專利名稱：集成了鎖定裝置的插塞連接系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種插塞連接系統(tǒng)，或者更準確地說是一種集成了一個鎖定裝置的插塞連接裝置，這種插塞連接裝置用于電氣模塊，例如布線設備或開關設備的電連接。一般情況下，這種插塞連接系統(tǒng)中的模塊之間一定會建立大量的電連接，這種連接一般通過末端配有多極插頭的多芯連接電纜實現(xiàn)，這些插頭可插入模塊上相應的插座內。
在上述情況下，有必要迅速而簡潔地建立插塞連接，并確保模塊之間具有穩(wěn)定的電連接。此外，必須將插塞連接可靠地鎖定，從而使插塞連接能承受例如振蕩和沖擊壓力等機械負荷，并同時保持模塊之間的電連接，確保電連接持續(xù)發(fā)揮其全部功效。
背景技術：
具有鎖定裝置、用于連接電氣模塊的插塞連接系統(tǒng)已經(jīng)廣為人知，這種系統(tǒng)由一個插頭和一個與之結構互補的插座組成。在鎖定位置，插頭和插座通過機械輔助得以連接。在一種已知的插塞連接系統(tǒng)中，插頭通過螺栓連接到插座上，其中，插頭上配有一個或多個可旋轉的螺栓，插座上備有螺紋。在鎖定位置，也就是當插頭插入插座時，插頭上的螺栓被擰入插座上的螺紋中，這樣在插頭和插座間就產(chǎn)生了牢固的連接。
要使插頭與插座分離，必須將螺栓從螺紋中擰開。因此，這種插塞連接系統(tǒng)的缺點是，建立和解除插塞連接的操作繁瑣，安裝和操作螺栓連接時所需要的空間也較大。
現(xiàn)有技術中另一種具有鎖定裝置的插塞連接系統(tǒng)是在插頭上安裝有復數(shù)個搖臂。在鎖定位置上，搖臂與插座嚙合，從而在插頭與插座之間產(chǎn)生機械耦合。這時，搖臂在一個預應力作用下彈性地固定在插頭上，這樣在鎖定位置它們就可以扣住插座上相應的凸起或凹穴。
在這種插塞連接系統(tǒng)中，若要將插頭與插座分離，必須要通過手動的方式將搖臂逐個調到一個解鎖位置，也就是使搖臂脫離插座上的凸起或凹穴。這種插塞連接系統(tǒng)的缺點在于，連接解除相對復雜，并且插頭上搖臂的安裝和其操作都需要較大空間。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種用盡可能少的成本就可以實現(xiàn)的、適用于電氣模塊的插塞連接裝置和插塞連接系統(tǒng)，這種插塞連接裝置或插塞連接系統(tǒng)體積小，操作簡便，而且可以確保模塊之間具有可靠的電連接。此外，本發(fā)明還提供一種解除插塞連接系統(tǒng)的相應方法。
根據(jù)本發(fā)明，這個目的通過一種用于電氣模塊之間的電連接、可與其配套插塞連接裝置相連接的插塞連接裝置而達成。這種插塞連接裝置具有一個外殼和至少一個鎖定裝置，該鎖定裝置和外殼相連，用于使插塞連接裝置與配套插塞連接裝置機械耦合。所述鎖定裝置可以在一個鎖定位置和一個解鎖位置之間移動，并與外殼連成一體。
使鎖定裝置和外殼一體化的優(yōu)點是，可以簡化整個系統(tǒng)的生產(chǎn)過程，簡化對連接系統(tǒng)上所需安裝的部件的操作，同時也可以降低安裝費用。
除此以外，本發(fā)明還提供一種可以解除上述類型的插塞連接裝置和與其配套的插塞連接裝置之間的連接的方法。這種方法是借助解鎖裝置將至少一個鎖定裝置固定在解鎖位置，解除插塞連接裝置和配套插塞連接裝置之間的連接。
