CN103782456A

CN103782456A - 保护触点的插塞连接器

Info

Publication number: CN103782456A
Application number: CN201280043128.5A
Authority: CN
Inventors: E·M·卡莱
Original assignee: Amphenol Tuchel Electronics GmbH
Current assignee: Amphenol Tuchel Electronics GmbH
Priority date: 2011-09-09
Filing date: 2012-09-05
Publication date: 2014-05-07
Also published as: JP6329071B2; EP2754211B1; EP2754211A1; JP2014526772A; EP2754211B9; DE102011113062A1; WO2013034286A1

Abstract

本发明涉及一种保护触点的圆形插塞连接器，包括：插座，该插座具有带有同轴插座触点的插座触点本体；和接纳该插座触点本体的插座套，其中该插座触点本体具有多个编码凹口；以及插头，该插头具有带有同轴插针触点的多极插针本体，该插针本体延伸到包围该插头的插套的插接侧接纳空间中，并且其中，该插套在其位于该插头的接纳空间中的内周处形成至少三个对应于这些编码凹口的编码筋条（或编码凸起），其中，该至少三个编码筋条中的每个编码筋条均在其插接侧端部处形成一个导引面，这些导引面共同形成一个支撑面，该支撑面用于该插座套的、被构造成对应支撑件的端面，并且该导引面扩展成一个共用的平面，从而使得该插头在与该插座插接到一起时以其端面贴靠于该导引面上，并且通过在该导引面上旋转该端面能够将该插头置于其能与该插座插接到一起的取向上，其中，所述编码筋条能够插入对应的编码凹口中。

Description

保护触点的插塞连接器

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的保护触点的插塞连接器。

本发明特别涉及一种保护触点的同轴插塞连接器。本发明还涉及一种圆形插塞连接装置、一种用于形成该圆形插塞连接装置的同轴圆形插塞连接器和一种用于接纳该圆形插塞连接器的同轴缆线插座。

背景技术

在各种应用中，尤其是在同轴插塞连接器中，特别需要保护触点（在此指插塞连接器的同轴触点）免于受损。

除同轴插塞连接器外，在汽车应用领域且尤其是其中的气囊插塞连接器领域中也已采用保护触点的插塞连接器系统。

EP1184232A2揭示一种保护触点的插塞连接器系统，包括一个具有待保护触点的插座以及一个可插入该插座的插塞连接器，其中利用几何形状的条件，通过插塞连接器的高度来确保触点保护。

US6,402,540B1揭示保护触点的插塞连接器的另一个实施例。

在此同样揭示防止铲式（schaufelartiges）插入的触点保护，通过插入触点插座的、具有足够高度的编码筋条（Codierrippen）来实现这种触点保护。

其中，触点长度与触点插座的长度相适配，使得即使在将插塞连接器铲式插入插座的情况下，也不会触碰到触点，且因而也就不会使触点受损。

对于多极同轴插塞连接器、尤其是相对于中央的中轴线采用对称设计的多极插塞连接器，在触点保护和插接安全方面存在特殊要求。

众所周知，同轴触点容易受到机械损伤，在使同轴插头和同轴插座相互接触时，需要特别高的配合精确度。

而所谓的欧姆插塞连接器存在的风险是，插塞连接器和插座当插接到一起时在非预设位置上被推动到一起，有些情况下在该位置上使用者还相对于插座旋转插塞连接器，从而致使同轴触点受损。

当需要“盲”插接该插塞连接器，并且需要使用者在隐蔽的位置上将插头引入对应插座时，出现了很大的困难。

在实际应用中，上述情形往往会使同轴触点受到干扰和损伤。

另一个问题是，在圆形插塞连接器中，尤其是结构对称的四极插接几何结构、尤其是相对于中央的插接轴对称地取向的插接几何结构可能在四个彼此各不相同的位置上进行插接。

也就是说，除了防止同轴触点受损外，还需要以相应的取向（即预期的取向）使插塞连接器相互接触。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种插塞连接器系统、尤其是具有同轴触点的插塞连接器系统，该插塞连接器系统能够可靠地以正确的取向插接到一起，并且在该插塞连接器插接到一起和连接时能防止触点受损，或者完全避免触点受到触碰。

