CN101015097A - 电气插头和配合该插头的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于电缆的电气插头，所述电缆带有内导体、外导体、内导体和外导体间的绝缘件，所述插头用于在电缆和插座之间传输用于机动车的电气驱动力，所述插头具有：壳体，其包围插入区域，在该区域内，插头可以与插座连接；和电缆区域，在该区域内，电缆可以与插头连接。电绝缘材料制成的绝缘衬套以护套方式包围从插入区域延伸到电缆区域的通道，与电缆连接的内导体元件可以从电缆区域引入该通道。支撑衬套以护套方式包围绝缘衬套，所述支撑衬套在插入区域内与绝缘衬套机械连接并且在电缆区域内与壳体机械连接。与电缆连接的外导体元件被引入绝缘衬套和支撑衬套之间的第一空腔内。插座的屏蔽元件可以被引入到第二空腔内，该空腔在插入区域内包围支撑衬套。

Description

电气插头和配合该插头的方法

技术领域

本发明涉及电气插头，用于配合该插头的电缆以及用于将插头配合在电缆上的方法。

背景技术

为了本专利申请的目的，电气插头和电气插座是这样的电气组件，它们旨在一方面牢固地或者永久地连接在电缆上，而在另一方面与配套组件形成可拆卸的插头-插座连接。这里，插头的配套组件指定为插座而且插座的配套组件指定为插头。插头优选地是单独组件，其单独用于将电缆与插座连接。另一方面，插座也可以包含在任何希望的装置的壳体内。可替代地，对于插头也可以是这种情况。

在工程上，特别是电气工程上，已知存在许多不同类型的大量插头和插座。它们用于以最可能宽的电压、电流、频率和数据速率范围传输电力和/或电气信号。另外，插头和插座还实现其他功能。对于潮湿、多尘或者化学恶劣环境，插头和插座包括密封元件，它们用于防止周围介质渗透进入插头和插座并防止它们的腐蚀或者在其中形成导电沉积物。固定元件诸如螺钉或者锁止件确保插头-插座的安全，即使插头-插座连接暴露在机械力或者振动中。

由于非常宽泛的应用和使用条件，可以发现广泛的多种优化的插头和插座。

一种相对新颖的使用插头和插座的领域是在电气驱动的机动车辆中传输驱动力。该驱动力必须在蓄能器件例如蓄电池或者燃料电池和功率整流器例如四象限整流器之间传输，并且在后者与驱动马达之间沿一个方向或者可替代地两个方向传输。在蓄能器件和功率整流器之间，电力基本上以直流电压和直流电流的形式传输。在功率整流器和驱动马达之间，电力例如以三相电流形式传输。功率整流器中的整流优选地通过脉宽调制来产生。交流电压和交变电流分量，特别是在功率整流器和马达之间的动力传输过程中，可能导致发射电磁干涉信号，其可能干扰车辆内侧和外侧的其他电气或者电子系统。通过提供这样的线路，电力带屏蔽地经由该线路传输，可以阻止干涉信号的发射。这样确保了电磁相容性(EMC)以及使其对于周围区域内的人员健康的危害风险最小。

直到最近出现的带有电动驱动的机动车仅是原型形式或者短周期模型。为此，已经用于动力传输区域的插头和插座是方便使用但也因其坚固和非常复杂的结构而区别于大部分零件。这些插头和插座因此复杂并且制造和配合昂贵。

随着带有电气驱动的机动车进入系列和批量生产领域，对于动力传输区域的插头和插座的需求也在改变。它们不仅必须坚固和确保长期使用、在机动车的全部寿命过程中不出现功能故障，而且必须简单并且制造和配合便宜。

发明内容

本发明的目的因此包括提供一种电气插头、电气插头布置、用于配合在插头中的电缆以及将插头配合在电缆上的方法，该方法允许生产插头并且更为简单而廉价地将其配合在电缆上。

该目的通过如权利要求1和9所述的电气插头、通过如权利要求6所述的电气插头布置、通过如权利要求16和权利要求19所述的方法来实现。

本发明进一步的优选发展由从属权利要求限定。

本发明基于下述理念：当利用内导体和外导体把插头配合在电缆上时，首先插头的内导体元件连接到电缆的内导体，并且插头的外导体元件连接到电缆的外导体，只有这样以后，用于将内导体元件从外导体元件绝缘的绝缘衬套才被引入其间。该绝缘衬套优选地牢固连接在插头上，特别是与其壳体一体构成，其中绝缘衬套的引入与连接在内导体上的内导体元件和连接在外导体上的外导体元件插入到插头壳体同时发生。可替代地，连接到电缆内导体上的内导体元件和连接到电缆外导体上的外导体元件在绝缘衬套引入到内导体元件和外导体元件之间之前发生。

