CN113841303A - 用于电动自行车的电池的放电插头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种插接系统(1)，包括插接器(2)和能与插接器插接在一起的配合插接器(3)，所述插接器(2)具有壳体，该壳体具有法兰(5)以及包括至少一个触头腔(8)的框架(7)，在所述触头腔中设置有一个接触配对件(9)，所述配合插接器(3)具有壳体以及包括一个触头腔(13)的框架(12)，在所述触头腔中设置有至少一个接触配对件(14)，其特征在于，所述配合插接器(3)的每个接触配对件(14)被一个护套(15)包围，该护套将接触配对件(14)除了用于插接器(2)的相配接触配对件(9)的插入区域之外包围。

Description

用于电动自行车的电池的放电插头

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的特征的插接系统，其包括插接器和能与插接器插接在一起的配合插接器，所述插接器具有壳体以及包括至少一个触头腔的框架，在所述触头腔中设置有一个接触配对件，所述配合插接器具有壳体以及包括一个触头腔的框架，在所述触头腔中设置有至少一个接触配对件。

背景技术

尤其是本发明涉及一种用于电动自行车的电池(E-Bike电池)的放电插头。标称电压为42伏(或必要时更大)的电池应能够向内枢转到自行车的车架中。此外，必须根据已知的IPXXB标准对触头进行接触保护，因为在此出现等于或大于42V的电压。由于该电压既可出现在触销侧(插接器)也可出现在插座侧(配合插接器)，因此所要求的接触保护适用于插接系统的两个插接配对件。此外，放电接口在插接状态中必须满足根据IP67的密封性要求。

发明内容

本发明所基于的任务是提供一种插接系统，其包括插接器和能与插接器插接在一起的配合插接器，该插接系统就插接在一起的过程而言在安全方面得到改进。

所述任务通过权利要求1的特征解决。

根据本发明规定，配合插接器的每个接触配对件被一个护套包围，该护套将接触配对件除了用于插接器的相配接触配对件的插入区域之外包围。以本身已知的方式规定，插接器具有至少一个触头腔，设置在该触头腔中的接触配对件根据本发明相对于插接器框架的自由端部后移或者说回缩(为了防止手指、手的一部分、工具或类似物触及该至少一个接触配对件，从而确保接触保护)，根据本发明进一步规定，配合插接器的每个接触配对件被一个护套包围，并且所有接触配对件(一个接触配对件或多于一个接触配对件)被一个框架包围。所述护套可防止接触配对件被接触，从而在配合插接器中也实现接触保护。但接触配对件的为了电接触目的而应与插接器的相对应接触配对件插接在一起的部分露出，使得插接器的接触配对件可插入到配合插接器的接触配对件的该插接区域中。在配合插接器的这种布置中，一部分接触配对件或优选所有接触配对件可以，但不是必须相对于框架的自由直立的环绕边缘后移，从而框架的环绕边缘防止配合插接器的所述至少一个接触配对件的露出的插入区域被接触。

插接器和配合插接器可设置在电缆的端部上，电缆分别具有至少一个电导体，该电导体与一个相配的接触配对件电接触。这种布置可设计成可自由移动的。也可想到，插接器和/或配合插接器、优选两者分别固定在符合规定的安装位置上。一个安装位置例如是车辆、尤其是电动自行车的部件(如自行车的车架)，另一个安装位置是能量源(如电池)的壳体。插接器和配合插接器的壳体设计用于使它们可在轴向方向上对齐地插接在一起。由于在电动自行车中电池经常被插入车架中或在电动自行车的其它布置中或在一般情况下需要将插接器倾斜地对接到配合插接器上并进一步移动到配合插接器中。这种运动是一种向内枢转运动，使得最终当这两个元件符合规定地插接在一起并且到达其终端位置时，插接器或其壳体对齐地设置在配合插接器或其壳体中。

为了实现插接系统的可枢转性，选择允许10°(+/-50％、优选+/-25％、优选+/-15％、更优选+/-5％、尤其是正好10°)倾斜插入角度的接触系统。壳体部件则设有进入倒角，使得插接系统可向内枢转。为了尽管是露出的触销仍然确保根据IPXXB的接触保护，根据本发明单独封装触头。因此避免了与标准手指的接触。触销的封装使得插座触头可以不像往常一样位于封闭的触头腔中。插座的触头腔设置在单独的拱形部中，这些腔在某些位置上被开槽，以便能够容纳触销封装几何结构的加强肋。

