防触碰触头组件的制作方法

本发明涉及一种用于电插头连接器的防触碰触头组件及一种电插头连接器。

背景技术：

防触碰触头组件是现有技术中已知的。触头组件具有用于电插头连接器的针脚触头元件，特别是高电流和/或高电压插头连接器，其例如用于将汽车的电气系统连接到其电池或蓄电池。在完全或部分地由电流驱动的电动或混合动力车辆中，非常大的电流和/或电压经由插头元件和因此安装在其中的插头触头传输。

由于高电流和/或电压，对插头连接器具有特别高的安全要求。因此规定，例如，必须保护触头元件不被人的手指触碰。为相应的测试提供标准化的测试手指，该测试手指用于模拟人的指尖并且用规定的测试力按压抵靠插头连接器的部分或孔，经由该部分或孔可以接取针脚触头，而没有从而允许测试手指与针脚触头的载流部分接触。因此，电针脚触头配备有触头保护件，该触头保护件防止用手指直接接取针脚触头的载流部分。

本发明的目的是提供一种特别稳健(robust)的手指保护件。

技术实现要素：

上述问题通过根据本发明的用于电插头连接器的防触碰触头组件来解决，具有电针脚触头，所述电针脚触头在两侧和其自由端由电绝缘触头保护件覆盖，所述电绝缘触头保护件具有两个腿部和连接两个腿部的连接部分，且其中针脚触头的两侧至少部分地接收在触头保护件的腿部的两个横向凹部中。

此外，上述问题通过根据本发明的用于高电流和/或高电压插头的电插头连接器来解决，其具有根据本发明的至少一个防触碰触头组件。

这一解决方案的优点在于，针脚触头被触头保护件围绕，由此保护了针脚触头的侧面和自由端不被手指触碰。由于针脚触头的侧面至少部分地接收在触头保护件的腿部的两个横向凹部中，因此可以实现触头保护件和针脚触头之间的高重叠。因此，根据本发明的防触碰触头组件具有高度的稳健性。与现有技术相比，在针脚触头的自由端和连接部分之间不需要高重叠，以便将针脚触头牢固地保持在触头保护件中。因此，有可能优化连接部分并使其更加稳健。

以下引用本发明的进一步改进。各个进一步的改进可以彼此独立地组合，并且每个都是孤立地看待。

电针脚触头可以优选地是扁平触头。扁平触头的优点在于它们通常可以在两个不同的插入方向上插入，或者换句话说，具有成角度的(90°)和直的(180°)插头连接器。

针脚触头的两侧可以彼此面对地布置并且优选地彼此平行。结果，针脚触头具有对称的设计，例如，具有矩形。在这种情况下，触头保护件可以具有基本上u形的轮廓并且可以围绕针脚触头的自由端，并且从自由端的侧面直到与自由端相对的基部。

触头保护件例如可以模制、铸造或以其他方式成形在针脚触头上。

根据替代配置，触头保护件和针脚触头可以可释放地彼此连接。

电针脚触头可以在插入方向上推入触头保护件腿部的两个横向凹部，其中凹部因此起到针脚触头的引导件的作用，从而便于将针脚触头连接到触头保护件。

针脚触头和触头保护件可以优选地配置为彼此互补。结果，针脚触头可以以形状配合的方式由触头保护件接收，并且在触头保护件和针脚触头之间不会产生大的间距。

根据另一有利的配置，针脚触头的自由端可以以基本凸形的方式拱起，并且被接收和/或推入连接部分的基本上凹形的、特别是互补的凹部中。通过凸起的拱起，针脚触头的自由端以钝角渐缩。拱起可以平行于针脚触头的侧面的彼此背离的侧表面行进。由于钝的自由端，针脚触头可以由连接部分的凹部以小的重叠接收。通过横向凹部中的侧面的至少部分的接收，可以在触头保护件和针脚触头之间形成特别稳健的连接。因此，不需要在自由端和连接部分之间产生高重叠。自由端不必深深地浸入连接部分的插座中，并且可以防止在针脚触头和连接部分之间横向于插入方向延伸的凸出边缘。

凸形的拱起可以通过以钝角行进的锥形产生。

通过针脚触头的自由端的凸形的拱起和连接部分的互补的凹形凹部，可以尽可能紧密地将针脚触头插入凹部。自由端和连接部分的凹部的面向自由端的表面之间的间隔可以小于0.4mm，特别是小于0.2mm。因此，在针脚触头和连接部分之间不会出现特别是横向于插入方向凸出的边缘，在插入和/或拔出期间，与针脚触头互补的配合触头会在插入和/或拔出时在该边缘上摩擦和损坏。

在另一有利配置中，防触碰触头组件可以具有横向于针脚触头和触头保护件之间的接触表面的形状配合，所述接触表面在针脚触头的侧面之间延伸。通过形状配合，在针脚触头和触头保护件之间形成稳健且牢固的连接，由此可以防止触头保护件从针脚触头滑离，例如通过横向于接触表面的力的作用。

