本發(fā)明涉及一種被配置成用于與另一連接部連接的連接部。本發(fā)明還涉及一種插入式連接器,插入式連接器包括第一連接部和第二連接部。本發(fā)明還涉及一種用于將第一連接部與第二連接部連接起來的方法,以及涉及一種用于將第一連接部與第二連接部斷開的方法。
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,插入式連接器的連接部在電負(fù)載下連接和斷開。在這種情況下,電弧可以形成在第一連接部的接觸元件和第二連接部的接觸元件之間。這些電弧可能導(dǎo)致接觸元件的退化和磨損。在一定環(huán)境中,例如在防爆環(huán)境中,電弧的形成是不可接受的,因?yàn)殡娀】梢岳琰c(diǎn)燃?xì)怏w。
德國(guó)專利de10149201c1描述了一種電連接系統(tǒng),電連接系統(tǒng)特別是用于建立和中斷兩根電線之間的電連接,該電連接系統(tǒng)具有可以彼此分離的第一連接件和第二連接件,并且通過它們的耦合,在第一連接件處的第一電觸頭電接觸在第二連接件處的第二電觸頭,并且建立電連接。此外,提供至少一個(gè)接合電阻(joiningresistance),其中,通過施加足夠大的接合力,克服了該電阻并且第一連接件和第二連接件連接在一起。第一電觸頭、第二電觸頭和接合電阻被布置成使得當(dāng)接合第一連接件和第二連接件時(shí),第一電觸頭僅在克服該電阻之后接觸第二電觸頭。
德國(guó)實(shí)用新型de202012003170u1描述了一種用于高電流應(yīng)用的安全系統(tǒng),其包括高電流保險(xiǎn)絲和包圍高電流保險(xiǎn)絲的電絕緣外殼,該外殼被實(shí)現(xiàn)為用于與匹配的連接器電接觸和機(jī)械連接的插入式連接器。
德國(guó)專利de102011050695b3描述了一種電插入式連接器,其包括具有小的外形尺寸的插頭和插座。對(duì)于約10kw的開關(guān)功率,插入式連接器在電負(fù)載下是可斷開的,由此可能出現(xiàn)的電弧被出氣材料的氣體熄滅。為了熄滅電弧,電弧被限制為較小的、可能是寬廣的間隙,使得滅火氣體可以有效地起作用。
德國(guó)專利申請(qǐng)de2449035a1描述了一種通過與包括公接觸元件的互補(bǔ)連接部連接或斷開而用于連接或斷開高壓電路的可分離的母連接部,其中,母連接部包括具有第一端和第二端的殼體、軸向延伸穿過所述殼體的通道、以及位于所述殼體的通道中的接觸布置。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的
本發(fā)明的目的是提供一種具有第一連接部和第二連接部的插入式連接器,其設(shè)計(jì)成使得當(dāng)連接和斷開連接部時(shí)可靠地抑制電弧的形成。
本發(fā)明的概要
根據(jù)本發(fā)明,提供了一種連接部,連接部被配置成與另一連接部連接。連接部包括至少一個(gè)接觸元件,該至少一個(gè)接觸元件被配置成用于建立與另一連接部的至少一個(gè)電連接;以及保持套筒,保持套筒被配置成用于容納另一連接部的鎖定銷,其中,保持套筒包括處于中間位置處的第一反向鎖定元件和在最終位置處的第二反向鎖定元件。
連接部包括具有兩個(gè)反向鎖定元件的保持套筒。當(dāng)將連接部與另一連接部連接時(shí),以兩個(gè)步驟進(jìn)行連接。首先,另一連接部的鎖定銷接合在中間位置處。然后,具有鎖定銷的另一個(gè)連接部從中間位置移動(dòng)到最終位置。因此,實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)明確的連接過程和斷開過程,這在連接部例如在電負(fù)載下連接和斷開的情況下尤其重要。在這種情況下,中間位置可以例如防止電弧的形成。
