CN115039293A - 具有弯曲保护装置的电插接连接器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电插接连接器，所述电插接连接器包括用于与配对插接连接器可拆卸地连接的锁定元件、用于容纳至少一根电缆的壳体、至少一个接触元件和弯曲保护装置，该弯曲保护装置由弹性材料制成并且防止连接的电缆的过度弯曲，并且其中所述弯曲保护装置可用于不同电缆横截面的现场组装。

Description

具有弯曲保护装置的电插接连接器

技术领域

本发明涉及一种根据独立权利要求1的类型的具有应力消除装置的电插接连接器。

需要这种类型的插接连接器，以便将线路、特别是用于传输电流、信号和数据的电缆连接到设备接口或相应的插接连接器。

背景技术

现有技术中通常使用各种类型的弯曲保护装置，也称为扭结保护装置，以便在操作使用过程中防止由插接连接器连接的线路被扭曲或过度弯曲以及在最坏的情况下扭结。这些负载会导致线路、插接连接器的接触元件、整个插接连接器的损坏，或者在最坏的情况下损坏其所连接的设备。此外，弯曲保护装置通常额外地以如下方式成型，即它们用作应力消除装置。应力消除装置为插接连接器、电缆中的线路和连接到它们的接触元件在例如是由于诸如地面运输工具、人员或类似情况等运动的因素，或者也由于联接到插接连接器的设备例如连接的工作机器的正常操作运动序列而无意发生的拉伸负载期间提供了卸载。

在现有技术中，通常通过包覆成型工艺将相应的元件成型到插接连接器的电缆出口上，以实现弯曲保护。然而，这些方法相对昂贵且复杂。此外，用户/客户不能附接相应的电缆或所需的插接连接器。

现有技术公开了对于可以在现场组装的插接连接器通常使用电缆螺纹套管接头。在这种情况下，密封元件例如塑料密封件或橡胶密封件借助带有电缆凹槽的螺母夹在电缆和电插接连接器的壳体之间。

EP 3 132506 B1示出了一种用于装配在设备的电缆出口接头、壳体或插接连接器上的电缆出口。在这种情况下，在电缆出口的内侧设置可硬化的聚合物，其与电缆出口以及插接连接器和待插入的电缆彼此机械地连接。

US 2,027,962 A要求保护用于制造具有塑料组合物的制品的方法，该塑料组合物至少部分由热塑性树脂材料组成，该方法包括由塑料组合物制造型坯并将该型坯进行热处理，以使其改变其物理形状并使其形成最终形状并使其具有热稳定性。

原则上，现有技术能够为插接连接器与待连接电缆的现场组装实现专业外观连接，但仅适用于预定电缆横截面，或者实现不太专业的外观连接，而其可以用于不同的电缆横截面。另一方面，如果使用不当或不小心，已知的螺纹连接件或螺纹密封件会损坏电缆或其中包含的芯线。

德国专利商标局在本申请的优先权申请中检索了以下现有技术：DE 2014 105442 A1、CN 108 321 653 A、US 2017/0227401 A1、CN 2 842 794 Y、DE 10 2015 219 654A1和DE 10 2015 221 898 A1。

发明内容

本发明的目的是为插接连接器提供可现场组装并且视觉上吸引人的电缆连接，该插接连接器可以容纳和密封不同的电缆横截面。

所述目的通过独立权利要求的主题得以实现。

本发明的有利设计方案在从属权利要求和以下描述中说明。

本发明涉及一种电插接连接器，包括用于可拆卸地连接到配对插接连接器的锁定元件、用于容纳至少一根电缆的壳体、至少一个接触元件和弯曲保护装置。弯曲保护装置由弹性材料制成并且防止连接的电缆的过度弯曲。在这种情况下，连接元件设置在壳体和弯曲保护装置之间，其中连接元件可以呈现至少第一状态和第二状态，其中至少第二状态是不可逆的。弯曲保护装置通过连接元件永久地固定在壳体的电缆侧端部上，其中连接元件为了固定处于第二状态。替代地，弯曲保护装置通过连接元件不可逆地固定到电缆上，使得弯曲保护装置直接连接到插接连接器的壳体。换言之，弯曲保护装置和连接元件在装配过程期间被推到电缆上。在此连接元件处于其第一状态，即装配状态。然后电缆或位于电缆中的至少一根芯线设置有至少一个接触元件并引入到壳体中。当然，电缆也可以在附接弯曲保护装置和/或连接元件之前连接到接触元件。连接元件现在被带到壳体的电缆侧端部处，并且弯曲保护装置被推过连接元件并推到壳体的电缆侧端部上。连接元件有利地设计成一件式。弯曲保护装置也理想地设计成一件式的。在壳体的电缆侧端部处设置弯曲保护装置后，连接元件从第一状态、即装配状态转换到第二状态、即操作状态。在操作状态，即连接元件的第二状态下，连接元件确保弯曲保护装置、电缆和电插接连接器的壳体之间的不可逆连接。

