CN114389102A - 具有两部件式应变消除设备的连接器组件 - Google Patents

Abstract

本公开涉及具有两部件式应变消除设备的连接器组件。连接器组件包括壳体和附接到壳体以将线缆在壳体的后开口处夹紧在固定位置的应变消除设备。应变消除设备包括第一部分和第二部分，两者都由单个部件制成并且能从壳体拆卸。第一部分具有接合线缆的外部护套的第一弧形表面，第一部分还包括接合壳体以将第一部分保持在壳体上的第一保持装置。第二部分具有也接合外部护套的第二弧形表面，第二部分还包括接合壳体以将第二部分保持在壳体上的第二保持装置。还涉及一种被设计成安装在连接器上的应变消除设备以及将应变消除设备与连接器组件安装在一起的方法。

Description

具有两部件式应变消除设备的连接器组件

技术领域

本发明涉及电连接器(例如电源连接器)的领域，并且特别涉及用于电动或混合动力机动车辆的电源连接器。

背景技术

电源连接器用于电动或混合动力机动车辆中，例如以便将一组电池连接到电马达、电力转换器或任何HV辅助设备等。

机动车辆及其部件易受振动的影响，所述振动被传输到电力线缆，因此也被传输到连接器及其触头。因为电力线缆的截面相对较大(例如40mm²或50mm²)，所以所述线缆是刚性的并且具有显著的惯性。这些振动的水平可以达到15G、25G或40G，这取决于线缆和连接器位于何处以及它们用于哪种类型的车辆中(例如，高水平的振动可能是由混合动力车辆的内燃机生成的)。在这种振动水平下，连接器的电端子之间的电接触点可能被过早地磨损。这导致发热甚至着火的风险。因此，重要的是防止这种风险。

存在用于将线缆固定和夹紧在连接器上的线缆应变消除设备。然而，现有的应变消除设备对连接器组装过程施加了限制。例如，在将每个线缆连接到相应的端子并将端子和连接到该端子的线缆的端部插入到连接器壳体中之前，现有的应变消除设备可能需要使线缆穿过应变消除设备。本公开提出至少部分地减轻现有技术的应变消除设备的缺点。

发明内容

本公开提出了如下第一方面所述的连接器组件。

在此公开的应变消除设备由两个部分(第一部分和第二部分)构成，每个部分可以从线缆的对面安装。因此，即使电联接和机械联接到该线缆的端子已经容纳在壳体的腔中，这种应变消除设备也可以安装在连接器上，使得这两个部分夹紧线缆。这种应变消除设备的设计允许从两个相反方向进行安装(例如，从上方和从下方安装一对大电线)，并且允许通过机器进行自动组装。此外，这两个部分直接安装在壳体上(与例如具有附接到壳体的第一部分和仅附接到第一部分而不附接到壳体的部分的应变消除设备不同)。这使得该应变消除设备在紧密地保持线缆方面非常坚固和有效。

所公开的连接器组件的其它特征和优点(彼此独立地考虑或与一个或几个其它特征和优点结合考虑)对应于如下第二至第十方面。

还公开了根据如下第十一方面所述的被设计成安装在连接器上的应变消除设备。

还公开了根据如下第十二方面所述的用于将应变消除设备安装在连接器上的方法。

在第一方面中，提供了一种连接器组件，所述连接器组件包括：

-壳体，所述壳体具有至少一个腔，所述至少一个腔用于容纳端子和线缆，所述线缆具有沿着纵向方向延伸的纵向轴线并且具有外部绝缘护套以及电联接到所述端子的导电芯，所述壳体包括后开口，所述线缆穿过所述后开口从所述壳体引出；以及-应变消除设备，所述应变消除设备附接至所述壳体并且在所述后开口处将所述线缆夹持在固定位置中，

其特征在于，所述应变消除设备包括第一部分和第二部分，所述第一部分和所述第二部分中的每一者都包括一体形成的单独元件并且能从所述壳体拆卸，

-所述第一部分具有围绕所述线缆的所述纵向轴线延伸小于360°的第一弧形表面并且具有用于在基本上垂直于所述线缆的所述纵向轴线的插入方向上将所述线缆插入所述应变消除设备中的第一开口，所述第一弧形表面接合所述外部护套，并且所述第一部分还包括接合所述壳体以将所述第一部分保持在所述壳体上的第一保持装置；以及

