CN116250154A - 用于插塞连接单元的锁定机构、具有这种锁定机构的插塞连接单元以及用于控制插塞连接单元的锁定机构的方法 - Google Patents

Abstract

用于插塞连接单元(1)的锁定机构(4)，包括第一锁定组件(4a)和第二锁定组件(4'a)，其中锁定机构(4)在锁止位置中阻止第一锁定组件(4a)插合到第二锁定组件(4'a)中或者阻止插入到第二锁定组件(4'a)中的第一锁定组件(4a)拔出，并且其中锁定机构(4)在解锁位置中能够使第一锁定组件(4a)插合到第二锁定组件(4'a)中或者使插入到第二锁定组件(4'a)中的第一锁定组件(4a)拔出。第一锁定组件(4a)具有特定几何形状的卡锁头(6a)，并且第二锁定组件(4'a)具有带有特定几何形状的通孔(10a)的容纳部(9a)，其中在锁止位置所述通孔(10a)的特定几何形状相对于卡锁头(6a)的特定几何形状被调节和/或扭转，使得不存在所述特定几何形状的叠合，并且其中在解锁位置所述通孔(10a)的特定几何形状相对于卡锁头(6a)的特定几何形状被调节和/或扭转，使得存在所述特定几何形状的叠合。还提供一种具有锁定机构(4)的插塞连接单元(1)以及一种用于控制锁定机构的方法。

Description

用于插塞连接单元的锁定机构、具有这种锁定机构的插塞连 接单元以及用于控制插塞连接单元的锁定机构的方法

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于插塞连接单元的锁定机构。本发明还涉及一种具有这种锁定机构的插塞连接单元以及一种用于控制插塞连接单元的锁定机构的方法。

背景技术

工业插塞连接器构成工业生产设备中不同模块之间的电气连接部件。在此插塞连接器支持生产模块的简单快速的可替换性，或者说使得能够安装复杂且必要时为网状的基础设施。在此在接口处优选传输能量、信号和数据。基础设施不仅涉及交流和直流电压的供电，而且还涉及信息技术的或其它的辅助介质，例如24V的控制电压或压缩空气。

由于多变的生产设备，基于生产线的模块化，基础设施也必须比目前明显更加多变。假设在生产中建立去中心化的基础设施节点，这些基础设施节点彼此联网且供应单个生产模块。这导致了可变的基础设施供应拓扑。假设非专业人员也会对生产模块组装进行更改或对去中心化的基础设施访问进行更改。在此，插塞连接器可以用作安全元件，以排除对操作员的生命和肢体造成的危险。

为此，插塞连接器需要访问基础设施的安全技术的控制层面。一个应用示例是直流电压网络，其中必须无条件阻止电源线断开。这些基础设施需要插塞连接器，其操作必须由基础设施的控制层面释放。

数十年来，插塞连接器的锁定设施属于现有技术并确保工业设备的必要的运行安全性。基础设施日益复杂以及通过插塞连接器传输的功率不断提高，同时由不熟练用户进行操纵，使得有必要实现自动化锁定。不熟练用户的操作在用于电动汽车的充电插头领域是显而易见的。特别是在这个领域，有许多用于自动化的锁定机构的应用，其将插头的壳体结合到功能机构中。

文献DE 10 2016 105 975 A1阐述了一种用于插塞连接器的锁定装置，具有第一锁定部件和第二锁定部件。两个锁定部件可以彼此插接和卡锁。为了将第一锁定部件与第二锁定部件卡锁设置了至少一个锁止元件。该锁止元件适合于机械卡锁并可以经由执行器致动和解除。为了防止锁定装置失效，在第一锁定部件或第二锁定部件中还设置有操纵器。即使所述致动器失灵，也可以通过操纵器解除两个锁定部件的卡锁。第一锁定部件和第二锁定部件设置用在插头和相应的配对插头中。

已知的方案已经得到验证。然而，期望进一步研发锁定装置，其中在更高的安全性、紧凑的结构和更少的构件数量的情况下实现更强大的功能性。

发明内容

本发明的任务在于解决这个问题。本发明通过权利要求1的主题完成这个任务。

该任务还通过权利要求13的主题的具有锁定机构的插塞连接单元来完成。

此外，该任务还通过根据权利要求14的主题的所述方法来完成。

根据本发明的用于插塞连接单元的锁定机构包括第一锁定组件和第二锁定组件，其中锁定机构在锁止位置中阻止第一锁定组件插合到第二锁定组件中，或者阻止插入到第二锁定组件中的第一锁定组件拔出，并且其中锁定机构在解锁位置中能够使第一锁定组件插合第二锁定组件中，或者使插入到第二锁定组件中的第一锁定组件拔出。第一锁定组件具有特定几何形状的卡锁头，并且第二锁定组件具有带有特定几何形状的通孔的容纳部，其中在锁止位置中，所述通孔的特定几何形状相对于卡锁头的特定几何形状被调节和/或扭转，使得不存在所述特定几何形状的叠合，并且其中在解锁位置中，所述通孔的特定几何形状相对于卡锁头的特定几何形状被调节和/或扭转，使得存在所述特定几何形状的叠合。

