專利名稱：用于電連接器的套筒及其裝配方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于電連接器的導電套筒以及該電連接器。
背景技術：
本發(fā)明旨在提供連接器，該連接器使得具有大功率和/或高電流強度的電信號能夠得以傳輸并且與互補型連接器的連接僅需較小的連接力。該連接器能夠有利地經受住大量連接/斷開循環(huán)。例如，連接力或斷開力可小于10牛頓，并且該連接器可在10000次連接/斷開循環(huán)之后有利地保持其電特性。電信號的功率為例如幾十kW數(shù)量級，電流強度為125A。該連接器可用來對電動車充電或者用于醫(yī)學領域中的應用。在本發(fā)明的背景下，應當寬泛理解下文出現(xiàn)的術語“汽車”。在經由互連的電連接器傳輸大功率時所存在的問題在于這兩個互連的連接器之間的高接觸電阻。該接觸電阻越大，則由焦耳效應消耗的功率越大，從而可能影響在兩個連接器之間以該方式形成的連接的效力和安全性。因此，希望減小該接觸電阻。例如，從W02009/099789中可知的一種方案是，當兩個連接器互連時增加該兩個連接器之間的電接觸點。該申請W02009/099789提到，使用包含圓筒的連接器，所述圓筒內部放置有導電套筒，這些套筒中的每一個在一端具有限定有多個舌件的裂開部。這些舌件中的每一個形成與設計成容納在套筒內的互補型連接器接觸的接觸點。然而，如果將該申請W02009/099789所披露的圓筒和套筒緊固至用于壓接在電纜上的體部，則套筒與該體部之間可能出現(xiàn)大電阻。此外，將套筒和/或圓筒緊固至體部的操作可能使套筒和/或圓筒劣化。從而，需要消除上述缺點。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于實現(xiàn)以上需求。在本發(fā)明的一方面，本發(fā)明由用于電連接器的導電套筒來實現(xiàn)該目的，該套筒繞軸線延伸，尤其具有管狀形狀并且具有第一端和第二端， 第二端與第一端相反并且尤其構造成靠在電連接器的體部上，套筒中形成有至少一個縫， 該至少一個縫從第一端朝向第二端的方向延伸，該套筒的特征在于包括相對于套筒的軸線橫向地，尤其徑向地延伸的至少一個凸片。由于存在凸片，可以加強套筒與連接器的體部之間的電接觸。此外，由于存在凸片，可以簡化套筒在體部上的定位，從而可以保證與限定在套筒的第一端上的互補型連接器接觸的接觸點相對于該互補型連接器正確定位。最后，由于凸片，可以確保在將套筒安裝在體部周圍時套筒在圓筒中的軸向位置，凸片能夠阻止套筒在圓筒中的軸向移動。凸片可以與套筒的其余部分一體式制成?？商孢x地，凸片被附接至套筒上。在后一情形中，每一個凸片與套筒之間的連接可以通過鉚接、壓接或焊接來實現(xiàn)。
凸片可以設置在套筒的第二端。凸片可以朝向套筒的外部橫向延伸。例如，凸片朝向套筒的外部徑向地、即與套筒的軸線垂直地延伸，從而可以防止套筒在圓筒中滑動。套筒可以包括多個凸片。這些凸片可以具有相同的尺寸并且繞套筒的軸線均勻分布，或以其它方式分布。套筒在其第一端可以包括多個縫，兩個相鄰的縫限定柔性舌件，該柔性舌件具有與互補型連接器接觸的一個或多個接觸點。每一個舌件相對于套筒軸線朝向套筒內部傾斜延伸。套筒可以具有內腔，互補型連接器的插頭可以插入該內腔內。套筒的外徑可以在2mm至20mm范圍內。套筒的高度可以在5mm至50mm范圍內。 