CN117441269A - 电连接器 - Google Patents

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Abstract

揭示了一种用于具有电线末端(22)的电线(2)的电连接器(1)，在所述电线末端处，从所述电线末端(22)延伸出的非绝缘电线段(211)和与所述非绝缘电线段(211)邻接的绝缘电线段(212)共同形成引入区段(21)。所述电连接器包括连接器主体，其中所述连接器主体具有用于容置所述引入区段(21)的通道(111)。此外所述连接器还包括电气连接元件，其中所述电气连接元件具有布置在所述通道(11)中的用于与所述非绝缘电线段(211)接触的电线接触面(131)以及布置在所述连接器主体(11)外部的连接面(132)，其中所述电气连接元件由所述连接器主体(11)的金属化层、特别是部分金属化层(13)构成。此外，所述电连接器还包括盖元件(12)，其中所述盖元件(12)具有夹紧结构。所述夹紧结构(122)在打开配置下不会伸入所述通道(111)中，在闭合配置下则从所述敞开的通道顶侧(111o)伸入所述通道(111)中。所述夹紧结构设计成在所述闭合配置下将所述引入区段(12)夹紧在通道底部(111a)与夹紧结构之间并且使所述非绝缘电线段(211)与所述电线接触面(131)保持接触。

Description

电连接器
技术领域
本发明涉及一种用于将电线连接到电路、印制电路板或组件的电连接器。本发明还涉及一种连接电线的方法。
背景技术
在电气工程的许多领域中，将电线连接到电路、印制电路板、组件或类似器件上的任务具有不同的表现形式。在此情况下，除了操作过程中的电气和机械可靠性外，基本要求还包括期望的简单制造、视情况的连接的释放、故障安全处理以及针对所使用的组件和进行安装的较低成本。基于如狭窄的空间条件和有限的视野等边界条件，通常还会有其他要求。
这些要求和可能的其他要求在现场使用时，例如在安装电气设备以及对其进行维护和维修时，尤为重要且难以满足。基于空间条件，有时需要单手工作。
发明内容
事实表明，已知的方法和装置，如焊接、导电粘接和压接，通常无法满足或者只能不充分地满足所提出的要求。
有鉴于此，本发明的目的是在电线连接方面进一步改进现有技术。在此情况下，优选在开篇所述及的问题中的一个或多个方面对此情形进行改善。
该技术目的通过独立权利要求的主题实现。从属权利要求以及说明书和附图限定示例性的有利实施方式。
根据一个方面，该技术目的通过一种用于具有电线末端的电线的电连接器而达成。一个非绝缘电线段和一个与该非绝缘电线段邻接的绝缘电线段从电线末端延伸出来。非绝缘和绝缘电线段共同构成引入区段。因此，电线在延伸至电线末端的区段处不具有绝缘层，并且形成非绝缘电线段。在此情况下，通常通过移除原有的绝缘层或通过剥皮来产生非绝缘电线段。在背离电线末端的方向上，引入区段的绝缘电线段之后的电线也可以是绝缘的，或者绝缘电线可以是电线的绝缘部分的末端区域。电线的绝缘部分原则上可以具有任一长度。
电连接器可以从打开配置转变为闭合配置。在一个特殊的实施方式中，所述连接器优选也可以无损地从闭合配置转变为打开配置。
所述连接器具有包括连接器主体近端侧和连接器主体远端侧以及连接器主体顶侧的连接器主体。此外，所述连接器主体具有用于容置引入区段的通道。所述通道在连接器主体中沿通道轴线从通道近端沿远端方向延伸，其中所述通道近端通向连接器主体近端侧。此外，所述通道具有朝向连接器主体顶侧敞开的通道顶侧和通道底部。通道深度指的是从连接器主体顶侧到通道底部的距离，通道宽度指的是通道侧面之间的距离，这些通道侧面与通道底部共同界定打开的通道。通道深度和通道宽度在通道长度内或沿通道轴线并非必须是恒定的。横向于、特别是垂直于在敞开的通道顶侧与通道底部之间延伸的通道轴线的方向被称为深度方向，相应的轴线被称为深度轴线。横向于、特别是垂直于通道轴线和深度轴线的方向被称为横向方向，相应的轴线被称为横向轴线。横向轴线在通道侧面之间延伸，这些通道侧面将敞开的通道顶侧和通道底部连接。沿深度轴线从通道顶侧朝向通道底部的方向上的视图被称为俯视图，沿横向轴线的视图被称为侧视图，沿通道轴线从近端向远端的视图被称为正视图。
所述连接器主体由电绝缘材料、特别是塑料构成。
所述通道可以垂直于通道轴线具有例如基本上呈U形的横截面，其由作为沿横向方向的边界或U形的支腿的通道侧面以及作为U形的底座的通道底部界定。在一种实施方案中，这些通道侧面基本上彼此平行，或者在通道宽度有所变化的情况下，这些通道侧面局部地彼此平行。通道底部可以是中断的或者可以具有通向连接器主体底侧的开口。这些通道侧面也可以有中断或切口，其将通道内腔与连接器主体横向侧连接在一起，连接器主体横向侧可以在横向方向上界定电连接器并限定其横向外表面。连接器主体的在通道与连接器主体横向侧之间延伸的部件被称为连接器主体侧壁，连接器主体的在通道底部与连接器主体底侧之间延伸的部件被称为连接器主体底座。
通道侧面和通道底部可以以成锐角的方式相交，例如直角相交。但该过渡区域也可以具有包括倒圆的连续过渡部。
在另一实施方案中，所述通道底部以横截面呈V形的方式设计并且在此情况下，沿横向方向在通道轴线的两侧分别具有一个区段，所述区段成一定角度地相交并且还与相应邻接的通道侧面成一定角度地相交。这种实施方案的有利之处在于，即使是在闭合配置下经过较长时间后，电线接触面的金属化层因连接器主体材料的流动而退化或者因材料流动而进入连接器主体的材料中，也能确保可靠接触。在一种变型方案中，所述通道的横截面在其整体上直至敞开的通道顶侧在一部分或整个长度范围内可以以V形或抛物线形的方式设计。在这种实施方案中，通道底部与通道侧面之间不存在明显的分隔。
