CN106961046A - 用于在插入式连接器中提供轴向阻尼的阻尼元件 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了一种用于插入式连接器的阻尼元件，所述插入式连接器包括插座和可插入到所述插座中的连接器销。所述阻尼元件配置成设置在所述插座内部并且包括第一承载面和第二承载面，所述第一承载面适于平贴所述插座的底部，并且所述第二承载面适于平贴所述连接器销的前面。第一轴附接在所述第一承载面处或与所述第一承载面一体模制，或第二轴附接在所述第二承载面处或与所述第二承载面一体模制。所述阻尼元件适于在所述连接器销和所述插座之间在轴向上提供阻尼效果。

Description

用于在插入式连接器中提供轴向阻尼的阻尼元件
技术领域
本发明涉及用于插入式连接器的阻尼元件，所述插入式连接器包括插座和可插入到插座中的连接器销。本发明还涉及插入式连接器，所述插入式连接器包括插座、连接器销和阻尼元件，并且涉及一种用于在插座、连接器销和阻尼元件之间形成插入式连接的方法。
背景技术
插入式连接器越来越多地用在这样的应用中：其中，包括插座和连接器销的插入式连接器暴露至强烈的振动。因为连接器销相对于插座的相对运动，插座和连接器销之间的接触区域可能受到磨耗。
在美国专利5,562,477 A中，描述了高振动的电连接器。包括在连接器中的是插座(receptacle)，该插座优选地与电气组件的表面一体。该插座包括固定楔形部和电销。同样包括在电连接器中的是振动缓冲垫和插头。该插头包括紧固条和固定缺口，当所述插头插入到所述插座中时，所述固定缺口与所述固定楔形部接合。插头还包括插头盖以帮助密封插头以免外部污染。
德国实用新型DE 94 18 669 U1描述了一种电插入式连接器，在该电插入式连接器中，两个接触舌片可被拉到与刀形反插头(counter plug)接触。由此，接触舌片的尖端与弹性体密封元件重叠，该弹性体密封元件以接触点的高度而安装在接触舌片上。除了接触舌片的弹簧力之外起作用的密封元件的张力导致接触元件和刀形反插头之间的接触压力的增大，从而改善了接触。
德国实用新型DE 200 03 224 U1描述了一种具有旋转安装接管螺母的电插入式连接器。固定设备与接管螺母和触头支架相关联。该固定设备包括在触头支架的圆周处的径向凹陷部和在接管螺母处的对应的凹陷部。在这些径向凹陷部之间形成间隙，其中弹性环布置在间隙中。
德国专利申请DE 43 20 491 A1描述了具有插头和相关的匹配的插头的电插入式连接器。将该插入式连接执行成冲击振动载荷不会施加任何干扰到插入式连接的触头上。为此，插头包括适配触头支架的外部的圆周闭合的径向密封件形式的封口胶。
美国专利US 7,785,145 B2描述了用于衰减振动的电连接器，特别是用于机动车引擎的喷射器。该连接器包括锁定装置，所述锁定装置防止连接器和对应部分的断开。所述连接器包括弹性振动衰减构件，该弹性振动衰减构件布置成，当连接器和其对应的部分接合时，其产生止动表面的互相的弹性静止力(rest force)。该发明可以用于连接机动车内燃机的喷射器。
美国专利5,611,717 A描述了一种微型防磨损的插座端子。该端子包括内触头和外本体。内触头为U形并且具有定位在连接部分和接触部分之间的弹簧部分，所述弹簧部分用于接触部分相对于连接部分的弹性纵向运动以防止磨损侵蚀。该弹簧部分包括在侧壁和底壁内，由此，该U形易于冲压并且由此形成提高的易制性。
日本专利申请JP 2008 276 991 A描述了一种电连接器，所述电连接器通过防止在电触头部分中产生磨损侵蚀(甚至在振动时)，能够确保令人满意的电连接。在该连接器中，插头类型的连接器与插座类型的连接器接合，插头的圆锥基座的邻接部分和插座的壳体通过弹性构件而彼此通电。
德国实用新型DE 20 2014 105 366 U1描述了用于与对应部分建立电连接的插入式连接器，其包括壳体，触头布置在壳体中，触头可与引导出壳体的电缆连接，具有旋转安装的固定套筒用于实现将插入式连接与对应部分固定的螺纹连接，其中，至少朝向固定螺钉的端部运动，壳体的轴向部分和固定套筒的轴向部分形成刚性锁定配合，该刚性锁定配合确保了插入式连接的振动保护，并且具有弹性密封件，所述弹性密封件保护插入式连接器免受外界物质的影响。
