CN112219322A - 高电流插接连接器及其装配方法 - Google Patents

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Abstract

一种高电流插接连接器，具有：绝缘体(1)，所述绝缘体具有至少一个触头载体(12)，所述触头载体具有至少一个触头腔(120)，所述触头腔具有至少两个插入侧贯通孔；以及至少两个彼此平行布置在所述触头腔(120)中的导电的插接触头(3)，所述插接触头分别在第一端部处具有电缆连接区域(31)和相对置地在第二端部处具有插接区域(32)，其中，其插接区域(32)分别被引导穿过所述触头腔的贯通孔中的一个，并且其中，所述高电流插接连接器还具有插入所述触头腔(120)中的导电的连接元件(4)，所述连接元件具有至少两个触头容纳部(40)，所述插接触头(3)分别通过其插接区域(32)以形状配合和力配合连接的方式被插入所述触头容纳部中，并且所述至少两个插接触头(3)通过所述连接元件导电地彼此连接。

Description

高电流插接连接器及其装配方法
技术领域
本发明涉及一种根据独立权利要求1的前序部分的高电流插接连接器。
本发明还涉及一种根据独立权利要求10的前序部分的用于装配高电流插接连接器的方法。
这种高电流插接连接器通常具有至少一个绝缘体和多个布置在其中的插接触头，并且为了在插入状态下将高电流强度的电流，简称为“高电流”，传输到配合插头的相应的配合触头上，需要这种高电流插接连接器。术语“高电流强度”/“高电流”在此和在下文中特别地是指，每个插接触头的这种插接连接能够传输的电流例如为至少24安培，优选至少32安培，并且在特别优选的实施方式中，甚至40安培和更多。特别地，所述插接触头例如被设计用于70安培的电流强度。
为了产生用于传输高电流所需的特别好的电导值，通常需要特别强的插接接触力。该插接接触力在插入和拉拔插接连接器时随之产生相应高的插入力和拉力。因此，对插接触头，特别是在绝缘体中的销触头和插座触头的固定提出了高的要求。为此，绝缘体可以在电缆连接侧上具有可拆卸地固定在其上的触头保持板，在该触头保持板上一体成形有用于将插接触头特别稳定地固定在绝缘体中的保持元件，该保持元件特别地可以被设计成薄片状的。
背景技术
在现有技术中，通常需要例如“桥接”插接连接器的两个插接触头，也就是说使它们导电地连接。这通常也称为“分流”或“Y-分配”，并且通常用于将足够承载能力的电源的电流分配到多个用电器，这在专业术语上也称为“电位倍增”。为此，例如已知将电缆，例如将绞合电缆的绞合线分开成多个部分并分配到多个，例如两个插接触头的连接区域上。但是，该技术从不同的安全技术方面上至少是成问题的，并且特别是在专业领域中是不受欢迎的。
文献CN200976418Y公开了一种廉价的电连接结构，其使用冲压弯曲技术来实现。在此，多个触头特别地可以使用冲压弯曲技术一体地实施并且由此导电地彼此连接。
文献EP0735627A2公开了一种多极的电插接连接器。该电插接连接器具有绝缘壳体和布置在其中的插接触头。插接触头由触头销和与之互补地形成的触头插座组成。多个插接触头按照极性方式横向于其插接方向地彼此排列在一起。彼此排列在一起的插接触头通过至少一个在排列方向上延伸的连接销彼此电连接。连接销和彼此连接的插接触头一起形成一个极单元，该极单元被沿插接方向从外部引入绝缘壳体中。
此外，由文献EP2539966B1已知一种用于电气设备的分配器插头单元，其在240V下的电流为16A。公开了金属桥接元件，用于将第一组的(插接触头)销分别与第二组的(插接触头)销相连接。金属桥接元件以扁平薄板的形式进行设计，该扁平薄板基本上在平面(...)中延伸，并在每个端部处整体地封闭一个向后弯曲的部分(M)，该部分限定了一个可弹性变形的开口套筒，该套筒围住并扣紧金属销(...)。
该现有技术的缺点是，这种结构形式不适用于在开头提到的定义的意义上的高电流插接连接器。最后，这种结构形式的(插接触头)金属销必须具有相应的长度，以便提供插接触头部分，该插接触头部分可以被开口套筒以面的方式围卡。因此，将它们机械地固定在绝缘体中也将是相应困难的。因此，在这种结构形式下在机械上不可能实现高电流插接连接器的期望的紧凑的结构。
