CN115548777A - 一种浮动式电气连接器及电气车钩 - Google Patents

Abstract

本发明涉及连接器技术领域，具体涉及一种浮动式电气连接器，包括动触头、静触头以及与各动触头和静触头相连接的第一接线端。浮动式电气连接器还包括绝缘体和外壳体，动触头和静触头固定设置于绝缘体中，绝缘体间隙配合安装于外壳体中，绝缘体和外壳体间沿绝缘体的周向设置有圈簧。另外，前触头的第一导向段与第一腔体间隙配合，二者间具有沿径向运动的间隙。本发明所提供的一种浮动式电气连接器，在绝缘体和外壳体间沿绝缘体的周向设置圈簧，前触头的第一导向段与第一腔体间具有沿径向运动的间隙，可以使电气连接器抵消车辆行驶过程中所带来的沿连接器径向所产生的振动，避免了径向振动对连接器造成的损坏。

Description

一种浮动式电气连接器及电气车钩

技术领域

本发明涉及连接器技术领域，具体涉及一种浮动式电气连接器及电气车钩。

背景技术

当前，电气车钩已经被广泛应用于轨道交通领域，负责车辆之间的信号控制和电流导通。电气车钩除了要满足一般的连接性能要求外，特别重要的一点是要求在使用过程中始终具有良好的接触性能以保证工作的可靠性。

图1所示为现有技术中在电气车钩所使用的电气连接器，包括静触头、动触头以及起到绝缘作用的外壳，其中静触头和动触头与外壳通过过盈配合或螺纹的方式固定安装于外壳内。在连接器使用时，将两个连接器对接安装在一起，即可通过相互接触的动触头和静触头实现信号的传输。但是，由于此类连接器的动触头中的前触头为开瓣式结构，电信号的传输是通过前触头开瓣处与触头套之间的挤压接触来实现，因此前触头和触头套间无径向的移动空间，造成连接器无法抵消机车运行时产生的径向振动，长期运行会导致动静触头间磨损虚连的情况出现，造成使用寿命降低。

发明内容

针对现有技术所存在的上述缺陷，本发明提出了一种浮动式电气连接器，与现有技术相比可以抵消车辆行驶过程中对连接器所产生的径向振动，避免了对连接器中动静触头造成损坏。

本发明的技术方案如下：

一种浮动式电气连接器，包括动触头、静触头以及与各动触头和静触头相连接的第一接线端。浮动式电气连接器还包括绝缘体和外壳体，动触头和静触头固定设置于绝缘体中；绝缘体间隙配合安装于外壳体中，绝缘体和外壳体间沿绝缘体的周向设置有圈簧。

进一步地，动触头包括中空管状的触头套，前触头套设于触头套的轴向一端，触头套另一端固定连接有尾触头，前触头的一端伸出触头套并在触头套中做往复运动；前触头位于触头套内的一端通过软导线与尾触头连接，前触头和尾触头间设置有预压缩的弹簧。

进一步地，触头套包括第一腔体和第二腔体，第一腔体的内径小于第二腔体的内径；前触头包括第一导向段、第二导向段和第二接线端，第一导向段与第一腔体间隙配合，第二导向段位于第二腔体内，第二导向段的外径大于第一腔体内径小于第二腔体内径。

进一步地，尾触头包括触头套连接端，在触头套连接端的两端分别设有第三接线端和第四接线端，尾触头通过触头套连接端与触头套一端固定连接，第三接线端位于第二腔体内，第四接线端与第一接线端相连接；第二接线端与第三接线端通过软导线相连。

进一步地，前触头和尾触头上设置有防止前触头沿轴向转动的限位结构。

进一步地，限位结构为，第二导向段和第二接线端相接处设置的第一安装座，第一安装座和第三接线端做割圆处理，第一安装座和第三接线端的轴向端面为弓形；弹簧的两端做折边处理，弹簧套设于经过割圆处理的端面呈现弓形的第一安装座和第三接线端。

进一步地，绝缘体的外部固定设有内壳体，内壳体和外壳体间隙配合，圈簧设置于内壳体和外壳体间。

进一步地，外壳体靠近动触头和静触头伸出绝缘体的一侧设置有保护套，外壳体远离动触头和静触头伸出绝缘体的一侧设置有尾附。

进一步地，尾附与外壳体间设置有密封垫，尾附通过压板固定于外壳体上。

本发明还提供了一种电气车钩，该电气车钩包括前述任一实施例所述的浮动式电气连接器。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、本发明所提供的一种浮动式电气连接器，在绝缘体和外壳体间沿绝缘体的周向设置圈簧，可以使电气连接器抵消车辆行驶过程中所带来的沿连接器径向所产生的振动，避免了径向振动对连接器造成的损坏；

