CN104011944B - 自对正的连接器装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种包括插头连接器(10)和插座连接器(20)的连接器装置，尤其是一种用于汽车的电子可调减震器的连接器装置。插座连接器(20)能以可旋转的方式布置在插座连接器壳体(21)内，并且包括外壳(22)，该外壳包括形成在其内的至少一个导槽(24)，该导槽用于接纳插头连接器(10)的相应的导引元件(12)，其中导槽(24)具有漏斗形开口(25)，其用于接纳导引元件(12)，使得在将插头连接器(10)插入至插座连接器(20)时，导引元件(12)能在与部分所述漏斗形开口(25)接触时将插座连接器(20)旋转至关于插头连接器(10)正确对正的朝向。

Description

自对正的连接器装置

技术领域

本发明涉及一种具有连接器和配对连接器尤其是插头连接器和插座连接器的电连接器装置，其具有用于对正并连接两个连接器的自对正特征。本发明尤其涉及用于汽车用电子可调减震器的连接器装置。

背景技术

机械和电气设备通常需要使用包括插入至母插座的公插头的电连接器装置。该电连接器装置通常允许设备或设备的部件从电源断开，以允许设备的拆卸、维护或修理。

复杂机械用的电连接器装置可以包括公连接器上的多个电引脚，这些电引脚可以与配对的母连接器中的相应的多个引脚插座相配合。一般要对公连接器和母连接器进行成型或开槽，使得它们仅能够在一个朝向连接以允许合适的配合。

另外，WO2007/006335A1公开了一种连接器装置，其用于连接连接器的接触座与配对连接器的接触头。该连接器装置包括：锁定装置，其用于将接触座维持在连接器框架内的中间位置；以及解锁装置，其用于将接触座从其中间位置释放。

然而，在一些需要电连接器装置的情况下，必须要使连接器装置处于人无法看到的位置。

另外，WO88/10525公开了一种自对正电连接器装置，其用于在不能目击的环境中将公耦合器的多个引脚与母耦合器的相应的多个引脚插座对正并连接。圆柱形的竖管附连至母连接器，并且从母连接器轴向延伸。远离母耦合器的竖管端部包括位于竖管内的倾斜至凸耳槽的斜坡，其朝向母耦合器延伸。公耦合器包括凸耳，其包括凸轮从动件或辊子，用于随竖管的凸轮而动。

然而，在连接器装置必须位于不仅人的视线不可及而且也难以触及的场所时，这种自对正电连接器就需要针对应用场合做进一步改进。在这种场所，必须进一步便于正确地对正并且连接连接器装置，因为靠视觉和触觉几乎不可能检查是否对正并且更难于将连接器随意插入配对连接器。显然，这样的连接器在正常的条件下同样是非常有益的，因为自对正在连接器部件能被轻松接近的情况下也便于且确保配合过程。

因此，本发明的目的是提供一种改进的自对正连接器装置，其用于将插头连接器与插座连接器对正并连接，优选地用在人难以看到难以触及的环境中。

该目的及进一步的目的基于阅读下面的描述会是显而易见的，并且由根据第一方面的连接器装置实现。

发明内容

根据本发明，提供了一种包括插头连接器和插座连接器的连接器装置。尤其是，提供了一种用于汽车的电子可调减震器的连接器装置。根据本发明，插座连接器能以可旋转的方式布置在插座连接器壳体中并且包括外壳，该外壳包括形成在其中的至少一个导槽，用于接纳插头连接器的相应导引元件。该导槽优选具有开口，该开口有利于导引元件的插入，尤其是为漏斗形开口，用于接纳导引元件，使得在插头连接器插入插座连接器时，导引元件能在接触部分漏斗形开口时将插座连接器旋转至关于插头连接器正确对正的朝向。换句话说，因为插座连接器可旋转地布置在插座连接器壳体中，在插头连接器在插入时插座连接器自动地沿正确取向旋转，以允许与所述插头连接器的正确配合。

该连接器装置实现了本发明的目的，尤其是当插座连接器可旋转地布置在插座连接器壳体中时。因此，插头连接器能够被用户保持在任意位置，并且插座连接器的可旋转性允许插座连接器旋转至正确对正位置。换句话说，用户不需要在与插座连接器配合之前主动地将插头连接器旋转或对正到正确对正位置。因此，人类视线难以看到以及人难以触及的环境不会削弱插头连接器与插座连接器之间的对正和连接，同样，(环境迫使的)几乎失明和笨拙的用户也能够将插头连接器插入插座连接器。自然地，本发明在正常条件下也是有益的，用户不会因看不到或类似情况而被妨碍。

