CN103825124B - 连接器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电气连接领域，尤其涉及连接器，其包括插头组件和插座组件，所述插座组件包括一用于承载的第一绝缘底板和至少二设置插设于所述第一绝缘底板上的插座件，所述插座件上设有可供所述插头件***的插座孔，所述插头组件包括用于承载的第二绝缘板和插设于所述第二绝缘板上与所述插座件相配的插头件，所述插头件构造成在电性连接时，插设于所述插座孔后，可使其外表面撑开抵顶所述插座孔的内壁。如此，插头件和插座孔之间可形成可靠的紧密配合，两者之间不易松动，避免了拉弧现象的发生，提高了设备的使用寿命。

Description

连接器

技术领域

本发明属于电气连接领域，尤其涉及连接器。

背景技术

目前，电动客车的电池箱与汽车的电气连接器，普遍采用平面接触传导方式，由装在电池箱的固定平面接触电极与对应安装在电池舱的由弹簧产生轴向预推力的平面接触动电极组成平面接触传导装置，电池箱到位装进电池舱后，电池箱平面接触电极与电池舱平面接触电极接触，该装置接触压力较低，造成接触电阻较大，电动客车动车有几百安培的电流通过，使平面联接器发热，且平面接触是一种不稳定连接，当车辆产生震动导致电池箱与电池舱产生位移，平面接触电极将发生不同程度的移动，在通电情况下就会发生烧蚀，严重时会产生拉弧，很容易引起恶性循环，令平面接触连接器损坏，日常保养工作量大；另外，在正常使用中，因接触电阻大，造成电能损耗大，浪费能源。

发明内容

本发明的目的在于提供连接器，旨在解决现有技术中电池箱和电动车之间连接不可靠，易产生烧蚀拉弧的问题。

本发明是这样实现的，提供的连接器，包括插座组件和插头组件，所述插座组件包括一用于承载的第一绝缘底板和至少二设置插设于所述第一绝缘底板上的插座件，所述插头组件包括用于承载的第二绝缘板和插设于所述第二绝缘板上与所述插座件相配的插头件，所述插头件具有可撑开抵顶所述插座孔的内壁的插头，所述插头呈管状，自所述插头的***端面沿轴向开设有多道均匀分布的夹缝。

进一步地，所述插头的底端连接有可使其径向撑开的驱动构件，所述插头的前端套设有可使该插头撑开后复位的弹性锁紧弹簧。

进一步地，所述驱动构件为一气动缸，该气动缸包括一个缸筒、分别固设于所述缸筒上下两端的上盖和底盖、滑动设置于该缸筒内并将该缸筒内腔分隔的活塞以及与该活塞固定连接并可将该插头撑开的活塞杆，所述活塞将该缸筒的内腔分隔成上下两个气室，所述上盖和底盖各设有一个分别与所述上下气室连通的气孔，所述插头通过螺纹固定连接于该上盖上端面。

进一步地，所述活塞的上下端面上分别设有一圈可容纳压缩空气的凹槽。

进一步地，所述插头具有一个供所述活塞杆***并使其撑开的膨胀孔，该膨胀孔的上端口处的由外向内逐渐变小，内壁呈倒立放置的圆台状，所述活塞杆的前端具有随所述活塞向下移动可将该膨胀孔上端口处的圆台内壁撑开的锥形张力芯子，所述膨胀孔下端的内壁气密封连接有用于支撑和密封的支撑定位块，该支撑定位块上端抵顶于所述膨胀孔中、下端通过一保持弹簧抵于所述活塞杆上，所述活塞杆穿设所述支撑定位块中并与之气密活动连接。

进一步地，所述支撑定位块上与所述膨胀孔和活塞杆气密配合处分别设有第一O形密封圈和唇形油封，所述活塞与所述缸筒内壁配合面上设有第二O形密封圈，所述插头与所述上盖配合面上也设有第三O形密封圈。

进一步地，所述插头组件还设置有用于吸收震动和偏移量的弹性组件，该弹性组件包括卡合于所述第二绝缘板外周边的弹性支撑件和置于所述弹性支撑件外周，用于支撑固定该弹性支撑件的安装支架，所述安装支架和所述第二绝缘板之间具有用于吸收所述第二绝缘板震动和横竖向偏移量的缓冲间隙。

进一步地，所述连接器还包括用于使所述插头组件与所述插座组件对准配合的导向装置，所述导向装置包括插设于第一绝缘底板或第二绝缘板上的导向杆，以及安装于所述第二绝缘底板或第一绝缘板上可与所述导向杆相配合的导向管。