在此独特的优点在于，所述特定几何形状易于制造，其中通过有利地简单调节和/或扭转所涉及的编码元件，能够利用小的结构空间实现锁止和解锁。

可以有利地简单地通过调节运动来实现所述特定几何形状的叠合。该调节运动可以是简单的直线和/或曲线运动。调节运动还可以包括俯仰运动或倾斜运动。此外，调节运动也可以是扭转运动或摆转运动。当然，调节运动和扭转运动或摆转运动的组合也是可以设想的。

根据本发明的具有第一插塞连接器和第二插塞连接器的插塞连接单元具有所述锁定机构。通过这种方式可以将这种锁定机构完全集成在插塞连接器中。

根据本发明的用于控制所述插塞连接单元的锁定机构的方法包括以下方法步骤：(S1)检测第一插塞连接器的信息，该第一插塞连接器要与第二插塞连接器插合，其中第一插塞连接器的信息由第二插塞连接器的识别装置从第一插塞连接器的识别元件读取；(S2)将如此读取的信息与之前存储在控制器中的第二插塞连接器的数据进行比较，并且如果所述比较表明释放第一插塞连接器用于与第二插塞连接器插合，借助于驱动单元相对于锁定轴线将锁定机构从锁止位置调节和/或扭转到解锁位置中，或者如果所述比较表明没有释放第一插塞连接器用于与第二插塞连接器插合，将锁定机构保持在锁止位置中；(S3)如果所述比较表明释放第一插塞连接器用于与第二插塞连接器插合，则将第一插塞连接器与第二插塞连接器插合，并且借助于驱动单元相对于所述锁定轴线将锁定机构从解锁位置调节和/或扭转到锁止位置中。

由此实现了所谓的故障安全机制，该故障安全机制在所有运行状态下避免当电源或信息故障时插入或松开插塞连接器(机械紧急解锁/紧急锁定除外)。

在其余的从属权利要求中可以获取其他有利的构造方案。

在一种实施方案中，卡锁头的通孔的特定几何形状是卡锁头的外轮廓，并且容纳部的通孔的特定几何形状是容纳部的通孔的内轮廓。由此得到了有利的节省空间的结构。

一个特别的优点在于，通过卡锁头(类似于钥匙)的不同几何形状对所述锁定进行机械编码以在机械上避免不允许的组合。

这也是特别有利的，因为可以使用现有的插塞连接器壳体而不降低插塞连接单元的防护等级。

另一种实施方案规定了，具有容纳部的容纳轴安装在轴承箱中，两个锁定组件中的一个可以相对于锁定轴线以可调节和/或可扭转的方式支承在该轴承箱中。轴可以有利地方便地支承在壳体中。此外，这个壳体可以由卡锁连接的两部分组成。由此有利地减少了安装空间和组装时间。

在另一种的实施方案中，具有容纳部的容纳轴同与容纳轴联接的驱动单元共同作用。通过这种方式可以有利地使锁止和解锁自动化。

同样有利的是，容纳轴通过齿轮传动机构与驱动单元联接。这种传动机构可以在市场上以低成本和高质量获得。此外，不同的驱动单元可以通过这种方式适配机械装置。

驱动单元可以是电动的、电磁的或气动的驱动单元。这种驱动器同样可以在市场上以低成本和高质量获得。

对于为实现插入(启动)或断开(插塞连接器的故障、紧急情况)的纯粹的机械操作(紧急操作)来说，容纳轴可以借助于工具相对于该容纳轴的锁定轴线是可调节的和/或可扭转的。

卡锁头也可以借助于工具相对于锁定轴线是可调节的和/或可扭转的。这是有利的，因为通过这种方式，容纳轴或者能卡锁头根据安装位置对紧急操作来说都是可接近的。

在一种优选实施方案中，卡锁头连接到插接轴，该插接轴在两个锁定组件中的另一个的轴承箱中可调节地和/或可旋转地支承。以这种方式实现的优点是，可以像容纳轴那样在由两部分构成的壳体中实现简单的支承。这个壳体同样能够例如通过卡锁来封闭。

卡锁头本身单独地或与所述插接轴连接地以难以调节和/或扭转的方式布置在配属的壳体中，以防止发生不希望的调节和/或扭转。因此只能使用合适的工具进行调节和/或扭转。也可以设想附加的制动元件，该制动元件在紧急操作的情况下利用工具松开。

