CN116581578B - 电连接器及电连接器组件 - Google Patents

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CN116581578B CN202310858335.6A CN202310858335A CN116581578B CN 116581578 B CN116581578 B CN 116581578B CN 202310858335 A CN202310858335 A CN 202310858335A CN 116581578 B CN116581578 B CN 116581578B
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Abstract

本申请适用于导电连接装置技术领域,提供了一种电连接器及电连接器组件,该电连接器包括插头和插座,插座包括多个由第一间隙划分的第一导电片,插座包括第二导体和第三导体,第二导体包括多个由第二间隙划分的第二导电片,第二导电片位于第三导体内,第一筒体的外径和内径被配置为,各第一导电片分别弹性压紧第二导电片的外壁和第三导体的内壁。本申请通过对插座和插头轴向剖槽设计分别形成具有弹性的导电片,使得第二导电片和第三导体借由自身弹性相互压合在一起,无需在第一筒体内部设置簧片、冠簧等结构,第一导电片和第二导电片之间可具有更大的接触面积、过流面积,插头和插座之间的拔插力更容易控制,效能高、使用寿命长,能量损耗低。

Description

电连接器及电连接器组件
技术领域
本申请涉及导电连接装置技术领域,特别涉及一种电连接器及电连接器组件。
背景技术
电连接器是在不同设备、部件之间实现电流信号传输功能的必不可少的器件。上至航空、航天、国防等军用系统领域,下至电动汽车、医疗设备、通用电源等民用领域,诸如电源连接器、防水连接器、储能连接器、特殊专用连接器等,都有着广泛的应用。
除了要满足常规的电接触良好可靠、便于装配拆卸操作等要求之外,随着社会、技术的发展,对电连接器在如成本低、体积小、高效能、损耗低、使用寿命长等也有着更高的要求。
电连接器中,公端与母端(或者说插头与插座)相互插接,插接后形成的导电接触面积即为二者之间的过流面积。过流面积的大小直接影响着该电连接器的效能、发热和损耗。
一方面,过流面积的大小与电连接器的体积大小有着较为强烈的联系。电连接器的体积越大,公端和母端之间可以接触的面积则更大,但基于目前技术发展趋势,电连接器所在设备、电连接器自身等体积是趋于小型化、紧凑化设计,因此,依靠电连接器自身体积来增大过流面积的技术优势不明显。
另一方面,公端与母端之间的连接可靠性,也即二者之间的拔插力,也间接反映或影响着二者之间的过流面积。
现有技术中,公端插入母端,若二者之间接近于过盈配合、产生径向的压紧力,则公端的外周面和母端的内周面可以紧密贴合在一起,此时,公端和母端之间的接触可靠性提升,相当于保证二者之间始终具有恒定的过流面积,但这明显提高了轴向摩擦力,也即拔插力,用户使用起来体验欠佳;如若减小二者之间的过盈程度,使得用户使用时方便拔插操作,又会导致公端的外周面和母端的内周面之间可能因晃动等产生间隙,过流面积受影响。因此,在电连接器的小型化的研发道路上,插拔力和过流面积两个因素是相互制约的,二者不可兼得,通常,电连接器厂家采用折衷处理,插拔力和过流面积都处于中等水平,使得电连接器在小型化的研发道路上只能处于“差不多”的水平,无法突破瓶颈。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种电连接器,旨在解决现有的电连接器在小型化的研发道路上无法同时兼顾提高过流面积和保持可靠连接的技术问题。
本申请实施例是这样实现的,一种电连接器,包括:
包括第一导体,所述第一导体包括第一基部和第一筒体,所述第一筒体的轴向一端连接所述第一基部,所述第一筒体上形成多个自所述第一基部沿轴向延伸的第一间隙,所述第一间隙将所述第一筒体划分为多个第一导电片;
插座,包括第二导体和第三导体,所述第二导体包括第二基部和第二筒体,所述第二筒体的轴向一端连接所述第二基部,所述第二筒体上形成多个自所述第二基部沿轴向延伸的第二间隙,所述第二间隙将所述第二筒体划分为多个第二导电片;所述第三导体呈筒状,其轴向一端连接所述第二基部,且所述第二筒体位于所述第三导体内;
