插头连接器的制作方法

文档序号:23014934发布日期:2020-11-20 12:19阅读:155来源:国知局
插头连接器的制作方法

本发明涉及一种用于与配合连接器建立插头连接的连接器,以及一种包括分别根据权利要求1和10的前序部分的这种连接器和配合连接器的连接器系统。



背景技术:

包括连接器和配合连接器的连接器系统被广泛使用,以使接口系统部件彼此连接或与其他系统连接。例如,能够使用包括插销侧连接器和插座侧连接器的连接器系统,以便在流体系统中提供电接触或建立液密连接。然而,连接器的正确对准可能是困难的。

从us4998892中已知一种具有插头连接器和插座连接器的连接器系统,其中,通过进入插座连接器中的孔的连接器上的引导销来提供引导功能。

然而,不仅需要以正确对准的方式连接连接器和配合连接器,而且在它们连接后还要保持它们处于正确对准的状态。



技术实现要素:

因此,目的是提供一种改进的连接器,其用于与配合连接器建立插头连接。特别地,目的是提供一种连接器,其能够与配合连接器进行持久可靠的插头连接。

该目的通过根据权利要求1所述的连接器来实现。特别地,在第一方面中,提供了一种用于通过将连接器与配合连接器沿插接方向插接在一起而与配合连接器建立插头连接的连接器,其中,连接器包括至少一个连接器元件,该至少一个连接器元件布置成与设置在配合连接器上的相应连接器元件建立功能性接触。连接器还包括至少一个引导元件和至少一个定向结构,该至少一个引导元件用于引导连接器与配合连接器沿插接方向插接在一起。引导元件具有细长设计,并且沿延伸方向从连接器突出。所述至少一个定向结构被配置为在连接器和配合连接器连接时,针对连接器相对于配合连接器的旋转提供与配合连接器上设置的至少一个互补定向结构的旋转锁定。

也就是说,突出的引导元件用于在连接器与配合连接器连接时引导连接器。所述引导实现了目标连接,在该连接中,连接器相对于配合连接器正确放置。因此,引导元件也能够看作是定心辅助件。在本文中,正确放置意味着减少或甚至防止连接器和配合连接器之间的任何未对准,并且其中,连接器相对于配合连接器水平地和/或垂直地和/或角度对准地布置,从而实现与配合连接器的稳定连接和功能性的连接,并因此实现与配合连接器的可靠连接。此外,至少一个定向结构防止连接器相对于配合连接器的旋转,并且因此将连接器保持在其对准状态。在本文中,术语旋转锁定是指提供了防止连接器相对于配合连接器进行旋转、扭曲或扭转。所述连接器在某种程度上满足双重功能,即它同时提供引导功能以及防旋转功能。

连接器能够对应于电连接器或流体连接器。然后,在连接器和配合连接器之间建立的功能性接触能够是电接触或流体接触。在前一种情况下,连接器和配合连接器对应于插销侧连接器和插座侧连接器,其中,设置在所述连接器上的连接器元件分别是电插销和电插座。在后一种情况下,连接器和配合连接器对应于入口侧连接器和出口侧连接器,其中,连接器元件对应于设置在所述连接器上的流体路径入口和流体路径出口,所述连接器实现所述流体路径之间的流体连通或连接。然而,可以想到不同类型的连接器。由连接器和配合连接器建立的可能的连接不仅是电连接或流体连接,还分别是热电偶压力接触连接、同轴连接、光纤连接、压缩空气连接、液体连接、电和pe连接或数据传输连接。

优选的是,所述至少一个定向结构相对于围绕旋转轴线的旋转不完全旋转对称,该旋转轴线居中地延伸通过定向结构。即,优选地通过相互互补的不对称形状来提供连接器和配合连接器的定向结构,在连接器和配合连接器连接时,所述不对称形状进入彼此优选形状锁定的连接。在本文中,不对称形状是指所述形状设计成使得定向结构在围绕旋转轴线旋转一定角度而不是任何角度的情况下仅转换为自身。换句话说,当在横截面中观察时,定向结构仅相对于旋转一定角度旋转对称。因此,至少一个定向结构优选为不完全旋转对称。可以想到的不对称形状的示例是相对于90的度旋转对称的正方形、相对于180的度旋转对称的矩形、或完全不对称的形状,例如液滴形状,其仅相对于360度的旋转对称。因此,能够通过所述彼此互补的不对称形状来提供定向结构。此外,不对称的设计也起到了编码的作用,该编码确保两个连接器的正确插接。实际上,不对称形状仅允许连接器与配合连接器在一个单个方向上的连接。

