CN113196582A - 具有锁定系统的圆形插接连接器 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供一种圆形插接连接器系统，其即使在将配对插头(2)作为内置插座嵌入式内置到器件壳壁时也具有特别稳定的螺接和推拉卡锁组合，就此本发明提出：在圆形插接连接器(1)上，朝外的卡锁钩(13、513)布置在插接区域(14、74)与绝缘体(100)的触头支架区段(10)或圆形插接连接器壳体(700)的基部区段(70)之间。配对插头(2)在其螺纹区段(23)的插接侧具有朝内的环绕或间断的卡锁凸耳(22)。这样卡锁臂(13、513)就不必穿过螺纹区段(23)。因此，卡锁臂(13、513)可以设计得特别坚固，并且内螺纹可以设计为连续(未分段)。锁定/螺接的保持力由此极高，并且卡锁臂(13)可以例如成型在塑料绝缘体(100)上并与之一体形成，以简化制造。通过本发明大幅简化了操作和制造。

Description

具有锁定系统的圆形插接连接器
技术领域
本发明涉及一种根据独立权利要求1的前序部分所述的圆形插接连接器。
本发明还涉及一种根据独立权利要求14的前序部分所述的配对插头。
本发明又涉及一种由根据权利要求1所述的圆形插接连接器和根据权利要求14所述的配对插头组成的系统。
本发明另涉及一种根据独立权利要求16的前序部分所述的替代圆形插接连接器。
本发明再涉及一种由根据权利要求16所述的替代圆形插接连接器和根据权利要求14所述的配对插头组成的系统。
这种圆形插接连接器和与之相关的配对插头需要彼此插接以进行电流和/或信号传输，并且需要稳定地彼此螺接和/或以其他方式彼此锁定以确保稳固的插接。本领域技术人员显而易见的是，配对插头因其可旋拧性以及与所述圆形插接连接器的插接兼容性而同样归类为圆形插头。但在本文中为了更好地加以区分，仅将其称为“配对插头”。
背景技术
在现有技术中，专利文献DE 10 2015 015 202 B4揭示了一种插接连接器以及一种具有分段螺纹和推拉卡锁机构的相应插接系统。本文献公开了螺纹如此设计，即互补的插接件的至少一个卡锁机构可引入到插接连接器的至少一个无螺纹区段中。
大量测试和模拟表明，这种构型中的螺纹保持力不足以用于许多应用。此外，无螺纹区段中的凹槽制造繁复，并且相应地成本不菲。另外，在许多情况下，解锁过程中会产生不理想的高解锁力。相对于配对插头的编码难度变大，这会导致必然要求非常精确地制造，因此造成不理想地提高成本。
发明内容
本发明的目的是改善这种插接连接器的保持力。
本发明用以达成上述目的的解决方案为独立权利要求的特征。
一种圆形插接连接器包括具有触头支架区段和中空圆柱形插接区域的绝缘体。触头支架区段的外侧布置有能径向移动的卡锁臂，即附接于其上。锁止臂尤其是弹性地保持于其上。
卡锁臂在其自由端处具有径向朝外的卡锁钩，用于锁定在配对插头中。邻接卡锁钩，卡锁臂具有朝外的接合斜面
Figure BDA0003107862920000021
此外，圆形插接连接器具有包围触头支架区段的解锁套筒。为了与所述接合斜面相互作用而使圆形插接连接器与配对插头解锁，解锁套筒以能沿插接方向移位的方式保持在绝缘体上。所述中空圆柱形插接区域尤其是可以在插接侧成型在触头支架区段上。
根据本发明，卡锁钩在从插接区域到触头支架区段的过渡区域附近布置在绝缘体上。
本发明的有利技术方案参阅从属权利要求。
圆形插接连接器的触头支架区段通常用于将插接触头保持在其线缆接线区域上。通常插接触头的插接区域伸入其中的触头支架区段的中空圆柱形插接区域用于在插接侧连接到配对插头。
