CN108886218A - 用于插接连接器的卡锁装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于插接连接器的卡锁装置(1)，卡锁装置具有第一卡锁器件(10)以及第二卡锁器件(20)。两个卡锁器件(10、20)可彼此插接和卡合。为了卡合第一卡锁器件(10)与第二卡锁器件(20)设置至少一个锁止元件(12)。锁止元件(12)适用于机械卡合且可经由致动器(13)被操作和松开。此外，为了防止卡锁装置(1)故障，还在第一卡锁器件(10)或第二卡锁器件(20)中布置操作件(15)。经由操作件(15)即使在致动器(15)故障时也可松开两个卡锁器件(10、20)的卡合。第一卡锁器件(10)和第二卡锁器件(20)应用在插接件以及对应的配对插接件中。

Description

用于插接连接器的卡锁装置

技术领域

本发明涉及用于插接连接器的卡锁装置，卡锁装置具有第一卡锁器件以及第二卡锁器件，其中，第一卡锁器件具有至少一个锁止元件，其中，第一卡锁器件和第二卡锁器件可通过锁止元件彼此锁止。

背景技术

为使由插接件和配对插接件构成的插接连接器彼此机械锁止需要这种卡锁装置。为了确保插接件和配对插接件的可靠连接，由此需要机械锁止以防插接连接器意外打开。

在工业领域中的插接连接器上，卡锁装置大多安装在外侧上，以便可使机械师或装配工能够打开和闭合该卡锁装置。根据插接连接器的类型和实施方式也已知卡锁装置位于插接连接器之内。这尤其在机械锁止必须受保护以防脏污、污物和湿气时是有意义的。但是在卡锁装置内置的情况下，在插接连接器的外侧上也必须始终提供操作件，通过该操作件可打开或闭合该锁止。

DE 10 2008 060 561 B4示出具有内置的卡锁装置的插接连接器。对此，在插接件的内侧上布置弹簧片，弹簧片用于与布置在配对插接件的内侧上的卡锁鼻卡合。在插接件的外侧上布置按钮，按钮穿过插接件的壁部伸出并且如此作用到弹簧片上，使得可松开与卡锁鼻的卡合。

由DE 20 2010 002 396 U1已知具有外置的卡锁装置的插接连接器。在第一插接件上安装两个锁止钩，锁止钩可旋转运动地经由销钉卡合在配对插接件上。通过锁止钩卡合在配对插接件的销钉上，使插接件以机械方式保持在配对插接件上。

由现有技术还已知这些内置的卡锁装置，这些内置的卡锁装置基于利用自动化运动的滑块或锁销。但是这些、优选使用在电动交通领域中用于防止盗窃汽车充电柱上的充电线缆的实现方案由于应用在汽车中或所属的充电柱中而设计得非常复杂。机械复杂的装置大多在结构方面非常大且因此需要空间大以便提供保护免受破坏并且可承受很大的拉拔力。

发明内容

因此，本发明的目的是，提供用于工业领域的插接连接器的卡锁装置。卡锁装置在此应如此程度地小，使得该卡锁装置可应用在商业上常见的工业插接连接器中以及防止在插接连接器之外的污染物。

此外，该卡锁装置应能以很小的电流工作。在电流中断时也应保持在插接件和配对插接件之间的锁止。但是同时即使在没有电流或在单个部件故障的情况下卡锁装置应仍然可松开。

该目的通过独立权利要求1的特征部分的特征实现。

本发明的有利的设计方案在从属权利要求中提供。

本发明涉及用于插接连接器、优选用于工业领域中的插接连接器的卡锁装置。该卡锁装置设计成用于使插接件与对应的配对插接件机械连接和锁止。对此，卡锁装置具有第一卡锁器件和第二卡锁器件。第一卡锁器件和第二卡锁器件用于相互锁止。为此，在第一卡锁器件上设置至少一个锁止元件。通过该锁止元件可使第一卡锁器件与第二卡锁器件锁止。优选地，第一卡锁器件和第二卡锁器件构造成，它们可彼此插接。

