CN102292882A - 照明电气连接器 - Google Patents

Abstract

提供了一种具有内部光源的照明或自照明电气连接器，其具有用于使光源照明的电路。照明电气连接器的外壳布置是使从光源发出的光可以通过外壳布置看见，以达到可以通过大于照明电气连接器的一半的外表面积看见光的程度。此外，当使光源照明时，给照明电气连接器提供美感和“高技术”增强的电子部件可以通过外壳布置看见。

Description

照明电气连接器

技术领域

本发明通常涉及当使用时呈现照明的电气连接器。具体地说，本发明涉及具有从内部发出的照明的自照明电气连接器，所述照明提供了通过遍及连接器的大部分或者实质上整个电气连接器的壳的壁可见的照明条件。

背景技术

照明电气连接器的技术现状包括立方形连接器，其包括用于控制风力系统、水力系统和普通的工业控制系统的阀的连接器。具有独立照明的连接器的其它应用预期适用于这些例子，即，自照明将产生有助于连接任务并且指示何时发生断开、中断或故障的轻松可视化。自照明连接器的其它益处包括在非配合操作期间在连接器周围提供增强的照明，以便在这种断开期间由于技术人员能够更好地看见连接器或者诸如插头、销钉、端子、板等与连接器的互补位置或部件密切配合的部件而提供增强的安全性。自照明连接器还通过增强利用对连接器进行照明来观察连接器是否正确操作的能力，来提供增强的可视性以用于诊断的目的，从而指示与向连接器或者通过连接器供应功率或能量的源的适当的连接。当该连接器未被照明时，由此通过简单的观察来容易地查明不存在适当的连接。

在技术现状中的自照明连接器包括具有不透明的壳的那些连接器，其包括具有透明特性以允许将光从连接器内传送到连接器外的具有有限区域的位置的部分。一个此类连接器具有另外不透明的连接器的壳的较窄的外围带，当连接器与电源配合时，该带进行照明。

另一连接器包括连接器内的标准部件或SMD部件。这些电子部件的全部或大多数处于由不透明的材料制成的内壳中。不透明的壳被安装在由透明的或半透明的材料制成的外壳中，并且光源位于外壳内但是位于不透明的内壳外，其结果是连接器的一部分被照明，即，外壳的落入光源的照明路径中并且未被不透明的内壳阻挡的这部分。一种此类连接器可从赫斯曼(Hirschmann)购买，其被包括在阀连接器的技术现状中，以用于例如风力应用。其它此类技术现状的阀连接器是莫仕(Molex)连接器。通常，这种技术现状的连接器具有接线盒的式样。这些可以采用可现场配线的DIN(德国标准化学会)阀连接器的形式，其满足EN175301-803标准以用于所选择的应用，这些应用包括用于风力、水力和一般工业控制的那些应用。

在Rüdle等的第6,681,800号美国专利(费斯托股份公司)中找到了控制阀的实施例。在Fulponi等的第5,037,330号美国专利和Fang的第6,764,338号美国专利中找到了其它DIN连接器。技术现状中的连接器的其它实施例包括具有照明能力的那些连接器。这些包括Eakins的第6,053,765号美国专利、Madsen等的第6,159,037号美国专利和Chang等的第6,319,051号美国专利。本文中提到的专利中的每一个通过引用的方式并入本文中。

发明内容

本发明包括发现并实现受到技术现状的方法限制的照明能力和效果。这种实现和发现是在对可以通过使照明贡献达到较高的水平来获得的增强进行识别的过程中建立的。较高的水平包括充分地增加呈现照明的外壳的表面积，同时通过给其它普通的电气连接器提供独特的“高技术”外观来实现美感增强。这些增强通过在连接过程期间提供更大的连接信号和更鲁棒的照明水平并且在断开期间提供降低的信号连接和照明水平(这通常发生在微暗的照明位置、设备、装备或区域中)，来提高连接器的功能性和安全性。此外，这些增强允许技术人员使位于连接器中的电子部件可见，以便更好地观察、诊断和鉴别这些部件，同时通过使诸如印刷电路板、接头、销钉等电子部件或其它电子部件不仅可见而且可以通过选择的照明着色或颜色和/或通过经由提供着色的表面发送的光来致意(compliment)，以鼓励所述电子部件的精心设计。