-所述第二部分具有围绕所述线缆的所述纵向轴线延伸小于360°的第二弧形表面并且具有用于平行于所述插入方向将所述线缆插入所述应变消除设备中的第二开口，所述第二弧形表面接合所述外部护套，并且所述第二部分还包括接合所述壳体以将所述第二部分保持在所述壳体上的第二保持装置。

在根据第一方面所述的连接器组件的第二方面中，所述第二部分包括用于将所述第一部分和所述第二部分二者锁定在所述壳体上的锁定装置。

在根据第二方面所述的连接器组件的第三方面中，所述锁定装置接合位于所述第一部分上的互补锁定装置。

在根据第三方面述的连接器组件的第四方面中，所述锁定装置和所述互补锁定装置分别具有凸面和凹面，所述凹面具有顶点，该顶点的切线与所述插入方向垂直。

在根据前述方面中任一项所述的连接器组件的第五方面中，所述第二部分包括至少两个第二侧部，所述至少两个第二侧部分别为在所述插入方向上延伸的柔性分支的形式，每个第二侧部至少部分地覆盖所述第一部分并且包括所述锁定装置。

在根据前述方面中任一项所述的连接器组件的第六方面中，所述连接器组件包括柔性锁定腿部，所述柔性锁定腿部沿着所述插入方向在铰链与自由端之间纵向延伸，所述铰链基本位于多个所述第二弧形表面之间，所述自由端具有钩，所述钩在所述纵向方向上接合从所述壳体突出的突耳。

在根据前述方面中任一项所述的连接器组件的第七方面中，所述第一部分和所述第二部分中的每一者包括部分地封闭所述后开口的横向壁，每个横向壁基本上垂直于所述纵向方向。

在根据第七方面所述的连接器组件的第八方面中，每个横向壁具有从每个横向壁的背面基本上平行于所述纵向方向延伸的套环，每个套环在所述后开口的边缘上抵靠所述壳体的表面设置。

在根据第七或第八方面所述的连接器组件的第九方面中，所述第一弧形表面和第二弧形表面由从每个横向壁的前表面基本平行于所述纵向方向延伸的相应沟槽支撑。

在根据第九方面所述的连接器组件的第十方面中，所述沟槽包括第一沟槽和第二沟槽，所述第一沟槽包括锁定突耳或突起，所述第二沟槽包括突起或锁定突耳，所述锁定突耳和所述突起的相应形状互补，以便将所述第一沟槽与所述第二沟槽附接。

在第十一方面中，提供了一种被配置成安装在根据前述方面中任一项所述的连接器组件上的应变消除设备，其中，所述第二部分保持在所述第一部分和所述壳体者上。

在十二方面中，提供了一种用于将应变消除设备与根据第一至第十方面中任一项所述的连接器组件安装在一起的方法，其中，在将所述端子插入所述壳体的腔中之后，将所述第一部分和所述第二部分附接至所述壳体上。

附图说明

通过阅读以下具体实施方式并研究附图，本公开的其它特征将变得清楚，在附图中：

图1示意性地示出了根据本公开的第一示例性实施方式的包括应变消除设备的连接器组件的立体图；

图2示意性地示出了图1的连接器组件的立体图以及应变消除设备的分解图；

图3示意性地示出了图1和图2的连接器组件的应变消除设备的第一部分的立体图；

图4示意性地示出了图1和图2的连接器组件的应变消除设备的第二部分的立体图；

图5示意性地示出了根据本公开的第二示例性实施方式的包括不同的应变消除设备的连接器组件的立体图，该不同的应变消除设备部分地安装在连接器组件上；

图6示意性地示出了图5的连接器组件的立体图，其中，应变消除设备被安装在连接器组件上；以及

图7示意性地示出了图6的连接器组件在平面P中的剖面图。

具体实施方式

根据本公开的第一示例性实施方式，图1中例示了连接器组件1。连接器组件1包括电线连接器2、安装在电线连接器2上的应变消除设备3和与电线连接器2配合的配对连接器4(例如插头)。电线连接器2包括具有两个腔的壳体5，两个腔中的每个腔容纳一个端子(例如未示出的一个母端子)。当然，包括具有两个端子的线缆连接器2的连接器组件的以下公开内容可以容易地转换到仅容纳一个端子或容纳多于两个端子的线缆连接器。