锁止元件如此设计，即，在插接件与配对插接件已插接的状态下，第一卡锁器件与第二卡锁器件通过锁止元件彼此锁止且以机械方式防止两个锁止元件的分离。根据本发明，第一卡锁器件具有致动器。致动器布置在第一卡锁器件中且可作用到锁止元件上。由此，致动器可将锁止元件带入止动位置中以及带入打开位置中，在该止动位置中锁止元件锁定彼此连接的卡锁器件，在该打开位置中，两个卡锁器件可彼此连接或彼此分离。

根据卡锁装置和插接连接器的实施方式和应用领域，致动器可以不同方式实施。由此致动器可为电驱动的致动器，例如电动马达或行程磁体(Hubmagnet)。但是使用气动式致动器，例如气缸也可为适宜的。

适宜地，第一卡锁器件和第二卡锁器件具有第一插接部件和第二插接部件。插接部件构造在卡锁器件的插接侧，由此在插接件与配对插接件彼此连接时插接部件插入彼此中。优选地，第一插接部件在此构造成销，即柱体，且第二插接部件构造成插座，即，空心筒体。由此，第一插接部件可形状配合连接地被插入第二插接部件中且容纳在其中。根据本发明也可想到且适宜的是，第一插接部件构造成插座，且第二插接部件构造成销。

如柱形实施的插接部件那样，同样可想到第一插接部件以及第二插接部件的其他实施方式，例如正方形、矩形或多边形。优选地，第一插接部件和第二插接部件在此始终能形状配合连接地插入到彼此中。但是这不是一定的。可以非形状配合连接的方式插入彼此中的插接部件也是有利的。由此，例如可使插座-插接部件比销-插接部件构造得更大，以便允许更好地插入彼此中。根据本发明在这些实施方式中仅需通过锁止元件锁止第一插接部件与第二插接部件。

根据本发明，锁止元件设置或安装在第一插接部件上。在插接部件插入彼此中的情况下，锁止元件可如此嵌接到第二插接部件中，使得插接部件不再能分开。在此，对于锁止元件的实施方式可利用由现有技术已知的用于锁止元件的所有方案。对此同样适宜的是，卡锁鼻或卡钩、止动销或止动栓以及已知的可根据工业插接连接器大小扩展的所有其他的锁止元件。

对于应用在工业领域的插接连接器中已证实使用所谓的球挡销是特别有利的。对此，锁止元件本身由至少一个球形成。适宜地，为了应用可靠，适用两个、三个或更多个球。对此，球布置在卡锁装置的构造成销-插接部件的第一插接部件中。对此，球的一个区域伸出到销-插接部件的外表面之上。球的其余部分容纳在第一插接部件中。

在销-插接部件中设置销轴并且销轴可沿着销-插接部件移动。销轴具有窄区以及宽区，根据销轴在第一插接部件中的位置窄区和宽区可使球更多地或更少地进入第一插接部件中。由此，球可在销轴的窄区上如此程度地进入销-插接部件中，使得球完全地容纳在销-插接部件中。球由此不具有止动作用且销-插接部件可被插入构造成插座-插接部件的第二插接部件中。

如果销轴运动，宽区将球从销-插接部件中压出，使得球部分地位于销-插接部件之外。在该位置中球发挥其作为锁止元件的作用。在第二卡锁器件中，球嵌合插座-插接部件后面，使得销-插接部件不再能被移走。

根据实施方式，第二插接部件可构造成不同的，使得球可作为锁止元件嵌合。除了球可在其后施加其止动作用的简短实施方式以外，也可想到在第二插接部件中环绕的槽或凹入部。在插入第一插接部件时，球可移入槽或凹入部中。

在具有球挡销的卡锁装置中，实施成具有两个或三个球特别适宜。该实施方式的改进方案规定，第一卡锁器件和第二卡锁器件配备对应的接触元件。接触元件如此安装在卡锁器件上，使得在第一插接部件和第二插接部件完全插入彼此中时接触元件同样彼此接触。接触元件可构造成电的、气动的或结合的电-气动式触头。根据插接连接器的应用领域以及致动器的实施方式在此不同的变型方案可为是有利的。

