CN203466364U - 一种带有浮动装置的电连接器插座 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种带有浮动装置的电连接器插座，包括电连接器插座，还包括一个浮动装置，该浮动装置包括：设有凹腔的矩形底座和通过紧固螺钉与矩形底座相连的盖板，矩形底座凹腔的底板上有底座开口，盖板上有盖板开口，矩形底座和盖板构成的腔体内通过一组条形弹性体和一组锥形弹簧体安装有浮动板；浮动板设有安装孔，该孔的上下两侧设有上、下凸台，安装孔的内设有台阶，电连接器插座通过一个连接器安装压板和设在安装孔内的台阶固定在浮动板的安装孔中。本实用新型结构简单，容错力强，提高了电连接器可靠性。

Description

一种带有浮动装置的电连接器插座

技术领域

本实用新型属于电连接器技术领域，涉及一种带有浮动装置的电连接器插座，系现有技术的改进，适用于新能源汽车、工业设备、城市轨道及铁路车辆上实现电气连接的各种电连接器插座采用，特别适用于新能源汽车上功率、信号混装的电连接器插座中。 

背景技术

电连接器由插头和插座组成，包含壳体、绝缘体，接触体（由插针组件和插孔组件构成）三大单元；插头主要由设有导向结构的插头壳体、插针绝缘体和插针组件构成；插座主要由设有导向结构的插座壳体、插孔绝缘体和插座组件构成； 

电连接器的连接功能是通过插头和插座的插合（对接）和锁紧来实现的，电连接器的插合过程一般分为外壳插合和接触体插合,外壳插合主要起导向、防呆及密封作用,接触体（由插针组件和插孔组件构成）插合才能从根本上完成电连接器的连接功能——电连接。一般电连接器的两个插合过程是有序的，首先是外壳插合，外壳上一般设有在插合过程中起导向作用的导向结构，当外壳插合过程进行到一定程度时，即：完成了导向和防呆作用时，接触体插合过程起动，并与外壳插合过程同时结束。电连接器的插合过程是电连接器可靠连接的基础，如果插合不到位或不可靠，特别是接触体插合不到位或不可靠，就会引起接触体在使用过程中接触不良，甚至在插合过程中就损坏了接触体的结构，使得接触体失效，从而使得整个电连接器连接失效，引发安全事故。

现有技术中，新能源汽车上用于实现电气连接的电连接器中的电连接器插座一般采用刚性连接与汽车车体直接连接在一起的，当采用人工手动插合装配电连接器时，如果发现电连接器的插头和插座插合有误插或者导向不良的情况，操作人员就会马上停止动作，并设法解决，故在电连接器插合装配时就能及时的发现问题，消除安全隐患。随着现代工业的发展，在新能源汽车中电连接器的插合装配过程已经不再使用人工操作，而改用工业机械人来自动高速插合装配，虽然提高了电连接器装配的工作效率，但由于电连接器插座是刚性连接在汽车车体上的，电连接器插头与电连接器插座的插合过程相当于两个刚性零件直接刚性连接，只有在***方向相当精确、配合良好的前提下才能完美的插合到位，而稍有偏差就会造成两刚性零件直接碰撞，从而存在以下安全隐患：1.因电连接器导向不良而造成接触体结构损坏；2.因接触体插合不到位或不可靠而引起的接触体接触不良；3. 在电连接器机械自动高速插合过程中无法及时发现电连接器插合异常，只有在发生事故后才能发现，故现有的电连接器难以满足机械自动插合、高速自动插合的使用要求。 

发明内容

本实用新型的目的旨在克服上述现有技术中的不足，通过在用于新能源汽车上的电连接器中的电连接器插座上增设一个浮动装置，从而提供一种能满足机械自动插合、高速自动插合使用要求的带有浮动装置的电连接器插座。 

