本發(fā)明涉及用于插入式連接器的阻尼元件,所述插入式連接器包括插座和可插入到插座中的連接器銷。本發(fā)明還涉及插入式連接器,所述插入式連接器包括插座、連接器銷和阻尼元件,并且涉及一種用于在插座、連接器銷和阻尼元件之間形成插入式連接的方法。
背景技術(shù):
插入式連接器越來越多地用在這樣的應(yīng)用中:其中,包括插座和連接器銷的插入式連接器暴露至強(qiáng)烈的振動(dòng)。因?yàn)檫B接器銷相對于插座的相對運(yùn)動(dòng),插座和連接器銷之間的接觸區(qū)域可能受到磨耗。
在美國專利5,562,477a中,描述了高振動(dòng)的電連接器。包括在連接器中的是插座(receptacle),該插座優(yōu)選地與電氣組件的表面一體。該插座包括固定楔形部和電銷。同樣包括在電連接器中的是振動(dòng)緩沖墊和插頭。該插頭包括緊固條和固定缺口,當(dāng)所述插頭插入到所述插座中時(shí),所述固定缺口與所述固定楔形部接合。插頭還包括插頭蓋以幫助密封插頭以免外部污染。
德國實(shí)用新型de9418669u1描述了一種電插入式連接器,在該電插入式連接器中,兩個(gè)接觸舌片可被拉到與刀形反插頭(counterplug)接觸。由此,接觸舌片的尖端與彈性體密封元件重疊,該彈性體密封元件以接觸點(diǎn)的高度而安裝在接觸舌片上。除了接觸舌片的彈簧力之外起作用的密封元件的張力導(dǎo)致接觸元件和刀形反插頭之間的接觸壓力的增大,從而改善了接觸。
德國實(shí)用新型de20003224u1描述了一種具有旋轉(zhuǎn)安裝接管螺母的電插入式連接器。固定設(shè)備與接管螺母和觸頭支架相關(guān)聯(lián)。該固定設(shè)備包括在觸頭支架的圓周處的徑向凹陷部和在接管螺母處的對應(yīng)的凹陷部。在這些徑向凹陷部之間形成間隙,其中彈性環(huán)布置在間隙中。
德國專利申請de4320491a1描述了具有插頭和相關(guān)的匹配的插頭的電插入式連接器。將該插入式連接執(zhí)行成沖擊振動(dòng)載荷不會施加任何干擾到插入式連接的觸頭上。為此,插頭包括適配觸頭支架的外部的圓周閉合的徑向密封件形式的封口膠。
美國專利us7,785,145b2描述了用于衰減振動(dòng)的電連接器,特別是用于機(jī)動(dòng)車引擎的噴射器。該連接器包括鎖定裝置,所述鎖定裝置防止連接器和對應(yīng)部分的斷開。所述連接器包括彈性振動(dòng)衰減構(gòu)件,該彈性振動(dòng)衰減構(gòu)件布置成,當(dāng)連接器和其對應(yīng)的部分接合時(shí),其產(chǎn)生止動(dòng)表面的互相的彈性靜止力(restforce)。該發(fā)明可以用于連接機(jī)動(dòng)車內(nèi)燃機(jī)的噴射器。
美國專利5,611,717a描述了一種微型防磨損的插座端子。該端子包括內(nèi)觸頭和外本體。內(nèi)觸頭為u形并且具有定位在連接部分和接觸部分之間的彈簧部分,所述彈簧部分用于接觸部分相對于連接部分的彈性縱向運(yùn)動(dòng)以防止磨損侵蝕。該彈簧部分包括在側(cè)壁和底壁內(nèi),由此,該u形易于沖壓并且由此形成提高的易制性。
日本專利申請jp2008276991a描述了一種電連接器,所述電連接器通過防止在電觸頭部分中產(chǎn)生磨損侵蝕(甚至在振動(dòng)時(shí)),能夠確保令人滿意的電連接。在該連接器中,插頭類型的連接器與插座類型的連接器接合,插頭的圓錐基座的鄰接部分和插座的殼體通過彈性構(gòu)件而彼此通電。
德國實(shí)用新型de202014105366u1描述了用于與對應(yīng)部分建立電連接的插入式連接器,其包括殼體,觸頭布置在殼體中,觸頭可與引導(dǎo)出殼體的電纜連接,具有旋轉(zhuǎn)安裝的固定套筒用于實(shí)現(xiàn)將插入式連接與對應(yīng)部分固定的螺紋連接,其中,至少朝向固定螺釘?shù)亩瞬窟\(yùn)動(dòng),殼體的軸向部分和固定套筒的軸向部分形成剛性鎖定配合,該剛性鎖定配合確保了插入式連接的振動(dòng)保護(hù),并且具有彈性密封件,所述彈性密封件保護(hù)插入式連接器免受外界物質(zhì)的影響。
德國專利申請de10339261a1描述了一種具有觸頭本體的電纜連接器系統(tǒng),所述電纜連接器系統(tǒng)包括在電纜連接器端部處的第一機(jī)構(gòu),所述第一機(jī)構(gòu)用于建立與電纜的端部的可拆卸的電連接和機(jī)械連接,其中,所述第一機(jī)構(gòu)包括基本上旋轉(zhuǎn)對稱居中的夾持元件和同心地包圍夾持元件的套筒。該夾持套筒包括內(nèi)部的基本上旋轉(zhuǎn)對稱的夾持輪廓,從而當(dāng)將夾持套筒和夾持元件螺接在一起時(shí),被引入到夾持元件和夾持輪廓之間的空隙中的待連接的電纜的絞線被夾持。