在一个实施方式中，提供了照明电气连接器，其具有内壳，所述内壳具有完全或者部分地位于其中的电子部件，所述内壳具有适合于允许光通过其的透明特性。内壳位于外壳中，所述外壳也具有适合于允许光通过其中的透明特性。光源位于内壳的内部，并且与电路相关联，所述电路用于使光源照明，从而来自光源的照明通过内壳和外壳(其中，内壳的壁在光源与外壳之间)，并且可以通过至少50％的外壳看见。

在另一实施方式中，照明电气连接器具有内壳，所述内壳支撑电子部件和连接部件，其中该内壳具有适合于允许光通过其的透明特性，同时外壳包围所述内壳，并且也具有适合于允许从内壳发出的光通过外壳的透明特性。光源与用于在连接到外部电源时使光源照明的电路一起位于内壳的内部。来自光源的照明可以在基本上的整个外壳处通过外壳看见。

根据又一个实施方式，提供了内壳和外壳，其中每一个具有适合于允许从内壳发出的光通过其的透明特性，其中内壳是位于外壳内的一个或多个部件，光源在内壳的内部，光源是提供可以是无色(clear)或具有选择的着色的照明的发光二极管(LED)。

根据另一实施方式，多个LED光源被提供在基本上透明的外部壳或外壳和/或电子部件位于其中的基本上透明的内部壳或内壳内。当照明时，多个LED光源可以提供不同的着色，以用于诊断或美感增强的目的。

通过下面结合附图的详细描述，本发明的其它方面、特征、目的和/或优点将变得明显。

附图说明

图1是根据本发明的照明电气连接器的实施方式的透视图；

图2是图1的照明电气连接器的正视图；

图3是从与图2的面相对的面获得的图1的连接器的正视图；

图4是图1的照明电气连接器的前视图；

图5是图1的照明电气连接器的后视图；

图6是图1的照明电气连接器的俯视图；

图7是图1的照明电气连接器的底视图；

图8是沿着图6的线8-8的横截面图；

图9是沿着图8的线9-9的横截面图；

图10是包括装配螺栓的照明电气连接器的实施方式的分解透视图；以及

图11是可以被包含或者部分地包含在照明电气连接器的实施方式的内壳中的类型的电子部件和连接器部件的实施方式的放大透视图。

具体实施方式

根据规定，在本文中公开了本发明的详细实施方式；然而，应当理解的是，所公开的实施方式仅仅是本发明的示例，其可以以各种形式体现。因此，本文公开的具体细节不应被解释为限制性的，而仅仅是权利要求的基础并作为教导本领域技术人员以实质上任何适当的方式来不同地使用本发明的代表性的基础，其包括以(可能未在本文中明确公开的)组合来使用本文公开的各种特征。

照明电气连接器或自照明电气连接器通常以21在各个附图中指定，附图包括图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7。连接器21具有外壳布置，其允许从内部光源发出的光将从连接器的外部被看见。外壳22被描绘为具有普通的块式样并且包括圆柱部分23，该圆柱部分23被提供用于容纳已知的凸形(male)部件，例如，本领域技术人员公知的类型的螺口适配器24。

内壳25位于外壳22中。内壳可以是本质上封闭的隔层，或者其可以由用于支撑其它部件的多个壁组成。在该所示的实施方式中，内壳的元件支撑例如通常在26处所示的电子部件和例如通常在27处所示的连接部件。该所示的实施方式还包括用于容纳伸长的联接螺栓的通道28(图8)。电子部件26和连接器部件27的精确的结构和位置表示根据本发明的方法呈现为可见的“高技术”呈现元件的类型。内壳部件在所有位置或者在所选择的位置处可以是透明的或半透明。内壳部件可以包括允许光传输通过其的开口，例如，图6中所示的角开口30a、30b、30c和30d。