壳体5可以包括几个部件，其中一者是由介电塑料制成的外壳6。外壳6在配合面7与后开口8(参见图2)之间延伸，所述配合面7限定前开口，配对连接器4通过该前开口与连接器2配合。每个端子电联接和机械联接(例如通过压接或超声波焊接)到线缆9。每个线缆9沿着纵向方向L延伸(在本文中，纵向方向L对应于线缆9至少沿着其位于壳体5内部的部分的笔直方向；在壳体5的外部，线缆9可以弯曲并且其纵向轴线的方向可以改变)。每个线缆9通过后开口8从壳体5中引出。每个线缆9包括导电芯和外部绝缘护套10(可选地，线缆9包括通过内部绝缘护套与导电芯绝缘的编织物，外部绝缘护套10围绕该编织物)。线缆9和端子被设计成传导高强度电流。例如，这种线缆9的横截面可以在2平方毫米至50平方毫米的范围内。因此，这种线缆9的刚性可能是相当大的，并且应变消除设备3必须足够坚固，不仅为了限制振动从线缆9到端子的传播，而且为了承受当线缆9弯曲时由线缆9施加的应力。

应变消除设备3包括由塑料制成的第一部分11和第二部分12。第一部分11和第二部分12是彼此可分离的。第一部分11和第二部分12中的每一者包括一体形成的单独(unitary)元件。此外，第一部分11和第二部分12可以从壳体5拆卸。换句话说，它们可以可拆卸地安装在壳体5上。

第一部分11包括部分地封闭后开口8的第一横向壁13。当第一部分11安装在壳体5上时，第一横向壁13基本上垂直于线缆纵向方向L。第一套环(collar)14从第一横向壁13的背面基本上平行于纵向方向L延伸(参见图3)。第一套环14被设计成在后开口8的边缘上抵靠外壳6的表面设置。第一套环14覆盖后开口8的圆周的大约一半。第一套环14具有U形形状，该U形形状具有两个第一侧部15和位于第一侧部15之间的第一中心部16。两个第一侧部15中的每一者形成基本上沿着插入方向I从第一中心部16延伸到自由端的柔性分支。第一保持装置17靠近每个自由端定位。在所示示例中，第一保持装置17是由每个第一侧部15中的开口形成的凹口。如下所述，每个第一保持装置17被设计成与在壳体5上形成的诸如齿之类的第一互补保持装置18(参见图2)协作。

两个第一沟槽(gutter)19从第一横向壁13的前面基本上平行于纵向方向L延伸。每个第一沟槽19包括第一弧形表面20，第一弧形表面20被设计成抵靠线缆9的外部绝缘护套10设置。例如，第一弧形表面20围绕线缆9的纵向轴线延伸大约180°的角度。因此，第一弧形表面20留下围绕线缆9的纵向轴线延伸约180°的角度的第一开口。第一开口允许线缆9沿着插入方向I插入应变消除设备3中。第一弧形表面20延伸的角度可以不同于180°，在任何情况下，对应于第一弧形表面20的角度以及对应于第一开口的角度之和应当等于360°。第一脊21可以在第一弧形表面20上突出以加强线缆保持。每个第一沟槽19可以由在第一横向壁13的前面与第一沟槽19之间延伸的第一加强件22加强。每个第一沟槽19包括锁定突耳40。每个锁定突耳40基本上沿着插入方向I从第一沟槽19的纵向边缘中的一个纵向边缘延伸。两个相邻的第一沟槽19的锁定突耳40相对于这些第一沟槽19彼此相对，即它们位于第一沟槽19的彼此远离的相应外边缘上。由开口形成的凹口被形成在每个锁定突耳40中。如下所述，每个锁定突耳40被设计成与在第二沟槽(gutter)29上形成的互补突起41(参见图4)配合。