德國實(shí)用新型de202015001331u1描述了一種插入式連接器,特別是大電流的插入式連接器,該插入式連接器具有用于承載電流的內(nèi)導(dǎo)體、外導(dǎo)體和分離內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體的絕緣部。彈性可壓縮的阻尼元件設(shè)置在插入式連接器中,從而當(dāng)互補(bǔ)的反連接器插入到該連接器中時(shí),阻尼元件可彈性壓縮,并由此減小了絕緣部相對于內(nèi)導(dǎo)體和/或相對于外導(dǎo)體的移動(dòng)。
然而,在這些解決方案中,特別是當(dāng)插入式連接器暴露至振動(dòng)時(shí)的情況下,仍然有強(qiáng)磨耗,這進(jìn)而導(dǎo)致了不期望的大過渡電阻。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
因此,本發(fā)明的目的是以低成本提供一種阻尼元件和插入式連接器,其可較長時(shí)間被暴露至高載荷,特別是強(qiáng)烈振動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明,提供了一種用于插入式連接器的阻尼元件,所述插入式連接器包括插座和可插入到所述插座中的連接器銷。所述阻尼元件配置成設(shè)置在所述插座內(nèi)部并且包括第一承載面和第二承載面,所述第一承載面適于平貼所述插座的底部,并且所述第二承載面適于平貼所述連接器銷的前面。第一軸附接在所述第一承載面處或與所述第一承載面一體模制。優(yōu)選地,第一軸適于將阻尼元件附接在插座的底部處?;虻诙S附接在所述第二承載面處或與所述第二承載面一體模制。優(yōu)選地,所述第二軸適于將阻尼元件附接至連接器銷的前面。所述阻尼元件適于在所述連接器銷和所述插座之間在軸向上提供阻尼效果。
根據(jù)本發(fā)明,通過在插入式連接器中使用阻尼元件,可以有利地實(shí)現(xiàn):有效地抑制所述插座和所述連接器銷之間在軸向上的相對運(yùn)動(dòng)。結(jié)果是,所述連接器和所述插座之間的軸向運(yùn)動(dòng)減小,由此,在連接器銷處和在插座處的磨耗減小,且因此磨損也被減小。因此,即使插入式連接器被暴露至強(qiáng)烈的振動(dòng),仍然可以在較長時(shí)間上確保連接器銷和插座之間的低電阻的過渡電阻。這樣,即使長期處于不利的環(huán)境條件,也可以確保連接器銷和插座之間的可靠的電接觸。
根據(jù)本發(fā)明的阻尼元件包括用于將阻尼元件附接在插座的底部處的在第一承載面處的第一軸,或用于將阻尼元件附接在連接器銷的前面處的在第二承載面處的第二軸。因此,阻尼元件可以固定在插座的底部處或固定在連接器銷的前面處。當(dāng)連接器銷被插入時(shí),阻尼元件因此在插座的內(nèi)部中位于插入的連接器銷的前面和插座的底部之間。因此,阻尼元件精確地位于連接器銷和插座之間需要軸向阻尼的位置中。另一優(yōu)點(diǎn)是,阻尼元件可被設(shè)計(jì)相對較小,從而用于阻尼元件的材料花費(fèi)比較低。通過將阻尼元件設(shè)置在插座內(nèi)部,與之前現(xiàn)有技術(shù)的解決方案相比還實(shí)現(xiàn)了:阻尼元件被插座本身保護(hù)免受腐蝕性的環(huán)境條件。這樣防止了:相對較敏感的聚合材料可能與腐蝕性和侵蝕性的化學(xué)物質(zhì)接觸,該化學(xué)物質(zhì)可能以任何可以想到的方式腐蝕并且影響阻尼元件的材料,例如導(dǎo)致材料的脆化。
根據(jù)本發(fā)明,插入式連接器包括:用于容納連接器銷的插座、配置成用于插入到所述插座中并且從所述插座再次拔出的連接器銷、以及阻尼元件,所述阻尼元件布置成當(dāng)所述連接器銷被插入時(shí),所述阻尼元件在所述插座內(nèi)部被設(shè)置在所述連接器銷的前面和所述插座的底部之間。所述阻尼元件配置成在所述連接器銷和所述插座之間在軸向上提供阻尼效果。
