CN112242625B - 连接插头及其形成方法、插入式连接器和连接插座 - Google Patents

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Abstract

描述了一种连接插头。连接插头包括中心插脚和片层套筒，其中片层套筒包括前部开口、后部开口和多个片层。片层套筒周向地围绕中心插脚的轴向段，并且其中，片层套筒固定至中心插脚。中心插脚延伸穿过后部开口，穿过片层套筒，并且穿过片层套筒的前部开口。

Description

连接插头及其形成方法、插入式连接器和连接插座
技术领域
本发明涉及包括中心插脚和片层套筒的连接插头。本发明还涉及包括连接插头和相应的插座的插入式连接器。另外，本发明涉及用于通过组装中心插脚和片层套筒来形成连接插头的方法。本发明还涉及包括插座元件和片层套筒的连接插座。
背景技术
德国专利DE 38 08 632 C1描述了一种具有内部导体插头连接的同轴插入式连接器。内部导体插头连接包括刚性的金属插座部分和插头部分，其中可插入插座部分中的插头部分的前部具有减小的外径，并且终止于环形肩部，该环形肩部形成对插座部分的边缘的止挡。由于插头部分的前部由接触罐包围，因此实现了插头部分在插座部分中的准确的中心配合以及沿着圆周的始终如一的良好接触。接触罐的底部紧密地连接至插头部分的端面，而接触罐的壁所具有的构造沿着径向方向具有弹性，该构造选择为使得最大外径位于接触罐的边缘的区域内。
德国专利申请DE 100 41 516 A1描述了一种用于大电流的电连接装置。该电连接装置包括用于电导体的插座，连接装置永久地连接至该插座，还包括弹性插头触头，该弹性插头触头包括用于连接至配合连接器的多个弹性片层。插座和插头触头由分开的部分制成，并且这些部分通过铆钉连接不可拆卸地连接。
在美国专利US 5 667 413 A中，描述了一种插座型电连接器。阴电连接器包括壳体，在该壳体中限定了大致圆柱形的孔。连接器包括设置在壳体内并且保持在壳体内的接触笼。接触笼包括设置成提供径向弹性的多个接触片。连接器提供大电流容量、低插入力的连接器，其可以容易地安装在柱型电端子上。
发明内容
本发明的目的是提供一种包括多个弹性片层的连接插头或者连接插座，其中简化了连接插头或者连接插座的制造。
根据本发明，提供了一种连接插头。连接插头包括中心插脚和片层套筒，其中片层套筒包括前部开口、后部开口和多个片层。片层套筒周向地围绕中心插脚的轴向段，并且片层套筒固定至中心插脚。中心插脚延伸穿过后部开口，穿过片层套筒，并且穿过片层套筒的前部开口。
本发明的连接插头是通过组装中心插脚和片层套筒而制成。片层套筒可以例如滑动至中心插脚的前部上，使得中心插脚延伸穿过后部开口、片层套筒和前部开口。在该位置，片层套筒围绕中心插脚的轴向段。中心插脚的轴向段是中心插脚的一部分，沿着连接插头的配合方向具有一定的延伸。当中心插脚穿过片层套筒的后部开口和前部开口两者延伸时，片层套筒由中心插脚可靠地支撑，从而实现了稳定的机械连接。中心插脚的前端可以例如形成为尖端，该尖端延伸超过片层套筒的前部开口。
根据本发明，具有弹性片层的插入式连接器通过组装两个部件而获得。可以使用特别适合于相应部件的制造技术来制造两个部件中的每一个。例如，对于制造片层套筒，可以使用与用于制造中心插脚的技术不同的制造技术。通过结合两种不同的制造技术，可以结合两种不同技术的优点。两个部件中的每个部件都可以低成本大量生产。由于这个原因，本发明的插入式连接器可以以节省成本的方式生产。
在本申请中，诸如“前部”，“前端”，“前部开口”，“后端”，“后部开口”，“后边缘”的术语与连接插头的配合方向有关。配合方向是指插头插入至插座中的方向。因此，连接插头的前端是插头的首先插入至插座中的部分。
另外，根据本发明，提供一种连接插头。该连接插头包括中心插脚和片层套筒，其中片层套筒包括前部开口、后部开口、环形承载部分和多个片层。中心插脚延伸穿过片层套筒的后部开口，并且至少部分地穿过片层套筒，其中片层套筒周向地围绕中心插脚的轴向段。片层套筒固定至中心插脚。从连接插头的配合方向观察，环形承载部分位于片层套筒的后部，片层位于片层套筒的前部，其中，每个片层具有连接至环形承载部分的第一端，和实施为自由端的第二端，其中片层的自由端面向连接插头的前端。
本发明的连接插头是通过组装中心插脚和片层套筒这两个部件而制成。片层套筒滑动至中心插脚上，使得中心插脚延伸穿过片层套筒的后部开口，并且至少部分地穿过片层套筒。片层套筒围绕中心插脚的轴向段。就这方面而言，轴向段是中心插脚的一部分，沿着连接插头的配合方向具有一定的延伸。
片层位于片层套筒的前部。每个片层具有自由端和固定端，其中自由端面向连接插头的前端。因此，当连接插头插入至插座中时，片层在插入过程开始时就发生弹性变形。当插头插入至插座中时，必须克服一定的阻力，这为用户提供了触觉反馈。另一个优点是，在插入过程开始时就建立了与插座的电接触。连接插头的又一个优点是，片层的接触点的轴向位置是精确限定的。结果，在插入过程中，在插入过程的精确限定的点处建立了电接触。
