线缆应变消除的制作方法

本发明涉及具有线缆应变(strain)消除构件的电连接器系统。

背景技术：

使用电连接器系统连接各种线缆(诸如，例如，电信线缆、网络线缆、其它信号线缆或一般任何电布线)。电连接器系统用于接合电路，其中，通常，凸端插头(male-ended plug)适于连接到凹端插座(female-ended jack)。在许多应用中，连接器的安全联接具有高度重要性。例如，就作为例如客车中的气囊系统的汽车安全系统而言，用于将气囊连接到其点火底座的连接器必须设置有可靠的安全系统。为了确保连接器不会无意间变得松动，例如使用辅助锁定系统来保证安全机械联接。通常，以单独塑料组件的形式实现这样的辅助锁定系统，这些塑料组件可以被安装在将要固定的连接器中的一个上，或直接被模制在连接器上。

另外，在许多应用领域中，电连接器系统要求线缆应变消除构件，线缆应变消除构件牢固地将线缆附接到连接器系统，以使线缆的实际连接部分消除(relieve)可能应变。例如被拆下线缆并且线缆布线可以连接到接触端子的该连接部分可能特别地易被破坏，因此必须受到保护。在本领域中已知使电子连接器系统减轻施加到线缆的应变的线缆应变消除构件。一般地，施加到线缆的任何力直接作用于接头(crimp)区域，即，线缆连接到接触端子的互连。电子连接器的这些端子通常是非常小的组件(诸如，由薄片金属材料压印而成和/或形成并且容易因应变而受到损害或破坏的组件)。

如果在初始组装电子连接器系统期间端子没有被完全插入连接器外壳中或者如果在使用连接器系统期间接触端子振动或被拉出其完全就位状况，则可能出现接触端子在连接器外壳中的不适当就位(seating)。在电子组件在正常使用期间几乎连续经受振动的汽车行业中，特别关注这种类型的故障。因此，本领域中已知提供一种用于电连接器的端子位置保证(TPA)装置，以检测接触端子到连接器外壳中的不完全插入。它们还确保接触端子被适当地定位在相应外壳中。

本发明的目的是提供一种电连接器系统，该电连接器系统减少在压接区域上还有连接器系统的主和/或辅助锁定件上的应变。特别地，本发明的目的是提供包括最少数量的组件并且安装简易的电连接器系统。另外目的是提供一种特征化端子位置保证TPA的电连接器系统。

通过根据权利要求1的主题所述的电连接器系统来实现通过阅读以下描述而变得清楚的这些和其它目的。

技术实现要素：

根据本发明，提供了一种电连接器系统。该连接器系统包括至少一个接触端子和对应连接器外壳。该接触端子由此可以包括绝缘接头和连接到线缆的布线接头，并且可以提供用于对应对向连接器的电接口。该连接器外壳包括适于在其中容纳接触端子的至少一个孔。外壳本身可以总体上具有适于连接到对应对向连接器的任何形状。连接器外壳可以包括用于将外壳锁定到对应对向连接器的装置。电连接器系统还包括与连接器外壳分开的线缆应变消除构件。因此，线缆应变消除构件不是连接器外壳的集成部分。线缆应变消除构件包括用于将线缆应变消除构件紧固到线缆以用于应变消除的线缆紧固装置。此外，线缆应变消除构件包括适于将构件直接锁定到对应对向连接器的集成锁定装置。

本文中使用的术语“对向连接器”是指适于连接到连接器外壳和设置在其中的接触端子的任何种类的连接器。对向连接器可以具有用于将其固定到其环境(诸如，例如，电组件的壁)的合适装置，并且可以提供贯穿其中的相应电馈通(electrical feed-through)。对向连接器还可以根据连接器外壳的实际应用和设计而具有任何合适形状。对向连接器、连接器外壳和线缆应变消除构件优选地由注塑成型制成。

线缆应变消除构件是单个分离构件并且适于将任何线缆应变直接传递到对应对向连接器。换句话讲，施加到线缆的任何拔出力借助线缆应变消除构件被传递到对向连接器而不是连接器外壳。因此，由于线缆应变消除构件将力传递到对向连接器的事实，导致布置在连接器外壳中的端子的接头区域必须耐受较小的力。有利地，本系统还解除连接器外壳到对向连接器的任何主锁定装置并且它可应用至连接器系统，在连接器系统中，由于例如空间限制，导致连接器外壳可能不设置有集成主锁定件。

类似地，将接触端子连接到连接器外壳的主和/或辅助锁定件类似地必须经受较小的拔出，这是因为线缆应变消除构件将拔出力传递到对应对向连接器。由此，拔出力有利地不完全作用于接触端子的接头区域和主和/或辅助锁定件。由此，电连接器系统的寿命延长。