本发明的另一实施方式规定，在卡锁装置中置入终端开关。对此，终端开关(Endschalter)适宜地布置在第一卡锁器件或第二卡锁器件中。第二卡锁器件或第一卡锁器件相应地用作终端开关的操作件。由此在第一卡锁器件和第二卡锁器件彼此完全连接的情况下操作终端开关。

一种特殊的实施方式规定，终端开关布置在第二卡锁器件中并且通过第一卡锁器件的第一插接部件操作。由此可确保，构造成销的第一插接部件位于实施成插座中的第二插接部件之内且由此通过锁止元件确保可靠的机械锁止。终端开关为此经由接触元件与第一卡锁器件中的致动器连接。只有在操作终端开关时，致动器可操作锁止元件且由此产生第一卡锁器件与第二卡锁器件的锁止。

为了确保卡锁装置的防失效性，另一优选的实施方式规定，卡锁装置具有操作件，操作件作用到锁止元件上。与致动器不同，操作件对此设置且适用于手动操作。对此，操作件可直接或间接地作用到锁止元件上。

一种实施方式例如规定，操作件构造成螺纹杆。对此螺纹杆可沿着插接方向转动以及移动。致动器在插接侧安装在螺纹杆上。通过将螺纹杆反向于插接方向旋出可由此使致动器运动且由此松开锁止元件。

一种特殊的实施方式规定，球挡销的销轴构造成两件式。对此，销轴的顶端可以螺旋方式安装在销轴的主部件上。销轴的前部、即顶端用作操作件且可从插接方向向外旋出，使得球打开锁止。

适宜地，具有操作件的卡锁装置还具有开口，通过开口可从外部操作操作件。由此，在操作件位于第一卡锁器件中的情况下第一卡锁器件设有开口，该开口允许达到操作件。在操作件位于第二卡锁器件中的情况下，第二卡锁器件相应设有开口。操作件除了实施成螺纹杆或两件式的销轴也可具有销、榫头、卡锁鼻、开口销的形式或其他的适用于通过锁止元件松开锁止的技术装置。

在特别优选的实施方式中，第一卡锁器件和第二卡锁器件为插接连接器模块，插接连接器模块用于容纳在模块化的插接连接器中。在这种模块化的插接连接器中可使不同的插接连接器模块彼此结合。由此提出的卡锁装置也可特别有利地用作在这种模块化的插接连接器中的插接连接器模块。经由设置在第一卡锁器件和第二卡锁器件上的容纳器件例如可使模块化的插接连接器容纳在保持框架中，保持框架又可装入插接连接器壳体中。由此可在工业插接连接器的领域中特别灵活和可变地应用提及的卡锁装置。

附图说明

本发明的实施例在附图中示出并且在下面详细阐述。其中：

图1示出了第一实施方式的分开的卡锁装置的剖视图；

图2示出了第一实施方式的连接的卡锁装置的剖视图；以及

图3示出了第二实施方式的连接的卡锁装置的详细视图。

具体实施方式

附图包含部分简化的示意图。部分地，对于相同的、但是可能不完全相同的元件使用相同的附图标记。相同元件的不同视图可具有不同尺寸。

图1示出了根据本发明的卡锁装置1的剖视图。卡锁装置1由第一卡锁器件10和第二卡锁器件20构成。第一卡锁器件10和第二卡锁器件20构造成插接连接器模块，它们设置用于容纳在模块化的插接连接器的保持框架中。为了容纳在保持框架中，在第一卡锁器件10上形成两个容纳器件19，第一卡锁器件10可借助两个容纳器件形状配合连接地保持在保持框架的容纳部中。相应地在第二卡锁器件20上形成容纳器件29。

卡锁器件10、20优选由电绝缘的塑料制成。由此电部件可直接容纳在第一卡锁器件10和第二卡锁器件20的壳体中。在插接侧，在第一卡锁器件10上形成一个第一插接部件11。第一插接部件11压制成销式插接部件并且与销轴16和用作锁止元件12的两个球共同形成所谓的球挡销。球容纳在第一插接部件11的前部中。围绕第一插接部件11布置固定套筒，固定套筒将球保持在第一插接部件11中并且防止脱出。但是固定套筒如此设计，使得球可部分地从第一插接部件11中突出。

