CN110247250A - 采用塑封端子部件的插头及自密封螺栓锁紧功率连接器 - Google Patents

Abstract

采用塑封端子部件的插头，所述塑封端子部件包括端子、对端子进行塑封形成的第一塑封壳体，第一塑封壳体具有供与所述插头适配的插座上的导电螺柱插入与端子相连接的空腔，第一塑封壳体供导电螺柱插入的端部具有用于密封插头与插座插合面处的第二密封圈，端子的端部位于前述空腔内、另一端部凸出于第一塑封壳体；所述第一塑封壳体通过锁紧机构与密封部件可拆卸地连接，密封部件具有供电缆穿过与端子的另一端部相连接并能够容纳二者的端接位置的密闭腔室。所述插头仅对端子单独进行塑封，将端子与电缆的端接位置容纳于密封部件的密闭腔室内，消除漏气通道，实现自密封功能。

Description

采用塑封端子部件的插头及自密封螺栓锁紧功率连接器

技术领域

本发明属于车用接线器技术领域，具体涉及一种采用塑封端子部件的插头及自密封螺栓锁紧功率连接器。

背景技术

新能源汽车行业迅猛发展，对车载高压大电流(25mm²及以上电缆规格)部件的安全性要求越来越高。请参阅图1，目前常用的接线器结构是通过螺栓将功率接线器的端子1和设备E内部铜排锁紧实现功率传输，其外壳2用于固定电缆3和密封线皮，具有成本低、结构简单、抗振动性能高、装配操作便利等优点，被广泛应用在电动机动力、控制器、减速器等振动源头部件上。这种类型的功率接线器，一般在接线器自身的外壳与设备外壳安装到位后靠胶圈填充外壳之间的缝隙，来满足IP67密封要求，但在电缆与端子的端接位置，由于导电端子裸露在外，不具备自密封功能，安装到位后必须靠外壳配合才能满足密封要求。

产生前述状况的原因是：在端子1与电缆3内芯导体的端接位置，通常设计为图2A所示的闭式筒状或图2B所示的开式筒状，并采用模压或焊接(如超声波焊接)等工艺将端子与电缆内芯导体可靠连接。由于电缆内芯一般为多股铜丝绞合，压接或焊接位置不可避免的将电缆的内芯暴露，很难设计结构实现此位置的密封，并且绞合铜丝本身就存在细微空隙，因而很容易形成如图3所示的漏气通道A。在车辆实际使用中，如果线束一端进水或受潮，水流或湿气就可能沿漏气通道A逐渐蔓延至电缆另一端，“传染”烧毁另一端的设备，造成更大损失。

发明内容

针对现有接线器结构存在的缺陷，本发明的目的在于提出一种采用塑封端子部件的插头，实现端子与电缆端接位置的自密封，切断漏气通道。

本发明的目的是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种采用塑封端子部件的插头，所述塑封端子部件包括端子、对端子进行塑封形成的第一塑封壳体，第一塑封壳体具有供与所述插头适配的插座上的导电螺柱插入与端子相连接的空腔，第一塑封壳体供导电螺柱插入的端部具有用于密封插头与插座插合面处的第二密封圈，端子的端部位于前述空腔内、另一端部凸出于第一塑封壳体；所述第一塑封壳体通过锁紧机构与密封部件可拆卸地连接，密封部件具有供电缆穿过与端子的另一端部相连接并能够容纳二者的端接位置的密闭腔室。

进一步的，所述空腔还具有供螺栓从另一方向插入将导电螺柱与端子相连接的开口，该开口处设有通过另一锁紧机构与第一塑封壳体可拆卸地连接并用于罩盖所述空腔的盖板，所述盖板与第一塑封壳体之间夹设有第一密封圈。

进一步的，所述密封部件包括安装在第一塑封壳体上的第三密封胶圈，套装在第一塑封壳体的外侧并挤压第三密封胶圈使其压缩进行密封的直套筒，安装在直套筒内并用于密封电缆及直套筒的封线体，套装在直套筒的外侧并通过锁紧机构与第一塑封壳体可拆卸地连接对直套筒、封线体施加预压力的尾部扣盖；所述直套筒、第三密封胶圈及封线体共同形成供电缆穿过与端子的另一端部相连接并能够容纳二者的端接位置的密闭腔室。