对于上述这种插入或向内枢转过程，本发明还规定，在插接器框架的自由端部区域中设有密封元件并且在配合插接器框架的自由端部区域中设有与所述密封元件在插接过程中共同作用的斜坡。斜坡的存在具有下述优点，即插接器可在插入配合插接器之后被引导地进一步移动到配合插接器中。因此，斜坡在插接过程中实现了定义的引导。通过在插接器框架的自由端部区域中设置可变形的密封元件进一步加强该引导。该密封元件的外部轮廓可首先在斜坡上滑过直到滑动到配合插接器框架的内部轮廓中，从而通过定义的引导显著改善了插入或向内枢转过程，在插入或向内枢转进行之后，密封元件也密封插接系统的内部区域(在插接器和配合插接器的框架内)。

在本发明的扩展方案中规定，插接器和/或配合插接器具有用于将其卡锁地固定在其符合规定的安装位置上的卡锁元件。由此，插接器和/或配合插接器能够快速且简单以及位置正确地安装在安装位置、如电动自行车车架的壳体中和/或另一安装位置的壳体、如电池的壳体中。

在本发明的扩展方案中规定，插接器的壳体具有法兰，在该法兰中设置有至少一个开口和/或配合插接器的壳体具有法兰，在该法兰中设置有至少一个开口。由此，可通过螺钉连接将插接器和/或配合插接器的壳体简单、快速且持久地设置(通过法兰确保在安装位置上的定义且位置正确的设置)和固定(通过可穿过相应开口的螺钉)在安装位置上。代替螺钉连接也可使用铆钉连接。

为了辅助插接器和/或配合插接器在其相应安装位置上的持久固定并且也确保安装位置处的运行安全性，在本发明的扩展方案中还附加地规定，插接器和/或配合插接器具有密封元件，该密封元件在固定在其符合规定的安装位置上之后设置在安装位置和插接器或配合插接器的壳体之间。在与密封元件配合的情况下通过将插接器或配合插接器卡锁地固定在其安装位置上不仅可实现希望的密封，而且也可实现持久的固定，这有助于提高运行安全性。

因此，本发明涉及一种插接器或配合插接器，其具有至少一个接触配对件、优选多个接触配对件，所述插接器或配合插接器可枢转地设置在底座上，其特征在于，每个接触配对件都被封装，以便在未插接状态中实现接触保护。

附图说明

下面参考附图阐述根据本发明的插接系统的一种实施例。

具体实施方式

如图详细所示的，在图1至5中示出一种插接系统1，其示出插接器2和能与插接器插接在一起的配合插接器3。插接系统1的这两个元件分别设置在单芯或多芯电缆4的端部上。

在图2和3中示出插接器2的细节图。插接器2的未详细示出的壳体具有法兰5，该法兰具有至少一个开口6，在本实施例中在矩形法兰5的端部处分别具有一个开口6，通过所述开口，插接器2的壳体例如可借助螺钉固定在其安装位置上。该至少一个开口6可以、但不是必须存在。尤其是如果插接器2通过至少一个卡锁元件、粘接、压配合或类似连接固定在其安装位置上，则可省却所述开口。

此外，插接器2的壳体具有一个环绕的框架7，在该框架内设有至少一个触头腔8，在该实施例中设有5个触头腔8，在每个触头腔8中设有一个接触配对件9。示出每个接触配对件9相对于环绕的框架7的自由端部和在该框架内部形成的用于形成所述至少一个触头腔8的隔离体后移，使得与在环绕的框架7区域内的插接器2壳体的前端相比，用手、手指或类似物不能到触及接触配对件9的端部。

在图4和5中也以不同的视图示出相配的配合插接器3的设计。该配合插接器3也具有壳体，该壳体具有法兰10(可具有，但与在插接器2中一样并非必须具有)。类似于插接器2的法兰，配合插接器3的法兰10也在其四个角处分别具有一个开口11。此外，存在一个环绕的框架12，其形成一个唯一的触头腔13，插接器2的环绕的框架7可连同其触头腔和接触配对件插入该触头腔中。

