CN110446861A - 用于连接两个壳体部件的连接器以及包括两个壳体部件和至少一个连接器的壳体 - Google Patents

用于连接两个壳体部件的连接器以及包括两个壳体部件和至少一个连接器的壳体 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于连接两个壳体部件(11、12)的连接器(100)，其中，第一连接器部件(110)构造成用于布置在第一壳体部件(11)上并且第二连接器部件(120)构造成用于布置在第二壳体部件(12)上。所述第一连接器部件(110)具有至少一个弹簧元件(114)以及第一卡扣元件(111)和第二卡扣元件(112)。第二连接器部件(120)具有第一卡锁元件(121)和二卡锁元件(122)。所述第一卡锁元件(121)和所述第一卡扣元件(111)以由所述至少一个弹簧元件(114)的复位力支持的方式形状锁合和力锁合地相互连接。所述第二卡扣元件(112)和所述第二卡锁元件(122)这样构型，使得在所述第一连接器部件(110)和所述第二连接器部件(120)逆着所述连接方向(140)地远离彼此运动时构造形状锁合，所述形状锁合防止第二卡扣元件(112)被推回到所述第二卡锁元件(122)上方。本发明的其他方面涉及一种具有这种连接器(100)的壳体(10)以及一种包括这种壳体(10)的超声波传感器。

Description

用于连接两个壳体部件的连接器以及包括两个壳体部件和至 少一个连接器的壳体
技术领域
本发明涉及一种用于连接两个壳体部件的连接器，其中，第一连接器部件构造成用于布置在第一壳体部件上并且第二连接器部件构造成用于布置在第二壳体部件上，其中，第一连接器部件具有至少一个弹簧元件以及第一卡扣元件并且第二连接器部件具有第一卡锁元件，其中，第一卡扣元件设置成在连接第一壳体部件和第二壳体部件时与第一卡锁元件共同作用，使得在连接壳体部件时第一连接器部件和第二连接部件沿着连接方向朝向彼此运动，卡扣元件在所述至少一个弹簧元件偏转的情况下被推移到第一卡锁元件上方，并且随后卡锁元件和卡扣元件构造形状锁合。本发明的其他方面涉及一种包括至少一个这种连接器的壳体以及一种包括这种壳体的超声波传感器。
背景技术
例如用于电子设备或用于传感器的壳体通常具有至少两个壳体部件。在用于传感器的壳体的情况下，该壳体的任务是，接收变换器元件和用于操控变换器所需的电子器件并且保护它们以防环境影响。如果壳体例如由两个单独的部件组成，则电子设备或传感器的组件可以首先放置到壳体的半部中，然后通过与第二壳体半部连接来封闭壳体。为了两个壳体半部的快速、简单且成本有利的连接，在现有技术中已知这种连接系统，在所述连接系统中两个元件例如在使用卡锁钩或卡扣元件的情况下相互连接。
由US 2012/0187812 A1中已知一种具有用于连接第一壳体部件和第二壳体部件的闭锁结构的壳体。所述闭锁结构具有柔性的卡扣元件，该卡扣元件从第一壳体部件出发沿着第二壳体部件的内壁延伸并且设有第一协作部件。在第二壳体部件上布置有第二协作部件，该第二协作部件与卡扣元件的第一协作部件构造形状锁合。第二协作部件具有斜坡，在插到一起时，卡扣元件可以在所述斜面上滑动。卡扣元件具有两个边，其中，第二协作部件在闭锁状态中布置在两个边之间。
已知的连接元件的缺点在于，在使用形状锁合的情况下，该形状锁合通常具有间隙，使得通过连接器连接的壳体部件同样具有该间隙。结果是，壳体在振动时发出啪嗒声。对此替代地使用的、基于力锁合的连接器具有的缺点是：在超过保持力时会壳体部件之间的连接会再次解除。因此需要一种连接器，利用该连接器能够使两个壳体部件牢固且持久地相互连接，其中，该连接不具有间隙。
发明内容
