CN116154566B - 一种延时解锁及二次锁紧的电连接器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种延时解锁及二次锁紧的电连接器，属于电连接器技术领域。针对电连接器安全性能较差的问题，本发明包括相互插合的插座壳体和插头壳体，插座壳体的同一平面上由前至后依次设置有一级限位柱、三级限位柱和二级限位柱；插头壳体上对称设置有两上侧板，两上侧板形成限位空间，限位空间内从下到上依次设置有限位夹机构、插销机构和倒钩机构，随插头壳体逐渐插入插座壳体内，限位夹机构先与一级限位柱卡接，倒钩机构再与二级限位柱卡接，当插销机构与三级限位柱卡接时，插头壳体与插座壳体锁紧，且插销机构的后部与倒钩机构的后部在垂直方向上抵靠，从而实现功率端子延时解锁以及插座壳体、插头壳体的二次锁紧，提高了电连接器的安全性。

Description

一种延时解锁及二次锁紧的电连接器

技术领域

本发明涉及电连接器技术领域，尤其涉及一种延时解锁及二次锁紧的电连接器。

背景技术

随着电动汽车行业的兴起，汽车电连接器成为了连接器应用的新热点。汽车电连接器相比于普通连接器其产品的可靠性和安全性要求更高。现在新能源电动汽车高压连接器普遍要求具有高压互锁功能(HVIL)，即高压连接器解锁过程中，功率端子断开前，需先将信号端子断开，与此同时，控制系统识别到信号断开及切断高压回路中的电流，再将功率端子断开。上述功能的实现，主要通过调整功率端子和信号端子的接触长度来实现的，高压接触件的长度比信号接触件长，以此来达到连接器在插合和分离时能够实现高压接触件“先接触，后断开”的使用要求。但是在实际操作的过程中，因为分离的速度很快，使得信号接触件和功率接触件几乎同时断开，导致高压回路有可能对操作人员造成人身伤害，可见一级锁紧机构的电连接器在安全性能方面存在较大隐患，已无法满足新能源车的使用要求。

针对上述问题现有技术中也有相应改进，如公开日为2022-4-12，公开号为CN216289260U的中国专利申请公开了一种高压连接器二次锁紧及延时解锁结构，包括：插座壳体，所述插座壳体的同一平面上设有一级挂台、二级挂台和锁台，所述一级挂台和所述二级挂台分别位于所述插座壳体的中部和前部，所述锁台对称设置在所述一级挂台的两侧；插头壳体，所述插头壳体的外部设有悬臂状的一级挂鼻和二级挂鼻，所述一级挂鼻与所述一级挂台相配合，所述二级挂鼻与所述二级挂台相配合；二次锁块，固定在所述插头壳体上。本实用新型操作简单方便，避免了客户强行插入时造成的连接器损坏。同时，延时效果好，避免了高压线路的能量释放产生事故，提高了使用的安全性。该方案的不足之处在于：一级挂鼻与一级挂台相扣合，二次锁块与锁台相扣合，为同步扣合，所需操作力较大，操作不便；同时，扣合后由于一级挂鼻易翘起，导致其与一级挂台易脱离，从而导致电连接器安全性降低。

因此，针对上述问题，有必要提出进一步地解决方案，以至少解决其中一个问题。

发明内容

为了解决相关的电连接器安全性能较差的问题，本发明提供一种延时解锁及二次锁紧的电连接器。所述技术方案是：

一种延时解锁及二次锁紧的电连接器，包括相互插合的插座壳体和插头壳体，

所述插座壳体的同一平面上由前至后依次设置有一级限位柱、三级限位柱和二级限位柱；

所述插头壳体上对称设置有两上侧板，两所述上侧板形成限位空间，所述限位空间内从下到上依次设置有限位夹机构、插销机构和倒钩机构，随所述插头壳体逐渐插入所述插座壳体内，所述限位夹机构先与所述一级限位柱卡接，所述倒钩机构再与所述二级限位柱卡接，所述插销机构滑动设置于所述限位空间内，且沿所述倒钩机构的长度方向滑动以朝向或远离所述三级限位柱，当所述插销机构与所述三级限位柱卡接时，所述插头壳体与所述插座壳体锁紧，且所述插销机构的后部与所述倒钩机构的后部在垂直方向上抵靠。

