
用于机械地保护接触元件的保护装置、以及用于组装电气插接式连接器的测量方法和测量装置
1.本技术要求申请号为
102021111255.9
的德国专利的优先权,该申请的内容通过引用全部并入本文
。
2.本发明涉及根据权利要求1的前序部分的一种用于机械地保护电气插接式连接器的至少一个接触元件的保护装置,该保护装置具有用于覆盖该接触元件的端面的保护盖
。
3.本发明还涉及一种用于连接至电气配合插接式连接器上的电气插接式连接器,该电气插接式连接器具有至少一个接触元件以及用于机械地保护该接触元件的保护装置
。
4.本发明还涉及根据权利要求
20
的前序部分的一种用于组装电气插接式连接器的测量方法,该电气插接式连接器用于机械地保护接触元件,该测量方法具有保护装置,该保护装置具有用于覆盖该接触元件的端面的保护盖
。
5.本发明还涉及根据权利要求
25
的前序部分的一种用于组装电气插接式连接器的测量装置,该电气插接式连接器具有用于机械地保护接触元件的保护装置,该保护装置具有用于覆盖该接触元件的端面的保护盖
。
6.已知电气插接式连接器与对应的电气配合插接式连接器产生电气连接
。
在本发明的范围内,该插接式连接器或配合式连接器可以是连接器
、
面板连接器
、pcb
连接器
、
插座
、
联接器或适配器
。
在本发明的范围内分别使用的“插接式连接器”和“配合插接式连接器”是所有变体的代表
。
7.现在,特别是在车辆内,对于电气插接式连接器的机械和电气要求非常高
。
例如,当自主地操作车辆或使用辅助系统时,来自多个相机
、
各种传感器和导航源的大量数据有时必须组合并进行传输,且通常是实时的
。
因此,许多装置
、
屏幕和相机的操作需要车辆电子设备中有强大的基础设施
。
8.除所提及的机械和电气要求之外,为了节省安装空间和重量,重要的是尽可能紧凑地形成插头连接器
。
因此,在线缆的预组装中以及在插头连接的部件的制造中,对整体的公差范围的要求是相对苛刻的
。
9.当组装电气插接式连接器时,电缆或电气装置
(
诸如例如印刷电路板
)
的电导体一般连接至插接式连接器的接触元件
。
由于插接式连接器部件的制造中和插接式连接器的组装步骤中的不准确性或公差,具体为内导体接触元件的前连接器侧端与绝缘接触元件载体
(
在未屏蔽插接式连接器的情况下
)
或外导体接触元件
(
在屏蔽插接式连接器的情况下
)
的前端之间的轴向距离必须被监测并且
(
如果必要的话
)
被校正
。
确定该接触元件在该插接式连接器内的轴向位置的这个距离也被称为“连接尺寸”。
对于插接式连接器的正确组装,重要的是检测接触元件的轴向位置,具体为确定连接尺寸以便确保插接式连接的足够高的质量
。
10.在实践中,通过测量来检测该插接式连接器内的接触元件的连接尺寸或轴向位置一般借助于测量探针进行,该测量探针在插接方向上
(
即从“前方”)
与该接触元件的前端面相连接
。
然而,在具有用于机械保护接触元件的保护装置的插接式连接器的情况下,不可能从前方检测接触元件的轴向位置
。
11.该保护装置通常覆盖该接触元件的轴向端面,并因此防止该接触元件在配合接触元件偏斜或偏移插接的情况下被损坏,例如通过弹簧片不可逆地弯曲
。
因此,保护装置允许配合接触元件的正确插接,但其阻碍了端面的可触及性
。
具体地,这种保护装置作为所谓的“科希里安全
(koshiri security)”的一部分被提供,并且有时被称为“科希里环
(koshiri rings)”或“科希里壁
(koshiri walls)”。
12.即使在具有这种保护装置的插接式连接器的情况下,检测接触元件的轴向位置有时也需要很大的努力
。
通常,该轴向位置必须通过经由侧向地布置在该接触元件载体
、
插接式连接器壳体或外导体接触元件中的观察窗进行目视检查来获得
。
然而,这种观察窗可能对该插接式连接的电气性能具有不利影响,并且还需要相对大的安装空间,这与该插接式连接器的不断最小化是相违背的
。
而且,通过观察窗的目视检测不总是可能的,因为其有时可能被阻挡或覆盖
。
13.鉴于已知的现有技术,因此本发明的目的是提供一种保护装置,该保护装置为插接式连接器的接触元件提供足够的机械保护,并且还允许有利且精确地确定该接触元件的轴向位置
。
14.本发明还基于提供具有保护装置的电气插接式连接器的目的,该保护装置为插接式连接器的接触元件提供足够的机械保护,并且还允许有利且精确地确定该接触元件的轴向位置
。