此外，所述电连接器具有电气连接元件。该电气连接元件具有布置在通道中的用于与非绝缘电线段接触的电线接触面以及布置在连接器主体外部的连接面。该电气连接元件由连接器主体的金属化层、特别是部分金属化层构成。
此外，所述电连接器具有盖元件。该盖元件具有夹紧结构，其中该夹紧结构在电连接器的打开配置下不会伸入通道中，在电连接器的闭合配置下则从敞开的通道顶侧伸入通道中。该盖元件可以具有盖元件基座，夹紧结构从该盖元件基座伸出。
夹紧结构设计成在闭合配置下将引入区段夹紧在通道底部与夹紧结构之间并且使非绝缘电线段与电线接触面保持接触。在此情况下，可以基本上在非绝缘电线段的整个长度或其部分长度上和/或在沿非绝缘电线段的延伸的多个区段中实现上述夹紧。此外，还可以可选地在绝缘电线段的整个长度或其部分长度上和/或者在沿绝缘电线段的延伸的多个区段中实现上述夹紧。
在一个实施方式中，在闭合配置下，所述盖元件完全覆盖或部分覆盖通道或敞开的通道顶侧。
要指出的是，除非另有说明，诸如“顶侧”、“底侧”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等方向术语原则上仅用于描述电连接器和/或与电连接器相关的元件的几何关系，但并不意味着安装状态下的任何特别的位置或定向或者特定的安装位置。这些方向术语原则上可以是任意的。
根据另一方面，该技术目的通过一种连接器-电线组件而实现。该连接器-电线组件包括根据上述和/或下述实施方式中的一个所述的电连接器以及具有电线末端的电线，在该电线末端处，从电线末端延伸出的非绝缘电线段和与该非绝缘末端段邻接的绝缘电线段共同形成引入区段，其中所述引入区段容置在通道中。
根据另一方面，该技术目的通过一种连接电线的方法而实现。所述方法包括提供根据上述和/或下述实施方式中的一个所述的处于打开配置的电连接器。此外，所述方法还包括提供具有电线末端的电线，在所述电线末端处，从电线末端延伸出的非绝缘电线段和与所述非绝缘段邻接的绝缘电线段共同形成引入区段。此外，所述方法还包括将所述电连接器从打开配置转变为闭合配置，从而将所述引入区段插入通道中并夹紧在夹紧结构与通道底部之间，并且使非绝缘电线段与电线接触面发生接触。在实施所述方法后，电连接器和电线如前所述共同形成连接器电线组件。在将电连接器从打开配置转变为闭合配置时，引入区段可能会由于该引入区段与盖元件、特别是夹紧结构以及连接器主体、特别是通道底部接触而发生变形。通常以基本上呈直线的初始形状来提供电线或其引入区段，引入区段的变形通常发生在如下所述的通道轴线与盖元件轴线所在的平面内或者发生在垂直于横向方向的平面内。
所述方法的有利实施方式参见以下说明和附图。电连接器的特殊实施方式特别是也揭示了根据本发明的方法的对应实施方式。
根据权利要求所述的电连接器可以以成本较低的方式大批量制造。在此情况下，在使用过程中同时可以实现较高的可靠性。此外，通过将电连接器从打开配置转变为闭合配置，在单个步骤中或者通过单个运动就能实现电线与连接器之间的可靠的机械和电气连接。
可以手动提供电线、闭合连接器或将其从打开配置转变为闭合配置，其中在一种典型的实施方案中，无需其他工具。因此，根据权利要求所述的电连接器特别是适用于现场使用。但是，替代地或可选地，也可以拟定完全或部分自动化。
电连接器整体上或至少连接器主体可以与电气连接元件一起作为模塑互连器件(Molded Interconnected Device,MID)而制造或者可以是MID构件。连接器主体和/或盖元件原则也可以视情况使用其他工艺制成，例如采用切削加工和/或增材制造工艺(如3D打印)。适用的材料例如是无定形或部分结晶的热塑性塑料，例如PC-ABS、PPA、LCP或PEEK。此外，还可以使用热固性材料(例如酚醛树脂基或光固化材料)和/或陶瓷。
具体视连接器主体的要求和材料而定，金属化层可以具有不同的结构并且可以是单层或多层的。基本上良好适用的层结构例如是三层的并且具有铜(Cu)-镍(Ni)-金(Au)的层序列。
具体视实施方式而定，电连接器以及特别是连接器主体可以设计成安装在电路板或印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB)上。为此，可以相应地设计用于电接触的连接面，并且在连接器主体上还设有相应的机械接口。此外，作为补充或替代方案，电连接器还可以设计成安装在电气/电子设备或组件上。此外，电连接器、特别是连接器主体可以与电气/电子设备或组件一体成型并且构成其一部分。因此，电连接器以及特别是连接器主体自身可以是MID组件或MID构件的一体部分。
在设计为独立构件时，连接器以及特别是连接器主体可以实现为长形元件，其纵向延伸(部)沿通道轴线而延伸。在此情况下，连接器主体近端侧与连接器主体远端侧之间的总长度通常由通道近端与通道远端之间的通道长度而给定或略大于该通道长度。
在沿通道轴线的视g向上，连接器主体例如可以具有基本上呈正方形或矩形的横截面。在此情况下，通道通常可以对称地在连接器主体横向侧之间延伸。通道轴线也可以是连接器主体轴线。
连接器主体可以具有基本平滑的连接器主体底侧，其例如可以平行于连接器主体顶侧而延伸。该连接器主体底侧例如可以设计成安装在印制电路板上。连接器主体底侧可以可选地承载连接面。在这种实施方案中，所述连接器例如可以设计为用于表面安装的SMD(Surface Mounted Device表面贴装器件)。
