CN101527407B - 带有张力减轻机构的插塞装置及其夹紧笼 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带有张力减轻机构的插塞装置(400)以及一种用于该插塞装置的夹紧笼(430)，该夹紧笼具有可径向移动的夹紧舌(431)。旋转套筒(420)可旋转地但轴向基本固定地支撑在插塞装置壳体(410)的端部上。通过内部结构(例如内螺纹(421))，旋转套筒(420)可以使得可轴向移动的体、如带有外螺纹(441)的挤压环(440)轴向移动，由此该挤压环通过在夹紧舌(431)上的倾斜的滑动面(433)改变夹紧舌的径向位置。在夹紧舌(431)中可任选地设有弹性的密封衬(450)。夹紧舌(430)的径向横截面优选基本为三角形。

Description

带有张力减轻机构的插塞装置及其夹紧笼

技术领域

本发明涉及一种带有张力减轻机构的插塞装置，包括插塞装置壳体和夹紧笼，夹紧笼带有可径向移动的夹紧舌。本发明还涉及一种用于这种插塞装置的夹紧笼。

背景技术

开头部分所述类型的插塞装置例如由DE 100 11 341 C2已知。该插塞装置包括插塞装置壳体以及夹紧笼，夹紧笼带有环形的支撑壁和从支撑壁起轴向延伸的夹紧舌。这些夹紧舌可以径向向内压，由此压靠到通过夹紧笼被穿引的线缆上。这些夹紧舌的压紧通过如下措施来实现，即将旋转套筒拧到插塞装置壳体上，旋转套筒使得夹紧笼轴向移动，由此使得夹紧舌压靠到插塞装置壳体的锥形的凸肩上。为了实现对张力减轻机构的密封，还在夹紧笼的内部松动地设置有或者固定地喷射有基本为圆柱形的弹性的密封衬。

发明内容

在这种背景下，本发明的目的是，提出一种替代设计的插塞装置，该插塞装置具有特别高的功能可靠性和耐用性。

所述目的通过一种具有权利要求1的特征的电的插塞装置以及一种具有权利要求12的特征的夹紧笼得以实现。有利的改进可在从属权利要求中得到。

本发明的插塞装置含有张力减轻机构，其中插塞装置特别是可以为按照标准DIN EN 60309的插头或藕联机构/插座。其中“张力减轻机构”通常是如下机构，即该机构将电缆机械地固定且优选还密封地与插塞装置的壳体连接，从而线缆上的拉力传递到壳体上而不是例如传递到位于内部的电接头上。插塞装置包括如下组件：

a)插塞装置壳体，在该插塞装置壳体中支撑有插塞装置的部件(触针、接触插口、电的接线端子等)，且该插塞装置壳体通常由塑料或轻金属构成。

b)带有可径向移动的夹紧舌的夹紧笼，沿着其轴向可将线缆插入到插塞装置壳体中。如开头部分所述，这些夹紧舌可以通过径向的向内移动贴靠到这种线缆的外套上，并由此使得该线缆与夹紧笼机械藕联。通常这些夹紧舌弹性地装设在环形的支撑体上，从而在没有外力的影响下这些夹紧舌处于预先给定的静止位置。

c)旋转套筒，其可旋转地但轴向位置基本固定地支撑在插塞装置壳体上。如前所述，这里的“轴向位置”应相应于插入到插塞装置中的线缆的形状。旋转套筒还应具有内部结构(例如内螺纹)，在旋转套筒旋转时，该内部结构通过可轴向移动地支撑的体的轴向移动而对夹紧笼上的夹紧舌径向位置产生影响。换句话说，通过旋转套筒的旋转，夹紧笼的夹紧舌可以压靠到线缆的外套上(或者与其脱离)。

所述插塞装置可以实现通过旋转套筒的旋转将张力减轻机构的夹紧笼固定在线缆上，其中旋转套筒的轴向位置有利地相对于插塞装置壳体不改变。更确切的说，轴向移动只在机构内部进行，在那里，所述轴向移动得到保护，以免于受到外部影响。因此在旋转套筒和插塞装置壳体之间没有宽度变化的间隙，该间隙会弄脏或者夹住物体或使用者的手指。插塞装置的可见的外观也得到改善，因为对于夹紧笼的各种夹紧状态或者各种线缆直径而言，插塞装置的外观都一样。