在根據(jù)本發(fā)明的插塞連接裝置的一個優(yōu)選實施例中，鎖定裝置具有至少一個解鎖鉤或一個相應的解鎖部件。這個解鎖鉤或解鎖部件在解鎖位置上可以和一個插塞連接裝置外殼上的、與解鎖鉤結構互補的倒鉤或配合部件嚙合。解鎖鉤優(yōu)選地位于鎖定鉤的自由端上，但也可位于鎖定鉤上且和鎖定鉤的固定端相隔一定距離。要解除插塞連接裝置和配套插塞連接裝置間的連接，也就是說例如要把插頭拔出插座，就要把鎖定鉤從鎖定位置調整到解鎖位置，其中，將解鎖鉤與插座上的倒鉤嚙合，可解除插頭與鎖定鉤的嚙合。這樣，只要拔出插座里的插頭或者插頭與插座具有一定的距離，鎖定鉤就保持在解鎖位置。
將一個鎖定鉤作為鎖定裝置集成在插塞連接的插座上，既可以最大程度地縮小鎖定裝置所需的空間，又可以簡化整個插塞連接系統(tǒng)的操作，同時還可以確保模塊之間具有可靠的電連接。本發(fā)明的插塞連接系統(tǒng)的另一個優(yōu)點是，由于在上述情況下連接電纜的插頭上不再需要安置鎖定鉤，就使得連接電纜和插頭都不易受損。由于同樣的原因，不僅連接電纜的插頭在模塊上的占用空間較小，同時還可以減小進行操作——將插頭安置在模塊上或將插頭從模塊上拆卸下來——所需的空間。此外，由于按本發(fā)明的插塞連接系統(tǒng)的解除操作簡單，因而其制造成本也較為低廉。
通過按本發(fā)明的插塞連接系統(tǒng)可以將兩個或若干個電氣模塊彼此連接起來。模塊之間的連接分別通過一個多極連接電纜(例如一個10極連接電纜)實現(xiàn)，這種多極連接電纜一般有各種不同的長度。這樣，模塊就可以緊靠在一起，或者彼此間相隔一定的距離，例如最大相隔間距為200厘米。連接電纜的末端各有一個插頭，其配合件，也就是插座則安置在模塊里。
在按本發(fā)明的插塞連接裝置的一個優(yōu)選實施例中，鎖定鉤有一個固定端，這個固定端優(yōu)選地安置在插座底部，但也可以安置在插座的其他部位。鎖定鉤由一種優(yōu)選地為塑料的柔韌性材料制成。通過將鎖定鉤的固定端安置在插座上，同時又由于鎖定鉤本身的柔韌性，從而使鎖定鉤具有了彈性。
此外，鎖定鉤還有一個可以使插頭和插座機械耦合的自由端。當插頭處于鎖定位置，即插頭完全進入插座時，鎖定鉤的自由端就會卡在插頭上，這樣就實現(xiàn)了插頭和插座的機械耦合。對此，一個特別有利的方案是，鎖定鉤的自由端上具有一個凸起，這個凸起在鎖定位置上會與插頭上一個具有互補結構的凹槽嵌接。這樣，鎖定鉤上的凸起與插頭上的凹槽共同作用，使得插頭穩(wěn)定地處于鎖定位置。
鎖定鉤上的解鎖鉤與插座上的對應倒鉤之間的嚙合可采取一種特別有利的設計，即，使解鎖鉤在插頭插入插座時自動脫開對應倒鉤。這樣，一旦插頭到達鎖定位置，只需通過將插頭插入插座，就可以建立插頭和插座之間的鎖定，而不需要其他的操作步驟或對鎖定鉤進行附加操作。
另外，可將鎖定鉤彈性地固定在插座上，使鎖定鉤由于自身柔韌性而被向其鎖定位置的方向加預應力，從而鎖定鉤在插頭插入插座時自動卡入鎖定位置。
如果鎖定鉤在其自由端上具有一個向插頭插入插座方向傾斜的側面，就可以更容易地把插頭插入插座。其中特別有利的設計是，使這個側面與凸起直接鄰接，凸起在鎖定位置上與插頭嵌接。在插頭插入插座的過程中，插頭會滑到鎖定鉤自由端的斜面上，并在解鎖位置方向上對鎖定鉤施加壓力。一旦插頭插入插座，使插頭到達鎖定位置，鎖定鉤就可以向回扣住，將插頭固定在鎖定位置。