另一种实施方案规定，锁定机构具有识别装置和至少一个识别元件，其中识别装置布置在其中一个锁定组件中，并且所述至少一个识别元件布置在另一个锁定组件中。由此得到了能够实现自动操控的优点。

有利的是，锁定机构具有用于插塞连接器的状态的显示装置，因为通过这种方式在插合动作的失败尝试之前就存在明确标识，从而能够避免这种插合动作。

另一种实施方案规定，锁定机构具有驱动单元、识别装置和显示装置的中心的或/和去中心化的控制器。由此经由电气执行元件/(去)中心的控制智能实现了有利的释放。

插塞连接单元可以具有检测装置，该检测装置检测插入得足够深的插塞连接器的位置。由此提高了插塞连接单元的安全性。

在所述方法的另一种实施方案中规定，在方法步骤(S2)比较中，如果所述比较表明释放第一插塞连接器用于与第二插塞连接器插合，则在第二插塞连接器上的显示装置指示，能够将第一插塞连接器与第二插塞连接器插合，或者如果所述比较表明没有释放第一插塞连接器用于与第二插塞连接器插合，则不能将第一插塞连接器与第二插塞连接器插合。这样得到了有利的安全性，以便及早识别状态，并在必要时采取适当的措施，例如使用合适的或匹配的插塞连接器。

所述方法的又一种实施方案规定，在方法步骤(S3)中，在借助于驱动单元将锁定机构相对于所述锁定轴线从解锁位置调节和/或扭转到锁止位置中之前，检测插入得足够深的插塞连接器的位置。这对于锁定过程的自动化是有利的。

产生以下优点。

-完全集成到插塞连接器中的锁定/锁止机构

-在不降低防护等级的情况下使用现有的插塞连接器壳体

-用于锁止插接过程的机构

-用于避免拔出过程的机构

-检测插座中插入得足够深的插头

-通过电气执行元件/(去)中心的控制智能自动地操控释放

-用于模块化插塞连接器的概念(小型构造方式、可加装、可配置)

-用于实现插入(启动)或断开(插塞连接器的故障、紧急情况)的纯粹的机械操作(紧急操作)

-通过卡锁头(类似于钥匙)的不同几何形状对所述锁定进行机械编码以在机械上避免不允许的组合

-故障安全机制，该故障安全机制在所有运行状态下避免当电源或信息故障时插入或松开插塞连接器(机械紧急解锁/紧急锁定除外)。

附图说明

下面参考附图根据实施例更详细地描述本发明。附图示出：

图1是具有根据本发明的锁定机构的根据本发明的插塞连接单元的一种实施例的示意性透视图；

图2是根据图1的根据本发明的插塞连接单元的第一插塞连接器的示意性的透视分解图；

图3是根据图1的根据本发明的插塞连接单元的第二插塞连接器的示意性的透视分解图；

图4是根据图1和图2的第一插塞连接器的锁定组件的示意性的透视图；

图5是根据图1的插合的插塞连接单元的示意性的剖视图；以及

图6是根据本发明的方法的一种实施例的示意性的流程图。

术语“上”、“下”、“左”、“右”涉及构件在附图中的相应布置。

具体实施方式

图1示出了具有根据本发明的锁定机构4的根据本发明的插塞连接单元1的一种实施例的示意性透视图。在图2中示出了根据图1的根据本发明的插塞连接单元1的第一插塞连接器2的示意性透视分解图。图3示出了根据图1的根据本发明的插塞连接单元1的第二插塞连接器3的示意性透视分解图。在图4中示出了根据图1和图2的第一插塞连接器2的锁定组件4的示意性透视图。图5示出了根据图1的插合的插塞连接单元1的示意性剖视图。

插塞连接单元1包括第一插塞连接器2、第二插塞连接器3和锁定机构4。

插塞连接器2、3分别具有壳体2a、3a和布置在其中的框架2b、3b。框架2b、3b用作各种插件的载体，例如具有导电的插头触头、插座触头、光学、气动、液压连接结构等。

第一插塞连接器2的壳体2a在这里被构造成一种罩，该罩具有敞开的插入侧2c和与该插入侧2c对置的盖2f。盖2f和安装在其上的侧面部分形成第一插塞连接器2的壳体2a。