本文中使用的术语“拔出力”指代作用以从电连接器系统拔出线或线缆的任何力。相似地，本文中使用的术语“推入力”指代作用以将线或线缆推入电连接器系统中的任何力。

在优选实施方式中，线缆应变消除构件还包括用于将构件安装到连接器外壳的安装装置。该安装装置优选地是适于当线缆应变消除构件被安装到其时包围连接器的一部分的钩。在一个实施方式中，该钩优选地具有U形截面轮廓。

该安装装置允许进行简单组装处理并且有利地将线缆应变构件固定到连接器外壳，由此提高电连接器系统的稳定性。

术语“紧固”、“锁定”、“安装”和本文中结合不同装置使用的这种术语不暗示特定应用或方法，而是仅仅用于标记不同装置，以用于澄清。因此，安装装置可以总体上提供例如锁定功能，并且可以使用锁定装置进行安装。

优选地，安装装置适于当接触端子设置在连接器外壳的至少一个孔中并且线缆应变消除构件被安装到连接器外壳时，提供端子位置保证(TPA)。本领域中已知用TPA确保接触端子在连接器外壳内的正确定位，由此减少了对组装期间耗时且成本高的检查的需要。

优选地，用于将线缆应变消除构件安装到连接器外壳的安装装置提供了用于接触端子的锁定件，以将接触端子在连接器外壳的孔中固定在其位置中。安装装置可以由此用作针对接触端子的主锁定件或者辅助锁定件。优选地，所述安装装置包括当线缆应变消除构件被安装到其时延伸到连接器外壳中的一部分。该部分由此适于防止接触端子从其在连接器外壳的孔中的位置移除。换句话讲，该部分锁定连接器外壳的孔，使得不能从孔中去除接触端子。

在其它优选实施方式中，线缆应变消除构件适于将连接器外壳可脱离地锁定到对应对向连接器。换句话讲，线缆应变消除构件允许将连接器外壳锁定到对向连接器并且从对向连接器去除连接器外壳。优选地，线缆应变消除构件包括正支承集成锁定装置的集成柔性连接条(web)，集成锁定装置适于将应变消除构件直接锁定到对应对向连接器。柔性连接条可以具有适于当被施加外力时提供回复力的任何形式。因此，集成锁定装置可以设置在柔性连接条上，使得当向连接条施加力时，集成锁定装置移位或重新定位。由此，柔性连接条适于当例如由操作者向柔性连接条施加外力时，使集成锁定装置脱离对应连接器。优选地，集成柔性连接条包括致动构件。因此，通过向柔性连接条施加力，由此使其与集成锁定装置相互作用，使得插入或去除不被锁定或阻挡，可以将具有线缆应变消除构件的连接器外壳容易地插入对应对向连接器并且从其去除。

致动构件可以优选地由操作者致动，以用于将应变消除构件与对向连接器解除锁定。优选地，致动构件可以由诸如例如螺丝刀的合适工具致动。因此，技术人员将理解，优选地形成致动构件，使得它可以容易地由这样的工具致动，而不损害致动构件或应变消除构件。优选地，应变消除构件被设计成使得当向其施加大外力时，可以仅释放其锁定功能。因此，可以实现连接器外壳和对向连接器之间的弹性连接，这能够不发生意外脱离。

优选地，当应变消除构件被锁定到对向连接器时，应变消除构件的致动构件位于对向连接器外部。因此，致动构件不被对向连接器包住，使得它可以由操作者很好地接近，以用于如所描述地那样释放锁定功能并且从对向连接器去除连接器外壳。因此，可以按直截了当的方式进行连接器外壳从对向连接器的脱离。

优选地，集成锁定装置是锁定斜面，锁定斜面优选地适于接合对应对向连接器的对应配合部件。优选地，所述配合部件是锁定窗。在另一个优选实施方式中，线缆应变消除构件的集成锁定装置是锁定窗并且对应对向连接器的配合部件优选地是锁定斜面。锁定斜面在这两种情况下都适于在组装电连接器系统期间在安装有线缆应变消除构件的连接器外壳被插入到对应对向连接器中时降低线缆应变消除构件的柔性连接条。一旦被插入，限定插入方向的法向的锁定斜面就提供锁定功能。因此，锁定斜面和对应锁定窗的相互作用允许容易地组装电连接器系统。

