CN202737158U - 一种汽车电器连接器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车电器连接器，它包括壳体，在壳体一端设有小电流连接器,在壳体内沿侧壁延伸方向依次设有大电流接触件和金属衬套，金属衬套固定在壳体底面，接触件螺栓将大电流接触件固定在壳体上，接触件螺栓的自由端伸出壳体。大电流接触件与小电流连接器集成于壳体内一同形成整车连接器大电流和小电流信号的电信号传递体系；大电流接触件和金属衬套不但通过注塑镶嵌在壳体内，同时，螺栓连接使其更牢固地固定在壳体上，从而提高了零部件的抗震强度和有效保证了连接器接触件的稳定性和可靠性；本实用新型高度集成、结构简单紧凑，空间布置合理，很好地满足了混合动力新能源汽车内低压电器连接器的使用要求。

Description

一种汽车电器连接器

技术领域

本实用新型涉及一种电器连接器，特别是一种应用于新能源汽车电控单元的连接器。

背景技术

随着汽车电子产品应用的日益增多，使得汽车连接器的应用数量也越来越多。连接器的作用是：在电路内被阻断处或孤立不通的电路之间，架起沟通的桥梁，从而使电流流通，达到电路预定的功能。它主要由接触件，外壳，绝缘体，附件四大基本结构组件组成。新能源汽车的连接器不仅要承受大电流（250A以上）的冲击，同时还会受到汽车在不同工况下震动、温度变化等内外部环境对电控单元产生的各种干扰和影响，这些因素都会影响连接器的电气性能参数——接触电阻，接触电阻的增大，将直接影响电器设备的工作效率，在严重的情况下，会使连接器燃烧，甚至是引起火灾，造成乘车人员的人身和财产损失；汽车连接器是汽车电气连接器系统的关键部件，在整个使用周期内电气连接器接触面需要始终保持可靠，这对汽车连接器的材料、设计、生产工艺都有很高的要求；连接器的寿命也是一个关键，一般一辆汽车的使用寿命为10-20年，汽车连接器的寿命也应该与汽车一样；对于新能源汽车连接器如何做到小信号和大信号的有机集成，安全和保持长期可靠性的工作目前还没有非常成熟的产品和技术措施。

对功能性需求的不断增加，各种电子零部件都在不断地向智能化、集成化及可靠性方向发展，汽车电子器件的集成化趋势使连接器的集成度越来越高。由于汽车对空间设计的要求，连接器也被要求有更小的体积，与此同时，单个连接器要接收的信号越来越多，这对汽车连接器结构设计、外观设计及材料选择都提出了更高的要求。总的来说，汽车连接器将会向电子控制集成模块的方向发展。设计出一种小信号和大信号有机集成并保证在恶劣环境下仍能可靠工作，安全运行且耐用的汽车电器连接器显得极为必要。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种新型汽车连接器，使其在集成大信号和小信号的同时使其结构合理，保证内部电接触良好及电压和电流导电能力的稳定性，实现各个接触件之间可靠绝缘，以满足新能源汽车运行环境下的使用要求。

本实用新型采用的技术方案是：一种汽车电器连接器，它包括壳体，其特征是：在壳体一端设有小电流连接器,在壳体内沿侧壁延伸方向依次设有大电流接触件和金属衬套，金属衬套固定在壳体底面，接触件螺栓将大电流接触件固定在壳体上，接触件螺栓的自由端伸出壳体。

大电流接触件集成于壳体上，通过螺栓将接触件直接对外引出，无中间过渡环节，从而对外有800A大电流接口，同时接触件上的螺栓还起到电气接口机械固定的作用；金属衬套导电结构亦能实现大电流电气接口的可靠导电；小电流连接器是一种小电流电信号插接件，它与接触件一同形成整车连接器大电流和小电流信号的电信号传递体系；大电流接触件和金属衬套不但通过注塑镶嵌在壳体内，同时，螺栓连接使其更牢固地固定在壳体上，从而提高了零部件的抗震强度和有效保证了连接器接触件的稳定性和可靠性；本实用新型集成了大电流接触件、小电流连接器、螺栓、定位销、衬套、密封圈等不同零部件于一体，实现了连接器结构的稳定性和内部电流的导电能力及各个接触件之间可靠绝缘；本实用新型结构简单紧凑，空间布置合理，很好地满足了混合动力新能源汽车内低压电器连接器的使用要求。

所述大电流接触件包括第一接触件和第二接触件，接触件螺栓将第一接触件和第二接触件分别固定在壳体两侧壁上，接触件螺栓的自由端从壳体相应侧壁伸出。

所述第一接触件包括横向延伸板和纵向延伸板，横向延伸板的一端设有突起板，突起板上开有螺孔，接触螺栓通过螺孔将突起板固定在壳体侧壁上，纵向延伸板上设有弯折区间和多个电气压接板。在接触件的中间设置折弯区间，有效吸收各个加工件之间加工公差和配合公差之间的机械应力，提高了零部件的抗振强度，同时防止接触件因热胀冷缩引起的机械变形；纵向延伸板上设有有电气压接板，可以通过电气压接板将第一接触件与PCB板上电路层压接在一起进行大电流导电。

所述第二接触件包括横向延伸板和设在横向延伸板一端的突起板，突起板上开有螺孔，接触螺栓通过螺孔将突起板固定在壳体侧壁上。可以通过横向延伸板将第二接触件与PCB板上电路层压接在一起进行大电流导电。

