CN103026554A - 电连接器和包括该电连接器的电源设备 - Google Patents

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Abstract

一种电连接器(1)，其包括至少一个横截面大于8mm2的电触头(9)并适于与互补连接器相配合。所述至少一个电触头(9)包括适于与所述互补连接器的第一互补触头电连接的前端。所述至少一个电触头(9)包括后插脚(11)，该后插脚具有后插脚末端(12)，该末端定位在所述电触头的与所述前端相反的相对端处并适于与第二连接器的第二互补触头电连接。

Description

电连接器和包括该电连接器的电源设备
技术领域
本发明涉及一种用在例如电源设备中，尤其是用于车辆的电源设备中的电连接器。
本发明还涉及一种电源设备，其适于与电连接器组装在一起。
本发明还涉及一种电源设备组件、成套工具组件和用于这种电源设备组件的制造方法。
背景技术
一些电源设备包括封闭电源电路的箱，该电源电路通过连接器连接到该箱的外部。传统上，该连接器被永久地固定在该电源电路上。例如，其被焊接、压接或通过螺钉紧固。然后，将具有其一个或几个附接的连接器的电源电路引入该箱中。该箱由两个半部分构成。每个半部分均具有凹部以形成通孔的一半。当该箱的两个半部分被组装在一起时，每个连接器均被该箱的壁所包围。该箱的这两个半部分之间的分隔线穿过被电连接器所使用的壁的每个孔。
这种电源设备组装方法的缺点是，对电连接器的机械接口的选择必须在电源设备箱封闭之前完成。
需要该电源设备的更灵活的连接器连接。
发明内容
本发明提供一种补救上述缺点中的至少一个的电连接器、电源设备、电源设备组件和制造方法。
本发明的目标是提供一种更加灵活的电源设备组件的设计。
根据一个方面，所述电连接器的一个实施例包括至少一个电触头并适于与互补连接器相配合，其中所述至少一个电触头的横截面大于8mm2。所述至少一个触头包括适于与所述互补连接器的第一互补触头电连接的前端。所述至少一个电触头包括后插脚，该后插脚具有定位在所述触头的与所述前端相反的相对端处并适于与第二连接器的第二互补触头电连接的后插脚末端。
由于该可连接的后插脚末端，该电连接器能够在电源设备的箱封闭之后被组装在该电源设备上。
根据另一方面，电源设备的一个实施例包括包围内部空间的箱；被包括在该内部空间中的电源电路；和电触头，该电触头电连接到该电源电路并能沿着一耦接轴线与另一电触头连接。所述箱包括设置有通孔和适于附接电连接器主体的附接装置的壁，所述附接装置围绕所述通孔延伸。所述电触头是定位在所述内部空间内的内部电触头，并且所述耦接轴线穿过所述通孔。
根据另一方面，该电源设备组件的一个实施例包括：
电源设备，该电源设备包括箱，该箱具有包围内部空间并设置有通孔的壁，
包括互补触头的互补连接器，
永久地固定至所述壁的电连接器，该电连接器适于与所述互补连接器相配合并且包括至少一个电触头，所述至少一个电触头包括与所述互补触头电连接的前端。
所述电源设备包括定位在所述内部空间内的内部电触头。所述至少一个电触头包括后插脚，该后插脚具有定位在所述电触头的与所述前端相反的相对端处并与所述内部电触头电连接的后插脚末端。
在一些其它的实施例中，也可使用如从属权利要求中限定的特征中的一个或多个特征。
附图说明
从作为非限制性示例提供的本发明的实施例中的一些的下列的描述以及附图容易显现本发明的其它特征和优点。
在这些附图中：
图1是电连接器的一个实施例的立体图。
图2是根据图1的平面Ⅱ-Ⅱ的纵向剖面图。
图3是图1的连接器的屏蔽件的立体图。
图4是电源设备的一个实施例的剖面图。
图5是根据图1的平面Ⅳ-Ⅳ的电连接器的局部纵向剖面图，示出了被包括在该电连接器中的电气装置的第一变型。
图6是根据图1的平面Ⅳ-Ⅳ的电连接器的局部纵向剖面图，示出了被包括在该电连接器中的电气装置的第二变型。
