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CN106953196B - 电插接连接器以及配备该电插接连接器的车辆 - Google Patents

电插接连接器以及配备该电插接连接器的车辆 Download PDF

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CN106953196B CN201710171505.8A CN201710171505A CN106953196B CN 106953196 B CN106953196 B CN 106953196B CN 201710171505 A CN201710171505 A CN 201710171505A CN 106953196 B CN106953196 B CN 106953196B
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Abstract

本发明涉及一种用于车辆的电插接连接器(1)，特别是高压插接连接器。该插接连接器(1)包括：具有插头壳体(3)的插头(2)；容纳在所述插头壳体(3)中的一个或多个电接触部分(4)；具有插座壳体(7)的插座(6)；和至少部分地包住插头壳体(3)和插座壳体(7)的屏蔽壳(9)。根据本发明，屏蔽壳(9)在连接区域中具有附接凸缘(10)，该附接凸缘延伸到可与其连接的配对件(12)。屏蔽壳(9)的接合脊(20)在插接连接器(1)的纵向(L)上与附接凸缘(10)间隔开，并且至少以形状配合的方式接合在插头壳体(3)的接合通道(17)中。

Description

电插接连接器以及配备该电插接连接器的车辆
技术领域
本发明涉及一种电插接连接器，尤其涉及一种用于车辆的高压插接连接器。这种类型的连接器特别好地适用于机动车辆，特别是混合动力或电动车辆的高压车载电路系统中的插接连接。车辆中的优选应用的一个示例是插接连接器与车辆的驱动单元或马达的电接触。本发明还涉及具有这种插接连接器的车辆。
背景技术
现有技术中已知在高压车载电路系统中使用的插接连接和插接连接器。例如，申请号为102015104377.7和102015114080.2的两个已公开的德国专利申请描述了一种适于在高压车载电路系统中使用的电插接连接器。
其中描述的接触部分具有套筒，该套筒形成用于将在插入方向插入的插入式触头的容纳空间。接触弹簧附接在套筒的内部中并且适于被可移动的锁定螺栓在容纳空间的方向上推动以用于插入式接触。配备有其接触部分的电插接连接器使得插入和拔出插入式触头变得容易。
DE 10 2015 114 080 A1的教导特别地导致电插接连接或电插接连接器的良好的抗振性。因此，尽管该插接连接器已经具有相对较高程度的抗振性，但是仍期望进一步改善插接连接的抗振性，因为这将导致在必要时更好地适用于接触车辆的驱动单元或马达。
例如，从DE 10 2014 019 620 A1、US 2010/0261363A1和US 5 890 922 A中也已知其它插接式触头。
发明内容
因此，本发明的目的是使用尽可能简单的结构方案来提供一种具有良好的抗振性并且理想地也适合于接触车辆的马达的电插接连接器。
该目的通过独立权利要求的主题来实现。本发明的有利的进一步改进在从属权利要求、说明书和附图中详细说明。
根据本发明的电插接连接器——其特别适合用作车辆的高压车载电路系统中的高压插接连接器——具有至少一个电接触部分。例如，这种类型的接触部分在后公开的德国专利申请102015104377和同样后公开的德国专利申请102015114080中描述，所述两个申请的内容被并入本申请中。接触部分在85℃时具有高达180安培的高载流能力。在这种连接中，“高压”可以理解为等于至少约48V，但优选60V或更高，还优选400V直至约650到1000V的电压。这种类型的车载电路系统在例如机动车辆中的子系统中或者在混合动力或电动车辆中的驱动和辅助动力单元中使用。
电插接连接器还包括容纳接触部分的插头壳体和至少部分地包围插头壳体的屏蔽壳。还可以在插头壳体中容纳多个接触部分，由此除了单极连接器之外，使得插接连接器可以具有多个极，例如具有三个极。在这种连接中，屏蔽壳可以理解为用于电插接连接器的壳体状的罩，以防止或减少电场或电磁场的发射或入射。为此，在多极插头的情况下作为总屏蔽实施的屏蔽壳由金属材料制成，该金属材料为了轻质结构的目的而可以是铝或铝合金，并同时确保良好的导电性。插接连接器的屏蔽壳在连接区域中具有附接凸缘，附接凸缘延伸到适于连接到插接连接器或插头壳体和/或屏蔽壳的配对件。屏蔽壳具有接合脊，该接合脊在插接连接器的纵向上与附接凸缘间隔开，其也平行于插接连接器的插入方向。为了在组装状态下、即当安装在车辆中时能够实现插接连接器的良好的抗振性，接合脊至少以形状配合方式锁定到插头壳体的接合通道中。屏蔽壳的接合脊优选地在插接连接器的纵向方向上延伸。更具体地，这也可以是插塞方向。接合脊可以与屏蔽壳集成一体并且优选地在插接连接器的纵向、特别是在插塞方向上在屏蔽壳的内部突出。换句话说，接合脊朝向配对件延伸。通过这种方式，插头壳体可以压靠配对件，配对件可以是配对壳体、插座或其它配对件。这导致抗振性特别高。