如果外殼上的相對的兩個面上各有一個鎖定裝置，它們在鎖定位置上與插頭或配套的插塞連接裝置嚙合，按本發(fā)明的插塞連接裝置就會具有特別可靠的結構。因為這樣就可以在兩個相對的面上建立插頭和插座間穩(wěn)固的機械耦合。


下面借助附圖對本發(fā)明作進一步說明，其中圖1是現(xiàn)有技術中一種用于電氣模塊之間的電連接的D-SUB插座；圖2是現(xiàn)有技術中一種用于電氣模塊之間的電連接的連接線路上的插頭，其螺距為2.54毫米；圖3是圖2所示的現(xiàn)有技術中用于電氣模塊之間的電連接的插頭的詳圖，插頭的螺距為2.54毫米；圖4是一個包括若干個電氣模塊的模塊組；圖5是按照本發(fā)明、集成了鎖定裝置的插塞連接裝置的一個優(yōu)選實施方式的示意圖；以及圖6是一個帶有圖5所示的插塞連接裝置的機蓋的透視圖。
具體實施例方式
下文所述的實施例是本發(fā)明的優(yōu)選實施形式。
首先將詳細說明圖1到圖3所示的、現(xiàn)有技術中的插塞連接系統(tǒng)，從而更好地理解按本發(fā)明的插塞連接系統(tǒng)。
圖1顯示的是現(xiàn)有技術中用于電氣模塊間電連接的D-SUB插座。插座5包括一個配合件1，一個連接電纜上具有互補結構的插頭(圖中未顯示)可以插在所述配合件1上。配合件1具有若干個電極連接口4，這些接口通往插座底部相應的電纜2，電纜2可與一個電氣模塊(圖中未顯示)連接。在這種已知的插塞連接系統(tǒng)中，插頭通過螺栓來固定。插座5上有若干個螺紋3，用于固定插頭上可旋轉的螺栓(圖中未顯示)。插頭插入插座5，插頭上的螺栓就擰入插座的螺紋3，從而在插頭和插座5之間產(chǎn)生牢固連接。
為了將插頭與插座5分離，必須擰開螺紋3上的螺栓。因此，這種插塞連接系統(tǒng)的缺點是，建立和解除連接的操作比較繁瑣，安裝和操作螺栓連接時所需要的空間也很大。
圖2顯示的是現(xiàn)有技術中用于電氣模塊間電連接的連接線路上的一個插頭，其螺距為2.54毫米。這種連接系統(tǒng)的插頭6鎖緊在插座(圖中未顯示)內。為此，插頭6上的搖臂7可在鎖定位置與插座8上的鎖定鉤10嚙合，使插頭6和插座8機械耦合。彈性地安裝在插頭6上的搖臂7可在鎖定位置和解鎖位置之間轉動。在搖臂7上加載一個朝向鎖定位置方向的預應力。搖臂7位于插頭的垂直最頂端，這樣就增大了與此插頭連接的電氣模塊所需的空間。
圖3是圖2所示的現(xiàn)有技術中用于電氣模塊之間的電連接的插頭的詳圖，插頭的螺距為2.54毫米。如圖3所示，一旦插頭6被插入插座8到鎖定位置，插頭6上的搖臂7即通過其鎖定鉤10卡住插座8上的夾持部件9。
在這種插塞連接系統(tǒng)中，若要將插頭6與插座8分離，必須要通過手動的方式將搖臂7逐個調到解鎖位置上，即，使鎖定鉤10與插座8上的夾持部件9相脫離。這種插塞連接系統(tǒng)的缺點同樣在于，解開插塞連接的操作繁瑣，插頭6上的搖臂7的安裝及其操作也需要較大空間。此外，搖臂7是和整個連接系統(tǒng)分開的單獨部件。使用這個附加部件產(chǎn)生不好的效果，因此最好不使用這個部件。
圖4所示的模塊組12包括若干個電氣模塊13。若干個模塊13通過連接電纜14彼此電連接。連接電纜14由帶狀電纜組成，在每個連接電纜的末端都有一個插頭，這些插頭與在模塊13中的相應插座連接。使用本發(fā)明的、配有解鎖元件的插塞連接系統(tǒng)可以改進連接電纜和模塊之間的連接。