15.最后,本发明的又一目的是提供一种用于电气插接式连接器的测量方法和测量装置,该电气插接式连接器具有用于机械地保护接触元件的保护盖,以便在该插接式连接器的组装过程中可靠且准确地检测接触元件的轴向位置
。
16.通过权利要求1中所述的特征来实现该保护装置的目的
。
对于该电气插接式连接器,该目的是通过权利要求
11
的特征来实现的
。
对于该测量方法,该目的通过权利要求
20
的特征来实现,并且就该测量装置而言,通过权利要求
25
来实现
。
17.从属权利要求和以下描述的特征涉及本发明的有利实施例和变体
。
18.在本说明书或权利要求书涉及指示“前方”(
例如,“前端”)
的范围内,该方向的指示应理解为是指该插接式连接器的“连接器侧端”或“自由端”,在稍后闭合的插接式连接的情况下,该插接式连接器面向该配合插接式连接器
。
19.提供了一种用于机械地保护电气插接式连接器的至少一个接触元件的保护装置,该保护装置具有用于覆盖该接触元件的端面的保护盖
。
该保护盖具有接入口,该接入口用于穿过电气配合插头连接器的配合接触元件,以便将该配合接触元件电气地且机械地连接至该接触元件
。
20.该保护盖覆盖端面的至少一些区域
。
优选地,该保护盖几乎完全覆盖端面
。
然而,特别优选地,该保护盖完全覆盖端面
。
21.优选地,该保护性盖覆盖了该接触元件的端面,这种方式为使得该配合接触元件仍然可以与该接触元件插接在一起,但是不能通过偏斜或偏移插接而损坏该接触元件
。
因此,该配合接触元件不能机械地作用在该接触元件的弹簧片的端面上,并因此损坏该弹簧片
。
22.优选地,该保护盖完全覆盖该接触元件的端面
。
23.该保护装置的保护原理有时也称为“科希里安全
(koshiri security)”;该保护装
置自身也称为“科希里环
(koshiri rings)”或“科希里壁
(koshiri walls)”。
24.该插接式连接器或该配合插接式连接器原则上可以具有任何数量的接触元件,但可能只有单一的接触元件
。
例如,该插接式连接器可以具有两个接触元件
、
三个接触元件
、
四个接触元件
、
五个接触元件
、
六个接触元件
、
七个接触元件
、
八个接触元件或甚至更多个接触元件
。
这些接触元件可以并排地或相对于彼此同轴地延伸
。
25.根据本发明,提供的是该保护盖除该接入口之外还具有至少一个测量接入点,通过该至少一个测量接入点可以通过测量来检测该接触元件的端面的轴向位置,有可能使测量探针的测量尖端穿过该测量接入点以便接触该接触元件的端面用便检测其轴向位置
。
26.优选地,该接入口的中心轴线和
/
或该测量接入点的中心轴线在该接触元件的轴向方向上或在该插接方向上延伸,优选地平行于该接触元件的纵向轴线
。
27.除该接入口之外,在该保护盖中提供至少一个测量接入点,事实上,这意味着该接触元件的端面的轴向位置可以有利地通过一个传感器装置
(
例如传感器装置的触觉传感器
)
从前方确定,即沿插接方向确定
。
28.该测量接入点的直径优选地小于该接入口的直径,优选地小于接入口的直径
1.5
至
10
倍,特别优选地小于接入口的直径2至5倍
。
29.该保护装置可以继续发挥其保护功能,具体为如果测量接入点的侧向范围或测量接入点的直径小于接入口的侧向范围
/
直径或配合接触元件的直径许多倍
。
因此,测量接入点优选地仅暴露接触元件的端面的相对小的部分,特别是角段
。
以这种方式,在不正确地执行插接操作的情况下,该配合接触元件仍不会损坏该接触元件
。
然而,即使存在保护装置,也可以在不需要侧向观察窗的情况下进行轴向位置的有利测量,例如连接尺寸的测量
。
30.如果提供了多个接触元件,可以为每个接触元件提供单独的保护盖
。
然而,还可以为多个接触元件的端面提供共用的保护盖
。
例如,在这种情况下,该保护盖可以具有多个接入口,优选每个接触元件均恰好有一个接入口
。
这些接入口中的每个最终可以具有至少一个测量接入点,以通过测量来检测所分配的接触元件的端面的轴向位置
。
31.在本发明的有利发展中,可以提供的是,该保护性盖以板状的方式形成
。
32.然而,原则上,该保护盖可以根据需要形成,例如还以网格状或梳状的方式形成,或由具有足够小的间隔或间距的单个杆形成,使得接触元件阻止配合接触元件的错误插接
。
33.根据本发明的发展,可以提供的是,该保护盖由非导电材料形成,优选由塑料形成
。
34.然而,在各个情况中,还可以提供的是,保护盖由导电材料形成,例如由金属形成,具体地由金属片形成
。
35.可以提供的是,该保护性盖与接触元件载体形成为一体或形成为一件式,其自身
