CN116937072A - 一种紧凑型柔性连接装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种紧凑型柔性连接装置及其使用方法，涉及电气元件技术领域，连接装置包括插头、插座和柔性铜排，柔性铜排包括柔性连接部和刚性连接部，刚性连接部上设有通孔且插接在插头内部；母端子贯穿插头内部且上端头与通孔过盈配合，柔性铜排和插座分别在插头内部与母端子电性连接，实现整个装置的连通；插头内还设置有锁紧机构和解锁按键，锁紧机构可将插座锁定在插头内，要解锁时，只需要按压解锁按键即可实现分离。柔性铜排通过母端子与插座进行电性连接，在连接时插座锁紧在插头内部，电性连接紧密，安装锁紧后只有通过按压解锁按键才能将装置拆分，拆卸方便。

Description

一种紧凑型柔性连接装置及其使用方法

技术领域

本发明属于电气元件技术领域，涉及一种储能连接装置，特别是一种紧凑型柔性连接装置及其使用方法。

背景技术

随着我国经济建设的不断发展，以及城市化进程的加快，电已成为人们生产生活不可缺少的一部分。目前我国的主要电力来源是火力发电，利用煤、石油、天然气等固体、液体、气体燃料燃烧时产生的热能，通过发电动力装置将能量转换成电能。储能电池更能适应日益增多的小型化设备，利用储能电池可以得到具有稳定电压、稳定电流、长时间稳定供电、受外界影响很小的电流，并且电池结构简单，携带方便，充放电操作简便易行，不受外界气候和温度的影响，性能稳定可靠，在现代社会生活中的各个方面发挥有很大作用。

储能电池通过连接端子的串联，可实现多个储能电池的连接，使得储能电池可提供更加优异的续航能力，提高储能电池的应用场景，现有的储能电池通过采用导线和铜鼻子，利用专用的设备将其压合，具体的生产工序是：组装连接器-组装压线端子-裁切导线-导线剥皮-压接导线-烘热缩管-装护套，组装工序较繁琐，不利于储能电池的使用。

现有授权公告号为CN205790706U的专利公开了一种连接器，在插头壳体上设置有凹孔，在插头壳体内安装有导柱，导柱一端的按键设置于凹孔之中，另一端的凹台可在插座壳体与插头壳体插接时，对应卡在插座壳体安装面板与台阶之间的限位槽中，从而实现插头与插座的快速锁紧；当需要将插座壳体与插头壳体分离时，按下按键，相应地通过导柱压缩弹簧使导柱下移，对应地，设置于导柱上的凸台随之向下移动，从而与限位槽脱离，且直至与台阶脱离后，可以将插座壳体从插头壳体中取出，之后松开按键，在弹簧的作用下，导柱复位到初始状态；插头壳体中安装有过盈压接成一个整体的插孔接触件和接线片，接线片上套接有密封套管，所述密封套管上套置有用于固定线缆的卡爪，卡爪上套置有螺帽。

现有专利公开的技术方案中，插座壳体与插头壳体插接时，借助导柱上的凸台实现锁紧功能，插座壳体与插头壳体分离时，按压凸台上的按键带动凸台分离实现解锁功能，导柱借助弹簧复位，锁紧与解锁功能集合在一个零件上，多次使用之后弹簧弹性不可避免的下降，导致复位不畅，进一步导致锁合力度下降；同时在现有技术公开的技术方案中，连接器与线缆之间的连接是通过卡爪将线缆一端固定并与接线片压接，电性连接不够紧密，且需要进行剥线、插线、套密封管、拧螺帽等，组装工序繁琐，易制成不良。因此该技术方案不能满足现有的需求，对此我们提出了一种紧凑型柔性连接装置及其使用方法。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种紧凑型柔性连接装置及其使用方法，该发明要解决的技术问题是：如何实现储能电池之间的紧密连接并且安装拆卸方便、工序简单。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种紧凑型柔性连接装置，包括插头和插座，所述插头设置有两个；还包括：锁紧机构、柔性铜排和母端子，所述柔性铜排安装在两个所述插头的中间，所述柔性铜排的两端均可拆卸地插接在对应插头一端的内部；所述柔性铜排包括柔性连接部和电性连接于柔性连接部两端的刚性连接部，所述刚性连接部上设有通孔；所述母端子贯穿插头内部且上端头穿过通孔，与通孔过盈配合；所述插座与母端子电性连接并可由锁紧机构锁定在插头内。