圖5為根據(jù)本發(fā)明配有解鎖元件的插塞連接裝置的一個優(yōu)選實施方式。圖6顯示的是圖5所示的、根據(jù)本發(fā)明的插塞連接裝置的優(yōu)選實施方式的機蓋的透視圖。以下關于此實施方式的說明是基于已知的螺距為2.54毫米的插塞連接為例，當然也可以選擇其它的標準系統(tǒng)為例來實現(xiàn)本發(fā)明。
圖5顯示的是正處于鎖定位置的按本發(fā)明的插塞連接裝置。一個標準插頭(圖中未顯示)可以完全插入與其構造互補的插塞連接裝置的外殼16中。在所示實施方式中，按本發(fā)明的插塞連接裝置包括兩個集成在外殼16上的、可以使插頭與外殼16機械耦合的鎖定鉤17。兩個鎖定鉤17安置在外殼16的兩個相對的面上。
外殼16和鎖定鉤17都由優(yōu)選地為塑料的柔韌性材料制成。兩個鎖定鉤17各有一個安置在插座外殼16的底板23上的固定端22，其中，鎖定鉤17由于自身的柔韌性而彈性地固定在外殼16上。這樣，在鎖定鉤17上加載了一個朝向鎖定位置的預應力。
此外，所述的兩個鎖定鉤17分別具有一個自由端，所述自由端上有一個向內突出的凸起18。當插頭按箭頭A所示的方向完全插入插座或插座的外殼16中，從而處于鎖定位置時，凸起18就會嵌入插座上相應的凹穴或夾持部件內，鎖定鉤17從而通過其自由端上的凸起18使插頭與插座16機械耦合。通過這種方式，插頭可以穩(wěn)定地保持在其鎖定位置上。
兩個鎖定鉤17的自由端上分別附加安裝了一個側面20，側面20具有一個倒圓20，倒圓20向插頭插入插座或外殼16的推進方向A傾斜，其中，側面20與凸起18直接鄰接，凸起18在鎖定位置與插頭嵌接。因此，插頭按箭頭A所示的方向插入插座16時會滑到鎖定鉤17自由端的斜面20上，并對鎖定鉤17向外施加壓力。當插頭完全插入插座16且到達鎖定位置時，鎖定鉤17會由于自身的預應力向回扣住，并使插頭固定在鎖定位置上。
此外，所述的兩個鎖定鉤17的自由端上分別有一個解鎖鉤19，所述解鎖鉤19在解鎖位置上與外殼16上與該解鎖鉤具有互補構造的倒鉤嚙合。為了將鎖定鉤17從鎖定位置調到解鎖位置，可對鎖定鉤17向外施加壓力，從而將插頭拔出外殼16。在此過程中，一方面鎖定鉤17的凸起18與插頭的夾持部件的嵌接被解除，另一方面解鎖鉤19向外殼16上的倒鉤推進直至互相嚙合。這樣，插頭和插座或外殼16之間的機械耦合解除，就可以從插座16中拔出插頭。通過解鎖鉤19與插座16上的倒鉤21之間的嚙合，鎖定鉤17就可以穩(wěn)定地處于解鎖位置。
通過將解鎖鉤19往回推進到倒鉤12，可以解開鎖定鉤17的自由端上的解鎖鉤19與外殼16上的倒鉤21之間的嚙合。特別有利的做法是，將倒鉤21設計為可在壓入插頭時進行相應移動(圖中未顯示)，例如使其相應向下移動，就可以使鎖定鉤17的解鎖鉤19與插座16上的倒鉤21之間的嚙合在插頭插入插座16時自動解除。
權利要求
1.一種插塞連接裝置，用于電氣模塊之間的電連接、可插入一個配套的插塞連接裝置，它具有，一個外殼(16)，和至少一個鎖定裝置(17)，所述鎖定裝置(17)和所述外殼(16)相連，用于使所述插塞連接裝置與所述配套插塞連接裝置機械耦合，所述鎖定裝置(17)可在一個鎖定位置和一個解鎖位置之間移動，其特征在于所述鎖定裝置(17)和所述外殼連為一體。
2.根據(jù)權利要求1所述的插塞連接裝置，其特征在于所述鎖定裝置(17)具有一個鎖定鉤或一個鎖定孔，用于使所述插塞連接裝置與所述配套插塞連接裝置機械耦合。