锁定机构4具有两个锁定组件4a、4'a。

在这里所示的实施例中，第一锁定组件4a固定在第一插塞连接器2的框架2b中，第二锁定组件4'a固定在第二插塞连接器3的框架3b中。

除了在此仅示例性示出的插塞连接单元1之外，锁定机构4还可以在其他类型的插塞连接单元中使用和/或加装。

第一锁定组件4a在此在第一插塞连接器2中固定其框架2b中。这种固定可以例如通过卡锁或螺纹连接等完成。第一锁定组件4a与框架2b一起通过敞开的插入侧2c插入第一插塞连接器2的壳体2a中并以未详细示出的方式固定在该壳体中。这例如也可以通过卡锁来完成。

第一锁定组件4a包括轴承箱5、5a和钥匙轴6(图1、图2、图4、图5)。

轴承箱5、5a由两个半部组成，它们在一个位于锁定轴线7的平面内分开或组装。锁定轴线7同时是钥匙轴6的中心轴线。轴承箱5、5a的每个半部分别具有一个带有支承部5b的大致正方形的轴承部段5c。在正方形的轴承部段5c的、背离壳体2a的插入侧2c的端面上分别在中间成形一个细长的矩形的引导部段5d。

钥匙轴6具有成形在中央的圆柱形的主体6b的一端上的卡锁头6a。卡锁头6a具有特定形状和外轮廓，这在下文中将更详细地描述。在圆柱形的主体6b的端部区域中，分别设有一个环绕的凸缘6c。凸缘6c的外径约为圆柱形的主体6b的外径的1.5倍大。圆柱形的主体6b的另一端作为驱动端6d设置有槽6e用于例如螺丝刀的工具17。

钥匙轴6借助于在正方形的轴承部段5c中的支承部5b布置在轴承箱5、5a的半部之间。在此卡锁头6a从第一插塞连接器2的插入侧2c的开口处突出一定尺寸。这在下文中将更详细地描述。

钥匙轴6的驱动端6d则朝着壳体2a的盖2d指向地布置在正方形的轴承部段5c到轴承箱5、5a的细长的引导部段5d的过渡部中的钻孔中。

具有卡锁头6a的钥匙轴6可以通过不同的调节运动来调节。所示的实施例示出了扭转运动或摆转运动。也可以结合扭转运动来执行直线调节运动。

支承部5b在此由横向于锁定轴线7延伸的肋构成。这些肋还具有加固轴承箱5、5a的任务。钥匙轴6的凸缘6c轴向固定在这些肋之间，使得钥匙轴6被轴向固定。此外，钥匙轴6及其主体6b和其凸缘6c以难以旋转的方式布置在支承部5b中，使得钥匙轴6只能在紧急情况下可以利用为此设置的工具17从第一插塞连接器2的壳体2a的盖2f的一侧被扭转(图5)。壳体2a的盖2f中的开口2d用于此目的，该开口例如由匹配的塞子封闭，该塞子例如只能用工具17移除。

然后工具穿过轴承箱5、5a的引导部段5d中的开口2d沿着锁定轴线7的方向插入，直到该工具与钥匙轴6的驱动端6d的槽6d接合。这在图5中清楚地示出。

在第一插塞连接器2的壳体2a的长边上分别设有两个螺栓2e，在插合状态中所述螺栓在每个侧面上分别与第二插塞连接器3的紧固腿3d共同作用，并使第一插塞连接器2和第二插塞连接器3牢固地保持一起。

第二锁定组件4'a在此在第二插塞连接器3中固定在其框架3b中(图1、图3、图5)。这种固定可以通过例如卡锁、螺纹连接等来完成。第二锁定组件4'a与框架3b一起通过敞开的插入侧3c插入第二插塞连接器3的壳体3a中并以未详细示出的方式固定在其中。这例如也可以通过卡锁和/或螺纹连接来完成。

第二锁定组件4'a包括轴承箱8、8a、容纳轴9、驱动轴13、传动机构，优选齿轮传动机构，以及驱动单元14。

轴承箱8、8a由两个基本上正方形的半部组成，所述半部在位于锁定轴线7'的平面中分开或组装。锁定轴线7'同时是容纳轴9的中心轴线。在插塞连接单元1的插合状态中，锁定轴线7和7'形成一个公共轴线。

轴承箱8、8a的每个半部都分别具有一个支承部8b。支承部8b由横向于锁定轴线7'延伸的肋构成。在此，这些肋也具有加强轴承箱8、8a的附加功能。轴承孔8c居中地成形在轴承箱8、8a的朝向壳体3a的插入侧3c的端面上。

容纳轴9包括空心圆柱形的容纳部9a、空心圆柱形的主体9b和环绕的凸缘9c。

容纳部9a具有圆柱形的内部空间9d，其朝着插入侧3c在容纳部9a的端部区域中被板部段10覆盖。在板部段10中形成有通孔10a。通孔10a具有特定形状，即内轮廓，其对应于钥匙轴6的卡锁头6a的外轮廓。

