專利名稱：電連接器系統(tǒng)、包括該電連接器系統(tǒng)的電氣裝置及其脫開方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及帶有附加的安全功能的電連接器系統(tǒng)，例如電力和燃料混合動力驅(qū)動 或完全電力驅(qū)動的車輛所用的電源連接器組件，還涉及用于將這種連接器安全地配合和脫 開的方法。
背景技術(shù)：
電力和燃料混合動力驅(qū)動的車輛或完全電力驅(qū)動的車輛的電動機是由電池通過 電纜以高電流和/或電壓提供能量。出于安全的原因，在連接或斷開這些電纜期間或換句 話說在拔出包括有這些電纜的電源電路的連接器期間，要求幾乎沒有或者沒有電流在電源 觸頭中流動。在電源線帶有高電流和/或電壓的情況下，一旦連接器從相應(yīng)的配對連接器脫 開，當配置在連接器殼體中的電接觸端子彼此斷開時，會產(chǎn)生不希望的且有潛在危險的電 弧。因此，在高電流和/或電壓的情況下，通常需要例如在電源連接器脫開以前切斷電源供 應(yīng)。這個程序易于出錯，因為試圖將電源連接器從例如它的相應(yīng)的插座脫開的操作員可能 不知道正確的程序或為了省時和省力而將其忽視。而且，在緊急情況下，經(jīng)常不可能或者沒 有足夠的時間來遵循正確的脫開程序并且在將連接器系統(tǒng)脫開之前致動例如開關(guān)。因此， 非常期望有一種連接器系統(tǒng)，該連接器系統(tǒng)能被用于大功率設(shè)備，并且可以被安全地脫開 而不需要致動任何附加的緊急開關(guān)，并且例如在緊急服務(wù)時可以由未經(jīng)訓(xùn)練的人員安全地 脫開該連接器系統(tǒng)而不需要研究操作說明。換句話說，期望有這樣一種帶有期望的安全功 能的連接器系統(tǒng)，其被設(shè)計為使得試圖將連接器脫開的操作員將不可避免地且自然地執(zhí)行 必要的手動操作，從而可以避免潛在的危險電弧。這樣的連接器系統(tǒng)特別期望應(yīng)用于電力和燃料混合動力驅(qū)動車輛或完全電力驅(qū) 動的車輛，因為這樣的車輛中所使用的電源顯著地高于普通的燃料驅(qū)動乘用車中通常所使 用的電流和/或電壓。如果這樣的混合動力車輛例如卷入事故中或不得不進行普通的車輛 保養(yǎng)，出于安全的原因，需要車的電源電路安全地停用。雖然用于這種目的的開關(guān)可能對于 在修車廠中的保養(yǎng)場合是適合的，但是它不適合用于緊急場合，因為例如開關(guān)可能在車輛 事故中被損害或可能被阻擋而不能被致動。此外，應(yīng)當注意到對于這種混合動力車輛應(yīng)用 中發(fā)生的高電流和/或電壓，這種開關(guān)必須具有可觀的尺寸，并且因而需要在例如發(fā)動機 艙中有大的空間。因此本發(fā)明的目的是提供一種連接器系統(tǒng)或組件，該連接系統(tǒng)或組件提供尤其在 電源線的情況下在配合和脫開程序方面的綜合安全功能，并且該連接系統(tǒng)或組件避免了現(xiàn) 有技術(shù)的缺陷。本發(fā)明的另一個目的是提供一種連接器系統(tǒng)和一種脫開這種連接器的方 法，其允許安全的且簡單的脫開過程，該脫開過程優(yōu)選地對于操作員來說是不解自明的，并 且例如不需要任何的指導(dǎo)或訓(xùn)練。本發(fā)明的另一個目的是利用一種連接器系統(tǒng)實現(xiàn)全部上 述目標，該連接器系統(tǒng)特別具有成本效率和耐損壞性。還有，本發(fā)明的目的是提供一種連接器系統(tǒng)和一種方法，在典型地用在混合動力車輛或電動車輛中時，其改進帶有高電流電源 系統(tǒng)的乘用車的安全狀況。通過閱讀下面的描述這些目的和其他目的將變得顯而易見，這些目的和其他目的 由根據(jù)獨立權(quán)利要求的連接器系統(tǒng)和方法實現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
由于本發(fā)明在拔出運動中引入了暫停時間，從而確保電源觸頭在脫開之前斷電。根據(jù)權(quán)利要求1的方法的優(yōu)點在于，操作員不能僅僅沿著配合軸線分離兩個連接 器而將它們脫開。操作員還需要作用于解鎖元件，該解鎖元件需要這樣一種運動，該運動不 同于第二連接器沿著配合軸線遠離第一連接器的平移，并且該解鎖元件需要一些時間(例 如至少一秒鐘)。這樣，當阻擋位置設(shè)置成在電源觸頭從電源斷開但仍然彼此連接時出現(xiàn) 時，電流可以通過從一個電源觸頭朝另一個電源觸頭流動而減小，使得當電源觸頭彼此斷 開時，在兩個電源觸頭之間產(chǎn)生電弧的風(fēng)險非常低。根據(jù)本發(fā)明的可能的方面，有可能通過沿著單一的配合軸線以單一的插入運動將 公電源連接器和母電源連接器相配合。當電源觸頭配合時，在已經(jīng)執(zhí)行完第一插入運動部 分之后的第二插入運動部分期間，互鎖觸頭在相同的軸向運動期間進行配合。然后可將電 源觸頭通過電源開關(guān)連接到電源，并且將互鎖觸頭連接到電源開關(guān)，以便控制電源開關(guān)。因 為互鎖觸頭僅當電源觸頭連接時才連接或斷開，當它們彼此連接時該電源開關(guān)連接電源觸 頭到電源或?qū)㈦娫从|頭從電源斷開，從而確保在連接或斷開期間幾乎沒有或沒有電流在電 源觸頭中流動。由于權(quán)利要求10的發(fā)明方法，有可能補償不同的連接器組件元件的公差、間隙、 余隙和游隙，并且確?；ユi觸頭僅在電源觸頭配合時才連接。甚至，在第一插入運動部分和 第二插入運動部分之間加入第三插入運動部分。該第三插入運動部分確保當互鎖觸頭連接 時電源觸頭已經(jīng)配合。其長度至少對應(yīng)于不同的連接器組件元件的可影響電源觸頭配合的 公差總和。根據(jù)權(quán)利要求11的方法的優(yōu)點是提供暫停時間并且確保電源觸頭在被斷開之前 是沒電的。根據(jù)權(quán)利要求12的方法的優(yōu)點是提供解除阻擋機構(gòu)，該解除阻擋機構(gòu)迫使操作 員以不同于拔出運動或脫開運動的運動來致動該機構(gòu)，和/或在不同于拔出運動或脫開運 動的初始部分所使用的操作位置來致動該裝置。根據(jù)權(quán)利要求13的電連接器組件具有的優(yōu)點是通過這樣的元件來控制互鎖觸頭 的電連接，該元件的形狀和材料可以是特別地設(shè)計的并且為此目的而被優(yōu)化。根據(jù)權(quán)利要求15的電連接器組件具有的優(yōu)點是提供分離機構(gòu)，使得彈性臂接觸 到互鎖觸頭時第一連接器和第二連接器相對于彼此的位置，與第一連接器中的互鎖觸頭的 精確位置以及該互鎖觸頭的外形尤其是它的長度上的誤差或公差是無關(guān)的。根據(jù)本發(fā)明的其他方面，提供一種連接器系統(tǒng)，其包括連接器、相應(yīng)的配對連接器 和用于將連接器和配對連接器彼此鎖定的鎖定機構(gòu)。該連接器例如是插頭連接器并且該配 對連接器例如是相應(yīng)的插座。該連接器系統(tǒng)特別適合應(yīng)用在乘用車中，并且尤其是在混合 動力型汽車或電力驅(qū)動的車輛中。鎖定機構(gòu)包括致動機構(gòu)，該致動機構(gòu)用于釋放連接器和配對連接器之間的鎖定。該致動機構(gòu)優(yōu)選為適于被操作員手動地致動。本發(fā)明的鎖定機構(gòu) 提供雙重鎖定機制，因此設(shè)置有第一鎖定件和第二鎖定件，例如設(shè)置在配對連接器上的鎖 定突起，其適于與屬于致動機構(gòu)的鎖定機構(gòu)相協(xié)作。鎖定機構(gòu)可以一體地形成致動機構(gòu)的 一部分，或者致動機構(gòu)可以是例如單獨的部件，其間接地與鎖定機構(gòu)相互作用。第一鎖定件 被配置成并且適于與鎖定機構(gòu)相互作用，使得連接器和配對連接器可以被鎖定在第一鎖定 位置，優(yōu)選地在完全鎖定的位置。