CN104136268A - 插塞连接器、具有插塞连接器的装置和相应的插塞连接器组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用来与配对插塞连接器(24)、尤其是插头形成电气插塞连接的插塞连接器(10)、尤其是插座，可用于将具有电驱动装置或者混合驱动装置的汽车连接到充电装置上，包括可被安装在墙壁的墙洞之中的插塞连接器外壳(12)，该外壳具有至少一个用来固定至墙壁上的固定区域(20)，可以从插塞连接器外壳(12)伸出并且可以缩回到插塞连接器外壳(12)之中、用于将两个插塞连接器(10，24)的锁定装置锁止的锁止元件(26)，以及直接在固定区域(12)和/或者墙壁上可被固定和/或者已固定的泄力元件(36)，用于将在缩回方向上作用于锁止元件(26)的外力传递到固定区域(20)和/或者墙壁之中。

Description

插塞连接器、具有插塞连接器的装置和相应的插塞连接器组件
技术领域
本发明涉及一种与配对插塞连接器(尤其是公插)形成电气插塞连接的插塞连接器(尤其是母插)，可用于将具有电驱动装置或者混合驱动装置的汽车连接到充电装置上。
背景技术
在电动汽车应用领域，具有锁定装置的插塞连接器早已为人所知，并且已成为从充电装置传输电能给电动汽车中的蓄电池来进行充电的规范。
可以在充电装置和电动汽车上各自设置一个母插，从而可以利用两端各有一个与母插对应的电缆插头的连接电缆，在充电装置和汽车之间建立电气连接。
DE10 2009 057 426A1阐述了一种设计成母插的插塞连接器，可与设计成公插的配对插塞连接器形成电气插塞连接，用于将具有电驱动装置的汽车连接到充电装置上，所述插塞连接器具有可以安装在墙洞之中的外壳，该外壳具有至少一个用于固定在墙壁上的固定区域。该母插还具有一个可以从外壳向外伸出并且可以缩回到插塞连接器外壳之中、用于锁定两个插塞连接器的锁止构件。
DE10 2010 062 234A1阐述了一种完全类似的插接器组件，可用来在设计成公插的插塞连接器和设计成充电插头的配对插塞连接器之间建立电气插塞连接，该文献主要描述了与母插对应的电缆插头。所述电缆插头具有一个可以用手操作的锁定杆，该锁定杆在其端部有一个插销，可用来伸入到设计成汽车充电插口形式的母插的插口之中。
目前在世界各地有很多不同的标准，这些标准主要也规定了应当在充电规程中以何种方式防止锁定装置松开以及防止拉出充电插头。按照其中一个标准所述，在充电时使得母插侧的锁止元件的止动销与插接方向相反进入充电插头的锁定杆的摆动区域之中，使得锁定杆在充电过程中无法脱离母插的插口。
但是这种锁止元件仍然可能会由于外力而被持久压入到插塞连接器之中，所述外力会使得与锁止元件的伸出方向相反的分力作用于该元件。除了锁止功能丧失之外，在插塞连接器上还可能会出现从外部无法识别的其它损伤。
发明内容
因此本发明的任务在于阐述一种插塞连接器，能在与锁止元件在充电时向外伸出将锁定装置锁止的方向相反的方向上防止锁止元件压入，或者至少明显使其难以压入。
按照本发明所述，采用独立权利要求所述的特征，即可解决这一问题。从属权利所述均为本发明的有益实施方式。
本发明所述的插塞连接器包括：(i)可以安装在墙洞中的插塞连接器外壳，该外壳具有至少一个用于固定在墙壁上的固定区域；(ii)可以从插塞连接器外壳向外伸出并且可以缩回到插塞连接器外壳之中的锁止元件，用于锁止两个插塞连接器的锁定装置；(iii)可以直接固定和/或者已固定在固定区域和/或者墙壁上的泄力元件，用于将在缩回方向作用于锁止元件的外力传递到固定区域和/或者墙壁之中。锁止元件的缩回和伸出一般来说仅仅是锁止元件在局部区域缩回和伸出(该锁止元件的锁止销)。当安装了插塞连接器之后，插塞连接器外壳尤其是该外壳的固定区域对外永久遮盖锁止元件的至少另一个局部区域。泄力元件尤其是金属制成的泄力元件。
采用本发明所述的解决方案，能够在与锁止元件在充电时向外伸出将锁定装置锁止的方向相反的方向上防止外力作用将锁止元件持久压入外壳之中，或者至少明显使其难以压入。此外还可将作用力传递到可以清楚看见的外部区域之中，从而能够以简单得多的方式识别作用于锁止元件的力引起的意外操作。
