CN107240811A - 电插接连接器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于车辆的电插接连接器(1)，特别是高压插接连接器。所述电插接连接器包括具有插头壳体(3)的插头(2)，在插头壳体中形成至少一个接触腔(6)；设置在所述接触腔(6)中的至少一个电接触部分(7)，具有用于将插入式触头(10)可拆卸地附接到所述接触部分(7)的锁定螺栓(12)；和与插头(2)插在一起的插座(4)，插座壳体(5)和插入式触头(10)附接到该插座(4)。此外，插接连接器(1)具有锁定滑动件(14)，该锁定滑动件可附接到插头壳体(3)并且安装在该壳体上以用于在横向于插头(2)的插入方向(S)的方向上至少移动到锁定位置，从而使插头(2)锁定到插座(4)上。本发明的锁定滑动件(14)具有大致横向于插入方向(S)延伸的引导槽(17)，该引导槽具有倾斜平面(20)以便在接触部分(7)的锁定螺栓(12)被移动到锁定位置内时对其进行引导。

Description

电插接连接器

技术领域

本发明涉及一种电插接连接器，尤其涉及一种用于车辆的高压插接连接器。这种类型的连接器特别好地适用于车辆的，特别是马达驱动、混合动力或电动车辆的高压车载电路系统中的插接连接。车辆中的优选应用的一个示例是插接连接器与车辆的驱动单元或马达的电接触。

背景技术

现有技术中已知在高压车载电路系统中使用的插接连接和插接连接器。例如，申请号为10 2015 104 377.7和10 2015 114 080.2的两个已公开的德国专利申请各描述了一种适于在高压车载电路系统中使用的电插接连接器。

其中描述的电连接器具有接触部分，该接触部分具有形成容纳空间的套筒，插入式触头在插入方向上被引入该容纳空间。接触弹簧附接在套筒的内部中并且适于被可移动的锁定螺栓在容纳空间的方向上推动以用于插入式接触。配备有该接触部分的电插接连接器便于插入式触头的插入和拔出。

在实践中，已经显示在德国专利申请号10 2015 114 080.2中描述的电插接连接器表现出良好的抗振性，但是在安装的方便性方面仍有改进的余地。

例如在DE 20 2010 018 115 U1中已知的插接连接器，其中插头和插座通过锁定滑动件锁定在一起，该锁定滑动件可以横向于插头的插入方向被推动到插座。然而，这里也希望改善抗振性。

发明内容

因此，本发明所要解决的技术问题是使用尽可能简单的结构方案来提供一种具有良好的抗振性并且也易于安装的插接连接器。

该技术问题通过独立权利要求的主题来实现。本发明的有利的进一步改进在从属权利要求、说明书和附图中详细说明。

根据本发明的电插接连接器——其特别适合用作车辆的高压车载电路系统中的高压插接连接器——包括具有由塑料制成的插头壳体的插头，插头壳体中形成至少一个接触腔。然而，插头壳体也可包围两个或更多个接触腔，这取决于插接连接器是单极、双极、三极还是多极连接器。电插接连接器还包括至少一个电接触部分，用于定位在一个或多个接触腔中。接触部分具有锁定螺栓，用于将插入式触头以可拆卸的方式附接到接触部分。例如，这种类型的接触部分在后公开的德国专利申请10 2015 104 377和同样后公开的德国专利申请10 2015 114 080中描述，所述两个申请的内容被合并入本申请中。接触部分在85℃时具有高达180安培的高载流能力。在这种连接中，“高压”可以理解为等于至少约48V，但优选60V或更高，还优选400V直至约650到1000V的电压。这种类型的车载电路系统在例如机动车辆中的子系统中或者在混合动力或电动车辆中的驱动和辅助动力单元中使用。

电插接连接器还包括与插头插接在一起的匹配插座。插座具有由塑料制成的壳体，以及附接到壳体以用于连接到插头的接触部分的插入式触头。

此外，电插接连接器具有适于附接到插头壳体的锁定滑动件。其安装在壳体上以横向于插头的插塞方向滑动到插座中，至少滑动到锁定位置以将插头锁定到插座。这限定了锁定滑动件的滑动方向。根据本发明，锁定滑动件具有基本上横向于插塞方向(例如沿滑动方向)延伸的引导槽，该引导槽具有倾斜平面以用于在接触部件的锁定螺栓移动到锁定位置内时引导接触部件的锁定螺栓。在本文中，倾斜平面理解成倾斜平面或坡面的常见的物理定义，即相对于水平面(例如锁定滑动件的滑动平面)倾斜的平面。

