CN114665302A - 扇形插合式连接器、适配连接器及连接器组件 - Google Patents

Abstract

本发明关于一种扇形插合式连接器、适配连接器及连接器组件，该连接器和适配连接器沿固定的扇形相对运动轨迹进行插拔，且该连接器包括片式的插孔接触件，该插孔接触件具有沿垂直插合方向弹性变形的能力，能够在插合过程中与适配的插片式接触件形成可靠的面接触。本发明连接器只需保证在特定运动轨迹下配合尺寸满足设计要求，就可以正确插合，无需进行目视校准，排除了暴力插拔对产品使用性能和寿命的影响。

Description

扇形插合式连接器、适配连接器及连接器组件

技术领域

本发明属于连接器技术领域，具体涉及一种扇形插合式连接器、适配连接器及连接器组件。

背景技术

现有前端对插的连接器大都采用直线路线进行插合，但直线插合的连接器在插合时需要有足够的插合空间，且需要在插合时进行对准。但当连接器的安装位置受限或连接器两连接器端的连接设备移动不易时，直线插合的连接器插合时操作困难，无法精确对准，造成接触件的斜插或暴力滥插，进而影响到产品的使用寿命和使用性能，无法满足使用需求。

发明内容

本发明为解决现有技术中的上述问题，设计了一种新型的扇形插拔电连接器组件，将传统圆针、圆孔的圆周接触改为片式针孔件的面接触，电源、信号插孔均在与插拔方向垂直的方向具有弹性变形能力，保证在沿扇形轨迹插合过程中插头和插座金属接触件的可靠接触，从而实现连接。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种扇形插合式连接器，该连接器与其适配连接器沿固定的扇形相对运动轨迹进行插拔，该连接器包括片式的插孔接触件，且插孔接触件具有沿垂直插合方向弹性变形的能力，能够在插合过程中与适配的插片式接触件形成可靠的面接触。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的扇形插合式连接器，其中所述的插孔接触件包括固定基部和夹持部，其中夹持部包括相对分布、形成供适配插片式接触件插入的夹持腔的接触片，接触片具有沿垂直插合方向弹性变形的能力，且形成夹持腔的两个接触片之间的最小间距小于适配的插片式接触件各部分的厚度，以保证插片式接触件与接触片之间的可靠接触。

前述的扇形插合式连接器，其中所述夹持部包括一组以上相对分布的接触片，多组接触片同时夹持适配的插片式接触件，以提高插孔接触件的夹持力并增加插孔接触件与适配的插片式接触件的接触面积，且在保证接触面积的同时，减小了单个接触片的宽度，增加了单个接触片的弹性变形能力。

前述的扇形插合式连接器，其中所述的接触片沿其长度方向依次具有与固定基部连接的固定段、向内弯折的变形段以及向外弯折的变形段，且两变形段之间形成用于与适配插片式接触件面接触的弹性接触部，以增加单个接触片的弹性形变能力，从而增加插孔接触件整体的弹性保持力，使接触件的接触更加可靠。

前述的扇形插合式连接器，其中所述的接触部容纳于绝缘壳体中，受绝缘壳保护，以避免暴力插拔时变形程度过大受损。

前述的扇形插合式连接器，其中所述的插孔接触件的接触区域呈倒钩状，该倒勾状尾部能够在适配的插片式接触件插入时沿垂直插合方向弹性变形，实现可靠面接触。

前述的扇形插合式连接器，还包括固定区域呈板状，接触区域呈倒勾状的插孔接触件，且倒勾状尾部能够在适配的插片式接触件插入时沿垂直插合方向弹性变形，实现可靠面接触，两种插孔接触件的不同组合方式可满足连接器的不同尺寸和使用需求。

前述的扇形插合式连接器，其中所述的倒勾状尾部倒扣在连接器绝缘体上的限位凹槽内部，且该接触区域尾部外端面与限位凹槽之间具有适配的插片式接触件在受到单侧挤压时变形释放的间隙，且该限位凹槽通过其两侧壁体与接触区域尾部两侧端面之间挡止配合实现对接触区域变形幅度的限定。