(
也被称为术语接触部分载体
)
引导和
/
或固定一个或多个接触元件
。
接触元件载体优选地由电绝缘材料形成
。
该保护盖还可以与插接式连接器壳体是一体或一件式的,或者
(
具体是在内导体接触元件的情况下
)
与该插接式连接器的外导体接触元件是一体的
。
然而,保护盖还可以是独立于接触元件载体
、
插接式连接器壳体或外导体接触元件的部件
。
36.根据本发明的发展,可以提供的是,该保护盖由该插接式连接器的接触元件载体或插接式连接器壳体的区域形成,该保护盖在插接方向上被布置在该接触元件的前方
(
即
在连接器侧区域的前方
)。
37.该保护盖可以优选地由该接触元件载体或该插接式连接器壳体的端面端部形成
。
38.在本发明的发展中,可以提供的是,该保护盖具有两个测量接入点
、
三个测量接入点
、
四个测量接入点或甚至更多个测量接入点,优选地每个接入口
。
39.多个测量接入点的形成可有利于进行对相应接触元件的轴向位置的冗余测量
。
以这种方式,例如,即使接触元件处于不适合的取向,也可以确定接触元件的倾斜角度或者可以进行轴向位置的确定,这使得不可能通过经由测量接入点之一的测量来检测轴向位置
。
40.在本发明的发展中,可以提供的是,这些测量接入点被布置成沿接入口的圆周分布
。
41.这些测量接入点可以优选地沿接入口的圆周彼此均匀地间隔开
。
然而,原则上,不均匀分布也是可能的
。
42.在本发明的有利发展中,可以提供的是,这些测量接入点中的至少一个进入接入口
。
43.因此,接入口以及被分配给该接入口的测量接入点可以在保护盖中完全形成共用开口
。
44.然而,在本发明的发展中,还可以提供的是,这些测量接入点中的至少一个与接入口相距一定距离
。
45.因此,这些测量接入点和接入口可以相对于彼此偏移地布置在保护盖的共用表面上
。
46.在本发明的有利发展中,可以提供的是,至少一个测量接入点被形成为槽
、
凹槽或孔
。
然而,原则上,该测量接入点可形成为任何开口或间隙
。
47.至少一个测量接入点可形成为圆形
、
椭圆形或矩形
(
具体为正方形
)
或具有一些其他几何形状
。
例如,可以提供的是,测量接入点的截面对应于或至少基本上对应于待穿过测量接入点的传感器的截面,例如,对应于触觉传感器的测量探针的截面或测量探针的测量尖端
。
48.在本发明的有利发展中,可以提供的是,接入口和
/
或至少一个测量接入点具有作为测量探针或配合接触元件的插接辅助件的漏斗形捕获区域
。
49.因此,可以促进接触元件和
/
或测量探针或其他传感器的插接
。
50.本发明还涉及用于连接至电气配合插接式连接器的电气插接式连接器
。
该插接式连接器具有至少一个接触元件和保护装置,优选地是根据以上和以下实施例的保护装置
。
该保护装置的保护盖可以在插接方向上被布置在该接触元件的前方
(
即在该接触元件的连接器侧区域的前方
)
,以便形成对于该接触元件的机械保护
。
51.该电气插接式连接器不限于特定类型的插接式连接器,具体地,本发明适合用于高频技术的插接式连接器
。
这具体可以涉及
pl、bnc、tnc、smba(fakra)、sma、smb、sms、smc、smp、bms、hfm(fakra-mini)、h-mtd、bmk、mini-coax
或
mate-ax
类型的插接式连接器或插接式连接件
。
本发明可以有利地适用于同轴或差分插接式连接器
。
52.具体地,根据本发明的插接式连接器可以有利地用于车辆内,具体为机动车辆内
。
可能的使用领域是自动驾驶
、
驾驶员辅助系统
、
导航系统
、“信息娱乐”系统
、
后排娱乐系统
、
互联网连接和无线千兆
(ieee802.11ad
标准
)。
可能的应用包括高分辨率相机
(
例如
4k
和
8k
相机
)、
传感器技术
、
车载计算机
、
高分辨率屏幕
、
高分辨率仪表盘
、3d
导航设备和移动设备
。
53.根据本发明的插接式连接器适用于总体电气工程总体内的任何应用,并且不限于在车辆技术中使用
。
54.在本发明的有利发展中,可以提供的是,这些接触元件中的至少一个被形成为内导体接触元件
。
具体地,本发明有利于提供用于保护内导体接触元件的保护装置
。
55.如果该保护装置具有内导体接触元件,电气插接式连接器还可以任选地具有外导体接触元件,即被形成为屏蔽电气插接式连接器
。
然而,该电气插接式连接器也可以仅具有一个或多个内导体接触元件
。
56.在本发明的发展中,可以提供的是,这些接触元件中的至少一个被形成为外导体接触元件