为了能够实现插头和电缆的这种配合，电气插头包括绝缘衬套和支撑衬套，它们一个布置在领一个内侧并且在相对于插入方向的插头的前端部处连接在一起。支撑衬套在沿着插入方向向后设置的区域内连接在插头的壳体上。因此，插头包括连续通道，该通道被绝缘衬套以护套形式包围，连接到电缆的内导体元件在该通道内可以沿着插入方向从其后端部插入插头中，然后该元件沿着插入方向从其前端可以触及，用于由插座电气接触。在绝缘衬套和支撑衬套之间，定位有第一、优选地至少约为护套类的空腔，其相对于插入方向朝向插头的后端部开口，使得连接到电缆的外导体元件可以从此处引入到所述第一空腔内。支撑衬套被第二空腔包围，其相对于插入方向朝向插头的前端部开口。当插头连接在插座上时，所述第二空腔容纳插座的屏蔽元件。

优选地，屏蔽件布置在第二空腔内，其具有优势地基本上完全包围支撑衬套。多个第一触头元件设置在屏蔽件上或者屏蔽元件上，用于从支撑衬套上的开口突出并且在屏蔽件和屏蔽元件之间提供导电连接。一个或者多个第二触头元件设置在屏蔽件上，用于当插头连接在插座上时接触插座的屏蔽元件。

可替代地，插头不包括任何屏蔽件，而是仅在支撑衬套中包括一个或者多个开口。连接在外导体元件、特别是与其一体构造的一个或者多个触头元件穿过这些开口，从而当插头与插座连接时，接触插座的屏蔽元件。

本发明另外基于这样的理念，即在电气插头用于多条电缆，且每条电缆带有内导体和外导体的情况下，当插头与插座连接时，每个屏蔽元件单独在一条电缆和插座的多个屏蔽元件的其中一个之间在各种情况下的屏蔽件之间产生导电连接。根据本发明的插头的上述结构特别适合于这样的插头，其带有多个单独屏蔽元件并且这些屏蔽元件用于受屏蔽的多个相应电缆。

本发明进一步基于这样的理念，即在电气插头用于多条电缆的情况下，提供由两个或者相应的多个盖元件构成的盖，其用于在各种情况下抓握圆形的一条电缆并且保持密封件，该密封件用于密封电缆和插头壳体之间的间隙。这些盖元件优选地被保持器件例如彼此啮合的盖腹板和盖沟槽保持在一起。对于盖元件特别具有优势的是它们呈现相同的形状并且在插头上彼此对称布置。此处涉及的对称操作是例如旋转过180°或者偏移两条相邻的电缆之间的距离。

本发明的优势在于，其显著简化插头的构造和降低了插头配合的价格，并且同时提供具有优良机械和电气特性的插头。该壳体具有优势地与支撑衬套和绝缘衬套一体构造。配合被极大地简化，因为首先，例如通过压接连接，内导体元件与电缆的内导体连接，并且外导体元件与电缆的外导体连接。然后，以此方式制备好的电缆简单地引入插头内，其中锁止连接优选地将其保持就位。

根据本发明的插头的制造额外地被简化之处在于，保持电缆和壳体之间的密封件的盖由两个或者多个盖元件构成，它们被保持器件保持在一起。盖的这种模块化构造降低了生产成本，因为两个相同的盖元件可以用于一个插头。另外，如果单个盖元件适当地构造，则相同的盖元件可以与用于不同数量电缆的插头一起使用。

优选地，根据本发明的插头额外包括固定元件，其将内导体元件与插头锁定。这种固定元件是这样构造的，使得当内导体元件与插头如所预料的那样被锁止连接保持在一起时，其仅采取期望位置。

另外，该固定元件优选地具有编码功能在于，固定元件单独的区别构造允许该插头符合从多个不同的插座中选择出来的一个。如果希望确保插头一插座连接不混在一起的话，这种选择特别具有优势。例如当相同的插头因为类似的电气和机械需求而用在机动车内的许多位置，但是每个插头应当仅配合许多插座中的一个时，就会出现这种情况。插座区别构造，并且每个插头通过选择几个不同的固定元件中的一个而符合其中一个插座。因为，除了固定元件，对于所有的插头其他的组件都是相同的，所以这些组件可以大量并且因此经济地制造。特别是，用于不同编码构造的模制转换工具仅仅必须引入到用于生产固定元件的较小的、相对简单的模子中。