因此，当屏蔽壳固定在附接凸缘上时，插头壳体被屏蔽壳按压到与附接凸缘配合的配对件上。这意味着插头壳体被夹持在屏蔽壳和固定到其上的配对件之间。附接凸缘和接合通道或接合脊之间的纵向间隙另外形成防倾斜布置。
由于这种构造，本发明的插接连接器产生特别好的或高度的抗振性以及良好的电磁兼容性，因为屏蔽壳能经由附接凸缘可靠地固定到配对件，该配对件可以是配对外壳、插座或其它配对件。此外，除了由与可连接其上的配对件之间的插接连接提供的保持之外，插头壳体还由屏蔽壳保持。试验表明，本发明的插接连接器能够实现根据规范LV 214，PG 17的抗振性严重等级4。因此，本发明的插接连接器适合在马达附近使用或用于与配备了插接连接器的车辆的的驱动单元或马达的直接接触。
本发明的特别有利的进一步扩展提供了插座壳体，插座壳体在端侧上具有支承凸缘以用于支承在配对件上。在这种情况下，附接凸缘以形状配合的方式包绕支承凸缘。一方面，支承凸缘被支承在配对件上，使得插座壳体和插入其中的插头壳体被夹紧在接合脊和配对件之间。另一方面，附接凸缘的内轮廓和支承凸缘的外轮廓以这样的方式形状配合地接合，使得插头壳体和插座壳体也沿插接连接器的周向方向固定。
为了通过简单地插塞在一起来容易地组装插接连接器，有利的是，接合通道对着插接连接器的插入方向或者对着接合脊延伸的方向打开。以这种方式，屏蔽壳的接合脊可以容易地插入接合通道中。
为了保持插头壳体和容纳在其中的接触部分尽可能无振动，有利的是，插头和插座以允许它们通过适配于它们的屏蔽壳压靠配对件的方式形成。为此，在面对配对件(可以是对向的外壳或插座)的接合脊的端部与插座壳体的抵接配对件的面之间的间隙基本上对应于接合通道的底部与抵接配对件的插座壳体的表面之间的间隙。这允许插头壳体被屏蔽壳压靠在配对件上或夹在这两个部分之间。插头壳体的机械自由度被这种方式限制到在插接连接器中实现特别高的抗振性的程度。
接合脊和/或接合通道有利地基本上是周向的，以允许保持力尽可能均匀地施加在插头壳体上，而不发生倾斜等。在这种情况下，插头壳体和屏蔽壳都不必是旋转对称的。相反，两个壳体可以在一侧或多侧上变平。
关于抗振性，已经证明有利的是，接合通道的外壁位于由接合脊和与该接合脊部相互作用的屏蔽壳壁形成的屏蔽壳凹槽中或与之接合。
为了实用起见，第一密封元件布置在接合通道的内壁与接合脊之间，以使插头壳体相对于屏蔽壳密封，从而防止环境影响。第一密封元件可以是插入到接合通道中的密封环。密封元件可以由橡胶、硅树脂或丁基合成橡胶制成。第一密封元件在此可以这样确定尺寸和/或形成，即由于其弹性，将屏蔽壳的接合脊横向于插接连接器的方向、即在垂直于纵向和/或插塞方向的方向上按压到外侧。因此，除了形状配合之外，接合脊和接合通道可能以摩擦配合方式接合。
为了优化密封不受可连接到接触部分的电线与插头壳体之间的环境影响，有利的是，在接合通道的内壁和可连接到接触部分的电线之间布置第二密封元件。该第二密封元件可以是沿纵向在电线上滑动的密封环。该密封元件可以由橡胶、硅树脂或丁基合成橡胶制成。
为了特别良好的密封作用，第一密封元件和第二密封元件可以通过接合通道的内壁在空间上彼此分离。以这种方式，两个密封元件中的每一个可以支承在接合通道的内壁上，使得内壁形成用于密封元件的配对支承。
为了优化屏蔽壳相对于诸如外壳部件的配对件的密封作用，有利的是，附接凸缘具有密封凹槽，第三密封元件位于该密封凹槽中。该第三密封元件例如可以是密封环。该密封元件可以由橡胶、硅树脂或丁基合成橡胶制成。
为了进一步改善抗振性，附接凸缘的内轮廓和插头壳体的端面区域中的外轮廓可以彼此形状配合地接合。
本发明还涉及具有上述实施例的一个或多个变型中的插接连接器的车辆。该车辆由于插接连接器的优良抗振性而具有高的功能可靠性。
附图说明
下面参考附图解释本发明的有利实施例。附图显示：
图1是通过附接装置固定到配对件的本发明的插接连接器的分解透视图；
图2是处于组装状态的图1所示插接连接器，和
图3是图1或图2所示的插接连接器的剖视图。
附图仅仅示意性地示出并且仅用于说明本发明。相同或类似的元件始终提供有相同的附图标记。
具体实施方式
图1示出了具有电插接连接器1的插接连接的分解透视图，该电插接连接器特别地用作车辆(未示出)的高压车载电路系统中的高压插接连接器。插接连接器1例如适于与车辆的马达电接触。
插接连接器1包括具有由塑料制成的插头壳体3的插头2，该插头壳体3适于容纳用于接触插入式触头5的电接触部分4(隐藏，即图1中未示出)。插入式触头5在这里是插接连接器1的插座6、特别是基座的一部分，所述插座具有由塑料制成并且将插入式触头5保持就位的插座壳体7。该实施例示出，例如插接连接器1具有三个极，意味着三个相邻的接触部分4全部容纳在插头壳体3中，用于与插座6的三个插入式触头5接触。插头2和插座3适于可拆卸地插接在一起。它们可以通过插头壳体3和插座壳体7固定或锁定在一起。图1还示出了电线8也联接到每个接触部分3。
