高压电连接器
技术领域
本发明涉及一种电连接器,特别是一种高压电连接器
背景技术
电气化在越来越多的影响着人们的生活,由于生产及生活需要,电连接器在许多领域中被广泛应用,例如连接两个电子装置,连接电气线路,连接线路板和电线束等。在特定的工作环境中,例如在工程机械产品上,尤其是在大量使用超过1KV高压电的沥青道路微波加热设备上,要求将诸多高压电线路进行分区连接,而对这样的电连接器要求能达到很高的防护等级IP,甚至是苛刻的IP68以上。针对这种状况,有些厂商作了些改进,如中国专利文献号CN 201011683Y中公开一种高压电连接器,包括插头与插座,以及固定插头、插座两部分的连接螺母,插头部分包括插头壳体、连接在插头壳体后部的尾罩及穿过插头壳体、尾罩内腔与插针连通的导线;插座部分包括插座壳体及穿过插座壳体内腔与连通插孔的导线,插头壳体外表面为软质橡胶绝缘材料制作的带斜度的筒状结构,插座壳体内腔为柱状,由硬质绝缘材料制作。插头壳体与插座壳体的配合方式为过盈配合。
又如中国专利文献号CN2906978Y中公开了一种八芯圆形高压连接器,包括插头和插座,插头由插头基座、插针接触合件、插头开口挡圈、插头灌封胶组成,在插头基座内设有插针接触合件,在插针接触合件一端底部的基座腔内设有插头灌封胶,在插针接触合件与插头灌封胶之间设有插头开口挡圈;插座由插座基座、插孔接触合件、插座开口挡圈及插座灌封胶组成,插座基座内设有插孔接触合件,在插孔接触合件一端的基座腔内设有插座灌封胶,在插孔接触合件与插座灌封胶之间设的插座开口挡圈。以上二种电连接器的拆装均不够方便、对位不够准确,且体积大、制作成本高、防护等级IP也不够理想。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种结构简单合理、体积小、制作成本低、拆装灵活、对位准确、防护等级高的高压电连接器,以克服现有技术中的不足之处。
按此目的设计的一种高压电连接器,包括插头和插座以及连接用的螺母,所述的插头包括设置在插头端插件中的插针,所述的插座包括设置在插座端插件中的插针筒,所述的插头端插件和所述的插座端插件对接,其结构特征是所述的插头还包括套设在所述的插头端插件外的环状的基体件,所述的基体件上设置有定位导向槽,所述的插座还包括套设在所述的插座端插件外的环状的基体,所述的基体上设置有定位块,所述的基体件和所述的基体套接,所述的定位块插入所述的定位导向槽内;所述的插头端插件中设置有一个以上的插针孔,所述的插针设置在所述的插针孔内,所述的插针孔的一端与呈倒锥形的第一阴插孔相通,第二密封圈设置在所述的第一阴插孔的底部并套设在所述的插针上,所述的插针孔的中部设置有缩孔;所述的插头端插件的一端的外周上设置有一个以上的周槽,第一密封圈套设在所述的周槽内,所述的插座端插件的内壁同时压接在所述的插头端插件的外壁和所述的第一密封圈上;所述的插头端插件的另一端设置有外台阶和第一阳插台。
所述的插针的中部分别设置有前台阶和后台阶,其尾部设置有穿线孔。
所述的基体件上设置有外圆凸台和内孔圆台,所述的定位导向槽沿轴向设置在所述的基体件的一端,所述的基体件的另一端设置有外螺纹,该端的内孔壁上设置有环槽,第三密封圈设置在所述的环槽内。