在连接器和配合连接器连接时,连接器的所述至少一个定向结构能够配置为与配合连接器的所述至少一个定向结构形成形状配合和/或力配合。因此,由于连接器和配合连接器的定向结构,它们能够彼此接合。这种定向结构的示例是根据舌-凹槽连接的舌和凹槽,其中,舌能够设置在连接器上,并且相应的凹槽能够设置在配合连接器上,反之亦然。

所述至少一个定向结构优选地包括第一定向结构,其中,第一定向结构一体地形成在引导元件上。第一定向结构能够通过至少一个引导表面来提供,该引导表面配置为与设置在配合连接器上的相应成形的引导表面相配合。如下面将更详细地解释,例如,引导元件能够以基本上圆柱形的杆的形式设置,优选地具有锥形渐缩尖端,其中,引导元件上的引导表面通过笔直的切割表面提供,该笔直的切割表面沿或经过设置在配合连接器上的引导表面滑动。

所述至少一个定向结构优选地包括第二定向结构,其中第二定向结构被设计为延伸到连接器中的凹口,或者连接器的第二定向结构能够被设计为从连接器突出的护套元件。如果连接器的第二定向结构被设计为从连接器突出的护套元件,则配合连接器的彼此互补的第二定向结构将因此被设计为延伸到配合连接器中的凹口。同样,如果连接器的第二定向结构被设计为延伸到连接器中的凹口,则配合连接器的彼此互补的第二定向结构将因此被设计为从配合连接器突出的护套元件。因此,在连接器连接时,连接器(配合连接器)的突出的护套元件将容纳在配合连接器(连接器)的凹口内。应当注意,除了第一定向结构之外或者代替第一定向结构,第二定向结构能够设置在连接器和配合连接器上。即,可以想到提供仅包括第一定向结构或第二定向结构,或者同时包括第一定向结构和第二定向结构的连接器和配合连接器。

能够将一个引导元件至少部分地布置在连接器的第二定向结构内,并且/或者一个或更多个引导元件能够与连接器的第二定向结构横向地间隔开。

也就是说,可以想到的是,仅提供一个单个引导元件,其中,所述引导元件优选地至少部分地布置在连接器的第二定向结构内。然而,同样可以想到的是,提供一个或更多个引导元件,该一个或更多个引导元件与连接器的第二定向结构横向间隔开,例如,横向地布置在连接器的连接器壳体上,其中,在第二定向结构内没有设置引导元件。但是,除了布置在第二定向结构内的引导元件之外,还能够设置所述一个或更多个引导元件。

优选地,当沿延伸方向观察时,引导元件延伸到第二定向结构之外。

换句话说,优选地,一个或多个引导元件的长度大于第二定向结构的长度,即,引导元件突出超过第二定向结构。这样,引导元件能够至少部分地容纳在第二定向结构内。这种设计的效果是,在引导元件和配合连接器之间建立了第一接触,这导致了引导连接,并且在进一步连接时,随后在引导元件的第二定向结构之间建立第二接触,这可以防止旋转,从而实现持久的对准连接。

连接器能够进一步包括至少一个用于将连接器弹性地安装在支撑件上的弹性元件,该弹性元件优选地被配置为在连接器和配合连接器连接时补偿连接器相对于配合连接器的垂直偏移和/或水平偏移和/或角度偏移。为此,弹性元件优选地由弹性、柔性或可变形的材料或允许连接器在空间的所有方向上变形或移动的结构形成。这样,能够提供一个单个弹性元件,所述弹性元件居中地布置在连接器的连接器壳体上。所述一个单个弹性元件可以是弹簧或如下所述的以双环的形式的弹性元件,其相对于连接器壳体的外壁居中地布置并且布置在连接器上的引导元件的相反侧上。或者能够设置至少两个弹性元件,所述弹性元件优选地在连接器壳体上对称设置,例如在连接器壳体的拐角区域中。弹性元件优选地基本上具有双环形状,其中,环相对于彼此偏移大约90度布置,并且相对于其在连接器壳体上的紧固彼此前后布置。每个环能够具有一个紧固元件,通过该紧固元件第一环能够连接到连接器壳体,并且第二环可连接到支撑件。在连接器和配合连接器连接时,弹性元件的任何构造都处于补偿连接器相对于配合连接器的垂直偏移、水平偏移以及角度偏移的位置上。实际上,在连接器与配合连接器的连接期间,弹性元件实现连接器相对于配合连接器向下,向上和侧向倾斜,因此实现在多个空间维度上的公差补偿。倾斜是由引导元件和配合连接器上的容器之间的相互作用引起的,这将在下面更详细地说明。