可轴向移动地支撑的、与旋转套筒的内部结构配合作用的体特别是可以为夹紧笼。在这种情况下，除了插塞装置壳体、旋转套筒和夹紧笼之外，并非强制需要其它部件，以便实现所希望的夹紧作用。

对于前述实现而言，夹紧笼优选密封地且抗旋转地支撑在插塞装置壳体上。夹紧笼相对于插塞装置壳体的密封防止在这两个部件之间会有湿气和/或污物穿过而进入到插塞装置内部。通过抗旋转来保证夹紧笼不会由于旋转套筒的旋转而联动。抗旋转例如可以通过在插塞装置壳体和/或夹紧笼上的轴向伸展的肋来实现。

此外对于具有可移动的夹紧笼的插塞装置而言，在夹紧笼的轴向移动期间，夹紧舌的外表面与插塞装置壳体和/或旋转套筒配合作用。这些夹紧舌例如可以通过倾斜于(线缆)轴线伸展的接触面支撑在插塞装置壳体的凸肩上，并由此在夹紧笼轴向移动时径向移动。

根据本发明的第二种实现方案，可轴向移动地支撑的、与旋转套筒的内部结构配合作用的体可以是单独的挤压环。挤压环本身可以通过不同方式在其轴向移动期间作用到夹紧笼上。在最简单的情况下，它直接沿着径向将压力施加到夹紧舌的倾斜的外表面上。使用单独的挤压环的优点在于，夹紧笼能够处于固定的轴向位置，从而在夹紧笼和有待固定的线缆之间不会出现相对移动。

在前述情况下，夹紧笼特别是可以与插塞装置壳体一体地构造，从而对于张力减轻机构而言很少需要松动的部分，且从夹紧笼至插塞装置壳体的过渡部分在构造上是密封的。替代地，夹紧笼也可以是单独的可固定在插塞装置壳体上的部分。插塞装置壳体例如可以具有螺纹或卡口部分，在螺纹或卡口部分上可固定有带有互补结构的夹紧笼。单独的夹紧笼具有如下优点：它在受损时易于更换；可以对夹紧笼和插塞装置壳体的不同实施方式加以组合。

旋转套筒的与可轴向移动地支撑的体配合作用的内部结构特别是可以为内螺纹。所述内螺纹于是可以与(对于上述实施方式而言在夹紧笼或挤压环上的)互补的外螺纹配合作用，以便使得相关的体轴向移动。

除了将线缆机械固定在插塞装置壳体上之外，张力减轻机构的目的通常还在于，使得线缆插入到插塞装置中并防止灰尘和/或湿气进入。为此插塞装置可以任选地具有有待设置在夹紧笼中的弹性的密封衬。在夹紧笼的夹紧舌压紧时，密封衬于是在所有侧面都紧紧地压靠到线缆外套上，从而没有什么能够在线缆和密封衬之间穿过。

所述密封衬在插塞装置的安装状态下优选密封地与插塞装置壳体和/或与夹紧笼的环形支撑壁连接。通过这种方式，线缆在整体上密封地插入到插塞装置或夹紧笼中。

密封衬与插塞装置壳体或者与夹紧笼的支撑壁的密封连接可以通过机械压紧、优选还通过材料配合的连接来进行。特别是可以在制造时将密封衬直接喷射到相应的部分上。

旋转套筒可任选地相对于插塞装置壳体密封地设置，以便保护张力减轻机构的内部不会进入污物和/或湿气。这种密封可相当容易地实现，因为在旋转套筒和插塞装置壳体之间只能进行相对旋转(而没有轴向移动)。

此外旋转套筒可以具有用于线缆的插入漏斗，以便于将线缆插入到夹紧笼中和引至插塞装置。

根据第二方面，本发明涉及一种用于插塞装置的张力减轻机构、特别是用于根据前述实施方式中任一项的插塞装置的夹紧笼。夹紧笼在此应具有环形的(横截面例如为圆柱形或多边形的)支撑壁，支撑壁带有从其轴向延伸的夹紧舌。该夹紧笼的特征在于，这些夹紧舌的外表面的至少一部分位于截锥的外壳上，在靠近夹紧舌的自由端附近，截锥的半径大于其较小的半径。换句话说，从支撑壁的视角来观察，这些夹紧舌的外表面倾斜于轴向地径向向外延伸。

