CN104241949A - 用于电连接器组件的应变消除系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于电连接器组件的应变消除系统。本发明涉及一种应变消除系统(100；100’)，包括导向保持器(101)和至少一个分配到导向保持器(101)的致动爪(104，105)。致动爪(104，105)设置于导向保持器(101)内部以基本上沿插入电缆(300)的纵轴(601)从预锁定位置到最终锁定位置可移动。从所述预锁定位置到最终锁定位置移动时，致动爪(104，105)作为一个整体进行移动以固定插入电缆(300)从而提供应变消除功能。

Description

用于电连接器组件的应变消除系统

技术领域

本发明涉及连接器组件的应变消除系统，该应变消除系统包含导向保持器和分配到保持器的致动爪。

发明背景

应变消除系统用于提供应变消除，特别是提供电连接器组件和电缆之间的应变消除。尽管应变消除系统用于电气及电子应用的许多领域，特别是在新兴的混合动力和电动汽车领域也常常需要这样的应变消除系统。在该领域中，通常要求电缆传输大电流，同时需要相应的大电功率。因此，常常需要使用含有较大导电金属芯且芯直径大约几个毫米的大直径的电缆。当此种电缆例如在组装或维修时被移动时，此种电缆的硬度或类似的硬的多芯电缆的硬度会导致作用于连接的电气部件的大的拉伸应变、弯曲应变和扭转应变。这样的应变会导致电缆及其各自的电气部件的断开、甚至是损坏。

为了避免这样的应变传递到连接到各自电缆的部件，已知的有多种应变消除系统，这些系统可以安装到诸如电连接器组件上，并设置有接纳电缆的装置。从而，例如由电缆移动产生的应变主要由应变消除系统吸收，因此，应变不会传递到在电连接至电缆的电连接器组件内的电气部件上。

文件WO93/06637A1中公开了应变消除系统的一个典型的现有技术示例。其中，应变消除系统被描述为包含螺纹连接螺母，该螺纹连接螺母可容纳一对棒，该一对棒用于将电缆夹于其间。将对应的紧固螺母螺纹连接到连接螺母的相应的螺纹，用于关闭系统。为了吸收由于电缆移动产生的应变，棒相对于夹体轴向固定设置。

文件US2012/0037416A1中公开了另一个现有技术的应变消除系统。其中，描述了由诸如橡胶的弹性材料制成的填充件，其作为应变消除装置用于将容纳在其中的电缆固定到挠性导管。将盖拧到外壳上时，填充件的各个部分变形，以致迫使填充件的环形定位肋与挠性导管的带槽的边缘接合。进而使填充件的锥形部分压到电缆上。由于柔性填充件的所述压缩，在电缆和导管之间提供应变消除。

文件WO2010/068291A1中描述了包含筒夹和保持器的应变消除系统。筒夹设有开口用于接收电缆，筒夹的开口周围沿插入电缆的纵轴设有相应的指状物。将保持器安装至筒夹时，筒夹的指状物朝电缆弯曲以将电缆固定到筒夹。由于这种弯曲性，指状物的锯齿状的边被压到电缆的外表面上。

结果表明，特别是现有技术设计中采用的指状物的弯曲运动并不是最佳的，因为所产生的电缆的不均匀压缩，即仅在相应指状物的相对较小部分内的电缆的压缩，通常不能最佳地紧固或固定插入的电缆。进一步的表明，特别是在现有技术应变消除系统中采用的弹性部件常常容易磨损，特别是用于汽车应用时，在这些应用中，电气部件会受到外界环境以及较大温度变化的影响。

鉴于上述情况，本发明的目的在于提供一种与连接器组件、特别是大功率电连接器组件有关使用的应变消除系统，以克服上述问题。特别是，本发明的目的在于提供一种对插入电缆提供均匀压缩的应变消除系统，以便提供将电缆固定至诸如相应的保持器的改进的固定力。本发明的另一个目的还在于提供包含如下部件的应变消除系统，这些部件不易发生磨损而同时能够提供最佳的应变消除功能。在阅读下文描述后，这些目的及其他目的将更加明显，并由根据权利要求1所述的应变消除系统和由根据权利要求12所述的电连接器组件解决。

发明内容

根据本发明，提供了一种应变消除系统，包括导向保持器和至少一个可移动地设置在保持器内的致动爪。该系统分配给电连接器组件并适于在所述应变消除系统的导向保持器中设置的开口内接收电缆。尽管本发明的应变消除系统可与任何电气或电子应用有关地使用，但是所述电连接器组件优选地适于传输至少10kW的大电功率，优选的是至少50kW的大电功率，甚至更优选的是至少100kW的大电功率，且最优选的是至少150kW的大电功率。因此，例如，由于导电部件的适合的尺寸，电连接器组件例如可适用于传输850V电压下的40A的电流，由此产生34kW的大电功率。