如图4所示，第二部分12包括部分地封闭后开口8的第二横向壁23。当第二部分12安装在壳体5上时，第二横向壁23基本上垂直于线缆纵向方向L。第二套环24从第二横向壁23的背面基本上平行于纵向方向L延伸。第二套环24被设计成在后开口8的边缘上抵靠外壳6的表面设置。第二套环24具有U形形状，该U形形状具有两个第二侧部25和位于第二侧部25之间的第二中心部26。两个第二侧部25中的每一者形成基本上沿着插入方向I从第二中心部26延伸到自由端的柔性分支。第二套环24延伸超过后开口8的圆周的一半，使得第二侧部25至少部分地覆盖第一侧部15。第二套环24包括第二保持装置27。在所示示例中，第二保持装置27被形成为凹槽，该凹槽被设计用于接合第二互补保持装置28，诸如沿着后开口8的边缘的一部分延伸的肋。第二保持装置27与第二互补保持装置28的配合限制应变消除设备3的第二部分12沿纵向方向L的位移。

第二部分12还包括用于将第一部分11和第二部分12二者锁定在壳体5上的锁定装置33。锁定装置33靠近第二侧部25的每个自由端定位。锁定装置33位于形成第二保持装置27的凹槽的一侧。第二保持装置27、第二互补保持装置28和锁定装置33的组合提供了在自动组装过程期间有用的自引导效果(这种组装可以仅沿着一个方向执行)。在所示示例中，锁定装置33是形成在每个第二侧部25的自由端处的钩。如下所述，锁定装置33的每个钩具有被设计成与形成在应变消除设备3的第一部分11上的互补锁定装置34(诸如凹面)配合的凸面。凹面和凸面相对于插入方向定向，以便防止第一部分11和第二部分12在平行于插入方向I的方向上被移除。

两个第二沟槽29从第二横向壁23的前面基本上平行于纵向方向L延伸。每个第二沟槽29包括第二弧形表面30，第二弧形表面30被设计成抵靠线缆9的外部绝缘护套10设置。例如，第二弧形表面30围绕线缆9的纵向轴线L延伸大约180°的角度。因此，第二弧形表面30留下围绕线缆9的纵向轴线延伸约180°的角度的第二开口。第二开口允许线缆9平行于插入方向I插入应变消除设备中。第二弧形表面30延伸的角度可以不同于180°，在任何情况下，对应于第二弧形表面的角度以及对应于第二开口的角度之和应当等于360°，并且对应于第一弧形表面20的角度以及对应于第二弧形表面30的角度之和有利地等于或接近360°。第二脊31可以在第二弧形表面30上突出以加强线缆保持。每个第二沟槽29可以由在第二横向壁23的前面与第二沟槽29之间延伸的第二加强件32加强。

每个第二沟槽29包括突起41。每个突起41从第二沟槽29的纵向边缘中的一个纵向边缘突出。两个相邻的第二沟槽29的突起41相对于这些第二沟槽29彼此相对，即它们位于第二沟槽29的彼此远离的相应外边缘上。

用于组装连接器2的过程包括结果是将线缆9固定到相应端子的操作以及将端子定位和固定在壳体5的腔中的操作。在这些操作之后，将应变消除设备3的第一部分11安装在壳体5的后侧。为此，将第一部分11在插入方向I上移动，直到第一套环14在后开口8的边缘上抵靠在外壳6的表面上。在该位置中，第一保持装置17的凹口接合第一互补保持装置18的齿。然后，应变消除设备3的第一部分11保持在壳体5上，其中线缆9分别容纳在第一沟槽19中。随后，将应变消除设备3的第二部分12安装在壳体5的后侧。为此，将第二部分12平行于插入方向I移动，直到第二套环24在后开口8的边缘上抵靠在外壳的表面上。第二保持装置27的凹槽和第二互补保持装置28的肋协作而用于在插入方向I上引导第二部分12在壳体5上的定位(这便于自动组装过程)。然后，每个锁定突耳40的凹口分别接合互补突起41，以便将每个第一沟槽19与第二沟槽29连接。锁定装置33的每个钩与应变消除设备3的第一部分11上的互补锁定装置34的凹面接合。应变消除设备3的第二部分12因而保持在壳体5和应变消除设备3的第一部分11上，其中线缆9分别容纳在第一沟槽19与第二沟槽29之间。使用具有沟槽19、29的第一部分11和第二部分12(每个沟槽19、29不完全环绕每个线缆9)具有以下这样的优点，即它们可以被设计成紧紧地压缩线缆9的外部绝缘护套10。相反，在现有技术的应变消除设备中，在应变消除设备与外部绝缘护套之间留有间隙，以便保持线缆可能且容易地插入穿过对应的横向壁。这改进了这种应变消除设备的密封性能。第一弧形表面20和第二弧形表面30在线缆9的全部或几乎全部圆周上接合线缆9的外部绝缘护套10。第二侧部25覆盖第一保持装置17和第一互补保持装置18。换句话说，第一保持装置17和第一互补保持装置18具有主要锁定功能，而锁定装置33和互补锁定装置34具有辅助锁定功能，从而加强应变消除设备3的坚固性。

