機動車輛用連接器以及該連接器的安裝方法與流程

2023-06-21 01:28:21

本發明涉及機動車輛用連接器的領域。

更具體地本發明涉及機動車輛用連接器，其具有：殼體，該殼體包括至少一個棘爪；以及用於檢測該棘爪的位置的設備。術語「殼體」在此以通用方式使用。它也可表示例如容納觸頭的殼體和觸頭支架模塊二者。

棘爪位置檢測設備相對於殼體移動。更具體的，它可在運輸位置和使用位置之間在關閉方向(以及在相反方向上)上移動。更具體的，檢測設備可在運輸位置打開，以能夠容納其後的觸頭以及與這些觸頭連接的線纜。接通連接器以後，通過使用於檢測棘爪位置的元件朝著關閉位置移位而再一次將其關閉。

棘爪能在如下兩個位置之間撓曲：

·縮回位置，其中，在檢測設備從運輸位置到使用位置的移位過程中，檢測元件不與棘爪相互作用；以及

·突出位置，其中，在檢測設備從運輸位置到使用位置的移位過程中，檢測元件與棘爪相互作用。

當觸頭或觸頭支架模塊不正確地定位在其殼體中時，對應於該觸頭或該觸頭支架模塊的棘爪保持在突出位置中。因此，能夠阻擋棘爪位置檢測設備的移位。

背景技術：

在現有技術的連接器中，為了防止棘爪受到在突出位置中太高的應力水平而導致其破裂，和/或在力的作用下使檢測設備朝其使用位置移位時為了防止棘爪縮回，有時候設置限制棘爪撓曲的外壁和/或一末端，該末端覆蓋棘爪端部或使棘爪端部延伸超過其與該檢測設備相互作用的區域。然而，這類裝置並不總是能與由接器佔據的很小空間兼容。

技術實現要素：

本發明的一個目的是至少部分地彌補包括棘爪位置檢測設備的現有技術連接器的缺點。

為此，一種連接器設置有棘爪位置檢測設備，其中，通過在檢測設備的至少兩個表面之間的處於其突出位置的棘爪阻擋該檢測設備。例如，這兩個表面不同地定向。因此，棘爪和檢測設備互鎖，而不需要增加額外的設備或元件。

例如，通過使所述棘爪在位於檢測元件上的第一阻擋表面和同樣在檢測設備上、沿其平行於關閉方向的維度觀察相對於檢測元件橫向地定位的第二阻擋表面之間受到剪切力，檢測設備阻擋處於突出位置的棘爪。該第二阻擋表面可能與棘爪的偏轉平面成直角，從而形成行程結束止擋。本文獻中的術語「橫向」用於表示一個在所考慮元件的側面上並且基本在平行於關閉方向的直線上定位的位置。替換地，因此施加在棘爪上的剪切力對稱(例如，為了避免繞其縱向方向的扭轉應力)，通過使所述棘爪在位於檢測元件上的第一阻擋表面和在檢測設備上、分別在檢測元件的每一側上、沿其平行於關閉方向的維度觀察相對於檢測元件橫向地定位的兩個阻擋表面之間受到剪切力，檢測設備阻擋處於突出位置的棘爪。

連接器還包括彼此獨立或與一個或幾個其他進行組合考慮的一個或其他的下述特徵：

-在檢測設備相對於殼體從運輸位置到使用位置在關閉方向上的相對移動過程中，在相對於檢測元件橫向定位的檢測設備的至少一個阻擋表面與棘爪相互作用之前，檢測元件與棘爪相互作用；有利地，相對於檢測元件橫向定位的檢測設備的阻擋表面可覆蓋一個位於棘爪端部(例如，在其一側上)的齒，而不必與其相互作用，從而避免一旦檢測設備與其相互作用，棘爪的過量偏轉；