在第二方面,提供了一种连接器系统,该连接器系统包括根据上述描述的连接器以及配合连接器,其中,该配合连接器包括至少一个连接器元件,该至少一个连接器元件布置成与设置在连接器上的相应连接器元件建立功能性接触。配合连接器还包括用于容纳连接器的至少一个引导元件的至少一个容器,以及至少一个定向结构,该至少一个定向结构被设计为与连接器的至少一个定向结构互补,以在连接器和配合连接器连接时,针对连接器相对于配合连接器的旋转提供旋转锁定。

首先,应该注意的是,能够在根据上述第一方面的连接器上找到下文所述的相对于本发明的第二方面的连接器的任何构造,反之亦然。

也就是说,提供了一种包括连接器和相应设计的配合连接器的连接器系统,其中,配合连接器包括容器,当连接器和配合连接器连接时,以引导的方式将连接器上的引导元件容纳在该容器中。也就是说,突出的引导元件用于在连接器与配合连接器连接时引导连接器。所述引导实现了目标连接,其中连接器相对于配合连接器正确放置。这样,在连接器和配合连接器之间提供了机械上和功能上可靠的连接,该连接永久保持,即贯穿于连接器连接的整个持续时间。

如上所述,连接器系统能够是具有对应于插销侧连接器和插座侧连接器的连接器和配合连接器的电插头连接器系统,其中,设置在所述连接器上的连接器元件分别是电插销和电插座。然而,同样可以想到的是,连接器系统是流体插头连接器系统,其中连接器和配合连接器对应于入口侧连接器和出口侧连接器,并且连接器元件对应于设置在所述连接器上的流体路径入口和流体路径出口,所述连接器实现所述流体路径之间的流体连通或连接。如上所述,然而,诸如建立热电偶压力接触连接、同轴连接、光纤连接,压缩空气连接、液体连接、电和pe连接或数据传输连接的连接器的其他类型的连接器也是可能的。

优选地,引导元件具有一个或更多个倒角,所述一个或更多个倒角设置为在连接器和配合连接器连接时沿容器的内表面滑动,从而能够将引导元件引导地容纳在容器内。在此,倒角对应于倾斜表面,该倾斜表面优选地设置在引导元件的自由端区域上,例如,倒角能够通过引导元件的锥形渐缩尖端形成。

连接器的第二定向结构和配合连接器的容器分别优选地包括自由端区域,该自由端区域具有相互对应的倾斜端面,该倾斜端面使得引导元件能够被引导地容纳在容器内。

配合连接器的至少一个定向结构优选地包括第一定向结构,其中,所述第一定向结构是引导表面,所述引导表面设置在容器上并且相对于设置在引导元件上的引导表面形式的第一引导结构相应地成形,从而能够将引导元件引导地容纳在容器内。

这意味着,除了分别通过容纳在容器中的引导元件和自由端区域上的倾斜端面、以及引导元件上的倒角的引导连接之外,还可以通过设置在引导元件和容器上的引导表面实现进一步的引导。从某种意义上说,将引导元件插入到容器中能够认为是粗略调节,这对于连接器之间的正确定位是重要的。为此,容器优选地具有基本上对应于引导元件的形状的形状。例如,引导元件能够以基本上圆柱形的杆的形式设置,优选地具有锥形渐缩尖端,并且容器能够是圆柱形形状。借助于引导表面的进一步引导能够被认为是精密调节,其中,能够借助于布置在容器内的引导销来提供容器的引导表面,其中,引导销相对于容器的中心轴线偏移地布置,并且优选地相对于中心轴线横向地延伸穿过容器的净宽度,和/或,其中引导销设置在容器的近端区域中。组合调整导致更精确的引导。引导元件上的引导表面优选地通过上述笔直的切割表面来提供,该笔直的切割表面沿或经过设置在容器上的引导表面滑动。在圆柱形的引导元件的示例中,能够通过在引导元件的周向上部分地切除圆柱体的侧面并且在引导元件的纵向方向上基本上完全切除所述侧面来提供引导表面。然后,以这种方式形成的笔直的切割表面对应于引导元件的所述引导表面。因此,引导元件的引导表面优选地基本上沿引导元件的整个长度延伸。这样,当连接器基本上在引导元件的整个长度上以引导的方式与配合连接器连接时,引导元件能够容纳在容器内。但是还可以想到的是,容器具有引导槽,在连接时,以舌或类似的形式的引导元件或从该引导元件突出的突出元件分别容纳在该引导槽中,使得通过与突出元件相互作用的引导槽提供引导。诸如具有半圆形横截面的容器的其他构造也是可行的,其中,在连接器连接时,能够沿所述半圆形容器的笔直的表面对引导元件进行引导。此外,应当注意的是,这些以及类似的构造不仅用于对连接器和配合连接器之间的连接进行引导,而且还能够提供上述旋转锁定,并且还是编码装置,该编码装置确保连接器以正确的定向连接到配合连接器。特别地,通过对引导销和引导元件在其引导表面的区域中的横截面的总和进行选择,使得所述总和基本上对应于容器在引导销的区域中的直径,建立了形状锁合并因此提供了旋转锁定。

