CN108110462A - 易更换磨损件的新能源汽车充电插头、插座及电连接器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及易更换磨损件的新能源汽车充电插头、插座及电连接器。本发明的一种易更换磨损件的新能源汽车充电插头，包括插针组件，插针组件包括插针接触端和与线缆连接的插针后座，插针后座和插针接触端设置有相互配合的可拆卸连接结构；插针后座与插针接触端通过可拆卸连接结构可拆卸连接。插座优化设计后，插孔外壳与外套筒同样设置为可拆卸连接。其有益效果是：在插针接触面磨损过大时，可以在充电插头前端充电口处直接拧下更换插针接触端。在插孔扭簧片插拔使用次数过多导致磨损过大时，可以在充电前端充电口处直接拧下外套筒更换插孔扭簧片，而不用拆开成品充电座剪断线缆更换插针。简化维护工艺，降低后期充电插座的维护成本。
Description
技术领域
本发明涉及新能源汽车电连接器领域，特别涉及易更换磨损件的新能源汽车充电插头、插座及电连接器。
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或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置，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。新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车和其他新能源汽车等，其中电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶的车辆，由于电动汽车无污染，噪声低，能源效率高，结构简单维修方便等优点，使得电动汽车具有很好的发展前景。近几年来，新能源汽车得到了飞速的发展，各大汽车公司也有了一定的研发成果和产品，发展最快和最具有当前需求的就属纯电动汽车和混合动力汽车。电动汽车使用车载电池所储存的电能作为其行驶的动力，但是动力电池的能量密度和功率密度远不如汽油、柴油，导致电动汽车一次充电的行驶里程比较短，而且受电池使用特性的限制，需要频繁充电。因而电动车的充电口结构是电动汽车中的重要结构，充电口的性能直接影响着电动汽车充电口的正常使用及使用安全性问题。
新能源电动汽车由于普遍存在续航能力差的问题，致使其使用者对电动汽车充电的需求越来越大；电动汽车充电连接器作为新能源电动汽车必不可少的连接设备，其需求量也与日俱增。当前市场受技术局限性因素，现有的新能源汽车的充电插头和插座需要频繁插拔操作，经常插拔容易导致充电插座的插孔磨损，并且由于充电插座使用环境相对较差，插孔端子内部经常容易堆积灰尘，水渍等物质，实际使用经常出现插孔端子磨损或损坏。而实际有效使用次数受结构和电流大小的双重约束，充电插头和插座插拔寿命很难达到理想寿命。
图1所示为新能源汽车充电示意图，目前，国内新能源汽车4的充电口结构通常设置在原汽油车加油口位置。参见GB/T 20234.1-2015，连接电动汽车和电动供电设备的组件，除电缆外，还可能包括供电接口、车辆接口、缆上控制保护装置和帽盖等部件。充电口结构通常包括设置在充电口口部的充电口盖，以及设置在车身上、并与充电口相对的充电座40。充电座40包括充电插座本体，铰接在充电插座本体上、用于封遮充电插座本体的上端口的插座端盖及设置在插座端盖与充电口插座之间的卡接结构。充电时，将充电桩3上的充电枪30插入安装在汽车上的充电座40进行充电，而多次反复充电使用后，充电插座主体及其接触件会磨损或变形，产生失效，造成充电时接触不良或无法充电，影响充电装置和汽车使用。
