CN112736565B - 一种充电连接结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及新能源车领域，具体是一种充电连接结构,包括母端和公端，母端包括筒体和设置在筒体内的导电片，公端设置有容置腔室，容置腔室内设置有沿公端轴向运动的顶杆，顶杆上设置有连接触点，连接触点滑动装配在公端的贯穿孔内，充电连接时连接触点在顶杆的驱动下伸出贯穿孔与导电片建立电连接，解决了现有技术中的充电连接结构的连接触点的在与对应的的导电片连接之前会与充电连接结构的接收端产生干摩擦导致连接触点、特别是连接触点的电连接部易损坏、稳定性差的技术问题。

Description

一种充电连接结构

技术领域

本发明涉及新能源车领域，具体是一种充电连接结构。

背景技术

目前充电连接器的外形基本都是圆形，而充电连接器的接触形式有圆柱面接触、端面整列插接式等形式，但是会有一个共同的特点，在公端插入母端时，连接触点都会在相应的结构上面产生干摩擦，久而久之就会出现连接器断裂、表面破损现象，甚至又如表带簧片式接触，会使表带簧片从结构中脱落，这样既会降低充电效率，同时掉落的物质可能会引起卡顿或者短路等现象。

发明内容

为了解决现有技术中的充电连接结构的连接触点的在与对应的的导电片连接之前会与充电连接结构的接收端产生干摩擦导致连接触点、特别是连接触点的电连接部易损坏、稳定性差的技术问题，本发明提供了一种充电连接结构，解决了上述技术问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供了一种充电连接结构，包括：母端，所述母端包括筒体和设置在所述筒体内的导电片；公端，所述公端设置有容置腔室，所述容置腔室内设置有沿所述公端轴向运动的顶杆，所述顶杆上设置有连接触点，所述连接触点滑动装配在所述公端的贯穿孔内，充电连接时所述连接触点在顶杆的驱动下伸出所述贯穿孔与所述导电片建立电连接。

进一步地，所述导电片包括两个，且分别被配置为正极导电片和负极导电片，所述正极导电片和负极导电片为环状，所述连接触点包括正极连接触点和负极连接触点，且所述正极连接触点、负极连接触点至少为两个，所述正极连接触点和负极连接触点与对应的正极导电片和负极导电片进行电连接。

进一步地，所述顶杆通过连杆驱动所述正极连接触点、负极连接触点在所述贯穿孔内运动，所述连杆的受力端铰接在所述顶杆的侧壁，所述连杆的驱动端与所述正极连接触点、负极连接触点靠近所述顶杆的铰接端铰接。

进一步地，还包括缩进装置，所述缩进装置包括：第一弹性件，所述第一弹性件被设置在所述贯穿孔内，所述第一弹性件远离所述顶杆的一端被固定设置在所述公端上，同时，所述第一弹性件形成有过孔以供所述正极连接触点、负极连接触点在所述过孔内作直线运动；抵靠部，所述抵靠部形成在所述正极连接触点、负极连接触点的铰接端，所述抵靠部可被所述第一弹性件推动以使所述正极连接触点、负极连接触点缩进所述贯穿孔。

进一步地，还包括连接所述正极连接触点、负极连接触点的线缆，所述线缆沿着所述公端的轴向伸入所述容置腔室且所述线缆端部的接线端子连接在所述正极连接触点、负极连接触点的铰接端与抵靠部之间。

进一步地，所述连杆的主体由第二弹性件构成。

进一步地，所述正极连接触点和负极连接触点与对应的正极导电片和负极导电片进行电连接的一端形成有电连接部，所述电连接部为点式电连接部或面式电连接部，所述面式电连接部为形成在所述正极连接触点、负极连接触点端部的曲面板，同时，所述公端的外壁开设有与所述曲面板形状相适应的曲面凹槽以容纳所述曲面板。

进一步地，所述导电片还包括接地导电片，所述接地导电片呈圆形分布在所述筒体底部，所述连接触点还包括接地连接触点，所述接地连接触点固定连接在所述顶杆伸入所述容置腔室的伸入端，所述接地连接触点与对应的接地导电片进行电连接。

进一步地，所述导电片还包括通信导电片，所述通信导电片呈环状分布在所述筒体底部，所述连接触点还包括通信连接触点，所述通信连接触点通过连接平台固定连接在所述顶杆伸入所述容置腔室的伸入端，所述通信连接触点与对应的通信导电片进行电连接。

进一步地，还包括柔性防阻装置，所述柔性防阻装置包括：法兰弹簧，所述法兰弹簧两端设置有第一法兰和第二法兰，所述法兰弹簧通过第一法兰固定连接在所述公端远离所述母端的一端端部；万向联轴器，所述万向连轴器固定连接在所述顶杆上，且所述万向联轴器的活动关节设置在所述第二法兰所在的平面上。