诸如发光二极管(LED)等光源31被显示在连接器21中。可以尤其从图8和图9的实施方式中看出，光源31处于照明电气连接器的内壳和外壳中。当光从光源31处发出时，光通过内壳，所述内壳也相应地允许适当的光或流明通过外壳。因此，在连接器的外壁的大部分被照明的情况下，照明电气连接器21的用户从外部观察连接器。这在连接器与在适配器24附近中包括的其它部件和销钉33从其中凸出的插头的连接的周围的任何位置处提供了较高的可见度。此外，这沿着照明电气连接器21的所有暴露面提供了照明信号的更好的可见度。

在所示的实施例中，连接器的底壁32还可以是透明的，并且同样通常给配合部件提供接口，例如，具有进入外壳和内壳以与连接器部件27啮合的销钉33的配合部件。在某些应用中，两个销钉33被提供以用于与两个相应的连接器部件27进行啮合。开口35被示出以允许使销钉进入。

例如通常以26所示的每个电子部件和例如通常以27所示的每个连接器部件完全地或者至少部分地处于内壳或内壳的壁或部件中。在很多例子中，它们被固定于外壳。由于这些壳的透明特性，因此每个电子部件和连接器部件可以从连接器的外部看见。该透明的特性可以从例如由无色的塑胶部件提供的基本上透明开始变化，或者其可以呈现半透明的程度，这通常呈现与使用无色的材料相比更弱的外观。

在一些实施方式中，壳、尤其是外壳的一个或多个壁或部分提供了减弱的照明，这使通过其的光的流明基本上消除，或其减小到的程度将在相邻连接器或设备上投射如此多的照明以使相邻的连接器或设备将被误认为是具有投射光所源自的照明连接器的颜色的连接器。这种类型的减弱照明效果可以作为例如期望与相邻连接器或设备的壁接近地相间的外壳壁的性质被提供，同时外壳的其它壁可以更透明，以便提供美观舒适的“高技术”效果，通过这种效果，可以通过外壳看见内部部件，并且这种效果投射通过壳并且从照明连接器出来的大量光束。可以通过提供当与壳的更透明的部分相比时具有更大的漫射特性的外壳部分，来实现壁或壁的一部分的减弱的照明。可以通过蚀刻的、不平坦的、研磨的、着色的或粗糙的表面来提供减弱的照明。

在提供多于一个的LED的例子中，可以通过并入不同着色的光源来实现各种美感效果。将认识到，诸如LED单元等的光源可以使用各种颜色，例如，红色、黄色、蓝色、绿色和无色，并且具有不同着色的LED单元可以在相同照明电气连接器中使用。例如，图11示出了多个LED单元31、31a，并且一个LED单元可以具有一种颜色，而另一个LED单元具有不同的颜色，以便实现期望的美感效果。在另一个实施方式中，可以通过诸如LED等的无色或“白色”光源来提供照明，在该情况下，可以通过对壳(通常为外壳)着色来提供连接器的着色。可以通过在壳的仅一些壁和/或壁的一部分中并入这些着色，来提供不同的效果，而不论照明源提供的颜色是什么。

此外，不同的着色可以用于不同的自照明电气连接器，以便给多个或一系列自照明电气连接器中的每一个连接器提供颜色编码属性。例如，可以根据需要通过不同的着色来指定具有不同特性的连接器。可以通过这种颜色编码方法指定的典型特性可以包括电气属性或诸如大小、形状和/或式样等的物理属性。

伸长的通道28被安排大小和形状，以容纳可以在一些应用中使用的联接螺栓29以将连接器固定于适当的位置处。例如，对于在某些风力应用中使用的一些类型的DIN阀连接器而言，可以提供联接螺栓29以通过特别安全的方式将连接器固定于适当的位置处。

