用于与相对连接器部件相连的连接器部件的制作方法

文档序号:15544411发布日期:2018-09-28 20:29阅读:195来源:国知局

本实用新型涉及一种根据权利要求1前序部分所述的、用于与相对连接器部件相连接的连接器部件。



背景技术:

此类连接器部件包含壳体件,其具有用于与相对连接器部件插接的插接区段。插接区段至少配有一个接触件,接触件具有用于与相对连接器部件电气接触的接触区段。

此类连接器部件可例如为用于为电驱动的汽车(称为电动汽车) 充电的充电系统的组成部分。此种连接器部件可例如构造为充电插头并通过充电线缆连接到充电站上。充电插头可插入在电动汽车侧的充电插座中,从而以此种方式建立充电站和电动汽车之间的电气连接并为电动汽车的电池充电。因此,通过连接器部件可传递呈直流电流或交流电流形式的充电电流,其中,此充电电流可能具有高的电流强度,例如大于100A,必要时也可能大于200A。

常见的接触件例如完全由导电材料构造,例如铜材,并能够实现为例如接触插座(其能够与对应的接触销接触)或接触销(其能够与对应的接触插座接触)。通过接触区段,接触件能够与对应的相对接触件插接接触,从而通过接触区段形成与相对连接器部件的电气接触。

在连接器部件中,接触件应与导电线(连接器部件通过此导电线例如与充电站相连)的电缆芯线接触。通常,电缆芯线例如通过压接连接与接触件相连,这一方面要求在组装之前就确定电缆芯线的长度,另一方面使更换缺陷或损坏的元件变得十分困难。因此,在例如接触件或与接触件相连的电缆芯线出现缺陷或损坏时,必须将整个由接触件和电缆芯线组成的连接部分全部更换,因为压接接触不能低价地拆卸和再造。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于,提供一种连接器部件,其实现接触件与对应的电缆芯线之间可靠的、必要时并且可拆卸的连接。

此目的通过具有权利要求1中特征的主体实现。

根据权利要求1,连接器部件具有布置在壳体件上的接口装置,此接口装置具有:带有至少一个插接点的支座件,至少一个接触件可电气接触地插在此接触点上;和布置在支座件上的、用于连接导电线的至少一个电缆芯线的连接装置。

在通常的方案中,为了连接电缆芯线和接触件设置压接接触,与之不同,本实用新型提出将一个或多个接触件通过接口装置与导电线的一个或多个电缆芯线连接。接口装置可灵活地批量生产,因此,接口装置能够以希望的方式与接触件的排布相适配并装入连接器部件的壳体件中。

接口装置包含支座件,一个或多个电气插接点布置在此支座件上。在每个插接点上可以插入一个接触件,从而在插入状态下,接触件电气地与插接点接触。插接点与连接装置相连,导电线对应的电缆芯线可连接到此连接装置上,从而使电缆芯线与插在插接点上的接触件电气接触。

因此,接触件与对应电缆芯线的电气接触通过将接触件插接装配到支座件上实现。此连接有利地可拆卸。同样,电缆芯线能够可拆卸地连接到连接装置上。这实现了即使没有同时更换其他对应的元件,也可更换接触件或电缆芯线。

支座件可例如由电路板构造,其上布置有一个或多个导体电路。电路板由电绝缘的基本材料(例如FR4)制成,但借助其导体电路形成电气连接,通过此电气连接,每个插接点都与连接装置相连,从而,一方面通过将接触件装配到插接点上,另一方面通过将电缆芯线连接到连接装置上,接触件能够与对应的电缆芯线相连。

支座件上的插接点例如由套筒件构成,其布置在支座件的开口中。套筒件由具有导电能力的材料、例如铜材制成,从而通过将接触件插入套筒件中,接触件与套筒件电气接触。

在一种设计方案中,套筒件电气连接在构造为电路板的支座件的导体电路上,从而,通过插入套筒件中,接触件连接到导体电路上。

在一种设计方案中,构造为套筒件的插接点可例如具有管道区段,其贯穿支座件的开口。径向突出于管道区段的接触法兰轴向连接到管道区段上,接触法兰紧贴在例如支座件朝向至少一个接触件的接触区段的那侧上。通过管道区段实现接触件与插接点的接触。通过接触法兰保证插接点装在支座件特定的位置上并稳固地保持在支座件上。此外,通过接触法兰,插接点可与支座件对应的导体电路接触。