2、本发明所提供的一种浮动式电气连接器，前触头的第一导向段与第一腔体间隙配合，第二导向段位于第二腔体内，第二导向段的外径大于第一腔体内径小于第二腔体内径。通过此种设置，可以使前触头的第一导向段与第一腔体间具有一定间隙，进一步抵消车辆行驶过程中所带来的径向振动，进一步避免沿连接器径向的振动对连接器造成的损坏。

附图说明

图1为现有技术中电气连接器的结构示意图；

图2为本发明浮动式电气连接器结构示意图；

图3为本发明动触头结构示意图；

图4为本发明触头套结构示意图；

图5为本发明前触头示意图；

图6为本发明尾触头结构示意图；

图7为本发明浮动式电气连接器端面结构示意图，即图2的右视图。

其中：1、动触头；101、触头套；101a第一腔体；101b、第二腔体；102、前触头；102a、第一导向段；102b、第二导向段；102c、第二接线端；102d、第一安装座；103、尾触头；103a、触头套连接端；103b、第三接线端；103c、第四接线端；104、软导线；105、弹簧；106、O型圈；107、固定销；2、静触头；3、第一接线端；4、绝缘体；5、内壳体；6、外壳体；7、圈簧；8、保护套；9、尾附；10、密封垫；11、压板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案进行具体描述。在本申请的描述中，需要理解的是，除非另有明确说明，术语“安装”、“安放”、“设置”、“连接”、“固定”等术语应当做广义理解，可以根据其所处的具体技术方案被理解为固定连接或可拆卸连接等，本领域的普通技术人员可根据技术方案中所涉及的具体情况理解上述术语的具体含义。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系。

图1所示为现有技术中在电气车钩中所使用的电气连接器，其静触头和动触头与外壳一体成型地固定安装于外壳内。在连接器使用时，将两个连接器对接安装在一起，即可实现信号的传输。但是，由于此类连接器的静触头和动触头与外壳一起成型，因此动触头和静触头与外壳间不存在沿动静触头径向的移动间隙，会造成连接器无法抵消机车运行时产生的沿连接器径向的振动，长期运行会导致动静触头间出现磨损虚连的情况，造成使用寿命降低。针对现有技术所存在的不足，本发明提出了一种浮动式电气连接器。

实施例1：

图2所示为一种浮动式电气连接器包括动触头1、静触头2以及与各动触头和静触头相连接的第一接线端3。其中，动触头1和静触头2固定设置于绝缘体4中，在将动静触头设置于绝缘体4中时，可以采用在绝缘体4中设置安装孔，将动触头和静触头以过盈配合的方式安装于孔中，再采用卡爪与安装孔固定，这样在两个连接器相连时，可以防止动触头和静触头沿轴向移动，保证电气连接的可靠性。或将动静触头与绝缘体4采用注塑成型的方式进行安装。动触头1和静触头2除负责电连接的两端外，均处于绝缘体4中，起到与其他部件绝缘隔离的目的。

将绝缘体4和动静触头固定安装后，再将绝缘体4间隙配合安装于外壳体6中，并在绝缘体4和外壳体6间沿绝缘体4的周向设置圈簧7。由于绝缘体4和外壳体6间存在间隙，并在间隙中设置圈簧7，这样两个连接器相连接后，可以抵消车辆运行过程中所产生的沿连接器径向方向的振动，减轻由于相互连接的连接器由于径向振动所产生的触头磨损，避免连接器损坏，提高连接器的使用寿命。

实施例2：

图3所示，在上述技术方案中，动触头1包括中空管状的触头套101，前触头102安装在触头套101的轴向一端位于管状触头套101的管腔内，并在触头套101中做往复运动。前触头102的一端始终伸出触头套101，负责和与之连接的另一个电气连接器的静触头相接。触头套101的另一端与尾触头103固定连接后再与第一接线端3相连，由第一接线圈3负责与信号线等线路相连。前触头102位于触头套101内的一端通过软导线104与尾触头103连接，通过软导线104负责前触头102和尾触头103间的电气连接。在前触头102和尾触头103间设置压缩状态的弹簧105，这样在两个电气连接器相互连接后，位于两个连接器中的动触头和静触头相接触，由弹簧105提供动触头和静触头间的触头压力，使电气信号的传输更加稳定。而在两个电气连接器分离后，由弹簧105提供回复力，使动触头中的前触头102回复至初始位置。

