CN112889190A

CN112889190A - 电源连接器

Info

Publication number: CN112889190A
Application number: CN201880098822.4A
Authority: CN
Inventors: 赵勃
Original assignee: Nokia Shanghai Bell Co Ltd; Nokia Networks Oy
Current assignee: Nokia Shanghai Bell Co Ltd; Nokia Oyj
Priority date: 2018-10-30
Filing date: 2018-10-30
Publication date: 2021-06-01
Anticipated expiration: 2038-10-30
Also published as: WO2020087279A1; CN112889190B

Abstract

本公开实施例提供了一种电源连接器。该电源连接器包括多个导体，每个导体包括接触部分和耦合部分，接触部分周向地延伸并且适于电接触电缆的电线，耦合部分适于耦合至负载；绝缘芯，绝缘芯适于接纳多个导体并且包括第一接合部分和环形部分，接触部分布置在环形部分上；以及锁定构件，锁定构件可操作以被耦合至第一接合部分，以将电线轴向地压靠在接触部分上，其中电线被弯折以沿环形部分延伸。利用这种布置，锁定构件可以将电线轴向地压靠在周向延伸的接触部分上，从而显著增加电线与接触部分之间的接触面积。以这种方式，可以确保负载与电缆之间的可靠连接。此外，在一些情况下，不需要使用特殊工具，从而便于现场操作。

Description

电源连接器

技术领域

本公开实施例总体上涉及一种连接器，并且尤其涉及一种电源连接器。

背景技术

电源连接器是用于连接电气终端并形成电路的机电装置。电源连接器通常包括插头(阳端)和插座(阴端)。连接可以是临时的，如对于便携式设备，连接可能需要用工具组装和移除，或者可以用作两个电线或装置之间的永久电接头。已经制造了数百种类型的电源连接器用于功率、信号和控制应用。连接器可以连接两段柔性铜线或电缆，或者将电线或电缆连接至诸如电气设备的负载。

电源连接器的插头和插座经由其内部导体彼此电连接。导体与电缆的电线电连接。在已知的解决方案中，导体和电线经由螺栓或焊接彼此连接。例如，导体和电线可以通过螺栓的一端将电线压靠在导体上而彼此连接。

发明内容

已知的电源连接器连接性能较差，并且庞大笨重，而且不易于现场操作。为了至少部分地解决上述及其它潜在问题，本公开实施例提供了一种电源连接器。

在第一方面，本公开实施例提供了一种电源连接器。该电源连接器包括多个导体，每个导体包括接触部分和耦合部分，接触部分周向地延伸并且适于电接触电缆的电线，耦合部分适于耦合至负载；绝缘芯，绝缘芯适于接纳多个导体并且包括第一接合部分和环形部分，接触部分被布置在环形部分上；以及锁定构件，锁定构件可操作以被耦合至第一接合部分，以将电线轴向地压靠在接触部分上，其中电线被弯折以沿环形部分延伸。

在一些实施例中，接触部分和耦合部分被一体形成。

在一些实施例中，耦合部分包括耦合孔，用于接纳布置在负载上的端子；并且其中接触孔的直径小于端子的直径，以在接触孔和端子之间提供紧密配合。

在一些实施例中，第一接合部分包括螺纹部分，并且其中锁定构件包括锁定螺母，锁定螺母适于与螺纹部分接合以将电线压靠在接触部分上。

在一些实施例中，锁定螺母包括滚花表面，滚花表面被布置在锁定螺母的与电线接触的端部上。

在一些实施例中，绝缘芯包括多个通孔，多个通孔邻近接触部分而被布置并且轴向地延伸以供电线穿过。

在一些实施例中，电源连接器还包括多个凸起，多个凸起从环形部分轴向突出以用于分离电线。

在一些实施例中，电源连接器还包括布置在负载上的接纳部分；以及紧固组件，紧固组件被耦合至绝缘芯并且可操作以被紧固至接纳部分来将电缆连接至负载。

在一些实施例中，紧固组件还包括可操作以被耦合至接纳部分的紧固件；以及壳体，壳体被耦合至紧固件并且可操作以在紧固件耦合至接纳部分期间与紧固件一起移动，从而将电缆连接至负载。

