电气插座连接器和包括这种电气插座连接器的车辆的制作方法

本发明涉及电气连接器，更具体地涉及通用串行总线插座连接器。本发明还涉及一种包括电气插座连接器的车辆。

背景技术：

诸如通用串行总线(usb)插座连接器的电气连接器是众所周知的。它们用在许多应用中，以便提供电子设备之间的连接性。通过将usb插头插入到对应的usb插座中来建立这种连接。

usb插座连接器越来越多地用作直流(dc)电源输出插座。在车辆中(更具体地，在汽车应用中)尤其如此，其中一个或多个usb插座为乘员提供一种简单而易用的方式来为他们的电子设备供电和/或充电。

通常，usb插座与电源转换器相关联，电源转换器被布置成输送经调节的电压信号，例如经稳压的dc电压。这些电源转换器通常不是永久地连接到电网。相反，这些电源转换器由容量有限的电源(例如电池)供电。换句话说，该电源在耗尽之前只能提供有限量的能量。

因此，为了优化功耗，通常将电源转换器配置成仅在usb设备与该usb插座连接时才向usb插座供电。

已知有多种方法来检测usb设备是否连接到usb插座。一些方法依赖于与usb插座相关联的机械开关。一些其它方法是基于软件的，并且可能依赖于对连接到usb插座的数据传输线的周期性轮询。

这些已知方法的共同缺点是它们增加了功耗。它们必须通过持续监控usb插座的连接状态的电子电路来实现。这种电子电路需要被供电。结果，即使在没有连接usb设备时，该电子电路也会从电源汲取残余电流。在一些情况下，随着时间的流逝，这种残余电流可能会导致电源耗尽。

在许多车辆中，电源是车辆的主电池。如果该主电池耗尽，则可能会使车辆无法使用。必须避免这种情形。

技术实现要素：

因此，本发明的目的是提供一种能够克服上述缺陷的电气插座连接器。

为此，本发明涉及根据权利要求1所述的电气连接器。

由于本发明，仅当对应的插头连接器被插入在插座连接器中时，壳体的第一部分和第二部分才电连接在一起。因而，能够容易地检测usb连接器的连接状态，而无需需要被供电的电子电路。

在从属权利要求2至10中限定了有利但非强制性的额外实施例。

附图说明

通过阅读仅作为示例提供并且参考附图给出的以下描述，将更好地理解本发明，其中：

-图1是根据本发明的实施例的包括电路和电气连接器的车辆的简化示图；

-图2是图1的电路的简化图，

-图3是图1的电气连接器的前视图的简化图。

具体实施方式

图1示出了包括电路4的车辆2。在该示例中，车辆2是半挂卡车，在下文中，将它简称为“卡车”并带有附图标记2。

然而，本发明不限于半挂卡车，而是能够更普遍地应用于任何车辆，优选为轮式工业车辆。工业车辆的示例包括拖拉机、自卸卡车、军用车辆、重型建筑车辆(例如装载机、推土机、挖掘机、压实机、铲土机等)。

更一般地，本发明能够应用于任何种类的交通工具，包括飞机、轮船和铁路车辆。

因此，应理解，半挂卡车2仅是车辆的示例性实施例，并且在下文中描述的本发明的实施例和优点能够经过适当的修改而适用于其它类型的车辆2。

参考图2描述电气系统4的实施例。

根据一些实施例，电气系统4包括电源8、直流/直流电源转换器单元10和电气插座连接器6。

插座连接器6适于连接到对应的电气连接器插头(未示出)，以便在两个电子设备之间建立连接。例如，连接器6连接到这些电子设备之一/或这些电子设备之一的一部分。

连接器6还适于用作直流电源输出插座。它适于通过电源转换器单元10的中介而由电源8供电。

根据优选实施例，连接器6是通用串行总线插座连接器。

例如，其尺寸和连接引脚布局与由“usb开发者论坛”发布的行业标准(例如usb2.0规范或usb3.0规范或更高版本)所定义的规范兼容。

在所示的示例中，连接器6是“a型”usb插座连接器。其它实施例也是可能的，例如“c型”usb插座连接器。可以使用其它连接器标准。

如图3中所示，连接器6包括：基部部分(未示出)；多个连接引脚30，这些连接引脚30布置在从基部部分突出的细长部分32上；以及金属接地屏蔽件34，其侧向地围绕细长部分32。

根据一些实施例，所述基部部分是电气连接器6的主体或框架的一部分。所述基部部分保持连接器6的多个部件。例如，所述基部部分由热塑性材料制成。

例如，细长部分32沿着纵向轴线延伸，例如垂直于所述基部部分。所述接地屏蔽件相对于该纵向轴线径向地围绕细长部分32。例如，接地屏蔽件34从所述基部部分平行于该纵向轴线延伸。对应的插头连接器插入在插座连接器6中是通过沿着该纵向轴线平移来完成的。

在所示的示例中，连接器6包括四个引脚30，这些引脚中的两个引脚适于输送电压，而另外两个引脚连接到数据传输线。其它实施例也是可能的。

接地屏蔽件34被划分为彼此分开且彼此电绝缘的第一半部36和第二半部38。

例如，接地屏蔽件34由两个分开的金属部件制成，它们由所述基部部分保持在一起。

因此，当没有连接器插头被插入在插座连接器6内时，第一半部36和第二半部38之间不存在电连接。然而，当将对应的连接器插头插入在插座连接器6内时，第一半部36和第二半部38电连接在一起。