本实用新型的内容是：一种带有浮动装置的电连接器插座，包括插座壳体、插孔绝缘体和插孔组件，其特征是：还包括一个浮动装置，该浮动装置包括：设有凹腔的矩形底座（1）和通过一组紧固螺钉（4）与矩形底座（1）凹腔四个侧壁相连接的盖板（2），所述矩形底座（1）凹腔的底板上有底座开口（1-1），所述盖板（2）上有与底座开口（1-1）相对的盖板开口（2-1），所述矩形底座(1)和盖板（2）构成的腔体内通过一组条形弹性体（5）和一组由条形片簧绕制的、具有内孔并在孔的顶端设置有滑动帽（6-1）的锥形弹簧体（6）安装有浮动板（3）； 

所述浮动板（3）的中间设有电连接器插座安装孔（3-3），所述电连接器插座安装孔（3-3）的上下两侧分别设有与盖板开口（2-1）和底座开口（1-1）位置相对应的上凸台(3-4)和下凸台（3-5），所述下凸台（3-5）的台面上设有一组下凸台螺纹孔（3-6）,所述电连接器插座安装孔（3-3）的内表面设有台阶（3-7），所述电连接器插座（9）通过一个连接器安装压板（3-8）和设在电连接器安装孔（3-3）内表面的台阶（3-7）固定在浮动板（3）的电连接器插座安装孔（3-3）中，所述连接器插座安装压板（3-8）与所述浮动板（3）上的下凸台（3-5）之间通过设在连接器插座安装压板（3-8）边缘上的一组压板螺钉孔（3-9）和设在浮动板（3）上的下凸台（3-5）的台面上的一组下凸台螺纹孔（3-6）、用一组压板锁紧螺钉（3-10）连接；所述浮动板（3）上设有一组弹性体固定销安装孔（3-1）、所述浮动板（3）上的下凸台（3-5）相对两侧分别设有一组锥形弹簧体安装盲孔（3-2）；

所述条形弹性体（5）的一端通过弹性体固定销（7）安装在浮动板（3）上的弹性体固定销安装孔（3-1）中、另一端通过弹性体安装销（8）安装，该弹性体安装销（8）的一端安装在矩形底座（1）上的底座弹性体安装销安装孔（1-2）中、另一端安装在盖板（2）上的盖板弹性体安装销安装孔（2-2）中；

所述锥形弹簧体（6）的底端与浮动板（3）上的下凸台（3-5）相对两侧的锥形弹簧体安装盲孔（3-2）过盈配合、并且锥形弹簧体（6）的底端面与浮动板（3）上的锥形弹簧体安装盲孔（3-2）的底面贴合，所述锥形弹簧体（6）设置有滑动帽（6-1）的一端与矩形底座（1）凹腔的底板相接触。

本实用新型的内容中：所述浮动板（3）上围绕着下凸台（3-5）周围设有储油槽（3-11），储油槽起储存润滑脂作用，润滑脂用于减少浮动板与底座底板间的摩擦力。 

本实用新型的内容中：所述条形弹性体（5）为弹簧或橡胶条型条形弹性体（5），数量为3—10根。 

本实用新型的内容中：所述锥形弹簧体（6）数量至少是3个。 

本实用新型的内容中：所述锥形弹簧体（6）中条形片簧的单片高度为h1，材料厚度为t，最小内孔径为D1；所述滑动帽（6-1）的横截面为T形阶梯轴，分为帽盖和帽身，总长为L，其中帽盖长度为L1、帽盖直径为D3，帽身直径为D2，帽身与锥形弹簧体（6）的最小内孔径为D1为过盈配合，所述锥形片簧的单片高度h1＞L-L1； 

