CN107425367B - 一种新能源汽车用全屏蔽连接器及全屏蔽连接结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及新能源汽车用全屏蔽连接器及全屏蔽连接结构，属于新能源汽车的车载连接器的防干扰结构领域，包括插座及与其匹配对接的插头；所述插座具有能屏蔽干扰信号的插座壳体，插座壳体与一组件对应的用于屏蔽干扰信号的第一屏蔽结构连接并电导通；所述插头具有能屏蔽干扰信号的插头壳体，插座壳体与另一组件对应的用于屏蔽干扰信号的第二屏蔽结构连接并电导通；在插头壳体与第二屏蔽结构的连接处、插座壳体与第一屏蔽结构的连接处及插座壳体与插头壳体的对接处分别设有可屏蔽干扰信号的弹性屏蔽件。针对新能源汽车对干扰屏蔽效果要求高的特点，杜绝连接器因接触不好、振动失效的问题，保证抖动或碰撞过程中，连接器屏蔽效果的连续性。

Description

一种新能源汽车用全屏蔽连接器及全屏蔽连接结构
技术领域
本发明涉及一种新能源汽车用全屏蔽连接器，属于新能源汽车的车载连接器的防干扰结构领域。
背景技术
新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。目前在我国，新能源汽车主要是指纯电动汽车、增程式电动汽车、插电式混合动力汽车和燃料电池电动汽车，常规混合动力汽车被划分为节能汽车。
目前新能源汽车上以电信号传输为主，几乎所有车载设备和控制机构都采用电控方式，而非机械传动方式，这种电控方式具有省力、控制精度高等优点，但是，这种控制方式对车体内的抗干扰要求较高，特别是在车辆行驶过程中，发生在抖动或碰撞时，均要求信号传输不能受到外部干扰信号的影响。因此，屏蔽功能是其在连接器当中最注重的功能之一。新能源车用连接器的屏蔽接触方式都是硬性接触，这种方式在使用过程中都会出现屏蔽接触不好、电阻过大、屏蔽失效等问题，从而导致机体内信号因干扰失效，连接器本身温升过高等，严重时有导致失火的可能性。
发明内容
本发明的目的在于，解决上述问题，设计了本发明，针对新能源汽车对车内各个电力结构或通信系统防干扰能力要求高的特点，突破屏蔽结构之间刚性连接的传统设计，利用带弹力补偿的屏蔽系统设计，保证车辆在抖动或碰撞过程中都具有较高程度的干扰屏蔽性能。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本发明公开一种新能源汽车用全屏蔽连接器，用于串联连接相邻的两个组件并使两个组件之间通信或/和通电,包括插座及与其匹配对接的插头；
所述插座具有能屏蔽干扰信号的插座壳体，插座壳体与一组件对应的用于屏蔽干扰信号的第一屏蔽结构连接并电导通；
所述插头具有能屏蔽干扰信号的插头壳体，插座壳体与另一组件对应的用于屏蔽干扰信号的第二屏蔽结构连接并电导通；
在插头壳体与第二屏蔽结构的连接处、插座壳体与第一屏蔽结构的连接处及插座壳体与插头壳体的对接处分别设有可屏蔽干扰信号的弹性屏蔽件。
由于传统屏蔽结构，特别是连接器的屏蔽结构中，在各个连接处往往都是采用刚性连接方式，在发生抖动或者碰撞时，容易在刚性的连接处形成间隙，从而造成该间隙处无法良好屏蔽电信号，而本设计中采用弹性屏蔽件的设计，能够有效的保证连接处的屏蔽效果，进而保证新能源车内各处干扰信号的屏蔽。
进一步，所述插座外壳呈管状，用于通信信号或电流传输的第一插芯位于插座外壳的中部并与插座外壳绝缘；所述插头外壳呈管状，用于通信信号或电流传输的第二插芯位于插座外壳的中部并与插头外壳绝缘。
该结构中，利用具有信号屏蔽效果的插座外壳和插头外壳，能够有效的隔离插芯与外部的干扰信号，保证插芯内信号传递的准确性。
进一步,弹性屏蔽件呈环状且可沿连接处或对接处的轴向/径向伸缩使第一屏蔽结构与第二屏蔽结构之间的屏蔽效果连续。该结构中利用弹性屏蔽件的轴向或径向的伸缩，使各个屏蔽结构之间不会产生间隙，从而实现屏蔽的连续性，具有极强的抗抖动性能。