前述的扇形插合式连接器，该连接器通过导销和引导槽的配合实现与适配连接器插合时的一级引导，且引导槽的尺寸比导销稍大，以保证扇形插合的过程中不会发生干涉。

前述的扇形插合式连接器，该连接器上设有至少两个导销或引导槽，且该连接器和适配连接器上互相配合的导销和引导槽具有唯一性，以保证插合状态的唯一性，以实现盲插。

前述的扇形插合式连接器，该连接器的绝缘体在安装面一侧设有至少两个用于防呆的凹槽11，以防止倒装。

前述的扇形插合式连接器，该连接器还包括片式插片接触件，使得该连接器中同时布置片式插孔接触件和片式插片接触件，在满足使用需求的同时，实现小型化的尺寸需求。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种扇形插合式连接器组件，其包括上述的连接器和适配连接器，其中所述连接器和适配连接器分别固定在车身和电池包的安装面板上，且电池包能够随车身上的固定轴转动，从而带动适配连接器沿扇形轨迹移动实现与连接器的插合与分离，该连接器组件只需保证在特定运动轨迹下配合尺寸满足设计要求，就可以正确插合，无需进行目视校准，排除了暴力插拔对产品使用性能和寿命的影响。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：

插头连接器整体通过4个螺钉固定在共享两轮车车端，插座连接器整体通过4个螺钉固定在共享两轮车电池包上。插合时，插座连接器随着电池包绕一固定轴做扇形运动直至与插头连接器准确插合，该插合方式只需保证在特定运动轨迹下配合尺寸满足设计要求，就可以正确插合，无需进行目视校准，排除了暴力插拔对产品使用性能和寿命的影响。

附图说明

图1为本发明扇形插合式连接器组件的整体结构示意图；

图2为图1的分解图；

图3为本发明扇形插合式连接器组件的组成示意图；

图4为本发明扇形插合式连接器组件的剖视图；

图5为图4的I部分放大图；

图6为图4的II部分放大图；

图7为本发明扇形插合式连接器组件未插合状态的剖视图；

图8为本发明扇形插合式连接器组件插合状态的剖视图；

图9为本发明扇形插合式连接器组件的使用状态图；

图10为图9的部分放大图。

【主要元件符号说明】

1：插头

2：插座

3：插头绝缘体

4：绝缘后套

5：电源插片

6：信号插孔

7：插座绝缘体

8：电源插孔

9：信号插片

10：胶垫

11：凹槽

12：引导槽

13：导销

14：开口结构

15：限位凹槽

16：凸起结构

17：车身

18：电池包

19：固定轴

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的扇形插合式连接器组件其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

本发明连接器组件由连接器和适配连接器组成，在本发明实施例中，即为插头和插座。

请参阅图1-10，其为本发明扇形插合式连接器组件的各部分结构示意图，该扇形插合式连接器组件包括前端插合的插头1和插座2，且所述插头1和插头2能够沿扇形相对运动轨迹进行插拔。在本发明实施例中，所述插座2沿固定轴转动实现与插头1之间沿扇形轨迹的插拔。在连接器分离时，插座2沿固定轴逆时针转动，沿弧形的轨迹逐渐与插头1断开，当连接器插合时，插座2沿顺时针转动，沿弧形轨迹逐渐与插头1连接。

所述插头1包括插头绝缘体3和固定在该插头绝缘体3内的插头接触件。所述插座2包括插座绝缘体7和固定在该插座绝缘体7内的插座接触件。所述插头接触件和插座接触件为适配插合的插片和片式插孔，且该插片和片式插孔能够沿扇形相对运动轨迹插合且在插合过程中始终保持弹性接触。

在本发明实施例中，所述插头接触件和插座接触件均包括电源接触件和信号接触件，以实现电源信号和通讯信号的传输。在本发明实施例中，所述插头接触件包括2个电源插片5和6个信号插孔6，插座接触件包括两个片式电源插孔8和六个信号插片9，且所述电源插孔8和信号插孔6均具有沿垂直插合方向弹性变形的能力，从而防止两插合端沿扇形相对运动轨迹插合时，插孔和插片之间因存在垂直插合方向的力而顶死或损坏，并能够保持插合过程中插片和插孔的弹性接触，保证插头和插头接触件的可靠连接。