作用到夹紧笼的所述外表面上的环形体(例如插塞装置壳体的凸肩或所述类型的挤压环)如果轴向远离支撑壁，则会引起这些夹紧舌的径向向内的压紧。这些夹紧舌此时相对于支撑壁沿着轴向有利地承受拉力负荷-而并非如同前述夹紧笼顶向支撑壁。

根据对夹紧笼的改进，这些夹紧舌的外表面的另一部分可以位于第二截锥的外壳上，在靠近夹紧舌的自由端附近，该第二截锥的半径小于其较大的半径。通过这种方式可以提供第二锥形的作用面，通过该作用面可以替代地采用通常的方式(通过顶压)来实现这些夹紧舌的压紧。

夹紧笼的这些夹紧舌具有优选沿着径向基本为三角形的横截面。由此一方面可以实现所希望的截锥形状，另一方面这些夹紧舌具有高的坚固性。恰恰对于夹持直径很细的线缆而言，这样的坚固性是有利的，因为这样的坚固性防止朝向薄弱的夹紧舌弯曲或者扭转。

夹紧笼的支撑壁可以任选地具有内螺纹和/或外螺纹。夹紧笼由此可以例如在插塞装置壳体上拧紧。替代地，对于前述插塞装置而言，螺纹也可以与旋转套筒的内螺纹配合作用，以便使得夹紧笼轴向移动。

附图说明

下面对照附图示例性地说明本发明。图中示出：

图1为根据本发明第一工作原理的带有张力减轻机构的插塞装置的示意性的草图；

图2为第一工作原理的示例性的具体实施方式的剖视图；

图3为根据本发明第二工作原理的带有可轴向移动的挤压环的插塞装置的示意性的草图；

图4为第二工作原理的示例性的具体实施方式的剖视图。

具体实施方式

相同的或相差100的附图标记在这些附图中系指相同的或相同类型的组件。

图1示意性地示出插塞装置100的线缆-张力减轻机构的第一结构变型的组件。插塞装置100主要具有三个组件，即：

-插塞装置壳体110，在该插塞装置壳体中装有插塞装置的这里未详细示出的其它组件，即例如插头或插座部件。

-旋转套筒120，该旋转套筒可旋转地但轴向基本固定地支撑在插塞装置壳体110上。这种支撑例如可以通过插塞装置壳体的径向向外的凸缘111和旋转套筒120的包夹该凸缘的槽122来进行。旋转套筒120的外表面可用手和/或工具夹持，因此也可旋转。

-夹紧笼(Klemmkorb)130，该夹紧笼具有沿着轴向A延伸的、径向弹性地支撑的夹紧舌或夹紧片131。在所示实例中，所有夹紧舌都铰接在环形的支承壁132上。通过对这些夹紧舌131的径向的向内压，这些夹紧舌131可以以公知的方式贴靠到线缆1(仅部分示出)的外套上，线缆1沿着轴线A从外部延伸到插塞装置壳体110中。

旋转套筒120具有内部结构，内部结构与夹紧笼130配合作用，从而在旋转套筒120旋转时夹紧笼130轴向移动。在图1中内部结构被示例性地示为内部螺纹121，内部螺纹121与夹紧笼130的支撑壁132上的外螺纹134配合作用。

此外设有如下机构，即利用该机构将夹紧笼130的轴向移动转换成夹紧舌131的径向移动。这可以通过如下措施来实现，即夹紧舌131的外表面133倾斜于轴向A伸展；通过与在插塞装置壳体上的(或者替代地在旋转套筒120上的)环形的凸肩112的配合作用，这些夹紧舌131于是可以被径向向内压。对于在图1中所示的配置而言，夹紧笼130的向下的移动产生对夹紧舌131的压紧。但如果夹紧舌131设置在凸肩112的下方，则夹紧舌131将通过反向的、向上的轴向移动被向内压。

对于所述结构来说有利的是，有待从外部操纵的旋转套筒120具有相对于插塞装置壳体110固定的轴向位置。因此在旋转时不会产生宽度变化的间隙，且机构内部得到最佳的保护，以免于外部影响。

图2示出根据前述第一构造原理的插塞装置200的具体实施方式。在该插塞装置200中，同样只示出壳体210的向后的端部(通常称为“盖罩”)。插塞装置壳体210终止在圆柱形壁213中，该圆柱形壁213在凸肩212处过渡成锥形变宽的区域。