其中,所述第一筒体的外径和内径被配置为,各所述第一导电片分别弹性压紧所述第二导电片的外壁和所述第三导体的内壁。
在一个实施例中,所述插头还包括第一弹性支撑件,各所述第一导电片的内壁形成沿周向的第一凹槽,所述第一弹性支撑件位于所述第一凹槽内,且所述第一弹性支撑件的径向厚度小于所述第一凹槽的径向深度;
所述插座还包括第二弹性支撑件,各所述第二导电片的内壁形成沿周向的第二凹槽,所述第二弹性支撑件位于所述第二凹槽内。
在一个实施例中,所述第一弹性支撑件为具有轴向缺口的不锈钢环,所述第一筒体为铜制件;所述第二弹性支撑件为具有轴向缺口的不锈钢环,所述第二筒体为铜制件。
在一个实施例中,所述第一导电片的背离所述第一基部的端面上,和/或,所述第三导体的朝向所述第一基部的端面上,形成背离所述第一基部渐缩的第一导向面。
在一个实施例中,所述第二导电片的背离所述第二基部的端面上,和/或,所述第一导电片的背离所述第一基部的端面上,形成朝向所述第一基部渐缩的第二导向面。
在一个实施例中,所述插头还包括第一连接段,所述第一连接段与所述第一基部的背离所述第一筒体的一端连接;所述第一连接段上设有接线槽。
在一个实施例中,所述第二导体的第二基部可拆卸地连接于所述第三导体。
在一个实施例中,所述第二基部的背离所述第二导电片的一端与所述第三导体螺纹啮合。
本申请实施例的另一目的在于提供一种电连接器组件,包括前述各实施例所说的电连接器,以及拆卸工具,所述第二基部的背离所述第二导电片的一端与所述第三导体螺纹啮合;所述拆卸工具包括手柄以及连接于所述手柄的至少一个挡片,所述挡片能够沿轴向插入所述第二间隙内。
在一个实施例中,每一所述挡片沿径向设置,各所述挡片沿周向分布;各所述挡片的相互靠近的一端相互连接,和/或,各所述挡片的相互远离的一端连接呈环状。
本申请实施例提供的电连接器及电连接器组件,其有益效果在于:
本申请实施例提供的电连接器,其插头的第一导体中,第一筒体借由第一间隙被划分为多个第一导电片,插座的第二导体中,第二筒体借由第二间隙被划分为多个第二导电片,且,第一筒体的外径和内径被配置为,各第一导电片分别弹性压紧第二导电片的外壁和第三导体的内壁,也即,借由对第一筒体和第二筒体的轴向开槽设计,使得第一筒体和第二筒体分别形成自具备弹性的第一导电片和第二导电片,如此,第一导电片、第二导电片可借由自身的弹性在第三筒体内相互压合在一起,无需在第一筒体内部设置簧片、冠簧等结构,第一导电片和第二导电片之间可具有更大的接触面积,该电连接器具有更大的过流面积,且插头和插座之间的尺寸设计弹性更大,拔插力更容易控制,进而,能够提高电连接器的效能、使用寿命,降低能量损耗,同时,具有更佳的使用体验。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有一种电连接器的结构示意图;
图2是现有另一种电连接器的结构示意图;
图3是本申请实施例提供的电连接器的一个角度立体结构示意图;
图4是本申请实施例提供的电连接器的另一角度立体结构示意图;
图5是本申请实施例提供的电连接器的轴向剖面示意图,其中,插头和插座处于插接状态;
图6是图5中A处的放大图;
图7是本申请实施例提供的电连接器中插头的立体分解示意图;
图8是本申请实施例提供的电连接器中插座的立体分解示意图;
图9是本申请实施例提供的电连接器组件的结构示意图,其中,插头省略;
图10是本申请实施例提供的电连接器组件中拆装工具的立体结构示意图。
图中标记的含义为:
100、100’、100’’-电连接器;
001、001’-公端,002、002’-母端,003-外层导电筒,004-内层塑胶柱;
005-第一导电部,006-第二导电部,007-第三导电部,008-冠簧;
1-插头;11-第一导体,111-第一基部,1111-限位凸台,1112-扁位,1113-第一螺纹段,112-第一筒体,113-第一间隙,114-第一导电片,115、115’-第一导向面,116-第一凹槽;12-第一连接段,120-第一螺纹孔,121-接线槽;13-第一弹性支撑件,130-第一缺口;
2-插座;21-第二连接段;22-第二导体,221-第二基部,2211-第二螺纹段,222-第二筒体,223-第二间隙,224-第二导电片,225-第二导向面,226-第二凹槽;23-第二弹性支撑件,230-第二缺口;24-第三导体,240-第二螺纹孔;
40-环形通道;
200-电连接器组件;
3-拆卸工具,31-挡片,32-手柄。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
