CN102204028A

CN102204028A - 电的插接装置

Info

Publication number: CN102204028A
Application number: CN2009801432387A
Authority: CN
Inventors: D.绍尔
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2008-11-03
Filing date: 2009-10-13
Publication date: 2011-09-28
Anticipated expiration: 2029-10-13
Also published as: EP2347477A1; US8647133B2; DE102008043404A1; WO2010060679A1; US20110263143A1; JP5295378B2; JP2012507835A; CN102204028B; EP2347477B1

Abstract

本发明提出一种电的插接装置（1，10，16，22，23，32），它具有至少一个凸起（2，3），其至少局部地径向突出并且沿着周边的至少一部分构成，其中使所述至少一个凸起（2，3）的至少一部分非对称地构成。

Description

电的插接装置

技术领域

本发明涉及一种电的插接装置，具有至少一个凸起，它至少局部地在径向上突出并且沿着周边的至少一部分构成。本发明还涉及一种插接连接装置，具有多个电的插接位置以及多个电的插接装置。此外本发明还涉及电的控制器装置，具有至少一个电的插接装置和/或至少一个插接连接装置。

背景技术

在汽车结构中使用各种电的插接装置。尤其当使用较高的电功率、较高的电流强度和/或较高的电压的时候，需要足够的接触保护和/或安全位置或检验可靠的插接状态。

为此在现有技术中已知的插头板经常配有止动杆。它们具有凸起，它们局部地咬合插接头并因此负责插接头的固定配合。在这种插头板中缺陷是相对复杂的结构和插头在插头板上的费事装配。

发明内容

因此本发明建议一种电的插接装置，它这样构成至少一个凸起（它至少局部地径向突出并且沿着周边的至少一部分构成），使所述至少一个凸起的至少一部分非对称地构成。通过非对称的结构以特别简单的方式能够使电的插接装置相互间固定或止动，或者也可以通过简单的方式固定或止动在固定装置上。此外通过所建议的凸起的非对称结构也能够，使插接装置配有一定的编码，由此使插接装置（只）能插到适合的位置并且尤其只能以一定的顺序设置。电的插接装置本身可以以任意的方式对称或非对称地构造。例如能够使插接装置圆形、椭圆形、矩形、四角形、三角形或类似形状地构成。电的插接装置可以以任意的方式具有单个的、或者也可以具有多个电的触头（例如2，3，4，5或6个触头）。电的插接装置不仅可以用于小电流（例如电的信号导线，测量信号导线、控制电流导线、计算机信号导线和类似导线），或者也可以用于大电流或高功率（例如电动机接头、电的发电机、蓄电池等）。

有利地使电的插接装置具有多个凸起，其中优选设有基本径直相对地和/或以角度相互设置的凸起对。通过所建议的结构方式尤其能够使电的插接装置相互固定或者止动，如果它们沿着一列或者以其它方式顺序设置的时候。这种沿着一个方向设置的插头板尤其在汽车结构中广泛使用，因为通过这种方式可以特别简单地沿着用于电子元器件的电路板设置插接位置。除了纵向延伸的列以外尤其也可以在顺序设置的电的插接装置上设有曲折列或者弧形列。电的插接装置相互间的这种布置尤其可以以给定的结构空间为基础。

有利的是，至少两个凸起和/或至少两个凸起部位轴向相互错开地设置。通过这种结构能够经常特别简单地实现多个电的插接装置的相互联锁。在此尤其也有利的是，同样构造多个电的插接装置（至少在其基本结构方面）。这尤其可以在加工时和/或在库存电的插接装置或其预装级方面实现简化。与此相关要指出，在多个情况下经常可以通过电的插接触头本身的特殊结构本来就实现电的插接装置与与其对应的插接位置的明确配属。

也有意义的是，至少两个凸起和/或至少两个凸起部位具有至少一个配合元件。通过这种方法以特别简单的方式能够实现电的插接装置的机械编码，由此使插接装置例如只能固定在为其规定的插接位置和/或仅仅在以确定允许的顺序相互间相对设置。