第二鎖定件被配置成并且適于為連接器和配對連接器提 供第二鎖定位置。通過相同的致動機構(gòu)可以釋放在第一位置和第二位置的鎖定以便將連接 器從配對連接器脫開。然而，不可能通過單個的運動來脫開連接器，即將連接器從第一鎖定 位置經(jīng)由第二鎖定位置直接地運動到完全脫開的狀態(tài)，但是，一旦離開第一鎖定位置，致動 機構(gòu)就運動到其初始位置，從而與第二鎖定機構(gòu)相互作用并且停止連接器和配對連接器的 脫開運動。因此在第二位置有必要第二次致動致動機構(gòu)，以釋放第二鎖定位置并且能使連 接器彼此完全脫開。為此，鎖定機構(gòu)可以還設(shè)置有引導(dǎo)機構(gòu)，該引導(dǎo)機構(gòu)一旦從第一鎖定位 置到第二鎖定位置運動就與致動機構(gòu)相互作用，以便自動地迫使屬于致動機構(gòu)的鎖定機構(gòu) 與第二鎖定件進行接合。在優(yōu)選實施方式中，第一鎖定位置與第二鎖定位置在連接器和配對連接器的配合 方向上間隔開。優(yōu)選地，致動機構(gòu)設(shè)置成致動臂的形式，該致動臂最優(yōu)選地通過一體地將其 形成連接器或配對連接器的殼體的一部分，并且鎖定件優(yōu)選地設(shè)置在連接器或配對連接器 的各自的另外一個上。致動臂最優(yōu)選地鉸接到例如連接器殼體，使得它可以被手動地運動， 以便釋放連接器和配對連接器之間的鎖定。在它的初始位置，致動機構(gòu)優(yōu)選地處于鎖定位 置，其必須由致動機構(gòu)主動地克服。由于該雙重的鎖定機制，一下就脫開根據(jù)本發(fā)明的連接器系統(tǒng)是不可能的。反而， 操作員不得不致動該致動機構(gòu)來克服第一鎖定位置。由此，一旦從第一鎖定位置沿著脫開 連接器和配對連接器系統(tǒng)的方向運動，致動機構(gòu)再次自動地運動到它的初始位置，即進入 到這樣的位置，在該位置它接合第二鎖定機構(gòu)并且停止連接器的脫開運動。從而，脫開運動 被中斷了，并且操作員將不得不再次按壓致動機構(gòu)來克服第二鎖定位置并且完全地脫開連 接器和配對連接器。在另選的實施方式中，致動機構(gòu)被第二鎖定機構(gòu)阻擋而沒有自動地運 動到其初始位置。在這種情況下，操作員將必須釋放以便克服第二鎖定機構(gòu)的阻擋。無論 如何，脫開過程被延遲了，這將給例如該電氣系統(tǒng)足夠的時間來停下從而可以避免電弧。脫 開過程的中斷可以以多種方式使用以便改進脫開過程的安全性，以及在高電流和/或高電 壓的情況下避免電源線中的電弧。例如，在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，連接器和配對連接器 設(shè)置有適當?shù)男盘栄b置，其檢測連接器何時從第一鎖定位置運動到第二鎖定位置并且發(fā)送 相應(yīng)的檢測信號到控制裝置，然后該控制裝置自動地中斷電路。在這種情況下，在連接器和 配對連接器中設(shè)置的觸頭在第二鎖定位置仍然處于彼此電接觸。雖然與高電流和/或高電 壓電源線有關(guān)的應(yīng)用是特別優(yōu)選的預(yù)期的主要應(yīng)用，但是本發(fā)明并不限于此。本發(fā)明的原 理也可以例如應(yīng)用于當連接器被(例如錯誤地)脫開時發(fā)送警報信號到電子控制設(shè)備，以 允許例如在脫開過程被中斷的瞬間緊急存儲某些數(shù)據(jù)。另選地，當該連接器到達第二鎖定 位置時，連接器和配對連接器內(nèi)部的觸頭的電連接被中斷。在本發(fā)明的最優(yōu)選實施方式中，連接器為乘用車的電源電路所用的供電插頭 (service plug)。通過拔出或脫開該供電插頭，將車輛的電源電路中斷。換句話說，供電插頭沒有提供與另一個電氣裝置的連接，而是更像是用于電源電路的“橋”部分。因此，供電 插頭例如基本上包括殼體和配置在該殼體中的兩個電源端子，該電源端子適于與相應(yīng)的連 接器的電源端子電接觸，其優(yōu)選地設(shè)置在乘用車中或乘用車處。這兩個供電插頭的電端子 接觸連接器內(nèi)的端子。它們彼此電連接，優(yōu)選地經(jīng)由保險絲。這樣，該供電插頭能夠斷開或 閉合車輛的電源電路。供電插頭可以例如被配置在車輛的發(fā)動機艙中，并且設(shè)置有區(qū)別性 顏色，例如為橙色或紅色，以指示操作員將其拉動以使電源電路停用。這樣，取代了麻煩地 分流汽車電池或操作可能在事故中損傷或毀壞的大功率開關(guān)，操作員僅僅需要拉動供電插 頭以使電源電路停用。本發(fā)明提供這樣的優(yōu)點操作員將自然地不需要事先告訴而在一旦夠到第二鎖定 位置中的止動件時就會第二次致動該致動機構(gòu)。申請人發(fā)現(xiàn)當人們試圖脫開連接器并且 知道該連接器系統(tǒng)設(shè)置有例如致動按鈕或致動臂時，一旦注意到使用簡單的力不可能脫開 該連接器時，就會試圖按壓或致動該按鈕或該臂。因為連接器將運動一定距離，即從第一鎖 定位置到第二鎖定位置，所以操作人員得到肯定的反饋并且會再次嘗試同一個按鈕或臂以 試圖完全地脫開該連接器。實際上，連接器的脫開將僅花費大概一秒鐘，然而這足夠使乘用 車的電路進入安全狀態(tài)。這樣，本發(fā)明的連接器系統(tǒng)可以被認為是耐損壞的并且它的設(shè)計 確保任何人即使沒有該連接器的結(jié)構(gòu)與操作的詳細信息也能夠很快地且安全地將該連接 器脫開。


參照附圖示例性描述本發(fā)明，在附圖中圖1是公電連接器的立體圖；圖2是母電連接器的立體圖，該母電連接器用于沿著配合軸線與圖1的公電連接 器進行配合；圖3和圖4是處于預(yù)配合位置的公連接器和母連接器的剖視圖；圖5和圖6是處于配合位置的公連接器和母連接器的剖視圖；圖7是公電源觸頭和旋轉(zhuǎn)帽的剖視圖；圖8至圖10是在旋轉(zhuǎn)帽的操作期間公電源觸頭和旋轉(zhuǎn)帽的立體圖；圖11是母連接器的分解立體圖；圖12是母連接器的外本體的立體圖；圖13是母連接器的滑動件和外本體的立體圖；以及圖14至圖16是在不具有滑動件的情況下母連接器在配合/脫開期間的立體圖；圖17是根據(jù)本發(fā)明的進一步的實施方式的包括連接器和配對連接器的連接器系 統(tǒng)的示意圖；圖18示出了圖17的連接器系統(tǒng)的配對連接器；圖19從不同的透視角度示出了圖17和圖18的配對連接器；圖20示出了連接器系統(tǒng)的連接器；圖21是如圖20所示的連接器的另一個示圖；圖22是根據(jù)本發(fā)明的鎖定機構(gòu)的詳圖；圖23是圖17示出的連接器系統(tǒng)的局部剖切圖，示出了本發(fā)明的鎖定機構(gòu)；
圖M從不同的透視角度示出了圖23的連接器系統(tǒng)；圖25是本發(fā)明的連接器系統(tǒng)處于完全解鎖狀態(tài)下的另一個視圖；以及圖沈是圖25的鎖定機構(gòu)的詳圖。
