CN100506580C - 插接连接装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种插接连接装置，用于将挂车与牵引车自动地多极电连接，包括一个插座(D)和一个插头(S)，它们布置在挂车上或牵引车上，当挂车对接到牵引车上时能够相互对准，并借助于驱动装置(10)在向前移的连接位置和往后缩的静止位置之间彼此相对地导引移动，插头克服至少一个止动弹簧的作用弹性地侧向偏移地支承。本发明提出，设置有四个单个弹簧(213′)作为所述止动弹簧，这四个单个弹簧(213′)对称地作用于插头(S)，其一头固定在插头(S)上，另一头固定在一个固定于一车辆即牵引车或者挂车上的固定法兰盘(210)上，并且，作为所述止动弹簧的这些单个弹簧(213′)在插头(S)侧向偏移后将其该插头重新定心。

Description

插接连接装置

技术领域

本发明涉及一种插接连接装置，用于将一挂车，特别是鞍式挂车，与一牵引车，特别是与鞍式牵引车，自动地例如多极电连接，包括一个插座和一个插头，它们可以布置在挂车(例如插头)上或牵引车(例如插座)上，当挂车对接到牵引车上时能够相互对准，并借助于一个例如设计成活塞-缸结构的驱动装置可以在一个向前移的连接位置和一个往后缩的静止位置之间彼此相对地导引移动，其中，特别是可以借助于驱动装置通过使装在插座内并带有接触衬套的接触部件沿连接位置方向移动来打开插座的例如一个罩盖，而当接触部件缩回至静止位置时可以将所述罩盖重新关闭。

背景技术

在所述的这种类型的插接连接装置中，耦合连接的位置是通过一种传感器装置得到保证的。由于一般情况下车辆结构的公差较大，而且传感器在车辆行驶过程中容易被污染，所以插头和插座之间精确的对位是很困难的，因此自动完成对接过程不是容易实现的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种如上所述类型的插接连接装置，它可以无需手动操作就能实现两个插接元件之间自动的对位和连接功能。

为此，本发明提供一种插接连接装置，用于将一挂车与一牵引车自动地多极电连接，包括一个插座和一个插头，它们分别安装在挂车上和牵引车上，当挂车对接到牵引车上时所述插头和插座能够相互对准，并借助于一个驱动装置在一个向前移的连接位置和一个往后缩的静止位置之间彼此相对地导引移动，所述插头克服至少一个止动弹簧的作用弹性地侧向偏移地支承，其特征在于，设置有四个单个弹簧作为所述止动弹簧，这四个单个弹簧对称地作用于插头，其一头固定在插头上，另一头固定在一个固定于丰辆即牵引车或者挂车上的固定法兰盘上，并且，作为所述止动弹簧的这些单个弹簧在插头侧向偏移后将该插头重新定心。

在本发明的插接连接装置中，插头克服至少一个止动弹簧的作用弹性地侧向偏移地支承，其中止动弹簧一头固定在插头上，另一头固定在一固定于车辆(牵引车或者挂车)上的固定法兰盘上。

按照本发明的解决方案可以保证，即使存在较大的公差或者传感器的误差也能轻易地以及可靠地实现插头和插座的自动对位和连接。

与此相关，必须提到的是，说明书中所使用的作为插接连接装置的两个插接元件的“插头”和“插座”两个概念可以在其功能上相互调换，即，文中针对插座或者插头所述以及所示的结构特征也可以反过来设计于另一个对应的元件上。只是为了简化说明书，在下文中继续使用“插座”和“插头”的概念来定义形成插座连接的两个元件。

当插头由于插座引导的误差而侧向偏移时，为了使得插接连接装置松开之后插头还能可靠地回到原始位置，在本发明的一个特别构造中插头的止动弹簧设计成包围插头壳体的、特别是基本上与其同轴的螺旋弹簧，它的直径在向前的方向上不断减小。止动弹簧由多个，例如三个或者四个对称地嵌接在插头上的单个弹簧组成，以便使得插头在侧向偏移后重新进行定心。

上述目的在本发明思想的进一步发展中得到了更好地解决，如果插头壳体上具有一个和插座相对应的导入喇叭口结构时，因为借助于喇叭口的作用，即使存在由公差引起的定位偏差插座也能可靠地导入插头中。

插头的侧向偏移例如可以用简单的方式保证，即，插头壳体的后部通过一个球轴承或者一个简单的球面支承在一支承板上。

为了进一步消除轴向偏差，有利的是，根据另一个本发明特征，在作为装配法兰盘使用的固定法兰盘上导向的、用于插头壳体的支承板支承在一回位弹簧上。这样保证了插头壳体在回位弹簧以及插头止动弹簧的作用下能向侧向偏移。