此外,根據(jù)本發(fā)明,提供了一種插入式連接器。插入式連接器包括具有至少一個(gè)第一接觸元件的第一連接部和具有至少一個(gè)第二接觸元件的第二連接部,其中,第一連接部被配置成用于與第二連接部連接和斷開。第一連接部包括鎖定銷,并且第二連接部包括被配置成用于容納鎖定銷的保持套筒,其中,除了至少一個(gè)第一接觸元件和至少一個(gè)第二接觸元件之外,鎖定銷和保持套筒也構(gòu)成機(jī)械機(jī)構(gòu)。鎖定銷和保持套筒之間的機(jī)械相互作用被配置成,在連接或斷開第一連接部和第二連接部的過程期間,用于執(zhí)行所述至少一個(gè)第一接觸元件相對(duì)于所述至少一個(gè)第二接觸元件的預(yù)定運(yùn)動(dòng)模式。
當(dāng)將第一連接部與第二連接部連接或者將第一連接部與第二連接部斷開時(shí),連接或斷開過程的力度由鎖定銷和保持套筒之間的機(jī)械相互作用控制。在連接或斷開第一連接部和第二連接部的過程期間,鎖定銷和保持套筒之間的機(jī)械相互作用被配置成用于執(zhí)行所述至少一個(gè)第一接觸元件和所述至少一個(gè)第二接觸元件之間的預(yù)定運(yùn)動(dòng)模式。運(yùn)動(dòng)模式至少部分地確定至少一個(gè)第一接觸元件相對(duì)于至少一個(gè)第二接觸元件的位置、速度和加速度的時(shí)間變化。鎖定銷例如可以包括一個(gè)或多個(gè)鎖定元件,其中,所述鎖定元件適于與保持套筒的相應(yīng)的反向鎖定元件接合。鎖定元件和相應(yīng)的反向鎖定元件之間的相互作用例如可以確定沿著鎖定銷相對(duì)于保持套筒的相對(duì)運(yùn)動(dòng)路徑的靜止位置或時(shí)間延遲。此外,可以沿著鎖定銷相對(duì)于保持套筒的相對(duì)運(yùn)動(dòng)路徑在預(yù)定位置處設(shè)定力屏障,其中,需要預(yù)定力來克服各個(gè)力屏障。因此,實(shí)現(xiàn)了:鎖定銷和保持套筒之間的機(jī)械相互作用確定了連接過程和斷開過程的力度。因此,在連接過程或斷開過程期間,建立和中斷至少一個(gè)第一接觸元件和至少一個(gè)第二接觸元件之間的一個(gè)或多個(gè)電連接的力度由鎖定銷和保持套筒之間的機(jī)械相互作用控制。例如,可以確保一個(gè)或多個(gè)電連接被快速建立或中斷,這在當(dāng)建立或中斷負(fù)載下的電連接時(shí)尤其重要,以便防止電弧的形成。
此外,根據(jù)本發(fā)明,提供了一種用于將第一連接部與第二連接部連接的方法。第一連接部包括至少一個(gè)第一接觸元件和鎖定銷,并且第二連接部包括至少一個(gè)第二接觸元件和被配置成用于容納鎖定銷的保持套筒。除了所述至少一個(gè)第一接觸元件和所述至少一個(gè)第二接觸元件之外,所述鎖定銷和所述保持套筒也構(gòu)成機(jī)械機(jī)構(gòu)。該方法包括將第一連接部與第二連接部連接,其中,在連接過程期間,在鎖定銷和保持套筒之間的機(jī)械相互作用執(zhí)行所述至少一個(gè)第一接觸元件相對(duì)于所述至少一個(gè)第二接觸元件的預(yù)定運(yùn)動(dòng)模式。
在連接過程期間,通過鎖定銷和保持套筒之間的機(jī)械相互作用來確定第二連接部相對(duì)于第一連接部的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力度。因此,實(shí)現(xiàn)了:根據(jù)預(yù)定運(yùn)動(dòng)模式建立了至少一個(gè)第一接觸元件和至少一個(gè)第二接觸元件之間的電連接。因此,可以在連接過程期間預(yù)先確定所需的力、加速度和靜止位置。
根據(jù)本發(fā)明,提供了一種用于將第一連接部與第二連接部斷開的方法。第一連接部包括至少一個(gè)第一接觸元件和鎖定銷,并且第二連接部包括至少一個(gè)第二接觸元件和被配置成用于容納鎖定銷的保持套筒。除了所述至少一個(gè)第一接觸元件和所述至少一個(gè)第二接觸元件之外,所述鎖定銷和所述保持套筒也構(gòu)成機(jī)械機(jī)構(gòu)。該方法包括將第一連接部與第二連接部斷開,其中,在斷開過程期間,所述鎖定銷和所述保持套筒之間的機(jī)械相互作用執(zhí)行所述至少一個(gè)第一接觸元件相對(duì)于所述至少一個(gè)第二接觸元件的預(yù)定運(yùn)動(dòng)模式。