例如，导向保持器可具有圆柱形的基本结构或类似的结构。应变消除系统的纵轴可由插入的电缆定义，例如由容纳在开口中的电缆定义。根据本发明，应变消除系统包括分派给导向保持器的至少一个致动爪，优选的是两个致动爪，其中致动爪设置为至少部分地位于导向保持器内部以便基本上沿插入电缆的纵轴从预锁定位置至最终锁定位置可移动。

因此，有利的是，尤其与现有技术方案相反，根据本发明的应变消除系统允许致动爪可放置在所述预锁定位置，即该系统允许预先位置阶段，这样该应变消除系统可以预先组装成单件运输至客户。

进一步的，根据本发明，在沿插入电缆的纵轴从所述预锁定位置向所述最终锁定位置移动时，所述至少一个致动爪作为一个整体也在基本垂直于插入电缆的纵轴的方向上进行移动以将插入电缆固定至导向保持器。换句话说，例如，相对于现有技术已知的指状物或舌状物的弯曲运动，致动爪作为一个整体向插入电缆移动且压在插入电缆上以提供期望的应变消除功能。

优选的，应变消除系统包含至少两个致动爪，它们将插入电缆围住，而且在从预锁定位置向最终锁定位置移动时，每个致动爪都作为一个整体朝彼此移动。在所述移动进行时，插入电缆被压住，从而固定在两个致动爪之间。

由于爪平行且垂直于插入电缆的纵轴整体地移动，因此至少一个致动爪的各个点将基本上相同的力施加在插入电缆上。由此，实现了电缆的压缩，其沿爪的整个长度上基本是均匀的。这种均匀的压缩产生了改善的电缆固定力或接合力。进一步的，根据本发明，提供了一种包含本发明的应变消除系统的电连接器组件。

在一个优选的实施例中，应变消除系统的部件为注塑型塑料部件，它们作为诸如橡胶部件的典型弹性部件不易磨损。例如，这些部件可以更容易使用在例如它们出现在汽车的大功率电气应用中时的环境中。

附图说明

在下文中，参考附图对本发明进行示例性描述，其中：

图1和图2分别示出了在分解示图内的应变消除系统和安装至连接器外壳的组装状态下的应变消除系统；

图3至图7显示了不同视角下的应变消除系统的导向保持器和两个致动爪；

图8和图9显示了其中容纳有电缆的应变消除系统的横截面视图；

图10，图11和图12显示了致动爪和导向保持器的另一些实施例；以及

图13示出了安装至图10至图12中所示的部件的连接器外壳的另一个实施例。

具体实施方式

图1示出了连接器组件200和应变消除系统100的分解图，图2示出了连接器组件200和应变消除系统100的相应的组装图。为了密封内部部件以防诸如灰尘或湿气，连接器组件200设有密封部件，即设有外壳密封件209，密封保持器211和电缆密封件207。进一步的，在连接器外壳201的内部，在内壳203的周围设有遮蔽部205，可起到电磁遮蔽接触端子400的作用。为了确保所示部件的组装，在将组件插入连接器外壳201的相应通道内时采用CPA装置213。所有这些部件都是技术人员所通常知晓的，并且不是本发明所必需的，因此关于这些部件的详细说明不予叙述。

所示的应变消除系统100包括两个可插入应变消除系统100的导向保持器101的致动爪104，105。在示出的实施例中，为了利于制造，两个致动爪是相同的，但是这并不是严格需要的。其详细情况将参照图3至图7进行说明。如在考虑本公开时对于本领域的技术人员所清楚的，替代如示例性描述的两个致动爪104，105，本发明的应变消除系统的功能可以相似地仅使用一个致动爪而实现，而另一个爪的功能例如由导向保持器101的相应的内表面替代。类似的，可设置两个以上的致动爪。

现在参考图3，应变消除系统100包含导向保持器101和致动爪104，105，致动爪104，105可在导向保持器101内的预组装位置或预锁定位置插入导向保持器101中(见图5和图6)。为此，每个致动爪104，105优选地设有至少一个锁舌111，每个锁舌适于插入预锁定凹槽117(见图5至图7)，其中预锁定凹槽117设置在导向保持器101的各自的相对面内以将致动爪104，105保持在预锁定位置。因此，当应变消除系统100的各部件被组装到所述预锁定位置时，应变消除系统可以以已经预组装的方式运送至例如客户，这简化了由客户实施的进一步的组装过程。

