CN109314343B - 电插头连接 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电插头连接器，包括第一连接器、第二连接器和闭锁机构，其中，第一连接器具有第一电接触元件和至少一个磁体，并且，其中第二连接器具有第二电接触元件和至少一个与第一磁体极性相反的第二磁体，其中第一和第二接触元件用于产生第一和第二连接器之间的电连接以传输电力或数据，并且，其中闭锁机构设计成自锁式。

Description

电插头连接

技术领域

本发明涉及一种电连接器，涉及一种电连接器的操作方法，以及涉及一种包括电连接器的支撑件。

背景技术

DE 20 2006 020 263 U1揭示了一种电连接系统。此种的连接系统用于电力和数据或信号的传输，为此通常具有许多接触元件，这些接触元件在连接系统闭合时连接到相应的配合接触元件。接触元件可以布置在插头中，同时配合接触元件可以布置在插座中。为了使得接触元件与配合接触元件接触而不发生问题，相互对齐的磁体插入在插头和插座中。在这种情况下，插头和插座中的磁体互相吸引，并且确保了插头磁性地连接到插座，并且在此过程中，接触元件与配合接触元件接触。一般地，插头设有两个磁体，并且分别地，插座设有两个磁体提。

已经发现，磁体和相对磁体的使用特别适合于：用于首先建立接触元件和配合接触元件之间的安全连接，其次促进连接过程。此种的连接系统也可以在一定限制下是自锁式的。

虽然连接器内的磁体促进了各连接器部分的插头连接，但是在关键性安全领域中的应用，或在具有机械负载或震动的应用领域中，可能需要额外固定连接器。

不同的闭锁机构，例如螺钉和螺纹，已经被本领域的技术人员知悉用于该目的。但是，当插头连接连接器时，这被证明是复杂的。

这是需要改进的情形。

发明内容

针对背景技术，本发明基于说明一种改进的自定位电连接器的目的。

本发明的部分实施例提供了一种电连接器，包括第一连接器部、第二连接器部和闭锁机构；

其中，所述第一连接器部包括第一电接触元件和至少一个第一磁体；

其中，所述第二连接器部包括第二电接触元件和至少一个与所述第一磁体极性相反的第二磁体；

其中，所述第一电接触元件和所述第二电接触元件设计为在所述第一连接器部和所述第二连接器部之间建立电连接，用于电力和/或数据的传输，并且，所述第一接触元件设计为至少一个接触条、和/或所述第二接触元件设计为至少一个接触插脚或至少一个弯曲的触体；以及

其中，所述闭锁机构是自锁设计，所述闭锁机构包括闭锁元件和闩锁元件，所述闭锁元件位于所述第一连接器部或所述第二连接器部内，所述闩锁元件位于所述第二连接器部或所述第一连接器部内，所述闭锁元件包括C形弹簧，所述C形弹簧包括开口；

其中，通过将所述闩锁元件推出或拉出所述开口解锁所述电连接器。

本发明的部分实施例提供了一种上述电连接器的操作方法，所述操作方法包括：

沿闭合方向将所述第一连接器部向所述第二连接器部移动，所述闭合方向沿着与所述电连接器平面垂直的方向；

建立所述第一连接器部和所述第二连接器部之间的电连接；

通过所述闭锁机构将所述第一连接器部自锁到所述第二连接器部；

将所述第二连接器部或所述闭锁元件旋转至打开位置，或将所述第二连接器部沿打开方向移动，所述打开方向沿着所述电连接器平面；

断开所述电连接器。

本发明的部分实施例提供了一种支撑件，包括上述电连接器，其中，所述支撑件能够支撑在主体上。

鉴于本发明，术语“闭锁”理解为：由于第一或第二连接器部的非限定的移动或在第一或第二连接器部的非限定的移动，或由于非限定的作用在第一或第二连接器部上的力，连接器不能被释放。

相应地，术语“解锁”也应该理解为，具体地，由于非限定的作用在第一或第二连接器部上的力，被封锁的连接器能够被单独释放。这不需要对解锁机构进行单独的直接或间接的操作，而是能够与连接器无关。

本发明基于的理念包括提供具体的容易使用的电连接器，借助具有磁体的连接器，该磁体能够确保连接器自定位。磁性连接通过自动闭锁机构来保证。

有利的改良和改进可以在其他从属权利要求中，以及也可以在说明书结合附图中找到。

根据本发明的优选的实施例，闭锁装置能够通过在预定的打开方向上移动和/或旋转第一和/或第二连接器部来解锁。例如，可以想到出于解锁目的，连接器部或部分的连接器部必须旋转至某个位置。出于解锁目的，如果在预定方向上的力的作用，例如通过向下拉，必须被实施，这将是尤其有利的。