在所示例子中，所述特定形状是具有长孔的几何形状的外轮廓，其纵轴线横向于锁定轴线7'延伸。在锁定轴线7'的轴向方向上，板部段10的壁厚是容纳部9a的内部空间9d的环绕的壁体的厚度的大约1.5倍。

内部空间9d还与空心圆柱形的主体9b的内部空间9e连通。该内部空间9e具有内部轮廓，例如四边形、六边形等。环绕的凸缘9c成形在容纳轴9的主体9b的与容纳部9a对置的端部上。凸缘9c的外径大致对应于容纳部9a的外径，其中主体9b的外径小于凸缘9c的外径。

可以通过不同的调节运动来调节具有容纳部9a的容纳轴9。所示的实施例示出了扭转运动或摆转运动。也可以结合扭转运动来执行直线调节运动。

在轴承箱8、8a中，容纳轴9可旋转地支撑在支承部8b中，其中容纳部9a被容纳在轴承孔8c中。凸缘9c用作在支承部8b的肋R处的止挡件。在该肋R和容纳部9a之间围绕主体9b布置了弹簧元件15，该弹簧元件在锁定轴线7'的方向上朝向插入侧3c相对于支承部8b对容纳轴9预加应力(图5)。通过这种方式，容纳部9a从第二插塞连接器3的插入侧3c的平面突出，以便与第一插塞连接器2的钥匙轴6的卡锁头6a共同作用。这在下文中将更详细地解释。

驱动轴13具有联接部段13a和驱动齿部13b。联接部段13a具有矩形的、优选正方形的、具有倒角的纵向棱边的横截面，并且被推入到容纳轴9的内部空间9e中。内部空间9e的轮廓对应于驱动轴13的联接部段13a的外轮廓并且将扭矩从驱动轴13传递到容纳轴9。

此处为正齿轮形式的驱动齿部13b被安置在驱动轴13的、从容纳轴9的内部空间9e突出的联接部段13a的自由端上。驱动轴13通过容纳轴9和钻孔BR可旋转地支承在支承部8b中。

驱动齿部13b的毂部具有用于工具17'的容纳部13c(图5)。例如，容纳部13c可以是内六角。通过容纳轴9可以与工具17'一起扭转，利用工具17'实现了锁定机构的紧急解锁或紧急锁定。

驱动齿部13b与小齿轮14b啮合。小齿轮14b不可扭转地安装在驱动单元14的输出轴14a上。

驱动单元14例如可以是步进马达、齿轮马达、电磁致动器、电磁旋转开关驱动器等。也可以设想是压缩空气驱动器或液压驱动器。

驱动单元14具有将锁定机构的第二锁定组件4'a从锁定或锁止位置旋转或摆转到解锁或插入位置中并再次返回的功能。这将在下文中进一步描述。

图4示出了根据图1和图2的第一插塞连接器2的锁定组件4a的示意性透视图，其中放大表示了钥匙轴6的卡锁头6a。

卡锁头6a的所述形状是一种可行的实施例，但不限于这种形式和几何形状。

卡锁头6a包括基体部段6f、中间部段6g和端面6h。在该示例中，基体部段6f具有这样的形状，即具有底面6i的圆头滑键的外轮廓。在与底面6i对置的一侧上，中间部段6g朝着插入侧2c的方向成形在基体部段6f上。中间部段6g具有环绕地倾斜的表面和端面6h，该端面也具有圆头滑键的形状。

卡锁头6a在锁定轴线7的方向上从轴承箱5、5a的端面5e朝着插入侧2c的方向上突出(图1)。

钥匙轴6的主体6b的位于卡锁头6a处的凸缘6c(在图5中清楚可见)和卡锁头6a的底面6i之间的中间部段布置在轴承箱5、5a的支承部5b中的钻孔5g中。与钻孔5g同轴地成形在具有轴承箱5、5a的端面5e的壁体中的凹部5f的直径大于卡锁头6a的底部部段6f的假想的纵轴线并且对应于容纳轴9的容纳部9a的外径。在插塞连接单元1的插合状态中，容纳部9a的端部区域与板部段10一起布置在凹部5f中(图5)。

在锁定机构的锁定位置中，容纳轴9的容纳部9a围绕锁定轴线7'扭转，使得钥匙轴6的卡锁头6a不可能通过板部段10的通孔10a插入容纳部9a中。在此，例如在通孔10a的长孔的几何形状的情况下，通孔10a的长孔的假想的纵轴线相对于卡锁头6a的假想的纵轴线围绕锁定轴线7'摆转了90°。换言之，在锁定位置中，通孔10a的内轮廓与卡锁头6a的外轮廓没有叠合。