进一步的，所述尾部扣盖具有沿轴向延伸的多个连接臂，每个连接臂通过锁紧机构与第一塑封壳体可拆卸地连接。

进一步的，所述锁紧机构包括设置于连接臂上的第二卡槽、设置于第一塑封壳体上并与前述第二卡槽配合的第二卡块。

本发明的目的还采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种自密封螺栓锁紧功率连接器，包括所述插头、与前述插头适配的插座，该插座包括第二塑封壳体、套设有第四密封胶圈的导电接触件、与导电接触件通过铜排对应连接的导电螺柱；

插头与插座插合时第一塑封壳体插入插座的第二塑封壳体内使导电螺柱插入所述空腔内，再将盖板与第一塑封壳体断开连接，使螺栓从另一方向插入将导电螺柱与端子相连接，再将盖板与第一塑封壳体连接；第二密封圈夹设在插头与插座插合面处第一塑封壳体与第二塑封壳体之间。

本发明一种采用塑封端子部件的插头具有如下优点：

1、仅对端子单独进行塑封，将端子与电缆的端接位置容纳于直套筒、第三密封圈和封线体构成的独立密闭腔室内，消除漏气通道，实现自密封功能；

2、由于端子与电缆的端接位置容纳于直套筒、第三密封圈和封线体构成的独立密闭腔室内，因而电缆本身的一切偏差问题不影响对端子单独进行塑封形成的塑封端子部件。塑封端子部件不承担端接位置的密封功能，可以极大提高模具尺寸精度和塑封质量，提高良品率和生产效率；

3、采用封线体与电缆直接接触，不但可以降低长期使用或电缆弯折导致的漏气漏水风险，而且降低了对电缆外径公差和圆度的要求；

4、塑封端子部件可以提前预制，极大提高了生产效率；

5、针对不同外径的电缆及不同大小的端子，可适当调整密封部件的尺寸，从而保证同一系类产品外形的一致，满足产品的整体密封性能，结构简单，装配方便，并且有效的提高了生产效率，降低了产品成本。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例,并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是现有常用的接线器结构示意图。

