CN104577514B - 具有弹簧元件的电插拔连接装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电插拔连接装置（100，200），其具有两个能够接合在一起的且能够卡入彼此的插拔连接部件（101，102，201，202），其中这两个插拔连接部件能够通过卡锁连接装置中的卡锁元件（108，113，208，213）可松开地连接，其特征在于至少一个弹性元件（110a，110b，110c，110d，210），该至少一个弹簧元件直接形成在两个插拔连接部件之一处或者布置为附件、并且对两个插拔连接部件之间的卡锁连接装置弹性地起作用。本发明能够特别有利地应用在运动的装置、对象和设备中、尤其是在机动车辆及其电子组件中。因此，本发明还涉及包括至少一个根据本发明的电插拔连接装置（100，200）的机动车辆或用于机动车辆的照明装置。

Description

具有弹簧元件的电插拔连接装置

技术领域

本发明涉及尤其是用于运动的设备（例如，机动车辆及其电子组件）的电插拔连接装置，其具有两个能够接合在一起的且能够卡入彼此的插拔连接部件，其中这两个插拔连接部件能够通过卡锁连接装置中的卡锁元件优选可松开地连接。

背景技术

电插拔连接装置并不总是令人满意地被卡锁。除了清晰可辨的电气状态“产生电接触”和“不产生电接触”之外，这些电插拔连接装置还具有大量的机械中间位置。此大量的机械中间位置导致在生产中电学上不显眼的电插拔连接装置可能以后失去电接触。其原因在于，机械中间位置使插头的以卡锁装置、闭锁装置等形式的可能存在的紧固装置失效。

运动的装置和设备（例如，机动车辆）具有大量电器件，这些电器件通常通过电插拔连接装置与电缆束连接。在电插拔连接装置未被完全卡锁的情况下，电接触可能在行驶运行期间断开，这可能会导致对于机动车辆的运转安全而言重要的部件发生故障。附加于关于机动车辆的运转安全和行驶安全的缺点，电插拔连接装置的故障往往不能容易地解决，并且此外也是常见的顾客索赔原因。

插拔连接装置通常具有非常小的接触覆盖，该接触覆盖通常在约1 mm的范围内。为了可靠的卡锁，插拔连接装置的两个部件必须以约1/10 mm的精度准确地定位。对于工人来说，插拔连接部件的机械位置的这种精度是难以获得的。

上述问题的已知解决方案需要诸如产品自身上的附加部件或制造过程中的附加装置之类的措施。

电插拔连接装置通常通过附加部件（诸如闭锁元件、滑阀或其他的锁定装置）来固定。这样的附加部件在经济上是不利的，因为它们需要附加的安装步骤和/或在结构上是昂贵的。此外，如此固定的插拔连接部件例如在以后更换车辆电部件时不再能够容易地分开。

周围组件也不良地适于固定电插拔连接装置，因为它们不能充分地产生插拔连接部件的期望定位。

另一解决方案涉及通过气动装置来紧固，这些气动装置机械地作用于插拔连接装置，使得能够保证最终位置或者卡锁。这样的装置一般而言需要与高成本相关联的循环工作时间，由于可用性而仅能受限制地使用，并且此外在购置和维护方面是成本密集的。

借助相机系统对电插拔连接装置的紧固需要特殊的外壳和隔离，以便消除外部光线的影响。此外，这样的系统不能自动地修正不充分地定位的插拔连接装置，因此不能够在一次循环中完成制造过程。未完全卡锁的插拔连接装置必须在附加步骤中修正，该附加步骤会导致附加成本。此外，在建立和运转方面是成本密集的。

EP1698026B1公开了具有金属壳体的插头，在该金属壳体处一体化地安装用于闭锁的装置，通过该装置的操纵装置能够在视觉上识别插头是位于开锁位置还是位于闭锁位置。除了易损的结构之外，在将插拔连接装置插拔连接在一起之后还需要进行目视检查。

EP0660451A2公开了由两个部件构成的插拔连接装置，其第一部件具有卡锁凸缘并且其第二部件具有配对件，它们协作以迫使这两个部件相对运动。除了易碎的实施之外，还需要负责插头部件的可靠连接的另一工作步骤。

