АВТОМОБИЛЬНЫЙ ЗАРЯДНЫЙ ШТЕКЕР Российский патент 2017 года по МПК H01R13/502 H01R13/52 

Изобретение относится к штекерному соединителю, прежде всего автомобильному зарядному штекеру согласно ограничительной части п. 1 формулы изобретения.

Такие штекерные соединители применяются, если должны передаваться сильные токи. Это происходит, например, в автомобильных зарядных штекерах.

В публикации ЕР 2362495 В1 раскрыт автомобильный зарядный штекер, причем расположенные в изоляторе контактные элементы, присоединенные к ним проводники и корпус уплотнены по отдельности.

Такое уплотнение автомобильного зарядного штекера является трудоемким и дорогостоящим.

В публикации DE 2625648 А1 раскрыт штекерный соединитель с трубчатым уплотнением, которое уплотняет присоединенный кабель с конца. Другой конец уплотнения выжимается с помощью накидной гайки уплотняющим образом против торцовой стенки контакте держателя. Такое уплотнение не является достаточно надежным, прежде всего, в вибрационно-нагруженных областях применения.

В публикации DE 102008054585 А1 раскрыт угловой штекерный соединитель с трубчатым уплотнением.

В публикации US 2006/0178049 А1 раскрыт штекерный соединитель с контактодержателем и уплотнением, охватывающим контактодержатель и провода.

Цель изобретения состоит в предложении штекерного соединителя, который может быть изготовлен просто и малозатратно с возможностью интегрирования в него электронного компонента.

Эта цель достигнута в штекерном соединителе, имеющем: корпус; контактодержатель, в котором расположен по меньшей мере один контактный элемент, соединенный с проводником присоединенного кабеля, выступающего в корпус, и который имеет обегающую отбортовку, разделяющую контактодержатель на присоединительную область и вставную область; и расположенное в корпусе уплотнение, выполненное по существу трубчатым и имеющее первый и второй конец, причем один конец уплотнения имеет губу, прижатую к обегающей отбортовке контактодержателя, а другой конец уплотнения имеет другую губу, плотно охватывающую присоединенный кабель, за счет того, что в уплотнении сформировано углубление, в котором образовано два отверстия. Углубление предпочтительно выполнено с соблюдением точности посадки для электронного компонента, а отверстия в углублении позволяют пропустить через уплотнение кабели электронного компонента. Отверстия выполнены в виде кабельных проходов, окружающих кабели электронного компонента уплотняющим образом.

Предложенный штекерный соединитель предназначен для длительной передачи сильных токов. Имеется в виду, например, автомобильный зарядный штекер.

Как указано выше, в корпусе штекерного соединителя расположен контактодержатель, в котором, в свою очередь, расположен по меньшей мере один контактный элемент. Как правило, прежде всего, если речь идет об автомобильном зарядном штекере, в контактодержателе расположены несколько контактных элементов. В круге специалистов контактодержатель часто обозначается также как изолятор, поскольку он изготовлен из электрически непроводящего материала.

Каждый контактный элемент соединен с проводником присоединенного кабеля. При наличии двух или большего числа контактных элементов к штекерному соединителю присоединяется многожильный кабель. Описанные в дальнейшем признаки штекерного соединителя могут быть равным образом применены к однополюсным (только один контактный элемент) и к многополюсным (два или более контактных элементов) соединителям.

Контактодержатель имеет по существу вид в форме цилиндра, который имеет две торцовые поверхности. Расположенный в контактодержателе контактный элемент расположен ортогонально торцовым поверхностям. Контактный элемент и участок присоединенного в нему проводника полностью находятся в контактодержателе.

Торцовая поверхность, к которой обращены контактные острия контактных элементов, обозначается также как втыкаемая сторона. Противоположный торец обозначается также как присоединительная сторона.

Корпус штекерного соединителя содержит отверстие, через которое во внутреннюю часть корпуса выступает присоединенный кабель. Это отверстие обозначается также как кабельное выводное отверстие. Кабель простирается до контактодержателя, который расположен на другом конце также внутри корпуса. С части простирающегося во внутренней части корпуса кабеля кабельная оболочка удалена таким образом, что заметны отдельные проводники.

