带有螺纹连接的插接连接器的制作方法

1.本发明涉及一种根据相应的独立权利要求的前序部分的特征所述的插接连接系统，其包括一个插接连接器和一个能与该插接连接器插接在一起的配套插接连接器。


背景技术：

2.由美国专利us 9,048,551 b2已知一种这样的插接连接系统，并在本专利申请的图1中示出。
3.为了传输大电流，不仅需要将插接连接器与配套插接连接器插接在一起，而且还需要设置至少一个紧固机构，插接在一起的过程利用该紧固机构促成并因此得到辅助，并且所述插接连接器在插接在一起的过程结束之后牢固地固定在配套插接连接器中。
4.这样的插接连接系统特别是应用于高压范围，例如在电压大于42伏的情况中，和/或应用于传输大电流，从而必须注意，不可触碰通电的部件。这一点既适用于插接连接系统的插接在一起的状态，尤其也适用于插接连接器与配套插接连接器还未插接在一起的情况。
5.因此，例如如在us 9,048,551 b2中公开的那样，需要对通电的部件、特别是还对紧固机构进行保护，防止触碰。所述紧固机构，例如一个螺钉，由金属构成，因为以此尽管不应该传输电压或者电流，但是能够实现必要的紧固力(拧紧力)和固定力，它们不仅仅在插接在一起期间是必要的，而且在插接连接系统的使用期间也是必须持续施加的。
6.在us 9,048,551 b2中规定，紧固机构是一个螺钉，该螺钉首先由一个绝缘套管包覆，其次在该螺钉的指向配套插接连接器方向的自由前端端部上设置有一个由塑料构成的绝缘罩。通过与该绝缘罩配合的绝缘套管，带电压的部件(插接连接器的接触对和螺钉)得到有效的防触碰保护，特别是防止手指触碰。