具體實施例方式在圖1和圖2中分別示出了公電連接器10和母電連接器100。公連接器和母連接器形成用于直流電流和400V電壓的電連接器組件，并且用于 沿著從公連接器(圖1)朝向母連接器(圖2)取向的配合軸線XX'而彼此配合。參看圖1，公連接器的殼體包括外殼體12和內(nèi)殼體20。外殼體12包括橫截面有利 的為橢圓形的管14。管14沿著配合軸線XX'延伸。外殼體12包括垂直于配合軸線XX' 延伸的后基部凸緣16?；客咕?6在管14的后端14R處被固定到管14。貫通基部凸緣 16設(shè)置固定孔18，以便將外殼體12固定到例如壁。內(nèi)殼體20沿著配合軸線XX'具有管形形狀并且在外殼體12的管14內(nèi)延伸。參看圖4，內(nèi)殼體20包括沿著均平行于配合軸線XX'的各自軸線YY'、W延伸 的兩個柱形的套管22、24，每個套管界定各自的容納室21、23。每個柱形的套管22、Μ包括 各自的前表面26、28，該前表面沈、觀垂直于配合軸線XX'延伸。公電連接器10包括兩個公電源觸頭30、32，每個公電源觸頭容納在各自的容納室 21、23內(nèi)并且沿著各自的容納室縱軸線YY'、τν延伸。每個公電源觸頭30、32包括柱形 本體31、33和從該柱形本體31、33向前延伸的前平矛部(front plane lance) 34、36。柱形 本體31、33相對于基部凸緣16向后伸出并且包括后端31R、33R，在示出的實施例中，后端 31R、33R具有固定到導(dǎo)電元件的固定系統(tǒng)或固定到導(dǎo)電電纜的固定系統(tǒng)(未示出)。每個 前平矛部34、36向前伸出穿過相應(yīng)的前表面26、28，并且包括前端34F、36F?；仡^參看圖1，公連接器10包括兩個旋轉(zhuǎn)帽38、40，每個旋轉(zhuǎn)帽環(huán)形地安裝到各自 的環(huán)形套管22J4上。各旋轉(zhuǎn)帽38、40包括柱形的導(dǎo)向側(cè)壁42、44以及保護性橫向壁46、48。每個旋轉(zhuǎn) 帽38、40的導(dǎo)向壁42、44相對于保護壁46、48向后和向前延伸，并且用于安裝到相應(yīng)的柱 形套管22、對上，使得旋轉(zhuǎn)帽38、40能夠沿著各自的軸線YY'、W滑動并且能夠繞著各 自的軸線YY'、TV轉(zhuǎn)動。保護壁46、48包括矩形孔50、52，該矩形孔50、52用于使相應(yīng)的 公電源觸頭30、32的前平矛部34、36穿過。參看圖7至10，導(dǎo)向壁42、44包括縱向溝槽Μ、56以及后槽58、60，該后槽58、60 在側(cè)壁42、44的后部處定位在溝槽Μ、56附近。每個套管22J4包括縱向栓62、64，該縱向 栓62、64用于有選擇地被接納在溝槽Μ、56中。每個縱向栓62、64分別包括指狀部62Α、 64Α，該指狀部62Α、64Α被設(shè)計為用于接合凹口 58Α、60Α，從而防止旋轉(zhuǎn)帽例如由于振動而 轉(zhuǎn)動。指狀部62Α、64Α彈性地保持在凹口 58Α、60Α中。在將母連接器100插在公連接器 10上時，旋轉(zhuǎn)帽被迫轉(zhuǎn)動，如下面將要闡明的那樣。于是，每個指狀部62Α、64Α從其被彈性 地保持的各自的凹口 58Α、60Α中出來。指狀部62Α、64Α和栓62、64于是被移進溝槽Μ、56 中，在該溝槽Μ、56中沿著軸線YY'和以‘被引導(dǎo)。各旋轉(zhuǎn)帽38、40的側(cè)壁42、44包括至少一個導(dǎo)向銷63、65，導(dǎo)向銷63、65向內(nèi)取 向，即朝著各自的容納室22、24的軸線YY'、W。導(dǎo)向銷63、65定位在各自的旋轉(zhuǎn)帽38、40的保護壁46、48的前方?；仡^參看圖1，公電連接器10包括護罩66，該護罩66沿著配合軸線XX'具有管形 形狀。護罩66插入在內(nèi)殼體20和外殼體12的管14之間。參看圖3和圖4，護罩66包括后凸緣66R，該后凸緣66R垂直于配合軸線XX'從基 部凸緣16向后延伸。后凸緣66R用于確保與安裝公連接器10的元件的防護連續(xù)性。護罩 66由個兩相同的半圓形護罩元件制成。參看圖3，公連接器10包括兩個縱向互鎖觸頭68、70，其位于容納室22、對之 間。每個互鎖觸頭68、70分別包括平行于配合軸線XX'延伸的前板72、74以及各自的后 端68R、70R,該后端68R、70R用于連接到各自的控制線，該控制線用于連接到電控電源開關(guān) 200。每個前板72、74分別包括前端76、78。每個后端68R、70R面向各自的后孔69、71，該后孔69、71貫通基部凸緣16設(shè)置以
便使控制線通過。公電源觸頭30、32用于通過電源開關(guān)200連接到電源。互鎖觸頭的連接用于閉合 電源開關(guān)200，并且互鎖觸頭的斷開用于打開電源開關(guān)200。如下所述，互鎖觸頭和電源開關(guān)提供了先閉合/后斷開的開關(guān)系統(tǒng)。實際上，只有 當公連接器和母連接器充分地插在一起時，互鎖觸頭電路才首先被閉合，以便給包括公電 源觸頭30、32的電源電路通電。相反地，互鎖觸頭電路最后被斷開，以便在公連接器和母連 接器被完全地拔出之前首先使電源電路斷電。為了這個目的，公連接器10包括兩個絕緣的凸出部80、82。每個凸出部80、82被 定位成沿著前板72、74的前端76、78中各自的一個前端。每個凸出部80、82包括前斜坡 80F、82F和后斜坡80R、82R。這些凸出部提供后述的安全機構(gòu)。公連接器10還包括止動銷84，該止動銷84從外殼體12的管14向外突出。參看圖2，母連接器100包括外本體102，該外本體102包括橫截面有利的為橢圓 形的管104。管104沿著配合軸線XX'延伸。外本體102包括平行于配合軸線XX'延伸的 側(cè)壁106，該側(cè)壁106接近于管104。外本體102包括兩個柱形的套管110、112，每個套管沿著各自的軸線YY'、W延 伸，并且界定各自的容納室109、111。參看圖12，母連接器100的每個套管110、112包括各自的導(dǎo)向溝槽121、123，該 導(dǎo)向溝槽121、123用于與旋轉(zhuǎn)帽38、40的各自的導(dǎo)向銷63、65相接合。導(dǎo)向溝槽121、123 相對于配合軸線XX'成一角度，使得導(dǎo)向銷63、65在導(dǎo)向溝槽121、123中的滑動使旋轉(zhuǎn)帽 38、40繞著各自的軸線YY'、W轉(zhuǎn)動并且相對于公連接器10向后運動。參看圖11，母連接器100的每個套管110、112包括設(shè)置有矩形的前孔118、120的 前表面114、116，該前孔118、120用于在配合期間接納相應(yīng)的公電源觸頭沈、28。參看圖4，母連接器100包括母電源觸頭122、124，該母電源觸頭122、IM被容納 在各自的容納室109、111中并且在前表面114、116后方。參看圖3，母連接器100包括互鎖短路部件126。互鎖短路部件1 包括中央部 128和兩個相對的臂130、132，該臂130、132繞著與配合軸線XX'垂直的軸線以U字形形式 彎曲，從而能夠相對于配合軸線XX'橫向彈性變形。每個臂130、132包括在中央部1 兩 側(cè)上的自由端134、136?；ユi短路桿1 定位在兩個套管110、112之間，從而，當公連接器10和母連接器100處于配合過程中時，每個自由端134、136位于各自的互鎖觸頭68、70的 前方，并且更精確地是位于相應(yīng)的凸出部80、82的前方。回頭參看圖2，母連接器100包括護罩138，該護罩138繞著配合軸線XX'具有管 形形狀。護罩138插在套管110、112和外本體102的管104之間。護罩138用于當公連接 器10和母連接器100配合時接觸護罩66，從而確保公電連接器10和母電連接器100之間 的防護連續(xù)性。護罩138由兩個相同的半圓形護罩元件制成。參看圖11，母連接器100包括滑動件140，該滑動件140沿著配合軸線XX'具有管 形形狀。滑動件140滑動地安裝在外本體102上并且包括平行于配合軸線XX'延伸的縱向 齒條141?；瑒蛹?40包括按鈕143，該按鈕143有利地相對鉸接到滑動件本體并且適于沿 著垂直于配合軸線XX'的方向被按壓。參看圖13，滑動件140包括朝向側(cè)壁106突出的止動齒139。止動齒139包括前 橫向壁145和后斜坡147。參看圖11，母電連接器100包括安裝在側(cè)壁106上的凸輪齒輪142。在美國專利 申請US7，M1，155B2中描述了這種機構(gòu)。凸輪齒輪142能夠繞著與配合軸線XX'垂直的 軸線GG'相對于側(cè)壁106轉(zhuǎn)動。凸輪齒輪142包括用于接納并驅(qū)動止動銷84的廊道144。 廊道144有利地是繞著平行且偏離軸線GG'的軸線的圓形。廊道144包括進入孔146和止 動側(cè)壁148，該進入孔146用于止動銷84的進入，該止動側(cè)壁148界定廊道144的外周并旨 在與止動銷84相協(xié)作。