CN111403958A - 三向浮动机构及连接器 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种三向浮动机构及连接器，包括底座所述底座上竖直固设有导向柱，所述底座的上方浮动设置有浮动板，所述浮动板上具有与所述导向柱相对应的浮动孔，所述导向柱穿过所述浮动孔，所述导向柱上可滑动地套设有T字形的导向套，所述导向套设置于所述浮动孔内且其开口与所述导向柱的头部相抵接，所述导向套外套设有环形弹性件，所述环形弹性件的外壁与其内壁之间可以产生形变；所述导向柱上还套设有柱形弹性件，所述柱形弹性件一端抵接于所述底座的上表面，其另一端抵接于所述导向套的下表面。本发明在导向柱和浮动板之间设置弹性件，使得浮动板可相对所述导向柱在X、Y和Z三个方向的浮动，提高了插头和插座之间插接的适配性。

Description

三向浮动机构及连接器

技术领域

本发明涉及电连接器技术领域，具体地涉及一种三向浮动机构及连接器。

背景技术

目前市场上可见的电连接器一般由两个可插拔连接的电连接器插头、插座组成；随着电动车的不断发展和进步，电连接器在电动车上的应用日益广泛，由于电动车的主要能源为电能，而对电池的充电是一个较为缓慢的过程，因此对电动车的能量补给一般是靠更换电池来实现。目前可更换电池的电动车一般都具有电池箱，电池就安装在电池箱内，更换时将电池箱整体取下放至充电站充电；一般在电池箱上固定安装有电连接器插座，在电动车和充电站的对应位置处安装有对应的电连接器插头，电池箱在使用时通过其电连接器插座与电动车上的电连接器插头插接来向电动车供电，充电时通过其电连接器插座与充电站对应的电连接器插头插接完成充电。

在充电站或电动车上，电池箱上的电连接器插座与对应的电连接器插头之间插接时，二者之间的定位精度难以保证，而且往往会有偏差，因此对应插头与插座之间的插合不到位的情况时有发生，若强行对插，则极有可能损坏连接器的插接部件，造成无法修复的破坏；另外，在充电站或电动车上，电池箱上的电连接器插座与对应的电连接器插头之间的连接可能因为振动或其它不确定因素而产生相对位移，由于电连接器插头、插座固设于不同的物体上，因此二者之间的相对位移或相对位移趋势极有可能导致电连接器插头与插座之间的插接松动，甚至对电连接器插头、插座造成破坏性的伤害。

为了解决上述问题，目前采用的方法大都是将电连接器插头和插座中的一个设置于浮动机构上，通过设置浮动机构上的活动功能来补偿另外一个的位移，从而使电连接器插头和插座联动，避免二者之间因相对位移而造成的伤害。如中国专利号201120180371.1所揭示的浮动连接器，其壳体包括底座和安装有接触件的安装面板，所述底座上设置有三个以上与所述接触件的插接方向平行的导向柱，所述安装面板上具有与导向柱相对应的浮动孔，导向柱的外周面均与对应浮动孔的孔壁间隙配合。但在实际使用中，导向柱的外周壁和浮动孔的孔壁之间会产生磨损，容易使得浮动孔孔壁变大或者导向柱断裂，造成插接失败。因此，如何保证插头和插座之间的有效联系是目前急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种三向浮动机构及连接器。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

三向浮动机构，包括底座，所述底座上竖直固设有导向柱，所述底座的上方浮动设置有浮动板，所述浮动板上具有与所述导向柱相对应的浮动孔，所述导向柱穿过所述浮动孔，所述导向柱上可滑动地套设有T字形的导向套，所述导向套设置于所述浮动孔内且其开口与所述导向柱的头部相抵接，所述导向套外套设有环形弹性件，所述环形弹性件的外壁与其内壁之间可以产生形变，使得所述浮动板可相对所述导向柱在X和Y方向上浮动；所述导向柱上还套设有柱形弹性件，所述柱形弹性件一端抵接于所述底座的上表面，其另一端抵接于所述导向套的下表面，使得所述浮动板可相对所述导向柱在Z方向上浮动。

优选的，所述导向套的上端连接有环形的垫片，所述垫片设置于所述浮动孔上并与所述导向柱的头部相抵接，所述垫片设置于所述浮动孔上并封住所述浮动孔，所述浮动孔的上部具有凹槽，所述环形弹性件设置于由所述垫片、凹槽和导向套共同限定的容置空间内。

优选的，所述垫片的中心通孔具有向下倾斜的斜面，所述导向套的开口与所述斜面相匹配，所述导向套的顶部具有与所述通孔相匹配的卡槽，所述垫片与所述导向套卡接。

优选的，所述环形弹性件的中心孔的内壁与所述环形弹性件的外壁之间形成环状的间隔空间，所述间隔空间内设置有一组自所述内壁向所述外壁延伸的连接片，每条所述连接片中心对称且与所述内壁等高，并将所述间隔空间分割成均等的间隙。

