电插接器及配备有该电插接器的电插接装置的制作方法

本实用新型涉及一种电插接器，特别是用于直至1000V电压和250A电流的大电流插接器。本实用新型还涉及一种具有用于插入这种插接器的插座的电插接装置，特别是一种大电流插接装置。插接器和由此实现的插接装置特别能够应用在车辆中，例如机动车辆、混合动力车辆或电动车辆。

背景技术：

从随后公开的德国申请102015104377.7中已知一种通用的插接器。虽然该申请说明的插接器允许在耐震性相对较高的情况下，简单地插入和拔出能够与插接器连接的插入接触件，但是希望进一步改善耐震性。此外，还希望尽可能保护插接器的接触件，使其不受机械载荷或其他外部环境影响的损害。

另外，例如从DE102013205447A1已知，特别是将电插接器手动组合到电插接装置上时，所谓的CPA(连接定位组件)用于使得能够识别正确地组合的、因而封闭的插接装置。此外，这种CPA还能够防止插接装置的不期望的松动。

技术实现要素：

本实用新型的任务在于使用结构尽可能简单的方法获得一种电插接器和电插接装置，该电插接器和电插接装置实现相对高的耐震性及简单安全的可安装性。

利用本实用新型的以下方面能够实现上述任务和其他有利方案。

根据本实用新型的特别适用于大电流部件的情况下的电插接器具有接触件，该接触件包括护套、布置在护套中的接触弹簧以及在护套中可移动地引导的并且与接触弹簧抵接的锁定螺栓。锁定螺栓依据其在优选的未锁定的第一结束位置与优选的锁定的第二结束位置之间的位置将接触弹簧不同程度地朝形成在护套中的容纳室的方向挤压，该容纳室用于可导入护套中的配对插接接触片。根据本实用新型，插接器具有包围接触件的壳体，该壳体带有相对于护套选择性地可移动或者可固定的保险元件。保险元件这样包围锁定螺栓的至少一个超过护套向外突出的轴端：使得保险元件可选择地在相对护套移动时带动锁定螺栓或者将锁定螺栓相对护套固定。即，保险元件既能够保障锁定螺栓不会沿着护套作不期望地移动，也能够主动移动锁定螺栓。壳体例如可以卡紧在接触件上，特别是作为主锁定装置的锁定片上，并在必要时借助将壳体卡紧的次锁定装置卡接壳体，使壳体相对接触件或护套位置固定地安置。

换言之，本实用新型的插接器将接触件与保护壳体以及所谓的CPA(连接定位组件)组合，所述接触件允许以相对小的力容易地导入插入接触件，而插入的插入接触件上的接触力依然高。CPA主要通过如下部分的共同作用而形成：壳体、引导在壳体上或壳体中的保险元件以及必要时由该插接器实现的插接装置的插座。保险元件能够插入壳体中，并通过壳体的(内)侧面，例如三个侧面引导。保险元件优选地具有从三个侧面包围接触件的大致呈U形的基体。弹簧臂可以位于壳体之外，或者被壳体保持在接触件上。

借助这种构造，本实用新型的插接器及由其实现的插接装置具有特别高的耐震性以及低的插接力和牵引力，与此同时高度保护其不受机械载荷或外部环境影响的损害。本插接装置特别适合用于机动车辆、混合动力车辆和电动车辆中的大电流部件中，其中插接器和插接装置能够用于电压达到约1000V，电流达到约250A的情况。

本实用新型的一种特别有利的改进方案是，用于包围锁定螺栓的保险元件包括至少一个在插入方向上在接触件和/或插接器的侧面延伸的弹簧臂，该弹簧臂具有容纳轴端的锁定结合槽。弹簧臂可以理解为一种臂状的元件，其区段性地模制在保险元件上并且优选地与插接器的插入方向垂直地相对保险元件偏移。有利的，保险元件可以一体地形成，这可以在注塑成型工艺中作为热塑性塑料件而低成本地实现。该至少一个弹簧臂可以沿着接触件或护套的狭侧延伸。

当保险元件在壳体上或壳体中这样引导，即保险元件能够相对于壳体在初步锁定位置(其中锁定螺栓位于第一结束位置)与最终锁定位置(其中锁定螺栓位于第二结束位置)之间移动时，CPA的功能被证明是有利的。这例如保障了仅通过保险元件位于最终锁定位置，而不(再)位于初步锁定位置，就可以从视觉上识别插接器的正确插入和锁定。