本发明的连接插头是通过组装中心插脚和片层套筒而制成。可以使用适当的制造技术来生产这两个部件中的每一个。因此，可以结合不同制造技术的优点。两个部件中的每个部件都可以低成本大量生产。
另外，根据本发明，提供一种插入式连接器，该插入式连接器包括如上所述的连接插头和相应的插座。
另外，根据本发明，提供一种通过组装中心插脚和片层套筒来形成连接插头的方法。片层套筒包括前部开口、后部开口和多个片层。该方法包括以下步骤：使片层套筒在中心插脚上滑动，其中中心插脚延伸穿过后部开口，穿过片层套筒，并且穿过片层套筒的前部开口，其中，片层套筒周向地围绕中心插脚的轴向段。该方法还包括将片层套筒固定至中心插脚的步骤。
根据本发明的又一目的，提供一种连接插座，该连接插座包括片层套筒和插座元件。片层套筒包括前部开口、环形承载部分和多个片层，其中，每个片层具有与环形承载部分一体形成的第一端，和实施为自由端的第二端。插座元件具有开口，该开口构造成用于至少容纳片层套筒的后部。片层套筒是深冲部件。
本发明的连接插座是通过组装插座元件和片层套筒而制成。片层套筒插入至插座元件的开口中，其中，片层套筒的至少后部由插座元件容纳。因此，片层套筒至少部分地由插座元件围绕和保护。
可以使用合适的制造技术来生产插座元件和片层套筒这两个部件的每一个。片层套筒通过深冲形成。为了制造插座元件，可以使用不同的制造技术，像例如车削。每个部件都可以低成本大量生产。深冲是用于制造片层套筒的非常适合的技术。深冲允许高精度地制造片层套筒的弹性片层。在连接器插脚沿着倾斜方向插入至插座中的情形下，或者在当连接器插脚插入至插座中时发生连接器插脚的翻滚运动的情形下，形成为深冲部件的片层套筒不容易受到损坏。
在本申请中，诸如“前部”、“前端”、“前部开口”、“后端”，“后部开口”、“后边缘”的术语与连接插座的配合方向有关。配合方向是指当连接插座和连接插头配合时，连接插座相对于连接插头的运动方向。
在下面和从属权利要求中讨论了可以单独或者组合应用的本发明的优选特征。
包括片层套筒的连接插头
优选地，片层套筒为管状。例如，片层套筒的基本形状可以是圆柱体的圆筒套。片层套筒的这种形状适合于周向地围绕中心插脚。
在优选的实施例中，每个片层沿着片层套筒的径向向内的方向弹性可变形。当片层沿着径向向内的方向挠曲时，所产生的弹力将指向沿着径向向外的方向。当连接插头插入至插座中时，片层将沿着径向向内的方向弹性变形，并且所产生的弹力将沿着径向向外的方向将片层压靠至插座的内表面。由于片层的弹性变形，使得插头和插座之间的电接触得以改善。
优选地，片层套筒和中心插脚同轴地定向。进一步优选地，片层套筒的中心轴线对应于中心插脚的中心轴线。
优选地，沿着连接插头的配合方向观察，片层位于片层套筒的前部。通过将片层布置在片层套筒的前部，使得在插入过程开始时片层变形。在插入过程开始时必须克服一定的阻力，这会向用户提供触觉反馈。优选地，片层套筒包括多个狭槽，这些狭槽从片层套筒的前端沿着主要的轴向方向朝向片层套筒的中心延伸。狭槽可以例如构造成用于将片层套筒的前部分隔成多个片层。优选地，通过改变狭槽的长度，可以调节片层的弹力。进一步优选地，通过选择狭槽的数量以及因此选择片层的宽度，也可以调节片层的弹力。进一步优选地，通过改变片层的弹力，可以调节用于使连接器插脚和对应的插座配合和解除配合所需的推力和拉力。
根据优选的实施例，当沿着连接插头的配合方向观察时，片层周向地布置在片层套筒的前部。片层构造成用于提供向外指向的弹性力。
优选地，片层沿着轴向延伸超过片层套筒的长度的至少20％，进一步优选地延伸超过片层套筒的长度的至少25％，进一步优选地延伸超过片层套筒的长度的至少30％，进一步优选地沿着轴向延伸超过片层套筒的长度的至少35％。优选地，片层沿着轴向延伸不超过片层套筒的长度的85％，进一步优选地延伸不超过片层套筒的长度的75％，进一步优选地延伸不超过片层套筒的长度的60％，进一步优选地延伸不超过片层套筒的长度的50％，进一步优选地沿着轴向延伸不超过片层套筒的长度的40％。
进一步优选地，每个片层具有连接至片层套筒的环形承载部分的第一端，和实施为自由端的第二端，其中片层的自由端面向连接插头的前端。通过仅在一端处连接片层，减小了使片层挠曲所需的力。另一个优点是，在插入过程开始时就建立了与插座的电接触。连接插头的又一个优点是，片层的接触点的轴向位置是精确限定的。根据可替代的优选的实施例，每个片层具有连接至片层套筒的环形承载部分的第一端和实施为自由端的第二端，其中，根据该可替代的优选的实施例，片层的自由端面向连接插头的后端。优选地，片层的相应的第一端与环形承载部分一体地形成。
根据优选的实施例，片层朝向连接插头的前端延伸。优选地，片层主要沿着连接插头的配合方向延伸。例如，片层可以沿着连接插头的侧面延伸。
优选地，片层套筒沿着轴向的长度为直径的至少1倍，进一步优选地为直径的至少1.5倍，进一步优选地为直径的至少2倍。优选地，片层套筒的长度为直径的至多10倍，进一步优选地为直径的至多5倍，进一步优选地为直径的至多3.5倍，进一步优选地为直径的至多2.5倍。
