CN110235311B - 用于电连接器装置的插头以及用于组装插头的方法 - Google Patents

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CN110235311B CN201880008580.5A CN201880008580A CN110235311B CN 110235311 B CN110235311 B CN 110235311B CN 201880008580 A CN201880008580 A CN 201880008580A CN 110235311 B CN110235311 B CN 110235311B
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Abstract

本发明涉及一种用于电连接器装置(13)的插头，该插头包括至少一个插头触头(14000’、15000、16000)，所述至少一个插头触头(14000’、15000、16000)在一侧布置在承座(1400、1500、1600)中并且在另一侧布置在插头壳体(140、150、160)中，插头壳体(140、150、160)呈杯的形状并且包括底部(17)，底部(17)包括作为连接部分的向下突出的区域(19)，并且在连接部分的区域(19)中，至少一个通道(21)穿过底部(17)，所述至少一个插头触头(14000、15000、16000)能够经由所述至少一个通道(21)被导引，其中，插头触头(14000、15000、16000)布置在具有凹部(22)的承座(1400、1500、1600)中，插头触头(14000、15000、16000)在凹部(22)中连接至承座(1400、1500、1600)，并且插头壳体(140、150、160)的连接部分(19)粘结在承座(1400、1500、1600)的凹部(22)中，使得所述至少一个插头触头(14000、15000、16000)在通道(21)的区域中相对于插头壳体(140、150、160)被密封以防止灰尘和湿气。

Description

用于电连接器装置的插头以及用于组装插头的方法
技术领域
本发明涉及用于电连接器装置的插头并且涉及用于组装插头的方法。
背景技术
机电式机动车辆伺服转向机构包括伺服单元，这些伺服单元可以布置为位于转向传动装置的小齿轮或齿条上的动力辅助装置。伺服单元包括用于计算转向辅助的电子控制单元。电子控制单元连接至电连接器装置。电连接器装置包括用于供电并用于传输信息的端子。端子各自包括插头，该插头包括插头壳体和插头触头。为了保护控制单元免受灰尘和水喷雾的进入，即使在没有配对的连接器或承座(socket)配装至插头触头的情况下，插头触头也应当被相对于外部密封。通常，为此，围绕插头触头在插头壳体的基部上施用有模塑复合物(molding compound)。模塑复合物必须具有足够的流动性以还在插头触头之间流动，并且模塑复合物必须易于快速且可靠地固化。如果模塑复合物仅通过交联固化而没有附加的加速，则该过程是缓慢的，并且阻碍模制插头的任何快速的进一步处理。如果例如通过热或UV辐射来加速固化，则在工艺管理中出现例如与由插头触头投射在模塑复合物上的阴影或插头壳体的过度加热相关联的问题。
从专利文献US 9,505,427 B2已知一种插头壳体，其中，在壳体的内部布置有密封装置，该密封装置通过重力的作用在插头壳体的基部的倾斜平面上围绕插头触头分布。该解决方案是不利的，原因在于密封材料必须具有足够的流动性以允许其分布。此外，由于必须首先使模塑复合物固化，因而插头不能经受任何立即的进一步处理。另一个缺点是，倾斜的基部表面不能可靠地确保插头触头完全被封围在模塑复合物中。
发明内容
因此，本发明的目的是提供即使在没有配装配对的连接器的情况下也能密封的对电连接器装置中的插头的改进的密封。
该目的通过具有本发明的用于电连接器装置的插头并且通过本发明的用于组装这种插头的方法来实现。