在本發(fā)明背景下，術語“高度”指套筒的沿套筒軸線測量的尺寸。套筒的軸線可以為直線。套筒可以通過所謂的“切軋”法或者沖壓來加工。本發(fā)明的另一方面在于，電連接器包括-體部，以及-圓筒，其特征在于，所述電連接器包括至少一個上述定義的套筒。在裝配連接器時，套筒的凸片可以放置在體部與圓筒之間。體部通過例如壓接、尤其通過環(huán)形壓接來安裝至圓筒，并且該操作可使得增加套筒的凸片與體部之間的接觸壓力。接觸壓力增加可使得減小套筒與體部之間的電阻。從而可以進一步減小沿互連的連接器的一系列電阻。圓筒可以空腔，在該空腔的內部設置套筒。連接器可以包括至少兩個套筒，該兩個套筒具有不同的尺寸。以使得一個套筒容納在另一個套筒內部的方式選擇套筒的尺寸?？梢允沟锰淄簿哂胁煌叨鹊姆绞竭x擇套筒的尺寸。當各套筒放置在圓筒中時，套筒的軸線可以重合。如上所述，每一個套筒可以具有帶限定舌件的一個或多個縫的第一端。該套筒可使得在連接器與互補型連接器之間形成大量接觸點，互補型連接器用于容納在橫向尺寸更小的套筒的內部。通過這種方式可在連接器與互補型連接器之間形成大約100個接觸點。套筒的高度可以不同，以使每一個套筒的第一端沿著圓筒前后相繼。每一個圓筒可以包括或不包括相同數(shù)量的凸片，并且套筒可以使得一個套筒的凸片與另一個套筒的凸片在圓筒的周緣上不占據(jù)相同位置的方式放置在圓筒內部。圓筒可以具有至少與套筒的高度相等的高度，在適當情況下，具有至少與高度最大的套筒的高度相等的高度，以使得限定用于套筒的保護手段。圓筒可以延伸超過套筒的第一端，在適當情況下超過高度最大的套筒的第一端， 以使得限定用于在互補型連接器與連接器連接時引導互補型連接器的插頭的手段。連接器包括例如三個套筒，每一個套筒在第一端具有縫并且在第二端具有凸片。 每一套筒的凸片可靠在圓筒的共同部分上，并且使所述凸片與體部接觸。本發(fā)明的連接器可以構造成傳輸強度至少為IOA的電信號，例如強度等于125A且功率等于幾十kW。
例如，連接器構造成裝配在電纜上，體部尤其包括用于容納電纜的空腔。該空腔為例如一端不通的空腔。連接器可以是直的，從而具有直線形縱向軸線。連接器可以替換為肘形連接器。在對電動車充電的應用中，本發(fā)明的連接器可以同樣應用于電纜與充電終端之間的連接或電纜與電動車之間的連接。該車輛可以具有兩個、三個或四個輪子，或更多個輪子。例如電動客車、電動摩托車或電動自行車。本發(fā)明的連接器可以為陽型或陰型連接器。本發(fā)明的陽型連接器和本發(fā)明的陰型連接器可以形成陰陽連接對。


在閱讀了本發(fā)明實施例的非限制性示例的以下說明并且細看了附圖之后，可以更好地理解本發(fā)明，其中圖I示出了與陽型插頭連接的本發(fā)明的陰型套管；圖2是沿圖I中的線II-II截取的截面圖；圖3是本發(fā)明的套管示例的分解示意圖；以及圖4至圖12用圖解法局部示出了從圖3開始裝配套管的各個步驟。
具體實施例方式圖I用圖解法示出了依照本發(fā)明第一實施例的連接器I。該連接器I構造成與互補型連接器2連接。在所述示例中，連接器I是套管而連接器2是插頭，但本發(fā)明不限于該示例。例如在對電動車進行充電的情形中，連接器I和2使得能夠傳送強度大于IOA的電信號。圖3示出了連接器I本身。該連接器I包括體部4、一個或多個套筒5和圓筒6。 在所示示例中，設置了三個套筒5，但本發(fā)明不限于特定數(shù)量的套筒，該套筒數(shù)量可以在I 至3的范圍內或大于3。