德国专利申请DE 103 39 261 A1描述了一种具有触头本体的电缆连接器系统，所述电缆连接器系统包括在电缆连接器端部处的第一机构，所述第一机构用于建立与电缆的端部的可拆卸的电连接和机械连接，其中，所述第一机构包括基本上旋转对称居中的夹持元件和同心地包围夹持元件的套筒。该夹持套筒包括内部的基本上旋转对称的夹持轮廓，从而当将夹持套筒和夹持元件螺接在一起时，被引入到夹持元件和夹持轮廓之间的空隙中的待连接的电缆的绞线被夹持。
德国实用新型DE 20 2015 001 331 U1描述了一种插入式连接器，特别是大电流的插入式连接器，该插入式连接器具有用于承载电流的内导体、外导体和分离内导体和外导体的绝缘部。弹性可压缩的阻尼元件设置在插入式连接器中，从而当互补的反连接器插入到该连接器中时，阻尼元件可弹性压缩，并由此减小了绝缘部相对于内导体和/或相对于外导体的移动。
然而，在这些解决方案中，特别是当插入式连接器暴露至振动时的情况下，仍然有强磨耗，这进而导致了不期望的大过渡电阻。
发明内容
因此，本发明的目的是以低成本提供一种阻尼元件和插入式连接器，其可较长时间被暴露至高载荷，特别是强烈振动。
根据本发明，提供了一种用于插入式连接器的阻尼元件，所述插入式连接器包括插座和可插入到所述插座中的连接器销。所述阻尼元件配置成设置在所述插座内部并且包括第一承载面和第二承载面，所述第一承载面适于平贴所述插座的底部，并且所述第二承载面适于平贴所述连接器销的前面。第一轴附接在所述第一承载面处或与所述第一承载面一体模制。优选地，第一轴适于将阻尼元件附接在插座的底部处。或第二轴附接在所述第二承载面处或与所述第二承载面一体模制。优选地，所述第二轴适于将阻尼元件附接至连接器销的前面。所述阻尼元件适于在所述连接器销和所述插座之间在轴向上提供阻尼效果。
根据本发明，通过在插入式连接器中使用阻尼元件，可以有利地实现：有效地抑制所述插座和所述连接器销之间在轴向上的相对运动。结果是，所述连接器和所述插座之间的轴向运动减小，由此，在连接器销处和在插座处的磨耗减小，且因此磨损也被减小。因此，即使插入式连接器被暴露至强烈的振动，仍然可以在较长时间上确保连接器销和插座之间的低电阻的过渡电阻。这样，即使长期处于不利的环境条件，也可以确保连接器销和插座之间的可靠的电接触。
根据本发明的阻尼元件包括用于将阻尼元件附接在插座的底部处的在第一承载面处的第一轴，或用于将阻尼元件附接在连接器销的前面处的在第二承载面处的第二轴。因此，阻尼元件可以固定在插座的底部处或固定在连接器销的前面处。当连接器销被插入时，阻尼元件因此在插座的内部中位于插入的连接器销的前面和插座的底部之间。因此，阻尼元件精确地位于连接器销和插座之间需要轴向阻尼的位置中。另一优点是，阻尼元件可被设计相对较小，从而用于阻尼元件的材料花费比较低。通过将阻尼元件设置在插座内部，与之前现有技术的解决方案相比还实现了：阻尼元件被插座本身保护免受腐蚀性的环境条件。这样防止了：相对较敏感的聚合材料可能与腐蚀性和侵蚀性的化学物质接触，该化学物质可能以任何可以想到的方式腐蚀并且影响阻尼元件的材料，例如导致材料的脆化。
根据本发明，插入式连接器包括：用于容纳连接器销的插座、配置成用于插入到所述插座中并且从所述插座再次拔出的连接器销、以及阻尼元件，所述阻尼元件布置成当所述连接器销被插入时，所述阻尼元件在所述插座内部被设置在所述连接器销的前面和所述插座的底部之间。所述阻尼元件配置成在所述连接器销和所述插座之间在轴向上提供阻尼效果。
通过使用这样类型的阻尼元件，在轴向上有效地抑制了插座和连接器销之间的相对运动。已经发现，特别是插座和连接器销之间的轴向相对运动对于彼此接触的插座和连接器销之间的接触区域的磨损和磨耗是至关重要的。在这方面中，为了减小变形(aberration)，轴向上在连接器销和插座之间提供有效的阻尼是特别重要的。在以强烈的机械振动为特征的环境中，在接触区域处的磨耗因此在较长时间上被保持较小，从而在较长时间上可以确保具有低电阻的过渡电阻的良好的电接触。
根据本发明，一种用于在插座和连接器销之间形成插入式连接的方法，所述插座用于容纳连接器销，所述连接器销配置成插入到所述插座中并且再次从插座拔出。所述方法包括：将所述连接器销插入到所述插座中，通过所述连接器销将阻尼元件按压在一起，其中，所述阻尼元件被设置在所述连接器销的前面和所述插座的底部之间，其中，压缩的所述阻尼元件在所述连接器销和所述插座之间在轴向上提供了阻尼效果。