凸輪齒輪142包括圓齒條150，該圓齒條150繞著軸線GG'成圓形地延伸。圓齒 條150用于與滑動件140的縱向齒條141相協(xié)作。母連接器100包括阻擋元件152，該阻擋元件152用于在公連接器10和母連接器 100配合的時候阻擋公連接器10和母連接器100。阻擋元件152被安裝在側(cè)壁106上，并且 旨在平行于配合軸線XX'相對于側(cè)壁106滑動，以采取朝前阻擋位置(圖16)，在該朝前阻 擋位置中阻擋元件152的阻擋臂153通過進入設(shè)置在凸輪齒輪142中的阻擋孔(未示出) 而阻擋凸輪齒輪142的轉(zhuǎn)動。阻擋元件152還包括帶有止動齒156的柔性縱向臂154，該柔性縱向臂154旨在與 滑動件140的止動齒139相協(xié)作。如圖13所示，止動齒156包括后斜坡158和前壁160，該 后斜坡158用于與前斜坡147相協(xié)作以便使滑動件140朝前滑動，該前壁160用于通過與 止動齒139的后壁145相接合而阻止滑動件140向后運動。出于安全原因，公連接器10和母連接器100的兩個容納室均彼此獨立地密封。這樣，如果水進入一個容納室，它還是不能進入另一個容納室，從而防止兩個電源 觸頭之間短路。更確切地，參照圖3和圖4，公連接器10包括后平坦密封件170，該后平坦密封件 170被應(yīng)用為抵靠基部凸緣16并圍繞柱形的套管22J4和后孔69、71。后平坦密封件170 在護罩66的后凸緣66R的內(nèi)側(cè)延伸。后平坦密封件170還包括塞子172 (圖4)，該塞子172 用于密封在制造過程中使用的縱向通道174。此外，公連接器10包括用于每個公電源觸頭的相應(yīng)的0形環(huán)176、178，以確保公電 源觸頭30、32和各自的套管22J4之間的密封。每個0形環(huán)176、178被分別安裝在各公電 源觸頭30、32中設(shè)置的相應(yīng)環(huán)形溝槽180、182中。
參看圖4，母連接器100包括在各相應(yīng)圓形套管110、112的后方定位的相應(yīng)后唇 形密封件184、186。每個后唇形密封件184、186旨在確保與連接到各自的母電源觸頭122、 124的相應(yīng)電源電纜(未示出)相密封。母連接器100還包括相應(yīng)的前圓形界面密封件188、190，該前圓形界面密封件 188、190被安裝到每個圓形套管110、112上并且旨在確保與內(nèi)殼體20相密封。母連接器100還包括球形的界面密封件192，該球形的界面密封件192圍繞兩個電 源觸頭和互鎖觸頭，并且旨在確保與公連接器的內(nèi)殼體20相密封。現(xiàn)在將說明公電連接器10和母電連接器100的配合。為描述公連接器和母連接器如何配合/脫開，或者換句話說如何插入/拔出或者 電連接/電斷開，定義三個插入運動部分和三個位置。第一插入運動部分對應(yīng)于這樣的配 置，在該配置中公連接器和母連接器是視為脫開的或脫開的。該第一插入運動部分開始于 例如公連接器和母連接器對準但根本沒有彼此接合時。該第一插入運動部分正好結(jié)束于預(yù) 配合位置A，該預(yù)配合位置A對應(yīng)于臂130、132與相應(yīng)的凸出部80、82的前斜坡8(^、82卩即 將接合之前的位置。位置A限定第二插入運動部分的起始點。第二插入運動部分結(jié)束于自 由端134、136與前矛部72、74開始進行電接觸時的中間位置B。第二插入運動部分的結(jié)束 對應(yīng)于第三插入運動部分的開始。公電源觸頭30、32和母電源觸頭122、1M與前板72、74 電接觸時的配合位置C限定第三插入運動部分的結(jié)束。首先將公連接器10和母連接器100設(shè)置在預(yù)配合位置A，在該預(yù)配合位置中它們 相對于配合軸線XX'對準。參看圖14，在預(yù)配合位置A，滑動件140處于后方位置，同時縱向齒條141和圓齒 條150相嚙合。進入孔146朝前并位于止動銷84的前方。參看圖7，在預(yù)配合位置A，旋轉(zhuǎn)帽38、40處于保護位置，使得保護壁46、48均位于 相應(yīng)的平矛部；34、36的前方，此時孔50、52繞著各自的軸線YY'、W相對于前平矛部34、 36轉(zhuǎn)動，從而不與平矛部34、36對準。在該保護位置，保護壁46、48防止與公電源觸頭30、 32接觸，尤其是防止與手指進行接觸。參看圖8，旋轉(zhuǎn)帽38、40由觸頭30、32上方的栓62、64保持在保護位置。對于每個 旋轉(zhuǎn)帽，三個栓接合在三個相應(yīng)的后槽58、60中。更確切地說，指狀部62^6 接合在相應(yīng) 的后槽58、60中，從而防止保護壁46、48到達下面將詳述的使用位置。然后，使公電連接器10和母電連接器100沿著配合軸線XX'朝向彼此移動。在 該移動期間，母連接器100的套管110、112被引入到旋轉(zhuǎn)帽38、40中。旋轉(zhuǎn)帽38、40的導(dǎo) 向銷63、65與溝槽121、123相接合。因為溝槽121、123是彎曲的，因此在不朝向彼此推動 公連接器和母電連接器從而克服將指狀部62A、64A保持在它們各自的凹口 58A、60A中的彈 力的情況下，套管110、112不再可能縱向滑動到導(dǎo)向壁42、44中。在導(dǎo)向銷63、65被驅(qū)進 溝槽121、123的不平行于軸線YY'或以‘的部分中時，旋轉(zhuǎn)帽被迫繞著各自的軸線YY'、 ZZ'進行轉(zhuǎn)動。一旦指狀部62A、64A從凹口 58A、60A脫離，栓62、64就會對準凹槽M、56。 優(yōu)選的是，通過在溝槽中的栓而不是在平矛部34、36上的孔48、50來引導(dǎo)旋轉(zhuǎn)帽的平移。實 際上，優(yōu)選的是使塑料和塑料進行摩擦而不是使塑料和金屬進行摩擦。此外，當材料相同時 更好控制尺寸鏈。在該位置，旋轉(zhuǎn)帽38、40的孔48、50對準相應(yīng)的平矛部34、36。一旦導(dǎo)向銷63、65到達溝槽121、123的死端(dead end)，旋轉(zhuǎn)帽就被向后推動，使得保護壁46、48到達使用位 置，在該使用位置相應(yīng)的平矛部；34、36經(jīng)過相應(yīng)的孔48、50穿過相應(yīng)的保護壁46、48。在公連接器和母連接器朝向彼此進行該運動期間，止動銷84由進入孔146進入廊 道144。然后，使滑動件140朝前運動，這導(dǎo)致凸輪齒輪142通過與齒條150、141的協(xié)作而 繞著軸線GG'轉(zhuǎn)動。于是，廊道114使止動銷84向前運動，以進一步使公連接器10和母連 接器100彼此接近，直到到達最終的預(yù)配合位置A。齒條150、141的使用使得滑動件140的 大的位移引起通過廊道144運動的止動銷84的小的位移，這使得使公連接器和母連接器彼 此接近需要的力減小，并且尤其是用于連接公電源觸頭和母電源觸頭的力減小。在最終的 預(yù)配合位置A，公電源觸頭30、32分別接觸母電源觸頭122、124，同時互鎖短路部件126的 自由端134、136處于凸出部80、82的前方。在第一插入運動部分，公連接器10和母連接器100通過滑動件140的滑動而彼此 接近，使得互鎖短路部件126開始與凸出部80、82接觸。在第一插入運動部分，臂130、132的頭部接合相應(yīng)的凸出部80、82的前斜坡80F、 82F，用于使臂130、132遠離相應(yīng)的互鎖觸頭68、70運動。然后，通過滑動件140的滑動使公連接器10和母連接器100進一步彼此接近，直 到自由端134、136被后斜坡80R、82R引導(dǎo)從而進入中間位置B，在中間位置B臂130、132接 觸互鎖觸頭68、70的前板72、74，從而將互鎖觸頭68、70電連接在一起。