图2为现有的一体式充电插座结构，现有的充电座结构为插座内部的插孔和带有一定长度的线缆压接，线缆的另外一端直接连接到电池，装配在电动汽车上，如果要更换受损的插座端子，按照传统的方式，需将汽车开至维修单位，由专业人员更换插座，需要将整条线缆从电动汽车整车上拆下，在剪掉插座端受损的端子，重新压接(线缆长度预留充足的情况下)或更换整条线缆。这种方式，需花费较多的时间和费用；由此使致终端客户对新能源汽车体验感差，安全性能低，对新能源汽车的推广具有严重的负面影响。图3为现有的一体式充电枪口插针结构，当充电枪的插针磨损变形失效后，需要将充电线缆整根剪断，更换整个插头，需要专业人员进行，剪短线缆后如果压接效果不好，还会影响使用性能和带来安全隐患，维护成本和材料成本高，而且当多次更换插头后，充电线缆变短，影响了正常使用。
综上，提出一种结构简单、维修耗时短、维护成本低的易更换磨损件的新能源汽车充电插头和插座及电连接器，是本发明的创研动机。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、维修耗时短、维护成本低的易更换磨损件的新能源汽车充电插头和插座及电连接器。
本发明提供的一种易更换磨损件的新能源汽车充电插头，其技术方案为：
一种易更换磨损件的新能源汽车充电插头，包括插针组件，插针组件包括插针接触端和与线缆连接的插针后座，插针后座和插针接触端设置有相互配合的可拆卸连接结构；插针后座与插针接触端通过可拆卸连接结构可拆卸连接；插针后座包括插针线缆连接端和插针后座前端，插针线缆连接端为能够容纳线缆的中空结构，插针后座前端也为中空结构。
优选地，插针后座前端的内壁设置有内螺纹，插针接触端尾部设置有与内螺纹相配合的外螺纹，插针后座与插针接触端通过外螺纹和内螺纹可拆卸连接。
优选地，插针后座前端与插针接触端的接触端面设置有相互配合的倾斜面，倾斜面的倾斜角度为30-60度。
优选地，插针后座与插针接触端的接触面涂覆导电膏。
优选地，插针组件包括端部绝缘件，端部绝缘件为能够向内捏拢的支撑柱结构，支撑柱端部具有向外的凸起，插针接触端端部具有空腔，空腔内具有与凸起相配合的凹槽，端部绝缘件与插针接触端通过凸起与凹槽可拆卸卡接。
本发明提供的一种易更换磨损件的新能源汽车充电插座，其技术方案为：
一种易更换磨损件的新能源汽车充电插座，包括插座组件，插座组件包括插孔外壳、外套筒和扭簧片；插孔外壳与外套筒设置有相互配合的可拆卸连接结构；插孔外壳与外套筒通过可拆卸连接结构可拆卸连接，插孔外壳包括插座线缆连接端和放置扭簧片的容纳腔，插座线缆连接端为能够容纳线缆的中空结构；外套筒设置有阻挡部；扭簧片设置在容纳腔内，套接上外套筒，外套筒的阻挡部与扭簧片的一端压配接合，将扭簧片固定。
优选地，外套筒的内壁设置有内螺纹，插孔外壳的外壁设置有与内螺纹相配合的外螺纹，外套筒与插孔外壳通过外螺纹和内螺纹可拆卸连接。
优选地，插座组件包括螺钉，扭簧片的另一端设置有螺钉直径大小的孔状，插孔外壳的容纳腔底部设置有螺钉孔，螺钉与螺钉孔配合后能够将扭簧片固定。
优选地，扭簧片为中空的筒形，包括多个互联条片和设置在端部的第一薄片和第二薄片，互联条片分别与第一薄片和第二薄片连接，第一薄片上连接有第一翼片，第一翼片为直条型或者向内弯折后形成孔状；第二薄片上设置有外折翼片，用于与外套筒压配接合；互联条片相互平行呈扭曲状，互联条片向里凹陷呈抛物线状，扭簧片中段的内径小于两端的内径。
本实施例该提供了一种易更换磨损件的新能源汽车充电连接器，包括设置在车身上的插座和设置在充电桩上的插头，插座是上述的易更换磨损件的新能源汽车充电插座；插头是上述的易更换磨损件的新能源汽车充电插头。
本发明的实施包括以下技术效果：
本发明的新能源汽车充电插头将插针后座与插针接触端进行可拆卸连接，在插针接触面磨损过大时，可以在充电插头前端充电口处直接拧下更换插针接触端，而不用拆开成品充电插头剪短线缆更换插针，简化维护工艺，降低后期充电插座的维护成本。当新能源汽车的插座产品升级时，充电桩只需更换相应的插针就可以，低成本、易更换。