基于上述结构，本发明所能实现的技术效果为：

1、本发明的充电连接结构在公端设置容置腔室，容置腔室内配置连接触点，连接触点在未与导电片建立电连接前不会与母端的任何结构有接触产生干摩擦，当公端与母端装配到位需要充电连接时，连接触点在顶杆的驱动下伸出贯穿孔与导电片建立电连接，整个过程中连接触点的电连接部只与母端上的导电片在立电连接有接触，从而避免了与母端的干摩擦，提高了连接触点的使用寿命。

2、本发明的充电连接结构在公端上集成了正极连接触点、负极连接触点、接地连接触点和通信连接触点，母端上集成了正极导电片、负极导电片、接地导电片和通信导电片，结构紧凑。

3、本发明的充电连接结构的单个正极连接触点、负极连接触点可以承受50A的电流，正极导电片、负极导电片可以承受400A的电流，可根据电流大小，定制正极连接触点、负极连接触点的数量，提高了适用性。

附图说明

图1是本发明的充电连接结构的整体结构示意图；

图2是本发明的充电连接结构的公端的示意图；

图3是本发明的充电连接结构的公端的另一视角的示意图；

图4是本发明的充电连接结构的顶杆的示意图；

图5是本发明的充电连接结构的母端的整体结构示意图；

图6是本发明的充电连接结构的母端底部的示意图；

图7是刚性触点的示意图；

图8是弹性触点的示意图；

图9是带曲面板的连接触点的示意图；

图10是本发明的充电连接结构的公端的另一种实施例。

其中：1-母端，11-正极导电片，12-负极导电片，13-接地导电片，14-通信导电片；2-公端，21-顶杆，211-正极连接触点，212-负极连接触点，213-接地连接触点，214-通信连接触点，215-弹性触点，216-刚性触点，217-曲面板，22-连杆，23-第一弹性件，24-抵靠部，25-末端；3-线缆，31-接线单子；4-法兰弹簧，41-第一法兰，42-第二法兰；5-万向联轴器；6-密封件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

现有技术的充电连接器的连接触点，尤其是连接触点的电连接部在公端和母端在插接过程中，不可避免地会在相应的结构上面产生干摩擦，久而久之就会出现连接器断裂、表面破损现象。有鉴于此，本发明提出了一种充电连接结构，使得连接触点的电连接部在与导电片接触之前不与任何机构产生干摩擦，以此提高充电连接器的使用寿命。

如图1-10所示，本发明提供了一种充电连接结构，包括母端1和公端2，母端1包括筒体和设置在筒体内的导电片，公端2设置有容置腔室，容置腔室内设置有沿公端2轴向运动的顶杆21，顶杆21上设置有连接触点，连接触点滑动装配在公端2的贯穿孔内，充电连接时连接触点在顶杆21的驱动下伸出贯穿孔与导电片建立电连接。

本发明的充电连接结构在公端2设置容置腔室，容置腔室内配置连接触点，连接触点在未与导电片建立电连接前不会与母端1的任何结构有接触产生干摩擦，当公端2与母端1装配到位需要充电连接时，连接触点在顶杆21的驱动下伸出贯穿孔与导电片建立电连接，整个过程中连接触点的电连接部只与母端1上的导电片在立电连接有接触，从而避免了与母端1的干摩擦，提高了连接触点的使用寿命。

根据本发明的一个具体实施例，公端的顶杆上的连接触点包括正极连接触点211、负极连接触点212、接地连接触点213和通信连接触点214，具体地，正极连接触点211和负极连接触点212连接在顶杆21的侧壁，且正极连接触点211和负极连接触点212在顶杆21的轴向方向设置有一定间隔以防止短路，接地连接触点213和通信连接触点214连接在顶杆21伸入容置腔室的伸入端。母端1上则设置有与上述正极连接触点211、负极连接触点212、接地连接触点213和通信连接触点214相对应的正极导电片11、负极导电片12、接地导电片13和通信导电片14，具体地，正极导电片11和负极导电片12呈环状分布在母端1筒体的内壁，且正极导电片11和负极导电片12在筒体的轴向方向上设置一定间隔以防止短路，接地导电片13呈圆形设置在筒体底部中心，通信导电片14也设置在筒体底部并呈环状分布在接地导电片13周围。

根据本发明的一个具体实施例，供正极连接触点211、负极连接触点212通过的贯穿孔设置在公端2的侧壁，正极连接触点211、负极连接触点212是顶杆21通过连杆22驱动的，具体地，连杆22的受力端铰接在顶杆21的侧壁，连杆22的驱动端与正极连接触点211、负极连接触点212靠近顶杆21的铰接端铰接。顶杆21伸入公端2时将正极连接触点211、负极连接触点212从公端2的贯穿孔中推出与对应的正极导电片11、负极导电片12建立电连接。