应变消除系统100适于通过开口108(见图1和图5)接收电缆300。这样插入的电缆定义了应变消除系统的纵轴601，致动爪104，105可以沿着该纵轴从所述预锁定位置向最终致动位置进一步地插入导向保持器。当所述移动发生时，致动爪104，105基本上由导向保持器的主要部分102向导向保持器的压缩部分103移动，因而朝彼此均匀的移动并均匀的压在插入电缆的外表面上以将所述电缆300固定至导向保持器101。

如图3所示，为此目的，在一个优选的实施例中，至少一个致动爪104，105设有至少一个定向为基本平行于插入电缆300的纵轴601的纵向受压肋107。优选的，至少一个致动爪104，105还设有或替代地设有至少一个，优选是至少两个，横向受压肋109(仍见图6)，其定向在基本垂直于插入电缆的纵轴601的方向。从而肋107，109设置于面向插入电缆300的各自致动爪104，105的各自内表面上。因此，当致动爪104，105位于最终锁定位置时，所述肋107，109基本上均匀的压在插入电缆300的外表面上。所述受压肋107，109的设置有利地允许沿插入电缆300的外表面均匀的分配由所述均匀的压力产生的固定力，从而将插入电缆300固定并紧固到导向保持器101内。

进一步的，通过合适地选择受压肋107，109的各自高度，最后的压缩力可由容易确定的方式被控制。而且，由于肋的特殊设置，肋107特别适用于防止电缆旋转，而肋109有效的防止电缆在纵向方向上的移动。

如图4和图5所示，为了确保压力均匀，即为了确保致动爪104，105均匀的向彼此施压并压在插入的电缆上，避免如由现有技术设计已知的弯曲移动或倾斜移动。这在所示的优选的实施例中可以实现，其中每个致动爪104，105包含第一导向结构，即导向肋113。而保持器具有第二导向结构，即导向槽115。从而，当致动爪104，105由图5所示的预锁定位置向图9所示的最终锁定位置移动时，第一导向结构与导向保持器101的相应的第二导向结构相互作用，以致在所述移动发生时，致动爪104，105作为一个整体在基本上垂直于插入电缆300的纵轴601的方向603(见图6)上进行移动。在所示的例子中，为实现这一相互作用，导向肋113沿相应的导向槽115移动。为了产生至少一个致动爪在基本垂直于插入电缆的纵轴的方向上的移动，优选的是，至少一个导向结构向内朝着插入电缆300倾斜，优选的是相对于插入电缆300的纵轴601以1°到45°的角倾斜，更优选的是2°到30°的角，最优选的是3°到20°的角。在所示的例子中，导向槽115朝着插入电缆倾斜。然而，如对于本领域技术人员所清楚的，相似地，倾斜结构可以设置在至少一个致动爪处以实现相似的移动。例如，适合的角度的选择允许确定用于将插入电缆300固定到导向保持器101的适合的压缩力，并且它也允许适合闭合力。类似地，也可以设置具有导向槽的爪和具有一个或多个相应的导向肋的保持器。

如例如从图4可以看到，在一个优选的实施例中，致动爪104，105中的至少一个，优选的是每一个，包括从致动爪104，105的外表面延伸的支撑肋129。导向肋113从所述支撑肋延伸，可使所述导向肋113位于适合的位置，从而使致动爪104，105在保持器内部具有最佳的导向。另外，特别是细长的导向构件130的设置使得在一个优选实施例中当致动爪104，105从预锁定位置向最终锁定位置移动时，导向构件130的外表面与内部的导向结构例如导向保持器101的内表面相互作用，所述相互作用又会迫使致动爪104，105朝彼此移动。

由此，也如图6所示，在一个优选的实施例中，导向保持器101包括压缩(即挤压)部分103和主要部分102，主要部分102设有比压缩部分103大的内径。从而，预锁定凹槽117设在主要部分102的表面内，并且在致动爪104位于预锁定位置时每个锁舌111在基本垂直于插入电缆300的主纵轴601的方向上至少部分的延伸至预锁定凹槽117内。由于压缩部分103的减少的直径，在致动爪104，105从主要部分向压缩部分移动时，致动爪朝彼此移动以最佳的固定插入电缆300。