所述锥形弹簧体安装盲孔（3-2）的孔径为D4，孔深为H，所述锥形弹簧体安装盲孔（3-2）的孔深H≥h1+L1；

所述滑动帽（6-1）中帽盖直径D3的尺寸范围是：(D1+2t)≤D3＜D4。

本实用新型的内容中：所述锥形弹簧体（6）上的滑动帽（6-1）置于浮动板（3）上的锥形弹簧体安装盲孔（3-2）中。 

本实用新型的内容中：所述盖板（2）上的盖板开口（2-1）的边缘塑封有防尘圈（2-3）。 

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：由于采用了上述技术方案，通过给电连接器插座上增设一个浮动装置，故使得电连接器插座能同时在XOY平面上和Z轴方向上的浮动，即使得电连接器插座拥有了六个自由度，拥有六自由度的电连接器插座与插头在插合过程中相当于两个非刚体零件的连接，在一定范围内，无论插头从哪个方向与插座插合，电连接器都能完美的插合到位，完成插合过程，不会因电连接器导向不良而造成接触体结构损坏；因接触体插合不到位或不可靠而引起的接触体接触不良，造成严重后果。从源头上清除了电连接器因插合过程产生的安全隐患，提高了电连接器的可靠性，具有很高的实用价值。 

附图说明

图1是本实用新型实施例的立体分解结构示意图； 

图2是本实用新型实施例中浮动板的立体结构示意图；

图3是本实用新型实施例的主视结构示意图；

图4是图3的K-K剖视（Z轴方向不受力时，浮动板在自然状态）结构示意图；

图5是图4的I部分局部放大结构示意图（浮动板在自然状态下，锥形弹簧体的局部剖面示意图）；

图6是本实用新型实施例的后视图；

图7是本实用新型实施例中后视图的内部结构示意图；

图8是本实用新型实施例中锥形弹簧体的立体结构示意图；

图9是图8的剖视结构示意图；

图10是本实用新型实施例中锥形弹簧体安装盲孔的结构示意图；

图11是本实用新型实施例中Z轴方向受力时，浮动板偏转示意图；

图12是本实用新型实施例中浮动板XOY面受力时，浮动板偏转示意图。

图中：1—矩形底座，1-1—底座开口，1-2—底座弹性体安装销安装孔； 2—盖板，2-1—盖板开口，2-2—盖板弹性体安装销安装孔,2-3—防尘圈；3—浮动板，3-1—弹性体固定销安装孔，3-2—锥形弹簧体安装盲孔，3-3—电连接器插座安装孔，3-4—上凸台，3-5—下凸台，3-6—下凸台螺纹孔，3-7—台阶，3-8—连接器安装压板，3-9—压板螺钉孔，3-10—压板锁紧螺钉，3—11储油槽；4—紧固螺钉；5—条形弹性体；6—锥形弹簧体，6—1滑动帽；7—弹性体固定销；8—弹性体安装销；9—电连接器插座。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的描述。 

在图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9和图10中，一种带有浮动装置的电连接器插座，包括插座壳体、插孔绝缘体和插孔组件，还包括一个浮动装置，该浮动装置包括：设有凹腔的矩形底座1和通过一组紧固螺钉4与矩形底座1凹腔四个侧壁相连接的盖板2，所述矩形底座1凹腔的底板上有底座开口1-1，所述盖板2上有与底座开口1-1相对的盖板开口2-1，所述矩形底座1和盖板2构成的腔体内通过4根弹簧5和4个由条形片簧绕制的、具有内孔并在孔的顶端设置有滑动帽6-1的锥形弹簧体6安装有浮动板3； 

所述浮动板3的中间设有电连接器插座安装孔3-3，所述电连接器插座安装孔3-3的上下两侧分别设有与盖板开口2-1和底座开口1-1位置相对应的上凸台3-4和下凸台3-5，所述下凸台3-5的台面上设有一组下凸台螺纹孔3-6,所述电连接器插座安装孔3-3的内表面设有台阶3-7，所述电连接器插座9通过一个连接器安装压板3-8和设在电连接器安装孔3-3内表面的台阶3-7固定在浮动板3的电连接器插座安装孔3-3中，所述连接器插座安装压板3-8与所述浮动板3上的下凸台3-5之间通过设在连接器插座安装压板3-8边缘上的一组压板螺钉孔3-9和设在浮动板3上的下凸台3-5的台面上的一组下凸台螺纹孔3-6、用一组压板锁紧螺钉3-10连接；所述浮动板3设有一组弹性体固定销安装孔3-1、所述浮动板3上的下凸台3-5相对两侧分别设有一组锥形弹簧体安装盲孔3-2；所述浮动板3设置在矩形底座1和盖板2构成的腔体的中心位置；