需说明的是,当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件,它可以直接或者间接固定或设置在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件,它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”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,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专利的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
图1所示为现有技术的一种电连接器100’,其包括可相互插接的公端001和母端002。为了在公端001插入母端002后,二者之间能够具有适当的轴向摩擦力和接触面积、过流面积,母端002包括外层导电筒003和内层塑胶柱004,公端001呈筒状,公端001插入外层导电筒003和内层塑胶柱004之间,内层塑胶柱004的外周壁与公端001的内周壁相互接触并产生摩擦力,外层导电筒003的内周壁与公端001的外周壁相互接触并产生摩擦力。如此,相比于通常的呈柱状的公端001插入母端002内部的方案而言,能够在不影响外层导电筒003的内周壁与公端001的外周壁之间的接触面积的基础上,改善公端001和母端002之间的拔插力。
此外,内层塑胶柱004可以是具有弹性的材料制成,其插入公端001内部通道后,发生一定的弹性变形,如此,可以改善公端001与母端002之间的拔插力、拔插手感。
在上述方案的基础上,申请人提出一种解决方案,如图2所示,电连接器100’’中,将母端002’设置为包含两层内外间隔套设的导电结构,并将公端001’插入两层导电结构之间,通过公端001’的内外壁与两层导电结构的相互接触实现过流面积的提高,用以改善二者之间的导电效能。
具体地,如图2所示,电连接器100’’中,公端001’包括呈筒状的第一导电部005,母端002’包括呈筒状的第二导电部006和设置在第二导电部006内的第三导电部007,公端001’插入第二导电部006和第三导电部007之间(相当于将前述的内层塑胶柱004改进为导电柱)。第二导电部006的内周面与第一导电部005的外周面、第三导电部007的外周面与第一导电部005的内周面之间均为电性接触。如此,相比于前述方案,增加了公端001’和母端002’之间的过流面积。
然而,与背景技术所论述的问题相同的是,第一导电部005与第二导电部006之间、第一导电部005与第三导电部007之间单纯依靠尺寸的配合很难兼顾拔插力和接触可靠性。
为此,申请人进一步的改进是,在其中一导电结构,如第三导电部007,与公端001’之间设置簧片、冠簧008等弹性结构来保持公端001’与母端002’之间的径向压紧。
不止于此,在实际的应用中,申请人又发现,该方案还存在的问题是,簧片、冠簧008等这类弹性结构的作用原理决定了其与公端001’之间的接触实质等效为线接触或多点接触,虽容易获得合适的拔插力,但在提高过流面积上,效果却又打了折扣。另外,要想实现冠簧008、簧片等弹性结构在第一导电部005的内壁上的安装,需要在第一导电部005的内壁上设置限位结构来避免其被拔出,这就导致了第一导电部005存在制造成型工艺复杂、成本高,以及装配复杂等实际问题。
探索不息、创新不止。申请人经过潜心研究,再次设计出能够在保证过流面积、保证合适拔插力并体积可小型化等方面均有良好效果的新方案。
以下,结合具体附图及实施例,对本申请的发明技术方案进行详细说明。