在有利的实施方式中，连接元件的状态变化由超过50℃的温度变化触发。在此为连接元件选择至少一种通过将连接元件加热到超过100℃的温度来触发状态变化的部件看起来是特别有意义的。通过这种温度变化尤其应防止连接元件的部件的不希望的激活。所需的耐温性主要是通过使用热塑性塑料来实现的。原则上，用于激活连接元件的状态变化的温度会受到塑料成分的影响。为了确保现场可组装性，应选择例如通过热风枪可以轻松达到的温度。此外看起来合乎逻辑的是，用至少能承受激活连接元件的温度而不损坏的材料制造壳体和弯曲保护装置。

另一实施方式规定，连接元件由至少两个通过热激活并呈现第二状态、即操作状态的部件制成。以巧妙的方式，在此一旦触发从至少第一状态到至少第二状态的状态改变，连接元件的至少一个部件就会施展粘合效果。以此方式，除了壳体与弯曲保护装置和电缆的机械连接之外，还可以通过连接元件产生材料锁合的连接。额外的材料锁合连接将具有确保更安全地防止诸如灰尘和/或水之类的外来物质入侵的特殊优势。

一个实施方式规定，连接元件从第一状态到第二状态的状态变化以不可逆膨胀的形式进行。为此，连接元件例如设计为由膨胀塑料例如聚氨酯制成的O形环的形式。与来自建筑行业的应用相比，例如选择发泡聚氨酯，其在电插接连接器的构件，即壳体、电缆和弯曲保护装置之间产生特别有利的连接。该实施方式作为改型解决方案显得特别新颖，其中根据本发明的弯曲保护装置被应用于已经制造的电插接连接器的相应壳体，其中该壳体在电缆侧具有螺纹。一旦连接元件的泡沫或类似的膨胀材料被激活，其就可以在螺距和弯曲保护装置之间膨胀，从而以这种方式形成具有密封功能的特别有利的连接。

本发明的替代实施方式提出了一种电插接连接器，包括用于可拆卸地连接到配合插接连接器的锁定元件、用于容纳至少一根电缆的壳体和至少一个接触元件以及弯曲保护装置。弯曲保护装置由弹性材料制成并且防止连接的电缆的过度弯曲。在这种情况下，弯曲保护装置至少呈现第一状态和第二状态，其中至少第二状态是不可逆的。在第二状态期间，弯曲保护装置永久地固定在壳体的电缆侧端部上。为了形成这样的弯曲保护装置，建议首先将塑料交联成所需且有意义的形式。为此，通常使用电子束交联方法。在交联之后，材料例如热塑性塑料如聚乙烯或聚丁烯在热作用下膨胀。在这种情况下，膨胀状态被理解为弯曲保护装置的第一状态。然后以这种方式制造的弯曲保护装置被引导到电插接连接器的壳体上并转换到其工作状态，即根据本发明的第二状态。

在一个合乎逻辑的实施方式中，弯曲保护装置的这种状态变化由超过50℃的温度变化触发。在此为电插接连接器的弯曲保护装置选择至少一种其状态变化是通过将弯曲保护装置加热到超过100℃的温度来触发的原材料看起来特别有意义。通过这种温度变化尤其应防止弯曲保护装置的材料的不希望的激活。这种耐温性主要是通过使用或组合热塑性塑料来实现的。原则上，用于激活连接元件的状态变化的温度会受到塑料成分的影响。为了确保现场可组装性，应选择可以例如通过热风枪轻松达到的温度。此外看起来合乎逻辑的是，用至少能承受激活弯曲元件的温度而不损坏的至少一种材料制造壳体。

具有根据本发明的弯曲保护装置的电插接连接器的另一实施方式规定，由至少两个部件制造弯曲保护装置，这些部件被热激活并呈现第二状态。此外看起来特别有利的是，一旦触发从至少第一状态到至少第二状态的状态变化，所述弯曲保护装置的部件中的至少一个就施展粘合效果。以此方式，除了壳体与弯曲保护装置和电缆的机械连接之外通过第二部件产生材料锁合的连接。额外的材料锁合连接将具有确保更安全地防止诸如灰尘和/或水之类的外来物质入侵的特殊优势。此外，除了密封和弯曲保护的效果外，还实现了应力消除。这意味着，所使用的电缆和电插接连接器不易受到拉伸应力的损坏。这种拉伸应力可能是无意的，例如由于意外发生。这种拉伸应力也可以有意地发生，例如由于工作机器运行中的运动顺序。

