具有振动式连接反馈的连接器 |
|||||||
| 申请号 | CN201510109224.0 | 申请日 | 2015-03-12 | 公开(公告)号 | CN104979710B | 公开(公告)日 | 2017-07-18 |
| 申请人 | 德尔福技术有限公司; | 发明人 | J·S·坎贝尔; R·桑达拉里希纳玛查理; | ||||
| 摘要 | 一种连接器，具有限定了第一凸部的连接器本体以及连接器 定位 (CPA)装置，该连接器定位装置为轴向包围连接器本体且可沿着配合轴线(A)移动的套筒的形式。套筒限定了第二凸部，该第二凸部构造成当连接器与相应的匹配连接器配合而对套筒施加第一 力 (F1)时与第一凸部接合。第二凸部构造成滑上第一凸部，并且之后当第二力(F2)施加到套筒时与第一凸部脱离，由此在套筒中产生振动响应。振动反馈是触觉振动或者听觉振动。施加到套筒的第二力(F2)大于第一力(F1)，并且第二力(F2)可沿与第一力(F1)相同的方向或相反的方向施加到套筒。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种连接器，包括： |
||||||
| 说明书全文 | 具有振动式连接反馈的连接器技术领域背景技术[0002] 对于汽车制造商而言，绝大部分连接器的保修问题是对于那些在车辆装配过程中未充分配合的电线连接器。当检修具有这些不正确配合的连接器的车辆时，观察到这些连接器“松开(loose)”或者“未连接(not attached)”。数十年来，通过划算并且人体工程学可接受的方式来解决该问题已经难住了汽车连接器设计师。 [0003] 存在具有连接器定位特征的连接器设计，但是这些连接器使用了弹簧储能，比没有这些连接器定位特征的类似连接器增加了二到四倍的连接器插入力。其他的连接器设计使用惯性闭锁件来确保连接器的配合。这些连接器提供了比基于弹簧的连接器更低成本的解决方案，但是与没有这些特征的类似连接器相比也大大增加了连接器插入力。 [0004] 在背景技术部分讨论的主题不应仅仅因为是在背景技术部分提到就假定为现有技术。同样的，背景技术部分提到的或与背景技术的主题有关的问题不应假定为先前在现有技术中所公认的。背景技术的主题仅仅代表不同的方法，他们本身也可以成为专利。 发明内容[0005] 根据本发明的一个实施例，提供了一种连接器。该连接器包括限定了第一凸部的连接器本体以及套筒，该套筒轴向地包围连接器本体并且可沿着配合轴线相对于连接器本体运动。套筒限定了第二凸部。第二凸部构造成当由于连接器与相应的匹配连接器配合而对套筒施加第一力时与第一凸部接合。第二凸部构造成在第一凸部上滑动并随后在对套筒施加与第一力不同的第二力时与第一凸部脱离，由此使套筒从初始位置移动到最终位置并在套筒中产生振动响应。施加到套筒的第二力可大于第一力，并且第二力可从与第一力相同的方向或者相反的方向施加到套筒。振动反馈可以是触觉振动或者听觉振动。套筒可限定弹性悬臂梁，其中悬臂梁的自由端限定第二凸部。套筒可限定套筒锁，该套筒锁构造成把套筒保持在初始位置直到连接器与相应的匹配连接器充分配合。连接器可限定连接器锁定臂，该连接器锁定臂可构造成与由相应的匹配连接器限定的连接器闭锁件接合，而套筒可构造成抑制连接器锁定臂在套筒位于最终位置时与连接器闭锁件脱离。套筒可限定锁定件止挡，该锁定件止挡构造成当按下由连接器锁定臂限定的释放按钮时抑制连接器锁定臂从连接器闭锁件脱离。 [0006] 根据本发明的另一个实施例，提供了一种使连接器与相应的匹配连接器相互连接的方法。连接器具有限定了第一凸部的连接器本体和套筒，该套筒轴向地包围连接器本体并且可沿着配合轴线相对于连接器本体运动。套筒限定了第二凸部。该方法包括如下步骤，当连接器与相应的匹配连接器配合时对套筒施加第一力，由此使第一凸部与第二凸部接合，以及在连接器与相应的匹配连接器充分配合后对套筒施加不同于第一力的第二力，由此使套筒从初始位置移动到最终位置，使第二凸部滑动到第一凸部上，以及在套筒中产生振动反馈。 