所述条形弹性体5的一端通过弹性体固定销7安装在浮动板3上的弹性体固定销安装孔3-1中、另一端通过弹性体安装销8安装，该弹性体安装销8的一端安装在矩形底座1上的底座弹性体安装销安装孔1-2中、另一端安装在盖板2上的盖板弹性体安装销安装孔2-2中；即：所述条形弹性体5平行于矩形底座1安装；

所述锥形弹簧体6的底端与浮动板3上的下凸台3-5相对两侧的锥形弹簧体安装盲孔3-2过盈配合、并且锥形弹簧体6的底端面与浮动板3上的锥形弹簧体安装盲孔3-2的底面贴合，所述锥形弹簧体6设置有滑动帽6-1的一端与矩形底座1凹腔的底板相接触。即：所述锥形弹簧体6垂直于矩形底座1安装；锥形弹簧体6为预压状态。在正常条件下浮动板在自然状态，但会受到锥形弹簧体6的弹力，以保证浮动板在Z轴方向的稳定性。

所述浮动板3上围绕着下凸台3-5周围设有储油槽3-11，储油槽起储存润滑脂作用，润滑脂用于减少浮动板与底座底板间的摩擦力。 

所述锥形弹簧体6中条形片簧的单片高度为h1，材料厚度为t，最小内孔径为D1；所述滑动帽6-1的横截面为T形阶梯轴，分为帽盖和帽身，总长为L，其中帽盖长度为L1、帽盖直径为D3，帽身直径为D2，帽身与锥形弹簧体6的最小内孔径为D1为过盈配合，所述锥形弹簧体6中条形片簧的单片高度h1＞L-L1； 

所述锥形弹簧体安装盲孔3-2的孔径为D4，孔深为H，所述锥形弹簧体安装盲孔3-2的孔深H≥h1+L1；

所述滑动帽6-1中帽盖直径D3是(D1+2t)≤D3＜D4。

所述锥形弹簧体6上的滑动帽6-1置于浮动板3上的锥形弹簧体安装盲孔3-2中。 

所述盖板2上的盖板开口2-1的边缘塑封有防尘圈2-3。 

所述弹性体安装销8为阶梯轴，分五段，其中两端及中间段的直径小于其余两段的直径，所述弹性体安装销8与底座弹性体安装销安装孔1-2和盖板弹性体安装销安装孔2-2为间隙配合，所述弹性体安装销8与条形弹性体5为铰接连接。 

所述弹性体固定销7与设在浮动板3上的弹性体固定销安装孔3-1为间隙配合，所述弹性体固定销7与条形弹性体5为铰接连接。 

工作过程如下：在正常条件下浮动板3的几何中心与矩形底座1的几何中心是重合，浮动板3处于在自然状态，但会受到锥形弹簧体6的弹力，以保证浮动板3在Z轴方向的稳定性，相对于矩形底座1，锥形弹簧体6没有被压缩。 

在图 11中，当浮动板3受到Z轴方向的压力时，浮动板3会沿Z轴移动，如果压力的施力点不在浮动板3的几何中心上浮动板3就会发生偏转，此时相对于矩形底座1，锥形弹簧体6为压缩状态，Z轴方向移动的范围由浮动板3与矩形底座1凹形底面的距离决定，这样就实现了插座在Z轴方向上的两个自由度。 