在一些实施例中，电源连接器还包括布置在接纳部分与紧固组件之间的第一O形环；或者布置在壳体与绝缘芯之间的第二O形环。

在一些实施例中，电源连接器还包括密封组件，密封组件被耦合至绝缘芯的与负载相对的端部并且适于供电缆穿过。

在一些实施例中，密封组件包括耦合至绝缘芯的压盖；以及布置在压盖中的衬垫，衬垫适于通过压盖和绝缘芯的压缩而变形，以提供密封。

在第二方面，提供了一种电气设备。该电气设备包括电源单元，电源单元适于为电气设备供电并且可操作以经由如上所述的电源连接器而被连接至电缆。

应当理解的是，本发明内容并非旨在标识本公开实施例的关键或必要特征，也非旨在用于限制本公开的范围。通过下面的描述，本公开的其它特征将变得易于理解。

附图说明

通过结合附图对本公开示例实施例的更详细描述，本公开的上述及其它目的、特征和优点将变得更加明显，其中在本公开的示例实施例中，相同附图标记通常表示相同部件。

图1示出根据本公开实施例的电源连接器的立体图；

图2示出根据本公开实施例的电源连接器的分解图；

图3示出根据本公开实施例的绝缘芯的立体图，其中绝缘芯上布置有导体和电线；

图4A示出根据本公开实施例的绝缘芯的立体图，其中锁定构件布置在绝缘芯上；

图4B示出根据本公开实施例的绝缘芯的截面图，其中锁定构件布置在绝缘芯上；

图5示出根据本公开实施例的导体的立体图；

图6示出根据本公开实施例的锁定螺母的立体图；

图7示出根据本公开实施例的绝缘芯的立体图；

图8示出根据本公开实施例的密封组件的立体图，其中电缆布置在密封组件中；

图9示出根据本公开实施例的紧固件和壳体的立体图；并且

图10示出根据本公开实施例的电源连接器的立体图。

在整个附图中，相同或相似的附图标记用于表示相同或相似元件。

具体实施方式

现在将结合几个示例实施例来讨论本公开。应当理解的是，讨论这些实施例的目的仅在于使本领域技术人员能够更好地理解并进而实现本公开，而非暗示对主题范围的任何限制。

如本文所使用的，术语“包括”及其变体应被理解为开放术语，意指“包括但不限于”。术语“基于”应被理解为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”和“实施例”应被理解为“至少一个实施例”。术语“另一实施例”应被理解为“至少一个其它实施例”。术语“第一”、“第二”等可以指不同或相同的对象。其它显式和隐式定义可以被包含在下文中。除非上下文中另外明确指出，否则术语的定义在整个说明书中是一致的。

在传统解决方案中，电缆的电线可以通过使用螺栓或夹具或通过焊接而电连接至电源连接器的导体。然而，螺栓可能占据较大空间，从而导致电源连接器较大。此外，由于仅螺栓的小端将电线压靠在导体上，导致电线与导体之间连接不良。这可能进一步导致电气设备出现故障或严重情况下的火灾事故。使用夹具或焊接来连接电线和导体需要特殊工具。这使得现场操作和更换不方便。

为了至少部分地解决上述及其它潜在问题，本公开实施例提供了一种电源连接器100。现在将参考图1-图10描述一些示例实施例。

图1示出电源连接器100的透视图，并且图2示出了电源连接器100的分解图。如图所示，电源连接器100用于经由电气设备将电缆201连接至诸如电气负载的负载200，电源连接器100包括多个导体101、绝缘芯102和锁定构件103。每个导体101电连接至电缆的电线2011。根据不同的情况，电缆可以包括两条、三条或更多条电线。例如，对于交流(AC)电缆，电缆201中可以存在三条电线2011。

