CN101385206B - 电插塞连接器 - Google Patents

Abstract

示出并描述了一种电插塞连接器，用于将电缆(2)连接至设备、尤其连接至传感器或致动器，该电插塞连接器具有壳体(3)，具有容纳多个触头(4)的触头支架(5)，以及具有电子电路(6)，该电子电路被布置在壳体(3)中，其中该电子电路(6)具有至少一个发光元件、尤其是LED(7)并且与触头(4)电连接。在所述插塞连接器(1)中，即使在存在强的外部入射光时，所述LED(7)的状态—LED(7)照明或LED(7)不照明—也可以特别清楚地被识别，这是因为所述壳体(3)至少在所述LED(7)的区域中由热塑性材料构成，其中所述热塑性材料具有影响透明度和颜色并且降低所述热塑性材料的透明度的添加剂(8)。

Description

电插塞连接器

技术领域

本发明涉及一种电插塞连接器，用于将电缆连接至设备、尤其是传感器或致动器上，或用于两电缆彼此之间的可拆卸连接，具有壳体，具有容纳多个触头的触头支架，以及具有电子电路，其被布置在所述壳体中，其中该电子电路具有至少一个发光元件、尤其是LED并且电连接至所述触头。

背景技术

基本上，电插塞连接由所述电插塞连接器与匹配插塞连接器两部分构成。它可以被用于将电缆连接到电气或电子装置上，或者可以被用于将两电缆彼此连接。在第一种情况下，所述匹配插塞连接器连接至电气壳体，在第二种情况下，它连接至电缆。所述插塞连接器和所述匹配插塞连接器各自包括具有对应的触头的触头支架，这些触头为触针或者为对应的插座。根据触针或插座是否被布置在相应的触头支架中，相关的连接部分被称作插头或插座。

在诸如这些的插塞连接的情况下，已知的是例如通过在插塞连接器上布置螺纹接合到形成在匹配插塞连接器的外套筒上的螺纹的联管螺母来使插塞连接器和匹配插塞连接器彼此机械连接。在这种情况下，所述联管螺母于是具有内螺纹，该内螺纹与所述匹配插塞连接器上的螺纹相对应。然而，作为此的替代方案，还可以在所述插塞连接器上布置管接头螺钉(union screw)，并且该管接头螺钉具有外螺纹，以便具有管接头螺钉的插塞连接器可以螺纹接合到所述匹配插塞连接器上的具有对应的内螺纹的外套筒中。

诸如这些的电插塞连接或插塞连接器在自动化操作中被用作电子设备、传感器、致动器以及控制器的组件。在这种情况下，特别地，具有三个、四个、五个或八个触头的M12和M8类型被广泛应用，在这种情况下已知所述电插塞连接器和匹配插塞连接器具有直的形状和成90°角的形状。在后一种情况下，电插塞连接器的壳体成90°角，因此在所容纳的连接电缆的纵向方向和所述触头的纵向方向之间存在90°的角。对应的插塞连接例如从ifm electronic gmbh的2005目录“Positionssensorik”[位置传感器系统]的第430-444页已知。

诸如这些的电插塞连接器可以按照要求进行连接，或者可以是用导线连接好的(ready-wired)，在这种情况下所述触头支架和电缆被所述壳体挤压涂敷，该壳体于是还被称作把手(grip)。最后，电插塞连接器还可以是适配器的形式，其中所述插塞连接器于是具有两个触头支架，它们可以各自连接至对应的匹配触头支架。在这种情况下，通常，已经连接至对应的匹配触头支架的电缆至少连接到一个触头支架上，而另一触头支架则通常连接至设备或装置的匹配触头支架上。

最初描述的类型的并且特别被用于将电连接连接至装置、尤其是传感器的电插塞连接器除了具有所述触头支架外还具有电子电路，该电子电路具有至少一个发光元件，通常为LED。在这种情况下，实际上多达3个的所述LED被用于在视觉上用信号通知所连接的传感器的可服务性并且尤其是开关状态。