本发明的特别大的附加优势在于，能够简化制造，并且能够降低制造成本。最后，在现有技术中十分繁复的是，在配对插头内螺纹的无螺纹区域中引入凹槽，以便可以插过卡锁臂。根据本发明则无需如此。与之相关地，还能简化相对于配对插头的编码，这有利于简化制造，从而降低造价。
这种圆形插接连接器的特殊优势在于其卡锁销径向朝外，即彼此背离。配对插头壳体即可设计为内置壳体
Figure BDA0003107862920000022
并例如可以嵌入式内置到电气设备的侧面部分中。这样的嵌入式内置在许多应用情况下十分常见，有时客户会出于兼容性原因而提出要求。圆形插接连接器的卡锁销即可在配对插头壳体插接侧的环绕或中断的朝内卡锁凸耳(Rastnase)处从内侧锁定于其上。以此方式，配对插头却可具有连续(即未分段)的内螺纹，该内螺纹用于增强这种螺接的稳定性和可靠性。但与此同时，圆形插接连接器也能选择性实现所述锁定(所谓的“推拉”锁定)。由于卡锁钩在从插接区域到触头支架区段的过渡区域附近布置在绝缘体上，在插接过程中不必穿过配对插头的内螺纹，因此卡锁钩可以有利地设计得特别短和/或特别坚固，并且替代地或补充地可以大量存在。
本发明的另一额外优势在于，尽管有这种通用组合的螺纹卡锁连接，但密封件、例如密封圈、尤其是O形圈或注塑成型的成型密封件仍可以具有径向密封作用，即在插接过程中受到径向压缩，而非现有技术中已知那样必然在插接方向上压缩，因此能够特别良好地密封插接系统。
这就尤其是仅需一个密封件，例如仅需一个密封圈，这与现有技术相比，这种类型的密封件表现出显著的结构优势。密封件可以布置在圆形插接连接器处，尤其是布置在其插接区域处，优选布置在中空圆柱形插接区域的触头支架区段侧的一端处。优选地，绝缘体可以在此处具有用于紧固密封圈的凹槽。
另一优势在于，由于这种构型的高保持力，在某一有利技术方案中，材料的硬度/稳定性可以略低，这对制造技术、公差以及制造成本具有积极影响。
卡锁臂可以与绝缘体一体制成，并成型在触头支架区段的外侧。这样就能在注塑成型工艺中简化机械制造。绝缘体尤其是可以由塑料形成。然后，除其形状之外，还可通过塑料成分来调节卡锁臂的弹性。
在某一优选技术方案中，绝缘体即可全部或仅部分地、即至少在连接区段中由弹性塑料制成，卡锁臂在该连接区段中附接至触头支架区段。这样就能特别有利地确保卡锁臂与触头支架区段之间必要的可移动连接，即在此情况下为弹性连接。这种设计有利地允许仅需很少工作量就能进行自动化制造，此外遵循的原理是，插接连接器应尽量由塑料/塑料部件制造，这尤其是用于简化自动化制造过程并节省成本。
为此，弹性塑料可以是热塑性塑料或热固性塑料或弹性体。
配对插头的内螺纹设计为连续，即未分段，从而具有较高的保持力。卡锁臂可以设计得较短并进而坚固，因为它们仅形成短杆。此外，卡锁臂的数目不受以下限制：若它们必须接合到配对插头的预定数目的无螺纹区域中，则数目通常自然限制为最多三个或四个。
但替代地，卡锁臂也可为单独的卡锁装置的组成部分。于是，无疑可通过卡锁臂的材料和/或形状，与绝缘体的弹性分开地调节卡锁臂的弹性。例如，卡锁臂可以由金属板、尤其是弹性金属板、例如不锈钢板形成。这具有双重功能的优势，因为它们则可同时具备屏蔽功能。卡锁臂尤其是可以设计为冲弯部件，这样实现符合人体工程学的制造。
如上所述，圆形插接连接器可以具有径向作用的密封件。
插接区域可以在其触头支架区段侧的一端处具有环绕槽，用于将密封件固定至绝缘体。
该密封件可以是O形密封圈或在绝缘体上注塑成型的成型密封件。