技术实现要素：

7.本发明的目的是以另一种方式方法构成对这样的插塞连接的触碰保护，特别是对其插接连接器的触碰保护。
8.这个目的一方面通过如下方式得以实现：所述紧固机构、特别是所述螺钉完全由一种非导电材料(例如塑料)构成。这样的紧固机构、特别是螺钉可以由非导电材料简单且经济地制成，因此特别适合于大批量生产。此外，如果使插接连接器与配套插接连接器结合的紧固力(拧紧力)不是太高的话，可以考虑完全由非导电材料制成的紧固机构。而在超过一定的紧固力的情况中，就不能再考虑由非导电材料构成的紧固机构、特别是螺钉，因为利用这种材料不再能实现必要的紧固力。另外，尤其是在对插接连接系统的长期稳定性提出了一定要求时，不能考虑这样的材料。
9.另外一方面，所述目的还通过以下方式得以实现：紧固机构、特别是螺钉，其芯部由一种金属材料构成，该金属材料在其表面上至少在可能被触碰的那些区域中优选完全设置有非导电涂层。这例如可以是纳米涂层、塑料注塑包封体或者诸如此类。利用芯部由一种
金属材料构成的这样的紧固机构、特别是螺钉，能够毫无问题地实现利用塑料材料所达不到的紧固力。特别是，当插接连接器与配套插接连接器插接在一起并且利用紧固机构而置于持久的作用连接时，利用芯部由金属材料构成的紧固机构、特别是螺钉也能够实现所要求的插接连接系统的长期稳定性。同时通过非导电涂层实现了触碰保护。
10.此外，所述目的在一个备选的实施方案中通过如下方式得以实现：紧固机构、特别是螺钉如在现有技术中那样由一种金属材料构成，然而通过额外装置与插接连接器的带电压的部件、特别是与其电导体和/或其接触对绝缘地被布置在插接连接器中。为此设有一个相应的绝缘元件，其例如由塑料构成。通过这种方式，省略了用于实现触碰保护的额外装置，诸如现有技术中套装在螺钉的末端端部上的护盖7。
11.在本发明的一个特别重要的构造设计中，所述绝缘元件具有一个环形凸缘，并且在所述绝缘元件的环形凸缘上邻接一个绝缘套，其中该环形凸缘和所述绝缘套由不同的非导电材料构成。所述环形凸缘的外直径大于电导体中、特别是导电轨中用于绝缘元件的通口，而所述绝缘套的外直径则基本上对应于所述用于绝缘元件的通口的内直径，以便这个绝缘元件能够插入电导体中的通口内。一方面为了避免泄漏电流并实现触碰保护，另一方面为了利用紧固机构、特别是螺钉实现的必要的紧固力并确保长期稳定性，所述绝缘元件的环形凸缘由一种与绝缘套材料不同的非导电材料制成。因为所述绝缘套的区域没有加载紧固机构的紧固力和压力，因此可以由一种不同的、特别是更经济的材料制成，诸如一种塑料。绝缘元件的被加载了紧固力和压力并且还承受在插接连接系统的插接在一起的状态中持续的力的那个区域、即环形凸缘由一种持续承受得住这些力的材料制成。
12.绝缘套的塑料材料例如可以是聚对苯二甲酸丁二酯(pbt，或者ptmt)、聚醚醚酮(peek是一种部分结晶的热塑性塑料，具有-即使在热负荷下-非常好的机械性能，该塑料的特征此外还在于高的持续工作温度)或者类似材料。因此，绝缘套例如完全由上述材料之一构成。然而，作为此外的备选方案也可以考虑，由一种以上的材料、例如由两种材料或者更多的材料制作绝缘套。这样，例如绝缘套的芯部可以由所述一种材料(可能的话也是一种金属材料)构成，而这个绝缘套的外表则涂有一种不同的材料(无论如何是一种电绝缘材料)或者由其包覆。
13.相比之下，所述绝缘元件的环形凸缘由更硬的材料构成，诸如陶瓷材料或者金属材料。由于一种陶瓷材料(例如氧化铝al2o3)是电绝缘的，所以所述环形凸缘可以只由这一种材料构成，从而例如可以省略另外的陶瓷材料涂层，然而当然可以实施该涂层。若绝缘元件的环形凸缘由一种金属材料构成，则需要对这种金属材料进行涂层或者包覆，使其不再导电。例如可以通过涂覆塑料实现这样的包覆(此处可以考虑如用于绝缘套的材料)，然而也可以通过涂层、阳极氧化等实现绝缘效果。例如，环形凸缘的芯部可以由一种金属材料(诸如铝)构成，该金属材料经过阳极氧化处理，以实现绝缘。尽管如此，也不排除将塑料材料用于环形凸缘。这样，例如可以考虑名称为“peek gf20”或者“peek gf30”的材料，其中这个材料是一种添加有玻璃纤维增强体的聚醚醚酮(peek)。也可以考虑一种无填料的塑料(peek)。
14.若绝缘元件由多个单件构成，特别是由两个单独的部件构成，即由环形凸缘和绝缘套构成，则在所述单独的部件、特别是这两个单独的部件彼此单独制成后，还需要将这些部件组装起来。例如通过压配、粘合或者类似的方法将这两个单独的部件连接。为此环形凸
缘具有一个通口，所述绝缘套穿过该通口并被固定。这个构造设计适合于将所述绝缘套以其外表面压配在环形凸缘中的通口内。在此，绝缘套的环形上端部以有利的方式与环形凸缘的所述一个表面齐平。作为此外的备选方案，也可以考虑，将绝缘套的环形上端部布置在所述环形凸缘的表面上并固定在那里。
15.作为绝缘元件由上述不同材料构成的两部分或者多部分可能性以外的备选方案，也可以考虑，绝缘元件只由一个部分组成，并且完全由唯一一种绝缘材料、特别是由peek gf20、peek gf30(或者类似材料)或者由一种陶瓷材料或者由一种经阳极氧化处理的金属材料构成。代替对金属材料的阳极氧化，在这个由一个部分组成的结构元件的情况中也可以通过其他的方式方法将这种金属材料构成为绝缘的(例如通过漆、塑料镀层或者诸如此类)。
16.如已经详细说明的那样，因此所述由一个部分组成的绝缘套以及由两部分或者多部分构成的绝缘套例如可以只由peek gf20或者peek gf30构成或者一般来说由一种有填料的或者由一种无填料的塑料构成和作为可选方案由另外的绝缘材料构成。
附图说明