如图1、2、3所示，电连接器1包括壁安装类型的主体2。主体2包括凸缘3，该凸缘3包括两个固定孔4和适于被压在壁30(参见图5)上以便被永久地固定至该壁的固定面5。主体2还包括在固定面5的一侧中延伸的机械配合部6；以及中央突起7，该中央突起从固定面5朝向与该机械配合部6相反的方向延伸并大致垂直于固定面5。主体2包括也从固定面5延伸并垂直于该固定面5的辅助突起8。固定面5包括多个固定元件5a，这些固定元件适于在连接器1安装在壁30上时与安装面30a相接触。所有的固定元件5a都沿着固定平面5b延伸。当电连接器1被安装到壁30上时，中央突起7和辅助突起8分别地进入穿过中央孔31和辅助孔32(参见图4)。电连接器1沿着固定方向5c被压在壁30上。
电连接器1还包括电触头9，其由像铜合金的导电材料制成。参考图2，电触头9包括由机械配合部6所包围的前端10和固定地安装在中央突起7中并从该中央突起朝向固定方向5c延伸的后插脚11。后插脚11具有设置有光滑的纵向型面13的后插脚末端12。所示出的前端10是阳型的。然而，其也可以是阴型的。
电连接器1还包括两个辅助后插脚14a、14b(在图2中仅1个可见)。辅助后插脚14a、14b中的每个均是弹性可收回的并在辅助凸起8内滑动，并且电连接至固定地安装在主体2内的对应的信号触头15a、15b。所示出的信号触头15a、15b是阳型的，但是它们也可以是阴型的。
如图2和图3所示，电连接器1还包括EMI屏蔽件16，其由金属冲孔折叠板制成并具有插入主体2的对应的环形空间内从而包围前端10的底部的主筒状部17。EMI屏蔽件16还包括在大致径向方向上全部围绕电触头9延伸从而电连接壁30的导电部分的接触舌片18。
电连接器1还包括湿气密封装置，其包括复合密封件20，该复合密封件20在连接器沿着固定方向5c轴向地紧固在壁30上时，在主体2和壁30之间提供轴向湿气密封。如图2所示，复合密封件20包括包围中央突起7的中央环21、包围辅助突起8的辅助环22、以及包围接触舌片18和两个环21、22的外部环23。该湿气密封装置还包括“O”形环密封件24，其在电触头9和主体2之间提供径向密封。
如图4所示，电源设备40包括封闭箱41，该封闭箱41具有限定内部空间49的基部47和顶部(lead)48。电源电路42和驱动电路43延伸到内部空间49内，并且均连接到箱41。电连接器1安装在箱41的安装表面30a上，该安装表面30a限定固定方向5c。安装表面30a包围壁30，穿过该壁30钻出中央孔和辅助孔31、32。互补连接器44与位于箱41外部的电连接器1的机械配合部6相配合。互补连接器44包括与电触头9的前端10机械地和电力地相耦接的第一互补电触头45。
封闭箱41的壁30由导电材料制成，从而在电源电路42和驱动电路43周围提供EMI屏蔽件。箱41的外部表面涂覆有绝缘层，例如油漆。箱41的安装表面30a包括绕中央孔31延伸的未涂覆区域33，使得EMI屏蔽件16的接触舌片18与箱41的导电材料电连接。密封件20的中央环21在接触舌片18内部径向延伸并压在未涂覆区域33上。未涂覆区域33在外部环23内部径向延伸，从而免于来自外部的湿气污染。中央环21和辅助环22两者都在未涂覆区域33和箱41的内部空间49之间提供大气屏障。
内部电触头50机械附接并电连接到电源电路42，并在箱41的内部空间49中延伸。这样的内部电触头50是阴型的并包括耦接轴线51，该轴线大致与中央孔31对齐并且平行于固定方向5c。因此，内部电触头50能够接收电连接器1的后插脚末端12。内部电触头50是连接到电连接器1的电触头9的第二互补触头50。电触头9与电源电路42之间的电连接能够在箱41封闭之后提供。换句话说，后插脚11从固定面5朝向固定方向5c突出的事实提供了一种可盲接的电连接器1。
电触头9、第一互补电触头45、第二互补触头50以及后插脚末端12意味着适于为车辆电引擎供电的电触头。通过这些触头的电流强度可以是几百安培数量级的。导电横截面例如大于8mm2。它可大于12mm2。它可大于16mm2。它可大于35mm2。导电横截面被包含在12mm2至80mm2之间，特别是在16mm2至65mm2之间。
对于阳型电触头而言，导电横截面意味着触头在接近于具有对应的阴触头的摩擦区域的区域中的几何横截面。对于阴型电触头而言，导电横截面意味着每个导电弹性舌片的横截面之和。
信号触头15a、15b以及对应的后插脚14a、14b旨在仅承载几十安培或者更小。横截面主要由机械阻力原因决定。在典型应用中，这些信号触头的导电横截面低于8mm2。