EP1891711B1公开了用于机动车辆的具有两个能够接合在一起的插拔连接器部件的电插拔连接器，其中在将插拔连接器部件接合在一起之后第一插拔连接器部件通过卡锁元件与第二插拔连接器部件相连接，该第二插拔连接器部件具有用于将卡锁连接装置固定在插拔连接器部件之间的锁定装置。用连接元件来固定锁定装置，该连接元件能够相对于第一插拔连接器部件占据至少两个卡锁位置。然而，该插拔连接器的缺点在于，在卡锁到第一卡锁位置之后不能排除中间位置，因此不能保证可靠的电连接。

发明内容

本发明的任务在于，提供尤其是用于运动的装置和设备（例如，机动车辆及其电部件）的电插拔连接装置，该电插拔连接装置使得能够以简单且成本低廉的方式识别机械中间位置并且此外能够在技术上容易实现。

该任务是通过开头部分所提及类型的电插拔连接装置来解决的，根据本发明，其特征在于至少一个弹簧元件，该至少一个弹簧元件直接形成在两个插拔连接部件之一处或者布置为附件、并且对两个插拔连接部件之间的卡锁连接装置或插入方向弹性地起作用。

根据本发明，在插拔连接装置的区域中构造弹簧元件，该弹簧元件在不卡锁插拔连接部件（例如，插头、接头、插座）时沿与插入方向相反的方向将这些插拔连接部件彼此推开。在机械中间位置（即，未完全卡锁的插拔连接装置）的情形中，这致使一个、多个或全部接触部电分离。由此能够电识别机械中间位置。

弹簧元件要么根据本身已知的方式例如借助焊接直接形成在两个插拔连接部件之一上，要么通过在制造插拔连接部件时的共同成形/压铸优选为一体化的。由此实现简单且成本低廉的制造。恰当地，用塑料来制造弹簧元件和插拔连接部件。

可替换于此地，弹簧元件作为附件布置在两个插拔连接部件之一上，并且优选地，弹簧元件与插拔连接部件固定连接。应将“附件”理解为将弹簧元件作为附加部件安装在插拔连接部件上。这尤其是在弹簧元件由与插拔连接部件不同的材料制成时有利。例如，弹簧元件可被实施为由弹簧钢制成的金属件，该金属件在制造塑料插拔连接部件时以本身已知的方式嵌入到插拔连接部件中。

借助本发明，能够通过电接触明确地检查插拔连接装置的完全卡锁并且能够通过在每个单独部件中总归要执行的电检查来执行该紧固。由此使得如以上所描述的附加措施（即，产品上的附加部件或者制造过程中的附加装置）是多余的。此外，也不需要为了激活该固定保护而操纵诸如滑阀、卡锁元件等附加部件。这带来了重要的经济优点。另外，根据本发明的电插拔连接装置能够在技术上容易地且因此成本低廉地实现。

本发明能够特别有利地应用在运动的装置、对象和设备中、尤其是在机动车辆及其电子组件和部件中，因为能够特别容易地解决这些设备中由于运动而不令人满意地卡锁的插拔连接。本发明在运转安全方面特别有利于机动车辆及其电子组件。

如本文中使用的术语“弹性地起作用的弹簧元件”指的是如下的弹簧元件：其一方面施加对卡锁起对抗作用的、在机械中间位置的情况下足以松开插拔连接的弹簧力。另一方面，该弹簧力应当不到大防止插拔连接部件的完全卡锁。该弹簧力优选从可能有电中间位置的时刻/插头位置起起作用。

弹簧元件优选由塑料制成并且优选与插拔连接部件一体化地制造。尽管优选由塑料制成的弹簧元件，但是弹簧元件也可以由其他弹性材料例如、弹簧钢来制造。

卡锁连接装置中优选以可松开的方式连接两个插拔连接部件的卡锁元件是充分公知的。例如，该卡锁元件可以是悬臂杆，其形成在两个插拔连接部件之一处并且卡锁到形成在另一插拔连接部件处的卡锁凸缘中。