本发明的目的尤其是提供一种前述类型的、包括插头和插座的插塞连接器，该插塞连接器具有密封件，从而使处于插接状态下的插头充分地密封以使其免受环境影响。

一般而言，上述目的通过一种如权利要求1的特征所述的插塞连接器来实现，其中，本发明的优选技术方案在其它权利要求中要求保护。

附图说明

下面参照附图说明本发明的实施例。

在附图中：

图1示出根据本发明的插塞连接装置的剖面图；

图2示出同轴缆线插座的插座本体的剖面图；

图3示出图2中插座本体的从右侧（即插座本体的插接侧）的透视俯视图；

图4A示出同轴插座接触元件的侧视图；

图4B示出同轴插针接触元件（Stiftkontaktelements）的侧视图；

图5示出两件式的插针本体在其由两个部分组装后的状态下的剖面图；

图6示出图5的插针本体的从其插接侧看的透视图；

图7示出与图1相似的同轴圆形插塞连接器的剖面图，但未示出所属的同轴缆线插座，其中，如图5和图6所示的插针本体上装有插套，该插套自身携带锁紧螺母；

图8示出图7的同轴圆形插塞连接器的从插接侧（在图7中位于左侧）看的透视图；

图9示出插座本体的止动面29的俯视示意图；

图10示出插套200的部分端面示意图；

图11示出如图2的视图，但与图7所示的同轴圆形插塞连接器相邻地示出；

图12示出如图7的视图，但与图2所示的插座本体相邻地示出；

图13-15示出不同插入深度的视图，其中，图15所示状态与图1所示状态相对应。

具体实施方式

图中示出根据本发明的、包含集成的同轴或共轴接触元件13、14的同轴圆形插塞连接装置10的实施例。同轴圆形插塞连接装置10具有根据本发明的同轴缆线插座（简称“插座”）11和根据本发明的同轴圆形插塞连接器（简称“插塞连接器”或“插头”）12。

亦即，下文也会使用插座10和插塞连接器或简化的“插头”12这几个术语。

在插座11中设有多个同轴插座接触元件14。在插塞连接器12中设有多个同轴插针接触元件13。

每个插座接触元件14在插接侧终止于一个插座套64中，该插座套包围一个插座触点164。类似地，每个插针接触元件163在插接侧终止于一个插针套63中，该插针套包围一个插针触点163。

插针套63的内径略小于插座套64的内径，因此在插接过程中，插针套63可以接触式地被推入插座套64。插座触点164具有一个可供插针接触元件接触式地推入的开口。

如前所述，通过按本发明的方式来设计缆线插座11和插塞连接器12，使得即使在使用多个同轴接触元件13、14时，尤其在根据DIN IEC61076_2_106所规定的插塞连接器的情况下，也能避免同轴触点（即同轴插座触点164和同轴插针触点164）受损。

插座11

插座11主要具有：优选单件式的插座本体15，用于接纳插座本体15的插座固定套（插座螺套）17（图1）以及用于将插座本体15固定于插座螺套17的固定件。

a)插座本体15

如图2所示，插座本体15为长条状且大体呈具有纵轴α的圆柱形。在优选由塑料制成的插座本体15中设有例如四个相同的纵向孔20、21、22、23，这些纵向孔平行于纵轴α延伸且分别用于接纳一个同轴插座接触元件14。插座本体15在插接侧为插头12、且优选为一个下文将说明的插头套或插套200的插头端面90形成一个优选水平的且垂直于插接方向延伸的止动面或滑动面29。滑动面或止动面29，即插座本体15的插接侧的端面，被编码凹口35至39穿透。

每个纵向孔20-23均形成一个位于插接侧的插接开口24以及与之相对地形成一个连接开口25。

每个纵向孔20-23均具有不同直径的孔区段A1、A2和A3。孔区段A3的直径D3最大。孔区段A1的直径D1略小于D4，并且孔区段A2的直径D2介于直径D1和D3之间。