通道通常沿纵向，即沿通道轴线，朝向连接器主体近端侧敞开或者通向该连接器主体近端侧，而通道远端则是封闭的或者终止于连接器主体内。但该通道原则上也可以朝向连接器主体远端侧打开且因此是连续的。
在一个实施方式中，在沿通道轴线或连接器主体轴线的视向上，连接器主体横向侧可以彼此平行并且基本上是平滑的。如上所述的正方形或矩形横截面就是如此。这种实施方案能够串联多个连接器，其中连接器主体轴线以及各个连接器的通道轴线彼此平行。可选地，连接器主体横向侧可以包括用于多个连接器或连接器主体的相互对准和连接的对准和/或联接结构。这类对准和/或联接结构可以包含适于相互接合的凹形和凸形元件，例如作为凸形元件的突出凸缘、销或凸起以及作为凹形元件的相应凹口、凹槽、凹部或盲孔。也可以采用例如榫槽元件。此外，这种联接结构还可以包括用于相互锁定的锁定元件，例如卡扣元件。此外，多个连接器主体和/或盖元件可以彼此一体成型，从而形成电气多路连接器。在这种实施方案中，多路连接器的各个连接器的连接器主体侧壁可以彼此一体成型或者彼此合并成一个整体。
类似于连接器主体，盖元件可以具有盖元件近端侧和盖元件远端侧。在此情况下，盖元件的长度至少可以基本上相当于连接器主体的长度，或者盖元件近端侧与盖元件远端侧之间的距离可以相当于连接器主体近端侧与连接器主体远端侧之间的距离。盖板的横向延伸也可以基本上相当于连接器主体的横向延伸。在俯视图中，连接器主体和盖元件至少可以基本一致。
夹紧结构通常沿盖元件轴线延伸，在闭合配置下，该盖元件轴线可以平行于通道轴线或连接器主体轴线而延伸。在此情况下，该夹紧结构可以如下所述由一个或多个凸形元件(例如插针、销、凸缘和/或弧形段)构成，这些凸形元件可以以彼此间隔一定距离的方式一个接一个地布置或者沿盖元件轴线彼此紧邻布置。在一种实施方案中，所述夹紧结构可以由从盖元件基座伸出的连接板形成，所述连接板沿盖元件轴线在其高度或距盖元件底面的距离方面有所变化。
在一个实施方式中，连接器主体与盖元件一体成型。在这种实施方式中，电连接器可以整体上与用于电气连接元件的部分金属化层作为一体式元件、特别是一体式注塑元件而实施。但作为替代方案，盖元件也可以实施为独立的构件。
盖元件原则上与连接器主体适用相同的材料和制造工艺。与连接器主体一样，盖元件通常也由电绝缘材料构成。
在一个实施方式中，所述连接器主体和所述盖元件通过铰链连接，其中铰链以可枢转的方式将连接器主体远端侧与盖元件远端侧连接在一起。在连接器主体和盖元件的一体式实施方案中，铰链特别是可以实现为薄膜或金属箔铰链。但在一种替代性实施方案中，所述铰链也可以采用两件式设计，其中铰链部件分别为连接器主体或盖元件的一部分并且可以与该连接器主体或盖元件一体成形或一体模制。
铰链轴线通常横向于通道或沿横向方向而延伸。在这种实施方案中，连接器主体和盖元件在打开配置下在其相应远端侧处连接并且从该处朝向其相对的近端侧打开，使得该盖元件与连接器主体成一角度突出。在转变为闭合配置时，盖元件相对于连接器主体围绕铰链轴线枢转。在作为最终状态的闭合配置下，盖元件的完全或部分包围夹紧结构的周边区域可以放置在连接器主体顶侧上。
在一个实施方式中，所述电连接器包括卡锁装置。该卡锁装置包括布置在连接器主体上的连接器主体侧卡锁结构和布置在盖元件上的盖元件侧卡锁结构。连接器主体侧卡锁结构和盖元件侧卡锁结构设计成通过连接器主体侧和盖元件侧卡锁结构的形状配合的接合以卡锁、特别是可解除地卡锁的方式锁定连接器主体和盖元件。
连接器主体侧卡锁结构和盖元件侧卡锁结构特别是可以分别布置在连接器主体或盖元件的近端区域中并且可以分别一体模制在连接器主体或盖元件上。这两个卡锁结构中的一个、特别是盖元件侧卡锁结构可以通过一个或多个凸形结构元件来实施，例如通过弹性的钩子或凸缘、销或爪来实施。相应地，另一卡锁结构、特别是连接器主体侧卡锁结构可以由相应的凹形结构元件(如凹口或穿孔)构成，这些凸形结构元件以卡锁的方式接合到这些凹形结构元件中以进行锁定。连接器主体侧卡锁结构例如可以通过凹口布置在彼此对置的通道侧面中。这些卡锁结构中的至少一个，例如盖元件侧卡锁结构，可以具有弹性，特别是在横向方向上。在一个实施方式中，连接器主体侧卡锁结构可以布置在通道轴线或连接器主体轴线的两侧或者在通道轴线或连接器主体轴线的每一侧上分别具有一部分。相应地，盖元件侧卡锁结构可以布置在盖元件轴线的两侧或者在盖元件轴线的每一侧上分别具有一部分。
在盖元件从打开配置转变为闭合配置的过程中到达其终点位置时，卡锁装置锁定或卡锁就位。借此确保保持闭合配置，保持对引入区段、特别是非绝缘电线段的夹紧，并且保持非绝缘电线段与电线接触面的可靠电接触。此外，如下所述，该卡锁装置还防止连接器因非绝缘电线段所施加的弹性力而无意地打开。
但是，作为电连接器的卡锁装置的替代或补充方案，也可以通过一个并不是电连接器的一部分的独立的装置(例如夹紧装置)将连接器主体和盖元件保持在闭合配置。
在如下所述具有应变消除件的实施方案中，连接器主体侧卡锁结构例如可以沿远端方向邻一个接一个接器主体侧应变消除结构。盖元件侧卡锁结构可以相应地沿远端方向邻接盖元件侧应变消除结构。
在一个实施方式中，所述电连接器具有用于相对于所述电连接器对电线的引入区段进行轴向定位或固定的电线止挡部。该电线止挡部可以具有用于绝缘电线段的在与非绝缘电线段过渡部处的绝缘端面的止挡部或者由这种止挡部构成。在此情况下，电线止挡部具有电线通路，其在横向于电线轴线的方向上或在横向方向上具有相当于非绝缘电线段(即无绝缘层的电线)的直径或有利地略大于该直径、但略小于绝缘电线段的直径的宽度或延伸。