进一步地，所述连接器上还设置有通讯连接组件，该通讯连接组件包括一通讯插头和与该通讯插头相对配合设置的通讯插座，所述通讯插头固定于所述第一绝缘板或第二绝缘板，所述通讯插座固定于所述第二绝缘板上或第一绝缘板上。

进一步地，所述第一绝缘板的上表面和所述第二绝缘板安装支架的上表面皆设有用于密封的密封垫圈，所述第二绝缘板安装支架的下方还罩设有用于防污染的外壳。

与现有技术相比，本发明中的连接器中的插头件***插座孔后，其外表面撑开抵顶所述插座孔的内壁，这样，插头件撑开后可将插座孔内壁胀紧，两者之间形成可靠紧密的电气连接，不容易松动，从而避免了发热拉弧现象的发生，提高了设备的使用寿命。

附图说明

图1是本发明实施例中插座组件的纵向剖面示意图；

图2是本发明实施例中插座组件的仰视图；

图3是本发明实施例中插头组件的纵向剖面示意图；

图4是本发明实施例中插头组件的俯视图；

图5是图3中插头件的放大的示意图；

图6是图1中插座件的放大示意图；

图7是图4中A处的局部放大示意图；

图8是图3中B处的局部放大示意图；

图9是图3中插头件的另一结构的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例，仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体附图对本发明的实现进行详细的描述。

如图1～8所示，为本发明提供的一较佳实施例。

参照图1至图8所示，本发明提供的连接器，主要用于将电池箱与电动车电气连接于电动车电池舱内，电池箱与电池充电器电气连接，其包括插座组件1和插头组件2，本实施例中，插座组件1安装于电池箱体上，插头组件2安装于电池舱体上，所述插座组件1包括一用于承载的第一绝缘底板11和插设于所述第一绝缘底板11上的插座件12，该插座件12设置为至少2个，且并列设置，所述插头组件2包括用于承载的第二绝缘板21和插设于所述第二绝缘板21上的插头件22，所述插头件22与所述插座件12相配，所述插座件12上设有与供所述插头件22***的插座孔121，为了方便插头件22***的插座孔121，将所述插座孔121设置为圆柱形坡口插孔。所述插头件22具有可撑开抵顶所述插座孔121的内壁的插头221，所述插头221呈管状，自所述插头221的***端面沿轴向开设有多道均匀分布的夹缝2221。在电气连接时，所述插头件22插设于所述插座孔121后，所述插头221撑开抵顶于所述插座孔121的内壁，当解除电气连接时，所述弹性件缩回解除对所述插座孔121的内壁的抵顶，并形成间隙，便于所述插头件22由所述插座孔121的内壁中抽出。具体设计中，电动车电池舱体与电池箱体各设有电的良导体，分别与电动车的电气***和电池***连接，插头221外径略小于插座孔121的孔径，便于插头221方便插进插座孔121内。

这样，插头件22撑开后可将插座孔121的内壁胀紧，两者之间形成可靠紧密的电气连接，不容易松动，从而避免了发热拉弧现象的发生，提高了设备的使用寿命。

具体地，所述插头221的底端连接有可使插头221径向撑开的驱动构件，所述插头221的直径略小于所述插座孔121的孔径，所述夹缝2221于所述插头221的***端面上与所沿周向均匀分布，所述插头221的前端箍设有可使该插头221撑开后复位的弹性锁紧弹簧222。所述插头221的前端的外圆加工有一圈环形深糟，所述弹性锁紧弹簧222套设于环形深糟中，弹性锁紧弹簧222的外径小于插头221的外径，弹性锁紧弹簧222的内径小于环形深糟的内径，如此，便于产生对插头221的预紧力。

所述插头221的中部外圆加工有一圈环形沟槽226，该环形沟槽的截面呈半圆形，该环形沟槽226将插头221分成上、下两部分；所述夹缝2221由所述插头221的顶端沿轴向向下延伸，通过插头221外圆上的环形沟槽226，如此，该插头221的上端形成多个沿轴线周向均匀分布的多个弹性悬臂，该弹性悬臂在弹性锁紧弹簧222的预紧力作用下向轴线收缩。