在解锁位置或插入位置中，容纳轴9的容纳部9a围绕锁定轴线7'扭转，使得钥匙轴6的卡锁头6a可以通过板部段10的通孔10a插入容纳部9a中。在此，例如在通孔10a的长孔的几何形状的情况下，通孔10a的长孔的假想的纵轴线平行于卡锁头6a的假想的纵轴线进行摆转。换言之，通孔10a的内轮廓与卡锁头6a的外轮廓彼此叠合。

在图5中，第一插塞连接器2和第二插塞连接器3插合。钥匙轴6的卡锁头6a容纳在容纳轴9的容纳部9a的内部空间9d中。容纳部9a的端部部段连同板部段10布置在轴承箱5、5a的端面5e的凹部5f中。此外，板部段10布置在卡锁头6a的底面6i(图4)和轴承箱5、5a的壁之间，在该壁中成形有用于钥匙轴6的钻孔5g。

当第一插塞连接器2如图5所示与第二插塞连接器3插合且卡锁头6a处在容纳部9a中时，容纳部9a连同容纳轴9借助于驱动单元14相对于卡锁头6a再次扭转90°进入锁止位置中。同时，容纳部9a的板部段10的构造为长孔的通孔10a也在卡锁头6a的底面6i和轴承箱5、5a之间在凹部5f中扭转。通过这种方式，此时容纳部9a的板部段10的通孔10a的假想的纵轴线与卡锁头6a的基体部段6f的假想的纵轴线不再平行，而是彼此成直角地延伸。因此第一插塞连接器2不能再从第二插塞连接器3中拔出。插塞连接单元1被锁定。通过紧固腿3d与螺栓2e共同作用而得到了插塞连接单元1的进一步的锁定可靠性。

驱动齿部13b的毂部具有用于工具17'(图5)的容纳部13c。例如，容纳部13c可以是内六角。通过容纳轴9可以与工具17'一起扭转，利用工具17'能够实现锁定机构4的紧急解锁或紧急锁定。

通过利用工具17扭转具有卡锁头6a的钥匙轴6，锁定机构4的进一步紧急解锁或紧急锁定也是可能的。

插塞连接单元1的锁定机构4还配备有识别装置16，在图3中仅象征性地示出该识别装置。识别装置16在此分配给第二锁定组件4'a并且具有与第一锁定组件4a的未示出的但容易设想的识别元件16a共同作用的天线。在此，识别元件16a仅示例性地安装在钥匙轴6的卡锁头6a中(图4)。其也可以布置在第一锁定组件4a的其它位置，例如在轴承箱5、5a中。

识别元件16a例如是RFID器件，其中存储有关于第一插塞连接器2的信息。当第一插塞连接器2为了有意的插入过程而到达第二插塞连接器3附近时，识别装置16与识别元件16a进行无线通信。然后识别元件16a的信息被识别装置16读取并且检查第一插塞连接器2是否设置或适于与第二插塞连接器3插合。

如果通过这种方式允许插合，则第二锁定组件4'a由控制器借助于驱动单元14从之前的锁止位置(在该锁止位置中第一插塞连接器2与第二插塞连接器3不能插合)如上所述被调节到解锁位置中。此时可以将第一插塞连接器2与第二插塞连接器3插合。

如果该插接过程正确完成，则这由另一未示出的但容易设想的检测装置(例如限位开关)检测。为此能够使用此处未进一步说明的引导装置F、F'(图1)。随后，由控制器促使驱动单元14将第二锁定组件4'a如上所述从解锁位置再次复位至锁止位置中。通过这种方式，保护插合的插塞连接单元1以防止第一插塞连接器2与第二插塞连接器3分离。

在识别装置16不允许插合的情况下，锁定机构4保持在锁止位置。因此不能进行插塞连接单元1的插合。

可以通过在第二插塞连接器3中的供电线路以不同的方式为控制器、识别装置16和驱动单元14供应电能。可再充电的电力存储器也是可行的。还可以设想感应传输的电能供给。

控制器例如可以在插塞连接单元1中具有微型计算机，例如集成在第二插塞连接器3中，例如在驱动单元14中。也可以将所述控制器去中心地设置为上级控制装置的组成部分，其中插塞连接单元1中的微型计算机可以与所述上级控制装置连接。

设有显示装置11、12以快速识别锁定机构4或第二锁定组件4'a在第二插塞连接器3中的位置。

两个显示装置11、12安装在第二锁定组件4'a的轴承箱8、8a的端面8d中。例如，它们可以实施为红色和绿色LED。当之前借助于识别装置16的检查已经引起释放时，绿色LED亮起以指示用于将第一插塞连接器2插合到第二插塞连接器3中的解锁位置。如果不存在这种释放，则红色LED亮起并指示锁止位置。插合是不可能的，因为第二锁定组件4'a通过其锁止位置而阻止插合。

