CN111052515B - 用于至少两个电导体的自动联接的插接连接装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种插接连接装置，用于机械和电气地联接至少两个电导体，具有联接器，其具有至少一个衬套元件，衬套元件布置在联接器外壳中且用于以形状配合的方式接收至少一个针脚触头，还具有杠杆，杠杆具有至少一个锁定元件，杠杆相对于插接方向以正交的方式可旋转地安装在联接器外壳处。插接连接装置具有针脚带，其具有布置在针脚带外壳中的至少一个针脚触头且具有引入针脚带外壳中的至少一个凹部，其用于接收至少一个锁定元件，其中，在预锁定位置，联接器外壳以形状配合的方式至少部分地布置在针脚带外壳上，且至少一个锁定元件布置为与至少一个凹部相邻，且通过旋转杠杆，至少一个锁定元件可以与至少一个凹部建立可操作连接，其中，至少一个突出部布置在杠杆和针脚带外壳之间，当插接力施加到联接器外壳上时，逆着插接力的反作用力可以通过突出部在杠杆上产生。

Description

用于至少两个电导体的自动联接的插接连接装置

技术领域

本发明涉及一种插接连接装置，用于机械和电气地联接至少两个电导体，其具有联接器，联接器具有至少一个衬套元件，衬套元件布置在联接器外壳中且用于以形状配合的方式接收至少一个针脚触头，且具有杠杆，杠杆具有至少一个锁定元件，杠杆相对于插接方向以正交的方式可旋转地安装在联接器外壳处；插接连接装置具有针脚带，其具有布置在针脚带外壳中的至少一个针脚触头，且具有引入针脚带外壳中的至少一个凹部，所述凹部用于接收所述至少一个锁定元件，其中，在杠杆的预锁定位置，联接器外壳可以以形状配合的方式至少部分地布置在针脚带外壳上，并且，所述至少一个锁定元件布置为与所述至少一个凹部相邻，并通过旋转杠杆，所述至少一个锁定元件可以与至少一个凹部建立可操作连接。

背景技术

在电插接连接装置中，插接连接装置的一部分通常以针脚带的形式设计，其以机械和电气方式连接到壳体或印刷电路板。这种类型的针脚带通常具有多个针脚触头，这些针脚触头可以以导电方式焊接到印刷电路板的导体路径。插接连接装置的另一部分通常是联接器，该联接器可以与针脚带联接，以在针脚触头和布置在联接器中的衬套之间产生导电连接。

例如，G 87 14 016U1中公开了一种具有两个外壳部分(或者是针脚带外壳和联接器外壳)的电连接外壳。针脚带外壳有两个杠杆臂，用于执行横向于插接方向定向的枢转运动。杠杆臂具有若干个齿，用于以形状配合的方式接合在布置在联接器外壳处的两个齿杆中。通过操作杠杆，在第二步中，可以将先前位于预锁定位置的联接器插入最终锁定位置，从而与针脚带外壳进行机械连接。外壳部分设计为在受限的环境中手动地相互连接或相互释放。

当在针脚带外壳中组装联接器或联接器外壳时，联接器外壳通常必须装配为使得杠杆位于预锁定位置中，然后经由预锁定位置的定位进行手动引导，直至杠杆的最终锁定位置，以便将联接器外壳连接到针脚带外壳。