因此，提供了一种用于电连接器装置的插头，该插头包括至少一个插头触头，所述至少一个插头触头在一侧布置在承座中并且在另一侧布置在插头壳体中，其中，插头壳体是杯形的并且包括基部，该基部包括作为连接部分的向下突出的区域，并且在该连接部分的区域中，至少一个切口穿过基部，所述至少一个插头触头能够经由所述至少一个切口被导引，其中，插头触头布置在具有凹部的承座中，其中，插头触头在凹部中连接至承座，并且插头壳体的连接部分粘附性地结合在承座的凹部中，使得所述至少一个插头触头和/或承座在切口的区域中相对于插头壳体被密封以防止灰尘和湿气。该插头包括电连接器装置中的插头的插头触头、承座和插头壳体之间的优良密封，并且能够防止灰尘、湿气或水喷雾进入插头中的任何进入。即使在配装有配对的连接器的情况下，插头触头也能够防止异物的进入。
插头可以包括插头壳体和承座并且包括插头触头，其中，相应的插头壳体是优选的单件式壳体部分、例如壳体盖的组成部分。
通过将插头触头***布置在插头壳体中以及随后将插头触头嵌入承座的凹部中的粘合剂中，插头触头、承座和插头壳体借助于粘合剂牢固地彼此结合，并且整个插头同时被密封。
优选地，切口的数量与插头触头的数量匹配，使得每个插头触头通过相关联的切口被给送。还优选的是，切口朝向插头壳体的内部在插头壳体的基部的方向上且因此远离基部的突出区域渐缩。因此能够确保粘合剂将插头触头封围在切口中并且至少在一定程度上填充切口。在一种形式的实施方式中，切口是部分漏斗形的并且在其后具有基本恒定的横截面，使得粘合剂可以以简单的方式进入漏斗。
优选地，基部在连接部分的区域中构造成是其余区域的厚度的至少两倍。因此，穿透基部的切口具有一定的尺寸或深度，这是有利的，原因在于这促进插头触头***插头壳体中并确保触头的对中。
优选地，粘合剂的量的大小设计成使得承座在承座的上侧部处布置成与插头壳体的基部的下侧部对齐。承座的上侧部描述的是围绕凹部的区域，并且基部的下侧部构成位于该围绕凹部的区域中的连接部分的区域。
有利的是，承座将所述至少一个插头触头仅部分地封围，这优选地在插头处于组装状态的情况下发生。
还提供了一种机电式机动车辆伺服转向机构的电控制单元，该电控制单元具有至少一个上面提及的插头。
还提供了一种用于组装用于电连接器装置的插头的方法，其中，该插头包括承座、杯形插头壳体和至少一个插头触头，并且该方法包括以下处理步骤：
-将粘合剂引入承座中的凹部中，承座在凹部中连接至所述至少一个插头触头；
-连接插头壳体和承座，使得插头壳体的基部被至少部分地引入凹部中，并且所述至少一个插头触头通过基部中的对应的切口穿透插头壳体的基部，并且承座、插头壳体和所述至少一个插头触头彼此粘附性地结合，使得所述至少一个插头触头和/或承座在切口的区域中相对于插头壳体被密封以防止灰尘和湿气。
切口或通道构成在接合过程期间用于粘合剂的扩展空间。因此，这些切口被粘合剂填充至少一定高度。
优选地，切口从外部向内渐缩、即在插头壳体的基部的方向上且远离承座渐缩，并且每个切口构造成容置单个插头触头。
有利的是，承座将插头触头仅部分地封围，这优选地在插头处于组装状态的情况下发生。
优选地，所引入的粘合剂的量的大小设计成使得：在插头壳体、承座与所述至少一个插头触头接合时粘合剂不突出超过或仅略微突出超过承座的边缘。还有利的是，切口定尺寸成使得切口可以容置所引入的粘合剂。因此，基部具有对应的深度。
在一个有利形式的实施方式中，承座自身构造成杯形设计，并且所述至少一个插头触头穿透承座的基部。
优选地，在插头的组装状态下，承座在承座的上侧部处布置成与插头壳体的基部的下侧部对齐。
还提供了一种用于机电式机动车辆伺服转向机构的电控制单元所用的电连接器装置的插头，该插头通过上面提及的方法来生产。
附图说明
在下文中参照附图对本发明的示例性实施方式进行描述。相同的部件或具有相同功能的部件由相同的附图标记标识。在附图中：
图1：示出了机电式伺服转向机构的示意图；
图2：示出了控制单元的三维视图；
图3：示出了控制单元的俯视图；
图4：示出了具有根据图2的没有壳体的电连接器装置的控制单元的三维图示；
图5：示出了没有壳体的电连接器装置的放大视图；