通过布置在插入式连接器销和插座的底部之间的阻尼元件，有效地抑制了插座和连接器销之间在轴向上的相对运动。由此，可以显著地减小连接器销和插座之间的相对运动导致的磨耗。通过使用阻尼元件，插入式连接器销和插座之间的良好的电接触可以在较长时间上、甚至在严苛的机械振动条件下实现。
本发明的优选实施方式
在下文中和从属权利要求中讨论可以单独应用或组合应用的本发明的优选特征。
例如，优选的阻尼元件可以由电绝缘材料构成。在由电绝缘材料制成的阻尼元件中，没有电流发生并且相应地没有由电流导致的材料降解发生。在阻尼元件配置用于附接在连接器销的前面处的情况下，所述阻尼元件可以充当电绝缘保护盖以提供触摸保护。
优选地，所述阻尼元件由聚合物、进一步优选地由弹性体、并且进一步优选地由硅橡胶构成。这种类型的材料拥有用于形成阻尼元件所需的阻尼特性。
阻尼被理解为与振荡过程、振动过程和运动过程相联系的衰减过程，该振荡过程、振动过程和运动过程由于耗散过程而导致运动的衰减。阻尼过程的示例是车辆的充油减震器，该充油减震器吸收并且抑制由于路面颠簸的震动，由此，动能被转化成热。与阻尼相反，在弹性行为的情况下，动能被储存在弹性体中(例如在弹簧中)然后被释放。在弹性行为的情况下，动能因此被保存，其不被转化成热。在该方面，弹性行为对于维持振荡是相关的，然而，耗散的阻尼行为是振荡衰减的原因。
优选地，阻尼元件配置成当连接器销插入到插座中时用于在连接器销的前面和插座的底部之间被按压在一起。由于阻尼元件的压缩，阻尼元件的面向连接器销的承载面平贴连接器销的前面，并且阻尼元件的面向插座的底部的承载面平贴插座的底部。因此，阻尼元件与连接器销以及与插座接触。这导致导致产生一个接一个地布置的一串连接器销、阻尼元件和插座，这能够有效地吸收振动和连接器销和插座在轴向上的相对运动。
优选地，所述阻尼元件的材料拥有阻尼特性以及弹性特性。因为阻尼特性，实现了振动衰减和其幅度减小，因为动能耗散地转化成热。相反，阻尼元件的弹性特性是以下的原因：阻尼元件在变形之后重新回到其初始形状并且因此可以跟随着连接器销的运动。
优选地，所使用的材料的阻尼特性以及弹性特性经由材料成分而配置在某范围内。例如，通过适当地选择所使用的聚合材料的成分，可以制成具有所需特性的阻尼元件。
优选地，阻尼材料的材料具有在从20到60范围内的邵氏硬度(Shore hardness)。该邵氏硬度是用于弹性体和塑料材料的材料参数。为了确定邵氏硬度，检测弹簧载荷的触针刺入待测试的材料有多深，其中，刺入到待测试的材料的刺入深度是用于邵氏硬度的测量值。该邵氏硬度在从0邵氏(2.5mm刺入深度)到100邵氏(0mm刺入深度)的规模上测量到，其中，较大的数目对应于较大的硬度。
优选的是，经由阻尼元件的邵氏硬度，可以影响阻尼元件的变形力和阻尼特性。优选地，阻尼元件的材料成分被选择成阻尼元件的硬度被调节到发生的振动的频率。
优选地，元件的面向连接器销的前面的侧面具有平头圆锥形。通过阻尼元件的这种设计，实现了：初始的小的力阻碍连接器销，在进入插座的方向上连接器销推动得越远，则该力变得越大。
优选的是，所述阻尼元件包括径向向外延伸的多个鳍部，其中，所述阻尼元件的变形力和阻尼特性通过合适选择所述鳍部的数目和设计来调节。例如，如果阻尼元件仅仅拥有数目少的相对薄的鳍部，则获得相对较软的阻尼元件。与此相反，如果阻尼元件拥有多个相对坚固的鳍部的情况下，则获得相对坚硬的阻尼元件。通过改变阻尼元件的几何形状，因此可以将阻尼元件的硬度和阻尼特性调节到适于各种情况，甚至无需改变材料成分。
优选地，经由阻尼元件的第一承载面和第二承载面之间的距离，可以调节阻尼元件的变形力和阻尼特性。在连接器销处的承载面和在插座的底部处的承载面之间的距离越大，阻尼元件的阻尼特性将越软。
优选地，阻尼元件包括在轴向上延伸的芯孔(core hole)，其中，芯孔的直径和所导致的阻尼元件的壁厚可以影响阻尼元件的变形力和阻尼特性。例如，如果芯孔具有大的直径，这将导致阻尼元件的相对小的壁厚，因此阻尼元件将相当软并且易于变形。与此相反，如果芯孔的直径被选择成相对较小，则壁将相当厚，因此获得坚硬的阻尼元件。
优选地，阻尼元件被配置成用于附接在插座的底部处。通过将阻尼元件附接在插座的底部处，阻尼元件总是保持在插座的内部，即使连接器销被拉出。因此，确保了在连接器销和插座之间始终有用于抑制相对运动的阻尼元件。在插座的底部处的附接具有这样的优点：通过插座的环绕侧壁有效地保护了阻尼元件。