针脚触头和触头保护件之间的形状配合可以布置在连接部分和针脚触头之间的针脚触头的自由端处和/或角部处。形状配合可以优选地由针脚触头的侧面的部分形成，这些部分接收在横向凹部中。在这种情况下，形状配合可以以弹簧-凹槽连接的形式形成，特别是榫槽(tongue-and-groove)接头，其中由横向凹部接收的侧面的部分配备有与横向凹部互补的轮廓。

横向凹部可以布置在由连接部分和相应的腿部形成的角部中。结果，可以在触头保护件和针脚触头之间产生稳健的连接，在这种情况下，由于横向于接触表面的应力，防止触头保护件从针脚触头上滑落，且防止针脚触头的导电触头元件不再具有防触碰性。

根据由连接部分和相应的腿部形成的角部的有利配置，横向凹部可以沿着腿部远离连接部分延伸。横向凹部可以延伸到腿部的远离连接部分的那一端。随着横向凹部的长度增加，触头保护件和针脚触头之间的重叠可以增加，由此在触头保护件和针脚触头之间形成机械稳健的连接。

然而，横向凹部可以优选地布置在由连接部分和相应的腿部形成的角部中，而不行进到腿部的远离连接部分的端部。在这种情况下，横向插座中的重叠可以足够大，使得触头保护件承受至少30n的测试力，从而满足机动车辆高电压接触的测试标准的规定，例如lv-215，其具有严格的要求。此外，这可以防止触头保护件和针脚触头之间的重叠太大，使得在与针脚触头兼容的配合插头插接在一起期间，配合插头在触头保护件上受力太大，并且不再与针脚触头的接触表面充分接触。

根据另一有利配置，至少一个横向凹部可以布置在腿部的两个侧壁之间，所述侧壁在另一个腿部的方向上凸出。

侧壁尤其可以由布置在由连接部分和腿部形成的角部中的肩部形成，该肩部配备有平行于腿部行进的凹槽。因此简单实现的设计是可能的，其中针脚触头的侧面可以至少部分地被推入和/或接收在横向凹部中。

在另一腿部和/或肩部的方向上凸出的侧壁可以刚性地或者甚至以材料结合的方式连接到腿部。侧壁和/或肩部优选地可以整体地连接到腿部。整体结构的优点在于，侧壁和/或肩部可以在一个工作步骤中与腿部一起成形，例如注射模制。

根据另一有利配置，触头保护件可以整体配置，以保证尽可能简单和快速的生产。

然而，触头保护件也可以由单独的部件模块化地构造，例如，腿部可以从连接部分移除，使得可以在损坏的情况下再次快速且简单地修复触头保护件。

根据优选的配置，背离横向凹部的侧壁外表面可以各自与接触表面对齐。外表面可以优选地与相应的接触表面齐平。这保证了防触碰触头组件以平面方式布置，使得与针脚触头互补的配合触头不会通过侧表面从接触表面抬升离开，并且接触表面可以实现最佳接触。此外，当配合触头被拔出时，可以防止配合触头与侧表面的边缘摩擦，结果可能损坏配合触头和侧壁的涂层。因此可以制造耐磨的防触碰触头组件。

在另一有利配置中，侧壁可以至少部分地与连接部分基本齐平地布置。这可以防止在触头保护件处形成边缘，在插入或拔出配合触头时必须克服该边缘。因此，配合触头(例如具有接触弹簧)不会遇到严重的阻力，该阻力会损坏配合触头并摩擦配合触头的涂层。

根据另一有利配置，侧壁的外表面之间的内部宽度可以小于腿部的垂直于接触表面的壁厚。结果，尽管横向于接触表面的弹性变形，但可以保证腿部继续围绕触头针脚的侧面。

侧壁可以完成针脚触头的截面，特别是垂直于接触表面的截面，以形成总截面，其在形状和尺寸上对应于针脚触头在一区域中的总截面，在该区域中，针脚触头布置在腿部之间，但是侧面没有接收在横向凹部中，由此保证了防触碰触头组件的简单形状。

根据另一有利配置，侧壁可以至少部分地覆盖接触表面。这在侧壁和针脚触头之间产生高重叠区域，由此可以在防触碰触头组件中实现高度的刚度。防触碰触头组件的尽可能大的刚度有助于避免弹性变形，例如，如果测试手指搁置在触碰保护件上并施加弯曲力。防触碰触头组件的尽可能大的程度的刚度有助于使包含它的插头连接器能够符合为触头保护件设想的尺寸和公差。