为了尽可能防止插头的触针受到污染，同时又要保证自动建立插接连接，本发明进一步建议，即，在静止位置时容纳带有触针的接触管头的插头壳体例如在导入喇叭口之后被一块盖板封闭，盖板优选具有用于触针的通孔，并且可以克服回位弹簧的作用在释放触针的情况下从位于前方的静止位置运动到，特别是滑移到一后面的连接位置。这样，通过插座的导入和导出使得插头壳体能够自动开启和关闭。位于静止位置时，也就是不使用该插接连接装置时，触针就受到保护。此时的结构最好设置成，即，在盖板的静止位置时触针正好封闭各个通孔。这样，触针也起到了盖板来回运动的导向作用。

为了保护插头壳体的内部空间，进一步设置成，在静止位置时盖板被它的回位弹簧在其外边缘，必要时在中间垫入一个密封圈的情况下，压在插头壳体的内凸肩上。

所述密封圈被顶靠在插头壳体内的一间隔衬套的前端位置上。

为了简化装配工作，盖板的回位弹簧设计为螺旋弹簧，它围绕着接触管头，并且优选以其后部装入一个环形槽中，以便进行固定。

按照本发明的另一个特征，插头壳体上设有一容纳一阀芯的栓塞，它在装配状态下指向下面，而阀芯中又设计一条曲径(Schikane)，冷凝水可以通过这条曲径流出来，而外部的水(溅射的水、蒸汽射束)却不能进入。

为了保证插头和插座在连接位置的插接连接，以及在静止位置时可靠地保持插座的位置，驱动装置在插座的连接位置和/或者静止位置可以卡锁定位。

为了简化安装和拆卸，接触部件以可拆卸方式固定在例如设计为气动式活塞-缸结构的驱动装置的活塞上，例如可以通过一个螺钉安装。

为了使接触衬套保持与插头触针的正确对接，在本发明的另一结构设计中，插座的接触部件在一例如也用作安装板的底板上被抗扭转地导向。

底板上配备一个包围接触部件的壳体部分，在它的周边上分布有多个球体。由此可以使得接触部件保持在两个确定的位置上(原始位置＝松脱；工作位置＝卡锁)。

为了功能稳定性，本发明的插接连接装置可以选择性地具有一个允许在停电时用机械方式将插头与插座分离的紧急解锁机构、插座的一个防扭转装置、插座的一个对位保护装置(Kodierschutz)、用于插座位置识别的传感器、一个防止插头壳体从支承板脱开的防脱保险机构和/或接触部件在导入以及导出位置的卡锁机构。

附图说明

下面借助于附图的内容对一个实施例进行说明，从而给出了本发明的其他的目的、特征、优点以及应用可能性。这里所有说明的和/或图示的特征单个地或者组合地构成了本发明的内容，不受单个权利要求的组合或其引用关系的影响。其中：

图1在将插头导入插座之前的本发明的插接连接装置的一个实施例的第一个斜视图；

图2图1中的插接连接装置的另一个斜视图；

图3本发明的插座的纵剖面图；

图3A图3中的插座的前端部分的侧视图；

图4与图3中的插座相匹配的本发明的插头的纵剖面图；

图5本发明的插接连接装置的另一个实施例的斜视图；

图6另一种实施例中的插头的正面视图，其中，插头通过多个对称嵌接的止动弹簧固定在固定法兰盘上；

图6A沿图6中的切割线A-A的剖面图。

具体实施方式

图中所示为布置在鞍式连接器部分的、用于鞍式挂车和鞍式牵引车连接的插接连接装置，它具有一个例如安装在挂车上的插头S和一个例如安装在牵引车上的插座D。当挂车和牵引车对接时，插头S和插座D在一个能够确定挂车相对于牵引车位置的传感装置的帮助下自动相互对准。借助于一个设计为活塞-缸结构的驱动装置10，两个插接元件S和D相互接合。当不需要插接连接时，插座D位于一往后缩回的静止位置；当需要建立插接连接时，插座D位于一向前推出的连接位置；驱动装置10设计成可以将插座D从所述往后缩回的静止位置移动到所述向前推出的连接位置，此时插座D和插头S接合。在脱开插接连接时，插座D则向相反方向运动。

