CN107453116A - 具有编码功能的电连接器 - Google Patents

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Abstract

具有编码功能的电连接器。一种电连接器(10)，该电连接器(10)包括具有被设置为基本上垂直于连接轴(X)的壁(21)的第一连接器壳体(20)，该壁具有用于***第二连接器壳体(40)的开口(22)，第一轴环(23)从壁围绕开口同心地延伸，第二轴环(26)从壁围绕第一轴环同心地延伸，第一轴环和第二轴环被隔开，套筒形编码元件(50)利用第一端(51)附接到第一轴环的自由端(25)，第一轴环和套筒形编码元件围绕开口同心地设置，密封元件(30)被设置在第一轴环(23)与第二轴环(26)之间的密封区域(28)中，套筒形编码元件(50)在其第一端(51)处包括支撑装置，该支撑装置适于将密封元件保持在其位置。

Description

具有编码功能的电连接器
技术领域
本发明涉及一种用于高速数据传输应用中的密封电连接器。
背景技术
随着电子驾驶员辅助***的进一步发展，车辆和相关技术不断变化。例如由相机阵列生成的数据量不再能以约500kbps的传输速率经由常规的控制器局域网(CAN)通信网络实时传输。一个解决方案是从计算机技术已知的以太网标准。该解决方案被车辆制造商视为用于未来车辆网络的稳定通信方案。因为车辆内的气候条件与办公环境中的气候条件大大不同，所以连接元件和电导体必须适于车辆内使用。部件需要在它们的整个生命周期可靠地起作用，并且需要针对强温度变化和振动影响是鲁棒的。因为智能节点还可能位于暴露到增加湿度的区域中(诸如，在外后视镜中)，所以连接器连接需要在所有情况下防水。另外，部件必须尽可能小，以保持所需的车辆内的体积低。应当理解，如在汽车工业中常见的部件在制造和组装中应是特别低成本的。所有这些要求给开发者带来了问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种作为高速数据网络中的连接元件、可以用于车辆中的电连接器。所述连接器应当为机械上鲁棒的，并且应当可用于湿度增大的区域中。
该目的由权利要求1的主题来实现。
具体地由一种电连接器来实现该目的，该电连接器包括具有被设置为基本上垂直于连接轴的壁的第一连接器壳体，该壁具有用于***第二连接器壳体的开口。第一轴环(first collar)从该壁围绕开口同心地延伸。第二轴环(second collar)从该壁围绕第一轴环同心地延伸，第一轴环和第二轴环被隔开。套筒形编码元件(sleeve-shaped codingelement)利用第一端附接到第一轴环的自由端。第一轴环和套筒形编码元件围绕开口同心地设置。密封元件被设置在第一轴环与第二轴环之间的密封区域中。套筒形编码元件在其第一端处包括支撑装置，该支撑装置适于将密封元件保持在其位置。
本发明连接器的多零件构造允许使连接器适于多个不同的相配合的连接器(mating connector)或集线器。根据预期目的(相配合的连接器或集线器)选择的编码元件的使用决定连接器是否可以机械连接到配套位置。因此，大多数连接器部件对于所有应用相同，并且可以大量生产，这保持了成本低。仅编码元件变化。编码元件是变化不那么多反映在成本上的相对便宜的注塑模制零件(injection-molded part)。在组装连接器时，首先将密封元件推到第一轴环上，并且然后将编码元件附接在第一轴环的自由端的端部处。被设置在两个轴环之间且相对于周围环境对连接位置进行密封的密封元件在相配合的连接器连接到连接器时被编码元件保持在其位置。因为在错误密封的情况下，连接器中的水分可以导致接触零件的腐蚀以及接触零件之间的短路，并且由此网络中的错误可能发生，所以将密封装置保持在适当的位置极其重要。
本发明的有利的实施方式可以从从属权利要求、描述以及附图获得。
根据一个实施方式，套筒形编码元件的第一端和第一轴环的自由端包括适于将它们保持在一起的紧固装置。编码元件既可以可释放地也可以不可释放地连接到第一轴环的自由端。根据偏好和用途，焊接、粘结以及夹紧或旋拧可以被认为紧固装置。
优选地，紧固装置包括圆柱形钉(cylindrical peg)，该圆柱形钉从套筒形编码元件的内侧垂直突出，并且与自由端中的圆弧形凹部协作。该结构在期望可释放连接时是有利的。圆弧状凹部的尺寸被形成为使得钉可以卡入到位并牢固地保持编码元件。圆弧的尺寸和钉直径的尺寸允许设置连接以及释放力。
优选地，套筒形编码元件的第一端和第一轴环的自由端可以仅在特定方位(specific orientation)中连接。编码元件可以仅在一个方位与第一轴环的自由端连接，使得编码元件第二端处的编码装置总是被设置在正确的位置中。
优选地，套筒形编码元件的第二端和第二轴环的自由端不在垂直于连接轴的一个平面中。如常规连接器中所常见的，编码元件不应以第二轴环的自由端终止的要求可以从要特别保护编码元件的事实而产生。然后，第二轴环可以被制成在连接方向上更长。如果轴环在其被连接时被非故意地压在对象(例如，百叶窗组件)上，则所述轴环保护接触元件。明显地，编码元件的尺寸还可以被故意形成为使得它突出超过第二轴环的自由端。该构造在编码元件充当用于找到相配合的连接器的正确位置的引导元件时被选择。