通過使用這樣類型的阻尼元件,在軸向上有效地抑制了插座和連接器銷之間的相對運(yùn)動(dòng)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn),特別是插座和連接器銷之間的軸向相對運(yùn)動(dòng)對于彼此接觸的插座和連接器銷之間的接觸區(qū)域的磨損和磨耗是至關(guān)重要的。在這方面中,為了減小變形(aberration),軸向上在連接器銷和插座之間提供有效的阻尼是特別重要的。在以強(qiáng)烈的機(jī)械振動(dòng)為特征的環(huán)境中,在接觸區(qū)域處的磨耗因此在較長時(shí)間上被保持較小,從而在較長時(shí)間上可以確保具有低電阻的過渡電阻的良好的電接觸。
根據(jù)本發(fā)明,一種用于在插座和連接器銷之間形成插入式連接的方法,所述插座用于容納連接器銷,所述連接器銷配置成插入到所述插座中并且再次從插座拔出。所述方法包括:將所述連接器銷插入到所述插座中,通過所述連接器銷將阻尼元件按壓在一起,其中,所述阻尼元件被設(shè)置在所述連接器銷的前面和所述插座的底部之間,其中,壓縮的所述阻尼元件在所述連接器銷和所述插座之間在軸向上提供了阻尼效果。
通過布置在插入式連接器銷和插座的底部之間的阻尼元件,有效地抑制了插座和連接器銷之間在軸向上的相對運(yùn)動(dòng)。由此,可以顯著地減小連接器銷和插座之間的相對運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的磨耗。通過使用阻尼元件,插入式連接器銷和插座之間的良好的電接觸可以在較長時(shí)間上、甚至在嚴(yán)苛的機(jī)械振動(dòng)條件下實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式
在下文中和從屬權(quán)利要求中討論可以單獨(dú)應(yīng)用或組合應(yīng)用的本發(fā)明的優(yōu)選特征。
例如,優(yōu)選的阻尼元件可以由電絕緣材料構(gòu)成。在由電絕緣材料制成的阻尼元件中,沒有電流發(fā)生并且相應(yīng)地沒有由電流導(dǎo)致的材料降解發(fā)生。在阻尼元件配置用于附接在連接器銷的前面處的情況下,所述阻尼元件可以充當(dāng)電絕緣保護(hù)蓋以提供觸摸保護(hù)。
優(yōu)選地,所述阻尼元件由聚合物、進(jìn)一步優(yōu)選地由彈性體、并且進(jìn)一步優(yōu)選地由硅橡膠構(gòu)成。這種類型的材料擁有用于形成阻尼元件所需的阻尼特性。
阻尼被理解為與振蕩過程、振動(dòng)過程和運(yùn)動(dòng)過程相聯(lián)系的衰減過程,該振蕩過程、振動(dòng)過程和運(yùn)動(dòng)過程由于耗散過程而導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)的衰減。阻尼過程的示例是車輛的充油減震器,該充油減震器吸收并且抑制由于路面顛簸的震動(dòng),由此,動(dòng)能被轉(zhuǎn)化成熱。與阻尼相反,在彈性行為的情況下,動(dòng)能被儲存在彈性體中(例如在彈簧中)然后被釋放。在彈性行為的情況下,動(dòng)能因此被保存,其不被轉(zhuǎn)化成熱。在該方面,彈性行為對于維持振蕩是相關(guān)的,然而,耗散的阻尼行為是振蕩衰減的原因。
優(yōu)選地,阻尼元件配置成當(dāng)連接器銷插入到插座中時(shí)用于在連接器銷的前面和插座的底部之間被按壓在一起。由于阻尼元件的壓縮,阻尼元件的面向連接器銷的承載面平貼連接器銷的前面,并且阻尼元件的面向插座的底部的承載面平貼插座的底部。因此,阻尼元件與連接器銷以及與插座接觸。這導(dǎo)致導(dǎo)致產(chǎn)生一個(gè)接一個(gè)地布置的一串連接器銷、阻尼元件和插座,這能夠有效地吸收振動(dòng)和連接器銷和插座在軸向上的相對運(yùn)動(dòng)。
優(yōu)選地,所述阻尼元件的材料擁有阻尼特性以及彈性特性。因?yàn)樽枘崽匦?,?shí)現(xiàn)了振動(dòng)衰減和其幅度減小,因?yàn)閯?dòng)能耗散地轉(zhuǎn)化成熱。相反,阻尼元件的彈性特性是以下的原因:阻尼元件在變形之后重新回到其初始形狀并且因此可以跟隨著連接器銷的運(yùn)動(dòng)。
優(yōu)選地,所使用的材料的阻尼特性以及彈性特性經(jīng)由材料成分而配置在某范圍內(nèi)。例如,通過適當(dāng)?shù)剡x擇所使用的聚合材料的成分,可以制成具有所需特性的阻尼元件。