特别是如图1和图3A所示，插座D上有一个由两块翻盖组成的罩盖5。罩盖5的这两块翻盖克服设计为蝶形弹簧的回位弹簧4的作用摆动地支承在底板2的环形壳体部分16的摆动轴9上，使得在底板2上导向的接触部件1向前推出至连接位置时，罩盖5的两块翻盖能向外侧打开，而在接触部件1往后缩回到静止位置时，两块翻盖又能在回位弹簧4的作用下回到关闭状态。为了实现可靠的密封，接触部件1或壳体部分16的前端设置一个密封垫圈3，罩盖5的两个翻盖在关闭状态时就紧靠在这个垫圈上。接触部件1在壳体部分16上的抗扭地导向借助于接触部件1外表面上的一外纵向槽14和在壳体部分16上设置的一内纵向肋条15来实现。接触部件1用一个内六角螺钉6可拆卸地固定在活塞-缸结构10的活塞17前端。给接触部件1供电的电线7浇注在底板2上，并由一个卡圈13消除其轴向张力。底板2的壳体部分16的外周边上分布有几个径向向外凸出的球体8，它们的作用是保持接触部件1位于两个确定的位置上(原始位置＝松脱；工作位置＝卡锁)。

驱动装置10在插座D的向前推出的连接位置以及往后缩回的静止位置都被锁止，这样保证了插座D在这两个位置上都不会产生位置变化。

为了消除两个插座连接元件之间定位的公差，如图1、2和4所示，插头S克服止动弹簧213的作用弹性地侧向偏移地支承。插头S的止动弹簧213设计为围绕着插头壳体29的双螺旋弹簧，其后部的自由端部33固定在也用作车辆上的安装法兰盘的固定法兰盘210上。止动弹簧213的直径在向前的方向上不断减小，以便具有所需的回位特征。

插头壳体29在其前部设有一个用于插座D的导入喇叭口30，用以消除对位误差。此外，插头壳体29通过一个球支承26或者一个简单的球面支承在一块支承板27之上，以便可以克服止动弹簧213的作用进行侧向偏移。

插头壳体29容纳了带有触针21、22的接触管头28。在图4所示的静止位置，插头壳体29被一块盖板23封闭，盖板例如具有用于触针21、22的通孔，在静止位置时触针正好把这些通孔封闭。盖板23被一个回位弹簧211以其外边缘，在中间垫入一个构成为径向密封圈的密封圈24的情况下，压在插头壳体29的内凸肩31上。回位弹簧211也设计成螺旋弹簧，并位于接触管头28上，它的后端固定在接触管头28的一条环槽32内。盖板23的前端设计成凹面，并和插座D前端的凸面形状(参见图3)相匹配，从而有一个附加的定心用于将插座D导入插头S。密封圈24被顶靠在插头壳体29内的一间隔衬套25的前端位置上。接触管头28的电线214与接触管头28和插头壳体29浇注在一起。

插头壳体29连同接触管头28靠在支承板27上，支承板27轴向克服回位弹簧212的作用轴向上可滑移地支承在同时作为安装法兰盘使用的固定法兰盘210内。因此，插头S在插座D插入时可以弹性地向后偏移，从而消除冲击或者误差。回位弹簧212同样设计成一个螺旋弹簧，它的前端装入一支承板27的一环形槽35内，它的后端装入法兰盘210的一固定的横向板37的一环形槽36内。在静止位置在回位弹簧212的作用下支承板27在前面贴靠在固定法兰盘210的挡块38上。

插头壳体29配备一个容纳一阀芯215、并在安装状态下指向下面的栓塞216，以便冷凝水可以通过阀芯215内的曲径流出，同时防止了水(溅射的水，蒸汽射束)从外面进入。

图5所示的本发明的具有插头S和插座D的插接连接装置的一个实施例具有如下的特征：在接触部件1上设置一个紧急解锁机构310，保证了在出现故障时可以用机械方式分离插接连接装置的元件。用于导出电线217的一塑料容纳体同时起到插座D的防扭转装置和对位保护装置311的功能。在插座D内又设有两个传感器312，可以识别插座D的两个位置(进入和离开)。在插头壳体29设有侧向伸出的肋条，其在插座D从插头S上脱离时用作插头壳体29的防脱保险机构313，也就是以机械方式防止插头壳体29从支承板上脱开。插座D的在导入以及导出位置的卡锁机构不是球卡锁机构8，而是设计成弹簧卡箍结构的卡锁机构313。

图6和6A中所示的本发明的插头S的实施形式和在图1、2和4所示的实施形式最大的不同在于，即，插头S弹性侧向偏移地挂在固定法兰盘210上。这里使用了四个单个弹簧213′，它们能够将侧向偏移的插头S重新定心。回位弹簧212也分成各个单个弹簧212′。

当然也可以是其他能够满足功能要求的弹簧布置方式。

附图标记清单

1         接触部件

2         底板

3         密封圈，用于罩盖5

4         回位弹簧(蝶形弹簧)，用于罩盖5

5         罩盖

6         内六角螺钉

7         电线

8         球体

9         罩盖5的摆动轴

10        驱动装置(活塞-缸结构(防扭转))