通过这种方式，连接器对抵御机械负载和存在的振动是足够可靠的。另外，所描述的解锁是尤其容易使用的，因为其可以通过使用者和使用者一个手被“盲”释放。

根据又一优选实施例，闭锁机构具有位于第一或第二连接器部内的闭锁元件，以及具有位于第二或第一连接器部内的闩锁元件，其中，闭锁元件和/或闩锁元件能够以弹簧弹性的方式在预先设定的第一方向上产生变形，以及被设计成在与第一方向不同的第二方向上呈刚性的。

这保证了由于第二方向上的力的作用，闭锁元件提供阻塞，并且连接器的打开是不可能的。例如，可以想到闭锁元件在与插头平面垂直的方向(参见后文z方向)上是刚性设计，以及在插头平面内是弹性设计。所以，连接器能够从多个闭合方向被关闭，但可以仅从一个方向或仅沿一个方向被打开。

根据又一优选实施例，闭锁元件具有布置在第一或第二连接器部内的弹簧，其中，弹簧设计为圆的圆弧形。

例如，弹簧可以是C形设计。因此，通过闩锁元件，弹簧可以在闭锁过程中展开，直到闩锁元件在C形的弹簧的台阶后闩锁。作为一个选择，闩锁元件也能够经由开口横向地插入C形弹簧，直到其在弹簧的台阶后闩锁。为了解锁连接器，闩锁元件被横向(在打开方向上)拉或推出C形弹簧的开口。由于在闩锁元件上的拉动，弹簧的展开受阻。

作为一种选择，可以想到闭锁元件的台阶在后面被弹起，因此同样保证了闭锁元件的展开。

根据又一优选实施例，闭锁元件能够通过闩锁元件从多个闭合方向被弹性形变，并且闩锁元件能够通过闭锁元件在正好一个打开方向或打开位置被释放。这保证了连接器不能以相同的方式被打开和闭合。

例如，有利地，从上方将闭锁元件和/或弹簧进行倒角或修圆，并且将闭锁元件和/或弹簧设计为在底部具有锐利边缘。由于来自于上方(闭合方向)的力的作用，闭锁元件的轮廓因此允许弹簧的展开，反之，由于来自于下方的力的作用，弹簧不能变形。

根据又一优选实施例，第一连接器部连接于第一器件侧的印刷电路板，第二连接器部连接于第二印刷电路板和/或电缆。以这种方式，本发明的电连接器将电气设备连接至电缆，以用于电力/数据传输。作为选择，凭借第二印刷电路板连接于能量存储器或数据载体，两个印刷电路板之间的连接能够被建立。

根据又一优选实施例，第一接触元件设计为至少一个接触条和/或第二接触元件设计为至少一个接触插脚或至少一个弯曲的触体。接触元件以节约成本的方式制造，和制造为具有特别长使用寿命。

根据又一优选实施例，第一和第二接触元件中的每个都具有多个接触元件，该多个接触元件以相互水平偏移的方式布置，尤其不是互相前后布置。该布置保证了接触元件的均衡使用，因此延长了接触件的使用寿命。

根据又一优选实施例，第一连接器部和第二连接器部中的每个都具有用于在打开方向上引导第一和第二连接器部的引导元件。引导元件阻止两个连接器部发生倾斜，因此有利于操作者控制。这保证了使用者能够用一只手可靠地将连接器解锁。

将根据本发明的连接器装配至支撑件，该支撑件可以支撑于主体上，这是特别有利的。支撑件能够以特别简单和安全的方式装配，例如，装配至护罩。

根据本发明的支撑件适合于，尤其作为外壳手术电气设备的支撑件。例如，外科医生经常穿戴金属“头带”，如外科手术灯、外科手术显微镜或摄像机等电气设备装配于其上。

上述改良和改进能够，在适当的情况下，与任何想要的方式进行结合。本发明其他可能的改良、改进和实施也包括本发明上下文所描述的示例性实施例中没有明确记载的特征的组合。特别地，本领域的技术人员也将增加个别的方面在这种情况下作为本发明分别的基本形式的改进或补充。

附图说明

本发明将采用示意图中所示的示例性实施例进行详细解释：

图1示出了本发明一实施例中在电连接建立前的第一连接器部和第二连接器部；

图2是本发明一实施例的电连接器的立体图；

图3是本发明又一实施例的第一连接器部的立体图；

图4是本发明又一实施例的电连接器在打开过程中的立体图；

图5是本发明第一实施例中第二连接部的立体图；

图6是本发明第二实施例中第二连接部的立体图；

图7是本发明又一实施例中在电连接建立前的第一连接器部和第二连接器部的仰视立体图；

图8是本发明又一实施例的第一连接器部和第二连接器部的立体图。

附图提供了本发明实施方式的进一步理解。其构成实施例并与说明书共同用于解释本发明的内容和原理。结合附图，其他实施方式以及多个有益效果将变得明显。附图中所示的元件并没有必要显示成相互之间忠于比例。