优选地，插座连接器的外壳包括至少一个具有漏斗形开口的导槽，用于接纳插头连接器的相应的导引元件。因此，插头连接器与插座连接器之间的最轻微的和最不精确的接触也会使插头连接器的导引元件沿插座连接器的外壳导槽的漏斗形开口的接触部分进行导引。结果，插头连接器被可靠地导引进入插座连接器而不依赖连接器最初的相对位置。因此，两个连接器的安全连接进一步独立于环境和用户的能力。

这种所谓的自对正优选地进一步通过插头连接器的基本上呈圆柱形的插入部来改善，该插入部适于插入至插座连接器。导引元件于是优选地布置在圆柱形的插入部的自由端。自对正优选地进一步通过插座连接器外壳导槽的漏斗形开口的抛物线形表面来改善。

在多个应用领域中，重要的是能确保两个连接器之间的安全耦合。因此，根据本发明的连接器装置优选地设置有连接器位置确保(CPA)元件，其只有当插头连接器适当地连接至插座连接器时才能够插入至锁定位置。在该锁定位置，CPA为插头连接器和插座连接器的配合状态提供额外的保障，并且典型地该CPA构造为使得用户能够视觉检查CPA是否被正确地插入至其锁定位置。

对于上述的自对正，插头连接器优选地布置成在锁定位置仍然能关于插座连接器壳体旋转。该CPA优选地被分配给插头连接器，并且包括圆柱形的外帽和内锁定元件，该内锁定元件包括至少一个锁定部，所述锁定部例如为锁定臂的形式。圆柱形的外帽优选地包括圆柱形的侧壁、开口端和封闭端。插座连接器壳体优选地包括锁定凸出部，该锁定凸出部适于与内锁定元件的锁定部相互作用，以允许插头连接器与插座连接器壳体的锁定。外帽以能相对于内锁定元件从第一打开位置移动到第二关闭位置的方式布置。在内锁定元件与插座连接器壳体锁定在一起之后，圆柱形外帽可移动至第二关闭位置，因此防止内锁定元件的锁定松脱。优选地，仅当两个连接器完全配合时，CPA才能移动至第二位置，使得可确保插头连接器和插座连接器之间的正确而安全的配合。

圆柱形外帽包括闭锁元件，该闭锁元件适于在外帽布置在第二关闭位置时，闭锁至内锁定元件的闭锁部分，在这种情况下CPA可进一步得以改善。因此，外帽与内锁定元件之间的正确而安全的配合能够得到进一步改善。

CPA的形式能够灵活地适于运行条件。内锁定元件优选地允许以插头连接器和插座连接器壳体的任意相对角度锁定至插座连接器壳体。因此，插座连接器壳体的锁定凸出部可以呈环形，由一个周向延伸的轴环、或多个周向间隔开的轴环元件等形成。

附图说明

在下文中，参考附图示例性描述本发明，其中：

图1示出了包括插头连接器和插座连接器的连接器装置的示意图；

图2示出了连接器系统的3D图示；

图3示出了插头连接器和插座连接器的多个视图；

图4至图7示出了将插头连接器插入至插座连接器期间关于自对正的动作过程的多个视图；以及

图8至图11示出了在插头连接器插入插座连接器期间关于确保连接器位置的动作过程的多个视图。

具体实施方式

图1至图4从不同的视角示出了包括插头连接器10和插座连接器20的连接器装置。插座连接器20可旋转地布置在插座连接器壳体21中(参见图4)。插座连接器壳体是例如客车的电子可调减震器装置的一部分。在插头连接器10任意地插入插座连接器20时，插座连接器20旋转至关于插头连接器10正确对正的朝向。这种旋转由以下的结构装置来启动并导引。

如图1所示，插头连接器10包括圆柱形插入部13，该圆柱形插入部13在其自由端具有导引元件12。插头连接器10进一步包括杆元件14，其充当端子位置确保(TPA)元件，用来校验插头连接器10内的接触端子的正确安装。如果端子没有正确地安装在连接器10内，元件14不能关闭，即，不能推入图中所示的位置，使得连接器10的配合是不可能的。因此轻松地检测到端子的不正确安装。

如图2所示，插座连接器20包括外壳22，该外壳22具有导槽24，该导槽24用于接纳插头连接器10的导引元件12。导槽24具有漏斗形开口25，漏斗形开口25具有接触部分23，用于接纳导引元件12。漏斗形开口25的接触部分23设置有螺旋曲线形状。螺旋区线优选地具有基本上恒定的梯度，使得在插头连接器10配合时施加的转矩是恒定的。插座连接器20包括两个突出部27，这两个突出部27间隔开地布置在外壳22的外表面上。将会就图8的a)和b)进一步阐释这两个突出部27。为便于理解，在图3中以多个不同视角，进一步示出了插头连接器10与插座连接器20及其结构性导引结构。

