CN106410451B - 高压大电流插接件和高压大电流电连接器 - Google Patents
高压大电流插接件和高压大电流电连接器 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种高压大电流插接件和设置有该插头的高压大电流连接器，高压大电流插接件包括至少两个插针，插针为套筒形，插针的尾部用于被分流线缆插入，插针的中部嵌入在甲插接件胶芯中，插针的头部用于以可拆卸的方式插入在乙插接件的乙插接件分流基体接触片中，乙插接件分流基体接触片嵌入在乙插接件分流基体中，甲插接件胶芯安装在甲插接件外壳中。本发明可以减小插在乙插接件端电源主导体装置时产生的接触电阻。
Description
技术领域
本发明属于电气连接件技术领域，特别是涉及高压大电流插接件和设置有该插头的高压大电流电连接器。
背景技术
在新能源汽车中，在电池包传输250A以上的高压大电流时，公母端导体有效的传导电流线缆应在70平方以上，采用单芯连接器连接时由工位累积公差与应用环境的原因，公母端导体接触电阻不断加大，高温将会传导至线缆上，使原线缆满额过载大电流产生高温，增加新能源汽车由于高温产生火灾的安全隐患。
发明内容
本发明为克服现有技术中存在的技术问题而提供高压大电流插接件和设置有该插头的高压大电流连接器，可以减小插在乙插接件端电源主导体装置时产生的接触电阻。
一种高压大电流插接件，包括至少两个插针，插针为套筒形，插针的尾部用于被分流线缆插入，插针的中部嵌入在甲插接件胶芯中，插针的头部用于以可拆卸的方式插入在乙插接件的乙插接件分流基体接触片中，乙插接件分流基体接触片嵌入在乙插接件分流基体中，甲插接件胶芯安装在甲插接件外壳中。
通过实现插头端电源主导体分流，由原单芯传导更改为多芯分流传导，在原载电流大小的基础上实现插头端电源主导体过载电流更小的目的。本装置可以减小插在乙插接件端电源主导体装置时产生的接触电阻。在公母端导体有效的分流高压电流时，更有效的控制了由于接触电阻产生高温，避免了导体接触点由于接触电阻产生的高温传导至线缆上，从而避免了新能源汽车由于高温产生火灾的安全隐患。
例如，在本专利结构中利用分流电流的结构，利用多芯线缆负载相等的电流，由70平方线缆更改为两条35平方线缆，两条35平方线缆的过载能力理论值在300A以上，有达350A的过载能力，即使在累积公差与应用环境的差的条件下线缆也不会满额过载大电流产生高温的风险存在，同时更好的规避了由某一处接触电阻增大致使整体的接触电阻增大风险存在。
其次，由于新能源汽车线缆排布空间小，不利于需要扭曲半径要求更大的较粗线缆，在同样的过载能力的连接器时，而本专利中利用多芯小线缆来实现线缆扭曲半径要求更小原则，更好的应用新能源汽车线缆排布环境。
优选的技术方案，其附加特征在于：甲插接件外壳的远离插针的头部的一端安装有甲插接件尾盖，甲插接件外壳内从甲插接件尾盖向插针的头部方向依次设置有甲插接件尾部防水垫、甲插接件屏蔽接触片、甲插接件内部防水圈甲。
通过设置甲插接件内部防水圈甲、甲插接件尾部防水垫，可以杜绝水源或水蒸气进入插针或线缆导体内。通过如上所述插头的整体结构与乙插接件配合后防水IP等级达到IP67以上。
进一步优选的技术方案，其附加特征在于：甲插接件尾盖具有第一套筒部、端面部、第二套筒部，第一套筒部的一端与端面部固定连接，第二套筒部的一端与端面部固定连接，第一套筒部的内径大于第二套筒部的内径，第一套筒部套装在甲插接件外壳上，端面部和甲插接件外壳的后端将甲插接件尾部防水垫固定，甲插接件尾部防水垫的截面为L形，甲插接件尾部防水垫包括用于密封分流线缆的密封部和用于被端面部和甲插接件外壳的后端固定的法兰部。