图6示出了根据本发明的用于控制插塞连接单元1的锁定机构4的方法的实施例的示意性流程图。

在第一方法步骤S1中，检测要与第二插塞连接器3插合的第一插塞连接器2的信息。在此，第一插塞连接器2的信息由第二插塞连接器3的识别装置16从第一插塞连接器2的识别元件16a读取。

然后在第二方法步骤S2中将以这种方式读取的信息与先前存储在控制器中的第二插塞连接器3的数据进行比较。基于该比较决定，是否允许将有意用于插合的第一插塞连接器2与第二插塞连接器3连接。如果以这种方式可以实现插合，则锁定机构4，即这里的第二锁定组件4'a，被从锁止位置调节和/或扭转到解锁位置，其中在此借助于驱动单元14将具有容纳部9a的容纳轴9从锁止位置围绕锁定轴线7'调节和/或扭转到解锁位置。如果所述比较没有给出用于插合的释放，则锁定机构4，即这里的容纳部9a，保持在锁止位置中。

在第三方法步骤S3中，锁定机构从解锁位置被调节和/或扭转到锁止位置中。

在第三方法步骤S3中，在将锁定机构4，即具有容纳部9a的容纳轴9，从解锁位置借助于驱动单元14相对于所述锁定轴线调节和/或扭转到解锁位置中之前，也检测插入得足够深的插塞连接器2、3的位置。

当插塞连接单元1被拉开时，锁定机构，即这里是第二插塞连接器3的锁定组件4'a，再次自动回到锁止位置中，由此防止与其他插塞连接器，其例如不具有识别元件16a，进行错误插合。

本发明不限于上述实施例，而是可以在权利要求的框架内进行修改。

例如可以设想，第一插塞连接器2也可以具有马达驱动的驱动单元，其调节卡锁头6a。通过这种方式能够实现容纳部9a和卡锁头6a的组合的调节运动和/或扭转运动。

附图标记列表

1 插塞连接单元

2、3 插塞连接器

2a、3a 壳体

2b、3b 框架

2c、3c 插入侧

2d 开口

2e 螺栓

2f 盖

3d 紧固腿

4 锁定机构

4a、4'a 锁定组件

5、5a 轴承箱

5b 支承部

5c 轴承部段

5d 引导部段

5e 端面

5f 凹部

5g 钻孔

6 钥匙轴

6a 卡锁头

6b 主体

6c 凸缘

6d 驱动端

6e 槽

6f 基体部段

6g 中间部段

6h 端面

6i 底面

7、7' 锁定轴线

8、8a 轴承箱

8b 支承部

8c 轴承孔

9 容纳轴

9a 容纳部

9b 主体

9c 驱动端部

9d 内部空间

10 板部段

10a 通孔

11、12 显示装置

13 驱动轴

13a 联接部段

13b 驱动齿部

13c 容纳部

14 驱动单元

14a 输出

14b 小齿轮

15 弹簧元件

16 识别装置

16a 识别元件

17、17' 工具

BR 钻孔

F、F' 引导装置

R 肋

S1、S2、S3 方法步骤

Claims (17)

1.一种用于插塞连接单元(1)的锁定机构(4)，具有第一锁定组件(4a)和第二锁定组件(4'a)，其中所述锁定机构(4)在锁止位置中阻止第一锁定组件(4a)插合在第二锁定组件(4'a)中或者阻止插入到第二锁定组件(4'a)中的第一锁定组件(4a)拔出，并且其中所述锁定机构(4)在解锁位置中能够使第一锁定组件(4a)插合到第二锁定组件(4'a)中或者使插入到第二锁定组件(4'a)中的第一锁定组件(4a)拔出，其特征在于，第一锁定组件(4a)具有特定几何形状的卡锁头(6a)，并且第二锁定组件(4'a)具有带有特定几何形状的通孔(10a)的容纳部(9a)，其中在所述锁止位置中所述通孔(10a)的特定几何形状相对于所述卡锁头(6a)的特定几何形状被调节和/或扭转，使得不存在所述特定几何形状的叠合，并且其中在所述解锁位置中所述通孔(10a)的特定几何形状相对于所述卡锁头(6a)的特定几何形状被调节和/或扭转，使得存在所述特定几何形状的叠合。

2.根据权利要求1所述的锁定机构(4)，其特征在于，所述卡锁头(6a)的通孔的特定几何形状是所述卡锁头(6a)的外轮廓，并且所述容纳部(9a)的通孔(10a)的特定几何形状是所述容纳部(9a)的通孔(10a)的内轮廓。