优选地,配合连接器的至少一个定向结构包括第二定向结构,该第二定向结构通过容器自身提供。

引导元件优选地相对于连接器的表面基本上垂直地延伸,和/或,连接器的第二定向结构优选地由相对于连接器的表面基本上垂直延伸的壁构成,和/或,配合连接器的第二定向结构优选地由相对于配合连接器的表面基本上垂直地延伸的壁构成。

也就是说,优选地,引导元件,并且因此还有容器,以及第二定向结构分别基本上垂直地延伸,并且因此不分别从连接器和配合连接器的表面倾斜或偏斜地延伸。因此,当第二定向结构被设计为延伸到连接器(配合连接器)中的凹口以及如上所述的从连接器(配合连接器)突出的护套元件时,这同样适用于构成所述第二定向结构的壁。然而,为此优选地,连接器和配合连接器上的第二定向结构的自由端区域包括如上所述的相互对应的倾斜端面,在连接器与配合连接器连接时,该端面提供附加引导。同时,由于在沿端面滑动期间两个连接器相对于彼此进行对准,所述端面也用于公差补偿。

当在连接器和配合连接器之间建立插头连接时,连接器的表面和配合连接器的表面优选地基本上彼此齐平。为此,配合连接器上的容器的尺寸应确定为使得引导元件能够被完全容纳在容器中。同样,以凹口的形式的第二定向结构的尺寸应确定为使得以突出的护套元件的形式的第二定向结构能够完全容纳在以凹口的形式的第二定向结构中。这样,在连接器之间能够建立紧密连接。

引导元件能够是导电的并且能够被配置为用于与配合连接器上的容器电接触,其中,在容器内布置有例如接触薄片的弹性接触元件,以便建立电接触。在这种情况下,引导元件也起到接地的作用,即用于接地的接触元件。应当注意的是,代替接触薄片,能够在容器内布置任何其他弹性接触元件。然而,同样可以想到的是,引导元件是不导电的并且仅用于引导。

引导元件和连接器元件优选地布置在一个或更多个子壳体中,该子壳体可拆卸地安装在连接器的连接器壳体中,和/或,容器以及一个或更多个连接器元件优选地布置在一个或更多个子壳体中,所述子壳体可拆卸地安装在配合连接器的配合连接器壳体中。也就是说,诸如插销和插座的连接器元件以及引导元件和容器能够分别设布置在子壳体中,该子壳体反过来可拆卸地安装在连接器的连接器壳体内以及配合连接器的配合连接器壳体内。在这种情况下,连接器系统对应于模块化连接器系统,在该模块化连接器系统中,能够通过移除特定的子壳体来更换其中布置的连接器元件、引导元件和容器。一个或更多个连接器元件能够布置在相同的子壳体上。例如,可以将相同类型或相同尺寸的连接器元件布置在一个公共子壳体中。然而,同样可以想到的是,在每个子壳体中仅布置一个连接器元件,或在一个公共子壳体中布置多个不同的连接器元件。然而,应当注意的是,连接器系统还能够对应于非模块化系统,其中,所有连接器元件都是同一连接器壳体的一体部分。此外,可以想到的是,连接器包括不包含任何连接器元件的子壳体。这种空的子壳体起到了垫片或间隔件的作用。

附图说明

以下参照附图对本发明的优选实施例进行描述,其目的是为了说明本发明的优选实施例,而不是为了对其进行限制。在附图中,

图1示出了包括连接器和配合连接器的插头连接器的透视图;

图2示出了根据图1的插头连接器的另外的透视图;

图3示出了处于非连接状态的根据图1的插头连接器的侧视图;

图4示出了贯穿平面a-a的根据图3的插头连接器的纵向剖面图;

图5示出了处于非连接状态的根据图1的插头连接器的俯视图;

图6示出了贯穿平面b-b的处于非连接状态的根据图5的插头连接器的纵向剖面图;

图7示出了贯穿平面a-a的处于半连接状态的根据图3的插头连接器的纵向剖面图;

图8示出了贯穿平面b-b的处于半连接状态的根据图5的插头连接器的纵向剖面图;

图9示出了贯穿平面a-a的处于连接状态的根据图3的插头连接器的纵向剖面图;

图10示出了贯穿平面b-b的处于连接状态的根据图5的插头连接器的纵向剖面图;

图11示出了包括根据第一实施例的护套元件的子壳体的透视图;