甲插接件尾部防水垫在甲插接件尾盖与甲插接件外壳尾端平面通过甲插接件外壳与尾盖扣合形成压合甲插接件尾部防水垫，达到插头端尾部防止水进入线缆屏蔽与插头内部的结构。实现双重防水的创新设计，防水等级甚至可以达到IP69的防水卓越性能。
一种高压大电流连接器，包括乙插接件和上述任一的高压大电流插接件，乙插接件包括乙插接件分流基体，乙插接件分流基体内嵌装有数量与插针数量一致的乙插接件分流基体接触片，乙插接件分流基体安装在乙插接件胶芯中。
通过乙插接件分流基体机构实现插头端电源主导体分流，由原单芯传导更改为多芯分流传导，在原载电流大小的基础上实现插头端电源主导体过载电流更小的目的。本装置可以减小插在乙插接件端电源主导体装置时产生的接触电阻。在公母端导体有效的分流高压电流时，更有效的控制了由于接触电阻产生高温，避免了导体接触点由于接触电阻产生的高温传导至线缆上，从而避免了新能源汽车由于高温产生火灾的安全隐患。
优选的技术方案，其附加特征在于：乙插接件胶芯安装在乙插接件外壳内，甲插接件胶芯包括甲插接件胶芯套筒部，甲插接件胶芯套筒部插入在乙插接件外壳中，甲插接件胶芯套筒部通过甲插接件内部防水圈乙与乙插接件外壳密封。
乙插接件端中的乙插接件外壳与插头内部防水圈通过乙插接件的金属外壳内侧与甲插接件内部防水圈乙形成周圈侧压防水圈，实现了乙插接件与插头配合部防止水进入内部的结构，提高了高压大电流连接器的密封性能。
进一步优选的技术方案，其附加特征在于：乙插接件外壳外设置有乙插接件外壳防水圈，乙插接件外壳插装在甲插接件外壳与甲插接件胶芯的套筒部之间，乙插接件外壳与甲插接件外壳通过乙插接件外壳防水圈密封。
乙插接件外壳上的乙插接件外壳防水圈与甲插接件外壳配合形成周圈侧压防水圈，进一步提高了插头与乙插接件配合处的防水性能。通过上述的插头的整体结构与乙插接件的整体结构配合后经过多达五重防水的结构性能创新设计，防水IP等级可以达到IP69的防水卓越性能。
再进一步优选的技术方案，其附加特征在于：乙插接件为直头插接件乙，乙插接件分流基体上设置有一沿插针轴线方向延伸的铜排连接板，铜排连接板上设置有贯穿铜排连接板厚度方向的铜排连接孔。
通过在直头插接件乙上设置铜排连接板，可以将铜排向后连接。
再进一步优选的技术方案，其附加特征在于：乙插接件为弯头插接件乙，乙插接件分流基体上设置有一沿插针轴线方向延伸的连接耳板，连接耳板上设有螺纹孔，螺纹孔上连接有铜排连接杆的一端，铜排连接杆的螺纹部上还穿有铜排连接杆介子，铜排连接杆的另一端具有一铜排连接板，铜排连接板上设置有贯穿铜排连接板厚度方向的铜排连接孔。
通过在在插接件乙分流基体上设置铜排连接杆，可以将铜排的安装方向改变90°，从而方便了在多种角度上连接铜排，降低了电器内部布置铜排的难度。
附图说明
图1是本发明实施例1的局部剖视的立体图；
图2是图1的剖视图。
图3是本发明实施例2的局部剖视的立体图，
图4是本发明实施例2的剖视图；
图5是本发明实施例2中的插座的局部剖视的立体图；
图6是实施例2中的导电部件连接的爆炸图。
图7是本发明实施例3的局部剖视的立体图；
图8是本发明实施例3的剖视图；
图9是本发明实施例3中的插座的局部剖视的立体图；
图10是实施例3中的导电部件连接的爆炸图。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并详细说明如下：
实施例1：
图1是本发明实施例1的局部剖视的立体图，图2是本发明实施例1的剖视图。图中，各个附图标记表示的含义如下；1、插头公端针；2、分流线缆；3、插头胶芯；4、插头外壳；5、插头尾盖；6、插头尾部防水垫；7、插头屏蔽接触片；8、插头内部防水圈甲。