导体101可以铸入绝缘芯102中或插入绝缘芯102中，并且包括接触部分1011和耦合部分1012。接触部分101被布置在绝缘芯102的环形部分1021上，并且周向地延伸。接触部分101适于电接触被弯折以沿接触部分101和环形部分1021延伸的电线2011。

环形部分1021可以被形成有用于接纳接触部分1011的环形槽(未示出)。环形槽在沿径向方向的平面中的横截面可以具有与接触部分1011的横截面相同的形状，以便于组装，进而提高强度。此外，电线2011在环形槽中更容易被弯折成环形形状。

耦合部分1012可以被耦合至负载200。应当理解的是，虽然图2示出耦合部分1012是衬套(阴端)，该衬套用于接纳布置在负载200上的插头(阳端)的端子。也就是说，在一些实施例中，耦合部分1012可以包括用于接纳端子的耦合孔。端子的直径可以大于耦合孔的直径，以在耦合孔和端子之间提供紧密配合。

在一些替代实施例中，耦合部分1012还可以具有插入到插座的衬套中的端子。下文中将以图2所示的实施例为例来具体描述电源连接器100，而耦合部分为插头的情况与上述实施例类似，并且将不再赘述。

绝缘芯102还包括待耦合至锁定构件103的第一接合部分1022。通过第一接合部分1022和锁定构件103的耦合，锁定构件103可以将电线2011轴向地压靠在接触部分1011上，如图3所示。

通过该电源连接器100，电线2011可以在沿接触部分1011弯折的电线2011的整个长度上与导体101接触。以这种方式，电线2011与接触部分101之间的接触面积显著增加。此外，如图4所示，锁定构件103可以在轴向上向电线2011施加力(F)，使得电线2011不易松动。以这种方式，可以确保负载200与电缆201之间的可靠连接。此外，在一些情况下，不需要使用特殊工具，从而便于现场操作。

为了获得电线2011与接触部分1011之间更可靠的接触，在一些实施例中，接触部分1011的形状可以顺应电线2011的形状，如图5所示。例如，对于柱形形状的电线2011，接触部分1011在沿径向方向的平面中的横截面可以是半圆形。在一些替代实施例中，接触部分1011的横截面也可以是V形，并且将被变形以在锁定构件103施加力F时紧密接触电线2011。

在一些实施例中，接触部分1011和耦合部分1012可以通过冲压或任何其它合适的方式而被一体形成。导体101可以由诸如铜片、钢片等的金属片制成。例如，耦合部分1012可以通过卷绕金属片来制造，并且可以通过在同一金属片上冲压来形成接触部分101。这使得导体101易于加工并且确保了接触部分1011与耦合部分1012之间的电连接。

如上所述，端子的直径可以大于耦合孔的直径。对于通过卷绕金属片制成耦合部分1012的情况，在耦合部分1012上轴向地形成一个或多个间隙。结果，当端子插入到耦合部分1012中时，耦合部分1012可以略微变形。以这种方式，耦合部分1012可以牢固地抓住端子，以在耦合孔和端子之间提供紧密配合。接触孔和端子之间的紧密配合可以保证端子与接触孔之间的可靠电连接。在一些替代实施例中，接触部分1011和耦合部分1012也可以由不同的金属片制成，并且以任何适当的方式电连接。

如图4A和图4B所示，在一些实施例中，锁定构件103可以包括与第一接合部分1022接合的锁定螺母。相应地，第一接合部分1022可以包括与锁定螺母耦合的螺纹部分。随着锁定螺母被旋拧到螺纹部分上，电线2011可以持续压靠接触部分1011。以这种方式，电线和接触部分可以以简单的方式彼此更紧密地接触。

