电气连接装置的制作方法

本发明涉及根据权利要求1前序部分的一种电气连接装置，特别是用于连接多个外部元件的接插式连接器。

现有技术

由现有技术已知电气连接装置，特别是连接盒形式的电气连接装置。这样的连接盒通常包括输入端和输出端，线缆通过所述端导入或离开连接盒。输入端和输出端在此用作接口。

在许多技术领域中，重要之处在于极其简单然而依旧牢固地将线缆连接于连接盒。例如在机器人技术中，经常需要在巨大的时间压力下更换线缆。当前，由现有技术尚未已知任何允许快速更换多线缆的连接盒。

技术实现要素：

在此背景下，本发明的目的在于提供一种电气连接装置，特别是具有多个接口的连接盒，其中外部元件、特别是线缆在最短时间内牢固地连接于连接装置。

这样的目的通过根据权利要求1的连接装置而得以解决。据此，电气连接装置、特别是连接盒或接插式连接器形式的电气连接装置包括壳体、电气部件以及至少两个连接孔，其中，壳体具有界定内部空间的壁，电气部件布置在内部空间中并且具有至少两个连接部，至少两个连接孔穿过该壁，可连接于连接部的外部元件能够通过连接孔引导到内部空间中。连接装置还包括具有多个止动件的机械紧固件，所述止动件的数量等于连接部的数量，所述止动件为外部元件提供机械止动。

外部元件为例如具有线缆的接插器，所述接插器应当连接于壳体内的连接部。

通过同时与多个外部元件配合工作的紧固件，利用单一致动就能够消除对所有外部元件的止动，并且使外部元件能够从连接部分离。同时，紧固件避免外部元件和连接部之间发生无意的分离。

连接装置能够是接插式连接器或者连接盒，其中至少一个外部元件、特别是具有线缆的接插器经由连接部能够连接到接插式连接器或者连接盒上。

这在许多应用领域都是一种优势。例如在生产线上，就可以通过这种方式在非常短的时段内将新的工具电气连接到机器人上。

紧固件优选地由电绝缘材料、例如合成材料制成。由此带来这样的优势，即使得单独的绝缘措施变得多余。

优选地，所有止动件都布置在一个共用的紧固件上。因此，通过致动一个紧固件就能够为多个外部元件消除止动。这意味着，通过致动一个紧固件就可以将连接于连接装置的外部元件从连接装置分离。换言之，尤其优选的是布置恰好一个单一紧固件。

尤其优选地，所述止动件分别由紧固件上的止动表面来提供，当插入外部元件时，藉由止动表面能够为外部元件提供止动。止动表面在此能够形状配合或力配合地接合在外部元件上并从而提供止动。

在形状配合的设计中，止动表面优选横向于连接部的定向并且由此也横向于外部元件的插入方向来定向。

尤其优选地，紧固件包括至少两个凹口，其中凹口中的每个都由一个止动表面部分或完全地围绕，并且其中外部元件中的每个能够分别受到引导通过凹口，并且其中止动表面就外部元件的插入方向而言位于凹口之后。

尤其优选地，凹口是由紧固件围绕的孔。该孔容纳外部元件的某些部分。可替代地，凹口从外部延伸到紧固件中并且具有沟槽的形状。

优选地，连接部设计为基本上是圆柱形并且沿中心轴延伸。紧固件在此设计为可以横向于该中心轴移动。优选地，凹口设计为至少分段地或完全地呈圆柱形围绕中心轴。凹口因此具有圆柱形区域。圆柱形区域的中心轴平行于连接部的中心轴延伸，其中在紧固位置中，中心轴彼此偏移。在释放位置中，两条中心轴优选彼此共线延伸。

优选地，连接部相对于连接孔以这样的方式设置，使得连接部的中心轴与连接孔的中心轴共线延伸。

沿中心轴的方向观察，凹口的内部宽度设计为大于延伸通过凹口的外部元件的部分。

特别优选地，凹口包括倒角边缘。倒角边缘在此如此设置，使得当插入外部元件时，紧固件自动致动。可替代地或另外地，外部元件包括与凹口、特别是与其倒角边缘配合工作的倒角边缘。