本发明的基本问题可以被认为是提出一种插接连接装置器，其中可以将联接器以快速和自动化的方式装配到针脚带外壳上。

发明内容

该问题通过独立权利要求的相应的主题解决。本发明的有利配置形成相应的从属权利要求的主题。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于机械和电气地联接至少两个电导体的插接连接装置。插接连接装置具有联接器，联接器具有至少一个衬套元件，衬套元件布置在联接器外壳中且用于以形状配合的方式接收至少一个针脚触头，联接器还具有杠杆，杠杆具有至少一个锁定元件，所述杠杆相对于插接方向以正交的方式可旋转地安装在联接器外壳处。此外，插接连接装置具有针脚带，具有布置在针脚带外壳中的至少一个针脚触头，且具有引入针脚带外壳中的至少一个凹部，所述至少一个凹部用于接收所述至少一个锁定元件，其中，在杠杆的预锁定位置，联接器外壳可以以形状配合的方式至少部分地布置在针脚带外壳上，且至少一个锁定元件布置为与至少一个凹部相邻，且通过旋转杠杆，所述至少一个锁定元件可以与所述至少一个凹部建立可操作连接。根据本发明，至少一个突出部布置在杠杆和针脚带外壳之间，当插接力通过突出部施加到联接器外壳上时，逆着插接力的反作用力能够通过至少一个突出部施加在杠杆上。

在联接器外壳和针脚带外壳的配合期间，通过将至少一个突出部附接在杠杆和针脚带外壳的壁之间，可以在杠杆上施加反作用力，所述壁与布置在预锁定位置中的杠杆相对。通过在插接方向上在联接器外壳上施加插接力，杠杆可以在朝向最终锁定位置的方向上枢转，由此可以省去或简化将杠杆手动移动到最终锁定位置的过程。

由于可以在杠杆的区域中产生的反作用力和所产生的杠杆作用，反作用力可以相对较低以实现杠杆的运动。相反，作用在旋转轴线的区域中的反作用力必须更高，从而在更高的插接力的情况下可能损坏连接到针脚带外壳的联接器外壳或印刷电路板。因此，优选地，至少一个突出部与杠杆的旋转轴线尽可能地间隔开，从而可以减小作用在杠杆上的反作用力以及对联接器外壳或对针脚带外壳的潜在损坏。

由于在联接器外壳和针脚带外壳配合期间，杠杆移动，同时在最终锁定位置的方向上施加插接力，可以省去在将联接器外壳与针脚带外壳定向之后手动将杠杆移入最终锁定位置的过程。因此，联接器外壳与针脚带外壳的机械连接过程可以自动化。机械连接的过程优选地可以在一个步骤中进行，其中，联接器外壳至少部分地以形状配合的方式插入到针脚带外壳上或中。

可以产生的反作用力特别取决于所施加的插接力和至少一个突出部的位置。

根据插接连接装置的示例性实施例，杠杆可通过反作用力在朝向最终锁定位置的方向上旋转。通过将联接器外壳与针脚带外壳配合，可在至少一个突出部处将杠杆逆着插接方向偏转。这里，杠杆可以通过反作用力或至少一个突出部升高，从而可以简化杠杆枢转到最终锁定位置中的过程。特别地，借助于用于将联接器自动插入到针脚带外壳上或中的自动插接装置的帮助，可以通过装配联接装置而升高杠杆，使得当自动插接装置移除后，杠杆将转移到最终锁定位置。因此，可以省去用于移动杠杆以将联接器与针脚带锁定在位的单独步骤，并且可以加速根据本发明的插接过程或插接装置的组装。

根据插接连接装置的另一有利的示例性实施例，杠杆可通过反作用力旋转到最终锁定位置。优选地，通过产生的反作用力，杠杆可以从预锁定位置完全移动或枢转到最终锁定位置。为此，可以将杠杆设计为双稳态的，例如，将杠杆从预锁定位置升高会导致杠杆独立移动到最终锁定位置。为此，杠杆可以连接至复位弹簧，例如，该复位弹簧能够作用在与杠杆的旋转轴线间隔开的杠杆的一点上，并且所述复位弹簧能够将杠杆吸引或排斥到最终锁定位置。通过将联接器与针脚带配合，可以实现将杠杆从预锁定位置完全转入最终锁定位置。因此可以省略用于确保在至少一个针脚触头和至少一个衬套元件之间的机械和电气连接的另外步骤。

