CN117678124A - 用于插塞连接器的电接触元件和具有电接触元件的插塞连接器装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于插塞连接器的电接触元件，其具有金属的扁平接触插头，其中至少在其插塞侧的端面上设置有塑料体，其中，所述塑料体的由扁平接触插头的插塞侧的端面延伸的部段的横截面具有两个相对该横截面的中轴线对称或非对称延伸的波形的边缘轮廓，所述边缘轮廓的距离沿着插塞方向始终变化，并且该距离在此在所述延伸上在端部区域之外具有至少一个局部的最大值。本发明此外涉及一种插塞连接器装置，其具有具有电接触元件的插塞连接器和具有至少一个片式叠层的配对接触元件。

Description

用于插塞连接器的电接触元件和具有电接触元件的插塞连接 器装置

技术领域

本发明涉及一种用于插塞连接器的电接触元件，其具有金属的扁平接触插头，其中至少在其插塞侧的端面上设置有塑料体。本发明此外涉及一种具有该类电接触元件的插塞连接器装置。

背景技术

为防身体上和生命上的危险，每个具有高电压的电回路必须保障触摸安全。因此在汽车工业中，几十年来特别在马达舱中触摸保护地实施插塞连接。

很多年来，插塞连接器的生产者和设计者已知各种用于触摸保护的方案并在其产品中应用。

所谓的被动触摸保护的插塞连接器拥有合适的几何形状，以便排除意外触摸。

由德国公开文献DE102018211043A1已知该种具有塑料材质的触摸保护部的电接触元件。

特别是塑料体的贴靠在扁平接触插头的插塞侧的端面上的部段在插塞过程中影响接触元件的特性。根据部段的几何形状，插塞过程中可产生相对高的插塞力或同样产生不利的插塞力曲线。插塞过程中出现的塑料磨损同样取决于部段的几何形状。

塑料体的形状此外应在给出的环境中尽可能使手指接近扁平接触插头变得困难。

发明内容

本发明的任务在于提供一种关于这些要求构造得特别有利的电接触元件。

根据本发明，该任务的解决方式在于，塑料体的由扁平接触插头的插塞侧的端面延伸的部段的横截面具有两个相对该横截面的中轴线对称或非对称延伸的波形边缘轮廓，所述边缘轮廓的距离沿着插塞方向始终变化，并且该距离在此在所述延伸上在端部区域之外具有至少一个局部的最大值。

垂直于横截面的中轴线测量的边缘轮廓之间距离在后文中同样称为横截面宽度这一概念。

这样的延伸已被证明是特别有利的，因为在插上弹性配对接触部时，所述延伸使出现的插塞力和在塑料体上出现的塑料磨损保持相对较小。较小的插塞力使操作具有此类接触元件的插塞连接器变得容易。较小的塑料磨损是受期待的，因为塑料磨损尤其同样有损于接触元件的电学方面的特性。

在此，塑料体的边缘轮廓的双波形的走向已被证明是特别有利的。

附图说明

借助附图、由从属权利要求和后文对本发明的说明给出本发明的有利的设计方案和变型方案。图中：

图1以两个视图和一个细节放大图示出电接触元件，

图2示出具有接触元件和配对接触元件的插塞连接器装置，

图3以截面图示出插头尖部，

图4示出具有标出的触摸面的插头尖部，

图5以截面图示出根据现有技术的两个插头尖部，

图6示出电接触元件上、以及在根据现有技术的两个接触元件上的片式叠层对。

具体实施方式

图1以接触面19的俯视图和截面图A-A示出根据本发明的电接触元件10。此外还绘出所述截面图的放大细节视图B。

所述接触元件10由金属的具有喷射的塑料体12的扁平接触插头11构成。

一体式实施的所述塑料体12可以从多侧包围所述扁平接触插头11，其中，在该情形中，所述塑料体12的侧部件14贴靠在所述扁平接触插头11的两个狭长的纵向侧上，而连接所述侧部件14的插头尖部13设置在所述扁平接触插头11的插塞侧的端面上。