。
57.如果电气插接式连接器具有外导体接触元件,则该保护装置还优选地具有一个或多个内导体接触元件
。
然后,一个或多个或所有的内导体接触元件可以分别被外导体接触元件包围
。
58.可以提供的是,该保护装置具有用于至少一个外导体接触元件的保护盖以及用于插接式连接器的一个或多个内导体接触元件的至少一个另外的保护盖
。
59.根据本发明的发展,可以提供的是,该接触元件具有至少一个弹簧片
。
60.优选地,该接触元件
(
例如内导体接触元件或外导体接触元件
)
被形成为由至少两个弹簧片形成的弹簧架
。
61.然而,其他类型的接触元件也可能非常适合用于本发明
。
然而,具体地,本发明适合与具有一个或多个弹簧片的接触元件一起使用,因为如果配合接触元件被不正确地插接,这种弹簧片有时可能暴露于被损坏的风险
。
因此,具体地,根据本发明的保护装置有利地适合于机械保护这种接触元件
。
62.轴向位置待通过测量来检测的端面可以具体地由接触元件的弹簧片的前自由端形成
。
63.在本发明的有利发展中,可以提供的是,该保护盖对于每个接触元件恰好具有一个接入口
。
64.具体地,可以提供的是,该插接式连接器具有用于所有内导体接触元件的保护盖,在该保护盖中为每个内导体接触元件均提供了用于穿过对应的配合接触元件的接入口
。
65.优选地,该接入口是相对于该对应的接触元件同轴布置的
。
66.根据本发明的发展,还可以提供的是,该保护盖对于每个接触元件具有比该接触元件所具有的弹簧片多的至少一个测量接入点
。
67.具体地,可以提供的是,多个测量接入点被布置成多个组,每个组中被分配给这些接触元件中的一个或这些接入口中的一个
。
68.具体地,如果该接触元件具有多个弹簧片,则可能发生的是该接触元件具有随机取向,其中存在于这些弹簧片之间的间隙被直接定位在测量接入点的后面
。
然后通过这个特定的测量接入点不容易检测该接触元件的端面的轴向位置
。
其结果是,该接触元件将首先必须被扭绞
。
为了试图避免这种致动,可以提供多个测量接入点
。
如果测量接入点的数量大于弹簧片的数量,则至少在每种情况下均可能通过这些测量接入点中的一个来检测轴向位置
。
69.此外,当使用多个测量接入点时,还可以发生冗余测量,以便提高准确度
(
例如,通过对单独的值求平均
)
或者如果需要检测接触元件的倾斜角度
。
70.接触元件的取向也可能是可检测的
。
例如,如果不可能通过测量接入点中的一个或多个来检测位置,则可以推断在该测量接入点后面的弹簧片中存在间隙
。
然后,如果必要的话,可以使用该信息来确定接触元件的当前取向
。
71.在本发明的有利的发展中,可以提供的是,至少一个测量接入点被形成且被布置在该保护盖上,使得该接触元件的端面的至少一个测量部分对于沿平行于该接触元件的纵向轴线的插接方向通过该测量接入点的触觉传感器而言是可触及的
。
至少一个测量接入点可被布置成与测量部分成直线
。
72.然而,用于触觉传感器的倾斜或角接入点的可能性也是可能的
。
重要的是,测量接入点使触觉传感器以适合于测量的方式接近适合于测量的接触元件的端面或端面的测量部分
。
73.在本发明的有利发展中,可以提供的是,该测量部分是该端面的一部分,该部分相对于该接触元件的纵向轴线正交对准
。
74.具体地,在端面上相对于接触元件的纵向轴线正交对准的测量部分可以是有利的,以便允许轴向位置的最精确且无误差的检测
。
75.本发明还涉及一种插接式连接器,该插接式连接器具有根据以上和以下实施例的插接式连接器
、
以及具有至少一个配合接触元件的对应的配合插接式连接器
。
76.此外,本发明涉及一种用于组装电气插接式连接器的测量方法,该电气插接式连接器用于机械地保护至少一个接触元件,该电气插接式连接器具有保护装置,该保护装置具有保护盖,该保护盖用于覆盖该接触元件的端面
(
在一些区域中,几乎完全地或完全地覆盖
)
,该保护盖具有接入口,该接入口用于穿过电气配合插接式连接器的配合接触元件,以便将该配合接触元件电气地且机械地连接至该接触元件
。
所提供的是,该接触元件的端面的轴向位置是通过经由测量接入点进行测量来检测的,该测量接入点是除该保护装置中的接入口之外被布置的,通过该接触元件的端面与测量探针的测量尖端接触
。
77.以有利的方式,一种测量方法,通过该测量方法即使在科希里保护
(koshiri protection)
的情况下也可以通过从前方测量来检测接触元件的端面的轴向位置,例如以确定连接尺寸
。