在直径为D1的孔区段A1到具有较小直径D2的区段A2的过渡处形成一个环形止动面27，插座接触元件14贴靠于该止动面。

插座本体15在其外周形成三个区段L1至L3，即一个中间区段L1以及被该中间区段隔开的连接区段L2和插接区段L3。所有区段L1-L3均大体具有圆柱表面。如图2所示，所有区段L1-L3均被一个在插座本体15的总长上延伸的纵槽31穿透。

区段L1和L3的外径相同。区段L1的直径大于L2、L3并形成环形凸起30。除槽31外，纵向区段L3的周边还环绕分布多个编码凹口35-39形式的编码件。编码凹口35-39全部平行于插座本体15的纵轴α延伸直至一个由环形凸起30构成的环形端面310。这些独立的编码凹口35-39分布于区段L3的周边且优选具有不同形状。编码凹口35的横截面呈弧形，编码凹口36、37和39从横截面看是优选具有不同周向延伸长度的径向扇形。

b)插座套17

插座套17（参见图1）优选由金属制成并固定在插座本体15上。插座套17具有指向插头12的接触端171和指向与此相反方向的连接端172。

如图1所示，贯穿插座套17的孔174具有至少三个不同的直径，从而形成端面或端部止动面310。此外，在连接端172附近的较大直径与朝向接触端171方向上的较小直径之间的过渡处形成一个与插座本体15的端面或端部止动面310相对应的止动面173。

在图1所示的位置上，插座本体15防止转动地固定在用于与插头12固定的插座螺套17中。

插座螺套17具有与其接触端171相邻的内螺纹129。插座螺套17还在其接触端171形成一个凸起44。内螺纹129在插座套17的内表面45区域中延伸。

插座接触元件14

同轴插座接触元件14整体上是一个优选由金属制成的管状结构，该管状结构具有五个直径部分地不同的区段。形成连接端143的区段F1具有最大的直径K1，接在后面的区段F2的直径K2与直径K1相似。接在区段F2后面的区段F3的直径K3小于直径K2，接在后面的区段F4的直径K4小于直径K3。直径最小的区段F4在外周处形成用构成该区段F4的材料制成的弹性卡锁臂140。最后，区段F5的直径K5略大于K4，且该区段形成插座接触元件14的接触端142。在区段F2向区段F3的过渡处形成一个止动面144，如图2所示，该止动面在接触元件14被替换到纵向孔20时被止动面27挡住。

图3所示的触点插座320被区段F5中的一个接触壁141包围且终止在插座接触元件14的管状本体的插座套64内部。

插塞连接器12

插塞连接器（插头）12具有：

一个插套或插头套200，具有用于接纳一个插针本体16的空腔201；和一个包围插套200的连接套或固定套18，优选为螺套。

螺套18

螺套18具有两个区段V1和V2。区段V1的直径小于区段V2，从而形成一个分级的空腔或孔201，插套200固定在该空腔或孔内。锁紧螺套18形成用于接纳插套200的分级的空腔或孔301，其中，空腔301在区段V1中的直径小于在区段V2中的直径。相应地，插套200在区段V1的孔区域中的外径较小，在区段V2中的外径较大。

螺套180在区段V1中具有外螺纹321，该外螺纹可拧入插座螺套17的插9接侧的内螺纹中。

优选由金属制成的螺套18在两个区段V1和V2中大体具有相同的壁厚，但区段V1相对于区段V2是径向向内偏移地布置。在锁紧套18的外周处，在V1的区域中形成一个外周321。连接套18以较小的轴向间隙可旋转地布置于螺套200的外周上。

插套200

插套200优选由金属制成并且在其内周的一个径向位置上具有一个轴向延伸的筋条70（参见图7和图8），该筋条几乎在插套200的整个长度上从插套的接触侧端部86延伸至连接侧端部87。这个筋条70与一个在两件式的插针本体16中形成的槽60接合，从而使得插针本体16基本上不能相对于插套200扭转。