在第一插接部件11中引导的销轴16具有一窄区以及一宽区。在图1中，销轴16如此布置在第一插接部件11中，使得球位于销轴16的窄区中并且完全地进入第一插接部件11中。

在销轴16的窄区和宽区之间设置有斜面。通过销轴16朝插接方向运动，经由斜面沿径向向外挤压球，使得球从第一插接部件中突出(参见图2)。为了使销轴16能够直线运动，销轴16在后侧具有螺纹，螺栓17可转动地插入该螺纹中。通过转动螺栓17，销轴16可朝第一卡锁器件10的插接方向或反向于插接方向直线运动。

为了转动螺栓17，在第一卡锁器件10中设置致动器13。致动器13构造成电动马达。通过施加电压，电动马达作为致动器13使螺栓17转动，由此销轴16进行直线运动。从而经由致动器13可使锁止元件12从第一插接部件11中运动出来或者运动到第一插接部件11中。

在销轴16上还设有指示器9。指示器9可经由传感器8在第一卡锁器件10中记录并且由此确定销轴16的位置。前述实施例中的感应机构例如可以光学方式实现。但是也可想到例如基于磁或电容作用方式的其他传感器。

在第一卡锁器件10的背侧上设置开口18，开口允许对操作件15的访问。操作件15实施成螺纹杆并且用于致动器13在第一卡锁器件10中的直线定向和固紧。致动器13和操作件15为此具有可旋转的连接。在停电的情况下可能不再能确保对致动器13，即电动马达的供电。在这种情况下，可经由开口18转动操作件15且由此使整个致动器13直线运动。由此销轴16反向于插接方向运动，因此球12可进入第一插接部件11中。因此，即使在没有供电的情况下也可松开卡锁器件10、20。

在插接侧，在第一插接部件11旁边，在第一卡锁器件10上还设有电接触元件14。接触元件14在附图中仅示意性地示出并且可承担不同任务。例如可经由接触元件14将第二卡锁器件20中的终端开关23连接到电子设备上或连接第一卡锁器件10中的致动器13。

第二卡锁器件20在插接侧、与第一卡锁器件10面对地具有第二插接部件21。第二插接部件21构造成插座，插座与第一卡锁器件10的构造成销的第一插接部件11对应地作用。第一插接部件11可形状配合连接地容纳在第二插接部件21中。对此，第二插接部件21比第一插接部件11短。由此，第一插接部件11可以如此程度插入第二插接部件21中，使得锁止元件12直至达到第二插接部件21的后方(参见图2)。

在第二插接部件21之上，将接触元件24设置在第二卡锁器件20上。接触元件24用于插接和接触在第一卡锁器件10上的对应的接触元件14。接触元件24与终端开关23连接，终端开关布置在第二卡锁器件20中。终端开关23如此定位，使得第一卡锁器件10的第一插接部件11在其完全引入第二插接部件21中时可操作终端开关23。

经由终端开关23可允许对致动器13的操控。由此致动器13只有在操作终端开关23时才工作。即，只有在第一卡锁器件10和第二卡锁器件20完全连接时。这防止在卡锁装置1未插接的状态下或在卡锁装置的接触过程期间发生球挡销的无意锁止。

适宜地，第二插接部件21在内侧设有金属套。金属套尤其用于保护塑料材料。由此不会在插接或分离时损坏塑料。同样可使锁止元件12更好地或受限地卡合在金属套的端部上。由此确保第一卡锁器件10与第二卡锁器件20更牢固且精确地配合。

在图2中示出了图1的卡锁装置1处于接触的、锁止的状态中。第一卡锁器件10与第二卡锁器件20接合到一起，由此，第一插接部件11完全插入到第二插接部件21中。

用作致动器13的马达如此程度地转动，使得经由固定在马达的转子上的螺栓17使销轴16朝第二卡锁器件20的方向移动。通过销轴16在第一插接部件11之内的直线移动，锁止元件12经由在销轴16的窄区和宽区之间的斜面沿径向向外受到挤压。由此，锁止元件12伸出到第一插接部件11的周边之外并且卡在第二插接部件21之后。由此第一插接部件11不再能从第二插接部件21中拉出。