为了这个目的，在壳体中形成合适的窗，其通常被单独的透明盖体封闭，或者所述壳体完全由透明材料构成。这样，从所述LED发射的光束可以穿过所述透明盖体，或者穿过壳体的透明材料，从而可以看到所述LED的状态。

第一种变型方案具有如下缺陷，首先，制造相对复杂且成本高，因为不同的部件(壳体和盖体)必须被制造，且通过例如粘接或超声波焊接彼此连接。此外，两部分配置意味着还可能发生密封问题，因此对于壳体的密封重要的应用而言，制造对应的电插塞连接器的复杂性以及因而成本进一步升高。

由于这个原因，在实践中针对具有至少一个LED的电插塞连接器，透明塑料正被越来越多地用于制造壳体。然而，对于所述电插塞连接器受到强的外部入射光照射的应用而言，存在一个问题，亦即经常不再能够可靠地分辨出LED是否照明。由于所使用的透明材料，在这种情况下尤其还可能发生从外部照射到所述插塞连接器上的光被反射到布置在壳体内的元件上，于是该光实际上无法与来自LED的光区分开。

发明内容

因此，本发明基于以下目的，即提供一种如引言部分中所描述的电插塞连接器，其避免上面提到的缺陷，并且此外能够尽可能容易地并且因而以低成本被制造。

在引言部分中所描述的电插塞连接器的情况下，实现了该目的，并且至少在发光元件的区域中，所述壳体由热塑性材料构成，其中所述热塑性材料具有影响透明度和颜色以及降低热塑性材料的透明度的添加剂。与现有技术中迄今实行的至少在所述发光元件的区域中使用高度透明的材料的过程相反，现在本发明提议故意降低所述材料的透明度。在这种情况下，这以简单的方式通过向用于制造所述壳体的热塑性材料中增加添加剂来实现，因而降低颜色并因此降低壳体的透明度。

在这种情况下，具有有机和/或无机染料的浓色母料优选地被用作所述添加剂，并以粉末或颗粒的形式被增加到所述热塑性材料中。在这种情况下，所述染料优选地具有灰的或黑的颜色，以便完成的壳体也总体上具有灰到黑的颜色。在这种情况下，所述添加剂的重量比小于5％，优选地介于1％和3％之间，并且尤其是约2％，因而使得可以将透明度降低约60％至80％，优选地降低约70％。

如以前，根据本发明的壳体的着色使得可以从外部透过所述壳体辨别出LED是否照明，此外导致对比度的显著增加，使得即使当插塞连接器受到强的外部入射光照射的时候，也能够清楚地看出LED的状态。在这种情况下，已经从实际应用中已知的所述热塑性材料、尤其是聚亚安酯、热塑性弹性体或聚氯乙烯仍然可以被用作壳体的基本材料，以便所述电插塞连接器的制造工艺可以实际上保持不变。

根据本发明的一个优选实施例，所述电插塞连接器的壳体全部由热塑性材料构成，所述热塑性材料设置有添加剂。所述壳体可以因而仍然以单个注塑工艺制造。在不同的壳体部件之间的接合处不会发生密封问题。此外，使用整体着色的壳体具有如下优点，即不再能够如在“完全”透明的壳体的情况下一样从外部清楚地看出布置在壳体内和/或被热塑性材料挤压涂敷的电子电路。因此，用户的注意力不再被分散，从而他能够专心于辨别所述LED是否照明。壳体的着色优选地为这样，使得壳体为完全不透明，并且只有LED的特定波长—如果照明的话—能够从壳体的外部看到。

大体上，电插塞连接器的壳体的颜色与电插塞连接器另外将具有的配置无关。特别地，所述电插塞连接器可以是用导线连接好的并且被连接至电缆，在这种情况下，电缆的一端于是被密封在背离所述触头支架的壳体的一侧。由于壳体通常使用注塑工艺来制造，所以电缆的电连接至所述电子电路的那端在制造电插塞连接器的过程中因而也直接被挤压涂敷。