转向图10的实施方式，以分解的形式示出了照明电气连接器41。其包含具有本文讨论的透明特性、半透明特性或减弱特性的外壳42。还示出了内壳部件45、45a，其也呈现出透明特性，在该情况下，具有无色塑料的透明特性。壳部件45被示为具有被安排大小以容纳螺钉49的通道48的圆柱。螺钉49和外壳42、内壳部件45和底部54一起固定，其中底部54包括用于容纳诸如穿过其中的销钉的配合部件的开口55。还示出了圆柱部件43和适配器44，其中适配器44由圆柱部件43以本领域公知的方式容纳。通常，将电子部件46示出为用于容纳螺钉49的伸长的通道48。还示出了光源51。

图11提供了可以包含在照明电气连接器中的电子部件和连接器部件的类型的详细实施例。其示出了多个光源31、31a，可以如前所述使用这些光源而不是使用单个光源。电子部件66和连接器部件67通常如图11所示。电子部件包括印刷电路板(PCB)头74、所谓的水平PCB 76和所谓的垂直PCB 77。在水平的PCB中示出了用于容纳套管的开口68，所述套管用于容纳并引导螺钉等，例如，具有用于容纳如图10的实施方式中所示的螺钉49的通道48的内壳部件45。

为了减小由诸如PCB部件等传统上非透明的或非半透明的部件对来自光源的光的阻挡，可以提供间隔特征和/或透光区域。因此，例如，在图11的实施方式中，至少，垂直的PCB 77相对较窄，从而使来自光源31和/或31a的光通过垂直的PCB的边缘附近，以便提高电气连接器的外部处的源自连接器的内部的光源发射的可见性。此外，在可能并且期望进一步提高电气连接器的外部处的源自连接器的内部的光源发射的可见性的情况下，可以包括允许透光的区域。这种区域包括角开孔或开口30a、30b、30c和30d和/或可以存在于电线(未示出)之间的可能的开放空间以及开口80，以提供通过水平的PCB部件76的电线的通道。再次参照图11，从光源发射的光在从垂直的PCB部件离开的方向上和在从水平的PCB部件离开的方向上相对畅通无阻，从而减轻了对上面分别参照垂直的PCB部件和水平的PCB部件讨论的间隔特征和/或透光区域的任何可能的需要。

将注意的是，光源31和/或31a被固定于PCB部件中的一个，在这个例子中，被固定于垂直的PCB部件，从而提供能量以通过包括PCB的元件和PCB头的电路给光源提供功率。PCB和与之相关联的电子部件提供了特定的照明电气连接器所需的电路操作。将认识到，这些电子部件将随着特定的连接器的功能和使用应用而改变。例如，图11中所示的电路适合于在DIN阀连接器中使用，例如，将在风力应用、水力应用或工业控制应用中使用。

所示的连接器部件67包括相对的指状物78、79，在相反的方向上对这些指状物进行偏置，以提供指状物78、79与照明电气连接器被设计为与之紧密配合的销钉或其它插头部件之间的安全配合连接。如上所述，可以提供多个指状物对，以容纳相应的销钉。

将理解的是，存在对上面所描述的示例性实施方式的、本领域技术人员将容易明白的大量修改，例如，对壳的大小和形状以及连接器细节的很多改变和修改，包括对单独公开的或要求保护的本文所公开的特征进行组合，明确地包括对这些特性进行额外组合或者可替换地，适合于照明的其它类型的连接器。此外，材料和配置存在很多可能的变化，这些变化落入本发明所涉及的领域中并且意味着属于下面的权利要求的范围。应当注意的是，通常，权利要求中的单个要素的使用旨在涵盖一个或多个此类要素。

Claims (20)

