CN109787039B - 扳手式锁止紧固装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种扳手式锁止紧固装置，包括扳手锁闭装置及二次锁装置，所述扳手锁闭装置包括扳手，所述扳手包括扳手侧壁与扳手操作部，在扳手侧壁上设有锁止滑槽、旋转中心孔、第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽、第三凸起，所述的扳手操作部包括两个与扳手侧壁连接的水平部及一个搭接在水平部将其连接成为一起的连接部，所述二次锁装置包括二次锁及垂直凸台，所述的二次锁包括第一悬臂、第二悬臂、第三悬臂、第四悬臂及二次锁操作部。本发明与现有技术相比，其通过二次锁将扳手部分进行牢固锁闭，同时在插头处设置第二凸起，令扳手在解锁过程中产生阻力，给予了解锁过程中的时间差，令解锁步骤更为安全。

Description

扳手式锁止紧固装置

技术领域

本发明涉及了一种电连接器紧固装置锁止保证装置，具体的说，是一种扳手式锁止紧固装置。

背景技术

相对于传统汽车而言，电动汽车的一个显著特点就是车内装有若干保证足够动力性能的高压系统，比如电池包、高压分线盒、驱动电机等，因此，保障电动汽车的安全性尤为重要。保障电气连接安全的方式之一是在高压连接器上设置高压互锁装置（HVIL），即在电连接器上增加一个控制信号线路对高压线路上电流的通断进行控制。具体来说，当连接器的高压线路物理连接后，必须接通控制信号线路才能让高压线路通电工作，同样的，高压线路物理断开之前，应当先断开控制信号，进而断开高压线束上的断流，然后再断开高压线路的物理连接。通过这样的控制方式，目的是保证在正常操作将连接器物理断开时高压线路上能量足够少，不会引起电弧的产生。然而能量的释放需要时间，为了确保安全，需要增加高压互锁的物理断开和高压线路的物理断开时间差，连接器在结构上需要做出相应的设计来实现此功能。另外，汽车的使用工况决定了连接器需要具备抗振动的耐环境特性、具备双重或多重锁止的结构，防止锁止结构的意外打开。

现有技术产品零件数量较多或者结构较为复杂，操作不够便捷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锁止性能好，可以提供断开时间差的锁止装置锁止保证装置。

本发明通过如下技术手段实现：一种扳手式锁止紧固装置，所述的紧固装置设置在高压连接器的插头与插座上，装置包括扳手锁闭装置及二次锁装置，所述扳手锁闭装置包括扳手，所述扳手设置在插头的侧壁上，所述扳手包括扳手侧壁与扳手操作部，扳手侧壁与扳手操作部固定连接，在扳手侧壁上设有锁止滑槽、旋转中心孔、第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽、第三凸起；所述扳手操作部上设有卡台和第四凸起，所述的第一凹槽设置在扳手侧壁的中下部，第二凹槽设置在第一凹槽的下端，第三凹槽设置在扳手侧壁的底部，第三凸起设置在扳手侧壁的后部中央位置；

所述的扳手操作部包括两个与扳手侧壁连接的水平部及一个搭接在水平部将其连接成为一起的连接部，所述的卡台设置在连接部的后端，所述第四凸起设置在卡台的下侧；

所述的二次锁装置设置在插头的顶部，所述二次锁装置包括二次锁及垂直凸台，所述垂直凸台设置在插头的顶部，垂直凸台内部中空，后端开口，在垂直凸台的顶部设置主锁钩，主锁钩设置在垂直凸台的顶面前侧，在垂直凸台的表面上设置若干卡槽，所述卡槽分为设置在垂直凸台顶部的第一卡槽、第二卡槽及设置在垂直凸台侧壁的第三卡槽，第一卡槽及第二卡槽设置在垂直凸台顶部中央且第一卡槽与第二卡槽沿垂直凸台长度方向平行设置；

所述的二次锁包括第一悬臂、第二悬臂、第三悬臂、第四悬臂及二次锁操作部，所述的第二悬臂、第三悬臂及第四悬臂设置在同一个平面上，第二悬臂设置两根，第三悬臂及第四悬臂设置在第二悬臂围成的平面的内侧，所述第二悬臂上设有卡勾，所述第四悬臂上设有第五凸起，所述第五凸起与第一卡槽及第二卡槽相配合，所述卡勾与第三卡槽相配合。