根据另一有利配置，针脚触头可以具有与横向凹部互补的空腔。空腔可以布置在至少一侧，但是优选地布置在每一侧，并且可以通过例如再成形、铣削等来形成。横向凹部例如可以具有v形凹槽，并且互补的空腔可以用作弹性装置，以便在触头保护件和横向于接触表面的针脚触头之间形成形状配合。空腔可以优选地布置在由自由端和侧面形成的角部中，并且可以平行于横向凹部远离自由端延伸。

根据另一有利配置，横向凹部的内部宽度，特别是在侧壁之间，可以至少部分地在远离连接部分的方向上增加。结果，可以形成引导件，利用该引导件，当推入时，触头针脚被引导到横向凹部中。因此，可以补偿在推入期间针脚触头相对于触头保护件的取向的偏差。

根据另一有利配置，根据本发明的电插头连接器可以具有壳体，该壳体以刚性或甚至材料结合的方式连接到触头保护件。在优选的配置中，触头保护件和壳体可以以单件方式彼此连接。结果，触头保护件和壳体能够在一个加工步骤中基本上同时成形，例如，注射模制。

作为其替代方案，触头保护件可以是单独的部件，其在使用时可以插在针脚触头上。为此目的，触头保护件可以具有至少一个掣扣装置，该掣扣装置可以掣扣在针脚触头的至少一个互补的掣扣孔中，并且防止平行和/或反平行于插入方向的运动。由于单独的结构，触头保护件可以在损坏的情况下容易且快速地更换。

附图说明

在下文中，参考附图通过使用示例性实施例通过示例更详细地描述了本发明。在附图中，在设计和/或功能上彼此对应的元件具有相同的附图标记。

用各个示例性实施例示出和描述的特征的组合仅用于解释的目的。根据以上陈述，如果其技术效果在特定应用中不重要，则可以省略示例性实施例的特征。相反，根据以上陈述，如果其技术效果对于特定应用是有利的或必要的，则可以在示例性实施例中添加另一特征。

在附图中：

图1示出了根据本发明的插头连接器的示意性透视图；

图2示出了根据本发明的防触碰触头组件的示意剖视图；

图3示出了根据图2的根据本发明的防触碰触头组件的另一示意性剖视图；

图4示出了根据本发明的防触碰触头组件的触头保护件的示意性透视图；以及

图5示出了根据本发明的防触碰触头组件的针脚触头的示意性透视图。

具体实施方式

首先，参照图1描述配备有根据本发明的防触碰触头组件1的插头连接器2。

插头连接器2具有以针脚托盘的方式配置的壳体3。

插头连接器2配备有彼此相邻布置的两个触头组件1，其具有形成为所谓的扁平触头的针脚触头4，以及触头保护件5，其与壳体3作为整体部件单件地成形，例如通过注射模制。

壳体3配备有槽开口6，针脚触头4可以通过其在插入方向s上推入。

触头保护件5基本上形成为u形，两个腿部8通过连接部分10彼此连接。

腿部8通过其背离连接部分10的端部连接到壳体3，并且将槽开口6限定在侧面，使得当针脚触头4插入时，自由端11和从自由端11延伸到槽开口6的侧面12由触头保护件5覆盖。

壳体3在每种情况下还具有围绕触头组件1的套环13，其中该套环13由电绝缘材料制成并且凸出超过触头组件1，并且防止人的手指触碰引脚触头4的导电接触表面14，其由槽开口6、自由端11和侧面12界定。

在下文中，参考图2至图5更详细地解释根据本发明的防触碰触头组件1。

图2和图3分别以示意性剖视图示出了防触碰触头组件1。图4和图5以示意性透视图示出了根据本发明的触头组件1的触头保护件5或针脚触头4。

防触碰触头组件1在纵向方向x、横向方向y和垂直方向z上延伸，它们共同跨越笛卡尔坐标系。在垂直方向z上，防触碰触头组件1可以在插入方向s上与配合触头(未示出)插在一起。

触头组件1具有电绝缘触头保护件5和扁平触头形式的针脚触头4。在其侧面12(其在纵向方向x上界定针脚触头4)和自由端11(其位于垂直方向z上)处，针脚触头4被触头保护件5覆盖。针脚触头4的侧面12均由一个腿部8覆盖。自由端11由连接腿部8的连接部分10覆盖。

针脚触头4配备有接触表面14，接触表面14彼此平行地布置并且沿着垂直方向z和纵向方向x在侧面12之间延伸，由此这些接触表面14可以通过与针脚触头4兼容的配合触头接触。

触头保护件5防止人能够用他/她的手指无意地触碰针脚触头4的导电接触头。

为了防止触头保护件5在向触头保护件5和/或针脚触头4施加力时不再覆盖侧面12，腿部8具有横向于接触表面14的壁厚15，其大于针脚触头4在横向方向y上的宽度。

触头组件1必须具有高度的机械刚度，以便在例如弯曲力作用在触头保护件5上并在触头组件1上施加弯曲力时防止触头组件1的弹性变形。为此目的，侧面12在由自由端11和相应的侧面12形成的角部18中被接收和/或推入触头保护件2的横向凹部20中。