在一种设计方案中,(优选构造为套筒件的)插接点具有插接开口,至少一个接触件能够借助其背离接触区段的杆状区段沿插入方向插入此插接开口中。因此,接触件(其具有例如柱状的基本形状并可实现为接触销或接触插座)可通过其背离接触区段的末端与接口装置相连。在此末端构造有杆状区段,其可插入插接点的插接开口中,使得接触件在插入状态下与插接点电气接触。

为了实现有利的电气接触,在杆状区段上可布置接触簧片,其构造得径向于插入方向具有弹性。在杆状区段插入插接开口时,接触簧片径向压缩并因此弹性预紧地装入插接开口中,从而通过弹性簧片实现接触件与插接点可靠的电气接触。

连接装置可例如由用于夹紧地连接至少一个电缆芯线的接线装置构造,例如螺纹接线端子或弹簧式接线端子。

在螺纹接线端子上可设置一个或多个插接位置,其中可插入一个或多个电缆芯线。借助对应于插接位置的螺钉能够固定插入插接位置的电缆芯线,使得电缆芯线保持在插接位置中。

在弹簧式接线端子上,每个插接位置具有一个夹紧弹簧,其在电缆芯线插入时夹紧地接触电缆芯线并从而将电缆芯线固定到插接位置中。通过操作夹紧弹簧,电缆芯线能够从插接位置中拆除。在此无须使用螺钉紧固。

连接装置的每个插接位置优选对应一个插接点。插入插接位置中的电缆芯线从而刚好与一个插接点电气连接,使得电缆芯线通过连接装置和插接点与插入插接点中的接触件电气接触。

接口装置的支座件–除了接口装置用于连接接触件与电缆芯线的功能以外–还可具有其他功能。

因此,通过支座件也可使接触件力学固定在壳体件上。

此外,在一种设计方案中,在支座件上可例如布置一个或多个温度传感器,其用于测量支座件上的温度。例如,每个接触件可配备一个温度传感器,从而能够通过温度传感器测量接触件上的温度,以在必要时根据测量温度控制通过接触件的电流传递。在接触件作为用于传递为电动汽车充电的(大的)充电电流的功率导体使用时,这可尤为有利。

此外,在一种设计方案中,可在支座件上布置由电阻构成的电阻排列,借助此电阻排列可提供接触件上的电阻编码。

在此描述类型的连接器部件可例如作为充电插头或充电插座应用于用于为电动汽车充电的充电系统中。充电插头可例如通过充电线缆连接在充电站上。充电插座可例如布置在电动汽车上。但是,在此描述类型的连接器部件也可用于完全不同的用途。

附图说明

下面根据附图中所示的实施例进一步阐述基于本实用新型的构思。其示出:

图1示出了用于为电动汽车充电的充电系统的视图;

图2示出了呈充电插头形式的连接器部件的视图;

图3示出了连接器部件的壳体件和布置在其上的接口装置的视图;

图4示出了接口装置单独的视图;

图5示出了接口装置的前视图;

图6示出了接口装置的侧视图;

图7示出了接口装置的俯视图;

图8示出了接口装置的视图,其接触件以分解图示出;

图9示出了沿图5中线A-A、在装在接口装置上的接触件处的局部剖视图;

图10示出了根据图9、装配用于连接电缆芯线的连接装置之后的局部剖视图;

图11示出了接触件连同布置在杆状区段上的接触簧片的放大图;

图12示出了在接口装置的插接点中的杆状区段连同布置在其上的接触簧片的放大图;并且

图13示出了接口装置的另一实施例的视图,其具有呈弹簧式接线端子形式的连接装置。

附图标记说明

1 充电站

2 导电线(充电线缆)

20 电缆芯线

200、201 末端

3 充电插头

30 壳体

300、301 插接区段

302 壳体件

31 接口装置

310 支座件(电路板)