优选的，所述环形弹性件由一条以所述中心孔为中心并向外水平环形绕设的弹性带构成，所述弹性带竖直绕设且其侧壁之间具有间隙。

优选的，所述环形弹性件由一条以中通孔为中心向外环形绕设的弹性金属丝构成，所述弹性金属丝之间具有间隙，所述环形弹性件的高度自所述中心通孔向其边缘递减。

优选的，所述柱形弹性件为Z轴浮动弹簧。

连接器，包括相互插接的插头和插座，所述插头和插座内分别设置有可对配的端子和导向结构，所述插座内还设置有如上所述的三向浮动机构

本发明的有益效果主要体现在：

1、结构简单精巧，在导向柱和浮动板之间设置环形弹性件和柱形弹性件，使得浮动板可相对所述导向柱在X、Y和Z三个方向的浮动，提高了插头和插座之间插接的适配性。

2、弹性件具有良好的弹性，使得浮动板相对导向柱浮动的时候，二者之间不会产生磨损，提高连接器的使用寿命。

附图说明

下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：

图1：本发明实施例的爆炸示意图；

图2：本发明实施例的俯视图；

图3：图2中延线AA的剖视图；

图4：图3中A部分的放大图；

图5：本发明中环形弹性件的第一实施例的示意图；

图6：本发明中环形弹性件的第二实施例的示意图；

图7：本发明中环形弹性件的第三实施例的示意图；

图8：本发明中柱形弹性件的示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限于本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

在方案的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。并且，在方案的描述中，以操作人员为参照，靠近操作者的方向为近端，远离操作者的方向为远端。

如图1至图8所示，本发明揭示了一种三向浮动机构，包括底座1，所述底座1上竖直固设有导向柱2，所述底座1的上方浮动设置有浮动板3，所述浮动板3上具有与所述导向柱2相对应的浮动孔301，所述导向柱2穿过所述浮动孔301，所述导向柱2上可滑动地套设有T字形的导向套7，所述导向套7设置于所述浮动孔301内且其开口701与所述导向柱2的头部201相抵接，所述导向套7外套设有环形弹性件4，所述环形弹性件4的外壁与其内壁之间可以产生形变，使得所述浮动板3可相对所述导向柱2在X和Y方向上浮动；所述导向柱2上还套设有柱形弹性件5，所述柱形弹性件5一端抵接于所述底座1的上表面，其另一端抵接于所述导向套7的下表面，使得所述浮动板3可相对所述导向柱2在Z方向上浮动。本发明中的所述导向柱2的数量不唯一，在本优选实施例中，所述底座1上固设有4个所述导向柱2，在其他实施例中，可设置一个、两个、三个及四个以上任意个数的所述导向柱2，所述导向柱2的数量根据具体实施例的要求设置。

具体的如图3和涂所示，在本优选实施例中，所述导向套7的上端连接有环形的垫片6，所述垫片6与所述导向柱2的头部201相抵接。在其他实施例中，所述垫片6可为矩形、菱形、三角形等任意形状。所述垫片6设置于所述浮动孔301上并封住所述浮动孔301，所述浮动孔301的上部具有凹槽302，所述环形弹性件4设置于由所述垫片6、凹槽302和导向套7共同限定的容置空间内。在其他实施例中，所述导向套7的上端不设置垫片6，而直接与所述导向柱2的头部201相抵接，所述环形弹性件4的两侧与所述导向套7、浮动孔301的侧壁相固接。

如图4所示，在本优选实施例中，所述垫片6的中心通孔601具有向下倾斜的斜面602，所述导向套7的开口701与所述斜面602相匹配，所述导向套7的顶部具有与所述通孔601相匹配的卡槽702，所述垫片6与所述导向套7卡接。当然，所述垫片6和所述导向套7的固接方式不限定于一种，在其他实施例中，所述垫片6可通过其他方式与所述导向套7固定连接，如螺接等，所述垫片6也可以与所述导向套7一体形成。

本发明中的所述环形弹性件4由具有弹性的材质构成，且具有多种实施例，如图5所示为所述环形弹性件4的第一种实施例。所述环形弹性件4的中心孔401的内壁402与所述环形弹性件4的外壁403之间形成环状的间隔空间400，所述间隔空间400内设置有一组自所述内壁402向所述外壁403延伸的连接片404，每条所述连接片404中心对称且与所述内壁402等高，并将所述间隔空间400分割成均等的间隙，使得所述环形弹性件4的四周均可产生同等弹力的形变。

如图6所示为所述环形弹性件4的第二种实施例。所述环形弹性件4由一条以所述中心孔401为中心并向外水平环形绕设的弹性带405构成，所述弹性带405竖直绕设且其侧壁之间具有间隙。

如图7所示为所述环形弹性件4的第三种实施例。所述环形弹性件4由一条以中通孔401为中心向外环形绕设的弹性金属丝406构成，所述弹性金属丝406之间具有间隙，所述环形弹性件4的高度自所述中心通孔401向其边缘递减。