除了在车辆中用于驱动力的电气传输外，本发明还适合于机动车内的其他应用或者其他领域的应用。

附图说明

本发明的优选示例实施例在以下参照附图进行了详细解释，其中：

图1示出了根据本发明的第一示例实施例的插头和插座的示意性平面图；

图2是第一示例实施例的插座的示意性分解表示；

图3是穿过第一示例实施例的插座的截面的示意性表示；

图4是第一示例实施例的插头的示意性分解表示；

图5是穿过第一示例实施例的插头的示意性表示；

图6是穿过第一示例实施例的插头的进一步截面的示意性表示；

图7是穿过第一示例实施例的插头的进一步截面的示意性表示；

图8是穿过第一示例实施例的插头的进一步截面的示意性表示；

图9是穿过第一示例实施例的插头的进一步截面的示意性表示；

图10是根据第一示例实施例的变型的插头的示意性分解表示；

图11示出了根据本发明的第二示例实施例的插头的示意性平面图；

图12是穿过第二示例实施例的插头的截面的示意性表示；

图13是穿过第二示例实施例的插头的进一步截面的示意性表示；

图14是穿过第二示例实施例的插头的进一步截面的示意性表示；

图15是穿过第二示例实施例的插头的进一步截面的示意性表示；

图16是穿过第二示例实施例的插头的进一步截面的示意性表示；

图17是穿过第二示例实施例的插头的进一步截面的示意性表示；

图18示出根据本发明的进一步示例实施例的方法的示意性流程图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的优选示例实施例的插座10和插头12的示意性平面图，其中观察方向对应于插入方向和电缆引入插头12的方向。在所示的平面图中，插座10基本上呈现矩形，在其四个角的每一个上设置有通孔14。利用通孔14，插座10可以连接在例如功率整流器或者蓄能装置，诸如电池或者燃料电池的壳体上。

在所示的平面图中，插头12呈现基本上椭圆形的外部轮廓。特别地，该轮廓包括4个圆弧部，其中在各种情况下，两个相对的圆弧部具有相同的半径，或者该轮廓包括两个圆弧部和两条直线。可替代地，该轮廓基本上呈现椭圆形。在其一侧，插头连接器12所示出的平面轮廓被加宽。在这一点上，插头12包括锁止(latch)弹簧100，与插座10的锁止构件16连接。该连接将在以下参照图7详细说明。

在所示的平面图中，额外地可以看见盖18，其作用将在以下参照图4和5详细解释。与每个盖18同心的是配合在插头12上的电缆20的横截部分。

图1进一步示出三个垂直于图纸平面的截面B-B、A-A和S-S。以下进一步说明的图5至7示出了沿着这些平面的截面。

图2是示意性透视分解表示，其示出了配合在板22上的插座10。该板22可以采取单独的组件的形式或者与电气装置的壳体成一体。其包括开口24，后者优选地设置有内螺纹。将螺钉穿过每个通孔14并且插入开口24内，插座10配合在板22上。

插座10基本上包括矩形板，它为整体结构，在顶部具有第一套环26，并且在底部具有第二套环。

第一套环26形状与图1所示的插头12的横截面相同。锁止构件16连接在第一套环26的外侧。第二套环被密封件28从图2中隐藏起来，所述密封件完全包围第二套环。板22包括沟槽30，当插座10配合在板22上时，第二套环和密封件28啮合在所述沟槽中。

插座10额外地与两个管状衬套32一体构成，它们超过第二套环向板22突起。板22包括两个衬套接收开口34，当插座10配合在板22上时，插座10的衬套32啮合在所述开口中。设置有两个铁质构件36包围衬套32，后者延伸穿过板22内的衬套接收开口34。配合在一起时，绝缘板38将铁质构件36在板22上保持就位。

图3是穿过插座10、板22、铁质构件36、绝缘板38和进一步的组件的垂直截面的示意性表示。在第一套环26的内侧形成了两个圆柱导向构件40形式的插座10，导向构件内布置了屏蔽元件42。每个屏蔽元件42优选地由金属板形成，并且在其上部类似地呈现圆柱形，它们抵靠在插座10的相应导向构件40的壁上。每个屏蔽元件42的上边缘44略微向外凸。在下部，每个屏蔽元件42包括多个触头弹簧46，它们围绕下周边布置。每个触头弹簧46穿过孔48向插座10的底部突起，进入板22内的衬套接收开口34内，并且抵靠在其边缘上。在导电板22的情况下，触头弹簧46向此处传输屏蔽电压。每个屏蔽元件42被挡圈50保持在上述位置。每个挡圈50包围衬套32的上端部，所述衬套与绝缘板38和第一套环26整体形成。

由导电材料特别是金属构成的接触引脚52与每个屏蔽元件42同心布置。绝缘盖54连接在接触引脚52的上端部。接触引脚52和屏蔽元件42之间的径向距离小于人手指的直径。因此，绝缘盖54为接触引脚52提供了触电危险保护并且为插座10提供了手指触碰安全措施，正如许多领域的法律和标准规定的那样。每个接触引脚52的下端部布置在一个衬套32内，并且利用例如形状配合(form-fit)、锁止连接或者粘结剂粘结固定在这里。每个接触引脚52进一步在其下端部包括孔56，电线可以通过该孔连接在接触引脚52上。

两个信号触头58的下端部穿过绝缘板38突起，用于连接到信号引线。信号触头58的上端部60布置在导向构件40和第一套环26的内壁之间。当与插座10连接时，参照以后的图形将更为详细解释的插头12将信号触头58的上端部60短路。信号触头58特别是其上端部60的这种布置确保了当插头12从插座10上分离时，信号触头58之间的短路被取消， 并且插座10和 接触引脚52和屏蔽元件42之间以前的接触断开。

信号触头58与一种未示出的装置连接，其例如利用机动车内的上述功率整流器控制电力经由插座10和插头12传输。该装置是这样设计的，即仅当信号触头58短路，即插座10与插头12连接时，电压施加在接触引脚52上并且/或者电流流过，因此当插座10不与插头12连接时，确保了没有电压施加在插座10或者接触引脚52上。另外，确保了包括插座10在内的电路不会因插头12从插座10上分离而断开，而是提前断开。因此防止了接触引脚52处的电弧以及所导致的对其磨损。这种作用已知为互锁作用。