在一种实施方案中，所述电线止挡部布置在盖元件上并且特别可以是所述盖元件的一部分。电线止挡部可以与盖元件侧卡锁结构一体成型或者盖元件侧卡锁结构同时可以用作电线止挡部。为此，盖元件侧卡锁结构可以在盖元件轴线的两侧分别具有一个钩元件或爪元件，如上所述。在此情况下，这些钩元件或爪元件之间的间隙距离可以确定尺寸成，使得非绝缘电线段穿过这些钩元件或爪元件之间配合，而绝缘层的端面则贴靠在这些钩元件或爪元件上，特别是止挡在其近端侧上。但在其他实施方式中，电线止挡部也可以通过其他方式而实现，例如通过位于盖元件轴线两侧的间隔相应距离的连接板或销实现。作为补充或替代方案，如下所述的末端插口也可以用作电线止挡部。
在一个实施方式中，通道底部和夹紧结构设计成使非绝缘电线段在从打开配置转变为闭合配置的过程中发生变形。为此，通道深度可以沿通道轴线发生变化，或者通道底部可以沿深度方向具有沿通道轴线有所变化的与通道顶侧的距离。由此在从打开配置转变为闭合配置时，引起非绝缘电线段的与通道底部相对应的变形。在此情况下，沿通道深度方向或在由通道轴线和盖元件轴线限定的平面内发生变形，在横向方向上例如不发生变形或者横向方向上的变形可以忽略不计。但是，也可以可选地发生横向变形，以便增大接触面或提高接触安全性。这种实施方案在接触可靠性和与直线延伸相比电线与电线接触面之间的更大接触面积方面更为有利。
具体视电线的构造和材料特性而定，电线的变形可以是完全或基本塑性的，也可以是部分弹性的。部分弹性变形会致使电线或非绝缘电线段在闭合配置下具有弹性残余应力。该弹性残余应力增大了非绝缘电线段与电线接触面之间的压力。此外，该弹性残余应力还致使，即使在闭合配置下经过较长时间后，电线接触面的金属化层因连接器主体材料的流动而退化，也能维持接触。
在一个实施方式中，所述通道底部和所述夹紧结构设计成沿通道轴线在非绝缘电线段中形成多个弧形区段。为此，通道深度特别是可以沿通道轴线分段地采用弧形设计。在一种特殊的实施方案中，这些弧形区段在侧视图中可以大致呈圆弧形(如半圆形)、抛物线形或椭圆形。在一种实施方案中，两个或更多个这类弧形区段可以一个接一个地布置，其中该弧形区段彼此紧邻或者例如分别通过直线或弯曲区段而彼此隔开。
在一个实施方式中，所述连接器主体具有配合夹紧结构，其中在闭合配置下，所述夹紧结构和所述配合夹紧结构彼此接合并且特别是将非绝缘电线段容置和夹紧在其间。在此情况下，配合夹紧结构由通道底部构成，其中通道深度沿通道轴线有所变化。在闭合连接器的过程中或者在从打开配置转变为闭合配置的过程中，非绝缘电线段根据夹紧结构和配合夹紧结构或通道底部的形状发生变形或弯曲。在一种实施方案中，夹紧结构和配合夹紧结构分别包括如上所述的彼此互补的弧形段。
在一个实施方式中，电线接触面至少部分地在通道底部上延伸。在此情况下，通道底部相应地金属化。在这种实施方案中，非绝缘电线段在闭合配置下被盖元件或夹紧结构牢固地压靠在电线接触面上。这种实施方案与上述装置结合使用尤为有利，在卡锁或锁定状态下，该装置确保非绝缘电线段与电线接触面之间压紧。在其他实施方式中，电线接触面可以完全或部分地在通道侧面上延伸。
在一个实施方式中，电线接触面包括多个接触面段，这些接触面段通过金属化层的连接导体彼此电连接。在此情况下，这些接触面段例如可以布置在弧形段上，特别是布置在如上所述配合夹紧结构的弧形段上。连接导体自身可以由多部分组成并且分别将相邻的或沿通道轴线一个接一个布置的接触面段连接在一起。该连接导体特别是可以在通道侧面处或通道侧面上和/或在连接器主体顶侧处或连接器主体顶侧上延伸，例如在通道轴线或连接器主体轴线的两侧延伸。
在一个实施方式中，所述电连接器具有应变消除件。该应变消除结构特别是可以布置在近端区域中并且设计成在闭合配置下夹紧绝缘电线段。为此，连接器主体可以具有连接器主体侧应变消除结构，盖元件可以具有盖元件侧应变消除结构。连接器主体侧应变消除结构和盖元件侧应变消除结构设计成在闭合配置下将绝缘电线段的绝缘层容置和夹紧在其间。在一种实施方案中，连接器主体侧应变消除结构和盖元件侧应变消除结构彼此互补并且在闭合配置下彼此接合，其中在从打开配置过渡到闭合配置的过程中，电线或绝缘电线段相应地变形或被弯曲。连接器主体侧和盖元件侧应变消除结构可以以原则上已知的方式设计，例如分别呈波形结构的形式。在其他实施方案中，连接器主体侧夹紧结构和盖元件侧夹紧结构并不是严格地彼此互补，而是分别例如由粗化或接合到绝缘层中的若干突出部或类似物构成。
在一个实施方式中，所述通道底部在通道远端处与末端插口连通。该末端插口设计成容置非绝缘电线段的从电线末端延伸出的末端区段，其中该末端插口与通道轴线成一定角度、特别是成直角延伸。
末端插口可由凹口、钻孔或通道构成，其从通道远端处的通道底部垂直或倾斜地朝向连接器主体底侧而延伸。该末端插口可以朝向连接器主体底侧打开或闭合。
在提供或定位电线的过程中，在电连接器的打开配置下，将末端区段以电线末端在前的方式插入所述末端插口中。在转变为闭合配置的情况下，电线、特别是非绝缘电线段被压入通道中并且在通道底部与末端插口的过渡部处根据通道轴线与末端插口之间的角度被弯曲，例如直角弯曲。此弯曲防止引入区段在闭合配置下从电连接器拉出，从而用作防拉出保护装置。
如果末端插口朝向连接器主体底侧闭合并且例如构建为盲孔，则该末端插口的基部或底部也可以用作电线止挡部。在此情况下，将电线插入末端插口中，直至电线末端碰撞在盲孔的基部或底部上。就原则上延伸至连接器主体底侧的末端插口而言，同样可以通过凸台或凸肩来实现上述方案。
在一个实施方式中，金属化层穿过连接器主体的穿孔将电线接触面与连接面电连接。在这种实施方案中，金属化层完全或部分地覆盖该穿孔的一个或多个内壁。该穿孔可以在连接器主体底座中从通道底部延伸至连接器主体底侧。作为替代或补充方案，金属化层的将电线接触面与连接面连接在一起的部分也可以在外部或在连接器主体的外表面上延伸。