1.一种照明电气连接器，包括：

内壳，其支撑电子部件，所述内壳具有适合于允许光通过其的通光特性；

外壳，所述内壳位于该外壳中，所述外壳具有适合于允许从所述内壳发出的光通过其的透明特性；

光源，其位于所述内壳的壁的内部，以使光发出到所述内壳的外部；以及

电路，其用于使所述光源照明；

从而来自所述光源的照明能够通过所述外壳的外表面的至少50％看见。

2.根据权利要求1所述的照明连接器，还包括：

所述电路的电路部件，所述电路部件至少部分地位于所述内壳中，并且其中来自所述光源的照明导致所述电路部件能够从所述照明电气连接器的外部看见。

3.根据权利要求2所述的照明电气连接器，其中，所述电路部件包括印刷电路板和其它电子器件中的一个或多个。

4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的照明连接器，其中，所述电路部件完全位于所述内壳中。

5.根据权利要求3所述的照明连接器，其中，多个印刷电路板至少部分地位于所述内壳中，并且由公共的印刷电路板头来支撑。

6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的照明连接器，其中，所述光源是发光二极管(LED)单元。

7.根据权利要求6所述的照明连接器，其中，所述LED被安装到印刷电路板部件，该印刷电路板部件当使LED照明时被照明并且能够通过所述外壳看见。

8.根据权利要求6所述的照明连接器，其中，多个LED组件作为所述光源被提供，其中第一LED具有第一颜色并且第二LED具有第二颜色。

9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的照明连接器，其中，所述内壳和所述外壳中的每一个的所述透明特性在从半透明到基本上完全透明的范围内变动。

10.根据权利要求1至9中的任意一项所述的照明连接器，还包括：

至少一个连接部件，其至少部分地位于所述内壳中，所述连接部件能够从所述外壳的外部接近并且能够通过所述外壳看见。

11.根据权利要求1至10中的任意一项所述的照明连接器，其中，来自所述光源的照明能够通过基本上整个所述外壳看见。

12.根据权利要求5所述的照明连接器，其中，所述多个印刷电路板中的一个是水平的印刷电路板，所述多个印刷电路板中的另一个是垂直的印刷电路板，并且所述水平的印刷电路板和所述垂直的印刷电路板通常相互垂直。

13.根据权利要求12所述的照明连接器，其中，所述光源位于所述垂直的印刷电路板上，所述垂直的印刷电路板比所述水平的印刷电路板窄。

14.根据权利要求5所述的照明连接器，其中，所述印刷电路板中的至少一个包括至少一个透光区域。

15.根据权利要求1所述的照明连接器，其中，所述光源具有选择的第一着色，并且其中，另一所述光源处于所述内壳中并且具有不同于所述选择的第一着色的选择的第二着色。

16.根据权利要求1至15中的任意一项所述的照明连接器，其中，所述外壳的至少一部分具有对从所述光源发出的光进行漫射的照明减弱效果。

17.根据权利要求16所述的照明连接器，其中，所述照明减弱效果包括着色，并且其中所述光源具有白光、非彩色的照明。

18.多个照明电气连接器，其中，每个连接器包括：

内壳部件，其支撑电子部件，所述内壳具有适合于允许光通过其的透明特性；

外壳，所述内壳位于该外壳中，所述外壳具有适合于允许通过所述内壳部件发出的光通过其的透明特性；

所述内壳部件内部的光源，以及

电路，其用于使所述光源照明，从而来自所述光源的照明能够通过所述外壳的外表面的至少50％看见；并且

所述照明电气连接器中的第一连接器的所述光源具有选择的第一着色，而所述照明电气连接器中的第二连接器的所述光源具有不同于所述选择的第一着色的选择的第二着色。

19.根据权利要求18所述的多个连接器，其中，所述选择的着色给每个照明电气连接器提供颜色编码属性，以指出所述第一连接器与所述第二连接器之间的属性的差别。

20.根据权利要求19所述的多个连接器，其中，所述属性是从由电气特性、大小特性、形状特性和式样特性组成的组中选择的。

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