进一步地，所述柔性连接部由内部导电铜排线芯和外部的绝缘层构成，所述刚性连接部由多层0.1MM厚的铜箔局部焊接硬化形成。

进一步地，所述插头包括插头壳体，所述插头壳体设置有分别与插座连接腔互通的接线腔和锁紧腔，插头壳体中安装有锁紧机构和解锁按键，所述锁紧机构由限位体、设置于限位体两端的锁紧基座和顶杆构成，所述解锁按键包括有连接臂、设置于连接臂两端的按键本体和推块；所述插座包括插座壳体，所述插座壳体轴心处设置有接触端子，插座壳体前端设置有凸缘。

按压解锁按键，推块与顶杆接触并推动限位体远离插座连接腔，限位体与插座壳体分离以解锁所述插头与插座；松开解锁按键，限位体复位并对应卡置于凸缘下方，锁定所述插头与插座，防止插座脱出插头壳体。

进一步地，上述限位体设置有第一圆弧面和第二圆弧面，当限位体对应卡置于凸缘下方时，第二圆弧面与插座壳体靠压并形成面接触。

进一步地，上述锁紧基座上设有固定卡爪，限位体插入锁紧腔后，固定卡爪卡接于插头壳体上的卡槽中。

进一步地，上述连接臂安装在插头壳体中的导向槽内，可沿导向槽滑动；连接臂远端设置有防脱卡爪，防止解锁按键向外脱离插头壳体。

进一步地，上述紧凑型柔性连接装置还包括有母端子，所述母端子内壁设有压紧凸起，下端套接在接触端子上。

进一步地，上述插头连接腔的一端设置有一环形凹槽，该环形凹槽中设置有用于密封插头与插座连接处的密封圈。

进一步地，插座壳体的中间设置有安装面板，连接端子与接触端子相连并位于安装面板两侧。

一种紧凑型柔性连接装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤1：将柔性铜排一端的刚性连接部插入插头壳体上的接线腔；

步骤2：将母端子沿插座连接腔的延伸方向插入，使得母端子贯穿插头内部且上端头穿过通孔抵在插头壳体的顶端，母端子与通孔过盈配合；

步骤3：将插座沿插座连接腔的延伸方向插入，插座挤压锁紧机构，推动锁紧机构远离插座连接腔；

步骤4：插座到达安装位置后，锁紧机构在弹力作用下复位，限位体卡置于插座壳体前端的凸缘下方，实现装置的锁定，母端子套接在接触端子上，实现电性连接；

步骤5：当需要拆卸连接装置时，只需要按压解锁按键，使得锁紧机构的顶杆向远离插座连接腔的方向移动，带动限位体变形，与凸缘解除接触，插座即可从插座连接腔中抽出。

与现有技术相比，本紧凑型柔性连接插头具有以下优点：

1、本发明提供的连接器，在插座壳体上设置有凸缘，在插头壳体上安装有锁紧机构，在插座壳体与插头壳体插接时，锁紧机构上的限位体对应卡在凸缘下方，从而实现插头与插座的快速锁紧；在拆解时，按压解锁按键，解锁按键带动限位体变形，使得锁紧机构与插座壳体上的凸缘脱离接触，即可抽出插座，实现分离，限位体采用悬臂梁结构，可在弹力作用下自行复位，在保证使用便利性的同时延长了装置的使用寿命；

2、柔性铜排与插座在插头内部借助母端子实现电性连接，取代了以往的端子与线缆之间铆压的连接方式，直接通过母端子的中继作用实现整个装置的连通，不仅减少了安装工序，同时还极大地避免了线缆连接不合格的情况，降低产品成本；接通后的插座可通过连接端子快速固定在储能电池的接线端子上，取消铜鼻子的连接方式，使得储能电池连接过程中工序简单，缩减加工时间，提高生产效率；

3、装置完全连接后，柔性铜排由母端子固定在插头内部，插座借助凸缘与限位体之间的配合锁紧在插头内部，部件之间电性连接紧密，安装锁紧后只有通过按压解锁按键才能够将插座从插头内部拉出，避免了连接过程中的分离；

4、柔性铜排的安装可根据储能电池的位置合理布设，根据需要弯曲柔性铜排，适应接线长度的变化，使其可在更加紧凑的空间内进行布线，使得内部布线合理，提高储能电池放置空间的利用率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的爆炸图。