请见图3和图4所示,本申请实施例首先提供一种电连接器100,其包括可相互插接的插头1和插座2。其中,如图7所示,插头1包括第一导体11,第一导体11包括第一基部111和第一筒体112,第一筒体112为轴向贯穿的空心结构,第一筒体112的轴向一端连接第一基部111,第一基部111大体封闭第一筒体112的一端,第一筒体112上形成多个自第一基部111沿轴向延伸的第一间隙113,第一间隙113将第一筒体112划分为多个第一导电片114。如此,借由第一间隙113的设置,多个第一导电片114具有沿径向弹性变形的能力。如图8所示,插座2包括第二导体22和第三导体24,第二导体22包括第二基部221和第二筒体222,类似地,第二筒体222为轴向贯穿的空心结构,第二筒体222的轴向一端连接第二基部221,使得其一端被封闭,第二筒体222上形成多个自第二基部221沿轴向延伸的第二间隙223,第二间隙223将第二筒体222划分为多个第二导电片224,同样地,借由第二间隙223的设置,多个第二导电片224具有沿径向弹性变形的能力;第三导体24为一端开槽的结构,第三导体24的轴向一端连接第二基部221,第二筒体222位于第三导体24内,第二筒体222的外壁和第三导体24的内壁之间形成一环形通道40,如图4所示,环形通道40供第一筒体112插入。
前述环形通道40供第一筒体112插入。在本实施例中,第一筒体112的外径和内径被配置为,各第一导电片114分别弹性压紧在第二导电片224的外壁和第三导体24的内壁。如此,当插头1的第一筒体112插入第二筒体222和第三导体24之间时,第一导电片114的内周壁与第二导电片224的外周壁借由二者之间相互作用的径向弹性力紧密贴合在一起,并实现电接触,第一导电片114的外周壁与第三导体24的内周壁借由二者之间相互作用的径向弹性力紧密贴合在一起,并实现接触,请参阅图5所示。插头1和插座2之间的电接触面积,也即过流面积,包括第一导电片114和第二导电片224之间相互接触的面积,以及第一导电片114和第三导体24之间的相互接触的面积,因此,过流面积较大;同时,第一筒体112被弹性压合在第二筒体222和第三导体24之间,插头1和插座2之间能够具有较大的摩擦力,插头1和插座2之间具有较佳的连接可靠性。
本申请实施例提供的电连接器100,通过插头1的第一筒体112和插座2的第二筒体222的开槽设计,也即第一间隙113和第二间隙223的设计,使得第一筒体112和第二筒体222分别形成了具有弹性的第一导电片114第二导电片224,第一导电片114与第二导电片224、第三导体24之间的径向弹性力使得插头1和插座2之间保持紧密贴合,同时可兼顾插头1和插座2之间具有较大的过流面积,无需在第一筒体112内部设置簧片、冠簧等结构,第一导电片114和第二导电片224之间可具有更大的接触面积,该电连接器100具有更大的过流面积,且插头1和插座2之间的尺寸设计弹性更大,拔插力更容易控制,进而,能够提高电连接器100的效能、使用寿命,降低能量损耗,同时,具有更佳的使用体验。
并且,在第一筒体112和第二筒体222上沿轴向开槽相比于在第一导电部005的内壁上设置限位结构而言,在制造工艺成本和装配操作步骤上均具有明显优势。
过流面积提高,在通过同样大小的电流下,电连接器100的发热程度也会降低,过热风险可显著降低。因此,过流面积的提高可反过来提高电连接器100的使用寿命。
可以理解的是,轴向开槽的设计,实际上会占用第一筒体112和第二筒体222的一部分内外壁面积,但在实际应用中,第一导电片114和第二导电片224在径向上的变形不允许过大,以避免第一导电片114和第二导电片224之间压紧力降低,因此,第一间隙113和第二间隙223的宽度会较小,因第一间隙113和第二间隙223的设置所导致的接触面积的减小相比于实际接触的面积而言,基本可以忽略。但相比于前述的在公端001和母端002之间冠簧008、簧片等弹性结构的方案而言,第一导电片114与第二导电片224之间、第一导电片114与第三导体24之间实质为面接触,因此,过流面积的提高较为显著。
第一筒体112、第二筒体222和第三导体24作为该电连接器100中最重要的导电部件,其材料选择优先考虑电阻率较小的材料,以减少电能损耗,此外,还需要考虑第一导电片114和第二导电片224的弹性,以及整体的材料成本等。
在一个实施例中,第三导体24为铜质结构件。第三导体24在最外层,用于反向挤压第一导电片114,第三导体24不需要能够发生径向向外的变形,以向第二筒体222提供最大的挤压力,因此,第三导体24上不需要开槽设计,第三导体24整体可采用铜制作。
对于第一筒体112,在一个实施例中,其各第一导电片114可均采用铜制成,以首先保证第一导电片114具有较小的电阻。此外,考虑到铜材质较软,在多次拔插后,各第一导电片114可能径向向内变形后无法回复,导致影响其与第三导体24之间的弹性贴合,以及影响第三导体24的插入。对此,本申请提供下述解决方案,以将各第一导电片114沿径向向外支撑,使其远离第一基部111的一端向外张开、复位,从而,使得第一导电片114多次拔插后仍能保持原状不变形,能够正常且顺利拔插,提高其使用寿命。