从图7可以得到，当致动爪104，105从预锁定位置移出时，每个锁舌从预锁定凹槽117中移出，在分离棒120的下方移入最终锁定凹槽119内，并且当所述移动完成时，在一个优选的实施例中，当致动爪104，105位于最终锁定位置时，每个锁舌111抵靠导向保持器101的相应的止动表面122(参见图6)。为了在最终锁定位置内提供稳定的定位，在一个优选的实施例中，每个致动爪104，105设有在一个平面内延伸的凸缘盘121，123，该平面基本上垂直于插入电缆的纵轴601定向。从而，每个锁舌111在所述平面内从各自的凸缘盘121，123延伸。

图8图示出电缆300由应变消除系统100接收，同时致动爪104，105定位在预锁定位置。在该配置中，特别是纵向压缩肋107抵靠插入电缆300的外表面，但是并未对所述电缆施加任何压力。

图9图示出当致动爪104，105移入最终锁定位置的情况。此时，两个爪的纵向压缩肋107从相对面压到插入电缆的外表面上，从而施加沿插入电缆的纵轴的基本均衡的压缩以将插入电缆300固定到导向保持器101。

在图9中，示出了连接器外壳201安装或联接至应变消除系统100，即至导向保持器101。为了确保所述安装，在一个优选的实施例中，当应变消除系统100安装至电连接器组件200的连接器外壳时，连接器外壳201的锁闩215(仍参见图2)插入导向保持器101的最终锁定凹槽119中以将连接器外壳201固定到导向保持器101。因此，锁闩215设有止动边216，该止动边216靠在设置在每个致动爪104，105上的凸缘盘121，123的相应部分124上，以便将致动爪104，105保持在最终锁定位置。因此，将连接器外壳201安装到应变消除系统100允许致动爪104，105的自动移动。即，在将连接器外壳201安装到应变消除系统100上时，所述止动边216接合凸缘盘121，123，从而将致动爪104，105从预锁定位置按压至最终锁定位置，并且在锁闩215位于最终锁定凹槽119内时，由于止动边216与每个致动爪的相应部分124相互作用，致动爪204，205被固定在最终锁定位置。也正是这种相互作用使插入电缆300更加被紧固至导向保持器101。换句话说，本发明允许在组装连接器系统时应变消除功能的自动启动。

图10至图13图示了应变消除系统100’的另一个实施例。如图10所示，至少一个致动爪104’设有锁舌111’，锁舌111’并不设置在凸缘盘上，但优选的成型为基本为S形的锁舌。如图11和图12所示，当致动爪104’，105’位于导向保持器101’内的预锁定位置时，每个致动爪104’，105’的锁舌111’位于设置在导向保持器101’的相应面中的相应的预锁定凹槽117’内。因此，当不存在带有相应释放构件的相应的连接器时，意外地将应变消除靠近到最终锁定位置是不可能的。从图10和图11可以得到，在一个优选的实施例中，每个致动爪104’，105’设有至少一个导向舌112’，导向舌112’从每个致动爪104’，105’上设置的各自的凸缘盘121’延伸。在致动爪104’，105’移动时，致动爪104’，105’也沿着导向保持器101’的各个面内设置的各自的导槽114’移动。由于所述导向舌112’，每个致动爪104’，105’的移动进一步的被引导并固定在导向保持器101’内。

锁舌111’的形状考虑到致动爪104’，105’通过与连接器外壳201’相互作用而从预锁定位置的有利的自动解锁。如图13所示，优选的，在将应变消除系统100’安装至电连接器组件200’的连接器外壳201’时，连接器外壳201’的释放舌217’按压每个锁舌111’脱离预锁定凹槽117’，从而释放每个致动爪104’，105’以从预锁定位置向最终锁定位置可移动，如图13所示的。当连接器外壳201’完全安装到应变消除系统100’时，锁闩215’位于预锁定凹槽117’内，从而固定连接器外壳201’与应变消除系统100的配合。

附图标号列表

应变消除系统    100

导向保持器      101

主要部分        102

压缩部分        103

第一致动爪      104

第二致动爪      105

纵向压缩肋      107

开口            108

横向压缩肋      109

锁舌            111；111’

导向舌          112’

导向肋          113

导槽            114’

导向槽          115

预锁定凹槽      117；117’

最终锁定凹槽    119

分离棒          120

第一凸缘盘      121

止动表面        122

第二凸缘盘      123

凸缘盘部分      124

第一半锥部分    125

第二半锥部分    127

支撑肋          129

细长的导向构件  130

导向面          131

连接器组件      200

连接器外壳       201

内壳             203

遮蔽部           205

电缆密封件       207

外壳密封件       209

密封保持器       211

CPA              213

锁闩             215

止动边           216

释放舌           217’