如果至少一个配合元件由空隙和/或凸起构成，其中该配合元件至少局部地在径向和/或轴向上取向，由此可以得到至少一个配合元件的有意义的实施例。与此相关可以设想不同的几何形状，它们例如以突鼻状凸起和/或与其对应的空隙的形状构成。对此例如可以设想圆形、三角形、四角形、方形、五角形等形状。也可以设想凸起和/或空隙的相应布置（例如纵向布置），它们这样构成，即可以得到明确的配合。例如可以在2，3，4或5个假想的编码点上分别设有以不同的布置和/或数量突出的销子。与其对应地可以在对置的侧面上设有相应的空隙。在此尤其可以在轴向上布置相应的配合元件。在这种情况下配合元件一般从这样的平面中突出来，该平面通过电的插接装置的凸起形成。也能够使相应的配合元件位于径向上，由此使相应的元件一般位于电的插接装置的相应凸起的外侧面上。

通常有利的是，所述电的插接装置通过至少一个抗旋转机构构成。由此能够使电的插接装置固定在一个（或者可能多个）与与其对应的插接位置相比明确确定的位置上，或者能够使电的插接装置仅仅在一个（或多个）确定的位置插入到电的插接位置。通常由此可以实现电的插接装置的更好的机械配合，尤其通常能够更明确、更可靠且更牢固地实现凸起的工作方式（即尤其是多个电的插接装置相互间的相互联锁）。当设有配合元件时，这一点尤其是有效的。

一种特别有意义的结构方式是，所述电的插接装置具有至少一个凸起，它形成用于电的插接装置的电的接触保护的一部分、优选是整体的部分、特别优选是一体的部分。通过这种方式可以实现凸起的特别可靠和牢固的配合。此外经常可以改善电的插接装置的加工、库存和操作性（尤其在将电的插接装置装配在插接位置上的时候）。尤其在至少一个凸起与电的接触保护形成一体的时候，例如可以通过塑料注塑过程加工电的插接装置的相应部分，这通常是特别成本有利的。

此外建议一种插接连接装置，具有多个电的插接位置和多个电的插接装置，其中按照上述结构构成至少一个电的插接装置。该插接连接装置以类似的方式具有已经结合电的插接装置描述的特性和优点。

尤其已经证实有利的是，在插接连接装置中至少部分地机械锁定电的插接装置的至少一个部分。通过这种方式能够实现电的插接装置在插接位置上的特别可靠的配合。此外能够抑制拔出单个的电的插接装置，其中这尤其涉及内置的电的插接装置。尤其也能够通过唯一的“控制单元”、即尤其当相应的“控制单元”位于电的插接连接装置的适合端部上的时候，可以特别简单地实现整个插接连接装置的电接触。此外也能够对于至少一个电的插接连接的至少一个凸起也设有其对应的、与至少一个电的插接位置相关的装置，它使插接连接保持在电的插接位置上。

一种有意义的改进方案是，设有至少一个插装信号装置，它尤其由开关装置和/或信号导线插接装置构成。例如可以使开关装置的开关头与电的插接装置的凸起机械接触。只有当相应的电的插接装置电地和机械地可靠地位于与其对应的插接位置上的时候，开关装置才闭合。由此借助于开关装置通过相应的控制逻辑可以证明相应的电的插接装置的机械可靠的配合。由此通过必要时存在的电的插接装置相互间的机械锁定也可以证明其余电的插接装置的至少一部分的电的和/或机械的可靠固定。代替开关装置也能够例如在端部构成信号导线插接装置。如果通过相应的信号导线插接装置中断电接触，则通常这可靠地证明，相应的插接装置已经从插接位置拔出。信号导线插接装置可以以任意的方式具有单个的电导体，或者优选具有附加的电信号导线，通过它们可以传递相应的信息。例如信号导线插接装置可以由电的多重插头、例如阳多点插头或者由计算机结构公知的扁平插头板构成。

此外建议一种电的控制器装置，尤其是用于控制电运行的汽车和/或混合动力车中的至少一个电动机的电的控制器装置，其中具有至少一个如上所述的电的插接装置和/或至少一个如上所述的插接连接装置。电的控制器装置以类似的方式具有上述的优点和特性。电的控制器装置尤其可以是功率电子装置。这个功率电子装置尤其可以配有相应的冷却措施，用于排出在此产生的热量。尤其也能够借助于液体循环实现冷却。对此尤其在混合动力车中可以使用通常本来就存在的混合动力车冷却液体循环。尤其借助于冷却液体循环可以可靠地排出高的热功率。