如果将装配好的插塞连接器的泄力元件固定在固定区域和墙壁上，就会产生特别高的稳固性，从而特别有助于防止意外持久压入锁止元件。
泄力元件还有一个好处，可以补充插塞连接器外壳，并且至少将锁止元件的局部区域对外密封。
插塞连接器尤其具有将插塞连接器的插接面包围的凸缘，该凸缘至少构成一个固定区域。
按照本发明的一种优选实施方式所述，插塞连接器还具有执行器，该执行器用来驱动与其作用连接的锁止元件进行伸出和缩回，首选可以对该执行器进行电气控制。
按照一种有益的实施方式所述，通过锁止元件的驱动侧轴承将泄力元件与锁止元件相连。该轴承在大多数情况下不是唯一的轴承。在最为简单的情况下，锁止元件的相应局部区域在缩回和伸出时穿过插塞连接器外壳的壳壁中的开口(通孔)，尤其是设计成壳壁的固定区域。此开口同样构成锁止元件的轴承。
按照另一种优选实施方式所述，泄力元件具有伸入到驱动侧轴承的槽之中进行泄力的凸肋，或者具有驱动侧轴承的凸肋可以伸入其中进行泄力的槽。
按照本发明另一种特别优选的实施方式所述，泄力元件在墙壁和/或者固定区域中包围泄力元件，并且/或者在插塞连接器中的锁止元件的驱动侧轴承区域中从两侧包围泄力元件。泄力元件受到力作用时的负荷基本上就是轴向拉力负荷。
按照本发明的另一种优选实施方式所述，执行器可以利用中间导向装置使得锁止元件缩回和伸出，所述导向装置构成插塞连接器中的锁止元件的驱动侧轴承。例如该导向装置也可以将执行器的旋转运动转变为锁止元件的直线运动。
就此而言，导向装置还适宜具有可供锁止元件的导向销伸入的导槽。将导向销伸入到导槽之中就能进行上述运动转换。
按照本发明的一种优选实施方式所述，泄力元件在至少一个固定点固定于固定区域和/或者墙壁上，该固定点也可用来将插塞连接器外壳与墙壁固定。所述至少一个固定点特别稳定而且牢固。
按照本发明的另一种优选实施方式所述，插塞连接器具有一个独立的或者可以分离的、用于罩住锁止元件的壳体部分。
最后，插塞连接器还适宜具有至少一个啮合结构和/或者背面接合结构，从而与配对插塞连接器的对应结构一起形成两个插塞连接器的锁定装置。例如可以类似于DE10 2010 062 234A1中所述的锁定装置设计锁定装置。设计成公插的配对插塞连接器具有一个可以用手操作的锁定杆，该锁定杆在其端部有一个插销，可用来伸入到设计成母插的插塞连接器的插口状啮合结构和/或者背面接合结构之中。
本发明还涉及一种设计成具有电驱动装置或者混合驱动装置的汽车或者设计成充电装置的装置，包括具有墙洞的墙壁以及安装于该墙洞之中的上述插塞连接器。尤其可以由该装置控制插塞连接器的执行器，为此通过信号传输技术将执行器与该装置的控制单元相连。
本发明最后还涉及一种插塞连接器组件，具有以上所述的插塞连接器以及配对插塞连接器，尤其是公插，所述配对插塞连接器具有一种结构，尤其是相对于啮合结构和/或者背面接合结构的对应结构，从而可以形成两个相互插接的插塞连接器的锁定装置。
附图说明
以下将参考附图并且根据一种优选实施方式，对本发明进行详细解释：
附图说明
图1为本发明一种优选实施方式所述的插塞连接器，锁定元件已经缩回，
图2为图1中所示的插塞连接器，锁定装置已经伸出，
图3为插塞连接器，没有泄力元件，并且也没有可以分离的、用于罩住锁定元件的壳体部分，
图4为插塞连接器的另一个视图，可以清楚看出泄力元件，以及
图5为具有插塞连接器和相应配对插塞连接器的插塞连接器组件。
参考标号列表
插塞连接器                    10
插塞连接器外壳                12
触点                          14
插接套圈                      16
凸缘                          18
固定区域                      20
啮合结构和/或者背面接合结构   22
配对插塞连接器                24
锁止元件                      26
开口                          28
执行器                        30