以下,为便于描述,将第一导电片114的远离第一基部111的一端定义为外端,请参阅图7所示。也即,对于插头1及其第一导体11而言,所谓的“外”指的是自第一基部111指向第二导体22的方向,“内”指的是自第二导体22指向第一基部111的方向。对应地,对于插座2而言,其也具有“内端”和“外端”,所谓的“外”指的是自第二基部221指向第一导体11的方向,“内”指的是自第一导体11指向第二基部221的方向,请参阅图8所示。
具体地,在一个实施例中,如图3、图5和图7所示,插头1还包括第一弹性支撑件13,该第一弹性支撑件13在受到径向向内的作用力时,会沿径向被压缩,并在该作用力去除后,回复至原形状。如图5所示,第一弹性支撑件13设于各第一导电片114的内壁,以沿径向向外支撑各第一导电片114。同时,第一弹性支撑件13设于各第一导电片114的内壁,而第二导电片224还需要与第一导电片114的其他部分内壁相抵接,因此,第一弹性支撑件13的设置应不影响第一导电片114与第二导电片224之间相互接触的部分,换言之,第一弹性支撑件13设置为避让第二导电片224的外周壁,以能够在支撑第一导电片114的同时不与第二导电片224的外壁接触。
第一弹性支撑件13可选是弹性模量大于第一导电片114的材料的弹性模量的金属材料制成,如不锈钢或者铁,也可以是具有较大弹性的非金属材料制成。
第一弹性支撑件13具有沿轴向贯穿的缺口(定义为第一缺口130,如图7所示)的非封闭环状结构。通常地,第一缺口130的周向宽度越大,第一弹性支撑件13所能发生的弹性变形程度越大。因此,在实际应用中,第一缺口130的周向宽度基于插头1和插座2之间具体的装配需求进行设计。
所说的第一缺口130的形式不限于如图所示直条形式缺口,在其他实施例中,也可以是曲线形式的缺口。
具体地,第一导电片114的外端是否能够向外回复至原张开状态,对第三导体24的插入存在直接影响,因此,在一个可选实施例中,第一弹性支撑件13在第一导电片114之间的设置应在保证第一导电片114张开的同时又不会外扩过大。第一弹性支撑件13在第一导电片114之间设置地越靠内,第一导电片114的外端外扩程度会越大,反而不利于第一导电片114向第三导体24内的插入。在本实施例中,第一弹性支撑件13应尽量靠外设置,可选设置在第一导电片114的外端或者靠近外端的位置。
请继续参阅图5、图6和图7所示,第一导电片114的内壁上形成沿周向的第一凹槽116,本实施例中是,第一导电片114的外端的内壁上形成该第一凹槽116,且,第一凹槽116连通至第一导电片114的外端端面,第一弹性支撑件13位于第一凹槽116内,第一弹性支撑件13的径向厚度小于第一凹槽116的径向深度。换言之,当第一弹性支撑件13置入第一凹槽116内后,在自由状态下和被径向压缩状态下,其外周壁始终抵接于第一导电片114的内壁,第一弹性支撑件13的内壁稍低于第一导电片114的第一凹槽116之外的内壁(第一弹性支撑件13下沉式设计)。如此,当第二筒体222从该端插入时,第一弹性支撑件13与第二导电片224之间保持一定的空隙(图6中,第一弹性支撑件13的内周壁与第二导电片224的内壁之间的空隙宽度为D,D大于0),该空隙用于在第二筒体222从第一筒体112内拔出的过程中,避免第一弹性支撑件13从第一导电片114内部被带离、脱出。同时,该第一凹槽116还能够限制第一弹性支撑件13在第一导电片114内向外移动。
此外,请继续参阅图6所示,在一个实施例中,第二基部221上与第二导电片224连接的位置处还可以内凹设计,以进一步保证插头1和插座2对接时,第二基部221不与第一弹性支撑件13接触。
可以替代的是,在另一个实施例中,第一凹槽116可以靠外设置,但不连通至第一导电片114的外端端面,也即,第一凹槽116具有两个在轴向上相对的限位壁,完全限制其轴向移动,第一弹性支撑件13依靠该两限位壁被固定在第一筒体112内。此时,第一弹性支撑件13的径向厚度可以设置为小于第一凹槽116的径向深度,也可以设置为等于第一凹槽116的径向深度。
特别地,当第一弹性支撑件13的径向厚度等于第一凹槽116的径向深度时,第二导电片224插入第一导电片114内后,第一弹性支撑件13的内周壁可以与第二导电片224贴合,在这种情况下,若第一弹性支撑件13选择例如不锈钢材料制成时,其对过流面积提高所带来的正面作用大于其电阻所带来的负面影响时,则可以考虑第一弹性支撑件13由该不锈钢材料制成。
