用于与插拔连接件连接的壳体的制作方法

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于与插拔连接件连接的壳体。

背景技术：

这种壳体包括插入口，插拔连接件能够在插入方向上插入该插入口中。插入口由壁围绕，壁例如能设计为圆柱形或者也能够具有其他形状并且限定了插入口。此外设置编码装置，该编码装置具有至少一个从壁垂直于插入方向向内突出到插入口中的编码突出部。编码突出部构造为，使插拔连接件能够以关于插入方向的预定的角位置插入到插入口中。

通过编码装置确保了，插拔连接件只能在一个或多个单独的、预定的角位置插入插入口中。相应的突出部和/或凹槽设置在插拔连接件上，其能够以形状配合的方式与编码装置的至少一个编码突出部有效连接，从而插拔连接件仅能够以一个或多个预定角位置插入插入口并且此外在插入状态下插拔连接件相对于插入口保持在其角位置。

壳体例如可以是电气设备的组成部分。例如，电缆可以通过能够插入到插入口中的插拔连接件连接到电气设备，从而电信号，例如数据信号或电力供应可以通过由壳体和插拔连接件提供的插拔连接器传输。

这种能够与一个或多个插拔连接件插接式连接的壳体可以在例如风力发电机或在运行中经受变化的环境条件、例如变化的温度的其他电气设备中使用。在此，例如屏蔽板和电路板可以连接到壳体，在插入到插入口中的状态下，插拔连接件与屏蔽板和电路板连接。

壳体例如由塑料制成，而屏蔽板例如适宜地由金属制成。这可能导致壳体的材料和屏蔽板的材料具有明显不同的热伸长系数，这可能导致在变化的环境条件下，在壳体端和在屏蔽板端会发生不同的扩展或者收缩。这又可能导致相当大的力作用于插入到壳体的插入口中的插拔连接件上，该力是由于在变化的环境条件，例如环境温度变化下，在屏蔽板和壳体之间的位置变化引起的。

DE 20 2010 015 623 U1公开了一种用于汽车的挂车连接插座，其中在插座壳体上成型用于插接接触件的容纳通道。

DE 43 43 209 A1公开了一种具有壳体的供电插头装置。供电插头装置可以用于例如对电动车辆充电。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种用于与插拔连接件一起使用的壳体，一种具有这种壳体的电气设备，以及一种具有壳体和插拔连接件的组件，这些部件在环境条件显著变化和温度变化的环境中也可以使用，并且能够在插拔连接件和壳体之间提供安全、可靠和牢固的连接。

该目的通过具有权利要求1的特征的方案来实现。

因此，在壳体中设置，壁具有第一壁区段和在插入方向上轴向地邻接第一壁区段的第二壁区段，其中第二壁区段在垂直于插入方向的方向上相对于第一壁区段向外错开。

第二壁区段相对于第一壁区段向外错开应理解为，当从插入口内部观察时，第二壁区段相对于第一壁区段向后错开。如果壁基本上是圆柱形的，则第二壁区段径向向外错开。因此，插入口在第二壁区段的区域中比在第一壁区段的区域中更宽。

特别地，插入口垂直于插入方向的方向上来测量在第一壁区段上具有第一开口宽度和在第二壁区段上具有第二开口宽度，第二开口宽度大于第一开口宽度。

本发明基于这样的思想，即，在插拔连接件能够插入的壳体的插入口上设置壁区段，该壁区段具有与插入口的另一壁区段相比扩大的开口宽度。在此，第一壁区段的第一开口宽度可以这样匹配于待插入到插入口中的插拔连接件的插头，即，使得第一壁区段上的开口宽度基本上对应于插头(包括设置在其上的编码突出部)的外径。

当在插入方向上观察时，第一壁区段在第二壁区段的前面，从而，在插入时，插拔连接件首先以大致精确配合的方式引入到第一壁区段的区域中。在此，插入口的编码装置的一个或多个编码突出部可以以精确匹配的方式与插拔连接件的插头上的相应的编码元件相会，从而使插拔连接件以限定的角度位置插入插入口中。