一种高压大电流插头，包括两个插头公端针1，插头公端针1为套筒形，插头公端针1的尾部用于被分流线缆2插入，插头公端针1的中部嵌入在插头胶芯3中，插头公端针1的头部用于以可拆卸的方式插入在插座的插座分流基体接触片10中，插座分流基体接触片10嵌入在插座分流基体9中，插头胶芯3安装在插头外壳4中。
通过实现插头端电源主导体分流，由原单芯传导更改为多芯分流传导，在原载电流大小的基础上实现插头端电源主导体过载电流更小的目的。本装置可以减小插在插座端电源主导体装置时产生的接触电阻。在公母端导体有效的分流高压电流时，更有效的控制了由于接触电阻产生高温，避免了导体接触点由于接触电阻产生的高温传导至线缆上，从而避免了新能源汽车由于高温产生火灾的安全隐患。
例如，在本专利结构中利用分流电流的结构，利用多芯线缆负载相等的电流，由70平方线缆更改为两条35平方线缆，两条35平方线缆的过载能力理论值在300A以上，有达350A的过载能力，即使在累积公差与应用环境的差的条件下线缆也不会满额过载大电流产生高温的风险存在，同时更好的规避了由某一处接触电阻增大致使整体的接触电阻增大风险存在。
其次，由于新能源汽车线缆排布空间小，不利于需要扭曲半径要求更大的较粗线缆，在同样的过载能力的连接器时，而本专利中利用多芯小线缆来实现线缆扭曲半径要求更小原则，更好的应用新能源汽车线缆排布环境。
优选的，插头外壳4的远离插头公端针1的头部的一端安装有插头尾盖5，插头外壳4内从插头尾盖5向插头公端针1的头部方向依次设置有插头尾部防水垫6、插头屏蔽接触片7、插头内部防水圈甲8。
通过设置插头内部防水圈甲8、插头尾部防水垫6，可以杜绝水源或水蒸气进入插头公端针1或线缆导体内。通过如上所述插头的整体结构与插座配合后防水IP等级达到IP67以上。
进一步优选的，插头尾盖5具有第一套筒部、端面部、第二套筒部，第一套筒部的一端与端面部固定连接，第二套筒部的一端与端面部固定连接，第一套筒部的内径大于第二套筒部的内径，第一套筒部套装在插头外壳4上，端面部和插头外壳4的后端将插头尾部防水垫6固定，插头尾部防水垫6的截面为L形，插头尾部防水垫6包括用于密封分流线缆2的密封部和用于被端面部和插头外壳4的后端固定的法兰部。
插头尾部防水垫6在插头尾盖5与插头外壳4尾端平面通过插头外壳4与尾盖扣合形成压合插头尾部防水垫6，达到插头端尾部防止水进入线缆屏蔽与插头内部的结构。实现双重防水的创新设计，防水等级甚至可以达到IP69的防水卓越性能。
实施例2：
图3是本发明实施例2的局部剖视的立体图，图4是本发明实施例2的剖视图，图5是本发明实施例2中的插座的局部剖视的立体图；图6是实施例2中的导电部件连接的爆炸图。图中，与上述实施例所使用附图相同的附图标记，仍然沿用上述实施例对于该附图标记的定义，图中新出现的附图标记表示的含义如下：9、插座分流基体；10、插座分流基体接触片；11、插座胶芯；12、插头内部防水圈乙；13、插座外壳防水圈；14、铜排连接板；15、铜排连接孔；20、插座外壳。
一种高压大电流连接器，包括插座和上述任一的高压大电流插头，插座包括插座分流基体9，插座分流基体9内嵌装有数量与插头公端针1数量一致的插座分流基体接触片10，插座分流基体9安装在插座胶芯11中。
通过插座分流基体9机构实现插头端电源主导体分流，由原单芯传导更改为多芯分流传导，在原载电流大小的基础上实现插头端电源主导体过载电流更小的目的。本装置可以减小插在插座端电源主导体装置时产生的接触电阻。在公母端导体有效的分流高压电流时，更有效的控制了由于接触电阻产生高温，避免了导体接触点由于接触电阻产生的高温传导至线缆上，从而避免了新能源汽车由于高温产生火灾的安全隐患。
