具有断开证实的连接器位置保证特征结构的连接器系统的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年8月20日提交的美国专利申请第14/830,786号的优先权权益，其全部内容以参见的方式纳入本文。

本发明涉及一种具有连接器位置保证(CPA)装置的连接器系统，尤其是涉及一种设计成抑制连接器的断开和/或提供连接器断开的证据的CPA装置。

背景技术：

有时会期望提供这样的电连接器，这些电连接器可机械地并且电气地连接在一起，但并不易于断开。例如，传感器或致动器的未授权断开可能停用安全或排放控制系统，致使车辆违反规定并且可能使得车辆制造商的报修无效。用于阻止电连接器断开的一种已知特征包含使用诸如螺母和螺栓之类的螺纹紧固件来将匹配连接器保持在一起。以此方式使用螺纹紧固件固有地是费时的、不便于电连接器的断开，而且也会不期望地增大组装连接器的劳力成本和时间。此外，空间限制会阻碍实行连接。进一步地，此种连接可仅仅通过拧开螺纹紧固件来断开。另一已知特征依赖于具有高脱开力的摩擦配合来将匹配部件保持在一起。然而，汽车环境会导致此种类型的连接振动而松动。此外，仅仅通过使用足够的力来将连接器拉开就可断开此种连接。还已知提供匹配连接器壳体，这些匹配连接器壳体具有锁定特征结构来将这些壳体卡配在一起。这些连接器依赖于连接器位置保证(CPA)装置的使用。在此种类型的结构中，CPA装置接合锁定特征结构，以防止锁定特征结构的启用。仍可通过将CPA装置从锁定结构特征断开来断开此种连接。此外，这些所描述的连接器都未示出未授权断开的任何证据，除非附加其他特征结构、例如密封件。

在背景技术部分中讨论的主题不应仅仅由于其在背景技术部分中提及而被认为是现有技术。类似地，背景技术部分中提到的并且与背景技术部分的主题关联的问题不应当被认为之前已在现有技术中被发现。背景技术部分中的主题仅代表不同的方案，它们本身也可以是发明。

技术实现要素：

根据本发明的一个实施例，提供了一种连接件系统。该连接器系统包括第一连接器本体和第二连接器本体，该第二连接器本体构造成与第一连接器本体匹配。该连接器系统还包括锁定特征结构，该锁定特征结构构造成将第二连接器本体固定于该第一连接器本体。该连接器系统进一步包括连接器位置保证(CPA)装置，该连接器位置保证装置在接合时抑制锁定特征结构的操作。第二连接器本体的部分和CPA装置协配(协作)，以封闭该锁定特征结构，由此抑制接近CPA装置并且抑制CPA装置从锁定特征结构脱离。

该锁定特征结构可进一步包括连接器闭锁件和挠性的连接器锁定臂，该连接器闭锁件由第一连接器本体限定，而该连接器锁定臂由第二连接器本体限定。该挠性的连接器锁定臂构造成接合连接器闭锁件，由此将第二连接器本体固定于该第一连接器本体。该CPA装置可进一步包括舌部，该舌部在与连接器锁定臂接合时、抑制连接器锁定臂从连接器闭锁件脱离。该第一连接器本体可包括第一电气端子，而该第二连接器本体包括第二电气端子，该第二电气端子构造成与第一电气端子匹配。

第二连接器本体的该部分和CPA装置可协配，以在该CPA装置与连接器锁定臂接合时、完整地封闭该舌部和连接器锁定臂。第二连接器本体的该部分和CPA装置可协配，以形成围绕CPA装置的舌部和连接器锁定臂的盒子。

CPA装置可具有挠性的CPA锁定臂，该CPA锁定臂可构造成接合该连接器锁定臂并且将CPA装置固定于该第二连接器本体，由此进一步抑制CPA装置从连接器锁定臂的脱离。该第二连接器本体的该部分和CPA装置协配以封闭该CPA锁定臂。第二连接器本体的该部分和CPA装置可协配，以在该CPA锁定臂与连接器锁定臂接合时、完整地封闭该舌部和连接器锁定臂。CPA锁定臂的一部分构造成是易碎的。第二连接器本体和/或CPA装置可限定孔，该孔构造成提供通向CPA锁定臂的通路。该孔至少部分地由易碎的凸片阻挡。