本发明的新能源汽车充电插座优化设计后，插孔外壳与外套筒可拆卸连接，外套筒还起到固定扭簧片的作用，在插孔扭簧片插拔使用次数过多导致磨损过大时，可以在充电前端充电口处直接拧下外套筒更换插孔扭簧片，而不用拆开成品充电座剪断线缆更换插针，简化维护工艺，降低后期充电插座的维护成本。由于可拆卸结构的设置，兼容性好，利于产品升级，当充电桩的插产品升级时，新能源汽车只需更换相应的扭簧片就可以，低成本、易更换。
附图说明
图1为新能源汽车以及充电桩示意图。
图2为现有的一体式充电插座孔结构示意图。
图3为现有的一体式充电枪口插针结构示意图。
图4为本发明实施例的可拆卸式插针组件组装结构示意图。
图5为本发明实施例的可拆卸式插针组件分体结构示意图。
图6为本发明实施例的可拆卸式插座组件组装结构示意图。
图7为本发明实施例的可拆卸式插座组件的扭簧结构示意图。
图8为本发明实施例的可拆卸式插座组件分体结构示意图。
图6为本发明实施例的可拆卸式插座组件组装结构示意图。
图7为本发明实施例的可拆卸式插座组件的扭簧结构示意图。
图8为本发明实施例的可拆卸式插座组件分体结构示意图。
图9为本发明另一实施例的可拆卸式插座组件组装结构示意图。
图10为本发明另一实施例的可拆卸式插座组件的扭簧结构示意图。
图11为本发明另一实施例的可拆卸式插座组件分体结构示意图。
1、插针组件；10、插针后座；101、插针线缆连接端；102、插针后座前端；11、插针接触端；111、插针接触端尾部；112、端部绝缘件；113、倾斜面；12、可拆卸连接结构；2、插座组件；20、插孔外壳；201、插座线缆连接端；21、外套筒；211、阻挡部；22、扭簧片；221、互联条片；222、第一薄片；223、第二薄片；224、外折翼片；225、第一翼片；23、螺钉；3、充电桩；30、充电枪；4、新能源汽车；40、充电接口。
具体实施方式
下面将结合实施例以及附图对本发明加以详细说明，需要指出的是，所描述的实施例仅旨在便于对本发明的理解，而对其不起任何限定作用。
实施例1
参见图4和图5所示，本实施例提供的一种易更换磨损件的新能源汽车充电插头，包括插针组件1，插针组件1包括插针接触端11和与线缆连接的插针后座10，插针后座10和插针接触端11设置有相互配合的可拆卸连接结构12；插针后座10与插针接触端11通过可拆卸连接结构12可拆卸连接。插针后座10包括插针线缆连接端101和插针后座前端102，插针线缆连接端101为能够容纳线缆的中空筒状结构，用于连接线缆；插针后座前端102也为中空筒状结构，用于可拆卸式的插接插针接触端11，插针线缆连接端101和插针后座前端102之间设置有过渡台，过渡台为实心结构，具有更优的导电性。
优选地，插针后座前端102的内壁设置有内螺纹，插针接触端尾部111设置有与内螺纹相配合的外螺纹，插针后座10与插针接触端11通过外螺纹和内螺纹可拆卸连接，连接后形成外径相同的一体结构。螺纹可拆卸连接的方式相比其它的可拆卸连接的方式，螺纹面具有更大的接触面，导电性能更好。
参见图5所示，插针后座前端102与插针接触端11的接触端面设置有相互配合的倾斜面113(图5中圆圈A和圆圈B所示)，倾斜面113的角度为30-60度，优选45度，圆圈A和圆圈B处以两倍放大的局部图如图5所示。与垂直接触面相比，试验表明，倾斜接触面可以增大接触端面的有效接触面积，以保证大电流的导电特性不受影响。插针后座10与插针接触端11的接触面涂覆导电膏，以增加导电性能。
参见图5所示，插针组件1包括端部绝缘件112，端部绝缘件112为能够向内捏拢的支撑柱结构，支撑柱端部具有向外的凸起，插针接触端11端部具有空腔，空腔内具有与凸起相配合的凹槽，端部绝缘件112与插针接触端11通过凸起与凹槽可拆卸卡接。由于端部绝缘件112为内空结构，所以支撑柱的刚性较小，插入和拔出方便。在充电过程中，端部绝缘件112的设置可以防止使用者触电。插针后座10可由冲压件生产，该冲压件可以从平板金属料中形成，然后被成形为所需的圆柱形构造，或从金属棒料中通过机加工生产出来。
