CN107768874A - 一种大功率快插头 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种大功率快插头，其包括：公头装配体，其中心具有贯通的槽孔，公头装配体的外侧固定安装有至少一个导体板；以及母头装配体，其具有母头座以及至少一个导电块，所述导电块被限位于所述母头座内，所述母头座设置有插板和让孔；当公头装配体与母头装配体插拔装配时，各导体板分别与相应的导电块电性接触，所述插板与所述槽孔为间隙配合，并且所述让孔与所述公头装配体的外周为间隙配合。本发明通过柔性触指以及活动导电块的设计，保证了公头装配体与母头装配体之间横向和纵向的容差，可以在紧凑的空间内实现大功率器件电气连接，并且能够保证大功率工况下的电气间隙、爬电距离要求。

Description

一种大功率快插头

技术领域

本发明涉及一种电连接器，特别涉及一种大功率快插头。

背景技术

在电连接器的技术领域中，有两个非常重要的技术名称，分别是电气间隙和爬电距离。

其中，电气间隙是指：在两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面之间测得的最短空间距离。即在保证电气性能稳定和安全的情况下，通过空气能实现绝缘的最短距离。

爬电距离是指：沿绝缘表面测得的两个导电零部件之间，在不同的使用情况下，由于导体周围的绝缘材料被电极化，导致绝缘材料呈现带电现象，此带电区的半径即为爬电距离。

目前，由于功率模块集成化，接口空间日趋紧凑，使得传统的连接方式已经难于保证电气接口的电气间隙与爬电距离要求，造成电气性能不稳定，安全性差。

鉴于此，本发明的发明人设计出一种在紧凑的空间内可以实现电极快速插板、能够可靠地保证大功率场合爬电距离和电气间隙要求的大功率快插头，其中本发明中的“大功率”是指需满足电压≥1000V，电流≥100A的配置。

发明内容

本发明的目的是提供一种大功率快插头，其在紧凑的空间内可以实现电极快速插板，通过配合设计，能够可靠地保证大功率场合爬电距离和电气间隙要求。

为达上述目的，本发明提供一种大功率快插头，其包括：

公头装配体，其中心具有槽孔，公头装配体的外侧固定安装有至少一个导体板；以及

母头装配体，其具有母头座以及至少一个导电块，所述导电块被限位于所述母头座内，所述母头座设置有插板和让孔；

当公头装配体与母头装配体插拔装配时，各导体板分别与相应的导电块电性接触，所述插板与所述槽孔为间隙配合，并且所述让孔与所述公头装配体的外周为间隙配合。

所述的大功率快插头，其中，所述导电块能够在所述母头座内沿纵向移动。

所述的大功率快插头，其中，所述导电块在所述母头座内沿纵向移动的活动值的范围是：0.5mm～3mm。

所述的大功率快插头，其中，所述槽孔为通孔、沉孔或盲孔。

所述的大功率快插头，其中，所述母头座包括底座和外壳，所述底座由相互垂直的底板和所述插板组成，并且在所述底板上、插板的两侧分别设置有导电块过孔；所述导电块包括金属基体、柔性触指以及凸起，所述柔性触指设置在所述金属基体的至少一侧，所述凸起设置在金属基体的至少一侧，当将导电块装配到所述导电块过孔上时，所述凸起能够阻止导电块沿纵向向下从导电块过孔中脱落。

所述的大功率快插头，其中，所述导电块的其中一侧设有限位装置，所述限位装置弹性嵌设于所述导电块上，并且在常态下限位装置的一部分突出于导电块之外；所述母头座对应限位装置还设置有滑动槽，使得限位装置能够在该滑动槽内纵向移动。

所述的大功率快插头，其中，所述限位装置由嵌设于导电块的内部的弹簧以及与弹簧连接的凸块组成。

所述的大功率快插头，其中，所述限位装置为簧片。

所述的大功率快插头，其中，所述底座与外壳之间通过胶水粘接密封。

所述的大功率快插头，其中，所述底座与外壳上设置有对应的凹凸齿结构，使所述底座与外壳拼接。

所述的大功率快插头，其中，所述公头装配体的两侧分别设置有置放槽，用于置放导体板。

所述的大功率快插头，其中，所述置放槽的横截面形状为倒梯形或倒T型。

所述的大功率快插头，其中，各导体板分别通过柔性触指而与相应的导电块电性接触。

本发明的有益效果是：

1)快速插接，接触可靠性高，结构紧凑；

2)通过柔性触指以及活动导电块的设计，保证了公头装配体与母头装配体之间横向和纵向的容差。

3)可以在紧凑的空间内实现大功率器件电气连接，并且能够保证大功率工况下的电气间隙、爬电距离要求。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1A为根据本发明的一个实施例中的公母头装配体的主视图；

