帶有編碼器的插塞連接裝置和用於將編碼器安裝在插塞連接裝置上的方法
2023-04-24 16:46:46
專利名稱：帶有編碼器的插塞連接裝置和用於將編碼器安裝在插塞連接裝置上的方法
技術領域：
本發明涉及一種按照權利要求1前序部分所述的插塞連接裝置和 一種用於將編碼器安裝在插塞連接裝置上的方法。
背景技術：
插塞連接裝置具有一第一插塞連接件和一第二插塞連接件。分別 來說，其中一個插塞連接件是插頭件、 一個插塞連接件是插座件。
US 3， 491, 330披露了一種這樣的插塞連接裝置。編碼器的安裝 和調整是較為麻煩的。
發明內容
本發明的目的是，給這種插塞連接裝置補充配備一種可以特別簡 單地安裝和可以很好地操作的編碼器，該編碼器是較為緊湊地構造的。 此外還要提供一種簡單的方法，用於對插塞連接進行編碼。
本發明通過權利要求1和權利要求19的主題實現上述目的。
在各從屬權利要求中說明了本發明的有利設計。
按照權利要求1的特徵，編碼元件作為可預裝的單元能被預裝在 相應的至少一個插塞連接件上，相應的另一插塞連接件構造為，使得 預裝成編碼器的兩個編碼元件中的一個在兩插塞連接件第一次純軸向 插接到一起時固定於所述另 一插塞連接件內/所述另 一插塞連接件上， 從而該編碼元件在首次插接起來的插塞連接件只通過軸向拉拔而第一 次脫開以後仍保留在該另一插塞連接件上，其中，用於從所述另一插 塞連接件上脫開編碼元件的力大於為使兩編碼元件彼此分離所需要的 力。在這裡，所說"軸向，，應被理解為一種直線式的插接及分離，而 不必使插塞連接件垂直於插塞和拉拔方向移動。
這種插塞連接器在編碼的安裝和操作方面來說是特別有利的。特 別是編碼器的安裝非常簡單。並且編碼器構造得很緊湊，其中，不同 的編碼不是通過許多不同的編碼元件予以實現，而是通過其旋轉實現 的。
這相對於EP 1 119 229A1來說也特別提供了一個優點。由EP 1 119 229A1已知， 一個編碼器以兩個元件在電子裝置殼體上作為預裝 的單元固定在電子裝置殼體上，其中，在電子裝置殼體安裝在一個端 子形式的基座上以後， 一個編碼元件保留在電子裝置殼體上而另一個 則保留在基座上。但該方案並不適用於那種帶有優選可旋轉的編碼元 件的插塞連接裝置，因為，電子裝置殼體和端子排這兩個部件在插接 到一起時需要不僅沿插塞方向而且還沿與之垂直的方向運動，該方式 在上述那種插塞連接器中通常是無法實現的。按照本發明則解決了這 個問題，因為在此只通過軸向的插塞和拉拔便可實現編碼器的安裝而 不需垂直於插塞方向的附加的運動。
該插塞連接裝置可設計用於電導線和/或光導線和/或流體管線的 連接。
在此，示例性地在插頭件和插座件上對編碼元件的設置進行說明 或者提出權利要求，而該設置原則上也是可以轉變的，也就是說，在 以下的附圖中在插頭件上所設的編碼元件，在相應地改變殼體構造時， 也有可能被設置在插座件上，反之亦然。就這方面而言，以下的附圖 描述不應被理解為是限制性的。所使用的術語也是如此，如"上"、"下"、 "右"、"左"等，它們可能只是針對相應的視圖，而不應被理解為是 限制性的。
以下藉助實施例參照附圖更詳細地描述本發明。其中 圖la、 b 第一插塞連接裝置的插頭件的不同的透視6圖2 第一插塞連接裝置的插座件的透視圖3a-d 編碼器的第一編碼元件的不同的視圖4a-f 第一編碼器的第二編碼元件的不同的視圖5a-c 圖3和4的編碼元件，在插接起來的狀態；