为了使正极连接触点211、负极连接触点212更易缩进公端2断开电连接，本实施的充电连接结构还包括缩进装置，缩进装置包括设置在贯穿孔内的第一弹性件23和形成在正极连接触点211、负极连接触点212铰接端的抵靠部24，第一弹性件23可选为弹簧，第一弹性件23远离顶杆21的一端被固定连接在公端2上，同时第一弹性件23形成有过孔供正极连接触点211、负极连接触点212在过孔内作直线运动，当需要断开电连接时，第一弹性件23推动抵靠部24将正极连接触点211、负极连接触点212推进公端2的容置腔室。

根据本发明的一个具体实施例，连接正极连接触点211、负极连接触点212的线缆3沿着公端2的轴向伸入容置腔室与正极连接触点211、负极连接触点212形成电连接，线缆3端部的接线端子31连接在正极连接触点211、负极连接触点212的铰接端与抵靠部24之间，连接方式可选为固定连接或活动连接。在本实施中为了方便检修，将正极连接触点211、负极连接触点212滑动地配合在线缆3的接线端子31上的通过孔内。

根据本发明的一个具体实施例，正极连接触点211、负极连接触点212可选为弹性触点215(弹性触点215可选为pin针，pin针的抵靠部24附图中未示出)或刚性触点216，当正极连接触点211、负极连接触点212选为刚性触点216时，连杆22的主体由第二弹性件构成以提供缓冲，第二弹性可选为弹簧。

根据本发明的一个具体实施例，正极连接触点211和负极连接触点212与对应的正极导电片11和负极导电片12进行电连接的一端形成的电连接部可选为点式或面式。进一步地，面式电连接部为形成在所述正极连接触点211、负极连接触点212端部的曲面板217，为了配合曲面板217的伸出与缩进，公端2的外壁开设有与曲面板217形状相适应的曲面凹槽。

需要注意的是，单个正极连接触点211、负极连接触点212可以承受50A的电流，正极导电片11、负极导电片12可以承受400A的电流，本实施例中的正极连接触点211、负极连接触点212至少为两个，在本实施例中被配置为四个，实际应用中则可根据电流大小，定制正极连接触点211、负极连接触点212的数量以提高适用性。

为了降低定位要求，正极连接触点211、负极连接触点212均匀地分布在公端2的径向圆周面上。

根据本发明的一个具体实施例，顶杆21伸入容置腔室的伸入端端部上设置有连接平台，连接平台上固定连接有接地连接触点213和分布在接地连接触点213周围的四个通信连接触点214，当顶杆21伸入容置腔室时，可将接地连接触点213和通信连接触点214从公端2端部的贯穿孔中伸出与对应的接地导电片13与通信导电片14建立电连接。

需要注意的是，接地连接触点213和通信连接触点214需选为弹性触点215，同时需保证对接时接地连接触点213先于通信连接触点214完成电连接。

为了方便公端2与母端1的对接，母端1筒体的开口端设置有喇叭口以方便公端2的插入。

为了防止公端2和母端1在对接时出现卡死现象，本实施例的充电连接结构还包括柔性防阻装置，柔性防阻装置包括法兰弹簧4和万向联轴器5，法兰弹簧4两端设置有第一法兰41和第二法兰42，法兰弹簧4通过第一法兰41固定连接在公端2远离所述母端1的一端端部，万向连轴器5固定连接在顶杆21上，且所述万向联轴器5的活动关节设置在第二法兰42所在的平面上。这样，公端2与母端1对接时的角度偏差可通过柔性防阻装置来调整，具体地，母端1开口处的角度偏差可通过调整法兰弹簧4来吸收，顶杆21的角度偏差可通过调整万向联轴器5来吸收。

为了提高IP防护等级，公端2的外壁和母端1筒体的内壁都设置有密封件6，密封件6被优选为橡胶圈。

为了提高安全性，完成对接后，公端2与法兰弹簧4连接的末端由绝缘材料制成。

基于上述基本结构，本发明的充电连接结构在对插时，将公端2插入母端1，插入时，公端2的插入端首先会经过母端1筒体内的密封件6，经过密封件6的隔离后到达指定的配合位置使各连接触点与导电片的位置相对，此时在推力作用下，顶杆21继续向前顶进，先将接地连接触点213顶出公端2的插入端端面与接地导电片13形成电连接，接地完成后，正极连接触点211、负极连接触点212从公端2的侧壁顶出并分别与对应的正极导电片11、负极导电片12形成电连接，顶杆21继续向前推进，将通信连接触点214顶出公端2的插入端端面与通信导电片14形成电连接并开始充电。当充电结束时，在第一弹性件23的作用下，正极连接触点211、负极连接触点212会开始缩进贯穿孔直至缩入到公端2外壁圆柱面以内，同时顶杆21也被连杆22推动向退出公端2的方向运动，先后将通信与接地的连接断开。由此，连接触点的电连接部在整个运动过程中完全避免了与导向机构上的摩擦，在保证安全性的同时延长了连接触点的使用寿命。

