CN106025695A - 一种电连接器及使用该电连接器的电连接器组件 - Google Patents

一种电连接器及使用该电连接器的电连接器组件 Download PDF

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Abstract

本发明涉及连接器领域，特别涉及一种电连接器及使用该电连接器的电连接器组件。电连接器包括至少两个沿前后方向延伸的接触件，所述的接触件是由至少两根导电丝组成的导电丝束，导电丝前部为导电丝自由段，所述的导电丝束在与适配电连接器上的对应导电丝束对插时具有扩张形变状态，所述的扩张形变状态下的导电丝束中的导电丝自由段具有：与相邻的导电丝束上的导电丝自由段对应导电接触的自接接触点和/或与适配电连接器上的对应导电丝束相邻的导电丝束上的导电丝自由段对应导电接触的对位接触点，使电连接器与适配电连接器之间的导电面积增大，提高了电连接器的通电流能力，使电连接器能够传输大电流。

Description

一种电连接器及使用该电连接器的电连接器组件
技术领域
本发明涉及连接器领域，特别涉及一种电连接器及使用该电连接器的电连接器组件。
背景技术
随着电连接器的应用领域的不断增大，在需要使用传输大电流的场合也开始使用电连接器实现电器回路的接续及开断，由此促成了大电流电连接器的应用和发展。作为大电流电连接器传输功率的主要部件，接触件的插拔温升、插拔寿命及重量一直是主要设计要点。目前，军民用电子设别对大电流电连接器的接触件的温升都有严格规定，温升过高不但容易烫伤操作人员，而且也意味着设备允许工作的环境温度的降低，大大限制了大电流电连接器的适用范围，例如发动机周围等场合。插拔寿命高则大大降低了使用、生产成本，这对于某些应用场合尤为重要，例如电动汽车充电枪等场合。在航空航天等领域，为提升产品的整体性能，常常要求接触件的重量尽可能的轻，以提升产品的载荷能力。现有的大电流传输接触件有多种形式，主要有冠带插孔、扭转片簧插孔、双曲面片簧插孔。
冠带插孔主要由冠带和后套组成，冠带装配在后套的内槽中。后套可以由多种结构形式，根据用户的要求定制。冠带插孔中的冠带需要经过收腰工序处理，即对冠带中段向内挤压塑性变形，受材料应力松弛性能的影响，冠带孔经常出现使用一段时间后，容易出现插孔的插拔力下降的情况，插拔力下降的插孔会导致接触失效，冠带孔因电流热作用而直接被烧毁。
扭转片簧插孔由护套、前套、扭转片簧、后套组成。扭转片簧装配在护套的内孔中，该内孔有一限位面，可以限制扭转片簧的轴向位移。前套将扭转片簧挤压在前套和后套的径向间隙中。扭转片簧插孔虽然温升较低，但因为片簧扭转刚度较大，所以插拔力较大，插拔时磨损严重，插拔次数难以高于2000次。
双曲面片簧插孔包括前套、双曲面片簧、后套。双曲面片簧由板料或带料经过冲压，卷制，扭转等工序成型；双曲面片簧装入后套，并被前套挤压在前套和后套的间隙中。双曲面片簧插孔的温升较低，插拔柔和，插拔寿命也高，然而，因为要形成双曲面，双曲面片簧的长度必须长，否则无法形成可靠的接触(一般情况，总长超过50mm)，这就导致电连接器的接触件的整体体积、重量较大。
温升、插拔寿命、重量的最主要影响因素是接触件的插拔力，插拔力决定接触电阻、温升。插拔力越小，插拔磨损就越少，插拔寿命就越高。为了在动态环境下保证接触电阻的稳定，接触长度一般较长，相应地插孔重量也较大。因此实现接触件的温升小，插拔寿命长、体积重量小必须要减小接触件的插拔力，例如，专利号为3725844的美国专利公开了一种电连接器，该电连接器的接触件由至少两根导电丝组成，这种“刷”式接触件的插拔力小，能够提高接触电阻的稳定性，但是这种接触件的通流能力有限，不能实现大电流的传输。另外，设置在导电丝一端用于引导适配的连接器的导电丝插入的引入面设置不合理，插合时导电丝的扩张状态无法控制。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够传输大电流且插拔力小的电接连接器；另外，本发明的目的还在于提供一种使用上述电连接器的电连接器组件。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种电连接器，包括至少两个沿前后方向延伸的接触件，所述的接触件是由至少两根导电丝组成的导电丝束，导电丝前部为导电丝自由段，所述的导电丝束在与适配电连接器上的对应导电丝束对插时具有扩张形变状态，所述的扩张形变状态下的导电丝束中的导电丝自由段具有：与相邻的导电丝束上的导电丝自由段对应导电接触的自接接触点和/或与适配电连接器上的对应导电丝束相邻的导电丝束上的导电丝自由段对应导电接触的对位接触点。