当保险元件具有在接触件和/或插接器的上侧延伸的用于可松动地与壳体的弹簧簧片锁定接合的弹簧接片，使得保险元件特别是在初步锁定位置中相对壳体和/或护套固定时，能够以结构特别简单的方式提供保险元件。通过将保险元件相对于(关于护套和接触件位置固定)的壳体和/或护套固定，保险元件可以一直固定在初步锁定位置直到插合之前。从而能够避免不希望的插合。与保险元件相同，锁定螺栓也相对壳体和/或护套固定。弹簧接片优选地实施为与保险元件一体化。弹簧簧片也实施为与壳体一体化。

当弹簧簧片包括至少一个与接触件的插入方向垂直地延伸的卡接片，以与弹簧接片的锁槽或卡接缘进行锁定接合时，能够以结构特别简单的方式实现CPA。能够作为例如由热塑性合成材料制成的注塑元件而制造技术简单地提供这种卡接片和与其共同作用的锁槽或卡接缘。

对于插接器的特别简单的操作，有利的是弹簧簧片能够通过弹簧簧片和/或弹簧接片的偏移而从与锁槽或卡接缘的锁定接合中松动。上述偏移仅要求在与插入方向垂直的方向上按压或抬高弹簧簧片和/或弹簧接片。即使在车辆中的困难的安装情况下，也能够实现上述简单的移动过程。

对于插接器的可操作性，被证明有利的是，为了摇摆状的偏移，弹簧接片模制在保险元件上的自由的第一轴向端部与自由的第二轴向端部之间。弹簧接片可以形成为与保险元件一体化。所述摇摆状的偏移仅要求相对简单的移动过程。

如果为了松开在将接触件穿过插座的配对卡接装置(例如插入配对卡接凸缘或配对卡接片)插入插座时的(保险元件与弹簧簧片之间的，特别是在初步锁定位置中的)锁定接合，弹簧接片是能够偏移的，则插接器能够特别简单地插入插座。按照这种方式，保险元件仅通过插入插座中就相对于壳体松开，从而不再需要其他移动过程。

对于插接器在插座上的安全而结构和移动技术简单的锁合，有利的是，从与壳体的固定中松开的、相对壳体可移动的保险元件具有卡接装置，保险元件由此能够与插座的配对卡接装置，特别是在最终锁定位置中锁定接合。特别是在插接器的最终锁定位置中，插接器能够确保固定在插座上。当保险元件的弹簧接片通过配对卡接装置自动偏移，并且从与壳体的锁定接合中松开时，为了固定，仅需简单地使插接器进一步在插入方向上移动，直至确保卡接。

如果用于在第一轴向端部的单侧偏移的弹簧簧片模制到壳体上，而第二轴向端部相对壳体能够自由地偏移，其中弹簧簧片的卡接片特别是在初步锁定位置中能够与弹簧接片的锁槽锁定接合，则这样的插接器更牢固并且因此适合用于机械的特别是高应力的插接装置。与弹簧簧片的摇摆状的模制相比，单侧模制能够更加牢固。

对于尽可能高的机械承载能力有利的是，通过偏移而从与保险元件的固定中松动的、能够相对保险元件移动的卡接片能够与插座的配对卡接片锁定接合，特别是在末锁定位置中。即，并非保险元件，而是固定在接触件上的壳体卡接到插座上。从而插接装置能够特别牢固地形成。

本实用新型还涉及一种电插接装置，该连接装置具有上述一种或多种实施方式中的电插接器以及用于插入插接器的插座。这种情况下，插接器的接触件优选地能够与插座的插入接触件接触，并且能够锁定在插接器中。