德国专利和商标局在本申请的优先权申请中检索到以下现有技术：DE19513880A1、DE112012004155T5、GB853694A、US4,544,220A、EP2536966B1，EP0735627A2、CN200976418Y。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于高电流插接连接器的紧凑的结构形式，其也适合于传输24A及更大的高电流，特别是用于传输例如70A的电流。
该目的通过独立权利要求的特征来实现。
高电流插接连接器具有带有触头载体的绝缘体。触头载体具有至少一个触头腔，该触头腔具有至少两个插入侧贯通孔。此外，高电流插接连接器具有至少两个彼此平行地布置在触头腔中的导电的插接触头。插接触头各自在第一端部处具有电缆连接区域和在第二端部处相对置地具有插接区域。这些插接区域分别被引导穿过触头腔的贯通孔之一。
此外，高电流插接连接器具有插入到触头腔中的导电的连接元件。该连接元件具有至少两个触头容纳部，插接触头中的一个分别通过其插接区域以形状配合和力配合的方式被插入所述触头容纳部中。至少两个插接触头通过所述连接元件导电地彼此连接。
一种用于装配高电流插接连接器的方法具有以下步骤：
A.)将至少一个连接元件插入到触头载体的至少一个在电缆连接侧敞开的触头腔中，使得具有布置在其中的触头容纳部的连接元件被布置在触头腔的插入侧的贯通孔的附近中；
B.)通过将触头保持板安置到触头载体上来装配绝缘体并由此同时地：
C.)将至少一个连接元件固定在绝缘体中；
D.)将电的高电流电缆的至少一条电线与至少一个插接触头的电缆连接区域压接在一起；
E.)通过触头保持板的各触头开口将压接的插接触头从电缆连接侧插入并且将至少一个其他的插接触头插入到触头载体的一个公共触头腔中，其中，至少这两个插接触头锁定在绝缘体中并且同时分别穿过连接元件的触头容纳部之一，并且由此
F.)通过连接元件将这至少两个锁定在绝缘体中的插接触头，即压接的插接触头和至少一个其他的插接触头，导电地连接。
在从属权利要求中给出了本发明的有利的实施方式。
在一个有利的实施方式中，特别是出于安全原因，插接触头是插座触头。
在另一个有利的实施方式中，连接元件可以具有足够高的弹性，以容纳、保持并能够不破坏地再次释放插接触头。这对于使连接元件与插接触头接触是特别有利的。插接触头可以以此方式在插入绝缘体中时以形状配合和力配合方式自动地与连接元件相连接并由此与之电接触。
在另一个实施方式中，连接元件由金属，特别是由黄铜制成，并且被设计成扁平状的，其中，其表面在插入状态下与插入方向成直角地延伸。由此确保高度的稳固性和突出的长期稳定性和同时小的空间需求。
连接元件的至少两个触头容纳部可以各由一个开环形成。这是特别有利的，因为由此可以至少分段地将旋转对称的插接触头插入其中。
特别地，所述开环可以这样形成，即，连接元件的至少两个触头容纳部分别具有两个镰刀形臂，其端部指向彼此。这是特别有利的，因为由此能够在最大可能的稳定性下调整期望的弹性，该弹性对于以期望的接触力容纳插接触头是必要的。
为了引入插接触头，在触头载体中的触头腔可以在电缆连接侧是敞开的。绝缘体此外具有在插入侧可拆开地固定在触头载体上的触头保持板，插接触头被引导通过所述触头保持板并被保持在其上，其中，触头保持板与触头载体共同作用，用于将插接触头引入并固定在绝缘体中。特别地，触头保持板为此可以具有特殊的保持元件，例如薄片。这种结构的附加优点在于，连接元件可以布置在插入侧贯通孔和触头保持板，特别是其保持元件，例如其薄片之间。
此外，触头载体在插入侧在其贯通孔处可以具有空心圆柱状成型体作为接触保护，所述成型体包围插接触头的被引导穿过贯通孔的插接区域并且在插入侧突出于所述插接区域外。除了接触保护之外，这些空心圆柱状成型体还具有延长空气间隙和爬电距离并且即使在高电压下也防止飞弧的功能。
附图说明
在附图中示出了本发明的实施例，并且在下面更详细地解释。附图所示：
图1a-1e示出了绝缘体，其具有触头保持板和触头载体；
图1f以俯视图示出了具有插入的触头的绝缘体；
图2a-2b以不同的视图示出了连接元件；
图3a-3b以不同的视图示出了插接触头；
图4a-4b示出了带有连接元件的两个插接触头；