在本发明实施例中，所述插头1中的电源插片5和片式的信号插孔6均通过强装的方式装入插头绝缘体3内，且该插头1尾部还设有塑料后套4，该塑料后套4通过过盈配合固定在插头绝缘体3的尾端。所述插座2中的片式电源插孔8和信号插片9也通过强装的方式装入插座绝缘体内，且该插座绝缘体与插合面相对的非插合面上设有用于实现该插座与设备之间密封的胶垫10。

在本发明实施例中，所述插头接触件和插孔接触件均为金属接触件，且各个金属接触件均采用一块具有一定厚度的薄金属板进行冲裁、折弯等工艺制成，便于批量生产，一致性好；采用一体成型方式，并在其基部两侧设置有倒刺结构以及台阶，便于接触件的可靠固定。其中插孔结构的接触件的接触臂具有沿垂直插合方向弹性变形的能力，满足接触可靠性要求。

具体的，所述电源插片5和电源插孔8采用一体成型结构，通过倒刺强装进塑料绝缘体中，所述电源插片5为板状结构，且该板状结构前端设有引导斜面。所述电源插孔8为片式插孔结构，包括夹持部和固定基部81，其中固定基部与插座绝缘体强装配合，夹持部包括沿电源插片5宽度方向分布的至少一组弹性接触片82，且每组接触片均包括两个沿电源插片5厚度相对方向分布的两个弹性接触片82，两个相对分布的弹性接触片82之间形成的最小开口距离小于与其配合的板状电源插片5的最小厚度，以保证电源插片5与电源插孔8的可靠接触。在本发明实施例中，每组的两个接触片82前端均形成有用于与电源插片5弹性接触的上接触部83，且为提高上接触部83的弹性接触力，每组接触片均包括与固定基部81连接的固定段84、相对弯折的变形段85以及相背弯折的变形段86，所述上接触部83位于两变形段之间，由此使得，电源插孔8具有与插拔方向垂直的弹性变形能力，且相背弯折的变形段86的设置还能够为电源插片5提供插入导向。电源插片5未插入电源插孔8时，电源插孔8处于自然状态；由于电源插孔8具有与插拔方向垂直的弹性变形能力，板状电源插片5插入时会将上接触部83处接触片82撑开，使其发生形变；同时，接触片82给予板状电源插片5表面垂直的正压力，该正压力使接触片82紧贴电源插片5，保持电源插孔和电源插片的面接触，使电源连接得到保持。

所述的金属信号插片9、信号插孔6，均采用一体成型结构，通过倒刺强装进塑料绝缘体中。所述的信号插孔6的接触区域呈一倒钩状，尾部倒扣在插头绝缘体3的限位凹槽15内部，且倒钩端面与限位凹槽15的端面存在微小间隙c，该间隙c容许信号插孔受到单侧挤压的变形释放。本发明通过将接触区域的倒勾状尾部倒扣在限位凹槽15内，使得该接触区域在弹性变形时受限位凹槽15两侧壁体的限位，变形时倒勾状尾部的移动距离无法超出倒勾端面与限位凹槽端面之间的间隙c,以实现对倒勾状接触区域变形幅度的限制，防止倒勾状接触区域因大幅度的来回变形而使得其与信号插孔固定区域连接的位置受损，影响其使用寿命。由于信号插孔6具有与插合方向垂直的单侧弹性变形能力，当信号插片9插入信号插孔6时，信号插片9将塑料插座绝缘体对其的力传递给信号插孔6，信号插孔6接触区的倒钩会受到单侧挤压力，使其发生形变，倒钩部分向限位凹槽15内部偏移，不会出现受到信号插片9固定面与限位凹槽15端面的相互挤压而产生大变形、损坏的现象；同时，信号插孔6受单侧弹力作用，使其紧贴在信号插片9表面上，保证信号可靠连接。较佳的，所述信号插孔的接触区域包括两个或两个以上沿宽度方向分布的倒勾状的弹性接触结构，上述倒勾状的弹性接触结构均与适配的信号插片弹性接触，增加接触面积和接触可靠性。且将接触区域分成多个倒勾状弹性接触结构后，可有效减小单个弹性接触结构的宽度，从而增强单个弹性接触结构的弹性。

在本发明实施例中，所述塑料后套4采用模具一体成型，且该塑料后套4前端设有用于与插头绝缘体3尾端凸起结构16过盈配合的开口结构14，保证安装牢固。且该塑料后套4与插头绝缘体3配合后形成的空腔内部，可以灌入相应胶，有效提高连接器的密封性能；另外，灌胶后可以增大插头接触件与插头绝缘体之间的保持力，避免由于插头、插座多次插合造成接触件脱出的风险，从而提高产品的使用性能。

