CN117220057A - 车辆挂接件集成电连接器 - Google Patents

Abstract

本公开提供了“车辆挂接件集成电连接器”。一种用于机动车辆的挂接件接收器包括接收器管，其限定开口端和在其中的空腔。所述挂接件接收器还包括电连接器，所述电连接器在其弹簧加载面上具有多个电触头，所述多个电触头在所述接收器管的与所述开口端相对的端部处设置在所述接收器管内，使得所述电触头邻近所述空腔。

Description

车辆挂接件集成电连接器

技术领域

本公开涉及汽车挂车挂接系统。

背景技术

包括电动部件(例如，灯等)的挂车(例如，封闭的挂车等)可以与被布置成拖挂它们的对应车辆电连接。包括电动部件(例如，加热元件等)的附件(例如，格栅等)还可以与被配置为向它们供电的对应的车辆电连接。

发明内容

一种用于车辆的挂接系统包括管状挂接件接收器，所述管状挂接件接收器具有电连接器，所述电连接器设置在其中并且限定与所述电连接器相对的开口端以及在所述开口端与所述电连接器之间的空腔。所述电连接器具有邻近所述空腔的在其弹簧加载面上的多个电触头。所述挂接系统还包括挂接件支座，所述挂接件支座包括端部，所述端部限定对应于所述电触头的多个电销，并且被配置为经由所述开口端插入到所述空腔中并且接触所述弹簧加载面，使得所述电触头和所述电销电连接。所述弹簧加载面可以响应于与所述端部接触而移动。所述弹簧加载面可以限定凹形表面，并且所述端部可以限定凸形表面，所述凸形表面与所述凹形表面配合以对准所述电触头和所述电销。所述电销的形状可以为圆锥形。所述电触头可以相对于所述弹簧加载面凹入。所述电触头的形状可以为圆柱形或漏斗形。所述电触头和所述电销可以各自以十字图案布置。所述管状挂接件接收器的形状可以为矩形。所述挂接系统可以包括在所述管状挂接件接收器上的锁装置，所述锁装置相对于所述管状挂接件接收器固定所述挂接件支座。所述锁装置可以包括至少一个保持销，其接合所述管状挂接件支座。

一种用于机动车辆的挂接件接收器包括接收器管，所述接收器管限定开口端和其中的空腔，并且可以被安装到所述机动车辆。所述挂接件接收器还包括电连接器，所述电连接器在其弹簧加载面上具有多个电触头，所述多个电触头在所述接收器管的与所述开口端相对的端部处设置在所述接收器管内，使得所述电触头邻近所述空腔。所述弹簧加载面可以响应于接触而移动。所述弹簧加载面可以限定凹形表面。所述电触头可以相对于所述弹簧加载面凹入。所述电触头的形状可以为圆柱形或漏斗形。所述电触头可以以十字图案布置。所述接收器管的形状可以为矩形。所述挂接件接收器可以包括在所述接收器管上的锁装置。

一种挂接系统包括挂接件支座，所述挂接件支座包括端部，所述端部限定对应于所述电触头的多个圆锥形电销。所述挂接件支座被布置为插入到挂接件接收器管的开口端中并且接触其中的电触头。所述圆锥形电销可以以十字图案布置。

附图说明

图1是用于车辆的挂接系统的分解透视图。

图2A和图2B是图1的挂接系统的弹簧加载的电连接器的一部分的前视图和侧视图。

图3A和图3B是图1的挂接系统的接触器端的一部分的前视图和侧视图。

图4是图1的挂接系统的组装图。

图5是用于车辆的另一个挂接系统的组装图。

具体实施方式

本文描述了实施例。然而，应理解，所公开的实施例仅是示例并且其他实施例可采用各种和替代的形式。附图不一定按比例绘制。一些特征可被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文所公开的具体结构细节和功能细节不应被解释为是限制性的，而是仅仅作为用于教导本领域技术人员的代表性基础。

参考附图中的任何一个示出和描述的各种特征可与一个或多个其他附图中示出的特征进行组合，以产生未明确示出或描述的实施例。示出的特征的组合提供用于典型应用的代表性实施例。然而，对于特定的应用或实现方式，可能期望与本公开的教导一致的对特征的各种组合和修改。

现有的车辆挂接件具有接收器管，球支座在所述接收器管内滑动。这些球支座可以基于其拖曳/拖挂重量被分类成5个“类别”。1类/2类球支座利用1.25”宽的正方形接收器管，并且3类/4类/5类由2.00”正方形管制成。