在一个实施方式中，所述连接器主体具有连接结构，其中所述连接面至少部分地布置在所述连接结构上。该连接结构特别是可以由一个或多个凸形元件(如连接销或连接栓)构成。连接销或连接栓例如可以布置在基本上平坦的连接器主体底侧上并从该连接器主体底侧伸出。在安装电连接器时，可以将这些连接销分别插入相应的钻孔或凹部中。但作为连接器主体底侧的替代或补充方案，该连接结构也可以例如布置在一个或两个连接器主体横向侧上。
在一个实施方式中，可以设有形式为凸形或突出的定位元件的定位和连接结构，如定位针、定位销、定位栓或定位连接板或定位肋。在一个实施方式中，设有多个定位元件，它们沿连接器主体轴线或通道轴线延伸或平行于连接器主体轴线或通道轴线而延伸并且从连接器主体底侧伸出。在安装过程中，这些定位元件可以确保连接器轴线或通道轴线的限定方向。在一种特殊的实施方案中，一个或多个定位元件可以同时用作上述连接结构。无论是连接结构还是定位元件，整体上均适用：其也可以可选地完全或部分地由负向特征(如凹部和凹口)构成，在进行安装时，相应的凸形配合元件(如定位销、定位连接板、定位肋或定位栓)接合到这些凹部或凹口中。
在一个实施方式中，所述盖元件具有引导元件，其中在闭合配置下，所述引导元件在通道轴线的两侧从连接器主体顶侧伸入连接器主体中。
引导元件可以相对于盖元件轴线以对称的方式成对地布置在两侧，多个引导元件可以沿盖元件轴线一个接一个布置并且可选地彼此间隔一定距离。就一对引导元件而言，在横向方向上的间隙距离或距离的尺寸相当于电线直径或略大于电线直径，使得电线可以以较小的间隙在引导元件之间延伸。这些引导元件特别是可以沿盖元件轴线布置在一个在闭合配置下对应于非绝缘电线段的区域中，或者可以设计成引导非绝缘电线段。通过这些引导元件确保电线或其引入区段在从打开配置转变为闭合配置的过程中在一个平面内被引导或者不会侧向地(即横向于通道轴线)折断。
如上文针对夹紧结构所描述的那样，这些引导元件可以从盖元件基座伸出并且例如成型为销、连接板或舌片。这些引导元件可以沿横向方向成对地布置在夹紧结构的两侧。
连接器主体可以具有用于容置引导元件的相应的对应凹形引导元件插口，例如凹口和/或通道侧面的扩张部或凹槽，在从打开配置转变为闭合配置时，引导元件接合到引导元件插口中。
此外，与夹紧结构相比，引导元件可以进一步从盖元件基座伸出。这样一来，在从打开配置转变为闭合配置时，这些引导元件首先与其引导元件插口接合，从而确保盖元件的限定运动，并且例如防止卡住、倾斜或歪斜。具体视实施方案而定，该功能可以作为引导电线或其引入区段的补充或替代方案而给定。
在一个实施方式中，上述卡锁结构的元件可以用作引导元件和引导元件插口。
在一个实施方式中，所述电连接器具有剥皮装置、特别是剥皮刀片。剥皮刀片例如可以一体成型在盖元件上或者可以是盖元件的一部分。该剥皮刀片例如可以通过上述盖元件侧卡锁结构的锐利的棱或相应设计的锐边来实现。这种剥皮装置在此通常用于对电线进行手动剥皮或移除已剥皮电线段的区域中的绝缘层。但原则上，剥皮装置也可以成型在连接器主体上或者形成连接器主体的一部分。在此情况下，将剥皮装置集成到电连接器中的优点在于，无需提供或携带单独的剥皮工具，这特别是在现场使用时较为有利。
附图说明
其中
图1为处于打开配置的根据本公开内容的示例性电连接器连同处于初始状态的电线的纵向剖面透视图；
图2为与图1对应的视图，其包括未切割的电连接器；
图3为与图2对应的远端侧详图；
图4为图1所示具有电线的电连接器在从打开配置转变为闭合配置期间的中间状态；
图5为图1所示具有电线的电连接器在达到闭合配置后的最终状态；
图6为处于闭合配置的图1所示电连接器和电线的作为分解图的透视图；
图7为与图6对应的侧视图。
具体实施方式
下面补充性地参照附图对本发明的示例性实施方式进行详细说明。其中，为清楚起见，并非所有图中的所有特征都标有附图标记。同样，多次出现的相同或对应特征也并非必须分别单独地标有附图标记。
近端方向和远端方向分别用P和D来标示。此外，还设有以x、y、z为坐标轴的笛卡尔坐标系(图2)，其中从近端到远端的方向示例性地对应于正x方向。
铰链轴线用SA来标示(图1)，其中该铰链轴线的方向示例性地对应于z轴的方向或与其平行并且同时限定横向方向。通道轴线用KA来标示，盖元件轴线用GA来标示，电线轴线用DA来标示(均为图2)。此外，在所示图示中，坐标系的y轴表示深度方向。
下面首先特别是借助于图1、图2对根据本公开内容的示例性电连接器1的结构进行说明，其中还示出电线2的具有引入区段21的一部分。长形的连接器主体11从连接器主体近端侧11P沿远端方向延伸至连接器主体远端侧11D。电连接器1示例性地是镜面对称的，其中对应于通道轴线KA的连接器主体轴线(未单独示出)在垂直于横向方向的镜面中延伸。此外，该镜面延伸穿过盖元件12的盖元件轴线GA。
在侧视图中，连接器主体11示例性具有基本上呈矩形的形状。沿通道轴线KA的正视图也示例性地基本上呈矩形或方形，以便整体式形成长形的立方体形状。也可以采用其他实施方案。
在此情况下，连接器主体11具有基本平滑或平坦的连接器主体底侧11u和与其平行的连接器主体顶侧11o以及彼此平行的连接器主体横向侧11b。在所示示例中，连接器主体横向侧11b或其外表面也是平滑或平坦的，因此，视需要，多个电连接器1或连接器主体11可以彼此并排排列。