图3是本发明中插头的结构示意图。

图4是本发明中插座的结构示意图。

图5是本发明中锁紧机构的结构示意图。

图6是本发明中解锁按键的结构示意图。

图7是本发明中插头与插座连接状态下的整体结构示意图。

图8是本发明中插头与插座连接状态下的剖面图。

图9是本发明中柔性铜排的结构示意图。

图中，100、插头；101、插头壳体；102、接线腔；103、插座连接腔；1031、环形凹槽；104、锁紧腔；

200、插座；201、插座壳体；202、接触端子；203、凸缘；204、安装面板；205、连接端子；

300、锁紧机构；301、锁紧基座；3011、固定卡爪；302、限位体；3021、第一圆弧面；3022、第二圆弧面；303、顶杆；

400、解锁按键；401、按键本体；402、连接臂；403、推块；404、防脱卡爪；

500、柔性铜排；501、柔性连接部；502、刚性连接部；5021、通孔；

600、母端子；

700、密封圈。

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，但这些实施方式并不限于本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

参照图1-8，本发明提供以下实施例：

实施例一

请参阅图1与图2，本实施例提供一种紧凑型柔性连接装置，包括插头100、插座200和柔性铜排500，柔性铜排500安装在两个插头100的中间，柔性铜排500的两端均可拆卸地插接在对应插头100一端的内部，柔性铜排500包括柔性连接部501和连接在柔性连接部501两端的刚性连接部502，刚性连接部502上开有通孔5021。母端子600贯穿插头100内部且上端头穿过通孔5021，与通孔5021过盈配合，实现母端子600与柔性铜排500间的电性连接。

插头100开有插座连接腔103，插座200配合在插座连接腔103内，并且插座200可沿插座连接腔103的延伸方向滑移，当插座200位于连接位置时，母端子600与插座200电性连接。

如图9所示，柔性铜排500包括有柔性连接部501和刚性连接部502，柔性连接部501由内部导电线芯和外部的绝缘层构成，导电线芯与刚性连接部502电性连接，刚性连接部502由多层0.1MM厚的铜箔局部焊接硬化形成，刚性连接部502上开有通孔5021，连接时，柔性连接部501的绝缘层与接线腔102的开口相配合，实现接线腔102的密封，刚性连接部502伸入到接线腔102，母端子600穿过刚性连接部502上的通孔5021，与通孔5021过盈配合，实现电性连接。

优选地，母端子600内壁设有压紧凸起，保证母端子600与接触端子202的连接紧密。

在本实施例中，装置处于连接状态时，母端子600上端头穿过通孔5021，与通孔5021过盈配合，与柔性铜排500电性连接，下端头与插座连接腔103内的插座200电性连接，借助母端子600的中继作用实现柔性铜排500与插座200的连通，最终实现整个装置的导通。柔性铜排500和母端子600的过盈连接取代了传统线缆与端子之间的铆压连接，连接简单，简化了安装工序，极大地避免了连接不良的情况；柔性铜排500的柔性连接部501可弯曲，使其向上隆起，使其在储能电池连接过程中能适应不同距离之间的电连接，更加适用于紧凑的内部空间；柔性铜排500、插头100和插座200连接后可直接将连接端子205固定在电池上，操作方便。

实施例二

请参阅图3，插头100的底部开有垂直于接线腔102的插座连接腔103，插座连接腔103的下端设置有一环形凹槽1031，该环形凹槽1031中设置有用于密封插头100与插座200连接处的密封圈700。插头100还包括有与插座连接腔103互通的锁紧腔104，锁紧机构300可通过固定卡爪3011固定在锁紧腔104内并伸入到插座连接腔103中，其可以避免插座200脱离。

请参阅图4，插座200包括插座壳体201，插座壳体201的中间设置有安装面板204，连接端子205与接触端子202相连且与插座壳体201同轴设置，并分别位于安装面板204两侧，连接端子205与接触端子202通过一体注塑与插座壳体201固定成型，接触端子202位于插座壳体201的连接腔内，连接腔远离安装面板204的一端设置有与插座壳体201一体成型的凸缘203，凸缘203上表面为一圆弧面，下表面为一平面。

请参阅图5，锁紧机构300由限位体302、设置于限位体302两端的锁紧基座301和顶杆303构成，顶杆303位于限位体302的上表面，限位体302侧面设置有依次连续分布的第一圆弧面3021和第二圆弧面3022。锁紧基座301上设置有两对弯曲方向相反的固定卡爪3011，卡接于锁紧腔104侧壁上的卡槽，防止锁紧机构300内外滑动。限位体302侧面的第一圆弧面3021曲率小于插座壳体201的曲率，在插座200插入时起到导向作用，第二圆弧面3022曲率大于插座壳体201的曲率，可在插座200插入插座连接腔103后形成靠压部，与插座壳体201形成面接触，同时对应部位的限位体302的上表面与凸缘203配合实现插座200的固定，防止插座200与插头100分离。