本文中，重点在于重新设计挂车挂接件、接收器管和挂接销机构以允许不会影响车辆的能力的车辆挂接件集成电连接器将标准球支座用于现有的挂车连接。挂接件上进行电连接的接收端可以位于接收器管的较远处，以允许在不接触电连接器的情况下安装正常的基于拖曳的球支座。球支座可以自动锁定到接收器中，以确保高价值附件无法被移除。车辆可以经由触摸屏解锁挂接件。车辆能量存储能力、当前操作状态/剩余里程以及到返回位置/充电器的距离可以用于限制接收器的功率输出以在需要时节省能量。如果附件系统仍然附接并且用户忘记将其断开以用于特定类型的附件系统，则车辆可能会阻止移动或从驻车挡换挡到行驶挡。其可以使得车辆能够与装置通信，以基于外部系统的充电能力/需求来确定在何处、何时充电以及充电多久。如果功耗足够高，并且车辆是非电池电动车辆，则连接球支座可能导致直接发动机起动以帮助管理电气负载。在混合动力车辆的情况下，可以基于高压电池的荷电状态/高压电池的可用电池能量以及系统的能量需求来优化发动机起动/运行时行为以管理所存储的能量资源。

如果车辆确定对于特定系统，诸如炉顶或其他附件来说在不同的持续时间内系统未在使用中或者在车辆的周围没有人，则可以利用车辆传感器套件来自动打开/关闭附件系统。可以代替自锁机构的基于电子致动螺线管的锁定机构可以由车辆/钥匙扣/手机即钥匙/可听用户输入来控制，以确保当用户不在车辆周围时插入的装置不会被移除。系统还可以具有内置的闩锁/自动弹出弹簧加载特征，以帮助确保附件被容易地移除/插入/对准。

车辆控制的电连接器可以作为设计的一部分内置到车辆挂接件和接收器管中，以使得能够在车辆停驻或行驶时对外部电动化系统或调节的能量供应进行充电。挂接件上进行电连接的接收端可以定位在接收器管的较远处，以允许在不影响电连接器的情况下安装正确的基于拖曳的球支座。当通过将电动化特征球支座插入到接收器中来创建电耦合时，可以实现电力接收特征以及连接性相关特征(如CAN/蓝牙)的自动启用。当耦合时，可以使用基于车辆的CAN通信协议或其他通信协议来传送数据。该通信可以用于控制能量使用，传达车辆电池系统和外部电动化系统/电池系统/能量需求两者的状态信号。可以使用车辆屏幕或经由蓝牙来控制连接的附件。

对于使用110V AC电力和小于4kW的电力使用的车辆实现方式的应用而言，可以使用下列的示例设计规范：12线规的电源线/接地线以允许20A的连续拉动；用于CAN通信的18线规的线(也可以经由蓝牙等启用无线通信)；4针连接器-2根电源线/2根CAN线；电触头的凹端可以包含在接收器管的端部内，并且凸电触头可以由球支座承载。

可以将所使用的附件的类型与使用配置文件一起传达到车辆。使用配置文件可以包含信息，诸如预期的能量使用、不使用时的关闭时间等。连接器可以是桶中桶类型，以确保当进行连接时正确对准。这种设计可以在连接器轴向插入时具有桶锥形并且允许桶/销在中途接合。这也可以实现更好的密封，这将使水侵入/腐蚀最小化。

连接器设计可以采用与基于德国的连接器类似的特征，以确保高水平的耐流体性/耐浸渍性，确保在例如-55℃至+125℃之间的温度稳健性，使腐蚀最小化，并且提高与持续连接和断开相关联的稳健性。集成特征可以包括在连接器的插座侧和插头侧两者上的楔形锁，以确保正确的触头对准和保持，和/或在插头连接器上的硅橡胶垫环和在插座连接器上的界面密封件。然而，也可以使用其他密封系统。

可以代替自锁机构的基于电子致动螺线管的锁定机构可以由车辆/钥匙扣/手机即钥匙/可听用户输入来控制，以确保当用户不在车辆周围时插入的装置不会被移除。也可以根据需要使用机械锁定系统。系统还可以具有内置的闩锁/自动弹出弹簧加载特征，以帮助确保附件被容易地移除/插入。基于车辆的相机可以使用面部识别来确定应为谁解锁/锁定锁机构。如果未由用户手动锁定，则车辆可以基于某些车辆工况，诸如非零车速或系统在使用中时，或基于车辆位置等自动锁定挂接件。