插头壳体3和插座壳体7被至少部分地包围在屏蔽壳9中。屏蔽壳9在这里由铝或铝合金制成，具有良好的导电性并且相对较轻。屏蔽壳9具有形成于其上的一体的附接凸缘10，该附接凸缘10具有用于容纳紧固元件11的周向通孔(未进一步指示)。图1示出了紧固元件11在此可以以螺钉的形式提供。
在一个连接区域中，屏蔽壳9通过形成于其上的附接凸缘10借助于紧固元件11附接到配对件12上。在该实施例中，配对件是车辆马达(未示出)的铝或铝合金的外壳。插座6和/或插座壳体7通过夹持连接保持在配对件12上。为此，插座壳体7具有多个固定元件(未详细示出)，这些固定元件至少以形状配合的方式并且必要时以摩擦配合的方式接合到配对件12上。
此外，插座壳体7的支承凸缘14的环形端面13(参见图3)抵靠并支承在配对件12的面向插头2和插座3的一侧上，因此在该特定实施例中，支承在马达外壳的外部。这意味着插座壳体7在支承凸缘14上的面积比设置在配对件12中的、用于使插座壳体7的包括插入式触头5的附加部段通过的通孔15(参见图3)的直径更大。支承凸缘14设计成并适于由屏蔽壳9的附接凸缘10包绕，这导致这些部件以形状配合的方式连接。因此，附接凸缘10容纳支承凸缘14，并且它们的轮廓相应地彼此适配。
屏蔽壳9连接到含金属材料的织物管形式的总屏蔽16上，并且连接到屏蔽壳9的背离插头壳体3和/或附接凸缘10的端部的总屏蔽凸缘上。这样，插接连接器1和/或所得的插接连接被连续屏蔽。
图2示出了处于组装状态的图1所示的插接连接器1，其中电线8和插入式触头4被隐藏。可以认识到，插头壳体3和插座壳体7以摩擦配合的方式保持在连接到配对件12的屏幕壳9上。为此，屏蔽壳9至少部分地包绕这两个部件并将它们压靠在配对件12上。这里，支承凸缘14或端面13使插座壳体7和与其插接在一起的插头壳体3支承在配对件12上。因此，屏蔽壳9通过其附接凸缘10将整个插接连接器1固定到配对件12上。另外，插座壳体7通过上述夹持连接固定到配对件12上，并且以这样的方式被附接凸缘10以形状配合的方式保持，即使得插座壳体7和与其连接的插头壳体3也在插接连接器1的圆周方向上固定。
图3——其示出了插接连接器1的剖视图——显示了如何通过保护壳9将插头壳体3并间接地将固定到插头壳体3上的插座壳体7保持在配对件12上。例如，图3示出了插头壳体3具有在此形成为周向凹槽的接合通道17。接合通道17具有外壁18和内壁19。外壁18由形成于其上的第一插头壳体腹板形成，并且内壁19由第二插头壳体腹板形成。两个腹板一起形成在纵向L上基本上为U形的接合通道。
屏蔽壳9的接合脊20以形状配合的方式以及也能以摩擦配合的方式接合到接合通道17中，并且接合脊以插接连接器1的纵向L上的腹板的形式延伸。因此，接合脊20压入接合通道17的底部。这使得插头壳体3被沿着纵向L推向配对件12，进而被支承在配对件12上。在接合脊20和内屏蔽壳壁21之间形成基本上U形的屏蔽壳凹槽。接合通道17的外壁18接合在该凹槽中。因此，插头壳体3和屏蔽壳9相互接合。
根据插头壳体3的特定设计，可以在外壁18和内屏蔽壳壁19之间形成间隙。该间隙通过插头壳体3的从接合通道17的外壁18朝向屏蔽壳9突出的多个周向肋(在图3中未示出)桥接。插头壳体3通过这些肋支承在屏蔽壳壁21上。
由橡胶制成的密封环形式的第一密封元件22布置在接合通道17中，用于在插头壳体3和屏蔽壳9之间形成密封。因此，第一密封元件22一方面抵靠屏蔽壳9的内壁19，另一方面抵靠接合脊20的面向内壁19的一侧。
第二密封元件23布置在内壁19的与第一密封元件22对向的一侧上，用于密封插头壳体3与电线8之间的区域。在多个电线8的情况下，提供相应更多数量的第二密封元件23。因此，第二密封元件23一方面抵靠内壁19的背离接合通道17的侧面，另一方面抵靠电线8以密封。
第三密封元件24布置在屏蔽壳9的附接凸缘10的周向密封凹槽25中，以在屏蔽壳9与插头壳体3和/或插座壳体7之间形成密封。
从这里给出的实施例开始，本发明可以通过许多方式进行变型。例如，可以想到，插接连接器1不是三极，而是单极、两极或多极连接器。屏蔽壳9也不必一定由铝制成；而是可以由适于该目的的任何其它材料制成。
附图标记列表
1 电插接连接器
2 插头
3 插头壳体
4 电接触部分
5 插入式触点
6 插座
7 插座壳体
8 电线
9 屏蔽壳
10 附接凸缘
11 附接元件
12 配对件
13 端面/支承表面
14 支承凸缘
15 通孔(例如，贯通钻孔)
16 总屏蔽
17 接合通道
18 外壁
19 内壁
20 接合脊
21 屏蔽壳壁
22 第一密封元件
23 第二密封元件
24 第三密封元件
25 密封凹槽
L 纵向/插塞方向