优选地，每个片层包括沿着径向向外的方向延伸的凸出部。凸出部用作接触区域并且构造成用于在相应的片层和插座之间建立改善的电接触。优选地，通过改变凸出部的形状，可以改变用于将连接插头插入至相应的插座中所需的插入力。优选地，凸出部可以具有圆形形状。进一步优选地，在凸出部具有圆形形状的情况下，通过改变凸出部的曲率半径，可以改变将连接插头插入至插座中所需的插入力。例如，可以对曲率半径进行选择，以使得为了将连接插头插入至插座中而必须施加精确限定的插入力。例如，通过改变凸出部的形状，可以改变将连接插头插入至插座中时的插入行为。例如，可以实现连接插头平稳地滑入至插座中。
根据另一个优选的实施例，每个片层包括沿着径向向外的方向延伸的两个或者更多个凸出部。每个凸出部可以用作用于在片层和插座之间建立电接触的接触区域。例如，通过两个或者更多个凸出部，可以在平行的多个接触区域处建立片层与插座之间的电接触。因此，可以建立可靠的电接触。
根据另一个优选的实施例，每个片层包括沿着径向向外的方向延伸的两个或者更多个凸出部，其中，片层与插座之间的电接触是通过第一凸出部建立的，而其余的凸出部中的至少一个用作替代部件。例如，在达到第一凸出部的预定磨损水平的情况下，将通过其余凸出部中的至少一个来建立片层与插座之间的电接触。凸出部可以例如具有稍微不同的曲率半径。因此，即使在随着时间推移而使得接触劣化的情况下，也可以确保连接插头的长期使用。
优选地，片层套筒通过导电材料、优选地通过金属制成。优选地，片层套筒形成为一体件。进一步优选地，片层套筒是旋转对称的部件。在优选的实施例中，片层套筒是深冲部件。深冲是用于以低成本大量生产来制造具有所需精度的片层套筒的弹性片层的合适技术。另外，在沿着倾斜方向插入连接器插脚的情况下，或者在配合过程中发生连接器插脚的翻滚运动的情况下，形成为深冲部件的片层套筒不容易受到损坏。
优选地，片层套筒构造成用于在中心插脚上进行滑动。中心插脚可以例如延伸穿过片层套筒的后部开口，并且至少部分地延伸穿过片层套筒。进一步优选地，中心插脚可以例如延伸穿过后部开口，穿过整个片层套筒，并且穿过前部开口。
根据优选的实施例，中心插脚包括周向凹进，其中片层套筒的后端抵靠周向凹进的后端，其中，周向凹进构造成用于确定片层套筒相对于中心插脚的轴向位置。因此，可以将片层套筒滑动至中心插脚上，直到片层套筒的后端抵靠周向凹进的后端，其中所述凹进用作限定片层套筒的轴向位置的限位挡块。
根据另一个优选的实施例，中心插脚包括锥形部分，该锥形部分沿着轴向方向朝向连接插头的前端逐渐变细。可以将片层套筒推至锥形部分上，并且可以将片层套筒固定至中心插脚。优选地，片层套筒通过压配合固定至中心插脚。
优选地，中心插脚具有圆形的横截面。片层套筒可以例如具有环形的横截面。
优选地，中心插脚通过导电材料、优选地通过金属制成。进一步优选地，中心插脚形成为一体件。优选地，中心插脚是实心部件。根据优选的实施例，中心插脚是旋转对称的部件。优选地，中心插脚是车削部件。车削是用于制造中心插脚的合适技术，因为中心插脚是旋转对称的实心部件。为了制造片层套筒，深冲是合适的技术。通过将分别用不同的制造技术制造的中心插脚和片层套筒进行连接，可以将两种制造技术的优点结合起来。特别地，片层套筒可以通过深冲形成，而中心插脚可以通过车削形成。
优选地，使用以下连接技术中的至少一种将片层套筒固定至中心插脚：翻边、压接、卷边、夹紧、建立压配合。
优选地，中心插脚凸出超过片层套筒的前端。中心插脚可以例如在其前端包括尖端。例如，中心插脚可以在凸出超过片层套筒的前端的部分中形成尖端。
在另一个优选的实施例中，中心插脚包括至少两个不同的部件。优选地，中心插脚包括接触插脚和连接至接触插脚的前端的绝缘端部。
优选地，接触插脚通过导电材料、优选地通过金属制成。进一步优选地，接触插脚是旋转对称的部件。优选地，接触插脚是车削部件。优选地，绝缘端部通过绝缘材料制成。进一步优选地，绝缘端部通过以下之一制成：塑料、弹性体、天然橡胶、合成橡胶。优选地，绝缘端部构造成用于在连接插头的前端处提供接触保护。优选地，通过以下连接技术之一将绝缘端部固定至接触插脚的前端：拧紧、铆接、建立压配合。优选地，绝缘端部包括一个或者多个卡扣构件，该卡扣构件构造成用于与接触插脚建立卡扣配合。
在另一个优选的实施例中，中心插脚包括接触插脚和绝缘帽，该绝缘帽构造成用于覆盖接触插脚的尖端。优选地，绝缘帽构造成用于与接触插脚的尖端建立卡扣配合。优选地，绝缘帽通过绝缘材料制成。优选地，绝缘帽构造成用于在连接插头的前端提供接触保护。
根据优选的实施例，每个片层具有连接至片层套筒的环形承载部分的第一端，和实施为自由端的第二端，其中片层的自由端面向连接插头的前端，其中，尖端构造成用于保护片层的自由端，并且用于防止片层的塑性变形。例如，尖端可以至少部分地覆盖片层的自由端。因此，可以例如阻止任何能够插入中心插脚与片层之间的空隙中的物品，并且防止片层沿着径向向外的方向弯曲。因此，尖端可以构造成用于防止片层的损坏。
优选地，中心插脚包括凹槽、凹进或者至少一个凹口。中心插脚可以例如包括周向凹槽或者周向凹进。根据优选的实施例，凹槽、凹进或者至少一个凹口布置成使得在片层的前部的后面提供自由空间。片层后面的自由空间允许片层沿着径向向内的方向运动。作用在片层上的力引起片层的弹性变形。因此，片层可以吸收作用在其上的力。