图2A至2B图1中端子与电缆的连接示意图。

图3是图1中漏气通道的示意图。

图4是本发明一种采用塑封端子部件的插头实施例的示意图。

图5是图4的分解示意图。

图6是图4的剖视示意图。

图7是与图4所示插头适配的插座实施例的示意图。

【主要元件符号说明】

1-端子 2-外壳 3-电缆

4-塑封端子部件 401-第一塑封壳体 4011-空腔

5-直套筒 501-凸台 6-封线体

7-尾部扣盖 701-连接臂 8-盖板

801-连接臂 9-第一密封圈 1001-第一卡块

1002-第一卡槽 11-第二密封圈 12-第三密封圈

1301-第二卡块 1302-第二卡槽 1401-第二塑封壳体

1402-导电接触件 1403-导电螺柱 15-第四密封圈

具体实施方式

以下结合附图及较佳实施例，对本发明的技术方案作进一步的详细说明。本实施例中将塑封端子部件所在的位置定义为“前”、尾部扣盖所在的位置定义为“后”。

请参阅图4，本实施例一种插头，包括塑封端子部件4、直套筒5、封线体6、尾部扣盖7。

请参阅图5及图6，所述塑封端子部件4是将端子1单独进行塑封后形成的一体式部件，包括端子1、对端子进行塑封形成的第一塑封壳体401，本实施例仅对端子进行塑封，对与端子连接的电缆不进行塑封，能够消除塑封导线产生的风险。第一塑封壳体401具有沿端子前端的连接孔101轴线方向延伸的空腔4011，本实施例中该空腔4011具有两个开口，下方的开口供与本实施例插头适配的插座上安装的导电螺柱由下至上插入和端子对接，上方的开口供螺栓由上而下插入将所述导电螺柱和端子进行锁紧；第一塑封壳体401上端通过第一锁紧机构可拆卸地连接有用于罩盖所述空腔的盖板8，并且所述盖板8与第一塑封壳体401之间夹设有第一密封圈9，借助第一密封圈对盖板与第一塑封壳体之间的缝隙进行密封，本实施例中第一锁紧机构包括设置于第一塑封壳体上的第一卡块1001、设置于盖板的连接臂801上的第一卡槽1002，通过第一卡块卡入第一卡槽内实现盖板和塑封端子部件的锁紧，通过第一卡块从第一卡槽内脱离实现盖板和塑封端子部件的分离，当然也可以采用其他类型的锁紧机构，比如螺纹锁紧机构；第一塑封壳体401供导电螺柱插入的下端套设有第二密封圈11，借助第二密封圈对插头与插座插合面处的缝隙进行密封；第一塑封壳体401后端具有用于定位直套筒5的第一台阶、第三密封圈12，借助第三密封圈对直套筒与第一塑封壳体之间的缝隙进行密封。本实施例中端子1采用图2B所示的开式端子，当然也可以采用图2A所示的闭式端子，所述端子1的前端位于塑封壳体的空腔4011内，其上设有用于与本实施例插头适配的插座上安装的导电螺柱相对接的连接孔101；所述端子1的后端凸出于第一塑封壳体401，用于和电缆3相连接。

所述直套筒5为轴向中空的部件，其前端设有一凸台501，其内部的通道用于容纳端子1的后端及电缆3且该通道的后端设有用于安装封线体的第二台阶。装配时凸台501的前端面抵接前述第一台阶进行定位，将直套筒5套装在塑封端子部件1的后端，封线体6安装在直套筒内的通道后端的第二台阶处，用于对电缆3施加预紧力，避免其摆动、松动、脱落等风险。此时直套筒罩盖在端子与电缆的端接位置外侧，并且直套筒挤压第三密封圈12使其产生压缩变形对直套筒与第一塑封壳体之间的缝隙进行密封、封线体对电缆与直套筒之间的缝隙密封，使端子与电缆的端接位置处于直套筒、第三密封圈及封线体构成的独立的密闭腔室内，实现端子与电缆端接位置处的自密封，从而彻底切断了端子与电缆内芯之间的漏气通道A。

所述尾部扣盖7为轴向中空的部件，具有沿轴向延伸的多个连接臂701，所述连接臂701与塑封端子部件1通过第二锁紧机构实现可拆卸地连接，锁紧时尾部扣盖套装于直套筒的外侧，其前端部抵接前述凸台501的后端面用以对直套筒5、封线体6施加预压力。本实施例中所述连接臂701具有两个并呈左右对称分布，当然可以根据产品需要调整连接臂的数量及位置。本实施例中所述第二锁紧机构包括设置于塑封端子部件上的第二卡块1301、设置于连接臂上的第二卡槽1302，通过第二卡块卡入第二卡槽内实现尾部扣盖、直套筒和塑封端子部件的锁紧，通过第二卡块从第二卡槽内脱离实现尾部扣盖、直套筒和塑封端子部件的分离，当然也可以采用其他类型的锁紧机构，比如螺纹锁紧机构。

采用本实施例的插头时，首先将端子1单独进行塑封形成一体式结构的塑封端子部件4。然后将盖板8安装在第一塑封壳体401的上端并通过第一密封圈9实现二者的密封，将第二密封圈11套装在第一塑封壳体401的下端，将第三密封圈12套装在第一塑封壳体401的后端。然后再将电缆3依次穿过尾部扣盖7、封线体6、直套筒5后与凸出于第一塑封壳体的端子1后端连接。然后再将直套筒3套装于塑封端子部件的后端并罩盖在端子与电缆端接位置的外侧，同时直套筒5挤压第三密封圈12实现直套筒与第一塑封壳体的密封。然后再将封线体6安装于直套筒后端的第二台阶处实现电缆与直套筒的密封，并将尾部扣盖7套装于直套筒的外侧使尾部扣盖的前端部抵接凸台501的后端面，最后将第二卡块卡入第二卡槽内实现尾部扣盖、直套筒和塑封端子部件的锁紧，装配完成。