图4是图1所示的插头12的示意性分解表示。插头12包括壳体62，其在插入区域64内呈现椭圆形的横截面，该截面相对于图1而言，并且插入区域相对于插入方向布置在前部。在相对于插入方向布置在后部的电缆区域66，壳体62包括两个平行布置的管。在壳体的一侧，在插入区域内设置有锁止弹簧100，设置该锁止弹簧100是为了与插座10上的锁止构件16锁止连接。

在壳体62内侧布置了两个绝缘衬套68和两个支撑衬套70。其中一个绝缘衬套68和其中一个支撑衬套70在各种情况下彼此同轴布置并且在图4中可见的前端部彼此连接，这样在各种情况下，在绝缘衬套68和支撑衬套70之间产生类似护套的第一空腔。支撑衬套70在插入区域64被第二空腔72包围。腹板(web)布置在第二空腔72内，位于支撑衬套70之间。

屏蔽件76引入每一个第二空腔72内。每个屏蔽件76由基本上管形金属板元件构成，使得第一弹簧触头78均匀地围绕其周边布置在其前边缘附近，设置它们的目的是在插头12与插座10连接时，用来接触插座10的屏蔽元件42。每个屏蔽件76额外地包括多个向内指向的第二弹簧触头80，该第二弹簧触头80均匀分布在其周边上，其作用以下进一步说明。屏蔽件76上设置弹簧构件82是为了将屏蔽件76相对于支撑衬套70保持就位。

设置有插头密封件84，用于插入到第二空腔72内，位于屏蔽件76之前，并且当插头12和插座10连接在一起时，保护插头12和插座10内侧免受环境影响。

设置有两条屏蔽电缆20，用于插入到插头12内。电缆密封件86和盖18覆盖每条电缆20。内导体元件88压接(crimp)或者通过其他方式连接在每条电缆20的内导体上。每个内导体88在其前端具有开口，设置开口是为了在插头12与插座10连接时，容纳接触引脚52并与其导电接触。外导体元件90压接或者通过其他方式连接在每条电缆20的暴露的外导体92上。压接情况下，暴露的外导体92优选地被向后拉到内压接衬套上，这样在内压接衬套和外导体元件90之间压接后，暴露的外导体92被挤压。

内导体元件88和外导体元件90彼此同轴布置。当它们引入壳体62时，绝缘衬套68放置在内导体元件88和外导体元件90之间的类似护套的空腔内。绝缘衬套68优选地与布置在电缆20的内导体和暴露的外导体92之间的绝缘件重叠。

在前端部，每个内导体元件88在其外周边上包括沟槽94，当内导体元件88完全引入到插头12的壳体62内时，锁定构件108(图6)啮合在该沟槽中。内导体元件88和插头12的壳体62之间的这种连接在各种情况下都是由固定元件96锁定在一起的。固定元件96反过来卡在插头12内。

图5是沿着平面B-B(图1)穿过插座10和插头12的垂直截面的示意性表示。除了已经在图2、3和4中示出的插座10和插头12的特征外，该图特别地明确了绝缘衬套68是如何布置在内导体元件88和外导体元件90之间的。还可以看出支撑衬套70是如何布置在外导体元件90和屏蔽件76之间的。第二弹簧触头80在支撑衬套70内穿过开口98突出，并且接触外导体元件90。当配合在一起时，电缆密封件86由盖18保持在电缆区域66内，位于壳体62和电缆20之间的空间内。

图6是沿着平面A-A(图1)穿过插座10的垂直截面的示意性表示。除了已经在前面图中示出的特征外，图6示出了盖18由两个彼此相对的卡簧102和壳体62上相应的卡止元件104之间的卡止连接保持就位。此外，图6示出了向下翻并且在内压接衬套106和屏蔽元件90之间压扁的外导体92。

另外可以看出屏蔽件76的弹簧构件82是如何啮合在支撑衬套70的相应开口内的，从而将屏蔽件76保持在支撑衬套70上。第一弹簧触头78在插头12的屏蔽件76和插座10的屏蔽元件42之间产生导电连接。锁定构件108啮合在内导体元件88的沟槽94内。固定元件96通过填充锁定构件108和外导体元件90之间的空腔来锁定这种卡止连接，从而防止锁定构件108偏转，该偏转可能导致这种连接松开。

图7是沿着平面S-S(图1)穿过插头12的垂直截面的示意性表示。除了已经参照先前的图形所述的特征外，图7还示出了插座10的锁止构件16和插头12的锁止弹簧100之间的卡止连接。安装在插头12内的弹性短路触头110也可以看见，当插头如图所示与插座10连接时，该短路触头110将信号触头58的上端部60短路。