图6：示出了来自图3的第一端子的纵向截面；
图6a：示出了来自图6的第一端子的被粘附性地结合的插头触头的放大图示；
图7：示出了来自图3的第二端子的纵向截面；
图7a：示出了来自图7的第二端子的被粘附性地结合的插头触头的放大图示；
图8：示出了来自图3的第三端子的纵向截面；
图8a：示出了来自图8的第二端子的被粘附性地结合的插头触头的放大图示；
图9：示出了来自图2的控制单元的局部横截面图以及插头触头***插头壳体中的图示；以及
图10：示出了电连接器装置中的来自图7的被***并结合的插头触头的俯视图。
具体实施方式
图1示出了具有方向盘2的机电式机动车辆伺服转向机构1的示意图，方向盘2以旋转固定的方式联接至转向柱3。驾驶员经由方向盘2通过转向命令将对应的扭矩施加至转向柱3。该扭矩然后经由转向柱3传递至转向小齿轮5。小齿轮5以已知的方式与齿条6的齿状部段接合。齿条6安装在转向壳体中以用于沿齿条6的纵向轴线的方向移位。齿条6在其自由端部处经由未图示的球接头连接至拉杆7。拉杆7自身以已知的方式经由轴颈而各自连接至机动车辆的转向轮8。方向盘2的旋转经由转向柱3和小齿轮5的连接而实现齿条6的纵向移位并因此实现转向轮8的枢转。转向轮8经受来自车道80的阻碍转向运动的反作用力。因此，为了使轮8枢转，需要力，这需要向方向盘2施加对应的扭矩。提供伺服单元10的电动马达9以支持驾驶员执行该转向运动。
转向柱3包括连接至方向盘2的输入轴30和连接至转向小齿轮5的输出轴31。输入轴30和输出轴31借助于未图示的扭力杆以旋转弹性的方式相互联接。扭矩传感器单元11检测输入轴30相对于输出轴31的旋转来作为施加至转向柱3或方向盘2的手动扭矩的量度。伺服单元10根据由扭矩传感器单元11测量的扭矩而向驾驶员传送动力转向辅助。因此，伺服单元10可以作为动力辅助装置10、100、101联接至转向柱3、联接至转向小齿轮5或者联接至齿条6。相应的动力辅助装置10、100、101将辅助扭矩传送至转向柱3、转向小齿轮5和/或齿条6，由此支持驾驶员的转向工作。图1中图示的三个不同的动力辅助装置10、100、101指示了用于其布置的替代性位置。通常，所指示的位置中的仅一个位置被动力辅助装置占据。为了计算转向辅助，伺服单元10包括电子控制单元12。伺服单元10具有壳体，该壳体包括第一壳体部分和第二壳体部分，在第一壳体部分中布置有电动马达9，第二壳体部分包括壳体基部120和壳体盖121，在第二壳体部分中布置有具有电连接器装置13的控制单元12。壳体部分120、121永久地附接至彼此并且将布置于其中的部件相对于外部密封。壳体部分120、121可以由铝或塑料形成、优选地由玻璃纤维增强或碳纤维增强的塑料形成。
如图2至图5中图示的电连接器装置13包括：第一端子14，第一端子14用于向控制单元12供电；第二端子15，第二端子15用于控制单元12与车辆的通信；以及第三端子16，第三端子16用于从扭矩传感器单元11向控制单元12传输信息。端子14、15、16各自构成包括插头壳体140、150、160和承座1400、1500、1600并且包括插头触头14000、15000、16000的插头，其中，相应的插头壳体140、150、160是单件式壳体部分121的组成部分(element)。电连接器装置13通过将插头触头14000、15000、16000插到对应的开口中而电连接至电控制单元12，或者端子14、15、16通过第二壳体部分120与电连接器装置的接合而构成。在下文中，相应的插头壳体140、150、160的部分被指定为插头壳体。
插头壳体140、150、160是近似矩形的盒状件。在图6至图8a中图示了这种类型的插头壳体140、150、160。插头壳体140、150、160在其顶部端部和底部端部处是敞开的并且构造有基部17。如图4中所图示的，插头壳体150的外壁可以包括用于防止旋转的腹板18。基部17包括作为连接部分的向下突出的区域19，连接部分19可以接合在连接至插头触头14000、15000、16000的承座1400、1500、1600中。基部17在连接部分19的区域中被切口21穿透，插头触头14000、15000、16000中的每个插头触头可以通过切口21被单独地引导到插头壳体140、150、160中。这些切口21或通道包括向下扩大的漏斗形扩大部。