根据插接连接装置的另一实施例，杠杆可通过反作用力和锁定元件在至少一个凹部中的接合旋转到最终锁定位置中。结果，当将插接力施加到联接器上时，通过至少一个突出部的反作用力的组合施加，可以从预锁定位置开始将杠杆带入最终锁定位置。通过杠杆的初始升高，至少一个锁定元件在杠杆的旋转轴线的区域中旋转，使得至少一个锁定元件可以以形状配合或力配合的方式接合引入到针脚带外壳中的至少一个凹部。通过进一步施加插接力，杠杆可以通过至少一个锁定元件和至少一个凹部的相互作用而进一步旋转。在至少一个锁定元件和至少一个凹部相互作用之后，杠杆会失去与至少一个突出部的接触。通过施加限定的插接力，因此可以执行两部分的插入过程，其中，在第一步中，可以通过至少一个突出部来升高杠杆。在进一步的步骤中，升高的杠杆使至少一个锁定元件和至少一个凹部相互作用，通过进一步施加插接力，可以使联接器与针脚带联接，同时将杠杆旋转到最终锁定位置。

根据插接连接装置的另一示例性实施例，至少一个突出部布置在杠杆上。至少一个突出部可以以机械或粘结的方式固定或粘附到杠杆。替代地，可以将至少一个突出部设计为与杠杆成一体。例如，当制造杠杆时，至少一个突出部可以在杠杆的铸模中以凹部的形式实现。结果，只需很少的技术努力就可以在杠杆上布置至少一个突出部。

根据插接连接装置的另一示例性实施例，至少一个突出部布置在针脚带外壳上。作为对至少一个突出部在杆上的布置的附加或替代，至少一个突出部可以布置在针脚带外壳的面向杠杆的区域上。特别地，针脚带外壳可以具有用于接收联接器外壳的肋或外壳壁。至少一个突出部可以位于外体壁或肋的端侧。在此，在端侧特别是指至少一个突出部布置在处于预锁定位置的杠杆与针脚带外壳之间的区域中。至少一个突出部可以优选地粘附、焊接、拧紧或锁定在针脚带外壳上。结果，可以以通用的方式在针脚带外壳上布置至少一个突出部。替代地，也可以将至少一个突出部设计为与针脚带外壳一体。例如，至少一个突出部的一体布置可以设计成针脚带外壳的长形肋的形式，或者设计成在针脚带外壳的壁的相应区域中的凸起。

根据插接连接装置的另一示例性实施例，至少一个突出部被设计为刚性的或柔性的。根据插接连接装置的要求，至少一个突出部可以由柔性材料构成，以便在施加插接力时可以实现杠杆的限定的弹性性能。至少一个突出部可以以形状配合的方式粘附或连接至杠杆或针脚带外壳。可以以技术上简单的方式，将坚固设计的突出部布置在杠杆或针脚带外壳上。特别地，当通过注射模制方法生产杠杆或针脚带外壳时，可以考虑并已经设计出刚性设计的突出部。因此，特别是可以省去额外的生产步骤，并且无需额外的技术努力就可以生产插接连接装置。

根据插接连接装置的另一实施例，在杠杆的最终锁定位置，杠杆的至少一个锁定元件以形状配合的方式连接至针脚带外壳的至少一个凹部，联接器外壳能够在针脚带外壳上锁定在位。通过至少一个锁定元件和至少一个凹部的相互作用，联接器外壳可以以形状配合的方式连接到针脚带外壳。随后，只有在将杠杆向后旋转后，才能从针脚带外壳释放联接器外壳。为此，将杠杆的至少一个锁定元件布置在杠杆上，使得从杠杆的限定的旋转角度开始，至少一个锁定元件不能与至少一个凹部相互作用。限定的旋转角度优选地是旋转角度范围，该旋转角度范围在杠杆的预锁定位置中具有阈值或以在预锁定位置期间的杠杆的旋转角度开始。特别地，至少一个锁定元件与至少一个凹部的相互作用可以在施加反作用力之后开始。优选地，至少一个锁定元件被形成为使得其可以形状配合的方式接合在至少一个凹部中，并且因此使得杠杆以及从而联接器外壳与针脚带外壳能够相互作用。