外壳部分                      32
孔                            34
泄力元件                      36
箭头                          38
导向装置                      40
导槽                          42
导向销                        44
槽                            46
插塞连接器组件                48
具体实施方式
图1所示为本发明的一种优选实施方式所述的插塞连接器10的透视图。
主要被设计成母插的插塞连接器10可用来将具有电驱动装置或者混合驱动装置的汽车连接到充电装置，可以通过充电装置提供的电能给汽车蓄电池进行充电。为此插塞连接器10具有包括多个电触点14的插塞连接器外壳12，可利用所述的触点在插塞连接器10和以下还将描述的配对插塞连接器之间建立电气连接。触点14在该实施例中被设计成母插，其排列结构决定插塞连接器的插接面。触点阵列14被插塞连接器外壳12的凸出插接套圈16所包围。该插接套圈16本身被环绕的凸缘18包围，将插塞连接器10安装在墙洞中的时候，该凸缘可作为插入止挡，同时构成用于固定在墙壁上的固定区域20。墙壁是被设计成充电装置或者设计成具有电驱动装置或混合驱动装置的汽车的装置的墙壁。
在插接套圈16的外圆周上形成挖空部分，该挖空部分构成插塞连接器与插在插塞连接器10上的配对插塞连接器24的可分离锁定装置的啮合结构和/或者背面接合结构22。相应的配对插塞连接器24被设计成公插(充电插头)，并且在图5中与设计成母插的插塞连接器10插接在一起。两个插塞连接器10、24共同构成插塞连接器组件。
插塞连接器10还具有可以从插塞连接器外壳12伸出并且可以缩回到插塞连接器外壳12之中、用于将两个插塞连接器10、24的锁定装置锁止的锁止元件26。该锁止元件26具有锁止销。为了锁止锁定装置，将图2中可以看见的锁止元件26(销)的伸出部分布置在与啮合结构和/或者背面接合结构22相对的位置中，使得伸入啮合结构和/或者背面接合结构22或者从背面与该结构22接合的对应结构被锁止在该位置之中，并且在锁止元件缩回之前无法从啮合结构和/或者背面接合结构22将其移去。锁止元件26的锁止销在缩回和伸出时穿过插塞连接器外壳12的开口28，更准确地说是穿过插塞连接器外壳12的凸缘18中的开口。插塞连接器10还具有执行器30，该执行器用于驱动与其作用连接的锁止元件26进行伸出、缩回。图3更详细地描述了该作用连接。插塞连接器外壳12具有可以分离的、用于罩住锁止元件26的壳体部分32，图3中未示出这部分。
在固定区域20中设置一些孔34，可通过螺丝将插塞连接器外壳12与墙壁固定在一起。这些孔34中有两个同时也是泄力元件36的固定点。
泄力元件36是用来将在缩回方向(箭头38)上作用于锁止元件26的外力传递到外壳12的固定区域20以及充电装置或汽车的墙壁之中的元件。
图3所示为执行器30和锁止元件26之间的作用连接。通过具有导槽42的导向装置40实现该作用连接。所述导向装置40同时也用来在驱动侧支承锁止元件26。导槽42由螺旋状挖空部分构成，锁止元件26的导向销44可以伸入该挖空部分之中。利用导向装置40的该导槽将执行器30的旋转运动转变为锁止元件26的直线运动。在朝向执行器的导向装置40的顶盖中有一个环绕的槽46，示出一个垂直于锁止元件26的缩回和伸出方向的平面。
图4中完整显示的泄力元件36基本上平行于锁止元件26(轴向)。泄力元件36在墙壁和固定区域20的区域中以及也在导向装置40的区域中分别从两侧包围锁止元件26。所述泄力元件36具有伸入导向装置40的环绕槽46之中进行泄力的凸肋(图中未示出)。
最后图5所示为插塞连接器组件48，具有附图1-4中所示的插塞连接器10和配对插塞连接器24，所述配对插塞连接器24具有(图中未示出)与插塞连接器10的啮合结构和/或者背面接合结构相配的对应结构，用于形成两个相互插接的插塞连接器10、24的锁定装置。该对应结构例如是锁定杆端部的插销。例如可以用手操作该锁定杆。