如图5至图10中所图示的，插头触头14000、15000、16000连接至承座1400、1500、1600。承座1400、1500、1600包括凹部22，插头触头14000、15000、16000布置在凹部22中。插头触头14000、15000、16000突出超过承座1400、1500、1600的上侧部，或者承座将插头触头仅部分地封围。凹部22对应于插头壳体140、150、160的能够***凹部22中的连接部分19。承座1400、1500、1600由围绕插头触头14000、15000、16000模制的塑料构造而成。因此，还形成了插头触头14000、15000、16000与承座1400、1500、1600之间的连接，由此不需要用于永久连接的粘合剂。承座可以是模制的，使得承座被构造成杯形。
对于插头壳体140、150、160与插头触头14000、15000、16000的连接，如图6a、图7a、图8a、图10中所图示的，插头壳体140、150、160及其相应的连接部分19被接合至相应的承座1400、1500、1600，使得连接部分19的渐缩切口21布置在承座的凹部22中。插头触头被***插头壳体140、150、160中。此后，承座1400、1500、1600的凹部22中的插头触头14000、15000、16000被嵌入粘合剂200中。粘合剂的量的大小设计成使得：在插头壳体140、150、160接合至插头触头时粘合剂200不逸出或溢出承座，并且粘合剂进入插头壳体的基部17中的渐缩切口21，其中，粘合剂封围插头触头。在两个插头元件互锁时，密封材料200或粘合剂被自动压挤到插头壳体和承座中的正确位置中。借助于粘合剂，插头触头、承座和插头壳体永久地彼此结合，并且整个插头同时被密封。粘合剂不必具有特别的液体质量。粘合剂优选地是稳定的、易于施用的，粘合剂可以结合不同类型的材料并同时构成防灰尘且防湿气的密封。合适的粘合剂200例如是通过施加特定的力而可以进入插头壳体中的漏斗形切口、可以被压挤到凹部中并且可以在其中固化的单组分有机硅粘合剂或双组分有机硅粘合剂或者其他粘合剂。
如图中所图示的，可以优选地设置的是端子14、15、16是电连接器装置13的组成部分，由此提供用于设计和组装的新选择。由于不存在单独的插头单元要被连接至子组件的其余部分，因而该设计可以构造成明显更紧凑的装置。此外，如果插头的接合可以结合在另一接合过程中，则可以省去任何随后的密封，从而消除整个处理步骤。

Claims (13)

1.一种用于电连接器装置(13)的插头，所述插头包括至少一个插头触头(14000’、15000、16000)，所述至少一个插头触头(14000’、15000、16000)在一侧布置在承座(1400、1500、1600)中并且在另一侧布置在插头壳体(140、150、160)中，其特征在于，所述插头壳体(140、150、160)是杯形的并且包括基部(17)，所述基部(17)包括作为连接部分的向下突出的区域(19)，并且在所述连接部分(19)的区域中，至少一个切口(21)穿过所述基部(17)，所述至少一个插头触头(14000、15000、16000)能够经由所述至少一个切口(21)被导引，其中，所述插头触头(14000、15000、16000)布置在具有凹部(22)的所述承座(1400、1500、1600)中，其中，所述插头触头(14000、15000、16000)在所述凹部(22)中连接至所述承座(1400、1500、1600)，并且粘合剂将所述插头壳体(140、150、160)的所述连接部分(19)粘附性地结合在所述承座(1400、1500、1600)的所述凹部(22)中，使得所述至少一个插头触头(14000、15000、16000)在所述切口(21)的区域中相对于所述插头壳体(140、150、160)被密封以防止灰尘和湿气；所述粘合剂的量的大小设计成使得承座在承座的上侧部处布置成与插头壳体的基部的下侧部对齐。