进一步,插座壳体与插头壳体的对接处的弹性屏蔽件可沿其对接方向伸缩；插头和插座对接后，弹性屏蔽件的两侧始终与插头壳体的端面和插座壳体电连通。由于插座与插头之间往往容易发生错动，利用该利用该弹性屏蔽件，能够补偿该错动的变形量。
进一步,位于插座壳体与第一屏蔽结构连接处的弹性屏蔽件或位于插头壳体与第二屏蔽结构连接处的弹性屏蔽件可沿插座壳体或插头壳体的轴向/径向伸缩。该结构中由于插头一般具有一定的硬度，而电缆往往比较柔软，因此，在使用过程中，电缆一般容易发生径向或轴向的变形，利用该弹性屏蔽件，能够补偿该径向或轴向的变形量。
进一步，第一屏蔽结构为用于插座壳体安装固定的安装面板，安装面板上具有对应插座壳体安装的安装孔，插座壳体外侧壁上具有径向向外延伸的限位部，插座壳体与第一屏蔽结构连接处的弹性屏蔽件抵于限位部与插座面板之间。
该结构中利用限位部和安装面板的配合，能够在限位部与安装板相互错动或抖动变形时，利用该弹性屏蔽件进行补偿。
进一步，第二屏蔽结构为电缆的屏蔽层；第二屏蔽结构与套于其上的屏蔽护套压接；位于插头壳体与第二屏蔽结构连接处的弹性屏蔽件抵于屏蔽护套与插头壳体之间。以上结构中电缆屏蔽层与屏蔽护套可靠接触，该接触通过压接的方式，将屏蔽护套压接在电缆屏蔽层上，从而保证接触的可靠性。
进一步,位于插头壳体与第二屏蔽结构连接处的弹性屏蔽件为第一波纹弹簧；位于插头壳体与插座壳体之间的弹性屏蔽件为第二波纹弹簧；位于插座壳体与第一屏蔽结构连接处的弹性屏蔽件为第三波纹弹簧。利用波纹弹簧而不是普通的弹簧，是为了同时保证各个连接的部件之间的干扰屏蔽效果和弹力效果，采用普通弹簧，由于其具有较大的缝隙其基本不具有干扰屏蔽的效果。
本发明还公开了一种新能源汽车用的全屏蔽连接结构，包括第一屏蔽结构、第二屏蔽结构、插座和插头；
所述第一屏蔽结构与第二屏蔽结构通过插座和插头连接使第一屏蔽结构与第二屏蔽结构之间的屏蔽效果连续；
所述插座具有管状的插座壳体及位于插座壳体中部的第一插芯，插座壳体能屏蔽干扰信号并与第一插芯绝缘，插座壳体与用于屏蔽干扰信号的第一屏蔽结构的连接并电导通，且在其连接处设置第三弹性屏蔽件；
所述插头具有管状的插头壳体及位于插头壳体中部的第二插芯，插头壳体能屏蔽干扰信号并与第二插芯绝缘，插座壳体与用于屏蔽干扰信号的第一屏蔽结构的连接并电导通，且在其连接处设置第三弹性屏蔽件；
所述插头与插座匹配对接，第一插芯与第二插芯通信连接以通讯或导电，插座壳体套于插头壳体外且插座壳体与插头壳体的连接处设置第二弹性屏蔽件。
进一步,所述第一弹性屏蔽件、第二弹性屏蔽件和第三弹性屏蔽件均为环状的波纹弹簧。
本发明的有益效果为：
1、本装置针对新能源汽车对干扰屏蔽效果要求高的特点，设计了一种可靠、有效的连接器全屏蔽系统，从而杜绝连接器因接触不好、振动失效的问题，保证抖动或碰撞过程中，连接器屏蔽效果的连续性；
2、此外，利用弹性强，且导电性能优异的金属波纹弹簧，使原有的硬性接触全部变成弹性接触，极大地改善了连接器的屏蔽性能，经实验证明，连接器整体的屏蔽电阻可以降低到极低的水平。
附图说明
图1为本发明的整体结构剖面图；
图2为图1的右侧局部放大图；
图3为图1的左侧局部放大图。
附图标记：1-屏蔽护套，2-电缆屏蔽层，3-第一波纹弹簧，4- 插头壳体，5-插座壳体，6-第三波纹弹簧，7-安装面板，8-第二波纹弹簧。
具体实施方式
实施例1
如图1、2、3所示，本发明的一种新能源汽车用全屏蔽连接结构，包括第一组件、第二组件、插头、插座、第一波纹弹簧3、第二波纹弹簧8和第三波纹弹簧6。
第一组件具有能够屏蔽干扰信号的第一屏蔽结构，即：安装面板7，安装面板7上设有对应于插座安装的安装孔。
插座包括具有屏蔽干扰信号功能并呈管状的插座壳体5和位于插座壳体5中部并用于通信信号或电流传输的的第一插芯，第一插芯与插座壳体5绝缘隔离；在插座壳体5外侧设有沿其径向向外延伸的限位部，第三波纹弹簧6设置于限位部与插座面板之间，用于补偿插座壳体5与插座面板之间错动造成的屏蔽效果。