通道111从连接器主体顶侧11o沿深度方向朝连接器主体底侧11u的方向延伸至连接器主体11中。该通道具有敞开的通道顶侧111o，其如下文所述，用于置入电线2或其引入区段21。通道111在侧面受两个通道侧面111b限制。通道111沿通道轴线KA延伸，在所示示例中，该通道轴线与连接器主体轴线重合。此外，该通道还具有通道底部111a，其布置在通道侧面111b之间并将这些通道侧面连接。从敞开的通道顶侧111o到通道底部111a的垂直距离表示通道深度，其在所示示例中沿通道轴线KA发生如下所述的变化。横向于通道轴线KA的横向距离相当于通道宽度，其在所示示例中也沿通道轴线KA有所变化。此外，在所示示例中，通道底部111a沿通道轴线KA并不是连续的，而是具有朝向连接器主体底侧11u的中断或开口。通道侧面111b与通道底部111a共同形成基本上呈U形的通道横截面。
在通道远端处，通道底部111a与朝连接器主体底侧11u的方向延伸的盲孔118连通，该盲孔作为末端插口和电线止挡部。在此，盲孔118示例性地从通道底部111a垂直于通道轴线KA朝连接器主体底侧11u的方向延伸。作为盲孔的替代方案，也可以设有通孔。
在所示实施方式中，电连接器1的盖元件12具有呈扁平的矩形板或盖板形式的盖元件基座126。盖元件12的俯视图示例性地基本上与连接器主体11的俯视图对应。盖元件12从盖元件近端侧12P沿盖元件轴线GA延伸至盖元件远端侧12D。
在所示实施方式中，连接器主体11以及盖元件12在其相应远端侧11D、12D处通过铰链14连接，其中铰链轴线SA沿横向方向延伸。盖元件12可以相对于连接器主体11围绕铰链轴线枢转。
连接器主体11和盖元件12示例性地实施为两个独立的部件，其中连接器主体11和盖元件12分别是典型的注塑塑料件。在此情况下，铰链14的一个铰链部件与连接器主体11一体成型，另一铰链部件与盖元件12一体成型。但是，连接器主体11和盖元件12原则上也可以与铰链14共同一体成型。在此情况下，铰链14例如实现为薄膜或金属箔铰链。在替代性的实施方案中，连接器主体11和盖元件12也可以是无铰链的独立部件，其中将盖元件例如放置到连接器主体上，用以从打开配置转变为闭合配置。
盖元件具有示例性地包括三个弧形段122a的夹紧结构，这些弧形段沿盖元件轴线GA一个接一个布置并且共同构建为连接板122。在此情况下，横向于通道轴线或沿横向方向的连接板宽度略窄于通道宽度，使得连接板122可以从敞开的通道顶侧111o进入通道111中。连接器主体11沿连接器主体轴线或通道轴线KA具有配合夹紧结构，该配合夹紧结构针对夹紧结构的每个弧形段122a包括呈弧形段112形式的对应互补元件。在此情况下，弧形段112分别形成通道底部111a的一部分。
在所示实施方案中，弧形段112倾斜地碰到通道侧面111b，使得通道底部111a在弧形段112的区域中具有V形横截面。
沿盖元件轴线GA在弧形段122a之间或者在接连的弧形段122a的边界处布置有相对于盖元件轴线GA分别彼此成对地对置的呈引导舌片125形式的引导元件，其具有示例性呈矩形的横截面。引导舌片125，如夹紧结构或形成弧形段122a的连接板122，从盖元件基座126垂直突出。在此情况下，引导舌片125相比于弧形段122a进一步突出或者突出于弧形段122a外。
为了容置引导舌片125，连接器主体11针对每个引导舌片125具有一个对应的引导元件插口或引导舌片插口115。引导舌片插口115通过位于连接器主体侧壁11a的内侧或通道111的横向扩展部上的容纳凹口而实现，这些容纳凹口在该实施方式中沿深度方向或在连接器主体顶侧11a与连接器主体底侧11u之间是连续的。借此，通道底部111a沿通道轴线KA在配合夹紧结构的弧形段112之间也被中断。
此外，电连接器1还具有卡锁装置。该卡锁装置包括盖元件侧卡锁结构，该盖元件侧卡锁结构通过在横向方向上或横向于盖元件轴线GA具有弹性的爪124实现。弹性爪124以与引导舌片125类似的方式从盖元件基座126突出并且与这些引导舌片一样，成对地布置在盖元件轴线GA的两侧。弹性爪124的爪面朝外或远离盖元件轴线GA而定向。弹性爪124的朝向彼此的内侧相对于彼此具有一定的间隙距离，使得这些内侧可以将非绝缘电线或非绝缘电线段211容置在其间，但不会容置绝缘电线段212，使得它们同时可以用作电线止挡部。
为了容置弹性爪124，连接器主体11针对两个弹性爪124中的每个均具有一个上部爪插口114o和一个下部爪插口114u。在此情况下，上部爪插口114o朝向连接器主体顶侧11o打开，下部爪插口114u朝向连接器主体底侧11u打开，使得通道底部111a在爪插口114o、114u区域中被中断。上部爪插口114o和下部爪插口114u分别通过位于连接器主体侧壁11a的内侧上的凹口来实现，其中上部爪插口114o和下部爪插口114u相对于彼此并不连续。上部爪插口114o和下部爪插口114u共同形成连接器主体侧卡锁结构。如果电连接器1设计成，使得其可以从闭合配置再次转变为打开配置，则可以从下方例如通过工具(如相应设计的钳子)沿横向方向向内使弹性爪124弹性变形，使得这些弹性爪能够从下部爪插口114u脱离。此外，为此可以可选地作为替代或补充性方案在连接器主体侧壁11a中设置相应穿孔。
此外，连接器主体11还具有应变消除件，其具有连接器主体侧应变消除结构113和与此互补的盖元件侧应变消除结构123，这两个应变消除结构在闭合配置下彼此接合。在此情况下，连接器主体侧应变消除结构113形成通道底部111a的近端部分。弹性爪在远端侧方向上以邻接盖元件侧应变消除结构123的方式布置，并且爪插口114o、114u在远端侧方向D上以邻接主体侧应变消除结构113的方式布置。