在斷開過程期間,第二連接部相對(duì)于第一連接部的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力度由鎖定銷和保持套筒之間的機(jī)械相互作用確定。因此,根據(jù)預(yù)定的運(yùn)動(dòng)模式,至少一個(gè)第一接觸元件和至少一個(gè)第二接觸元件之間的電連接被中斷。因此,可以在斷開過程期間預(yù)先確定所需的力、加速度和靜止位置。
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式
可以單獨(dú)或組合應(yīng)用的本發(fā)明的優(yōu)選特征將在下文和從屬權(quán)利要求中討論。
優(yōu)選地,所述至少一個(gè)第一接觸元件包括以下部件中的至少一個(gè):一個(gè)或多個(gè)連接器銷和一個(gè)或多個(gè)連接器插座,所述一個(gè)或多個(gè)連接器插座被配置成容納第二連接部的相應(yīng)連接器銷。每個(gè)連接部包括連接器銷或連接器插座或連接器銷和連接器插座二者。當(dāng)將第一連接部與第二連接部連接時(shí),第一連接部的連接器銷插入到第二連接部的相應(yīng)連接器插座中,并且第一連接部的連接器插座容納第二連接部的相應(yīng)連接器銷。
優(yōu)選地,所述至少一個(gè)第二接觸元件包括以下部件中的至少一個(gè):一個(gè)或多個(gè)連接器銷和一個(gè)或多個(gè)連接器插座,所述一個(gè)或多個(gè)連接器插座被配置成容納第一連接部的相應(yīng)連接器銷。
優(yōu)選地,預(yù)定運(yùn)動(dòng)模式至少部分地確定至少一個(gè)第一接觸元件相對(duì)于至少一個(gè)第二接觸元件的位置、速度和加速度的時(shí)間變化。
優(yōu)選地,預(yù)定運(yùn)動(dòng)模式包括以下中的至少一個(gè):在第一連接部相對(duì)于第二連接部的預(yù)定位置處的一個(gè)或多個(gè)靜止位置,第一連接部相對(duì)于第二連接部的預(yù)定位置處的一個(gè)或多個(gè)遲延或時(shí)間延遲,所述第一連接部相對(duì)于所述第二連接部的預(yù)定位置處的一個(gè)或多個(gè)力屏障,每個(gè)所述力屏障需要預(yù)定的最小力來克服各個(gè)力屏障。例如,鎖定銷可以包括鎖定元件,并且保持套筒可以包括一個(gè)或多個(gè)對(duì)應(yīng)的反向鎖定元件。鎖定元件和反向鎖定元件之間的機(jī)械相互作用可能例如在預(yù)定位置處引起遲延和時(shí)間延遲。此外,當(dāng)鎖定元件與相應(yīng)的反向鎖定元件接合時(shí),例如可能需要一定的力來將鎖定元件與反向鎖定元件脫離。因此,可以沿著第一連接部相對(duì)于第二連接部的相對(duì)運(yùn)動(dòng)路徑建立力屏障。
優(yōu)選地,除了至少一個(gè)第一接觸元件和至少一個(gè)第二接觸元件之外,鎖定銷和保持套筒也構(gòu)成獨(dú)立的機(jī)械機(jī)構(gòu)。鎖定銷和保持套筒例如可以被實(shí)現(xiàn)為限制在插入式連接器的與第一接觸元件和第二接觸元件分離的特定部分的不同的機(jī)械機(jī)構(gòu)。
優(yōu)選地,鎖定銷和保持套筒被配置成不用于建立電連接。鎖定銷和保持套筒被設(shè)計(jì)用于機(jī)械上相互作用。它們不一定實(shí)現(xiàn)任何電功能。電連接僅建立在至少一個(gè)第一接觸元件和至少一個(gè)第二接觸元件之間。
優(yōu)選地,鎖定銷包括一個(gè)或多個(gè)鎖定元件,其中,保持套筒包括一個(gè)或多個(gè)反向鎖定元件,并且其中,鎖定元件中的至少一個(gè)被配置成用于與至少一個(gè)反向鎖定元件接合。
優(yōu)選地,至少一個(gè)鎖定元件被實(shí)現(xiàn)為突出物,并且反向鎖定元件中的至少一個(gè)被實(shí)現(xiàn)為邊緣或凹陷部,其中,至少一個(gè)突出物被配置成用于與至少一個(gè)邊緣或凹陷部接合。優(yōu)選地,至少一個(gè)鎖定元件被實(shí)現(xiàn)為邊緣或凹陷部,并且反向鎖定元件中的至少一個(gè)被實(shí)現(xiàn)為突出物,其中,至少一個(gè)突出物被配置成與至少一個(gè)邊緣或凹陷部接合。