接下来请参阅图5和图8,与前述插头1类似,第二筒体222的第二导电片224、第二间隙223可参照上述的第一导电片114、第一间隙113设计,不再赘述。
与前述插头1类似,如图4、图5和图8所示,在一个实施例中,插座2还包括第二弹性支撑件23,设置在第二导电片224内,用于向外支撑各第二导电片224。
第二弹性支撑件23的具体特征和作用可参见上述第一弹性支撑件13,不再赘述。此外,此处需要说明的是,以上描述中,插座2包括两层导体(第二导体22和第三导体24),插头1包括一层导体(第一导体11),由于第二导电片224插入第一导电片114内部后,其内壁不需要与其他结构再次配合,第二弹性支撑件23轴向移动的可能性非常低,因此,第二弹性支撑件23可以无需下沉式设计,也即,第二筒体222的内壁上可以无需形成第二凹槽226。但,在本实施例中,第二筒体222的内壁上仍设计了第二凹槽226以使得第二弹性支撑件23在径向上完全容置于其中,主要是考虑到完全避免第二弹性支撑件23在第二导电片224之间向内移动的任何可能性,此外,还考虑到插头1和插座2的结构、外观一致性。第二凹槽226的具体特征参见第一凹槽116,不再赘述。
在更多实施例中,插头1还可以包括额外一层未示出的导电结构,例如,第一导体11内设有第四导体或者导电柱(指非空心样式的柱体),第四导体或者导电柱与第二筒体222之间在径向上弹性压合在一起,以进一步增加插头1和插座2之间的过流面积。所说的第四导体可以是参照第一导体11那样外端开槽形成导电片,也可以是非开槽设计。
进一步地,在更多实施例中,若第四导体为外端开槽形成导电片,则插座2还可以继续增设第五导体,用于插入第四导体的内部后,与第四导体弹性压合在一起。第五导体的设计参照第二导体22。
插头1和插座2所包含的导体层数越多,插头1和插座2之间的过流面积越大,在同样过流面积的基础上,该电连接器100的体积可以更小。但,导体层数越多所带来的新的问题便是插头1和插座2的制造成本也会越高。因此,在实际应用中,插头1和插座2的导体层数应综合考虑所需要的过流面积、电连接器100整体的体积大小以及电连接器100整体制造成本等进行确定。
以下,仍以插座2包含第二导体22和第三导体24、插头1包含第一导体11为例,继续对该电连接器100进行介绍。
如前所述,第一导电片114插入第三导体24内,第二导电片224插入第一筒体112内。在插入之前,第一导电片114会呈张开状态,其外端的外径会稍大于第一筒体112的内径,第二导电片224也呈张开状态以及其外径的外径稍大于第二筒体222的内径。
基于此,在一个实施例中,如图8所示,为便于第一导电片114的插入,第三导体24的外端面形成自第一导电片114向第二基部221方向渐缩的第一导向面115’,以使得第二筒体222和第三导体24对插时,引导第二导电片224的外端向内弯曲变形后进入第三导体24内。
需要说明的是,在其他可选实施例中,可以在第二筒体222的外端面上形成自第一导电片114向第二基部221方向渐缩的第一导向面115,同样也可以实现引导第一导电片114向内变形的作用。
在其他可选实施例中,上述的第一导向面115’和第一导向面115可以同时设置。
在一个实施例中,如图4和图8所示,为便于第二导电片224的插入,第二筒体222的外端面上形成自第二导电片224向第一基部111方向渐缩的第二导向面225,以使得第二筒体222和第一筒体112对插时,引导第二导电片224的外端向内弯曲变形后进入第一筒体112内,请参阅图所示。
同样地,在其他可选实施例中,上述的第二导向面225可以替换为形成在第一筒体112的外端面上并自第二导电片224向第一基部111方向渐缩(未示出),或者,同时形成在第一筒体112的外端面上和第二筒体222的外端面上。
可以理解的是,第一筒体112的外端面上同时形成第一导向面115和第二导向面225并不矛盾,因第一导向面115用于与第三导体24配合,因此,第一导向面115可位于第二导向面225的外侧,此时,第一筒体112的外端面呈锥状。
在一个实施例中,第一基部111和第一筒体112可选一体成型。第二筒体222和第二基部221可选一体成型。第二导体22和第三导体24可选为分体制造并连接在一起。