只有通过将马达转到初始位置(图1)中可将销轴16拉回且由此使锁止元件12再次运动到第一插接部件11中。特别有利地，在卡锁装置1实施成球挡销时，即使在第一卡锁器件10和第二卡锁器件20之间有应力的情况下也无运行缺陷地松开锁止。在此利用了球挡销的优点，即，球(锁止元件12)即使在力作用下也可运动到第一插接部件11中。球在锁止状态下仅被销轴16挤压而维持锁止。

对于对致动器13的供电不足、供电故障或供电中断的情况，还可经由操作件15对卡锁装置1进行紧急解锁。通过将构造成螺纹杆的操作件15旋出，同样使安装在其上的致动器13反向于第一卡锁器件10的插接方向运动。通过整个致动器13的运动也使与之连接的销轴16在第一插接部件11中运动，使得锁止元件12松开在第一卡锁器件10和第二卡锁器件20之间的锁止。

但是上述紧急解锁仅在卡锁装置1的致动器侧工作。对于从相对侧的紧急解锁需要另一实施方式，该实施方式在图3和图4中示出。在该实施例中，可从没有致动器13的第二卡锁器件20的那侧进行紧急解锁。为此，第二卡锁器件20具有开口18，该开口允许在后侧达到第二卡锁器件20的内侧。

在该实施例中，销轴16实施为两件式。特别地，销轴16由主部件16a和顶端16b构成。销轴16的顶端16b至少形成用于使锁止元件12止动的宽区。在示出的实施例中，在顶端16b上设置销轴16的宽区和窄区。

销轴16的主部件16a和顶端16b经由螺纹可松开地彼此连接。对于紧急解锁(图4)的情况，可通过开口18借助相应的工具将销轴16的顶端16b拧下。通过移除顶端16b，锁止元件12可完全地进入第一插接部件11中。第一卡锁器件10与第二卡锁器件20的锁止由此被松开且可分离插接连接器。在该实施例中，销轴16的顶端16b用作打开卡锁装置1的操作件15。

销轴16的这种实施方式允许即使在没有电流用于致动致动器13时也能够特别有利地打开卡锁装置1。由此也可消除致动器13的功能失效或技术故障。

Claims (24)

1.一种用于插接连接器的卡锁装置(1)，所述卡锁装置具有第一卡锁器件(10)以及第二卡锁器件(20)，

其中，所述第一卡锁器件(10)具有至少一个锁止元件(12)，

其中，所述第一卡锁器件(10)和所述第二卡锁器件(20)能通过所述锁止元件(12)彼此锁止，

其特征在于，

所述第一卡锁器件(10)具有致动器(13)，

其中，所述致动器(13)作用到所述锁止元件(12)上。

2.根据前述权利要求所述的用于插接连接器的卡锁装置(1)，其特征在于，

所述第一卡锁器件(10)具有第一插接部件(11)且所述第二卡锁器件(20)具有第二插接部件(21)，

其中，所述第一插接部件(11)和所述第二插接部件(21)形成为能插入彼此中。

3.根据前一项权利要求所述的用于插接连接器的卡锁装置(1)，其特征在于，

所述第一插接部件(11)和所述第二插接部件(21)形成为能形状配合连接地插入彼此中。

4.根据权利要求2或3所述的用于插接连接器的卡锁装置(1)，其特征在于，

所述第一插接部件(11)实施成销，且所述第二插接部件(21)实施成插座，或

所述第一插接部件(11)实施成插座，且所述第二插接部件(21)实施成销。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的用于插接连接器的卡锁装置(1)，其特征在于，