本发明的一个较佳实施例中，所述插销机构包括插销臂，所述插销臂与所述倒钩机构在垂直方向上有间隙，或所述插销臂位于与所述倒钩机构的外侧，所述插销臂的前部设置有与所述三级限位柱相适配的限位槽，后部设置有用于与所述倒钩机构的后部抵靠的抵靠台。

本发明的一个较佳实施例中，所述倒钩机构包括主体板，所述主体板的中部与所述上侧板连接，前部通过颈部板与连接有卡钩，所述颈部板的宽度小于所述主体板的宽度，所述卡钩与所述二级限位柱相适配。

本发明的一个较佳实施例中，所述二级限位柱包括柱主体和设置于所述柱主体上的限位凸台，所述柱主体的底部和背部均与所述插座壳体连接，所述倒钩机构与所述限位凸台卡接。

本发明的一个较佳实施例中，所述限位夹机构包括两对称设置的夹持臂，所述夹持臂与所述插头壳体之间连接有悬臂，所述夹持臂的前部设置有与所述一级限位柱相适配的夹持头，以随所述插座壳体和插头壳体的相对移动，沿所述一级限位柱的侧边向其前方或后方移动。

本发明的一个较佳实施例中，所述一级限位柱为三棱柱，且其一棱边朝向两所述夹持臂的中间。

本发明的一个较佳实施例中，所述夹持头经倒角和圆角处理。

本发明的一个较佳实施例中，所述夹持臂的后部设置有扩展凸台，所述扩展凸台设置于所述夹持臂的上方或外侧。

本发明的一个较佳实施例中，所述扩展凸台的外侧设置有防滑结构。

本发明的一个较佳实施例中，所述上侧板沿其长度方向开设有多个凹槽，所述插销机构包括多个与所述凹槽对应的凸起。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明通过在插座壳体的同一平面上由前至后依次设置有一级限位柱、三级限位柱和二级限位柱，且在插头壳体上设置相适配的限位夹机构、插销机构和倒钩机构，使得插座壳体和插头壳体插合时，限位夹机构先与一级限位柱卡接，表明功率端子已接触，倒钩机构后与二级限位柱卡接，表明信号端子已接触，同样地，插座壳体和插头壳体分离时，必然是倒钩机构先与二级限位柱脱离，表明信号端子已断开，限位夹机构后与一级限位柱脱离，表明功率端子已断开，从而确保电连接器连接器在插合和分离时能够实现高压接触件(功率端子)“先接触，后断开”的使用要求，提高了安全性；同时，通过向前滑动插销结构，插销结构与三级限位柱卡接，使得插头壳体和插座壳体实现二次锁紧，且三次卡接为依次进行，使得插入或分离操作更为轻松省力；并且通过插销机构的后部在垂直方向上抵靠倒钩机构的后部，避免误操作或车辆振动引起倒钩机构翘起与二级限位柱分离，进一步提高了电连接器的安全性。

(2)本发明的倒钩机构通过在主体板和卡钩之间设置颈部块，使得随插头壳体和插座壳体插合时，通过更易形变的颈部块，卡钩沿二级限位柱向前向上移动更为省力，且不易损坏，进而延长了电连接器的使用寿命。

(3)本发明的二级限位柱通过设置柱主体，柱主体的底部和背部均与插座壳体连接，从而增强了二级限位柱的强度和使用寿命，进而延长了电连接器的使用寿命。

(4)本发明通过限位夹持机构的两对称设置的夹持臂沿一级限位柱的侧边向其前方或后方移动，即从侧边完成与一级限位柱的卡接，从而降低对限位空间垂直方向上的空间要求，进而使得插头壳体厚度较小。

(5)本发明的限位机构通过在夹持臂的后部设置扩展凸台，即将夹持臂的后部向上方或外侧延展放大，从而方便手动操作。

附图说明

图1为本发明安装配合后的结构示意图；

图2为本发明拆分后的结构示意图；

图3为本发明中插头壳体剖视示意图；

图4为图1的剖视示意图；

图5为本发明二次锁紧打开后的剖视示意图；

图6为本发明倒钩机构脱出后的剖视示意图；

图7为本发明限位夹机构脱出后的剖视示意图。

具体地，100、插座壳体；101、一级限位柱；102、二级限位柱；1021、柱主体；1022、限位凸台；103、三级限位柱；

200、插头壳体；201、倒钩机构；2011、主体板；2012、颈部板；2013、卡钩；202、限位夹机构；2021、夹持臂；2022、悬臂；2023、扩展凸台；2024、夹持头；203、上侧板；2031、凹槽；