为了将应变消除设备3的第一部分11和第二部分12从壳体5移除，将第二侧部25分隔开，以使锁定装置33的钩与互补锁定装置34的凹面脱离。锁定突耳40也与互补突起41分离。然后可以自由地移除第二部分12。随后，将第一侧部15分隔开，以便使第一保持装置17与第一互补保持装置18脱离。然后可以自由地移除第一部分11。

图5至图7示意性地例示了根据本公开的第二示例性实施方式的连接器组件100，连接器组件100包括部分地安装在连接器组件100上的不同的应变消除设备300。

该第二实施方式与第一实施方式的不同之处主要在于应变消除设备300的第一部分111和第二部分112保持并锁定在壳体500上的方式。为了简明起见，不再重复对两个实施方式共用的特征的描述。在第二实施方式中，应变消除设备300的第二部分112包括柔性锁定腿部120，该柔性锁定腿部120沿着插入方向I在铰链121与自由端之间纵向延伸，该铰链121基本位于(多个)第二沟槽122之间，该自由端具有钩123，该钩123在纵向方向L上接合从壳体500的外壳突出的突耳124。钩123略低于第二部分112的大体外表面126，使得需要将工具插入孔127中来将钩123从突耳124解锁。在图5至图7中，没有示出锁定突耳和互补突起，但是这些特征可以可选地与这些图中示出的特征组合。

将应变消除设备300的第一部分111和第二部分112安装在壳体500上的操作与第一实施方式基本相同。为了从壳体500移除应变消除设备300的第一部分111和第二部分112，操作基本上与结合第一实施方式已经描述的操作相同，但是将工具插入孔127中，用于将钩123从突耳124解锁。

在另外的实施方式中，应变消除设备3、300可以不仅附接到连接器的壳体，而且附接到器具或车辆的框架。

在另外的实施方式中，应变消除设备3、300的第一部分11、111和第二部分12、112可以包括在横向壁中/或靠近横向壁的密封特征。例如，这种密封特征可以由接合互补凹槽部分的肋部分形成，使得第一部分11、111和第二部分12、112分别至少局部交叠。

Claims (12)

1.一种连接器组件(1、100)，所述连接器组件包括：

-壳体(5、500)，所述壳体具有至少一个腔，所述至少一个腔用于容纳端子和线缆(9)，所述线缆(9)具有沿着纵向方向(L)延伸的纵向轴线并且具有外部绝缘护套(10)以及电联接到所述端子的导电芯，所述壳体(5、500)包括后开口(8)，所述线缆(9)穿过所述后开口从所述壳体(5、500)引出；以及

-应变消除设备(3、300)，所述应变消除设备附接至所述壳体(5、500)并且在所述后开口(8)处将所述线缆(9)夹持在固定位置中，

其特征在于，所述应变消除设备(3、300)包括第一部分(11、111)和第二部分(12、112)，所述第一部分和所述第二部分中的每一者都包括一体形成的单独元件并且能从所述壳体(5、500)拆卸，