最后也建议一种方法，用于将电的插接装置布置在电的插接位置上、尤其布置在电的控制器装置上，优选布置在用于控制电运行的汽车和/或混合动力车中的至少一个电动机的电的控制器装置上，其中至少一个第一电的插接装置至少局部地机械锁定至少一个第二电的插接装置。在此所建议的方法以类似的方式具有前面已经结合电的插接装置、插接连接装置和电的控制器装置描述的特性和优点。当然也能够使所建议的方法在对应于上面描述的意义上改进。

附图说明

下面借助于实施例和附图详细描述本发明。附图中：

图1示出从侧面看去的用于插头的第一实施例，

图2示出从下面看去的在图1中所示的插头，

图3示出从侧面看去的用于插头的第二实施例，

图4示出从下面看去的在图3中所示的插头的不同实施例可能性，

图5示出从侧面看去的用于插头的第三实施例，

图6示出从下面看去的在图5中所示的插头，

图7示出从下面看去的具有抗旋转机构的插头的实施例，

图8示出从下面看去的多极插头的实施例，

图9示出用于电的控制器装置与固定在其上的插头的第一实施例，

图10示出用于电的控制器装置与固定在其上的插头的第二实施例，

图11示出用于布置多个插头的可能的实施例，

图12示出用于布置多个插头的另一可能的实施例。

具体实施方式

在图1中以从侧面看去的示意图示出用于电插头1的第一实施例，它具有两个相互间非对称设置的凸起2，3。图2以从下面看去的示意图示出在图1示出的电插头1。

在本实施例中凸起2，3在侧面一体地成形在接触保护4上。凸起2，3和接触保护4由相同的材料制成。例如凸起2，3和接触保护4可以由塑料材料制成，其中可以通过注塑过程实现造型。

接触保护4包围电的插接头5，它中心地设置在接触保护4中。如图所示，电的插接头5由圆插接头构成。但是同样能够使电插接头5例如由扁插头或以其它方式构成。当然也能够设有多个电插接头5，例如2，3，4，5，6或7个电插接头。电插接头5与电缆6电接通，电缆在轴向A从接触保护4引出。电缆6在所示的实施例中通过电的绝缘保护包围。当然也能够使电插头1的电缆6以与轴向A成角度地从插接部位7引出，例如以90度角。在此可以使用公知的偏转装置。尤其在后一种情况下轴向A通常针对电的插接头5在插接部位7中的位置，换言之，是这个方向，电插头1必需在这个方向上运动，用于插接到适合构成的插接位置上。

但是在所示实施例中电缆6在轴向A上与插接部位7连接。在图1中附加地在电缆6与接触保护4之间设有去张力机构8，它负责可靠且持久地固定电缆6在插接部位7上。去张力机构8的部件可以附加地用于电插接头5的机械固定。

在图1和2所示的电插头1的实施例中两个凸起2，3在轴向A上相互错开地设置在接触保护4上。但是尤其如图2所示，凸起2，3此外相同地构成。凸起2，3这样设置在接触保护4上，使它们在相互径直地背离的方向上从插接部位7突出来。凸起2，3的宽度b一般在5mm至10mm的范围中选择。这个宽度b已经证实，一方面是相对节省空间的，另一方面，凸起2，3可以承受足够的机械力并且还以足够的程度补偿两个相邻设置的电插头1（参见例如图9和10）的位置公差。凸起2，3的长度l基本对应于包围电插接头5的接触保护4的直径。通过这种方式可以成列地顺序设置多个电插头1，无需增加已经构成的插头列的宽度。

尤其在特殊的结构形式中当然也能够使用其它的尺寸。因此凸起2，3的宽度b例如在相对较小构成的插头1中也可以小于5mm。相反，凸起2，3的宽度例如在相应较大构成的电源插头1中也可以选择大于10mm。