优选的是，第一轴附接在所述第一承载面处或与所述第一承载面一体模制，所述第一承载面用于将阻尼元件附接在插座的底部处，其中，第一轴配置成插入到插座的底部处的对应的开口中以用于将阻尼元件固定在插座的底部处。因此，设置第一轴用于将阻尼元件固定在插座的底部处的预定位置处。由于附接在阻尼元件处或与阻尼元件一体模制的第一轴，获得了阻尼元件的特有的蘑菇形的设计，其中，蘑菇的盖用于吸收振动，并且其中，蘑菇的轴用于将阻尼元件锚固在插座的底部处。
优选地，第一轴在其面向插座的端部处包括多个突出物，当第一轴插入到插座的底部处的对应的开口中时，所述突出物将阻尼元件固定在插座的内部。在第一轴被插入到开口中之后，嵌入的突出物扩展到开口的后方，并且防止第一轴滑出开口。因此，阻尼元件固定在插座的底部处。
可替选地，阻尼元件优选地配置用于附接在连接器销的前面处。同样在该变型中，在已经插入连接器销之后，阻尼元件位于连接器销的前面和插座的底部之间，因此可以抑制连接器销和插座之间的轴向相对运动。由于附接在连接器销的前面，故阻尼元件易于接近，相应的，如果需要则可以简单方式来检查并且更换。因此，磨损的或脆化的阻尼元件例如可以简单的方式来更换。
优选地，第二轴或附接在所述第二承载面处或与所述第二承载面一体模制，所述第二承载面用于将阻尼元件附接在连接器销的前面处，其中，第二轴配置成插入到连接器销的前面处的对应的开口中以用于将阻尼元件固定在连接器销的前面处。因此，经由附接在阻尼元件处或与阻尼元件一体模制的、插入到对应的开口中的轴，再次在阻尼元件和连接器销的前面之间建立连接。
优选地是，第二轴包括在其面向连接器销的端部处的多个突出物，当第二轴插入到连接器销的前面处的对应的开口中时，所述突出物将阻尼元件固定在连接器销的前面。
优选地，通过阻尼元件的邵氏硬度和几何形状设计的相互影响，可以调节阻尼元件的变形力和阻尼特性。一方面经由材料成分，另一方面经由几何形状设计，阻尼元件的阻尼特性和弹性特性可以在较广的范围上调节。
优选的插入式连接器配置成当连接器销插入到插座中时在连接器销和插座之间建立电连接。优选地，经由插座的侧壁建立电连接。
在优选的插入式连接器中，所述阻尼元件布置成当插入所述连接器销时，所述阻尼元件在所述插座内部、在所述连接器销的前面和所述插座的底部之间被按压在一起。通过压缩阻尼元件，阻尼元件的面向连接器销的承载面平贴连接器销的前面，并且阻尼元件的面向插座的底部的承载面平贴插座的底部。因此，阻尼元件与连接器销以及与插座相接触。这导致产生了一个接一个地布置的一串连接器销、阻尼元件和插座，这能够有效地吸收振动和连接器销和插座之间在轴向上发生的相对运动。
优选地，所述阻尼元件的材料拥有阻尼特性以及弹性特性。由于阻尼特性，阻尼元件能够部分地或完全地吸收振动。与此相反，阻尼元件的弹性特性确保了阻尼元件在压缩之后返回到其初始形状。因此，实现了阻尼元件的面向连接器销的承载面不断地平贴连接器销的前面，并且跟随连接器销的运动。
优选地，阻尼元件被插座的底部支撑。而且，优选地是，在插座的内部，插入式连接器销的前面被阻尼元件弹性支撑。由于该阻尼元件的弹性支撑，连接器销和插座组合成吸收振动的整体。
优选地，所述阻尼元件布置成当插入所述连接器销时，则所述阻尼元件在远离所述插座的轴向上施加弹性力在所述连接器销上。由于该弹性力，阻尼元件的承载面首先压抵连接器销的前面，其次压抵插座的底部，从而阻尼元件跟随连接器销和插座的所有运动。然而，由变形引起的弹性力不应当大到将连接器销推出插座。在连接器销和插座之间应当始终有可靠的电接触。
优选地，阻尼元件减小或消除了连接器销和插座之间的轴向间隙。阻尼元件跟随连接器销和插座的运动并且吸收振动和吸收轴向上发生的相对运动。由此，由于振动，轴向间隙被减小或甚至完全消除。这在以下的环境中是特别重要的：插入式连接暴露在强烈振动和冲击载荷(例如，在引擎、马达单元、车辆等中)。优点是，在连接器销和插座之间的接触区域，减小了磨损，从而，在较长时间上维持了具有低电阻的过渡电阻的良好的电接触。因此，通过减小轴向间隙，长期地改善了连接器销和插座之间的电接触。
优选地，插座是以下几者中的一者：薄板插座、具有金属丝弹簧触头的插座、有槽套筒。薄板插座包括多个向内弹性弯折的薄片，插入式连接器销从所有侧面压抵多个薄片，并且因此建立了连接器销和插座之间的电接触。在具有金属丝弹簧触头的插座中，用于建立与插入式连接器销的弹性电连接的金属丝弹簧触头附接在侧壁上。相比之下，有槽套筒在纵向上具有一个或多个狭槽。开始，有槽套筒的直径小于连接器销的直径。当插入连接器销时，有槽套筒的直径被加宽并且插入式连接器销从所有侧面压抵有槽套筒。例如，有槽套筒可以包括多个从所有侧面接触插入的连接器销的弹性指部。