附图说明[0008] 现参照附图通过示例来描述本发明，其中： [0009] 图1是根据第一实施例的处于初始位置的具有连接器定位(CPA)装置的连接器系统的立体图； [0010] 图2是根据第一实施例的处于最终位置的具有CPA装置的图1的连接器系统的立体图； [0011] 图3A和3B是根据第一实施例的图1的CPA装置的内部立体图； [0012] 图4是根据第一实施例的图1的第一连接器系统的立体图和分解立体图； [0013] 图5是根据第一和第二实施例的示出了图6-14以及图17-26的剖面线的图1和图15的连接器系统的端视图； [0014] 图6是根据第一实施例的处于未配合位置的沿着图5的剖面线A-A的图1的连接器系统的剖切俯视图； [0015] 图7是根据第一实施例的处于未配合位置的沿着图5的剖面线B-B的图1的连接器系统的剖切侧视图； [0016] 图8是根据第一实施例的处于未配合位置的沿着图5的剖面线C-C的图1的连接器系统的剖切侧视图； [0017] 图9是根据第一实施例的处于未配合位置的沿着图5的剖面线A-A的图1的连接器系统以及处于初始位置的CPA装置的剖切俯视图； [0018] 图10是根据第一实施例的处于配合位置的沿着图5的剖面线B-B的图1的连接器系统以及处于初始位置的CPA装置的剖切侧视图； [0019] 图11是根据第一实施例的处于配合位置的沿着图5的剖面线C-C的图1的连接器系统以及处于初始位置的CPA装置的剖切侧视图； [0020] 图12是根据第一实施例的处于配合位置的沿着图5的剖面线A-A的图1的连接器系统以及处于最终位置的CPA装置的剖切俯视图； [0021] 图13是根据第一实施例的处于配合位置的沿着图5的剖面线B-B的图1的连接器系统以及处于最终位置的CPA装置的剖切侧视图； [0022] 图14是根据第一实施例的处于配合位置的沿着图5的剖面线C-C的图1的连接器系统以及处于最终位置的CPA装置的剖切侧视图； [0023] 图15是根据第二实施例的处于初始位置的具有CPA装置的连接器系统的立体图； [0024] 图16A和16B是根据第二实施例的图15的CPA装置的内部立体图； [0025] 图17是根据第二实施例的图16的包括CPA装置的第一电连接器的分解立体图； [0026] 图18是根据第二实施例的处于未配合位置的沿着图5的剖面线A-A的图15的连接器系统的剖切俯视图； [0027] 图19是根据第二实施例的处于未配合位置的沿着图5的剖面线B-B的图15的连接器系统的剖切侧视图； [0028] 图20是根据第二实施例的处于未配合位置的沿着图5的剖面线C-C的图15的连接器系统的剖切侧视图； [0029] 图21是根据第二实施例的处于部分配合位置的沿着图5的剖面线A-A的图15的连接器系统的剖切俯视图； [0030] 图22是根据第二实施例的处于部分配合位置的沿着图5的剖面线B-B的图15的连接器系统的剖切侧视图； [0031] 图23是根据第二实施例的处于部分配合位置的沿着图5的剖面线C-C的图15的连接器系统的剖切侧视图； [0032] 图24是根据第二实施例的处于部分配合位置的沿着图5的剖面线A-A的图15的连接器系统的剖切俯视图； [0033] 图25是根据第二实施例的处于部分配合位置的沿着图5的剖面线B-B的图15的连接器系统的剖切侧视图；以及 [0034] 图26是根据第二实施例的处于充分配合位置的沿着图5的剖面线C-C的图15的连接器系统的剖切侧视图。 [0035] 在附图中通过具有相同的后两位附图标记数字来识别相似的元件。 具体实施方式[0036] 图1-14示出了连接器系统100的第一实施例的非限制示例，该连接器系统100构造成确保第一连接器112与第二匹配连接器114之间的恰当的连接。连接器系统100构造成提供振动反馈，即，可由操作者感觉到的触觉振动和/或可被使第一连接器112连接到第二连接器114的操作者听到的可听到的咔嗒声。图1-14所示的连接器100在第一连接器112与第二连接器114配合之后产生振动反馈。 [0037] 根据图1-14所示的示例，第一连接器112具有第一连接器本体116，该第一连接器本体116构造成沿着配合轴线A配合在由第二连接器114的第二连接器本体120限定的腔118内。第一和第二连接器本体116，120也包括构造成附连到电缆(未示出)并与另一个配合以形成电气连接的电气端子(未示出)。本领域技术人员已熟知连接器本体和电气端子的设计及制造。 [0038] 第一连接器112还包括套筒122形式的连接器定位(CPA)装置122，该套筒122轴向地包围第一连接器112。套筒122可沿着配合轴线A移动或者滑动。套筒122在图1所示的第一连接器112的前端处于初始位置124。操作者通过抓住套筒122并沿着图1所示的方向施加第一力F1而将第一连接器112插入第二连接器114。当操作者施加第一力F1到套筒122时，第一连接器112滑进第二连接器本体120的腔118直到第一连接器112与第二连接器114完全配合。第一连接器112包括连接器锁定臂126，该连接器锁定臂126向上滑动并滑上由第二连接器114限定的连接器闭锁件128，由此将第一连接器112固定到第二连接器114。在完全配合的状态下，第一连接器本体116完全插入到第二连接器本体120的腔118，第一和第二连接器112,114的端子接合，并且连接器锁定臂126与连接器闭锁件128完全接合。如图2所示，在第一和第二连接器112,114完全配合之后，第二力F2沿着与第一力F1相反的方向施加到套筒 122，由此从在第一连接器112的前端上的初始位置124拉动套筒122到在第一连接器112的后端上的最终位置130，从而套筒122覆盖连接器锁定臂126的释放按钮150。这通过抑制连接器锁定臂126从连接器闭锁件128的不需要的释放提供了连接器定位功能。 [0039] 如图4所示，第一连接器本体116限定了第一凸部134。图3示出了套筒122的内部结构。第二凸部132包括与第一凸部134接合的倾斜脊136。倾斜脊136由弹性悬臂梁138支撑，该弹性悬臂梁138构造成当第二凸部132滑上并经过第一凸部134时弯曲。套筒122还包括套筒锁140，该套筒锁140将套筒122保持在初始位置124直到第一连接器112与第二连接器114完全配合。当套筒122从初始位置124滑动到最终位置130时，在套筒122内表面上的第二倾斜凸部132与在第二连接器114的外表面上的第一倾斜突起134接合，见图4。当第二凸部132滑上并经过第一凸部134时，第二凸部132使套筒122的一部分变形。当第二凸部132滑出第一凸部134时，套筒122迅速回到原始形状，而在套筒122中产生振动。振动可形成由抓住套筒122的操作者感觉到的触觉和/或它可产生可被操作者听到的可听到的“咔嗒声(click)”。 [0040] 如图4所示，第一连接器112还包括构造成抑制污染物接触端子的自适应密封142。第一连接器112和第二连接器114还包括构造成在第一和第二连接器112,114配合之前维持端子的对准的端子定位(TPA)装置144A，144B。 [0041] 图6-8示出了处于预配合状态的第一和第二连接器112,114。在预配合状态中，套筒122处于初始位置124且如图7所示，第二凸部132在第一凸部134前面。如图8所示，当套筒锁140与第一连接器本体116限定的凸台146接合时，套筒122锁定在初始位置124。 [0042] 图9-11示出了处于完全配合状态的第一和第二连接器112,114。如图9所示，套筒122仍处于初始位置124，并且第二凸部132仍在第一凸部134前面。如图10所示，当第一连接器本体116插入到第二连接器本体120的腔118时，连接器锁定臂126与连接器闭锁件128接合，并且当锁定臂126骑上并越过闭锁件128时绕着挠曲构件148弯曲，直到锁定臂126脱离闭锁件128并在闭锁件128后面卡合就位，由此将第一连接器112固定到第二连接器114，直到它通过按压在锁定臂126后部上的释放按钮150而释放。如图11所示，当第一和第二连接器112,114完全配合时，限定第二连接器腔118的壁部的前边缘152与套筒锁140接合，使套筒锁140从凸台146弯曲离开并释放套筒122以便能够从初始位置124滑动到最终位置130。 [0043] 图12-14示出了在最终位置130的套筒122。当第二力F2施加到套筒122时，套筒122从初始位置124滑动到最终位置130。第二凸部132的前缘154的倾斜平面与第一凸部134的前缘156的倾斜平面接合。悬臂梁138弯曲并且第二凸部132骑上并越过第一凸部134直到第二凸部132的后缘158脱离第一凸部134的后缘160。