優(yōu)選地,阻尼材料的材料具有在從20到60范圍內(nèi)的邵氏硬度(shorehardness)。該邵氏硬度是用于彈性體和塑料材料的材料參數(shù)。為了確定邵氏硬度,檢測彈簧載荷的觸針刺入待測試的材料有多深,其中,刺入到待測試的材料的刺入深度是用于邵氏硬度的測量值。該邵氏硬度在從0邵氏(2.5mm刺入深度)到100邵氏(0mm刺入深度)的規(guī)模上測量到,其中,較大的數(shù)目對應(yīng)于較大的硬度。
優(yōu)選的是,經(jīng)由阻尼元件的邵氏硬度,可以影響阻尼元件的變形力和阻尼特性。優(yōu)選地,阻尼元件的材料成分被選擇成阻尼元件的硬度被調(diào)節(jié)到發(fā)生的振動(dòng)的頻率。
優(yōu)選地,元件的面向連接器銷的前面的側(cè)面具有平頭圓錐形。通過阻尼元件的這種設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了:初始的小的力阻礙連接器銷,在進(jìn)入插座的方向上連接器銷推動(dòng)得越遠(yuǎn),則該力變得越大。
優(yōu)選的是,所述阻尼元件包括徑向向外延伸的多個(gè)鰭部,其中,所述阻尼元件的變形力和阻尼特性通過合適選擇所述鰭部的數(shù)目和設(shè)計(jì)來調(diào)節(jié)。例如,如果阻尼元件僅僅擁有數(shù)目少的相對薄的鰭部,則獲得相對較軟的阻尼元件。與此相反,如果阻尼元件擁有多個(gè)相對堅(jiān)固的鰭部的情況下,則獲得相對堅(jiān)硬的阻尼元件。通過改變阻尼元件的幾何形狀,因此可以將阻尼元件的硬度和阻尼特性調(diào)節(jié)到適于各種情況,甚至無需改變材料成分。
優(yōu)選地,經(jīng)由阻尼元件的第一承載面和第二承載面之間的距離,可以調(diào)節(jié)阻尼元件的變形力和阻尼特性。在連接器銷處的承載面和在插座的底部處的承載面之間的距離越大,阻尼元件的阻尼特性將越軟。
優(yōu)選地,阻尼元件包括在軸向上延伸的芯孔(corehole),其中,芯孔的直徑和所導(dǎo)致的阻尼元件的壁厚可以影響阻尼元件的變形力和阻尼特性。例如,如果芯孔具有大的直徑,這將導(dǎo)致阻尼元件的相對小的壁厚,因此阻尼元件將相當(dāng)軟并且易于變形。與此相反,如果芯孔的直徑被選擇成相對較小,則壁將相當(dāng)厚,因此獲得堅(jiān)硬的阻尼元件。
優(yōu)選地,阻尼元件被配置成用于附接在插座的底部處。通過將阻尼元件附接在插座的底部處,阻尼元件總是保持在插座的內(nèi)部,即使連接器銷被拉出。因此,確保了在連接器銷和插座之間始終有用于抑制相對運(yùn)動(dòng)的阻尼元件。在插座的底部處的附接具有這樣的優(yōu)點(diǎn):通過插座的環(huán)繞側(cè)壁有效地保護(hù)了阻尼元件。
優(yōu)選的是,第一軸附接在所述第一承載面處或與所述第一承載面一體模制,所述第一承載面用于將阻尼元件附接在插座的底部處,其中,第一軸配置成插入到插座的底部處的對應(yīng)的開口中以用于將阻尼元件固定在插座的底部處。因此,設(shè)置第一軸用于將阻尼元件固定在插座的底部處的預(yù)定位置處。由于附接在阻尼元件處或與阻尼元件一體模制的第一軸,獲得了阻尼元件的特有的蘑菇形的設(shè)計(jì),其中,蘑菇的蓋用于吸收振動(dòng),并且其中,蘑菇的軸用于將阻尼元件錨固在插座的底部處。
優(yōu)選地,第一軸在其面向插座的端部處包括多個(gè)突出物,當(dāng)?shù)谝惠S插入到插座的底部處的對應(yīng)的開口中時(shí),所述突出物將阻尼元件固定在插座的內(nèi)部。在第一軸被插入到開口中之后,嵌入的突出物擴(kuò)展到開口的后方,并且防止第一軸滑出開口。因此,阻尼元件固定在插座的底部處。
可替選地,阻尼元件優(yōu)選地配置用于附接在連接器銷的前面處。同樣在該變型中,在已經(jīng)插入連接器銷之后,阻尼元件位于連接器銷的前面和插座的底部之間,因此可以抑制連接器銷和插座之間的軸向相對運(yùn)動(dòng)。由于附接在連接器銷的前面,故阻尼元件易于接近,相應(yīng)的,如果需要?jiǎng)t可以簡單方式來檢查并且更換。因此,磨損的或脆化的阻尼元件例如可以簡單的方式來更換。
優(yōu)選地,第二軸或附接在所述第二承載面處或與所述第二承載面一體模制,所述第二承載面用于將阻尼元件附接在連接器銷的前面處,其中,第二軸配置成插入到連接器銷的前面處的對應(yīng)的開口中以用于將阻尼元件固定在連接器銷的前面處。因此,經(jīng)由附接在阻尼元件處或與阻尼元件一體模制的、插入到對應(yīng)的開口中的軸,再次在阻尼元件和連接器銷的前面之間建立連接。