Как указано выше, предлагаемый в изобретении штекерный соединитель содержит уплотнение, которое одновременно уплотняет вторую торцовую поверхность контактодержателя и участок выступающего в корпус штекерного соединителя кабеля.

Уплотнение выполнено по существу трубчатым и тем самым содержит первый и второй конец. Первый конец уплотнения охватывает торцовую поверхность контактодержателя, из которой выступают отдельные проводники. Второй конец уплотнения охватывает выступающий в корпус кабель. Присоединенные к контактным элементам проводники находятся в уплотненной посредством уплотнения области.

Контактные элементы уплотнены в контактодержателе посредством отдельных уплотнений таким образом, что со вставной стороны в корпус не могут проникать какие-либо вещества, как, например, пыль или вода (влага).

Предпочтительным образом, контактодержатель содержит обегающую отбортовку, к которой примыкает торцовая поверхность корпуса штекерного соединителя. В смонтированном штекерном соединителе конец уплотнения выжат между отбортовкой и торцовой поверхностью, вследствие чего достигают уплотняющего эффекта. Этот вариант уплотнения обозначается также как аксиальное поджатие, поскольку торцовая поверхность выжата в аксиальном направлении против отбортовки.

Альтернативно, контактодержатель может иметь обегающий паз, в который входит первый конец уплотнения. Корпус штекерного соединителя прикладывает в таком случае сверху на уплотнение усилие таким образом, что уплотнение выжато в паз. Этот вариант обозначается также как радиальное поджатие, поскольку давление на уплотнение прикладывается в радиальном направлении.

Предпочтительным образом, уплотнение состоит из упругого материала, например этилен-пропилен-диен-каучука, акрилонитрил-бутадиен-каучука, полиуретана или из смеси материалов, упомянутых выше.

Предпочтительным образом, конец уплотнения зафиксирован с помощью фиксирующего средства в выступающей в корпус штекерного соединителя части кабеля. Уплотнение крепят, например, с помощью так называемой кабельной стяжки вокруг кабельной оболочки кабеля таким образом, что достигают уплотняющего эффекта.

В качестве альтернативы кабельной стяжке может быть также применена так называемая резиновая стяжка. Важным является только то, что уплотнение выжимается в радиальном направлении на кабельную оболочку.

Первый конец уплотнения согласно изобретению зажат между контактодержателем и корпусом штекерного соединителя. Второй конец уплотнения зафиксирован уплотняющим образом с помощью вышеописанного фиксирующего средства на присоединенном кабеле.

В особо предпочтительном варианте осуществления изобретения внутреннее пространство, которое содержит двусторонне зафиксированное, трубчатое уплотнение, по меньшей мере, частично заполнено теплопроводящим материалом, например теплопроводящим гелем.

Теплопроводящий гель служит для лучшего отведения тепла при пропускании тока большой силы. Вследствие этого повышается предельно допустимая сила тока штекерного соединителя.

Особо предпочтительно, вариант осуществления штекерного соединителя выполнен таким образом, что уплотнение расположено в корпусе штекерного соединителя и, что уплотнение одновременно окружает уплотняющим образом присоединительную область контактодержателя и участок выступающего в корпус штекерного соединителя кабеля. Или выражаясь иначе: один конец уплотнения окружает контактодержатель частично, а именно только присоединительную область, которая, предпочтительно, ограничена вышеупомянутыми обегающими отбортовками. Другой конец уплотнения окружает часть присоединенного кабеля.

Ниже поясняется осуществление изобретения, поясняемое чертежами, на которых показано:

Фиг. 1 - перспективное представление штекерного соединителя,

Фиг. 2 - изображение в разрезе через штекерный соединитель,

Фиг. 3 - перспективное представление штекерного соединителя с открытым корпусом,

Фиг. 4 - перспективное представление уплотнения,

Фиг. 5 - покомпонентное изображение другого варианта осуществления соответствующего изобретению штекерного соединителя, и

Фиг. 6 - перспективное представление другого варианта осуществления уплотнения согласно изобретению.