所示出的后插脚末端12是阳型的，并且内部电触头50是阴型的。然而，它们可以反过来。插脚的后部末端12可以是阴型的，接收附接到电源电路42的内部插脚50。在这两种情况下，插脚的后部末端12是后插脚11的第一连接部分，其与定位在内部空间49内的第二互补连接器50协作。
电源设备40的驱动电路43设置有环形传感器52，其与内部电触头50的耦接轴线51同轴并在轴向上定位在内部电触头50和箱41的内表面之间并围绕中央孔31。因此，后插脚11包括第二电连接部53，其是无接触类型的并且其在轴向上定位在后插脚11的第一连接部12与固定面5之间。
在一个变型中，驱动电路43或者任意其它电路可设置有与耦接轴线51同轴的阴连接器，或者设置有一个或几个弹性舌片。电连接器的后插脚11在到达内部触头50之前穿过所述阴连接器。所述阴连接器或者所述弹性舌片电连接第二电连接部53。
如图5所示，电连接器1包括两个相同的信号触头15a、15b，其设置有弹性可收回的后插脚14a、14b。当电连接器1附接到箱41的安装表面30a时，后插脚14a、14b两者都被压在驱动电路43上，同时它们两者仍然与对应的信号触头15a、15b电连接。后插脚14a电连接导电轨道54a，并且后插脚14b连接驱动电路的另一导电轨道54b。
互补连接器14包括由单个导电金属板制成的分流装置46，其包括两个弹性舌片，其中一个舌片与信号触头15a连接，另一个舌片与另一信号触头15b连接。因此，当互补连接器44与电连接器1相配合时，驱动电路43的两个导电轨道54a、54b彼此电连接。这为驱动电路提供这样一个信息，即互补连接器44相对于电连接器1位于正确的配合位置，从而允许电源电路42通过电触头9和第一互补电触头45发送或接收电功率。
如图6所示，被包括在电连接器1中的电气装置是开关60，其包括可动致动器61和两个互补触头62a、62b。仅当致动器61在电连接器1与互补连接器44的配合顺序的结尾被按压下时，这两个互补触头62a、62b才彼此电连接。互补触头62a、62b中的每个均是弹性可收回的，从而当电连接器1被安装在箱41上时，其可盲接至驱动电路43的相应的导电轨道54a、54b。

Claims (22)

1.一种电连接器(1)，该电连接器包括至少一个横截面大于8mm2的电触头(9)并适于与互补连接器(44)相配合，所述至少一个触头包括适于与所述互补连接器(44)的第一互补触头(45)电连接的前端(10)，
所述电连接器的特征在于，所述至少一个电触头(9)包括后插脚(11)，该后插脚具有后插脚末端(12)，该后插脚末端定位在所述电触头(9)的与所述前端(10)相反的相对端处并适于与第二连接器的第二互补触头(50)电连接。
2.根据权利要求1所述的电连接器(1)，其中，所述后插脚末端(12)具有光滑的纵向型面(13)，从而能重复地插入包括一个或几个导电弹性舌片的阴连接器中。
3.根据权利要求1所述的电连接器(1)，其中，所述后插脚末端具有导电弹性舌片，从而能够重复地接收阳连接器。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的电连接器(1)，其中，所述至少一个触头(9)具有大于12mm2的横截面，所述横截面优选地大于16mm2，尤其是大于35mm2。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的电连接器(1)，其中，所述至少一个触头(9)具有被包括在12mm2至80mm2之间的导电横截面，所述导电横截面尤其是在16mm2至65mm2之间。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的电连接器(1)，该电连接器包括一主体(2)，该主体适于与所述互补连接器(44)配合并且包括适于沿着固定方向(5c)固定在机械保持结构(30)上的至少一个固定元件(5a)。
7.根据权利要求6所述的电连接器(1)，其中，所述后插脚末端(12)适于沿着所述固定方向(5c)电连接所述第二互补触头(50)。
8.根据权利要求6或7所述的电连接器(1)，其中，所述主体(2)包括一个固定平面(5b)，所有所述至少一个固定元件(5a)均沿着该固定平面延伸。