根据插接连接装置的另一实施例，在杠杆的最终锁定位置，杠杆的至少一个锁定元件以力配合或摩擦的方式连接至针脚带外壳的至少一个凹部，联接器外壳能够在针脚带外壳上锁定在位。联接器外壳可以通过至少一个锁定元件与至少一个凹部的力配合或摩擦连接而固定到针脚带外壳。特别地，至少一个闩锁元件可以被设计成偏心夹紧杆的形式，并且与至少一个凹部相互作用，以力配合或摩擦的方式将联接器外壳与针脚带外壳卡住，并以可释放的方式将其锁定在位。

根据插接连接装置的另一示例性实施例，至少一个锁定元件是齿轮部段的齿。在杠杆的旋转轴线的区域中，至少一个锁定元件优选地设计成齿轮或齿轮的一部分的形式。至少一个锁定元件可以与杠杆一体地设计或以可旋转的方式连接到杠杆。结果，可以以技术上简单的方式来制造与至少一个凹部的形状配合的连接。

根据插接连接装置的另一示例性实施例，针脚带外壳的至少一个凹部是齿杆部段的齿。布置在针脚带外壳上的至少一个凹部可以是齿，使得可以使至少一个锁定元件以形状配合的方式与至少一个齿接合。结果，取决于齿杆部段的长度和锁定元件的数量，可以实现联接器外壳和针脚带外壳的可变连接深度。

根据插接连接装置的另一示例性实施例，通过将杠杆旋转到预锁定位置中，联接器外壳可以通过至少一个锁定元件和至少一个凹部的相互作用逆着插接方向与针脚带外壳间隔开。结果，可以简化通过将联接器外壳与针脚带外壳间隔开而释放插接连接装置的过程。特别地，可以通过操作杠杆来简化释放，从而避免损坏联接器或针脚带。为了进行释放，只能将杠杆从最终锁定位置旋转到预锁定位置。借助于杠杆作用，可施加较小的力来移动杠杆，其结果是插接连接装置的相应部件受到的机械应力较小。例如，为了使联接器与针脚带分离，可以将至少一个锁定元件设计为带齿齿轮的一部分，而将至少一个凹部设计为齿杆部段。

附图说明

下面使用大幅简化的示意图更详细地解释本发明的优选示例性实施例。

在附图中：

图1示出了杠杆处于预锁定位置的根据示例性实施例的插接连接装置的示意图，

图2a、b示出了当在联接器外壳上施加插接力时的杠杆处于预锁定位置的根据示例性实施例的插接连接装置的示意，以及

图3示出了杠杆处于最终锁定位置的根据示例性实施例的插接连接装置的示意图。

在附图中，相同的结构元件各自具有相同的附图标记。

具体实施方式

图1示出了根据示例性实施例的插接连接装置1的示意图，其中，杠杆2处于预锁定位置。此处从一侧示出了插接连接装置1。为了简单起见，未描述具有相应的针脚触头和衬套元件的电导体。

插接连接装置1具有联接器4和针脚带6。联接器4具有联接器外壳5，该联接器外壳5可以插入到针脚带的针脚带外壳7中。插接连接装置1具有矩形截面。

杠杆2具有U形形状并且围绕联接器外壳5被引导，杠杆2围绕旋转轴线R在两侧可旋转地连接到联接器外壳5。

针脚带6可优选地布置在一壳体处或印刷电路板上，并且与导体路径或电导体具有导电连接。联接器4例如以导电和机械的方式连接到多芯导体。多芯导体可以通过联接器4以电气和机械方式联接到针脚带6的针脚触头。

当联接器外壳5处于插入到针脚带外壳7中的状态时，针脚带外壳7在所有侧面围绕联接器外壳5。根据示例性实施例，联接器外壳5具有引导元件8。针脚带外壳7具有与引导元件8相对应的间隙10。

在联接器4与针脚带6配合的情况下，引导元件8可以以被引导的方式滑动穿过间隙10，从而实现插接连接装置1的精确、线性的配合。根据示例性实施例，针脚带外壳7部分地设计为肋12的形式。间隙10被设计为用于接收引导元件8的限定的间隔。