如图4至图7所示，在将插头连接器10任意地插入插座连接器20时，插头连接器10与插座连接器20之间的不精确接触能使得沿插座连接器20的外壳22的导槽24的漏斗形开口25的接触部分23导引插头连接器10的导引元件12。在图4的a)中，示出了就在与插座连接器20接触之前，处于任意位置的插头连接器10的导引元件12。图4的b)详细地示出了相同的位置。

在图5中，插头连接器10的导引元件12沿插座连接器20的外壳22的导槽24的漏斗形开口25的接触部分23滑移。因此，插座连接器20被旋转至能够使插头连接器10的导引元件12沿插座连接器20的外壳22的导槽24的漏斗形开口25的接触部分23滑移。换句话说，插头连接器10的朝向基本保持稳定，并且插座连接器在插座连接器壳体21内旋转，用来允许导引元件12插入或“旋入”导槽24中。

在图6中，插头连接器10的导引元件12插入至插座连接器20的外壳22的导槽24的入口。插座连接器20在插座连接器壳体21内的旋转停止，并且插头连接器10的导引元件12移入插座连接器20的外壳21的导槽24中。在图6示出的位置，插头连接器10和插座连接器20现在相对于彼此处于正确的角度朝向。

在图7中，插头连接器10的导引元件12完全插入至插座连接器20的外壳22的导槽24中。在该位置，插头连接器10和插座连接器20彼此完全且正确地配合。

还如图1至图3的c)和4的a)所示，连接器装置进一步具有连接器位置确保(CPA)元件，仅当插头连接器10适当地连接至插座连接器20时，连接器位置确保元件能够插入至锁定位置。在该锁定位置，CPA为插头连接器10和插座连接器20的配合状态提供额外的保障，并且典型地，该CPA构造成使得用户能够可视地检查CPA是否正确地插入至其锁定位置。

图1至3的c)、4的a)和图8至图11示出了CPA被分配给插头连接器10，并且包括圆柱形的外帽15和内锁定元件17，该内锁定元件17包括锁定臂19。如从图3的a)至c)能够最佳地看到的，圆柱形的外帽15包括圆柱形的侧壁、开口端和封闭端。现在参考图8至图11，插座连接器壳体21包括锁定凸出部26，该锁定凸出部26适用于与内锁定元件17的锁定臂19相互作用，用来允许插头连接器10与插座连接器壳体20的锁定。

锁定凸出部26呈环形，并且插头连接器10在配合时由环形的锁定凸出部26所环绕。

图8的a)示出了配合前的插头连接器10和插座连接器20。图8的a)至c)示出了插头连接器10和插座连接器20的该位置的不同视图。图8的a)和b)示出了在插座连接器20的外壳22的外表面上间隔开地布置的两个突出部27。如图8的a)和b)所示，外壳22完全插入至插座连接器壳体21。外壳22的两个突出部27置于插座连接器壳体21的相应凹部内，有倾角的沟槽内，并且因此确保了外壳22与插座连接器壳体21之间的安全连接，而在同时允许并且导引插座连接器20在插座连接器壳体21内的旋转。图8的b)示出了插头连接器10的杆元件14处于其关闭位置，借此其将接触端子固定在合适的位置。图8的d)和e)示出了根据图8的b)和c)的插座连接器壳体21的锁定凸出部26的细节。

图9的a)至c)示出了插头连接器10插入至插座连接器20的不同的视图。插头连接器10的导引元件12部分地插入插座连接器20的外壳21的导槽24内，并且插头连接器和插座连接器关于彼此正确对正。因此，确保了插头连接器10与插座连接器内的相应接触端子的正确接触。内锁定元件17的锁定臂19接触环绕插头连接器10的插座连接器壳体21的环形锁定凸出部26。图9的d)和e)示出了锁定凸出部26的细节、插座连接器壳体21与内锁定元件17的锁定臂19之间的相互作用的细节。

图10的a)至c)示出了完成了将插头连接器10插入至插座连接器20的不同视图。插头连接器10的导引元件12完全插入至插座连接器20的外壳21的导槽24。图10的b)示出了插头连接器10的杆元件14完全插入至插座连接器20的外壳22。在该位置，杆元件14额外确保插头连接器10中接触端子的位置。内锁定元件17的锁定臂19压在插座连接器壳体21的环形锁定凸出部26上，并且置于锁定凸出部26后方的槽内。外帽15能关于内锁定元件17从第一打开位置向第二关闭位置移动地布置。图10的a)至e)中示出了第一打开位置的外帽15。可以看到圆柱形外帽15的闭锁元件16。图10的d)至e)示出了根据图10的b)和c)置于插座连接器壳体21的锁定凸出部26后方的槽内的内锁定元件17的细节。