可以实现至少两种不同类型的基于挂接件的选项。一种在挂接件的内部，并且可以从工厂提供。另一种可以是一种类型的杆连接器，其在挂接件的外部并且是售后套件的一部分，使得该物品可以从工厂提供或稍后由经销商安装。车辆能量存储能力、当前操作状态/剩余里程以及到返回位置/充电器的距离可以用于限制接收器的功率输出以在需要时节省能量。如果需要，用户还可以接收通知并且采取动作以减少装置的能量消耗。

当挂接件接收器未使用时，可以插入虚拟插头，以帮助确保该区域最小程度地暴露于水。另外，在不同的实施例中，插入球支座状装置的动作可以自动打开连接器盖子以在不使用时保持连接区域清洁并且受到保护。用于该系统的规定，诸如用于打开的盖子的额外间隙使得其齐平地存储至接收器中可以被设计到接收器中以允许无缝集成。

如果受影响的传感器，诸如倒车相机/雷达的使用受到电连接的装置(例如，在传感器路径中)的影响，则可以关闭受影响的传感器。如果车辆传感器对附件具有清晰的视角，则其可以用于监测电连接的附件系统。来自警卫部件的安全特征可以用于利用车辆雷达/视觉系统来确定未经授权的用户是否正在靠近车辆或附件，以根据需要警告用户/当局，并且记录视频。对于给电动自行车充电而言，该系统可能不会禁用车辆移动，但是对于仍然开启/连接到车辆的电动炉顶而言，可以禁用该系统。

参考图1，用于车辆(例如，机动车辆，诸如卡车)的挂接系统10包括挂接件接收器12和挂接件支座14。挂接件接收器12包括接收器管16、弹簧加载的电连接器18和自锁装置20。在该示例中，接收器管16的形状为矩形并且具有端部，所述端部包括安装板22，安装板限定多个通孔24，所述多个通孔可以容纳用于以通常方式将挂接件接收器12安装到车辆的紧固件。如下文将显而易见的，也可设想其他管形状。此外，可以使用任何合适的安装策略。接收器管16还限定了在与安装板22相对的开口端28处的边沿26以及在其相对侧上的通孔30。因此，接收器管16在包括安装板22的端部与开口端28之间在通孔30附近限定空腔。如下面进一步详细解释的，当附接到挂接件接收器12时，挂接件支座14的部分可能占据该空腔。

弹簧加载的电连接器18包括主体32，其被配置为在包括安装板22的端部附近接合接收器管16的内部。弹簧加载的电连接器18还包括面34，所述面被安装到多个弹簧加载的支腿36，所述多个弹簧加载的支腿延伸至主体32中并且允许面34响应于与面34的接触而相对于主体32移动。面34限定凹形部分38和平坦部分40。如下面进一步详细解释的，面34接合挂接件支座14，以促进在挂接件接收器12与挂接件支座14之间的电连接。在其他示例中，电连接器不需要是弹簧加载的或包括此类引导特征。

在该示例中，自锁装置20包括套环42，其被配置为在边沿26附近环绕接收器管16的外部；以及保持销44，其与套环42连接并且经由通孔30延伸通过并进入接收器管16。其他示例可以包括简单的推销或其他合适的部件，以相对于彼此固定零件。根据设计考虑因素和预期的使用情况，也可以省略此类锁定装置。

挂接件支座14包括支座管46、接触器端48、具有围绕其的边沿52的开口端50和通孔54。在该示例中，支座管46是矩形的并且被配置为经由开口端28插入到接收器管16中，使得接触器端48接触面34并且保持销44接合通孔54以相对于挂接件接收器12固定挂接件支座14。接触器端48限定凸形部分56，其被配置为与凹形部分38配合以对准接触器端48与面34。这在其中用户在组装期间无法看到面34或接触器端48的布置中可能是有帮助的。

参考图2A和图2B，面34包括多个电触头58。在该示例中，电触头58的形状是圆柱形或漏斗形，并且与电线60电连接，所述电线允许电触头58以通常的方式与车辆的电气系统电连接。然而，也可设想其他形状(平坦的、正方形的等)。而且，电触头58可以凹入平坦部分40等中。在该示例中，存在以十字图案布置的四个电触头58。然而，可以使用以任何合适的图案布置的任何数量。