如图1所示，插套200具有两个插套区段S1和S2。区段S1的外径小于区段S2。区段S1的圆柱形内表面的内径小于区段S2的圆柱形内表面。由此在区段S1到区段S2的过渡处形成一个与插针本体15的插接侧的端面56相对应的贴靠面80（图7）。

插套200在其接触侧端部86处形成一个优选为编码凸起76-79形式的编码元件，这些编码凸起从插套200的内壁径向向内凸出并且用于与插座本体15的编码凹口35-39接合。为此，编码凸起76-79和由筋条区段71所构成的编码区段71具有与所属的编码凹口35-39的相应横截面形状互补的横截面形状。编码凸起71和76-79优选在轴向上仅延伸插套200的孔201的大约三分之一长度。

需要说明的是，插套200在其接触侧端部86处形成一个插头套端面97，该插头套端面具有插接端面90和导引面73，该导引面相对于插接端面90略微缩回地设置。

插接连接套18以可旋转且在某种程度上可来回移动、但不可拆除的方式安装在插头套200上。

图6和图7分别用剖面图和透视图示出两件式的插针本体16。插针本体16具有4个管状纵向鼻形部，这些纵向鼻形部因其外径略小而相应地进入由插座本体15所形成的孔20。

同轴插针接触元件84布置于插针本体的空腔245内部。

具体而言，插针本体16由一个插针本体连接部分51和一个插针本体插接部分52组成。连接部分51和插接部分52彼此锁定。为此使用连接部分侧和插接部分侧的卡锁元件158、600。

本发明通过对接触元件14、84进行准确导引，实现了同轴插座触点164与同轴插针触点163的精确接触。本发明不是设置一个与编码鼻形部配套的编码凹口，而是设置多个（优选五个）采用不同设计的编码元件。设置在插头侧的编码元件略微缩回地设置，其中，同轴触点被定位成在旋转运动过程中不会受损。

通过将插塞连接器12放置到缆线插座11上，实现了根据本发明的同轴圆形插塞连接装置10，其中，位于一个平面（边缘画虚线，用73标示）中的、由插头侧的编码元件76-79构成的插头导引面与插座滑动面29碰触。

在旋转插塞连接器12的过程中，当对应的编码元件进入彼此时才到达对准位置，而后插头进入插座11并达到一定深度。

在该实施例中，通过让固定套的前螺纹线与缆线插座的前螺纹线对接来确定这一深度。

然后旋转连接套18，即将其拧入缆线插座中，此时插头本体和插座本体已经对准，插座触点和插头触点163、164最终建立连接。

也就是说，当需要将插塞连接器12插入插座11来实现图1所示的插塞连接时，将插塞连接器12移向插座11。当导引端面73与插座滑动面和插套止动面29碰触时，只要编码元件76-79和35-39不是恰好偶然地处于对准状态，这一轴向运动就会停止。

使用者随后就可以通过旋转插塞连接器12来到达经编码凹口和编码元件而编码的径向位置，其中，导引端面73在插套止动面29上滑动直至到达对准位置，其中在探寻性旋转运动过程中，插座11和插塞连接器12保持轴向对准。当通过编码凹口和编码元件的接合而实现对准后，插针本体16的环形纵向鼻形部160进入相应的纵向孔20-23中并且优选大致到达图13中示意性所示的位置，在该位置上，同轴触点插座64优选尚未与对应的同轴插针触点接合。优选只有当通过旋转锁紧螺母300使插套200进一步运动至图1和图15所示的位置时，二者才接合。