优选地，沿着配合方向观察，凹槽、凹进或者至少一个凹口的轴向尺寸延伸超过片层的自由端。优选地，当沿着配合方向观察时，凹槽、凹进或者至少一个凹口的轴向尺寸与片层的前部重叠。如果向内指向的力作用在片层的自由端上，则会将自由端推入至凹槽、凹进或者至少一个凹口中。
在优选的实施例中，凹槽、凹进或者至少一个凹口的相应深度决定了片层的最大挠曲。通过限制片层的挠曲，避免了片层的损坏。优选地，凹槽、凹进或者至少一个凹口的底部用作对挠曲的片层的支撑。特别地，凹槽的底部用作限位挡块，以限制片层的变形并且防止任何损坏。进一步优选地，对凹槽、凹进或者至少一个凹口的相应深度进行选择，以防止片层的任何塑性变形。因此，获得了连接插头的更坚固的构造。
在优选的实施例中，凹槽、凹进或者至少一个凹口的后端相对于片层套筒的轴向位置决定了片层的相应可变形部分的长度。通过改变凹槽、凹进或者至少一个凹口的后端的轴向位置，可以调节可变形部分的长度。通过使后端的位置朝向片层的自由端移动，可以缩短可变形部分。相反，通过使后端的位置远离自由端移动，可以增加可变形部分的长度。
优选地，凹槽、凹进或者至少一个凹口的后边缘用作供片层抵接的抵接边缘。当力作用在相应的片层上时，片层抵靠凹槽、凹进或者至少一个凹口的后边缘，并且仅前部变形。
进一步优选地，凹槽、凹进或者至少一个凹口的后端相对于片层套筒的轴向位置决定了片层的弹簧张力。可变形部分越长，片层的弹簧张力将越软。相反，通过减小可变形部分的长度，可以获得片层的较硬的弹簧张力。优选地，片层的弹簧张力决定了当将连接插头插入至相应的插座中时的插入力。
包括连接插头和插座的插入式连接器
插入式连接器包括如上所述的连接插头和相应的插座。优选地，插座包括周向凹进或者周向凹槽，该周向凹进或者周向凹槽构造成用于在将连接插头插入至插座中时与连接插头的片层的凸出部闭锁。例如，通过改变周向凹进或者周向凹槽的尺寸、深度和形状，可以将用于使连接插头和插座解除配合所需的力设置为期望值。
包括片层套筒的连接插座
优选地，片层套筒为管状。在另一个优选的实施例中，在片层套筒的后端，片层套筒包括封闭的基座。具有封闭的基座的片层套筒可以例如通过深冲形成。
在优选的实施例中，每个片层沿着片层套筒的径向向外的方向弹性可变形。当片层沿着径向向外的方向挠曲时，所产生的弹力将沿着径向向内的方向将片层压至例如靠在接触插脚的表面。
优选地，片层套筒和插座元件同轴地定向。进一步优选地，片层套筒的中心轴线对应于插座元件的中心轴线。
优选地，片层套筒包括多个狭槽，这些狭槽从片层套筒的前端沿着主要的轴向方向朝向片层套筒的中心延伸。狭槽可以例如构造成用于将片层套筒的前部分隔成多个片层。优选地，通过改变狭槽的长度和狭槽的数量中的至少一者，可以调节片层的弹力。
根据优选的实施例，当沿着连接插座的配合方向观察时，片层周向地布置在片层套筒的前部。
优选地，片层沿着轴向延伸超过片层套筒的长度的至少20％，进一步优选地延伸超过片层套筒的长度的至少25％，进一步优选地延伸超过片层套筒的长度的至少30％，进一步优选地沿着轴向延伸超过片层套筒的长度的至少35％。优选地，片层沿着轴向延伸不超过片层套筒的长度的85％，进一步优选地延伸不超过片层套筒的长度的75％，进一步优选地延伸不超过片层套筒的长度的60％，进一步优选地延伸不超过片层套筒的长度的50％，进一步优选地沿着轴向延伸不超过片层套筒的长度的40％。
优选地，片层套筒沿着轴向的长度为直径的至少1倍，进一步优选地为直径的至少1.5倍，进一步优选地为直径的至少2倍。优选地，片层套筒的长度为直径的至多10倍，进一步优选地为直径的至多5倍，进一步优选地为直径的至多3.5倍，进一步优选地为直径的至多2.5倍。
优选地，每个片层包括沿着径向向内的方向延伸的凸出部。片层和连接器插脚之间的电接触通过凸出部建立，该凸出部用作接触区域。优选地，通过改变凸出部的形状，可以改变将连接插头插入至连接插座中所需的插入力。
根据优选的实施例，片层套筒通过导电材料、优选地通过金属制成。进一步优选地，片层套筒是旋转对称的部件。优选地，插座元件通过导电材料、优选地通过金属制成。进一步优选地，插座元件形成为一体件。优选地，插座元件是实心部件。根据优选的实施例，插座元件是旋转对称的部件。优选地，插座元件是车削部件。
优选地，使用以下连接技术中的至少一种将片层套筒固定至插座元件：建立压配合、压接、翻边、焊接。
在优选的实施例中，当沿着连接插座的配合方向观察时，环形承载部分位于片层套筒的后部，片层位于片层套筒的前部，其中片层的自由端面向连接插座的前端。优点在于，在插入过程开始时就建立了与插入至插座中的连接插头的电接触。另一个优点是，片层的接触点的轴向位置是精确限定的。结果，在插入过程中，在插入过程的精确限定的点处建立了电接触。根据优选的实施例，片层朝向连接插座的前端延伸。优选地，片层主要沿着连接插座的配合方向延伸。
在可替代的优选的实施例中，当沿着连接插座的配合方向观察时，环形承载部分位于片层套筒的前部，片层位于片层套筒的后部，其中片层的自由端面向连接插座的后端。