在完全插入的状态下，插拔连接件的插头优选地尤其是与设置在其上的编码元件一起位于第二壁区段的区域中，该区域具有增大的开口宽度。这导致插拔连接件由于第二壁区段向外错开而在完全插入状态下不会以精确配合固定在插入口中，而是在该完全插入状态下相对于插入口的壁具有(较小)间隙。

由于插入口的壁和插入其中的插拔连接件的插头之间的间隙，插头能够在工作中在插入口中(略微)移动。如果在工作中，由于改变的环境条件导致例如在插入状态下与插拔连接件连接的屏蔽板与壳体之间的位置变化，因为例如由于温度变化，屏蔽板和壳体不同地伸长，则可以通过在壳体的插入口中移动插拔连接件来补偿该位置变化，而不会由此在插拔连接件与壳体之间或者与屏蔽板之间产生(过大的)力。

由于不同的壁区段上的不同开口宽度，因此可以补偿例如屏蔽板和壳体的不同材料的不同伸长系数的产生的效果。

在有利的设计方案中，壁例如在其第一壁区段和第二壁区段上是基本上圆柱形的。在这种情况下，第一开口宽度对应于第一壁区段处的插入口的直径，而第二开口宽度对应于第二壁区段处的插入口的直径。在此，第一壁区段处的第一直径相对于第二壁区段处的第二直径而言减小，从而使插入口朝向第二壁区段变宽。

编码装置包括至少一个，优选多个编码突出部，编码突出部从壁向内突出并且这样成型，即，编码突出部与插拔连接件一起限定一个或多个限定的角度位置，其中插拔连接件可以以所述角度位置插入到插入口中。至少一个编码突出部优选地沿着插入方向上在插入口的壁上延伸，其中在有利的设计方案中设置为，编码突出部可以基本上在第二壁区段上延伸。

在此，至少一个编码突出部可以优选地经由沿着插入方向上测量的第二壁区段的整个高度延伸。

有利地，设置两个或更多编码突出部，其一起形成编码装置。在此，在每两个编码突出部之间形成编码凹槽，该编码凹槽在插入方向上纵向地延伸，并且插拔连接件的插头上的对应的编码突出部可以推入编码凹槽中，该突出部例如是以纵向延伸的编码肋的形式。在插入状态下，插拔连接件的编码突出部位于壳体的对应的编码凹槽中，从而插拔连接件的角位置相对于壳体固定。

在两个编码突出部之间形成的编码凹槽优选地在入口侧具有进入点，该进入点在围绕插入方向的圆周方向上测量的宽度与邻接于进入点的编码凹槽的宽度相比而言缩小。这导致了当插拔连接件插入到插入口中时插拔连接件的插头上的编码元件首先准确地与对应的编码凹槽的进入点相会并且因此在插入过程中，首先占据准确地限定的角度位置。在进一步插入时，插拔连接件的插头上的编码元件到达编码凹槽的区域，并且随后在已经经过对应的进入点之后以间隙位于对应的编码凹槽中。

因此，在插入的插拔连接件和壳体开口的壁之间，既在垂直方向又在周向方向上存在间隙，从而在完全插入的状态下，插拔连接件可以在对应的插入口中至少稍微地移动。

在有利的设计方案中，进入点设置在第一壁区段上。因此，当插拔连接件的插头上的编码元件到达进入点的区域时，插头以限定的角位置精确匹配地插入插入口中，直到在经过进入点后到达完全插入的位置。

编码装置的多个编码凹槽优选地在围绕插入方向的圆周方向上设计为在插入口的壁上互相错开。在此，编码凹槽可以互相不同，特别是它们在圆周方向上测量的宽度可以互相不同。附加地或替代地，槽之间的角间距也可以不同。因此，可以精确地规定一个角位置，在该角位置中，插拔连接件可以插入壳体的对应的插入口中。

如果编码凹槽成型在第二壁区段上，则在第二壁区段处的开口宽度可以特别地在(大约)相对的编码凹槽之间测量。因此，在相对的编码槽的底部之间测量第二壁区段处的开口宽度。

电气设备优选地包括上述类型的壳体和屏蔽板，该屏蔽板在垂直于插入方向延伸的平面中延伸，屏蔽板与壳体的壁连接并且沿着插入方向观察时连接到壁。壳体可以例如由塑料材料制成，而屏蔽板由金属材料例如钢或铜制成。因此，壳体和屏蔽板可具有显著不同的热伸长系数，并且这可能导致在工作中，在变化的环境条件下、特别是在变化的温度下，与壳体相比，在屏蔽板上伸长或收缩到不同的程度。