所述的插头上设置插头侧凸台，所述插头侧凸台设置在插头的侧壁上，在插头侧凸台上设置旋转中心柱，所述的旋转中心柱与扳手的旋转中心孔相配合。

在插头侧凸台上还设置第一凸起、第二凸起及第一滑槽，第一滑槽设置在插头侧凸台的前端，第一凸起设置在第一滑槽的上方，第二凸起设置在插头侧凸台的后侧，旋转中心柱设置在插头侧凸台的中央。

在所述的旋转中心柱上设置防脱凸起。

所述的插座上设置插座侧凸台，插座侧凸台上设置锁止柱。

所述的旋转中心孔靠近锁止滑槽下端设置。

本发明与现有技术相比，其具备双重、多重锁止功能，连接器锁止后更安全、更可靠；通过扳手在操作过程中操作力的变化、特定位置的停顿，增加高压互锁控制线路和高压电源电路断开的时间差，操作便捷且能有效避免连接器分离时产生电弧，保障操作安全性。

附图说明

图1是本发明的插头的结构示意图；

图2是本发明的插头的侧面局部示意图；

图3是本发明的插头的顶面局部示意图；

图4是本发明的插座壳体的结构示意图；

图5是本发明的扳手的结构示意图；

图6是本发明的的扳手结构剖面图；

图7是本发明的二次锁结构示意图

图8是本发明实施例顶部连接示意图；

图9是本发明实施例的扳手与插头连接示意图；

图10是本发明实施例的扳手与插头连接示意图；

图11是本发明扳手锁闭后的后侧示图；

图12是本发明扳手锁闭后侧面示图；

图13是本发明是实例中扳手锁闭时的剖视图；

图14是二次锁锁止时的剖视图；

图15为本发明断开电路的原理示意图。

其中： 插头1、插头侧凸台110、垂直凸台120、主锁钩130、第一凸起111、旋转中心柱112、防脱凸起113、第二凸起114、第一滑槽115、第一卡槽121、第二卡槽122、第三卡槽123、第二滑槽124、插座壳体2、插座侧凸台210、锁止柱211、扳手3、扳手侧臂310、扳手操作部320、锁止滑槽311、旋转中心孔312、第一凹槽313、第二凹槽314、第三凹槽315、第三凸起316、卡台321、第四凸起322、二次锁4、第一悬臂410、第二悬臂420、第三悬臂430、第四悬臂440、二次锁操作部450、卡勾421、第五凸起441。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明进行进一步详述：

本发明涉及了一种扳手式锁止紧固装置，其主要设置在插接装置的插头1上，如图1-7所示，锁止紧固装置包括扳手锁闭装置及二次锁装置，所述扳手锁闭装置包括扳手3，所述扳手3设置在插头1的侧壁上，所述扳手3包括扳手侧臂310与扳手操作部320，扳手侧臂310与扳手操作部320固定连接，在扳手侧臂310上设有锁止滑槽311、旋转中心孔312、第一凹槽313、第二凹槽314、第三凹槽315、第三凸起316；所述扳手操作部320上设有卡台321和第四凸起322，所述的第一凹槽313设置在扳手侧臂310的中下部，第二凹槽314设置在第一凹槽313的下端，第三凹槽315设置在扳手侧臂310的底部，第三凸起316设置在扳手侧臂的后部中央位置；

具体的，所述的扳手操作部320包括两个与扳手侧臂连接的水平部及一个搭接在水平部将其连接成为一起的连接部，所述的卡台321设置在连接部的后端，所述第四凸起322设置在卡台的下侧；

本发明中，所述的二次锁装置设置在插头的顶部，二次锁装置包括二次锁4及垂直凸台120，所述垂直凸台120设置在插头1的顶部，垂直凸台120内部中空，后端开口，在垂直凸台120的顶部设置主锁钩130，主锁钩130设置在垂直凸台120的顶面前侧，在垂直凸台120的表面上设置若干卡槽，所述卡槽分为设置在垂直凸台120顶部的第一卡槽121、第二卡槽122及设置在垂直凸台120侧壁的第三卡槽123，第一卡槽121及第二卡槽122设置在垂直凸台120顶部中央且第一卡槽121与第二卡槽122沿垂直凸台120长度方向平行设置；

具体的，所述的二次锁4包括第一悬臂410、第二悬臂420、第三悬臂430、第四悬臂440及二次锁操作部450，所述的第二悬臂420、第三悬臂430及第四悬臂440设置在同一个平面上，第二悬臂420设置两根，第三悬臂430及第四悬臂440设置在第二悬臂420围成的平面的内侧，所述第二悬臂420上设有卡勾421，所述第四悬臂440上设有第五凸起441，所述第五凸起441与第一卡槽121及第二卡槽122相配合，所述卡勾421与第三卡槽123相配合。