不导电的插头尖部13具有的功能在于，阻碍人的身体部分直接触摸所述扁平接触插头11的端面。用于所述扁平接触插头11的两个狭长的纵向侧的两个侧部件14可达到相同目标。所述塑料体12因此构造用于所述扁平接触插头11的触摸保护。

以基本已知的方式、通过包围所述接触元件10且此处未示出的插塞连接器壳体的壳体部件来限制对所述扁平接触插头11的正面的和背面的接触面19的触及可能性，而该触及可能性须保持开放、以便通过配对接触元件20(图2)接触。

根据本发明实施的电接触元件10的通过所述塑料体12构造的插头尖部13的突出优势在于，所述插头尖部的两个边缘面在横截面中分别构造至少一个简单的波形轮廓。在此处示出的示例中甚至绘出了各一个双波形轮廓。

所述电接触元件10设置用于与在图2中示意性示出的配对接触元件20构造电插塞连接器装置。所述配对接触元件20为此具有多个片式叠层(Lamelle)26a、26b、26c、26d，它们能够在此处示出为u形的承载构件21上设置成彼此对置的片式叠层26a、26c以及26b、26d，同样还能够在插塞方向上相继地设置成片式叠层26a、26b以及26c、26d。其它片式叠层同样能够额外地在相对示图平面平行的平面上平行于示出的所述片式叠层26a、26b、26c、26d设置，但这在图2中未明确示出。

所述片式叠层26a、26b、26c、26d中的每个片式叠层都具有弹性的、此处简化地示作圆柱弹簧的部段，所述部段在后文称为片式弹簧27a、27b。各一个片式叠层圆端部28a、28b与每个片式弹簧27a、27b连接，在配对接触元件20完全和接触元件10连接时，所述片式叠层圆端部贴靠在所述接触元件10的各接触面19中的一个接触面上。

在将所述配对接触元件20与所述接触元件10接合时，所述片式叠层圆端部28a、28b触到所述插头尖部13的边缘面和所述扁平接触插头11的接触面19。在接上接触元件10时，通过所述片式弹簧27a、27b的弹簧力产生插塞力，由所述片式弹簧27a、27b的设计以及所述接触元件10的横截面形状确定该插塞力的大小和变化。

当扁平接触插头11一般意义上简单地实施成具有平面平行的接触面19时，由绝缘材料构成的插头尖部13的形状基本上可变化。然而迄今大多数情况下为起绝缘作用的插头尖部13选择的是简单的横截面形状，因为插头尖部的一般只从中看到的触摸保护功能之外的目的在于，使所述配对插塞连接器的片式叠层打开，从而所述片式叠层可经所述插头尖部滑动至所述扁平接触插头的接触面上。

图5中纯粹示例性地示出根据现有技术的起绝缘作用的插头尖部13′、13″的两个实施方式。在视图a)中，所述插头尖部13′的前部的部段构造一种圆顶，其横截面在插塞方向上的较短的路径后达到所述扁平接触插头11的横截面宽度。如果涉及的是该插头尖部13′，那么特别在插塞过程开始时施加非常大的力，以便拓宽接触片式叠层。视图b)示出楔形的插头尖部13″作为另一实施方式，其中插塞力持续增大，直至达到所述扁平接触插头11。

在根据本发明的接触元件10中发现插头尖部13的一种新形状，它在接触元件10与配对接触元件20接合时优化插塞力的曲线。为此，图3示出所述插头尖部13的区域中经过所述电接触元件10的垂直的横截面。为了在后文进行阐述，所述插头尖部13的横截面18的边缘轮廓17a、17b通过用圆圈划出的方式分成多个区域I、II、III和IV。

示出的插头尖部13的横截面的此处示例性地相对插头尖部13的横截面18的中轴线22彼此对称延伸的两个边缘轮廓17a、17b分别具有波形的走向，并且此处尤其具有双波形状，其突出优势在于，所述边缘轮廓17a、17b的横截面宽度在插塞方向上始终变化，并且在其走向上具有两个横截面最大值Max(区域II)，所述最大值并不在所述边缘轮廓17a、17b的前部的或后部的端部部段上。