-棘爪包括一個用於與檢測元件相互作用的斜切表面，以及一個相對於斜切表面橫向定位以與檢測設備的區域相互作用的止擋部，所述區域與檢測元件本身分離；

-棘爪可通過插入到殼體內的觸頭支架模塊移動到突出位置；

-棘爪可通過插入到殼體內的觸頭移動到突出位置；在這種情況下，特別地，多個檢測元件可定位在一行上，所述行本身插入在兩行觸頭和兩行棘爪之間，並且至少一個檢測元件包括用於與兩個棘爪相互作用的兩個表面，每個棘爪都相應地定位在位於該行檢測元件的每一側上的一行棘爪中；

-當因此在突出位置中阻擋棘爪時，棘爪至少部分地被容納在檢測設備的空腔中。

本發明進一步涉及一種這種連接器的安裝方法。它涉及一種具有殼體的機動車輛連接器的安裝方法，所述殼體包括至少一個棘爪和一個檢測設備，棘爪在如下兩個位置之間彎曲：

·縮回位置，其中，在檢測設備從運輸位置到使用位置的移動過程中，檢測元件不與棘爪相互作用，以及

·突出位置，其中，在檢測設備從運輸位置到使用位置的移動過程中，檢測元件與棘爪相互作用。

並且檢測設備包括棘爪位置檢測元件，其中，棘爪位置檢測設備在運輸位置和使用位置之間在關閉方向上移動，並且當所述棘爪處於突出位置時，由在檢測設備的至少兩個表面之間的棘爪阻擋檢測設備。