进一步地，所述驱动构件为一气动缸，该气动缸包括一缸筒223、分别固设于所述缸筒223上下两端的上盖2232和底盖2233、滑动设置于该缸筒223内并将该缸筒223内腔分隔成两气室的活塞224以及与该活塞224固定连接并可将该插头221撑开的活塞杆225，，所述活塞224将该缸筒223的内腔分隔成上下两个气室，所述上盖2232和底盖2233各设有一个分别与所述上下气室连通的气孔2231，该气孔2231通过塑料气管和连接于塑料气管上的二位五通电磁阀与外部气源相互连接。具体应用中，通入缸筒223内的压缩空气需经除水除湿处理。所述活塞224将所述两气孔2231隔开形成两个气室。这样，通过该二位五通电磁阀的切换动作，控制两气孔2231的通气状态，来控制活塞224带动活塞杆225的上下运动。所述插头221通过螺纹固定电气连接于该上盖2232的端面。所述插头221由导电性良好的材料制成，表面镀有银材料。所述活塞杆225由钢材制成，表面磨光镀铬材料，所述上盖2232由黄铜材料制成，其侧面还焊接有用于电传导的编织软线29。这样，可以通过该编织软线29将插头221与电动车直流母线电气连接。同时，降低了插头组件2相对插座组件1定位移动时和车辆运行震动时插头组件2的移动阻力。所述插头221与所述上盖2232连接的部分沿其径向，向外凸设形成一肩部，该肩部紧贴于所述上盖2232的上端面。如此，增大了该插头221与所述上盖2232上端面的接触面积，保证了该插头221相对所述上盖2232上端面的垂直度，更利于插头221连接时的对正定位。

如图9所示，实际生产中，驱动构件也可直接选用标准气动缸220，将该插头221通过设于底端边缘上的紧固孔2211固定在标准气动缸220上，锥形张力芯子2251连接于该标准气动缸220的活塞杆225上，并确保该活塞杆225的缩回和伸出，能撑开和收拢该插头221的弹性外壁，毋须将标准气动缸220的上气室与该插头221连通，就避免了对活塞杆225与插头221之间的密封处理，如此，更便于组装生产，节约了制造成本。

所述缸筒223的缸壁外，靠近上端侧壁处还固定连接有位置传感器229，该位置传感器229可检测活塞224的位置，向控制***输出活塞224的位置电信号。

进一步地，所述活塞224的上下端面上分别具有一圈可使压缩空气均匀抵顶该活塞224的凹槽2241。这样活塞224行程终止与气动缸上下内端面间不需留间隙，可缩短气动缸的纵向尺寸。

参见图5所示，所述插头221具有一个供所述活塞杆225***并使其撑开的膨胀孔2221，该膨胀孔2221的上端口处由外向内逐渐变小，深度超过所述环形沟槽226的位置，内壁呈倒立放置的圆台状，该膨胀孔2221的下端部分为圆柱孔，与上端部分的圆台孔贯通，并与交接处设置有一定位凸台。所述活塞杆225插设于所述膨胀孔2221内，所述活塞杆225的前端具有随所述活塞224向下移动可将该膨胀孔2221上端口处的圆台内壁撑开的锥形张力芯子2251，所述膨胀孔2221的下端部分的内壁气密封连接有用于支撑密封的支撑定位块227，该支撑定位块227上端抵顶于所述膨胀孔2221中上下部分交接处的凸台上、下端通过一根保持弹簧228抵于所述活塞杆225上，所述活塞杆225穿设所述支撑定位块227中并与之气密活动连接。如此，将膨胀孔2221的下端部分与缸筒223的内腔部分联通，形成一个密闭的气室。同时，该保持弹簧228可以保持活塞杆225下移时的位置，这样，车辆运行中，即使，控制插头件22上的气动缸的气路发生故障或漏气，锥形张力芯子2251失去活塞224提供的向下推力，此时保持弹簧228在其弹性形变作用下保持锥形张力芯子2251的位置不发生移动，维持了锥形张力芯子2251对膨胀孔2221上端口处的圆台状孔内壁的径向向外的张紧力，进一步保证了插头件22和插座件12之间的可靠连接，避免了拉弧现象的发生。

进一步地，所述支撑定位块227上与所述膨胀孔2221和活塞杆225气密配合处分别设有第一O形密封圈2272和唇形油封2271，所述活塞224与所述缸筒223内壁配合面上设有第二O形密封圈2274，所述插头221与所述上盖2232配合面上设有第三O形密封圈2273。所述插头221向外延伸而成的肩部上相对所述上盖2232上端面上，加工有一环槽，给环槽的截面呈半圆形，环槽装有第三O形密封圈2273，在装置在支承定位块的唇形油封2271和第一O形密封圈2272的共同作用下与缸筒223的内腔共同形成密闭气室的，保证了活塞224的正常运行。