300、插销机构；301、抵靠台；302、推板；303、插销臂；3031、凸起；3032、限位槽。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为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，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、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。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

如图1所示，一种延时解锁及二次锁紧的电连接器，包括相互插合的插座壳体100和插头壳体200。该插座壳体100采用常规的功率端子孔位位于信号端子孔位后方，且高压接触件的长度比信号接触件长。

如图2，插座壳体100的同一平面上由前至后依次设置有一级限位柱101、三级限位柱103和二级限位柱102。插座壳体100由前至后的方向与插头壳体200插入方向一致。优选地，一级限位柱101和二级限位柱102设置于该平面的中轴线上，三级限位柱103关于该中轴线对称设置有两个，且位于二级限位柱102的外侧。

插头壳体200上对称设置有两上侧板203，两上侧板203形成限位空间。如图4所示，限位空间内从下到上依次设置有限位夹机构202、插销机构300和倒钩机构201。随插头壳体200逐渐插入插座壳体100内，限位夹机构202先与一级限位柱101卡接，两者卡接表明功率端子已接触，倒钩机构201再与二级限位柱102卡接，两者卡接表明信号端子已接触。可以理解的是，在插座壳体100和插头壳体200逐渐分离时，倒钩机构201先与二级限位柱102脱离，两者脱离表明信号端子已断开，限位夹机构202后与一级限位柱101脱离，两者脱离表明功率端子已断开，从而实现延时解锁，确保在插合和分离时实现高压接触件(功率端子)“先接触，后断开”的使用要求，提高了安全性。

插销机构300滑动设置于限位空间内，且沿倒钩机构201的长度方向滑动以朝向或远离三级限位柱103，从而实现插销机构300与三级限位柱103卡接或脱离，即可实现插销机构300与插座壳体100连接。当插销机构300与三级限位柱103卡接时，即插销机构300与插座壳体100锁紧，插头壳体200与插座壳体100锁紧，使得插头壳体200和插座壳体100实现二次锁紧。由于插销机构300在插头壳体200内滑动，因此，当其向前滑动与三级限位柱103卡接时，其滑动至与插头壳体200的前部抵靠，进而实现插头壳体200无法向后移动与插座壳体100分离。或者，也可以采用，插销机构300的后部与插头壳体200在水平方向上抵靠，例如插销机构300的后部与倒钩机构201的后部在水平方向上抵靠，从而实现插头壳体200无法向后移动与插座壳体100分离。又或者，插销机构300与插头壳体200卡接，从而实现插头壳体200无法向后移动与插座壳体100分离。

同时，本电连接器的三次卡接为依次进行，使得插入或分离操作更为轻松省力。

当插销机构300与三级限位柱103卡接时，插销机构300的后部还与倒钩机构201的后部在垂直方向上抵靠，即插销机构300的后部与倒钩机构201的后部为层叠状态，且两者之间基本无缝隙，使得倒钩机构201的后部无法向下移动，进而避免其带动倒钩机构201的前部翘起与二级限位柱102脱离，进一步提高了电连接器的安全性。

若插销机构300的后部与倒钩机构201的后部在垂直方向上不抵靠，则倒钩机构201的后部可能会被误翘起，与二级限位柱102脱离，此时，若同时有作用于插头壳体200向后的作用力，由于插销机构300与三级限位柱103卡接力有限，则极易导致插销机构300与三级限位柱103脱离，插头壳体200向后移动，使得信号端子断开。

如图2所示，插销机构300包括插销臂303。插销臂303的前部设置有与三级限位柱103相适配的限位槽3032，后部设置有用于与倒钩机构201的后部抵靠的抵靠台301。插销臂303与倒钩机构201在垂直方向上有间隙，或插销臂303位于与倒钩机构201的外侧，从而当抵靠台301后移时，倒钩机构201的后部可以通过手动下压向下移动，进而带动其前部上移脱离与二级限位柱102的卡接。可以理解的是，插销臂303的前端包括与三级限位柱103相适配的两导向斜面，进而便于通过插销机构300的前后滑动实现三级限位柱103滑入/滑出限位槽3032。