图1B为根据本发明的一个实施例中的公母头装配体的立体图；

图1C为根据本发明的一个实施例中的公母头装配体的剖视图；

图2A为根据本发明的一个实施例中的含有导体板的公头装配体的立体图；

图2B为根据本发明的一个实施例中的含有导体板的公头装配体的俯视图；

图2C为根据本发明的一个实施例中的不含导体板的公头装配体的立体图；

图2D为根据本发明的一个实施例中的不含导体板的公头装配体的俯视图；

图3A为根据本发明的一个实施例中的母头装配体的俯视图；

图3B为根据本发明的一个实施例中的母头装配体的剖视图；

图3C为根据本发明的一个实施例中的母头装配体的底座和外壳通过胶水粘接的示意图；

图3D为根据本发明的一个实施例中的母头装配体的底座和外壳通过凹凸齿结构连接的示意图；

图4为根据本发明的一个实施例中的母头装配体的底座的立体图；

图5为根据本发明的一个实施例中的母头装配体的外壳的立体图；

图6为根据本发明的一个实施例中的母头装配体的导电块的立体图；

图7为根据本发明的另一实施例中的母头装配体的剖视图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

首先如图1A至图1C所示，其分别为根据本发明的一个实施例中的公母头装配体的主视图、立体图以及剖视图。本发明为一种大功率快插头，其主要包括：公头装配体1以及母头装配体2。

再如图2A至图2D所示，其分别为根据本发明的一个实施例中的含有导体板的公头装配体的立体图和俯视图以及不含导体板的公头装配体的立体图和俯视图。所述公头装配体1大致呈中空的长方体。具体为，所述公头装配体1的中心具有槽孔11，用于与母头2的插板212形成间隙配合，实现电气隔离，关于插板212的结构将于下文详细描述。优选地，所述槽孔11可为通孔、沉孔或盲孔，但不以此为限。

并且，公头装配体1的两侧分别固定安装有第一导体板X1和第二导体板Y1。优选地，所述公头装配体1的两侧分别设置有置放槽12、13，用于置放第一导体板X1和第二导体板Y1。优选地，所述置放槽12、13均为倒梯形槽(图2D)，能够有效地将第一导体板X1和第二导体板Y1固定在内，或者所述置放槽12、13也可为倒T型槽(未示出)，同样能够有效固定第一导体板X1和第二导体板Y1，或者所述置放槽12、13为直槽，而通过螺栓或黏合剂将第一导体板X1和第二导体板Y1分别固定在各自的置放槽中。需要说明的是，第一导体板X1和第二导体板Y1固定在公头装配体1上的方式不限于上述内容。

再如图3A至图6所示，其分别为根据本发明的一个实施例中的母头装配体的俯视图、剖视图以及母头装配体的底座、外壳和导电块的立体图。所述母头装配体2主要包括：底座21、外壳22以及导电块23。

所述底座21的横截面大致呈倒T型，其由相互垂直的底板211和插板212固接而成，所述插板212设置在所述底板211的中央位置，并且在所述底板211上、插板212的两侧分别设置有导电块过孔213，用于使导电块X2、Y2的一端穿过所述导电块过孔213。

所述导电块X2、Y2包括：金属基体231、柔性触指232以及凸起233，所述柔性触指设置在所述金属基体231的至少一侧(图中为金属基体231的一侧)，所述凸起233设置在金属基体231的至少一侧(图中为金属基体231的另一侧)，当将导电块X2、Y2装配到所述导电块过孔213上时，所述凸起233能够有效阻止导电块X2、Y2沿其延伸方向(图中为纵向)向下从导电块过孔213中脱落。如果所述凸起233设置在金属基体231的两侧，那么在装配导电块时可以使其从插座的正反面推入。

所述外壳22沿其延伸方向(外壳22的长度方向)在中央设置有让孔221，让孔221形成了矩形空间，当公头装配体1与母头装配体2插拔装配时，所述让孔221与所述公头装配体1形成间隙配合。所述外壳22还包括设置在所述让孔221两侧的卡口222，其用于置放导电块X2、Y2。当将外壳22罩设在所述底座21上时，所述外壳22与底座21形成了容纳空间将所述导电块X2、Y2容置其中，并且使得导电块X2、Y2与容纳空间内部的上方或下方具有一活动值T，即导电块X2、Y2沿图中的纵向具有活动值T，活动值T的数值优选为0.5mm～3mm。换言之，所述导电块X2、Y2在底座21、外壳22内具有纵向的活动空间，用以吸收安装平面误差，活动空间是通过底座、导电块、外壳型腔装配间隙保证的。