替代地或附加地，CPA装置可限定挠性的CPA锁定臂，而该第二连接器本体可具有CPA闭锁件，该CPA闭锁件构造成接合该CPA锁定臂并且将CPA装置固定于该第二连接器本体，由此进一步抑制CPA装置从连接器锁定臂的脱离。该第二连接器本体的该部分和CPA装置协配以封闭该CPA闭锁件和CPA锁定臂。第二连接器本体的该部分和CPA装置可协配，以在该CPA锁定臂与CPA闭锁件接合时、完整地封闭该舌部和连接器锁定臂。第二连接器本体和/或CPA装置可限定孔，该孔构造成提供通向CPA锁定臂的通路。该孔至少部分地由易碎的凸片阻挡。CPA锁定臂的一部分可构造成是易碎的。

附图说明

现将参照附图以示例的方式描述本发明，附图中：

图1是根据一实施例的、具有锁定特征结构和连接器位置保证装置的连接器系统的分解立体图；

图2是根据一个实施例的图1所示CPA装置的立体图；

图3是根据一个实施例的图1所示连接器系统的侧剖视图；

图4是根据一个实施例的图1所示连接器系统的另一侧剖视图；

图5是根据一个实施例的图1所示连接器系统的又一侧剖视图；

图6是根据一个实施例的图1所示CPA装置的后视图；

图7是根据另一实施例的连接器系统的侧剖视图；

图8是根据另一实施例的连接器系统的另一侧剖视图；以及

图9是根据另一实施例的连接器系统的又一侧剖视图。

具体实施方式

本文示出一种连接器系统，该连接器系统具有锁定特征结构和连接器位置保证(CPA)装置。该锁定特征结构设计成当第一连接器本体和第二连接器本体完全地匹配时、将该第一连接器本体固定于该第二连接器本体。该CPA装置设计成抑制或防止锁定特征结构的会导致第一连接器本体从第二连接器本体断开的操作。该CPA装置还可设计成提供第一连接器本体从第二连接器本体断开的证据。该连接器系统可用于提供一旦建立就无法断开的连接。该连接器系统也可用于其中例如为了维持制造商保修或使得制造商保修无效而期望指示断开的应用。

图1示出连接器系统10的非限制示例，该连接器系统在该示例中用于建立电气连接。该连接器系统10包括第一连接器本体12和第二连接器本体14，该第二连接器本体14构造成沿着纵向轴线X与第一连接器本体12匹配。第一连接器12和第二连接器14两者均具有前端12F、14F和后端12R、14R，前端12F、14F对应于第一连接器12和第二连接器14的匹配端部。该第一连接器12和第二连接器14基于第一连接器本体16、第二连接器本体18。第一连接器本体16和第二连接器本体18由介电材料形成，例如聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚丙烯(PP)或聚酰胺(PA，通常称为尼龙)。第一连接器本体16限定多个端子空腔(未示出)，这些端子空腔容纳电气端子(未示出)。这些电气端子构造成与容纳在限定于第二连接器本体18中的端子空腔内的对应匹配电气端子(未示出)连接。电气端子连接于线缆(未示出)或者诸如总线或电路板迹线之类的其它电导体(未示出)，并且由诸如铜合金之类的导电材料形成。

第一连接器12是插孔连接器，该插孔连接器构成接纳第二连接器14，该第二连接器是插塞连接器。第一连接器12在所说明的示例中构造成安装于面板或隔板(未示出)，然而也可设想第一连接器的构造成端接线缆端部的替代实施例。第一连接器本体16包括护罩24，当第一连接器12和第二连接器14需进行匹配时，该护罩向前、即朝向第二连接器14延伸。护罩24纵向地围绕电气端子，并且构造成当匹配时接纳该第二连接器本体18。护罩24的顶壁26限定连接器闭锁件28，该连接器闭锁件是锁定特征结构的一部分，该锁定特征结构构造成将第二连接器14固定于第一连接器12。连接器闭锁件28具有面向前的斜面30并且从顶壁26向上突出。连接器闭锁件28大体位于顶壁26的中心部分上。