优选地，插座元件周向地围绕片层套筒。例如，片层套筒可以由插座元件周向地围绕。在优选的实施例中，插座元件的开口构造成用于固定片层套筒的后部。
根据优选的实施例，插座元件包括从开口沿着径向向外的方向凸出的凹进或者凹槽或者至少一个凹口。插座元件可以例如包括从开口沿着径向向外的方向凸出的周向凹槽或者周向凹进。
在优选的实施例中，凹进、凹槽或者至少一个凹口布置成使得在片层的前部后面沿着径向向外的方向提供自由空间。优选地，片层后面的自由空间允许片层沿着径向向外的方向运动。例如，片层后面的自由空间允许片层沿着径向向外的方向弹性变形。优选地，在片层的前部沿着径向向外的方向变形的情况下，则其进入片层后面所提供的自由空间。
优选地，沿着配合方向观察，凹槽、凹进或者至少一个凹口的轴向尺寸延伸超过片层的自由端。优选地，当沿着配合方向观察时，凹槽、凹进或者至少一个凹口的轴向尺寸与片层的前部重叠。因此，如果向外指向的力作用在片层的自由端上，则会将片层的自由端推入至凹槽、凹进或者至少一个凹口中。
在优选的实施例中，凹进、凹槽或者至少一个凹口的相应深度决定了片层的最大挠曲。通过限制片层的挠曲，可以防止片层的损坏。优选地，凹槽、凹进或者至少一个凹口的底部用作对挠曲的片层的支撑。优选地，凹槽的底部用作用于限制片层变形的限位挡块。进一步优选地，对凹槽、凹进或者至少一个凹口的相应深度进行选择，以防止片层的任何塑性变形。
在优选的实施例中，凹槽、凹进或者至少一个凹口的后端相对于片层套筒的轴向位置决定了片层的相应可变形部分的长度。当后端的位置朝向片层的自由端移动时，会缩短可变形部分，而当后端的位置远离自由端移动时，会增加可变形部分的长度。
优选地，凹槽、凹进或者至少一个凹口的后边缘用作供片层抵接的抵接边缘。当力作用在相应的片层上时，片层抵靠凹槽、凹进或者至少一个凹口的后边缘，并且仅片层的前部变形。
进一步优选地，凹槽、凹进或者至少一个凹口的后端相对于片层套筒的轴向位置决定了片层的弹簧张力。可变形部分越长，片层的弹簧张力将越软。相反，通过减小可变形部分的长度，可以获得片层的较硬的弹簧张力。优选地，片层的弹簧张力决定了当将连接插头插入至连接插座中时的插入力。
附图说明
借助于示意图更详细地说明本发明。
其示意性地示出：
图1示出了连接插头的透视图；
图2示出了连接插头的分解图；
图3a示出了片层套筒的侧视图；
图3b示出了连接插头的中心插脚的侧视图；
图4示出了包括连接插头和插座的插入式连接器的纵向截面；
图5a示出了具有设置在接触插脚的前端的绝缘帽的连接插头；
图5b示出了具有设置在接触插脚的前端的绝缘端部的连接插头；
图6示出了具有片层套筒的插座的分解图；
图7示出了插座的纵向截面以及连接器插脚。
附图标记列表
1 连接插头
2 中心插脚
3 片层套筒
4 预定的轴向位置
5 配合方向
6 片层
7 狭槽
8 尖端
9 片层套筒的后部开口
10 片层套筒的前部开口
11 周向凹进
12 凹槽
13 凸出部
14 凹槽后端的轴向位置
15 凹槽前端的轴向位置
16 片层的可变形部分的长度
17 片层的长度
18 插座部分
19 开口
20 内壁
21 周向凹槽
22 连接插头
23 中心插脚
24 接触插脚
25 绝缘帽
26 尖端
27 连接插头
28 中心插脚
29 接触插脚
30 绝缘端部
31 凸出构件
32 孔洞
33 插座
34 插座元件
35 片层套筒
36 片层
37 配合方向
38 狭槽
39 凸出部
40 开口
41 周向凹槽
42 插座元件的前端部
43 自由空间
44 连接器插脚
45 片层的可变形部分的长度
46 凹槽的后端的轴向位置
47 片层的长度
具体实施方式
在本发明的优选实施例的以下描述中，相同的附图标记表示相同的或者可比较的组件。
图1示出了连接插头1，该连接插头1包括中心插脚2和片层套筒3。片层套筒3构造成用于滑动至中心插脚2的前部上，其中中心插脚2延伸穿过片层套筒3。片层套筒3周向地围绕中心插脚2的轴向段。片层套筒3固定至中心插脚2。片层套筒3的后端位于预定的轴向位置4。
沿着连接插头1的配合方向5观察，多个片层6设置在片层套筒3的前部。每个片层6具有连接至片层套筒3的环形承载部分的第一端，和实施为自由端的第二端，其中片层6的自由端面向连接插头1的前端。片层6沿着轴向方向朝向连接插头1的前端延伸。相邻的片层6通过沿着片层套筒3的轴向方向延伸的狭槽7分隔开。在图1至图4所示的示例中，中心插脚2包括位于中心插脚2的前端的尖端8，其中尖端8沿着配合方向5延伸超过片层套筒3的前端。
连接插头1构造成用于沿着配合方向5插入至相应的插座(未示出)中。片层6构造成能够沿着径向向内方向弹性变形，并且提供与相应的插座的内表面的可靠电接触。