Фиг. 1 показывает перспективное представление соответствующего изобретению штекерного соединителя 1. При этом речь идет об автомобильном зарядном штекере, применяемого для зарядки электромобиля.

Штекерный соединитель 1 состоит из контактодержателя 2, в котором расположены контактные элементы 3. На изображении в разрезе на фиг. 2 можно увидеть лишь один контактный элемент 3. Контактодержатель 2 содержит направленные вовнутрь держатели 4, которые удерживают контактный элемент 3 в контактодержателе 2 в заданном положении.

Контактодержатель 2 имеет вид по существу в форме цилиндра. Контактные элементы 2 окружены утолщением 5, в котором размещены предусмотренные для них отверстия. В направлении вставки контактодержатель 2 образует полость, в которую выступает контактный элемент 3. В направлении присоединения контактодержатель 2 также образует полость, в которую выступает соединительная часть 3а контактного элемента 3. К соединительной части За контактного элемента 3 присоединяется проводник 14 многожильного кабеля 6. Соединительная часть 3а может быть выполнена, например, в виде беспаечного контакта.

Контактодержатель 2 содержит снаружи обегающую отбортовку 7. Обегающая отбортовка 7 оптически отделяет присоединительную область АВ и вставную область SB друг от друга. Присоединительная область АВ контактодержателя 2 окружена уплотнением 10. Уплотнение 10 насажено на контактодержатель 2 вплоть до торцовой поверхности отбортовки 7. Корпус 8 штекерного соединителя 1 прикладывает усилие на торцовую поверхность отбортовки 7, вследствие чего уплотнение 10 выжато между отбортовками 7 и корпусом 8. Вследствие этого контактодержатель 2 уплотняется по отношению к корпусу 8.

Уплотнение 10 имеет по существу трубчатый вид, причем трубчатая форма сужается в направлении присоединенного кабеля 6. В направлении контактодержателя 2 уплотнение 10 содержит обегающую губу 9. Губа 9 является частью уплотнения 10, которая зажата между отбортовкой 7 контактодержателя 2 и торцовой поверхностью корпуса 8.

В направлении сужения уплотнение имеет два обегающих параллельных друг другу ребра 11, 12, которые содержат между собой фиксирующую область 13. Вокруг фиксирующей области 13 обвязана, например, кабельная стяжка, вследствие чего уплотнение выжимается на кабельную оболочку кабеля 6. Вследствие этого реализуется кабельное уплотнение.

Контактные элементы 3 в контактодержателе 2 уплотнены, как правило, также и по отдельности. Однако основного уплотнения штекерного соединителя достигают посредством того, что первый конец уплотнения 10 зажат между контактодержателем 2 и корпусом 8 штекерного соединителя 1, а второй конец уплотнения 10 уплотняющим образом зафиксирован с помощью фиксирующего средства на присоединенном кабеле 6. Вследствие этого корпус 8 не нуждается в дальнейшем отдельном уплотнении.

Как уже упомянуто выше, внутреннее пространство, которое содержит двусторонне зафиксированное, трубчатое уплотнение 10, может быть, по меньшей мере, частично заполнено теплопроводящим материалом, например теплопроводящим гелем. Таким образом достигаются сразу два преимущества. Во-первых, неизбежно образующееся в процессе зарядки тепло лучше отводится.

Процесс зарядки вследствие этого может быть даже ускорен.

Во-вторых, компоненты в закрытой области механически защищены посредством геля. За счет геля резиновое уплотнение немного выгибается и служит в качестве подобия надувной подушки безопасности, когда штекерный соединитель непреднамеренно роняют.

На фиг. 5 можно видеть покомпонентное изображение другого варианта автомобильного зарядного штекера 1. Присоединенный к штекерному соединителю кабель 6 уплотняется в области входа корпуса посредством уплотнения 15 для защиты корпуса 8 от проникающих веществ, таких как пыль и вода.

Губа 9 уплотнения 10' прижата к обегающей отбортовке 7 контактодержателя 2 и тем самым окружает его присоединительную область АВ. Вставная область SB выступает из корпуса 8. Следовательно, контактодержатель 2 только частично находится в корпусе 8.