图12示出了包括根据图11的护套元件的子壳体的侧视图;

图13示出了贯穿平面c-c的包括根据图12的护套元件的子壳体的剖面图;

图14示出了包括根据第二实施例的护套元件的子壳体的透视图;

图15示出了包括根据图14的护套元件的子壳体的侧视图;

图16示出了贯穿平面d-d的包括根据图15的护套元件的子壳体的剖面图。

具体实施方式

在图1至图10中,以不同的连接状态示出了包括连接器2和配合连接器3的连接器系统1。在本示例中,连接器系统1对应于电连接器系统,其中连接器以插销侧连接器2的形式提供,而配合连接器以插座侧连接器3的形式提供。应当注意的是,这同样能够反过来,即连接器对应于插座侧连接器,而配合连接器对应于插销侧连接器。特别地,图1至图6描绘了处于未连接状态的连接器系统1,在该状态下,插销侧连接器2和插座侧连接器3彼此分离。在图7和8所示的半连接状态下,插销侧连接器2已沿插接方向p部分连接到插座侧连接器3,而图9和图10描绘了处于连接状态的连接器系统1,在该状态下,插销侧连接器2已经完全连接到插座侧连接器3。下面,详细讨论插销侧连接器2和插座侧连接器3。

如在图1和2中最佳地看到的,插销侧连接器2和插座侧连接器3分别包括连接器壳体23、33,该连接器壳体由外壁231、331限定并且具有基本上矩形的形状。在插销侧连接器壳体2和插座侧壳体3内分别设有电插销22a、22b、……和插座32a、32b、……的形式的多个连接器元件。插销侧连接器2上的一个插销22a、22b、……分别配置为与插座侧连接器3上的相应插座32a、32b、……建立电接触。此外,相对于插销侧连接器壳体23的外壁231,在插销侧连接器2居中地布置有用于引导插销侧连接器2和插座侧连接器3的插接的凸杆形式的引导元件21。所述引导元件21具有细长的设计,并且沿延伸方向e垂直背离插销侧连接器2的表面210延伸。在插座侧连接器3上设置有配置为用于容纳所述引导元件21的容器31,其中,所述容器31同样相对于插座侧连接器壳体33的外壁331居中地布置在插座侧连接器3上。为此,引导元件21相对于插销侧连接器壳体23的外壁231居中地布置,并且在插销侧连接器2上设有的所有插销22a、22b……的范围内居中地布置。在当前情况下,两个附加引导元件216a、216b横向布置在插销侧连接器壳体23上,该附加引导元件216a、216b配置为容纳在横向布置在插座侧连接器壳体33上的相应开口316a、316b中。在连接插销侧连接器和插座侧连接器2、3时,所述附加引导元件216a、216b提供附加的引导,从而有助于连接器2、3相对于彼此、尤其是在连接过程结束时的适当调整。提供的不同类型的插销22a、22b、……布置成插销侧连接器2上的不同的组221a、221b、……。在本示例中,插销侧连接器2包括构成第一插销组和第二插销组221a、221b的中型插销22a、构成第三插销组和第四插销组221c、221d的薄插销22b、以及构成第五插销组和第六插销组221e、221f的大插销22c,其中,引导元件21在所述组221a、221b、……之间局中地布置。引导元件21与第一插销组221a之间的距离等于引导元件21与第二插销组221b之间的距离。同样地,引导元件21与第三组221c和第五组221e之间的距离分别等于引导元件21与第四组221d和第六组221f之间的距离。换句话说,第一插销组、第三插销组和第五插销组221a、221c、221e以及第二插销组、第四插销组和第六插销组221b、221d、221f相对于垂直延伸贯穿引导元件21的平面镜像对称地设置。以类似的方式,容器31相对于插座侧连接器壳体33的外壁331居中地布置,并且在插座侧连接器3上设有的所有插座32a、32b、……的范围内居中地布置,其中,不同类型的插座32a、32b以相对于插销侧连接器2上的插销组221a、221b的布置相互对应的方式布置成不同的连接器元件组321a、321b。再次应注意的是,连接器元件的数量和布置不限于图中所示的示例。替代地,可以有多种布置。

以双环241a、242a、241b、242b的形式的两个弹性元件24a、24b布置在插销侧连接器壳体23的角部区域中,以便将插销侧连接器壳体23弹性地安装在支撑件上。每个环241a、242a、241b、242b具有一个紧固元件243a、243b、244a、244b,借助于该紧固元件,第一环241a、241b连接至插销侧连接器壳体23,并且第二环242a、242b可连接至支撑件。环241a、242a、241b、242b相对于彼此偏移约90度布置,并且相对于将弹性元件24a、24b紧固在插销侧连接器壳体23上彼此前后布置,从而使弹性元件24a、24b呈扭曲的“8”形。特别地,靠近插销侧连接器壳体23布置并与其相连、在当前情况下在连接器系统1的侧视图中具有直立的零的形状的环241a、241b尤其是在垂直方向v上可弹性变形,而远离插销侧连接器壳体23布置、在当前情况下在连接器系统1的侧视图中具有横躺的零的形状的环242a、242b尤其是在水平方向h上可弹性变形。