优选地，插座包括冲压卷起或冲压弯折的触头。这种触头弹性地抵在插入式连接器销上。
优选地，所述阻尼元件配置成以使所述连接器销、阻尼元件和插座的整体的共振频率位于外部振动的频率范围以外的方式改变所述共振频率。另外优选地，所述阻尼元件配置成使所述连接器销、阻尼元件和插座的整体的共振频率改变到位于外部振动的频率范围以外的频率范围，位于外部振动的频率范围以外的频率范围与插入式连接器的暴露轮廓相关。对于某种应用，预先知道插入式连接器必须符合怎样的暴露轮廓并且知道作用在插入式连接器的外部振动具有怎样的频谱。基于该信息，阻尼元件的邵氏硬度和几何形状可以选择成使所述连接器销、阻尼元件和插座的整体的共振频率位于外部振动的频率范围以外。在马达和驱动器的领域中，正常发生的振动的频率通常位于例如0Hz到2000Hz的范围内。而且，由于重力而例如达30倍加速度的冲击载荷可以作用在插入式连接器上。如果阻尼元件的特性被调节成连接器销、阻尼元件和插座的布置的共振频率位于该频率范围之上，则可以防止共振。然后，在从外部作用的振动频率处，共振将不发生，从而从外部作用的振动可在轴向上被抑制。
优选地，所述阻尼元件附接在所述插座的底部处。通过将所述阻尼元件附接在所述插座的底部处，阻尼元件总是保持在插座的内部，即使拉出连接器销。因此，确保了在连接器销和插座之间始终有用于抑制相对运动的阻尼元件。在插座的底部处的附接具有这样的优点：通过插座的环绕侧壁有效地保护了阻尼元件。
优选地，用于将所述阻尼元件附接在所述插座的底部处的轴附接在所述阻尼元件的面向所述插座的底部的承载面处或与所述阻尼元件的面向所述插座的底部的承载面一体模制，其中，所述轴配置成插入到所述插座的底部处的对应的开口中以用于将阻尼元件固定在插座的底部处。因此，设置该轴以将阻尼元件固定在插座的底部处的预定位置处。由于附接在阻尼元件处或与阻尼元件一体模制的轴，故获得了阻尼元件的特有的蘑菇形的设计，其中，蘑菇的盖用于吸收振动，并且其中，蘑菇的轴用于将阻尼元件锚固在插座的底部处。
可替选地，阻尼元件优选地附接在连接器销的前面处。同样在该变型中，在已插入连接器销之后，阻尼元件位于连接器销的前面和插座的底部之间，因此可以抑制连接器销和插座之间的轴向相对运动。由于附接在连接器销的前面，故阻尼元件易于接近，相应的，如果需要则可以简单方式来检查并且更换。因此，磨损的或脆化的阻尼元件例如可以简单的方式来更换。
优选地，用于将所述阻尼元件附接至所述连接器销的所述前面的轴附接在所述阻尼元件的面向所述连接器销的前面的承载面处或与所述阻尼元件的面向所述连接器销的前面的承载面一体模制，其中，所述轴配置成插入到所述连接器销的前面处的对应的开口中以用于将阻尼元件固定在连接器销的前面处。因此，经由附接在插入到对应的开口中的阻尼元件处或与所述阻尼元件一体模制的轴，再次建立阻尼元件和连接器销的前面之间的连接。
优选地，所述插入式连接器包括具有第一壳体部和第二壳体部的壳体，其中，所述连接器销布置在所述第一壳体部中，而所述插座布置在所述第二壳体部中。通过将插入式连接器容纳在壳体中，提高了机械稳定性。而且，防止了尘土、粉尘的侵入、防止了磨耗等。这样，完成了彼此接触的连接器销和插座的接触部被保护免受环境中的尘土、粉尘并免受磨耗，从而减小了磨损。
优选地，当形成插入式连接时，第一壳体部可与第二壳体部锁定。因此，进一步提高了机械稳定性。进一步优选地，一个或多个绝缘体布置在壳体和连接器销之间或布置在壳体和插座之间。因此，通电部分被保护免受周围影响，这在苛刻的环境条件下是特别有利的。这样，可以避免漏电电流(creeping current)。
优选地，壳体包括至少一个密封元件，至少一个密封元件配置成防止磨耗从连接器销和插座的外部的区域侵入到连接器销和插座之间的区域中。通过该措施，实现了在振动载荷环境中对接触部的早期的磨耗的保护。
附图说明
通过示意性附图的协助，更详尽地示出了本发明。附图示意性显示：
图1：图1显示通过具有壳体的插入式连接器的截面；
图2：图2显示具有连接器销和插座(不具有壳体)的插入式连接器；
图3：图3显示用在图2的插入式连接器中的阻尼元件的透视图；
图4：图4显示阻尼元件的俯视图；