电插接连接器的这种构造具有若干优点。例如，插头的接触部分的锁定螺栓能以简单的方式通过锁定滑动件被机械地引导并移动到锁定位置，在该锁定位置中，不仅插入式触头附接到接触部分，而且插头也被锁定到插座。因此，使用工具或裸手难以到达的锁定螺栓随着锁定滑动件的运动而被携带。这意味着锁定滑动件在电插接连接器中执行若干功能，例如将插头锁定到插座并引导锁定螺栓。此外，用于锁定滑动件的引导槽的倾斜平面显著减小了将锁定滑动件移动到锁定位置所需的锁定力。因此，可以根据倾斜平面的倾斜角度来降低用于锁定的力。这优化或提高了安装的方便性。

本发明的特别有利的进一步扩展规定了锁定滑动件可移动到三个不同位置，或者它可以取三个不同位置，即：除了锁定位置之外，还有副锁定位置，其中，接触部分通过锁定滑动件被辅助锁定在接触腔中；以及安装位置，在该位置锁定滑动件保持在插头壳体上，但是使接触腔打开，从而允许接触部件插入。理想地，安装位置连接在副锁定位置的上游，其进而理想地处于锁定位置的上游。

已经证明有利的是，引导槽的倾斜平面位于用于容纳锁定螺栓的第一直线段和与锁定位置相关联的第二直线段之间。这意味着导槽基本上是Z形的。第一直线段设置用于插入或容纳接触部分的锁定螺栓，优选是在锁定滑动件处于副锁定位置时。第二直线段用于将锁定螺栓保持或夹紧在锁定位置，其中，接触部分的锁定螺栓和插头两者都被锁定到插座。直线段可以水平地对准，特别是参考在位移方向上延伸的位移平面。这里，倾斜平面相对于该水平线形成倾斜角。

已经证明可行的是，倾斜平面相对于第一和/或第二直线段或者相对于移动平面中的水平面具有例如大约30°至60°，优选大约45°的倾斜角。在该倾斜角度下，移动锁定滑动件所需的锁定力可以减小到允许容易安装的程度。因此，插接连接器可以通过施加相对较小的力来操作。

为了使主锁定接触部分在插入接触腔中后更牢固地保持在接触腔中，有利的是，锁定滑动件将接触部分辅助锁定在接触腔中的处于锁定位置上游的副锁定位置。这意味着，当接触部分从其安装位置移动到副锁定位置时，锁定滑动件自动地将接触部分辅助锁定在接触腔中。以这种方式，接触部分被牢固地保持在接触腔中，不需要任何附加的安装措施。

接触部分能以特别简单的结构方式通过在锁定滑动件的面向插头壳体的一侧上的副锁定肋而被辅助锁定。该副锁定肋在与插塞方向相对的一侧上将接触部分辅助锁定在接触腔中，优选底切于接触部分。副锁定肋优选地形成在插头壳体上，或者其被铸造并成形为使接触部分保持在接触腔中并且理想地将其压靠在插头壳体壁上，由此使得接触部分被快速夹紧。为了使锁定滑动件在上述三个位置中执行若干功能，有利的是，插头壳体具有至少一个沿插塞方向延伸的第一纵向肋和至少一个平行于第一纵向肋布置的第二纵向肋，用于与锁定滑动件相互作用。例如，第一和/或第二纵向肋用于接合锁定滑动件或其一部分和/或引导锁定滑动件和/或相对于插头壳体引导插座。

为了使锁定滑动件能够接合在插头壳体上的一个或多个上述位置，锁定滑动件可以设置有一个或多个止动凸耳，其适于以可拆卸的方式卡锁在插头壳体的第一和/或第二纵向肋上。一个或多个止动凸耳可以优选地形成或铸造在锁定滑动件上。