優(yōu)選地是,第二軸包括在其面向連接器銷的端部處的多個(gè)突出物,當(dāng)?shù)诙S插入到連接器銷的前面處的對應(yīng)的開口中時(shí),所述突出物將阻尼元件固定在連接器銷的前面。
優(yōu)選地,通過阻尼元件的邵氏硬度和幾何形狀設(shè)計(jì)的相互影響,可以調(diào)節(jié)阻尼元件的變形力和阻尼特性。一方面經(jīng)由材料成分,另一方面經(jīng)由幾何形狀設(shè)計(jì),阻尼元件的阻尼特性和彈性特性可以在較廣的范圍上調(diào)節(jié)。
優(yōu)選的插入式連接器配置成當(dāng)連接器銷插入到插座中時(shí)在連接器銷和插座之間建立電連接。優(yōu)選地,經(jīng)由插座的側(cè)壁建立電連接。
在優(yōu)選的插入式連接器中,所述阻尼元件布置成當(dāng)插入所述連接器銷時(shí),所述阻尼元件在所述插座內(nèi)部、在所述連接器銷的前面和所述插座的底部之間被按壓在一起。通過壓縮阻尼元件,阻尼元件的面向連接器銷的承載面平貼連接器銷的前面,并且阻尼元件的面向插座的底部的承載面平貼插座的底部。因此,阻尼元件與連接器銷以及與插座相接觸。這導(dǎo)致產(chǎn)生了一個(gè)接一個(gè)地布置的一串連接器銷、阻尼元件和插座,這能夠有效地吸收振動(dòng)和連接器銷和插座之間在軸向上發(fā)生的相對運(yùn)動(dòng)。
優(yōu)選地,所述阻尼元件的材料擁有阻尼特性以及彈性特性。由于阻尼特性,阻尼元件能夠部分地或完全地吸收振動(dòng)。與此相反,阻尼元件的彈性特性確保了阻尼元件在壓縮之后返回到其初始形狀。因此,實(shí)現(xiàn)了阻尼元件的面向連接器銷的承載面不斷地平貼連接器銷的前面,并且跟隨連接器銷的運(yùn)動(dòng)。
優(yōu)選地,阻尼元件被插座的底部支撐。而且,優(yōu)選地是,在插座的內(nèi)部,插入式連接器銷的前面被阻尼元件彈性支撐。由于該阻尼元件的彈性支撐,連接器銷和插座組合成吸收振動(dòng)的整體。
優(yōu)選地,所述阻尼元件布置成當(dāng)插入所述連接器銷時(shí),則所述阻尼元件在遠(yuǎn)離所述插座的軸向上施加彈性力在所述連接器銷上。由于該彈性力,阻尼元件的承載面首先壓抵連接器銷的前面,其次壓抵插座的底部,從而阻尼元件跟隨連接器銷和插座的所有運(yùn)動(dòng)。然而,由變形引起的彈性力不應(yīng)當(dāng)大到將連接器銷推出插座。在連接器銷和插座之間應(yīng)當(dāng)始終有可靠的電接觸。
優(yōu)選地,阻尼元件減小或消除了連接器銷和插座之間的軸向間隙。阻尼元件跟隨連接器銷和插座的運(yùn)動(dòng)并且吸收振動(dòng)和吸收軸向上發(fā)生的相對運(yùn)動(dòng)。由此,由于振動(dòng),軸向間隙被減小或甚至完全消除。這在以下的環(huán)境中是特別重要的:插入式連接暴露在強(qiáng)烈振動(dòng)和沖擊載荷(例如,在引擎、馬達(dá)單元、車輛等中)。優(yōu)點(diǎn)是,在連接器銷和插座之間的接觸區(qū)域,減小了磨損,從而,在較長時(shí)間上維持了具有低電阻的過渡電阻的良好的電接觸。因此,通過減小軸向間隙,長期地改善了連接器銷和插座之間的電接觸。
優(yōu)選地,插座是以下幾者中的一者:薄板插座、具有金屬絲彈簧觸頭的插座、有槽套筒。薄板插座包括多個(gè)向內(nèi)彈性彎折的薄片,插入式連接器銷從所有側(cè)面壓抵多個(gè)薄片,并且因此建立了連接器銷和插座之間的電接觸。在具有金屬絲彈簧觸頭的插座中,用于建立與插入式連接器銷的彈性電連接的金屬絲彈簧觸頭附接在側(cè)壁上。相比之下,有槽套筒在縱向上具有一個(gè)或多個(gè)狹槽。開始,有槽套筒的直徑小于連接器銷的直徑。當(dāng)插入連接器銷時(shí),有槽套筒的直徑被加寬并且插入式連接器銷從所有側(cè)面壓抵有槽套筒。例如,有槽套筒可以包括多個(gè)從所有側(cè)面接觸插入的連接器銷的彈性指部。
優(yōu)選地,插座包括沖壓卷起或沖壓彎折的觸頭。這種觸頭彈性地抵在插入式連接器銷上。
