CN113131253B - 一种分体式插孔 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分体式插孔包括片簧、变径束件和顶盖，片簧包括环状部以及与环状部垂直连接的多片弹片，弹片端部设有外凸的卡块，弹片设有内凹缺口，多个缺口构成环形的容置槽，容置槽靠近卡块，变径束件紧密套设于容置槽内，顶盖为中空结构，顶盖一端内壁设有固定腔，顶盖盖设于片簧上，卡块卡入固定腔内固定，顶盖另一端内壁卡入容置槽内，且变径束件和顶盖内置之间留有间隙。本发明提供的一种分体式插孔，通过变径束件自身的恢复力叠加到弹片上，延长其高稳定电连接的使用时长，显著提升使用寿命。

Description

一种分体式插孔

技术领域

本发明涉及充电连接器技术领域，尤其涉及一种分体式插孔。

背景技术

目前市面上常见的电动汽车大电流连接器普遍使用圆形一体式插孔，即插针接触区与线缆连接区(与充电插座导电部相连一端)在同一零件上实现，插针接触区普遍使用环形冲压簧片嵌于机加工孔套的结构。

由于电动汽车所使用的大电流连接器需具备大电流负载以及高插拔寿命的性能，而任何材料的导电率、屈服强度、硬度(决定耐磨损能力)并不会同时满足全部要求，且各种材料数据也都存在上限。故长时间使用后，会出现如下问题：由于接触件(簧片)的磨损、塑性变形会导致有效的导电截面积降低；结合接触电阻R(Ω)的主要因素有：a.导体有效的导电距离L(m)、b.导体的电阻率ρ(Ω·mm²/m)、c.导体有效的导电截面积A(mm²)。

对应原理表达式为：

因此在其他参数不变的情况下，有效导电截面积A变小，对应其接触电阻R相对较大。在导通大电流时，会产生较大的内能，即导致充电发热造成的跳枪停充甚至相关器件或整车烧毁，故单纯的切换插孔与插针的接触结构或调整插孔材质，难以满足用户对充电座长时间使用的可靠性，以及安全性的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分体式插孔，延长高稳定电连接的使用时长。

本发明公开的一种分体式插孔所采用的技术方案是:

一种分体式插孔包括片簧、变径束件和顶盖，所述片簧包括环状部以及与环状部垂直连接的多片弹片，所述弹片端部设有外凸的卡块，所述弹片设有内凹缺口，多个所述缺口构成环形的容置槽，所述容置槽靠近卡块；所述变径束件紧密套设于容置槽内；所述顶盖为中空结构，所述顶盖一端内壁设有固定腔，所述顶盖盖设于片簧上，所述卡块卡入固定腔内固定，所述顶盖另一端内壁卡入容置槽内，且所述变径束件和顶盖内置之间留有间隙。

作为优选方案，还包括连接件、锁紧件和紧固件，所述连接件开设有通孔，所述连接件设有通孔一侧贴附于环状部远离顶盖一端；所述锁紧件贴附于连接件远离片簧一侧；所述紧固件依次穿过环状部、通孔与锁紧件配合固定。

作为优选方案，所述变径束件为扁型弹簧，所述扁型弹簧的圈数范围为2至5圈。

作为优选方案，所述变径束件为发条弹簧，所述发条弹簧的圈数范围为2至4层圈。

作为优选方案，所述连接件还包括焊线板，所述焊线板远离片簧。

作为优选方案，所述连接件还包括压线翅片，所述压线翅片远离片簧。

作为优选方案，所述环状部孔径小于连接件通孔孔径，所述锁紧件为三层环形台结构，所述锁紧件的第一层和第二层分别镶入环状部和通孔内，所述锁紧件的第三层端面顶触连接件。

作为优选方案，所述锁紧件为中空结构，且所述锁紧件内壁设有内螺纹，所述紧固件为螺钉，所述螺钉的螺纹部旋入内螺纹固定，所述螺钉的螺帽部和锁紧件的第三层端面夹持环状部和连接件锁紧。