由于这种构造,在插销侧连接器2与插座侧连接器3连接时,弹性元件24a、24b处于补偿插销侧连接器相对于插座侧连接器的垂直偏移、水平偏移以及角度偏移的位置上。即,在插销侧连接器2与插座侧连接器3连接的过程中,弹性元件24a、24b允许插销侧连接器2相对于插座侧连接器3向下、向上和侧向倾斜。倾斜是由引导元件21和容器31之间的相互作用引起的,该相互作用还限定了倾斜的绝对值和方向。这实现多个空间维度上的公差补偿。

如在图6、8和10中最佳地看到的,引导元件21和容器31分别包括至少一个引导表面25、34,其中,引导元件21的引导表面25和容器31的引导表面34具有相应的形状,以便能够将引导元件21引导地容纳在容器31内。实际上,在当前情况下,引导元件21具有带有锥形渐缩尖端211的基本上地圆柱形。然而,圆柱引导元件21的侧表面在周向上已经部分切断,并且在纵向上基本上完全切断。以这种方式形成的笔直的切割表面对应于引导元件21的所述引导表面25。因此,引导元件21及其引导表面25在一定程度上具有圆柱段的形状。借助引导销35提供容器31的引导表面34,该引导销布置在容器31内,处于容器31的近端区域36内。近端区域36是指引导元件21在连接时首先被容纳在其中的容纳器31的区域。此外,引导销35相对于容器31的中心轴线ar偏移布置,并且相对于中心轴线ar横向地延伸经过容器31的净宽度。换句话说,当从正面观察插座侧连接器3时,引导销35与容器31的中心轴线ar成直角布置并且在容器31内向上偏移。从图9和10得出,引导元件21上的引导表面25的长度lg大致对应于容器31的内侧面310的长度lr。这样,当插销侧连接器2与插座侧连接器3基本上在插销侧连接器的整个长度上以被引导的方式连接时,引导元件21能够容纳在容器31内,由此提供水平方向h上的引导。垂直方向v上的引导通过引导销35和引导元件21的特定尺寸来实现,其中,引导销35和引导元件21沿垂直方向v在引导表面25、34的区域内的横截面之和基本上对应于引导销35的区域内的容器31的直径。因此,也防止了连接器2相对于配合连接器3的旋转,即引导表面25、34对应于提供旋转锁定的第一定向结构。

连接器元件,即插销22a、22b、……和插座32a、32b、……以及引导元件21和容器31布置在子壳体232、232a、232b、……332、332a、332b……中,该子壳体反过来分别可拆卸地安装在插销侧连接器和插座侧连接器2、3的连接器壳体23、33内。因此,本连接器系统1是模块化连接器系统,在该模块化连接器系统中,能够通过移除特定的子壳体232、232a、……332、332a、……来更换其中布置的连接器元件22a、22b、……32a、32b……、引导元件21以及容器31。此外,应当注意的是,也能够设置至少部分地包围连接器壳体23、33和连接器元件22a、……、32a、……的外部壳体(未示出),该外部壳体分别屏蔽并保护连接器2和配合连接器3不受周围环境的影响。在本示例中,七个子壳体232、232a、……安装在插销侧连接器2上,并且七个子壳体332、332a、……安装在插座侧连接器3上。居中布置在插销侧连接器和插座侧连接器2、3上的子壳体232、332分别包括引导元件21和容器31。其余的六个子壳体232a、……332a、……分别包括如上所述的不同插销22a、……以及插座32a、……的组221a、……321a、……中的一个。

在子壳体232a、……、332a、……内,通过保持夹212、311将连接器元件22a、……、32a、……锁定。保持夹212、311基本上是u形的并且配置为插入通过设置在子壳体232a、……、332a、……中的开口213a、……、312a、……。反过来,连接器元件22a、……、32a、……在其外表面上分别具有一个侧向凹口或凹槽214a、……、313a,u形保持夹212、311的自由端能够接合到该侧向凹口或凹槽中。以这种方式,连接器元件22a、……,32a、……能够以旋转固定的方式安装在子壳体232a、……、332a、……内。引导元件21和容器31同样包括这样的侧向凹口或凹槽214、313,并且也以这种方式经由开口213、312固定到它们的子壳体232、332上。