此外在所示的实施例中这样选择凸起2，3的外轮廓9，使得得到电插头1的插接部位7的凸出的外轮廓。在此凸起2，3的外部部位接近平行于接触保护4的外轮廓延伸。但是也能够使凸起2，3形成例如矩形的外轮廓9。同样能够使凸起2，3的外轮廓凹下地构成（参见例如图11，12）。通过这种方式同时可以使凸起2，3作为电插头1的抗旋转机构。凹下的外轮廓9的优点是，它是相对节省空间和材料的。此外倒圆的外轮廓9负责在装配电插头1时更少弄伤或损伤的隐患。所选择的突出的外轮廓9对于调整误差是相对宽容的。

除了单个电插头1成排地顺序布置以外（参见例如图9，10）也能够使单个的电插头1例如以曲折列38（常见图11）或沿着圆弧39（参见图12）设置。

为了例如构成在图11中所示的曲折列38使单个电插头1的凸起2，3相互间以角度α₁40设置。角度α₁在所示的实施例中α₁=90°（其中角度α₁的方向分别交替）。

而在图12所示的实施例中单个的电插头1沿着弧线39设置。在这里单个电插头1的凸起2，3相互间以角度α₂40设置。但是角度α₂40的大小是不同的并且在图12所示的实施例中α₁=135°。当然角度的大小尤其取决于单个电插头1的弧形布置39的半径。

在图3或图4中示出用于电插头1的另一实施例。在此图3以从侧面看去的示意图示出电插头10。而图4示出以从下面看去的示意图示出电插头10。在此在图4中在图4a，4b，4c中分别示出轴向取向的配合元件的不同结构可能性（凸起13和容纳孔14）。

在图3和4中所示的电插头10在很大程度上与在图1和2中所示的电插头1类似。但是与其的区别在于凸起11，12，它们成形在电插头10的插接部分7的接触保护4上，附加地设有突出的销子13（或多个突出的销子13c；参见图4c）或一个容纳孔14（或多个容纳孔14c；参见4c）。在此突出的销子13以及容纳孔14位于相互面对的凸起11，12侧面上。这尤其涉及这种情况，在这种情况下容纳孔14由盲孔构成。但是同样能够使一个或多个容纳孔14由通孔构成。但是原则上不重要的是，在哪个凸起11，12上设有突出的销子13或容纳孔14。突出的销子13如图3所示不仅可以位于背离插接部位的凸起11上，而且也可以位于面对插接部位的凸起12上。然后使容纳孔14位于与其对应的另一凸起11，12上。

在图4中分别在4a，4b，4c的分图中示例地示出用于突出的销子13或容纳孔14的不同结构方案。

在图4a中在第一凸起11上大约中心设置的凸出的销子13a以圆形横截面构成。而在图4a中所示的电插头10a的第二凸起12中构成的容纳孔14a具有方形的横截面。由于突出的销子13a和容纳孔14a的不同横截面形状可以使两个不同构成的电插头10a（即例如按照图4a的两个电插头）不相互“接触”（参见图9，10）。通过这种方式可以有效地避免，多个电插头10a例如以错误的顺序插到相应的插头板上。

当然也可以设想，使突出的销子13a和容纳孔14a具有相同的横截面。在这种情况下相应的电插头10a可以任意地相互接通。如果需要和/或期望可以通过不同的方式实现交换可靠性，例如通过使用不同成形的电插接头5和/或通过使用不同数量和/或位置的电插接头5。因此通过设有突出的销子13和/或容纳孔14例如可以以有利的方式实现抗旋转机构和/或特别可靠的机械连接。

在图4b中示出一种结构，它与在图4a中所示的结构非常近似。仅仅突出的销子13b和容纳孔14b的横截面形状与在图4a中所示的示例相比不同地构成。因此在图4b中所示的电插头10b中突出的销子13b配有方形的横截面，而容纳孔14b配有三角形横截面。

通过在图4b中所示的电插头10b的突出的销子13b和在图4a中所示的电插头10a的容纳孔14a的相互对应的结构可以使两个电插头10a，10b相互接通。因此插头结构10a-10b是允许的插头结构，而例如插头结构10b-10a是不允许的。