具体而言，示出的所述插头尖部13的形状具有两个脊区域II，所述脊区域分别具有横截面宽度的局部最大值Max，还具有处于其中间的谷区域III，在所述谷区域中，横截面宽度在最小值Min处局部变为最小。在塑料插头斜面区域I和凹部区域IV中，所述边缘轮廓17a、17b的开始处和末端同样分别构造出横截面宽度的局部最小值Min。在所述塑料插头斜面区域I中，所述边缘轮廓的走向以成形的斜面16开始。

所述插头尖部13的塑料面和所述扁平接触插头11的金属面以90°至179°的角度，在凹形的材料过渡区域中的凹部区域IV相遇，这一材料过渡区域在后文简称为凹部15。在该材料过渡部中，金属区域构造成，确保有角的过渡部29。可以通过斜面、圆周、棱边或复合形式的构形来制造所述过渡部。所述凹部15负责使材料过渡区域中所述接触元件10和片式叠层圆端部28a、28b以及27a、27b之间不互触。

凭借在图3中示出的所述插头尖部13的波形，关于插塞过程且通过曲线走向中不同的坡度得出多个质量上不同效果的接触区域a、b、c，所述接触区域在图4的横截面中沿着所述塑料体12的边缘轮廓17a描绘。

在此，标记a所表的接触区域特点是，在所述接触区域中，在插上配对接触元件12时，那么在图2中示出的片式叠层26a、26b、26c、26d没有拓宽也能滑动。在所述接触区域b中，所述片式叠层26a、26b、26c、26d的拓宽分别发生，而在所述接触区域c中，所述片式叠层26a、26b、26c、26d的片式弹簧27a、27b得到减负。

在所述塑料体12的总轮廓上，所述片式叠层圆端部28a、28b与所述接触元件相继在全部三个接触区域a、b、c中发生互触。在此，仅在所述片式叠层圆端部28a、28b中的一个片式叠层圆端部扫过所述接触区域b中的一个时，由于拓宽工作所述接触片式叠层26a、26b、26c、26d才产生力的耗费。而所述片式叠层26a、26b、26c、26d无需拓宽工作即可滑动通过所述接触区域a，而在经过所述接触区域c时，各片式叠层26a、26b、26c、26d的片式弹簧27a、27b甚至得到减负。

与之相反的是，在图5中示出的根据现有技术的插头尖部13′、13″中没有使所述片式弹簧在其间得到减负的接触区域c。

对多个触摸面的利用使所述片式叠层得到保护，并且在将所述接触元件10和所述配对接触元件20接合时，能够将应当施加的力分摊到整个插塞过程上。在此，所述片式叠层26a、26b、26c、26d的负荷区域和减负区域可按工作周期工作。

如图3和图4所示，如果所述插头尖部13具有多重的波形轮廓，那么波浪间的距离设计成，使得所述配对接触元件20的相继设置的片式叠层圆端部28a、28b同时贴靠在所述插头尖部13的具有明显不同横截面宽度的区域上。

这在图6视图c)中示意性示出。可看出的是，在紧随在后的接触点的最大负荷状态中，贴靠在波形的边缘区域17a上的片式叠层圆端部28a、28b和与之连接的片式弹簧27a、27b在此处不等宽地偏移。在涉及波形轮廓时，这随着所述插头尖部13上的边缘轮廓17a的走向多次发生。

通过所述片式弹簧27a、27b的交替的负荷区域和减负区域实现的是，在Max区域II(图3)区域中的插塞力被受限，借此可避免出现极端的力峰值。

与之相比，如同图5的视图a)和视图b)，图6的视图a)和视图b)示意性地示出根据现有技术的插头尖部13′、13″的边缘轮廓。在此处紧随在后的片式叠层26b的最大偏移状态中，此处在前的片式叠层26a可仅仅位于促成力峰值的相同水平。