屏蔽板优选地在插入方向上限定壳体的插入口。因此，屏蔽板构成插入口的后壁并因此限定插入口的深度。在屏蔽板上形成一个或多个啮合口，插拔连接件的一个或多个卡合部件可以以卡合方式在开口中啮合。因此，通过屏蔽板，插拔连接件可以以卡合方式锁定在插入口中，从而在插拔连接件已经插入插入口之后，插拔连接件就不能轻易地从插入口移除，至少不能够在不释放卡合连接的条件下从插入口移除。

壳体的插入口用作插拔连接件的配合插拔连接件，并且形成插座，插拔连接件可插入该插座中，以便例如建立电连接。为此目的，包括一个或多个电接触件的接触插头可以设置在屏蔽板上。接触插头沿插入方向从屏蔽板延伸到插入口中，并且当插拔连接件插入插入口中时与插拔连接件的对应的接触部分连接，从而当插拔连接件插入的条件下，接触插头的接触件在壳体端与插拔连接件的接触部的接触件电接触。

电气设备可以是例如风力发电机或者是另一电气设备的组成部分。电气设备可以例如具有电子部件，该电子部件包括电路板和设置在其上的电气和电子元件。电路板优选地以与屏蔽板存在(大于零的)间距的方式设置并且当在插入方向上观察时位于屏蔽板之后，从而屏蔽板向外屏蔽电路板。屏蔽板特别用于电磁屏蔽并且抑制对电路板的电磁干扰信号的射入和/或从电气设备射出电磁干扰信号。

组件包括上述类型的壳体或电气设备以及额外的一个或多个插拔连接件，插拔连接件可以与壳体的一个或多个插入口插接啮合。例如，可以在壳体上设置多个用于连接到多个插拔连接件的插入口，其中，插入口可以以有序的方式(例如，以具有多排插入口的方式布置)设置在壳体上。

每个插拔连接件包括插头，其中在插头上优选地设置至少一个沿插入方向延伸的编码肋，该编码肋能够与插入口上的编码槽啮合。因此，啮合在对应的编码凹槽中的编码肋使得插拔连接件能够仅在一个或多个角位置插入到对应的插入口中。在插入状态下，插拔连接件通过在位于对应的编码凹槽内的编码肋保持在自身的角度位置。

编码肋优选地沿插入方向在插拔连接件的插头上经延伸长度纵向延伸。在此，编码肋的延伸长度优选小于或等于对应的编码凹槽的高度(同样在延伸方向上测量)。如果编码凹槽形成在壳体的插入口的第二壁区段上，则当插拔连接件完全插入时，插拔连接件的插头上的编码肋完全位于第二壁区段和设置在该壁区段上的编码凹槽的区域内，因此，由于在第二壁区段的区域中增大的开口宽度，在插头部和插入口的壁之间存在间隙。这使得可以补偿例如如果屏蔽板和壳体在变化的环境条件下伸长到不同的程度时插拔连接件相对于壳体的位置的变化。

至少一个编码肋的长度优选地短于插头的总长度(在插入方向上观察)。因此，编码肋仅经插头的一部分延伸。

插拔连接件优选地包括至少一个卡合部件，该卡合部件设置在插头组件上并且能够与壳体卡合地啮合。卡合部件例如可以包括一个或多个弹簧臂，在每个弹簧臂上分别形成有用于卡合连接到壳体或屏蔽板上的对应的啮合口的锁定片。

在有利的设计方案中，插拔连接件可以实施为例如所谓的“推拉式”插拔连接器，其包括也具有卡合部件的插头组件以及调节部件，该调节部件能够相对于插头组件调节并且为滑动套筒或类似物的形式。为了建立插拔连接件和壳体之间的插接连接，插拔连接件可以在插入方向上插入到对应的插入口中，卡合部件与壳体或屏蔽板形成卡合啮合。为了松开插拔连接件和壳体之间的连接，操纵调节部件并且在操纵时作用于卡合部件上，使得卡合部件与壳体或与屏蔽板之间的卡合连接松开，并且插拔连接件因此可以反向于插入方向从插入口移除。这种根据“推拉”原理操作的插入式连接器允许以简单的方式以安全和可靠的连接条件插入插拔连接件，并且还允许以简单的方式通过操纵调节部件来松开连接。