體部4包括一端不通的內腔8，該內腔8中可以放置電纜(未示出)，連接器I安裝在該電纜上。體部4可以用金屬制成，例如用銅、黃銅或鋁或者用具有優(yōu)良導電性能的其它任何材料來制成。例如，可以選擇％ IACS > 50%的材料。縮寫IACS表示國際軟銅標準。％ IACS表示將材料的導電率與純銅的導電率相比較。體部4沿縱向軸線X延伸，并且包括圍繞且垂直于軸線X延伸的環(huán)形支承面10。 該支承面10在例如圖10中具體示出。從圖10中可以看出，由環(huán)形壁11形成的凸緣可以從該支承面10朝向遠離體部的其余部分的方向沿著體部的軸線X延伸。在所示示例中，該壁11環(huán)繞管狀部7，該管狀部7延伸超過所述壁11并且限定體部4的一個縱向端。環(huán)形壁11具有的最大橫向尺寸可以小于支承面10的橫向尺寸，并且可以在支承面10與壁11之間設置臺階。在所示示例中，每一個套筒5具有大致管狀形狀，該大致管狀形狀圍繞在裝配連接器I時與體部的軸線X重合的軸線。下文中根據(jù)套筒的尺寸用“小套筒”、“中套筒”和“大套筒”來區(qū)分各個套筒。每一個套筒在相對于軸線X的第一端12具有從該第一端12朝向套筒的第二端13 延伸的多個縫14，這些縫14限定舌件15，該舌件15的功能將在下文中描述。例如，在套筒高度的5%至15%范圍內的距離上，縫14與套筒5的軸線大致平行。該距離的計算方式使得在將插頭插入套筒時以該方式限定的舌件的幾何形狀與舌件的彈性變形相適應。舌件的尺寸取決于例如以下參數(shù)中的至少一個舌件長度、材料厚度和舌件相對于套筒軸線的角度。該彈性變形保證在連接/斷開循環(huán)之后，舌件返回至其靜止位置并且能夠實現(xiàn)新的連接/斷開循環(huán)，而不會造成套筒的電性能或機械性能下降。舌件相對于套筒的軸線朝向套筒的內部傾斜延伸。在每一個套筒中沿軸線X可以設置貫穿空腔16，該貫穿空腔在套筒5的第一端12 與第二端13之間延伸。在本文所述的示例中，每一個套筒5在其第二端13包括多個凸片17。每一個套筒可以包括相同數(shù)量的凸片，該數(shù)量在例如2至10的范圍內?？梢钥闯觯蛊梢岳@套筒的軸線均勻分布。凸片17相對于套筒的軸線向外徑向延伸。在每一個套筒5的整個高度上可以設置縫隙19 (在圖4中可以看到)。該縫隙19 允許套筒在裝配到圓筒內部或直徑更大的另一個套筒內時發(fā)生微小的變形。套筒5在返回至其初始位置時可以保持套筒外徑擠壓該圓筒或直徑較大的套筒。該縫隙在使用“切軋”法進行套筒5生產時產生。在該情形下，每一個套筒5由金屬板制成，首先切割該金屬板以形成縫和凸片，其后，將這些型材彎曲成所需的幾何形狀， 最后軋成大致圓筒狀。縫隙19由軋制金屬板的邊緣限定。在其它示例中，除“切軋”法以外，套筒5還通過例如沖壓來生產，并且套筒5可以沒有該縫隙19。例如，每一個套筒5由銅、黃銅、鋁或具有優(yōu)良導電性能和良好彈性的任何其他材料來生產。從圖3中可以看出，套筒5可以具有不同的橫向尺寸和縱向尺寸，以便能夠將一個套筒在橫向和縱向上完全放置在另一個套筒內部。在圖3的示例中，小套筒5具有可完全容納在中套筒內部的橫向尺寸和縱向尺寸，當小套筒放置在中套筒內部時該中套筒的舌件 15延伸超過小套筒的第一端12。上述情況也適用于中套筒相對于大套筒的情形，換句話說，中套筒在橫向和縱向上可以完全容納在大套筒內部，大套筒的舌件15延伸超過中套筒的第一端12。