第二组件具有能够屏蔽干扰信号的第二屏蔽结构，即：电缆外部的电缆屏蔽层2。
插头包括具有屏蔽干扰信号功能并呈管状的插头壳体4、套于电缆上并与电缆屏蔽层2压接的屏蔽护套1、及位于插座外壳的中部并用于通信信号或电流传输的第二插芯；屏蔽护套1呈管状，在屏蔽护套1一端的外侧壁上设有环状的凹槽，第一波纹弹簧3 置于该凹槽内并径向挤压插头壳体4的内侧壁，从而使电缆屏蔽层2与插头壳体4之间始终具有连续的干扰屏蔽效果。
插头与插座匹配对接时，第一插芯和第二插芯之间连接以通信或/和通电，插座壳体5与插头壳体4的对接处的弹性屏蔽件可沿其对接方向伸缩；插头和插座对接后，第二波纹弹簧8的两侧始终与插头壳体4的端面和插座壳体5电连通。
本装置在安装使用时，将屏蔽护套1压接在电缆屏蔽层2上，从而保证接触的可靠性。同时利用波纹弹簧弹性强，且导电性能优异的金属波纹弹簧，使屏蔽结构的各个连接处设计为弹性接触，极大地改善了连接器的屏蔽性能，将连接器整体的屏蔽电阻可以降低到极低的水平。本发明中该通过第一波纹弹簧3将屏蔽护套1 与插头壳体4连接，该连接为弹性连接，即连接器在微弱的振动时，第一波纹弹簧3也随之浮动，从而补偿浮动量，保证连接不断开和接触的有效性。本发明中该通过第三波纹弹簧6将插头壳体4与插座壳体5连接，该连接为弹性连接，即连接器在微弱的振动时，第三波纹弹簧6也随之浮动，保证连接不断开并保证接触的有效性。本发明中该通过第二波纹弹簧8将插座壳体5与安装面板7连接，该连接为弹性连接，即连接器在微弱的振动时，第二波纹弹簧8也随之上下浮动，保证连接不断开，从而保证接触的有效性。
上述实施例仅仅是为了清楚的说明所做的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种新能源汽车用全屏蔽连接器，用于串联连接相邻的两个组件并使两个组件之间通信或/和通电，其特征在于：包括插座及与其匹配对接的插头；
所述插座具有能屏蔽干扰信号的插座壳体，插座壳体与一组件对应的用于屏蔽干扰信号的第一屏蔽结构连接并电导通；
所述插头具有能屏蔽干扰信号的插头壳体，插座壳体与另一组件对应的用于屏蔽干扰信号的第二屏蔽结构连接并电导通；
在插头壳体与第二屏蔽结构的连接处、插座壳体与第一屏蔽结构的连接处及插座壳体与插头壳体的对接处分别设有可屏蔽干扰信号的弹性屏蔽件；三个弹性屏蔽件均为波纹弹簧；所述插座外壳呈管状，用于通信信号或电流传输的第一插芯位于插座外壳的中部并与插座外壳绝缘；所述插头外壳呈管状，用于通信信号或电流传输的第二插芯位于插座外壳的中部并与插头外壳绝缘。
2.如权利要求1所述的新能源汽车用全屏蔽连接器，其特征在于，弹性屏蔽件呈环状且可沿各连接处或对接处的轴向/径向伸缩使第一屏蔽结构与第二屏蔽结构之间的屏蔽效果连续。
3.如权利要求2所述的新能源汽车用全屏蔽连接器，其特征在于，插座壳体与插头壳体的对接处的弹性屏蔽件可沿其对接方向伸缩；插头和插座对接后，弹性屏蔽件的两侧始终与插头壳体的端面和插座壳体电连通。
4.如权利要求2所述的新能源汽车用全屏蔽连接器，其特征在于，位于插座壳体与第一屏蔽结构连接处的弹性屏蔽件或位于插头壳体与第二屏蔽结构连接处的弹性屏蔽件可沿插座壳体或插头壳体的轴向/径向伸缩。
5.如权利要求1或2或4所述的新能源汽车用全屏蔽连接器，其特征在于，第一屏蔽结构为用于插座壳体安装固定的安装面板，安装面板上具有对应插座壳体安装的安装孔，插座壳体外侧壁上具有径向向外延伸的限位部，插座壳体与第一屏蔽结构连接处的弹性屏蔽件抵于限位部与插座面板之间。
6.如权利要求1或2或4所述的新能源汽车用全屏蔽连接器，其特征在于，第二屏蔽结构为电缆的屏蔽层；第二屏蔽结构与套于其上的屏蔽护套压接；位于插头壳体与第二屏蔽结构连接处的弹性屏蔽件抵于屏蔽护套与插头壳体之间。
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