参考图3A和图3B，接触器端48包括多个电销62。在该示例中，电销62的形状为圆锥形并且远离接触器端48的表面突出。然而，也可设想其他形状。电销62还与电线64电连接，所述电线允许电销62以通常的方式与挂车或其他附件的电气系统电连接。存在以十字图案布置的四个电销62以对应于电触头58的图案。然而，如上面所提及的，可以使用以任何合适的图案布置的任何数量。例如，可以使用单个电销等。

鉴于电触头58是漏斗形的并且电销62是圆锥形的，它们配合以对准它们的连接，因为电销62的顶端具有宽间隙以在其之间实现完全接合之前进入电触头58。此外，鉴于面34具有凹形部分38并且接触器端48具有凸形部分56，它们配合以对准它们的连接，因为接触器端48的顶端具有宽间隙以在其之间实现完全接合之前经由开口端28和面34进入挂接件接收器12。再者，这些特征可以促进容易的连接，特别是在用户看不到面34或接触器端48的情况下。

参考图4，电连接器18和自锁装置20被示出为与接收器管16组装在一起。同样地，接触器端48被示出为与支座管46组装在一起。

参考图5，用于车辆的挂接系统110包括挂接件接收器112和挂接件支座114。挂接件接收器112包括接收器管116和弹簧加载的电连接器118。在该示例中，接收器管116的形状为椭圆柱形。接收器管116还限定了凹形表面166，其与如下面进一步详细所述的挂接件支座14的部分配合。弹簧加载的电连接器118被配置为类似于弹簧加载的电连接器18，其具有某些设计变化以适应接收器管116的不同形状。与弹簧加载的电连接器18一样，弹簧加载的电连接器118包括电触头并且接合挂接件支座114，以促进在挂接件接收器112与挂接件支座114之间的电连接。

挂接件支座114包括主体168，其限定接触器端148和一对管部分170。与接触器端48一样，接触器端148包括电销，其被配置为接合弹簧加载的电连接器118的电触头。

本文公开的算法、方法或过程可以被输送到计算机、控制器或处理装置或由计算机、控制器或处理装置实施，计算机、控制器或处理装置可以包括任何专用电子控制单元或可编程电子控制单元。类似地，算法、方法或过程可以以多种形式存储为可由计算机或控制器执行的数据和指令，包括但不限于永久存储在诸如只读存储器装置的不可写存储介质上的信息和可改地存储在诸如光盘、随机存取存储器装置或其他磁性和光学介质的可写存储介质上的信息。所述过程、方法或算法也可以软件可执行对象来实施。替代地，可使用合适的硬件部件(诸如专用集成电路、现场可编程门阵列、状态机或其他硬件部件或装置)或固件、硬件和软件部件的组合来整体或部分实现所述算法、方法或过程。

虽然上文描述了示例性实施例，但这些实施例并不意图描述权利要求所涵盖的所有可能形式。例如，电触头可以是圆锥形的，并且电端子可以是漏斗形的。其他布置也是可能的。在说明书中使用的词语是描述性词语而非限制性词语，并且应理解，可以在不脱离本公开的精神和范围的情况下做出各种改变。

如前所描述的，各个实施例的特征可以被组合以形成本发明的可能未被明确描述或示出的另外的实施例。虽然各种实施例可能已经被描述为就一个或多个期望的特性而言相较其他实施例或现有技术实现方式提供了优点或是优选的，但是本领域普通技术人员应认识到，一个或多个特征或特性可被折衷以实现期望的总体系统属性，这取决于具体的应用和实现方式。这些属性可包括但不限于：强度、耐久性、可销售性、外观、包装、大小、可服务性、重量、可制造性、易组装性等。这样，描述为就一个或多个特性而言较其他实施例或现有技术实现方式不太期望的实施例不在本公开的范围之外，并且对于特定应用可能是期望的。

根据本发明，提供了一种用于车辆的挂接系统，其具有：管状挂接件接收器，所述管状挂接件接收器包括电连接器，所述电连接器设置在其中并且限定与所述电连接器相对的开口端以及在所述开口端与所述电连接器之间的空腔，其中所述电连接器具有邻近所述空腔的在其弹簧加载面上的多个电触头；以及管状挂接件支座，所述管状挂接件支座包括端部，所述端部(i)具有对应于所述电触头的多个电销，并且(ii)被配置为经由所述开口端插入到所述空腔中并且接触所述弹簧加载面，使得所述电触头和所述电销电连接。