图2示出了连接插头1的组件。片层套筒3包括后部开口9和前部开口10。沿着配合方向5观察，片层套筒3包括位于片层套筒3的后部的环形承载部分，和布置在片层套筒3的前部的多个片层6，片层6与环形承载部分一体形成，其中片层6主要沿着配合方向5延伸。为了组装连接插头1，使中心插脚2插入至片层套筒3的后部开口9中，将片层套筒3推至中心插脚2上并且固定至中心插脚2。在图1至图5b所示的实施例中，中心插脚延伸穿过后部开口9，穿过整个片层套筒3，并且穿过前部开口10。片层套筒3围绕中心插脚2的轴向段。在未示出于附图中的可替代实施例中，中心插脚可以延伸穿过后部开口，部分地穿过片层套筒，但未延伸穿过片层套筒的前部开口。同样在该实施例中，片层套筒固定至中心插脚并且围绕中心插脚的轴向段。
如图2和图3b中所示，中心插脚2包括周向凹进11。当将片层套筒3推至中心插脚2上时，片层套筒3的后端抵靠周向凹进11的后端。片层套筒3固定至中心插脚2，使得片层套筒3的后端位于预定的轴向位置4。另外地或者可替代地，中心插脚2可以包括锥形部分。在这种情况下，当将片层套筒3推至中心插脚2的锥形部分上时，在片层套筒3和中心插脚2之间建立压配合。为了连接中心插脚2和片层套筒3，可以使用多种其他连接技术，例如翻边、压接、夹紧、或者卷边，以在中心插脚2和片层套筒3之间形成固定连接。
如图2所示，中心插脚2包括设置在中心插脚2的前部的周向凹槽12。凹槽12布置成使得在片层6的后面提供自由空间。由于凹槽12的存在，每个片层6可以沿着径向向内的方向弹性变形。
图3a示出了片层套筒3的侧视图。片层套筒3包括后部开口9、前部开口10和多个片层6。沿着配合方向5观察，片层6设置在片层套筒3的前部，其中片层6的自由端面向片层套筒3的前端。在片层套筒3的前部中，狭槽7将片层套筒3的前部分隔成多个片层6。在图3a的示例中，每个片层6包括设置在片层6的外表面处的凸出部13。当连接插头1插入至相应的插座中时，凸出部13用作接触区域。片层套筒3通过导电材料、优选通过金属制成。片层套筒3可以例如是形成为一体件的旋转对称部件。片层套筒3可以例如通过深冲形成。
图3b示出了中心插脚2的侧视图。中心插脚2包括尖端8、凹槽12和周向凹进11。将片层套筒3推至中心插脚2上，直到片层套筒3抵靠周向凹进11的后端，其中轴向位置4指示片层套筒的后端的端部位置。中心插脚2通过导电材料、优选通过金属制成。中心插脚2是实心部件。中心插脚2是旋转对称部件。优选地，中心插脚2通过车削形成。
图4示出了连接插头1和插座部分18的纵向截面。片层套筒3固定至中心插脚2，并且周向地围绕中心插脚2的轴向段。周向凹槽12在片层6的前部后面提供自由空间，使得片层6的前部能够沿着片层套筒3的径向向内的方向弹性变形。凹槽12布置成使得当沿着配合方向5观察时，凹槽12与片层6的前部重叠。凹槽12从凹槽的后端的轴向位置14延伸至凹槽的前端的轴向位置15,其中凹槽12的前端布置成使得当沿着配合方向5观察时，凹槽12延伸超过片层6的自由端。
在图4中，指示了片层6的可变形部分的长度16和片层6的长度17两者。凹槽12的后端用作供片层6抵接的抵接边缘。就这方面而言，凹槽的后端的轴向位置14决定了片层6的可变形部分的长度16。因此，通过改变凹槽的后端的轴向位置14，可以改变片层6的弹簧张力。可变形部分越长，片层6的弹簧张力将越软。相反，通过减小可变形部分的长度16，可以获得片层6的较硬的弹簧张力。就这方面而言，凹槽12的后端的轴向位置14决定了片层6的弹簧张力。当连接插头1插入至相应的插座中时，弹簧张力决定了插入力。
另外，凹槽12的深度决定了片层6沿着径向向内的方向的最大可能的挠曲。就这方面而言，凹槽12的底部用作对片层6支撑的表面。因此，能够保护片层6免受损坏，因为当沿着径向向内的方向推动片层6时，凹槽12的底部用作片层的变形的限位挡块，从而防止片层6的任何塑性变形。
尖端8可以例如沿着径向向外的方向、以保护片层6的自由端的方式从凹槽12的底部凸出。特别地，可以防止片层6的任何塑性变形。例如，可以阻止任何能够插入片层6的自由端与中心插脚2之间的空隙中的物品。
图4所示的插入式连接器还包括插座部分18，该插座部分18具有开口19，该开口19构造成用于容纳连接插头1。插座部分18的内壁20可以例如具有平坦的表面。在这种情况下，片层的凸出部13弹性地压靠在内壁20上，因此，在连接插头1和插座部分18之间建立了电连接。可选地，插座部分18还可以包括周向凹槽21，该周向凹槽21设置在插座部分18的内部中。在图4中，周向凹槽21用虚线指示。如果连接插头1插入至插座部分18的开口19中，则片层6的凸出部13将与周向凹槽21接合。因此，在该实施例中，凸出部13实施为闭锁元件，其构造成用于与周向凹槽21(其用作配合闭锁元件)闭锁。在该示例中，凸出部13和周向凹槽21之间的相互作用决定了将连接插头1从插座部分18拔出所需的拉力。由于闭锁机构，使得可以提高插入式连接的机械稳定性。
在图5a中，描述了连接插头22的另一个示例。如前面所述的示例，连接插头22包括具有多个片层6的片层套筒3，其中当沿着配合方向5观察时，片层6的自由端朝向连接插头22的前端。片层套筒3固定至中心插脚23，并且周向地围绕中心插脚23的轴向段。与图1至图4所示的示例相反，中心插脚23不是实施为一体件。取而代之的是，在图5a中，中心插脚23包括接触插脚24和绝缘帽25，绝缘帽25构造成用于覆盖接触插脚24的尖端26。在图5a中，可以看到中心插脚23延伸穿过后部开口9，穿过片层套筒3，并且穿过片层套筒3的前部开口10。