附图标记列表：

10同轴圆形插塞连接装置

11同轴缆线插座，插座

12同轴圆形插塞连接器，插塞连接器，插头

13同轴插针接触元件

14同轴插座接触元件

15插座本体

16插针本体

17插座固定套，插座螺套，插座套，用于与插塞连接器固定18锁紧螺套或固定螺套

20纵向孔

21纵向孔

22纵向孔

23纵向孔

24插接开口

25连接开口

27止动面

29滑动面或止动面，插套止动面

30环形凸起

31纵槽

35编码凹口

36编码凹口

37编码凹口

38编码凹口

39编码凹口

40圆柱形止动面

41内表面

42壁件

43壁件

44凸起

45内表面

51插针本体连接部分

52插针本体部分

56端面

60槽

63直径呈圆柱形的插针套

64直径呈圆柱形的插座套

70筋条

71筋条区段，编码元件，半圆切口72筋条区段，较小的半圆切口

73导引端面

74接触端

75连接端

76编码元件，编码凸起

77编码元件，编码凸起

78编码元件，编码凸起

79编码元件，编码凸起

80贴靠面

84同轴插针接触元件

86接触侧端部

87连接侧端部

90插接端面

96接触侧壁

97插套端面

129内螺纹

140卡锁臂

141接触壁

142接触端

143连接端

144止动面

158卡锁元件

160纵向鼻形部

163插针触点

164插座触点

171插座套的接触端

172连接端

173止动面

174孔

200插头套，插套

201空腔，孔

242连接端

243接触端

244止动面

245空腔

250环形接片

300锁紧螺母

301空腔

310端面，端部止动面320触点插座

321外螺纹

400前螺纹线

600卡锁元件

α纵轴

A1孔区段

A2孔区段

A3孔区段

D1-D3直径

L1区段

L2区段

L3区段

F1-F4区段

V1，V2空腔区段

Claims

1.一种保护触点的圆形插塞连接器，包括：插座（11），该插座具有带有同轴插座触点（14）的插座触点本体（15）；和接纳该插座触点本体（15）的插座套（17），其中该插座触点本体（15）具有多个编码凹口（35，36，37，38，39）；以及插头（12），该插头具有带有同轴插针触点（13）的多极插针本体（16），该插针本体延伸到包围该插头（12）的插套（200）的插接侧接纳空间中，并且其中，该插套（200）在其位于该插头（12）的接纳空间中的内周处形成至少三个对应于这些编码凹口（35，36，37，38，39）的编码筋条（76，77，78，79）或编码凸起，

其特征在于，

该至少三个编码筋条（76，77，78，79）中的每个编码筋条均在其插接侧端部形成一个导引面（73），这些导引面共同形成一个支撑面，该支撑面用于该插座套（17）的、被构造成对应支撑件的端面（360），并且该导引面（73）扩展成一个共用的平面，从而使得该插头在与该插座插接到一起时以其端面（360）贴靠于该导引面（73）上，并且通过在该导引面（73）上旋转该端面（360）能够将该插头置于其能与该插座插接到一起的取向上，其中，所述编码筋条（76，77，78，79）能够插入对应的编码凹口（35，36，37，38，39）中。

2.如权利要求1所述的圆形插塞连接器，其特征在于，当所述端面贴靠于该导引面上时，在插针和插座触点之间没有接触或者在插针和插座触点之间存在距离。

3.如权利要求1或2所述的圆形插塞连接器，其特征在于，所述编码筋条具有不同的几何形状。

4.如前述权利要求中任一项或多项所述的圆形插塞连接器，其特征在于，所述编码筋条与插套一体形成。

5.如前述权利要求中任一项或多项所述的圆形插塞连接器，其特征在于，设有至少一个约30°角度范围的在外侧环绕的端面（图8下部的加宽的端面）。

6.如前述权利要求中任一项或多项所述的圆形插塞连接器，其特征在于，所述插头和插座具有螺纹连接件。

7.如前述权利要求中任一项或多项所述的圆形插塞连接器，其特征在于，同轴触点具有弹性卡锁臂。

8.如前述权利要求中任一项或多项所述的圆形插塞连接器，其特征在于，所述插针本体形成为两件式的插针本体。

9.如权利要求7所述的圆形插塞连接器，其特征在于，在所述两件式的插针本体中设有用于所述弹性卡锁臂的对应支撑件，其中，对应支撑件优选仅部分环绕地布置。

10.如权利要求7所述的圆形插塞连接器，其特征在于，所述圆形插塞连接器具有4极的对称的结构。

11.如权利要求7所述的圆形插塞连接器，其特征在于，所述插套是金属的。

12.一种同轴圆形插塞连接装置，包括同轴缆线插座（11）以及与该同轴缆线插座（11）连接的同轴圆形插塞连接器（12），其特征在于，该同轴缆线插座（11）具有下述器件：该器件与该同轴圆形插塞连接器所设置的构件共同作用，使得在将圆形插塞连接器和缆线插座插接到一起时，确保插座套的同轴接触元件的触点插座（320）精确对准同轴圆形插塞连接器（112）的插针触点（123）。

