CN107666081A - 插塞连接件、被屏蔽的插塞连接单元和为此的锁止套筒 - Google Patents

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M.莫希克基
H.恩格贝尔
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Abstract

本发明涉及一种插塞连接件、被屏蔽的插塞连接单元和为此的锁止套筒。已知一种用于被屏蔽的插塞连接单元的插塞连接件，该插塞连接件具有隔离体以及多个电插塞触点，这多个电插塞触点与电线缆端部连接，其中一电插塞触点设计为地线触点，以及带有在外侧包围隔离体的导电的屏障护套。根据本发明，地线触点布置在隔离体内部中间并且由其他的电插塞触点在外侧包围，并且地线触点借助于至少一个导电的径向桥接部与屏障护套电接触。用于在机器和设备中的能量传递和信号传递的用途。

Description

插塞连接件、被屏蔽的插塞连接单元和为此的锁止套筒
技术领域
本发明涉及一种用于被屏蔽的插塞连接单元的插塞连接件，该插塞连接件具有隔离体以及多个电插塞触点，这些电插塞触点与电线缆端部连接，其中一电插塞触点设计为地线触点，以及带有导电屏障护套，该导电屏障护套在外侧包围隔离体。
背景技术
从文件DE 10 2012 203 459 A1中已知一种多级的插塞连接单元。已知的插塞连接单元具有两个彼此互补的插塞连接件。这两个插塞连接件分别具有整块式的隔离体，在该隔离体中分别集成有电插塞触点包括地线触点。两个插塞连接件的两个隔离体可轴向地彼此插塞。相应的电插塞触点与电线缆的相应的线缆端部牢固地连接。为了在插塞在一起的状态中彼此固定两个插塞连接件，附加地设置有锁止套筒，该锁止套筒保持在两个插塞连接件中的一个上并且可与另一插塞连接件的外护套卡锁。
为了得到电路的电磁屏蔽，使用被屏蔽的线缆，其线缆端部通过被屏蔽的插塞连接件彼此连接。
发明内容
本发明的任务是，实现一种开头提及的类型的插塞连接件、被屏蔽的插塞连接单元以及锁止套筒，其实现了简单的和可靠的电磁屏障。
该任务对于插塞连接件而言通过以下方式解决，地线触点布置在隔离体内部中间并且被其他的电插塞触点在外侧包围，并且地线触点借助于至少一个导电径向桥接部与屏障护套电接触。地线触点的中间的布置在电气方面是有利的。地线触点通过至少一个导电径向桥接部向外连接到屏障护套确保了可靠的接地(Erdung)。根据本发明的解决方案适用于机器和设备的工业铺设电缆用的多级的插塞连接单元。特别有利的是，根据本发明的插塞连接件结合被屏蔽的插塞连接单元可用于三相交流电***。插塞连接件和相应的插塞连接单元设计用于传递直到630伏特的电压和直到16安培的电流强度。以特别地有利的方式将根据本发明的插塞连接件用于插塞连接单元，这些插塞连接单元用于机床的能量传递和信号传递。
在本发明的设计方案中，在安装的运行状态中弹性地预紧至少一个径向桥接部。径向桥接部的电接触仅仅通过与地线触点和外侧的屏障护套的机械的触碰来实现。为了确保该机械的接触持久地维持，设置成弹性地预紧至少一个径向桥接部。
在本发明的另外的设计方案中，作为径向桥接部设计有金属的板簧元件。金属的板簧元件一方面具有足够的导电能力。另一方面实现了简单的弹性预紧。
在本发明的另外的设计方案中，设置有多个一致地设计的板簧元件，其以在隔离体的周缘上分布的方式在不同的径向上从中间的地线向外突出。以有利的方式设置有三个一致地设计的板簧元件，所述板簧元件星形地从用作中间导体的中间的地线径向向外突出。