311 开口

312 插接点(套筒件)

313 导体电路

314 管道区段

315 接触法兰

316 开口

32A-32D 接触件

320 接触区段

321 实心体

322 法兰

323 杆状区段

324 端环

325 接触簧片

326 弹性簧片

327 连接环

33 连接装置

330 连接壳体

331 接触模块

332 插接开口

333 插接区段

334 插接位置

335 连接销

34 连接装置

340 接触开口

35 温度传感器

4 汽车

40 充电插座

E 插入方向。

具体实施方式

图1示出了充电站1,其用于为电驱动的汽车4(也称为电动汽车)充电。充电站1设计用于提供呈交流电流或直流电流形式的充电电流并具有线缆2,线缆以一个末端201与充电站1相连并且以另一个末端200与呈充电插头形式的连接器部件3相连。

如由图2中的放大图可见,连接器部件3在壳体30上具有插接区段300、301,借助插接区段,连接器部件3可插接地与对应的、汽车4上呈充电插座形式的相对连接器部件40啮合。以此方式,充电站1可电气地与汽车4相连,从而从充电站1将充电电流传递到汽车4中。

为了实现例如在所谓的快速充电程序环境下迅速地为电动汽车 4充电,传递的电流可以具有大的电流强度,例如大于200A。

在插接区段300、301上布置有接触件32A-32D(见图3和4),其用于传递充电电流和控制信号。此处,对应于上插接区段300的接触件32A-32C用于传递交流电流,同时,在下插接区段301上布置有两个接触件32D(见图3),通过其可以传递呈直流电流形式的充电电流。

上插接区段300上的接触件32A作为负载触点,通过负载触点可以传递多相交流电流的不同相。中央接触件32B与此不同用作保护触点(PE触点),接触件32C作为信号触点,通过信号触点可以传递控制信号。

接触件32A-32D分别具有接触区段320,其作为接触插座构造在用作负载触点的接触件32A上和用作保护触点的接触件32B上,并且可以插接地与对应的、在相对连接器部件40侧面上的接触销相啮合以形成电气接触。

插接区段300、301构造在连接器部件3的壳体30的壳体件302 上。接触件32A-32D伸入插接区段300、301,从而通过将插接区段 300、301与相对连接器部件40插接地相连使接触件32A-32D电气接触。此处,在壳体30内,接触件32A-32D与实现充电线缆的导电线 2的电缆芯线20相连并由此连接到充电站1上。

在图3至12中示出的实施例中,连接器部件3具有接口装置31,通过接口装置,配给上插接区段300的接触件32A-32C与对应的导电线2的电缆芯线20相连。接口装置31能够可变地为连接器部件3 定制,并且既实现了与接触件32A-32C的、又实现了与电缆芯线20 的可拆卸连接,因此,在故障或损坏时可以彼此独立地更换接触件 32A-32C和电缆芯线20。

接口装置31具有呈电路板、且其上布置有导体电路313(其在图4中示意性地示出)的支座件310。在支座件310上、开口311中布置有呈套筒状的插接点312,其分别对应于一个接触件32A-32C并实现了将接触件32A-32C插接到支座件310上。

此外,在支座件310上布置有连接装置33、34,其通过导体电路313与插接点312相连并实现了电缆芯线20的连接。在此,第一连接装置33对应于负载触点32A和保护触点32B,从而通过第一连接装置33可以使电缆芯线20与负载触点32A和保护触点32B相连。第二连接装置34对应于信号触点32C,从而通过第二连接装置34可以使电缆芯线20连接到信号触点32C上。

如由图9和10中的局部剖视图以及图11和12中的放大图可见,构造为套筒件的插接点312分别具有(筒状)管道区段314,在其中设有插接开口316并且管道区段穿过支座件310上的对应的开口 311。管道区段314轴向由接触法兰315限制,通过此接触法兰,插接点312紧贴到支座件310的面对对应的接触件32A-32C的接触区段 320的一侧上。