9.根据权利要求8所述的电连接器(1)，其中，所述触头(9)的所述后插脚(11)具有导电横截面并且从所述固定平面(5b)突出比该导电横截面的平方根大6倍的长度。
10.根据权利要求8或9所述的电连接器(1)，其中，所述固定方向(5c)垂直于所述固定平面(5b)。
11.根据权利要求8至10中的任一项所述的电连接器(1)，其中，适于连接所述第二互补触头(50)的所述后插脚末端(12)为第一连接部，所述电触头(9)的所述后插脚(11)包括在轴向上定位在所述第一连接部和所述固定平面之间的第二连接部(53)。
12.根据权利要求6至11中的任一项所述的电连接器(1)，该电连接器包括至少一个电气装置(15a、15b、60)，所述至少一个电气装置包括电触头插脚(14a、14b)，该电触头插脚能沿着所述固定方向(5c)弹性收回。
13.根据权利要求12所述的电连接器(1)，其中，所述电气装置在下述装置中选择：开关(60)、分流部件、信号触头(15a、15b)。
14.一种电源设备(40)，该电源设备包括包围内部空间(49)的箱(41)、被包括在所述内部空间中的电源电路(42)、以及电连接到所述电源电路(42)并能沿着耦接轴线(41)与另一电触头连接的电触头(50)，所述箱(4)包括设置有通孔(31)和适于附接电连接器主体(2)的附接装置的壁(30)，所述附接装置围绕所述通孔(31)延伸，
所述电源设备的特征在于，所述电触头(50)是定位在所述内部空间(49)内的内部电触头(50)，并且所述耦接轴线(51)穿过所述通孔(31)。
15.根据权利要求14所述的电源设备(40)，该电源设备包括与所述电源电路(42)电连接的驱动电路(43)。
16.根据权利要求15所述的电源设备(40)，其中，所述驱动电路(43)包括环形传感器(51)，该环形传感器与所述内部电触头(50)的所述耦接轴线同轴。
17.根据权利要求14至16中的任一项所述的电源设备(40)，其中，所述电源电路(42)包括一些绝缘栅双极晶体管(IGBT)。
18.根据权利要求14至17中的任一项所述的电源设备(40)，其中，围绕所述通孔(31)的所述壁部(30)连续地完全围绕该通孔延伸从而被包括在单件部件中。
19.一种电源设备组件，该电源设备组件包括根据权利要求1至13中的任一项所述的电连接器(1)和根据权利要求14至18中的任一项所述的电源设备(40)，其中，所述第二互补电触头是所述电源设备(40)的所述内部电触头(50)，并且所述另一电触头是所述后插脚末端(12)。
20.一种电源设备组件，该电源设备组件包括：
电源设备(40)，该电源设备包括具有壁(30)的箱(41)，该壁包围内部空间(49)并设置有通孔(31)，
包括互补触头(45)的互补连接器(44)，
永久地固定到所述壁(30)的电连接器(1)，该电连接器适于与所述互补连接器(44)配合并包括至少一个电触头(9)，所述至少一个电触头包括与所述互补触头(45)电连接的前端(10)，
所述电源设备组件的特征在于，所述电源设备包括定位在所述内部空间(49)中的内部电触头(50)，所述至少一个电触头(9)包括后插脚(11)，该后插脚具有后插脚末端(12)，该后插脚末端定位在所述电触头的与所述前端(10)相反的相对端处并与所述内部电触头(50)电连接。
21.根据权利要求19或20所述的电源设备组件，其中，所述电连接器包括至少一个电气装置(15a、15b、60)，所述至少一个电气装置包括电触头插脚(14a、14b)，该电触头插脚能弹性收回，并且该电触头插脚被压在所述电源设备(40)的电路(43)上从而在所述电气装置和所述电路之间提供电连接。
22.一种用于电源设备组件的制造方法，该方法包括如下步骤：
将至少一个电源电路(42)组装到设备箱(41)中，
将电连接器(1)组装到所述设备箱(41)上，
将所述电连接器(1)电连接到所述电源电路(42)，
所述方法的特征在于，该方法包括将所述电连接器(1)的连接部(12)引入穿过所述设备箱(41)的通孔(31)的步骤。
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