如图3C所示，当母头装配体2的底座21、外壳22在组装时，底座21与外壳22之间所存在的缝隙a可能会导致导电块X2、Y2与周边存在爬电路径(如果快插头的周边存在其他极性)，因此为了解决这个技术问题，底座21与外壳22之间可以通过胶水粘接密封，或者在底座21、外壳22上设置对应的凹凸齿结构b(图3D)，使底座21和外壳22拼接，以增加导电块X2、Y2与外界爬电距离。所述底座21和外壳22可通过黏合剂或螺栓紧固方式进行装配，但不以此为限。

本发明的工作原理是：

当使得公头装配体1和母头装配体2有效插接之后，第一导体板X1、导电块X2和第二导体板Y1、导电块Y2互为等电位点，第一导体板X1、导电块X2和第二导体板Y1、导电块Y2之间通过柔性触指232接触，实现公头装配体1与母头装配体2的电气连接，并且柔性触指232能够保证公头装配体1与母头装配体2之间横向的容差；公头装配体1的槽孔11与母头装配体2的插板212相互为间隙配合，实现电气隔离，能够保证大功率工况下的电气间隙、爬电距离要求。

需要说明的是，所述导体板和导电块的数量均为至少一个，且数目对应。

最后如图7所示，其为根据本发明的另一实施例中的母头装配体的剖视图。所述母头装配体2’仅包括母头座21’和导电块22’，所述母头座21’相当于将上一实施例中的底座21和外壳22一体成型。

并且，所述导电块22’的顶部具有台阶221’，所述母头座21’内部对应地设有与导电块22’的形状相同的空间。此外，所述导电块22’的其中一侧(图中为导电块22’朝向母头座21’两端的外侧)设有限位装置K，所述限位装置K弹性嵌设于所述导电块22的内部，并且在常态下限位装置K的一部分突出于导电块22’之外。所述母头座21’对应限位装置K还设置有滑动槽211’，使得限位装置K能够在该滑动槽211’内移动，从而使得导电块22’能够在母头座21’内移动，同样可以保证了公头装配体和母头装配体在纵向的容差。

优选地，所述限位装置K可由嵌设于导电块22的内部的弹簧以及与弹簧连接的凸块组成，所述凸块的外形可采用弧形结构，便于限位装置K推挤进入到滑动槽211’中。

所述限位装置K还可以采用其他结构形式，例如直接安装在导电块22’上的簧片等。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1)快速插接，接触可靠性高，结构紧凑；

2)通过柔性触指232以及活动导电块X2、Y2的设计，保证了公头装配体1与母头装配体2之间横向和纵向的容差。

3)可以在紧凑的空间内实现大功率器件电气连接，并且能够保证大功率工况下的电气间隙、爬电距离要求。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种大功率快插头，其特征在于，包括：

公头装配体，其中心具有槽孔，公头装配体的外侧固定安装有至少一个导体板；以及

母头装配体，其具有母头座以及至少一个导电块，所述导电块被限位于所述母头座内，所述母头座设置有插板和让孔；

当公头装配体与母头装配体插拔装配时，各导体板分别与相应的导电块电性接触，所述插板与所述槽孔为间隙配合，并且所述让孔与所述公头装配体的外周为间隙配合。

2.根据权利要求1所述的大功率快插头，其特征在于，所述导电块能够在所述母头座内沿纵向移动。

3.根据权利要求1所述的大功率快插头，其特征在于，所述槽孔为通孔、沉孔或盲孔。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的大功率快插头，其特征在于，所述母头座包括底座和外壳，所述底座由相互垂直的底板和所述插板组成，并且在所述底板上、插板的两侧分别设置有导电块过孔；所述导电块包括金属基体、柔性触指以及凸起，所述柔性触指设置在所述金属基体的至少一侧，所述凸起设置在金属基体的至少一侧，当将导电块装配到所述导电块过孔上时，所述凸起能够阻止导电块沿纵向向下从导电块过孔中脱落。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的大功率快插头，其特征在于，所述导电块的其中一侧设有限位装置，所述限位装置弹性嵌设于所述导电块上，并且在常态下限位装置的一部分突出于导电块之外；所述母头座对应限位装置还设置有滑动槽，使得限位装置能够在该滑动槽内纵向移动。

6.根据权利要求5所述的大功率快插头，其特征在于，所述限位装置由嵌设于导电块的内部的弹簧以及与弹簧连接的凸块组成。

7.根据权利要求5所述的大功率快插头，其特征在于，所述底座与外壳之间通过胶水粘接密封。

8.根据权利要求5所述的大功率快插头，其特征在于，所述底座与外壳上设置有对应的凹凸齿结构，使所述底座与外壳拼接。

9.根据权利要求1所述的大功率快插头，其特征在于，所述公头装配体的两侧分别设置有置放槽，用于置放导体板。

10.根据权利要求1所述的大功率快插头，其特征在于，所述置放槽的横截面形状为倒梯形或倒T型。