在本技术方案中，如图4至图6所示，触头套101包括管状的第一腔体101a和第二腔体101b，在触头套的外部套设有起到密封作用的O型圈106，其中第一腔体101a的内径小于第二腔体101b的内径，同时前触头102包括第一导向段102a、第二导向段102b和第二接线端102c，第一导向段102a与第一腔体101a间隙配合，第二导向段102b位于第二腔体101b内，且第二导向段102b的外径大于第一腔体101a内径小于第二腔体101b内径。通过此种设置，实际上在第一腔体101a和第二腔体101b相接处，以及第一导向段102a和第二导向段102b相接的相接处，形成了可以使前触头102在触头套101中做往复运动时不至于由触头套101中脱落的限位结构，提高了电气连接器工作的可靠性。

在上述技术方案中，由于第一导向段102a与第一腔体101a间隙配合，即第一导向段102a与第一腔体101a间具有沿径向的间隙，因此二者间存在沿第一导向段102a径向相对运动的空间。当连接器使用时，如遇到车辆振动引起相连接的两个电气连接器间存在沿径向振动，可以依靠第一导向段102a与第一腔体101a间存在的间隙进行抵消，有效降低由于车辆振动对前触头102所带来的损坏，避免现有技术中电气连接器的前触头102与触头套101间磨损虚连的情况出现，延长连接器的使用寿命。

现有技术中，前触头为开瓣结构，电气信号的传输是通过前触头与触头套的直接接触实现。在本发明的技术方案中，由于前触头102与触头套101间存在径向间隙，因此电气信号的传输采用了连接于第二接线端102c与尾触头103间的软导线104实现。此处，尾触头103包括触头套连接端103a，在触头套连接端103a的两端分别设有与软导线104连接的位于第二腔体101b内的第三接线端103b和与第一接线端3连接的第四接线端103c，尾触头103通过触头套连接端103a与触头套101的一端固定连接，例如触头套连接端103a插入触头套101的第二腔体101b中，然后采用固定销107将触头套101与触头套连接端103a紧固连接防止脱落。

实施例3：

弹簧105可以套接在第二接线端102c和第三接线端103b上，以此实现提供前触头102往复运动的回复力以及相连接的动静触头间的压力。但是该技术方案在使用过程中会出现前触头102的轴向转动，造成与前触头102连接的软导线104出现绕丝夹线的情况，降低产品的使用寿命。

因此，前述实施例的基础上，可以在第二接线端102c和第三接线端103b上进行割圆处理，使第二接线端102c和第三接线端103b的轴向端面为弓形，同时将弹簧105的两端做折边处理，然后将弹簧105套设于第二接线端102c和第三接线端103b上，通过割圆处理形成的弓形结构与折边处理的弹簧间形成径向限位，防止使用过程中前触头102由于沿轴向旋转造成软导线104出现绕丝夹线，影响使用寿命。

或者，还可以在第二导向段102b与第二接线端102c相接处设置第一安装座102d，然后将第一安装座102d做割圆处理使其轴向端面为弓形，将第三接线端103b进行割圆处理使其轴向端面为弓形，通过割圆处理形成的弓形结构与折边处理的弹簧间形成径向限位。或者，还可以在触头套连接端103a与第三接线端103b相接处设置安装座，并将该安装座进行上述的割圆处理，与之匹配地在第二接线端102c上进行割圆处理。此处只是对径向限位的结构和方式做了示例性说明，本领域技术人员可以通过本技术方案的精神，采用其他防止前触头转动的方式进行限位处理。

在实际产品设计中，还可以在绝缘体4的外部通过镶嵌塑压的方式固定设置内壳体5，内壳体5与外壳体6间具有沿径向的间隙和用来安装圈簧7的安装槽，将圈簧7设置于内壳体5和外壳体6之间的安装槽内。内壳体5的加入形成了对绝缘体4的保护，防止圈簧7直接与绝缘体4接触对绝缘体4造成损伤。在将绝缘体4和内壳体5固定连接时，可以在绝缘体4上设置有助于二者固定的沟槽，也可以进一步地在沟槽内设置凸起结构，这样在采用镶嵌塑压的方式将内壳体5固定于绝缘体4上时，可以使连接更加稳固。