附图说明

下面将借助附图中所示的实施例更详细地描述本发明的基本思想。附图中示出了：

图1示出了包括多个用于插入对应的插拔连接件的插入口的壳体的实施例的视图；

图2示出了壳体的插入口的前视图。

图3示出了在插入口的区域中的壳体的分解图；

图4示出了在插入口的区域中的壳体的侧视图；

图5A示出了在插入口的区域中的壳体的单独视图，其中没有在壳体上设置的屏蔽板和电路板；

图5B示出了沿着根据图5A的A-A线的剖视图；

图5C示出了在插入口的区域中的壳体的后视图。

图6A，6B示出了用于插入壳体的插入口中的插拔连接件的立体图；

图7示出了插拔连接件的侧视图；

图8A示出了插拔连接件的调整部的单独视图；

图8B示出了插拔连接件的插入组件的部件的分解图；并且

图9示出了插拔连接件的插头的前视图。

具体实施方式

图1示出了壳体2的概观图，壳体是电气设备1的组成部分。电气设备例如可以是风力发电机或者类似物的组成部分并且可以具有不同的电气和/或电子部件，这些部件可以通过在插入方向E上插入到壳体2的插入口20中的插拔连接件6(参见图6A和6B)与外部组件电气连接，以便于提供信号连接和/或电力供应或类似连接等。

图2到图5A-5C示出了在插入口20的区域中的壳体2的不同角度视图。每个插入口20设计成容纳一个插拔连接件6。插入口20具有带有圆形横截面的基本上圆柱形形状，其中插入口20，例如如图3所示，从前面200在插入方向E延伸并且由基本上圆柱形的壁22限定。

如在图3中可以看出的，壁22基本上具有圆柱形的外形，其中编码装置24的编码突出部240设置在壁22上并且编码装置限定了插拔连接件6能够插入到插入口20中的角位置。

如在图2中可以看出的，总共五个编码突出部240形成在壁22上，这些编码突出部从壁22径向向内突出到插入口20的区域中。编码突出部240在其间形成五个编码槽241-244，这些编码槽能够与在插拔连接件6的插头70上的对应的编码肋701-704产生啮合。编码槽241-244分别沿着插入方向E上纵向地延伸并且允许插拔连接件6以其插头70和在其上设置的编码肋701-704在插入方向E上以关于插入方向E的恰好一个角位置插入到插入口20中。

如在图3中可以看出的，垂直于插入方向E延伸的屏蔽板3邻接插入口20的壁22。屏蔽板3紧贴在壁22的远离前面200的端面上(例如参见图4)并且因此在插入方向E的后侧限定插入口20。

壳体2例如可以由塑料材料制成，而屏蔽板3优选地由金属制成，例如铜或钢。屏蔽板3用于将电气设备1的部件从电气设备1外的外部环境电磁屏蔽。

屏蔽板3具有中心的开口31，接触插头4穿过该开口。接触插头4基本上具有圆柱形的外形并且具有多个接触件40，接触件40可以与插拔连接件6的接触部分81(参见图8B)的对应的接触件电接触。

接触插头4通过固定点51与电路板5连接。电路板5具有接触点50，接触点50对应于接触插头4的接触件40并且用于与在电路板5的侧面上的接触件40电接触。例如，电缆芯可以通过接触点50穿引。或者，可以在接触点50上制造电连接，例如焊接连接。

如在图4中可以看出的，在插入方向E观察，电路板5以间隔A1设置在屏蔽板3的后面。电路板5的主体可以由常规的电路板材料制成，例如FR4。

如在图3中可以看出的，围绕屏蔽板3上的中心开口31设置啮合口30，啮合口用于以卡合方式容纳插拔连接件6的卡合元件90的锁定片903(参见图6A和8B)。啮合口30因此用于与插拔连接件6建立卡合连接。在插入状态下，插拔连接件6以从插头70突出的锁定片903卡合到屏蔽板3的对应的啮合口30中并且以这种方式与屏蔽板3形状配合地连接。