在图4c中示出编码可能性，它备选或附加于在图4a，4b中所示的编码可能性使用。在此在凸起11，12中设有多个部位15（在图4c中通过虚线表示），在其中可以设有突出的销子13c或容纳孔14c。通过相应地存在或没有销子13c或容纳孔14c可以允许或防止在电插头10c之间的特定插接顺序。

在图5，6中示出电插头16的另一可能的结构形式。它也与上述的电插头1，10类似。在此在图5，6中所示的电插头16的实施例中在凸起17，18部位分别设有边缘齿19，20。在此边缘齿19，20分别具有一个或多个突出的突鼻20以及一个或多个空隙19。与在图4c中所示的实施例类似设有多个部位21（在图6中通过虚线表示），在其中可以分别设有或没有槽形的空隙19或突出的突鼻20。通过相应地组合槽形空隙19或突出的突鼻20可以实现允许的电插头16顺序，或者抑制禁止的顺序。

此外当然不仅备选而且附加地对于在图3和4中所示的可能性在使用突出的销子13或容纳孔14的条件下实现设置边缘齿19，20。

在图8中示例地示出，电插头22在其接触保护4内部完全可以具有多个电插接头5。在图8所示的实施例中示出两个具有圆横截面的电插接头5。但是如上所述，也可以设有不同数量的电插接头5。插连接5的几何形状也可以与在图8中所示的实施例不同。各个电插接头5的几何形状也可以至少局部地相互不同。

在图8中所示的电插头2由于其电插接头5也具有抗旋转机构。在插接电的插头22时这个插头不能旋转。电插头22只能以确定的位置插到插接部位上。但是在图8所示的几何形状中能够使电的插头22以旋转180度的位置插到与其对应的插接部位上。这例如也可以通过电插接头5的适合的数量、形状和/或位置抑制。

在图7中以从下面看去的示意图示出另一电的插头23。这个电的插头23与上述的电插头1，10，16，22类似。但是在此所示的电插头23附加地在其接触保护4的部位中配有机械的抗旋转机构24，它在此以槽形凸起24的形式在接触保护4的内侧面上构成。在此抗旋转机构24不仅起到插接的插头的防旋转的作用，而且起到使电的插头23位置正确地插到与其对应的插接部位上的作用。

在图9中以从侧面看去的示意俯视图示出用于电的控制器25的第一实施例。电的控制器25具有外壳26，在其中设置例如电子的控制电路，它用于控制电动机或者用于控制混合动力车中的电的发电机（根据行驶运行状态）。为此电子的控制电路配有相应的功率半导体。功率半导体在控制电路运行时产生一定的废热，它在本实施例中通过混合动力车的冷却剂循环排出。为此使用冷却剂接头27，它位于电子控制器25上。

在电子控制器25的盖28上设有电的接触板29。电的接触板29具有电源插头部位30，在其上插上多个电的电源插头32。此外电的接触板29具有控制插接部位31，在其上电的控制导线、电的信号导线等导引到电的控制器25。在图9中所示的电的控制器25的实施例中扁平插头33例如在计算机领域中使用，它在其基本结构上与公知的扁平插头类似。

电的电源插头32分别配有两个凸起2，3。扁平插头33具有凸起（但是在此只具有一个单个凸起2）。

在此凸起2，3或电的电源插头32以及扁平插头33的位置、布置和结构可以对应于在图1至8中所示的结构可能性实现。

如图9所示，在电的电源插头32以及扁平插头33的插接状态第一凸起2分别咬合各相邻电的插头32，33的与其对应的第二凸起3。通过这种方式在图9所示的实施例中不松开扁平插头33，不能拉出电的电源插头32。但是在扁平插头33的扁平电缆34中设有导线，它由控制导线构成，因此在控制导线中断时通过适合的控制电子装置无电压地接通电的接触板29的电源插接触头30和/或电的电源插头32。通过这种方式可以以简单的措施实现非常高的接触可靠性。如果凸起2，3附加地通过类似于图3至6中的电的插头实施例的“编码”构成，还可以在电源插头插接到电的控制器25上的时候保证电的电源插头32的正确顺序。尤其也能够在盖28或在电的接触板29上设有端部凸起35，它具有适合的容纳孔14（参见图3，4）。也能够这样构成端部凸起35，使这个端部凸起可以与按照图5，6所示的电的插头16实施例的边缘齿19，20共同作用。通过这种端部凸起35主要可以检验第一电的电源插头32的正确插接，而不会例如只有在事后插接后来的电的电源插头32时和/或只有在完全结束插接扁平插头33时才显出错误的插接。但是也可以省去端部凸起35，尤其当电的插头32，33的凸起2，3没有编码的时候。