優(yōu)選地,所述阻尼元件配置成以使所述連接器銷、阻尼元件和插座的整體的共振頻率位于外部振動(dòng)的頻率范圍以外的方式改變所述共振頻率。另外優(yōu)選地,所述阻尼元件配置成使所述連接器銷、阻尼元件和插座的整體的共振頻率改變到位于外部振動(dòng)的頻率范圍以外的頻率范圍,位于外部振動(dòng)的頻率范圍以外的頻率范圍與插入式連接器的暴露輪廓相關(guān)。對于某種應(yīng)用,預(yù)先知道插入式連接器必須符合怎樣的暴露輪廓并且知道作用在插入式連接器的外部振動(dòng)具有怎樣的頻譜?;谠撔畔?,阻尼元件的邵氏硬度和幾何形狀可以選擇成使所述連接器銷、阻尼元件和插座的整體的共振頻率位于外部振動(dòng)的頻率范圍以外。在馬達(dá)和驅(qū)動(dòng)器的領(lǐng)域中,正常發(fā)生的振動(dòng)的頻率通常位于例如0hz到2000hz的范圍內(nèi)。而且,由于重力而例如達(dá)30倍加速度的沖擊載荷可以作用在插入式連接器上。如果阻尼元件的特性被調(diào)節(jié)成連接器銷、阻尼元件和插座的布置的共振頻率位于該頻率范圍之上,則可以防止共振。然后,在從外部作用的振動(dòng)頻率處,共振將不發(fā)生,從而從外部作用的振動(dòng)可在軸向上被抑制。
優(yōu)選地,所述阻尼元件附接在所述插座的底部處。通過將所述阻尼元件附接在所述插座的底部處,阻尼元件總是保持在插座的內(nèi)部,即使拉出連接器銷。因此,確保了在連接器銷和插座之間始終有用于抑制相對運(yùn)動(dòng)的阻尼元件。在插座的底部處的附接具有這樣的優(yōu)點(diǎn):通過插座的環(huán)繞側(cè)壁有效地保護(hù)了阻尼元件。
優(yōu)選地,用于將所述阻尼元件附接在所述插座的底部處的軸附接在所述阻尼元件的面向所述插座的底部的承載面處或與所述阻尼元件的面向所述插座的底部的承載面一體模制,其中,所述軸配置成插入到所述插座的底部處的對應(yīng)的開口中以用于將阻尼元件固定在插座的底部處。因此,設(shè)置該軸以將阻尼元件固定在插座的底部處的預(yù)定位置處。由于附接在阻尼元件處或與阻尼元件一體模制的軸,故獲得了阻尼元件的特有的蘑菇形的設(shè)計(jì),其中,蘑菇的蓋用于吸收振動(dòng),并且其中,蘑菇的軸用于將阻尼元件錨固在插座的底部處。
可替選地,阻尼元件優(yōu)選地附接在連接器銷的前面處。同樣在該變型中,在已插入連接器銷之后,阻尼元件位于連接器銷的前面和插座的底部之間,因此可以抑制連接器銷和插座之間的軸向相對運(yùn)動(dòng)。由于附接在連接器銷的前面,故阻尼元件易于接近,相應(yīng)的,如果需要?jiǎng)t可以簡單方式來檢查并且更換。因此,磨損的或脆化的阻尼元件例如可以簡單的方式來更換。
優(yōu)選地,用于將所述阻尼元件附接至所述連接器銷的所述前面的軸附接在所述阻尼元件的面向所述連接器銷的前面的承載面處或與所述阻尼元件的面向所述連接器銷的前面的承載面一體模制,其中,所述軸配置成插入到所述連接器銷的前面處的對應(yīng)的開口中以用于將阻尼元件固定在連接器銷的前面處。因此,經(jīng)由附接在插入到對應(yīng)的開口中的阻尼元件處或與所述阻尼元件一體模制的軸,再次建立阻尼元件和連接器銷的前面之間的連接。
優(yōu)選地,所述插入式連接器包括具有第一殼體部和第二殼體部的殼體,其中,所述連接器銷布置在所述第一殼體部中,而所述插座布置在所述第二殼體部中。通過將插入式連接器容納在殼體中,提高了機(jī)械穩(wěn)定性。而且,防止了塵土、粉塵的侵入、防止了磨耗等。這樣,完成了彼此接觸的連接器銷和插座的接觸部被保護(hù)免受環(huán)境中的塵土、粉塵并免受磨耗,從而減小了磨損。
優(yōu)選地,當(dāng)形成插入式連接時(shí),第一殼體部可與第二殼體部鎖定。因此,進(jìn)一步提高了機(jī)械穩(wěn)定性。進(jìn)一步優(yōu)選地,一個(gè)或多個(gè)絕緣體布置在殼體和連接器銷之間或布置在殼體和插座之間。因此,通電部分被保護(hù)免受周圍影響,這在苛刻的環(huán)境條件下是特別有利的。這樣,可以避免漏電電流(creepingcurrent)。
優(yōu)選地,殼體包括至少一個(gè)密封元件,至少一個(gè)密封元件配置成防止磨耗從連接器銷和插座的外部的區(qū)域侵入到連接器銷和插座之間的區(qū)域中。通過該措施,實(shí)現(xiàn)了在振動(dòng)載荷環(huán)境中對接觸部的早期的磨耗的保護(hù)。
附圖說明
通過示意性附圖的協(xié)助,更詳盡地示出了本發(fā)明。附圖示意性顯示:
圖1:圖1顯示通過具有殼體的插入式連接器的截面;
圖2:圖2顯示具有連接器銷和插座(不具有殼體)的插入式連接器;
圖3:圖3顯示用在圖2的插入式連接器中的阻尼元件的透視圖;
圖4:圖4顯示阻尼元件的俯視圖;
圖5:圖5顯示沿著截面線v-v通過阻尼元件的截面;
圖6:圖6顯示具有連接器銷和插座的插入式連接器的替選設(shè)計(jì)。