附圖說明

通過閱讀詳細的描述和附圖，本發明的進一步特徵和優勢將變得明顯，其中：

圖1以分解圖示意性示出了根據本發明第一實施方式的連接器；

圖2以放大立體圖示意性示出了圖1連接器的一部分，其具有插入殼體內的兩個觸頭支架模塊並且為了更加清楚沒有示出棘爪位置檢測設備；

圖3A和3B分別示意性示出了圖1的連接器安裝後棘爪位置檢測設備分別處於運輸位置和使用位置；

圖4以局部立體圖示意性示出了棘爪位置檢測設備的一部分(與其檢測元件一起)；

圖5是棘爪位置檢測設備還沒有安裝在殼體上時從檢測元件的上方看到的示意性立體圖；

圖6是棘爪位置檢測設備還沒有安裝在殼體上時從檢測元件的下方看到的示意性立體圖；

圖7是棘爪位置檢測設備安裝在殼體上時從檢測元件的上方看到的示意性立體圖；

圖8是棘爪位置檢測設備安裝在殼體上時從檢測元件的下方看到的示意性立體圖；

圖9是示意性示出棘爪的一部分的縱向剖視立體圖；

圖10示意性示出了與相應棘爪相互作用的棘爪位置檢測設備的一部分的縱向剖面圖；

圖11是從與相應棘爪相互作用的棘爪位置檢測設備的上方看到的示意性縱向剖面圖；

圖12是從根據本發明的第二示例性實施方式的連接器的前方(從與配對連接器連接的面)看到的示意圖；

圖13是穿過圖12的實施方式的觸頭容納空腔、殼體的一部分和棘爪位置檢測設備的示意性縱向剖視立體圖，棘爪位置檢測設備處於運輸位置；

圖14是穿過觸頭容納空腔、圖13的連接器的部分的示意性縱向剖面圖，、棘爪位置檢測設備處於使用位置；

圖15是基本從與前表面相反的一側看到的圖12至圖14的棘爪位置檢測設備的一部分的示意性立體圖；

圖16以立體圖示意性地示出圖15的棘爪位置檢測設備的放大部分；

圖17以類似於圖14的方式示出根據本發明的第二示例性實施方式的連接器的變型，其僅具有兩排觸頭，棘爪位置檢測設備處於運輸位置；

圖18示意性示出穿過觸頭容納空腔、圖13和圖14的連接器的一部分的剖面圖，三個觸頭反轉插入它們各自的空腔；

圖19是上方看到的從圖13和圖14的連接器的一部分的示意性立體剖視圖，棘爪位置檢測設備被不恰當地插入相應空腔中的觸頭抬升的兩個棘爪阻擋；以及

圖20A和圖20B分別從側面和前方示意性示出棘爪和插入(在圖20A中為部分插入，在圖20B中為完全插入)在空腔中的觸頭。

在這些附圖中，相同的附圖標記用於代表相同或相似的構件。

具體實施方式

接下來通過兩個實施方式示出本發明。圖1至圖11示出了第一示例性實施方式的連接器1。

根據第一示例，連接器1包括殼體2、檢測設備3和兩個觸頭支架模塊4(參見圖1)。用於輔助將連接器1連接至配對連接器的橫夾可以有利地以已知的方式補充在此示出的實施例，儘管附圖中並未示出。兩個觸頭支架模塊沿插入方向I穿過插入殼體2的後表面5而插入殼體2中。一旦正確插入殼體2，使用主鎖定裝置將這兩個觸頭支架模塊4容納並保持在殼體2中(參見圖2)。主鎖定裝置包括每個觸頭支架模塊4上的以止擋部7終止的至少一個斜坡6(在此公開的示例中，每個觸頭支架模塊4在彼此相反且平行於插入方向I的兩個表面上包括兩個斜坡6和兩個止擋部7)。在此描述的示例中，每個觸頭支架模塊4總共包括四個斜坡6和四個止擋部7。此外，主鎖定裝置包括由與殼體2相同的材料製作而成的至少一個棘爪8。在此示出的實施方式中，每個棘爪8基本由柔性突片形成，該突片在穿過相反棘爪的對稱平面中平行於插入方向I在自由端部9與連接至殼體2的部分之間延伸。自由端部9包括兩個齒10，每個齒垂直於上述對稱平面橫向延伸(也參見圖7)。

如果設計為容納兩個觸頭支架模塊4，則殼體2包括例如四個棘爪8。由此，每個觸頭支架模塊4通過兩個棘爪8保持在殼體2中，當觸頭支架模塊4插入殼體2時，每個棘爪分別與兩個斜坡6接觸，並在觸頭支架模塊4插入殼體2以後與兩個止擋部7接觸，從而將觸頭支架模塊4在殼體2中維持在鎖定位置。

在觸頭支架模塊4插入殼體2期間，斜坡6提升相應的齒10以抬升棘爪8的自由端部9，直至每個齒10縮回到由此插入的觸頭支架模塊4的相應止擋部7的後面，並且直至每個棘爪8的齒和每個觸頭支架模塊4的止擋部7配合以將觸頭支架模塊4維持在殼體2內(參見圖2和圖7)。

檢測設備3通過殼體2的前表面11插入殼體2(參見圖1)。檢測設備3在運輸位置(圖3A)和使用位置(圖3B)之間在與插入方向I相反的關閉方向F上移動並滑入殼體2內。檢測設備3以穩定的方式以合適的方式保持在每個位置中。檢測設備3還包括用於每個棘爪8的檢測棘爪位置的檢測元件12(參見圖4至圖8)。

如果觸頭支架模塊4不正確地插入殼體2內，棘爪8的齒10保持在斜坡6上。該齒10不縮回觸頭支架模塊4的相應止擋部7的後面。觸頭支架模塊4由此不正確地保持在殼體2內，但是操作連接器1的操作者試圖將檢測設備3從其運輸位置移動至使用位置時將被警告。更加具體地，保持在斜坡6上且由此伸出的齒10與用於檢測棘爪8的位置的檢測元件12相互作用並阻擋該移動。

更加具體地，檢測設備3包括數種類型的阻擋表面：行程結束止擋13、空腔14和空腔16的邊緣15(圖4和圖6)。這些阻擋表面產生於檢測設備3的其中兩個橫向壁上。檢測設備3包括例如用於每個棘爪8的一對行程結束止擋13。所述行程結束止擋13位於與棘爪8的偏轉平面垂直的平面上。在沿著平行於關閉方向F的維度觀看時，一對行程結束止擋13中的每一個行程結束止擋分別位於檢測元件12的任一側。用於檢測棘爪8的位置的檢測元件12由此在兩個行程結束止擋13之間在關閉方向F上延伸。