然而，替代地，所述电插塞连接器还可以被设计成它可以按照需要进行连线，因此所述电插塞连接器具有适当的连接元件，用于连接单独的电缆的各个导体。最后，所述电插塞连接器还可以具有两个触头支架，其中第二个触头支架的触头同样电连接至所述电子电路，因此连接至对应的匹配触头支架的电缆于是可以连接至第二个触头支架。

根据在此也将被简要解释的本发明的最后一个特定实施例，所述电插塞连接器具有至少两个LED，它们被布置在透明盖体的下面，该透明盖体被布置在壳体内，在这种情况下在所述盖体的上方的壳体内形成与两个LED相关的两个符号。所述两个符号优选地具有两个箭头的形状，这两个箭头指向相反的方向，并且来自LED的光可以穿过所述两个箭头。

当意图将所述电插塞连接器连接到具有集成的微控制器的所谓的“智能”传感器时，诸如这样的电插塞连接器的实施例特别有利。在诸如这样的电插塞连接器中，插塞连接器的电子电路同样具有微控制器，从而所述传感器不仅经由所述插塞连接器被提供电力，而且还可以经由所述电插塞连接器向所述传感器传输数据以及从所述传感器传输数据。形成在壳体中的、尤其凸起的符号于是可以通过与对应的符号相关的LED的照明来指示实际数据传输的方向。关于这种“智能”电插塞连接器的特定配置，应参考随后公开的DE102005049483A1。

在这种情况下，布置在所述LED上方的透明盖体可特别地被用于将从所述LED发射的光聚焦和引导到形成在壳体中的符号上。在这种情况下，所述盖体优选地为遮板的形式，使得在每种情况下只有来自相关的LED的光穿过所述两个符号。这确保：尽管壳体内的两个LED在物理上接近，当一个LED照明时，光只穿过与该LED相关的那个符号。

所述LED优选地使用SMD技术被安装在与所述电子电路相关的印刷电路板上或柔性导体薄膜上，使得即使在如M8插头情况下的小壳体中也能够使用多个LED。

附图说明

详细地，现在存在大量可能的方式来改进和发展根据本发明的电插塞连接器。为了该目的，一方面参照从属权利要求，另一方面参照结合附图描述的本发明的优选典型实施例的以下描述。在附图中：

图1示出根据现有技术的一种电插塞连接器，

图2从后面示出根据本发明的一种电插塞连接器，其具有照明和不照明的LED。

图3从侧面和前面示出图2中所示的所述电插塞连接器的一个实施例，以及

图4从侧面和后面示出根据本发明的一种电插塞连接器的第二典型实施例。

具体实施方式

所述图示出电插塞连接器1的多个典型实施例，其中图1示出根据现有技术的电插塞连接器1，而图2至4示出根据本发明的电插塞连接器1的两种变型方案。图1至3中示出的电插塞连接器1用于将电缆2连接到电子设备、尤其是例如接近开关、温度传感器或流量传感器的传感器上。

根据现有技术和根据本发明的电插塞连接器1都具有壳体3、容纳多个触头4的触头支架5以及布置在壳体3内的电子电路6。在该情况下，电子电路6通常具有印刷电路板，在该印刷电路板上除了布置有大量电气和电子元件外，还布置有多个LED7，通常多达3个LED7。LED7在这种情况中被用作所连接的传感器的状态指示。取决于被布置在触头支架5中的触头的特性—插头或插座，所述电插塞连接器1还被称作电缆插头或电缆插座。

为了在图1中示出的已知电插塞连接器1的情况下可以从壳体3的外部分辨出布置在壳体3中的LED7是否照明，壳体3由完全透明的塑料构成。如图1中所示，因此能够透过壳体3看到布置有电气和电子元件、尤其是LED7的电子电路6。如果已知电插塞连接器1现在受到强的外部入射光的照射，那么尤其是当快速查看该电插塞连接器的时候，经常不再能可靠地分辨出一个或多个LED7是否照明。