限定插入口20的壁22由两个不同的壁区段220,221构成。在此，在插入方向E上与第一壁区段220轴向地邻接的第二壁区段221具有大于第一壁区段220的直径D1的直径D2并且如在根据图5B的剖视图中可以看到的，因此具有较大的开口宽度。

如在图3和图5B中可以看出的，在编码槽241-244上的第一壁区段220和第二壁区段221之间存在一个阶。特别地，插入口20在第一壁区段220和第二壁区段221之间的过渡处由此这样变宽，即，使第二壁区段220径向向外错开。

在此，编码突出部240经第二壁区段221的高度H1延伸，从而编码槽241-244在第二壁区段221上形成。

对于每个编码槽241-244而言进入点245位于第一壁区段220和第二壁区段221之间的过渡处，但仍位于第一壁区段220上，该进入点构成各个编码槽241-244的入口，并且在插拔连接件6插入时必须推动插头70上的对应的编码肋701-704穿过该进入点。如特别地从图5B中可以看出，当沿围绕插入方向E的圆周方向观察时，进入点245具有小于轴向地邻接的编码槽241-244的宽度W2的宽度W1。

由于在设置在第二壁区段上的编码槽241-244的区域中，第二壁区段221具有比第一壁区段220大的直径D2，在插拔连接件6完全插入时，即在插拔连接件6的插头70完全插入插入口20中时，在插头70和插入口20的壁22之间存在间隙。编码肋701-704在插头70上延伸经过长度L2(见图8A)，该长度对应于编码槽241-244的高度H1或小于高度H1。当插拔连接件6完全插入时，编码肋701-704位于编码槽241-244的区域中，并且由此由于第二壁区段221的增大直径D2和编码槽241-244的大于进入点245的宽度W2，以间隙位于编码槽241-244中。

这使得在变化的环境条件下，例如在变化的温度条件下例如可以这样补偿在屏蔽板3和壳体2之间的位置变化，即通过插拔连接件6的插头70能够(略微)在对应的插入口20中移动。

如果发生温度变化，则当屏蔽板3的材料和壳体2的材料具有不同的热伸长系数时，屏蔽板3通常以与壳体2不同的方式伸长(或收缩)。由于插拔连接件6通过其锁定片903以卡合方式啮合到屏蔽板3中，插拔连接件6使自身的位置与屏蔽板3一起改变，从而实现插拔连接件6相对于壳体2而言的位置的改变。这在插头70和插入口20之间的间隙的区域中是可能的，而不会在插拔连接件6和壳体2之间产生(过大的)力。

插头70的轴向长度L1基本上对应于插入口20的总高度H(参见图5B和图7)。

当插拔连接件6插入到相关的插入口20中时，插头70与设置在其上的编码肋701-704一起首先插入到第一壁区段220中。插拔连接件6然后可以进入正确的、限定的角位置，在该角位置编码肋701-704与编码槽241-244的入口侧上的进入点245相会。

由于与编码槽241-244相比在进入点245处的减小的宽度W1，在此，编码肋701-704处于(至少近似)精确的角位置，因此，插头70以精确匹配的方式插入。

在进一步插入过程中，将编码肋701-704推入对应的编码槽241-244中，直到编码肋701-704在插头70完全插入的条件下完全位于在编码槽241-244的区域中。由于编码肋701-704在此经过进入点245并且因此不再位于进入点245的区域中，因此在编码肋701-704和编码槽241-244之间存在间隙，并且因此总体上在插头70和插入口20的壁22之间存在间隙。

图6A、6B到9示出了待插入壳体2的插入口20中的插拔连接件6的不同的视图。

插拔连接件6根据所谓的“推拉原理”设计并且包括插头组件9，在插头组件上设置呈滑动套筒形式的能够沿着插入方向E移动的调节部件7。如根据图8B的分解图所示，插头组件9包括卡合部件90，卡合部件包括杆900和从杆900延伸的弹簧臂902。锁定片903形成在弹簧臂902上，弹簧臂可以与啮合口30在电气设备1的侧面上的屏蔽板3上啮合，以便于将插拔连接件6相对于壳体2锁定。