旋转套筒220围绕轴线A可旋转地支撑在圆柱形壁213上。沿着轴向，旋转套筒220通过支撑在壳体210的两个凸缘211a和211b上被固定。其中相对于向上轴向拉动的固定通过卡钩222来进行，在安装旋转套筒220时，卡钩222能够弹性地径向向外偏移。此外，在旋转套筒220和插塞装置壳体210之间设有密封机构261，以便防止污物和湿气进入到机构内部。

旋转套筒220的内表面带有内螺纹221。另外在旋转套筒220的上端设有漏斗形的向内卷曲部分(Einstülpung)224，该向内卷曲部分224间隔地包夹所述内螺纹221。利用向内卷曲部分224便于插入线缆(未示出)。

此外可看到沿着轴向可移动但抗旋转地支撑的夹紧笼230，其具有(在图中设置在上部的)环形的支撑壁232，夹紧舌231从该支撑壁232起轴向向下延伸。支撑壁232具有与旋转套筒220的内螺纹221啮合的外螺纹234。因此在旋转套筒220时，夹紧笼230沿着轴向向上或者-视旋转方向而定-向下移动。其中在支撑壁232和插塞装置壳体的圆柱形壁213之间的环形密封机构262负责在所有轴向位置在这两个组件之间的密封。

夹紧舌231的径向横截面基本为三角形，该横截面具有倾斜于轴线A伸展的滑动面233。该滑动面233与插塞装置壳体的凸肩212配合作用，从而在夹紧笼230轴向向上移动时夹紧舌231径向向内压向被穿引的线缆。其中在夹紧舌231的自由端上的内部的啮合齿可以嵌入到这种线缆的外套中，以便将所述线缆牢固地机械固定。

另外在图2中可看到弹性的套筒状的密封衬250，该密封衬250设置在夹紧笼230内部且基本上从夹紧舌231的自由端延伸至支撑壁232。在这些夹紧舌231拉紧时，图中密封衬250的下端部紧密地压靠到线缆的外套上。密封衬250的上端部优选紧密地与支撑壁232的内部连接，例如材料配合地通过喷射采用双组分喷射方法连接。

图3示出本发明的带有张力减轻机构的插塞装置300的替代的构造原理。该插塞装置主要有四个组件：

-插塞装置壳体310，该插塞装置壳体在原理上类似于图1设计；

-旋转套筒320，该旋转套筒也可以类似于图1设计，且可旋转地但轴向固定地支撑在插塞装置壳体310上；

-夹紧笼330。该夹紧笼也可以类似于图1来构造，但它相对于插塞装置壳体310轴向固定(通常为：轴向移动少于或者不同于下述挤压环340)。夹紧笼330可以与插塞装置壳体310例如一体地构造。

-挤压环340，该挤压环可轴向移动地且抗旋转地支撑在旋转套筒320内部。

旋转套筒具有内部结构，例如内螺纹321，该内部结构与挤压环340上的互补的结构(例如外螺纹341)配合作用，以便在旋转套筒320旋转时使得挤压环轴向移动。通过挤压环340的轴向移位，也可以将径向向内的力作用到夹紧笼的夹紧舌331的倾斜的外表面333上，以便使得该外表面压靠到线缆上。视该外表面的形状或挤压环340的位置而定，这些夹紧舌331的径向压紧会同时引起夹紧舌331顶向支撑壁332或者从支撑壁拉开(图3示出顶的情况)。

根据图3的第二种构造变型具有如下优点，即夹紧笼330可以相对于插塞装置壳体310固定。这防止了夹紧笼和线缆之间的相对移动，且便于相对于插塞装置壳体的可靠密封。

图4示出根据图3的通常的构造原理的插塞装置400的张力减轻机构的具体实施方式。

插塞装置壳体410终止在圆柱形件413中。该圆柱形件设有外螺纹414，夹紧笼430的环形支撑壁432通过该外螺纹与互补的内螺纹434拧紧。夹紧笼430通过这种方式牢固地与壳体410连接。夹紧笼430的夹紧舌431从支撑壁432起延伸离开插塞装置(图4中向上)。爪431在其铰接点上方的横截面同样基本为三角形，该横截面具有两个倾斜于轴向A的外表面433。