图5：图5显示沿着截面线V-V通过阻尼元件的截面；
图6：图6显示具有连接器销和插座的插入式连接器的替选设计。
具体实施方式
在下文中对本发明的优选实施方式的说明中，相同的附图标记表示相同或可比较的组件。
图1显示插入式连接器的截面图，插入式连接器特别适用于用在受到振动影响的环境中。插入式连接器包括插头部分和互补于插头部分而形成的插座部分。插头部分可以插入到插座部分中并且再次被拉出。插头部分包括导电材料(优选地为金属)的连接器销1。为了保护免受不经意的触摸，触摸保护件3设置在连接器销1的前面处。连接器销1被圆周绝缘本体6环绕，圆周绝缘本体6保护连接器销1免受外部影响。绝缘本体6与包含在其中的连接器销1一起容纳在插头侧壳体部8中。
插入式连接器的插座部分包括导电材料(优选地为金属)的插座2，其中，连接器销1可插入到插座2中。插入的连接器销1与插座2的侧壁直接接触，从而在连接器销1和插座2之间建立了良好电接触。用于电连接插座2的连接线5连接到插座2的与连接器销1相对的端部。
阻尼元件4位于插座2的底部处，阻尼元件4被配置用于抑制连接器销1和插座2之间在轴向上的相对运动。阻尼元件4包括轴形基座，所述轴形基座插入到插座2的底部处的对应的开口中，以便将阻尼元件4固定在插座2的底部处。当插入连接器销1时，连接器销的前面平贴阻尼元件4的前侧。当插入连接器销1时，连接器销1已经以这样的方式压缩阻尼元件4，从而阻尼元件4在轴向上将向外的力F施加在连接器销1上。
插座2布置在周向地包围插座的绝缘本体7中，绝缘本体7将通电的插座2与外部绝缘。绝缘本体7与包含在其中的插座2一起布置在插座侧壳体部9中。当插头部插入到插座部中时，首先连接器销1插入到插座2中，由此在连接器销1和插座2之间建立电连接。而且，插头侧壳体部8与绝缘本体6一起被推动到插座侧壳体部9和绝缘本体7之间的周向间隙中。
因此，绝缘本体6和绝缘本体7、插头侧壳体部8和插座侧壳体部9提供了对连接器销1和插座2免受尘土、粉尘、油、磨耗等的有效的保护。该保护有助于接触部的磨耗最小化。而且，通电的接触部与外部电绝缘，从而不会发生泄漏电流等。
在图2中，图1的通电的接触部再次分离地绘制。在图2中，描绘了具有布置在前面的触摸保护件3的连接器销1。而且，插座2可被识别，其中，阻尼元件4布置在其底部。连接器销1插入到插座2中尽可能深，从而连接器销1的前面19平贴阻尼元件4的前承载面上。优选地，阻尼元件4在连接器销1和插座2的底部之间被按压在一起。由于阻尼元件4优选地具有阻尼特性以及弹性特性，故阻尼元件4的压缩引起在轴向上作用在连接器销1的弹性力。在图1中，描绘了当阻尼元件4变形时产生的轴向力F。图2中显示的连接器销1、阻尼元件4和插座2的整体被设计成有效地抑制在轴向上发生的振动。由于在轴向上由阻尼元件4提供的该阻尼效果，连接器销1和插座2之间的轴向间隙显著地减小，从而由于连接器销1和插座2之间的相对运动而在接触区域处的磨耗减小。由于该振荡磨损的减小，还可以在长期受到振动影响的环境中确保连接器销1和插座2之间的足够小的过渡电阻。
图3显示了阻尼元件4的透视倾斜视图。优选地，阻尼元件由聚合物构成，进一步优选地由弹性体构成。特别地，阻尼元件4可以由硅橡胶构成。如果阻尼元件4由这种材料制成，则其将拥有弹性特性以及阻尼特性。由于阻尼特性，阻尼元件4能够抑制在轴向上作用在插入式连接器上的振动。因此，减小了这些振动的幅度。冲击在阻尼元件4上的动能至少部分地被阻尼元件4的材料吸收并转化成热。因此，作用在阻尼元件4上的任何运动被抑制。
通常，阻尼元件还具有弹性特性。由于其弹性，在由有效力导致的变形之后，阻尼元件4再次返回到其初始形状。由于阻尼元件4的弹性，冲击力将至少部分地储存在变形材料中，随后，该变形材料将朝向外部发出该力。通过改变聚合材料的材料成分，阻尼元件4的硬度、弹性特性和阻尼特性可以在某范围内调节。例如，结果证明，实现具有范围从20到60的邵氏硬度的阻尼元件4是有利的。改变弹性特性和阻尼特性的可能性提供了这样的选择：将阻尼元件4的特性适于预期目的的各个需求。这特别地意味着适于发生的振动的已知频谱。通过将阻尼元件4的特性与振动的所期望的频谱匹配，可以实现发生的振动在轴向上被最优地抑制。