本发明中可以采用一种或多种类型的上述所述环形弹性件4。

所述环形弹性件4的工作原理为：所述环形弹性件4的中心孔401的直径小于所述浮动孔301的直径，使得由于所述环形弹性件4的存在，所述导向柱2和所述浮动孔301的内壁之间始终保持有间隙，所述间隙可以保证所述浮动板301具有一定的浮动空间。而所述环形弹性件4的外壁与其内壁之间可以产生形变的特性，可以使得所述浮动板3可相对所述导向柱2在X和Y方向上浮动

如图8所示，本发明中的所述柱形弹性件5为Z轴浮动弹簧。在其他实施例中，所述柱形弹性件5也可以是其他可进行形变的材质制成。

本发明还揭示了一种连接器，包括相互插接的插头（图中未示出）和插座（图中未示出），所述插头和插座内分别设置有可对配的端子（图中未示出）和导向结构（图中未示出），所述插座内还设置有如上所述的三向浮动机构，此为现有技术，不是本发明的重点，此处不做赘述。在本优选实施例中，所述导向柱2固设于所述底座1上，在其他实施例中，所述导向柱2可直接通过铆接、螺接等任意合适的方式固设于所述插座上。

本发明结构简单精巧，在导向柱2和浮动板3之间设置环形弹性件4和柱形弹性件5，使得浮动板3可相对所述导向柱2在X、Y和Z三个方向的浮动，提高了插头和插座之间插接的适配性。此外，所述环形弹性件4和柱形弹性件5具有良好的弹性，使得浮动板3相对导向柱2浮动的时候，二者之间不会产生磨损，提高了连接器的使用寿命。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.三向浮动机构，其特征在于：包括底座（1），所述底座（1）上竖直固设有导向柱（2），所述底座（1）的上方浮动设置有浮动板（3），所述浮动板（3）上具有与所述导向柱（2）相对应的浮动孔（301），所述导向柱（2）穿过所述浮动孔（301），所述导向柱（2）上可滑动地套设有T字形的导向套（7），所述导向套（7）设置于所述浮动孔（301）内且其开口（701）与所述导向柱（2）的头部（201）相抵接，所述导向套（7）外套设有环形弹性件（4），所述环形弹性件（4）的外壁与其内壁之间可以产生形变，使得所述浮动板（3）可相对所述导向柱（2）在X和Y方向上浮动；所述导向柱（2）上还套设有柱形弹性件（5），所述柱形弹性件（5）一端抵接于所述底座（1）的上表面，其另一端抵接于所述导向套（7）的下表面，使得所述浮动板（3）可相对所述导向柱（2）在Z方向上浮动。

2.根据权利要求1所述的三向浮动机构，其特征在于：所述导向套（7）的上端连接有环形的垫片（6），所述垫片（6）设置于所述浮动孔（301）上并与所述导向柱（2）的头部（201）相抵接，所述垫片（6）封住所述浮动孔（301），所述浮动孔（301）的上部具有凹槽（302），所述环形弹性件（4）设置于由所述垫片（6）、凹槽（302）和导向套（7）共同限定的容置空间内。

3.根据权利要求2所述的三向浮动机构，其特征在于：所述垫片（6）的中心通孔（601）具有向下倾斜的斜面（602），所述导向套（7）的开口（701）与所述斜面（602）相匹配，所述导向套（7）的顶部具有与所述通孔（601）相匹配的卡槽（702），所述垫片（6）与所述导向套（7）卡接。

4.根据权利要求2所述的三向浮动机构，其特征在于：所述环形弹性件（4）的中心孔（401）的内壁（402）与所述环形弹性件（4）的外壁（403）之间形成环状的间隔空间（400），所述间隔空间（400）内设置有一组自所述内壁（402）向所述外壁（403）延伸的连接片（404），每条所述连接片（404）中心对称且与所述内壁（402）等高，并将所述间隔空间（400）分割成均等的间隙。

5.根据权利要求2所述的三向浮动机构，其特征在于：所述环形弹性件（4）由一条以所述中心孔（401）为中心并向外水平环形绕设的弹性带（405）构成，所述弹性带（405）竖直绕设且其侧壁之间具有间隙。

6.根据权利要求2所述的三向浮动机构，其特征在于：所述环形弹性件（4）由一条以中通孔（401）为中心向外环形绕设的弹性金属丝（406）构成，所述弹性金属丝（406）之间具有间隙，所述环形弹性件（4）的高度自所述中心通孔（401）向其边缘递减。

7.根据权利要求1所述的三向浮动机构，其特征在于：所述柱形弹性件（5）为Z轴浮动弹簧。

8.连接器，其特征在于：包括相互插接的插头和插座，所述插头和插座内分别设置有可对配的端子和导向结构，所述插座内还设置有如权利要求1至7任一所述的三向浮动机构。

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