配对插头具有配对插头壳体，该配对插头壳体具有带内螺纹的螺纹区段。配对插头壳体在内侧成型有环绕或间断的卡锁凸耳。该卡锁凸耳在内螺纹的插接侧成型到配对插头壳体上。卡锁凸耳尤其是布置在配对插头壳体的插接侧一端处。
在插接状态下，圆形插接连接器的插接区域即可插入到配对插头的螺纹区段中，同时圆形插接连接器的卡锁钩锁定至配对插头的插接侧卡锁凸耳。
在某一替代技术方案中，一种替代圆形插接连接器包括具有基部区段的圆形插接连接器壳体，该基部区段的外侧附接有包围该基部区段的单独的卡锁装置。该卡锁装置具有能径向移动的卡锁臂，其中，卡锁臂在其自由端处具有径向朝外的卡锁钩，用于锁定在配对插头中。邻接卡锁钩，卡锁臂具有朝外的接合斜面。
此外，替代圆形插接连接器具有前述或替代但等效的解锁套筒，其包围触头支架区段。解锁套筒以能沿插接方向移位的方式保持在圆形插接连接器壳体上，以与卡锁臂的所述接合斜面相互作用而使替代圆形插接连接器与配对插头解锁。圆形插接连接器壳体还具有在插接侧成型在基部区段上的中空圆柱形壳体插接区域。
根据本发明，在这种构型中，卡锁钩在从壳体插接区域到基部区段的过渡区域附近布置在圆形插接连接器壳体上。
单独的卡锁装置可以由弹簧弹性(federelastischen)材料、尤其是弹簧弹性金属板、例如不锈钢板形成。它可以尤其是冲弯部件。
圆形插接连接器壳体可以由特别坚硬的材料制成，例如在锌压铸工艺中由锌合金制成。
替代圆形插接连接器可以具有径向作用的密封件。
壳体插接区域可以在其触头支架区段侧的一端处具有用于固定密封件的环绕槽。
密封件可以是O形密封圈(“O形圈”)。
上述关于圆形插接连接器的优势也适于替代圆形插接连接器。
在插接状态下，替代圆形插接连接器的壳体插接区域可以插入到配对插头的螺纹区段中，同时替代圆形插接连接器的卡锁钩锁定至配对插头的插接侧卡锁凸耳。这样卡锁臂就无需穿过内螺纹并且能够设计得更为坚固，内螺纹无需分段。这会改善螺接的锁定力和保持力。
附图说明
下面参照附图详细说明本发明的实施例。图中：
图1a示出插接有配对插头的圆形插接连接器的横向剖视图；
图1b示出前图所示的卡锁系统的放大图；
图1c示出圆形插接连接器的分解图；
图1d示出圆形插接连接器的绝缘体；
图2a示出具有单独的卡锁装置的圆形插接连接器的替代绝缘体；
图2b示出单独的卡锁装置处于冲出但未弯曲的状态。
具体实施方式
这些附图包含部分简化示意图。在一定程度上，相同的附图标记用于相同的元件，但也可能用于不同的元件。相同元件的不同视图可以按不同比例缩放。
图1a和图1b示出由圆形插接连接器1和配对插头2组成的系统的横向剖视图。圆形插接连接器1插接到配对插头2并锁定于其上。图1b示出图1a中圈出的图像部分的放大图。
圆形插接连接器1具有图中右侧所示的线缆接头6，该线缆接头6旋拧到圆形插接连接器1的绝缘体100的线缆接头螺纹16上，以引入、固定和密封插入的线缆。
该线缆接头螺纹16邻接触头支架区段10。后者具有用于容纳插接触头17的贯通孔15，其中一个触头在附图中示例性连续地示出，而另一个仅部分地示出，以便露出触头支架孔15。这样保持在触头支架区段10中的插接触头17在插接侧伸入到中空圆柱形插接区域14中，该中空圆柱形插接区域14也是绝缘体的组成部分并邻接触头支架区段10。
触头支架区段10的外侧成型有多个卡锁臂13。这些卡锁臂13以能径向移动、即能弹性变形的方式保持在绝缘体100上。对于本图示出的两个卡锁臂13，这意味着它们在附图中可上下移动，即具弹性，即通过施加与其挠度相对应的复位力而相对于触头支架区段10偏转。在本实施方案中，卡锁臂13与绝缘体100一体形成，例如注塑成型，即经由连接区段18成型在其触头支架区段10上，其中，整个绝缘体100由塑料制成。为了确保卡锁臂13的径向移动，原则上仅需该连接区段18由弹性塑料、如由热塑性塑料制成即可。但在本实施例中，整个绝缘体100由统一材料、即热塑性材料制成，以便能够以简单的注射成型工艺进行制造。此外，在本实施方案中，设置四个卡锁臂13，但本领域技术人员容易理解的是，也可设想任何其他数目。