檢測構件12允許當觸頭支架模塊4沿方向I不正確地夾在殼體2上時，棘爪8的自由端部9被提升，使得其容納在檢測設備3的壁中為此而設置的空腔16中。於是如下順序進行阻擋；

首先通過在空腔16的保持棘爪8的自由端部9的內表面與保持齒10的止擋表面10a的斜切部14之間的漸進式剪切，在由檢測設備3的壁厚表示的減小空間內；

接著通過在檢測設備3的行程結束止擋13與用於保持觸頭支架模塊4的齒10的止擋部17之間在方向F上的抵接(也參見圖9)。

因此，當棘爪8與檢測元件12相互作用時，棘爪8因此被提升並通過阻擋表面13、14和15在檢測元件12的任一側上對稱地阻擋。

結合圖4到圖11，以更詳細的方式描述了檢測元件3和棘爪8的相互作用。

如圖4特別地看出，檢測元件12為斜切齒的形式。除表面12b以外，該斜切齒還包括相對於關閉方向F傾斜的表面12a，該表面12a從該斜切齒的自由端部延伸並朝連接器1的外側取向，表面12b相對於關閉方向F傾斜，從該斜切齒的自由端部延伸並朝連接器1的內側取向。當檢測設備3從其運輸位置朝其關閉位置移位時，朝連接器1的外側取向的表面12a因此傾向於朝連接器1的外側分離棘爪8，相應的觸頭支架模塊4不正確地鎖定在殼體2中(參見圖10和11)。

如圖可以看出，特別地在圖5到圖8中，當應該鎖定的觸頭支架模塊4不正確地被鎖定時，適當地定位檢測元件12以檢測相應的棘爪8。例如，特別地如圖6所示，檢測元件12相對於兩個斜切部14來說定位在後面(相對於關閉方向F)，所述兩個斜切部都相應地位於檢測設備3的壁內側(即，在朝殼體2轉向的其表面上)。因此，在檢測設備3相對於殼體2從運輸位置到使用位置在關閉方向F上相對移位的過程中，當觸頭支架模塊4在方向1上不正確地被夾住時檢測元件12與棘爪8相互作用並且在相對於檢測元件12橫向定位的斜切部14與棘爪8的齒10相互作用之前，將棘爪8的自由端部9推入到空腔16內。然而，當檢測元件12開始與棘爪8的自由端部9相互作用時，齒10在方向F上被斜切部14覆蓋，以避免棘爪8的更大偏轉。

這些保持斜切部14位於行程結束止擋13的任一側(從檢測元件12開始，特別地參見圖6)。這些斜切部14用於帶回齒10並將齒10保持在連接器1內側的方向上，所述齒10位於棘爪8的任一側上，即使由檢測元件12提升所述棘爪(圖7、圖10和圖11)。斜切部14因此也形成阻擋表面。

在檢測設備3從其運輸位置到其使用位置的移位過程中，如果棘爪8的齒10由於觸頭支架模塊4的不完全插入而保持在斜坡6上，則棘爪8被提升。棘爪8的自由端部9包括斜切表面18(參見圖9)，其被設計為一方面接收用於拆除觸頭支架模塊4以分離棘爪8的工具，另一方面允許在觸頭支架模塊4被不正確地夾住時檢測元件12插在棘爪8下方。在該最後的這種情況下，斜切表面18因此與檢測元件12相互作用並且越過表面12a(圖4)。然而，位於棘爪8的自由端部9下方(更靠近殼體2)的齒10已經處於斜切部14下方，並且保持插入在檢測設備3的壁下方。齒10均包括相對於斜切表面18橫向定位的止擋部17(參見圖9)，以與檢測設備3的從檢測元件12分離的行程結束止擋13相互作用。因此，棘爪8在一方面其自由端部9與另一方面位於棘爪8任一側上的齒10之間受到剪切，所述自由端部9傾向於通過檢測元件12和空腔16的殼體內側表面朝連接器1的外側分離，所述齒10相反被帶入在連接器1的內側，由於止擋表面10a通過在檢測元件3的壁中產生的斜切部14而被保持在檢測元件3內側。