在插塞过程中出现的插塞力由对所述片式弹簧27a、27b的初始压缩工作(Setzarbeit)的贡献、因接触元件10的和片式叠层圆端部28a、28b的表面特性产生的摩擦力、所述边缘轮廓17a、17b的造型以及所述片式弹簧27a、27b上的拓宽工作组成。在此，各个贡献在插塞区域的延伸上变化。

所述初始压缩工作指的是机械工作，它为了片式弹簧27a、27b的永久的塑性变形而必须施加。因此，所述初始压缩工作必须仅一次性地在首次应用配对接触元件12时施加。如果达到所述片式弹簧簧27a、27b的最大偏移、并且因此通过所述接触元件10的最大横截面确定，则一次性的机械的初始压缩工作结束。

具有波形的边缘轮廓的插头尖部13将力-路径-曲线中的所述初始压缩工作分摊到多个区域。通过双波形插头，所述片式弹簧27a、27b可逐渐偏移。

所述塑料体12的波形边缘区域17a、17b的制形允许的是，特别在片式叠层几何形状具有错开设置的片式叠层圆端部28a、28b时避免所有的片式叠层圆端部28a、28b同时完全偏移。这使在拓宽时的最大力减小(尤其在初始压缩所述片式弹簧27a、27b时)。

塑料区域和金属区域之间的所述凹部15不会与所述片式叠层圆端部28a、28b互触(图2、图3，区域IV)。第一，借此使产生的磨损更少，因为此处不会经过材料过渡部棱边。第二，所述凹部使所述塑料体12到所述扁平接触插头11的过渡部上不产生力-路径-曲线中额外的力峰值。第三，所述凹部15的区域中的松散的颗粒可脱离，并且留在不与所述片式叠层圆端部28a、28b互触的区域中。

附图标记列表

10 接触元件

11 扁平接触插头

12 塑料体

13、13′、13″ 插头尖部

14 侧部件

15 凹部

16 斜面

17a、17b 边缘轮廓

18 横截面

19 接触面

20 配对接触元件

21 承载构件

22 中轴线

26a、26b、26c、26d 片式叠层

27a、27b 片式弹簧

28a、28b 片式叠层圆端部

29 有角的过渡部

a、b、c 接触区域(触摸面)

a 接触区域(无需拓宽工作即可滑动)

b 接触区域(插塞过程中拓宽片式弹簧)

c 接触区域(插塞过程中使片式叠层减负)

I、II、III、IV 区域

I 塑料插头斜面区域

II 脊区域

III 谷区域

IV 凹部区域

Claims (5)

1.一种用于插塞连接器的电接触元件(10)，

具有金属的扁平接触插头(11)，其中至少在其插塞侧的端面上设置有塑料体(12)，

其特征在于，

所述塑料体(12)的由扁平接触插头(11)的插塞侧的端面延伸的部段的横截面(18)具有两个相对所述横截面(18)的中轴线(22)对称或非对称延伸的波形的边缘轮廓(17a、17b)，所述边缘轮廓的距离沿着插塞方向始终变化，并且该距离在此在所述延伸上在端部区域之外具有至少一个局部的最大值(Max)。

2.根据权利要求1所述的电接触元件，其特征在于，所述塑料体(12)的边缘轮廓(17a、17b)到所述金属的扁平接触插头(11)的接触面(19)的过渡部构造成凹形的凹部(15)。

3.根据权利要求1所述的电接触元件，其特征在于，由所述扁平接触插头(11)到所述塑料体(12)的过渡部构造成有角的过渡部(29)，其形态为斜面、圆周、棱角或复合形式。

4.一种具有插塞连接器的插塞连接器装置，所述插塞连接器具有具有权利要求1的全部特征的电接触元件，其特征在于，设有具有多个片式叠层(26a、26b、26c、26d)的配对接触元件(20)，所述片式叠层接触所述扁平接触插头(11)。

5.根据权利要求4所述的插塞连接器装置，其特征在于，所述配对接触元件(20)具有至少两个在插塞方向上相继设置的片式叠层(26a、26b、26c、26d)。