圖6a、 b 圖1的插頭件，包括分別兩個在其上設置的編碼器；
圖6c圖1的插頭件，包括一個在其上設置的編碼器和一個在安
裝之前的編碼器；
圖7a-c 插頭件和插座件連同第一編碼器的第一次插接和脫開； 圖8a-d 圖1的插頭件連同在其上設置的編碼元件的不同的其他
視圖9a-c 圖2的插座件連同在其上設置的編碼元件的不同的其他 視圖10 第二插塞連接裝置的插頭件的透視圖11第二插塞連接裝置的插座件的透視圖12a-d 第二編碼器的第一編碼元件的不同的視圖13a-d 第二編碼器的第二編碼元件的不同的視圖14a-b 圖3和4的編碼元件，在未插接狀態和插接狀態；
圖15a、 b 圖11的插座件，包括分別兩個在其上設置的編碼器；
圖15c圖11的插座件，包括一個在其上設置的編碼器和一個在
安裝之前的編碼器；
圖16a-c插頭件和插座件連同按圖14的型式的編碼器的第一次
插接和脫開；
圖17a-d 圖IO的插頭件連同在其上設置的編碼元件的不同的其 他視圖18a-d 圖11的插座件連同一個在其上設置的編碼元件的不同 的其他視圖。
具體實施例方式
插塞連接裝置具有一個第一插塞連接件和一個對應的第二插塞連
7接件。它們可以設計為用於安裝在殼體上或敞露的線路/電纜上。
圖1示出作為第一插塞連接件的一個插頭件1，它具有一殼體2， 在其上/其內設置插頭觸點3，這些插頭觸點在這裡構成為銷。殼體還 具有用於待連接的導體的遠端開口 27。該插頭件也可稱為銷針式插接 件。
圖2示出作為第二插塞連接件的一個插座件4，它具有一殼體5， 在其上/其內設置插座觸點6(圖中是看不見的)。能看到的是容納著各 插座觸點的凸緣28。在殼體上還同樣可以設置用於待連接的導體的開 口 (圖中是看不見的)。
殼體2、 5和各電觸點(插頭觸點3和插座觸點6 )在其插接起來 的側面上分別設計一所謂插接面，並且相應地成形，使得各電觸點3、 6和殼體2、 5可以插接到一起，以便將電觸點3、 6導電地相互連接 (見圖7和16)。
在這裡，插頭件1和插座件4分別示例性地具有兩個電觸點。但 本發明並非局限於此，而是也可以在具有僅僅一個或者多於兩個的對 應觸點的插塞連接件中使用。
為了實現機械的編碼功能，各插塞連接件的殼體2、 5在這裡構造 為，使得在它們上可以設置和固定至少是各自至少 一個以機械方式通 過其可區分的造型而起作用的編碼元件7、 8(見圖3和4),其中，各 編碼元件具有一種相互對應的、允許插接到一起的形狀，從而，它們 可被插接起來而成為一個帶有兩個編碼元件7、 8的編碼器9 (圖5)。
在插塞連接件1上也可以設置比僅僅一個編碼元件更多的編碼元 件7，如果其相應地具有多個用於設置編碼元件7的輪廓的話。特別 可設想，插塞連接件1上的每一電觸點也各自設一個編碼元件7。類 似地，插座件也是如此。
相應地，所示型式的插頭件和插座件(其分別具有兩個電觸點3、 6)各設置有兩個編碼元件7、 8，從而在它們上構成了各兩個編碼器 9a、 9b (見例如圖6和7)。
相應地，插頭件的殼體2這裡在特別明顯的視圖中在一殼體突出部10中除各插頭觸點3外還分別具有一容納輪廓11，用以容納編碼 元件7a、 b (圖1)。
這些容納輪廓ll設計為，使其從插接面觀察首先具有一個圓柱形 的容納部分12,緊接此後具有一個非旋轉對稱的、優選多角形的容納 部分13,該多角形的容納部分在這裡示例性地有一種近似方形的幾何 形狀，側邊及角部區域略微偏斜。