本发明所述的插头上还设置插头侧凸台110，所述插头侧凸台110设置在插头1的侧壁上，在插头侧凸台110上设置旋转中心柱112，所述的旋转中心柱112与扳手3的旋转中心孔312相配合。

在插头侧凸台110上还设置第一凸起111、第二凸起114及第一滑槽115，第一滑槽115设置在插头侧凸台110的前端，第一凸起111设置在第一滑槽的115上方，第二凸起114设置在插头侧凸台110的后侧，旋转中心柱112设置在插头侧凸台110的中央。

具体的，在所述的旋转中心柱112上设置防脱凸起113，这样可以保证扳手牢固的卡接在旋转中心柱112上。

所述的插座壳体2上设置插座侧凸台210，插座侧凸台210上设置锁止柱211，锁止柱用于与锁止滑槽311配合 将插头1与插座壳体2加以紧固。

具体的说，所述的旋转中心孔312靠近锁止滑槽311的下端设置，这样在旋转时，锁止滑槽311属于偏心旋转，这样便可令插头1与插座壳体2的相对距离发生改变，实现了插头与插座的锁闭与解除。

下面用具体的例子进行说明：

如图8所示，二次锁4的第二悬臂420与插头1的第二滑槽124配合，二次锁4可在第二滑槽124内前后滑动。第五凸起441和第一卡槽121配合阻止二次锁4向前运动。卡勾421与第三卡槽123的后面配合阻止二次锁4向后脱出。

如图9所示，扳手3上的312旋转中心孔与插头1的旋转中心柱112配合，扳手3可以围绕旋转中心柱112旋转，实现不同动作。

如图10、图11所示，在扳手3完全打开位置，插头1上的第一凸起111和扳手3上的第三凸起316配合、插头1上的第二凸起114和扳手3上的第三凹槽315配合，实现扳手在该位置的停止，此处停止在施加一定操作力时可以将扳手恢复到可运动状态。

如图12所示，在扳手3完全打开位置，将插座壳体2与插头1对插，插座壳体2的插座侧凸台210与插头1的第一滑槽配合，同时锁止柱211与锁止滑槽311配合，二者同步作为插头、插座对插导向，可将插头、插座插合到此预锁位置。之后可将扳手3顺时针旋转，一直旋转到扳手完全闭合位置，由于偏心轮机构的特性，扳手3旋转过程中插座壳体2与插头1距离越来越小直至完全插合，完全插合后连接器的高压互锁线路和高压线路均为物理连接状态。

如图13所示为扳手3完全闭合位置的剖视图，扳手3的扳手操作部前端面与主锁钩130配合，主锁钩130阻止扳手3逆时针旋转即扳手3被锁止，同时，扳手3的第四凸起322与二次锁4的第五凸起441干涉，第四悬臂440受到向下压力产生向下变形，则第五凸起441与第一卡槽121脱离，此时可以向前推动二次锁4。

如图14所示为二次锁4锁止位置的剖视图，在上一步二次锁向前推动直至二次锁操作部450的前面与插头1上的垂直凸台120后面配合；同时，第五凸起441落入第二卡槽122中，二者配合阻止二次锁4向后退出，二者为斜面配合用力向后拉二次锁4时可以将二次锁4恢复到解锁位置；同时，二次锁4的第三悬臂430落入主锁钩130的下方，阻止了主锁钩130向下变形，也即对扳手3的主锁止结构增加的二次锁止；同时，二次锁4的第一悬臂410与扳手3的卡台321配合，直接阻止了扳手3逆时针旋转即对扳手3增加了一道锁。

用力向后拉动二次锁4将其恢复到如图13所示的扳手3完全打开位置，完成二次锁4的解锁动作。然后给主锁钩130施加向下的压力则主锁钩130与扳手3的扳手操作部320脱离，此时可以逆时针旋转扳手3，逐步打开扳手3将插头、插座分离。扳手3自完全闭合位置到完全打开过程中，插头1上的第二凸起114依次与扳手3的第一凹槽313、扳手侧臂320平面、第二凹槽314、扳手侧臂320平面、第三凹槽315配合，第二凸起114与扳手侧臂320平面有一定干涉，第二凸起114与第一凹槽313、第二凹槽314、第三凹槽315没有干涉或干涉量小于第二凸起114与扳手侧臂320平面的干涉量，分解说明如下：