第一和第二凸部132,134的后缘158,160具有比前缘154,156陡峭的角度，由此当第二凸部132脱离第一凸部134时悬臂梁138更快地回到其初始形状而产生可通过套筒122听到或者感觉到的振动。如图13所示，在最终位置130，由套筒222限定的锁定件止挡262防止当按下连接器锁定臂126的释放按钮250时，连接器锁定臂126脱离闭锁件128。套筒122还覆盖释放按钮150从而锁定臂126不会被无意地释放。 [0044] 连接器系统100如此地构造，从而当套筒122从初始位置移动到最终位置130时使第二凸部132滑上第一凸部134所需要的第二力F2大于配合第一和第二连接器112,114的第一力F1。因此，如果第一和第二连接器112,114没有完全配合，并且连接器臂没有与闭锁件128接合，第二力F2会导致第一和第二连接器112,114脱开配合并且装配连接器的人会立刻意识到不正确的连接。连接器系统100还提供了与背景技术中所述的现有技术的装置相比较小的连接器插入力的好处，因为移动套筒122所需要的第二力F2与配合第一和第二连接器112,114所需要的第一力F1无关。尽管激活CPA装置122所需要的第二力F2比配合第一和第二连接器112,114所需要的第一力大，第二力F2仍可比与背景技术中所述的现有技术的装置所需要的同样大的第一力F1小两到四倍。 [0045] 图15-26示出了连接器系统200的第二实施例的非限制示例，该连接器系统200构造成确保第一连接器212与第二匹配连接器214之间的恰当的连接。连接器系统200构造成提供振动反馈，即，可由操作者感觉到的触觉振动和/或可被使第一连接器112连接到第二连接器114的操作者听到的可听到的咔嗒声。图15-26所示的连接器200在第一连接器112与第二连接器114匹配时产生振动反馈。 [0046] 根据图15-26所示的示例，第一连接器212具有第一连接器本体216，该第一连接器本体216构造成沿着配合轴线A配合在由第二连接器214的第二连接器本体220限定的腔218内。第一和第二连接器本体216，220也包括构造成附连到电缆(未示出)并与另一个配合以形成电气连接的电气端子(未示出)。 [0047] 第一连接器212还包括套筒222形式的CPA装置222，该套筒222轴向地包围第一连接器212。套筒222可沿着配合轴线A移动或者滑动。套筒222在图15所示的第一连接器112的后端处于初始位置224。操作者通过抓住套筒222并沿着图15所示的方向施加第一力F1而将第一连接器212插入第二连接器214。当操作者施加第一力F1到套筒222时，第一连接器212滑进第二连接器本体220的腔218直到第一连接器112与第二连接器214完全配合。第一连接器212包括连接器锁定臂226，该连接器锁定臂226向上滑动并滑上由第二连接器214限定的连接器闭锁件228，由此将第一连接器212固定到第二连接器214。在完全配合的状态下，第一连接器本体216完全插入到第二连接器本体220的腔218，第一和第二连接器212,214的端子接合，并且连接器锁定臂226与连接器闭锁件228完全接合。当第一和第二连接器212,214完全配合之后，由操作者沿着与第一力F1相同的方向施加第二力F2到套筒122，由此从第一连接器212的后端上的初始位置224将套筒222推到在第一连接器212的前端上的最终位置230，从而当如图25所示地按下连接器锁定臂226的释放按钮250时，由套筒222限定的锁定件止挡262防止连接器锁定臂226从闭锁件228脱离。这通过抑制连接器锁定臂226从连接器闭锁件228的不需要的释放提供了连接器定位功能。 [0048] 图16示出了套筒222的内部结构。第二凸部232包括与第一凸部234接合的倾斜脊236。倾斜脊236由弹性悬臂梁238支撑，该弹性悬臂梁238构造成当第二凸部232滑上并经过第一凸部234时弯曲。套筒222还包括套筒锁240，该套筒锁240将套筒222保持在初始位置 224直到第一连接器212与第二连接器214完全配合。当套筒222从初始位置224滑动到最终位置230时，在套筒222内表面上的第二倾斜凸部232与在第二连接器214的外表面上的第一倾斜突起234接合，见图17。