所述的插头还包括插头壳体、插头顶固件、插头中间插件和插座连接件,所述的插头顶固件的一端抵靠在所述的插头壳体的第一内孔台阶上,其另一端通过所述的插头中间插件与所述的插头端插件相接,所述的基体件外套在所述的插头中间插件和所述的插头端插件上,所述的插头壳体通过其端部设置的内螺纹与所述的基体件相接,所述的插座连接件的一端设置有与所述的基体件的外周圆相对应的第二内孔台阶,所述的第二内孔台阶抵靠在所述的基体件的外圆凸台上,所述的插座连接件的一端设置有所述的内螺纹。
所述的插头中间插件设置有与所述的插头端插件的所述的插针孔相同数量的插孔,所述的插孔上设有一个以上的第一内凸台,对应所述的插孔的所述的插头中间插件的前端设有与所述的第一阳插台相配合的第二阴插孔;所述的插头中间插件采用绝缘材料制成。
一种高压电连接器,包括插头和插座以及连接用的螺母,所述的插头包括设置在插头端插件中的插针,所述的插座包括设置在插座端插件中的插针筒,所述的插头端插件和所述的插座端插件对接,其结构特征是所述的插头还包括套设在所述的插头端插件外的环状的基体件,所述的基体件上设置有定位导向槽,所述的插座还包括套设在所述的插座端插件外的环状的基体,所述的基体上设置有定位块,所述的基体件和所述的基体套接,所述的定位块插入所述的定位导向槽内;所述的插座端插件中设置有一个以上的针孔,所述的针孔内设置有所述的插针筒,所述的针孔的一端设置有呈锥形的第二阳插台,所述的第二阳插台与所述的插头端插件上的第一阴插孔相配合,所述的针孔的另一端设置有呈锥形的第三阳插台,其中部设置有内缩孔,所述的插座端插件的外圆周面上设置有凸台。
所述的插针筒的前端设置有前凸台,中部设置有后凸台,所述的前凸台内设置有插孔,所述的插孔内设置有弹簧片,所述的插针筒的后端设置有穿线孔。
所述的基体的一端设置有外螺纹,所述的插头还包括插头壳体、插头顶固件、插头中间插件和插座连接件,所述的外螺纹与所述的插座连接件上的内螺纹相配合,所述的基体的中部外侧设置有外凸台,所述的基体的另一端设置有外螺纹,所述的定位块设置在所述的基体一端的内圆周壁上,所述的内圆周壁的中部分别设置有内凸台和槽;第四密封圈设置在所述的槽内。
所述的插座还包括插座壳件、插座顶固件和插座中间插件,所述的插座顶固件的一端抵靠在所述的插座壳件内的第三内凸台上,所述的插座顶固件的另一端通过所述的插座中间插件与所述的插座端插件相接,所述的基体外套在所述的插座端插件、所述的插座中间插件和所述的插座顶固件上,所述的插座壳件的一端和所述的基体的一端套接。
所述的插座中间插件设置有与所述的插座端插件上的所述的针孔相同数量的过线孔,所述的过线孔上设有一个以上的第二内凸台,对应所述的过线孔的所述的插座中间插件的前端设有与所述的第三阳插台相配合的第三阴插孔;所述的插座中间插件采用绝缘材料制成。
本发明采用定位块和定位导向槽配合的结构,可实现快速装配,且对位准确,防止损伤插针和插针筒,延长其使用寿命。
本发明采用了倒锥形的第一阴插孔和锥形的第二阳插台配合,延长了插针导电体间的爬电距离,同时采用了第一密封圈、第二密封圈、第三密封圈和第四密封圈加强了导线与外部的密封性能;由于插头中间插件和插座中间插件选用的是高弹性绝缘塑胶材料,如硅橡胶,因此其上的第一内凸台和第二内凸台能够很好的压紧在导线上,实现对导线与外部空气的隔离,达到气密封效果,进而提高防护等级。当其使用在沥青道路微波加热设备或沥青路修路材料加热设备上时,成功实现将多条高压线路通过一个电连接器连接,其防护等级达到IP68或以上水平。
本产品的插头顶固件、插座连接件、插座顶固件和基体均采用硬质树脂材料,因此能够保证强度,方便连接器的插接;采用螺纹紧固连接可保证整个高压电连接器拆装方便。它可应用于三十一芯的高压电连接器,具有结构紧凑、体积小和制作成本低的特点。