78.测量可以优选地在已经组装接触元件之后进行,具体地在接触元件已经组装在接触元件载体
、
插接式连接器壳体和
/
或外导体接触元件内之后
。
79.在本发明的发展中,可以提供的是,检测该接触元件的端面相对于该插接式连接器的接触元件载体或该插接式连接器的插接式连接器壳体的相邻的端面端的轴向位置,以便确定该插接式连接器内的接触元件的连接尺寸
。
80.具体地,所谓的连接尺寸有利地适于确保接触元件在待预组装或组装的插接式连接器内的轴向位置
。
然而,原则上,接触元件的端面的轴向位置还可以相对于其他插接式连接器部件
(
例如相对于支撑套管或一些其他插接式连接器部件
)
来检测
。
还可提供相对于对应的测量装置的绝对坐标系的轴向位置的确定
。
81.在本发明的有利发展中,可以提供的是,检测该接触元件的端面的轴向位置以便确定该接触元件在该插接式连接器内的旋转取向
。
82.具体地,可以确定该接触元件的弹簧片之间的轴向槽的位置以便推断该接触元件作为整体的旋转取向
。
83.根据本发明的发展,还可以提供的是,检测该接触元件的端面的轴向位置以便确定该接触元件相对于该插接式连接器的纵向轴线的倾斜角度
。
因此,能够以有利的方式确定接触元件的同轴度
。
84.例如,三个或更多个测量接入点的形成允许进行三点或多点测量,以便确定接触元件载体内的接触元件的未对准
。
85.如果相应检测的长度或位置不同,则可以具体地通过多个测量接入点顺序地或同时地检测轴向位置来确定接触元件的倾斜角度
。
86.根据本发明的发展,可以提供的是,该接触元件的端面的轴向位置是通过该保护盖的多个测量接入点顺序地或同时地确定的
。
87.这两种可能性中的每种均可以提供相应的优点
。
因此,顺序检测可保持相应测量装置的低成本,因为仅单个传感器装置可足以检测接触元件的轴向位置
。
然而,由于顺序测量,测量时间可能增加,并因此大规模生产过程中的生产量可能降低
。
另一方面,同时检测可以以增加测量装置的复杂性为代价来减少测量时间
。
88.本发明还涉及一种用于组装电气插接式连接器的组装方法,为了机械地保护至少一个接触元件,该电气插接式连接器具有保护装置,该保护装置具有用于覆盖该接触元件的端面的保护盖,该保护盖具有用于穿过电气配合插接式连接器的配合接触元件以便将该配合接触元件电气地且机械地连接至该接触元件的接入口
。
89.在该组装方法中,可以提供的是,借助于以上和以下描述的测量方法来检测该接触元件的端面的轴向位置
。
90.在该组装方法中,还可以提供的是,取决于所确定的该接触元件的端面的轴向位置,该接触元件的位置
、
取向和
/
或倾斜角度是按照需要来适配的
。
91.该适配可以在开环和
/
或闭环控制的过程中进行
。
例如,该接触元件的端面的轴向位置可以在该接触元件的定位过程中连续地被确定
。
然而,该接触元件的端面的轴向位置的检测可以仅在递送之后出于控制或文件目的而进行,例如,触发一次自动校正
、
建议技术人员手动校正该轴向位置或者从进一步处理中排除对应的插入式连接器
。
92.本发明还涉及一种用于电气插接式连接器的组装的测量装置,该电气插接式连接器用于机械地保护至少一个接触元件,该电气插接式连接器具有保护装置,该保护装置具有保护盖,该保护盖用于覆盖该接触元件的端面
(
在一些区域中,几乎完全地或完全地覆盖
)
,该保护盖具有用于穿过电气插接式连接器的配合接触元件以便将该配合接触元件电气地且机械地连接至该接触元件的接入口
。
该测量装置具有传感器装置,该传感器装置用于通过除该保护装置中的接入口之外布置的测量接入点来检测该接触元件的端面的轴向位置
。
93.原则上,可以提供任何传感器装置
。
传感器组件可例如具有光学传感器
、
电容式传感器或电感式传感器
。
例如,可以提供激光距离测量
、
超声波测量和
/
或毫米波测量
。
94.所提供的是,该传感器装置具有至少一个触觉传感器
。
95.该触觉传感器具有测量探针,该测量探针具有测量尖端
。
探针的测量尖端可以穿过测量接入点,以便接触接触元件的端面以用于检测其轴向位置
。
96.根据本发明的发展,可以提供的是,测量接入点的截面对应于或至少基本上对应于测量尖端的截面或测量探针的截面
。
97.优选地,测量接入点的截面或测量接入点的侧向范围的尺寸被确定成使得测量尖端的平滑通路是可能的
。
98.如果测量接入点的截面对应于或至少基本上对应于测量尖端的截面,则测量接入点可以为测量尖端提供有利的引导,并且可选地还允许测量尖端相对于接触元件的端面的正交对准
。
