CN106104941A - 设置有电缆夹紧设备的电连接器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及例如用于电连接器的电缆夹紧设备(1)，该电缆夹紧设备包括至少一个衬套(2)和夹紧环(3)。衬套(2)和夹紧环(3)均包括用于电缆(4)的通道的开口。衬套具有结合在一起的多个衬套部，形成围绕电缆(4)的套管。两个凸缘(45、47)承载衬套部，并且被铰接至外壳(5)，以便在每个衬套(2)的松脱位置与夹紧位置之间枢转，在该松脱位置，电缆(4)能够移动，在该夹紧位置，每个衬套(2)通过夹紧环(3)保持夹紧至电缆(4)。锁定装置将夹紧环(3)保持在由衬套(2)夹紧电缆(4)的位置。

Description

设置有电缆夹紧设备的电连接器

本发明涉及电连通领域，例如，电源连接器，并且具体地，涉及用于混合动力车辆的电源连接器。

电源连接器用于电动车辆或者混合动力车辆，例如，为了将一组电池连接至电动机，连接至功率变换器等。

在混合车辆中，热力发动机产生振动，该振动被传输至电源电缆，并且还因此被传输至连接器及其接触件。因为电源电缆的横截面相对较大(例如，40mm²或50mm²)，所以所述电缆是刚性的并且具有显著的惯性。取决于电缆和连接器所位于的位置，这些振动的级别可以达到15G、25G或40G。在这种级别的振动下，连接器电接触件之间的电接触点会过早磨损。这导致了过热并且甚至火灾的风险。因此防止此类风险是重要的。

出于这个目的，提出了电缆固定和夹紧设备，尤其是用于电连接器，该电缆固定和夹紧设备包括：衬套、夹紧环和锁定装置，该锁定装置至少部分地由夹紧环承载，使得能够阻挡夹紧环相对于衬套的移位。在本文中，衬套基本上构成了中空套管，该中空套筒具有基本上圆柱形的内壁和外壁，该内壁确保夹紧和阻挡一根或更多根电缆，该外壁同样基本上为圆柱形并且夹紧环被放置在该外壁上。衬套可以由一个或更多个部件形成(例如，两个半衬套)。这些部件中的一个和/或另一个具有内表面，该内表面与至少一个基本上圆柱形的部分(例如，半衬套的半圆柱)对应。例如，衬套可以位于连接器上或包括一个或更多个接触件以免受振动的任何其它设备上或其上游。

可以设想衬套或者衬套部的多种形式和配置以及可变的数量的衬套。例如，这里提供了两个互补的半衬套，当所述半衬套夹紧在电缆上时，这两个互补的半衬套形成了基本上圆柱形的通道，该通道具有封闭或者几乎封闭的圆形周边。可以提供固定的衬套部和可绕旋转轴移动的衬套部，所述可绕旋转轴移动的衬套部被铰接至该旋转轴。具有两个可绕旋转轴移动的半衬套也是可能的，所述半衬套分别被铰接至旋转轴。具有多对半衬套也是可行的，每对半衬套分别阻挡电缆。

衬套和夹紧环二者包括用于穿过电缆的开口(即，通道)。例如，衬套和夹紧环均是由塑料制成的部件。来自衬套和夹紧环的元件中的至少一个元件具有内表面，该内表面旨在挤压电缆或者连接于此的元件(诸如，热收缩鞘的部分)的外表面。该内表面因此与电缆接触，以便当夹紧环相对于衬套从夹紧环从衬套松脱并且电缆能够移位的位置向电缆被阻挡的位置移位时阻挡电缆。例如，该内表面可以位于可移动衬套部(例如，半衬套)上，该可移动衬套部由绕旋转轴铰接的板(换句话说，在本文中，裙部)承载。如果相同的板承载一个或更多个衬套部，每个可移动衬套部随后绕旋转轴在松脱位置与夹紧位置之间被铰接至凸缘，在该松脱位置，电缆可以移位，在该夹紧位置，当操作夹紧环以便将电缆夹紧在夹紧设备上时，衬套部通过所述夹紧环保持夹紧在电缆上。可移动衬套部不仅被铰接至凸缘，而且还可以被安装在该凸缘上，以便可移除。因此在衬套部和衬套部相应的板组装之前，使得组装体积大的接触件和单一整体式导线密封件是可能的。每个可移动衬套部因此分别有助于在为此目的提供的腔和凹部中阻挡接触件和密封件。