13.如权利要求12所述的圆形插塞连接装置，其特征在于，插座本体（15）具有滑动面或止动面（29），该滑动面或止动面在插接过程中与该插塞连接器（12）的滑动面共同作用，以便在实施插接过程时确保该插座（11）和该插头（12）中的同轴接触元件的对准。

14.如前述权利要求中任一项所述的圆形插塞连接装置，其特征在于，在接纳插针本体（16）的插套（200）的插接侧或端侧借助编码元件定义一支承面，该支承面在滑动过程开始时贴靠于所述滑动面（20）上，其中，当编码凸起与设置在插座侧的编码凹口接合时，能够继续插接过程。

15.如前述权利要求中任一项所述的圆形插塞连接装置，其特征在于，在插套端面（97）处形成一径向向外设置的插接端面（90）以及与该插接端面相邻地形成一由接触元件的端面定义且沿轴向略微缩回的端面（73）。

16.如前述权利要求中任一项所述的圆形插塞连接装置，其特征在于，该插针本体（16）构造为两件式且具有卡锁元件（158）和卡锁元件（600）。

17.如前述权利要求中任一项所述的圆形插塞连接装置，其特征在于，在插座侧和插头侧分别设有止动面，所述止动面在编码元件实现对准后相互止动，但在该插座和插头之间发生较短的轴向相对运动后，这些止动面彼此相遇并且使该插头和插座保持对准，其中，当例如通过螺旋运动而导致进一步的轴向运动时，该插座和插头中的接触元件之间发生实际的接触。

18.如前述权利要求中任一项所述的圆形插塞连接装置，其特征在于，插座侧的止动面由插座螺套的内螺纹的第一螺纹线构成，而插头侧的止动面则由该插头的锁紧螺套或固定螺套（18）的前缘构成。

19.一种同轴圆形插塞连接装置，包括

a)同轴缆线插座（插座）（11），

b)同轴圆形插塞连接器（插塞连接器)（12），和

c)用于将该插塞连接器（12）固定于该缆线插座处的器件（17，18），

其中该插座（11）具有：

1.插座本体，

2.用于接纳插座本体（15）的插座固定套，和

3.用于将该插座本体（15）防止转动且防止移动地固定于插座固定套（17）处的器件（129），

其中，该插座本体（15）优选形成为具有外径的单件式的筒，该筒

a)形成带有连接面的圆形连接侧，

b)与该连接侧反向地形成具有圆形接触面的接触侧，并且具有多个、优选四个在该筒的纵向上彼此平行地延伸的触点接纳孔（21-23），这些触点接纳孔从该连接侧向该接触侧延伸并且在这两侧分别打开且用于接纳插座接触元件（14），其中，这些插座接触元件在这些孔中被固定件固定于一个确定的位置，

其中该插塞连接器（12）具有：

1.插针本体（16），

2.用于接纳该插针本体（16）且具有内径和外径的固定套（18），和

3.用于将该插针本体固定在该固定套中的器件，

其中该插针本体固定件具有：

a)用于将该插针本体固定于该固定套中的一个确定的轴向位置的轴向位置固定件，和

b)用于将该插针本体固定于该固定套中的一个明确的径向位置的径向位置固定件，

其中，该插针本体由一个具有外径的筒区段和多个、例如四个具有内径和外径的管件组成，其中该筒区段形成两个轴向隔开的手掌面，尤其是一个连接面和一个插接端面，同轴触点从该连接面起被引入，该管件从该插接端面起延伸，这些面全都在一个管端平面中终止。