附图说明
图1为本发明一实施例中的插头局部结构示意图。
图2为插头端插件的剖视结构示意图。
图3为图2的左视结构示意图。
图4为基体件的剖视结构示意图。
图5为图4的俯视结构示意图。
图6为插针的放大结构示意图。
图7为插座的局部剖视结构示意图。
图8为插座端插件的剖视结构示意图。
图9为插针筒的放大结构示意图。
图10为插头和插座连接后的局部结构示意图。
图中:1为插头壳体,1.1为第一内孔台阶,2为插头顶固件,3为插头中间插件,3.1为插孔,3.2为第一内凸台,3.3为第二阴插孔,4为第三密封圈,5为基体件,5.1为定位导向槽,5.2为外圆凸台,5.3为内孔圆台,5.4为环槽,6为插头端插件,6.1为插针孔,6.2为周槽,6.3为第一阴插孔,6.4为缩孔,6.5为外台阶,6.6为第一阳插台,7为插座连接件,7.1为第二内孔台阶,8为第一密封圈,9为第二密封圈,10为插针,10.1为前台阶,10.2为后台阶,10.3穿线孔,11为插针开口弹簧,12为插座端插件,12.1为针孔,12.2为第二阳插台,12.3为第三阳插台,12.4为内缩孔,12.5为凸台,13为螺母,14为垫圈,15为第四密封圈,16为插座中间插件,16.1为过线孔,16.2第三阴插孔,16.3为第二内凸台,17为插座顶固件,18为插座壳件,18.1为第三内凸台,19为插针筒,19.1为弹簧片,19.2为插孔,19.3为后凸台,19.4为插线孔,19.5为前凸台,20为基体,20.1为定位块,20.2为外凸台,20.3为内凸台,20.4为槽,21为插座开口弹簧。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
参见图1-图10,本高压电连接器包括插头和插座。
插头包括插头壳体1、插头顶固件2、插头中间插件3、筒状的基体件5、插头端插件6、插座连接件7、插针10、插针开口弹簧11、第三密封圈4、第一密封圈8和第二密封圈9。插头壳体1的内孔一端设置有内螺纹,内孔中部设置有第一内孔台阶1.1。基体件5的外侧设置有外圆凸台5.2,内侧设置有内孔圆台5.3,基体件5的一端筒壁上设置有轴向的定位导向槽5.1,另一端设置有外螺纹,该端的内孔壁上设置有环槽5.4。
插头端插件6设置有三十一个插针孔6.1,每个插针10设置在一个插孔6.1内,插针孔6.1的一端与呈倒锥形的第一阴插孔6.3相通,第二密封圈9设置在第一阴插孔6.3的底部并套设在插针10上,插针孔6.1的中部设置有缩孔6.4;插头端插件6的一端的外周上设置有二个周槽6.2,第一密封圈8套设在周槽6.2内,插座端插件12的内壁同时压接在插头端插件6的外壁和第一密封圈8上;插头端插件6的另一端设置有外台阶6.5。插头端插件6尾部对应插针孔6.1设置有呈锥形的第一阳插台6.6。插头中间插件3的插孔3.1上设置有三个第一内凸台3.2,插孔3.1端部设置有与第一阳插台6.6相配合的第二阴插孔3.3。
插座连接件7的一端设置有与基体件5的外周圆相对应的第二内孔台阶7.1,第二内孔台阶7.1的直径小于外圆凸台5.2的外圆直径。插座连接件7的另一端设置有内孔螺纹,插针10的中部分别设置有前台阶10.1和后台阶10.2,插针10的尾部设置有穿线孔10.3。