所述的导电丝束包括中心导电丝和以导电丝为中心的至少一个导电丝层，所述的各导电丝层的导电丝均具有均向中心凸起的或均向中心凹陷的引入斜面。
所述的电连接器上还设有用于限制电连接器与适配电连接器插合时导电丝过度扩张的护套。
一种电连接器组件，包括前端均为插接端的插头和插座，所述的插头包括至少两个沿前后方向延伸的插头接触件，所述的插头接触件是由至少两根插头导电丝组成的插头导电丝束，插头导电丝前部为插头导电丝自由段，所述的插座包括至少两个沿前后方向延伸的插座接触件，所述的插座接触件是由至少两根插座导电丝组成的插座导电丝束，插座导电丝前部为插座导电丝自由段，所述的插头导电丝束与插座上对应的插座导电丝束对插时插头导电丝束和对应的插座导电丝束均具有扩张形变状态，所述的扩张形变状态下的插头导电丝束的插头导电丝自由段和对应的插座导电丝束的插座导电丝自由段组成插头导电丝束与插座导电丝束的结合部，所述的插头的相邻的两个插头接触件与对应的插座的相邻的两个插座接触件的相邻的两个结合部具有对应导电接触的接触点。
所述的插头导电丝束包括插头中心导电丝和以插头中心导电丝为中心的至少一个插头导电丝层，所述的各插头导电丝层的插头导电丝均具有向中心凸起的插头导电丝引入斜面，所述的插座导电丝束包括插座中心导电丝和以插座中心导电丝为中心的至少一个插座导电丝层，所述的各插座导电丝层的插座导电丝均具有向中心凹陷的插座导电丝引入斜面。
所述的插座和/或插头上还设有用于限制插座接触件与插头接触件插合时插座导电丝和插头导电丝过度扩张的护套。
本发明的有益效果为：本发明的电连接器的接触件设有多个，接触件是由至少两根导电丝组成的导电丝束，与现有技术中的大电流电连接器相比，使用时导电丝束与适配电连接器上的对应导电丝束对插后具有扩张形变状态，与相邻的导电丝束上的导电丝自由段对应导电接触的自接接触点和/或与适配电连接器上的对应导电丝束相邻的导电丝束上的导电丝自由段对应导电接触的对位接触点，使电连接器与适配电连接器之间的导电面积增大，提高了电连接器的通电流能力，使电连接器能够传输大电流。
更进一步的，所述的导电丝束包括中心导电丝和一导电丝为中心的至少一个导电丝层，所述的各导电丝层的导电丝均具有向中心凸起的或向中心凹陷的引入斜面，使用时，该电连接器的导电丝束与适配电连接的导电丝束的导电丝层的导电丝一个为均具有向中心凸起的引入斜面，另一个为向中心凹陷的引入斜面，使用时可以通过该电连接器的导电丝束与适配电连接器的导电丝束在二者相对应的导电丝层的导电丝的引入斜面作用下可以实现有规律的扩张形变，从而实现可以控制，扩张变形后的接触件的导电丝与相邻的接触件的导电丝能够均匀接触，保证接触点的均匀分布，使在每次插合操作时保持电连接器与适配电连接器具有一致的导电面积，保持电连接器接触电阻的阻值的稳定性。
附图说明
图1为本发明的一种电连接器组件的具体实施例的插头和插座的插合示意图；
图2为本发明的一种电连接器组件的具体实施例的插头的结构示意图（部分插头接触件未显示）；
图3为本发明的一种电连接器组件的具体实施例的插座的结构示意图（部分插座接触件未显示）；
图4为本发明的一种电连接器组件的具体实施例的插头接触件的剖视图；
图5为本发明的一种电连接器组件的具体实施例的插座接触件的剖视图；
图6为本发明的一种电连接器组件的具体实施例的插头接触件的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明的一种电连接器组件的具体实施例，如图1至图6所示，电连接器组件包括插头1、插座2，插头1包括插头导电体11、用于固定在插头导电体11上的沿前后方向延伸的插头接触件12，插头导电体11上设有用于固定插头接触件12的插头接触件安装孔111，插头接触件12包括插头导电丝束和插头套体13，每个插头导电丝束由七根插头导电丝组成，7根插头导电丝14呈蜂窝状排布，插头导电丝14的后段为固设在插头导电体11上的插头导电丝固定段142，前段为插头导电丝自由段143，插头导电丝固定段142与插头套体13压接固定，插头套体13固定在插头导电体11上。插头套体13的前端设有用于压接插头导电丝的安装孔，后端设有用于固定在插头导电体上的套体固定柱。