本发明的新能源汽车充电插头的制备方式简单，插针组件1只需在插针后座前端102攻内螺纹，插针接触端尾部111车外螺纹，然后将插针后座10与插针接触端11通过螺纹锁死即可实现组装配合。与现有一体式结构插针相比，在插针接触面磨损过大时，可以在充电插头前端充电口处直接拧下更换插针接触端11，而不用拆开成品充电插头剪短线缆更换插针，简化维护工艺，降低后期充电插座的维护成本。由于可拆卸结构的设置，兼容性好，利于产品升级，当新能源汽车的插座产品升级时，充电桩只需更换相应的插针就可以，低成本、易更换。
参见图6至图8所示，本实施例还提供了一种易更换磨损件的新能源汽车充电插座，包括插座组件2，插座组件2包括插孔外壳20、外套筒21和扭簧片22；插孔外壳20包括插座线缆连接端201和用于放置扭簧片22的容纳腔，容纳腔与插座线缆连接端201之间是实心的过渡台，插座线缆连接端201为能够容纳线缆的中空筒状结构，用于连接线缆，线缆优选通过压接的方式连接。插孔外壳20与外套筒21设置有相互配合的可拆卸连接结构12；插孔外壳20与外套筒21通过可拆卸连接结构12可拆卸连接，外套筒21设置有阻挡部211；将扭簧片22放进容纳腔后，套接上外套筒21，外套筒21的阻挡部211与扭簧片22的外折翼片224压配接合，将扭簧片22固定；上述结构的设置，扭簧片22的另一端可以不做任何固定处理。外套筒21的内壁设置有内螺纹，插孔外壳20的外壁设置有与内螺纹相配合的外螺纹，外套筒21与插孔外壳20通过外螺纹和内螺纹可拆卸连接。螺纹可拆卸连接的方式相比其它的可拆卸连接的方式，螺纹面具有更大的接触面，导电性能更好。插孔外壳20可由冲压件生产，该冲压件可以从平板金属料中形成，然后被成形为所需的圆柱形构造，或从金属棒料中通过机加工生产出来。
参见图7所示，扭簧片22为中空的筒形，包括多个互联条片221和设置在端部的第一薄片222和第二薄片223，互联条片221分别与第一薄片222和第二薄片223连接，第一薄片222上连接有第一翼片225，第一翼片225为直条型；第二薄片223上设置有外折翼片224，用于与外套筒21压配接合。互联条片221相互平行呈扭曲状(即互联条片221与第一薄片222和第二薄片223连接的连接点不在同一水平面上)，互联条片221向里凹陷呈抛物线状，使得扭簧片22中段的内径小于两端的内径，当与插针配合后具有握持力，连接紧固，具有可靠的电接触，避免接触不良产生火花，还具有很高的插脚拔出阻力。
参见图8所示，插孔外壳20与外套筒21连接端形成有一台阶，外套筒21的厚度等于台阶的高度，套上外套筒21后形成同一外径的柱状体，如此结构，外形更美观，使插座组件具有更小的体积，利于安装。本发明的新能源汽车充电插座的制备方式简单，插孔组件只需在插孔外壳20前端车外螺纹，外套筒21内孔功内螺纹，然后将扭簧片22放入插孔外壳20中，插孔外壳20与外套筒21通过螺纹锁死即可实现组装配合。与现有结构相比，在插孔扭簧片22插拔使用次数过多导致磨损过大时，可以在充电前端充电口处直接拧下外套筒21更换插孔扭簧片22，而不用拆开成品充电座剪断线缆更换插针，简化维护工艺，降低后期充电插座的维护成本。由于可拆卸结构的设置，兼容性好，利于产品升级，当充电桩的插产品升级时，新能源汽车只需更换相应的扭簧片22就可以，低成本、易更换。
本实施例还提供了一种易更换磨损件的新能源汽车充电连接器，包括设置在车身上的插座和设置在充电桩上的插头，插座是上述的易更换磨损件的新能源汽车充电插座(图6至图8所示)；插头是上述的易更换磨损件的新能源汽车充电插头(图4至图5所示)。插头包括连接在插头尾部的电缆，充电枪用于插入新能源汽车的插座中，通过插头与插座的对插以形成充电电池与充电桩的连接。
实施例2