作为优选方案，所述螺钉的螺帽部上开设有限位槽，还包括防水胶圈，所述防水胶圈置于螺钉的螺帽部和环状部之间，且所述防水胶圈一端嵌入限位槽内。

作为优选方案，所述环状部外壁开设有密封槽。

本发明公开的一种分体式插孔的有益效果是：片簧包括环状部以及与环状部垂直连接的多片弹片。弹片端部设有外凸的卡块，弹片设有内凹缺口，多个缺口构成环形的容置槽，容置槽靠近卡块。变径束件紧密套设于容置槽内。顶盖为中空结构，顶盖一端内壁设有固定腔，顶盖盖设于片簧上，卡块卡入固定腔内固定，顶盖另一端内壁卡入容置槽内，且变径束件和顶盖内置之间留有间隙。外部插针插入片簧内时，插针挤压弹片变形，此时片簧端部内径增大，容置槽外径也随之增大，变径束件受力扩张；拔出插针后弹片自动趋于恢复原状，与此同时变径束件自身的恢复能力驱使自身收缩，并挤容置槽收缩外径。换句话说，通过变径束件自身的恢复力叠加到弹片上，延长其高稳定电连接的使用时长，显著提升使用寿命。

附图说明

图1是本发明实施例一一种分体式插孔的结构示意图。

图2是本发明实施例一一种分体式插孔的分解图。

图3是本发明实施例一一种分体式插孔的截面图。

图4是本发明实施例一一种分体式插孔片簧的结构示意图。

图5是本发明实施例一一种分体式插孔变径束件的结构示意图。

图6是本发明实施例一一种分体式插孔顶盖的结构示意图。

图7是本发明实施例一一种分体式插孔顶盖的截面图。

图8是本发明实施例一一种分体式插孔连接件的结构示意图。

图9是本发明实施例一一种分体式插孔锁紧件的结构示意图。

图10是本发明实施例一一种分体式插孔紧固件的结构示意图。

图11是本发明实施例一一种分体式插孔紧固件的截面图。

图12是本发明实施例二一种分体式插孔的截面图。

图13是本发明实施例二一种分体式插孔变径束件的结构示意图。

图14是本发明实施例三一种分体式插孔的结构示意图。

图15是本发明实施例三一种分体式插孔连接件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和说明书附图对本发明做进一步阐述和说明:

实施例一：

请参考图1-3，一种分体式插孔包括片簧10、变径束件20a、顶盖30、连接件40a、锁紧件51和紧固件52。

请参考图4，片簧10包括环状部11以及与环状部11垂直连接的多片弹片12，本实施例弹片12的最佳片数范围为2至12片。弹片12端部设有外凸的卡块121，弹片12设有内凹缺口122，多个缺口122构成环形的容置槽123，容置槽123靠近卡块121。

变径束件20a紧密套设于容置槽123内。

请参考图6和图7，顶盖30为中空结构。顶盖30一端内壁设有固定腔31，且侧壁开设有多条缝隙32。顶盖30盖设于片簧10上的过程中，弹片12向中间聚拢，顶盖30由于开设有缝隙32的缘故可以进行微扩张；直至卡块121卡入固定腔31内固定，弹片12和顶盖30侧壁恢复至原状态；此时顶盖30另一端内壁卡入容置槽123内，且变径束件20a和顶盖30内置之间留有间隙。同时，本实施例中的顶盖30采用耐高温工程塑料，将片簧10流通的大电流隔绝，起到防手触意外触电现象的发生。

外部插针插入片簧10内时，插针挤压弹片12变形，此时片簧10端部内径增大，容置槽123外径也随之增大，变径束件20a受力扩张；拔出插针后弹片12自动趋于恢复原状，与此同时变径束件20a自身的恢复能力驱使自身收缩，并挤容置槽123收缩外径。换句话说，通过变径束件20a自身的恢复力叠加到弹片12上，延长其高稳定电连接的使用时长，即延长高接触面积的使用时长，对应降低接触电阻，防止受热应力松弛，提高使用寿命。