-所述第一部分(11、111)具有围绕所述线缆(9)的所述纵向轴线延伸小于360°的第一弧形表面(20)并且具有用于在基本上垂直于所述线缆(9)的所述纵向轴线(L)的插入方向(I)上将所述线缆(9)插入所述应变消除设备(3、300)中的第一开口，所述第一弧形表面(20)接合所述外部护套(10)，并且所述第一部分(11、111)还包括接合所述壳体(5、500)以将所述第一部分(11、111)保持在所述壳体(5、500)上的第一保持装置(17)；以及

-所述第二部分(12、112)具有围绕所述线缆(9)的所述纵向轴线延伸小于360°的第二弧形表面(30)并且具有用于平行于所述插入方向(I)将所述线缆(9)插入所述应变消除设备(3、300)中的第二开口，所述第二弧形表面(30)接合所述外部护套(10)，并且所述第二部分(12、112)还包括接合所述壳体(5、500)以将所述第二部分(12、112)保持在所述壳体(5、500)上的第二保持装置(27)。

2.根据权利要求1所述的连接器组件(1、100)，其中，所述第二部分(12、112)包括用于将所述第一部分(11、111)和所述第二部分(12、112)二者锁定在所述壳体(5、500)上的锁定装置(33)。

3.根据权利要求2所述的连接器组件(1、100)，其中，所述锁定装置(33)接合位于所述第一部分(11、111)上的互补锁定装置(34)。

4.根据权利要求3所述的连接器组件(1、100)，其中，所述锁定装置(33)和所述互补锁定装置(34)分别具有凸面和凹面，所述凹面一顶点，该顶点的切线与所述插入方向垂直。

5.根据前述权利要求中任一项所述的连接器组件(1、100)，其中，所述第二部分(12、112)包括至少两个第二侧部(25)，所述至少两个第二侧部(25)分别为在所述插入方向(I)上延伸的柔性分支的形式，每个第二侧部至少部分地覆盖所述第一部分(11、111)并且包括所述锁定装置(34)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的连接器组件(1、100)，所述连接器组件包括柔性锁定腿部(120)，所述柔性锁定腿部(120)沿着所述插入方向(I)在铰链(121)与自由端之间纵向延伸，所述铰链(121)基本位于多个所述第二弧形表面之间，所述自由端具有钩(123)，所述钩(123)在所述纵向方向(L)上接合从所述壳体(125)突出的突耳(124)。

7.根据前述权利要求中任一项所述的连接器组件(1、100)，其中，所述第一部分(11、111)和所述第二部分(12、112)中的每一者包括部分地封闭所述后开口(8)的横向壁(13、23)，每个横向壁(13、23)基本上垂直于所述纵向方向(L)。

8.根据权利要求7所述的连接器组件(1、100)，其中，每个横向壁(13、23)具有从每个横向壁(13、23)的背面基本上平行于所述纵向方向(L)延伸的套环(14、24)，每个套环(14、24)在所述后开口(8)的边缘上抵靠所述壳体(5、500)的表面设置。

9.根据权利要求7或8所述的连接器组件(1、100)，其中，所述第一弧形表面(20)和第二弧形表面(30)由从每个横向壁(13、23)的前表面基本平行于所述纵向方向(L)延伸的相应沟槽(19、29)支撑。

10.根据权利要求9所述的连接器组件(1、100)，其中，所述沟槽(19、29)包括第一沟槽(19)和第二沟槽(29)，所述第一沟槽(19)包括锁定突耳(40)或突起(41)，所述第二沟槽(29)包括突起(41)或锁定突耳(40)，所述锁定突耳(40)和所述突起(41)的相应形状互补，以便将所述第一沟槽(19)与所述第二沟槽(29)附接。

11.一种被配置成安装在根据前述权利要求中任一项所述的连接器组件(1、100)上的应变消除设备(3、300)，其中，所述第二部分(12、112)保持在所述第一部分(11、111)和所述壳体(5、500)二者上。

12.一种用于将应变消除设备(3、300)与根据权利要求1至10中任一项所述的连接器组件安装在一起的方法，其中，在将所述端子插入所述壳体(5、500)的腔中之后，将所述第一部分(11、111)和所述第二部分(12、112)附接至所述壳体(5、500)上。

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