本实施例仅写明与实施例1不同的部分，与实施例相同的部分，本实施例不再赘述。参见图9至图11所示，为了确保扭簧片22的连接紧固，作为一优选实施例，插座组件2还包括螺钉23，在插孔外壳20的容纳腔底部设置有螺钉孔(图11所示)，第一翼片225向内弯折，弯折后形成螺钉23直径大小的孔状(图10所示)，然后拧上螺钉23将扭簧片22的另外一端也固定。其它的结构以及连接方式同实施例1。在插孔扭簧片22插拔使用次数过多导致磨损过大时，可以在充电前端充电口处直接拧下外套筒21，用螺丝刀拧下螺钉23，更换插孔扭簧片22，而不用拆开成品充电座剪断线缆更换插针，简化维护工艺，降低后期充电插座的维护成本。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.一种易更换磨损件的新能源汽车充电插头，包括插针组件，其特征在于：所述插针组件包括插针接触端和与线缆连接的插针后座，所述插针后座和所述插针接触端设置有相互配合的可拆卸连接结构；所述插针后座与所述插针接触端通过可拆卸连接结构可拆卸连接；所述插针后座包括插针线缆连接端和插针后座前端，所述插针线缆连接端为能够容纳线缆的中空结构，所述插针后座前端也为中空结构。
2.根据权利要求1所述的一种易更换磨损件的新能源汽车充电插头，其特征在于：所述插针后座前端的内壁设置有内螺纹，插针接触端尾部设置有与所述内螺纹相配合的外螺纹，所述插针后座与所述插针接触端通过外螺纹和内螺纹可拆卸连接。
3.根据权利要求1所述的一种易更换磨损件的新能源汽车充电插头，其特征在于：所述插针后座前端与所述插针接触端的接触端面设置有相互配合的倾斜面，所述倾斜面的倾斜角度为30-60度。
4.根据权利要求1所述的一种易更换磨损件的新能源汽车充电插头，其特征在于：所述插针后座与所述插针接触端的接触面涂覆导电膏。
5.根据权利要求2所述的一种易更换磨损件的新能源汽车充电插头，其特征在于：所述插针组件包括端部绝缘件，端部绝缘件为能够向内捏拢的支撑柱结构，支撑柱端部具有向外的凸起，插针接触端端部具有空腔，空腔内具有与凸起相配合的凹槽，所述端部绝缘件与所述插针接触端通过凸起与凹槽可拆卸卡接。
6.一种易更换磨损件的新能源汽车充电插座，包括插座组件，其特征在于：所述插座组件包括插孔外壳、外套筒和扭簧片；所述插孔外壳与所述外套筒设置有相互配合的可拆卸连接结构；所述插孔外壳与所述外套筒通过可拆卸连接结构可拆卸连接，所述插孔外壳包括插座线缆连接端和放置扭簧片的容纳腔，所述插座线缆连接端为能够容纳线缆的中空结构；所述外套筒设置有阻挡部；所述扭簧片设置在容纳腔内，套接上所述外套筒，外套筒的阻挡部与扭簧片的一端压配接合，将扭簧片固定。
7.根据权利要求6所述的一种易更换磨损件的新能源汽车充电插座，其特征在于：所述外套筒的内壁设置有内螺纹，所述插孔外壳的外壁设置有与所述内螺纹相配合的外螺纹，所述外套筒与所述插孔外壳通过外螺纹和内螺纹可拆卸连接。
8.根据权利要求6所述的一种易更换磨损件的新能源汽车充电插座，其特征在于：所述插座组件包括螺钉，扭簧片的另一端设置有螺钉直径大小的孔状，所述插孔外壳的容纳腔底部设置有螺钉孔，螺钉与螺钉孔配合后能够将扭簧片固定。
9.根据权利要求6-8任一所述的一种易更换磨损件的新能源汽车充电插座，其特征在于：所述扭簧片为中空的筒形，包括多个互联条片和设置在端部的第一薄片和第二薄片，所述互联条片分别与所述第一薄片和所述第二薄片连接，所述第一薄片上连接有第一翼片，所述第一翼片为直条型或者向内弯折后形成孔状；所述第二薄片上设置有外折翼片，用于与所述外套筒压配接合；所述互联条片相互平行呈扭曲状，互联条片向里凹陷呈抛物线状，扭簧片中段的内径小于两端的内径。
10.一种易更换磨损件的新能源汽车充电连接器，包括设置在车身上的插座和设置在充电桩上的插头，其特征在于：所述插头是权利要求1-5任一所述的易更换磨损件的新能源汽车充电插头；所述插座是权利要求6-9任一所述的易更换磨损件的新能源汽车充电插座。
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