可插入這些容納輪廓11中的編碼元件7 (見圖3)具有一突緣狀/ 法蘭狀的頭部，在該頭部上在這裡示例性地成形兩個彈簧腿15、 16， 它們在其遠離頭部的一端分別具有在這裡徑向向外凸起的突出部17、 18，該突出部優選構造成向末端那邊傾斜。
彈簧腿15、 16及突出部17、 18成形和設計為，使得可以將其在 徑向稍微相互壓縮，從而其可插進圖1的圓柱形的容納部分ll中。在 繼續往容納輪廓11中插入時，突出部17、 18最後便卡入方形的容納 部分13中，此時彈簧腿15、 16又徑向彼此離開，從而突出部17、 18 便倒鉤式地固定於容納部分13中。頭部14支承在殼體2上。由此各 編碼元件不會丟失地被固定於容納輪廓11中(圖8)。各突出部理論 上也可以向內延伸並在那裡嵌入輪廓中，如果容納部11以別的方式構 造的話(在這裡未示出)。
頭部14 (見圖3和8 )設有一非旋轉對稱的編碼輪廓19，它優選 構造為，使其必要時也可以藉助工具轉動一下。
因此，編碼輪廓19可以例如設計為非對稱的內多角形式。在這裡， 編碼輪廓構成為箭頭形的槽口。編碼元件7可以在容納輪廓11中繞其 縱軸線旋轉，其中，容納部分13在這裡成形為，使得突出部17、 18 可以確定地卡鎖在容納部分13的四個角的相應的兩個角中。
藉此可以在四個不同的(在外觀上藉助箭頭形輪廓可清楚地彼此 區別的)位置調整編碼元件7。
上述的位置數目是有利的，但並非強制性的。也可以在容納輪廓 13中設計兩個、三個或更多個卡鎖區域。同樣，彈簧腿15、 16和突 出部17、 18的上述數目是有利的，但並非強制性的。
9圖4的對應編碼元件8同樣具有一頭部20,它設計為用來設置在 插座件的殼體5的一殼體突出部/殼體部分21上。
頭部20構造成板狀的並且在其一側具有安裝輪廓，或者在這裡為 插塞輪廓22，在此為銷，所述銷在這裡示例性在其面向殼體突出部21 的那側設置於優選成多角形特別成方形成形的頭部20的相互對置的 角部中(圖7)。
在頭部20的遠離插塞輪廓22的那側，構造一編碼輪廓23,其具 有一種對應於編碼輪廓19的形狀。
因此，在這裡，編碼輪廓23構造成橫截面為箭頭形的銷，該銷成 形為，使得它能優選輕微夾緊地插入到第一編碼元件的容納輪廓19 中。為此，在銷23上可設置一個或多個筋條29。
在首次安裝編碼器9時，插頭件和插座件l、 4上兩編碼輪廓19、 23的取向必須相符合。
為了確保從前面編碼元件7、 8分別在插頭件和插座件1、 4上能 以準確的取向簡單地安裝，在這裡，每一編碼器9的兩編碼元件7、 8 構造為，使它們可以共同預裝在兩插塞連接件中的一個上。
這種情況在圖6和15中示出。
為了實現安裝，兩編碼元件7、 8優選在製造時便已插接起來而成 為一個預裝的編碼器9 (圖5)。在該位置，編碼輪廓19、 23相互嵌接 並且頭部14、 20優選相互對置。
在第二編碼元件8在第一編碼元件7上的該預裝的位置，可以將 圖5的預裝的編碼器9預裝在插塞連接件上(圖6c )，圖6中即在插 頭件1上，即，將編碼器9用編碼元件7在插頭件1前面插入容納輪 廓11中。
為了便於定向，規定在第二編碼元件8的頭部20的遠離編碼輪 廓的那側上(圖4)構造一操作輪廓，它在這裡構成為槽口，再就是 具有箭頭形的形狀，其中，該箭頭輪廓的取向對應於編碼輪廓的取向。 在該操作輪廓上，可以將編碼器9在插頭件1上在預裝的位置轉動。
