CN107251325B - 用于电连接的插塞连接 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在第一导线（2）和第二导线（3）之间的电连接的插塞连接（1），其包括能够连接在第一导线（2）上的接触销（4）、能够连接到第二导线（3）上的夹钳（5）、和具有锥形的夹环内表面（10）的夹环（9），夹钳具有用于插入接触销（4）的空隙（6）、锥形的夹钳外表面（7）、和用于构造n个夹爪的至少n个缝隙（8），其中n

1，锥形的夹钳外表面（7）贴靠在锥形的夹环内表面上，其中，通过夹钳（5）和夹环（9）之间的相对运动至少一个夹爪能够夹紧到接触销（4）上。

Description

用于电连接的插塞连接

技术领域

本发明涉及一种用于电连接的插塞连接。

背景技术

例如在功率电子设备中接触系统用于在导线之间的能够分离的电连接。在此，通常使用具有弹簧接触或者螺旋连接的插塞接触系统。插塞接触能够遮盖地结合，其中，螺旋连接需要使用螺丝刀。然而，插塞接触常常不满足必要的振动要求、例如用于在车辆中的传动-和马达结构中的控制仪器。在此也要注意，插塞接触系统不能被构造得任意大。在车辆领域中对于手动装配来说插入力应当为小于75 N。

插塞接触系统的弹簧接触的基本材料由于必须的弹簧特性具有糟糕的电的和热的传导能力。接触面多数是点状或者线状的并且因此在大小上受限于几平方毫米。由于糟糕的电的和热的传导能力和小的接触面产生电的和热的电阻，这导致接触系统的明显的升温。由此，电传导能力受限。对于接触系统来说极限温度例如在180

上。

发明内容

不同于按照现有技术的插塞接触系统本发明示出了插塞连接，在该插塞连接中接触销大部分地在几乎整个周圆上与夹钳接触（第一和第二实施例），或者接触套完全地在整个周圆上与夹紧销接触（第三实施例）。根据本发明在此不存在点接触或者线接触，而是表面的接触。同时，不涉及传统的弹簧接触，从而利用非常小的力根据本发明的系统能够被插入。对于基本材料来说可以采用高传导能力的铜或者铝，从而产生非常小的电的和热的过渡电阻。通过大的表面接触和基本材料好的热传导能力防止由于升温在接触销和夹钳之间或者在接触套和夹紧销之间的相对运动。优选地在此设置一种单纯的插塞系统、没有螺旋接触（Schraubkontakt），从而能够遮盖地结合，其中，不需要使用工具。在夹紧件之间进行表面的夹紧，使得根据本发明的插塞连接忍受大的振动负荷。通过楔形效应产生大的夹紧力，通过该夹紧力防止在µ-区域中的自身相对运动。此外，根据本发明的插塞连接可以实现非常小的结构高度，因为仅仅小的结合深度是必须的。

通过根据本发明的用于两个导线之间的电连接的插塞连接（在整个发明的框架下根据本发明的插塞连接也可以称为接触系统）实现所有的优点。插塞连接包括（按照第一和第二实施例）能够连接在第一导线上的接触销和能够连接到第二导线上的夹钳。插塞连接被闭合，方法是将接触销插入到夹钳中。夹钳对此具有空隙，接触销插入到该空隙中。空隙的几何形状对应于接触销的几何形状。此外，接触销的外部直径相当于空隙的内部直径。由此保证，接触销以其周圆贴靠在空隙中。

夹钳具有锥形的夹钳外表面。在锥形的夹钳外表面上构造有至少一个缝隙。该缝隙也称为轴向的缝隙，该轴向的缝隙沿径向方向完全地从空隙通过围绕该空隙的壁向外延伸。至少一个缝隙将夹钳的围绕该空隙的区域划分成至少一个夹爪。一般来看n个缝隙形成n个夹爪，其中n

1。

插塞连接还包括具有锥形的夹环内表面的夹环。锥形的夹环内表面贴靠在锥形的夹钳外表面上。通过在夹钳和夹环之间的相对运动由于锥形的表面至少一个夹爪卡紧到或者压到接触销上。由此接触销保持在夹钳的空隙的内部中。

从属权利要求示出了本发明的优选的改进方案。

特别地规定，随着接触销插如到空隙中同时夹钳也被闭合。这可以实现，方法是随着接触销的插入同时也实施了在夹钳和夹环之间的相对运动。

对此存在两个优选的变型：

根据第一变型（第一实施例）优选地规定，接触销和夹钳这样地构型，从而在接触销插入到空隙中时夹钳压到夹环中。该夹环因此是固定的并且随着接触销的插入同时夹钳运动。对此尤其地设置有容纳部、优选地由塑料制成。夹环固定地布置在容纳部中。特别地，该夹环由容纳部的塑料注塑包覆。夹钳可动地插在夹环中。有利的是，容纳部或者相对应的盖这样地构型，从而夹钳防丢失地被容纳。