优选地，紧固件能够从紧固位置移动到释放位置，其中连接装置还包括复位件，其将紧固件保持在紧固位置中，并且借助复位件，紧固件能够自动地从释放位置移动到紧固位置。

紧固件基本上完全位于内部空间中。紧固件由此而免受外部影响。紧固件的一部分优选可以从外部来致动，使得可以由此将紧固件移动到释放位置。

优选地，紧固件包括至少一个致动部，其能够从内部空间之外通过壁中的孔接近。由此可以从内部空间之外对致动部施加力，使得经由致动部能够将紧固件从紧固位置移动到释放位置。优选地，致动部包括在紧固位置中与壳体外侧齐平的接触表面。

特别优选地，在壁和致动部之间，在孔的区域中布置有密封件，致动部延伸到孔的区域中或延伸穿过孔的区域。由此避免水分进入连接装置。

特别优选地，密封件为平垫片，其安装在致动部的肩部上并且在紧固位置中压靠到相应的壳体壁上。

在一个实施例中，紧固件设计为基本上是杆形并且包括远离紧固件延伸并且增加紧固件的刚度的接片。藉由所述接片能够避免机械扭转。

紧固件以相对于壳体可移动的方式安装在模制于壳体上或设置为穿过壳体的引导件中，其中该引导件位于壳体的内部空间中。引导件能够是壳体的一体化的组成部分。

特别优选地，侧壁的至少一个设计为分离于壳体设置的盖。盖和壳体之间优选布置有密封件。

连接孔的数量优选等于连接部的数量和/或止动件的数量。

优选地，电气元件中的每个除了包括至少一个连接部之外还包括至少一个另外的连接部。另外的连接部能够具有各种形状。在作为接插式连接器的一个可能的实施例中，另外的连接部形成延伸通过壁的接插器的衬套侧或销侧。在连接装置设计为连接盒的另一个实施例中，另外的连接部能够导电地连接于壳体内部空间中的电气部分，例如印刷电路板。

一种设备，其包括如上所述的电气连接装置和待连接到电气连接装置的至少一个外部元件，其中外部元件包括与止动件配合工作的部分。所述部分和止动件尤其提供机械嵌入式几何结构。

在一个特别优选的实施例中，外部元件为包括线缆的接插器部，该线缆导电地连接于接插器部。根据第一变型，接插器部能够导电地连接于至少一个连接部，其中接插器部设计为衬套且连接部设计为销。根据第二变型，接插器部设计为销且连接部设计为衬套。在两种变型中，销和衬套之间优选经由处于其间的接触片建立电接触。

与止动件配合工作的所述部分优选为凸起或槽。优选地，该凸起设计为在前侧具有倒角边缘，该倒角边缘在插入期间与止动件配合工作并且将紧固件从紧固位置移动到释放位置。该槽能够延伸到接插器部中或者由彼此间隔布置的两个凸起来提供。

优选地，紧固件能够横向于插入方向移动，并且在紧固位置中，止动件相对于凸起或槽以如此方式设置，使得逆向于插入方向的移动不可能发生。

根据以上描述，在紧固位置中，止动件以如此方式设置，使得圆柱形或部分圆柱形的区域的中心轴相对于接插器部的中心轴偏移。通过这种偏心布置，接插器部由止动件保持，或者止动件由此提供利用槽或凸起形成的止动。

从属权利要求中说明进一步的实施例。

附图说明

以下参照附图描述本发明的优选的实施例，其仅出于解释说明的目的而不应视为限制。在附图中：

图1示出电气连接装置的前视立体图；

图2示出根据图1的电气连接装置的后视立体图；

图3示出根据图1的电气连接装置的、具有局部剖开的通道的立体图；

图4示出根据前述附图之一的连接装置的分解示图；

图5a-图5d示出连接外部元件时连接装置的截面示图；

图6示出根据前述附图之一的连接装置的俯视图。

具体实施方式

图1至图5中示出根据本发明一个实施例的电气连接装置1。电气连接装置1尤其为用于分配电能和/或控制信号的连接盒。

在所示实施例中，连接装置1包括输入侧39和输出侧40，线缆可以经由输入侧39引入连接装置1中，输出侧40包括具有三个接插器29的接插面。经由输出侧40，连接装置1能够连接于匹配的接插件。然而，如以下说明所示，连接装置1还可以具有不同的设计。