为了容易地安装插接连接器，有利的是，一个或多个止动凸耳在沿锁定滑动件的移动方向在锁定位置上游的副锁定位置中接合在第二纵向肋的后面。在副锁定位置，接触部分通过锁定滑动件保持在接触腔中，并且该位置通过将止动凸耳接合在第二纵向肋上而固定。因此，锁定滑动件不能容易地移回到安装位置，即，如果移动，则仅通过增加力的作用进行。

为了插接连接器的良好或直观的安装能力，有利的是，一个或多个止动凸耳在沿锁定滑动件的移动方向在锁定位置的上游的安装位置中接合在第一纵向肋的后面。例如，一个或多个止动凸耳可以布置并接合在第一和第二纵向肋之间的安装位置中。以这种方式，锁定滑动件被保持在插头壳体上的安装位置，这使得在安装期间相对容易操作。

理想地，锁定滑动件使接触腔在安装位置中打开，在安装位置中，锁定滑动件已经卡锁到插头壳体。以这种方式，尽管锁定滑动件已经接合，接触部分仍可以容易地插入接触腔中。

为了确保插头与插座牢固地接合并且确认已经正确地完成插接连接，有利的是，锁定滑动件具有弹性的位置保证臂，该弹性的位置保证臂如果通过脱离与第一和/或第二纵向肋的接合而被释放则仅允许移动到锁定位置。例如，位置保证臂可以具有位置保证凸耳，其与两个纵向肋中的一个接合或者与第一和第二纵向肋两者接合，特别是在副锁定位置。已证明有利的是，位置保证凸耳在第二锁定位置中布置在第一和第二纵向肋之间，使得锁定滑动件不能移动到安装位置或锁定位置中，因为它已经由位置保证臂阻挡。因此，锁定滑动件履行称为CPA(连接器位置保证)的附加功能。因此，根据插接连接器的设计，产生辅助锁定和CPA的组合。

为了实现作为CPA的功能，有利的是，锁定肋以这样的方式形成，即当插头插入插座中时，锁定肋被引导在第一纵向肋和第二纵向肋之间。这进一步提高了安装的便利性，因为插座或插座壳体在插塞方向上被插头或插头壳体引导。

为了更进一步改善抗振动性——其也可能使驱动单元或马达接触——插头和锁定到其上的插座可以至少部分地包围在屏蔽壳中。理想地，在插头壳体和屏蔽壳之间和/或在插座壳体和/或屏蔽壳之间存在形状配合连接，使得插头和插座另外通过屏蔽壳固定就位。理想地，屏蔽壳具有紧固凸缘，外壳可通过该紧固凸缘固定到配对件，例如马达等的配对外壳。

本发明还涉及一种插接连接器以及一种具有上述一个或多个实施例中的插接连接器的车辆。

附图说明

下面参考附图解释本发明的有利实施例。附图显示：

图1是根据本发明的电插接连接器的透视前视图，其中，通过锁定滑动件将插头锁定到固定在配对件上的插座上；

图2A是具有锁定滑动件的插头的透视前视图；

图2B是插座的透视前视图，该插座具有与插头插在一起的插入式触头；

图3是具有锁定滑动件的插头的侧视图，该锁定滑动件被示为处于用于安装的位置；

图4是具有用于容纳插头的电接触部分的接触腔的插头的俯视图；

图5是具有锁定滑动件的插头的侧视图，该锁定滑动件示出为处于副锁定位置；

图6是插头的剖视图，示出了容纳在接触腔中的电接触部分的辅助锁定；

图7是穿过插头和与其连接的插座的局部剖视图，其中插座的解锁肋在插头的两个纵向肋之间被引导；

图8是电插接连接器的局部剖面侧视图，其中，锁定滑动件处于锁定位置；和

图9是本发明的插接连接器的透视侧视图，其中，屏蔽壳至少部分地包围插头和插座。

附图仅仅示意性地示出并且仅用于说明本发明。相同或类似的元件始终使用相同的附图标记。

具体实施方式

图1示出了适于用作车辆的高压车载电路系统中的高压插接连接器的电插接连接器1的透视前视图。

插接连接器1包括具有插头壳体3的插头2和具有插座壳体5的匹配插座4(也称为基座)。至少一个电接触部分7(在图1中由插头壳体3隐藏；参见图6)容纳在插头壳体3的至少一个接触腔6中。在该实施例中，插接连接器具有三个极，因此在插头壳体3中包括总共三个接触腔6和三个接触部分7。为此，插接连接器1还具有连接到接触部分7的三根电线(未详细示出)。插头2和插座4可以沿插塞方向S以可拆卸的方式插在一起。在插接状态下，插头和插座可以任选地锁定在一起以建立由插接连接器1形成的插塞连接。