在根据本发明的电插拔连接装置的特别恰当的改进方案中，该至少一个弹簧元件直接形成在两个插拔连接部件之一处或者布置为附件，并且至少一个对应元件直接形成在相应另一插拔连接部件处或者布置为附件，其中该至少一个对应元件对该至少一个弹簧元件施加机械阻力。

对应元件要么根据已知的方式例如借助焊接直接形成在两个插拔连接部件中的相应另一插拔连接部件处，要么通过在制造插拔连接部件时的共同成形/压铸优选为一体化的。由此实现简单且成本低廉的制造。恰当地，用塑料来制造对应元件和插拔连接部件。

可替换于此地，对应元件作为附件布置在两个插拔连接部件中的相应另一插拔连接部件处，并且优选地，对应元件与相应另一插拔连接部件固定连接。应将“附件”理解为将对应元件作为附加部件安装在插拔连接部件上。这尤其是在对应元件由与插拔连接部件不同的材料制成时有利。例如，对应元件可被实施为金属件，该金属件在制造塑料插拔连接部件时以本身已知的方式嵌入到插拔连接部件中。

在特别容易实现的一个变型中，该至少一个弹簧元件直接形成在两个插拔连接部件之一处并且该至少一个对应元件直接形成在相应另一插拔连接部件处。

对于简单且成本低廉的制造而言有利的是：该至少一个弹簧元件一体化地形成在两个插拔连接部件之一处并且该至少一个对应元件一体化地形成在相应另一插拔连接部件处。

在根据本发明的电插拔连接装置的有利的第一实施方式中，该至少一个对应元件被构造为机械止档。有利地，该至少一个弹簧元件被构造为弹性弯弧，因为能够以少的结构耗费来制造这样的弹性弯弧。优选地，弹性弯弧基本上在插拔连接部件的整个宽度上延伸，由此实现弹簧力在整个插拔连接部件宽度上的均匀分布并且因此实现插拔连接装置的均匀的连接。弹性弯弧在碰上机械止档时沿与插拔连接部件的插入方向相反的方向施加力并且以此方式防止因不充分地卡锁的插拔连接部件而导致的机械中间位置。根据这种实施方式的插拔连接装置在需要时（例如，在更换设备组件时）能够用简单的手抓方式再次松开。弹性弯弧可以是开放或闭合的。该弯弧优选是闭合的，因为在弹性弯弧与机械止档之间可实现较稳定的接触。为了尽可能节省空间地设计电插拔连接装置的尺寸，有利的是，弹性弯弧在与插拔连接部件的插入连接方向平行的平面中延伸。出于相同的原因，机械止档也有利地在与插拔连接部件的插入方向平行的平面中延伸。

在另一个有利的且可简单实现的实施方式中，该至少一个对应元件被构造为簧片元件并且该至少一个弹簧元件包括与簧片元件平行延伸的弹性支脚，其中这些弹性支脚构成容纳部，簧片元件能够优选以可松开的方式卡扣在该容纳部中。在此实施方式中，在将插拔连接部件接合在一起时，该至少一个簧片元件首先通过对弹性支脚施加机械阻力来沿与插拔连接部件的插入方向相反的方向施加力。但是一旦簧片元件被足够远地推入到容纳部中，就沿与插拔连接部件的插入方向施加力，这最终导致簧片元件完全卡扣（卡锁）在由弹性支脚定义的容纳部中。弹性支脚优选被构造为钩形的，以便将簧片元件更好地卡锁在容纳部中。在此实施方式中，通过簧片元件与弹性支脚的协作，一方面使得能够电识别和防止机械中间位置，因为仅在插拔连接部件完全卡锁的情况下才会实现电接触。另一方面，附加于同样设置的卡锁元件，还通过该协作来固定插拔连接装置。

由于根据本发明的电插拔连接装置能够特别有利地在机动车辆及其电子部件中应用，因而本发明的另一方面涉及包括如前所述且在权利要求中限定的至少一个电插拔连接装置的机动车辆。

此外，本发明的主题还涉及机动车辆的照明装置，其包括如前所述且在权利要求中限定的至少一个电插拔连接装置。术语“机动车辆的照明装置”包括所有类型的机动车辆探照灯，尤其是前灯和尾灯。