當以一個套筒位于另一個套筒中的方式放置套筒時，套筒5的不同長度使得能夠沿套筒的共同軸線得到一連串舌件15，從而在將互補型連接器2的插頭插入小套筒中設置的空腔16內時使得能夠形成與該插頭接觸的大量接觸點。圓筒6可以具有大致管狀形狀，在裝配連接器I時，該大致管狀形狀的軸線與套筒 5和體部4的軸線相同。該圓筒可以具有適于與體部4配合的一個縱向端20?？v向端20 由截頭圓錐體部21形成，該截頭圓錐體部21包括偏離圓筒軸線的受壓接壁22以及與圓筒 6的軸線垂直的端壁23。端壁23可整體繞圓筒軸線延伸，并且具有更大的橫向尺寸，特別是更大的直徑，從而使得該端壁23能夠容納在由體部4的環(huán)形壁11的外形限定的空間內。在圓筒6中可限定有貫穿空腔25，該空腔25沿圓筒6的軸線延伸。如圖I和圖2所示，圓筒6可以在至少等于最大套筒5的長度的長度上、或比最大套筒5的長度更大的長度上沿圓筒6的軸線延伸，以保證保護套筒5的功能和在將互補型連接器2插入圓筒6以連接至連接器I時引導該連接器2的功能。下面參考圖4至圖12來說明從圖3開始裝配連接器I的各個步驟。在圖4所示的第一步驟中，將最大的套筒5插入設置在圓筒6中的空腔25內，該空腔25具有適于容納該大套筒5的形狀和尺寸。該步驟之后，如圖5所示，大套筒5的凸片17靠在圓筒6的端壁23上。在后續(xù)步驟中，如圖6所示，將中套筒5放置在設置于大套筒5中的空腔16內。在該步驟之后，中套筒5的凸片17靠在圓筒6的端壁23上，中套筒5以使得中套筒5的凸片 17不與大套筒的凸片17重合的方式插入大套筒5內，即以使得中套筒的凸片17在端壁23 的周緣上占據(jù)的位置與大套筒5的凸片占據(jù)的位置不同。在圖7所示的后續(xù)步驟中，將小套筒5插入設置在中套筒5中的空腔19內。在該步驟之后，如圖8所示，每一個套筒的凸片17可以靠在端壁23上而彼此不重疊，從而每一個套筒5被有利地放置到了圓筒6中以獲得該結果。在圖9所示的后續(xù)步驟中，將體部4靠在通過以上步驟獲得的“圓筒-套筒”組件中。在該步驟中，如圖9所示，使體部4的支承面10靠在圓筒6的端壁23上，并且限定體部4的一端的管狀部7位于小套筒中所設的空腔19內。在該步驟之后，如圖10所示，圓筒5的凸片17夾在體部4的支承面10的橫向壁與圓筒6的端壁23之間。在圖11和圖12所示的后續(xù)步驟中，將體部4緊固至圓筒6，進而緊固至套筒5。在文中所述的示例中，該緊固在于將體部4壓接在圓筒6上。例如，將體部的環(huán)形壁11壓接在圓筒6的截頭圓錐體部21的受壓接壁22上。在該步驟之后，連接器I被裝配成如圖12所示，從而確保了連接器I的各個部件的機械保持力，并且確保套筒5與體部4之間的壓力增大。在這種壓接期間可以實施微焊接。本發(fā)明不限于已經說明的兩個示例。因此，本發(fā)明使得能夠制造適于建立與互補型連接器接觸的多個接觸點的連接器，該互補型連接器例如為直徑小于IOmm (如6mm)的插頭，在該情形下，本發(fā)明的連接器可以為插座。在裝配本發(fā)明的連接器I和互補型連接器2時，連接器I和連接器2可以具有很低的接觸電阻，例如小于O. 5πιΩ。將連接器I和連接器2連接在一起和斷開所需的力可以相對較小，例如小于10Ν， 尤其小于7Ν。本發(fā)明的連機器I尤其能夠經受住高電流，尤其大于IOA的電流。因傳輸該電流所產生的熱量可以相對較小。在連接器傳輸中心間距為16mm的三相信號的情形下，如果電信號的rms值為125A，則在電纜與插頭之間的連接層級上，三小時后溫度上升可小于50° K。在文中所示示例中，互補型連接器的插頭包括絕緣帽。除非作出相反的說明，否則表述“包括”可以理解為“包括至少一個”。