在本发明的另外的设计方案中，每个板簧元件具有u形弯曲的预紧区段以及在其相对而置的端部端处分别具有径向向外或向内伸出的接触区段。弯曲的预紧区段和接触区段在板簧元件的长度上看彼此联接。板簧元件包括预紧区段和两个接触区段被单件式地实施。
在本发明的另外的设计方案中，隔离体具有至少一个径向延伸的容纳槽，板簧元件***到该容纳槽中。隔离体设计成整块式地由合适的塑料材料构成。至少一个径向延伸的容纳槽已经在制造隔离体时被一起成形到隔离体中。设置在隔离体中的容纳槽的数量相应于***到隔离体中的板簧元件的数量。
在本发明的另外的设计方案中，容纳槽设计成缝口形并且向外具有容纳开口，该容纳开口这样设计尺寸，使得板簧元件可利用预紧区段和径向地向内伸出的接触区段径向地从外面***，并且容纳槽向内具有朝向地线的接触开口，该接触开口在尺寸上协调于向内伸出的接触区段。容纳槽的外侧的容纳开口具有这样的宽度，该宽度至少相应于板簧元件的u形弯曲的预紧区段的宽度，因为该板簧元件在预紧区段的区域中具有最大的宽度。因为向内伸出的接触区段相对于预紧区段的相应的U支脚径向向内伸出，容纳槽的接触开口必须向内具有明显更小的宽度，该宽度仅仅协调于接触区段的尺寸。
对于带有两个彼此互补的插塞连接件、以及带有在插塞在一起的状态中与插塞连接件彼此固定的锁止套筒的开头提及的类型的被屏蔽的插塞连接单元而言，基于本发明的任务通过以下方式解决，即锁止套筒由塑料制造并且设有导电外层以及导电内层。锁止套筒由塑料制造实现了以较大件数的简单的和成本适宜的制造。锁止套筒在内侧和外侧分别以导电层的覆层实现了期望的屏蔽以及与两个插塞连接件的相应的导电屏障外套和因此也与相应的地线的期望的导电接触。
在插塞连接单元的设计方案中，导电外层具有比导电内层更大的层厚度。由于导电内层具有比导电外层更小的层厚度，对于锁止套筒的内侧的功能区段而言给出了较大的弹性，从而相应的弹性的功能区段在锁止套筒的内护套处的功能性不被或几乎不被损害。外层的层厚度优选地处于50μm至150μm的范围中并且内层的层厚度处于20μm至50μm的范围中。在外侧的和内侧的层厚度之间的比例优选地在2:1和5:1的范围中。
在本发明的另外的设计方案中，不仅外层而且内层设计为锁止套筒的外周缘或内周缘的电镀覆层。相应的电镀覆层是金属的并且因此是导电的。
在本发明的另外的设计方案中，锁止套筒在其内周缘处设有至少一个单件式模制的、可弹簧般弹性地运动的卡锁凸起部，该卡锁凸起部被覆上导电内层。单件式模制的、可弹簧般弹性地运动的卡锁凸起部是锁止套筒的弹性的功能区段，如其先前描述的那样。
对于开头提及的类型的锁止套筒而言，基于本发明的任务通过以下方式解决，锁止套筒设有先前描述的实施方案或设计方案中的至少一个的特征。锁止套筒可作为单独的构件制造并且在插塞连接单元的相应的插塞连接件上安装。这样的锁止套筒还可从相应的插塞连接件再次拆卸并且因此可替换。
附图说明
从权利要求以及从本发明的根据图纸示出的一优选实施例的随后的描述中得出本发明的另外的优点和特征。
图1以透视分解图示出了根据本发明的插塞连接件的一实施方式，
图2以纵截面示出了根据图1的插塞连接件，
图3示出了带有***的板簧元件和布置在中间的地线的根据图1和2的插塞连接件的隔离体的切断的纵截面，
图4以透视图示出了根据图1至3的插塞连接件的部分区域，其示出了三个板簧元件在不同的电插塞触点之间的布置，
图5示出了板簧元件相对于中间的地线和在外侧包围地线的其余的电插塞触点的星形的布置，
图6示出了根据图1至5的插塞连接件的隔离体的切断的纵截面视图，