图5a-5b示出了具有插入的连接元件和插入的或待插入的插接触头的绝缘体。
这些图包含部分简化的示意图。部分地，对于相同的，但必要时不相同的元件，使用相同的附图标记。相同元件的不同视图可以不同比例地缩放。
具体实施方式
图1a示出了具有薄片114的触头保持板11，该薄片用于保持插接触头3和接地触头销3'。为此，插接触头3和接地触头销3'可以通过触头开口110在电缆连接侧引入。此外，触头保持板11具有多个锁定片111，该锁定片分别具有用于锁定在触头载体12上的锁定窗口112。
图1b以倾斜俯视图，即以针对其电缆连接侧的倾斜视角，示出了触头载体12。该触头载体12具有多个在电缆连接侧上敞开的用于容纳各两个触头3的触头腔120。与电缆连接侧相对置地，触头腔120分别具有两个贯通孔，这些贯通孔在图中是不可见的并且因此未设置任何附图标记。在这些贯通孔处，触头载体12在插入侧具有中空圆柱状的成型体124，其用于分别容纳触头3的插接区域32。此外，触头载体12具有锁定榫头121，触头保持板11的锁定片111可以锁定在该锁定榫头上。此外，触头载体12具有用于容纳接地触头销3'的接地触头腔，为了清楚起见，该接地触头腔未被详细标示出。
图1c示出了装配好的绝缘体1，即触头保持板11通过其锁定片111锁定在触头载体12上，其中，锁定窗口112锁定在锁定榫头121上，并且其中，薄片114接合在触头腔120中。此外示出了接地触头销3'。
图1d以针对薄片114的插入侧视角示出了触头保持板11。
图1e以侧视图示出了装配好的绝缘体1。
图1f以俯视图，即以针对触头保持板11的视角，示出了具有引入的插接触头3的绝缘体1。
图2a和2b示出了连接元件4，该连接元件具有两个触头容纳部40，插接触头3可以通过其插接区域32以形状配合和力配合的方式插入到各触头容纳部中。
连接元件4由金属制成，特别是由黄铜制成，并且被设计成扁平状的。由此确保了高的稳固性、突出的长期稳定性和同时小的空间需求。
连接元件4的至少两个触头容纳部40分别通过一开环形成。圆形的环形状是特别有利的，因为要插入其中的插接触头3被设计成旋转对称的。
该开环是这样形成的，即，连接元件4的至少两个触头容纳部40分别具有两个镰刀形臂41，其端部指向彼此。即两个端部通过开口400被彼此分开。这是特别有利的，因为通过其具体的形状的设计构造能够在最大可能的稳定性下调整期望的弹性，为了以期望的接触力容纳插接触头3，该弹性是必要的。
图3a和3b示出了插接触头3。该插接触头具有被设计为压接区域的电缆连接区域31和插接区域32。在其之间在电缆连接区域侧上存在环绕的凸缘34。在插入侧上，连接区域30邻近凸缘34，插接触头3可以通过该连接区域插入连接元件4的触头容纳部40中。
图4a和4b以倾斜俯视图以及以侧视图示出了两个插接触头3，它们分别被插入连接元件4的触头容纳部40中的一个中。相应的插接区域32被引导穿过触头容纳部40，并且插接触头3通过其连接区域30接触连接元件4。在此情况下，连接元件4以形状配合和力配合的方式通过其触头容纳部40包围连接区域30。
图5a示出了安装好的绝缘体1，其具有部分插入的和部分待插入的插接触头3。在此，四个连接元件4分别插入到触头腔120中，并且通过触头保持板11与锁定在其上的触头载体12的共同作用而被固定在绝缘体1中。
图5b以侧视图示出了相同的布置。在此显然的是，已经被插入的触头3的插接区域32被容纳在中空圆柱状的成型体124中，其中，中空圆柱状的成型体124在插入侧上突出于插接区域32外。
尽管在附图中分别以组合的方式示出了本发明的各个方面或特征，但是除非另有说明，否则对于技术人员来说清楚的是，所示的和所讨论的组合不是唯一可能的组合。特别地，来自不同实施例的彼此相应的单元或特征复合体可以彼此交换。
附图标记列表
1 绝缘体
11 触头保持板
110 触头开口
111 锁定片
112 锁定窗口
114 薄片
12 触头载体
120 触头腔
121 锁定榫头
124 中空圆柱状成型体
3 插接触头
3’ 接地触头销
30 连接区域
31 电缆连接区域
32 插接区域
34 凸缘
4 连接元件
40 触头容纳部
400 开口
41 镰刀形臂

Claims (10)