如图3、图4和图7所示,在一实施例中,插头1还包括第一连接段12,第一连接段12与第一基部111的背离第一筒体112的一端也即内端连接。第一连接段12用于与待连接的设备连接,以使插头1与待连接的设备之间形成电连接。具体地,如图3、图4和图7所示,第一连接段12上远离第一筒体112的一端形成接线槽121,用于压接线束。当然,在其他实施例中,第一连接段12上可以设计其他形式的与待连接的设备的线束或者端口等连接的结构,不再一一举例。
第一连接段12的形式不限,其主要设计原则为在插头1和待连接的设备之间起到空间适配、结构中转等作用。
其中,第一连接段12与第一基部111之间可以是可拆卸连接,如图7所示,第一连接段12与第一基部111之间为通过螺纹啮合实现可拆卸连接,第一连接段12上形成第一螺纹孔120,相应地,第一基部111上形成第一螺纹段1113,或者,反过来第一连接段12上形成第一螺纹段1113也是可以的。第一连接段12与第一基部111之间也可以是非可拆卸连接,如二者为一体成型,或者,二者分体成型并焊接在一起等。
如图7所示,第一连接段12上形成第一螺纹孔120,第一基部111上形成第一螺纹段1113,且第一基部111上于第一螺纹段1113的靠近第一筒体112的一侧还形成外径大于螺纹段直径的限位凸台1111,限位凸台1111上形成两相对的扁位1112。扁位1112用于供扳手等工具夹持,工作人员可通过转动该限位凸台1111将第一基部111旋入第一连接段12的螺纹孔或者从螺纹孔旋出,限位凸台1111同时用于限定螺纹段进入螺纹孔的长度。
其中,第一连接段12与第一基部111之间可以是固定连接,如前述的螺纹啮合。在这种情况下,第一连接段12相对于第一基部111的延伸方向不作特别限定,同样应根据实际场景进行设计。如图3、图4和图7所示,第一连接段12上的接线槽121的轴线与第一筒体112的轴向可以是相互平行、倾斜,甚至是垂直,以使得插头1的第一导体11与线束之间呈平行、倾斜甚至是垂直。或者,在其他实施例中,第一连接段12与第一基部111之间也可以是活动连接。例如,第一连接段12枢接于第一基部111,并能够相对第一基部111转动,以在多个应用场景中能够调整并适配。
在一个实施例中,通常第二导体22与第三导体24可以是一体制造而成,加工方式通过CNC(数控机床)来加工是完全可以实现的,但是加工费用比较高,导致本申请生产出来的电连接器价格比较贵,虽然价格贵,但因为在小型化的研发道路上本申请的方案可以兼顾提高过流面积及保持可靠的插拔力,所以独具市场前景。
在研发过程中,成本的降低一直是申请人不断追求的目标,申请人试过很多方案,例如,在CNC加工时,对刀具进行设计,切削速度和吃刀量等因素配合,使刀具加工电连接器耗时更短,以此降低成本。但申请人在尝试过程中发现,这对成本的降低不够明显。后来申请人突发奇想,将第二导体22与第三导体24之间为分体制造,然后再将第二导体22与第三导体24装配在一起。在设计实践过程中,发现成本以倍数降低,极大地提高了电连接器100的市场竞争力。
具体地,第二导体22与第三导体24之间为分体制造,并可拆卸地连接在一起。如图5和图8所示,第二导体22与第三导体24之间的可拆卸连接方式选择通用的螺纹连接方式,成本更低,而且安全可靠,具体地,第二基部221上背离第二导电片224的一端形成第二螺纹段2211,第三导体24内形成第二螺纹孔240,第二螺纹段2211啮合于该第二螺纹孔240内。
在本申请中,第二导体22与第三导体24之间通过螺纹连接实现可拆卸连接,成本低廉,安全可靠,第二导体22与第三导体24二者之间拆装方便。
如图3、图4和图8所示,与插头1类似,插座2还包括第二连接段21,第二连接段21连接第三导体24的内端,并用于与另一个待连接的设备连接,并在该待连接的设备和插座2之间实现空间适配、结构中转等。
其中,第二连接段21与第三导体24之间可以是可拆卸连接,如螺纹啮合;第二连接段21与第三导体24之间也可以是非可拆卸连接,二者为一体成型,或者,二者分体成型并焊接在一起等。
其中,第二连接段21与第三导体24之间可以是固定连接,如前述的螺纹啮合、一体成型等,也可以是活动连接。更多形式不再一一举例。
请参阅图9和图10所示,本申请实施例还提供一种电连接器组件200,其特别针对于前述的电连接器100中第二导体22的第二基部221与第三导体24通过螺纹啮合的方式连接的方案。针对该方案,本申请特别设计一种拆卸工具3。以图5和图8所示为例,第二基部221的背离第二导电片224的一端形成第二螺纹段2211,第三导体24上设有与第二螺纹段2211适配的第二螺纹孔240,该拆卸工具3包括手柄32以及连接于手柄32的多个挡片31,挡片31的尺寸和形状设计为能够沿轴向插入多个第二间隙223内。当操作人员手持手柄32对挡片31施加圆周方向的作用力时,挡片31能够对各第二导电片224施加圆周方向的作用力,从而能够带动第二导体22转动,如此,第二导体22能够旋入第三导体24内或者从第三导体24内旋出。