在图10中以从侧面看去的示意图示出另一电的控制器。在此所示的电的控制器36在其基本结构上与在图9中所示的电的控制器25类似。

但是在所示的电的控制器36的实施例中电的接触板29在外壳26的盖28上仅仅具有一个电源插头部位30。在这个部位现在插上三个电的电源插头32。电的电源插头32与在图9中所示的实施例类似分别配有凸起2，3。为了检验在图10位于右侧的电的电源插头32的正确配合（并通过凸起2，3相互间因此也与其余电的电源插头32的锁止），在外壳盖28上设有控制开关37。如果控制开关37通过右侧的电的电源插头32的凸起3向下顶压，则电的控制器36的电子电路装置发出信号，表明电的电源插头32正确地插到电源插头部位30上。因此释放电压。

在图10所示的电的控制器36的实施例中通过扁平带电缆34实现输入电的控制信号、测量信号等，扁平带电缆配有扁平插头33。扁平插头33插到控制器插接部位31，它现在在电子控制器31的外壳26侧面上构成。但是控制器插接部位36可以任意地选择，例如在电的控制器36的正面、背面和/或底面上。必要时也能够不设控制器插接部位31。

Claims

1. 一种电的插接装置（1，10，16，22，23，32），具有至少一个凸起（2，3），其至少局部地径向突出并且沿着周边的至少一部分构成，其特征在于，使所述至少一个凸起（2，3）的至少一部分非对称地构成。

2. 如权利要求1所述的电的插接装置（1，10，16，22，23，32），其特征在于，设置多个凸起（2，3），其中优选设有相互间基本径直相对地和/或以角度相互设置的凸起对（2，3）。

3. 如权利要求1或2所述的电的插接装置（1，10，16，22，23，32），其特征在于，至少两个凸起（2，3）和/或至少两个凸起部位（2，3）轴向（A）相互错开地设置。

4. 如上述权利要求中任一项所述的电的插接装置（1，10，16，22，23，32），其特征在于，至少两个凸起（2，3）和/或至少两个凸起部位（2，3）具有至少一个配合元件（13，14，19，20）。

5. 如权利要求4所述的电的插接装置（1，10，16，22，23，32），其特征在于，至少一个配合元件（13，14，19，20）由空隙（14，19）和/或凸起（13，19）构成，其至少局部地在径向（19，20）和/或轴向（13，14）上取向。

6. 如上述权利要求中任一项所述的电的插接装置（1，10，16，22，23，32），其特征在于，设有至少一个抗旋转机构（24）。

7. 如上述权利要求中任一项所述的电的插接装置（1，10，16，22，23，32），其特征在于，至少一个凸起（2，3）形成用于电的插接装置（1，10，16，22，23，32）的电的接触保护（4）的一部分、优选是整体的部分、特别优选是一体的部分。

8. 一种插接连接装置（30，31），具有多个电的插接位置（29）和多个电的插接装置（1，10，16，22，23，32），其特征在于，构成至少一个如权利要求1至7中任一项所述的电的插接装置（1，10，16，22，23，32）。

9. 如权利要求8所述的插接连接装置（30，31），其特征在于，至少部分地机械锁定（2，3）电的插接装置（1，10，16，22，23，32）的至少一部分。

10. 如权利要求8或9所述的插接连接装置（30，31），其特征在于，设有至少一个插装信号装置（34，37），它尤其由开关装置（37）和/或信号导线装置（34）构成。

11. 一种电的控制器装置（25，36），尤其是用于控制电运行的汽车和/或混合动力车中的至少一个电动机的电的控制器装置（25，36），具有至少一个如权利要求1至7中任一项所述的电的插接装置（1，10，16，22，23，32）和/或至少一个如权利要求8至10中任一项所述的插接连接装置（30，31）。