图8是沿着平面G-G(图5)穿过插座10和插头12的水平截面的示意性表示。插头12的壳体62覆盖第一套环26。穿过插头12的锁止弹簧100下端部的截面可以看见。该图还示出了插座10的屏蔽元件42如何布置在插座10的导向构件40内。信号触头58布置在将导向构件40连接在一起的壁112上。开放通道相对于壁112形成在腹板74的垂直边缘内。短路触头110安装在该通道内。还示出了绝缘衬套68和支撑衬套70的合并下端部。另外，固定元件96的每一个在两个截面中示出。

图9是沿着平面H-H(图5)穿过插座10和插头12的水平截面的示意性表示。除了参照前述图形已经说明的插座10和插头12的特征外，该图还特别示出了支撑衬套70内的开口98，经由该开口，屏蔽件76的第二弹簧触头80与外导体元件90接触。

图10是根据上述参照图1至9所述的实施例的变型的插头12的示意性分解表示。该变型不同之处在于，插头设计成连接三条电缆20。另外，取代插座10和插头12之间的锁止连接，设置了基本上为矩形U形马镫元件形式的插入协助件114。该马镫元件的端部与插头12的壳体62连接，从而关于共用轴线回转(swivel)。

当将插头12连接到相应的插座时，插入协助件114首先相对于图示位置被旋转约90°。一旦插头12配合在插座内，该插入协助件114回转到图示位置，其中插入协助件114上的凸耳116以齿轮齿条方式啮合在插座上的相应特征内。插入协助件114的回转运动将插头12向着插座牵引。当插入协助件114处于图示位置时，插头12以所希望的方式完全与插座连接。

图11是根据本发明第二示例实施例的插座10和插头12的示意性平面图。插座10包括基本上矩形的板，在其每一个角上设置有用于将插座10连接到例如电气装置的通孔14。该图的视角平行于电缆20，该电缆在此以横截面示出。电缆20被两个相同的、对称布置的盖元件118所形成的电缆盖所包围。每一个盖元件118包括盖腹板120和盖沟槽122。其中一个盖元件118的盖腹板120在各种情况下以这样的方式啮合在另一个盖元件118的盖沟槽122内，使得所述两个盖元件118被保持在一起并且彼此支撑。插座10上的锁止构件16用于将插头12连接到插座10。

图11还示出了截面平面A-A、B-B和E-E。图12至14示出了沿着这些平面的截面的示意性表示。

图12是沿着平面A-A(图11)穿过根据本发明的第二示例实施例的插座10和插头12的截面的示意性表示。该插座10在其面对插头12的顶部包括第一套环26，和位于其底部的两个衬套32。在插座10和板22之间设置有密封件28，所述板可以是单独的组件或者是电气装置壳体的一部分。

两个接触引脚52与插座10平行布置。接触引脚52的上端部布置在第一套环26的内侧。接触引脚52的下端部布置在衬套32内，所述衬套优选地被该下端部完全充满并且它们被锁止连接或者其他形式保持。接触引脚52进一步包括位于其下端部的孔56，通过这些孔，电气线路可以利用螺纹配件连接到接触引脚52。

插头12包括壳体62，其在插入区域64内相对于插入方向布置在前部，在该区域内，可以利用插座10产生插头和插座连接。从图11的平面图中可以看见壳体62呈现出约为椭圆形的横截面。在相对于插头连接器12的插入方向后部的相对端部处的电缆区域66内，壳体62的横截面呈现约8字形或者彼此接触的两个环形。换句话说，在电缆区域66内，在环形横截面的各种情况下，壳体62呈现约两个合并的平行管的形式。

在电缆区域内，由盖元件118构成的电缆盖覆盖壳体62。每个盖元件118以盖方式覆盖壳体62的两个管部的其中之一。盖元件118在各种情况下将电缆密封件86保持在各电缆20和壳体62之间的喇叭口形空腔内。为了在电缆20之间保持小距离，并且因此保持插头12整体的小尺寸，每个盖元件118在其面对另一个相应盖元件118的侧面上包括开口138(图14)，这使得壳体62的上述横截面可以包括两个合并的环。

插头密封件84布置在壳体62内侧，位于壳体62和插座10的电缆20之间。内导体元件88通过压接或者其他形式与每条电缆20的内导体导电地并且机械地连接。在相对于插入方向的前端部或者面对插座10的端部，每个内导体元件88具有朝向插座10的开口，该开口设计成接收插座10的接触引脚52。另外，每个内导体元件88在前端，围绕其外部周边包括沟槽94。

在插头12的插入区域64，内导体元件88在各种情况下布置在支撑衬套70内。固定元件96覆盖两个支撑衬套70。固定元件96上的凸起124啮合在支撑衬套70内的相应第一和第二凹部126、128。每个凸起124与支撑衬套70内的两个凹部关联。当凸起124啮合在第一凹部126内时，固定元件96自身处于初步锁定位置。固定元件96的凸起124啮合在第二凹部128内时，固定元件96处于以下将要进一步说明的锁定位置。