此外，如果觸頭支架模塊4不正確地插入在殼體2內，由於位於棘爪8任一側上的齒10均包括基本垂直於關閉方向F並基本平行於位於檢測設備3上的阻擋表面13的止擋表面17(參見圖9)，止擋表面17與止擋表面13相互作用，從而完全阻擋檢測設備3從其運輸位置到其使用位置的移位(圖10和圖11)。

通過這些布置，棘爪8因此在其縱向上受到比棘爪8受到很高的撓曲應力時脆弱的與殼體2接頭的接頭區域中更大的應力。

此外，如果觸頭支架模塊4正確地插入且正確地容納在殼體2中，棘爪8縮回並且檢測設備3可從其運輸位置移位到其使用位置，而不被棘爪8所阻擋。棘爪8因此插入在檢測設備3的壁下方，這因此防止棘爪8分離或被分離以及因此不經意地釋放觸頭支架模塊4。檢測設備3因此提供了輔助鎖定裝置。

當在觸頭支架模塊4插入之前鎖定檢測設備3時，其內壁防止棘爪8打開。因此，操作者需要重新打開檢測設備3以插入觸頭支架模塊4，這保證了正確地使用檢測功能，即使在實施安裝連接器的方法中存在誤差也是如此。

關於圖12到圖20B描述本發明的第二實施方式。

可在一種包括殼體20和檢測設備50的電連接器100中實施該第二實施方式。不同於先前的實施方式，連接器100的觸頭21並未基本容納在觸頭支架模塊中，相反在殼體20和與用於容納觸頭21的空腔22互補的檢測設備50之間。

在特別地在圖12中示出的示例中，在使用位置中，檢測設備50與空腔22以及在連接器100的前表面24上形成的其空腔22的開口23互補。用於引入一種允許提升棘爪28和釋放觸頭21的工具(在圖12中未示出)的開口25也出現在前表面24上，從而例如糾正在所述觸頭之一位置中的倒置。

如圖13和圖14所示，殼體20包括用於在殼體20中保持觸頭21的棘爪28。觸頭21在插入方向I上插入到在連接器100中形成的空腔22內。更具體地，如這些附圖所示，每個空腔22包括位於殼體20上的多個內表面(例如，觸頭21的前止擋的一部分，其靠置的底座以及棘爪28的表面)以及位於檢測設備50上的其他內表面(例如，觸頭21的前止擋的又一部分，與底座相反的壁，它們的幾何尺寸能夠與觸頭21的上表面形狀互補以提供定位裝置並且確保觸頭在其空腔中正確取向)。每個棘爪28基本由平行於插入方向I在自由端部29和連接到殼體20的一部分之間延伸的柔性凸片形成。以已知的方式，每個棘爪28例如在其自由端部29的區域中包括齒30，所述齒30包括斜坡31和止擋部32。棘爪28還包括具有朝相應空腔22外側取向的表面的斜切部33(參見圖19)。斜切部33相對於末端34橫向地布置。當在其空腔22中插入所述觸頭時，這可以分離棘爪28，當觸頭21正確地容納在空腔22內時所述棘爪彈性地返回到靜止位置，並且如果牽引力傾向於將其從所述空腔移除(圖13)，一方面觸頭21的止擋部26和棘爪28的止擋部32以及另一方面觸頭21的肋27和棘爪28的止擋部32配合以將觸頭21保持在其空腔22內，斜坡31與觸頭21相互作用。每個棘爪28因此有助於觸頭21在其空腔22內的主鎖定。

當每個觸頭21正確地容納在其空腔22中並且由棘爪28鎖定時，檢測設備50可在關閉方向F上從其運輸位置(圖13)移動到其使用位置(圖14)。如圖14中可以看出的，在關閉位置中，檢測設備50覆蓋棘爪28，並阻擋其與觸頭21接合。檢測設備50因此形成輔助鎖定裝置。