如在图1和2中最佳地看到的,引导元件21被护套元件26包围。在当前情况下,所述护套元件26是特定子壳体232的一体部分,并且形成为延伸到连接器中的凹口,其中,所述凹口由子壳体232的内壁234限定。引导元件21的护套元件26被设计为与插座侧连接器3上的容器31互补。这反过来意味着容器31具有从子壳体332突出的护套元件的形式。基于该设计,引导元件21和容器31的子壳体232、332能够在插接方向p上相对于彼此移位并移入彼此,使得在连接状态下,插销侧连接器2和插座侧连接器3上的子壳体232、332的彼此面对的表面233、333彼此直接邻接并且齐平且彼此对准。

关于图11至图16更详细地对护套元件26、31进行了讨论。如已经提到的,所述护套元件是互补的设计。此外,引导元件21的护套元件26以及容器31还分别包括第二定向结构27、37,第二定向结构27、37设置为使得在插销侧连接器2与插座侧连接器3连接时,特别是在其连接状态下,提供相对于插销侧连接器和插座侧连接器的旋转的旋转锁定。为此,引导元件21的护套元件26和容器31具有彼此互补的不对称形状,在此为液滴的形状,其中,通过所述彼此互补的不对称形状提供所述第二定向结构27、37。也就是说,在本示例中,第二定向结构27、37是护套元件26和容器31的一体部分,其中,第二定向结构27、37由护套元件26和容器31本身的特定形状形成。即,如果插销侧连接器2和插座侧连接器3至少部分地连接,则引导元件21的护套元件26和容器31彼此接合,并且由于它们的不对称结构,相对于彼此的旋转是不可能实现的。此外,不对称设计还用于编码的目的,该编码确保两个连接器2、3正确地插接在一起。实际上,不对称的形状允许插销侧连接器2与插座侧连接器3在一个单个方向上连接,即仅在正确的方向上连接。

在本示例中,引导表面25、34并且因此该第一定向结构,以及护套元件26、31并且因此第二定向结构27、37相对于围绕旋转轴线r的旋转不是完全旋转对称的,该旋转轴线居中地延伸通过所述定向结构。实际上,护套元件的液滴形状使得所述护套元件仅相对于360度的旋转旋转对称。此外,连接器2的第二定向结构27在这里被设计成延伸到连接器2中的凹口(参见图14-16),而配合连接器3的第二定向结构37被设计为从配合连接器3突出的护套元件(参见图11-13)。如已经提到的,连接器2的第二定向结构27因此由壁234构成,该壁相对于连接器2的表面210基本上垂直延伸。同样地,配合连接器3的第二定向结构37由壁334构成,该壁相对于配合连接器3的表面333基本上垂直延伸。此外,当在连接器2和配合连接器3之间建立插头连接时,护套元件的尺寸(实际上是所述护套元件的长度)使得连接器2的表面210和配合连接器3的表面333基本上彼此齐平。在这种情况下,护套元件26以及第二定向结构27的长度使得当沿延伸方向e观察时,布置在其中的引导元件21延伸到第二定向结构27以外(例如参见图2-10)。在液滴形状的容器31的情况下,在液滴的尖端371的区域中,在不对称区域中容器31包括位于其内表面315上的肋或腹板314。所述肋或腹板314为容器的内表面提供圆形横截面,从而补偿由不对称的容器31在引导元件21上产生的任何影响。应该注意的是,一个或更多个插销和插座能够包括护套元件28a、……、38a、……(例如参见图1和2中的插座32c的护套元件38c和插销22c的相应护套元件28c),该护套元件类似于引导元件21的护套元件和容器31进行设计。还应注意的是,就像能够在传统的插头上发现的一样,围绕插销22a、……的护套元件28a、……起到屏蔽插销22a、……的电屏蔽的作用。还应注意的是,所述护套不仅能够存在于子壳体上。替代地,可以考虑在非模块化连接器系统上也提供这种护套,其中连接器元件和引导元件分别安装在单个支撑板或单个载体上,所述单个支撑板或单个载体容纳在插销侧连接器壳体和插座侧连接器壳体内。