当可移动衬套处于夹紧在电缆上的位置时，内表面远离旋转轴的距离为大于旋转轴与电缆的外表面之间的最短距离的半径。换句话说，当可移动衬套部处于由夹紧环夹紧的位置处时，衬套处电缆的通道的内径小于电缆和其外绝缘护套的外径。这由于可绕旋转轴移动的衬套部(或多个衬套部)的倾斜效果而产生，这使得能够释放或部分阻挡电缆通道。

重要的是记住根据本发明的夹紧设备仅包括少量元件，并且夹紧环是如下的元件，即，该元件由操作者直接操作以便相对于衬套从电缆未被夹紧并且仍可以通过在夹紧环和衬套中形成的通道移位的位置移位至电缆被阻挡并且不再可以轻松地移位通过通道的位置。

该锁定装置至少部分由夹紧环承载，以便在夹紧夹紧环期间被激活。该锁定装置具有至少一个止回扣(non-return catch)。这种类型的止回扣使得能够阻挡夹紧环相对于衬套在路径上移位或在与夹紧环相对于衬套的移位相反的方向上移位。甚至当固定设备遭遇强振动而且长时间时，这种锁定装置还使得能够防止所述环松脱(这将不必是采用螺纹型设备的情况)。

在第一步，夹紧环通过平移相对于衬套移位，以便将衬套夹紧在电缆上，随后在第二步，通过旋转将夹紧环锁定在衬套上。相比于在衬套的螺纹上的环的旋转，改善了人体工程学。事实上，在螺纹的情况下，环的多圈旋转是必须的，以便获得用于在电缆上使衬套移位的足够的平移。当固定设备位于杂乱或狭窄的环境中时，这种类型的环在衬套上螺纹接合可以被证明是繁冗的并且可以是困难的。

因此，为了在衬套上提供与电缆的纵轴平行的环的平移移位，能够平行于该轴按压夹紧环。甚至当环绕夹紧环的圆形围绕物(circular surroundings)是杂乱的情况下，这可以相对容易地实施。同样地，为了通过旋转将环夹紧在衬套上，能够旋转夹紧环小于一圈。这使得能够提供特别符合人体工程学的电缆夹紧设备。

本发明的进一步的特征在权利要求中进行了公开和/或通过阅读以下的详细说明和研究附图将变得显而易见，其中：

-图1示意性地示出了根据本发明的夹紧设备的实施方式的立体图；

-图2A至图2G以类似于图1的方式示出了图1的设备的组装和夹紧的不同步骤；

-图3A至图3D分别沿轴向横截面示意性地示出了图1的设备的衬套上的夹紧环的插入和夹紧的步骤；

-图4A和图4B以立体和局部横截面的方式示意性地示出了图1的夹紧设备的衬套上的夹紧环的夹紧；

-图5示意性地示出了根据本发明的设备或连接器的可移动衬套部的铰接，以及

-图6以立体图的方式示意性地示出了根据本发明的电连接器。

图1、图2A至图2G、图3A至图3D、图4A和图4B中所示的电缆夹紧设备1是用于电接触外壳5的设备，该电接触外壳5旨在被安装在电源设备(诸如，转换器)的主体上。在将支承件5安装在电源设备上的同时，接触件19(此处为公接触件)连接至母接触件，例如，该母接触件被安装在具有母线的电路上。

在所示的示例中，夹紧设备包括外壳5，在外壳5内部形成三个腔40(同样参见图3A至图3D)。外壳5至少部分被金属屏蔽板41环绕，该金属屏蔽板41适于在环绕电缆4的编织带(braid)(未示出)和电源设备(也未示出)的主体之间提供屏蔽连续性。编织带借助于套环(未示出)被保持在金属屏蔽板41上。外壳5和金属屏蔽板41可以以螺纹方式被安装在电源设备的主体上。

如图2A所示，每个腔40容纳接触件19和单一整体式导线密封件12。在将每个接触件19夹紧在电缆4上之前，夹紧环3和密封件12被螺纹旋至所述电缆4上。每个接触件19随后被定位在腔40中，随后每个密封件12被推入凹部42，该凹部42位于每个腔40的后部(参见图2B)。每个腔40还在后部通过两个凸缘部43延伸。每个凸缘部43环绕每根电缆4在基本上四分之一圆上圆形地延伸。每个凸缘部43包括开口44。