参见图3和图8所示，所述插头组件2还设置有用于吸收震动和偏移量的弹性组件，该弹性组件包括卡合于所述第二绝缘板21外周边的一圈弹性支撑件23和置于所述弹性支撑件23外周，用于支撑固定该弹性支撑件23的安装支架24，所述安装支架24和所述第二绝缘板21之间具有用于吸收所述第二绝缘板21震动和横竖向偏移量的缓冲间隙241。本实施例中，该第二绝缘板21呈矩形，弹性支撑件23由具有弹性的橡胶类材质制作而成，呈方框状，将该弹性支撑件23的周边卡于框内。安装支架24上具有卡合所述弹性支撑件23的卡接槽，弹性支撑件23卡置于卡接槽内，该槽的下表面与弹性支撑件23的下表面完全贴合，所述卡接槽的上表面覆盖卡弹性支撑件23上表面的周边部分，当发生震动，电池箱与电池舱发生位移时，第二绝缘板21跟随第一绝缘板11移动，保证插头件22与插座件122相对静止，确保了插头件22紧固膨胀于插座件122中。另外，该安装支架24的下方设有绝缘接线柱243，连接所述插头件22的编织软线29通过绝缘接线柱243与电动车的电力***电气连接。

参见图6所示，在该插座件12的外表面设有一圈绝缘外套122，于插座件12的插座孔121端口处设有可将给插座孔121封盖的安全保护盖123，该安全保护盖123该通过一根安全链连接于所述绝缘外套122的侧面。如此，在不需要使用该插座孔121时，可用该安全保护盖123将该插座孔封盖住，避免该插座孔121被污染，而影响该插头件22同插座件12连接的可靠性。

进一步地，所述连接器还包括用于使所述插头组件2与所述插座组件1对准配合的导向装置25，所述导向装置25包括插设于第一绝缘板11或第二绝缘板21上的导向杆251以及安装于所述第二绝缘板21或第一绝缘板11上可与所述导向杆251相配的导向管252。本实施例中，该导向杆251为圆棒形，设有两根，均固定于第一绝缘板11上，所述导向管252于所述导向杆251对应设置于所述第二绝缘板21上，其中该导向管252的进口呈喇叭口状，导向管圆柱孔与导向杆251滑动配合，导向管252的高度略高于所述插头221在第二绝缘板21上伸出的部分，导向杆251的高度以导向杆251***导向管252圆柱孔后，插头件22才***插座件122为标淮。如此，保证了先将导向杆251***所述导向管252中，从而，实现对插头件22***插座件122的导向定位作用。为使得导向杆251更顺畅地***所述导向管252中，于导向杆251的前端倒设有斜角。

进一步地，所述连接器上还设置有通讯连接组件26，该通讯连接组件26包括一个通讯插头261和与该通讯插头261配合的通讯插座262。所述通讯插头261固定于所述第一绝缘板11或第二绝缘板21，所述通讯插座262固定于所述第二绝缘板21或第一绝缘板11。如此，可实现电路参数及连接状态的信号传输，便于对插头组件2和插座组件1连接状态的监控和维护检修。

再见图8所示，所述第一绝缘板11的上表面和所述第二绝缘板21安装支架24的上表面皆设有用于密封的密封垫圈27，所述第二绝缘板21安装支架的下方还罩设有用于保护和防污染的外壳28。本实施例中，在第二绝缘板21安装支架上设有用于固定该密封垫圈27的锁紧孔242，密封垫圈27上也开设有与所述锁紧孔242相配的连接孔271，通过紧固件如螺丝等，即可将该插头组件2安装于电动车的电池舱上，同理，也可将插座组件1安装于电池箱体上。所述外壳28将露于第二绝缘板21下方的各部件罩设于其中，与周围环境隔开，避免了漏电事故的发生，提高了安全性。

本实施例连接器上的插头组件2和插座组件1的插接过程如下：

当插座组件1推向插头组件2时，首先，位于插座组件1上的导向杆251***插头组件2上的导向管252中，随着插座组件1于插头组件2的不断靠拢，插头组件2上的插头221***插座组件1上的插座孔121内，随后，二位五通电磁阀启动，使得位于上盖2232的气孔2231通入压缩空气，底盖2233上的气孔2231与大气相通，位于缸筒223上端的上气室增大，活塞224带动与之连接的活塞杆225下移，活塞杆225上端的锥形张力芯子2251向下抵压膨胀孔2221上端的圆台状孔，使得插头221上端的弹性悬臂由中心向外支开，紧紧抵顶于插座孔121的内壁，即使产生震动，该插头组件2整***移，插头组件2和插座组件1相对静止，从而是实现了插头组件2和插座组件1的可靠连接，避免了松动；同时，保证了较大的接触面积，可导通较大的电流，而不发生发热拉弧现象。当需要拔出该插头组件2时，二位五通电磁阀切换位于上盖2232和底盖2233上的气孔2231的进气状态，即，为向与下气室连通的气孔2231导入压缩空气，上盖2232上的气孔2231连通大气，活塞224上行，当活塞杆225上行到位，位于缸筒223侧壁上的位置传感器229，发出指示信号。