插接点312由导电材料、例如铜材制成。

可以借助杆状区段323将对应的接触件32A-32C沿插入方向E 插入插接点312的插接开口316中,从而,在插入的状态下,接触件 32A-32C与插接点312电气接触。

如根据例如图8至12中的单个接触件32A所示,接触件32A-32C 分别具有由金属材料、例如铜制成的实心体321,其具有旋转对称的基本形状。在实心体321的一个末端构造有用于与相对连接器部件 40插接接触的接触区段320,同时,在另一个末端设有轴向以法兰 322为边界的、具有比接触区段320更小的直径的杆状区段323。杆状区段323在其接触区段320对面末端上以端环324结束,并能够沿插入方向E插入对应的插接点312中。

在每个待与接口装置31连接的接触件32A-32C的杆状区段323 上布置有接触簧片325,其径向于插入方向E具有弹性并且以此种方式挤压在插入插接点312的位置中,即,使接触簧片325弹性预紧地置于插接点312的插接开口316中。

如由图11中的放大图可见,接触簧片325具有凸面弯曲的簧片 326,其在其轴向末端处通过连接环327彼此连接。接触簧片325套在对应的接触件32A-32C的杆状区段323上并保持在杆状区段323 上的端环324和法兰322之间。

通过接触簧片325可以完成接触件32A-32C与对应的插接点312 可靠的电气接触,同时可以轻易地插入插接开口316中,也可以轻易地从插接点312上拆卸。

在图3至12中的实施例中,用于将电缆芯线20连接到实施为负载触点的接触件32A上和实施为保护触点的接触件32B上的连接装置33构造为螺纹接线端子。

此处,连接装置33具有布置在支座件310上的连接壳体330,其具有多个彼此成行的插接开口332(见图3至5),在其中各配有一个连接销335。每个连接销335与导体电路313电气连接并由此电气地与对应的插接点312接触。

通过将插接区段333与连接销335电气接触地插入插接开口332 中,接触模块331(见图3)可连接在连接壳体330上。在接触模块331 上构造有多个彼此成行排列的插接位置334,在每个插接位置中可插入一根电缆芯线20,从而使电缆芯线20与对应的连接销335电气接触。

电缆芯线20可通过合适的螺钉固定在插接位置334中,如同在螺纹接线端子中常用的那样。

同样,另外的、第二个连接装置34也可构造为螺纹接线端子。

在另一个、图13中示出的实施例中,连接装置33通过弹簧式接线端子实现,其中,每个插接位置334配有一个夹紧弹簧。电缆芯线20可连接在任何一个插接位置334上并由此与对应的夹紧弹簧夹紧地配合,从而使电缆芯线20固定在相应的插接位置334中。

通过操作夹紧弹簧可将电缆芯线20由连接器拆除,从而,电缆芯线20在必要时可再次从连接装置33上拆除。

在根据图13的实施例中,另外的、第二个连接装置34可同样构造为弹簧式接线端子,但也可选择构造为螺纹接线端子。

接口装置31使得其一侧的接触件32A-32C和另一侧的电缆芯线 20可灵活地连接。在此,支座件310可将接触件32A-32C也力学地固定在壳体件302上并因此起到力学支承的作用。

此外,如图3中所示,在支座件310上还可布置温度传感器,以测量连接器部件3中的温度。在此,可考虑并可行的是,将多个温度传感器35布置在支座件310上,其中,可为每个接触件32A-32C 配置一个温度传感器35,从而可通过不同的温度传感器35分别测量每个接触件32A-32C上的温度。

额外地或可选地,在支座件310上例如也可布置电阻排列,从而提供在接触件32A-32C排列上的电阻编码。

基于本实用新型的构思不限于前述实施例,而原则上也可以完全不同的方式实现。

因此,在此描述类型的接口装置不仅可用在呈充电插头形式的连接器部件上,也可例如用于例如在电动汽车侧的充电插座上。

在此描述类型的接口装置可普遍地在完全不同的连接器部件上完全不同地应用。

在前述实施例中,用于传递交流电流的接触件布置在接口装置上。但也可考虑并可行的是,将用于传递直流电流的接触件布置在此种接口装置上。

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