如图2C和图2D所示，将三个半衬套50组合成单件的下板45被放置三个空腔40的后部。该下板45被放置在电缆4下方，并且至少部分借助于三个凸耳46被保持在三个下凸缘部43上，每个凸耳46分别被插入至开口44(同样参见图3A)。类似地，类似于下板45的上板47相对于下板45对称地被放置在电缆4上方，并且至少部分借助于三个凸耳46被保持在三个上凸缘部43上，每个凸耳46分别被插入至开口44(图2D和图3A)。下板45和上板47因此环绕旋转点R被铰接，该旋转点R基本上位于被插入至开口44的凸耳46处。换句话说，下板45和上板47每个分别绕旋转轴铰接，该旋转轴穿过这些旋转点R中的三个，所述旋转轴相对于基本上穿过电缆4的纵轴的平面彼此对称。

一旦位于合适的位置，每对半衬套50像钳夹(jaw)一样打开。在半衬套50的该位置处，电缆4尚未被阻挡，并且可以移位通过所述半壳(参见图2D和图3A)之间形成的通道。

由板45、47和由其承载的三个半衬套50形成的每个元件在垂直于其旋转轴和穿过旋转点R的横截面(图3A至图3D的平面)呈L形。该L的分支中的一个分支与半衬套50对应，这些分支中的另一个与将三个半壳50连接至彼此的板45或47对应。凸耳46位于板45、47的分支的自由端的尖端处(具体参见图3A至图3D)。

当半衬套50连接至彼此时，相应的板45、47对齐(图2E至图2G、图3C和图3G)。具有由板45、47和多个衬套部(此处，三个半衬套50)形成的单个元件的优点中的一个在于这减少了要生产、处理和组装的部件的数量的事实，所述元件为多根电缆4所共用(并且在电缆4的任意一侧上可能是相同的)。

每个衬套部(此处为半衬套50)包括内表面34，该内表面34与圆柱部(此处，基本上半圆柱形)对应。使衬套部朝向彼此使得能够形成中空套管形式的完整衬套2，一个完整衬套2环绕每根电缆4，具有确保夹紧电缆4的基本上圆柱形的内壁52，以及同样基本上圆柱形并且其上放置有夹紧环3的外壁54。根据变型，衬套部能够与小于圆柱体的部分对应，并且能够在完整衬套中在衬套部之间形成纵向槽。换句话说，在完整衬套中衬套部不必连接。衬套2和夹紧环3每个均包括用于穿过电缆4的开口26、27。每个夹紧环3随后可以被插在衬套上(参见图2E、图2F、图3B和图3C)。

每个夹紧环3和每个半衬套50具有斜面57，彼此滑动以便促进每个夹紧环3插在衬套2上。当夹紧环3沿衬套2纵向地朝向密封件12平移时，所述夹紧环相对于衬套2从电缆4可以被移位的位置向电缆4被阻挡的位置移位。同时，半衬套50和板45、47绕旋转轴枢转，以便使所述板朝向彼此。

当夹紧环3紧靠下板45和上板47时，安装有所述夹紧环的衬套2被完全锁定在电缆4上，并且所述电缆被阻挡(参见图2F和图3C)。

如在图5中示意性地所示出的，使得电缆4可以在下板45和上板47绕其旋转轴旋转期间被阻挡，有必要内表面34的至少一部分远离旋转轴的距离为半径r，该半径r大于旋转轴与电缆4的外表面58之间的距离d。为了提高阻挡的效力，套管的内表面包括肋部59，一旦下板45和上板47已经朝向彼此时，肋部59的内径小于电缆4的绝缘护套的外径。

为了确保每个夹紧环3将不会从安装夹紧环3的衬套2脱离，将每个夹紧环3通过锁定装置不可旋转地保持在衬套2上。这些锁定装置在每个衬套2上和每个夹紧环3上包括斜坡(ramp)21(参见图4A和图4B)，并且以环形的方式绕电缆4的纵轴L布置。

通过相对于衬套2将夹紧环3旋转基本上小于四分之一圈(参见图2F中的其非锁定位置与图1和图2G中的锁定位置之间的可见移位参考60)，所述夹紧环被锁定在所述衬套2上。

如图4A可见，由于齿部30与在位于斜坡21上的一系列齿部31之前并且在夹紧环3的内表面上突出的凹陷29配合，夹紧环3被保持在非锁定(或预锁定)位置。如图3C和图3D所示，每个衬套2包括适于接纳销62的圆形凹部61，该销62在夹紧环的内表面上凸出。在夹紧环3的非锁定位置处，销62不与该圆形凹部61啮合，并且夹紧环3因此可以从衬套2移除。