电气连接装置1包括壳体2，其具有界定内部空间3的壁4。在内部空间3中，电气连接装置1包括电气部件5，其具有至少两个、在此为三个连接部6、7和8。电气部件5在此完全布置在内部空间3中。电气连接部6、7和8用于接触外部元件12，例如具有接插件的线缆。此外，存在延伸通过壁4的至少两个、在此为三个连接孔9、10和11，待连接于连接部6、7和8的外部元件12通过所述连接孔能够引导到内部空间3中。连接孔9、10和11的数量等于连接部6、7和8的数量。

连接装置1还包括图3和图4中所示的机械紧固件13。机械紧固件13包括至少两个、在此为三个止动件14、15和16。止动件14、15和16的数量等于连接部6、7和8的数量或连接孔9、10和11的数量。止动件14、15和16为外部元件12提供机械止动。针对外部元件12的止动在此以如此方式进行，即在未致动紧固件13的情况下外部元件12不能够从连接部6、7和8分离。要想将外部元件12从连接部6、7和8分离则必须致动紧固件13。由于所有止动件14、15和16都布置在所述紧固件13上，所以基本上同时释放所有外部元件12。

壳体2包括图1和图2中所示的盖26。盖26藉由螺钉35连接于壳体2。移除盖26时，内部空间3就是可进入的。

现在参照图3和图4更详细地阐释紧固件13和布置在内部空间3中的其他元件。

紧固件13以可从紧固位置移动到释放位置的方式完全地安装在电气连接装置1的内部空间3中。紧固件13以相对于壳体可移动的方式安装在布置于壳体2上或设置为穿过壳体的引导件27中。引导件27在此位于壳体2的内部空间3中并且在本实施例中基本上由内部空间3的拐角区域中的倒圆角构成。在所示实施例中，如图6所示，在紧固件13和壳体2之间设有另外的引导件44。另外的引导件44在此由紧固件13的接片24、25和壳体2的壁45提供。壁45在此为凹面圆形。

连接部6、7和8可以在其机械结构方面具有多样设计。在本实施例中，连接部6、7和8在前部区域中包括具有中心轴M2的圆柱形状。连接部6、7和8正如紧固件一样也布置在壳体2的内部空间3中。连接部6、7和8可从外部经由壁4中的连接孔9、10和11接近。在所示实施例中，每个连接孔9、10和11分别配置有密封螺母41形式的密封件。藉由密封螺母41能够在插入外部元件12时为连接孔9、10和11提供密封。

如所述的，电气部件5的连接部6、7和8在此为圆柱形。毗邻该圆柱形部分的是矩形的横截面，其于是连接于内部空间3中的其他电气部件。为此，电气部件5包括另外的连接部28。

现在参照图4中的分解示图更详细地描述紧固件13的设计。所述止动件14、15和16分别由紧固件13上的止动表面17提供。止动表面17可以通过不同的方式起作用。例如，止动表面17能够是凹口的一部分并且经由作用在外部元件和止动表面17之间的摩擦力来提供止动。可替代地，止动表面17以如此方式定向，使得所述止动表面阻止外部元件12的移动。

在所示实施例中，止动表面17定向为相对于连接部6、7和8的中心轴M2或相对于插入方向E成直角。止动表面17在此朝向内部空间3并且为外部元件12提供止动。

紧固件13包括至少两个、在此为三个凹口42。凹口42中的每个由一个止动表面17部分或完全地围绕。外部元件12延伸通过凹口42并且与止动表面17配合工作，其中当插入外部元件12时为外部元件12提供止动。

在本实施例中，紧固件13相对于插入的外部元件12移位，并且凹口42环绕外部元件12。界定凹口42的壁43延伸到外部元件12上的槽18中。槽18和止动表面17之间的相互作用避免了外部元件12逆向于插入方向E移动。以下通过图5a至图5d更详细地对此作出进一步描述。

在所示实施例中，凹口42是由紧固件13围绕的孔。该孔在此由紧固件13完全地围绕。可替代地，凹口42也能够从外部延伸到紧固件13中并且具有沟槽的形状。例如，参照图4，沟槽可以从底部开始延伸到紧固件13中，使得凹口向着底部开放。

如上所述，连接部6、7和8设计为基本上是圆柱形。这意味着连接部6、7和8包括具有中心轴M2的圆柱形区域，与外部元件12的电接触可以经由该区域来提供。在所示实施例中，凹口42包括围绕中心轴M1的圆柱形区域。该圆柱形区域由凹口42提供。凹口42的中心轴M1在此定向为平行于连接部6、7和8的中心轴M2。在紧固位置中，这两个中心轴M1、M2彼此偏移。换言之，紧固件13相对于连接部6、7和8移动到紧固位置。