图11的a至c)示出了CPA元件是如何在CPA的第二关闭位置将内锁定元件17与插座连接器壳体21锁定在一起的。在图11的a)至e)中，在内锁定元件17与插座连接器壳体21锁定在一起之后，外帽15相对于内锁定元件17从第一打开位置移动至第二关闭位置。当外帽15布置在示出的第二关闭位置时，圆柱形外帽15的闭锁元件16闭锁至内锁定元件17的闭锁部分18上。因此，可确保外帽与内锁定元件之间的正确且安全的配合。插头连接器10在锁定位置仍然能相对于插座连接器壳体21旋转。图11的d)和e)示出了当外帽15布置在根据图11的b)和c)的第二关闭位置时，闭锁至内锁定元件17的闭锁部分18的圆柱形外帽15的闭锁元件16的细节。

Claims (15)

1.一种包括插头连接器(10)和插座连接器(20)的连接器装置，

其中所述插座连接器(20)能以可旋转的方式布置在插座连接器壳体(21)内并且包括外壳(22)，该外壳(22)包括至少一个形成在其内的导槽(24)，该导槽用于接纳所述插头连接器(10)的相应的导引元件(12)，

其中所述导槽(24)具有漏斗形开口(25)，该漏斗形开口用于接纳所述导引元件(12)，使得在将所述插头连接器(10)插入至所述插座连接器(20)时，所述插头连接器(10)的朝向基本保持稳定，该导引元件(12)能够在与部分所述漏斗形开口(25)接触时使得所述插座连接器(20)在所述插座连接器壳体(21)内自动旋转至关于所述插头连接器(10)正确对正的取向。

2.根据权利要求1所述的连接器装置，该连接器装置进一步包括连接器位置确保元件，该连接器位置确保元件包括圆柱形外帽(15)以及内锁定元件(17)，该内锁定元件包括至少一个锁定臂(19)，其中所述圆柱形外帽(15)以能关于所述内锁定元件(17)从第一打开位置移动到第二关闭位置的方式布置。

3.根据权利要求2所述的连接器装置，其中在所述内锁定元件(17)与所述插座连接器壳体(21)锁定在一起之后，所述圆柱形外帽(15)能被移动至所述第二关闭位置，从而防止所述内锁定元件(17)的锁定松脱。

4.根据权利要求2所述的连接器装置，其中，所述圆柱形外帽(15)包括闭锁元件(16)，该闭锁元件适于在该圆柱形外帽(15)布置在所述第二关闭位置时闭锁至所述内锁定元件(17)的闭锁部分(18)上。

5.根据权利要求2所述的连接器装置，其中，所述插座连接器壳体(21)包括锁定凸出部(26)，该锁定凸出部适于与所述内锁定元件(17)的所述锁定臂(19)相互作用，以允许所述插头连接器(10)和所述插座连接器壳体(21)的锁定。

6.根据权利要求5所述的连接器装置，其中所述锁定凸出部(26)呈环形，并且所述插头连接器(10)在配合时至少部分地由所述锁定凸出部(26)所环绕。

7.根据权利要求5所述的连接器装置，其中所述锁定凸出部(26)由一个周向延伸的轴环形成，或者包括多个周向间隔开的轴环元件。

8.根据权利要求5、6或7所述的连接器装置，其中所述内锁定元件(17)允许以所述插头连接器(10)和所述插座连接器壳体(21)的任意相对角度朝向锁定至所述插座连接器壳体(21)上。

9.根据权利要求2所述的连接器装置，其中所述圆柱形外帽(15)包括圆柱形侧壁、开口端和封闭端。

10.根据权利要求1所述的连接器装置，其中，所述插头连接器(10)包括杆元件(14)，以将所述插头连接器(10)固定在所述插座连接器(20)的所述外壳(22)中。

11.根据权利要求1所述的连接器装置，其中，所述插头连接器(10)包括基本上呈圆柱形的插入部(13)，该圆柱形的插入部适于插入至所述插座连接器(20)。

12.根据权利要求11所述的连接器装置，其中，所述导引元件(12)布置在所述圆柱形的插入部(13)的自由端。

13.根据权利要求1所述的连接器装置，其中，所述外壳(22)包括两个突出部(27)，这两个突出部可以在所述插座连接器壳体(21)内的相应的凹部中移动，以确保所述外壳(22)与所述插座连接器壳体(21)之间的连接。

14.根据权利要求1所述的连接器装置，其中，所述漏斗形开口(25)具有螺旋曲线状表面(23)。

15.根据权利要求1所述的连接器装置，其中，该连接器装置用于汽车的电子可调减震器。