在附图中，相同的、功能上相同和相同表现的元件、构件和部件分别提供相同的附图标记，另行规定的除外。

具体实施方式

附图将以相互联系和全面的方式在后文进行描述。

图1示出了本发明的电连接器100在处于闭合期间的立体图，连接器100具有第一连接器部101、第二连接器部201和闭锁机构(107，109，207)。

第一连接器部101可以被安装在例如印刷电路板上。第二连接器部具有印刷电路板209，该印刷电路板209用作数据存储器。出于在两个连接器部101，201之间传输电力和数据的目的，连接器部具有接触元件103，203。

连接器100是自定位的设计。为此，连接器部101，201中的每个都具有磁体105，205。

在图1中，连接器在负z方向上被闭合。但是，连接器不能在正z方向上被打开。

图2示出了图1中的电连接器100处于闭合状态。图2示出了电连接器100具有特别的紧凑结构和匀称的几何结构。因此，不仅两个连接器部101，201的壳体115，215，而且连接器部的印刷电路板或电缆连接在该闭合状态下也是可接入的。光滑、平坦的状态避免了污垢或细菌在连接器表面的积累。另外，连接器的清洁和消毒尤其简单。因此，紧凑结构对于卫生方面也尤其有益处。

在图2中，第二连接器部201可以借助于电缆连接(未示出)连接到电缆，以用于电力和数据传输。

图3示出了第一连接器部101a的示意性立体图。连接器部101a包括电接触元件103，该电接触元件103具有多个模压接触条111。磁体105(未示出)位于接触元件103的下方，并被其隐藏。

图3中的连接器部101a包括闭锁元件107a，该闭锁元件107a是实质上刚性设计。闭锁元件107具有凹槽117，通过该凹槽117第二连接器部的闩锁元件可以被推出(和推入)。图3示出了壳体115的凹部限定了闭锁元件107a的边界。边界提供了闭锁元件107a的刚度，并阻止闭锁元件107a的扩展。闭锁元件107a在其正面具有倾斜的侧面119。因为来自上方的外力和压力的作用，倾斜的侧面在一定程度上向下倒塌。凹槽117的内侧的侧面呈直角的设计，从而当从上方或z方向被拉动，第二连接器的闩锁元件与闭锁元件107a一起掀动。

另外，图3中的连接器部101a具有多个引导元件113。在连接器的打开过程中，引导元件113分别引导第一和第二连接器部。因此，在打开过程中由于引导元件113的作用力防止：由于第二连接器部的闩锁元件被横向地或在y方向上引导出闭锁元件107a，使得第二连接器部在闭锁元件117中掀动。

图4示出了打开过程中的连接器100，其基于使用者沿y方向上将第一连接器部101从第二连接部201移出。

图5和图6均示出了具有电接触元件203的第二连接器部201a和第二连接部201b。在图5中，电接触元件203设计为接触插脚211。在图6中，电接触元件203设计为模压且弯曲的触体212。C形的闩锁元件207a围绕接触元件211，212形成。半圆磁体205布置在闩锁元件207a的下方。

图3中的连接器部101a的闭锁元件107a是本质上刚性设计的，这已经结合图3在上文进行了解释。因此，C形的闩锁元件207a可以以弹簧弹性的方式变形，以这种形式，可以既通过将第二连接器部横向插入第一连接器部，也可以通过两个连接器部从上方或下方被插接连接，来建立连接。为此，C形的闩锁元件207a在后面被弹簧支撑，从而可以基于来自上方的作用力，而向内变形。因此，闩锁元件207a形成弹簧。

在闩锁元件207a后面的弹簧并未在图5和图6中示出。有利的，在后面的弹簧可以被弹性固定在中空部分中或例如在可压缩的橡胶海绵前。

为了促进连接器的插接连接，闩锁元件207a在朝向接口的正面具有斜面。为了防止连接器因为被拉动而松开，闩锁元件207a在其底部是直角设计。

连接器部201a和连接器部201b与第一连接器部101a相配，例如如图3所示。相应地，连接器部201a和连接器部201b具有与引导元件113对应的引导元件213。

当然，接触元件的选择并不限于本发明的特定的实施方式，或并不限于第一连接器部或第二连接器部，而是可以任意设计形式组合。

图7和图8示出了本发明的又一可选实施例。各图7和图8分别示出第一连接器部101c和第二连接器部201b。因为其闩锁元件207c和闭锁元件107c，连接器部101c和201c不同于连接器部101a和201a。

图7和图8示出了闭锁元件107c部分地布置在凹部119中。在插接连接连接器的过程中，基于来自上方的由闩锁元件207c的作用力，闭锁元件107c能够因此扩展。为了促进闭锁元件107c的扩展，闭锁元件107c和闩锁元件207c在其正面具有斜面。