螺纹部分上的螺纹角度可以是自锁的，以防止锁定螺母松动。此外，为了防止电线2011在接触部分1011上松动，在一些实施例中，如图6所示，锁定螺母可以包括滚花表面1031，滚花表面布置在锁定螺母的与电线2011接触的端部上。以这种方式，可以增加滚花表面1031与电线2011之间的摩擦，防止电线2011松动。

滚花表面1031可以包括沿周向布置的多个轴向突起，如图6所示。轴向突起可以牢固地夹紧电线2011，以防止电线2011松动。此外，锁定构件103可以是绝缘元件并且由塑料、橡胶等制成。这样，滚花表面1031可以通过模制而被制成。

应当理解的是，描述上述锁定构件103包括锁定螺母的实施例仅是示意性的，而非暗示对本公开范围的任何限制。使用其它任意适当的结构或布置也是可能的。例如，在一些替代实施例中，锁定构件103和第一接合部分1022也可以经由卡扣连接、过盈配合等彼此耦合。

在一些实施例中，绝缘芯102可以包括供电线2011穿过的多个通孔1023，如图7所示。通孔1023可以邻近接触部分1011布置并且轴向地延伸。在电线2011穿过通孔1011之后，可以弯折电线2011以沿接触部分1011延伸。然后，可以将锁定螺母拧入到螺纹部分上，以将弯折的电线2011压靠在接触部分1011上。此外，在锁定构件耦合至第一接合部分1022之前，通孔1023可以为电线2011提供临时定位。

应当理解的是，电线2011沿与紧固锁定螺母时的旋转方向相同的方向弯折。例如，如果锁定螺母沿顺时针方向拧入到螺纹部分上，则电线2011也沿顺时针方向弯折。以这种方式，电线2011在被锁定螺母按压的同时，可以被进一步沿旋转方向拉动。结果，在该过程期间，进入绝缘芯102的电线2011的长度进一步增加，由此使得连接更可靠。

通孔1023的数目与电线2011的数目相同。例如，对于如图3所示的电缆201具有两条电线2011的情况，可以存在两个孔1023。在这种情况下，电线2011可以沿接触部分1011延伸基本上环形部分1021的周向长度的一半。相应地，接触部分1011的长度可以与弯折的电线2011的长度基本上相同。

对于电缆201具有三条电线2011的情况，存在三个通孔1011，并且弯折的电线2011或接触部分1011的长度可以是环形部分1021的周向长度的三分之一(1/3)。从上文中可以看出，电线2011和接触部分1011在环形部分1021至少三分之一的周向长度上接触。与利用螺栓的端部将电线2011压靠在接触部分上的情况相比，接触表面显著增大，从而增强了电线2011与接触部分1011之间的连接。

为了防止同一电缆201中的电线2011彼此接触，可以设置从环形部分1021轴向地突出的多个凸起1024，如图3所示。凸起1024可以隔离同一电缆201中的电线2011以避免短路。从环形部分1021延伸的凸起1024的长度可以小于弯折的电线2011的直径。

这样，在锁定螺母的滚花表面1031接触凸起1024之前，可以紧紧地按压电线2011。凸起1024还可以被用于在锁定螺母旋拧到螺纹部分上时提供止挡，以防止电线2011被压得太紧而断裂。

在一些实施例中，如图8所示，为了在电缆201与电源连接器201之间提供密封，电源连接器201可以包括密封组件106，该密封组件被耦合至绝缘芯102的与负载200相对的端部。密封组件106可以包括压盖1061和衬垫1062。压盖1061和衬垫1062两者均可以具有供电缆201穿过的孔。

压盖1061可以经由螺纹连接等而被耦合至绝缘芯102。例如，压盖1061可以被形成有内螺纹，并且绝缘芯102可以具有带螺纹的部分，以与压盖1061的内螺纹接合。以这种方式，压盖1061可以被耦合至绝缘芯102。在一些替代实施例中，压盖1061还可以经由卡扣连接或过盈配合而被耦合至绝缘芯102。