当第二凸部232滑上并经过第一凸部234时，第二凸部232使套筒 222的一部分变形。当第二凸部232滑出第一凸部234时，套筒222迅速回到原始形状，而在套筒222中产生振动。振动可形成由抓住套筒222的操作者感觉到的触觉和/或它可产生可被操作者听到的可听到的“咔嗒声(click)”。 [0049] 如图17所示，第一连接器212还包括构造成抑制污染物接触端子的自适应密封242。第一连接器212和第二连接器214还包括构造成在第一和第二连接器212,214配合之前维持端子的对准的端子定位(TPA)装置244A，244B。 [0050] 图18-20示出了具有处于预配合状态的第一和第二连接器212,214的连接器系统200。由操作者对套筒222施加足以配合第一和第二连接器212,214的第一力F1。如图18所示，当套筒222处于初始位置224时，第二凸部232在第一凸部234的后部。如图20所示，当套筒锁240与第一连接器本体216限定的凸台246接合时，套筒222锁定在初始位置224。 [0051] 图21-23示出了当第一力F1施加到套筒222且第一连接器212与第二连接器214接合时的连接器系统200。如图22所示，当第一连接器212插入第二连接器214时，第二凸部232仍在第一凸部234的后部。如图10所示，当第一连接器本体216插入到第二连接器本体220的腔218时，连接器锁定臂226与连接器闭锁件228接合，并且当锁定臂226骑上并越过闭锁件228时绕着挠曲构件248弯曲，直到锁定臂226脱离闭锁件228并,在闭锁件228后面卡合就位，由此将第一连接器212固定到第二连接器214，直到它通过按压在锁定臂226前部上的释放按钮250而释放。 [0052] 如图23和26所示，当第一和第二连接器112,114完全配合时，限定第二连接器腔118的壁部的前边缘252与套筒锁240接合，弯曲套筒锁240，释放套筒锁240以向上滑动并越过凸台246并允许套筒222从初始位置224滑动到最终位置230。 [0053] 图24-26示出了在第一连接器212与第二连接器214完全配合之后由操作者施加第二力F2到套筒222时的连接器系统200。和在连接器系统100一样，沿着与第一力F1相同的方向而不是与第一力F1相反的方向施加第二力F2。当第二力F2施加到套筒222时，套筒222从初始位置224滑动到最终位置230。第二凸部232的前缘254的倾斜平面与第一凸部234的前缘256的倾斜平面接合。悬臂梁238弯曲并且第二凸部232骑上并越过第一凸部234直到第二凸部232的后缘258脱离第一凸部234的后缘260。第一和第二凸部232,234的后缘258,260具有比前缘254,256陡峭的角度，由此当第二凸部232脱离第一凸部234时悬臂梁238更快地回到其初始形状，以产生可由操作者听到或者可由操作者通过套筒222感觉到的振动。当套筒222处于最终位置230时，第二凸部232在第一凸部234的前部。 [0054] 连接器系统200还提供了与背景技术中所述的现有技术的装置相比较小的连接器插入力的好处，因为激活CPA装置222所需要的第二力F2与配合第一和第二连接器212,214所需要的第一力F1无关。将套筒222从初始位置224移动到最终位置230所需要的第二力F2比配合第一和第二连接器212,214所需要的第一力F1大，从而当施加第一力F1时套筒222保持在初始位置224。尽管激活CPA装置222所需要的第二力F2比配合第一和第二连接器212,214所需要的第一力F1大，第二力F2仍可比与背景技术中所述的现有技术的装置所需要的同样大的第一力F1小两到四倍。 [0055] 尽管本文所示的示例用于电连接器，可设想连接器系统100，200的其他实施例，其中的连接器系统适于以液压、气动、光学连接器或者包括多种类型的连接的混合连接器的方式使用。 [0056] 尽管根据其较佳实施例描述了本发明，并不意味着限制于此，而是限制于以下权利要求书中所列出的范围。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。 |
||||||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