具體實(shí)施方式
在下文中對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的說明中,相同的附圖標(biāo)記表示相同或可比較的組件。
圖1顯示插入式連接器的截面圖,插入式連接器特別適用于用在受到振動(dòng)影響的環(huán)境中。插入式連接器包括插頭部分和互補(bǔ)于插頭部分而形成的插座部分。插頭部分可以插入到插座部分中并且再次被拉出。插頭部分包括導(dǎo)電材料(優(yōu)選地為金屬)的連接器銷1。為了保護(hù)免受不經(jīng)意的觸摸,觸摸保護(hù)件3設(shè)置在連接器銷1的前面處。連接器銷1被圓周絕緣本體6環(huán)繞,圓周絕緣本體6保護(hù)連接器銷1免受外部影響。絕緣本體6與包含在其中的連接器銷1一起容納在插頭側(cè)殼體部8中。
插入式連接器的插座部分包括導(dǎo)電材料(優(yōu)選地為金屬)的插座2,其中,連接器銷1可插入到插座2中。插入的連接器銷1與插座2的側(cè)壁直接接觸,從而在連接器銷1和插座2之間建立了良好電接觸。用于電連接插座2的連接線5連接到插座2的與連接器銷1相對的端部。
阻尼元件4位于插座2的底部處,阻尼元件4被配置用于抑制連接器銷1和插座2之間在軸向上的相對運(yùn)動(dòng)。阻尼元件4包括軸形基座,所述軸形基座插入到插座2的底部處的對應(yīng)的開口中,以便將阻尼元件4固定在插座2的底部處。當(dāng)插入連接器銷1時(shí),連接器銷的前面平貼阻尼元件4的前側(cè)。當(dāng)插入連接器銷1時(shí),連接器銷1已經(jīng)以這樣的方式壓縮阻尼元件4,從而阻尼元件4在軸向上將向外的力f施加在連接器銷1上。
插座2布置在周向地包圍插座的絕緣本體7中,絕緣本體7將通電的插座2與外部絕緣。絕緣本體7與包含在其中的插座2一起布置在插座側(cè)殼體部9中。當(dāng)插頭部插入到插座部中時(shí),首先連接器銷1插入到插座2中,由此在連接器銷1和插座2之間建立電連接。而且,插頭側(cè)殼體部8與絕緣本體6一起被推動(dòng)到插座側(cè)殼體部9和絕緣本體7之間的周向間隙中。
因此,絕緣本體6和絕緣本體7、插頭側(cè)殼體部8和插座側(cè)殼體部9提供了對連接器銷1和插座2免受塵土、粉塵、油、磨耗等的有效的保護(hù)。該保護(hù)有助于接觸部的磨耗最小化。而且,通電的接觸部與外部電絕緣,從而不會發(fā)生泄漏電流等。
在圖2中,圖1的通電的接觸部再次分離地繪制。在圖2中,描繪了具有布置在前面的觸摸保護(hù)件3的連接器銷1。而且,插座2可被識別,其中,阻尼元件4布置在其底部。連接器銷1插入到插座2中盡可能深,從而連接器銷1的前面19平貼阻尼元件4的前承載面上。優(yōu)選地,阻尼元件4在連接器銷1和插座2的底部之間被按壓在一起。由于阻尼元件4優(yōu)選地具有阻尼特性以及彈性特性,故阻尼元件4的壓縮引起在軸向上作用在連接器銷1的彈性力。在圖1中,描繪了當(dāng)阻尼元件4變形時(shí)產(chǎn)生的軸向力f。圖2中顯示的連接器銷1、阻尼元件4和插座2的整體被設(shè)計(jì)成有效地抑制在軸向上發(fā)生的振動(dòng)。由于在軸向上由阻尼元件4提供的該阻尼效果,連接器銷1和插座2之間的軸向間隙顯著地減小,從而由于連接器銷1和插座2之間的相對運(yùn)動(dòng)而在接觸區(qū)域處的磨耗減小。由于該振蕩磨損的減小,還可以在長期受到振動(dòng)影響的環(huán)境中確保連接器銷1和插座2之間的足夠小的過渡電阻。
圖3顯示了阻尼元件4的透視傾斜視圖。優(yōu)選地,阻尼元件由聚合物構(gòu)成,進(jìn)一步優(yōu)選地由彈性體構(gòu)成。特別地,阻尼元件4可以由硅橡膠構(gòu)成。如果阻尼元件4由這種材料制成,則其將擁有彈性特性以及阻尼特性。由于阻尼特性,阻尼元件4能夠抑制在軸向上作用在插入式連接器上的振動(dòng)。因此,減小了這些振動(dòng)的幅度。沖擊在阻尼元件4上的動(dòng)能至少部分地被阻尼元件4的材料吸收并轉(zhuǎn)化成熱。因此,作用在阻尼元件4上的任何運(yùn)動(dòng)被抑制。