借助接触销对于夹钳的运动存在不同优选的可能性：接触销可以靠在夹钳的底部处并且由此挤压夹钳。可替代地，接触销可以以凸肩（Schulter）嵌接在上边缘处或者在夹钳的缩进部处并且由此夹钳朝夹环的方向移动。

在第二变型（第二实施例）中优选地规定，接触销和夹钳这样地构型，从而在接触销插入到空隙中之后夹环压到夹钳上。在该变型中夹钳因此是固定的。当接触销在位置中时，夹环压到夹钳上。在此尤其是与接触销分离的部分压到夹环上。优选地设置有容纳部、优选地由塑料制成，其中，夹钳固定地布置在容纳部中。特别地，夹钳的一部分被作为支座的容纳部的塑料容纳。夹环可动地处在夹钳上。容纳部或者盖优选地这样构型，从而夹环防丢失地处在夹钳上。

此外，本发明包括（第三实施例）用于电连接的插塞连接，其中，代替接触销采用接触套。相应地代替夹钳采用夹紧销。该夹紧销再通过夹紧心轴夹紧。然而，同样根据本发明的原则保持不变，据此采用夹紧元件和表面的接触件。

第二插塞连接也包括能够连接在第一导线上的接触套和能够连接到第二导线上的夹紧销。该夹紧销被构造用于插入到接触套中。接触套内侧的几何形状对应于夹紧销几何的外部形状。此外，接触套的内部直径相当于夹紧销的外部直径，从而产生表面的接触。夹紧销具有锥形的夹紧销内表面。利用至少一个缝隙，将夹紧销划分成至少一个夹爪。缝隙在此又可以称为轴向的缝隙，该轴向的缝隙从锥形的夹紧销内表面通过整个围绕的壁向外延伸。在夹紧销中n个缝隙形成n个夹爪，其中n>=1。

此外，夹紧心轴设置有锥形的夹紧心轴外表面。该夹紧心轴外表面贴靠在锥形的夹紧销内表面上，其中，通过在夹紧心轴和夹紧销之间的相对运动至少一个夹爪向外地能够夹紧到或者能够压到接触套上。

有利地规定，夹紧心轴布置在接触套中。由此保证，随着接触套和夹紧销插在一起同时夹紧心轴插入到锥形的夹紧销内表面中并且由此同时至少一个夹爪向外地被挤压。

夹紧心轴和接触套可以共同形成一体制造的构件。可替代地，也可以采用两个单独的构件。

针对接触销或者接触套以及夹钳或者夹紧销来说有利地采用铜、黄铜、青铜、或者铝。表面可以利用锡、银、金或者钯覆层。然而，优选地不采用附加的表面。

不仅在夹钳中而且在夹紧销中夹爪的数量n有利地在1、2、3、4、5或者6中。

此外，本发明包括机动车组件，所述机动车组件包括至少一个插塞连接，如其刚刚被描述的那样，其中，插塞连接特别地布置在机动车的功率电子设备和/或电化学的能量存储器和/或电的驱动器处。在该领域中例如出现从大约20至1000安培的电流。同时，在车辆领域中存在这样的要求，即插塞连接必须价格低廉地制造并且容易地装配。前提满足在这里介绍的插塞连接。

可替代地为了应用在机动车中优选地规定，根据本发明的插塞连接用在光伏设备、风能设备或者整流器处。

根据本发明的插塞连接特别适合于功率模块、例如逆变器的连接。

附图说明

接下来参照附图详细地描述本发明的实施例。在此，

图1根据第一实施例示出了根据本发明的插塞连接的多个视图，

图2根据第一实施例示出了根据本发明的插塞连接的截面图，

图3和4根据第二实施例示出了根据本发明的插塞连接，以及

图5和6根据第三实施例示出了根据本发明的插塞连接。

具体实施方式

图1根据第一实施例示出了在不同状态下的插塞连接1。插塞连接1用于在第一导线2和第二导线3之间的能够分离的电连接。第一导线2与接触销4连接。第二导线3与夹钳5连接。特别地图1中截面示图可以得知，夹钳5具有空隙6。空隙6在其尺寸上对应于接触销4，从而在被插入的接触销4中产生表面的接触。

夹钳5还具有锥形的夹钳外表面7。至少一个缝隙8处在夹钳外表面7中。通过缝隙8产生夹钳5的至少一个夹爪。

插塞连接1还包括具有锥形的夹环内表面10的夹环9。该夹环9插在夹钳5上。

空隙6的底部15是闭合的，从而接触销4靠在底部15处。由此在插入接触销4时夹钳5向下并且由此相对于夹环9运动。由于锥形的表面7、10在此至少一个夹爪卡紧到接触销4上。

图2详细地按照第一实施例示出了插塞连接1。借助该示图可以很好地看出，所述夹环9固定地布置在容纳部11中。该容纳部11例如是塑料，其中，夹环9被注塑包覆。在上面容纳部11借助盖12部分地闭合。在盖12中设置有孔，用以插入接触销4。盖12这样地构型，使得夹钳5相对于夹环9在一定的周圆上可动。同时盖12也用于夹钳5的防丢失的容纳部。