请参考图5，本实施例变径束件20a采用扁型弹簧，利用扁型弹簧解旋将内径扩大，以及利用自身恢复力将内径收缩实现变径。同时，扁型结构可以缩小容置空间的大小。本实施例中扁型弹簧的圈数范围为2至5圈，该范围内的解旋力和恢复力两方面均呈现较佳的状态。

本实施例中片簧10和变径束件20a为高导电材料，优选为高铍铜，该种材质所制成部件既保证了高导电率的需求，又具备良好插拔性。

请参考图8，连接件40a一端开设有通孔41，另一端弯折延伸出焊线板42，焊线板42置于远离片簧10的方向上，用于与充电插座导电部相连，具体的通过超声波焊使二者电连接，以满足大电流导通的需求。连接件40a设有通孔41一侧贴附于片簧10环状部11远离顶盖30一端。环状部11的环孔轴线与通孔41轴线重合。

锁紧件51贴附于连接件40a远离片簧10一侧。

紧固件52穿过顶盖30进入片簧10内，再依次穿过通孔41、环状部11的环孔与锁紧件51配合固定。

通过锁紧件51和紧固件52的配合连接夹持片簧10和连接件40a，实现片簧10和连接件40a一端的电导通，连接件40a另一端与充电插座导电部相连，即可实现完整的点通路。当片簧10的弹片12和变径束件20a均损伤失效时，只需要将紧固件52沿片簧10中部拆解取下，再对应替换片簧10和变径束件20a组即可完成充电插座的维修，操作便捷，同时又可以降低维修成本。

较佳的，弹片12靠近环状部11一侧外壁开设有内凹的圆弧凹口124，凹口124的设计可以使外部插针插入到片簧10内时，可以使弹片12整体进行偏转形变，相对于弹片12端部偏转形变，该种结构在插拔过程中更加顺畅。

请参考图3和图9，较佳的，环状部11孔径小于连接件40a通孔41孔径，锁紧件51为三层环形台结构，锁紧件51的第一层和第二层分别镶入环状部11和通孔41内，锁紧件51的第三层端面顶触连接件40a。利用锁紧件51外部结构的嵌入定位，使分体结构共轴固定后避免片簧10或者连接件40a晃动偏移，保证充分的接触，以稳定大电流传输状态。

请参考图9-11，本实施例锁紧件51为中空结构，且锁紧件51内壁设有内螺纹，紧固件52为螺钉，螺钉的螺纹部旋入内螺纹固定，螺钉的螺帽部和锁紧件51的第三层端面夹持环状部11和连接件40a锁紧。使片簧10环状部11和连接件40a紧密接触，以保证大电流流通的有效截面积处于最大值，降低接触电阻，既保证了高稳定电连接状态，又降低了接触电阻将电能转化为内能发热的风险。

请参考图10和图11，较佳的，螺钉的螺帽部上开设有限位槽521，还包括防水胶圈522，防水胶圈522置于螺钉的螺帽部和环状部11之间，且防水胶圈522一端嵌入限位槽521内。可以避免外部水渍沿紧固件52和锁紧件51之间的间隙进入充电插座内部，限位槽521的设计可以避免防水胶圈522错位，同时还可以增加防水结构的复杂度，使外部的水无法轻易进入。

本实施例的插孔在实际应用中需要放置于充电插座的空套内固定，片簧10的环状部11外壁开设有密封槽111，再结合密封胶环，可以阻挡沿相邻两片弹片12之间间隙渗入的水进入到孔套与充电插座的电连接处，避免进水短路影响正常实用。

实施例二：

请参考图12-13，本实施例在实施例一的基础上将变径束件20a替换成发条弹簧20b，其自身功能即为变径产生驱动力，可以完美应用于容置槽123内。本实施例发条弹簧20b的最佳圈数范围为2至4层圈。

实施例三：

请参考图14和图15，本实施例在实施例一的基础上将连接件40b另一端设计成压线翅片43，压线翅片43置于远离片簧10一侧，弯折压线翅片43将充电插座的电缆线固定连接。以拓展连接件40b的应用场景，提升市场竞争能力。