插头端插件6装在基体件5内,其外台阶6.5顶在基体件5的内孔圆台5.3上,插针开口弹簧11套在插针10的前台阶10.1和后台阶10.2间的周圆上,插针10插在插针孔6.1内,后台阶10.2顶在缩孔6.4一侧的台阶上,插针开口弹簧11顶在缩孔6.4的另一侧台阶上,插头中间插件3通过第二阴插孔3.3与呈锥形的第一阳插台6.6插接,实现与插头端插件6结合。插头顶固件2盖压在插头中间插件3上,基体件5套装在插头端插件6和插头中间插件3上;插座连接件7套装在基体件5上,插头壳体1通过螺纹装在基体件5上,并通过第一内孔台阶1.1将插头顶固件2压紧在插头中间插件3上。基体件5的环槽5.4内装有第三密封圈4,插头端插件6的周槽6.2上装有第一密封圈8,在倒呈锥形的第一阴插孔6.3的底部台阶上装有第二密封圈9。
插座包括基体20、插座壳件18、插座端插件12、插座中间插件16、插座顶固件17、插针筒19、插座开口弹簧21、螺母13、垫圈14和第四密封圈15。基体20的中部外侧设置有外凸台20.2,中部内侧设置有内凸台20.3,基体20的一端设置有与插座连接件7的一端的内螺纹相配合的外螺纹,基体20的另一端设置有外螺纹,基体20一端的内圆周壁上设置有与定位槽导向5.1相配合的定位块20.1,基体20的内壁上设置有槽20.4;第四密封圈设置在槽20.4内。插座壳件18的前端设置有与基体20的尾端的外螺纹相配合的内螺纹,插座壳件18的装配孔中设置有第三内凸台18.1。
插座端插件12设置有三十一个针孔12.1,每个针孔12.1的一端设置有与呈倒锥形的第一阴插孔6.3相配合的呈锥形的第二阳插台12.2,其另一端设置有呈锥形的第三阳插台12.3,针孔的中部设置有内缩孔12.4,插座端插件12的外圆周面上有凸台12.5。
插座中间插件16设置有与插座端插件上的针孔相同数量的过线孔16.1,过线孔16.1的内壁上设置有四个第二内凸台16.3,对应过线孔的插座中间插件的前端设有与第三阳插台相配合的第三阴插孔。插座中间插件16的前端设置有与呈锥形的第三阳插台12.3相配合的第三阴插孔16.2。插针筒19的前端设置有前凸台19.5,其中部设置有后凸台19.3,前凸台19.5内设置有插孔19.2,插孔内设置有弹簧片19.1,插针筒19的后端设置有穿线孔19.4。
插座顶固件17装在插座壳件18内,其端面压在第三内凸台18.1上,插座壳件18通过内螺纹与基体20尾端的外螺纹相接,插座中间插件16装在基体20的内孔中,插座端插件12通过第三阳插台12.3与第三阴插孔16.2插接,并置于基体20中;插座开口弹簧21套装在插针筒19上的后凸台19.3和前凸台19.5之间,插针筒19插在针孔12.1中,后凸台19.3的前台阶顶在插座端插件12的内缩孔12.4的后台阶上,插座开口弹簧21顶在内缩孔12.4的前台阶上;螺母13装在基体20的前端螺纹上,螺母13与基体20的外凸台20.2之间设置有垫圈14。
通过插座端插件12上的呈锥形的第二阳插台12.2与插头端插件(6)上的倒锥形的第一阴插孔6.3的插接可以实现插头与插座的结合,在结合的同时,插针10插入插针筒19中,在插接过程中,定位块20.1沿定位导向槽5.1前进,在插头和插座完全结合到位后,插座连接件7与基体20进行螺纹连接紧固。螺母13与基体20的外凸台20.2可以将整个高压电连接器固定在其它装置的带孔的板件上。