衬垫1062可以是弹性元件，并且由合适的材料制成，诸如橡胶、硅树脂或软塑料。衬垫1062被布置在压盖1061中。当压盖1061被耦合至绝缘芯102时，压盖1061和绝缘芯102可以压缩衬垫1062以使其变形。以这种方式，衬垫1062的孔可以相应地变形以与电缆201紧密接触，从而防止水进入电源连接器，进而从电缆侧提供防水性。

在一些实施例中，电源连接器100可以包括布置在负载200上以便于耦合的接纳部分110，以及耦合至绝缘芯102的紧固组件105。紧固组件105可操作以被紧固至接纳部分110以将电缆201连接至负载200。

如图2和图9所示，在一些实施例中，紧固组件105可以包括紧固件1052和壳体1051。紧固件1051可以经由螺纹连接而被耦合至接纳部分110。例如，紧固件1051可以包括内螺纹部分，以与接纳部分110的螺纹部分接合。这提供了一种将紧固件1051连接至布置在负载上的接纳部分110的简单且有效的方式。

应当理解的是，描述上述紧固件1051经由螺纹连接而被耦合至接纳部分110的实施例仅是示意性的，而非暗示对本公开范围的任何限制。使用其他任意适当的结构或布置也是可能的。例如，在一些替代实施例中，紧固件1051和接纳部分110也可经由卡扣连接、过盈配合等彼此耦合。

壳体1051被耦合至紧固件1052。例如，对于紧固件1051经由螺纹连接而耦合至接纳部分110的情况，壳体1051可以以相对旋转的方式耦合至紧固件1052。在一些实施例中，紧固件1052可以预组装在壳体1051上。此外，壳体1051和绝缘芯102的耦合方式可以与紧固件1051和接纳部分110之间的连接方式类似。

也就是说，壳体1051可以经由螺纹连接、卡扣连接或过盈配合而被耦合至绝缘芯102。这样，在将紧固件1052耦合至接纳部分104期间，壳体1051可以与紧固件1052一起移动以使绝缘芯102朝负载移动，并最终将耦合部分1012连接至布置在负载200上的端子。

例如，在一些实施例中，如图4A所示，在形成电源连接器的环形部分1021的一部分的外圆周上，形成有螺纹部分1025。螺纹部分1025的直径大于锁定构件103的直径。以这种方式，当壳体1051经由螺纹部分1025耦合至绝缘芯102时，锁定构件103可以位于壳体1051的内部。这使得易于增强防水性能并防止脱离。

应当理解的是，描述上述壳体1051的实施例仅是示意性的，而非暗示对本公开范围的任何限制。使用其他任意适当的结构或布置也是可能的。例如，在一些替代实施例中，壳体1051可以经由卡扣连接等而被耦合至绝缘芯102。

为了提高电源连接器100的防水性能，在一些实施例中，接纳部分104与紧固组件105之间以及壳体1051与绝缘芯102之间可以布置有O形环。例如，如图2和图10所示，第一O形环可以被布置在接纳部分104与紧固组件105之间，并且第二O形环可以被布置在壳体105与绝缘芯102之间。这样，电源连接器100可以具有可靠的防水性能，从而允许电源连接器100可以在户外使用。

从上文中可以看出，利用根据本公开实施例的电源连接器100，电缆201和负载200可以以简单的方式保持可靠的电连接。此外，在一些情况下，不需要特殊工具来经由电源连接器100将电缆201连接至负载200，因而适合于现场操作。这样，可以减少组装时间和成本。

应当理解的是，本公开的以上详细实施例仅用于例示或解释本公开的原理，并非旨在限制本公开。因此，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，任何修改、等同替换和改进等均应包含在本公开的保护范围之内。同时，本公开所附权利要求旨在覆盖落入权利要求的范围和边界或范围和边界的等同形式内的所有变型和修改。