3.根据权利要求1或2所述的锁定机构(4)，其特征在于，具有所述容纳部(9a)的容纳轴(9)相对于锁定轴线(7')能调节地和/或能旋转地支承在所述两个锁定组件(4a、4'a)的其中一个中的轴承箱(8、8a)中。

4.根据权利要求3所述的锁定机构(4)，其特征在于，具有所述容纳部(9a)的所述容纳轴(9)和与所述容纳轴(9)联接的驱动单元(14)共同作用。

5.根据权利要求4所述的锁定机构(4)，其特征在于，所述容纳轴(9)通过齿轮传动机构与所述驱动单元(14)联接。

6.根据权利要求4或5所述的锁定机构(4)，其特征在于，所述驱动单元(14)是电动、电磁或气动的驱动单元(14)。

7.根据权利要求3至6中任一项所述的锁定机构(4)，其特征在于，所述容纳轴(9)能够借助于工具(17')围绕所述容纳轴(9)的锁定轴线(7)进行调节和/或扭转。

8.根据前述权利要求中任一项所述的锁定机构(4)，其特征在于，所述卡锁头(6a)能够借助于工具(17)相对于锁定轴线(7)进行调节和/或扭转。

9.根据前述权利要求中任一项所述的锁定机构(4)，其特征在于，所述卡锁头(6a)与插接轴(6)连接，所述插接轴能调节地和/或能扭转地支承在所述两个锁定组件(4a、4'a)中的另一个的轴承箱(5、5a)中。

10.根据前述权利要求中任一项所述的锁定机构(4)，其特征在于，所述锁定机构(4)具有识别装置(16)和至少一个识别元件(16a)，其中所述识别装置(16)布置在其中一个锁定组件(4a，4'a)中，并且所述至少一个识别元件(16a)布置在另一个锁定组件(4a，4'a)中。

11.根据前述权利要求中任一项所述的锁定机构(4)，其特征在于，所述锁定机构(4)具有用于插塞连接器(2、3)的状态的显示装置(11、12)。

12.根据前述权利要求中任一项所述的锁定机构(4)，其特征在于，所述锁定机构(4)具有所述驱动单元(14)、所述识别装置(16)和所述显示装置(11,12)的中心和/或去中心化的控制器。

13.具有第一插塞连接器(2)、第二插塞连接器(3)和锁定机构(4)的插塞连接单元(1)，其特征在于，所述锁定机构(4)根据前述权利要求中任一项构造。

14.根据权利要求13所述的插塞连接单元(1)，其特征在于，所述插塞连接单元具有检测装置，所述检测装置检测插入得足够深的插塞连接器(2、3)的位置。

15.用于控制根据权利要求13所述的插塞连接单元(1)的锁定机构(4)的方法，其特征在于，包括以下方法步骤：

(S1)检测第一插塞连接器(2)的信息，该第一插塞连接器(2)要与第二插塞连接器(3)插合，其中第一插塞连接器(2)的信息由第二插塞连接器(3)的识别装置(16)从第一插塞连接器(2)的识别元件(16a)读取；

(S2)将如此读取的信息与之前存储在控制器中的第二插塞连接器(3)的数据进行比较，并且如果所述比较表明释放第一插塞连接器(2)用于与第二插塞连接器(3)插合，则借助于驱动单元(14)相对于锁定轴线(7')将锁定机构(4)从所述锁止位置调节和/或扭转到所述解锁位置中，或者如果所述比较表明没有释放第一插塞连接器(2)用于与第二插塞连接器(3)插合，则将所述锁定机构(4)保持在所述锁止位置中。

(S3)如果所述比较表明释放第一插塞连接器(2)用于与第二插塞连接器(3)插合，则将第一插塞连接器(2)与第二插塞连接器(3)插合，并且借助于所述驱动单元(14)相对于所述锁定轴线(7')将所述锁定机构(4)从所述解锁位置调节和/或扭转到所述锁止位置中。

16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，在方法步骤(S2)比较中，如果所述比较表明释放第一插塞连接器(2)用于与第二插塞连接器(3)插合，则第二插塞连接器(3)上的显示装置(11、12)指示，能够将第一插塞连接器(2)与第二插塞连接器(3)插合，或者如果所述比较表明没有释放第一插塞连接器(2)用于与第二插塞连接器(3)插合，则不能将第一插塞连接器(2)与第二插塞连接器(3)插合。

17.根据权利要求15或16所述的方法，其特征在于，在方法步骤(S3)中，在借助于所述驱动单元(14)将所述锁定机构(4)围绕所述锁定轴线(7')从所述解锁位置调节和/或扭转到所述锁止位置中之前，检测插入得足够深的插塞连接器(2、3)的位置。

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