作为示例，要注意申请号为10 2015 104 377.7和10 2015 114 080.2的两个德国专利申请，其中详细描述了接触部分7。其中描述的接触部分7具有套筒8(参见图6)，该套筒8形成用于沿插入方向引导插入式触头10的容纳空间9(此处未示出)。接触弹簧11附接在套筒8的内部并且适于被可滑动的锁定螺栓12沿用于插入式触头10的容纳空间9的方向推动。在该实施例中的插入式触头10是插座4的一部分(参见图2B)。

图1还示出了用作基座的插座4穿过配对件13，插座的一个部段背离插头2，配对件13可以是马达等的配对壳。插座4以卡扣连接的方式保持在配对件13上，并且与支承凸缘(未详细示出)处于同一位置。设置用于将插头2锁定在插座4上或锁定到插座4的锁定滑动件14附接到插头壳体3并且可相对于插头壳体3移动。在该实施例中的锁定滑动件实现如下所述的若干功能。插头2也可以通过锁定到插座4而直接附接到配对件13上。

图2A示出了作为单独部件的插头2的透视前视图，其中锁定滑动件14处于用于安装的位置。可以看出，在该位置，锁定滑动件14已经被保持在插头壳体3上，但是锁定滑动件14的基部15与插头壳体3的外部间隔开。在该安装位置，没有接触部分7插入插头壳体3中。

为了更好地理解，图2B还示出了作为单独部件的插座4的透视前视图。可以看出，插座壳体5具有用于三极插接连接器1的总共三个插入式触头10。

在图3——示出了插头2处于安装位置的局部剖面侧视图——中可以看出，锁定滑动件14的基部15与插头壳体3的外部间隔开。此外，锁定滑动件14的侧部16从基部15延伸，其中，锁定滑动件14在横向于插头2的插塞方向S的方向上形成在基部15上。锁定滑动件14在此是对称的，意味着其具有附加的侧部(未示出或指示)。侧部16包括带有第一直线段18和第二直线段19的引导槽17，第一直线段18和第二直线段19限定了它们之间的从物理学中已知的倾斜平面20。倾斜平面20在此具有相对于直线段18、19的倾斜角，在这种情况下测量为大约45°，但是也可以取不同的值。引导槽17容纳、引导和替代地固定接触部分7的锁定螺栓12的轴向端部(在图3中不可见)。

图3示出了锁定滑动件14的侧部16具有垂直于插塞方向S、即从图3的绘图平面向外突伸出的第一止动凸耳21和第二止动凸耳22。此外，侧部16具有这里构造为弹性的位置保证臂23，锁定滑动件14通过该位置保证臂实现CPA(连接器位置保证)的功能，下面将更详细地解释。位置保证臂23形成在基部15上的轴向端部处，并且在相对的自由轴向端部上具有作为一种止动装置的位置保证凸耳24。其功能也将在下面更详细地解释。

图3还示出，插头壳体3具有模制的第一纵向肋25和模制的第二纵向肋26，它们彼此平行间隔开地布置并且沿插头2的插塞方向S延伸。在这里所示的锁定滑动件14的安装位置，两个止动凸耳21、22接合在第一纵向肋25和第二纵向肋26之间，使得锁定滑动件14保持在插头壳体3上。位置保证凸耳24可以被推过第一纵向肋25，因为它在面向位置保证臂23的一侧上具有凹部(在图3中被第一纵向肋25遮挡)。

图4为插头2的俯视图，示出了接触腔6在这里所示的锁定滑动件14的安装位置中是开放的。因此，在该位置中，接触部分7可以被引入插头壳体3的接触腔6中。

图5示出了插头2的局部剖面侧视图，其中，锁定滑动件14处于其副锁定位置。可以看出，锁定滑动件14相对于上述安装位置(参见图1至图4)沿移动方向V移动，结果是，基部15现在更靠近插头壳体3的外部。在该位置，位置保证臂23的位置保证凸耳24布置并接合在插头壳体3的第一纵向肋25和第二纵向肋26之间。由于通过所述接合阻止了锁定滑动件14在移动方向V上的继续移动，因而锁定滑动件14执行了插接连接器1的CPA功能。此外，示出了两个止动凸耳21、22在移动方向V上布置在第二纵向肋26的后面。止动凸耳21、22是倾斜的，以允许它们移动经过第二纵向肋26，从安装位置移动到副锁定位置。