然后開關(guān)200被通 電并且將包括電源觸頭30、32的電源電路閉合。在從預(yù)配合位置A到中間位置B的運動期間，每個臂130、132這樣與相關(guān)聯(lián)的凸 出部80、82互相作用，使得臂130、132彈性變形同時繞凸出部80、82運動。凸出部80、82 提供安全裝置，并且能確保彈性臂130、132與互鎖觸頭開始接觸的中間位置與互鎖觸頭在 第一連接器中的確切位置以及該互鎖觸頭的形式尤其是其長度的誤差或公差無關(guān)?；ユi短路部件126、其臂130、132和凸出部80、82這樣形成用于使兩個互鎖觸頭 68、70彼此連接的連接機構(gòu)，同時凸出部80、82形成用于分離機構(gòu)，該分離機構(gòu)用于在預(yù)配 合位置A和中間位置C之間使臂130、132遠離相應(yīng)的互鎖觸頭68、70運動。在連接器組件的設(shè)計期間，根據(jù)制造余隙以及在中間位置B處公電源觸頭穿入母 電源觸頭的期望穿入距離，確定在預(yù)配合位置A和中間位置B之間的對應(yīng)于第一插入運動 部分的距離，使得在電源觸頭被電源通電之前確保電源觸頭30、32的適當?shù)呐浜虾瓦B接。滑動件140朝前運動，使得公連接器10和母連接器100在整個第二插入運動部分 中彼此更接近，直到到達配合位置C (圖15)。在中間位置B和配合位置C之間，每個臂130、132彈性變形，使得每個自由端134、 136滑動并且靠在相應(yīng)的互鎖觸頭68、70的前矛部72、74上。應(yīng)當注意，公電源觸頭30、32和母電源觸頭122、1M被配置成在中間位置B和配 合位置C之間的整個第二插入運動部分中保持彼此接觸。然后，向前推動阻擋元件152，直到其阻擋位置(圖16)，在該阻擋位置中臂153與 凸輪齒輪142接合以防止其轉(zhuǎn)動?，F(xiàn)在將描述公電連接器10和母電連接器100的脫開操作。向后推動阻擋元件152，使其不阻擋凸輪齒輪142(圖15)。使滑動件140向后滑動，這引起凸輪齒輪142的轉(zhuǎn)動，直到阻擋位置(圖13)，在該阻擋位置止動齒139、156彼此接合以阻擋滑動件140進一步遠離公電連接器10滑動。在該阻擋位置，止動銷84仍然在廊道144中，使得止動銷84被廊道144的側(cè)壁 148止動(圖11)，將公連接器10和母連接器100鎖定在該位置。優(yōu)選地，阻擋位置發(fā)生在中間位置B和最后的(在脫開期間對于首先來說)預(yù)配 合位置A之間，即在第一插入運動部分上，此時電源觸頭彼此連接而互鎖觸頭彼此分開。然后沿著垂直于配合軸線XX'的軸線按壓按鈕143。按鈕143則推動彈性臂154 以便使止動齒156垂直于配合軸線XX'相對于止動齒139移位(圖13)。然后，使滑動件140進一步遠離公連接器10運動，以便將進入孔146與止動銷84 對準。滑動件140、凸輪齒輪142和兩個齒條141、151因此形成移位機構(gòu)，用于將由止動側(cè) 壁148形成的止動相對于由止動銷84形成的止動進行移位。還應(yīng)注意止動齒139和具有制動齒156的阻擋元件152形成阻擋機構(gòu)，該阻擋機 構(gòu)用于在公連接器10和母連接器100從中間位置B運動到預(yù)配合位置A時將移位機構(gòu)阻 擋在阻擋位置。按鈕143和固定止動齒139的彈性臂IM形成解除阻擋機構(gòu)，該解除阻擋 機構(gòu)用于通過止動齒139、156相對于彼此移位而停用阻擋機構(gòu)。該阻擋機構(gòu)提供這樣的機構(gòu)該機構(gòu)用于確保公電源觸頭在與母電源觸頭斷開時 將不再通電。這防止在公連接器和母連接器的脫開期間產(chǎn)生電弧。實際上，操作員需要的 用于按壓按鈕143以便解除阻擋阻擋機構(gòu)的時間足夠電源開關(guān)200將包括公電源觸頭的電 源電路打開。還應(yīng)當注意如果操作員從脫開操作的開始就按壓按鈕143，在公電源觸頭和母電 源觸頭電斷開之前他也會被阻止。實際上，阻擋機構(gòu)還包括定位在彈性臂154的自由端處 的突起154A，從而如果在滑動件從配合位置C到中間位置B運動時按壓按鈕143，阻擋按鈕 143的邊緣。公電連接器10和母電連接器100然后沿著配合軸線XX'彼此安全地分開。在該運動期間，旋轉(zhuǎn)帽38、40的導(dǎo)向銷63、65滑入凹槽121、123，直到到達彎曲部 分。然后，由于這些彎曲部分或凸輪部，旋轉(zhuǎn)帽被迫轉(zhuǎn)動。在導(dǎo)向銷63、65被驅(qū)進溝槽121、 123的不平行于軸線YY'或ZZ'的部分時，旋轉(zhuǎn)帽被迫繞著各自的軸線YY'、W進行轉(zhuǎn) 動。在該部分的端部，該轉(zhuǎn)動將指狀部62A、64A推進凹口 58A、60A從而旋轉(zhuǎn)帽被鎖定在它 們的上位置，在該位置中在保護壁46、48和前平矛部的矛尖之間留有間隙。本發(fā)明不受限于上述的實施方式。尤其是，它可以被變換成帶有三個公電源觸頭 /母電源觸頭的連接器組件，用來傳送三相電力。如上所述的電源開關(guān)電路包括帶有兩個公電源連接器、互鎖短路部件1 和電源 開關(guān)200的電路回路，但是在本發(fā)明其他的實施方式中，電源開關(guān)電路可以包含至少一個 母電源觸頭和/或包括不止一個公連接器和/或母連接器的連接器組件。例如該電源開關(guān) 電路可以包括不同的公連接器和/或母連接器形成的串聯(lián)電源觸頭。圖17至圖沈示出了根據(jù)本發(fā)明更進一步方面的連接器系統(tǒng)的實施方式。在圖17 中示意性地示出的連接器系統(tǒng)包括連接器201，該連接器201與相應(yīng)的配對連接器300處于 部分配合狀態(tài)。示出的兩個連接器殼體都是注塑成型的塑料零件。從圖可以看出，在示出 的實施例中，連接器201為插頭連接器，更特別地為如上所述的供電插頭。在本實施方式中 示出的配對連接器300被設(shè)置為插座的形式，該插座例如附接在混合動力驅(qū)動乘用車的發(fā)動機艙的內(nèi)部。連接器201包括致動臂204形式的致動機構(gòu)，其與連接器殼體形成一體并 且經(jīng)由罩蓋202鉸接至連接器殼體。罩蓋202同時用作鎖定機構(gòu)的物理保護。連接器201 還設(shè)置有兩個彈性鎖合臂216，這兩個彈性鎖合臂216對稱設(shè)置在連接器殼體的相對兩側(cè)， 與設(shè)置在配對連接器上的鎖合突起306相協(xié)作。在圖17示出的位置中，連接器和配對連接 器沒有彼此鎖合。為了鎖定連接器和配對連接器，設(shè)置在連接器的彈性鎖合臂216的自由 端上的鎖合鼻部217必須在配對連接器300的方向上被推動而越過鎖合突起306。本領(lǐng)域 技術(shù)人員從鼻部217和突起306的錐形形狀認識到鎖定機構(gòu)是所謂的“通過//不通過(go/ no go) ”機構(gòu)，即鎖合機構(gòu)，該鎖合機構(gòu)或者完全地鎖合(當在圖17中鼻部217位于在圖 17的突起306的右后方時的之后且右邊時)或者完全地打開(如圖17所示)，而并且該鎖 合機構(gòu)不提供任何“中間”位置，這是由于鼻部217和突起306的錐形形狀，該鼻部在無論 如何都向下“滑動”在突起316的任一側(cè)都會向下滑動。配對連接器300還包括實際上可能與乘用車的電源電路相連接的電接觸端子 310、312。此外，在圖17A中示出了信號線314，將在下面更詳細地進一步說明該信號線314 的功能。圖18是配對連接器300的示意圖。配對連接器設(shè)置有裙部302，該裙部保護性地 圍繞連接端子310和312的自由端。裙部302還設(shè)置有引導(dǎo)肋304。配對連接器300設(shè)置 有鎖定鼻部314形式的第一鎖定機構(gòu)以及附加鎖定鼻部316形式的第二鎖定機構(gòu)。此外，引 導(dǎo)機構(gòu)318設(shè)置成極接近鎖定機構(gòu)。