在连接器主体11上施覆有部分金属化层13。在此情况下，金属化层13覆盖通道底部111a、特别是在配合夹紧结构的弧形段112的区域中，从而共同形成电线接触面131。在此情况下，电线接触面131的各个段或区段(与配合夹紧结构的弧形段112相对应)通过连接导体133连接，该连接导体也是部分金属化层13的一部分。在该实施方式中，连接导体133被引导穿过通道侧面11b和连接器主体顶侧11o。
此外，连接器主体11包括多个从连接器主体底侧11u突出的、沿连接器主体轴线布置的定位销117，例如三个定位销。在所示实施方式中，定位销117中的一个(例如中间的定位销)同时用作连接销116。为此，金属化层13经由邻接的引导舌片插口115的内壁被引导到连接销116的外表面上，由此，金属化层113在连接销116上形成连接面132。在将定位销117以及特别是连接销116容置在例如印制电路板或组件的相应钻孔中时，可以通过焊接或夹紧连接销116对连接面132进行电接触。
下面补充性地参照图3、图4、图5、图6、图7进一步对根据权利要求所述的用于连接电线2的方法进行说明。在此，电线2的引入区段21具有绝缘电线段212和邻接的非绝缘电线段211，其中非绝缘电线段211以电线末端22作为端面而终止。虽然并不是必须的，但在此假定电线2具有圆形横截面或围绕电线轴线DA的旋转对称性。
如图1、图2、图3所示，电线2定位或供应成，使得该电线的电线轴线DA与盲孔118的轴线对齐并且该电线的末端区段23沿插入方向E以电线末端22在前的方式插入盲孔118中，直至电线末端22碰到用作电线止挡部的(盲孔的)底部。
在此情况下，电连接器1处于打开配置，并且在将末端区段23插入盲孔118中后，电线2或其引入区段21基本上垂直于连接器主体顶侧11o。
此外，电线2和盖元件12相对于彼此定位，使得非绝缘电线段211位于沿盖元件轴线GA彼此对置的弹性爪124与引导舌片125之间。
如上所述，可以预先通过单独的工具或者集成或模制到电连接器中的剥皮装置移除非绝缘电线段211中的绝缘层。此外，还可以提供呈相应的预制形式的电线。
然后将电连接器1从打开配置转变为闭合配置，这通过盖元件12围绕铰链轴线SA沿枢转方向S朝向连接器主体11的枢转运动而实现(图4)。在此情况下，电线末端22被保持或固定在盲孔118中，并且该电线在盲孔118与通道底部111a之间的过渡部处被盖元件12弯曲。
随着枢转运动的进一步继续，盖元件12最终位于连接器主体11或其连接器主体顶侧11o上(图5)。在枢转运动的过程中，非绝缘电线段211在夹紧结构的弧形段122a与配合夹紧结构的弧形段112之间发生变形，使得非绝缘电线段211的区域中出现波形走向(图6、图7)。
同样在枢转运动的过程中，引导舌片125从连接器主体顶侧11o进入引导舌片插口115中，在达到闭合配置不久前的最后阶段中，弹性爪124首先进入相应上部爪插口114o中。通过从上部爪插口114o到通道侧面111b的位于上部爪插口114o与下部爪插口114u之间的部分的过渡部处的边缘，弹性爪124首先横向向内或朝向盖元件轴线GA弹性成形。在过渡到相应的下部爪插口114u中时，弹性爪124沿横向向外回弹，其中每个弹性爪124卡入相关的下部爪插口114u中，从而将盖元件12与连接器主体11锁定在一起。在此情况下，卡锁或锁定优选伴有可以听见的声学反馈，特别是咔嗒声，其标示最终状态或达到闭合配置。
在此状态下，绝缘电线段212也容置并夹紧在连接器主体侧应变消除结构113与盖元件侧应变消除结构123之间，并且电线2的引入区段21完全插入通道111中。如图5所示，电线2在连接器主体近端侧11P处从通道111突出。
基于连接器主体11与盖元件12的锁定，将非绝缘电线段211牢固地夹紧在夹紧结构的弧形段122a与配合夹紧结构的弧形段112或通道底部111a之间，从而确保非绝缘电线段211与电线接触面131的可靠压紧。
此外，在电连接器1的闭合配置中，弹性爪124的近端侧124P用作电线止挡部。如果代替盲孔118设有通孔，则端侧124P也用作电线止挡部，用于对电线进行初始定位。在存在盲孔118的情况下，可以可选地省去通过弹性爪124或其近端侧实现的电线止挡部。
整个流程可由用户单手完成，并且基本上是故障安全的。特别有利的是，借助单个运动，即盖元件12的枢转运动，将电连接器从打开配置转变为闭合配置，进而实现电线2的连接。
附图标记列表
1电连接器
11连接器主体
11P连接器主体近端侧
11D连接器主体远端侧
11a连接器主体侧壁
11b连接器主体横向侧
11o连接器主体顶侧
11u连接器主体底侧
111通道
111a通道底部
111P通道近端
111a通道底部
111b通道侧面
111o敞开的通道顶侧
112弧形段(配合夹紧结构)
113连接器主体侧应变消除结构
114o上部爪插口
114u下部爪插口
115引导舌片插口
116连接销
117定位销
118盲孔
12盖元件
12P盖元件近端侧
12D盖元件远端侧
122连接板
122a弧形段(夹紧结构)
123盖元件侧应变消除结构
124弹性爪(盖元件侧卡锁结构)
124P近端侧(弹性爪)
125引导舌片
126盖元件基座
13金属化层、电气连接元件
131电线接触面
132连接面
133连接导体
14铰链
2电线
21引入区段
211非绝缘电线段
212绝缘电线段
22电线末端
23末端区段
E插入方向
DA电线轴线
GA盖元件轴线
KA通道轴线
SA铰链轴线(横轴)
P近端方向
D远端方向
S枢转方向
x,y,z坐标轴

Claims (16)