所述插头连接器的胶垫10采用一块具有一定厚度的橡胶材料进行冲压等工艺制成，通过过盈配合安装在插座绝缘体7尾部的凸起壁面上，在安装插座连接器时，该胶垫10在插座绝缘体7的安装面以及安装面板的相互挤压下产生变形，通过设计选取合适的压缩量来实现安装端的密封效果。

所述插头绝缘体3和插座绝缘体7前端均设有沿接触件平行方向的插入口，其中插头绝缘体3前端的插入口为插头插入口20，插座绝缘体7前端的插入口为插座插入口21，所述插头插入口20和插座插入口21均设置有倒角结构22，用以引导板状插片、插孔的顺利插入。

所述插头绝缘体3和插座绝缘体7均采用模具一体成型，效率和精度高，便于批量生产；插头绝缘体3和插座绝缘体7的安装面一侧均有一对对称的凹槽11用于防呆，该防呆结构保证绝缘体安装在配合面板的唯一性，防止反装。另外，所述插片和插孔两侧均设有强装凸起23和阶梯面24，所述插头绝缘体3和插座绝缘体7内部设置有相应的台阶，用以强装插片、插孔时与所述阶梯面24配合限位。

所述插头绝缘体3的插合面上设有用于与插座绝缘体插合面上的引导槽12配合实现插头插座插合时引导的导销13，该导销13与引导槽12的配合可以作为连接器的第一级引导，先于金属接触件之间的插合，防止接触件由于插合不当而造成损坏，影响其使用寿命。

较佳的，所述导销13和引导槽12均有两个，且均具有一个大尺寸的和一个小尺寸的，由于引导槽尺寸不同，大导销无法插入较小的引导槽，保证导销与引导槽配合引导连接器顺利插入的同时，也可以避免插头和插座180°错插，保证插合状态的唯一性；另外相配合的一对导销与引导槽，引导槽的长度L稍大于导销的长度，用以保证连接器在沿扇形轨迹插合的过程中，不会发生干涉。

为满足插头插座的扇形插合，所述引导槽12的宽度W也略大于导销13的宽度，二者保持间隙配合，从而保证在插合过程中不会发生干涉，如图4-6所示，导销13两侧与引导槽12之间分别存在间隙a和间隙b。较佳的，所述引导槽12和导销13前端均设有用于导向的倒角结构。

在本发明实施例中，所述插头1和插座2通过螺钉分别固定在车身17和电池包18的安装面板上，且车身17上有一固定轴19，电池包18沿着该固定轴19作顺时针运动，直至其上的插座2与车身上的插头1插合到位。本发明连接器插合时，插座绕其一侧的固定轴转动，具有确定的扇形运动轨迹，使得插头插座只需保证配合尺寸满足设计要求，就可以正确插合，很大程度上减少了由于手工暴力插拔从而造成绝缘体导销磨损、接触件大变形的风险，有效提高了产品的使用寿命。

本发明连接器插合过程中，插头导销与插座引导槽先配合接触，引导连接器整体插入，保证插合过程的顺利进行。电源插片5未插入电源插孔8时，电源插孔8处于自然状态；电源插孔8向左移动，首先碰到电源插孔由相背弯折的变形段86形成的引导部，此时电源插片5被引导到上接触部83。由于电源插孔8形成的上接触部83的开口小于电源插片5的最小厚度，因此上接触部83被撑开，在变形弹力的作用下，紧贴于电源插片的两侧表面上，保证连接可靠；撑开的上接触部83容纳于插座连接器的塑料壳体中，受其限制保护，可以避免暴力对插时扭曲变形。

插座信号插片9未插入插头信号插孔6中时，信号插孔6的倒钩部分倒扣在绝缘体限位凹槽内部；随着插座向左移动，信号插片9与信号插孔6开始接触，信号插孔由于受到信号插片的单侧挤压产生小幅度的变形，该变形量正好释放在间隙c中，从而保证信号插孔不会由于信号插片固定面与限位凹槽端面的相互挤压而产生较大形变，进而影响其使用寿命；信号插孔受到弹性变形的作用，使其紧贴在信号插片表面上，保证可靠连接。