本实施例中所述第三密封胶圈、直套筒、封线体和尾部扣盖共同组成密封部件，所述密封部件通过锁紧机构与塑封端子部件可拆卸地连接，并具有一个供电缆穿过与端子相连接并能够容纳二者的端接位置的密闭腔室，当然在本发明的其他实施例中也可以采用其他结构的密封部件。此外针对不同外径的电缆及不同大小的端子，可适当调整密封部件的尺寸，从而保证同一系类产品外形的一致，满足产品的整体密封性能，结构简单，装配方便，并且有效的提高了生产效率，降低了产品成本。

请参阅图7，与前述插头相适配的插座包括第二塑封壳体1401、作为出线端的导电接触件1402、作为入线端的导电螺柱1403，三者通过塑封工艺成型。导电螺柱与导电接触件通过铜排一一对应连接，导电接触件1402上套装有第四密封圈15，当插座与设备(如变速箱)的外壳通过螺钉装配固定时，借助第四密封圈对导电接触件及对应的安装孔进行密封，使插座与设备的外壳实现IP67防护等级要求，满足自密封要求。

所述插头与插座插合时，首先将插座安装至设备的外壳上，再取下盖板8，将插头的第一塑封壳体401插入插座的第二塑封壳体1401内使导电螺柱1403由上而下进入第一塑封壳体的空腔4011内，再通过螺栓穿过端子前端的连接孔101与导电螺柱1403连接，最后装上盖板8，形成自密封螺栓锁紧功率连接器。该功率连接器中第一密封胶圈实现盖板与插头之间的密封，第二密封圈实现插头与插座插合面处两个塑封壳体之间的密封，第三密封圈实现端子与电缆端接位置处的密封，再加上插座本身对设备起到IP67等级的防护作用、插头尾部的封线体防护，所述功率连接器整体可实现对设备的IP68防护等级。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.采用塑封端子部件的插头，其特征在于所述塑封端子部件包括端子、对端子进行塑封形成的第一塑封壳体，第一塑封壳体具有供与所述插头适配的插座上的导电螺柱插入与端子相连接的空腔，第一塑封壳体供导电螺柱插入的端部具有用于密封插头与插座插合面处的第二密封圈，端子的端部位于前述空腔内、另一端部凸出于第一塑封壳体；所述第一塑封壳体通过锁紧机构与密封部件可拆卸地连接，密封部件具有供电缆穿过与端子的另一端部相连接并能够容纳二者的端接位置的密闭腔室。

2.根据权利要求1所述的插头，其特征在于所述空腔还具有供螺栓从另一方向插入将导电螺柱与端子相连接的开口，该开口处设有通过另一锁紧机构与第一塑封壳体可拆卸地连接并用于罩盖所述空腔的盖板，所述盖板与第一塑封壳体之间夹设有第一密封圈。

3.根据权利要求1所述的插头，其特征在于所述密封部件包括安装在第一塑封壳体上的第三密封胶圈，套装在第一塑封壳体的外侧并挤压第三密封胶圈使其压缩进行密封的直套筒，安装在直套筒内并用于密封电缆及直套筒的封线体，套装在直套筒的外侧并通过锁紧机构与第一塑封壳体可拆卸地连接对直套筒、封线体施加预压力的尾部扣盖；所述直套筒、第三密封胶圈和封线体共同形成供电缆穿过与端子的另一端部相连接并能够容纳二者的端接位置的密闭腔室。

4.根据权利要求3所述的插头，其特征在于所述尾部扣盖具有沿轴向延伸的多个连接臂，每个连接臂通过锁紧机构与第一塑封壳体可拆卸地连接。

5.根据权利要求4所述的插头，其特征在于所述锁紧机构包括设置于连接臂上的第二卡槽、设置于第一塑封壳体上并与前述第二卡槽配合的第二卡块。

6.自密封螺栓锁紧功率连接器，其特征在于包括权利要求2所述的插头、与前述插头适配的插座，该插座包括第二塑封壳体、套设有第四密封胶圈的导电接触件、与导电接触件通过铜排对应连接的导电螺柱；

插头与插座插合时第一塑封壳体插入插座的第二塑封壳体内使导电螺柱插入所述空腔内，再将盖板与第一塑封壳体断开连接，使螺栓从另一方向插入将导电螺柱与端子相连接，再将盖板与第一塑封壳体连接；第二密封圈夹设在插头与插座插合面处第一塑封壳体与第二塑封壳体之间。