扳手刚开始打开时，第二凸起114与第一凹槽313配合，扳手打开阻力小，第二凸起114从第一凹槽313过渡到第二凹槽314，中间经过一较小旋转行程的扳手侧臂320平面，干涉量变化从小到大再到小，操作扳手时的感觉时扳手3旋转到第二凸起114与第二凹槽配合时会有一个明显的顿挫感、停顿，此位置是高压互锁线路断开位置。具体来说，是信号pin断开也即低压控制回路断开，并输入给整车高压互锁控制回路中断路器一个信号，断路器得到输入信号后执行断开高压电源回路上电流的动作，而后继续旋转扳手3，令第二凸起114依次与扳手侧臂320平面、第三凹槽315配合，同样地，干涉量变大再变小，操作力上的变化是先变大再变小，在连接线路上可以设计关联为从高压互锁线路断开位置继续打开扳手3时扳手3阻力变大，直至扳手3完全打开时第二凸起114落入第三凹槽315内，恢复到如图12所示位置，此时电源pin断开。由于扳手3在信号pin物理断开位置有明显停顿，增加了信号pin和电源pin物理断开时间差，该时间差大于整车高压互锁控制回路中断路器的执行反应时间，保证了电源pin物理断开时电源pin上是不带电的，避免插头、插座分离时产生电弧。

Claims (4)

1.一种扳手式锁止紧固装置，所述装置设置在高压连接器的插头与插座上，其特征在于：所述锁止紧固装置包括扳手锁闭装置及二次锁装置，所述扳手锁闭装置包括扳手，所述扳手设置在插头的侧壁上，所述扳手包括扳手侧臂与扳手操作部，扳手侧臂与扳手操作部固定连接，所述二次锁装置包括二次锁及垂直凸台，在垂直凸台的顶部设置主锁钩，当扳手锁闭装置锁闭到位时，所述二次锁及主锁钩至少有一个与扳手操作部相接触将扳手锁闭装置予以固定；

所述主锁钩设置在垂直凸台的顶面前侧，在垂直凸台的表面上设置若干卡槽，所述卡槽分为设置在垂直凸台顶部的第一卡槽、第二卡槽及设置在垂直凸台侧壁的第三卡槽，第一卡槽及第二卡槽设置在垂直凸台顶部中央且第一卡槽与第二卡槽沿垂直凸台长度方向平行设置，所述的二次锁包括第一悬臂、第二悬臂、第三悬臂、第四悬臂及二次锁操作部，所述的第二悬臂、第三悬臂及第四悬臂设置在同一个平面上，第二悬臂设置两根，第三悬臂及第四悬臂设置在第二悬臂围成的平面的内侧，所述第二悬臂上设有卡勾，所述第四悬臂上设有第五凸起，所述第五凸起与第一卡槽及第二卡槽相配合，所述卡勾与第三卡槽相配合。

2.根据权利要求1所述的扳手式锁止紧固装置，其特征在于：所述的扳手操作部包括两个与扳手侧臂连接的水平部及一个搭接在水平部将其连接成为一起的连接部，卡台设置在连接部的后端，所述垂直凸台设置在插头的顶部，垂直凸台内部中空，后端开口，所述二次锁设置在垂直凸台内；

在扳手侧臂上设有锁止滑槽、旋转中心孔、第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽、第三凸起；所述扳手操作部上设有卡台和第四凸起，所述的第一凹槽设置在扳手侧臂的中下部，第二凹槽设置在第一凹槽的下端，第三凹槽设置在扳手侧臂的底部，第三凸起设置在扳手侧臂的后部中央位置，所述的插头上设置插头侧凸台，所述插头侧凸台设置在插头的侧壁上，在插头侧凸台上设置旋转中心柱，所述的旋转中心柱与扳手的旋转中心孔相配合，所述第四凸起设置在卡台的下侧，在插头侧凸台上还设置第一凸起、第二凸起及第一滑槽，第一滑槽设置在插头侧凸台的前端，第一凸起设置在第一滑槽的上方，第二凸起设置在插头侧凸台的后侧，旋转中心柱设置在插头侧凸台的中央。

3.根据权利要求2所述的扳手式锁止紧固装置，其特征在于：在所述的旋转中心柱上设置防脱凸起，所述的插座上设置插座侧凸台，插座侧凸台上设置锁止柱。

4.根据权利要求2所述的扳手式锁止紧固装置，其特征在于：所述的旋转中心孔靠近锁止滑槽下端设置。