在本发明其他实施例中，所述插头接触件和插座接触件可以仅为电源接触件和信号接触件中的一种。且插头接触件和插座接触件中，其中任一个都可为片式插孔结构，另一个为插片结构，且当某一接触件为片式插孔结构时，其可为电源插孔8所示的片式插孔结构，也可为信号插孔6所示的片式插孔结构。

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，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，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，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，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 (15)

1.一种扇形插合式连接器，其特征在于：该连接器与其适配连接器沿固定的扇形相对运动轨迹进行插拔，该连接器包括片式的插孔接触件，且插孔接触件具有沿垂直插合方向弹性变形的能力，能够在插合过程中与适配的插片式接触件形成可靠的面接触。

2.根据权利要求1所述的扇形插合式连接器，其特征在于，其中所述的插孔接触件包括固定基部和夹持部，其中夹持部包括相对分布、形成供适配插片式接触件插入的夹持腔的接触片，接触片具有沿垂直插合方向弹性变形的能力，且形成夹持腔的两个接触片之间的最小间距小于适配的插片式接触件插入夹持腔的厚度。

3.根据权利要求2所述的扇形插合式连接器，其特征在于，其中所述夹持部包括一组以上相对分布的接触片，多组接触片同时夹持适配的插片式接触件，以提高插孔接触件的夹持力并增加插孔接触件与适配的插片式接触件的接触面积。

4.根据权利要求2或3所述的扇形插合式连接器，其特征在于，其中所述的接触片沿其长度方向依次具有与固定基部连接的固定段、向内弯折的变形段以及向外弯折的变形段，且两变形段之间形成用于与适配插片式接触件面接触的弹性接触部，以增加单个接触片的弹性形变能力。

5.根据权利要求4所述的扇形插合式连接器，其特征在于，其中所述的接触部容纳于绝缘壳体中，受绝缘壳保护，以避免暴力插拔时变形程度过大受损。

6.根据权利要求1所述的扇形插合式连接器，其特征在于，其中所述的插孔接触件的接触区域呈倒钩状，该倒勾状尾部能够在适配的插片式接触件插入时沿垂直插合方向弹性变形，实现可靠面接触。

7.根据权利要求4所述的扇形插合式连接器，其特征在于，还包括固定区域呈板状，接触区域呈倒勾状的插孔接触件，且倒勾状尾部能够在适配的插片式接触件插入时沿垂直插合方向弹性变形，实现可靠面接触。

8.根据权利要求6或7所述的扇形插合式连接器，其特征在于，其中所述的倒勾状尾部倒扣在连接器绝缘体上的限位凹槽内部，且该接触区域尾部外端面与限位凹槽之间具有适配的插片式接触件在受到单侧挤压时变形释放的间隙。

9.根据权利要求1-3、5-8任一权利要求所述的扇形插合式连接器，其特征在于，该连接器通过导销和引导槽的配合实现与适配连接器插合时的一级引导，且引导槽的尺寸比导销稍大，以保证扇形插合的过程中不会发生干涉。

10.根据权利要求9所述的扇形插合式连接器，其特征在于，该连接器上设有至少两个导销或引导槽，且该连接器和适配连接器上互相配合的导销和引导槽具有唯一性，以保证插合状态的唯一性。

11.根据权利要求10所述的扇形插合式连接器，其特征在于，该连接器的绝缘体在安装面一侧设有至少两个用于防呆的凹槽。

12.根据权利要求2或6或7所述的扇形插合式连接器，其特征在于，该连接器还包括片式插片接触件。

13.一种扇形插合式适配连接器，其特征在于：该适配连接器能够与权利要求1-12任一所述的连接器沿固定的扇形相对运动轨迹进行插拔。

14.根据权利要求13所述的扇形插合式适配连接器，其特征在于：该适配连接器的绝缘体在安装面一侧设有至少两个用于防呆的凹槽。

15.一种扇形插合式连接器组件，其包括权利要求1-12任一所述的连接器和权利要求13-14任一所述的适配连接器，其中所述连接器和适配连接器分别固定在车身和电池包的安装面板上，且电池包能够随车身上的固定轴转动，从而带动适配连接器沿扇形轨迹移动实现与连接器的插合与分离。

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