接触插脚24通过导电材料、优选通过金属制成。进一步优选地，接触插脚24形成为车削部件。绝缘帽25通过绝缘材料(例如塑料、天然橡胶或者合成橡胶)制成。绝缘帽25可以例如通过注入成型形成。绝缘帽25可以实施为卡扣构件，该卡扣构件构造成用于安装在接触插脚24的尖端26上。绝缘帽25用作接触保护，从而防止用户无意中接触连接插头22的带电部分。
图5b示出了连接插头27的又一示例。同样在该示例中，中心插脚28不是实施为一体件，而是包括两个不同的部件。特别地，中心插脚28包括接触插脚29和设置在接触插脚29的前端处的绝缘端部30。绝缘端部30包括插入至接触插脚29的相应的孔洞32中的凸出构件31。在图5b中，可以看到中心插脚28延伸穿过后部开口9，穿过片层套筒3，并且穿过片层套筒3的前部开口10。
接触插脚29通过导电材料、优选通过金属制成。接触插脚29可以例如是车削部件。绝缘端部30通过绝缘材料(例如塑料、天然橡胶或者合成橡胶)制成。绝缘端部30可以例如通过注入成型形成。绝缘端部30用作接触保护。为了连接绝缘端部30和接触插脚29，可以使用各种不同的连接技术，像例如拧紧、铆接、建立压配合等。可替代地，绝缘端部30可以例如包括一个或者多个卡扣构件，该卡扣构件构造成用于与接触插脚29建立卡扣配合。
可以替代将片层套筒固定至中心插脚的是，也可以将片层套筒固定至插座内。在这种情况下，连接插头可以例如是普通的连接器插脚。在图6中，示出了插座33，该插座33包括插座元件34和设置在该插座元件34内部中的片层套筒35。片层套筒35包括环形承载部分和多个片层36，其中每个片层36具有连接至片层套筒的环形承载部分的第一端，和实现为自由端的第二端。沿着插座33的配合方向37观察，片层套筒的环形承载部分位于片层套筒35的后部，而片层36设置在片层套筒35的前部，其中片层的自由端朝向插座33的前端。片层套筒35包括多个狭槽38，这些狭槽38从片层套筒的前端沿着主要的轴向方向延伸，并且将片层套筒35的前部分隔成多个片层36。优选地，片层36与环形承载部分一体地形成。片层36主要沿着插座33的配合方向37从片层套筒的环形承载部分延伸。每个片层36可以包括一个或多个凸出部39，这些凸出部构造成用于沿着径向向内的方向受到弹性挤压，以建立与插入插座33中的连接器插脚的电接触。每个凸出部39可以沿着径向向内的方向凸出。片层套筒35通过导电材料、优选通过金属制成。片层套筒35可以例如是深冲部件。
插座33还包括具有开口40的插座元件34，该开口40构造成用于容纳片层套筒35的后部。插座元件34还包括周向凹槽41，其中周向凹槽41的内径大于开口40的内径。周向凹槽41构造成用于在片层套筒35的片层36的后面提供自由空间，使得片层36能够沿着径向向外的方向弹性变形。另外，插座元件34包括沿着径向向内的方向凸出的前端部42。前端部42至少部分地覆盖片层36的自由端，从而保护片层36。插座元件34通过导电材料、优选通过金属制成。插座元件34可以例如实施为车削部件。
图7示出了插座33的纵向截面以及连接器插脚44。插座33包括插座元件34，该插座元件34具有开口40，该开口40构造成用于容纳片层套筒35，其中片层36沿着配合方向37朝向插座33的前端延伸。周向凹槽41沿着径向向外的方向从开口40延伸。周向凹槽41设置在片层36的可变形部分的后面。周向凹槽41构造成用于在片层36后面提供自由空间43，该自由空间43位于片层36的径向外侧。
当沿着配合方向37观察时，周向凹槽41延伸超过片层36的前端，使得周向凹槽41与片层36的前部重叠。由于存在周向凹槽41，因此片层36能够沿着径向向外的方向弹性变形。当片层36弹性变形时，其可以进入由周向凹槽41提供的自由空间43。例如，如果连接器插脚44插入至插座33中，则插座33的片层36将沿着径向向外的方向挠曲，其中凸出部39弹性地压靠连接器插脚44的外表面。
就这方面而言，周向凹槽41的深度决定了片层36沿着径向向外的方向的最大可能的挠曲。周向凹槽41用作构造成用于限制片层36沿着径向向外的方向的弹性变形的限位挡块。就这方面而言，周向凹槽41用作片层36的支撑件，从而防止片层36的任何塑性变形。
如图7所示，周向凹槽41的后端用作供片层36抵接的抵接边缘。因此，片层36的可变形部分的长度45由周向凹槽41的后端的轴向位置46决定。在图7中，还指示了片层36的长度47。凹槽41的后端的轴向位置46决定了片层36的弹簧张力。片层36的可变形部分越长，片层36的弹簧张力将越软。相反，通过减小可变形部分的长度45，可以获得片层36的较硬的弹簧张力。通过对凹槽41的后端的适当的轴向位置46的选择，可以将片层36的弹簧张力设置为期望值。因此，可以调节用于将连接器插脚44插入至插座33中的插入力。
图7所示的片层套筒35具有前部开口和后部开口两者。可替代地，也可以使用具有封闭的基座的片层套筒。
以上说明书中所描述的特征、权利要求和附图可以以任何组合相关于本发明。在权利要求中其附图标记仅引入以便于权利要求的阅读。其绝非具有限制性。