插座2包括插座导电体21、用于固定在插座导电体21上的沿前后方向延伸的插座接触件22，插座导电体21上设有用于安装插座接触件的插座接触件安装孔211，插座接触件22包括插座导电丝束和插座套体23，每个插座导电丝束由7根插座导电丝组成，7根插座导电丝呈蜂窝状排布，插座导电丝24的后段为固设在插座导电体21上的插座导电丝固定段242，前段为插座导电丝自由段243，插座导电丝固定段242与插座套体23压接固定，插座套体23固定在插座导电体21上。插头导电丝自由段143与插座导电丝自由段243接触配合，插头导电丝自由段143设有用于引导插座导电丝插入的插头引入面141，插座导电丝自由段243设有用于引导插头导电丝插入的插座引入面241，插头引入面141为插头导电丝自由段143的倾斜端面，插座引入面241为插座导电丝自由段243的斜面，插头引入面141和插座引入面241与各自导电丝轴线夹角均为30度，插头引入面141为插头导电丝引入斜面，插座引入面241为插座导电丝引入斜面。
在本实施例中，插座套体与插头套体的结构相同，插座导电丝的自由段和固定段均设有与导电丝轴线夹角为30度的引入斜面。
在本实施例中，插头导电丝束和插头导电丝束均设置有60个并呈蜂窝状排布，插头导电丝束与对应的插座导电丝束对插时插头导电丝束和插座导电丝束均具有扩张形变状态，在扩张形变状态下的插头导电丝束的插头导电丝自由段和对应的插座导电丝束的插座导电丝自由段组成插头导电丝束与插座导电丝束的结合部，电连接器组件的相邻两个结合部具有对应导电接触的接触点，其中相邻两个插座导电丝束之间相互接触的接触点为插座自接接触点，相邻两个插头导电丝束之间相互接触的接触点为插头自接接触点，而插头导电丝束与对应的插座导电丝束的相邻的插座导电丝束的接触点为对位接触点。电连接器组件的相邻两个结合部具有对应导电接触的接触点使插头与插座之间的导电面积增大，大大提高了插头插座的通电流能力。在本实施例中，插座导电丝24包括设置在插座接触件22中心的插座中心导电丝244和以插座中心导电丝为中心的一个插座导电丝层，各插座导电丝层的插座导电丝的引入斜面向中心凹陷，形成倒锥型结构。插头导电丝14包括设置在插头接触件12中心的插头中心导电丝144和以插头中心导电丝为中心的一个插头导电丝层，各插头导电丝层的插头导电丝的引入斜面向中心凹陷，形成锥型结构。每个插头接触件设有7根插头导电丝，六根插头导电丝组成的插头导电丝层以中心插头导电丝144为中心，并且这六根插头导电丝的引入面围成锥型结构。每个插座接触件设有7根插座导电丝，六根插座导电丝组成的插座导电丝层以中心插座导电丝244为中心均匀分布，并且这六根插座导电丝的引入斜面围成与插头上插头导电丝围成的锥型结构相匹配的倒锥型结构。
在插头与插座插合时，具有锥型结构的插头接触件的插头导电丝可以轻易将具有倒锥形结构的插座接触件的插座导电丝扩张开，减小了插头和插座的插拔时的插拔力，而且实现了插头、插座的导电丝变形方向得以控制。涨开后的插座接触件的插座导电丝与相邻的插座接触件的插座导电丝能够均匀接触，也就保证了该电连接器的一个结合部能够与相邻的结合部均匀电接触，均匀电接触的相邻结合部的能够提高插头插座之间的导电面积，并在每次插合操作时保持插头插座具有一致的导电面积，保持插头、插座接触电阻的阻值的稳定性。另外，为了限制插座接触件插合时插座导电丝过度扩张，插座上还固设有护套，各插座接触件均穿过护套。
本发明的一种电连接器的具体实施例1，该电连接器的结构与上述一种连接器组件的具体实施例中所述的插头的结构相同，不再赘述。
本发明的一种电连接器的具体实施例2，该电连接器的结构与上述一种连接器组件的具体实施例中所述的插座的结构相同，不再赘述。
在本发明的一种电连接器及使用该电连接器的电连接器组件的其他实施例中，上述插座接触件的插座导电丝的数量还可以是至少两根，插头接触件的插座导电丝的数量也可以是至少两根，为了使插座、插头接触件在插接过程中能够更稳定，插头、插座接触件的导电丝的数量可以不相同；上述插头插座引入面还可以为锥面，当然引入面也可以为弧形面；上述插头、插座接触件的数量根据需要可以增加，其排布方式也可以不是蜂窝状，可以是圆形排布、矩形排布等其他形状。