2.根据权利要求1所述的插头，其特征在于，所述切口(21)朝向所述插头壳体(140、150、160)的内部渐缩。
3.根据权利要求1或2所述的插头，其特征在于，所述切口(21)是部分漏斗形的并且在其后具有基本恒定的横截面。
4.根据前述权利要求1-2中的一项所述的插头，其特征在于，所述基部(17)在所述连接部分(19)的区域中构造成是其余区域的厚度的至少两倍。
5.根据前述权利要求1-2中的一项所述的插头，其特征在于，所述承座(1400、1500、1600)将所述至少一个插头触头(14000、15000、16000)仅部分地封围。
6.根据前述权利要求1-2中的一项所述的插头，其特征在于，所述承座(1400、1500、1600)自身构造成杯形设计，并且所述至少一个插头触头(14000、15000、16000)穿透所述基部(17)。
7.根据权利要求1-2中的一项所述的插头，其特征在于，所述插头壳体(140、150、160)是单件式壳体部分(121)的组成部分。
8.一种机电式机动车辆伺服转向机构的电控制单元(12)，所述电控制单元(12)具有至少一个根据权利要求1至7中的一项所述的插头。
9.一种用于组装用于电连接器装置(13)的插头的方法，其中，所述插头包括承座(1400、1500、1600)、插头壳体(140、150、160)和至少一个插头触头(14000、15000、16000)，其特征在于，所述方法包括以下处理步骤：
-将粘合剂(200)引入所述承座(1400、1500、1600)中的凹部(22)中，所述承座(1400、1500、1600)在所述凹部(22)中连接至所述至少一个插头触头(14000、15000、16000)；所引入的所述粘合剂(200)的量的大小设计成使得：在所述至少一个插头触头(14000、15000、16000)、所述插头壳体(140、150、160)和所述承座(1400、1500、1600)接合时所述粘合剂(200)不突出超过所述承座(1400、1500、1600)的边缘；
-连接所述承座(1400、1500、1600)和杯形的所述插头壳体(140、150、160)，使得所述插头壳体(140、150、160)的基部(17)被至少部分地引入所述凹部(22)中，并且所述至少一个插头触头(14000、15000、16000)通过所述基部(17)中的对应的切口(21)穿透所述插头壳体(140、150、160)的所述基部(17)，并且所述至少一个插头触头(14000、15000、16000)、所述承座(1400、1500、1600)和所述插头壳体(140、150、160)彼此粘附性地结合，使得所述至少一个插头触头(14000、15000、16000)在所述切口(21)的区域中相对于所述插头壳体(140、150、160)被密封以防止灰尘和湿气。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述切口(21)从外部向内渐缩，并且每个切口(21)构造成容置单个插头触头(14000、15000、16000)。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述承座(1400、1500、1600)将所述插头触头(14000、15000、16000)仅部分地封围。
12.根据前述权利要求9-10中的一项所述的方法，其特征在于，在所述插头的组装状态下，所述承座(1400、1500、1600)在所述承座(1400、1500、1600)的上侧部处布置成与所述插头壳体(140、150、160)的所述基部(17)的下侧部对齐。
13.一种用于机电式机动车辆伺服转向机构的电控制单元(12)所用的电连接器装置(13)的插头，所述插头通过根据权利要求9-12中任一项所述的方法来生产。
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