插头顶固件2、插头中间插件3、插头端插件6、插座端插件12、插座中间插件16和插座顶固件17具有相同数量的穿线孔数目、并且相对应的穿线孔基本同心。插头中间插件3和插座中间插件16选用弹性变形性能较好的绝缘塑胶材料制成,具体可以为硅橡胶。插头顶固件2、插头端插件6、插座端插件12和插座顶固件17选用机械强度高的绝缘塑料制成,具体可以为尼龙。
插头装配时,将插针开口弹簧11装在插针10上;用压线钳将导线压紧固在插针10尾部的穿线孔10.3内;将第一密封圈8装在插头端插件6上的周槽6.2中;将插头端插件6装入基体件5内,插头端插件6上的外台阶6.5顶在基体件5的内孔圆台5.3上,以实现轴向定位;将第三密封圈4装入基体件5的环槽5.4内;将插针10依次穿过插头顶固件2和插头中间插件3的穿线孔再插入到插头端插件6的插针孔6.1中,以至插针10的后台阶10.2顶在缩孔6.4一侧的台阶上,插针开口弹簧11顶在缩孔6.4的另一侧台阶上;在基体件5内通过第二阴插孔3.3与呈锥形的第一阳插台6.6相配合插接,实现插头中间插件3与插头端插件6充分结合,并顶压盖套压在插头中间插件3上;将插座连接件7套在基体件5上,插座连接件7上的第二内孔台阶7.1所形成的内孔直径小于基体件5上的外圆凸台5.2所形成的外圆直径,从而实现单向轴向定位;插头壳体1通过螺纹实现与基体件5的连接,并通过第一内孔台阶1.1将插头顶固件2压紧在插头中间插件3上,从而实现插头顶固件2、插头中间插件3和插头端插件6紧密挤压在一起;将第二密封圈9套在插针10上并使其与插头端插件6的呈倒锥形的第一阴插孔6.3的底端接触。
插座装配时,将插座开口弹簧21装在插针筒19的后凸台19.3和前凸台19.5之间;用压线钳将导线压紧固在插针筒19尾部的插线孔19.4内;将插座端插件12装入基体20的内孔中,使凸台12.5顶住内凸台20.3;将第四密封圈15装入槽20.4中;将插针筒19依此穿过插座顶固件17和插座中间插件16的穿线孔再插入插座端插件12的针孔12.1中,以至插针筒19的后凸台19.3的前部顶在插座端插件12的内缩孔12.4的后部,插座开口弹簧21顶在内缩孔12.4的前部;在基体20的内孔中通过第三阳插台12.3与第三阴插孔16.2的配合插接实现插座端插件12与插座中间插件16充分结合;插座顶固件17套压在插座中间插件16上,将壳体18通过螺纹旋装在基体后部,并通过第三内凸台18.1压在插座顶固件17的外周端面上,从而将插座顶固件17、插座中间插件16和插座端插件12紧密的挤压在一起。
整个高压电连接器装配时,将垫圈14套在基体20的前端并使其与外凸台20.2端面接触,再将插座的前端穿过外部装置的板件孔,该板件孔的孔径小于外凸台20.2的外圆径,将螺母13从基体20的前端旋入,通过螺纹连接将基体20压紧在外部板件上,从而实现将插座固定在外部装置上;将插头的基体件5上的限位导向槽5.1对准插座中的基体20上的定位块20.1,并向前推进,致使插针10插入插针筒19内,并与其弹簧片19.1紧密接触,以实现导电,同时插座端插件12上的呈锥形的第二阳插台12.2插入到插头端插件6上的倒呈锥形的第一阴插孔6.3中,呈锥形的第二阳插台12.2的端部顶住并紧压在第二密封圈9上,插头端插件6和插座端插件12实现紧密接触,再通过插座连接件7与基体20进行螺纹连接紧固,以实现插头与插座完全紧密连接。
在插头的插头顶固件2、插头中间插件3、筒状的基体件5和插头端插件6上都设置有定位标记或定位结构,其可以为箭头标记或凹凸点配合。同理,也可同样设置在插座的插座端插件12、插座中间插件16、插座顶固件17和基体20上。