Claims (6)

1.一种电连接器，包括至少两个沿前后方向延伸的接触件，所述的接触件是由至少两根导电丝组成的导电丝束，导电丝前部为导电丝自由段，所述的导电丝束在与适配电连接器上的对应导电丝束对插时具有扩张形变状态，其特征在于：所述的扩张形变状态下的导电丝束中的导电丝自由段具有：与相邻的导电丝束上的导电丝自由段对应导电接触的自接接触点和/或与适配电连接器上的对应导电丝束相邻的导电丝束上的导电丝自由段对应导电接触的对位接触点。
2.根据权利要求1所述的电连接器，其特征在于：所述的导电丝束包括中心导电丝和以导电丝为中心的至少一个导电丝层，所述的各导电丝层的导电丝均具有均向中心凸起的或均向中心凹陷的引入斜面。
3.根据权利要求1或2所述的电连接器，其特征在于：所述的电连接器上还设有用于限制电连接器与适配电连接器插合时导电丝过度扩张的护套。
4.一种电连接器组件，包括前端均为插接端的插头和插座，所述的插头包括至少两个沿前后方向延伸的插头接触件，所述的插头接触件是由至少两根插头导电丝组成的插头导电丝束，插头导电丝前部为插头导电丝自由段，所述的插座包括至少两个沿前后方向延伸的插座接触件，所述的插座接触件是由至少两根插座导电丝组成的插座导电丝束，插座导电丝前部为插座导电丝自由段，所述的插头导电丝束与插座上对应的插座导电丝束对插时插头导电丝束和对应的插座导电丝束均具有扩张形变状态，其特征在于：所述的扩张形变状态下的插头导电丝束的插头导电丝自由段和对应的插座导电丝束的插座导电丝自由段组成插头导电丝束与插座导电丝束的结合部，所述的插头的相邻的两个插头接触件与对应的插座的相邻的两个插座接触件的相邻的两个结合部具有对应导电接触的接触点。
5.根据权利要求4所述的电连接器组件，其特征在于：所述的插头导电丝束包括插头中心导电丝和以插头中心导电丝为中心的至少一个插头导电丝层，所述的各插头导电丝层的插头导电丝均具有向中心凸起的插头导电丝引入斜面，所述的插座导电丝束包括插座中心导电丝和以插座中心导电丝为中心的至少一个插座导电丝层，所述的各插座导电丝层的插座导电丝均具有向中心凹陷的插座导电丝引入斜面。
6.根据权利要求4或5所述的电连接器组件，其特征在于：所述的插座和/或插头上还设有用于限制插座接触件与插头接触件插合时插座导电丝和插头导电丝过度扩张的护套。
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