在本文獻中所謂的「檢測」設備50有時也稱為「確保觸頭位置的設備」(或「終端位置保證」TPA或「主鎖定保持」PLR)。

如圖15和圖16所示，檢測設備50包括檢測元件52和阻擋表面57。每個檢測元件52為斜切齒60的形式。該斜切齒60包括相對於關閉方向F傾斜的延伸遠到自由端部並朝空腔22的外側取向的表面61(也參見圖13和14)。當檢測設備50從其運輸位置朝其關閉位置移位且觸頭21不正確地插入到其空腔22內時，該表面61與棘爪28的斜坡38相互作用並傾向於朝相應空腔22的外側分離棘爪28(參見圖17)。在每個斜切齒60的側面上，檢測設備52包括相對於關閉方向F傾斜並朝向空腔22的內側取向的阻擋表面57(圖16)。當檢測設備50從其運輸位置朝其關閉位置移動並且空腔22中的觸頭21被不正確地鎖定在殼體20中時，該阻擋表面57因此傾向於朝相應空腔22的內側保持棘爪28(也參見圖19)。

如在圖13到圖17中可以特別地看出，檢測元件52(在關閉方向F中)相對於鄰近的阻擋表面57被定位到後部，並且自由端部29的末端相對於棘爪28上的齒30處於前進位置。更具體地，因此，在方向F上，在表面61開始在棘爪28的自由端部29處與斜坡38相互作用時，斜切部33已經被相應的阻擋表面57覆蓋。這可以防止棘爪28在其連接到殼體20的底座處受到太高的彎曲應力水平。

如果觸頭21不正確地容納在其空腔22中(例如，如果如圖17所示不完全地插入，或者如果如圖18所示前後相反地插入)，棘爪28的齒30由該觸頭21保持提升，並且當從其運輸位置移動到其使用位置時阻擋檢測設備50。具體地，棘爪28一方面通過表面61受到傾向於將其從空腔22分離的應力(圖17)。另一方面，由於檢測設備50的阻擋表面57與棘爪28的斜切部33相互作用，其被阻擋(圖19)。棘爪28因此在其自由端部29和斜切部33之間受到剪切，所述自由端部傾向於朝空腔22的外側分離，所述斜切部33相對於棘爪的自由端部29被定位到側面並且傾向於由阻擋表面57朝空腔22往回推動。可通過檢測元件52與空腔22的橫向壁的配合進一步改進與該剪切力有關的行為。

檢測棘爪位置的設備50可包括位於一行53上的多個檢測元件52，所述行本身插設在兩行觸頭和兩行棘爪之間(參見圖15)。在該行53上，每個檢測元件52包括用於與兩個棘爪28相互作用的兩個表面61，每個都相應地定位在一行棘爪28上，所述一行棘爪28位於檢測元件52的行53的任一側上。在每個檢測元件52的側面上定位有用於與兩個棘爪相互作用的兩個阻擋表面57，每個都相應地位於一行棘爪28上，所述一行棘爪28位於檢測元件52的行53的任一側上。根據一種未示出的變型，槽縫可以可選地形成在行53的中心縱向地帶的區域中(位於在這種情況下因此更分離的阻擋表面57之間)。配對連接器觸頭的保護壁被設計成插入到該槽縫內(這些壁稱為「鬥式頂(scoop roof)」，由於它們保護配對連接器的陽觸頭免於可能的變形)。

如圖18、圖20A和圖20B所示，觸頭21有利地包括定位肋27。為了避免棘爪28在其插入到空腔22中繞其縱軸扭轉的變形，棘爪28包括在平行於其下表面36的其整個長度上基本延伸的承載表面35。因此，在棘爪28插入在空腔22的過程中，下表面36靠置在觸頭的上壁並且承載表面35靠置在肋27上。承載表面35和下表面36的輪廓被優化並適配，從而在插入觸頭21時僅產生一個力峰值。更具體地，避免了(將響應於兩個力峰值的)雙擊感覺，以避免發生不正確地夾持觸頭。