CN103825125A - 一种电动客车电池连接器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动客车电池连接器，包含插头及插座，插座包含插座外壳、水平设置在插座外壳内的固定板，以及穿设在固定板中的若干插孔；插孔采用线簧结构，或者冠簧结构；插头包含插头外壳、对应插接在插孔中的插针组件，插座还包含：若干个万向连接件，其分别设置在插座外壳内壁与固定板之间；插针组件为若干根防电弧插针。本发明保证电连接器插头和插座之间有稳定可靠的电连接，以满足高速、高频、大功率、大电流、持续震动载体安全运行和使用要求。

Description

一种电动客车电池连接器

技术领域

本发明涉及连接器，特别涉及一种电动客车电池连接器。

背景技术

电连接器一般由插头和插座组成，如图1a、1b及1c所示，插座主要由插孔组件12’、壳体11’和连接机构13’组成；如图2a、2b及2c所示，插头则主要由插针组件21’和插头壳体22’组成。现有技术中，电连接器大多应用在静态状态和动态运行状态平稳的载体中，插头与插座在连接时多采用卡口连接或螺纹连接；插针与插孔在接触时则多采用弹性收口接触或一般直线簧接触。

随着工业化自动化技术的快速发展，航空、航天、深海潜水、高速铁路、城市轨道交通、电动汽车等等领域对电连接器的连接可靠性提出了更高要求。然而，首先，现有的冠簧的电连接器中，插针与插座里的簧片在配合时不管沿轴向还是垂直于轴向的截面，都是点接触，易失效，且由于接触面小导致现有技术不能用于大电流大功率震动传输场合。其次，插针在带电情况下插拔，刚接触的瞬间接触面积小，电流大，将产生电弧，危害极大。再有，现有连接机构13’用弹簧131’连接，见图3，因弹簧负荷小，行程长，所需空间大，组合使用不方便，维修换装不容易，经济安全性不高，导致有效寿命短，易失效。最后，连接器在对接过程中，对准对接导入机构相当重要，它将确保正确对接。

发明内容

本发明的目的旨在解决上述现有技术中的缺陷和不足，提供一种新型电连接器，来保证电连接器插头和插座之间有稳定可靠的电连接，以满足高速、高频、大功率、大电流、持续震动载体安全运行和使用要求。

为了实现以上目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种电动客车电池连接器，包含插头及插座，所述的插座包含插座外壳、水平设置在插座外壳内的固定板，以及穿设在固定板中的若干插孔； 

所述的插头包含插头外壳、对应插接在插孔中的插针组件；所述与插针组件相配合的插孔采用线簧结构，或者冠簧结构；

其特点是，所述的插座还包含：若干个万向连接件，其分别设置在插座外壳内壁与固定板之间；

所述的插针组件为若干根防电弧插针。

每个所述的万向连接件包含：

支撑板，其连接在插座外壳顶部的内壁上；

定位环、矫正块，其分别设置在固定板的两侧，其中所述的矫正块与支撑板相对；

定位座，其与所述的支撑板相连；

碟簧，其安装在矫正块与定位座之间；

连接导柱，其贯穿设置在定位环与支撑板之间。

所述矫正块与固定板相贴合的一面设为外凸面。

所述的防电弧插针包含导电插针、与导电插针一端相连的防电弧绝缘头。

该电池连接器还包含对接对准导入机构，所述的对接对准导入机构包含：

对准导入机构，其设置在插座上；

对接对准机构，其设置在插头上。

所述的对准导入机构包含：

定位支撑套，其设置在固定板上；

分别压在所述的定位支撑套两端的定位套；

紧固环，其旋接在定位支撑套的外壁上。

该电池连接器还包含电源和信号控制耦合机构；

 所述的电动客车电池连接器充电或工作时，对接对准导入机构就位后，插针与插孔耦合后信号控制机构再耦合；

所述的电动客车电池连接器换电或脱开时，信号控制机构先分离，插针与插孔再分离后对接对准导入机构再脱开。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1、本发明的插孔接触件为旋转双曲面母线族密绕线簧结构，大幅度增加插孔与插针的电接触面积，极大地降低瞬断概率和瞬断时间。