在图3D和图4B中，在旋转穿过夹紧环3的近似四分之一圈之后，夹紧环3被保持在锁定位置。销62此时与圆形凹部61啮合，并且夹紧环3因此可以不再从衬套2移除。齿部30已经在一组齿部31上滑过，以便被容纳在凹口63内。齿部30、31利用止回扣构成锁定装置。可见参考60此时位于与开口44相对。

图5示出了本发明的另一个实施方式。这是电连接器。该电连接器包括外壳5和两个接触件，每个接触件被夹紧在电缆4上。如上所述的固定设备1(但是具有两个衬套2以及2个夹紧环3(代替三个))与外壳5整体形成(例如，通过模制)，以便限制从电缆4到接触件的振动的传播。

Claims (10)

1.一种具有外壳(5)和电缆夹紧设备的电连接器，该电连接器包括：

-衬套(2)，

-夹紧环(3)，并且

其中，所述衬套(2)和所述夹紧环(3)均包括用于使电缆(4)穿过的开口(26、27)，所述电缆(4)沿基本上垂直地通过这些开口(26、27)的纵轴延伸，

其中，来自所述衬套(2)和所述夹紧环(3)的元件中的至少一个元件具有内表面(34)，所述内表面旨在挤压所述电缆(4)的外表面，以便当操作所述夹紧环(3)以相对于所述衬套(2)从所述电缆(4)能够移位的位置向所述电缆(4)被阻挡的位置移位时，阻挡所述电缆，

其特征在于，所述电缆夹紧设备还包括锁定装置(21)，所述锁定装置(21)至少部分由所述夹紧环(3)承载，并且具有至少一个止回扣(30，31)，并且其特征在于，所述衬套(2)被铰接至所述外壳(5)的凸缘(43)并且能够在所述衬套(2)的松脱位置与夹紧位置之间移动，在所述松脱位置，所述电缆(4)能够移位，在所述夹紧位置，所述衬套(2)通过所述夹紧环(3)被保持夹紧在所述电缆(4)上。

2.根据权利要求1所述的连接器，其中，所述衬套(2)被安装在所述外壳(5)的套环(43)上以能够移除。

3.根据权利要求2所述的连接器，其中，所述衬套(2)包括至少一个衬套部(50)，所述衬套部(50)至少部分由板(45或47)承载，所述板(45或47)被设置有至少一个凸耳(46)，所述凸耳(46)被插入至将每个板(45、47)至少部分保持在凸缘部(43)上的开口(44)中。

4.根据权利要求3所述的连接器，其中，至少一个板(45或47)绕旋转轴被铰接，并且可移动衬套部(50)包括与所述电缆(4)接触的内表面(34)，当处于夹紧在所述电缆(4)上的位置时，所述内表面(34)远离所述旋转轴的距离为半径(r)，该半径(r)大于所述旋转轴与所述电缆(4)的所述外表面(58)之间的距离(d)。

5.根据权利要求4所述的连接器，其中，所述夹紧环(3)和所述衬套(2)具有斜面(57)，当所述夹紧环(3)被操作以相对于所述衬套(2)从所述电缆(4)能够移位的位置移位至所述电缆(4)被阻挡的位置并且以使由所述板(45或47)和所述可移动衬套部(50)形成的组件绕所述旋转轴枢转时，所述斜面(57)在彼此之上滑动。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的连接器，其中，所述衬套(2)包括两个可移动衬套部(50)，所述可移动衬套部(50)形成半衬套，每个半衬套由单独的板(45或47)承载，并且相对于所述电缆(4)的通道的所述纵轴(L)彼此对称地绕旋转轴被铰接。

7.根据权利要求3至6中任一项所述的连接器，其中，板(45或47)承载至少两个可移动衬套部(50)并且为用于电缆(4)的至少两个通道所共用。

8.根据前述权利要求中任一项所述的连接器，其中，所述锁定装置(21)是互补的，并且分别部分承载在所述衬套(2)上以及部分承载在所述夹紧环(3)上。

9.根据权利要求8所述的连接器，其中，所述锁定装置包括至少一个齿部(30或31)，所述齿部由来自所述夹紧环(3)和所述衬套(2)中的元件中的一个元件承载，每个齿部分别在由这些元件中的另一个元件承载的凹口(63)中啮合。

10.根据前述权利要求中任一项所述的连接器，其中，所述夹紧环(3)相对于所述衬套(2)的移位包括为了将所述夹紧环(3)插在所述衬套(2)上的平移以及为了将所述夹紧环(3)锁定在所述衬套(2)上的旋转。