相反，在根据本发明的并且在图2至4中示出的电插塞连接器1的情况下，壳体3不再由“完全”透明的材料构成，而是由热塑性材料构成，其中影响透明度和颜色的添加剂8已经被添加到该热塑性材料中。因此，整体而言，取决于添加剂8的重量比，壳体3具有灰的或黑的颜色。因而，照明的LED7能够和以前一样从壳体3的外部被看到，而不照明的LED7以及电子电路6不能被看到或者只能不良地被看到。这在图2中通过以下事实被示出，即在图2a中(LED关断)，布置在壳体3内部的LED7只是通过虚线示出，而在图2b中(LED接通)，LED7用实线表示。

聚亚安酯(PUR)或聚醚型聚氨酯优选地被用作壳体3的热塑性材料，因为这些塑料具有非常好的抗油性，并且显著好于热塑性弹性体(TPE)。在这种情况下，添加剂8的重量比优选地在从1％至3％的范围内选择，使得壳体3的热塑性材料的透明度降低20％至40％，优选地大约30％。在这种情况下，作为结果发生的对比度的增加显著地改善尤其是在入射光存在时看到照明的LED7的能力。

根据本发明的并且在图2至4中示出的电插塞连接器1具有联管螺母(unionnut)9，用于机械连接至对应的匹配插塞连接器，所述联管螺母被布置成可以旋转并且可以在有限的范围内在触头支架5上轴向移动。具有内螺纹的联管螺母9因此能够螺纹接合到具有对应的外螺纹的套筒上，该套筒位于匹配插塞连接器上。为了使联管螺母9更容易螺纹接合，联管螺母在其外圆周上具有滚花10。电插塞连接器1还具有振动保护，其能够阻止联管螺母9从匹配连接器的套筒上无意中变松。在这种情况下，振动保护是由触头支架5的适当实施例与联管螺母9的适当实施例提供的。为了允许已经牢固地拧紧的联管螺母9相对容易地被再次释放，联管螺母9还具有用于扳手的平面11。

而在图2和图3中所示的电插塞连接器1的情况下，电缆2的导体12已经牢固地连接到电子电路6，并且电缆2已经在背离触头支架5的一侧被壳体3包围，图4中示出的电插塞连接器1具有第二触头支架13，其被设置用于连接电缆2与对应的插头。像这样的电插塞连接器1还可被称作适配器。除了关于电缆2的连接的这个区别外，图4中示出的电插塞连接器与图2和3中示出的插塞连接器1还具有其它区别。

具体地，图4中示出的电插塞连接器1为“智能”插塞连接器1，其用于连接到具有微控制器的“智能”传感器上。于是所述传感器不仅可以经由同样具有微控制器的电插塞连接器1被提供电力，而且数据也可以从所述传感器被传输或被传输至所述传感器。关于图4中示出的“智能”插塞连接器1的进一步的配置、尤其是关于与电子电路6相关的微控制器的配置和功能，参考随后公开的DE102005049483A1。

从图4a可以看出，在那里示出的电插塞连接器1的情况下，透明盖体14被布置在电子电路6与壳体3的顶面之间，其中电子电路6具有两个LED7，从LED7发射的光穿过透明盖体14被传递到壳体3的顶面15。指向相反方向的两个箭头16、17尤其是凸起地在与LED7相关的壳体3的顶面15上被形成，来自分别相关的LED7的光可通过箭头闪耀。事实上，图4a中示出的两个LED7在附图的平面中前后而非彼此并排布置，如图所示。在这种情况下，盖体14不仅被用于引导从LED7发射的光，而且此外还被用作遮板，其被设计成来自相关的LED7的光在每种情况下只通过箭头16、17中的一个闪耀。因此，根据哪个箭头16、17被照明或未被照明，操作者可以立即分辨出例如数据通过“智能”电插塞连接器1被传输的方向。

除了图中示出的电插塞连接器1的实施例(这些实施例各自涉及成90°角的实施例，其中被连接的电缆2的纵向方向与触头支架5的触头4的纵向方向因而形成约90°的角)外，当然，电插塞连接器1还可以为“直”插塞连接器的形式。此外，图4中示出的电插塞连接器1还具有倾斜区域，其中箭头16、17形式的符号在壳体3中或在壳体3的顶面15中凸起。

Claims (16)