第二连接器本体18包括挠性的连接器锁定臂32，该连接器锁定臂也是锁定特征结构的一部分，该锁定特征结构构造成将第二连接器14固定于该第一连接器12。第二连接器14在所说明的示例中构造成端接线缆的端部，然而也可设想第二连接器的构造成安装于面板或隔板的替代实施例。连接器锁定臂32在第二连接器14的后端14R附近具有按压区域34。该按压区域34对于操作者的手指(未示出)是可触及的，从而通过向下按压按压区域34，使连接器锁定臂32的捕获部分36向上枢转。第二连接器14包括成对侧壁38，该成对侧壁从第二连接器本体18向上突出，并且这些侧壁在连接器锁定臂32的每侧上纵向地、即平行于纵向轴线延伸。第二连接器本体18还包括前壁40，该前壁位于连接器锁定臂32前方并且侧向地、即垂直于纵向轴线X延伸。前壁40的端部与侧壁38的前端互连。

连接器系统10进一步包括图2中示出的连接器位置保证(CPA)装置42，该连接器位置保证装置由诸如PBT、PP或尼龙之类的介电材料形成。该CPA装置42具有后壁44，该后壁侧向地延伸并且设计成容纳在第二连接器14的后端14R处。CPA装置42具有舌部46、第一对CPA锁定臂48和第二对CPA锁定臂50以及两个引导肋部52，这两个引导肋部从后壁44向前延伸。CPA装置42还包括支架54，该支架从后壁44向前延伸。舌部46如下文所解释地那样构造成接合连接器锁定臂32的按压区域34。第一对CPA锁定臂48也构造成接合连接器锁定臂32的按压区域34。第二对CPA锁定臂50构造成接合第二连接器14的侧壁38上的闭锁特征结构56。每一个引导肋部均侧向地位于第二(对)CPA锁定臂50的相应外侧上，并且设计成接合限定在侧壁38的内侧中的纵向引导沟槽58。

再次参见图1，连接器锁定臂32从按压区域34向前延伸至捕获件36。更精确地说，捕获件36具有U形形状，该U形形状具有基本上从按压区域34向前延伸的两个分支，并且两个分支由横向分支在连接器锁定臂32的前端处连结。该横向分支具有倾斜前表面和直立后表面。当CPA装置42从其后端14R安装在第二连接器14上时，舌部46插入在按压区域34下方，第一对CPA锁定臂48插入在按压区域34之上，而第二对CPA锁定臂50插入在按压区域34的每侧上。第一对CPA锁定臂48和第二对CPA锁定臂50均是挠性的，以使得它们均能弹性地变形。

当第二连接器14匹配于第一连接器12时，第一连接器本体16的护罩24至少部分地到达该第二连接器本体18的一部分之下。连接器闭锁件28的面向前斜面30插入在连接器锁定臂32的捕获件36之下并且使得捕获件36向上运动。当捕获件36向上运动时，连接器锁定臂32绕支点枢转并且按压区域34向下运动，阻挡舌部46和第一CPA锁定臂48，以使得CPA装置42无法完全地插入到第二连接器14。第一连接器12和第二连接器14进一步连接，直到它们相邻抵并且完全地匹配。在该阶段处，捕获件36落在连接器闭锁件28之后并且按压区域34向上运动，以使得CPA装置42不再由捕获件36阻挡，从而能将该CPA装置向前推动到其在图3中示出的最终位置内。

如图3所示，CPA装置42运动到其最终位置中，舌部46插入在按压区域34之下，直到在处于最终位置时、从该舌部46的自由端部向上延伸的齿部62接合按压区域34的前端并且设置在连接器锁定臂的两个分支之间为止。舌部46抑制按压区域34由操作者的手指按压，这会抑制捕获件36释放连接器闭锁件28，并且维持第一连接器12和第二连接器14之间的完全连接。

如图4所示，第一CPA锁定臂48插入在按压区域34之上并且从两个分支向外设置，直到在处于最终位置中时、从第一(对)CPA锁定臂48的每个向下延伸的齿部64接合按压区域34的前端为止。第一CPA锁定臂48协作，以将CPA装置42维持在其最终位置中。