本发明提出了一种用于连接两个壳体部件的连接器，其中，第一连接器部件构造成用于布置在第一壳体部件上并且第二连接器部件构造成用于布置在第二壳体部件上。第一连接器部件具有至少一个弹簧元件以及第一卡扣元件并且第二连接器部件具有第一卡锁元件。所述至少一个弹簧元件具有用于与第一壳体部件连接的基点。第一卡扣元件设置成用于在连接第一壳体部件和第二壳体部件时与第一卡锁元件共同作用，使得当第一连接器部件和第二连接器部件沿着连接方向朝向彼此运动时，第一卡扣元件在所述至少一个弹簧元件偏转的情况下被推移到第一卡锁元件上方，其中，第一卡锁元件和第一卡扣元件随后以由所述至少一个弹簧元件的复位力支持的方式形状锁合和力锁合地连接。附加地，第一连接器部件具有第二卡扣元件并且第二连接器部附加地具有第二卡锁元件。第二卡扣元件和第二卡锁元件这样构型，使得在第一连接器部件和第二连接器部件沿着连接方向朝向彼此运动时在所述至少一个弹簧元件偏转的情况下第二卡扣元件被推移到第二卡锁元件上方，其中，第二卡锁元件和第二卡扣元件这样成型，使得在第一连接器部件和第二连接器部件逆着连接方向地远离彼此运动时构造形状锁合，该形状锁合防止第二卡扣元件被推回到第二卡锁元件上方。
第一连接器部件优选地由塑料材料制成，其中，第一连接器部件优选一件式地实施，使得所述至少一个弹簧元件以及第一卡扣元件和第二卡扣元件构造单个构件。如果第一壳体部件也由塑料制成，那么还优选的是，第一连接器部件与第一壳体部件一件式地实施。
包括第一卡锁元件和第二卡锁元件的第二连接器部件优选与第二壳体部件一件式地实施。塑料材料同样适合作为用于第二连接器部件的材料。在此，塑料材料可以选择成与第一连接器部件的塑料材料相同，或者可以选择另外的塑料材料。此外可以考虑第二连接器部件由金属制造。
用于第一连接器部件和/或第二连接器部件的优选塑料材料尤其包括热塑性材料。塑料可以附加地借助纤维、例如玻璃纤维增强。合适的塑料的示例包括聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和以玻璃纤维增强的聚酰胺。
优选地，第一卡锁元件的指向第一连接器部件的基点的方向的一侧关于连接方向而言具有第一斜坡形状，和/或，第二卡锁元件的指向第一连接器部件的基点的方向的一侧关于连接方向而言具有第二斜坡形状，从而使得在沿着连接方向运动时第一卡扣元件在第一斜坡形状上或第二卡扣元件在第二斜坡形状上滑动，其中，所述至少一个弹簧元件被偏转。
在此，第二连接器部件优选布置在第二壳体部件的壁的区域中，其中，第一卡锁元件和/或第二卡锁元件邻接该壳体壁。在此，第一卡锁元件的第一斜坡形状或第二卡锁元件的第二斜坡形状这样实施，使得壳体壁形成平面，在该平面上布置有第一卡锁元件或第二卡锁元件，并且斜坡形状这样布置在该平面上，使得斜坡形状朝第一连接器部件的基点的方向下降并且优选地在其端部处没有跃迁或阶级地转变为由壳体部件形成的平面。
优选地，第一卡锁元件在背离第一连接器部件的基点的侧上具有第三斜坡形状，其中，第一卡扣元件具有与其互补的形状。由此确保，第一卡扣元件的互补的形状基于所述至少一个弹簧元件的复位力与卡锁元件的布置在背离的侧上的第三斜坡形状力锁合地连接，从而避免第一连接器部件和第二连接器部件之间的间隙。由此避免，例如在振动时两个壳体部件可能发出啪嗒声。
优选地，第二卡锁元件在背离第一连接器部件的基点的侧上具有垂直于连接方向的面，或者第二卡锁元件在背离第一连接器部件的基点的侧上关于垂直于连接方向的方向而言具有侧缺口。为此优选的是，第二卡扣元件包括尖端，所述尖端具有与第二卡锁元件的背离第一连接器部件的基点的侧的形状互补的形状。该尖端指向基点的方向。由此实现，在第一连接器部件相对于第二连接器部件沿逆着连接方向的方向相对运动时，第二卡锁元件和第二卡扣元件构造形状锁合，该形状锁合防止偏转运动，使得第二卡扣元件不会滑动到第二卡锁元件上方。
优选地，所述至少一个弹簧元件构型为弯梁。此外优选的是，第一连接器部件具有两个弹簧元件，所述两个弹簧元件分别构型为弯梁，其中，第一卡扣元件将两个弹簧元件连接，从而形成U形的布置。在这种U形的布置中，两个弹簧元件形成U形的边。