99.该测量装置还可以具有控制装置,该控制装置评估通过该传感器装置获取的数据并且如果必要的话可以激活致动器装置
。
100.该控制装置可形成为微处理器
。
代替微处理器,可以提供任何其他装置来实施该控制装置,例如印刷电路板上的离散电气部件的一个或多个装置
、
可编程逻辑控制器
(plc)、
专用集成电路
(asic)
或一些其他可编程电路,例如还有现场可编程门阵列
(fpga)、
可编程逻辑装置
(pla)
和
/
或可商购的计算机
。
101.具体地,该控制装置可以适合于执行用于组装该电气插接式连接器的测量方法
。
具体地,可以提供的是,在该控制装置上执行计算机程序,该计算机程序包括多个控制命令,这些控制命令在执行该程序时使该控制装置执行该测量方法
。
102.本发明还涉及一种用于电气插接式连接器的组装的装置,该装置具有根据以上和以下实施例的测量装置,以及一种用于对插接式连接器的接触元件进行轴向定位的致动器装置
。
103.该致动器装置可以具有一个或多个夹持器单元,这些夹持器单元能够固定该接触元件以用于轴向运输
。
104.优选地,该致动器装置被电气连接至该传感器装置,以用于检测该接触元件的端面的轴向位置,以便在需要时适配该接触元件的轴向位置
。
105.已经结合本发明主题之一描述的特征,具体地是以根据本发明的保护装置
、
插接式连接器
、
插接式连接器
、
测量方法
、
测量装置
、
组装方法以及装置的形式,还可以有利地实现本发明的其他主题
。
类似地,已经结合本发明主题之一提及的优点还可以被理解为与本发明的其他主题相关
。
106.此外,应当注意的是,诸如“包括”、“具有
(having)”或“具有
(with)”的表达不排除任何其他特征或步骤
。
此外,表示单个数量的步骤或特征的诸如“一个”、“一种”或“所述”的表达方式不排除多个特征或步骤,反之亦然
。
107.然而,在本发明的整体性实施例中,还可以提供的是,由术语“包括”、“具有
(having)”或“具有
(with)”引入本发明的特征构成详尽列表
。
因此,在本发明的背景下,一个或多个特征列表可以被认为是独立的,例如分别针对每个权利要求
。
本发明可以例如排他地由权利要求1中指定的特征组成
。
108.应当提及的是,诸如“第一”或“第二”等的序数词主要是用于能够在相应的装置或方法特征之间实现区分的目的,并且不一定旨在指示特征相互需要或相互关联
。
109.还应当强调的是,在本文中描述的值和参数包括在各自提及的值或参数中的
±
10
%或更小
、
优选地
±5%或更小
、
进一步优选地
±1%或更小
、
并且最特别优选地
±
0.1
%或更小的偏差或波动,其条件是当在实践中实施本发明时不排除这些偏差
。
通过起始值和
结束值的范围说明还包括分别由提及的范围包括的所有那些值和分数,具体为起始值和结束值以及相应的平均值
。
110.下面将参考附图更详细地描述本发明的示例性实施例
。
111.这些图各自示出了多个优选的示例性实施例,其中本发明的多个单独的特征被彼此组合地展示
。
一个示例性实施例的特征也可以与同一示例性实施例的其他特征隔离地实现,并且相应地,可以由本领域技术人员容易地与其他示例性实施例的特征组合以形成进一步的适宜组合和子组合
。
112.在图中,功能相同的元件设置有相同的附图标记
。
113.在附图中,示意性地:
114.图1以透视图示出了根据本发明的插接式连接器,该插接式连接器具有用于机械地保护该插接式连接器的内导体接触元件的保护装置;
115.图2示出了穿过图1的插接式连接器的接触元件载体的透视截面图;
116.图3示出了图1的插接式连接器的保护装置的前视图;
117.图4以对应于图3的截面线
iv
的截面图示出了根据本发明的测量装置,该测量装置处于检测结合在图1的插接式连接器的接触元件载体中的接触元件的端面的轴向位置的过程中;
118.图5示出了根据本发明的用于检测接触元件的倾斜角度的另一测量装置;
119.图6示出了根据第二示例性实施例的保护装置的前视图;
120.图7示出了根据第三示例性实施例的保护装置的前视图;
121.图8示出了根据第四示例性实施例的保护装置的前视图;
122.图9示出了根据第五示例性实施例的保护装置的前视图;
123.图
10
示出了根据第六示例性实施例的保护装置的前视图;
124.图
11
示出了根据第七示例性实施例的保护装置的前视图;以及
125.图
12
示出了根据本发明的测量方法
。
126.图1以透视图示出了根据本发明的电气插接式连接器