在預裝狀態下，插塞輪廓22從頭部20凸出。插頭件設有一對應
10的安裝輪廓，在這裡是設有多個孔眼(例如盲孔或盲眼)25,其設計 和設置為，使得編碼器在可能的(這裡為四個)編碼位置之一中任意 取向時分別將各銷形鎖合和/或力鎖合地嵌入各孔眼25中。在這裡， 有四個孔眼25設置在一個假想的正方形的各角上，從而，對於編碼元 件7在插頭件上的四個取向中的每一個取向，在插座件上都存在一種 對應的安裝排列構型設置，在這裡為孔眼排列構型設置。這是特別有 利的並且在結構設計上是簡單的。這些孔眼25在這裡設置在一個正方 形的突出部26上，但這不是強制性的。突出部26為編碼元件8的頭 部20提供一支承面(見圖2)。
頭部20也可以嵌入殼體5中的一個相應成形的、優選非旋轉對稱 的容納部特別是卡鎖輪廓中(在這裡未設置，但類似地實現於圖10 至17的實施例中)。
為了隨著編碼器9的安裝而完成編碼或首次編碼，還需要的只是， 將相應的插塞連接件(在圖7中為插座件4)安裝在第一插塞連接件1 上(在圖7中為插頭件1)。同時，第二編碼元件8被固定(例如卡鎖) 在第二插塞連接件(在圖7中為插座件4)的殼體5上，從而它在兩 插塞連接件l、 4彼此分離時仍保留在第二插塞連接件上(在圖7c中 是保留在插座件4上)。
因此，用於從第二插塞連接件4上脫開編碼元件8的力必須要大 於將兩編碼元件7、 8彼此分離所需要的力。
這樣可以簡單而快速地實施編碼過程。
利用圖7的兩個編碼器9a、 9b，在狹窄的空間上就能實現十六種 不同的編碼。對於例如三頭或四頭的銷針式插接件，可以在狹窄的空 間上以簡單的方式提高編碼的數目，而這不必使編碼系統本身複雜化。
圖10至17示出了一種變型的方案，其中，將編碼器109及編碼 元件107、 108分別作為預裝的單元預裝在插座件104上，並且其中插 頭件101構造為，使得它在與插座件第一次插接的過程中，由插座件 104接納"它的"編碼元件108。在其他方面，插頭件和插座件具有圖 1至10的實施例的功能和元件。
ii在這裡，在插座件104上(圖11)設置了一容納輪廓111，在其 中可插入一預裝的編碼器109。
編碼器109插入到該容納輪廓111中，在此， 一個在功能上類似 於編碼元件107的編碼元件107可插入到具有容納部分112和113的 容納輪廓111中，並且可被鎖定在不同的位置。
容納輪廓111在軸向(圖11中方向x)長於圖1至10中所示的 情形，從而彈簧腿115、 116及突出部117、 118的形狀不同於圖1至 IO中所示的情形。它們是較短的，因為，它們成形在一個部分空心的、 連接於頭部114的圓柱形部分130上。
編碼元件108在功能上類似於圖1至10的編碼元件8，但是在與 編碼元件107 —起共同預裝在插座件104上以後，由插頭件101在其 與插座件104第一次插接時被"接納"。
其中，在這裡成階梯形的頭部120 (這裡沒有銷22)至少部分地 被裝入一個在殼體102中相應成形的、優選非旋轉對稱的容納部特別 是卡鎖輪廓125中，因而自身用作為插塞輪廓122。頭部可被鎖定於 卡鎖輪廓125中的四個位置。
12附圖標記清單
1插頭件24操作輪廓
2殼體25箭頭形頭部
3插頭觸點26突出部
4插座件27開口
5殼體28凸緣
6觸點29筋條
7、8編碼元件101插頭件
9a、9b編碼器104插座件