附图说明

接下来，结合附图说明本实用新型的有利的实施例。其中：

图1示出根据第一实施例的具有本实用新型的电插接器和插座的本实用新型的电插接装置的分解视图；

图2示出接触件的透视俯视图，其中该接触件的锁定螺栓位于开放的及未锁定的第一结束位置；

图3示出图2中的接触件的透视俯视图，其中该接触件的锁定螺栓位于锁定的第二结束位置；

图4示出根据第一实施例的本实用新型的电插接器的透视侧视图；

图5示出图4中的电插接器的透视俯视图，其中为了更好地图解说明保险元件而将壳体隐藏；

图6示出根据第一实施例的插座和插入其中的插接器的本实用新型的电插接装置，其中插接器位于其初步锁定位置；

图7示出图6中的电插接装置的透视侧视图，其中插接器位于其最终锁定位置，在该位置中接触件的锁定螺栓位于其锁合的第二结束位置；

图8示出图7中的插接器的透视俯视图，其中，为了更好地图解 说明而隐藏了壳体和插座；

图9示出根据第二实施例的具有插座和根据本实用新型的电插接器的本实用新型的电插接装置的分解视图；

图10示出根据第二实施例的本实用新型的电插接器的透视侧视图，其中，插接器位于其初步锁定位置；

图11示出根据第二实施例的本实用新型的电插接装置的透视侧视图，其中，插接器位于其初步锁定位置；

图12示出根据第二实施例的本实用新型的电插接装置的透视俯视图，其中插接器位于其最终锁定位置。

附图标记

1 电插接装置

2 电插接器

3 插座/接头

4 接触件(例如大电流-接触件)

5 壳体

6 保险元件

7 电线

8 护套

9 接触弹簧

10 锁定螺栓

11 接触片

12 容纳室

13 狭槽

14 轴端

15 弹簧簧片

16 弹簧接片

17 弹簧臂

18 弹簧臂

19 止动凸缘

20 卡接钩

21 卡接缘

22 锁定结合槽

23 锁定结合槽

24 第一卡接片

25 第二卡接片

26 配对卡接装置

27 配对卡接凸缘

28 配对卡接片

29 (其他)卡接片

30 操作接片

31 锁槽

K 插入接触件

S 插入方向

具体实施方式

上述附图仅仅是示意性图示并且用于解释本实用新型。相同或作用相同的元件通常具有相同的附图标记。

图1中以分解视图示出根据本实用新型的第一实施例的电插接装置1。该插接装置1能够例如用作车辆中的直至约1000V电压和约250A电流的大电流插接装置。

插接装置1主要包括电插接器2和插座3，插接器2能够插入插座3中以提供导电的插接装置1。可以看出，插接器2在插入方向S上插入插座3中，以提供插接装置1。插座3(在专业术语中也被称为接头(Header))例如是车辆的电保险装置或电配电器的一部分或者与车辆的电保险装置或电配电器连接。

插接器2具有接触件4，以及包围该接触件4的带有保险元件6 的壳体5。保险元件6与壳体5和/或插座3共同作用，以形成所谓的CPA(连接定位组件)，接下来将进一步对其功能进行更详细的说明。

接触件4上安插有电线7，电线7通向(未示出的)车辆的耗电器。设置插座3以与接触件4、包围该接触件的壳体5以及插接的保险元件6一起地容纳插接器2。以这种方式，插在一起的插接装置1实现了从(未示出的)车辆电源或电压源，经过插座3、具有接触件4的插接器2以及与接触件相连的电线7，直至(未示出的)车辆耗电器的电流流动。

图2示出接触件4的透视俯视图。接触件4的具体结构由相关的德国专利申请10 2015 104 377.7公开。接触件4主要具有护套8、布置于护套8中的接触弹簧9，以及与接触弹簧9相抵接的锁定螺栓10。另外，接触件4还具有板状的接触片11，其中在接触弹簧9与接触片11之间形成有容纳室12，该容纳室12用于插接地容纳插座3的穿过该插座3而延伸的电插入接触件K。设置锁定螺栓10用于在接触片11的方向上挤压接触弹簧9，以选择性地收缩或扩大容纳室12。

锁定螺栓10在与插入方向S垂直的方向上穿过护套8地延伸，并被引导在护套8的侧面的狭槽13中。狭槽13的轴向端部在插入方向S上将锁定螺栓10的移动范围限制在图2中示出的未锁定的第一结束位置和锁定的第二结束位置(见图3)，锁定螺栓10能够在两个位置之间移动。锁定螺栓10的两个轴端14超过护套8从狭槽13中突出。在锁定螺栓10的未锁定的第一结束位置中，通过接触弹簧9与接触片11的间隔扩大了容纳室12，使得插入接触件K能够以相对较少的力插入容纳室12中。相反地，在用于卡紧插入接触件K的锁定螺栓10的锁定的第二结束位置中，通过将接触弹簧9朝接触片11的方向的按压而压缩容纳室12。布置在第一结束位置与第二结束位置之间，锁定螺栓10通过接触弹簧9的相应配置而向容纳室12的方向不同程度地挤压。取决于其位置，锁定螺栓10沿着狭槽13不同程度地朝接触片11向下 挤压接触弹簧9。因此，通过锁定螺栓10的位置调整容纳室12中的施加到插入接触件K上的接触力。