另外，集成锁定装置可以优选地由操作者致动，以用于例如通过合适工具(诸如，例如，螺丝刀)将应变消除构件与对向连接器解除锁定。优选地，应变消除构件适于在向应变消除构件的集成锁定装置施加外力时与对向连接器解除锁定。优选地，由此在连接器系统的配合方向(即，在将连接器外壳插入对向连接器或者从对向连接器去除连接器外壳的方向)上施加所述外力。优选地，由此通过设置在对向连接器中的各个开口从对向连接器外部接近集成锁定装置，其中，这样的开口优选地设置在连接器系统的配合方向上。由此，即使连接器外壳被布置在对向连接器中，因为能够从对向连接器内部到达集成锁定装置，所以也可从插入或去除的相反侧(即，从连接器外壳“内部”)释放锁定功能。

在本发明的另一个优选实施方式中，接触端子包括主锁定装置，主锁定装置适于将接触端子锁定在连接器外壳的孔中。优选地，所述主锁定装置是闩锁杆(latching lance)，闩锁杆允许将接触端子容易地插入连接器外壳中并且将接触端子锁定在其中。优选地，连接器外壳还可以包括锁定装置，锁定装置适于提供连接器外壳到对应对向连接器的主锁定件。

在其它优选实施方式中，线缆应变消除构件包括分隔件，所述分隔件适于当所述系统被完全安装时(即，当线缆连接到接触端子，进而插入连接器外壳的孔中，并且线缆应变消除构件被紧固到线缆时)将所述线缆与所述连接器外壳分开。设置在线缆和连接器外壳之间的分隔件有利地在例如线缆被进一步推动或推入连接器外壳中时保护接头区域。分隔件优选地包括两个表面，其中一个表面适于接触连接器外壳，而另一个表面适于接触线缆的线缆护套。因此，当线缆被推动时，力优选地借助分隔件被传递到连接器外壳，由此有利地减少接头区域上的应变。

本领域技术人员将理解，该系统优选地还可以包括：对应对向连接器，其可以是与接触端子定位在其中的连接器外壳兼容的任何连接器；以及线缆应变消除构件，其被安装到所述连接器外壳。优选地，对应对向连接器适于与线缆应变消除构件的集成锁定装置相互作用，以提供线缆应变消除。优选地，对向连接器包括开口，开口使得能够在连接器系统的配合方向上将外力施加至应变消除构件，并且特别是应变消除构件的集成锁定装置，以用于将应变消除构件与对向连接器解除锁定。所述开口可以在连接器系统的配合方向上设置在对向连接器上，并且优选地与对向连接器的孔分开并且可以相对于所述孔设置在对向连接器的相对侧。因此，通过例如通过所述开口插入螺丝刀并且通过用所述螺丝刀将相应力施加至应变消除构件，可以容易地释放锁定功能。优选地，连接器外壳和/或对向连接器特征化相应凹槽或路径，以允许引导相应工具在配合方向上将所述力施加至应变消除构件以用于将锁定功能解除锁定。

优选地，连接器外壳包括肋，肋适于与对向连接器相互作用，以用于防止当应变消除构件被锁定到对向连接器时连接器外壳被进一步插入对向连接器中。优选地，对向连接器的孔是阶梯状形状的，其中，阶梯状形状孔的第一个阶梯适于与所述连接器外壳的该肋相互作用，以用于防止如所描述的进一步插入。因此，当连接器外壳被插入对向连接器的孔中足够远以使得应变消除构件的集成锁定装置正将该构件锁定到对向连接器时，肋与阶梯状形状孔的第一阶梯阻挡接触，使得另外插入力或推入力借助所述阻挡接触被传递到对向连接器。因此，接触端子受到保护。

另外，该系统可以优选地包括被安装到接触端子的线缆，其中，安装可以包括技术人员已知的将线缆附接到接触端子的任何装置。例如，可利用用于将接触端子连接到线缆的绝缘件的绝缘接头和用于将接触端子连接到线缆布线的线接头将线缆连接到接触端子。该线缆可以包括一个或更多个线并且绝缘件可以是技术人员已知的任何绝缘件。