優(yōu)選地,鎖定銷包括鎖定元件,并且保持套筒包括處于中間位置處的第一反向鎖定元件和處于最終位置處的第二反向鎖定元件,并且鎖定銷的鎖定元件被配置成用于與第一反向鎖定元件或與第二反向鎖定元件接合。當(dāng)?shù)谝贿B接部與第二連接部連接時(shí),第一連接部的鎖定銷插入到第二連接部的保持套筒中,由此鎖定銷的鎖定元件在中間位置處與第一反向鎖定元件接合。第一反向鎖定元件限定用于鎖定銷的中間靜止位置。為了使鎖定元件與第一反向鎖定元件脫離并且將鎖定銷移動(dòng)到第二反向鎖定元件,必須向連接部施加預(yù)定的最小力,以克服力屏障。因此,確保在連接過程期間鎖定銷快速地從中間位置移動(dòng)到最終位置。
在相反的方向上,當(dāng)?shù)谝贿B接部與第二連接部斷開時(shí),鎖定銷的鎖定元件最初與第二反向鎖定元件接合。為了使鎖定元件與第二反向鎖定元件脫離并且將鎖定銷移動(dòng)到第一反向鎖定元件,需要預(yù)定最小力,以便克服力屏障。因此,確保在斷開過程期間鎖定銷快速地從最終位置移動(dòng)到中間位置。因此,鎖定銷和保持套筒之間的機(jī)械相互作用限定了連接過程和斷開過程的預(yù)定時(shí)刻。
優(yōu)選地,在鎖定銷的中間位置處,至少一個(gè)第一接觸元件與至少一個(gè)第二接觸元件電斷開,并且在鎖定銷的最終位置處,在至少一個(gè)第一接觸元件和所述至少一個(gè)第二接觸元件之間建立至少一個(gè)電連接。當(dāng)連接第一連接部和第二連接部時(shí),鎖定元件首先與第一反向鎖定元件接合。在該中間位置中,在第一接觸元件和第二接觸元件之間還沒有電連接。為了將鎖定銷從中間位置移動(dòng)到最終位置,鎖定元件必須與第一反向鎖定元件脫離,這需要預(yù)定強(qiáng)度的力。在最終位置中,在至少一個(gè)第一接觸元件和至少一個(gè)第二接觸元件之間建立至少一個(gè)電連接。通過要求最小強(qiáng)度的力,確??焖俳㈦娺B接。此外,當(dāng)將第一連接部與第二連接部斷開時(shí),需要預(yù)定強(qiáng)度的力將鎖定元件與第二反向鎖定元件斷開脫離。因此,電連接被快速中斷。特別是當(dāng)例如在電負(fù)載下連接或斷開連接部時(shí),需要快速建立和中斷電連接,以便抑制電弧的形成。
優(yōu)選地,鎖定元件被實(shí)施為突出物,其中,第一反向鎖定元件被實(shí)施為第一邊緣或第一凹陷部,并且第二反向鎖定元件被實(shí)施為第二邊緣或第二凹陷部,并且其中,鎖定銷的突出物被配置成用于與保持套筒的第一邊緣或第一凹陷部或與保持套筒的第二邊緣或第二凹陷部接合。
優(yōu)選地,第一連接部是連接插頭,其中,至少一個(gè)第一接觸元件是一個(gè)或多個(gè)連接器銷。
優(yōu)選地,第一連接部被配置成用于被插入到第二連接部中。將第一連接部插入到第二連接部中的過程可以例如包括將第一連接部的連接器銷插入到第二連接部的相應(yīng)的連接器插座中。
優(yōu)選地,在鎖定元件在中間位置處與第一反向鎖定元件接合并且向連接部施加預(yù)定最小強(qiáng)度的指向內(nèi)的力的情況下,鎖定銷的鎖定元件被配置成與第一反向鎖定元件斷開,移動(dòng)到最終位置并且與第二反向鎖定元件接合。在連接過程中,鎖定元件最初在中間位置處與第一反向鎖定元件接合。需要一定的力來克服力屏障,以便使鎖定元件與第一反向鎖定元件脫離。然后,鎖定元件可以移動(dòng)到最終位置,在該最終位置處,它與第二反向鎖定元件接合。
優(yōu)選地,當(dāng)從中間位置移動(dòng)到最終位置時(shí),預(yù)定最小強(qiáng)度的指向內(nèi)的力引起第一連接部相對(duì)于第二連接部的預(yù)定最小加速度。因此,確保兩個(gè)連接部快速連接,其中插入式操作的時(shí)刻由鎖定銷和保持套筒之間的相互作用控制。
優(yōu)選地,選擇預(yù)定最小加速度以防止在第一接觸元件和第二接觸元件的任意之間形成電弧。因此,避免了電觸頭的磨損和毀壞,并且實(shí)現(xiàn)了插入式連接器的更可靠的操作。