卡锁臂13在其自由端处具有径向朝外的卡锁钩12，用于锁定在配对插头2上。邻接卡锁钩，卡锁臂各自具有朝外的接合斜面12，其功能通过与包围触头支架区段10的解锁套筒3(更确切而言为其解锁斜面31)的相互作用来解释。
如果手动地沿解锁方向、即在图中自左向右从配对插头拉开解锁套筒3，则解锁套筒的解锁斜面31向内、即在图中朝向彼此，压到两个卡锁臂13的接合斜面11上。卡锁臂13尤其是可以因其弹性和与之相关的复位力而又使解锁套筒3以此方式移回到其锁定位置，即移到配对插头2上。
通过手动地沿解锁方向拉动解锁套筒，从配对插头2的环绕卡锁凸耳22上解锁卡锁钩12(图1b中可以清楚地看出该锁定钩12)，该卡锁凸耳22在插接侧朝内成型在配对插头2上，即成型在其配对插头壳体21上。在此，卡锁钩12伸入配对插头2的基本上圆柱形的插接开口(为清楚起见未详细示出)。
此外，在本图中，密封件设计为在插接区域14上注塑成型的成型密封件4'。
在该插接开口的区域内，配对插头壳体21具有带连续(即未分段)的内螺纹的螺纹区段23。环绕的卡锁凸耳22布置在螺纹区段23的插接侧(附图中的右侧)。插接连接器1的卡锁钩12在从插接区域14到触头支架区段10的过渡区域附近布置在绝缘体100上。在插接状态下，圆形插接连接器1的插接区域14插入到配对插头2的螺纹区段23中，同时圆形插接连接器1的卡锁钩12锁定至配对插头2的插接侧卡锁凸耳22。
图1c示出圆形插接连接器的分解图。可以清楚地看出，插接区域14具有中空圆柱形状，并在触头支架侧具有用于固定密封圈4的凹槽140。此外容易设想，圆形插接连接器100具有四个卡锁臂13，但本图中仅可见三个，因为第四个被绝缘体100遮盖。
还可清楚地看出解锁套筒3的基本上中空圆柱形的基本形状。
在本图中，密封件设计为密封圈4。它固定在凹槽140中，该凹槽140在触头支架区段侧布置在插接区域14上。
图1d示出同样放大的绝缘体100的三维视图。在此，一个卡锁臂13与其卡锁钩12及其接合斜面11标有附图标记来代表其他卡锁臂。径向朝外的卡锁钩12在从插接区域14到触头支架区段10的过渡区域附近布置在绝缘体100上。
图2a示出本发明的另一实施方案。替代圆形插接连接器具有圆形插接连接器壳体700，该圆形插接连接器壳体700由较硬的材料、例如压铸锌制成。将用于容纳和保持插接触头17的单独的触头支架(未示出)插入到圆形插接连接器壳体700中。
圆形插接连接器壳体700具有基部区段70，该基部区段70上附接有单独的卡锁装置5。该单独的卡锁装置包围基部区段70，并以第一保持突片51和第二保持突片52固定于其上。单独的卡锁装置具有带卡锁销和接合斜面512的卡锁臂513，其类似于上述卡锁臂13，与所述解锁套筒3或特别适于该构型的解锁套筒(未示出)相互作用。
此外，圆形插接连接器壳体700具有壳体插接区域74，该壳体插接区域74具有与基部区段70相邻、即在基部区段侧布置于其上的壳体凹槽740，用于容纳密封圈4形式的密封件。
弹性卡锁臂513就是单独的卡锁装置的组成部分。在图2b的又一实施方案中，该卡锁臂单独地设计为冲弯部件。可以清楚地看出，它可以由弹簧弹性金属板冲压而成，以绕基部区段放置，并借助于其保持突片51、52固定于基部区段上，并以其燕尾榫连接(未详细示出)闭合。