活塞杆225上端的锥形张力芯子2251解除对插头221上端的撑开作用，弹性悬臂在箍设于插头221上端部的弹性锁紧弹簧222的作用下，向心收缩，插头回复到直径最小状态，使得插头221的外周面脱离插座孔的内壁。随后，即可将整个插头组件1拔出，整个插拔过程中，插头221与插座孔121内壁不发生接触，操作轻便，延长了该连接器的使用寿命。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.连接器，包括插座组件和插头组件，其特征在于，所述插座组件包括一用于承载的第一绝缘板和至少二并列插设于所述第一绝缘板上的插座件，所述插头组件包括用于承载的第二绝缘板和插设于所述第二绝缘板上与所述插座件相配的插头件，所述插座件上设有可供所述插头件***的插座孔，所述插头件包括一可撑开并抵顶所述插座孔的内壁的插头，所述插头呈管状，自所述插头的***端面沿轴向开设有多道均匀分布的夹缝；所述插头的底端连接有可使其径向撑开的驱动构件，所述插头的前端套设有可使该插头撑开后复位的弹性锁紧弹簧；

所述驱动构件为一气动缸，该气动缸包括一缸筒、分别固设于所述缸筒上下两端的上盖和底盖、滑动设置于该缸筒内并将该缸筒内腔分隔的活塞以及与该活塞固定连接并将该插头撑开的活塞杆，所述活塞将该缸筒的内腔分隔成上下两个气室，所述上盖和底盖各设有一个分别与所述上下气室连通的气孔，所述插头通过螺纹固定连接于该上盖上端面。

2.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于：所述活塞的上下端面上分别设有一圈可容纳压缩空气的凹槽。

3.根据权利要求1或2所述的连接器，其特征在于：所述插头具有一个供所述活塞杆***并使其撑开的膨胀孔，该膨胀孔的上端口处的由外向内逐渐变小，内壁呈倒立放置的圆台状，所述活塞杆的前端具有随所述活塞向下移动可将该膨胀孔上端口处的圆台内壁撑开的锥形张力芯子，所述膨胀孔下端的内壁气密封连接有用于支撑和密封的支撑定位块，该支撑定位块上端抵顶于所述膨胀孔中、下端通过一保持弹簧抵于所述活塞杆上，所述活塞杆穿设所述支撑定位块并与之气密活动连接。

4.根据权利要求3所述的连接器，其特征在于：所述支撑定位块上与所述膨胀孔和活塞杆气密配合处分别设有第一O形密封圈和唇形油封，所述活塞与所述缸筒内壁配合面上设有第二O形密封圈，所述插头与所述上盖配合面上也设有第三O形密封圈。

5.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于：所述插头组件还设置有用于吸收震动和偏移量的弹性组件，该弹性组件包括卡合于所述第二绝缘板外周边的弹性支撑件和置于所述弹性支撑件外周，用于支撑固定该弹性支撑件的安装支架，所述安装支架和所述第二绝缘板四周之间具有用于吸收所述第二绝缘板震动和横竖向偏移量的缓冲间隙。

6.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于：还包括用于使所述插头组件与所述插座组件对准配合的导向装置，所述导向装置包括插设于第一绝缘板或第二绝缘板上的导向杆，以及安装于所述第二绝缘板或第一绝缘板上可与所述导向杆相配合的导向管。

7.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于：所述连接器上还设置有通讯连接组件，该通讯连接组件包括一个通讯插头和与该通讯插头相对配合设置的通讯插座，所述通讯插头固定于所述第一绝缘板或第二绝缘板，所述通讯插座固定于所述第二绝缘板上或第一绝缘板上。

8.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于：所述第一绝缘板的上表面和所述第二绝缘板安装支架的上表面皆设有用于密封的密封垫圈，所述第二绝缘板安装支架的下方还罩设有用于安全保护和防污染的外壳。