在图12中，当浮动板3受到XOY平面上任意方向的力时，浮动板3都会沿受力方向移动，如果施力方向不在浮动板3的几何中心，浮动板3会发生转动，由浮动板3的XOY平面截面边界与安装底座上的凹形空腔边界之间的距离决定，这样就实现了插座在XOY平面上的四个自由度。 

Claims (6)

1.一种带有浮动装置的电连接器插座，包括插座壳体、插孔绝缘体和插孔组件，其特征是：还包括一个浮动装置，该浮动装置包括：设有凹腔的矩形底座（1）和通过一组紧固螺钉（4）与矩形底座（1）凹腔四个侧壁相连接的盖板（2），所述矩形底座（1）凹腔的底板上有底座开口（1-1），所述盖板（2）上有与底座开口（1-1）相对的盖板开口（2-1），所述矩形底座(1)和盖板（2）构成的腔体内通过一组条形弹性体（5）和一组由条形片簧绕制的、具有内孔并在孔的顶端设置有滑动帽（6-1）的锥形弹簧体（6）安装有浮动板（3）；

所述浮动板（3）的中间设有电连接器插座安装孔（3-3），所述电连接器插座安装孔（3-3）的上下两侧分别设有与盖板开口（2-1）和底座开口（1-1）位置相对应的上凸台(3-4)和下凸台（3-5），所述下凸台（3-5）的台面上设有一组下凸台螺纹孔（3-6），所述电连接器插座安装孔（3-3）的内表面设有台阶（3-7），所述电连接器插座（9）通过一个连接器安装压板（3-8）和设在电连接器安装孔（3-3）内表面的台阶（3-7）固定在浮动板（3）的电连接器插座安装孔（3-3）中，所述连接器插座安装压板（3-8）与所述浮动板（3）上的下凸台（3-5）之间通过设在连接器插座安装压板（3-8）边缘上的一组压板螺钉孔（3-9）和设在浮动板（3）上的下凸台（3-5）的台面上的一组下凸台螺纹孔（3-6）、用一组压板锁紧螺钉（3-10）连接；所述浮动板（3）上设有一组弹性体固定销安装孔（3-1）、所述浮动板（3）上的下凸台（3-5）相对两侧分别设有一组锥形弹簧体安装盲孔（3-2）；

所述条形弹性体（5）的一端通过弹性体固定销（7）安装在浮动板（3）上的弹性体固定销安装孔（3-1）中、另一端通过弹性体安装销（8）安装，该弹性体安装销（8）的一端安装在矩形底座（1）上的底座弹性体安装销安装孔（1-2）中、另一端安装在盖板（2）上的盖板弹性体安装销安装孔（2-2）中；

所述锥形弹簧体（6）的底端与浮动板（3）上的下凸台（3-5）相对两侧的锥形弹簧体安装盲孔（3-2）过盈配合、并且锥形弹簧体（6）的底端面与浮动板（3）上的锥形弹簧体安装盲孔（3-2）的底面贴合，所述锥形弹簧体（6）设置有滑动帽（6-1）的一端与矩形底座（1）凹腔的底板相接触。

2.根据权利要求1所述的一种带有浮动装置的电连接器插座, 其特征是：所述浮动板（3）上围绕着下凸台（3-5）周围设有储油槽（3-11）。

3.根据权利要求1所述的一种带有浮动装置的电连接器插座, 其特征是：所述条形弹性体（5）为弹簧或橡胶条型条形弹性体（5），数量为3—10根。

4.根据权利要求1所述的一种带有浮动装置的电连接器插座, 其特征是：所述锥形弹簧体（6）数量至少是3个。

5.根据权利要求1所述的带有浮动装置的电连接器插座, 其特征是：所述锥形弹簧体（6）上的滑动帽（6-1）置于浮动板（3）上的锥形弹簧体安装盲孔（3-2）中。

6.根据权利要求1所述的一种带有浮动装置的电连接器插座, 其特征是：所述盖板（2）上的盖板开口（2-1）的边缘塑封有防尘圈（2-3）。

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