附图说明

以下，参照附图示例性地描述本发明。

图1是根据本发明的电连接器系统的示意图。

图2示出图1的三维截面图。

图3是根据本发明的线缆应变消除构件的示意图。

图4从不同角度示出图3的线缆应变消除构件。

图5是根据本发明的电连接器系统的示意图。

图6示出图5的三维截面图。

图1示出根据本发明的电连接器系统的透视图。在图2中，用三维截面图示出图1的电连接器系统。如可以在图1和图2中看到的，所示的电连接器系统包括连接器外壳20，连接器外壳20继而包括适于在其中容纳接触端子40的至少一个孔。接触端子40可以包括用于将线缆30安装到接触端子40的绝缘接头和线接头。应该理解，可以利用任何合适装置将线缆30安装到接触端子40。线缆和接触端子之间的该界面42在本文中被指示为“压接区域”或“接头区域”。接触端子40还包括主锁定装置41，主锁定装置41提供用于接触端子40的主锁定件，以将所述接触端子40在连接器外壳20的孔中固定在其位置中。主锁定装置41可以包括闩锁杆。技术人员理解，可以利用任何装置来提供主锁定功能。在组装系统期间，在接触端子40被完全插入外壳20的孔中时，闩锁杆41与端子外壳20锁定，由此允许容易地进行组装。

电连接器系统还包括线缆应变消除构件10，线缆应变消除构件10是与连接器外壳20分开的组件。线缆应变消除构件10包括适于将构件10直接锁定到对应对向连接器50的集成锁定装置12。如所示出的，集成锁定装置12优选地是锁定斜面。锁定斜面特征化插入斜面、或斜楔(ramp wedge)，其在组装系统期间面对插入方向。锁定斜面还特征化与插入方向垂直并且面对插入的相反方向的锁定斜面。然而，锁定装置12还可以具有诸如例如块状的其它形状。

锁定装置12由柔性连接条15支承，柔性连接条15继而包括致动构件14。柔性连接条15适于当向柔性连接条15施加外力时，使集成锁定装置12从对应对向连接器50脱离。类似地，柔性连接条15可以适于当向柔性连接条15施加外力时，允许容易地将所示的电连接器系统插入对应对向连接器50中。线缆应变消除构件10还包括紧固装置11，紧固装置11用于将应变消除构件10紧固到线缆30，以用于应变消除。应该理解，仅在附图中勾画出紧固装置11并且可以利用用于将线缆应变消除构件10紧固到线缆30的任何装置。例如，线缆应变消除构件10可以被夹到、挤压或胶合到线缆30。另选地，例如，可以施加弹簧锁系统或者可以利用金属套管以用于将线缆30联接到线缆应变消除构件10。线缆30继而包括线缆护套31和布线32。应该理解，布线32可以由更多线组成并且本发明不限于任何特定种类或类型的线缆护套。

如可以在图3和图4中进一步看到的，图1和图2的线缆应变消除构件10还包括安装装置13a、13b，安装装置13a、13b用于将线缆应变消除构件10安装到连接器外壳20。安装装置13a、13b由此允许将线缆应变消除构件10的位置固定到连接器外壳20。安装装置13a、13b可以适于装配到对应装置(诸如，连接器外壳20的突起、孔或间隙)中。如所示出的，安装装置13a、13b可以包括适于包围连接器外壳20的一部分的至少一个钩13a。优选地，安装装置优选地具有U形横截面轮廓，使得安装装置13a、13b可以包围连接器外壳20的一部分。这样允许在组装电连接器系统期间在将线缆应变消除构件10安装到连接器外壳20的过程中容易进行固定。

如可以在图2中看到的，安装装置13a还提供端子位置保证TPA。因此，将线缆应变消除构件10安装到连接器外壳20指示预先插入的接触端子40在连接器外壳20内处于正确位置，从而减少了组装期间的任何高成本和昂贵检查的需要。

安装装置13a还可以包括用于接触端子40的辅助锁定件13a。因此，当接触端子40的主锁定装置41失效时，辅助锁定件13a阻碍接触端子40从连接器外壳20退出。如图1中可以看到的，安装装置13a包括延伸到连接器外壳20中的一部分，该一部分继而阻挡连接器外壳20的孔。优选地，接触端子40具有使得当将线缆应变消除构件10安装到外壳20时接触端子40被卡入连接器外壳20的被阻挡的孔中并且不能被去除的形状。

因此，图1和图2的电连接器系统的安装装置13a以单个工件提供了三种功能，即，线缆应变消除构件10到连接器外壳20的固定并且因此连接器外壳20到对向连接器50的锁定、TPA功能和用于接触端子40的辅助锁定功能。应该理解，单个部分可以包括所有这些功能，或者线缆应变消除构件10的单独部分可以分别提供这些功能中的一个或更多个。

图1和图2的电连接器系统适于仅通过锁定装置12被锁定到对应对向连接器50，这是因为所示出的连接器外壳20本身并不具有任何(主)锁定装置。然而，应该理解，连接器外壳20本身可以包括用于将外壳20锁定到对向连接器50的集成装置—如本领域中已知的—在此情况下，线缆应变消除构件10的锁定装置12提供用于连接器外壳20的辅助锁定件。