图3中示出图2中的接触件4的透视俯视图，其中该锁定螺栓10位于其锁定的第二结束位置中。

在图4中以透视图的形式示出根据第一实施例的接触件2连同包围接触件的壳体5及与其共同作用的保险元件6。由此能够实现的CPA(连接定位组件)在图示中位于其初步锁定位置，其中锁定螺栓10位于第一结束位置，即未锁定的结束位置。

在该实施例中，在壳体5中，即在接触件2与壳体5之间沿着插入方向S可移动地引导保险元件6。壳体5具有基本地设置有开槽的护套形状的基体，壳体5通过该基体包围接触件2。保险元件6容纳在接触件2和壳体5之间，并且通过壳体5的三个(内)侧面而可移动地保持在壳体中。通过德国专利申请102015104377.7中公开的(此处未示出的)与接触件2的锁定片接合的主锁定装置以及(未详细说明的)夹接连接形式的次锁定装置，将壳体5位置固定地保持在接触件2上。壳体5还包括能够相对其基体并与插入方向S垂直地偏移的弹簧簧片15，接下来将进一步说明弹簧簧片15的功能。

保险元件6包括朝向接触件2开口的U形基体，该基体具有在插入方向S上延伸、能够与插入方向S垂直地偏移的弹簧接片16。在示出的安装状态中，保险元件6的弹簧接片16布置于壳体5的弹簧簧片15的内部。此外，保险元件6的两个弹簧臂17、18沿着插入方向S在接触件2的狭侧上(即在其侧面)延伸，该两个弹簧臂17、18能够垂直于插入方向S并且垂直于弹簧接片16的偏移方向地偏移。保险元件6的插入方向S上的一个轴向端部具有止动凸缘19，该止动凸缘19在示出的初步锁定位置中与壳体5间隔开，并且在(图4中未示出的)最终锁定位置中由壳体5阻挡。

图5为了更好地图解说明保险元件6，不含壳体5地示出了图4中的插接器2，从图5可知，第一轴向端部与第二轴向端部之间的弹簧接片16模制在保险元件6上。弹簧接片16能够围绕该模制位置相对于保险元件6的基体摇摆状地偏移。弹簧接片16在其第一轴向端部具有在接触件4的方向上形成的卡接钩20，该卡接钩20能够与插座3和/或壳体5锁定接合；并且弹簧接片16在其第二轴向端部上具有卡接缘21，该卡接缘21能够与壳体5锁定接合。此外，从图5得出，保险元件6的弹簧臂17、18针对接触件4分别具有锁定结合槽22、23用以容纳锁定螺栓10的轴端14，其中本视图仅示出锁定结合槽22。为了将保险元件6安装到接触件4上，弹簧臂17、18能够经过锁定螺栓10的轴端14向外偏移。在安装状态下，锁定结合槽22、23包围锁定螺栓10的轴端14。通过这样的至少是形状接合的连接，在相对接触件4移动时锁定螺栓10能够由保险元件6带动，或者在相对接触件4固定时锁定螺栓10由保险元件6固定并保持。

图6和图7分别以透视侧视图示出了位于初步锁定位置(图6)和最终锁定位置(图7)的根据第一实施例的具有插入插座3中的插接器2的电插接装置1，根据图6和图7，接下来说明插接装置1插在一起的功能，特别是CPA的功能。

从图6示出的能够在壳体5中可移动地引导的保险元件6的初步锁定位置开始。在该初步锁定位置中，壳体5的弹簧簧片15和保险元件6的弹簧接片16都不偏移。因此，弹簧簧片15的第一卡接片24和在轴向上与该第一卡接片24间隔开的第二卡接片25与保险元件6的卡接钩20和卡接缘21锁定接合。以这种方式，保险元件6通过与壳体5的锁定接合而被相对壳体5保持，即不能够相对壳体移动。在初步锁定位置中，锁定螺栓10位于未锁定的第一结束位置，使得插座3的插入接触件K原则上能够插入接触件2的容纳室12中。

从图6可知，插座3具有配对卡接装置26，该配对卡接装置26带有用于与卡接钩20锁定接合的配对卡接凸缘27以及用于使卡接钩20滑动的滑动斜面28。插接器2在插入方向S上从初步锁定位置向最终锁定位置移动，从而经由滑动斜面28推动带有卡接钩20的弹簧接片16。由此，弹簧接片16在具有卡接钩20的轴向端部上相对于(图6中的)弹簧簧片15向上偏移，由此另一轴向端部的摇摆状的偏移使得卡接钩20与卡接片24之间以及卡接缘21与卡接片25之间的锁定接合松动。