对于本发明的其他技术特征可采用与现有技术相类似的方法实现，例如图2中所示在外壳体6靠近动触头1和静触头2伸出绝缘体4的一侧，即图2中的右侧设置有保护套8，在图2中的左侧，即第一接线端3伸出绝缘体4的一侧设置有尾附9，在尾附9上设置有通孔，外部线路与第一接线端3相接后由尾附9上的通孔穿出，起到保护外部线路与第一接线端3连接的目的。为了防止外部杂物进入尾附9内，尾附9与外壳体6间设置有密封垫10，并通过压板11将尾附9固定于外壳体6上。对动触头和静触头在绝缘体上的分布，可以将动静触头以图7所示的方式径向对称分布在径向两侧。

本发明还涉及一种电气车钩，其包括前述技术方案中所描述的浮动式电气连接器。通过该浮动式电气连接器，使包含该连接器的电气车钩在相连接后稳定可靠地进行信号的传输或电流传导。

Claims (10)

1.一种浮动式电气连接器，包括动触头（1）、静触头（2）以及与各动触头和静触头相连接的第一接线端（3），其特征在于：还包括

绝缘体（4），所述动触头（1）和静触头（2）固定设置于所述绝缘体（4）中；

外壳体（6），所述绝缘体（4）间隙配合安装于外壳体（6）中，所述绝缘体（4）和外壳体（6）间沿绝缘体（4）的周向设置有圈簧（7）。

2.如权利要求1所述的浮动式电气连接器，其特征在于：所述动触头（1）包括中空管状的触头套（101），前触头（102）套设于触头套（101）的轴向一端，所述触头套（101）另一端固定连接有尾触头（103），所述前触头（102）的一端伸出触头套（101）并在触头套（101）中做往复运动；

所述前触头（102）位于触头套（101）内的一端通过软导线（104）与尾触头（103）连接，所述前触头（102）和尾触头（103）间设置有预压缩的弹簧（105）。

3.如权利要求2所述的浮动式电气连接器，其特征在于：所述触头套（101）包括第一腔体（101a）和第二腔体（101b），所述第一腔体（101a）的内径小于第二腔体（101b）的内径；

所述前触头（102）包括第一导向段（102a）、第二导向段（102b）和第二接线端（102c），所述第一导向段（102a）与第一腔体（101a）间隙配合，所述第二导向段（102b）位于第二腔体（101b）内，第二导向段（102b）的外径大于第一腔体（101a）内径小于第二腔体（101b）内径。

4.如权利要求3所述的浮动式电气连接器，其特征在于：所述尾触头（103）包括触头套连接端（103a），在触头套连接端（103a）的两端分别设有第三接线端（103b）和第四接线端（103c），所述尾触头（103）通过触头套连接端（103a）与触头套（101）一端固定连接，所述第三接线端（103b）位于第二腔体（101b）内，所述第四接线端（103c）与第一接线端（3）相连接；

所述第二接线端（102c）与第三接线端（103b）通过软导线（104）相连。

5.如权利要求4所述的浮动式电气连接器，其特征在于：所述前触头（102）和尾触头（103）上设置有防止前触头（102）轴向转动的限位结构。

6.如权利要求5所述的浮动式电气连接器，其特征在于：所述限位结构为，所述第二导向段（102b）和第二接线端（102c）相接处设置的第一安装座（102d），所述第一安装座（102d）和第三接线端（103b）做割圆处理，所述第一安装座（102d）和第三接线端（103b）的轴向端面为弓形；

所述弹簧（105）的两端做折边处理，所述弹簧（105）套设于第一安装座（102d）和第三接线端（103b）。

7.如权利要求1所述的浮动式电气连接器，其特征在于：所述绝缘体（4）的外部还包括固定设置的内壳体（5），所述内壳体（5）和外壳体（6）间隙配合，所述圈簧（7）设置于内壳体（5）和外壳体（6）间。

8.如权利要求1所述的浮动式电气连接器，其特征在于：所述外壳体（6）靠近所述动触头（1）和静触头（2）伸出绝缘体（4）的一侧设置有保护套（8），所述外壳体（6）远离所述动触头（1）和静触头（2）伸出绝缘体（4）的一侧设置有尾附（9）。

9.如权利要求8所述的浮动式电气连接器，其特征在于：所述尾附（9）与外壳体（6）间设置有密封垫（10），所述尾附（9）通过压板（11）固定于外壳体（6）上。

10.一种电气车钩，其特征在于：包括如权利要求1至9任一权利要求所述的浮动式电气连接器。

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