根据示例性实施例，突出部14布置在杠杆2上。突出部14布置在杠杆2的面向针脚带外壳7的一侧。在针脚带外壳7上，突出部14也布置在面向杠杆2的一侧。这里，杠杆2和针脚带外壳7上的突出部14被定位为使得它们在杠杆2的预锁定位置中连续布置。

杠杆2以可旋转的方式连接到联接器外壳5。杠杆2具有旋转轴线R，该旋转轴线R相对于联接器4的插接方向S正交地定向。

杠杆2在旋转轴线R的区域中具有两个锁定元件16。锁定元件16被设计成齿轮部段的形式。在杠杆2的预锁定位置中，锁定元件16被成角度地布置，使得锁定元件16可以在没有任何相互作用的情况下通过针脚带外壳7的凹部18。

针脚带外壳7的凹部18形成为齿杆部段，并且相对于插接方向S和旋转轴线R正交地定向。在杠杆2的预锁定位置中，锁定元件16可以通过杠杆2的旋转与凹部18形成形状配合。

图2a和2b描绘了当指向插接方向S的插接力F1施加到联接器外壳5上时处于杠杆2的预锁定位置的根据示例性实施例的插接连接装置1的示意图。特别地，示出了突出部14的作用方式。

通过在插接方向S上施加插接力F1，将连接器外壳5进一步引入到针脚带外壳7中。在杠杆2的预锁定位置中，突出部14一个接一个地在杠杆2上产生逆着插接力F1的反作用力F2。结果，杠杆2可以在朝向最终锁定位置的方向上转向或旋转。

根据示例性实施例，杠杆2的最终锁定位置相对于预锁定位置旋转大约90°的旋转角，并且在图3中更详细地说明。

通过在朝向最终锁定位置的方向上旋转杠杆2，借助于反作用力F2，锁定元件16可以旋转为使得杠杆2的锁定元件16可以以形状配合的方式与针脚带外壳7的凹部18相互作用。

如果将插接力F1进一步施加到联接器外壳5上，则杠杆2可以借助于锁定元件16相对于针脚带外壳7的凹部18的位移而进一步旋转。因此，在第一步骤中，突出部14可以使锁定元件16和凹部18形成可操作连接，使得在第二步骤中，通过锁定元件16和凹部18的可操作连接，可以使杠杆2在施加插接力F1的情况下至少在朝向最终锁定位置的方向上进一步旋转。第一步骤在此借助于联接器外壳5或杠杆2相对于针脚带外壳7的相对运动来进行。在第二步骤中，通过锁定元件16和针脚带外壳7的凹部18之间的相对运动来进行杠杆2的旋转。

图3示出了杠杆2处于最终锁定位置的根据示例性实施例的插接连接装置1的示意图。

通过将联接器外壳5和针脚带外壳7配合，杠杆2可以同时旋转到最终锁定位置。在杠杆2的最终锁定位置中，突出部14彼此间隔开，所有锁定元件16优选地以形状配合的方式连接到针脚带外壳7的所有凹部18。结果，可以防止联接器4与针脚带6意外分离。

在杠杆2的最终锁定位置中，杠杆2通过附加的固定元件20被固定以防止不期望的运动。

根据示例性实施例，固定元件20是锁定接头。杠杆2可以通过固定元件20锁定在最终锁定位置。结果，可以防止杠杆2例如由于振动而在朝向预锁定位置的方向上释放和旋转。杠杆2必须由固定元件20以限定的扭矩释放，以便旋转到预锁定位置。在这种情况下，固定元件20是锁定钩20，该锁定钩20可以通过操作力压入以释放杠杆2。因此，插接连接装置1具有防止振动和机械影响的多种保护措施。通过在插接方向S上施加插接力F1，可以特别地以自动的方式将插接连接装置1连接和锁定在位，从而可以省去将杠杆2手动移动到最终锁定位置的过程。