1.一种电插塞连接器，用于将电缆(2)连接至设备，或用于两个电缆(2)彼此的可拆卸连接，该电插塞连接器具有壳体(3)，具有容纳多个触头(4)的触头支架(5)，以及具有电子电路(6)，该电子电路被布置在所述壳体(3)中，其中该电子电路(6)具有至少一个LED(7)作为发光元件并且与所述触头(4)电连接，

其特征在于，

所述壳体(3)至少在所述发光元件的区域中由热塑性材料构成，其中所述热塑性材料具有添加剂(8)，该添加剂影响透明度和颜色，并且降低所述热塑性材料的透明度，

所述添加剂(8)为具有有机和/或无机着色剂的浓色母料，所述着色剂具有深色的颜色，

使得照明的LED(7)能够因而像以前一样从所述壳体(3)的外部被看到，而不照明的LED(7)和所述电子电路(6)不能被看到或者只能不良地被看到，并且其中，此外实现对比度的明显增加，使得当所述插塞连接器受到强的外部入射光照射时，LED(7)的状态也能够容易地被看到。

2.根据权利要求1的电插塞连接器，其特征在于，所述添加剂(8)的重量比小于5％。

3.根据权利要求1或2的电插塞连接器，其特征在于，聚亚安酯(PUR)、聚醚型聚氨酯、热塑性弹性体(TPE)或聚氯乙烯(PVC)被用作所述热塑性材料。

4.根据权利要求1的电插塞连接器，其特征在于，所述壳体(3)全部由热塑性材料构成，该热塑性材料设置有添加剂(8)。

5.根据权利要求1或4的电插塞连接器，其特征在于，所述壳体(3)的透明度和颜色是这样的，使得所述壳体(3)完全不透明并且只有所述LED(7)的特定波长能够从所述壳体(3)的外部被看到。

6.根据权利要求1的电插塞连接器，其特征在于，联管螺母(9)被提供并被布置在所述触头支架(5)上，使得所述联管螺母能够旋转并且能够在有限的范围内轴向移动，在这种情况下所述联管螺母(9)具有内螺纹或外螺纹，并且能够被螺纹接合到匹配插塞连接器上的具有对应螺纹的套筒上。

7.根据权利要求1的电插塞连接器，其特征在于，电缆(2)的导体(12)连接至所述电子电路(6)，并且所述电缆(2)在背离所述触头支架(5)的那侧被所述壳体(3)包围。

8.根据权利要求1的电插塞连接器，其特征在于，容纳多个触头的第二触头支架(13)被布置在所述壳体(3)的背离所述第一触头支架(5)的那侧，其中所述第二触头支架(13)的触头电连接至所述电子电路(6)。

9.根据权利要求1的电插塞连接器，其特征在于，多个不同地被着色的LED(7)被设置并被用作状态指示。

10.根据权利要求9的电插塞连接器，其特征在于，所述LED(7)为表面安装器件(SMD)。

11.根据权利要求1或4之一的电插塞连接器，具有两个LED(7)，其特征在于，所述LED(7)被布置在透明盖体(14)的下面，该透明盖体被布置在所述壳体(3)内，以及与所述两个LED(7)相关的两个符号被形成在所述盖体(14)的上方的所述壳体(3)中，来自所述LED(7)的光能够穿过这两个符号。

12.根据权利要求11的电插塞连接器，其特征在于，所述盖体(14)是孔的形式，使得在每种情况下只有来自相关的LED(7)的光穿过所述两个符号。

13.根据权利要求1的电插塞连接器，其特征在于，所述插塞连接器(1)具有横截面，其成约90°的角，使得在所连接的电缆(2)的纵向方向与所述触头(4)的纵向方向之间有约90°的角。

14.根据权利要求1的电插塞连接器，其特征在于，所述设备是传感器或致动器。

15.根据权利要求2的电插塞连接器，其特征在于，所述添加剂(8)的重量比在1％与3％之间。

16.根据权利要求11的电插塞连接器，其特征在于，与所述两个LED(7)相关的两个符号是指向相反方向的两个箭头(16，17)。

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