附图说明

以下根据附图按照非限制性示例来更详细地描述本发明，其中：

图1示出根据本发明的一个实施方式的电插拔连接装置的立体图，其中插头和插座被示为分开的；

图2示出根据图1的电插拔连接装置的俯视图，其中插头和插座被示为处于接合在一起且卡入彼此的状态；

图3示出沿图2的切割线A-A的电插拔连接装置的截面；

图4示出根据本发明的另一实施方式的电插拔连接装置的立体图，其中插头和插座被示为分开的；

图5示出图4的电插拔连接装置的立体图，其中插头和插座被示为处于接合在一起且卡入彼此的状态；

图6示出图4中的图示的俯视图；

图7示出图5中的图示的俯视图；

图8示出沿根据图7的切割线B-B的电插拔连接装置的截面；以及

图9示出根据图4的插座的另一立体图。

具体实施方式

在图1-3中示出根据本发明的电插拔连接装置100的第一实施方式，该电插拔连接装置100包括两个插拔连接部件、即插头101和插座102。在图1中，插头101和插座102是分开的，而在图2中，插头101和插座102处于接合在一起且卡入彼此的状态。图3示出沿图2中所示的切割线A-A的插拔连接装置100的截面。插头101包括插头体104，该插头体104根据本身已知的方式具有多个连接装置105a-n（例如，连接套管或接触端子）以及接触部。插座102包括插座体106，插座体106根据本身已知的方式同样设有未进一步示出的多个连接装置和接触部。插头、插座、连接装置和接触部的基本的技术实施对于本领域普通技术人员而言是充分公知的。此外，根据本身已知的方式，插拔连接装置100还具有卡锁元件。所示出的示例中的卡锁元件包括在插头101的上侧107处形成的悬臂杆108，该悬臂杆108在将插头101和插座102接合在一起时卡锁到在插座102处形成的卡锁凸缘113中，由此在插头101与插座102之间产生可松开的卡锁连接。

在插头101的上侧107上，在悬臂杆108的左侧和右侧还形成两个簧片元件109a和109b。簧片元件109a、109b在与插头101和插座102的插入方向平行的平面中延伸。在插座102处，形成与簧片元件平行地延伸的弹性的钩形支脚110a、110b、110c和110d。这些钩形支脚中的每两个支脚（在所示出的示例中为支脚110a和110b或110c和110d）定义容纳部111a或111b，各个相应的簧片元件109a或109b能够卡扣（einschlappbar）在该容纳部中。在图1到3所示的实施方式中，在将两个插拔连接部件（插头101、插座102）接合在一起时，簧片元件109a、109b首先通过朝弹性支脚110a-d施加机械阻力来沿与两个插拔连接部件的插入方向相反的方向施加力。但是一旦相应的簧片元件109a或109b被足够远地推入到容纳部111a或111b中，就沿与插拔连接部件的插入方向施加力，这最终导致相应的簧片元件109a或109b完全卡扣（卡锁）在由弹性支脚110a-d定义的相应容纳部111a或111b中（参见图2）。在此实施方式中，通过簧片元件109a、109b与弹性支脚110a-d的协作，因此一方面使得能够电识别插拔连接装置100的机械中间位置，因为仅在插头101和插座102完全卡锁的情况下才会实现电接触。另一方面，电插拔连接装置100不仅通过卡锁元件而且还附加地通过簧片元件109a、109b与弹性支脚110a-d的协作来固定。

在图4到9中示出根据本发明的电插拔连接装置200的另一实施方式，该电插拔连接装置200包括两个插拔连接部件、即插座201和插头202。在图4中，插座201和插头202是分开的，而在图5中处于接合在一起且卡入彼此的状态。图6和图7示出图4和图5的俯视图。图8示出沿图7中所示的切割线B-B的插拔连接装置200的截面。最后，图9单独示出插座201的另一立体图。