请参阅图6，解锁按键400呈“U”型设置，解锁按键400包括有按键本体401，按键本体401的两端分别设置有连接臂402，分别位于插座连接腔103两侧的平行于柔性铜排500插接方向的导向槽内，可沿导向槽滑移，连接臂402远离按键本体401的一端设有防脱卡爪404，防脱卡爪404与插座连接腔103外壁相配合，防止解锁按键400向外脱出。防脱卡爪404的外侧还设置有与连接臂402相连的推块403。

连接状态下装置的结构如图7、图8所示。锁紧机构300通过固定卡爪3011固定在锁紧腔104内，锁紧基座301与插头壳体101相齐，限位体302伸入到插座连接腔103中，且限位体302远离锁紧基座301的一端侧面与插座壳体201形成靠压，上端面与凸缘203接触，防止插头壳体101脱离插座连接腔103。解锁按键400的两连接臂402分别位于插座连接腔103的两侧，防脱卡爪404卡置在插座连接腔103侧壁上，推块403顶靠在顶杆303的侧面。要解锁时，按压解锁按键400，推块403推动顶杆303，带动限位体302发生形变，限位体302向远离插座连接腔103的方向移动，限位体302与凸缘203解除接触，插座200可沿插座连接腔103的延伸方向移出。不再对按键本体401施加压力后，由于限位体302为悬臂梁结构，限位体302自行复位。

本实施例中，插头100上安装有锁紧机构300和解锁按键400，开设有插座连接腔103，插座200上设置有凸缘203；在插头100与插座200连接时，凸缘203上的圆弧面挤压推动限位体302向远离插座连接腔103的方向移动，插座200到达连接位置后，限位体302恢复原状并位于凸缘203下方，限位体302上端面阻挡凸缘203，第二圆弧面3022与插座壳体201靠压并形成面接触，使得插座200无法从插头100内拔出；要解锁时，按动解锁按键400，推块403推动顶杆303，锁紧机构300因为锁紧基座301位置不发生变化而限位体302发生形变，远离插座连接腔103，限位体302与凸缘203不再形成干涉，使得插座200可以从插头100内拔出。解锁后松开解锁按键400，限位体302在弹力作用下复原；解锁方便，使用寿命长，锁合力度大，不会轻易松脱。

实施例三

请参阅图1-9，一种紧凑型柔性连接装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤1：将柔性铜排500一端的刚性连接部502插入插头壳体101上的接线腔102；

步骤2：将母端子600沿插座连接腔103的延伸方向插入，使得母端子600贯穿插头100内部且上端头穿过通孔5021抵在插头壳体101的顶端，母端子600与通孔5021过盈配合；

步骤3：将插座200沿插座连接腔103的延伸方向插入，插座200挤压锁紧机构300，推动锁紧机构300远离插座连接腔103；

步骤4：插座200到达安装位置后，锁紧机构300在弹力作用下复位，限位体302卡置于插座壳体201前端的凸缘203下方，实现装置的锁定，母端子600套接在接触端子202上，实现电性连接；

步骤5：当需要拆卸连接装置时，只需要按压解锁按键400，使得锁紧机构300的顶杆303向远离插座连接腔103的方向移动，带动限位体302变形，与凸缘203解除接触，插座200即可从插座连接腔103中抽出。

本发明提供了一种紧凑型柔性连接装置及其使用方法，该装置通过母端子上端头与柔性铜排一端的通孔过盈配合，下端头套接在插座轴心处的接触端子上来实现整个装置的电性连通；通过锁紧机构与插座前端的凸缘配合实现插座的锁紧，使得装置不会轻易分离；通过按压解锁按键带动锁紧机构变形，锁紧机构与凸缘解除接触，插座可从插头内部拔出。本发明提供的紧凑型柔性连接装置结构简单，组装方便，使用寿命长，连接后不会轻易松脱。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例进行了详细说明，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精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种紧凑型柔性连接装置，包括插头（100）和插座（200），所述插头（100）设置有两个；其特征在于，还包括：

锁紧机构（300）、柔性铜排（500）和母端子（600），所述柔性铜排（500）安装在两个所述插头（100）的中间，所述柔性铜排（500）的两端均可拆卸地插接在对应插头（100）一端的内部；所述柔性铜排（500）包括柔性连接部（501）和连接在柔性连接部（501）两端的刚性连接部（502），所述刚性连接部（502）上设有通孔（5021）；