优选地，构型为弯梁的弹簧元件这样布置，使得它们平行于连接方向布置并且在第一连接器元件与第二连接器元件连接时沿垂直于连接方向的方向偏转。
优选地，第二卡扣元件与第一卡扣元件这样连接，使得两个弹簧元件、第一卡扣元件和第二卡扣元件形成E形的组件。在此，两个弹簧元件分别形成E的最上面和最下面的横梁，第二卡扣元件形成E形的中间横梁并且第一卡扣元件将这些横梁相互连接成E形。
第二连接器部件的第一卡锁元件优选这样构型，使得该第一卡锁元件具有缺口，第二卡扣元件可以嵌合到所述缺口中。
通过第一卡锁元件中的缺口以及必要时通过第一卡锁元件的另外的形状设计，在与第一连接器部件、尤其与弹簧元件和第一卡扣元件的共同作用下除了第一卡扣元件和第一卡锁元件之间的力锁合之外可以附加地也构造形状锁合。
本发明的另一方面是提供一种壳体，所述壳体具有第一壳体部件和第二壳体部件。所述壳体还包括至少一个所述的连接器，其中，第一连接器部件布置在第一壳体部件上并且第二连接器部件布置在第二壳体部件上。
该壳体优选构型为传感器壳体。传感器壳体尤其可以构造为用于超声波传感器的传感器壳体，并且除了声换能器之外也接收用于操控声换能器的电子器件。
本发明的另一方面是提供一种具有所述壳体中的任一壳体的超声波传感器。此外，超声波传感器包括声换能器和用于操控声换能器的电子器件。
所提出的用于连接两个壳体部件的连接器具有两个共同作用的闭锁机构。在此，由第一卡扣元件和第一卡锁元件形成的第一闭锁机构形成组合的力锁合和形状锁合，其中，通过力锁合以有利的方式避免壳体在受振动作用时的啪嗒声。在此，只要出现的力小于力锁合的保持力，力锁合就会防止两个壳体部件相对于彼此的相对运动。
对于出现的力超过力锁合的保持力的情况，设置的第二连接机构防止两个壳体部件分离。第二闭锁机构包括第二卡扣元件和第二卡锁元件。如果超过第一闭锁机构的力锁合的保持力的力作用到连接器上，则两个连接器部件开始彼此分离。但在此，第二卡扣元件的尖端碰到第二卡锁元件的相应的互补的形状，由此构造形状锁合，该形状锁合阻碍进一步的运动。
因此，通过所提出的连接器的第二闭锁机构防止两个壳体部件分离，其中，第一闭锁机构同时防止在振动作用下出现的两个壳体部件的啪嗒声。在此，第一闭锁机构允许补偿由于温度变化引起的制造公差和尺寸变化。
可以通过使用工具打开连接，其方式是，用工具将第二卡扣元件的尖端抬起超过第二卡锁元件。因此，利用所提出的连接器壳体闭锁的壳体仅能够通过破坏连接器或通过使用专用工具来打开，从而防止或者至少可证明对壳体内部的未授权的进入。
有利地，连接器基于所述至少一个弹簧元件的复位运动的闭合伴随着清晰可听见的咔哒声，从而在组装壳体时实现反馈。
此外，所提出的连接器可以简单地借助于注塑成型制造，其中，使用没有滑块的简单工具就已足够。
附图说明
在附图中示出并且在以下说明中详细地阐明本发明的实施例。
附图示出：
图1具有连接器的壳体的局部的立体图，
图2连接器的俯视图，
图3在连接状态中的连接器的侧面剖视图，
图4连接前的连接器的两个连接器部件的侧面剖视图，
图5两个连接器部件的朝向彼此的运动，和
图6示出连接器在与连接方向相反的运动中的锁定。
在本发明实施例的以下说明中，相同的组件和元件以相同的附图标记标明，其中，在个别情况下省略了对组件的重复说明。附图仅示意性地呈现本发明的主题。
具体实施方式
图1示出了壳体10的局部，所述壳体包括第一壳体部件11和第二壳体部件12。此外，壳体10包括连接器100，该连接器具有布置在第一壳体部件11上的第一连接器部件110和布置在第二壳体部件12上的第二连接器部件120。图1中示出在连接状态中的连接器100，即，第一壳体部件11和第二壳体部件12通过连接器100相互连接。