由于闭锁元件107c的足够的弹簧弹性特性，闩锁元件207c是本质上刚性设计的，且设计成无弹簧弹性特性。

在图7和图8中，闭锁元件107c具有C形的主结构。其他的呈圆的弧形状的元件布置在C形主结构内。即使没有在图中示出，可以想到设有这样的元件，其呈圆的弧形状且后方具有弹簧，类似于图5和图6中所描述的C形的闩锁元件207a的形式。

图7还示出了通过磁片206加强的半圆磁体205。

虽然本发明已经由上文结合优选的示例性实施方式完全描述，其并不限于此，而是可以以多种方式进行变型。

附图标记列表：

100 电连接器

101 根据一般实施方式的第一连接器部

101a 第一连接器部

101c 第一连接器部

103 接触元件

105 磁体

107 闭锁元件

107a 闭锁元件

107c 闭锁元件

109 弹簧

111 接触条

113 引导元件

115 壳体

117 凹槽

119 凹部

201 根据一般实施方式的第二连接器部

201a 第二连接器部

201b 第二连接器部

201c 第二连接器部

203 接触元件

205 磁体

206 磁盘

207 闩锁元件

207a 闩锁元件

207c 闩锁元件

208 弹簧

209 印刷电路板

211 接触插脚

212 弯曲的触体

213 引导元件

215 壳体

Claims (12)

1.一种电连接器(100)，包括第一连接器部(101)、第二连接器部(201)和闭锁机构(107、109、207)；

其中，所述第一连接器部包括第一电接触元件(103)和至少一个第一磁体(105)；

其中，所述第二连接器部包括第二电接触元件(203)和至少一个与所述第一磁体极性相反的第二磁体(205)；

其中，所述第一电接触元件和所述第二电接触元件设计为在所述第一连接器部和所述第二连接器部之间建立电连接，用于电力和/或数据的传输，并且，所述第一电接触元件(103)设计为至少一个接触条、和/或所述第二电接触元件(203)设计为至少一个接触插脚(211)或至少一个弯曲的触体(212)；以及

其中，所述闭锁机构是自锁设计，所述闭锁机构包括闭锁元件(107)和闩锁元件(207)，所述闭锁元件(107)位于所述第一连接器部或所述第二连接器部内，所述闩锁元件(207)位于所述第二连接器部或所述第一连接器部内，所述闭锁元件(107)包括C形弹簧(109)，所述C形弹簧包括开口；

其中，通过将所述闩锁元件(207)推出或拉出所述开口解锁所述电连接器(100)。

2.如权利要求1所述的电连接器，其中，通过在预定的打开方向(y)上移动所述第一连接器部和/或第二连接器部，能够解锁闭锁机构，所述打开方向在所述开口方向上。

3.如前述权利要求1或2所述的电连接器，其中，所述闭锁元件能够在预定的第一方向上通过所述C形弹簧发生弹性形变，以及设计为在与所述第一方向不同的第二方向(z)上是刚性的。

4.如权利要求2所述的电连接器，其中，所述闭锁元件能够通过所述闩锁元件从多个闭合方向发生弹性形变，所述闩锁元件能够通过所述闭锁元件在所述打开方向上被释放。

5.如前述权利要求1所述的电连接器，其中，第一连接器部连接于第一印刷电路板，第二连接器部连接于电缆。

6.如前述权利要求1所述的电连接器，其中，所述第一电接触元件和所述第二电接触元件各自包括多个相互水平偏移的接触元件。

7.如前述权利要求6所述的电连接器，其中，所述多个相互水平偏移的接触元件不相互前后布置。

8.如前述权利要求2所述的电连接器，其中，所述第一连接器部包括引导元件(113)，所述第二连接器部包括引导元件(213)，所述引导元件(113，213)用于在所述打开方向上引导所述第一连接器部和所述第二连接器部。

9.一种电连接器的操作方法，其中，所述电连接器为如权利要求1至8中任意一项所述的电连接器，所述操作方法包括：

沿闭合方向将所述第一连接器部向所述第二连接器部移动，所述闭合方向沿着与所述电连接器平面垂直的方向；

建立所述第一连接器部和所述第二连接器部之间的电连接；

通过所述闭锁机构将所述第一连接器部自锁到所述第二连接器部；

将所述第二连接器部沿打开方向移动，所述打开方向沿着所述电连接器平面；

断开所述电连接器。

10.一种支撑件，包括至少一个如权利要求1至8中任意一项所述的电连接器(100)，其中，所述支撑件能够支撑在设备的主体上。

11.如权利要求10所述的支撑件，其中，所述设备为外科手术设备，所述外科手术设备能够借助于所述电连接器装配于所述支撑件。

12.如权利要求11所述的支撑件，其中，所述外科手术设备的主体具有头环或臂环设计。

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