附图标记列表

1 插接连接装置

2 杠杆

4 联接器

5 联接器外壳

6 针脚带

7 针脚带外壳

8 引导元件

10 间隙

12 肋

14 突出部

16 锁定元件

18 凹陷

20 固定元件

F1 插接力

F2 反作用力

R 旋转轴线

S 插接方向

Claims (10)

1.一种插接连接装置(1)，用于机械和电气地联接至少两个电导体，具有：

-联接器(4)，具有至少一个衬套元件，所述衬套元件布置在联接器外壳(5)中且用于以形状配合的方式接收至少一个针脚触头，且具有杠杆(2)，所述杠杆具有杆部和至少一个锁定元件(16)，所述杠杆(2)相对于插接方向(S)以正交的方式可旋转地安装在所述联接器外壳(5)处，

-针脚带(6)，具有布置在针脚带外壳(7)中的至少一个针脚触头且具有引入所述针脚带外壳(7)中的至少一个凹部(18)，所述凹部用于接收所述至少一个锁定元件(16)，其中，在所述杠杆(2)的预锁定位置，所述联接器外壳(5)能够以形状配合的方式至少部分地布置在所述针脚带外壳(7)上，且所述至少一个锁定元件(16)布置为与所述至少一个凹部(18)相邻，且通过旋转所述杠杆(2)，所述至少一个锁定元件(16)能够与所述至少一个凹部(18)建立可操作连接，

其特征在于，还包括布置在所述杠杆(2)的杆部上的至少一个第一突出部(14)以及布置在所述针脚带外壳(7)上的至少一个第二突出部(14)，所述至少一个第一突出部(14)和所述至少一个第二突出部(14)布置在所述杠杆(2)和所述针脚带外壳(7)之间，所述至少一个第二突出部位于针脚带外壳的用于接收联接器外壳的肋或外壳壁的端侧，其中，当插接力(F1)施加到所述联接器外壳(5)上时，逆着所述插接力(F1)的反作用力(F2)能够通过所述至少一个第一突出部(14)和所述至少一个第二突出部(14)在所述杠杆(2)上产生。

2.如权利要求1所述的插接连接装置，其中，所述杠杆(2)能够通过所述反作用力(F2)朝向最终锁定位置旋转。

3.如权利要求2所述的插接连接装置，其中，所述杠杆(2)能够通过所述反作用力(F2)旋转到所述最终锁定位置中。

4.如权利要求2或3所述的插接连接装置，其中，所述杠杆(2)能够通过所述反作用力(F2)和所述锁定元件(16)在所述至少一个凹部(18)中的接合而旋转到所述最终锁定位置中。

5.如权利要求1或2所述的插接连接装置，其中，所述至少一个第一突出部(14)和所述至少一个第二突出部(14)设置为刚性或柔性的。

6.如权利要求1或2所述的插接连接装置，其中，在所述杠杆(2)的最终锁定位置，所述杠杆(2)的至少一个锁定元件(16)以形状配合的方式连接到所述针脚带外壳(7)的至少一个凹部(18)，且所述联接器外壳(5)能够在所述针脚带外壳(7)上锁定在位。

7.如权利要求1或2所述的插接连接装置，其中，在所述杠杆(2)的最终锁定位置，所述杠杆(2)的至少一个锁定元件(16)以力配合或摩擦的方式连接到所述针脚带外壳(7)的至少一个凹部(18)，且所述联接器外壳(5)能够在所述针脚带外壳(7)上锁定在位。

8.如权利要求1或2所述的插接连接装置，其中，所述至少一个锁定元件(16)是齿轮部段的齿。

9.如权利要求1或2所述的插接连接装置，其中，所述针脚带外壳(7)的至少一个凹部(18)是齿杆部段的齿间隙。

10.如权利要求1或2所述的插接连接装置，其中，通过将所述杠杆(2)旋转到所述预锁定位置中，所述联接器外壳(5)能够通过所述至少一个锁定元件(16)与所述至少一个凹部(18)的相互作用而逆着所述插接方向(S)与所述针脚带外壳(7)间隔开。

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