第一连接器部件110具有两个构型为弯梁的弹簧元件114。在此，两个弹簧元件114在所示的未偏转的状态中平行于壳体10的壳体壁13定向，参见图3。两个弹簧元件114在一个端部处通到基点116，所述基点与第一壳体部件11连接，其中，两个弹簧元件114与第一壳体部件11一件式地实施。两个弹簧元件114在其相对的端部处通到第一卡扣元件111，所述第一卡扣元件因此使实施为弯梁的两个弹簧元件114相互连接。第一卡扣元件111同样平行于壳体10的壳体壁13地定向。从第一卡扣元件111的中心开始，第二卡扣元件112同样平行于壳体10的壳体壁13朝第一壳体部件11的方向延伸。在此，第二卡扣元件112基本上构型为梁形，其中，该梁形平行于弹簧元件114地2定向。在此，两个弹簧元件114以及第一卡扣元件111和第二卡扣元件112构造类似于大写字母“E”的形状，其中，两个弹簧元件114分别呈现E形状的下横梁和下横梁，并且第二卡扣元件112呈现E形的中间横梁。第一卡扣元件111使该形状的三个横梁相互连接。
第二连接器部件120包括第一卡锁元件121和第二卡锁元件122，它们与第二壳体部件12的区段一件式地构造。
在连接器100的在图1中所示的连接状态中，第一卡扣元件111已经通过第一卡锁元件121被推开，使得第一卡扣元件111在第一卡锁元件121的背离第一壳体部件11的一侧上邻接第一卡锁元件121。在此，第一卡锁元件121具有缺口132，第二卡扣元件112嵌合到所述缺口中。
在图1中所示的情况下，第二卡扣元件112已经通过第二卡锁元件122被推开，从而使第二卡锁元件122的尖端134与第二卡锁元件122的背离第一壳体部件11的侧相对置。
第一卡锁元件121在面向第一连接器部件110的基点116的侧上具有第一斜坡形状124，并且第二卡锁元件122在面向第一连接器部件110的基点116的侧上具有第二斜坡形状128。这些斜坡形状124、128能够在将第一连接器部件110与第二连接器部件120聚合时在弹簧元件114偏转的情况下使第一卡扣元件111和第二卡扣元件112在第一卡锁元件121和第二卡锁元件122上滑动。
图2中示出连接器100的俯视图。在该俯视图中，可以清楚地看到由两个弹簧元件114以及第一卡扣元件111和第二卡扣元件112形成的E形。此外可见，关于连接方向140而言，第二卡扣元件112的尖端134与第二卡锁元件122的背离第一连接器部件110的基点116的侧对置。在图2所示的连接状态中，没有外力作用到连接器100上，尖端134不接触第二卡锁元件122。
在连接器100的图2中所示的连接状态中，第一卡扣元件111贴靠在第一卡锁元件121上，其中，第一卡锁元件121这样成形，使得除了第一卡扣元件111和第一卡锁元件121之间的力锁合之外也在第一卡锁元件121和弹簧元件114的部分之间产生形状锁合。
在图2中同样可见，第一卡锁元件121和第二卡锁元件122在其面向第一连接器部件110的基点116的侧上分别具有斜坡形状124、128。
图3示出了连接器100的沿着图1中标记的剖面线A-A的侧面剖视图。在此示出连接状态中的连接器100，其中，没有外力作用到连接器100上。
在图3中的剖视图中可见，第一连接器部件110具有实施为弯梁的弹簧元件114，所述弹簧元件基本上平行于壳体壁13走向并且通过基点116与第一壳体部件11连接。在此，弹簧元件114相对于壳体壁13具有一定距离，使得第二连接器部件120可以嵌合在壳体壁13和弹簧元件114之间。此外可见，第一卡锁元件121在背离第一连接器部件110的基点116的侧上也具有第三斜坡形状126，该第三斜坡形状与第一卡扣元件111的相应的形状共同作用。在此，第一卡扣元件111被弹簧元件114的复位力压抵第一卡锁元件121的第三斜坡形状126，从而产生力锁合。