11        接触衬套

12        接触衬套

13        消除张力卡圈

14        槽

15        肋条

16        壳体部分

17        活塞

21        触针

22        触针

23        盖板

24        密封圈

25        间隔衬套

26        球轴承

27        支承板

28        接触管头

29        插头壳体

30        导入喇叭口

31        内凸肩

32                 环形槽

33、33′           止动弹簧213端部

34                 边缘

35                 环形槽

36                 环形槽

37                 横向板

38                 挡块

210                固定法兰盘(安装法兰盘)

211                回位弹簧，用于盖板23

212、212′         回位弹簧，用于支承板27

213、213′         止动弹簧(螺旋弹簧，单个弹簧)

214                电线

215                阀芯

216                栓塞

217                电线

310                紧急解锁机构

311                防扭转装置/对位保护装置

312                传感器

313                防脱保险机构

314                卡锁机构

D                  插座

S                  插头

Claims (16)

1.一种插接连接装置，用于将一挂车与一牵引车自动地多极电连接，包括一个插座(D)和一个插头(S)，它们分别安装在挂车上和牵引车上，当挂车对接到牵引车上时所述插头和插座能够相互对准，并借助于一个驱动装置(10)在一个向前移的连接位置和一个往后缩的静止位置之间彼此相对地导引移动，所述插头(S)克服至少一个止动弹簧的作用弹性地侧向偏移地支承，其特征在于，设置有四个单个弹簧(213′)作为所述止动弹簧，这四个单个弹簧(213′)对称地作用于插头(S)，其一头固定在插头(S)上，另一头固定在一个固定于车辆即牵引车或者挂车上的固定法兰盘(210)上，并且，作为所述止动弹簧的这些单个弹簧(213′)在插头(S)侧向偏移后将该插头重新定心。

2.按照权利要求1的装置，其特征在于，所述插头的插头壳体(29)具有一个用于插座(D)的导入喇叭口(30)。

3.按照权利要求2的装置，其特征在于，所述插头壳体(29)在背离插座的那端通过一个球轴承(26)或者通过一个球面支承在一支承板(27)上。

4.按照权利要求3的装置，其特征在于，在也用作装配法兰盘的固定法兰盘(210)上导向的用于所述插头壳体(29)的所述支承板(27)支承在一回位弹簧(212)上。

5.按照权利要求2的装置，其特征在于，在静止位置时，所述插头壳体(29)容纳带有触针(21、22)的接触管头(28)且所述插头壳体(29)被一块盖板(23)封闭，所述盖板(23)具有用于所述触针(21、22)的通孔并且可以克服一回位弹簧(211)的作用在释放触针(21、22)的情况下从前面的静止位置运动到一后面的连接位置。

6.按照权利要求5的装置，其特征在于，在静止位置时所述盖板(23)被其回位弹簧(211)在盖板外边缘压到所述插头壳体(29)的一内凸肩(31)上。

7.按照权利要求6的装置，其特征在于，所述盖板的外边缘是在中间垫入一密封圈(24)的情况下压到所述插头壳体的内凸肩上的，所述密封圈(24)被保持在所述插头壳体(29)内的一间隔衬套(25)的前端上。

8.按照权利要求5的装置，其特征在于，用于所述盖板(23)的所述回位弹簧(211)作为螺旋弹簧围绕着所述接触管头(28)。

9.按照权利要求2的装置，其特征在于，所述插头壳体(29)具有一个容纳一阀芯(215)的栓塞(216)，以便使冷凝水可以泄放出去，而阻止外部的水进入。

10.按照权利要求1的装置，其特征在于，所述驱动装置(10)在插座(D)的连接位置和/或者静止位置可以卡锁定位。

11.按照权利要求1的装置，其特征在于，一接触部件(1)以可拆卸方式固定在所述驱动装置(10)的活塞(17)上。

12.按照权利要求11的装置，其特征在于，所述插座(D)的接触部件(1)在一用作安装板的底板(2)上抗扭转地被导向。

13.按照权利要求12的装置，其特征在于，所述底板(2)在一至少部分包围所述接触部件(1)的壳体部分(16)上配备有多个沿该壳体部分的周边分布的球体(8)，这些球体使所述接触部件(1)在两个位置上定位。

14.按照权利要求1的装置，其特征在于，设有一个可以在停电时用机械方式将插座(D)与插头(S)分离的紧急解锁机构(310)、插座(D)的一个防扭转及对位保护装置(311)、用于插座(D)位置识别的传感器(312)。

15.按照权利要求3的装置，其特征在于，设有一个防止所述插头壳体(29)从所述支承板(27)脱开的防脱保险机构(313)。

16.按照权利要求11的装置，其特征在于，设有所述接触部件(1)在导入以及导出位置的卡锁机构(314)。

Images