图5显示了锁定螺栓12的轴向端部在副锁定位置中被容纳在锁定滑动件14的引导槽17中。在这种情况下，锁定螺栓12位于第一直线段18中。

图6示出了穿过插头2的一部分的局部剖切的侧视图。可以看出，锁定滑动件14在内侧上、即在背离止动凸耳21、22中的一个的一侧上具有副锁定肋27。在这里所示的副锁定位置中，副锁定肋27底切位于接触腔6中的接触部分7，从而通过锁定滑动件14将其辅助锁定。副锁定肋27使接触部分7压靠在插头壳体3上。在辅助锁定之前，例如，接触部分7通过附接其上的保持片(未示出)主锁定在接触腔6中。

图7示出了在锁定滑动件14的副锁定位置和锁定位置(参见图8)之间的中间位置穿过插头2和插座4的剖面的侧视图。可以认识到，插座4在插座壳体5上具有突伸入壳体内部的解锁肋28。图7中的解锁肋28布置在插头壳体3的第一纵向肋25和第二纵向肋26之间并被其引导。这意味着解锁肋28以这样的方式布置和实施，即解锁肋可接合在纵向肋25、26之间。解锁肋28执行的功能是使处于锁定滑动件14的副锁定位置(向图7的绘图平面内)的位置保证臂23偏转到允许位置保证凸耳24被推出与第二纵向肋26的接合并被继续推动越过第二纵向肋26的程度。这意味着，当且仅当位置保证臂23被偏转和释放时，锁定滑动件14可以从副锁定位置移动到锁定位置。当插头2和插座4插在一起时，锁定滑动件14和插座壳体5因此协作以起到CPA的作用。

图8示出了插头2的局部剖面侧视图，其中，锁定滑动件14处于其锁定位置。在该位置中，位置保证臂23的位置保证凸耳24已经被推动超过插头壳体3的第二纵向肋26，并且不再接合插头壳体3的第二纵向肋26。现在，基部15大部分抵接插头壳体3的外部。此外，在该锁定位置中，当锁定滑动件14移动通过引导槽17时，接触部分7的锁定螺栓12也将被推入其锁定位置，因此锁定螺栓被快速地保持或夹紧在第二直线段19中。这里，锁定螺栓12压靠在插入式触头10上的接触弹簧11上，使其以摩擦配合保持在容纳空间中。直线段18、19之间的倾斜平面20的作用是保持将锁定螺栓12移动到相对低的位置所需的推力。

图9示出了插塞在一起并且锁定的插接连接器1的透视前视图，其具有覆盖插接连接器1的铝或铝合金的屏蔽壳29。屏蔽壳29用于使插接连接器1与电场或电磁场屏蔽。可以认识到，屏蔽壳29至少部分地包围插头2和插座4。屏蔽壳通过附接凸缘30以摩擦配合固定到配对件13上。附接凸缘30形状配合地夹持插座壳体4的支承凸缘，支承凸缘进而被支承在配对件13上。屏蔽壳29也以形状配合的方式接合插头壳体3。

附图标记列表

1 插接连接器

2 插头

3 插头壳体

4 插座(基座)

5 插座壳体

6 接触腔

7 电接触部分

8 套筒

9 容纳空间

10 插入式触头11接触弹簧

12 锁定螺栓

13 配对件(例如，外壳)

14 锁定滑动件

15 基部

16 侧部

17 引导槽

18 第一直线段

19 第二直线段

20 倾斜平面

21 第一止动凸耳

22 第二止动凸耳

23 位置保证臂

24 位置保证凸耳

25 第一纵向肋

26 第二纵向肋

27 副锁定肋

28 解锁肋

29 屏蔽壳

30 附接凸缘

S 插塞方向

V 移动方向

Claims (14)