卡合部件90设置在接触部分81上并且以自身的弹簧臂902连接接触部分81。在插拔连接件分6的安装状态下，杆900位于接触部分81和包围的电缆8之间自由延伸的电缆芯80的区域中并且在其在接触部分81和包围的电缆8之间的自由延伸路径上包围这些电缆芯80。

壳体部分91设置在杆900上，壳体部分跨接杆900并且具有引导肋912，调节部件7沿着引导肋可滑动地得到引导。壳体部分91形成套筒910，套筒自身容纳杆900并且通过套环911连接到杆900的套环901。与套筒910成一定角度延伸的附件913在插拔连接件6上规定了电缆8的弯曲(参见例如图6B)。

调节部7形成具有设置在其上的编码肋701-704的插头70。

在此，编码肋701,703在插头70上纵向延伸经过长度L2，该长度对应于编码槽241-244的高度H1，编码肋702,704具有编码头705和与其邻接的纵向延伸部分706(见图8A)。在此，编码头705的垂直于插入方向E的尺寸大于纵向延伸区段706并且编码头的宽度适应于对应的编码槽242,244的进入点245的宽度W1。如果在将插头70插入插入口20时，编码头705已经经过对应的进入点245，则纵向延伸部706以间隙位于进入点245中，从而在插头70完全插入的条件下，在插入口20中插头70能够垂直于插入方向E相对移动。

调节部件7通过弹簧部件92相对于插头组件9弹性地预张紧，从而只要已经将调节部件7反向于插入方向E操纵后，调节部件7就自主回复到其起始位置。

为了将插拔连接件6与电气设备1连接，插拔连接件6以插头70在插入方向E上插入到壳体2的插入口20中，直到插头70完全位于插入口20中。在这种插入状态下，接触部81的接触件810在电子设备1一端与接触插头4的接触件40电接触。此外，锁定片903卡合到屏蔽板3的啮合口30中，从而在插拔连接件6和屏蔽板3之间建立卡合连接。

为了将插拔连接件6从电气设备1中松开，调节部件7这样相对于插头组件9反向于插入方向E移动，即，通过使用者例如在调节部件7的连接到插头70上的操纵部分上拉拔。由此，调节部件7碰上卡合部件90的弹簧臂902上的碰撞斜面904(在插拔连接件6安装情况下，弹簧臂902位于插头部的区域中，在该区域内部合适的操纵元件设置用于作用在碰撞斜面904上)。由此，弹簧臂902与设置在其上的锁定片903一起沿相对于插入方向E径向向内挤压并且因此与啮合口30脱离啮合，从而插拔连接件6可以从插入口20反向于插入方向E移除。

接触部分81由成型为螺旋弹簧的弹簧部件93包围，在插拔连接件6插入的情况下，螺旋弹簧与屏蔽板3接触并且在插头70和屏蔽板3之间反向于插入方向E产生弹簧预张力。该弹簧预张力一方面消除了来自插拔连接件6和屏蔽板3之间的卡合连接的间隙并且另一方面有助于插拔连接件6的移除。

本发明的基本思想不限于上述实施例，而是原则上也可以在完全不同的实施方式中实现。

特别地，插入口原则上可以不必是圆柱形的，而是例如可以是例如正方形这种多边形的或者是椭圆形的。

附图标记说明

1 设备

2 壳体

20 插入口

200 前面

22 壁

220 壁区段

221 壁区段

24 编码装置

240 编码突出部

241-244 编码槽

245 进入点

3 屏蔽板

30 啮合口

31 开口

4 接触插头

40 接触件

5 电路板

50 接触点

51 固定位置

6 插拔连接件

7 调整部

70 插头

701-704 编码肋

705 编码头

706 纵向延伸区段

71 操纵部分

8 电缆

80 电缆芯

81 接触部分

810 接触件

9 插头组件

90 卡合部件

900 杆

901 套环

902 弹簧臂

903 锁定片

904 碰撞斜面

91 壳体部分

910 套筒

911 套环

912 引导肋

913 附件

92 弹簧部件

93 弹簧部件

A1 间距

D1，D2 直径

E 插入方向

H，H1 高度

L1，L2 长度

W1，W2 宽度