如图5所示，第二CPA锁定臂50插入在侧壁38之间，并且从第二(对)CPA锁定臂50的每个向下延伸的齿部66接合从每个侧壁38向内延伸的闭锁特征结构56为止。第二CPA锁定臂50协作，以将CPA装置42维持在其最终位置中。支架54在按压区域34和第二连接器本体18的顶部之间插入在按压区域34下方，从而进一步抑制该按压区域34被压下。

再次参见图1，CPA装置42进一步限定顶壁70，在处于最终位置中时，该顶壁邻抵CPA装置42的后壁44并且朝着前壁40向前地以及相对于每个侧壁38侧向地延伸，以使得连接器锁定臂32、舌部46以及第一CPA锁定臂48和第二CPA锁定臂50封闭在盒子内，该盒子形成在顶壁70、侧壁38、前壁40、后壁44以及第二连接器本体18之间。该盒子防止接近连接器锁定臂32的按压区域34，以避免操作者将CPA装置42从最终位置移出和/或避免操作者从捕获件36释放连接器闭锁件28。因此，一旦CPA装置42移动至最终位置，第一连接器12和第二连接器14就无法再断开，且第一连接器和第二连接器14之间的连接在某种程度上是永久的。可将CPA装置42从其最终位置撬开，然而撬开CPA装置42可能会损坏CPA装置42和/或第二连接器14，从而为第一连接器12和第二连接器14的断开提供视觉证据。

会期望在CPA装置42锁定在最终位置中之后允许移除该CPA装置，因此连接器系统10的一实施例如图6所示在前壁40中包括孔74，该孔允许访问舌部46、第一CPA锁定臂48以及第二CPA锁定臂50，以使得它们能通过穿过孔插入诸如撬动件或平刃螺丝刀之类工具(未示出)而被释放，从而允许CPA装置42能从其最终位置移除。孔74至少部分地由易碎的破开凸片76覆盖，该凸片会需要通过破坏来移除以获得通过工具的通道。经破坏的凸片76和打开的孔74提供第一连接器12和第二连接器断开的视觉证据。替代地，舌部46、第一CPA锁定臂48以及第二CPA锁定臂50可具有图7-9中示出的易碎部分78，这些易碎部分会允许这些特征结构的端部上的齿部62、64、66能容易地破开并且允许CPA装置42能从其最终位置移除，从而将第一连接器12从第二连接器14断开。经破坏的舌部46、第一CPA锁定臂48以及第二CPA锁定臂50也会提供第一连接器12和第二连接器14断开的视觉证据。对于CPA装置42较佳地是，示出断开或擅动的证据，这是因为CPA装置42的更换成本比第一或第二连接器14的更换成本低得多。

可设想连接器系统10的替代实施例，其中，消除第一和/或第二CPA锁定臂。在其它的替代实施例中，CPA锁定臂可由第二连接器本体限定，而CPA装置可限定这些CPA锁定臂所接合的闭锁特征结构。

因此，提供一种连接器系统10，一旦第一连接器12和第二连接器14适当地连接、该连接器系统就能提供断开的视觉证据。该连接器系统10的CPA装置42提供多个功能：该CPA装置对于第一连接器12和第二连接器14之间的连接提供连接器位置保证。该CPA装置覆盖通达连接锁定特征结构的通路，并且可提供在安装后无法使用的永久连接。该CPA装置提供断开或擅动证据特征结构，在禁止连接器断开时、该断开或擅动证据特征结构用作用于保修情况的迹象指示(tell-tale)。

本文示出的示例指代电连接器系统。然而，也可设想连接器系统的其它实施例，该连接器系统适合于用于光缆或既包括电缆又包括光缆的混合连接。也可设想连接器系统的又一些其它实施例，该连接器系统构造成连接气动或液压管线。

尽管就本发明的实施例对本发明进行了说明，但本发明不意在被如此限制，而是意在下面权利要求书中阐释的范围。此外，术语第一、第二等的使用不代表任何重要性的顺序，而是用于将元件彼此区分开。另外，术语一种、一个等的使用不代表数量的限制，而是表示至少存在一个该指代词。