在这种复合结构中，插接连接器壳体700可以设计得特别坚硬和稳定。同时，卡锁臂513的必要弹性由单独的卡锁装置、例如弹簧板的材料决定。
尽管图中以组合方式示出本发明的各个方面或特征，但本领域技术人员将清楚理解所图示和所讨论的组合并非唯一可行的组合，除非另作说明。特别是不同实施例中相互对应的单元或特征整体可以互换。尤其是可以设想，由塑料制成的绝缘体(图中未示出)配备有所述单独的卡锁装置5。
附图标记列表
1 圆形插接连接器
10 触头支架区段
100 绝缘体
11 卡锁钩
12 接合斜面
13 卡锁臂
14 插接区域
140 凹槽
15 贯通孔
16 线缆接头螺纹
17 插接触头
18 连接区段
2 配对插头
21 配对插头壳体
22 卡锁凸耳
23 螺纹区段
3 解锁套筒
31 解锁斜面
4、4' 密封件(O形密封圈/注塑成型的成型密封件)
5 独立的卡锁装置
511 卡锁钩
512 接合斜面
513 卡锁臂
514 插接区域
51、52 第一保持突片、第二保持突片
6 线缆接头
7 替代的圆形插接连接器
700 圆形插接连接器壳体
70 基部区段
74 壳体插接区域
740 壳体凹槽

Claims (22)

1.一种圆形插接连接器(1)，包括具有触头支架区段(10)和中空圆柱形插接区域(14)的绝缘体(100)，其中，所述触头支架区段(10)的外侧附接有能径向移动的卡锁臂(13、513)，且所述卡锁臂(13、513)的自由端指向所述插接区域(14)的方向，其中，所述卡锁臂(13、513)在其自由端处具有用于锁定在配对插头(2)中的径向朝向外的卡锁钩(12、512)，并且邻接所述卡锁钩具有外侧的接合斜面(11、511)，其中，所述圆形插接连接器(1)还具有解锁套筒(3)，所述解锁套筒(3)包围所述触头支架区段(10)，并以能沿插接方向移位的方式保持在所述绝缘体(100)上，以与所述接合斜面(11、511)相互作用而使所述圆形插接连接器(1)与所述配对插头(2)解锁，
其特征在于，
所述卡锁钩(12、512)在从所述插接区域(14)到所述触头支架区段(10)的过渡区域附近布置在所述绝缘体(100)上。
2.根据权利要求1所述的圆形插接连接器(1)，其特征在于，所述卡锁臂(13)与所述绝缘体(100)一体形成，并成型在所述触头支架区段(10)的外侧。
3.根据权利要求2所述的圆形插接连接器(1)，其特征在于，所述绝缘体(100)至少部分地、即至少在连接区段(18)中由弹性塑料制成，所述卡锁臂(13)经由所述连接区段(18)成型在所述触头支架区段(10)上，以确保所述卡锁臂(13)与所述触头支架区段(10)之间的可移动连接。
4.根据权利要求3所述的圆形插接连接器(1)，其中，所述弹性塑料为热塑性塑料或热固性塑料或弹性体。
5.根据权利要求1所述的圆形插接连接器(1)，其特征在于，所述卡锁臂(513)为单独的卡锁装置(5)的组成部分，所述卡锁装置(5)紧固至所述触头支架区段(10)。
6.根据权利要求5所述的圆形插接连接器(1)，其特征在于，所述单独的卡锁装置(5)由弹性金属板形成。
7.根据权利要求6所述的圆形插接连接器(1)，其特征在于，所述单独的卡锁装置(5)是冲弯部件。
8.根据前述权利要求中任一项所述的圆形插接连接器(1)，其特征在于，所述圆形插接连接器(1)具有径向作用的密封件(4、4')。
9.根据权利要求8所述的圆形插接连接器(1)，其特征在于，所述插接区域(14)在其触头支架区段侧的一端处具有环绕槽(140)，用于固定所述密封件(4)。