如图7所示，松动之后，保险元件6能够相对于壳体5在插入方向S上移动，并且卡接钩20因此能够卡接在配对卡接装置26的配对卡接凸缘27上。换言之，当保险元件6通过经由配对卡接装置26的相对于壳体5的偏移而解锁时，插接器2能够完全地插到插座3上。

图7示出插接器2的最终锁定位置，其中卡接钩20与配对卡接装置26的配对卡接凸缘27锁定接合，并且锁定螺栓10位于其锁定的第二结束位置中。这种情况下，插接器2完全插在插座3的插入接触件K上，并卡接到插座3上。该卡接确认是根据CPA的特性的正确卡接。保险元件6的止动凸缘19与壳体5的轴向端部相抵接，使得能够从视觉上识别正确的卡接。

图8示出了图7中的位于最终锁定位置的插接器2的透视俯视图，并且为了更好地图解说明而省略了壳体5和插座3。从图8可知，弹簧臂17、18的锁定结合槽22、23通过包围将锁定螺栓10固定在相对接触件4的护套8的最终锁定位置。保险元件6自身通过前述的与配对卡接装置26的锁定接合相对于插座3和/或壳体5固定。

图9以分解视图示出插接装置1的另一实施例。为了避免重复，接下来仅说明其与第一实施例的主要不同之处。这些不同之处主要在于插座3、壳体5和保险元件6的结构设计。

关于插座3，从图9可知，本实施例中的配对卡接装置26形成为与插入方向S垂直地延伸的配对卡接片28，而非配对卡接凸缘27。本实施例的壳体5与前述实施例的不同之处在于，弹簧簧片15模制在壳体5的一侧上，并且能够围绕该模制位置偏移。弹簧簧片15上形成有与插入方向S垂直地延伸的、用于与配对卡接片28进行锁定接合的卡接片29，该卡接片在轴向上与该模制位置间隔开。此外，弹簧簧片15还具有用于手动操作的操作接片30。关于保险元件6，与前述实施例不同的是，弹簧接片16并非摇摆状地偏移，而是同样模制在轴向端部的一侧上，以实现单侧的偏移。弹簧接片16具有锁槽31，用于与壳体5的弹簧簧片15的卡接片29锁定接合。

图10至12以透视侧视图的形式分别示出位于初步锁定位置(图10和图11)及最终锁定位置(图12)的根据第二实施例的插接器2以及具有插入到插座3中的插接器2的电插接装置1，接下来结合图10至图12，对插接在一起的插接装置1的功能，特别是CPA的功能进行说明。

根据图10，保险元件6位于初步锁定位置中。止动凸缘19在轴向上与壳体5的轴向端部间隔开。通过保险元件6的弹簧臂17、18包围并带动锁定螺栓10的轴端14，使锁定螺栓10位于未锁定的第一结束位置。为了将保险元件6相对壳体5保持在初步锁定位置中，弹簧簧片15的卡接片29与锁槽31进行锁定接合。

在图11中，插接器2部分地插入插座3中，其中借助卡接片29而接合入锁槽31中的弹簧簧片15(在图11中向上)相对壳体5的基体偏移，并且弹簧簧片15由此位于插座3的配对卡接片28处，从而阻止了将插接器2完全插入插座3中。为了能够将插接器2从该阻挡的位置向插座3中推进，首先通过(在图11中向上)偏移操作接片30，将卡接片29从锁槽31中抬起。由此保险元件6能够在插入方向S上 相对于壳体5移动，直至抵接在止动凸缘29处。在将保险元件6相对壳体5推动之后，能够将弹簧接片16与弹簧簧片15一起按压至几乎水平。

在以透视俯视图示出插接装置1的图12中，保险元件6位于装置锁定位置。相应的，被带动着移动的锁定螺栓10位于锁定的第二结束位置。根据图12，弹簧簧片15在该位置中基本上紧贴于弹簧接片16，并且两者几乎位于水平的位置。通过卡接片29与插座3的配对卡接片28的锁定接合，确保插接器2位于插座3中。

在本实施例中主要通过以下方式来实现CPA，即仅在松开卡接片29与锁槽31之间的锁定接合后，才使保险元件6相对于壳体5移动，并由此将其从初步锁定位置移动至最终锁定位置。通过卡接片29与插座3的配对卡接片28的卡接以及壳体5在止动凸缘29上的抵接能够从视觉上识别插接器2在插座上的正确锁定。