3.根據(jù)上述權利要求中任一項權利要求所述的插塞連接裝置，其特征在于所述鎖定裝置(17)具有一個末端(22)，該末端(22)剛性固定在所述外殼(16)上，從而使所述鎖定裝置(17)彈性地固定在所述外殼(16)上。
4.根據(jù)上述任一項權利要求所述的插塞連接裝置，其特征在于所述鎖定裝置(17)具有一個解鎖部件(19)，在解鎖位置上所述解鎖部件(19)與一個在所述外殼(16)上與所述解鎖部件(19)結構互補的配合部件(21)嚙合，使所述鎖定裝置(17)固定在解鎖位置上。
5.根據(jù)上述任一項權利要求所述的插塞連接裝置，其特征在于所述解鎖部件(19)包括一個解鎖鉤或一個解鎖孔。
6.根據(jù)上述任一項權利要求所述的插塞連接裝置，其特征在于所述解鎖部件(19)和所述配合部件(21)之間的嚙合采取這樣的設計，即在所述插塞連接裝置插入所述配套插塞連接裝置時，所述解鎖部件(19)自動與所述配合部件(21)脫開。
7.根據(jù)上述任一項權利要求所述的插塞連接裝置，其特征在于在所述鎖定裝置(17)上向鎖述鎖定位置方向加預應力，而使其彈性地固定在所述外殼(16)上，鎖定裝置(17)從而使所述鎖定裝置(17)在所述插塞連接裝置插入所述配套插塞連接裝置時自動扣住所述鎖定位置。
8.根據(jù)權利要求2至7中任一項權利要求所述的插塞連接裝置，其特征在于所述鎖定鉤(17)的自由端上有一個側面(20)，所述側面(20)基本上向所述插塞連接裝置插入所述配套插塞連接裝置的插入運動方向(A)傾斜。
9.根據(jù)權利要求8所述的插塞連接裝置，其特征在于所述側面(20)與所述鎖定鉤(17)的一個凸起(18)直接鄰接，所述凸起(18)在鎖定位置上與插頭嵌接。
10.根據(jù)上述任一項權利要求所述的插塞連接裝置，其特征在于所述外殼(16)的兩個相對面上各配有一個鎖定裝置(17)。
11.一種具有上述任一項權利要求所述的插塞連接裝置的插塞連接系統(tǒng)，其特征在于所述插塞連接裝置設計成一個插座，所述配套插塞連接裝置對應一個插頭。
12.一種具有權利要求1至10中任一項權利要求所述的插塞連接裝置的插塞連接系統(tǒng)，其特征在于所述插塞連接裝置設計成一個插頭，所述配套插塞連接裝置對應一個插座。
13.一種解除權利要求1到9中任一項權利要求所述的插塞連接裝置與其配套的插塞連接裝置之間的連接的方法，其特征在于通過所述解鎖裝置將至少一個所述鎖定裝置(17)固定在解鎖位置上，和解除所述插塞連接裝置與其配套插塞連接裝置之間的連接。
全文摘要
本發(fā)明的目的是，提供一種操作簡便的插塞連接系統(tǒng)，這種插塞連接系統(tǒng)體積小、成本低廉，可以確保模塊之間具有穩(wěn)定的電連接。這個目的通過一種插塞連接裝置而達成，這種插塞連接裝置的鎖定鉤(17)配有解鎖部件(19)。這樣，鎖定鉤可以保持在一個解鎖位置，從而更容易地解除插塞連接。優(yōu)選情況下，解鎖部件基本上并不垂直地突出插塞連接系統(tǒng)的外殼(16)或僅非實質地突出插塞連接系統(tǒng)的外殼(16)。這樣就可以在確保模塊具有穩(wěn)定的電連接的同時，減小整個插塞連接系統(tǒng)的體積。
文檔編號H01R13/627GK1820396SQ200480019767
公開日2006年8月16日 申請日期2004年7月22日 優(yōu)先權日2003年7月25日
發(fā)明者威斯勞·杰丁斯基, 曼弗雷德·普羅爾斯 申請人:西門子公司