电缆             300

接触端子         400

插入电缆的纵轴   610

垂直于纵轴的方向 603

Claims (12)

1.应变消除系统(100；100’)，包括导向保持器(101)；所述系统被分配给电连接器组件(200)并适合在所述应变消除系统(100；100’)的所述导向保持器(101)中设置的开口(108)内接收电缆(300)；

其特征在于：

所述应变消除系统包括至少一个分配到所述导向保持器(101)的致动爪(104，105)，其中致动爪(104，105)至少部分的设置在所述导向保持器(101)内部以便基本上沿插入电缆(300)的纵轴(601)从预锁定位置到最终锁定位置可移动；并且

在沿纵轴(601)从所述预锁定位置到所述最终锁定位置移动时，所述致动爪(104，105)作为一个整体在基本垂直于所述插入电缆(300)的纵轴(601)的方向(603)上进行移动，从而将插入电缆(300)固定到保持器。

2.根据权利要求1的应变消除系统(100；100’)，其特征在于至少一个致动爪(104，105)包括第一导向结构，在所述致动爪(104，105)从预锁定位置向最终锁定位置移动时，所述第一导向结构与所述导向保持器(101)的相应的第二导向结构相互作用。

3.根据权利要求2的应变消除系统(100；100’)，其特征在于第一和第二导向结构为导向肋(113)以及与所述肋相互作用的相应的导向槽(115)。

4.根据任一前述权利要求的应变消除系统(100；100’)，其特征在于至少一个导向结构，优选的为第二结构，朝所述插入电缆(300)向内倾斜，优选的是相对于插入电缆(300)的纵轴(601)以1°到45°的角倾斜，更优选的是2°到30°的角，最优选的是3°到20°的角。

5.根据任一前述权利要求的应变消除系统(100；100’)，其特征在于所述至少一个致动爪(104，105)设有至少一个纵向压缩肋(107)，所述纵向压缩肋(107)定向为基本上平行于插入电缆(300)的纵轴(601)，并且设置在面向插入电缆(300)的至少一个致动爪(104，105)的内表面上，以便当所述至少一个致动爪(104，105)位于最终锁定位置时，所述纵向压缩肋基本上均匀的压在所述插入电缆(300)的外表面上。

6.根据任一前述权利要求的应变消除系统(100；100’)，其特征在于所述至少一个致动爪(104，105)设有至少一个基本上垂直于所述插入电缆的纵轴(601)定向的横向压缩肋(109)，所述至少一个横向压缩肋(109)设置在面向插入电缆(300)的所述至少一个致动爪(104，105)的内表面上，以便当所述至少一个致动爪(104，105)位于最终锁定位置时，所述横向压缩肋基本上均匀的压在所述插入电缆(300)的外表面上。

7.根据任一前述权利要求的应变消除系统(100；100’)，其特征在于所述至少一个致动爪(104，105)设有至少一个锁舌(111；111’)，所述锁舌(111；111’)适于被插入所述导向保持器(101)的各自面内设置的预锁定凹槽(117；117’)中以将所述致动爪(104，105)保持在预锁定位置。

8.根据权利要求7的应变消除系统(100；100’)，其特征在于所述导向保持器(101)包括压缩部分(103)和主要部分(102；102’)，所述主要部分(102；102’)设有如同压缩部分(103)的较大的内径，并且预锁定凹槽(117；117’)设置于主要部分(102；102’)的表面内，并且当所述至少一个致动爪(104，105)位于预锁定位置时，所述锁舌(111；111’)至少部分的在基本垂直于所述插入电缆(300)的纵轴(601)的方向延伸入预锁定凹槽(117；117’)。

9.根据任一前述权利要求的应变消除系统(100；100’)，其特征在于所述至少一个致动爪(104，105)包括锁舌(111)，在所述至少一个致动爪(104，105)位于最终锁定位置时，所述锁舌抵靠所述导向保持器(101)的相应的止动表面(122)。

10.根据任一前述权利要求的应变消除系统(100；100’)，其特征在于所述至少一个致动爪(104，105)设有延伸在一个平面内的凸缘盘(121，123)，所述平面定向为基本上垂直于所述插入电缆的纵轴(601)。

11.根据任一前述权利要求的应变消除系统(100；100’)，其特征在于所述应变消除系统(100；100’)设有至少两个致动爪(104，105)，在从所述预锁定位置至所述最终锁定位置移动时所述至少两个致动爪朝彼此移动。

12.包括根据权利要求1至权利要求11的任一项权利要求的应变消除系统(100；100’)的电连接器组件(200)，进一步包括电缆。