17.在从属权利要求中列出了本发明的另外的构造设计，从这些构造设计中获得相应的优点，并且结合下面的附图说明还对这些构造设计进行阐述。
18.在附图中不但示出了现有技术的一个实施例(图1)，还示出了本发明的一个实施例(图2至4)。
具体实施方式
19.在图1中示出了由所述美国专利已知的插接连接器1的实施方式。该插接连接器具有一个壳体2，一个电导体3(例如为高压应用设计的导电轨)插入该壳体中。所述电导体3通过如下方式与一个同样设置在壳体2中的接触对4电接触，即它们的表面相互贴靠。就所述接触对4来说，其在这个实施例中构造为套筒状的并且其环形端面5(环绕端面)可以、但并不是必须与配套插接连接器的未示出的接触对按以下方式接触，即端面、更确切地说这些端面的表面相互贴靠。为了实现这一点，将所述插接连接器1与未示出的配套插接连接器插接在一起，其中这个插接在一起的过程由一个紧固机构促成和辅助，该紧固机构在这个实施例中构造为螺钉6。
20.为了防止所述螺钉6的自由端部的接触，在该端部上设置有一个护盖7，其由一种非导电材料、例如塑料构成。
21.在背离螺钉6的自由端部的端部区域中，即在螺钉头的区域中，存在一个另外的封盖8，该封盖同样防止所述螺钉6的接触。此外，特别是为了固定所述封盖8，在壳体2上设有一个另外的封盖9。可选地，封盖9和壳体2也可以构造为一体的。
22.为了避免接触对4的接触，在该接触对周围设置有一个由同样非导电材料构成的绝缘套10。
23.接触对4具有一个用于所述螺钉6的通孔，所述螺钉在其纵向延伸上具有外螺纹11。所述螺钉6利用外螺纹11旋入配套插接连接器的一个相应的内螺纹中，从而实现插接在一起的过程，并且实现将插接连接器持久地固定在未示出的配套插接连接器中。
24.所述螺钉6通过该螺钉的环形凸缘的下侧面紧压到电导体3上，从而又将该电导体紧压到接触对4上。此外，这个压力在螺钉6拧紧之后被传递到配套插接连接器的接触对上，使得所述接触对4的环形端面5面状地贴靠在配套插接连接器的接触对的对应的环形端面上，以实现确定的接触力，并因此实现确定的能量传递。
25.如已经详细说明的那样，这个现有技术的缺点是，为了避免与带电压的螺钉6接触，必须设置护盖7。
26.上面参照图1对已知的且具有不利之处的现有技术进行了说明，以下参照图2至4对本发明的一个有利的实施例进行说明。
27.在插接连接器1的结构基本相同的情况下，根据本发明设有一个绝缘元件12，在图2中示出了该绝缘元件在插接连接器1中的结构和布置。这个绝缘元件12具有使螺钉6(在图2中未示出)不与带电压的部件(如所述电导体3和接触对4)接触的作用。所述绝缘元件12布置在电导体3与接触对4之间、特别是布置在接触对的通孔中。所述绝缘元件具有一个用于紧固机构、特别是用于螺钉6的通口13。所述绝缘元件具有一个环形凸缘14，所述绝缘元件利用该凸缘贴靠在所述电导体3的通孔周围的表面上。在这个凸缘14下方设置一个优选环绕的引入斜面15，以便所述绝缘元件12能够位置正确地和以确定的方式插入所述电导体3(其在此处也构造为导电轨)中的孔内。
28.所述绝缘元件12例如通过插入所述电导体3中的通孔内、粘合、压配、旋紧等类似方法被固定在其常规的安装位置上。
29.图3示出了基于图2的配置的插接连接器1，其中现在已经插入了所述螺钉6。该螺钉6的位置是配套插接连接器还未插入或者装在插接连接器1上的那个位置。由于所述绝缘元件12在其通口13中没有螺纹，所以螺钉6的外螺纹11也不与所述绝缘元件12啮合，从而该外螺纹可以自由地穿过通口13移动。由此以有利的方式实现了，将配套插接连接器装到所述插接连接器1上就将螺钉6在观察图3的情况下向上压，从而在环形凸缘14的表面与螺钉6的螺钉头的环形下侧面之间产生一个距离d。
30.在所述插接连接器1与配套插接连接器贴靠在一起并且已经部分插入之后，所述螺钉6可以被手动操作(因为螺钉首先由于其构造设计(特别是其材料和/或其涂层)之故本身是防触电的，并且可选地还额外地通过封盖8防触电)或者利用一个电绝缘工具(带有或者没有封盖8)操作，从而通过转动所述螺钉6将其外螺纹11旋入配套插接连接器的壳体或者接触对的对应的内螺纹中，从而减小所述距离d，优选达到零，如在图4中示出的那样。
31.因此，在图4中可以很好地看出，所述螺钉6的环形螺钉头的下侧面经由绝缘元件12的绝缘性的环形凸缘14压靠到电导体3上，并且从那里起又压靠到接触对4上，从而该接触对4的环形端面5被电接触地按照规定地且持久地固定在配套插接连接器的接触对的对应的环形端面上。
32.为了不妨碍紧固机构、特别是螺钉6的之前参照图2至4所说明的轴向运动，用于所述紧固机构、特别是用于螺钉6的通口13的表面设计为光滑的。这意味着，所述通口13没有螺纹。
33.代替绝缘元件12如在图2中示出的那样固定地布置在电导体3和/或接触对4上，绝缘元件也可以布置在所述螺钉6的螺钉头下方并且随着该螺钉一起移动。也可以考虑，绝缘元件12本身具有与所述螺钉6的外螺纹11对应的内螺纹。所述绝缘元件12也可以构成为单
独的构件，该构件被推套到所述螺钉6的外螺纹11上并与该螺钉装配在一起。
34.配套插接连接器可以如插接连接器一样布置在一个电导体的端部上、特别是一个导电轨的端部上。然而，配套插接连接器也可以是电气设备、蓄能器的组成部分，特别是电动车蓄能器的电气端子，或者类似部件。
35.附图标记列表
36.1插接连接器
37.2壳体
38.3电导体
39.4接触对
40.5环形端面
41.6螺钉
42.7护盖
43.8封盖
44.9封盖
45.10绝缘套
46.11外螺纹
47.12绝缘元件
48.13通口
49.14环形凸缘
50.15环绕的引入斜面