2、本发明的插针为防电弧设计，使得插针插入或拔出插孔时，不再产生电弧，以达到安全的目的。

3、本发明采用万向连接件连接插座外壳与固定板，可以在较小的空间内、持续震动的环境下承受极大的载荷、组合使用方便，维修换装容易，经济安全性高。

4、本发明设有对接对准导入机构，使得连接器在交会对接时对准和引导插针准确进入插孔的位置，能自动修正对接位置偏移，保证准确交会对接。

附图说明

图1a为现有技术的电动客车电池连接器的插座的装配图；

图1b为现有技术的电动客车电池连接器的插座的装配图；

图1c为现有技术的电动客车电池连接器的插座的装配图；

图2a为现有技术的电动客车电池连接器的插头的装配图；

图2b为现有技术的电动客车电池连接器的插头的装配图；

图2c为现有技术的电动客车电池连接器的插头的装配图；

图3为现有技术中连接机构的结构示意图；

图4a为本发明一种电动客车电池连接器的插座的装配图；

图4b为本发明一种电动客车电池连接器的插座的装配图；

图4c为本发明一种电动客车电池连接器的插座的装配图；

图5a为本发明一种电动客车电池连接器的插头的装配图；

图5b为本发明一种电动客车电池连接器的插头的装配图；

图5c为本发明一种电动客车电池连接器的插头的装配图；

图6为本发明万向连接件的结构示意图；

图7为本发明防电弧插针的结构示意图；

图8为本发明对准导入机构的结构示意图；

图9为本发明对接对准机构的结构示意图；

图10为本发明一种电动客车电池连接器的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。

如图4a~5c所示，一种电动客车电池连接器，包含插头及插座，插座包含插座外壳11、水平设置在插座外壳11内的固定板12，以及穿设在固定板12中的若干个插孔13，插孔13采用线簧结构或者冠簧结构；插头包含插头外壳21、对应插接在插孔13中的插针组件、及分别设置在插座外壳11内壁与固定板12之间的若干个万向连接件14；插孔13为正极线簧插孔、负极线簧插孔及接地线簧插孔，上述的线簧插孔包含线簧环和旋转双曲面密绕线簧母线族，旋转双曲面密绕线簧母线族是在该线簧环圆周的中心轴方向形成一个两端大、中间小的旋转包络面结构；插针组件为3根防电弧插针22，分别为正极插针、负极插针及接地插针，当有防电弧插针22从插入所述插孔后，旋转双曲面密绕线簧母线族内侧形成的圆周包络面，包覆在插针22的外表面上实现圆周面接触，使得线簧插孔与防电弧插针22之间形成紧密地导电接触。

如图6所示，每个万向连接件14包含：支撑板141，其连接在插座外壳顶部的内壁上；定位环142、矫正块143，其分别设置在固定板12的两侧，其中所述的矫正块143与支撑板141相对；定位座144，其与支撑板141相连；碟簧145，其安装在矫正块143与定位座144之间；连接导柱146，其贯穿设置在定位环142与支撑板141之间，并通过自锁螺母147固定在支撑板141上。矫正块143与固定板12相贴合的一面设为外凸面，固定板12与矫正块143相贴合的一面设为内凹面，使得连接导柱146自动校正，本实施例中，当矫正块143的外凸面为外凸球面时，与之相对应，固定板12的内凹面为内凹球面，而当矫正块143的外凸面为外凸锥面时，固定板12的内凹面为内凹锥面。

本发明采用碟簧与弹簧相比的优点：

a. 碟簧在较小的空间内能承受极大的载荷。具有良好的缓冲吸震能力，特别是采用叠合组合时，由于表面摩擦阻力作用，吸收冲击和消散能量的作用更显著。

b. 碟簧具有变刚度特性。改变碟片内截锥高度与碟片厚度的比值，可以得到不同的弹簧特性曲线，可为直线型、渐增型、渐减型或者是他们的组合形式。此外还可以通过由不同厚度碟片组合或由不同片数叠合碟片的不同组合方式得到变刚度特性。