一个巧妙的实施方式规定，弯曲保护装置基本上具有中空柱形的形状，其从壳体的电缆侧端部朝向电缆锥形逐渐变细地延伸。在这种情况下，弯曲保护装置设置有凹部，其受限地允许和/或能够实现电缆的无损弯曲。通过这些凹部通常可以实现视觉上吸引人的形状，例如类似于模制的弯曲保护装置。此外，与模制弯曲保护装置的情况类似，实现了积极的弯曲保护或例如扭结保护，但具有收缩管的密封作用。

此外，一个有意义的实施方式规定，弯曲保护装置以形成角度的形式设计。基本上45°的角度在这里特别巧妙。至少90°的角度也很巧妙。根据电插接连接器的应用领域，也可能需要其他角度。

附图说明

本发明的实施例在附图中示出并且在下文中更详细地解释。附图中：

图1a示出了根据本发明的具有弯曲保护装置的电插接连接器的分解图；

图1b示出了根据本发明的具有扩展的连接元件的电插接连接器的透视图；

图2a示出了根据本发明的替代的具有弯曲保护装置的电插接连接器的分解图；

图2b示出了根据本发明的替代的具有扩展的连接元件的电插接连接器的透视图；

图3a示出了根据本发明的具有根据本发明的弯曲保护装置的电插接连接器在第一状态下的透视图；

图3b示出了根据本发明的具有根据本发明的弯曲保护装置的电插接连接器在第二状态下的透视图。

这些附图包含部分简化的示意图。在某些情况下，相同的附图标记用于同样、但必要情况下不相同的元件。相同元件的不同视图可以不同地缩放。诸如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”和“后”之类的方向说明指的是相应的图示，并且可能会因所示元素而改变。

具体实施方式

图1a以部分分解图示出了根据本发明的电插接连接器1。在此，图1a所示的电插接连接器1具有锁定元件2、壳体3和一些组合设置在其中的接触元件4。壳体3在此在其电缆侧端部处设有螺纹5，从而可以使用现有技术中常用的电缆螺纹套管接头。根据本发明的呈O形环形式的连接元件6布置在壳体3的电缆侧端部和根据本发明的弯曲保护装置7之间。弯曲保护装置7在此设计为在壳体侧具有内径的中空柱形体，其可以在壳体3的外置的螺纹5上引导。在图示中，连接元件6处于第一状态。

图1b以完全装配的视图示出了根据本发明的电插接连接器1。在这种情况下，弯曲保护装置7已经在电缆9上引导，该电缆在壳体3中与接触元件4连接。弯曲保护装置7在螺纹5上被引导并且通过激活连接元件6的塑料被示出为膨胀的。根据本发明，激活通过例如使用热风枪供热来实现。替代地，可以使用另外的部件来激活，该部件例如布置在弯曲保护装置7中的储存器中或者通过弯曲保护装置7的电缆侧开口插入。根据本发明，激活导致连接元件6的不可逆膨胀，使得图1b中的连接元件6处于第二状态、即操作状态。连接元件6有利地膨胀，使得螺纹5的至少一部分也被连接元件6密封。在图2中，膨胀的连接元件6在壳体3和弯曲保护装置7之间产生材料锁合的连接。

图2a和图2b示出了与前述图1a和1b中的结构相当的结构，但是代替O形环形式的连接元件6使用了空心柱形的连接元件6'。与连接元件6相比，连接元件6'既可以通过膨胀产生密封效果，又可以在壳体3的电缆侧端部与弯曲保护装置7之间建立形状锁合或材料锁合连接。