插座201包括插座体204，该插座体204根据本身已知的方式具有多个连接装置205a-n（参见图4和图5）、例如，连接套管或接触端子或者接触开口212a-n（参见图9）。插头202包括插头体206，插头体206根据本身已知的方式同样设有未进一步示出的多个连接装置和接触部。插头、插座、连接装置和接触部的基本的技术实施对于本领域普通技术人员而言是充分公知的。此外，根据本身已知的方式，插拔连接装置200还具有卡锁元件。所示出的示例中的卡锁元件包括在插座201的上侧207处形成的悬臂杆208，该悬臂杆208在将插头202和插座201接合在一起时卡锁到在插头202处形成的两个卡锁凸缘213中，由此在插头202与插座201之间产生可松开的卡锁连接。悬臂杆208还附加地通过在插头202上形成的销钉214固定在卡锁连接装置中。

在插座201的上侧207上，还与插座体204一体化地且在悬臂杆208上方的位置处形成弹性（即，能伸缩的）弯弧210作为弹簧元件。在此，弹性弯弧210在与插座201和插头202的插入方向平行的平面中延伸。在所示出的示例中，弯弧210被实施成闭合的。在插头202处，一体化地形成用于弹性弯弧210的连接片形式的机械止档209。在插头体206与连接片形式的机械止档209之间存在空隙215，在将两个插拔连接部件接合在一起时悬臂杆208延伸通过该空隙215（参见图5、图7和图8）。在将插头202与插座201接合在一起时，弹性弯弧210碰到机械止档209，在此沿与两个插拔连接部件的插入方向相反的方向施加力并且以此方式防止由于不充分地卡锁的插拔连接部件所导致的机械中间位置。因此，通过弹性弯弧210的沿与插入方向相反的方向的力，能够电识别机械中间位置，因为仅在插头202与插座201完全卡锁的情况下才能实现稳定的电接触。图5和图7中示出完全卡锁的插拔连接装置200。

所示出的示例仅是许多示例中的一些示例并且不应视作限制性的。

Claims (8)

1.一种电插拔连接装置（100，200），具有两个能够接合在一起的且能够卡入彼此的插拔连接部件（101，102，201，202），其中所述两个插拔连接部件能够通过卡锁连接装置中的卡锁元件（108，113，208，213）可松开地连接，其中，所述电插拔连接装置包括至少一个弹簧元件（110a，110b，110c，110d，210）和至少一个对应元件（109a，109b，209），所述至少一个弹簧元件对所述两个插拔连接部件之间的卡锁连接装置弹性地起作用，所述至少一个对应元件对所述至少一个弹簧元件施加机械阻力，

其特征在于，所述至少一个弹簧元件（110a，110b，110c，110d，210）直接形成在所述两个插拔连接部件之一处，并且所述至少一个对应元件（109a，109b，209）直接形成在相应另一插拔连接部件处，其中，所述至少一个弹簧元件（110a，110b，110c，110d，210）一体化地形成在所述两个插拔连接部件之一处，并且所述至少一个对应元件（109a，109b，209）一体化地形成在相应另一插拔连接部件处。

2.如权利要求1所述的电插拔连接装置（200），其特征在于，所述至少一个对应元件被构造为机械止挡（209）。

3.如权利要求2所述的电插拔连接装置（200），其特征在于，所述至少一个弹簧元件被构造为弹性弯弧（210）。

4.如权利要求3所述的电插拔连接装置（200），其特征在于，所述弹性弯弧（210）在与所述插拔连接部件的插入方向平行的平面中延伸。

5.如权利要求1或2所述的电插拔连接装置（100），其特征在于，所述至少一个对应元件被构造为簧片元件（109a，109b）并且所述至少一个弹簧元件包括与所述簧片元件平行地延伸的弹性支脚（110a，110b，110c，110d），其中所述弹性支脚构成容纳部（111a，111b），所述簧片元件（109a，109b）能够以可松开的方式卡扣在所述容纳部（111a，111b）中。

6.如权利要求3所述的电插拔连接装置（200），其特征在于，所述至少一个弹簧元件被构造为闭合的弯弧。

7.一种包括至少一个如权利要求1到6中的一项所述的电插拔连接装置（100，200）的机动车辆。

8.一种用于机动车辆的照明装置，包括至少一个如权利要求1到6中的一项所述的电插拔连接装置（100，200）。