优选的，插座胶芯11安装在插座外壳20内，插头胶芯3包括插头胶芯3套筒部，插头胶芯3套筒部插入在插座外壳20中，插头胶芯3套筒部通过插头内部防水圈乙12与插座外壳20密封，插头内部防水圈乙12设置在插头胶芯3套筒外周面的槽内。
插座端中的插座外壳20与插头内部防水圈通过插座的金属外壳内侧与插头内部防水圈乙12形成周圈侧压防水圈，实现了插座与插头配合部防止水进入内部的结构，提高了高压大电流连接器的密封性能。
进一步优选的，插座外壳20外设置有插座外壳20防水圈13，插座外壳20插装在插头外壳4与插头胶芯3的套筒部之间，插座外壳20与插头外壳4通过插座外壳20防水圈13密封。
插座外壳20上的插座外壳20防水圈13与插头外壳4配合形成周圈侧压防水圈，进一步提高了插头与插座配合处的防水性能。通过上述的插头的整体结构与插座的整体结构配合后经过多达五重防水的结构性能创新设计，防水IP等级可以达到IP69的防水卓越性能。
再进一步优选的，插座为直头插座，插座分流基体9上设置有一沿插针轴线方向延伸的铜排连接板14，铜排连接板14上设置有贯穿铜排连接板14厚度方向的铜排连接孔15。
通过在直头插座上设置铜排连接板14，可以将铜排向后连接。
本结构直弯头插座端中插座分流基体接触片10采用进口铜基材高速连续模具加工，实现一次性批量成形，更有效的减小产品的累积公差，同时外加表面处理的方式来加强电流的传导及及抗氧化与加强散热。
本结构直弯头插座端中直头插座分流基体9采用铜基材加工，二次机加中心分流孔工序，更有效的减小产品的累积公差，同时外加表面处理的方式来加强电流的传导及及抗氧化与表面加强散热结构设计，设计中插座分流基体9采用冷铸工艺，使其具有韧性好、机械强度高、密度一致性、低成本高效的优点。插座分流基体9通过二次高速机加分流孔，在分流孔的位置度公差上得到保证，批量性生产时两孔的位置公差在正负0.005内，同时表面加以电镀的工艺，这样大幅提高了与插头公端针1插合的周圆压强的一致性。
在直头插座分流基体9安装接插座分流基体接触片10后直接由插座尾端插入插座内胶芯通过胶芯的反扣特征扣合。
直弯头插座端中插座外壳20与插头内部防水圈通过插座的金属外壳内侧与插头内部防水圈形成周圈侧压防水圈，达到插座与插头配合部防止水进入内部的结构，外加插座外壳20上防水O型圈与插头外壳4配合形成周圈侧压防水圈，进一步提高了插头与插座配合处的防水性能。通过如上所述插头的整体结构与插座的整体结构配合后经过多达五重防水的结构性能创新设计，防水IP等级从原要求的IP67提高到IP69的防水卓越性能。
实施例3：
图7是本发明实施例3的局部剖视的立体图，图8是本发明实施例3的剖视图，图9是本发明实施例3中的插座的局部剖视的立体图；图10是实施例3中的导电部件连接的爆炸图。本实施例的图中与上述实施例所使用附图相同的附图标记，仍然沿用上述实施例对于该附图标记的定义，图中新出现的附图标记表示的含义如下：16、连接耳板；17、螺纹孔；18、铜排连接杆；19、铜排连接杆介子。
本实施例与上述实施例的不同之处在于，插座为弯头插座，插座分流基体9上设置有一沿插针轴线方向延伸的连接耳板16，连接耳板16上设有螺纹孔17，螺纹孔17上连接有铜排连接杆18的一端，铜排连接杆18的螺纹部上还穿有铜排连接杆介子19，铜排连接杆18的另一端具有一铜排连接板14，铜排连接板14上设置有贯穿铜排连接板14厚度方向的铜排连接孔15。
通过在在插座分流基体9上设置铜排连接杆18，可以将铜排的安装方向改变90°，从而方便了在多种角度上连接铜排，降低了电器内部布置铜排的难度。
本结构弯头插座端中弯头插座铜排连接杆18采用铜基材加工，实现批量性生产，更有效的减小产品的累积公差，同时外加表面处理的方式来加强电流的传导及抗氧化与加强散热。弯头插座铜排连接杆18结构采用螺纹加反退介子的结构用于固定，降低在应用环境中车体的震动使连接杆松脱的可能。
尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，例如，①上述实施例中，连接两根分流线缆的是插头，而连接铜排的是插座，实际上还可以将插座设置为连接两根分流线缆，而插头通过铜排与其他部件进行电连接；②以上实施例列举的是2根分流线缆的情况，实际上还可以采用3根、4根或更多根分流线缆，在相应的胶芯中设置数量对应的插针，在分流基体中设置数量相应的孔，孔内容纳分流基体接触片。这些均属于本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种高压大电流插接件，其特征在于：包括至少两个插针，所述插针为套筒形，所述插针的尾部用于被分流线缆插入，所述插针的中部嵌入在甲插接件胶芯中，所述插针的头部用于以可拆卸的方式插入在乙插接件的乙插接件分流基体接触片中，所述乙插接件分流基体接触片嵌入在乙插接件分流基体中，所述甲插接件胶芯安装在甲插接件外壳中。
2.根据权利要求1所述的高压大电流插接件，其特征在于：所述甲插接件外壳的远离所述插针的头部的一端安装有甲插接件尾盖，所述甲插接件外壳内从甲插接件尾盖向插针的头部方向依次设置有甲插接件尾部防水垫、甲插接件屏蔽接触片、甲插接件内部防水圈甲。
3.根据权利要求2所述的高压大电流插接件，其特征在于：所述甲插接件尾盖具有第一套筒部、端面部、第二套筒部，所述第一套筒部的一端与所述端面部固定连接，所述第二套筒部的一端与所述端面部固定连接，所述第一套筒部的内径大于所述第二套筒部的内径，所述第一套筒部套装在所述甲插接件外壳上，所述端面部和所述甲插接件外壳的后端将所述甲插接件尾部防水垫固定，所述甲插接件尾部防水垫的截面为L形，所述甲插接件尾部防水垫包括用于密封所述分流线缆的密封部和用于被所述端面部和所述甲插接件外壳的后端固定的法兰部。
4.一种高压大电流连接器，其特征在于：包括乙插接件和根据权利要求1-3中任一项所述的高压大电流插接件，所述乙插接件包括乙插接件分流基体，所述乙插接件分流基体内嵌装有数量与所述插针数量一致的乙插接件分流基体接触片，所述乙插接件分流基体安装在乙插接件胶芯中。
5.根据权利要求4所述的高压大电流连接器，其特征在于：所述乙插接件胶芯安装在所述乙插接件外壳内，所述甲插接件胶芯包括甲插接件胶芯套筒部，所述甲插接件胶芯套筒部插入在所述乙插接件外壳中，所述甲插接件胶芯套筒部通过甲插接件内部防水圈乙与所述乙插接件外壳密封。
6.根据权利要求5所述的高压大电流连接器，其特征在于：所述乙插接件外壳外设置有乙插接件外壳防水圈，所述乙插接件外壳插装在所述甲插接件外壳与所述甲插接件胶芯的套筒部之间，所述乙插接件外壳与所述甲插接件外壳通过所述乙插接件外壳防水圈密封。
7.根据权利要求4或5或6所述的高压大电流连接器，其特征在于：所述乙插接件为直头插接件乙，乙插接件分流基体上设置有一沿插针轴线方向延伸的铜排连接板，所述铜排连接板上设置有贯穿所述铜排连接板厚度方向的铜排连接孔。
8.根据权利要求4或5或6所述的高压大电流连接器，其特征在于：所述乙插接件为弯头插接件乙，乙插接件分流基体上设置有一沿插针轴线方向延伸的连接耳板，所述连接耳板上设有螺纹孔，所述螺纹孔上连接有铜排连接杆的一端，所述铜排连接杆的螺纹部上还穿有铜排连接杆介子，所述铜排连接杆的另一端具有一铜排连接板，所述铜排连接板上设置有贯穿所述铜排连接板厚度方向的铜排连接孔。
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