现在参照图5a至图5d更详细地阐释电气连接装置1与外部元件12的连接。

外部元件12在此设计为导电地连接于线缆31的接插器30。接插器30在此具有衬套孔37，其用于容纳连接部6、7和8中的一个。代替衬套孔37，接插器还能够具有销的形状，其中连接部6、7和8于是提供衬套孔37。接触片32优选布置在连接部6、7和8与接插器30之间。

现在在图5a中示出接插器30已与连接部6、7和8相接触的情况。布置在接插器30外侧的凸起38处于凹口42的略前方。凸起38在前侧具有倒角边缘34。当接插器30进一步插入内部空间3中时，倒角边缘34与凹口42接触。由此，紧固件13从如图5a所示的其紧固位置移动到如图5b所示的释放位置中。紧固件13因此横向于插入方向E移动。该方向由附图标记Q表示。然后接插器30进一步移动到内部空间中，并且在图5c中，接插器已达到其最终位置。现在，由于凸起38位于凹口42之后，所以对于紧固件13而言，从释放位置进入紧固位置的路径再次是自由的。紧固件13于是从其释放位置再次移动到其紧固位置中，并且使凹口42相对于固定不动的接插器30移动，从而紧固件13进入凸起38的区域中并在那里经由止动表面17为凸起38提供止动。

现在在图5d中示出处于其紧固位置的紧固件13，并且能够明显看出，在未将紧固件13相应地从如图5d所示的紧固位置移动到如图5b和图5c所示的释放位置的情况下，接插器30就不能够从连接装置1移除。只有当凸起38通过止动表面17相应地释放时，接插器才能够移出内部空间。

针对紧固件13从释放位置到紧固位置的复位移动设有复位件20。在本实施例中存在压缩弹簧形式的两个复位件20。这些压缩弹簧20将紧固件13从释放位置挤压到紧固位置中。压缩弹簧20在此布置于紧固件13和壳体2的底部之间。紧固件13于是通过压缩弹簧20挤压到抵靠盖26。当紧固件13从紧固位置移动到释放位置时必须克服压缩弹簧20的弹簧力。然而，复位件20能够具有不同的设计。

紧固件13还包括至少一个致动部21。在本实施例中，致动部21具有突出于紧固件13的按钮的形状。致动部21为紧固件13的组成部分。致动部21在此延伸通过壁4中的孔22并且可通过穿过壁4的孔22接近。在本实施例中，孔22布置在盖26中，并且想要将接插器30从电气连接装置1分离的用户能够经由可通过盖26接近的致动部21将紧固件13从紧固位置移动到释放位置。

在本实施例中存在两个致动部21，其优选为彼此结合地致动，使得紧固件13的移动均匀地进行。

壁4、在此为盖26和致动部21之间，在孔22的区域中布置有密封件23。密封件23在此安放在致动部21的肩部上。

从图4中还能够明显看出，紧固件13在两个相邻的止动件14、15和16之间分别包括接片24。形成接片24的基部的接片25在与接片24相同的方向进一步延伸。接片24、25基本上用作在此设计为杆形的紧固件13的加强件。

如以上所简要说明的，连接部6、7和8中的每个分配有另外的连接部28。另外的连接部28在此引入一个接插器29的衬套侧或销侧。可替代地，另外的连接部28能够连接于在壳体2的内部空间3中导电地连接于连接部6、7和8的电气部分，例如印刷电路板。也可以设想连接部28的其他实施例。

附图标记

1 电气连接装置

2 壳体

3 内部空间

4 壁

5 电气元件

6 第一连接部

7 第二连接部

8 第三连接部

9 第一连接孔

10 第二连接孔

11 第三连接孔

12 外部元件

13 紧固件

14 第一止动件

15 第二止动件

16 第三止动件

17 止动表面

18 槽

19 倒角边缘

20 复位件

21 致动部

22 孔

23 密封件

24 接片

25 接片

26 盖

27 引导件

28 另外的连接部

29 接插器

30 接插器

31 线缆

32 接触片

33 部分

34 倒角边缘

35 螺钉

37 衬套孔

38 凸起

39 输入侧

40 输出侧

41 密封螺母

42 凹口

43 壁

44 引导件

M1 中心轴

M2 中心轴

E 插入方向

Q 横向方向