將在下面更詳細地說明鎖定機構(gòu)和引導(dǎo)機構(gòu)的功能。 顯然，鎖定機構(gòu)和弓I導(dǎo)機構(gòu)的數(shù)目僅是示例性的。圖19從不同的透視角度示出了配對連接器300，即從它的后面透視。從該立體圖 可以清楚地看到信號線314。該信號線在實踐中連接到控制裝置，當連接器201從第一鎖 定位置運動到第二鎖定位置時，該控制裝置斷開屬于配對連接器300的電源電路。在圖19 上，還可以清楚地看到配對連接器300的表面上的鎖定機構(gòu)和引導(dǎo)機構(gòu)的布置。圖20是連接器201的示意圖?？梢钥匆姡B接器201包括兩個電接觸端子210、 212，該兩個電接觸端子210、212被配置成當配合時與配對連接器300的端子310、312相協(xié) 作。致動臂204在其一端上設(shè)置有帶棱表面205，該帶棱表面205在連接器的使用中被用作 操作員拇指的致動點。圖21為連接器201的另一個立體圖，其中罩蓋202被切掉以示出致動臂204的結(jié) 構(gòu)。如本領(lǐng)域技術(shù)人員從切削面206可以認識到的，致動臂204通過兩個腿207被鉸接到 罩蓋202的內(nèi)壁上。腿207被用作鉸鏈使得致動臂204可以以蹺蹺板的方式繞在附圖標記 206處的附接點進行擺動。換句話說，如果操作員向下(即在圖21的取向中“向下”)推進 帶棱表面205，致動臂的相對端將向上運動，反之亦然。腿207趨向于有彈性地使致動臂204 回到其靜止位置(向上的)。帶棱表面205的相對端設(shè)置有鎖定表面208，該鎖定表面208 適于與設(shè)置在配對連接器表面上的鎖定鼻部314、316相協(xié)作。另外，兩個向外突出的引導(dǎo) 元件209設(shè)置在致動臂上，該引導(dǎo)元件209適于與配對連接器(見圖18)的引導(dǎo)機構(gòu)318 相協(xié)作。下面將通過圖22至圖沈的詳細示圖說明致動臂和鎖定機構(gòu)的功能。在圖22中，可以再次看到致動臂204，這是因為罩蓋202沒有在圖中示出。當致動 臂204的一端在圖中被向下推動時，設(shè)置有鎖定表面208和引導(dǎo)元件209的相對端向上運 動。由此，如果在圖22示出的位置，操作員在帶棱表面205向下推動致動臂，鎖定表面208將被提升到配對連接器的第一鎖定鼻部314的上方并且連接器201可以沿著遠離配對連接 器300的脫開方向向圖中的右側(cè)運動。一旦運動到圖22的右側(cè)，引導(dǎo)元件209將接觸到引 導(dǎo)機構(gòu)318的傾斜面。然而，引導(dǎo)機構(gòu)318被配置為與鎖定鼻部314、316成這樣的關(guān)系在 鎖定表面208運動到第一鎖定鼻部314的后方之后引導(dǎo)元件209才會接觸到引導(dǎo)機構(gòu)318。 由此，該連接器進一步向右運動時，引導(dǎo)機構(gòu)318在圖22中向下壓迫引導(dǎo)元件209，借此鎖 定表面208將自動地接觸到第二鎖定鼻部316。此外，致動臂204的具有帶棱表面205的 端部將自動地再次被向上推動，即使操作員試圖保持該端部在圖中向下也是如此。其原因 在于操作員施加的將連接器從與配對連接器配合接合中拉出的力遠大于操作員能用拇指 施加到致動臂204的力。由此，由于引導(dǎo)元件209和引導(dǎo)機構(gòu)318，致動臂將把連接器和配 對連接器自動地鎖定在第二鎖定位置，如圖23和圖M所示。同時，在圖23中示出的位置， 致動臂204再次處于它的初始位置并且引導(dǎo)元件209充分遠離引導(dǎo)機構(gòu)318，使得端部205 可再次被向下按壓，以便也通過從第二鎖定鼻部316釋放鎖定表面208來克服第二鎖定位 置。圖M從稍微不同的透視角度示出了連接器201的與圖23相同的位置。從圖24 可以清楚地得知鎖定表面208如何與第二鎖定鼻部316互相作用以防止連接器201進一 步被向右拉動而脫離與配對連接器300的配合接合。從圖23和圖M還可以得知，由元件 216和306提供的在連接器和配對連接器之間的鎖合機構(gòu)被釋放，使得連接器201僅由元 件208和316保持。在圖23和圖M示出的所謂的第二鎖定位置，電觸頭被封閉在連接器 系統(tǒng)的內(nèi)部，使得信號線可以發(fā)送信號到相應(yīng)的控制裝置，該控制裝置然后斷開或切斷電 路的電源供應(yīng)。因為脫開過程不可避免被引導(dǎo)機構(gòu)318、引導(dǎo)元件209和第二止動件鼻部 316阻止，所以至少不在正常操作狀態(tài)下，通過連接器單個運動或一下子來脫開連接器是不 可能的。配合過程無論如何將在第二鎖定位置停止，直到操作員再次致動致動臂并且在圖 24和圖25所示的位置向下推動端部205。圖25和圖沈示出了完全解鎖的位置，該完全解鎖的位置是在操作員已經(jīng)第二次 推動致動臂204的端部205以再一次克服鎖定表面208和第二鎖定鼻部316之間的接合之 后。在圖25和圖沈的位置，連接器201現(xiàn)在可以完全地從配對連接器脫開。然而，因為脫 開過程在第二鎖定位置停止，所以脫開過程比沒有停止多持續(xù)例如0. 5秒鐘至1秒鐘，這個 時間內(nèi)已足夠切斷電源使得在連接器201與配對連接器300的完全脫開不會產(chǎn)生電弧。圖17至圖沈示出的連接器201為供電插頭，其該供電插頭在配合狀態(tài)時下閉合 乘用車的電源電路，并且尤其是混合燃料驅(qū)動車輛或電力車輛。一旦脫開，電路系統(tǒng)被斷 開并且例如對車輛進行作業(yè)是安全的。供電插頭是安全的和易于使用的，并且提供安全斷 開車輛的電源系統(tǒng)而不需要任何額外的訓(xùn)練或指令的可能性。對于操作員來說供電插頭的 配合過程是自然的并且不需要任何訓(xùn)練。鎖定機構(gòu)被罩蓋202完全地蓋住，使得實際上不 可能誤用。該結(jié)構(gòu)如此，使得脫開過程不可避免在第二鎖定位置停止，但是同時該設(shè)計是簡 單的，使得即使未經(jīng)訓(xùn)練的操作員也將以自然的方式克服第二鎖定，即借助于有可能從第 二位置將該連接器從第一位置運動到第二位置的機構(gòu)而簡單地再次致動相同的致動臂。由 此，操作員不需要尋找或摸索其它的釋放機構(gòu)，但是不得不簡單地重復(fù)他成功地施加的用 于克服第一鎖定位置的運動和動作。這對于大多數(shù)人來說是自然的，并且實際上一旦注意 到脫開過程停止(在第二鎖定位置)，就會嘗試第一個動作。
另選地，可設(shè)計致動臂204和鎖定機構(gòu)的尺寸，以便可以利用足夠的力破壞它們， 這在車禍的情況下有可能是必要的，例如緊急時人們可能不得不使用工具或極限力來將連 接器和配對連接器脫開。由此，根據(jù)本發(fā)明的供電插頭即使受損仍然起作用，這是因為電路 系統(tǒng)在供電插頭脫開之后無論如何將被斷開，即使在脫開過程中插頭被毀壞也是如此。這 與電源開關(guān)相比是顯著的優(yōu)點，電源開關(guān)的破壞不必然導(dǎo)致電源電路的斷開。然而該供電 插頭甚至將在最惡劣的條件下工作。
權(quán)利要求
1.一種用于將電連接器組件脫開的方法，該電連接器組件包括容納有第一電源觸頭 (30，32)的第一連接器(10)、容納有第二電源觸頭(122，124)的第二連接器(100)以及容 納在所述第一連接器(10)或所述第二連接器(100)中的第一互鎖觸頭(68)和第二互鎖觸 頭(70)，其中，將所述第一連接器(10)和所述第二連接器(100)沿著配合軸線(XX')脫開，并且其中，在互鎖觸頭斷開之后并在所述電源觸頭斷開之前，暫時阻擋用于脫開所述 第一連接器和所述第二連接器的運動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在脫開運動期間所述第一連接器和所述第二連 接器已經(jīng)被暫時地阻擋之后并且在互鎖觸頭斷開之后，解除阻擋機構(gòu)被致動，用于解除對 所述脫開運動的阻擋，從而斷開所述電源觸頭。