Claims

1.一种电源连接器(100)，包括：

多个导体(101)，每个导体(101)包括接触部分(1011)和耦合部分(1012)，所述接触部分(1011)周向地延伸并且适于电接触电缆(201)的电线(2011)，所述耦合部分(1012)适于被耦合至负载(200)；

绝缘芯(102)，所述绝缘芯适于接纳所述多个导体(101)并且包括第一接合部分(1022)和环形部分(1021)，所述接触部分(1011)被布置在所述环形部分(1021)上；以及

锁定构件(103)，所述锁定构件可操作以被耦合至所述第一接合部分(1022)，以将所述电线(2011)轴向地压靠在所述接触部分(1011)上，其中所述电线(2011)被弯折以沿所述环形部分(1021)延伸。

2.根据权利要求1所述的电源连接器(100)，其中所述接触部分(1011)和所述耦合部分(1012)被一体形成。

3.根据权利要求1所述的电源连接器(100)，其中所述耦合部分(1012)包括耦合孔，用于接纳被布置在所述负载(200)上的端子；并且

其中所述耦合孔的直径小于所述端子(202)的直径，以在所述耦合孔和所述端子(202)之间提供紧密配合。

4.根据权利要求1所述的电源连接器(100)，其中所述第一接合部分(1022)包括螺纹部分，并且其中所述锁定构件(103)包括锁定螺母，所述锁定螺母适于与所述螺纹部分接合以将所述电线(2011)压靠在所述接触部分(1011)上。

5.根据权利要求4所述的电源连接器(100)，其中所述锁定螺母包括滚花表面(1031)，所述滚花表面被布置在所述锁定螺母的与所述电线(2011)接触的端部上。

6.根据权利要求1所述的电源连接器(100)，其中所述绝缘芯(102)包括多个通孔(1023)，所述多个通孔邻近所述接触部分(1011)而被布置并且轴向地延伸以供所述电线(2011)穿过。

7.根据权利要求1所述的电源连接器(100)，还包括：

多个凸起(1024)，所述多个凸起从所述环形部分(1021)轴向突出以用于分离所述电线(2011)。

8.根据权利要求1所述的电源连接器(100)，还包括：

被布置在所述负载(200)上的接纳部分(110)；以及

紧固组件(105)，所述紧固组件被耦合至所述绝缘芯(102)并且可操作以被紧固至所述接纳部分(110)来将所述电缆(201)连接至所述负载(200)。

9.根据权利要求8所述的电源连接器(100)，其中所述紧固组件(105)包括：

可操作以被耦合至所述接纳部分(104)的紧固件(1052)；以及

壳体(1051)，所述壳体被耦合至所述紧固件(1052)并且可操作以在所述紧固件(1052)耦合至所述接纳部分(104)期间与所述紧固件(1052)一起移动，以将所述电缆(201)连接至所述负载(200)。

10.根据权利要求8所述的电源连接器(100)，还包括以下至少一个：

被布置在所述接纳部分(104)与所述紧固组件(105)之间的第一O形环(1071)；或者

被布置在所述壳体(1051)与所述绝缘芯(102)之间的第二O形环(1072)。

11.根据权利要求1所述的电源连接器(100)，还包括：

密封组件(106)，所述密封组件被耦合至所述绝缘芯(102)的与所述负载(200)相对的端部，并且适于供所述电缆(201)穿过。

12.根据权利要求11所述的电源连接器(100)，其中所述密封组件(106)包括：

被耦合至所述绝缘芯(102)的压盖(1061)；以及

被布置在所述压盖(1061)中的衬垫(1062)，所述衬垫(1062)适于通过所述压盖(1061)和所述绝缘芯的压缩(102)而变形，以提供密封。

13.一种电气设备，包括电源单元，所述电源单元适于为所述电气设备供电并且可操作以经由根据权利要求1-12中任一项所述的电源连接器(100)而被连接至电缆(201)。