Claims (11)

1.一种用于车辆的电插接连接器(1)，包括：
-具有插头壳体(3)的插头(2)，
-容纳在插头壳体(3)中的至少一个电接触部分(4)，
-具有插座壳体(7)的插座(6)和
-在所述插头壳体(3)和所述插座壳体(7)插装在一起的状态下至少部分地包封所述插头壳体(3)和所述插座壳体(7)的屏蔽壳(9)，
其特征在于：
-屏蔽壳(9)在连接区域中具有附接凸缘(10)，该附接凸缘延伸至能与该附接凸缘连接的配对件(12)，
屏蔽壳(9)的接合脊(20)至少以形状配合的方式接合到插头壳体(3)的接合通道(17)中，接合脊(20)在插接连接器(1)的插接方向(L)上与附接凸缘(10)间隔开，
其中，所述插头(2)和所述插座(6)设置成被与所述插头和插座相适配的屏蔽壳(9)压靠在配对件(12)上。
2.根据权利要求1所述的插接连接器，其特征在于，所述电插接连接器(1)是高压插接连接器。
3.根据权利要求1所述的插接连接器，其特征在于，在所述插座壳体(7)的端侧上设置有支承凸缘(14)以抵靠所述配对件(12)，其中，所述附接凸缘(10)以形状配合的方式包绕所述支承凸缘(14)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的插接连接器(1)，其特征在于，所述接合脊(20)在插接方向(L)上延伸。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的插接连接器(1)，其特征在于，所述接合脊(20)和/或所述接合通道(17)沿周向布置。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的插接连接器(1)，其特征在于，所述接合通道(17)的外壁(18)布置在由所述接合脊(20)和屏蔽壳壁(21)形成的屏蔽壳凹槽中或者与所述屏蔽壳凹槽相接合。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的插接连接器(1)，其特征在于，第一密封元件(22)布置在所述接合通道(17)的内壁(19)与所述接合脊(20)之间。
8.根据权利要求7所述的插接连接器(1)，其特征在于，第二密封元件(23)布置在所述接合通道(17)的内壁(19)与能连接到接触部分(4)的电线(8)之间。
9.根据权利要求8所述的插接连接器(1)，其特征在于，所述第一密封元件(22)和所述第二密封元件(23)被所述接合通道(17)的内壁(19)隔开。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的插接连接器(1)，其特征在于，所述附接凸缘(10)具有密封凹槽(25)，在该密封凹槽中布置有第三密封元件(24)。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的插接连接器(1)，其特征在于，所述附接凸缘(10)的内轮廓和所述插头壳体(3)的端面区域中的外轮廓以形状配合的方式相互接合。
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