为避免插销机构300脱离与插头壳体200的连接导致遗失，上侧板203沿其长度方向开设有多个凹槽2031，插销机构300包括多个与凹槽2031对应的凸起3031，实现插销机构300与插头壳体200的卡接，同时，也提高了插销机构300与三级限位柱103分离的难度，提高了二次锁紧的可靠性。

为方便手动操作插销机构300，插销机构300的后部设置有推板302，推板302设置于抵靠台301的后端，推板302凸出高于抵靠台301，可通过手动向前推动推板302，或向后拨动推板302以移动插销机构300。

如图4所示，倒钩机构201包括主体板2011，主体板2011的中部与上侧板203连接，前部通过颈部板2012与连接有卡钩2013，卡钩2013与二级限位柱102相适配，且两者的卡接面优选为垂直面以提高卡接稳定性，可以理解的是，倒钩机构201随插头壳体200同步向前移动，进而卡钩2013向上变形滑过二级限位柱102，复位后与二级限位柱102扣合，因此，两者在卡接前的接触面优选为导向斜面以便于卡接。颈部板2012的宽度小于主体板2011的宽度，使得随插头壳体200和插座壳体100插合时，通过更易形变的颈部块，卡钩2013沿二级限位柱102向前向上移动更为省力，且不易损坏，进而延长了电连接器的使用寿命。

二级限位柱102包括柱主体1021和设置于柱主体1021上的限位凸台1022，柱主体1021的底部和背部均与插座壳体100连接，从而增强了二级限位柱102的强度和使用寿命，进而延长了电连接器的使用寿命。倒钩机构201与限位凸台1022卡接。具体地，倒钩机构201中的卡钩2013与限位凸台1022均具有相适配的导向斜面，从而使得卡钩2013随插头壳体200向前移动进而翘起滑过限位凸台1022，并在复位后与限位凸台1022扣合。

如图3和图4所示，限位夹机构202包括两对称设置的夹持臂2021，夹持臂2021与插头壳体200之间连接有悬臂2022，从而使得夹持臂2021受外力作用时可左右摆动形变。夹持臂2021的前部设置有与一级限位柱101相适配的夹持头2024，以随插座壳体100和插头壳体200的相对移动，沿一级限位柱101的侧边向其前方或后方移动，即两对称设置的夹持头2024在任何状态下均呈夹持状分设于一级限位柱101的两侧，从侧边完成与一级限位柱101的卡接，从而降低对限位空间垂直方向上的空间要求，进而使得插头壳体200厚度较小。

优选地，一级限位柱101为三棱柱，且其一棱边朝向两夹持臂2021的中间，从而形成导向，便于卡接。夹持头2024经倒角和圆角处理，进一步便于卡接。

为便于手动操作使得限位夹机构202与一级限位柱101脱离，夹持臂2021的后部设置有扩展凸台2023，扩展凸台2023设置于夹持臂2021的上方或外侧，即将夹持臂2021的后部向上方或外侧延展放大，增加与手指的接触面面积。扩展凸台2023的外侧可以设置有防滑结构，例如凹凸结构。

以插头壳体200和插座壳体100分离为例，说明本电连接器的分离过程：

如图4，为插头壳体200和插座壳体100插合，即安装配合后的结构示意图。

首先向后拉动插销机构300，使得三级限位柱103脱离插销机构300的限位槽3032，插销机构300的抵靠台301也后移脱离与倒钩机构201的抵靠，使得二次锁紧打开，操作后电连接器结构如图5所示。

然后按压倒钩机构201的主体板2011后部，使其前部翘起，即卡钩2013翘起，同时向后拉动插头壳体200至无法移动，实现倒钩机构201与二级限位柱102脱离，此时信号端子已断开，操作后电连接器结构如图6所示。