1.一种高电流插接连接器，具有：绝缘体(1)，所述绝缘体具有至少一个触头载体(12)，所述触头载体具有至少一个触头腔(120)，所述触头腔具有至少两个插入侧贯通孔，以及至少两个彼此平行布置在所述触头腔(120)中的导电的插接触头(3)，所述插接触头分别在第一端部处具有电缆连接区域(31)和相对置地在第二端部处具有插接区域(32)，其中，其插接区域(32)分别被引导穿过所述触头腔的贯通孔中的一个，并且其中，所述高电流插接连接器还具有插入所述触头腔(120)中的导电的连接元件(4)，所述连接元件具有至少两个触头容纳部(40)，所述插接触头(3)分别通过其插接区域(32)以形状配合和力配合的方式被插入所述触头容纳部中，并且至少两个插接触头(3)通过所述连接元件导电地彼此连接。
2.根据权利要求1所述的高电流插接连接器，其中，所述插接触头(3)是插座触头。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的高电流插接连接器，其中，所述连接元件(4)具有足够高的弹性，以容纳、保持并能够无破坏地再次释放所述插接触头(3)。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的高电流插接连接器，其中，所述连接元件(4)由金属制成并且被设计成扁平状的，其中，其表面在插入状态下与插接方向成直角地延伸。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的高电流插接连接器，其中，所述连接元件(4)的所述至少两个触头容纳部(40)各由一开环形成。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的高电流插接连接器，其中，所述连接元件(4)的所述至少两个触头容纳部(40)分别具有两个镰刀形臂(41)，其端部指向彼此。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的高电流插接连接器，其中，所述触头载体(12)中的所述触头腔(120)在电缆连接侧是敞开的，并且其中，所述绝缘体(1)还具有触头保持板(11)，所述触头保持板在插入侧可拆开地固定在所述触头载体(12)上，所述插接触头(3)被引导通过所述触头保持板并被保持在其上，其中，所述触头保持板(11)与所述触头载体(12)共同作用，用于将所述插接触头(3)引入并固定在所述绝缘体(1)中。
8.根据权利要求7所述的高电流插接连接器，其中，为了至少一侧地保持所述插接触头(3)以及为了与所述触头载体(12)固定地共同作用，所述触头保持板(11)具有薄片(114)。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的高电流插接连接器，其中，所述触头载体(12)在插入侧在其贯通孔处具有空心圆柱状成型体(124)作为接触保护，所述成型体包围所述插接触头(3)的被引导穿过所述贯通孔的插接区域(32)并且在插入侧突出于所述插接区域外。
10.一种用于装配高电流插接连接器的方法，具有以下步骤：
A.)将至少一个连接元件(4)插入到触头载体(12)的至少一个在电缆连接侧敞开的触头腔(120)中，使得所述连接元件(4)通过其触头容纳部(40)被布置在所述触头腔(120)的插入侧贯通孔的附近；
B.)通过将触头保持板(11)安置到所述触头载体(12)上来装配绝缘体(1)并由此同时地：
C.)将所述至少一个连接元件(4)固定在所述绝缘体(1)中；
D.)将电的高电流电缆的至少一条电线与至少一个插接触头(3)的电缆连接区域(31)压接在一起；
E.)通过所述触头保持板(11)的各触头开口(110)将压接的插接触头(3)从电缆连接侧插入到并且将至少一个其他的插接触头(3)插入到所述触头载体(12)的一公共触头腔(120)中，其中，至少这两个插接触头(3)各穿过所述连接元件(4)的触头容纳部(40)并同时锁定在所述绝缘体(1)中，并且由此
F.)通过所述连接元件(4)将至少两个锁定在所述绝缘体(1)中的插接触头(3)导电地连接。
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