横向凹部20由侧壁22形成，侧壁22在相对的腿部8的方向上凸出并且在横向方向y上界定横向凹部20。侧壁22布置在由连接部分10和相应的腿部8形成的角部24中。

横向凹部20具有基本上v形凹槽的形状，其相对于针脚触头4的侧面12处的空腔26以基本上互补的方式形成。通过横向凹部20，利用紧凑布置的防触碰触头组件1，在触头保护件5和引脚触头4之间产生高重叠28。

因此，触头组件1在横向于针脚触头4和触头保护件5之间的接触表面14的方向上具有形状配合，其为榫槽接头的形式，其中弹性装置是由针头触头4的侧面12处的空腔26和触头保护件的横向凹部20的凹槽形成。

针脚触头4可以在插入方向s上推入触头保护件5中，该触头保护件5具有基本上u形的截面。这里，空腔26被推入并接收在相应的横向凹部20中。为了在推入期间引导和定向针脚触头4，横向凹部20在远离连接部分10的端部处在纵向方向x上逐渐变宽。在结果产生的引导件30中，空腔26可以在推入插入方向s时居中，并且避免不正确的插接。

侧壁22在空腔26的区域中横向于接触表面14覆盖针脚触头4，其中远离横向凹部20的侧壁22外表面32与接触表面14对齐。外表面32可以优选地与接触表面14齐平地布置。结果，防止配合触头在插入和/或拔出期间在侧壁22的边缘处遇到阻力，该边缘横向于插入方向s行进，并且因此防止被损坏。

针脚触头4的自由端11以凸形的方式拱起并且接收在基本上互补的凹形凹部34中，凹部34沿着连接部分10在腿部8的彼此面对的侧面之间延伸。凸形拱起的自由端11由钝角斜面38形成，该钝角斜面38在平面前侧40中敞开，该平面前侧40位于由纵向方向x和横向方向y跨越的平面中。

由于针脚触头4被接收在横向凹部20中，并且这已经确保了触头组件1的必要刚度，因此不再需要将自由端11推入连接部分10中。因此，针脚触头4理想地可以紧密地推入连接部分10的凹部34中，或者至少在自由端11和凹部34的壁之间具有小于0.4mm，特别是小于0.2mm的小间距。因此，防止接触表面14和连接部分10之间的过渡处的边缘35在横向方向4上从接触表面14突出，在插入和/或拔出期间，配合触头在该边缘35上摩擦。根据这种有利配置，接触表面14和凹部34之间的间隙36在从针脚触头4到连接部分10的插入方向s上的过渡处在横向方向y上可忽略地小，所以配合触头不会损坏。

与已知的防触碰触头组件1相比，其中，在连接部分10处形成针脚触头4和触头保护件5之间的形状配合，在根据本发明的防触碰触头组件1的情况下，自由端11不需要与连接部分10大程度地重叠。因此，自由端11和凹部34在垂直方向z上的尺寸可以更小。在已知的防触碰触头组件1中，自由端11渐缩为锐角，从而自由端11可以深深地浸入连接部分10的凹部34中，从而在针脚触头4和触头保护件5之间形成更强的形状配合。这里的缺点首先是间隙36较大，并且配合触头在插入和/或拔出期间在边缘35处磨损。结果，减少了可能的插接循环次数，并且插头连接器和配合触头的磨损更大。

侧壁22的外表面32与连接部分10的在横向方向y上背离凹部34的相应外表面36齐平地布置，并且与接触表面14对齐。结果，在针脚触头4和触头保护件5之间的过渡处不会形成凸出边缘，配合触头可能在插入和/或拔出期间在该凸出边缘处摩擦。

另外，侧壁22完成针脚触头的截面以形成总截面40，其在形状和尺寸上对应于针脚触头4在一区域中的总截面42，所述区域在垂直方向z上更深地定位，在所述区域中，针脚触头4布置在腿部48之间，但是侧面12不布置在横向凹部20中。

通过根据本发明的防触碰触头组件1，因此可以形成具有稳健的防触碰触头组件1的插头连接器，其中可以承受大的弯曲力，且可以避免触头组件1和配合插头的磨损。

附图标记

1触头组件

2插头连接器

3壳体

4针脚触头

5触头保护件

6槽开口

8腿部

10连接部分

11自由端

12侧面

13轴环

14接触表面

15壁厚

18针脚触头的角部

20横向凹部

22侧壁

24角部

26空腔

28重叠

30引导件

32外表面

34凹部

35边缘

36间隙

38外表面

40总截面

42总截面

48腿部

s插入方向

x纵向方向

y横向方向

z垂直方向