3.—種電連接器組件，該電連接器組件包括容納有第一電源觸頭(30 ；3 的第一連接 器(10)以及容納有第二電源觸頭(122 ； 124)的第二連接器(100)，所述第一連接器(10)和 所述第二連接器(100)能夠沿著配合軸線(XX')進行配合和脫開，以便將所述第一電源觸 頭(30 ；32)和所述第二電源觸頭(122 ； 124)連接和斷開，其中，所述第一連接器(10)包括第一止動件(84)，并且所述第二連接器(100)包括第 二止動件(148)，所述第一止動件(84)和所述第二止動件(148)沿著所述配合軸線(XX') 對準，從而防止所述第一連接器(10)和所述第二連接器(100)脫開。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電連接器組件，其中，所述第二連接器(100)包括移位機 構(gòu)(140，141，142，151)和阻擋機構(gòu)(139，152，156)，所述移位機構(gòu)用于將所述第二止動件 (148)相對于所述第一止動件(84)橫向于所述配合軸線(XX')進行移位，所述阻擋機構(gòu) 用于將所述移位機構(gòu)(140，141，142，151)阻擋在阻擋位置，在所述阻擋位置所述第一止動 件(84)和第二止動件(148)對準，并且其中，所述第二連接器(100)還包括用于釋放所述阻擋機構(gòu)(139，152，156)的解除阻 擋機構(gòu)(143，1M)，該解除阻擋機構(gòu)(143，154)包括解除阻擋元件(143)，該解除阻擋元件 能由操作員致動而進行這樣的運動，該運動不同于沿著所述配合軸線(XX')遠離所述第 一連接器(10)的平移。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的電連接器組件，其中，所述第二連接器(100)包括本體(10 和滑動件(140)，所述本體界定了用于 所述第二電源觸頭(122，124)的容納室(121，123)，所述滑動件旨在沿著所述配合軸線 (XX')相對于所述本體(10 遠離所述第一連接器(10)進行滑動，所述滑動件包括第三 止動件(139)，其中所述移位機構(gòu)(140，141，142，151)包括所述滑動件(140)，并且所述阻擋機構(gòu) (139，152，156)包括所述第三止動件(139)和第四止動件(156)，所述第三止動件(139)和 所述第四止動件(156)沿著所述配合軸線(XX')彼此對準，從而在所述阻擋位置阻擋所述 滑動件(140)的滑動，其中，所述解除阻擋機構(gòu)(143，154)旨在使所述第三止動件(139)和第四止動件(156) 橫向于所述配合軸線(XX')相對于彼此進行移位。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一項所述的電連接器組件，其中所述解除阻擋元件(143) 是按鈕，該按鈕旨在被橫向于所述配合軸線(XX')按壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電連接器組件，其中，所述解除阻擋機構(gòu)(143，154)包含彈性臂(巧4)，在所述彈性臂上固定有所述第 四止動件(156)，其中，所述按鈕(143)旨在按壓所述彈性臂(IM)，使得所述第四止動件(156)相對于 所述第三止動件(139)進行移位。
8.一種電氣裝置，該電氣裝置包括能電控的電源開關(guān)、電源以及根據(jù)權(quán)利要求3至7中 任一項所述的電連接器組件，其中，所述第一電源觸頭(30,3 通過所述電源開關(guān)連接到所述電源，并且其中，所述互鎖觸頭(68，70)連接到所述電源開關(guān)，使得所述互鎖觸頭的連接將所述 電源開關(guān)閉合，并且所述互鎖觸頭的斷開將所述電源開關(guān)斷開。
9.一種用于將電連接器組件進行配合的方法，該電連接器組件包括容納有第一電源 觸頭(30,3 的第一連接器(10)；容納有第二電源觸頭(122，124)的第二連接器(100)；以 及容納在所述第一連接器(10)或所述第二連接器(100)中的第一互鎖觸頭(68)和第二互 鎖觸頭(70)，其中，所述第一連接器(10)和所述第二連接器(100)被設(shè)計成通過沿著配合軸線 (XX')的單一的插入運動進行配合并且沿著同一配合軸線進行脫開，所述單一的插入運 動包括第一插入運動部分和第二插入運動部分，并且其中，在所述第一插入運動部分，所述第一電源觸頭和所述第二電源觸頭處于在電連接狀態(tài) 和電斷開狀態(tài)中所選擇的電連接狀態(tài)，同時所述第一互鎖觸頭和所述第二互鎖觸頭沒有電 連接，在所述第二插入運動部分，所述第一電源觸頭和所述第二電源觸頭是電連接的，同時 所述第一互鎖觸頭和所述第二互鎖觸頭也是電連接的。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中在所述第一插入運動部分和所述第二插入運動 部分之間所插進的第三插入運動部分，所述第一插入運動部分、所述第二插入運動部分和 所述第三插入運動部分形成沿著所述配合軸線(XX')的所述單一的插頭運動，并且其中， 安全機構(gòu)確保所述第一電源觸頭和所述第二電源觸頭是電連接的，同時所述第一互鎖觸頭 和所述第二互鎖觸頭不是電連接的。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的方法，其中，當拔出所述第一連接器和所述第二連接器 時，在互鎖觸頭斷開之后并在所述電源觸頭斷開之前，所述脫開運動被暫時地阻擋。
12.根據(jù)權(quán)利要求9至11中任一項所述的方法，其中，在所述脫開運動期間在所述第一 連接器和所述第二連接器已經(jīng)被暫時地阻擋之后，并且在互鎖觸頭被斷開之后，解除阻擋 機構(gòu)被致動以便解除對所述脫開運動的阻擋，從而斷開所述電源觸頭。
13.—種電連接器組件，該電連接器組件包括容納有第一電源觸頭(30,3 的第一連 接器(10)；容納有第二電源觸頭(122，124)的第二連接器(100)；容納在所述第一連接器 (10)或所述第二連接器(100)中的第一互鎖觸頭(68)和第二互鎖觸頭(70)，其中，所述第一連接器(10)和所述第二連接器(100)被設(shè)計成通過沿著配合軸線 (XX')的單一的插入運動進行配合并且沿著同一配合軸線進行脫開，所述單一的插入運 動包括第一插入運動部分和第二插入運動部分，并且其中，在所述第一插入運動部分，所述第一電源觸頭和所述第二電源觸頭處于在電連接狀態(tài) 和電斷開狀態(tài)中所選擇的電連接狀態(tài)，同時所述第一互鎖觸頭和所述第二互鎖觸頭沒有電 連接，在所述第二插入運動部分，所述第一電源觸頭和所述第二電源觸頭是電連接的，同時 所述第一互鎖觸頭和所述第二互鎖觸頭也是電連接的。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電連接器組件，所述電連接器組件包括連接機構(gòu)(126， 130，132，80，82)，該連接機構(gòu)用于在第三插入運動部分使兩個所述互鎖觸頭(68，70)彼此連接。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電連接器組件，其中，所述連接機構(gòu)包括在所述第二連接 器(100)中的第一彈性臂(130)，該第一彈性臂旨在與所述第一互鎖觸頭(68)進行接觸，其中，所述第一互鎖觸頭(68)包括朝向所述第二連接器(100)的前端(76)，并且其中，所述第一連接器(10)包括第一分離機構(gòu)(80)，該第一分離機構(gòu)用于在所述在第 三插入運動部分使所述第一彈性臂(130)遠離所述第一互鎖觸頭(68)運動。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電連接器，其中所述第一分離機構(gòu)(80)包括沿著所述前端 (76)定位的第一凸出部(80)。