优选地，套筒形编码元件(50)在连接方向上的尺寸大于套筒形编码元件的横截面。在连接方向上相对长的编码元件在与相配合的连接器连接时沿着连接路径提供良好的引导。编码元件在相配合的连接器的引导区域中伸缩地滑动。
根据另外的实施方式，在密封区域内，第一轴环在面向密封元件的密封面上无接合线和脊。密封区域需要无接合线和脊(因为被置于该表面上的密封元件对边缘非常敏感且可能被它们损坏)。另外，连接线或脊可能将密封元件提离密封表面并不利地影响密封能力。
优选地，密封元件由硅树脂(silicone)制成或含有硅树脂。硅树脂具有用于密封目的(特别是，在车辆中)的各种积极性能。例如，组装和老化之后的弹力。
根据另外的实施方式，套筒形编码元件在第二端处包括编码装置，该编码装置与相配合的连接器的编码装置结合适于启用或防止连接器的完全机械连接。编码元件的第二端适于决定相配合的连接器被接纳为正确与否。
优选地，编码装置是在套筒形编码元件中的至少一个凹部，该至少一个凹部从套筒形编码元件的第二端朝向第一端延伸。编码装置被设计为凹部特别易于制造且有效起作用。从编码元件的端部延伸到材料中的矩形凹部或狭槽(slot)例如可以通过铣削在零件的注塑模制期间或稍后被***。这提高生产上的灵活性。
优选地，凹部的宽度相对于套筒形编码元件的外周(circumference)是小的。如果凹部的宽度被选择为相对于套筒形编码元件的外周是小的，则套筒形编码元件针对可能由于错误组装尝试而引起的力保持稳定。
根据另外的实施方式，至少一个凹部通过其位置和/或宽度和/或深度和/或形状提供编码。编码装置在编码元件的第二端处可以具有可想到的所有几何形状。这也提高生产上的灵活性。然而，需要确保相配合的连接器具有相应的轮廓。
优选地，套筒形编码元件的横截面为矩形，并且至少一个凹部被设置在套筒形编码元件的平坦区域中。矩形形式支持组装期间编码元件在第一轴环上的定位。
优选地，套筒形编码元件的横截面为正方形。正方形横截面允许密封元件被构造为正方形形式，这防止组装期间密封元件在第一轴环上的错误设置。
根据另外的实施方式，套筒形编码元件在各平坦区域中包括凹部，凹部被不均匀地分布在套筒形编码元件的外周上。凹部的非均匀分布允许多个编码可能性，而同时在连接器被连接时提供连接器在凹部中的良好引导。
有利地，支撑装置由编码元件的第一端的端面形成。该端面形成密封元件的停止部，使得密封元件无法在第一轴环的自由端上滑动。
优选地，用于保持第二连接器壳体的保持装置被设置在第一轴环内。该保持装置通常是将第二壳体保持在第一壳体中的预定位置中的闭锁元件(latch element)。
附图说明
在下文中，将参照附图仅用示例的方式来描述本发明，在附图中：
图1示出了电连接器的立体图。
图2示出了具有部分去除的第二轴环的电连接器的立体图。
图3示出了电连接器的分解图。
图4示出了编码元件的(具体为第一端的)立体图。
图5以立体图示出了第一连接器壳体。
图6示出了与相配合的连接器部分连接的电连接器的截面图。
具体实施方式
图1以立体图示出了本发明的连接器10。图示出了在配套期间连接到相配合的连接器110的区域。第二轴环26部分包围编码元件50，该编码元件转而部分包围第二连接器壳体40。从第二端52，狭缝状凹部57沿着连接轴X直线延伸到编码元件50的材料中。在该图中，编码元件50具有分布在其外周上的四个凹部57。第二连接器壳体40被中心地保持在第一连接器壳体20中。第二连接体壳体40被附接为相对于编码元件50的第二端52在某种程度上凹进。这确保了编码元件50首先必须在第二连接器壳体40找到其配对物(counterpart)之前在连接期间找到其引导。该结构使小的第二连接器壳体40免受损坏。
在图2中，已经去除第二轴环26的一部分，以提供密封元件30和完整的编码元件50的视图。可以看到，密封元件无法偏移。在该图中，编码元件50中的凹部57几乎延伸到编码元件50的第一端51。
图3在分解图中示出了第一连接器壳体20、密封元件30以及编码元件50。在该图中，可以看到如何组装电连接器20。首先，使密封元件30进入密封区域29(这里未示出)，然后将编码元件50附接到第一轴环的自由端。第二连接器壳体40可以在密封元件30的组装之前或之后被附接在第一轴环23内。
图4示出了编码元件50的(具体为其第一端51的)立体图。可以看到，外周端面54形成端部。该端面54防止密封元件30在密封区域28中的偏移。此外，示出了从编码元件50的内侧延伸的钉(peg)55。这些钉55连同第一轴环23中的凹部31一起形成将编码元件50保持在第一轴环23的自由端25处的保持装置。通过选择钉55的直径和第一轴环23的自由端25处的凹部31的形状和尺寸，可以设置连接和释放所需的力。如在图5中可以看到的，在连接方向X上敞开的密封区域28由第一轴环23、第二轴环26以及壁21来限定。当与相配合的连接器110连接时，配对轴环(counter collar)126滑入密封区域28中且由密封元件30进行密封，如图6所示。