应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。由本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种充电连接结构，其特征在于，包括：

母端（1），所述母端（1）包括筒体和设置在所述筒体内的导电片；

公端（2），所述公端（2）设置有容置腔室，所述容置腔室内设置有沿所述公端轴向运动的顶杆（21），所述顶杆（21）上设置有连接触点，所述连接触点滑动装配在所述公端的贯穿孔内，充电连接时所述连接触点在顶杆（21）的驱动下伸出所述贯穿孔与所述导电片建立电连接；

所述导电片包括两个，且分别被配置为正极导电片（11）和负极导电片（12），所述正极导电片（11）和负极导电片（12）为环状，所述连接触点包括正极连接触点（211）和负极连接触点（212），且所述正极连接触点（211）、负极连接触点（212）至少为两个，所述正极连接触点（211）和负极连接触点（212）与对应的正极导电片（11）和负极导电片（12）进行电连接；

所述正极导电片(11)和负极导电片(12)呈环状分布在母端(1)筒体的内壁，且正极导电片(11)和负极导电片(12)在筒体的轴向方向上设置一定间隔。

2.根据权利要求1所述的充电连接结构，其特征在于，所述顶杆（21）通过连杆（22）驱动所述正极连接触点（211）、负极连接触点（212）在所述贯穿孔内运动，所述连杆（22）的受力端铰接在所述顶杆（21）的侧壁，所述连杆（22）的驱动端与所述正极连接触点（211）、负极连接触点（212）靠近所述顶杆（21）的铰接端铰接。

3.根据权利要求2所述的充电连接结构，其特征在于，还包括缩进装置，所述缩进装置包括：

第一弹性件（23），所述第一弹性件（23）被设置在所述贯穿孔内，所述第一弹性件（23）远离所述顶杆（21）的一端被固定设置在所述公端（2）上，同时，所述第一弹性件（23）形成有过孔以供所述正极连接触点（211）、负极连接触点（212）在所述过孔内作直线运动；

抵靠部（24），所述抵靠部（24）形成在所述正极连接触点（211）、负极连接触点（212）的铰接端，所述抵靠部（24）可被所述第一弹性件（23）推动以使所述正极连接触点（211）、负极连接触点（212）缩进所述贯穿孔。

4.根据权利要求3所述的充电连接结构，其特征在于，还包括连接所述正极连接触点（211）、负极连接触点（212）的线缆（3），所述线缆（3）沿着所述公端（2）的轴向伸入所述容置腔室且所述线缆（3）端部的接线端子（31）连接在所述正极连接触点（211）、负极连接触点（212）的铰接端与抵靠部（24）之间。

5.根据权利要求2所述的充电连接结构，其特征在于，所述连杆（22）的主体由第二弹性件构成。

6.根据权利要求1所述的充电连接结构，其特征在于，所述正极连接触点（211）、负极连接触点（212）与对应的正极导电片（11）、负极导电片（12）进行电连接的一端形成有电连接部，所述电连接部为点式电连接部或面式电连接部，所述面式电连接部为形成在正极连接触点（211）、负极连接触点（212）端部的曲面板（217），同时，所述公端（2）的外壁开设有与所述曲面板（217）形状相适应的曲面凹槽以容纳所述曲面板（217）。

7.根据权利要求1所述的充电连接结构，其特征在于，所述导电片还包括接地导电片（13），所述接地导电片（13）呈圆形分布在所述筒体底部，所述连接触点还包括接地连接触点（213），所述接地连接触点（213）固定连接在所述顶杆（21）伸入所述容置腔室的伸入端，所述接地连接触点（213）与对应的接地导电片（13）进行电连接。

8.根据权利要求1所述的充电连接结构，其特征在于，所述导电片还包括通信导电片（14），所述通信导电片（14）呈环状分布在所述筒体底部，所述连接触点还包括通信连接触点（214），所述通信连接触点（214）通过连接平台固定连接在所述顶杆（21）伸入所述容置腔室的伸入端，所述通信连接触点（214）与对应的通信导电片（14）进行电连接。

9.根据权利要求1所述的充电连接结构，其特征在于，还包括柔性防阻装置，所述柔性防阻装置包括：

法兰弹簧（4），所述法兰弹簧两端设置有第一法兰（41）和第二法兰（42），所述法兰弹簧（4）通过第一法兰（41）固定连接在所述公端（2）远离所述母端（1）的一端端部；

万向联轴器（5），所述万向连轴器（5）固定连接在所述顶杆（21）上，且所述万向联轴器（5）的活动关节设置在所述第二法兰（42）所在的平面上。

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