得出以下装配步骤和泄力元件36的以下功能：
将导向装置40的顶盖插在执行器32的轴上。将具有导槽42的导向装置40和具有导向销44的锁止元件26卡在顶盖上。将预装好的单元插入独立的/可以分离的壳体部分32之中。壳体部分32具有防止锁止销跟转的导轨。将用来吸收轴向力的泄力元件36装在壳体部分32上。通电控制执行器30，使得导向销44在设计成导向套的导向装置40的导槽42中运动并且因此在轴向(与箭头38相反)在锁定装置外壳中穿过插塞连接器外壳32的开口28向前移动。
导槽42经过适当设计，使得导向销44在其终点位置中不可能后退。如果现在轴向力在箭头38的方向作用于导向销44，那么在没有泄力元件36的情况下可能会由于过度变形或者断裂而导致导向装置40和/或者锁止元件26毁坏。
为了避免这种情况，将用来吸收轴向力的附加泄力元件36安装在锁止元件26和导向装置40构成的单元上。泄力元件36在轴向与导向装置40(槽46中的凸肋)产生形锁合连接，并且另一方面利用螺丝与插塞连接器外壳12的法兰状凸缘18固定在一起。这样就能将不允许的操作力直接传递到墙壁(安装墙壁)之中，防止锁止元件26的驱动装置毁坏。

Claims (11)

1.用来与配对插塞连接器(24)形成电气插塞连接的插塞连接器(10)，尤其是母插，可用于将具有电驱动装置或者混合驱动装置的汽车连接到充电装置上，具有
可以安装在墙洞之中的插塞连接器外壳(12)，该外壳具有至少一个用来固定在墙壁上的固定区域(20)，
可以从插塞连接器外壳(12)伸出并且可以缩回到插塞连接器外壳(12)之中、用于将两个插塞连接器(10，24)的锁定装置锁止的锁止元件(26)，以及
直接在固定区域(20)和/或者墙壁上可以固定和/或者已固定的泄力元件(36)，用于将在缩回方向上作用于锁止元件(26)的外力传递到固定区域(20)和/或者墙壁之中。
2.根据权利要求1所述的插塞连接器，具有执行器(30)，该执行器用来驱动与其作用连接的锁止元件(26)进行伸出、缩回，所述泄力元件(36)通过锁止元件(26)的驱动侧轴承与锁止元件(26)相连。
3.根据权利要求2所述的插塞连接器，泄力元件(36)具有伸入到驱动侧轴承的槽(46)之中进行泄力的凸肋，或者具有驱动侧轴承的凸肋可以伸入其中进行泄力的槽。
4.根据权利要求2或3所述的插塞连接器，泄力元件(36)在墙壁和固定区域(20)的区域内并且/或者在插塞连接器(10)中的锁止元件(26)的驱动侧轴承区域内从两侧包围锁止元件(26)。
5.根据权利要求2-4中任一项所述的插塞连接器，执行器(30)可以利用中间导向装置(40)使得锁止元件(26)缩回和伸出，所述导向装置构成插塞连接器(10)中的锁止元件(26)的驱动侧轴承。
6.根据权利要求5所述的插塞连接器，导向装置(40)具有可供锁止元件(26)的导向销(44)伸入的导槽(42)。
7.根据上述权利要求中任一项所述的插塞连接器，泄力元件(36)在至少一个固定点固定于固定区域(20)和/或者墙壁上，该固定点也可用来将插塞连接器外壳(12)固定在墙壁上。
8.根据上述权利要求中任一项所述的插塞连接器，具有独立或者可以分离的、用于罩住锁止元件(26)的壳体部分(32)。
9.根据上述权利要求中任一项所述的插塞连接器，具有啮合结构和/或者背面接合结构(22)，用来与配对插塞连接器(24)的对应结构一起形成两个插塞连接器(10，24)的锁定装置。
10.设计成具有电驱动装置或者混合驱动装置的汽车或者设计成充电装置的装置，包括具有墙洞的墙壁以及安装于该墙洞之中的上述权利要求中至少一项所述的插塞连接器(10)。
11.插塞连接器组件(48)，具有权利要求1-9中任一项所述的插塞连接器以及配对插塞连接器(24)尤其是公插，
所述配对插塞连接器(24)具有一种结构，尤其是相对于啮合结构和/或者背面接合结构(22)的对应结构，用于形成两个相互插接的插塞连接器(10，24)的锁定装置。
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