挡片31的数量与第二间隙223的数量之间无特别的对应关系,以一个第二间隙223内插入一个挡片31为例,挡片31的数量可以等于第二间隙223的数量,也可以是小于第二间隙223的数量。可选的是,为了能够对第二导体22施加较为平衡的圆周力以便于旋出或者旋入的操作,挡片31在第三导体24内的分布应尽量沿圆周方向均分,例如,两个挡片31分别插入两个径向相对的间隙内,或者,三个挡片31分别按照圆周方向间隔180°的方式插入间隙,四个挡片31以及更多个挡片31的情况依次类推,不在一一描述。
如图9所示,每一挡片31沿径向设置,也即,每一挡片31呈平板状设计以能够沿径向插入第二间隙223内。多个挡片31呈放射状分布,在此基础上,为了进一步提高挡片31与手柄32之间的连接稳固性,各挡片31可沿径向向内延伸设置,直至各挡片31的相互靠近的一端连接在一起,如图10所示。
在其他可选实施例中,各挡片31的相互远离的一端连接在一起也是可以的,此时,各挡片31的相互远离的一端连接呈环状固定部,且该环状固定部的径向厚度小于前述的环形通道40的间隙。又或者,各挡片31的相互靠近的一端以及相互远离的一端同时连接在一起也是可以的。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电连接器,其特征在于,包括:
插头,包括第一导体,所述第一导体包括第一基部和第一筒体,所述第一筒体的轴向一端连接所述第一基部,所述第一筒体上形成多个自所述第一基部沿轴向延伸的第一间隙,所述第一间隙将所述第一筒体划分为多个第一导电片;
插座,包括第二导体和第三导体,所述第二导体包括第二基部和第二筒体,所述第二筒体的轴向一端连接所述第二基部,所述第二筒体上形成多个自所述第二基部沿轴向延伸的第二间隙,所述第二间隙将所述第二筒体划分为多个第二导电片;所述第三导体呈筒状,其轴向一端连接所述第二基部,且所述第二筒体位于所述第三导体内;
其中,所述第一筒体的外径和内径被配置为,各所述第一导电片分别弹性压紧所述第二导电片的外壁和所述第三导体的内壁;
所述插头还包括第一弹性支撑件,各所述第一导电片的内壁形成沿周向的第一凹槽,所述第一弹性支撑件位于所述第一凹槽内,且所述第一弹性支撑件的径向厚度小于所述第一凹槽的径向深度;
所述插座还包括第二弹性支撑件,各所述第二导电片的内壁形成沿周向的第二凹槽,所述第二弹性支撑件位于所述第二凹槽内。
2.如权利要求1所述的电连接器,其特征在于,所述第一弹性支撑件为具有轴向缺口的不锈钢环,所述第一筒体为铜制件;所述第二弹性支撑件为具有轴向缺口的不锈钢环,所述第二筒体为铜制件。
3.如权利要求2所述的电连接器,其特征在于,所述第一导电片的背离所述第一基部的端面上,和/或,所述第三导体的朝向所述第一基部的端面上,形成背离所述第一基部渐缩的第一导向面。
4.如权利要求1所述的电连接器,其特征在于,所述第二导电片的背离所述第二基部的端面上,和/或,所述第一导电片的背离所述第一基部的端面上,形成朝向所述第一基部渐缩的第二导向面。
5.如权利要求1至4中任一项所述的电连接器,其特征在于,所述插头还包括第一连接段,所述第一连接段与所述第一基部的背离所述第一筒体的一端连接;所述第一连接段上设有接线槽。
6.如权利要求1至4中任一项所述的电连接器,其特征在于,所述第二导体的第二基部可拆卸地连接于所述第三导体。
7.如权利要求6所述的电连接器,其特征在于,所述第二基部的背离所述第二导电片的一端与所述第三导体螺纹啮合。
8.一种电连接器组件,其特征在于,包括如权利要求1至6中任一项所述的电连接器,以及拆卸工具,所述第二基部的背离所述第二导电片的一端与所述第三导体螺纹啮合;所述拆卸工具包括手柄以及连接于所述手柄的至少一个挡片,所述挡片能够沿轴向插入所述第二间隙内。
9.如权利要求8所述的电连接器组件,其特征在于,每一所述挡片沿径向设置,各所述挡片沿周向分布;各所述挡片的相互靠近的一端相互连接,和/或,各所述挡片的相互远离的一端连接呈环状。
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