10.根据权利要求8或9所述的圆形插接连接器(1)，其特征在于，所述密封件是O形密封圈(4)。
11.根据权利要求8所述的圆形插接连接器(1)，其特征在于，所述密封件是注塑成型的成型密封件(4')。
12.根据前述权利要求中任一项所述的圆形插接连接器(1)，其特征在于，整个绝缘体(100)由塑料形成。
13.根据前述权利要求中任一项所述的圆形插接连接器，其特征在于，所述卡锁臂(13)以弹簧弹性方式保持在所述绝缘体(100)上。
14.一种配对插头(2)，包括配对插头壳体(21)，所述配对插头壳体(21)具有带内螺纹的螺纹区段(23)以及在所述螺纹区段(23)的插接侧成型到所述配对插头壳体(24)上朝内的环绕或间断的卡锁凸耳(22)，用于与根据前述权利要求中任一项所述的圆形插接连接器(1)的卡锁臂(13、513)锁定。
15.一种由根据权利要求1至13中任一项所述的圆形插接连接器(1)和根据权利要求14所述的配对插头(2)组成的系统，其特征在于，在插接状态下，所述圆形插接连接器(1)的插接区域(10)插入到所述配对插头(2)的螺纹区段(23)中，同时所述圆形插接连接器(1)的卡锁钩(12)锁定至所述配对插头(2)的插接侧卡锁凸耳(22)。
16.一种替代的圆形插接连接器(7)，包括具有基部区段(70)的圆形插接连接器壳体(700)，所述基部区段(70)的外侧附接有包围所述基部区段(70)的单独的卡锁装置(5)，所述卡锁装置(5)具有能径向移动的卡锁臂(513)，其中，所述卡锁臂(513)在其自由端处具有用于锁定在配对插头(2)中的径向朝外的卡锁钩(512)，并且邻接所述卡锁钩，具有朝外的接合斜面(511)，其中，所述替代的圆形插接连接器(7)还具有解锁套筒(3)，所述解锁套筒(3)包围所述触头支架区段(10)，并以能沿插接方向移位的方式保持在所述圆形插接连接器壳体(700)上，以与所述接合斜面(511)相互作用而使所述替代的圆形插接连接器(7)与所述配对插头(2)解锁，其中，所述圆形插接连接器壳体(700)还具有在插接侧成型在所述基部区段(70)上的中空圆柱形壳体插接区域(74)，
其特征在于，
所述卡锁钩(512)在从所述壳体插接区域(74)到所述基部区段(70)的过渡区域附近布置在所述圆形插接连接器壳体(700)上。
17.根据权利要求16所述的替代的圆形插接连接器(7)，其特征在于，所述单独的卡锁装置(5)由金属板形成。
18.根据权利要求17所述的替代的圆形插接连接器(7)，其特征在于，所述单独的卡锁装置(5)是冲弯部件。
19.根据权利要求16至18中任一项所述的替代的圆形插接连接器(7)，其特征在于，所述替代的圆形插接连接器(7)具有径向作用的密封件(4)。
20.根据权利要求19所述的替代的圆形插接连接器(7)，其特征在于，所述壳体插接区域(74)在其触头支架区段侧的一端处具有环绕槽(740)，用于固定所述密封件(4)。
21.根据权利要求19至20中任一项所述的替代的圆形插接连接器(7)，其特征在于，所述密封件是O形密封圈(4)(“O形圈”)。
22.一种由根据权利要求16至21中任一项所述的替代的圆形插接连接器(7)和根据权利要求14所述的配对插头(2)组成的系统，其特征在于，在插接状态下，所述圆形插接连接器(7)的壳体插接区域(70)插入到所述配对插头(2)的螺纹区段(23)中，同时所述圆形插接连接器(7)的卡锁钩(512)锁定至所述配对插头(2)的插接侧卡锁凸耳(22)。
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