根据插接器2的设计，至少一个接触配对件、在此是五个接触配对件14从底部突出，框架12从该底部延伸而出。为了实现接触保护，每个接触配对件14被一个护套15包围。该相应的护套15几乎完全包围一个接触配对件14，但用于插接器2的相对应接触配对件9的插入区域除外。优选这样设计每个护套15，使得其包围相应接触配对件14的外表面和背离底部的端面，但同时在背离底部的端面上留出用于插入插接器2的接触配对件的开口。

尤其是在图4和5以及图13(左下图)中示出在护套15上除了插入开口之外还在侧面空出两个用于容纳接触配对件14(在该实施例中尤其是插座触头)的锁止矛(Rastlanze)的区域，所述区域用于将接触配对件初步锁止在其配合插接器的触头腔中。这些空出的区域可以，但不是必须存在。

在图6中示出配合插接器3的另一设计。可以看出，配合插接器3的壳体在其法兰10下方具有密封元件16。配合插接器3的壳体在图6中具有附图标记17。在壳体17的一个侧面上设有卡锁元件18。该卡锁元件18设置在一个由壳体17形成的框架状凹槽内。通过所述至少一个卡锁元件18，配合插接器3可符合规定地固定在其安装位置上。也可在插接器2中设置与配合插接器3相同的设计。

图7示出配合插接器3的剖面图。在该图示中，配合插接器3借助卡锁元件18符合规定地固定在其安装位置20上。还可以看出，壳体17的外部轮廓借助密封元件16相对于安装位置20的内部轮廓密封。此外，在该图6中可以非常清楚地看到，接触配对件14被护套15包围，接触配对件14的指向插接方向的端部(即其端面)相对于护套的前端后移。为了简化对接和插接，安装位置20的开口具有倒角21，该倒角21使配合插接器3更简单地插入到安装位置20中。为了增加这种效果，壳体17的朝向电缆4的环绕的端部也设有相应的倒角或斜坡。这也在图7中示出。通过可以选择得非常大的倒角21形成挤压密封元件16、尤其是O形环所需的表面，以便将插接器2或配合插接器3几乎或完全没有间隙地设置在安装位置20中。

在图8、9或10中示出根据本发明的插接系统1以其相应设计的插接器2和与其对应设计的配合插接器3可以不同方式插接在一起。未示出，但原则上可能的是，插接器2在其纵向轴线与配合插接器3的纵向轴线对齐的情况下被对接到配合插接器上并且随后移动到其中。

但在图8中示出插接器2和配合插接器3彼此倾斜地移动(在此为5°)并且插接在一起。为了实现该对接过程和随后的向内枢转过程，插接器2壳体的一部分(也再次设计成框架状)突出于插接器2所在的安装位置20的前端。配合插接器3也以其壳体设置在相配的安装位置20中。参照图7，根据图8配合插接器3借助其卡锁元件18固定在安装位置20中，更确切地说在中间设有密封元件16的情况下。

作为替代方案可想到，插接器2或配合插接器3分别仅借助卡锁元件(尤其是借助卡锁元件18)固定在安装位置20中，而没有以密封和/或间隙补偿和/或公差补偿的方式设置密封元件。例如密封元件16可不具有唇形密封件的O型环形式的这种特殊形式，而是可以具有唇形密封件的其它形式。

为了实现插接器2的对接过程和随后到配合插接器3中的向内枢转过程，配合插接器3壳体的环绕的配合前端具有环绕的斜坡22。

配合插接器3的该斜坡22与插接器2壳体的环绕的框架的前端斜坡相对应。因此，插接器2和配合插接器3的相对应斜坡在对接和随后的向内枢转过程中可在彼此上滑动。插接器2从哪个方向被对接到配合插接器3上(或者反过来)并不重要，因为两个斜坡都是环绕的。在这种情况下，插接器2和配合插接器3的壳体关于其插接轴线具有对称的横截面(如方形、圆形或类似形状)。

但该实施例的插接系统(也称为接触系统)仅允许在一个轴线上有上述例如15°的倾斜插入角度。在另一个轴线上，通过插接系统仅可实现偏离这个角度的倾斜插入角度(小于或大于15°、如仅5°)。在这种情况下，插接器2和配合插接器3的壳体关于其插接轴线具有不对称的横截面(如矩形、椭圆形或类似形状)。