优选地规定，插塞连接1中的多个插塞连接整合在一个插头中。对此可以采用示意性示出的壳体13。针对多个并排布置的插塞连接1的公差补偿，接触销4和夹钳5的对置的端部通过弹簧14相对于壳体13被支撑。

图2还示出了底部15，接触销4压到底部上，用以随着接触销4的插入同时夹钳5相对于夹环9运动。可替代地，对此也可以实现的是，接触销4或者与接触销4固定连接的元件压到夹钳5的上边缘16上。此外可以实现的是，在空隙6的内部设置有相对应的凸肩，接触销4压到该凸肩上。

图3和4根据第二实施例示出了插塞连接1。相同的或者功能相同的构件在第一和第二实施例中设有相同的附图标记。

在第二实施例中夹环9以及接触销4从相同的侧被插上。有利的是随着接触销4的插入同时夹环9向下并且由此压到夹钳5上。对应地在此接触销4不靠在底部15处。

在第二实施例中，在插入插塞连接1时接触销4压到夹环9上。附加地或者可替代地，夹钳5朝相反的方向上、也压到夹环9上。

图5和6根据第三实施例示出了插塞连接100。在第三实施例中也进行夹爪的卡紧和同时在接触件之间的表面的接触。在第三实施例中代替接触销4采用接触套104。夹紧销105插入到接触套104中。夹紧销105在其功能上对应于夹钳5。夹紧销105在所示的实施例中具有四个缝隙108。这些缝隙108将夹紧销105划分成四个夹爪。锥形的夹紧销内表面107处在夹紧销105中。为了推开夹爪把夹紧心轴109放到夹紧销内表面107中。夹紧心轴109对此具有相对应的锥形的夹紧心轴外表面110。

在所示的实施例中夹紧心轴109处在接触套104的内部中。随着接触套104和夹紧销105之间的相对运动同时由此夹紧心轴109也压到夹紧销105中。

所有的三个实施例示出了容易待结合的插塞连接1、100，所述插塞连接忍受非常大的振动负荷、能够被容易地制造、能够利用小的结合力连接并且具有小的电的和热的过渡电阻。

Claims (8)

1.用于在第一导线（2）和第二导线（3）之间的电连接的插塞连接装置（1），包括：

能够连接在第一导线（2）上的接触销（4），

能够连接到第二导线（3）上的夹钳（5），所述夹钳具有用于插入接触销（4）的空隙（6）、锥形的夹钳外表面（7）以及用于构造n个夹爪的至少n个缝隙（8），其中n

1，

具有锥形的夹环内表面（10）的夹环（9），所述锥形的夹钳外表面（7）贴靠在锥形的夹环内表面处，其中，通过所述夹钳（5）和所述夹环（9）之间的相对运动至少一个夹爪能够夹紧到接触销（4）上，其中，

所述接触销（4）和所述夹钳（5）这样地构型，在接触销（4）插入到空隙（6）的过程中，所述接触销（4）与所述夹钳（5）发生机械式接触并且由此使所述夹钳（5）压紧到所述夹环（9）中，和/或

所述接触销（4）和所述夹环（9）这样地构型，在接触销（4）插入到空隙（6）的过程中，所述接触销（4）与所述夹环（9）发生机械式接触并且由此使所述夹环（9）压紧到所述夹钳（5）上。

2.按照权利要求1所述的插塞连接装置，其特征在于容纳部（11），其中，所述夹环（9）固定地布置在容纳部（11）中并且所述夹钳（5）可动地插在夹环（9）中。

3.按照权利要求1所述的插塞连接装置，其特征在于容纳部（11），其中，夹钳（5）固定地布置在容纳部（11）中并且夹环（9）可动地插在夹钳（5）上。

4.按照权利要求2或3所述的插塞连接装置，其特征在于，所述容纳部（11）由塑料制成。

5.用于在第一导线（2）和第二导线（3）之间的电连接的插塞连接装置（100），所述插塞连接装置包括：

能够连接在第一导线（2）上的接触套（104），

能够连接到第二导线（3）上的夹紧销（105），所述夹紧销被构造用于插入到接触套（104）中，所述夹紧销具有锥形的夹紧销内表面（107）以及用于构造n个夹爪的至少n个缝隙（108）其中n

1，

具有锥形的夹紧心轴外表面（110）的夹紧心轴（109），其中，通过所述夹紧心轴（109）和所述夹紧销（105）之间的相对运动，使所述锥形的夹紧心轴外表面（110）贴靠在锥形的夹紧销内表面（107）处，从而至少一个夹爪能够夹紧到接触套（104）上。

6.按照权利要求5所述的插塞连接装置，其特征在于，所述夹紧心轴（109）布置在所述接触套（104）中。

7.按照权利要求6所述的插塞连接装置，其特征在于，所述夹紧心轴（109）和所述接触套（104）共同一体地制造。

8.包括至少一个按照前述权利要求中任一项所述的插塞连接装置（1、100）的机动车组件，其中，所述插塞连接装置（1、100）布置在机动车的功率电子设备和/或电的能量存储器和/或电的驱动器处。

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