根据一个实施例，所述弹簧加载面被配置为响应于与所述端部接触而移动。

根据一个实施例，所述弹簧加载面限定凹形表面，并且所述端部限定凸形表面，所述凸形表面被配置为与所述凹形表面配合以对准所述电触头和所述电销。

根据一个实施例，所述电销的形状为圆锥形。

根据一个实施例，所述电触头相对于所述弹簧加载面凹入。

根据一个实施例，所述电触头的形状为圆柱形或漏斗形。

根据一个实施例，所述电触头和所述电销各自以十字图案布置。

根据一个实施例，所述管状挂接件接收器的形状为矩形。

根据一个实施例，本发明的特征还在于在所述管状挂接件接收器上的锁装置，所述锁装置被配置为相对于所述管状挂接件接收器固定所述挂接件支座。

根据一个实施例，所述锁装置包括至少一个保持销，其被配置为接合所述管状挂接件支座。

根据本发明，提供了一种用于机动车辆的挂接件接收器，其具有：接收器管，所述接收器管限定开口端和其中的空腔，并且被配置为被安装到所述机动车辆；以及电连接器，所述电连接器在其弹簧加载面上具有多个电触头，所述多个电触头在所述接收器管的与所述开口端相对的端部处设置在所述接收器管内，使得所述电触头邻近所述空腔。

根据一个实施例，所述弹簧加载面被配置为响应于接触而移动。

根据一个实施例，所述电触头相对于所述弹簧加载面凹入。

根据一个实施例，所述电触头的形状为圆柱形或漏斗形。

根据一个实施例，所述电触头以十字图案布置。

根据一个实施例，所述接收器管的形状为矩形。

根据一个实施例，本发明的特征还在于在所述接收器管上的锁装置。

根据本发明，提供了一种挂接系统，其具有：挂接件支座，所述管状挂接件支座包括端部，所述端部限定多个圆锥形电销，被配置为插入到挂接件接收器管的开口端中并且接触其中的电触头。

根据一个实施例，所述圆锥形电销以十字图案布置。

Claims (15)

1.一种用于车辆的挂接系统，其包括：

管状挂接件接收器，所述管状挂接件接收器包括电连接器，所述电连接器设置在其中并且限定与所述电连接器相对的开口端以及在所述开口端与所述电连接器之间的空腔，其中所述电连接器具有邻近所述空腔的在其弹簧加载面上的多个电触头；以及

管状挂接件支座，所述管状挂接件支座包括端部，所述端部(i)具有对应于所述电触头的多个电销，并且(ii)被配置为经由所述开口端插入到所述空腔中并且接触所述弹簧加载面，使得所述电触头和所述电销电连接。

2.如权利要求1所述的挂接系统，其中所述弹簧加载面被配置为响应于与所述端部接触而移动。

3.如权利要求1所述的挂接系统，其中所述弹簧加载面限定凹形表面，并且所述端部限定凸形表面，所述凸形表面被配置为与所述凹形表面配合以对准所述电触头和所述电销。

4.如权利要求1所述的挂接系统，其中所述电销的形状为圆锥形。

5.如权利要求1所述的挂接系统，其中所述电触头相对于所述弹簧加载面凹入。

6.如权利要求1所述的挂接系统，其中所述电触头的形状为圆柱形或漏斗形。

7.如权利要求1所述的挂接系统，其中所述电触头和所述电销各自以十字图案布置。

8.如权利要求1所述的挂接系统，其中所述管状挂接件接收器的形状为矩形。

9.如权利要求1所述的挂接系统，其还包括在所述管状挂接件接收器上的锁装置，所述锁装置被配置为相对于所述管状挂接件接收器固定所述挂接件支座。

10.如权利要求9所述的挂接系统，其中所述锁装置包括至少一个保持销，其被配置为接合所述管状挂接件支座。

11.一种用于机动车辆的挂接件接收器，其包括：

接收器管，所述接收器管限定开口端和其中的空腔，并且被配置为被安装到所述机动车辆；以及

电连接器，所述电连接器在其弹簧加载面上具有多个电触头，所述多个电触头在所述接收器管的与所述开口端相对的端部处设置在所述接收器管内，使得所述电触头邻近所述空腔。

12.如权利要求11所述的挂接件接收器，其中所述弹簧加载面被配置为响应于接触而移动。

13.如权利要求11所述的挂接件接收器，其中所述弹簧加载面限定凹形表面。

14.如权利要求11所述的挂接件接收器，其中所述电触头相对于所述弹簧加载面凹入。

15.如权利要求11所述的挂接件接收器，其中所述电触头的形状为圆柱形或漏斗形。