優(yōu)選地,在鎖定元件在最終位置處與第二反向鎖定元件接合并且向連接部施加預(yù)定最小強(qiáng)度的指向外的力的情況下,鎖定銷的鎖定元件被配置成在最終位置處與第二反向鎖定元件脫離,移動(dòng)到中間位置并與第一反向鎖定元件接合。最初,鎖定銷的鎖定元件在最終位置處與第二反向鎖定元件接合?,F(xiàn)在,必須克服一定的力屏障,以便使鎖定元件與第二反向鎖定元件脫離并將其移動(dòng)到第一反向鎖定元件。從那,鎖定銷可以完全地從保持套筒中拉出。
優(yōu)選地,當(dāng)從最終位置移動(dòng)到中間位置時(shí),預(yù)定最小強(qiáng)度的指向外的力引起第一連接部相對(duì)于第二連接部的預(yù)定最小加速度。因此,通過鎖定銷的鎖定元件與保持套筒中的第一反向鎖定元件和第二反向鎖定元件的相互作用來控制拔出過程的時(shí)刻。通過需要一定最小力,確保連接部快速地拔出。因此,時(shí)刻由鎖定銷和保持套筒之間的機(jī)械相互作用來控制。
優(yōu)選地,選擇預(yù)定最小加速度以防止第一接觸元件和第二接觸元件中的任意之間形成電弧。
優(yōu)選地,當(dāng)?shù)诙B接部與第一連接部脫離時(shí),在第一反向鎖定元件處的鎖定元件的接合引起時(shí)間延遲,該時(shí)間延遲確保在至少一個(gè)第一接觸元件和至少一個(gè)第二接觸元件之間的電弧熄滅。當(dāng)在斷開第一連接部和第二連接部的過程中,鎖定元件經(jīng)過第一反向鎖定元件時(shí),鎖定元件與第一反向鎖定元件接合,這在斷開操作期間導(dǎo)致相應(yīng)的時(shí)間延遲。由第一反向鎖定元件引起的這種額外的時(shí)間延遲有助于熄滅可能在接觸元件之間形成的任何電弧。因此,可以通過鎖定銷的鎖定元件與保持套筒中的反向鎖定元件的機(jī)械相互作用來實(shí)施額外的延遲。
優(yōu)選地,鎖定元件被實(shí)施為在鎖定銷的外表面處的突出物。進(jìn)一步優(yōu)選地,使突出物脫離所需的最小力由以下中的至少一個(gè)來確定:突出物的形狀、突出物的尺寸、突出物的邊緣的傾斜角度。將突出物與第一反向鎖定元件或第二反向鎖定元件脫離所需的力主要取決于突出物的形狀和尺寸。通過改變這些參數(shù),可以根據(jù)各種應(yīng)用的要求來選擇用于脫離突出物所需的力。
優(yōu)選地,鎖定銷的至少一個(gè)端部被實(shí)施為有槽套筒,有槽套筒為鎖定元件提供彈性支撐。當(dāng)使鎖定元件與第一反向鎖定元件或第二反向鎖定元件脫離時(shí),有槽套筒被壓在一起。因此,有槽套筒的性質(zhì)決定了用于使鎖定元件脫離所需的最小力。
優(yōu)選地,第一反向鎖定元件被實(shí)施為在保持套筒的內(nèi)表面處的第一周向凹陷部。優(yōu)選地,第二反向鎖定元件被實(shí)施為在保持套筒的內(nèi)表面處的第二周向凹陷部。進(jìn)一步優(yōu)選地,所述鎖定銷的突出物被配置成用于與所述保持套筒的所述內(nèi)表面上的所述第一周向凹陷部或與所述第二周向凹陷部接合。
優(yōu)選地,所述第一連接部和所述第二連接部被配置成在電負(fù)載下連接和斷開。通過這種類型的插入式連接器,當(dāng)連接和斷開該連接部時(shí)不必關(guān)閉電源。因此,連接和斷開的過程必須快速進(jìn)行。
優(yōu)選地,插入式連接器被配置成用在防爆環(huán)境中。對(duì)于在防爆環(huán)境中操作,抑制電弧是絕對(duì)必要的。當(dāng)斷開連接部時(shí),連接部的電觸頭暴露到各自的環(huán)境中。在這個(gè)時(shí)間點(diǎn),必須確保電弧熄滅。
優(yōu)選地,鎖定銷位于第一連接部的前表面的中心處。進(jìn)一步優(yōu)選地,保持套筒位于第二連接部的前表面的中心處。因此,獲得對(duì)稱的設(shè)置,其中力居中地施加到所述鎖定銷和所述保持套筒。
優(yōu)選地,在第一連接部的前表面處,多個(gè)連接器銷圍繞該鎖定銷布置。優(yōu)選地,在第二連接部的前表面處,多個(gè)連接器插座圍繞保持套筒布置。
附圖說明
借助于示意性附圖,更詳盡地示出了本發(fā)明。
附圖示意性示出:
圖1:圖1示出插入式連接器的插座部;