通常,阻尼元件還具有彈性特性。由于其彈性,在由有效力導(dǎo)致的變形之后,阻尼元件4再次返回到其初始形狀。由于阻尼元件4的彈性,沖擊力將至少部分地儲存在變形材料中,隨后,該變形材料將朝向外部發(fā)出該力。通過改變聚合材料的材料成分,阻尼元件4的硬度、彈性特性和阻尼特性可以在某范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。例如,結(jié)果證明,實(shí)現(xiàn)具有范圍從20到60的邵氏硬度的阻尼元件4是有利的。改變彈性特性和阻尼特性的可能性提供了這樣的選擇:將阻尼元件4的特性適于預(yù)期目的的各個(gè)需求。這特別地意味著適于發(fā)生的振動(dòng)的已知頻譜。通過將阻尼元件4的特性與振動(dòng)的所期望的頻譜匹配,可以實(shí)現(xiàn)發(fā)生的振動(dòng)在軸向上被最優(yōu)地抑制。
用于調(diào)諧阻尼元件4的特性的另一機(jī)會是阻尼元件的幾何形狀的合適選擇。圖3中顯示的阻尼元件4包括頭部12和軸10,軸10與面向插座2的底部的承載面一體模制。阻尼元件4的軸插入到插座2的底部處的對應(yīng)的開口中。軸10一完全地插入到開口中,阻尼元件4就通過擴(kuò)展嵌入的突出物11固定在該位置中。因此,阻尼元件4的承載面13平貼插座2的底部,并且通過軸10和嵌入的突出物11固定在該位置中。
阻尼元件4的頭部12包括平頭圓錐形的部分14。連接器銷1的前面9平貼該平頭圓錐形的部分14的前承載面,從而阻尼元件14的頭部12在連接器銷1的前面19和插座2的底部之間被按壓在一起。芯孔18在軸向上延伸到阻尼元件4的頭部12中。通過選擇芯孔18的直徑給出環(huán)繞壁的厚度。經(jīng)由芯孔18的直徑,可以規(guī)定阻尼元件4可以多容易變形或多難變形。而且,阻尼元件包括多個(gè)鰭部15、16,該多個(gè)鰭部15、16均在平頭圓錐形的部分14中和在承載面13的區(qū)域中。所述多個(gè)鰭部15、16從內(nèi)部徑向向外延伸,其中分別地,鰭部15、16彼此分離一空隙17。通過鰭部15、16的數(shù)目和厚度,阻尼元件的彈性特性和阻尼特性也可受到影響。鰭部15、16的數(shù)目越多并且鰭部15、16形成越厚,將越難使頭部12的區(qū)域中的阻尼元件4變形。
在圖4中,顯示了阻尼元件4的俯視圖。在該俯視圖中,可以看到芯孔18。而且,可以看到徑向向外延伸的鰭部16和位于鰭部15、16之間的空隙17。此外,在圖4中,標(biāo)記了沿著v-v線的截面。
圖5中顯示了對應(yīng)的截面圖。圖5顯示具有頭部12和軸10的切片狀的阻尼元件4。在頭部12的區(qū)域中,可以看到鰭部15、16和空隙17。而且,描繪了芯孔18,芯孔18在軸向上延伸到頭部12中。此外,可以看到一體形成在軸10的端部處的嵌入的突出物11。
在圖6中,顯示插入式連接器的替選設(shè)計(jì),該插入式連接器也包括連接器銷101、插座102和布置在連接器銷101的前面和插座102的底部之間的阻尼元件104。在圖6中顯示的阻尼元件104還完成了提供連接器銷101和插座102之間的阻尼效果的功能,該功能抑制軸向上的振動(dòng)并且因此減小連接器銷101和插座102之間的軸向間隙。這樣,在接觸表面上的振蕩磨損被有效地抵消。與迄今所討論的設(shè)計(jì)相反,阻尼元件104不固定在插座102的底部處,而是安裝在連接器銷101的前面。為此,阻尼元件104包括與面向連接器銷101的承載面一體模制的軸105,該軸105適于被插入到連接器銷101的前面處的對應(yīng)的開口106中。這樣,阻尼元件104與連接器銷101的前面牢固地連接。當(dāng)連接器銷101從插座102拔出時(shí),阻尼元件104保持附接在連接器銷101的前端處,并因此與連接器銷101一起從插座102拉出。因此,阻尼元件104提供了觸摸保護(hù),以便防止人不經(jīng)意地觸摸連接器銷101的前面。附接在連接器銷101的前端處的阻尼元件104的另一優(yōu)點(diǎn)是,其可容易被檢查并當(dāng)需要時(shí)可被更換,例如,在材料脆化時(shí)、當(dāng)其不再適于有效地抑制軸向上的振動(dòng)時(shí)。
前面的說明書、權(quán)利要求書和附圖中所描述的特征可以任意組合地與本發(fā)明相關(guān)。它們在權(quán)利要求書中的附圖標(biāo)記僅僅被引入以便于閱讀權(quán)利要求書。它們絕不意味著是限制性的。
附圖標(biāo)記列表
1連接器銷
2插座
3觸摸保護(hù)件
4阻尼元件
5連接線
6絕緣本體(銷)
7絕緣本體(插座)
8插入側(cè)殼體部
9插座側(cè)殼體部
10軸
11嵌入的突出物
12阻尼元件的頭部
13承載面
14平頭圓錐形的部分
15鰭部
16鰭部
17空隙
18芯孔
19連接器銷的前面
101連接器銷
102插座
104阻尼元件
105軸
106開口。