旋转套筒420可旋转地支撑在插塞装置壳体410的端部上。旋转套筒420在此支撑在插塞装置壳体410的凸环(Kragen)411上。旋转套筒420通过卡钩422来防止轴向拉动，这些卡钩422从后面夹持夹紧笼的径向凸出的凸缘435。旋转套筒420的内壁带有内螺纹421，旋转套筒420的上端具有作为线缆插入漏斗424的向内卷曲部分。

此外设有带有外螺纹441的单独的挤压环440，该挤压环嵌入到旋转套筒420的内螺纹421中。抗旋转地支撑的挤压环440的轴向位置因此在旋转套筒420旋转时改变。挤压环440的内凸肩贴靠在夹紧舌431的倾斜的外表面433上，由此将挤压环的轴向移动转换成夹紧舌的径向的位置改变。具体而言，在所述实施方式中，挤压环440的径向向上移动导致夹紧舌431的压紧。

另外可看到套筒状的密封衬450，在图中密封衬450的下端部通过夹紧笼430紧密地压靠到插塞装置壳体410的圆柱形壁413上。在插入线缆且拉紧张力减轻机构之后，密封衬450的上端部紧密地压靠到线缆外套上，从线缆到插塞装置壳体的过渡部分由此在整体上对外密封。

Claims (15)

1.一种带有张力减轻机构的插塞装置，包括：

a)插塞装置壳体；

b)带有可径向移动的夹紧舌的夹紧笼，沿着其轴向(A)可将线缆插入到所述插塞装置壳体中；

其特征在于，

c)旋转套筒，其可旋转地但轴向固定地支撑在所述插塞装置壳体上，且具有内部结构，在所述旋转套筒旋转时，所述内部结构通过可轴向移动地支撑的体的移动而对所述夹紧舌的径向位置产生影响。

2.如权利要求1所述的插塞装置，其特征在于，所述可轴向移动地支撑的体是夹紧笼。

3.如权利要求2所述的插塞装置，其特征在于，所述夹紧笼密封地且抗旋转地支撑在所述插塞装置壳体上。

4.如权利要求2或3所述的插塞装置，其特征在于，在所述夹紧笼轴向移动时，所述夹紧舌的外表面与所述插塞装置壳体配合作用，和/或所述外表面与所述旋转套筒配合作用。

5.如权利要求1所述的插塞装置，其特征在于，所述可轴向移动地支撑的体是挤压环。

6.如权利要求5所述的插塞装置，其特征在于，所述夹紧笼与所述插塞装置壳体一体地构造，和/或所述夹紧笼固定在所述插塞装置壳体上。

7.如权利要求1所述的插塞装置，其特征在于，所述旋转套筒的内部结构是内螺纹。

8.如权利要求1所述的插塞装置，其特征在于，插塞装置具有有待设置在所述夹紧笼中的弹性的密封衬。

9.如权利要求8所述的插塞装置，其特征在于，所述密封衬在所述插塞装置的安装状态下密封地与所述插塞装置壳体连接，和/或所述密封衬与所述夹紧笼的环形支撑壁连接。

10.如权利要求8或9所述的插塞装置，其特征在于，所述密封衬与所述插塞装置壳体和/或所述夹紧笼连接。

11.如权利要求1所述的插塞装置，其特征在于，在所述旋转套筒和所述插塞装置壳体之间设有密封机构。

12.一种夹紧笼，用于根据权利要求1至11中任一项的插塞装置的张力减轻机构，包括环形的支撑壁，所述支撑壁带有从其轴向延伸的夹紧舌，其特征在于，所述夹紧舌的外表面的至少一部分位于截锥的外壳上，在靠近所述夹紧舌的自由端附近，所述截锥的大半径大于所述截锥的小半径。

13.如权利要求12所述的夹紧笼，其特征在于，所述夹紧舌的外表面的另一部分位于第二截锥的外壳上，在靠近所述夹紧舌的自由端附近，所述第二截锥的小半径小于所述第二截锥的大半径。

14.如权利要求12或13所述的夹紧笼，其特征在于，所述夹紧舌沿着径向具有为三角形的横截面。

15.如权利要求12所述的夹紧笼，其特征在于，所述夹紧笼的支撑壁具有内螺纹和/或外螺纹。

Images