例如，由于插座连接器6的金属接地屏蔽件而执行此连接，当插头连接器被插入在插座连接器6内时，其与第一半部36和第二半部38直接接触。

在连接器6是usb插座连接器的实施例中，则应理解，除了连接器6的接地屏蔽件34被划分为两部分之外，连接器6能够与usb规范兼容。因此，连接器6能够与现有的usb连接器插头兼容，并且不需要对usb连接器插头的改动。

在该示例中，接地壳体34的第一半部36和第二半部38各自的横截面都具有u形形状，例如具有平坦基部的u形形状。

在一些实施例中，接地屏蔽件34的第一半部36和第二半部38相对于电气插座连接器6的对称平面p34彼此对称地布置。

在一些其它实施例中，除了接地屏蔽件34的第一半部36和第二半部38如上所述地对称布置之外，第一半部36和第二半部38彼此相同。换句话说，在制造期间，能够使用相同的部件形成第一半部36或第二半部38。因此，连接器6的制造更简单。

在所示的示例中，对称平面p34被竖直布置。在替代实施例中，该对称平面可以被水平布置。优选地，对称平面p34平行于电气连接器6的上述纵向轴线延伸。

然而，其它实施例也是可能的。在一些情况下，例如由于制造工艺的要求，对称平面p34不一定是水平或竖直的。在一些实施例中，第一半部36和第二半部38沿着倾斜的分离平面(separationplane)分开并且相对于该分离平面对称地布置。

在可选实施例中，电气插座连接器6还包括围绕接地屏蔽件34的电绝缘屏蔽件50。更确切地，这里的绝缘屏蔽件相对于所述纵向轴线在径向上围绕接地屏蔽件34，同时在接地屏蔽件34的前面留下空闲空间，以便允许插头连接器的插入。

绝缘屏蔽件50优选由诸如热塑性材料的聚合物材料制成。

在一些实施例中，接地屏蔽件34的第一半部36和第二半部38的相邻边缘彼此隔开一定空间40。然后，绝缘屏蔽件50可选地还包括延伸到所述空间40中的突出部52，以便进一步使第一半部36和第二半部38彼此绝缘。更确切地，突出部52从绝缘屏蔽件50的内表面垂直地延伸，从而所述表面被转向以便直接面对接地屏蔽件34。

在一些替代实施例中，绝缘屏蔽件50可以省略。

回头参考图2，电源8能够储存预定量的能量并将该能量供应到电负载。例如，电源8是可充电电池或超级电容器阵列。

在一些实施例中，电源8是车辆2的主电池。换句话说，在这些实施例中，电源8适于向除了连接器6之外的附加设备供电。

电源转换器单元10适于由电源8供电并将电力输送到连接器6。例如，电源转换器单元10从电源8接收12v直流电压或24v直流电压，并且作为响应，输出经调节的电压信号，例如经稳压的直流电压。该电压可以是5v直流电压。

在所示的示例中，电气系统4的至少一些部件安装在印刷电路板12上。电气系统4的元件之间的一些电连接可以使用沉积在电路板12上的导电条来实施。然而，省略了印刷电路板12的其它实施例也是可能的。

电源8包括旨在连接到电源转换器单元10的电压输出端。

更确切地，电源8包括电压输出端子14，该电压输出端子14例如使用诸如电线或导电条的第一电气连接器18连接至电源转换器单元10的电压输入端子16。

电源8还包括接地输出端子20，该接地输出端子20旨在连接至电源转换器单元10的接地输入端子22。

接地屏蔽件34的第一半部36(这里使用第二电气连接器26)电连接到接地输入端22。类似地，接地屏蔽件34的第二半部38(这里使用第三电气连接器24)电连接到接地输出端20。

因此，接地输出端20和接地输入端22只能通过接地屏蔽件34的第一半部36和第二半部38彼此连接。

例如，第一半部36和第二半部38通过使用焊接或通过使用专用连接端子分别连接到连接器26和24。

因此，人们应理解，第一半部36和第二半部38均适于独立于连接引脚30而连接至电气连接器。

另外，电源转换器单元10适于将电力输送到连接器6，更确切地，将电力输送到连接器6的连接引脚30。例如，电源连接器28将电源转换器单元10的输出端连接到至少一些连接引脚30。

此外，电源转换器10仅在其接地输入端22电连接至电源8的接地输出端20时才适于将电力输送至连接器6。

结果，连接器6仅在连接了对应的连接插头时才由功率转换器单元10供电，而在该连接插头移除时就不再被供电，这是因为接地输出端20和接地输入端22之间的连接仅能够在连接插头插入在连接器6内时才发生。

因此，本发明提供了一种在不消耗残余电流的情况下检测连接器6的连接状态的方法。降低了功耗，并且减少了意外耗尽电源8的风险。

usb连接器6的实施例可以独立于车辆2使用。例如，连接器6和/或电气系统4可以用在电子设备中，例如移动通信设备或计算机或电子器具。

上述实施例和替代方案可以彼此组合，以便产生本发明的新实施例。