10殼體突出部107、108編碼元件
11容納輪廓109編碼器
12、13容納部分111容納輪廓
14頭部112、113容納部分
15、16彈簧腿114頭部
17、18突出部115、116彈簧腿
19編碼輪廓117、118突出部
20頭部122插塞輪廓
21殼體突出部125卡鎖輪廓
22插塞輪廓130圓柱形部分
23編碼輪廓。
權利要求
1. 插塞連接裝置，包括a. 第一插塞連接件和第二插塞連接件，其中一個插塞連接件構成為插頭件(1，101)、一個插塞連接件構成為插座件(104)，它們分別具有一殼體(2，102；5，105)和相互待連接的觸點，優選電觸點和/或光導觸點(4，5)；b. 編碼器(9，109)，該編碼器有兩個對應的編碼元件(7、8，107、108)；c. 其中一個編碼元件(7、107，8、108)設置在一個插塞連接件上，而另一編碼元件(7、107，8、108)設置在另一插塞連接件上；其特徵在於，d. 所述編碼元件(7，8；107，108)作為可預裝的單元能被預裝在所述插塞連接件(1，104)中相應的至少一個插塞連接件上，以及e. 相應的另一插塞連接件(4，101)構造為，使得兩個編碼元件(7，107)中的一個在兩插塞連接件第一次純軸向插接到一起時固定於所述另一插塞連接件內/所述另一插塞連接件上，從而該編碼元件(7，107)在首次插接起來的插塞連接件只通過軸向拉拔而第一次脫開以後仍保留在該另一插塞連接件(4，101)上。
2. 按照權利要求1所述的插塞連接裝置，其特徵在於，所述編碼 器(9)可預裝在插頭件(1)上。
3. 按照權利要求l所述的插塞連接裝置，其特徵在於，所述編碼 器(109)可預裝在插座件(104)上。
4. 按照權利要求1或2所述的插塞連接裝置，其特徵在於，每一 編碼元件(7， 108; 8, 107)配有分別在插塞連接件(1， 101)上和 在插座件(4， 104)上的觸點。
5. 按照上述權利要求之一項所述的插塞連接裝置，其特徵在於， 在其中一個插塞連接件d, 104)的殼體(2， 104)上構造至少一個 或多個容納輪廓(ll)，用以容納編碼元件(7， 107)。
6. 按照上述權利要求之一項所述的插塞連接裝置，其特徵在於， 容納輪廓(ll， lll)設計為，使其從插接面起首先具有一個圓柱形容 納部分(12， 112)，緊接此後具有一個非旋轉對稱的、優選為多角形 的容納部分(13， 113)。
7. 按照上述權利要求之一項所述的插塞連接裝置，其特徵在於， 容納輪廓(11， 111)具有一種近似方形的幾何形狀。
8. 按照上述權利要求之一項所述的插塞連接裝置，其特徵在於， 可插入該容納輪廓(11, 111)中的編碼元件(7， 117)具有一法蘭狀 的頭部(14)，在該頭部上成形有彈簧腿(15， 16)，各彈簧腿在其遠 離頭部的端部分別具有一突出部(17, 18)，其中，所述彈簧腿(15， 16)及突出部(17， 18)成形和設計為，使得突出部(17， 18)在編 碼元件(7， 107)的各個不同轉動位置能被鎖定在容納輪廓中。
9. 按照上述權利要求之一項所述的插塞連接裝置，其特徵在於， 頭部(14， 114)具有非旋轉對稱的編碼輪廓(19)。
10. 按照上述權利要求之一項所述的插塞連接裝置，其特徵在於， 另外的編碼元件(8， 108)同樣具有一個頭部(20， 120)和在該頭部 上的一個對應的編碼輪廓(23， 123)。