圖2:圖2示出插入式連接器的連接器部,其與圖1所示的插座部匹配;
圖3a:圖3a示出保持套筒的縱向部分,保持套筒位于插座部的前表面的中心處;
圖3b:圖3b示出鎖定銷的縱向部分,鎖定銷位于連接器部的前表面的中心處;
圖4a:圖4a示出插座部的縱向部分;
圖4b:圖4b示出連接器部的縱向部分;
圖5:圖5示出處于插入狀態(tài)中的插座部和連接器部;
圖6a:圖6a示出連接器部如何與插座部插在一起;
圖6b:圖6b示出處于中間位置中的連接部,其中,連接器銷和對(duì)應(yīng)的連接器插座之間的電接觸斷開。
具體實(shí)施方式
在下文中對(duì)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。
在圖1中,示出了插入式連接器的插座部1,并且在圖2中,示出了對(duì)應(yīng)的連接器部2。插座部1包括圍繞插座部1的中心周向布置的多個(gè)連接器插座3。相應(yīng)地,連接器部2包括圍繞連接器部2的中心周向布置的多個(gè)連接器銷4,其中,每個(gè)連接器銷4的下部被絕緣套管5覆蓋。當(dāng)連接器部2插入到插座部1上時(shí),每個(gè)連接器銷4插入到對(duì)應(yīng)的連接器插座3中,從而在各個(gè)連接器銷4和連接器插座3之間建立電連接。因此,當(dāng)連接器部2插入到插座部1上時(shí),在連接器部2和插座部1之間建立總共八個(gè)電連接。
插座部1的殼體6包括在軸向方向上延伸的多個(gè)肋7。相應(yīng)地,連接器部2的殼體8包括多個(gè)狹槽9。肋7配置成用于與狹槽9接合,以確保連接器部2相對(duì)于插座部1的所需定向。連接器部2還包括具有卡口配件的環(huán)形蓋10,在連接器部2已經(jīng)插入到插座部1上之后,環(huán)形蓋10用于固定插入式連接器。環(huán)形蓋10的卡口配件配置成用于與插座部1的相應(yīng)卡口配件接合,以便緊固環(huán)形蓋10并保護(hù)插入式連接。
圖1所示的插座部1和圖2所示的連接器部2被配置為在電負(fù)載下連接和斷開。當(dāng)在電負(fù)載下連接和斷開連接器部2和插座部1時(shí),出現(xiàn)了這樣的問題:在連接器銷4和相應(yīng)的連接器插座3之間可能形成電弧。電弧的形成可能導(dǎo)致電觸頭的腐蝕和碳化并且導(dǎo)致塑料部件的部分熔化。在防爆區(qū)域,光弧的形成會(huì)帶來嚴(yán)重的安全危害。因此,在適用于防爆區(qū)域的插入式連接器中,電弧的形成是完全不可接受的。
為了防止電弧的形成,圖2所示的連接器部2包括位于連接器部的前表面中心處的鎖定銷12。相應(yīng)地,插座部1包括位于插座部的前表面的中心處的保持套筒13。當(dāng)連接器部2插入到插座部1上時(shí),鎖定銷12插入到保持套筒13中。鎖定銷12包括被實(shí)現(xiàn)為咬合(snap-in)構(gòu)件的鎖定元件,該咬合部件被配置成用于接合在保持套筒13的兩個(gè)可能的咬合位置中的一個(gè)咬合位置處。
圖3a示出了保持套筒13的縱截面,并且圖3b示出了鎖定銷12的縱截面。第一反向鎖定元件位于保持套筒13的內(nèi)壁中,第一反向鎖定元件被實(shí)現(xiàn)為位于中間咬合位置的第一周向凹陷部(recess)14。進(jìn)一步向內(nèi),設(shè)置有第二反向鎖定元件,第二反向鎖定元件在最終咬合位置處被實(shí)施為第二周向凹陷部15。第二周向凹陷部15位于距第一周向凹陷部14一定距離16處。
圖3b示出了相應(yīng)的鎖定銷12。當(dāng)連接器部2插入到插座部1上時(shí),鎖定銷12插入到保持套筒13中。當(dāng)連接器部2被拔出時(shí),鎖定銷12被拉出保持套筒13。如圖3b所示,鎖定銷12包括實(shí)現(xiàn)為突出物(protrusion)的咬合構(gòu)件17。鎖定銷12的前部18被實(shí)現(xiàn)為有槽(slotted)套筒,有槽套筒為突出物提供彈性支撐。