1。
该插接式连接器
1(
应当被理解为仅通过示例的方式给出
)
被形成为线缆插接式连接器
。
然而,原则上,本发明还可有利地适用于与适配器插接式连接器
、pcb
插接式连接器或其他插接式连接器一起使用
。
127.插接式连接器1具有电绝缘的插接式连接器壳体2,该插接式连接器壳体具有前端3,该前端被提供用于接触对应的配合插接式连接器
(
未示出
)。
该配合插接头可以沿插接方向s插入插接头1中
。
插接式连接器1或插接式连接器壳体2可以按常规方式具有锁定元件
、
用于机械编码的元件等,然而在这里不再更详细地讨论
。
128.作为示例,所示出的电气插接式连接器1具有三个接触元件
4、5
:一个外导体接触元件4以及被外导体接触元件4包裹的两个内导体接触元件
5(
具体还参见图2至图
5)。
然而,本发明不应当被理解为局限于此;原则上,还可以提供一种未屏蔽的插接式连接器
(
即,不具有外导体接触元件4的插接式连接器
)。
原则上,还可以存在任何数量的内导体接触元件
5。
129.外导体接触元件4被形成为弹簧架,该弹簧架包括多个单独的弹簧片6并且被布置成以环形方式围绕电绝缘接触元件载体7延伸
。
这些内导体接触元件5被结合在接触元件载体7中,并且在示例性实施例中还具有多个弹簧片6以用于形成弹簧架
。
作为示例,这些内导
体接触元件5中的每个均具有恰好两个弹簧片
6(
参见例如图
3)。
130.为了更好地表示,接触元件载体7在图2中单独示出,图2为穿过内导体接触元件5之一的透视截面图
。
图3示出了接触元件载体7的简化前视图
。
131.电气插接式连接器1具有用于机械地保护这些内导体接触元件5的保护装置
8。
保护装置8主要由保护盖9形成,该保护盖与该接触元件载体7形成为一体或形成一件式,以覆盖内导体接触元件5的端面
10(
具体参见下图4或图
5)。
保护装置8的保护盖9优选地由非导电材料形成,并且在插接方向上被布置在内导体接触元件5的前方,即在内导体接触元件5的连接器侧区域的前方
)。
作为示例,所示出的保护装置8是以板形的方式形成的
。
132.在这一点上应当提及的是,可替代地或额外地,可以提供用于该外导体接触元件4的保护装置8或保护盖9,但是为了简化而在这些示例性实施例中未示出
。
133.保护盖9针对每个内导体接触元件5具有接入口
11
,该接入口用于穿过该配合插接式连接器的配合接触元件,以便将该配合接触元件电气地且机械地连接至内导体接触元件
5。
接入口
11
相对于对应的内导体接触元件5同轴布置
。
接入口
11
具有相应适合的直径以覆盖内导体接触元件5的端面
10
,但仍允许插接配合接触元件的事实意味着倾斜或以其他方式不正确地插接配合接触元件不会导致对内导体接触元件5的损坏
。
134.在这一点上应当提及的是,这里示出的保护装置8应当仅被理解为是作为示例给出的
。
具体地,保护盖9不必与接触元件载体7形成为一体或一件式
。
保护盖9还可以例如由插接式连接器壳体2形成,或者在单独的情况下也由外导体接触元件4形成
。
135.具体地,在插接式连接器1的组装中,可能有必要通过测量来检测接触元件
4、5
的端面
10
的轴向位置
pa,例如以确定所谓的连接尺寸a,即接触元件
4、5
与围绕该接触元件的插接式连接器部件的前端的前部距离,即例如接触元件载体
7(
参见图
4)、
外导体接触元件4或插接式连接器壳体
2。
136.由于保护盖9覆盖内导体接触元件5的端面
10
,因此建议在保护盖9中除了接入口
11
之外还设置至少一个测量接入点
12
,通过该至少一个测量接入点,内导体接触元件5的端面
10
的轴向位置
pa最终能够通过测量来检测
。
原则上,可以为此目的提供每个接触元件
4、5
或每个接入口
11
的任何数量的测量接入点
12
,例如提供恰好一个测量接入点
12
,而优选地提供两个测量接入点
12、
三个测量接入点
12、
四个测量接入点
12
或甚至更多个测量接入点
12。
137.为了确保,在内导体接触元件5在接触元件载体7内的随机取向的情况下,弹簧片6之间的轴向槽不直接定位在测量接入点
12
的后面,并因此使得不可能通过测量来检测端面
10
,可具体提供的是,与内导体接触元件5具有弹簧片6相比,保护盖9具有多个测量接入点
12
,每个内导体接触元件5比该内导体接触元件5具有的弹簧片6多
。
以这种方式,可以确保始终至少通过这些测量接入点
12
之一来提供检测接触元件
4、5
的端面
10
的可能性
。