用于调谐阻尼元件4的特性的另一机会是阻尼元件的几何形状的合适选择。图3中显示的阻尼元件4包括头部12和轴10，轴10与面向插座2的底部的承载面一体模制。阻尼元件4的轴插入到插座2的底部处的对应的开口中。轴10一完全地插入到开口中，阻尼元件4就通过扩展嵌入的突出物11固定在该位置中。因此，阻尼元件4的承载面13平贴插座2的底部，并且通过轴10和嵌入的突出物11固定在该位置中。
阻尼元件4的头部12包括平头圆锥形的部分14。连接器销1的前面9平贴该平头圆锥形的部分14的前承载面，从而阻尼元件14的头部12在连接器销1的前面19和插座2的底部之间被按压在一起。芯孔18在轴向上延伸到阻尼元件4的头部12中。通过选择芯孔18的直径给出环绕壁的厚度。经由芯孔18的直径，可以规定阻尼元件4可以多容易变形或多难变形。而且，阻尼元件包括多个鳍部15、16，该多个鳍部15、16均在平头圆锥形的部分14中和在承载面13的区域中。所述多个鳍部15、16从内部径向向外延伸，其中分别地，鳍部15、16彼此分离一空隙17。通过鳍部15、16的数目和厚度，阻尼元件的弹性特性和阻尼特性也可受到影响。鳍部15、16的数目越多并且鳍部15、16形成越厚，将越难使头部12的区域中的阻尼元件4变形。
在图4中，显示了阻尼元件4的俯视图。在该俯视图中，可以看到芯孔18。而且，可以看到径向向外延伸的鳍部16和位于鳍部15、16之间的空隙17。此外，在图4中，标记了沿着V-V线的截面。
图5中显示了对应的截面图。图5显示具有头部12和轴10的切片状的阻尼元件4。在头部12的区域中，可以看到鳍部15、16和空隙17。而且，描绘了芯孔18，芯孔18在轴向上延伸到头部12中。此外，可以看到一体形成在轴10的端部处的嵌入的突出物11。
在图6中，显示插入式连接器的替选设计，该插入式连接器也包括连接器销101、插座102和布置在连接器销101的前面和插座102的底部之间的阻尼元件104。在图6中显示的阻尼元件104还完成了提供连接器销101和插座102之间的阻尼效果的功能，该功能抑制轴向上的振动并且因此减小连接器销101和插座102之间的轴向间隙。这样，在接触表面上的振荡磨损被有效地抵消。与迄今所讨论的设计相反，阻尼元件104不固定在插座102的底部处，而是安装在连接器销101的前面。为此，阻尼元件104包括与面向连接器销101的承载面一体模制的轴105，该轴105适于被插入到连接器销101的前面处的对应的开口106中。这样，阻尼元件104与连接器销101的前面牢固地连接。当连接器销101从插座102拔出时，阻尼元件104保持附接在连接器销101的前端处，并因此与连接器销101一起从插座102拉出。因此，阻尼元件104提供了触摸保护，以便防止人不经意地触摸连接器销101的前面。附接在连接器销101的前端处的阻尼元件104的另一优点是，其可容易被检查并当需要时可被更换，例如，在材料脆化时、当其不再适于有效地抑制轴向上的振动时。
前面的说明书、权利要求书和附图中所描述的特征可以任意组合地与本发明相关。它们在权利要求书中的附图标记仅仅被引入以便于阅读权利要求书。它们绝不意味着是限制性的。
附图标记列表
1 连接器销
2 插座
3 触摸保护件
4 阻尼元件
5 连接线
6 绝缘本体(销)
7 绝缘本体(插座)
8 插入侧壳体部
9 插座侧壳体部
10 轴
11 嵌入的突出物
12 阻尼元件的头部
13 承载面
14 平头圆锥形的部分
15 鳍部
16鳍部
17 空隙
18 芯孔
19 连接器销的前面
101 连接器销
102 插座
104 阻尼元件
105 轴
106 开口。

Claims (15)

1.一种用于插入式连接器的阻尼元件(4，104)，所述插入式连接器包括插座(2，102)和能够插入到所述插座(2，102)中的连接器销(1，101)，其特征在于，
所述阻尼元件(4，104)配置成设置在所述插座(2，102)内部并且包括第一承载面(13)和第二承载面，所述第一承载面(13)适于平贴所述插座(2，102)的底部，并且所述第二承载面适于平贴所述连接器销(1，101)的前面(19)，
其中，第一轴(10)附接在所述第一承载面(13)处或与所述第一承载面(13)一体模制，或第二轴(105)附接在所述第二承载面处或与所述第二承载面一体模制，以及
其中，所述阻尼元件(4，104)适于在所述连接器销(1，101)和所述插座(2，102)之间在轴向上提供阻尼效果。
2.根据权利要求1所述的阻尼元件，其特征在于，所述阻尼元件(4，104)由聚合物或弹性体或硅橡胶构成。