На другом конце уплотнение 10' содержит другую губу 16, которая взаимодействует с расположенным в корпусе 8 фиксирующим средством 17 таким образом, что его конец плотно охватывает присоединенный кабель 6. Под фиксирующим средством 17 понимают, например, так называемый шланговый хомут. Фиксирующее средство 17 может также просто служить в качестве кабельного зажима.

В уплотнении 10' сформировано углубление 18, в котором образовано два отверстия 19. Отверстия 19 в каждом случае служат в качестве проводок для кабеля 20 микропереключателя 21. Углубление 18 приспособлено к форме микропереключателя 21. Микропереключатель 21 также расположен в корпусе штекерного соединителя 8. Функция микропереключателя 21 в дальнейшем более не описана, поскольку она не относится к изобретению. Вместо микропереключателя 21 также может быть предусмотрен другой электронный компонент.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

1 Штекерный соединитель

2 Контактодержатель

3 Контактный элемент

3а Соединительная часть

4 Держатель

5 Утолщение

6 Кабель

7 Отбортовка

8 Корпус

9 Губа

10, 10' Уплотнение

11 Ребро

12 Ребро

13 Фиксирующая область

14 Проводник

15 Уплотнение

16 Губа

17 Фиксирующее средство

18 Углубление

19 Отверстие

20 Кабель

21 Микропереключатель

АВ Присоединительная область

SB Вставная область.

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в упрощении и удешевлении изготовления. Штекерный соединитель (1) содержит контактодержатель (2), в котором расположен по меньшей мере один контактный элемент (3). По меньшей мере один контактный элемент (3) соединен с проводником присоединенного кабеля (6). Контактодержатель (2) расположен в корпусе (8) штекерного соединителя (1). Присоединенный кабель (6) выступает в корпус (8) штекерного соединителя (1), уплотнение (10) которого одновременно уплотняет контактодержатель (2) и участок выступающего в корпус (8) штекерного соединителя (1) кабеля (6). 7 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Штекерный соединитель (1), имеющий:

- корпус (8),

- контактодержатель (2), в котором расположен по меньшей мере один контактный элемент (3), соединенный с проводником присоединенного кабеля (6), выступающего в корпус (8), и который имеет обегающую отбортовку (7), разделяющую контактодержатель (2) на присоединительную область (АВ) и вставную область (SB), и

- расположенное в корпусе (8) уплотнение (10'), выполненное по существу трубчатым и имеющее первый и второй конец, причем один конец уплотнения (10') имеет губу (9), прижатую к обегающей отбортовке (7) контактодержателя (2), а другой конец уплотнения (10') имеет другую губу (16), плотно охватывающую присоединенный кабель (6),

отличающийся тем, что в уплотнении (10') сформировано углубление (18), в котором образовано два отверстия.

2. Штекерный соединитель по п. 1, отличающийся тем, что первый конец уплотнения (10) зажат между контактодержателем (2) и корпусом (8) штекерного соединителя (1), а второй конец уплотнения (10) запрессован с помощью фиксирующего средства на присоединенном кабеле (6).

3. Штекерный соединитель по п. 2, отличающийся тем, что фиксирующим средством является кабельная стяжка.

4. Штекерный соединитель по п. 2, отличающийся тем, что фиксирующим средством является резиновая стяжка.

5. Штекерный соединитель по одному из пп. 1-4, отличающийся тем, что контактодержатель (2) содержит два или более контактных элементов (3).

6. Штекерный соединитель по одному из пп. 1-4, отличающийся тем, что контактодержатель (2) имеет обегающий паз, в который входит первый конец уплотнения (10').

7. Штекерный соединитель по п. 5, отличающийся тем, что контактодержатель (2) имеет обегающий паз, в который входит первый конец уплотнения (10').

8. Штекерный соединитель по п. 1, 2 или 7, отличающийся тем, что внутреннее пространство, которое содержит двусторонне зафиксированное трубчатое уплотнение (10'), по меньшей мере частично заполнено теплопроводящим материалом, например теплопроводящим гелем.