138.如图3所示,测量接入点
12
可沿接入口
11
的圆周分布,具体为彼此均匀地间隔开
。
优选地,还提供的是,测量接入点
12
进入接入口
11
,即在保护盖9中与接入口
11
形成共用开口
。
测量接入点
12
可以形成为槽
、
凹槽或孔
。
139.图6至图
11
作为示例示出了各种其他保护盖9,在本发明的意义上具有不同的测量接入点
12。
具体地,这里应当清楚的是,原则上,可以有任何数目的测量接入点
12。
而且,不一定需要沿接入口
11
的圆周的均匀间距
(
参见例如图
7、
图8和图
11)。
140.在图9和图
10
中,旨在示出测量接入点
12
也不需要进入接入口
11。
因此,测量接入点
12
原则上也可以距接入口
11
一定距离
。
图3和图6至
11
还作为示例示出了测量接入点
12
的不同几何配置
。
141.为了对例如测量探针
13
和
/
或配合接触接触元件提供插接辅助,可以可选地提供,接入口
11
和
/
或至少一个测量接入点
12
具有漏斗形捕获区域
14(
参见例如图
2)。
142.图4作为示例示出了用于电气插接式连接器1的组装的测量装置
15。
接触元件载体7或保护装置8以侧向截面图示出
。
143.测量装置
15
具有传感器装置
16
,用于通过测量接入点
12
检测接触元件
4、5
的端面
10
的轴向位置
pa。
传感器装置
16(
应当被理解为仅作为示例给出
)
包括触觉传感器,在示例性实施例中包括具有测量尖端的测量探针
13
,该测量探针穿过测量接入点
12
以机械地接触内导体接触元件5的端面
10
,以用于检测其轴向位置
pa。
测量探针
13
或测量尖端的馈送可以通过测量接入点
12
平行于内导体接触元件5的纵向轴线
l
而进行,以便接触端面
10
的相应测量部分
。
该测量部分优选地是端面
10
的一部分,该部分相对于接触元件
4、5
的纵向轴线
l
正交对准
。
以这种方式,即使在传感器装置
16
径向位移的情况下,仍然可以进行准确的测量
。
144.如果测量接入点
12
的截面对应于或至少基本上对应于测量尖端或测量探针
13
的截面,也可能是有利的,因为这样可以为测量接入点
13
或用于测量尖端提供合适的引导件
。
145.如果内导体接触元件5的端面
10
的轴向位置
pa要在对应的测量方法中相对于接触元件载体
7、
插接式连接器壳体2或外导体接触元件4的相邻端面端部来检测,为了确定插接式连接器1内的内导体接触元件5的连接尺寸a,通过单个测量接入点
12
的单个测量原则上是足够的,只要弹簧片6之间的轴向间隙不会恰好布置在该测量接入点
12
的后面
。
在这种情况下,具有单个测量探针
13(
或一些其他传感器
)
的传感器装置
16
因此可能是足够的
。
如果测量不成功,则可以通过另一测量接入点
12
执行重新的测量
。
146.然而,当使用多个测量接入点
12
时,内导体接触元件5的倾斜角度
α
可能相对于插接式连接器1的纵向轴线被确定,如图5所示
。
在图5中,作为示例示出了具有三个触觉传感器或具有三个测量探针
13
以便允许通过这三个测量接入点
12
进行同时测量的传感器装置
16。
然而,原则上,还可以通过根据图4的传感器装置
16
的顺序检测来获得倾斜角度
α
。
147.在这一点上,应当提及的是,通过顺序或同时测量,还可以确定内导体接触元件5在接触元件载体7内的旋转取向,因为弹簧片6之间的轴向槽的位置可能是可检测的
。
148.测量装置
15
可以可选地具有一个或多个致动器装置,以相对于彼此定位接触元件
4、5
或接触元件
4、5
或插接式连接器1的其他插接式连接器部件
。
然而,致动器装置未在图中示出
。
149.作为示例,图
12
中指示了用于电气插接式连接器1的组装的测量方法
。
该测量方法至少包括主方法步骤
v1
,根据该主方法步骤
v1
,接触元件
4、5
的端面
10
的轴向位置
pa通过穿过除接入口
11
之外被布置在保护装置8中的测量接入点
12
的测量来检测
。
任选地,在之前的方法步骤
v0
中,接触元件
4、5
可以被定位在接触元件载体7内
。
再次任选地,一旦已经检测到接触元件
4、5
的端面
10
的轴向位置
pa,就可以在随后的方法步骤
v2
中提供对轴向位置
pa的校正
、
对插接式连接器1的拒绝
、
对技术人员的指示或文档
。
150.在根据本发明的方法中,还可以提供另外的方法步骤
。
基于图
12
所描述的流程图应当被理解为仅作为示例给出
。