图7以放大透视图示出了用于根据图1的插塞连接件的锁止套筒，
图8示出了穿过根据图7的锁止套筒的纵截面。
具体实施方式
被屏蔽的插塞连接单元根据图1至8具有插塞连接件1，该插塞连接件1随后更详细地被描述。插塞连接单元此外具有未示出的、互补的插塞连接件，该插塞连接件设计成功能上与插塞连接件1一致。仅仅涉及插塞功能的功能部分和功能区段在未呈现的插塞连接件中设计成互补于插塞连接件1的相应的功能部分和功能区段，以实现两个插塞连接件的可靠的轴向的彼此***和电插塞触点的可靠的电接触，其同样如互补的插塞连接件的其余的功能部分和功能区段那样，如此设计成互补的，使得一方面给出阴性的插塞连接件1并且另一方面给出未示出的、阳性的插塞连接件。随后的实施方案因此以相同的方式适用于未示出的、互补的插塞连接件。
每个插塞连接件1分别与电线缆的线缆端部2连接，线缆端部具有多个线缆束3,4。线缆束通过地线3形成。附加地，设置有总共五个另外的线缆束4。线缆束用于信号传递和用于能量传递。如果不需要信号传递，线缆也便可仅仅四线地设有四个线缆束。线缆端部2的线缆束4与电插塞触点6连接，其中，线缆束4优选地通过卷边(Vercrimpung)与电插塞触点6连接。也称为PE导体的地线3通入到布置在中间的地线触点5中，其中，地线3的相应地被剥皮的线缆束以如线缆束4与电插塞触点6的相同的方式与地线触点5卷边。地线触点5设计成与插塞触点6一致，但是布置在插塞触点6之间的中间，在周向上看，插塞触点6径向地外侧包围中间的地线触点5。
地线触点5至少尽可能地定位成共轴于插塞连接件1的中纵轴线M。术语径向和轴向分别与中纵轴线M有关。在承载套筒9上此外设置有收缩软管件10，该收缩软管件10构造为粘贴收缩软管并且用作粘附中继器(Haftungsvermittler)。代替粘贴收缩软管也可设置粘贴剂施覆物。
不仅五个电插塞触点6而且中间的地线触点5轴向地***到整块式的隔离体7的相应的容纳部中，该隔离体7由塑料材料制造。电插塞触点6也如地线触点5通过相应的金属套筒形成。
承载套筒9轴向地锁上到整块式的隔离体7上。在承载套筒9和隔离体7的外护套之间布置有密封环11(图1和2)。
承载套筒9被电镀地覆层，以形成插塞连接件1的导电的屏障护套的一部分。此外承载套筒9同样如线缆端部2关联有导电屏障薄膜8，该导电屏障薄膜8至少部分地套上线缆端部2和承载套筒9以及因此的隔离体7。导电屏障薄膜8形成导电屏障护套的另一部分。承载套筒9由塑料制造并且通过电镀覆层不仅在其内周缘的区域中而且在其外周缘的区域中具有导电表面。承载套筒9的电镀覆层的层厚度实施成内外侧相同。
在承载套筒9上可动地保持有锁止套筒13，该锁止套筒13由塑料材料制造并且用于，在插塞在一起的状态中将插塞连接件1与互补的插塞连接件锁止并且因此使插塞连接件1相对于互补的插塞连接件轴向地固定。锁止套筒13由塑料制造并且通过电镀覆层(关于该电镀覆层随后更详细地探讨)不仅在其内周缘的区域中而且在其外周缘的区域中具有导电表面。为了将承载套筒9固定在隔离体7上，彼此互补的插塞成型部和棘爪成型部15至18一方面设置在承载套筒9处并且另一方面设置在隔离体7的外护套处，其可根据图1看出。