17.根據(jù)權(quán)利要求14至16中任一項所述的電連接器組件，其中，所述第一連接器(10)包括所述第二互鎖觸頭(70)，并且其中，所述連接機構(gòu)包括在所述第二連接器(100)中的短路元件(1 )，該短路元件用 于使兩個所述互鎖觸頭(68，70)彼此連接。
18.根據(jù)權(quán)利要求14至17中任一項所述的電連接器組件，其中，連接機構(gòu)包括具有中央部(1 )的短路元件(1 )，所述中央部連接兩個彈性臂 (130，132)，并且其中，所述中央部(128)和所述兩個彈性臂(130,13 是一體的并且制成一個單件。
19.一種電氣裝置，該電氣裝置包括能電控的電源開關(guān)、電源、以及根據(jù)權(quán)利要求13至 18中任一項所述的電連接器組件，其中，所述第一電源觸頭(30,3 被設(shè)計成通過所述電源開關(guān)連接到所述電源，并且其中，所述互鎖觸頭(68，70)被設(shè)計成連接到所述電源開關(guān)，使得所述互鎖觸頭的連 接將所述電源開關(guān)閉合，并且所述互鎖觸頭的斷開將所述電源開關(guān)斷開。
20.一種連接器系統(tǒng)，該連接器系統(tǒng)包括連接器001)、相應(yīng)的配對連接器(300)以及 用于將連接器和配對連接器彼此鎖定的鎖定機構(gòu)，該鎖定機構(gòu)包括致動機構(gòu)O04)，該致動 機構(gòu)用于釋放連接器(201)和配對連接器(300)的鎖定，其特征在于，所述鎖定機構(gòu)還包括第一鎖定件(314)和第二鎖定件(316)，所述第一鎖定件和所述第二鎖定件被設(shè)計成 接合屬于所述致動機構(gòu)O04)的鎖定機構(gòu)008)，由此，所述第一鎖定件(314)被設(shè)計成與 所述鎖定機構(gòu)(208)互相作用，以將連接器和配對連接器鎖定在第一鎖定位置，并且所述 第二鎖定件(3化)被設(shè)計成與所述鎖定機構(gòu)(208)相互作用，以將連接器和配對連接器鎖 定在第二位置，其中，一旦致動所述致動機構(gòu)004)，連接器和配對連接器之間的鎖定能夠 被解除，以使連接器和配對連接器從所述第一鎖定位置運動到所述第二鎖定位置并且從所述第二位置運動到解鎖位置，并且其中一旦進一步致動所述致動機構(gòu)，所述鎖定機構(gòu)(208)從所述第二位置被釋放到所述解 鎖位置。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的連接器系統(tǒng)，其中，所述致動機構(gòu)(204)的所述進一步致動 對應(yīng)于所述致動機構(gòu)的釋放。
22.根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的連接器系統(tǒng)，所述連接器系統(tǒng)包括引導(dǎo)機構(gòu)(318)， 該引導(dǎo)機構(gòu)被設(shè)計成一旦所述連接器(201)運動脫離所述第一鎖定位置，使所述致動機構(gòu) (204)運動到其初始位置，從而使得所述第二鎖定件(316)與屬于所述致動機構(gòu)(204)的所 述鎖定機構(gòu)(208)相互作用，以將連接器和配對連接器鎖定在所述第二位置。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的連接器系統(tǒng)，其中，一旦所述連接器(201)運動脫離所述 第一鎖定位置，所述引導(dǎo)機構(gòu)(318)接合所述致動機構(gòu)的一部分并且迫使所述致動機構(gòu)進 入非致動位置，使得一旦達到所述第二鎖定位置，屬于所述致動機構(gòu)的所述鎖定元件(208) 與所述第二鎖定件(316)相互作用，以防止連接器和配對連接器進一步運動到完全脫開的 狀態(tài)。
24.根據(jù)權(quán)利要求20至23中任一項所述的連接器系統(tǒng)，其中，所述第一鎖定位置與所 述第二位置在連接器O01)和配對連接器(300)的配合方向上間隔開。
25.根據(jù)權(quán)利要求M所述的連接器系統(tǒng)，其中，所述致動機構(gòu)(204)是致動臂，該致動 臂附接到連接器或配對連接器中的一個，并且所述鎖定件(314，316)是突起，所述突起設(shè) 置在連接器或配對連接器中的相應(yīng)另一個上。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的連接器系統(tǒng)，其中，所述致動臂(204)附接到所述連接器 O01)，使得所述致動臂能夠從致動位置和初始位置中移出，在所述致動位置，所述第一鎖 定件(314)和所述鎖定機構(gòu)O08)以及所述第二鎖定件(316)和所述鎖定機構(gòu)(208)被釋 放，在所述初始位置，所述第一鎖定件(314)和所述鎖定機構(gòu)O08)以及所述第二鎖定件 (316)和所述鎖定機構(gòu)(208)接合而將連接器O01)和配對連接器(300)彼此鎖定。
27.根據(jù)權(quán)利要求20至沈中任一項所述的連接器系統(tǒng)，其中，所述連接器(201)和配 對連接器(300)設(shè)置有鎖合機構(gòu)(216,217,306)。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的連接器系統(tǒng)，其中，一旦所述連接器(201)和配對連接器 (300)從所述第一鎖定位置運動到所述第二鎖定位置，所述鎖合機構(gòu)(216，217，306)被釋 放。
29.根據(jù)權(quán)利要求20至觀中任一項所述的連接器系統(tǒng)，其中，所述連接器(201)和配 對連接器(300)包括各電接觸端子010，212，310，312)，這些電接觸端子被設(shè)計成在連接 器和配對連接器的所述第一鎖定位置和所述第二鎖定位置彼此接觸。
30.根據(jù)權(quán)利要求20至四中任一項所述的連接器系統(tǒng)，其中，所述連接器(201)和配 對連接器(300)還設(shè)置有信號端子(314)，該信號端子適于檢測所述連接器從所述第一鎖 定位置脫離而進入所述第二鎖定位置的運動。
31.根據(jù)權(quán)利要求20至30中任一項所述的連接器系統(tǒng)，其中，所述連接器(201)是乘 用車的電源電路所用的供電插頭，該連接器包括殼體和兩個電接觸端子010，212)，這兩個 電接觸端子被配置在殼體內(nèi)并在該殼體內(nèi)彼此電連接，并且所述配對連接器(300)是相應(yīng) 的供電插座，該供電插座包括兩個電源線(310，312)，這兩個電源線在供電插頭和供電插座聯(lián)接的情況下通過所述供電插頭而電連接，并且這兩個電源線在所述供電插頭不聯(lián)接的情 況下電斷開。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于將電連接器組件脫開的方法，其中，在互鎖觸頭(68，70)被斷開之后并且在電源觸頭(30，32，122，124)被斷開之前，暫時阻擋用于脫開第一連接器(10)和第二連接器(100)的運動。本發(fā)明還涉及提供這種功能的連接器系統(tǒng)和連接器組件。
文檔編號H01R13/703GK102132465SQ200980130884
公開日2011年7月20日 申請日期2009年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月4日
發(fā)明者克洛德·卡斯, 帕特里斯·卡佩, 托馬斯·帕布斯特, 斯特凡娜·特蘭卡特, 雷納·施密特 申請人:Fci公司