權利要求
1.一種用于電連接器(I)的導電套筒(5)，該套筒繞軸線(X)延伸并且具有第一端 (12)和第二端(13)，所述第二端與所述第一端(12)相反，所述套筒(5)中加工出至少一個縫(14)，所述至少一個縫(14)從所述第一端(12)朝向所述第二端(13)的方向延伸，其特征在于，所述套筒(5)包括相對于所述套筒的軸線(X)橫向地、尤其徑向地延伸的至少一個凸片(17)。
2.根據(jù)權利要求I所述的套筒，其特征在于，所述凸片(17)與所述套筒的其余部分一體式制成。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的套筒，其特征在于，所述凸片(17)形成于所述套筒(5) 的第二端(13)。
4.根據(jù)權利要求I至3中任一項所述的套筒，其特征在于，所述凸片(17)朝向所述套筒(5)的外部橫向地,尤其徑向地延伸。
5.根據(jù)權利要求I至4中任一項所述的套筒，其特征在于，所述套筒包括繞所述套筒的軸線(X)均勻分布的多個凸片(17)。
6.根據(jù)權利要求I至5中任一項所述的套筒，包括位于所述套筒的第一端(12)的多個縫(14)、兩個相鄰的縫(14)限定具有與互補型連接器接觸的一個或多個接觸點的柔性舌件(15)。
7.—種電連接器(1)，包括-體部⑷，以及-圓筒(6),其特征在于，所述電連接器(I)包括根據(jù)權利要求I至6中任一項所述的至少一個套筒(5)。
8.根據(jù)權利要求7所述的連接器，其特征在于，所述套筒的凸片(17)置于所述體部 ⑷與所述圓筒(6)之間。
9.根據(jù)權利要求7或8所述的連接器，其特征在于，所述圓筒(6)包括空腔(25)，所述套筒(5)放置在所述空腔(25)的內部。
10.根據(jù)權利要求7至9中任一項所述的連接器，其特征在于，所述連接器包括至少兩個套筒(5)，所述至少兩個套筒(5)具有不同的尺寸，使得一個套筒(5)能夠容納在另一套筒的內部。
11.根據(jù)權利要求10所述的連接器，每一個套筒(5)包括相同數(shù)量的凸片(17)。
12.根據(jù)權利要求10或11所述的連接器，其特征在于，所述套筒(5)置于所述圓筒(6) 的內部，以使各個套筒(5)的凸片(17)在所述圓筒(6)的周緣上未占據(jù)相同的位置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于電連接器(1)的導電套筒(5)，該套筒繞軸線(X)延伸并且具有第一端(12)和第二端(13)，第二端與第一端(12)相反，套筒(5)中加工出至少一個縫(4)，該至少一個縫(4)從第一端(12)朝向第二端(13)的方向延伸，其特征在于，電連接器(1)包括相對于套筒的軸線(X)橫向地，尤其徑向地延伸的至少一個凸片。
文檔編號H01R13/24GK102593638SQ201210012090
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月16日 優(yōu)先權日2011年1月14日
發(fā)明者勞倫特·穆尼耶, 賽治·佩羅特 申請人:雷迪埃