图3a和3b示出了本发明的一个替代实施方式。在该实施方式中，弯曲保护装置8设计为可收缩的模制元件。由此，如替代实施例中所示的，特别是可以省略连接元件6。通过例如借助于电子束交联的方法的弯曲保护装置8中的材料的巧妙的交联，可以实现即使在弯曲保护装置8例如通过供热激活后仍保持其形状的形式。由此在电缆9和电插接连接器1的壳体3之间建立了连接，这也留下了视觉上的专业印象。图3a示出了电子束交联后在电插接连接器1的壳体3上的弯曲保护装置8的已膨胀形状。在这种情况下，电缆9被弯曲保护装置8包围。聚乙烯和/或聚丁烯特别适合作为用于此的材料。弯曲保护装置8在其膨胀形式，即其第一状态中可以在壳体3在电缆侧端部上被引导，即可以覆盖现有的螺纹5。通过将弯曲元件8从其第一状态转移到其图3b所示的第二状态，螺纹5可以用于特别有利地将弯曲保护件8固定到壳体上。以这种方式成形的弯曲元件8的另一个优点是，利用相同类型的弯曲保护装置8容纳不同横截面的电缆9。这意味着，所示的电缆9例如可以具有10mm²的横截面积或5mm²的横截面积，并且同样可以由根据本发明的弯曲保护装置9可靠地容纳和密封。一个巧妙的改进方案规定，图3a和3b中所示的弯曲元件8的实施方式在其内侧上涂有粘合材料。更有利的是，使用了一种材料，其在弯曲元件8从第一状态到第二状态的激活过程中获得粘合效果。

即使本发明的不同方面或特征在附图中分别以组合方式示出，除非另有说明，对本领域技术人员来说很明显地，所示和讨论的组合并不是唯一可能的。特别地，来自不同实施例的彼此对应的单元或特征组合可以彼此交换。

附图标记列表

1 电插接连接器

2 锁定元件

3 壳体

4 接触元件

5 螺纹

6、6’ 连接元件

7 弯曲保护装置

8 弯曲保护装置

9 电缆

Claims (12)

1.一种电插接连接器(1)，所述电插接连接器包括用于容纳至少一根电缆(9)的壳体(3)和弯曲保护装置(7)，所述弯曲保护装置由弹性材料制成并且防止连接的电缆(9)过度弯曲，其中，在所述壳体(3)和所述弯曲保护装置(7)之间设置有连接元件(6)，其特征在于，所述连接元件(6)能够至少呈现第一状态和第二状态，其中，至少所述第二状态是不可逆的，并且所述弯曲保护装置(7)通过所述连接元件(6)永久地固定在所述壳体(3)的电缆侧端部上，其中所述连接元件(6)处于所述第二状态。

2.根据权利要求1所述的电插接连接器(1)，其特征在于，所述连接元件(6)的状态变化由超过50℃的温度变化触发。

3.根据权利要求1所述的电插接连接器(1)，其特征在于，通过将所述连接元件(6)加热到超过100℃的温度来触发状态变化。

4.根据前述权利要求中任一项所述的电插接连接器(1)，其特征在于，所述连接元件(6)由至少两个被热激活并呈现第二状态的部件组成。

5.根据前述权利要求中任一项所述的电插接连接器(1)，其特征在于，一旦触发从至少第一状态到至少第二状态的状态变化，则所述连接元件(6)的部件中的至少一个就施展粘合效果。

6.根据前述权利要求中任一项所述的电插接连接器(1)，其特征在于，所述连接元件(6)从所述第一状态到所述第二状态的状态变化以不可逆膨胀的形式发生。

7.一种电插接连接器(1)，所述电插接连接器包括用于容纳至少一根电缆(9)的壳体(3)和弯曲保护装置(7)，所述弯曲保护装置由弹性材料制成并防止连接的电缆(9)过度弯曲，其中，所述弯曲保护装置(8)能够至少呈现第一状态和第二状态，其中，至少所述第二状态是不可逆的，其特征在于，所述弯曲保护装置(8)永久地固定在所述壳体(3)的电缆侧端部上，其中所述弯曲保护装置(8)处于所述第二状态。

8.根据权利要求7所述的电插接连接器(1)，其特征在于，所述弯曲保护装置(8)的状态变化由超过50℃的温度变化触发。

9.根据权利要求7所述的电插接连接器(1)，其特征在于，通过将所述弯曲保护装置(8)加热到超过100℃的温度来触发状态变化。

10.根据前述权利要求中任一项所述的电插接连接器(1)，其特征在于，所述弯曲保护装置(8)由至少两个被热激活并呈现第二状态的部件组成。

11.根据前述权利要求中任一项所述的电插接连接器(1)，其特征在于，一旦触发从至少第一状态到至少第二状态的状态变化，所述弯曲保护装置(8)的部件中的至少一个就施展粘合效果。

12.根据前述权利要求中任一项所述的电插接连接器(1)，其特征在于，所述弯曲保护装置(8)具有基本上中空柱形的形状，所述形状从所述壳体(3)的电缆侧端部朝向所述电缆(9)锥形逐渐变细并且设置有凹槽(10)，所述凹槽受限地允许和/或能够实现所述电缆(9)的弯曲。

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