1.一种用于车辆的电插接连接器(1)，特别是高压插接连接器，包括：

-具有插头壳体(3)的插头(2)，该插头壳体中形成有至少一个接触腔(6)；

-要布置在所述接触腔(6)中的至少一个电接触部分(7)，该电接触部分具有用于将插入式触头(10)以可释放的方式附接到所述接触部分(7)的锁定螺栓(12)；

-插座(4)，该插座与插头(2)插在一起，具有插座壳体(5)和附接到该插座壳体上的插入式触头(10)；和

-锁定滑动件(14)，该锁定滑动件能附接到所述插头壳体(3)并且能在插头壳体上沿着与所述插头(2)的插塞方向(S)横向的方向至少移动到锁定位置内，从而使所述插头(2)锁定到插座(4)，

其特征在于：

所述锁定滑动件(14)具有引导槽(17)，该引导槽(17)基本上横向于所述插入方向(S)延伸并且具有倾斜平面(20)以在所述锁定滑动件(14)被推入锁定位置时引导所述接触部分(7)的锁定螺栓(12)。

2.根据权利要求1所述的插接连接器(1)，其特征在于，所述引导槽(17)的倾斜平面(20)布置在用于容纳所述锁定螺栓(19)的第一直线段(18)和为锁定位置对应配设的第二直线段(19)之间。

3.根据权利要求1或2所述的插接连接器(1)，其特征在于，所述倾斜平面(20)具有大约30°至60°，优选大约45°的倾斜角。

4.根据前述权利要求中任一项所述的插接连接器(1)，其特征在于，所述锁定滑动件(14)被实施为在锁定位置上游的副锁定位置将所述接触部分(7)辅助锁定在所述接触腔(6)中。

5.根据前述权利要求中任一项所述的插接连接器(1)，其特征在于，所述锁定滑动件(14)在面向所述插头壳体(3)的一侧具有副锁定肋(27)，所述副锁定肋(27)设置成用于在与所述插塞方向(S)相对的一侧上将所述接触部分(7)辅助锁定在所述接触腔(6)中，优选地将所述接触部分底切。

6.根据前述权利要求中任一项所述的插接连接器(1)，其特征在于，所述插头壳体(3)具有至少一个沿插塞方向(S)延伸的第一纵向肋(25)和至少一个平行于该第一纵向肋布置的第二纵向肋(26)，用于与所述锁定滑动件(14)相互作用。

7.根据权利要求6所述的插接连接器(1)，其特征在于，所述锁定滑动件(14)具有适于与所述第一纵向肋(25)和/或第二纵向肋(26)接合的一个或多个止动凸耳(21,22)。

8.根据权利要求7所述的插接连接器(1)，其特征在于，在锁定位置上游的副锁定位置，所述一个或多个止动凸耳(21,22)在所述锁定滑动件(14)的移动方向(V)上观察是接合在所述第二纵向肋(26)的后面。

9.根据权利要求7或8所述的插接连接器(1)，其特征在于，在锁定位置的上游的安装位置，所述一个或多个止动凸耳(21,22)在所述锁定滑动件(14)的移动方向(V)上观察是接合在所述第一纵向肋(25)的后面。

10.根据权利要求9所述的插接连接器(1)，其特征在于，所述锁定滑动件(14)在所述安装位置中使所述接触腔(6)开放。

11.根据权利要求6至10中任一项所述的插接连接器(1)，其特征在于，所述锁定滑动件(14)具有弹性的位置保证臂(23)，该位置保证臂仅允许当该位置保证臂通过偏转而脱离与所述第一纵向肋(25)和/或第二纵向肋(26)的接合时移动到锁定位置。

12.根据权利要求11所述的插接连接器(1)，其特征在于，在锁定位置上游的副锁定位置中，所述位置保证臂(23)能通过所述插座壳体(5)的解锁肋(28)脱离接合状态。

13.根据权利要求12所述的插接连接器(1)，其特征在于，所述解锁肋(28)以这样的方式形成，即使得当所述插头(2)连接到所述插座(4)时，所述解锁肋在所述第一纵向肋(25)和第二纵向肋(26)之间被引导。

14.根据前述权利要求中任一项所述的插接连接器(1)，其特征在于，所述插座(4)和与所述插座锁定的插头(2)被以形状配合方式与所述插座和所述插头相接合的屏蔽壳(29)至少部分地包围。