图12另外示出了截面平面C-C、D-D、E-E和G-G。相应的截面表示在图13至17中示出。

图13是沿着平面B-B(图11和12)穿过根据本发明的第二示例实施例的插座10和插头12的水平截面的示意性表示。可以看出每个盖元件118通过盖锁定元件102和插头12的壳体62上的相应锁定构件104在各种情况下连接在相对的两个侧部。还可以看出形成在支撑衬套90上的锁定构件108是如何啮合在导体元件88的沟槽94内，将导体元件88保持在壳体62内。

在所示出的锁定位置，固定元件96靠在锁定构件108的外侧，并且因此防止锁定构件108因偏离出沟槽94而脱开。当固定元件96处于初步锁定位置时，锁定构件108可以向外偏转进入固定元件96的凹部130。因此，在固定元件96的初步锁定位置，内导体元件88和锁定元件108之间的连接以及该连接的释放是可能的。

图14是沿着平面E-E(图11和12)穿过插座10和插头12的垂直截面的示意性表示。除了已经参照图11至13说明的特征外，该图还示出了插座10的锁止构件16和插头连接器12的壳体62上的锁止弹簧100之间的连接，通过该连接，插头12被保持在插座10上。此外，在位于面对另一个盖元件的侧部可以看出上面提及的盖元件118内的开口138。

图15是沿着平面C-C(图12)穿过根据本发明的第二示例实施例的插座10和插头12的水平截面的示意性表示。除了已经参照图11至14说明的特征外，图15还示出了插座10的第一套环26上的两个外部腹板132，该外部腹板132布置成平行于插入方向并且啮合在插头12的壳体62内的相应套环沟槽134内。这样有效地防止了插头12相对于插座10扭转，否则该扭转是可能的，因为壳体62和第一套环的椭圆形横截面以及不可避免的弹性，并且这种扭转损害插座10和插头12之间的插头密封件84(图12至14)的功能。

还能明白的是，在支撑衬套70之间的区域内剩余有空间，用于为插座10和插头12的横截面发展(development)提供宽容度。在本示例实施例中，内腹板136布置在插座10的第一套环26内侧，平行于插入方向。插头12呈现相应的形状，使得其可以引入到插座10内。如果内腹板136或者插座10上的相应特征不同地布置或者尺寸不同，并且给出不同的几何形状，而且插头12相应地成形，则可以实现编码功能，使得多个不同的插头12中的一个在各种情况下都与从多个不同的插座10中选择出来的一个配合。

本发明的优势在于，在插头12一侧，这种编码功能可以通过恰当地成形固定元件96而单独实现。因此，如果要确保给定的其中一个插头12应当仅与给定的其中一个插座10匹配，壳体62不必遵循该条件，而只有固定元件96需要这样。这意味着在实践中，壳体62大量并进而经济地制造，并且在不同的场合、为了不同的目的而用于多于一种插头12。另外，基本上较为不复杂的固定元件96以不同的形状在各种情况下以较小的数量制造。然后，在配合插头12时，根据插头12例如是用于能源和功率整流器之间的电缆还是用于功率整流器和驱动马达之间的电缆，从多个不同的固定元件中选择一个相应的固定元件96，该固定元件排他地符合将要与插头12连接的插座10。

图16是沿着平面D-D(图12)穿过根据本发明的第二示例实施例的插头12的水平截面的示意性表示。该图再一次示出了两个盖元件118，它们被盖腹板120保持在一起，该腹板啮合在盖沟槽122内。此外，该图还示出了元件102，通过这个盖锁定元件102，盖元件118被保持在插头12的壳体62上。如上所述，壳体62在示出的电缆区域66内呈现出基本上由两个接触并且略微重叠的圆环构成的横截面。电缆20和电缆密封件86布置在壳体62内侧。

图17是沿着平面G-G(图12)穿过插座10和插头12的水平截面的示意性表示。除了上面已经参照图11至16所述的特征外，该图再一次通过与设置有内腹板136的第一套环26的配置的相互作用示出固定元件96的编码功能。此外，该图还示出了衬套70上的锁定构件108以及它们如何被固定元件96锁定。

上面参照图1至10和图11至17说明的本发明的两个示例实施例在几个方面不同。第一示例实施例设计成用于带有屏蔽件的电缆，其中屏蔽电势被插头12和插座10传输。为电缆20提供了单独的电缆盖，电缆盖将电缆密封件86保持就位。此外，第一示例实施例包括用于上述互锁功能的信号触头58。第二示例实施例设计成用于不带屏蔽件的电缆。电缆盖86由两个对称盖元件118所构成的电缆盖保持就位，并且被保持器件保持在一起并且为彼此提供支撑。此外，第二示例实施例提供编码功能，该功能通过固定元件96在插头12一侧提供。此外，第二示例实施例提供外腹板132和套环沟槽134，它们防止插头12相对于插座10扭转。显然，这些特征中的每一个都可以具有优势地并且方便地与其他各示例实施例结合。