當(dāng)連接器部2插入到插座部1上時(shí),咬合構(gòu)件17首先與第一周向凹陷部14接合。咬合構(gòu)件17現(xiàn)在位于保持套筒13的中間咬合位置處。為了使鎖定銷12在向內(nèi)方向上進(jìn)一步運(yùn)動(dòng),必須向鎖定銷12施加指向內(nèi)的推力19。如果指向內(nèi)的推力19超過預(yù)定的力限值,則咬合構(gòu)件17將與第一周向凹陷部14斷開,在向內(nèi)方向上移動(dòng)到第二周向凹陷部15,并與第二周向凹陷部15接合。因此,在向鎖定銷12施加足夠強(qiáng)度的指向內(nèi)的推力19的情況下,鎖定銷12將從中間的咬合位置移動(dòng)到保持套筒13的最終咬合位置。由于保持套筒13的構(gòu)造,指向內(nèi)的推力19必須超過預(yù)定的力限值。力限值例如取決于咬合構(gòu)件17的形狀和尺寸以及咬合構(gòu)件17的各個(gè)邊緣的傾斜角度。
通過需要具有一定強(qiáng)度的指向內(nèi)的推力19,確保鎖定銷12以預(yù)定最小速度從中間咬合位置移動(dòng)到最終咬合位置。在中間咬合位置處,在連接器銷4和連接器插座3之間尚沒有電接觸。當(dāng)移動(dòng)到最終咬合位置時(shí),連接器銷4分別與相應(yīng)的連接器插座3電接觸。通過執(zhí)行最小速度的該運(yùn)動(dòng),快速建立了連接器銷3和相應(yīng)的連接器插座4之間的電接觸,并且防止在連接器銷4和相應(yīng)的連接器插座3之間形成電弧。
接下來,將討論當(dāng)連接器部2從插座部1拔出時(shí)將發(fā)生什么事情。開始,鎖定銷12完全插入在保持套筒13中,其中咬合構(gòu)件17與第二周向凹陷部15接合。為了使鎖定銷12從最終咬合位置縮回,指向外的拉力20施加到鎖定銷12。如果指向外的拉力20超過預(yù)定的力限值,則咬合構(gòu)件17將與第二周向凹陷部15斷開,從最終咬合位置運(yùn)動(dòng)到中間咬合位置,并且與第一周向凹陷部14接合?,F(xiàn)在,鎖定銷12位于中間咬合位置處。如果指向外的拉力20持續(xù)地施加到連接器部2,則咬合構(gòu)件17也將與第一周向凹陷部14斷開,并且鎖定銷12將完全從保持套筒13拉出。
為了將鎖定銷12從最終咬合位置移動(dòng)到中間咬合位置(并且更遠(yuǎn)),指向外的拉力20必須超過預(yù)定的力限值。力限值例如取決于咬合構(gòu)件17的形狀和尺寸,以及取決于咬合構(gòu)件17的各個(gè)邊緣的傾斜角度。因此,確保指向外的拉力20具有一定大小,并且因此,鎖定銷12以預(yù)定的最小速度從最終咬合位置移動(dòng)到中間咬合位置。當(dāng)從最終咬合位置移動(dòng)到中間咬合位置時(shí),連接器銷4和連接器插座3之間的電連接被分別中斷。在中間咬合位置處,在連接器銷4和連接器插座3之間沒有電接觸。通過執(zhí)行最小速度的該運(yùn)動(dòng),連接器銷3和連接器插座4之間的電接觸被快速中斷,并且在連接器銷4和相應(yīng)的連接器插座3之間可能形成的電弧被熄滅。
當(dāng)從保持套筒13拉出鎖定銷12時(shí),咬合構(gòu)件17與第一周向凹陷部14接合達(dá)至少一定的時(shí)間間隔,該時(shí)間間隔引起中間咬合位置處的時(shí)間延遲。在該時(shí)間延遲期間,在連接器銷4和相應(yīng)的連接器插座3之間的任何電弧被可靠地熄滅。中間咬合位置處的時(shí)間延遲足夠長(zhǎng)以終止和熄滅任何電弧。因此,當(dāng)咬合構(gòu)件17被拉出第一周向凹陷部14時(shí),不再存在任何電弧。在中間咬合位置處的預(yù)定時(shí)間延遲是重要的安全特征,特別是對(duì)于在防爆環(huán)境中的應(yīng)用而言是重要的安全特征。
圖4a示出了插座部1的縱截面。在該縱截面中,描繪了兩個(gè)連接器插座3,其中每個(gè)連接器插座3包括具有薄片插座(lamellasocket)22的觸頭套筒21。薄片插座22包括從所有側(cè)面壓抵在插入式連接器銷4上的向內(nèi)彈性彎曲的多個(gè)薄片,并因此在連接器銷4和連接器插座3之間建立電接觸??商孢x地,可以使用具有鋼絲彈簧觸頭或槽孔套筒的連接器插座。插座部1還包括用于電連接觸頭套筒(contactsleeve)21的連接線23。連接器插座3圍繞保持套筒13而布置,保持套筒13位于插座部的前表面的中心處。插座部1容納在殼體6中。