Claims (13)

1.一种连接插头(1)，包括：
中心插脚(2)，以及
片层套筒(3)，
所述片层套筒(3)包括前部开口(10)、后部开口(9)和多个片层(6)，
其中，所述片层套筒(3)周向地围绕所述中心插脚(2)的轴向段，并且其中，所述片层套筒(3)固定至所述中心插脚(2)，
其中，所述中心插脚(2)延伸穿过所述后部开口(9)，穿过所述片层套筒(3)，并且穿过所述片层套筒(3)的所述前部开口(10)，
并且所述中心插脚(2)包括凹槽(12)、凹进或者至少一个凹口，
其特征在于，
所述凹槽(12)、所述凹进或者所述至少一个凹口布置成使得在所述片层(6)的前部后面提供自由空间，
并且所述凹槽(12)、所述凹进或者所述至少一个凹口的后边缘用作供所述片层(6)抵接的抵接边缘。
2.根据权利要求1所述的连接插头(1)，其中，每个所述片层(6)沿着所述片层套筒(3)的径向向内的方向弹性可变形。
3.根据权利要求1或2所述的连接插头(1)，其中，每个所述片层(6)具有连接至所述片层套筒的环形承载部分的第一端，和实施为自由端的第二端，其中所述片层(6)的所述自由端面向所述连接插头(1)的前端。
4.根据权利要求1或2所述的连接插头(1)，其中，所述片层套筒(3)是深冲部件。
5.根据权利要求1或2所述的连接插头(1)，其中，所述中心插脚(2)是车削部件。
6.根据权利要求1或2所述的连接插头(1)，其中，使用以下连接技术中的至少一种将所述片层套筒(3)固定至所述中心插脚(2)：翻边、压接、卷边、夹紧、建立压配合。
7.根据权利要求1或2所述的连接插头(1)，其中，所述凹槽(12)、所述凹进或者所述至少一个凹口的相应深度决定所述片层(6)的最大挠曲。
8.根据权利要求1或2所述的连接插头(1)，其中，所述凹槽(12)、所述凹进或者所述至少一个凹口的后端相对于所述片层套筒(3)的轴向位置(14)决定所述片层(6)的相应可变形部分的长度(16)。
9.根据权利要求1或2所述的连接插头(1)，其中，所述凹槽(12)、所述凹进或者所述至少一个凹口的后端相对于所述片层套筒(3)的轴向位置(14)决定所述片层(6)的弹簧张力。
10.一种连接插头(1)，包括：
中心插脚(2)，
片层套筒(3)，
所述片层套筒(3)包括前部开口(10)、后部开口(9)、环形承载部分和多个片层(6)，
其中，所述中心插脚(2)延伸穿过所述片层套筒(3)的后部开口(9)，并且至少部分地穿过所述片层套筒(3)，其中所述片层套筒(3)周向地围绕所述中心插脚(2)的轴向段，
其中，所述片层套筒(3)固定至所述中心插脚(2)，
其中，沿着所述连接插头的配合方向(5)观察，所述环形承载部分位于所述片层套筒(3)的后部，所述片层(6)位于所述片层套筒(3)的前部，
其中，每个所述片层(6)具有连接至所述环形承载部分的第一端，和实施为自由端的第二端，其中所述片层(6)的所述自由端面向所述连接插头(1)的前端，
并且所述中心插脚(2)包括凹槽(12)、凹进或者至少一个凹口，
其特征在于，
所述凹槽(12)、所述凹进或者所述至少一个凹口布置成使得在所述片层(6)的前部后面提供自由空间，
并且所述凹槽(12)、所述凹进或者所述至少一个凹口的后边缘用作供所述片层(6)抵接的抵接边缘。
11.一种插入式连接器，包括：
根据权利要求1至10中任一项所述的连接插头(1)，
相应的插座。
12.一种用于通过组装中心插脚(2)和片层套筒(3)来形成连接插头(1)的方法，
所述片层套筒(3)包括前部开口(10)、后部开口(9)和多个片层(6)，
所述中心插脚(2)包括凹槽(12)、凹进或者至少一个凹口，
其中，所述凹槽(12)、所述凹进或者所述至少一个凹口布置成使得在所述片层(6)的前部后面提供自由空间，并且
所述凹槽(12)、所述凹进或者所述至少一个凹口的后边缘用作供所述片层(6)抵接的抵接边缘，
所述方法包括以下步骤：
使所述片层套筒(3)在所述中心插脚(2)上滑动，其中所述中心插脚(2)延伸穿过所述后部开口(9)，穿过所述片层套筒(3)，并且穿过所述片层套筒(3)的所述前部开口(10)，其中，所述片层套筒(3)周向地围绕所述中心插脚(2)的轴向段，
将所述片层套筒(3)固定至所述中心插脚(2)。
13.一种连接插座(33)，包括：
片层套筒(35)，包括前部开口、环形承载部分和多个片层(36)，其中，每个所述片层(36)具有与所述环形承载部分一体形成的第一端，和实施为自由端的第二端；
插座元件(34)，具有开口(40)，所述开口(40)构造成用于至少容纳所述片层套筒(35)的后部；
其中，所述片层套筒(35)是深冲部件，并且其中所述插座元件(34)包括从所述开口(40)沿着径向向外的方向凸出的凹进或者凹槽(41)或者至少一个凹口，使得在所述片层(36)的前部后面沿着径向向外的方向提供自由空间，并且
其中，所述凹槽(41)、所述凹进或者所述至少一个凹口的后边缘用作供所述片层(36)抵接的抵接边缘。
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