如在图10中已经参照第一示例实施例的变型所述，本发明可以方便地应用于带有多于两条电缆的插头12和插座10。对于第二示例实施例也是这样。在所述的第二示例实施例中，两个盖元件118呈现相同的形状，并且相对于图11和16的图面，关于盖元件118之间的点成点对称。在插头12用于多于两条电缆的情况下，或者实际上插头12准确的说带有两条电缆的情况下，电缆盖彼此相同并且通过两条电缆之间的空隙而相对于平移运动对称布置，所述平移运动垂直于插入方向。这意味着，例如，每个盖元件118在每一侧上包括盖腹板120和盖沟槽122，从而在每一侧可以与另一个盖元件118连接。

在所示的两个示例实施例中，壳体62、支撑衬套70和绝缘衬套68优选地为一体结构。第一示例实施例的特别优势包括：壳体62可以由电绝缘材料制造，特别是塑料材料，并且不需要例如金属化形式的导电涂层，因为屏蔽电压通过屏蔽元件90和屏蔽件76传输。壳体62用塑料材料制造并且不需要任何导电涂层是特别经济的。

本发明的大部分特征进一步方便地适用于插座10和设计成用于单导体屏蔽或者未屏蔽的电缆的插头12。

图18是将插头12配合在根据本发明的进一步示例实施例的电缆20上的方法的流程图的示意性表示。

在第一步骤140中，内导体元件88与将要配合在插头12上的全部电缆20的内导体连接。这优选地通过压接来实施。在第二步骤142中，外导体元件90与每条电缆20的暴露的外导体92连接。这还是优选地通过压接来实施。在第三步骤144中，绝缘衬套68引入到内导体元件88和外导体元件90之间。在第四步骤146中，电缆20和内导体元件88以及外导体元件90插入插头12或者壳体62。第三步骤144和第四步骤146优选地同时发生。可替代地，第三步骤144在第四步骤之前或者之后发生。

在第五步骤148中，固定元件从多个不同的固定元件96中选择出来，从而将插头12配合到从多个不同的插座10中选择出来的插座10。在第六步骤150中，固定元件96连接到插头12，其中内导体元件88同时锁定在插头12内。

将外导体元件90与暴露的外导体92连接的第二步骤142优选地包括如下所述的步骤。首先，确定电缆20的屏蔽件直径。根据该直径，然后选择适当直径的内压接衬套106(图6)或者适当直径的外压接衬套。所选择的内或外压接衬套然后用于将外导体元件90与电缆20的暴露的外导体92压接在一起。该过程的优势在于，相同的外导体元件90可以用于不同直径的电缆20。

Claims (23)

1.一种用于电缆(20)的电气插头(12)，所述电缆带有内导体、外导体(92)、内导体和外导体间的绝缘件，所述插头用于在电缆和插座(10)之间传输用于机动车的电气驱动力，所述插头具有：

壳体(62)，该壳体包围插入区域(64)，在该区域内，插头(12)可以与插座(10)连接；和电缆区域(66)，在该区域内，电缆(20)可以与插头(12)连接，

电绝缘材料制成的绝缘衬套(68)，其以护套方式包围从插入区域(64)延伸到电缆区域(66)的通道，与电缆(20)连接的内导体元件(88)可以从电缆区域(66)引入该通道，

支撑衬套(70)，其以护套方式包围绝缘衬套(68)，所述支撑衬套在插入区域(64)内与绝缘衬套机械连接并且在电缆区域(66)内与壳体(62)机械连接，

位于绝缘衬套(68)和支撑衬套(70)之间的第一空腔，与电缆(20)连接的外导体元件(90)可以引入到所述空腔内，和

第二空腔(72)，其在插入区域(64)内包围支撑衬套(70)，并且插座(10)的屏蔽元件(42)可以引入到所述第二空腔内。

2.如权利要求1所述的电气插头(12)，还包括：

开口(98)，该开口位于支撑衬套(70)内，和

位于第二空腔内、带有第一弹簧触头(78)的屏蔽件(76)，该屏蔽件设计成当插头(12)与插座(10)连接时，接触插座(10)的屏蔽元件(42)，

其中支撑衬套(70)内的开口(98)是这样设计的，即连接在屏蔽件(76)或者外导体元件(90)上的第二弹簧触头穿过所述开口(98)突出，并且在插入第一空腔的外导体元件(90)和屏蔽元件(76)之间形成导电连接。

3.如权利要求1所述的电气插头(12)，还包括：

位于支撑衬套(70)内的开口(98)，其这样设置，即当插头(12)与插座(10)连接时，与电缆元件(90)连接的触头元件通过开口(98)接触插座(10)的屏蔽元件(42)，其中所述电缆元件(90)与电缆(20)连接并且插入第一空腔内。

4.如前述权利要求中任一项所述的电气插头(12)，其中壳体(62)、绝缘衬套(68)和支撑衬套(70)为一体构造。

5.如前述权利要求中任一项所述的电气插头(12)，其中圆柱管形屏蔽元件(90)可以引入到所述第一空腔内。

6.一种电气插头布置(12)，其带有多个平行布置的如前述权利要求中任一项所述的电气插头，其中插头包括共用壳体(62)。

7.一种用于多条电缆(20)的电气插头，其中每条电缆带有内导体和外导体，所述电气插头用于在所述多条电缆(20)和插座(10)之间传输用于机动车的电气驱动力，所述插头具有：