11. 按照上述權利要求之一項所述的插塞連接裝置，其特徵在於， 編碼輪廓(23)構成為橫截面優選為箭頭形的銷，該銷成形為，使得 它能優選輕微夾緊地插入到第一編碼元件的槽口狀的容納輪廓(19 ) 中。
12. 按照上述權利要求之一項所述的插塞連接裝置，其特徵在於， 頭部(20)構造成板狀的並且在一側具有安裝輪廓(22)，優選為銷， 各銷設計用於嵌入在對應的插塞連接件上的一種安裝排列構型、優選 孔眼排列構型中。
13. 按照上述權利要求之一項所述的插塞連接裝置，其特徵在於， 在一個假想的正方形的各角上設置四個孔眼(25 )，使得對於插頭件上 編碼元件(7)的四個取向中的每一個取向，在插座件上都存在一種對 應的孔眼排列構型設置。
14. 按照上述權利要求之一項所述的插塞連接裝置，其特徵在於， 頭部(120 )本身構成為插塞輪廓(122 )，該插塞輪廓設計用於卡鎖地 和/或夾緊地嵌入在其中一個插塞連接件(101)上的一個安裝輪廓內。
15. 按照上述權利要求之一項所述的插塞連接裝置，其特徵在於， 在銷(23)上設置一個或多個筋條(29)。
16. 按照上述權利要求之一項所述的插塞連接裝置，其特徵在於， 在第二編碼元件(8)的頭部(20)的遠離編碼輪廓的那側上構造一操 作和/或編碼位置顯示輪廓。
17. 按照上述權利要求之一項所述的插塞連接裝置，其特徵在於， 所述操作和/或編碼位置顯示輪廓構成為優選箭頭形的槽口 ( 24， 124 )。
18. 按照上述權利要求之一項所述的插塞連接裝置，其特徵在於， 所述槽口 (24， 124)的取向對應於編碼輪廓的取向。
19. 用於對特別是按照上述權利要求之一項所述的插塞連接裝置 進行編碼的方法，其特徵在於，a. 將編碼元件(7, 8; 107， 108)作為可預裝的單元預裝在插塞 連接件(1， 104)中相應的至少一個插塞連接件上，以及b. 將相應的另一插塞連接件(4, 101)構造為，使得兩個預裝成 編碼器(9， 109)的編碼元件(7， 107)中的一個在兩插塞連接件第 一次純軸向插接到一起時固定於所述另一插塞連接件內/所述另一插 塞連接件上，從而該編碼元件(7， 107)在首次插接起來的各插接連 接件只通過軸向拉拔而第 一次脫開以後仍保留在該另 一插塞連接件(4， 101)上。
全文摘要
本發明涉及帶有編碼器的插塞連接裝置和用於將編碼器安裝在插塞連接裝置上的方法。在此提供一種插塞連接裝置和一種用於對插塞連接進行編碼的方法，其特徵在於，將編碼元件(7，8；107，108)作為可預裝的單元預裝在插塞連接件(1，104)中相應的至少一個插塞連接件上，以及，將相應的另一插塞連接件(4，101)構造為，使得兩個預裝成編碼器(9，109)的編碼元件(7，107)中的一個在兩插塞連接件第一次純軸向插接到一起時固定於所述另一插塞連接件內/所述另一插塞連接件上，從而該編碼元件(7，107)在首次插接起來的插塞連接件只通過軸向拉拔而第一次脫開以後仍保留在該另一插塞連接件(4，101)上。
文檔編號H01R13/64GK101510645SQ200910004039
公開日2009年8月19日 申請日期2009年2月9日 優先權日2008年2月14日
發明者C·黑格曼, J·厄斯特豪斯, M·倫申, M·尼格曼, M·本施, S·弗林, T·迪克曼 申請人:威德米勒界面有限公司及兩合公司