此外，在图3的剖示图中可见，第二卡锁元件122在背离第一连接器部件110的基点116的侧上关于垂直于由壳体壁13限定的平面的方向而言具有侧缺口130。第二卡扣元件112的尖端134具有与该侧缺口130互补的形状。在连接器100的在图3中所示的状态中，没有外力作用到连接器100上，使得尖端134不直接贴靠在侧缺口130上。参考图6描述有外力作用到连接器100上的情况。
图4示出在连接之前的具有第一连接器部件110和第二连接器部件120的连接器100。为了将第一连接器部件110与第二连接器部件120连接，使两个连接器部件110、120沿着连接方向140朝向彼此运动。
图5中示意性示出第一连接器部件110与第二连接器部件120的连接。在此，两个连接器部件110、120沿着连接方向140朝向彼此运动，其中，在图5中所示的情况中，第二连接器部件120的一部分已经插入到弹簧元件114和壳体壁13之间的自由空间中。在此，第二卡扣元件112沿着第二卡锁元件122的第二斜坡形状128滑动，其中，弹簧元件114向上、即远离壳体壁13地偏转。一旦第一卡扣元件112遇到第一卡锁元件121的第一斜坡形状124，该第一卡扣元件就会在第一斜坡形状124上滑动，其中，同样引起弹簧元件114的偏转。在第一连接器部件110和第二连接器部件120完全推到一起之后，弹簧元件114基于复位力又回到其原始位置，其中，如图3中所示，第一卡扣元件111形状锁合和力锁合地贴靠在第一卡锁元件121的第三斜坡形状126上。
图6中示出外力对连接器100的作用，其中，通过外力的作用引起两个连接器部件110、120与连接方向140相反的运动。该相反方向在图6中以附图标记142表示。如从图6的示图可见，在足够强的外力作用下，第一卡扣元件111和第一卡锁元件121的第三斜坡形状126之间的力锁合的保持力被克服，从而使得第一卡扣元件111在弹簧元件114偏转的情况下在第三斜坡形状126上向上滑回。然而，该运动只进行到第二卡扣元件112的尖端134贴靠在第二卡锁元件122的侧缺口130上为止。在此，侧缺口130防止向上、即远离壳体壁13的运动，从而防止弹簧元件114的进一步偏转。因此，防止了第一连接器部件110与第二连接器部件120的分离。
然而，如果要将两个连接器部件110、120彼此分离，则这可以通过以下方式实现：在使用工具、例如螺丝刀的情况下，嵌入侧缺口130和尖端134之间的间隙并且利用工具将第二卡扣元件112抬起，即使该第二卡扣元件远离壳体壁13运动。随后，可以进行沿着图6中以附图标记142标明的相反方向的运动，其中，通过借助工具的抬起使第二卡扣元件112在第二卡锁元件122上方受引导离开。
本发明不限于在此说明的实施例和在其中提到的方面。相反地，在权利要求给出的范围内，可以进行各种修改，这些修改都在本领域技术人员的操作范围内。在此，弹簧元件114、第一卡扣元件111、第二卡扣元件112、第一卡锁元件121和第二卡锁元件122的形状和尺寸尤其可以与附图中所示示例不同地选择。

Claims (10)

1.一种用于连接两个壳体部件(11、12)的连接器(100)，其中，第一连接器部件(110)构造成用于布置在第一壳体部件(11)上并且第二连接器部件(120)构造成用于布置在第二壳体部件(12)上，其中，所述第一连接器部件(110)具有至少一个弹簧元件(114)以及第一卡扣元件(111)并且所述第二连接器部件(120)具有第一卡锁元件(121)，其中，所述至少一个弹簧元件具有用于与所述第一壳体部件(11)连接的基点(116)，并且其中，所述第一卡扣元件(111)设置成在连接所述第一壳体部件(11)和所述第二壳体部件(12)时与所述第一卡锁元件(121)共同作用，使得当所述第一连接器部件(110)和所述第二连接器部件(120)沿着连接方向(140)朝向彼此运动时所述第一卡扣元件(111)在所述至少一个弹簧元件(114)偏转的情况下被推移到所述第一卡锁元件(121)上方，其