所述锁止元件(12)构造在所述第一卡锁器件(10)的所述第一插接部件(11)上。

6.根据前一项权利要求所述的用于插接连接器的卡锁装置(1)，其特征在于，

所述锁止元件(12)能接合到所述第二卡锁器件(20)的所述第二插接部件(21)中。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的用于插接连接器的卡锁装置(1)，其特征在于，

所述第一卡锁器件(10)的所述第一插接部件(11)与所述锁止元件(12)共同形成为所谓的球挡销，

其中，所述锁止元件(12)形成为球，且所述第二卡锁器件(20)的所述第二插接部件(21)形成为用于所述球挡销的容纳部。

8.根据前一项权利要求所述的用于插接连接器的卡锁装置(1)，其特征在于，

所述球挡销具有两个形成为球的锁止元件(12)。

9.根据前述权利要求中任一项所述的用于插接连接器的卡锁装置(1)，其特征在于，

所述第一卡锁器件(10)和所述第二卡锁器件(20)具有对应的接触元件(14、24)。

10.根据前一项权利要求所述的用于插接连接器的卡锁装置(1)，其特征在于，

所述接触元件(14、24)形成为电触头、气动式触头或结合的电-气动式触头。

11.根据前述权利要求中任一项所述的用于插接连接器的卡锁装置(1)，其特征在于，

所述卡锁装置(1)具有终端开关(23)，

其中，在第一和第二卡锁器件(10、20)完全接触时操作所述终端开关(23)。

12.根据前一项权利要求所述的用于插接连接器的卡锁装置(1)，其特征在于，

所述终端开关(23)布置在所述第二卡锁器件(20)中且能通过所述第一卡锁器件(10)操作。

13.根据权利要求9或10以及权利要求11或12所述的用于插接连接器的卡锁装置(1)，其特征在于，

所述终端开关(23)经由所述接触元件(14、24)与所述致动器(13)电连接。

14.根据前述权利要求中任一项所述的用于插接连接器的卡锁装置(1)，其特征在于，

所述致动器(13)是电驱动的致动器。

15.根据前一项权利要求所述的用于插接连接器的卡锁装置(1)，其特征在于，

所述致动器(13)形成为电动马达。

16.根据权利要求14所述的用于插接连接器的卡锁装置(1)，其特征在于，

所述致动器(13)形成为行程磁体。

17.根据权利要求1至13中任一项所述的用于插接连接器的卡锁装置(1)，其特征在于，

所述致动器(13)为气动式驱动的致动器。

18.根据前述权利要求中任一项所述的用于插接连接器的卡锁装置(1)，其特征在于，

所述卡锁装置(1)具有操作件(15)，

其中，通过所述操作件(15)能解锁所述锁止元件(12)。

19.根据前一项权利要求所述的用于插接连接器的卡锁装置(1)，其特征在于，

所述操作件(15)作用到所述致动器(13)上且由此能间接地解锁所述锁止元件(12)。

20.根据前一项权利要求所述的用于插接连接器的卡锁装置(1)，其特征在于，

所述操作件(15)形成为螺纹杆，所述螺纹杆能转动且直线运动地布置在所述第一卡锁器件(10)中，

其中，所述致动器(13)安装在所述操作件(15)上且布置成能与所述操作件一起直线运动。

21.根据权利要求18所述的用于插接连接器的卡锁装置(1)，其特征在于，

所述操作件(15)布置在所述第一插接部件(11)中且能从所述第一卡锁器件(10)的插接方向达到。

22.根据权利要求18至21中任一项所述的用于插接连接器的卡锁装置(1)，其特征在于，

所述卡锁装置(1)具有开口(18)，且经由所述开口(18)能达到所述操作件(15)。

23.根据前述权利要求中任一项所述的用于插接连接器的卡锁装置(1)，其特征在于，

所述第一卡锁器件(10)和所述第二卡锁器件(20)分别为用于被容纳在模块化的插接连接器中的插接连接器模块。

24.根据前一项权利要求所述的用于插接连接器的卡锁装置(1)，其特征在于，

所述第一卡锁器件(10)和所述第二卡锁器件(20)具有容纳器件(19、29)，所述容纳器件形成为用于将所述卡锁器件(10、20)容纳在插接连接器中。