所述母端子（600）贯穿插头（100）内部且上端头穿过通孔（5021），与通孔（5021）过盈配合，所述插座（200）与母端子（600）电性连接并可由锁紧机构（300）锁定在插头（100）内。

2.根据权利要求1所述的一种紧凑型柔性连接装置，其特征在于，所述柔性连接部（501）由内部导电铜排线芯和外部的绝缘层构成，所述刚性连接部（502）由多层0.1MM厚的铜箔局部焊接硬化形成。

3.根据权利要求1所述的一种紧凑型柔性连接装置，其特征在于，所述插头包括插头壳体（101），所述插头壳体（101）设置有分别与插座连接腔（103）互通的接线腔（102）和锁紧腔（104），插头壳体（101）中安装有锁紧机构（300）和解锁按键（400），所述锁紧机构（300）由限位体（302）、设置于限位体（302）两端的锁紧基座（301）和顶杆（303）构成，所述解锁按键（400）包括有连接臂（402）、设置于连接臂（402）两端的按键本体（401）和推块（403）；

所述插座（200）包括插座壳体（201），所述插座壳体（201）轴心处设置有接触端子（202），插座壳体（201）前端设置有一凸缘（203）；

其中，按压解锁按键（400），推块（403）与顶杆（303）接触并推动限位体（302）远离插座连接腔（103），限位体（302）与插座壳体（201）分离以解锁所述插头（100）与插座（200）；松开解锁按键（400），限位体（302）复位并对应卡置于凸缘（203）下方，锁定所述插头（100）与插座（200），防止插座（200）脱出插头壳体（101）。

4.根据权利要求3所述的一种紧凑型柔性连接装置，其特征在于，所述限位体（302）设置有第一圆弧面（3021）和第二圆弧面（3022），当限位体（302）对应卡置于凸缘（203）下方时，第二圆弧面（3022）与插座壳体（201）靠压并形成面接触。

5.根据权利要求4所述的一种紧凑型柔性连接装置，其特征在于，所述锁紧基座（301）上设有固定卡爪（3011），限位体（302）插入锁紧腔（104）后，固定卡爪（3011）卡接于插头壳体（101）上的卡槽中。

6.根据权利要求5所述的一种紧凑型柔性连接装置，其特征在于，所述连接臂（402）安装在插头壳体（101）中的导向槽内，可沿导向槽滑动；连接臂（402）远端设置有防脱卡爪（404），防止解锁按键（400）向外脱离插头壳体（101）。

7.根据权利要求6所述的一种紧凑型柔性连接装置，其特征在于，所述母端子（600）内壁设有压紧凸起。

8.根据权利要求3所述的一种紧凑型柔性连接装置，其特征在于，所述插座连接腔（103）的一端设置有一环形凹槽（1031），该环形凹槽（1031）中设置有用于密封插头（100）与插座（200）连接处的密封圈（700）。

9.根据权利要求3所述的一种紧凑型柔性连接装置，其特征在于，所述插座壳体（201）的中间设置有安装面板（204），连接端子（205）与接触端子（202）相连并位于安装面板（204）两侧。

10.一种紧凑型柔性连接装置的使用方法，基于权利要求1-9任一项所述的紧凑型柔性连接装置实现，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将柔性铜排（500）一端的刚性连接部（502）插入插头壳体（101）上的接线腔（102）；

步骤2：将母端子（600）沿插座连接腔（103）的延伸方向插入，使得母端子（600）贯穿插头（100）内部且上端头穿过通孔（5021）抵在插头壳体（101）的顶端，母端子（600）与通孔（5021）过盈配合；

步骤3：将插座（200）沿插座连接腔（103）的延伸方向插入，插座（200）挤压锁紧机构（300），推动锁紧机构（300）远离插座连接腔（103）；

步骤4：插座（200）到达安装位置后，锁紧机构（300）在弹力作用下复位，限位体（302）卡置于插座壳体（201）前端的凸缘（203）下方，实现装置的锁定，母端子（600）套接在接触端子（202）上，实现电性连接；

步骤5：当需要拆卸连接装置时，按压解锁按键（400），使得锁紧机构（300）的顶杆（303）向远离插座连接腔（103）的方向移动，带动限位体（302）变形，与凸缘（203）解除接触，插座（200）即可从插座连接腔（103）中抽出。