Claims (15)

1.一种电连接器(10)，该电连接器(10)包括具有被设置为基本上垂直于连接轴(X)的壁(21)的第一连接器壳体(20)，所述壁具有用于***第二连接器壳体(40)的开口(22)，第一轴环(23)从所述壁围绕所述开口同心地延伸，第二轴环(26)从所述壁围绕所述第一轴环同心地延伸，所述第一轴环和所述第二轴环被隔开，套筒形编码元件(50)利用第一端(51)附接到所述第一轴环的自由端(25)，所述第一轴环和所述套筒形编码元件围绕所述开口同心地设置，密封元件(30)被设置在所述第一轴环(23)与所述第二轴环(26)之间的密封区域(28)中，所述套筒形编码元件(50)在其第一端(51)处包括支撑装置，所述支撑装置适于将所述密封元件保持在其位置。
2.根据权利要求1所述的电连接器(10)，其特征在于，所述套筒形编码元件(50)的第一端(51)和所述第一轴环(23)的所述自由端(25)包括适于将它们保持在一起的紧固装置。
3.根据权利要求2所述的电连接器(10)，其特征在于，所述紧固装置包括圆柱形钉(55)，所述圆柱形钉(55)从所述套筒形编码元件(50)的内侧垂直突出，并且与所述自由端(25)中的圆弧形凹部(31)协作。
4.根据前述权利要求中任一项所述的电连接器(10)，其特征在于，所述套筒形编码元件(50)的所述第一端(51)和所述第一轴环(26)的所述自由端(25)能够仅在特定方位连接。
5.根据前述权利要求中任一项所述的电连接器(10)，其特征在于，所述套筒形编码元件(50)的第二端(52)和所述第二轴环(26)的自由端(27)不在垂直于所述连接轴(X)的一个平面中。
6.根据前述权利要求中任一项所述的电连接器(10)，其特征在于，所述套筒形编码元件(50)在连接方向(X)上的尺寸大于所述套筒形编码元件的横截面。
7.根据前述权利要求中任一项所述的电连接器(10)，其特征在于，在所述密封区域(28)内，所述第一轴环在面向所述密封元件(30)的密封面(29)上无接合线和脊。
8.根据前述权利要求中任一项所述的电连接器(10)，其特征在于，所述密封元件(30)由硅树脂制成或含有硅树脂。
9.根据前述权利要求中任一项所述的电连接器(10)，其特征在于，所述套筒形编码元件(50)在第二端(52)处包括编码装置，该编码装置与相配合的连接器(110)的编码装置结合适于启用或防止所述连接器的完全机械连接。
10.根据权利要求9所述的电连接器(10)，其特征在于，所述编码装置是在所述套筒形编码元件(50)中的至少一个凹部(57)，所述至少一个凹部(57)在所述第一端(51)的方向上沿着所述连接轴(X)从所述套筒形编码元件(50)的所述第二端(52)延伸。
11.根据权利要求10所述的电连接器(10)，其特征在于，所述凹部(57)的宽度相对于所述套筒形编码元件的外周是小的。
12.根据权利要求10至11所述的电连接器(10)，其特征在于，所述套筒形编码元件(50)的所述横截面为矩形，并且所述至少一个凹部(57)被设置在所述套筒形编码元件(50)的平坦区域中。
13.根据前述权利要求中任一项所述的电连接器(10)，其特征在于，所述套筒形编码元件(50)的所述横截面为正方形。
14.根据权利要求12所述的电连接器(10)，其特征在于，所述套筒形编码元件(50)在各平坦区域中包括凹部(57)，所述凹部被不均匀地分布在所述套筒形编码元件(50)的所述外周上。
15.根据前述权利要求中任一项所述的电连接器(10)，其特征在于，所述支撑装置由所述编码元件(50)的所述第一端(51)的端面(54)形成。
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