圖4b示出了相應(yīng)的連接器部2的縱截面。連接器部2包括多個(gè)連接器銷4,其中每個(gè)連接器銷4適于被插入到插座部1的相應(yīng)的連接器插座3中。每個(gè)連接器銷4的下部被絕緣套管5覆蓋。連接器部2還包括用于電連接連接器銷4的多個(gè)連接線24。連接器銷4圍繞鎖定銷12周向布置,其中鎖定銷12位于連接器部的中心處。鎖定銷12被配置成用于插入到插座部1的保持套筒13中,由此鎖定銷的咬合構(gòu)件17可以與第一周向凹陷部14或與第二周向凹陷部15接合。連接器部2被殼體8包圍并且包括環(huán)形蓋10,其中環(huán)形蓋10可以緊固在插座部的殼體6處。
圖5示出了插座部1和連接器部2的縱截面,其中連接器部2完全插入到插座部1中。每個(gè)連接器銷4插入到對(duì)應(yīng)的連接器插座3中,并且由于存在的薄片插座22,故建立了可靠的電接觸。鎖定銷12完全插入到保持套筒13中,其中鎖定銷的咬合構(gòu)件與第二周向凹陷部15接合。連接器部2的殼體8與插座部1的殼體6重疊,并且環(huán)形蓋10被緊固在殼體6處的相應(yīng)的對(duì)應(yīng)部處。
從圖5可以看到,鎖定銷12和保持套筒13一起形成機(jī)械模塊,該機(jī)械模塊被配置成用于控制插入式連接器的連接部的插入和拔出的力度。然而,在連接器銷4和相應(yīng)的連接器插座3之間僅建立電連接。在圖5的示例中,鎖定銷12和保持套筒13不執(zhí)行任何電功能。鎖定銷12和保持套筒13單獨(dú)負(fù)責(zé)控制當(dāng)將連接器部2插入到插座部1中時(shí)以及當(dāng)將連接器部2從插座部1拔出時(shí)的動(dòng)態(tài)方面和時(shí)刻。
在圖6a和圖6b中,示出了連接器部2如何從插座部1中拔出。在圖6a中,連接器部2已被拉出,由此鎖定銷12的咬合構(gòu)件17接觸保持套筒的第二周向凹陷部15的最右邊緣。在連接器部2的這個(gè)位置中,連接器銷4和相應(yīng)的連接器插座3之間的電連接尚未被破壞。為了使連接器部2進(jìn)一步向外運(yùn)動(dòng),必須克服一定拉出阻力,因?yàn)殒i定銷的咬合構(gòu)件17必須從第二周向凹陷部15斷開并移動(dòng)到第一周向凹陷部14,由此彈性安裝的咬合構(gòu)件17被壓在一起。因此,為了將連接器部2從最終咬合位置拉到中間咬合位置,需要一定強(qiáng)度的指向外的拉力20。因此,確保連接器部2以預(yù)定速度從最終咬合位置移動(dòng)到中間咬合位置,從而防止電弧的形成。
在圖6b中,連接器部2已經(jīng)到達(dá)中間咬合位置處,由此鎖定銷的咬合構(gòu)件17與保持套筒13的第一周向凹陷部14接合。在該中間咬合位置中,連接器銷4和相應(yīng)的連接器插座3之間無電接觸。通常,連接器部2的快速移動(dòng)不允許形成電弧。但是即使在連接器插座3和相應(yīng)的連接器銷4之間存在任何電弧,當(dāng)咬合構(gòu)件17與第一周向凹陷部14接合時(shí)的時(shí)間間隔期間,該電弧將熄滅。第一周向凹陷部14在連接器部2被完全拉出之前執(zhí)行一定時(shí)間延遲。該時(shí)間延遲是重要的安全特征,因?yàn)樗兄诜乐闺娀。@在防爆領(lǐng)域是特別重要的。然后,從中間咬合位置,連接器部2可從插座部1中拉出。
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?cè)跈?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插座部
2連接器部
3連接器插座
4連接器銷
5絕緣套筒
6殼體
7肋
8殼體
9狹槽
10環(huán)形蓋
12鎖定銷
13保持套筒
14第一周向凹陷部
15第二周向凹陷部
16凹陷部之間的距離
17咬合構(gòu)件
18前部分
19指向內(nèi)的推力
20指向外的推力
21觸頭套筒
22薄片插座
23連接線
24連接線