为了将地线3与导电屏障护套连接，隔离体7以在其周缘上分布的方式具有总共三个缝口形的容纳槽20，其在相对于中纵轴线M的不同的径向平面中延伸，并且其在不同的方向上彼此取向。根据图2和3同样如根据图6可良好地看出的是，三个容纳槽20中的每个轴向于中纵轴线M(径向地从外部看)具有较大的长度，其径向向内朝向地线触点5阶梯状地减少。每个缝口形的容纳槽20的宽度在容纳槽20的整个的轴向延伸和径向延伸上是一致的。所有三个容纳槽20设计成彼此一致并且用于容纳各一个板簧元件19，其根据图1至6可良好地看出。每个板簧元件19是单件式的导电的构件、尤其金属构件。每个板簧元件19优选地由铍铜(Beryliumkupfer)制造。每个板簧元件19具有径向内侧的接触区段23，其相对于中纵轴线M径向向内根据桥接部的类型延伸。u形的预紧区段22联接到该接触区段23处，该预紧区段22在容纳槽20的平面中具有近似半圆形的弯曲部。u形的预紧区段22具有径向内侧的U支脚以及径向外侧的U支脚，其中，径向内侧的U支脚单件式地联接到内部的接触区段23处。径向外部的U支脚通入到径向地处于外部的接触区段21中，其根据钩凸起部(Hakennase)的类型设计。两个接触区段21和23同样如预紧区段22在共同的平面中取向。预紧区段22允许了其两个U支脚的弹性屈服的可动性，从而板簧元件18可通过相应的从内部和从外部的径向负载置于预紧下。
根据图2至6可看出，板簧元件19的径向地处于内部的接触区段23与地线触点5的外护套贴靠。一旦承载套筒9轴向地推进并且锁上到隔离体7上，径向地处于外部的接触区段21利用其钩凸起部此外从内侧挤压抵靠承载套筒9的内周缘的电镀覆层，从而在地线触点5的外护套、板簧元件19和承载套筒9之间得出导电连接。接触区段21的钩凸起部的在承载套筒9的推进方向上倾斜的边界轮廓简化了承载套筒9沿钩凸起部滑动。根据图2和3可看出，板簧元件19能够以简单的方式从外部***到隔离体7的容纳槽20中。容纳槽20与整块式的隔离体7的制造已经共同单件式地成形出。
作为钩凸起部设计的、径向地处于外部的接触区段21在板簧元件19的未负载的静止状态中轻微地径向地突出超过隔离体7的外护套。一旦此时承载套筒9轴向地推进并且锁上到隔离体7的外周缘上，径向向内挤压作为钩凸起部设计的、处于外部的接触区段21，由此板簧元件19处于预紧下。由此不可避免地，处于内部的接触区段23径向向内地按压抵靠地线触点5的外周缘，由此实现了在地线触点5和导电承载套筒9之间的可靠的和持久的机械的贴靠。
为了确保，在互补的插塞连接件1的插塞在一起的状态中维持插塞连接单元的期望的屏蔽，插塞连接单元此外关联于锁止套筒13，其根据图7和8可更详细地看出。锁止套筒13在呈现的实施例中轴向地锁上到承载套筒9上并且相对于承载套筒9可受限制转动地保持。
承载套筒9此外在其插塞容纳部的区域中具有密封环12，该密封环12与其他的插塞连接件的互补的隔离体一起负责密封。
锁止套筒13在其内周缘处设有两个部分地自由切削的并且因此可弹性运动的卡锁凸起部14，其单件式地模制在锁止套筒13的内周缘处。根据图纸仅仅可看出卡锁凸起部14。接下来仅仅描述可看出的卡锁凸起部14。所述的相应地适用于另外的卡锁凸起部。卡锁凸起部14与锁止套筒13的制造一起共同由合适的塑料材料制造。锁止套筒13如根据图8表明的那样被覆上有导电外层24以及导电内层25，其中导电内层25还覆上卡锁凸起部14。不仅内层25而且外层24通过由塑料构成的锁止套筒13的电镀覆层实现。在此内层25具有比外层24更小的层厚度。设置有设有更小的层厚度的内层25，以便维持卡锁凸起部14的足够的弹性的可动性。因为不仅内层25而且外层24是金属的，内层25的过大的层厚度将导致卡锁凸起部14的弹性的可动性的降低或者甚至失效。通过相对于外层24的层厚度内层25的减少的层厚度，确保了卡锁凸起部14的期望的弹性的可动性。然而内层25的减少的层厚度足以获得锁止套筒13的期望的导电能力，以便还通过作为在两个插塞连接件之间的架桥的锁止套筒继续屏蔽插塞连接单元。