实施例四：

本实施例在实施例一的基础上将螺纹连接结构替换成卡扣结构，丰富锁紧固定结构，便于用户在不同场景下的应用。

实施例五：

本实施例在实施例二的基础上将采用发条弹簧的变径束件20b替换为C形卡件或者冲压包圆的钣金件，可以对片簧10起到一定的束缚效果，同时可以降低生产成本，进而提升市场竞争能力。

实施例六：

本实施例在实施例一的基础上将可拆卸结构替换成固定连接结构，即片簧10远离顶盖30一端与充电插座的孔套内底通过焊接的方式固定连接。用户可根据自身需求对焊接形式进行置换，本实施例优选为超声波焊。

本发明提供一种分体式插孔，片簧包括环状部以及与环状部垂直连接的多片弹片。弹片端部设有外凸的卡块，弹片设有内凹缺口，多个缺口构成环形的容置槽，容置槽靠近卡块。变径束件紧密套设于容置槽内。顶盖为中空结构，顶盖一端内壁设有固定腔，顶盖盖设于片簧上，卡块卡入固定腔内固定，顶盖另一端内壁卡入容置槽内，且变径束件和顶盖内置之间留有间隙。外部插针插入片簧内时，插针挤压弹片变形，此时片簧端部内径增大，容置槽外径也随之增大，变径束件受力扩张；拔出插针后弹片自动趋于恢复原状，与此同时变径束件自身的恢复能力驱使自身收缩，并挤容置槽收缩外径。换句话说，通过变径束件自身的恢复力叠加到弹片上，延长其高稳定电连接的使用时长，显著提升使用寿命。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (8)

1.一种分体式插孔，其特征在于，包括片簧，所述片簧包括环状部以及与环状部垂直连接的多片弹片，所述弹片端部设有外凸的卡块，所述弹片设有缺口，多个所述缺口构成环形的容置槽，所述容置槽靠近卡块；

变径束件，所述变径束件紧密套设于容置槽内；

顶盖，所述顶盖为中空结构，所述顶盖一端内壁设有固定腔，所述顶盖盖设于片簧上，所述卡块卡入固定腔内固定，所述顶盖另一端内壁卡入容置槽内，且所述变径束件和顶盖内置之间留有间隙；

连接件，所述连接件开设有通孔，所述连接件设有通孔一侧贴附于环状部远离顶盖一端，所述环状部孔径小于连接件通孔孔径；

锁紧件，所述锁紧件置于连接件远离片簧一侧，且所述锁紧件为三层环形台结构，所述锁紧件的第一层和第二层分别镶入环状部和通孔内，所述锁紧件的第三层端面顶触连接件；

紧固件，所述紧固件依次穿过环状部、通孔与锁紧件配合固定。

2.如权利要求1所述的一种分体式插孔，其特征在于，所述变径束件为扁型弹簧，所述扁型弹簧的圈数范围为2至5圈。

3.如权利要求1所述的一种分体式插孔，其特征在于，所述变径束件为发条弹簧，所述发条弹簧的圈数范围为2至4层圈。

4.如权利要求1所述的一种分体式插孔，其特征在于，所述连接件还包括焊线板，所述焊线板远离片簧。

5.如权利要求1所述的一种分体式插孔，其特征在于，所述连接件还包括压线翅片，所述压线翅片远离片簧。

6.如权利要求1-5任一项所述的一种分体式插孔，其特征在于，所述锁紧件为中空结构，且所述锁紧件内壁设有内螺纹，所述紧固件为螺钉，所述螺钉的螺纹部旋入内螺纹固定，所述螺钉的螺帽部和锁紧件的第三层端面夹持环状部和连接件锁紧。

7.如权利要求6所述的一种分体式插孔，其特征在于，所述螺钉的螺部上开设有限位槽，还包括防水胶圈，所述防水胶圈置于螺钉的螺帽部和环状部之间，且所述防水胶圈一端嵌入限位槽内。

8.如权利要求7所述的一种分体式插孔，其特征在于，所述环状部外壁开设有密封槽。

Images