接着将限位夹机构202的后部从两侧向中间挤压，使其前部向两侧张开，即将两扩展凸台2023相向挤压，通过夹持臂2021带动两夹持头2024向外侧张开，同时向后拉动插头壳体200，实现限位夹机构202与一级限位柱101脱离，此时功率端子已断开，插头壳体200与插座壳体100分离，操作后电连接器结构如图7所示。

综上所述，本发明通过在插座壳体的同一平面上由前至后依次设置有一级限位柱、三级限位柱和二级限位柱，且在插头壳体上设置相适配的限位夹机构、插销机构和倒钩机构，使得插座壳体和插头壳体插合时，限位夹机构先与一级限位柱卡接，表明功率端子已接触，倒钩机构后与二级限位柱卡接，表明信号端子已接触，同样地，插座壳体和插头壳体分离时，必然是倒钩机构先与二级限位柱脱离，表明信号端子已断开，限位夹机构后与一级限位柱脱离，表明功率端子已断开，从而确保电连接器连接器在插合和分离时能够实现高压接触件(功率端子)“先接触，后断开”的使用要求，提高了安全性；同时通过向前滑动插销机构使得插销机构的后部在垂直方向上抵靠倒钩机构的后部，避免误操作或车辆振动引起倒钩机构与二级限位柱分离，进一步提高了电连接器的安全性。

此外，应当理解，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

Claims (7)

1.一种延时解锁及二次锁紧的电连接器，包括相互插合的插座壳体和插头壳体，其特征在于，

所述插座壳体的同一平面上由前至后依次设置有一级限位柱、三级限位柱和二级限位柱；

所述插头壳体上对称设置有两上侧板，两所述上侧板形成限位空间，所述限位空间内从下到上依次设置有限位夹机构、插销机构和倒钩机构，随所述插头壳体逐渐插入所述插座壳体内，所述限位夹机构先与所述一级限位柱卡接，所述倒钩机构再与所述二级限位柱卡接，所述插销机构滑动设置于所述限位空间内，且沿所述倒钩机构的长度方向滑动以朝向或远离所述三级限位柱，当所述插销机构与所述三级限位柱卡接时，所述插头壳体与所述插座壳体锁紧，且所述插销机构的后部与所述倒钩机构的后部在垂直方向上抵靠；

所述倒钩机构包括主体板，所述主体板的中部与所述上侧板连接，前部通过颈部板与连接有卡钩，所述颈部板的宽度小于所述主体板的宽度，并形成有容纳槽，所述卡钩与所述二级限位柱相适配；

所述二级限位柱包括柱主体和设置于所述柱主体上的限位凸台，所述柱主体的底部和背部均与所述插座壳体连接，所述倒钩机构与所述限位凸台卡接，并使所述限位凸台位于所述容纳槽内；

所述限位夹机构包括两对称设置的夹持臂，所述夹持臂与所述插头壳体之间连接有悬臂，所述夹持臂的前部设置有与所述一级限位柱相适配的夹持头，以随所述插座壳体和插头壳体的相对移动，沿所述一级限位柱的侧边向其前方或后方移动。

2.根据权利要求1所述的延时解锁及二次锁紧的电连接器，其特征在于，所述插销机构包括插销臂，所述插销臂与所述倒钩机构在垂直方向上有间隙，或所述插销臂位于与所述倒钩机构的外侧，所述插销臂的前部设置有与所述三级限位柱相适配的限位槽，后部设置有用于与所述倒钩机构的后部抵靠的抵靠台。

3.根据权利要求1所述的延时解锁及二次锁紧的电连接器，其特征在于，所述一级限位柱为三棱柱，且其一棱边朝向两所述夹持臂的中间。

4.根据权利要求3所述的延时解锁及二次锁紧的电连接器，其特征在于，所述夹持头经倒角和圆角处理。

5.根据权利要求1所述的延时解锁及二次锁紧的电连接器，其特征在于，所述夹持臂的后部设置有扩展凸台，所述扩展凸台设置于所述夹持臂的上方或外侧。

6.根据权利要求5所述的延时解锁及二次锁紧的电连接器，其特征在于，所述扩展凸台的外侧设置有防滑结构。

7.根据权利要求1所述的延时解锁及二次锁紧的电连接器，其特征在于，所述上侧板沿其长度方向开设有多个凹槽，所述插销机构包括多个与所述凹槽对应的凸起。