1.一种用于具有电线末端(22)的电线(2)的电连接器(1)，从所述电线末端(22)延伸出的非绝缘电线段(211)和与所述非绝缘电线段(211)邻接的绝缘电线段(212)共同形成引入区段(21)，其中所述电连接器(1)能从打开配置转变为闭合配置，其中所述电连接器(1)包括：
a)连接器主体(11)，其具有连接器主体近端侧(11P)和连接器主体远端侧(11D)以及连接器主体顶侧(11o)，
-其中所述连接器主体(11)具有用于容置所述引入区段(21)的通道(111)，
-其中所述通道(111)在所述连接器主体(11)中沿通道轴线(KA)从通道近端沿远端方向(D)延伸，其中所述通道近端(111P)通向所述连接器主体近端侧，其中所述通道(111)具有朝向所述连接器主体顶侧(11o)敞开的通道顶侧(111o)和通道底部(111a)，
-其中所述连接器主体(11)由电绝缘材料构成；
b)电气连接元件，其中所述电气连接元件具有布置在所述通道(111)中的用于与所述非绝缘电线段(211)接触的电线接触面(131)以及布置在所述连接器主体(11)外部的连接面(132)，其中所述电气连接元件由所述连接器主体(11)的金属化层、特别是部分金属化层(13)构成；
c)盖元件(12)，其中所述盖元件(12)具有夹紧结构，其中所述夹紧结构在所述打开配置下不会伸入所述通道(111)中，并且在所述闭合配置下则从敞开的通道顶侧(111o)伸入所述通道(111)中，并且所述夹紧结构设计成在所述闭合配置下将所述引入区段(21)夹紧在所述通道底部(111a)与所述夹紧结构之间并且使所述非绝缘电线段(211)与所述电线接触面(131)保持接触。
2.根据权利要求1所述的电连接器(1)，其中所述连接器主体(11)与所述盖元件(12)一体成型。
3.根据上述权利要求中任一项所述的电连接器(1)，其中所述连接器主体(11)和所述盖元件(12)通过铰链(14)连接，其中所述铰链(14)可枢转地连接所述连接器主体远端侧(11D)与所述盖元件远端侧(12D)并且具有横向于所述通道(111)定向的铰链轴线(SA)。
4.根据上述权利要求中任一项所述的电连接器(1)，其中所述电连接器包括卡锁装置，其中所述卡锁装置包括布置在所述连接器主体(11)上的连接器主体侧卡锁结构和布置在所述盖元件(12)上的盖元件侧卡锁结构，其中所述连接器主体侧卡锁结构和所述盖元件侧卡锁结构设计成通过连接器主体侧卡锁结构和盖元件侧卡锁结构的形状配合的接合以卡锁、特别是可解除地卡锁的方式锁定所述连接器主体(11)和所述盖元件(12)。
5.根据上述权利要求中任一项所述的电连接器(1)，其中所述电连接器(1)具有用于所述引入区段相对于所述电连接器的轴向定位的电线止挡部。
6.根据上述权利要求中任一项所述的电连接器(1)，其中所述通道底部(111a)和所述夹紧结构设计成使所述非绝缘电线段(211)在从所述打开配置转变为所述闭合配置的过程中发生变形。
7.根据权利要求6所述的电连接器(1)，其中所述通道底部(111a)和所述夹紧结构设计成沿所述通道轴线在所述非绝缘电线段(211)中形成多个弧形区段。
8.根据上述权利要求中任一项所述的电连接器(1)，其中所述电线接触面(131)至少部分地在所述通道底部(111a)上延伸。
9.根据上述权利要求中任一项所述的电连接器(1)，其中所述电线接触面(131)包括多个接触面段，所述接触面段通过所述金属化层(13)的连接导体(133)彼此电连接。
10.根据上述权利要求中任一项所述的电连接器(1)，其中所述电连接器具有应变消除件。
11.根据上述权利要求中任一项所述的电连接器(1)，其中所述通道底部(111a)在通道远端处与末端插口连通，其中所述末端插口设计成容置所述非绝缘电线段(211)的从电线末端延伸出的末端区段(23)，其中所述末端插口与所述通道轴线成一角度、特别成直角地延伸。
12.根据上述权利要求中任一项所述的电连接器(1)，其中金属化层(13)穿过所述连接器主体(11)的一个穿孔或多个穿孔将所述电线接触面(131)与所述连接面(132)电连接。
13.根据上述权利要求中任一项所述的电连接器(1)，其中所述连接器主体(11)具有连接结构、特别是至少一个突出的连接销(116)，其中所述连接面(132)至少部分地布置在所述连接结构上。
14.根据上述权利要求中任一项所述的电连接器(1)，其中所述盖元件(12)具有引导元件，其中在所述闭合配置下，所述引导元件在所述通道轴线(KA)的两侧从所述连接器主体顶侧(11o)伸入所述连接器主体(11)中。
15.一种连接器-电线组件，其包括根据上述权利要求中任一项所述的电连接器(1)以及具有电线末端(22)的电线(2)，从所述电线末端(22)延伸出的非绝缘电线段(211)和与所述非绝缘电线段(211)邻接的绝缘电线段(212)共同形成引入区段(21)，其中所述引入区段(21)容置在所述通道(111)中。
16.一种连接电线的方法，所述方法包括：
-提供处于打开配置的根据权利要求1至14中任一项所述的电连接器(1)以及具有电线末端(22)的电线(2)，从所述电线末端(22)延伸出的非绝缘电线段(211)和与所述非绝缘电线段(211)邻接的绝缘电线段(212)共同形成引入区段(21)；
-将所述电连接器(1)从打开配置转变为闭合配置，从而将所述引入区段(21)插入所述通道中并夹紧在夹紧结构与通道底部之间，并且使所述非绝缘电线段(211)与所述电线接触面(131)发生接触。
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