3.根据权利要求1所述的阻尼元件，其特征在于，所述阻尼元件(4，104)的材料拥有阻尼特性以及弹性特性。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的阻尼元件，其特征在于，所述阻尼元件(4，104)包括径向向外延伸的多个鳍部(15，16)，其中，所述阻尼元件(4，104)的变形力和阻尼特性能够通过合适选择所述鳍部(15，16)的数目和设计来调节。
5.一种插入式连接器，包括：
用于容纳连接器销(1，101)的插座(2，102)，
配置成用于插入到所述插座(2，102)中并且从所述插座(2，102)再次拔出的连接器销(1，101)，
其特征在于，包括阻尼元件(4，104)，
所述阻尼元件(4，104)布置成当所述连接器销(1，101)被插入时，所述阻尼元件(4，104)在所述插座(2，102)内部被设置在所述连接器销(1，101)的前面(19)和所述插座(2，102)的底部之间，
其中，所述阻尼元件(4，104)配置成在所述连接器销(1，101)和所述插座(2，102)之间在轴向上提供阻尼效果。
6.根据权利要求5所述的插入式连接器，其特征在于，所述阻尼元件(4，104)布置成当所述连接器销(1，101)被插入时，所述阻尼元件(4，104)在所述插座(2，102)内部、在所述连接器销(1，101)的前面(19)和所述插座(2，102)的所述底部之间被按压在一起。
7.根据权利要求5所述的插入式连接器，其特征在于，所述阻尼元件(4，104)的材料拥有阻尼特性以及弹性特性。
8.根据权利要求5所述的插入式连接器，其特征在于，所述阻尼元件(4，104)布置成当所述连接器销(1，101)被插入时，所述阻尼元件(4，104)在远离所述插座(2，102)的轴向上施加弹性力在所述连接器销(1，101)上。
9.根据权利要求5所述的插入式连接器，其特征在于，所述阻尼元件(4，104)配置成以使所述连接器销(1，101)、阻尼元件(4，104)和插座(2，102)的整体的共振频率位于外部振动的频率范围以外的方式改变所述共振频率。
10.根据权利要求5至9中任一项所述的插入式连接器，其特征在于，所述阻尼元件(4)附接在所述插座(2)的所述底部处。
11.根据权利要求10所述的插入式连接器，其特征在于，用于将所述阻尼元件(4)附接在所述插座(2)的所述底部处的轴(10)附接在所述阻尼元件(4)的面向所述插座(2)的所述底部的承载面(13)处或与所述阻尼元件(4)的面向所述插座(2)的所述底部的承载面(13)一体模制，其中，所述轴(10)配置成插入到在所述插座(2)的所述底部处的对应的开口中。
12.根据权利要求5至9中任一项所述的插入式连接器，其特征在于，所述阻尼元件(104)附接在所述连接器销(101)的所述前面(19)处。
13.根据权利要求12所述的插入式连接器，其特征在于，用于将所述阻尼元件(104)附接在所述连接器销(101)的所述前面处的轴(105)附接在所述阻尼元件(104)的面向所述连接器销(101)的所述前面的承载面处或与所述阻尼元件(104)的面向所述连接器销(101)的所述前面的承载面一体模制，其中，所述轴(105)配置成插入到在所述连接器销(101)的所述前面处的对应的开口(106)中。
14.根据权利要求5所述的插入式连接器，其特征在于，所述插入式连接器包括具有第一壳体部(8)和第二壳体部(9)的壳体，其中，所述连接器销(1，101)布置在所述第一壳体部(8)中，而所述插座(2，102)布置在所述第二壳体部(9)中。
15.一种用于在插座(2，102)和连接器销(1，101)之间形成插入式连接的方法，所述插座(2，102)用于容纳所述连接器销(1，101)，所述连接器销(1，101)配置成插入到所述插座(2，102)中并且再次从插座(2，102)拔出，所述方法包括：
将所述连接器销(1，101)插入到所述插座(2，102)中；
通过所述连接器销(1，101)将阻尼元件(4，104)按压在一起，所述阻尼元件(4，104)被设置在所述连接器销(1，101)的前面和所述插座(2，102)的底部之间，
其中，压缩的所述阻尼元件(4，104)在所述连接器销(1，101)和所述插座(2，102)之间在轴向上提供阻尼效果。
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