c. 碟簧由于改变碟片数量或碟片的组合形式，可以得到不同的承载能力和特性曲线。

d. 在承受很大载荷的组合弹簧中，每个碟片的尺寸不大，有利于制造和热处理。当一些碟片损坏时，只需个别更换，因而有利于维护和修理。

e. 碟簧，具有很长的使用寿命。

f. 由于碟簧是环形的，力是同心方式集中传递的。

因为有了这些优点，所以碟簧非常适合用在空间小、持续震动环境下的电动客车电池连接器上。

如图7所示，防电弧插针22包含导电插针221、与导电插针221一端相连的防电弧绝缘头222，绝缘头的材料可为塑料、橡胶等绝缘材料，导电插针使用导电材料，一般为铜，两者通过螺纹连接。防电弧插针22在与插孔连接时，首先是它的绝缘头与插孔小面积的接触，绝缘头不导电，所以不会产生电弧，当插针继续深入，使得插针与插孔的接触面积增大以达到接触稳定，不再产生电弧，以达到安全的目的。

如图8、9和10所示，该电动客车电池连接器还包含两件对接对准导入机构，所述的对接对准导入机构包含：对准导入机构31，其设置在插座上；对接对准机构32，其设置在插头上。对准导入机构31包含：定位支撑套311，其设置在固定板12上；分别压在所述的定位支撑套311两端的定位套312；紧固环313，其旋接在定位支撑套311的外壁上。当插头与插座对接时，对接对准机构32准确的插入至定位套312中。

该电动客车电池连接器包含电源和信号控制耦合机构；电动客车电池连接器充电或工作时，对接对准导入机构就位后，插针与插孔耦合后信号控制机构再耦合；电动客车电池连接器换电或脱开时，信号控制机构先分离，插针与插孔再分离后对接对准导入机构再脱开。

综上所述，本发明一种电动客车电池连接器，保证电连接器插头和插座之间有稳定可靠的电连接，以满足高速、高频、大功率、大电流、持续震动载体安全运行和使用要求。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (7)

1.一种电动客车电池连接器，包含插头及插座，所述的插座包含插座外壳（11）、水平设置在插座外壳（11）内的固定板（12），以及穿设在固定板（12）中的若干插孔（13）； 

所述的插头包含插头外壳（21）、对应插接在插孔（13）中的插针组件；所述与插针组件相配合的插孔采用线簧结构，或者冠簧结构；

其特征在于，所述的插座还包含：若干个万向连接件（14），其分别设置在插座外壳（11）内壁与固定板（12）之间；

所述的插针组件为若干根防电弧插针（22）。

2.如权利要求1所述的电动客车电池连接器，其特征在于，每个所述的万向连接件（14）包含：

支撑板（141），其连接在插座外壳顶部的内壁上；

定位环（142）、矫正块（143），其分别设置在固定板（12）的两侧，其中所述的矫正块（143）与支撑板（141）相对；

定位座（144），其与所述的支撑板（141）相连；

碟簧（145），其安装在矫正块（143）与定位座（144）之间；

连接导柱（146），其贯穿设置在定位环（142）与支撑板（141）之间。

3.如权利要求2所述的电动客车电池连接器，其特征在于，所述矫正块（143）与固定板（12）相贴合的一面设为外凸面。

4.如权利要求1所述的电动客车电池连接器，其特征在于，所述的防电弧插针（22）包含导电插针（221）、与导电插针（221）一端相连的防电弧绝缘头（222）。

5.如权利要求1所述的电动客车电池连接器，其特征在于，还包含对接对准导入机构，所述的对接对准导入机构包含：

对准导入机构（31），其设置在插座上；

对接对准机构（32），其设置在插头上。

6.如权利要求5所述的电动客车电池连接器，其特征在于，所述的对准导入机构（31）包含：

定位支撑套（311），其设置在固定板（12）上；

分别压在所述的定位支撑套（311）两端的定位套（312）；

紧固环（313），其旋接在定位支撑套（311）的外壁上。

7.如权利要求5所述的电动客车电池连接器，其特征在于，还包含电源和信号控制耦合机构；

  所述的电动客车电池连接器充电或工作时，对接对准导入机构就位后，插针与插孔耦合后信号控制机构再耦合；

所述的电动客车电池连接器换电或脱开时，信号控制机构先分离，插针与插孔再分离后对接对准导入机构再脱开。

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