此外,如从图13和16特别明显的是,引导元件21的护套元件26的自由端区域218以及因此的第二定向结构27、布置在所述护套元件26内并且配置成保持插销侧连接器2上的引导元件21的支挡结构217的自由端区域219、以及容器31的自由端区域317以及因此的第二定向结构37包括端面220、221、318、319,该端面相对于延伸方向e倾斜,并且其中,所述端面220、221、318、319以彼此互补的方式倾斜。特别地,护套元件26包括带有倾斜端面220的端部区域218,该倾斜端面的倾斜度使得当沿延伸方向e从插销侧连接器2的近端向插销侧连接器2的远端方向观察时,从所述端面220到护套元件26的中心轴线as的距离变得越来越大。设置在护套元件26内的支挡结构217反过来包括具有倾斜端面221的端部区域219,该倾斜端面的倾斜度与护套元件26的倾斜度相反,即,使得当沿延伸方向e从插销侧连接器2的近端向插销侧连接器2的远端方向观察时,从所述端面221到中心轴线as的距离变得越来越小。因此,容器31具有配置为与护套元件26的端面220相互作用的第一端面318以及配置为与支挡结构217的端面221相互作用的第二端面319。容器31的第一端面318倾斜,使得当沿延伸方向e从插座侧连接器3的近端向插座侧连接器3的远端方向观察时,第一端面318和中心轴线ar之间的距离变得越来越小。另一方面,第二端面319倾斜,使得当沿延伸方向e从插座侧连接器3的近端向插座侧连接器3的远端方向观察时,第二端面319与中心轴线ar之间的距离变得越来越大。在插销侧连接器2与插座侧连接器3连接时,所述倾斜端面220、221、318、319不仅提供附加引导,而且同时也用于公差补偿。

如开头所提到的,图5和6描绘了处于未连接状态的连接器系统1,其中插销侧连接器2和插座侧连接器3彼此分开,图7和8描绘了半连接状态,其中插销侧连接器2已部分连接到插座侧连接器3,并且图9和10描绘了处于连接状态的连接器系统1,其中插销侧连接器2已完全连接到插座侧连接器3。在这些不同阶段的连接中,由于连接器系统的特殊设计,出现了各种引导效果。即,当引导元件21和容器31已经(刚好)彼此连接时,提供第一引导。这样做,引导元件21的锥形渐缩尖端219(尤其是其倒角222)沿容器31的内表面315滑动。随后,通过分别设置在支挡结构217、护套元件26和容器31的端部区域上的倾斜端面220、221、318、319进一步引导连接。一旦连接器2和配合连接器3在半连接状态下至少部分地彼此连接,则在布置在容器31内的引导销35和引导元件21的引导表面25之间产生进一步引导。因此,第一旋转锁定由于引导表面25、34、即第一定向结构的特殊设计和尺寸而建立,防止连接器2相对于配合连接器3的旋转。当进一步连接并且连接器2、3首次靠近然后处于连接状态时,随后在引导销21的护套元件26和容器31之间提供了另一个引导。实际上,护套元件26、31的不对称液滴形状使得所述护套元件26、36仅相对于360度的旋转旋转对称。因此,一旦护套元件26、31至少部分地连接,即当限定容器31的壁334至少部分地容纳在限定护套元件26的壁234内时,提供第二旋转锁定。此外,壁234、334以及因此的第二定向结构27、37的尺寸被确定为使得在它们连接时建立形状配合,即,插销侧连接器2和插座侧连接器3能够由于它们的定向结构27、37彼此接合。因此,第一定向结构和第二定向结构不仅防止插销侧连接器2相对于插座侧连接器3的旋转,而且将连接器保持在其对准状态。同时,如果设置了附加引导元件,例如横向地设置在插销侧连接器2的连接器壳体23上的两个附加的引导元件216a、216b,所述两个附加引导元件容纳在设置在插座连接器壳体33上的相应的开口316a、316b内,则对引导进行了进一步支持。因此,本连接器系统能够在连接器2和配合连接器3的不同连接阶段上实现引导,由此补偿了多个空间维度上的公差,并且建立了非常可靠的插头连接。

附图标记说明

1连接器系统291、……尖端

2连接器210表面

21引导元件211尖端

22a、……连接器元件212保持夹

221a、……连接器元件组213、……开口

23连接器壳体214、……凹槽

231外壁215a、……腹板

232、……子壳体216a、216b引导元件

233、……表面217支挡结构

234、……壁218端部区域

24a、……弹性元件219端部区域

241a、……环220端面

242a、……环221端面

243a、……紧固元件222倒角

244a、……紧固元件3配合连接器

25引导表面31容器

26护套元件32a、……连接器元件

27定向结构321a、……连接器元件组

28a、……护套元件33配合连接器壳体

281a、……内侧面331外壁

29、……定向结构332、……子壳体

333、……表面315内表面

334、……壁316a、316b开口

34引导表面317端部区域

35引导销318端面

36近端区域319端面

37定向结构p插接方向

371尖端h水平方向

38a、……护套元件v垂直方向

39、……定向结构ar中心轴线

310内表面as中心轴线

311保持夹lg引导表面的长度

312、……开口lr侧面的长度

313、……凹槽r旋转轴线

314腹板e延伸方向。

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