此外，为了定义的插接过程，基于壳体的相应设计，向内枢转应从定义的方向进行(如图7至9所示)。

对接之后的向内枢转过程也由插接器2的突出的框架的前端区域中的密封元件23辅助。插接器2在向内枢转时能够以该密封元件23在斜坡22上并且随后在配合插接器3壳体框架的内部轮廓上滑动。由此，不仅使向内枢转过程更容易，而且借助密封元件23有效地密封插接在一起的插接系统1的内部区域，以实现或辅助纵向防水性。

与上述相同的过程也发生在如图9和10所示的对接和向内枢转过程中。这意味着，插接器2可偏离插接系统1纵向轴线地以不同角度对接和向内枢转。

此外，如果以另一种方式观察图10、9和8(即按照这个时间顺序，而不是如上所述单独观察)，可以看出，插接器2首先可在较大角度下相对于配合插接器3进行对接。这示例性地在图10中以15°角示出。当插接器2和配合插接器3的前端接触时(图9)，这两个元件仍可不必彼此对齐。在图9中示出，在对接(图10)之后角度减小并在随后的向内枢转过程中进一步减小(图8)，从而最终在插接过程完全进行后，插接器2符合规定地与配合插接器3插接在一起，以形成运行准备就绪的插接系统1。这在图11和12中示出。

当观察图10、9和8时，也可很好地看到接触保护。不仅插接器2的所述至少一个接触配对件而且配合插接器3的所述至少一个相配的接触配对件都在这两个元件完全插接在一起之前通过其后移或其护套有效地受到接触保护。尤其是在图8中还可非常清楚地看到，在将插接器2对接到配合插接器3上后不久(或者反过来)，插接器2的接触配对件9开始移动到配合插接器3的接触配对件14中，在此直到图8所示的状态之前，接触配对件9、14受到接触保护并且在此之后才开始彼此有效连接，其中，它们一方面电接触，但另一方面仍如之前有效地通过插接器2中的接触配对件9的后移和配合插接器3的接触配对件14的护套受到接触保护。

为了完整起见，图13再次示出根据本发明的配合插接器3的不同视图并且图14示出根据本发明的相配的插接器2的不同视图。

附图标记列表

1 插接系统

2 插接器

3 配合插接器

4 电缆

5 法兰

6 开口

7 框架

8 触头腔

9 接触配对件

10 法兰

11 开口

12 框架

13 触头腔

14 接触配对件

15 护套

16 密封元件

17 壳体

18 卡锁元件

19 框架状凹槽

20 安装位置

21 倒角

22 斜坡

23 密封元件

Claims (5)

1.一种插接系统(1)，其包括插接器(2)和能与插接器插接在一起的配合插接器(3)，所述插接器(2)具有壳体，该壳体具有法兰(5)以及包括至少一个触头腔(8)的框架(7)，在所述触头腔中设置有一个接触配对件(9)，所述配合插接器(3)具有壳体以及包括一个触头腔(13)的框架(12)，在所述触头腔中设置有至少一个接触配对件(14)，其特征在于，所述配合插接器(3)的每个接触配对件(14)被一个护套(15)包围，该护套将接触配对件(14)除了用于插接器(2)的相配接触配对件(9)的插入区域之外包围。

2.根据权利要求1所述的插接系统(1)，其特征在于，在所述插接器(2)的框架(7)的自由端部区域中设有密封元件(23)，并且在配合插接器(3)的框架(12)的自由端部区域中设有与所述密封元件(23)在插接过程中共同作用的斜坡(22)。

3.根据权利要求1或2所述的插接系统(1)，其特征在于，所述插接器(2)和/或配合插接器(3)具有用于将其卡锁地固定在其符合规定的安装位置上的卡锁元件(18)。

4.根据权利要求3所述的插接系统(1)，其特征在于，所述插接器(2)和/或配合插接器(3)具有密封元件(16)，该密封元件在固定在其符合规定的安装位置上之后设置在安装位置和插接器(2)或配合插接器(3)的壳体之间。

5.根据前述权利要求中任一项所述的插接系统(1)，其特征在于，所述插接器(2)的壳体具有法兰(5)，在该法兰中设置有至少一个开口(6)，和/或配合插接器(3)的壳体具有法兰(10)，在该法兰中设置有至少一个开口(11)。

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