特征在于，所述第一卡锁元件(121)和所述第一卡扣元件(111)随后以由所述至少一个弹簧元件(114)的复位力支持的方式形状锁合和力锁合地连接，其中，所述第一连接器部件(110)还具有第二卡扣元件(112)并且所述第二连接器部(120)还具有第二卡锁元件(122)，其中，所述第二卡扣元件(112)和所述第二卡锁元件(122)这样构型，使得在所述第一连接器部件(110)和所述第二连接器部件(120)朝向彼此运动时所述第二卡扣元件(112)在所述至少一个弹簧元件(114)偏转的情况下被推移到所述第二卡锁元件(122)上方，其中，所述第二卡锁元件(122)和所述第二卡扣元件(112)这样成型，使得在所述第一连接器部件(110)和所述第二连接器部件(120)逆着所述连接方向(140)远离彼此地运动时构成形状锁合，该形状锁合阻止所述第二卡扣元件(112)被推回到所述第二卡锁元件(122)上方。
2.根据权利要求1所述的连接器(100)，其特征在于，所述第一卡锁元件(121)的指向所述第一连接器部件(110)的所述基点(116)的方向的侧关于所述连接方向(140)而言具有第一斜坡形状(124)，和/或，所述第二卡锁元件(122)的指向所述第一连接器部件(110)的所述基点(116)的方向的侧关于所述连接方向(140)而言具有第二斜坡形状(128)，使得在沿着所述连接方向(140)运动时所述第一卡扣元件(111)在所述第一斜坡形状(124)上或所述第二卡扣元件(112)在所述第二斜坡形状(128)上沿着其滑动，其中，所述至少一个弹簧元件(114)被偏转。
3.根据权利要求1或2所述的连接器(100)，其特征在于，所述第一卡锁元件(121)在背离所述第一连接器部件(110)的所述基点(116)的侧上具有第三斜坡形状(126)，其中，所述第一卡扣元件(111)具有与所述第三斜坡形状互补的形状。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的连接器(100)，其特征在于，所述第二卡锁元件(122)在背离所述第一连接器部件(110)的所述基点(116)的侧上具有垂直于所述连接方向(140)的面或关于垂直于所述连接方向(140)的方向而言具有侧缺口(130)。
5.根据权利要求4所述的连接器(100)，其特征在于，所述第二卡扣元件(112)包括尖端(134)，该尖端具有与所述第二卡锁元件(122)的背离所述第一连接器部件(110)的所述基点(116)的侧的形状互补的形状。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的连接器(100)，其特征在于，所述第一连接器部件(110)具有两个弹簧元件(114)，所述两个弹簧元件分别构型为弯梁，其中，所述第一卡扣元件(111)将所述两个弹簧元件(114)连接，从而形成U形布置。
7.根据权利要求6所述的连接器(100)，其特征在于，所述第二卡扣元件(112)与所述第一卡扣元件(111)连接，使得所述两个弹簧元件(114)、所述第一卡扣元件(111)和所述第二卡扣元件(112)构成E形布置。
8.根据权利要求7所述的连接器(100)，其特征在于，所述第一卡锁元件(121)具有缺口(132)，所述第二卡扣元件(112)能够嵌合到所述缺口中。
9.一种具有第一壳体部件(11)和第二壳体部件(12)的壳体(10)，其特征在于，所述壳体(10)包括至少一个根据权利要求1至8中任一项所述的连接器(100)，其中，第一连接器部件(110)布置在所述第一壳体部件(11)上并且第二连接器部件(120)布置在所述第二壳体部件(12)上。
10.一种超声波传感器，包括根据权利要求9所述的壳体(10)。
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