壳体(62)，该壳体包围插入区域(64)，在该区域内，插头(12)可以与插座(10)连接；和电缆区域(66)，在该区域内，电缆(20)可以与插头(12)连接，和

多个屏蔽件(76)，其中每个屏蔽件(76)设计成当插头(12)与插座(10)连接时，在其中一条电缆(20)的各种情况下的外导体(92)和在各种情况下的插座(10)的多个屏蔽元件(42)其中之一之间产生导电连接。

8.如前述权利要求中任一项所述的电气插头(12)或者电气插头布置，其中壳体(62)由电绝缘塑料材料或者其他电绝缘材料构成。

9.一种用于带有第一内导体的第一电缆(20)和带有第二内导体的第二电缆(20)的电气插头(12)，所述插头用于在所述电缆和插座之间传输用于机动车的电气驱动力，所述插头具有：

壳体(62)，该壳体包围插入区域(64)，在该区域内，插头(12)可以与插座(10)连接；和电缆区域(66)，在该区域内，电缆可以与插头连接；

第一和第二内导体元件(88)，该第一和第二内导体元件用于与第一或者第二电缆(20)的导体连接，

电缆密封件(86)，该电缆密封件用于密封壳体(62)和配合在插头(12)上的电缆(20)之间的间隙，和

将电缆密封件(86)在壳体(62)上保持就位的盖，

其特征在于，盖包括两个盖元件(118)，所述该元件用于在各种情况下抓握圆形的一条电缆(20)并且将电缆密封件(86)保持在电缆(20)上适当位置。

10.如权利要求9所述的电气插头(12)，还具有：

保持器件(120、122)，其将两个盖元件(118)保持在一起。

11.如权利要求10所述的电气插头(12)，其中保持器件包括其中一个盖元件(118)上的盖腹板(120)和另一个盖元件内上的盖沟槽(122)，它们彼此啮合。

12.如权利要求9至11任一项所述的电气插头(12)，其中两个盖元件(118)形状相同并且相对于彼此对称布置在插头(12)上。

13.如权利要求9至12任一项所述的电气插头(12)，其中每个盖元件(118)呈现杯状，其覆盖电缆密封件(86)和壳体(62)并且在面对另一个盖元件(118)的侧部包括横向开口(138)。

14.如前述权利要求中任一项所述的电气插头(12)，其中插头(12)或者插头布置在垂直于插入方向的插入区域内呈现椭圆形截面。

15.如权利要求14所述的电气插头(12)，还具有：

外部腹板(132)，其平行于插入方向布置在插入区域内并且当插头(12)与插座(10)连接时啮合在插座(10)内的套环沟槽(134)中，从而防止插头连接器(12)相对于插座(10)扭转。

16.一种配合到根据权利要求1至8中任一项所述的插头(12)上的电缆(20)，具有：

内导体；

外导体；

内导体和外导体之间的绝缘件；

内导体元件(88)，该内导体元件与电缆(20)的内导体连接，并且用于引入到绝缘衬套(68)内的通道内；和

外导体元件(90)，该外导体元件与电缆(20)的外导体连接，并且用于引入到第一空腔内。

17.如权利要求16所述的电缆，其中内导体元件(88)与电缆(20)的内导体通过压接连接，并且其中外导体元件(90)与电缆(20)的外导体通过压接连接。

18.如权利要求1至8中任一项所述的电气插头(12)，其具有如权利要求16或者17所述的电缆(20)。

19.一种将插头连接器(12)配合到电缆(20)的方法，其中插头(12)是用来在电缆(20)和插座(10)之间传输用于机动车的电气驱动力，该方法具有下列步骤：

a)将内导体元件(88)与电缆(20)的内导体连接(140)；

b)将外导体元件(90)与电缆(20)的外导体连接(142)；

c)将绝缘衬套(68)引入到与内导体连接的内导体元件(88)和与外导体(92)连接的外导体元件(90)之间；和

d)将与内导体连接的内导体元件(88)和与外导体(92)连接的外导体元件(90)插入到插头(12)的壳体(62)中。

20.如权利要求19所述的方法，其中步骤(c)(144)和步骤(d)(146)同时实施。

21.如权利要求19或者20所述的方法，还具有下列步骤：

将内导体元件(88)锁止在插头(12)上，从而将其固定在插头(12)上；和

将固定元件(96)与插头(12)锁止(150)，其中固定元件(96)锁定内导体元件(88)的锁止连接。

22.如权利要求21所述的方法，还具有下列步骤，该步骤在涉及固定元件的锁止连接的步骤(150)之前实施：

从多个固定元件中选择(148)一个固定元件(96)，从而将插头(12)与从多个不同的插座中选择的插座(10)匹配。

23，如权利要求19至22中任一项所述的方法，其中将外导体元件(90)与外导体(92)连接的步骤(142)包括下列步骤：

确定电缆(20)的外导体直径；

根据外导体直径选择内压接衬套或者外压接衬套；

将外导体元件与外导体和选择出来的内压接衬套或者外压接衬套压接在一起。

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