图5和图6示出电连接器系统，其中，图1和图2的电连接器系统连接到对应对向连接器50。对向连接器50可以具有任何期望和合适的形状。对向连接器50的接触销60例如与接触端子40电接触，接触端子40提供到线缆30的布线32的电接触。对向连接器50包括锁定窗51，锁定窗51适于容纳线缆应变消除构件10的锁定斜面12。此外，应该理解，对向连接器50可以包括锁定斜面，并且作为代替，线缆应变消除构件10包括适于容纳对向连接器50的锁定斜面的锁定窗。如可以在图6中详细看到的，线缆应变消除构件10为接触端子40的接头区域42和主锁定件41提供应变消除。特别地，当向线缆30施加拔出力时，拔出力借助线缆应变消除构件10的紧固装置11和锁定装置12直接被传递到对应对向连接器50。因此，接触端子40的接头区域42和主锁定件41必须耐受较小的拔出力。

例外，线缆应变消除构件10包括柔性连接条15，柔性连接条15支承集成锁定装置12并且包括致动构件14。柔性连接条15被形成为提供回复力，该回复力垂直于在向柔性连接条15施加力时将安装有线缆应变消除构件10的连接器外壳20插入对应对向连接器50中或从对应对向连接器50去除安装有线缆应变消除构件10的连接器外壳20的方向。总体上，操作者可以通过向柔性连接条15施加力，使得连接条弯曲并且由连接条15支承的集成锁定装置12降低，将安装有线缆应变消除构件10的连接器外壳20插入对应对向连接器50中或从对应对向连接器50中去除。优选地，如所示出的，集成锁定装置12是锁定斜面。因此，一旦将安装有线缆应变消除构件10的连接器外壳20插入对应对向连接器50中，就导致柔性连接条15弯曲，使得锁定斜面12可以接近对向连接器50中的对应窗51，以提供锁定功能。这样允许容易地组装电连接器系统。

通过按压如图5中所示优选地位于对向连接器50外部的致动构件14，操作者可以解锁集成锁定装置12。通过向柔性连接条15施加力，锁定斜面12降低，使得它不再与对应对向连接器50锁定接触。这样允许仅通过例如按压致动构件14以在柔性连接条15上施加力并且拔出例如线缆30，从对应对向连接器50中抽出安装有线缆应变消除构件10的连接器外壳20。因此，可以以非破坏性方式从对向连接器50简单地抽出安装有线缆应变消除构件10的连接器外壳20。同样，线缆应变消除构件10通过将在借助紧固装置11和安装装置13a、13b进行拆卸期间的拔出力直接传递到连接器外壳20来减小作用在接头区域42上的力。由此，易毁坏的接头区域受到保护。

如图2和图5中所示，线缆应变消除构件10还包括分隔件16。分隔件16位于线缆护套31和连接器外壳20之间并且包括两个表面17a、17b。一个表面17a与连接器外壳20接触，而另一个表面17b与线缆护套31接触。当将安装到设置在连接器外壳20中的接触端子40的线缆30推入对应对向连接器50中时，借助分隔件16将推入力直接传递到连接器外壳20。由此，作用于接头区域42的推入力减小。因此，分隔件16可以减小在组装电连接器系统期间接头区域的过度应变。

在将连接器外壳20和所安装的线缆应变消除10插入对向连接器50中时，锁定斜面12与对向连接器50相互作用，使得柔性连接条15降低。当安装有线缆应变消除构件10的连接器外壳20被完全插入对应对向连接器50时，由于柔性连接条15的回复力，锁定斜面12卡接到锁定位置，即，对向连接器50的窗51中。致动构件14可以适于防止安装有线缆应变消除构件10的连接器外壳20完全插入对向连接器50中，由此防止接头区域42的过度应变。

根据本发明的一个特定方面，锁定装置12可以从对向连接器50“内部”估定：参照图6，技术人员将理解，(用虚线指示的)通道61可以容易地设置在对向连接器50中，对向连接器50在配合方向上从左手侧延伸到例如窗51。这样的通道61将允许例如螺丝刀从图6的左侧插入，以最终向下推动锁定装置12，以用于释放锁定功能。锁定装置12的斜面状形状因此在这个方面是特别优选的，因为它允许通过在系统的配合方向上致动锁定装置12来允许连接条15弯曲。技术人员应该理解，图6中指示的通道61仅被提供用于例示目的，并且实际上，通道61将有可能需要具有更大尺寸，以允许将工具平滑插入其中。这可以例如通过在包括通道61的部分中放大对向连接器50的相应壁厚度来实现。