在呈现的实施例中内层25在锁止套筒13的整个的内周缘上具有平均的层厚度。在本发明的未呈现的实施例中备选地设置成，锁止套筒13仅仅在内侧地相应地可弹性运动的功能区段的区域中具有减小的层厚度，在其余的区域中然而具有与外层相同的层厚度。

Claims (12)

1.一种用于被屏蔽的插塞连接单元的插塞连接件(1)，该插塞连接件(1)具有隔离体(7)以及多个电插塞触点(5,6)，所述电插塞触点(5,6)与电线缆端部(2至4)连接，其中，一电插塞触点设计为地线触点(5)，以及带有在外侧包围所述隔离体(7)的导电的屏障护套，其特征在于，所述地线触点(5)布置在所述隔离体(7)内部中间并且由其他的所述电插塞触点(6)在外侧包围，并且所述地线触点(5)借助于至少一个导电的径向桥接部与所述屏障护套电接触。
2.根据权利要求1所述的插塞连接件，其特征在于，所述至少一个径向桥接部在安装的运行状态中被弹性地预紧。
3.根据权利要求1或2所述的插塞连接件，其特征在于，作为径向桥接部设置有金属的板簧元件(19)。
4.根据权利要求3所述的插塞连接件，其特征在于，设置有多个一致设计的板簧元件(19)，其以在所述隔离体(7)的周缘上分布的方式在不同的径向上从中间的地线(5)向外突出。
5.根据前述权利要求中任一项所述的插塞连接件，其特征在于，每个板簧元件(19)具有u形弯曲的预紧区段(22)以及在其处于相对而置的端部端处分别具有径向向外或向内伸出的接触区段(21,23)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的插塞连接件，其特征在于，所述隔离体(7)具有至少一个径向延伸的容纳槽(20)，所述板簧元件(19)***到所述容纳槽(20)中。
7.根据权利要求6所述的插塞连接件，其特征在于，所述容纳槽(20)设计成缝口形并且向外具有容纳开口，其这样设计尺寸，使得所述板簧元件(19)能够以所述预紧区段(22)和径向向内伸出的所述接触区段(23)径向地从外部***，并且所述容纳槽(20)向内具有朝向地线(5)的接触开口，其在其尺寸上协调于向内伸出的接触区段(23)。
8.一种带有两个彼此互补的根据前述权利要求中任一项所述的插塞连接件以及带有锁止套筒(13)的被屏蔽的插塞连接单元，所述锁止套筒与所述插塞连接件在插塞在一起的状态中相互固定，其特征在于，所述锁止套筒(13)由塑料制造并且设有导电外层(24)以及导电内层(25)。
9.根据权利要求8所述的被屏蔽的插塞连接单元，其特征在于，所述导电外层(24)具有比所述导电内层(25)更大的层厚度。
10.根据权利要求8或9所述的被屏蔽的插塞连接单元，其特征在于，不仅所述外层(24)而且所述内层(25)设计为所述锁止套筒(13)的外周缘或内周缘的电镀覆层。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的被屏蔽的插塞连接单元，其特征在于，所述锁止套筒(13)在其内周缘处设有至少一个单件式模制、可弹簧般弹性地运动的卡锁凸起部(14)，其被覆上以所述导电内层。
12.一种用于根据权利要求8至11中任一项所述的被屏蔽的插塞连接单元的锁止套筒，其中，所述锁止套筒(13)设有这些权利要求中的至少一个的特征。
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