所述壳体其中一侧壁的端部固定有一个第一接触件，另一侧壁的中部等距离固定有三个第二接触件，第一接触件和第二接触件固定在壳体侧壁上的突起板通过注塑镶嵌在壳体内。

在所述壳体两侧错开大电流接触件等距离连有两到三个金属衬套，与第一接触件同侧的金属衬套上设有卡扣结构，卡扣结构卡住第一接触件的纵向延伸板。金属衬套位于连接器壳体的两侧，共有四到六个，同被连接电气设备相关联，用来固定连接器与被连接电气设备，并为连接器的机械接口处提供所需要的安装机械强度和防止保护壳体的局部受力变形不均的现象；金属衬套的上端和下端露在注塑材料外，衬套螺栓穿过金属衬套将其底端与PCB板上电路层压接在一起，用于电器设备的导电；卡扣结构卡牢并托起第一接触件的纵向延伸板，从而使得第一接触件更加稳固。

所述第一接触件和第二接触件均采用紫铜材料，其表面镀有镍层。紫铜材料的耐电流能力为800A，为防止紫铜表面被氧化或被划伤，在它们表面都进行了镀镍处理，有效的预防了接触件导电性能的下降。

所述接触件螺栓为钢制M6六方头标准螺栓。钢制接触件螺栓预埋壳体中，并同第一接触件和第二接触件在壳体中相连接，用来固定外部电气设备线束接口到连接器上，同时它还具有2kg的保持力和7kg的冲击力。

所述金属衬套为铜衬套，固定该金属衬套的衬套螺栓为黄铜制M5标准螺栓。铜螺栓的作用是连接本连接器的接触件和被连接电气之间的电气接口，通过铜螺栓的连接，可是实现大电流电气接口的可靠导电。

所述小电流连接器的一端壳体上设有定位销。小电流连接器是一种小信号插接件，其材料采用PBT-GF30（PBT加30%玻璃纤维）并整体集成在塑料壳体上，该插接件由40个面积为0.64mm²，通过电流为5A的PCB接触件及8个面积为1 mm²，通过电流为10A的PCB接触件组成，它与第一接触件和第二接触件一同形成整车连接器大电流和小电流信号的电信号传递体系；定位销8位于连接器的一端，集成于连接器壳体上，用于明确连接器和被连接电气设备之间电气接口的相对位置，防止错误的插接方式发生，有效保证连接器的安装功率流程。

附图说明

图1为本实用新型正面结构示意图。

图2为本实用新型后部结构示意图。

图3 为第一接触件结构示意图。

图4 为第二接触件结构示意图。

图5 为钢质螺栓结构示意图。

图6 为铜螺栓结构示意图。

图7 为铜衬套结构示意图。

图8 为小电流连接器结构示意图。

图9 为壳体结构示意图。

具体实施方式

如图1，图2所示，本实用新型包括一个方形壳体1、壳体1一端的小电流连接器4，及固定在壳体1侧壁上的大电流接触件2,3及铜衬套6。大电流接触件2，3包括固定在壳体1侧壁上的第一接触件2和固定在另一侧壁上的第二接触件3，第一接触件2包括第一横向延伸板12和纵向延伸板13，第一横向延伸板12的一端设有第一突起板14，第一突起板14上开有螺孔，接触螺栓5通过螺孔将第一接触件2的第一突起板14固定在壳体1侧壁上其自由端从相应侧壁伸出，纵向延伸板13上设有多个弯折区间15和多个电气压接板11（如图3所示）；第二接触件3包括第二横向延伸板16和设在第二横向延伸板16一端的第二突起板17，第二突起板17上开有螺孔（如图4所示），接触螺栓5通过螺孔将第二接触件3的第二突起板17固定在壳体1侧壁上，壳体1其中一侧壁的端部固定有一个第一接触件2，第一接触件2集成于壳体侧壁上，直接对外引出，无中间过渡环节，对外有800A大电流接口，并使用接触螺栓5作为电气接口机械固定方式，另一侧壁的中部等距离固定有三个第二接触件3，直接对外引出，无中间过渡环节，对外有3个800A大电流接口，三个接口之间的在壳体的中部等距排列，并使用接触螺栓5作为电气接口机械固定方式，第一接触件2和第二接触件3固定在壳体1侧壁上的突起板14,17连同接触螺栓5的螺帽端通过镶嵌式注塑集成在壳体内，中间设置有进行注塑工艺时所需的定位孔10。接触螺栓5是由45#钢材制成，它是M6六方头标准螺栓（如图5所示），预埋壳体1中，并同第一接触件2和第二接触件3在壳体1中相连接，用来固定外部电气设备线束接口到连接器上，同时它还具有2kg的保持力和7kg的冲击力。

壳体1两侧错开大电流接触件2,3各侧等距离连有两个铜衬套6，铜衬套6为中空圆筒形结构（如图7所示），衬套螺栓9通过铜衬套6上的螺孔将铜衬套6固定在壳体1底面，与第一接触件2同侧的铜衬套6上设有卡扣结构18，卡扣结构18卡住第一接触件2的纵向延伸板13，卡扣结构18是与壳体1整体成型的塑料件，铜衬套6是镶嵌在其内部的一部分，铜衬套6的上端和下端露在外面，铜衬套6同被连接电气设备相关联，用来固定连接器与被连接电气设备，为连接器的机械接口处提供所需要的安装机械强度和防止保护壳体1的局部受力变形不均的现象。衬套螺栓9材料选择黄铜，尺寸依照M5标准螺栓（如图6所示），衬套螺栓9穿过铜衬套将其底端与PCB板上电路层压接在一起，可实现大电流电气接口的可靠导电。密封圈7位于壳体1的一侧，为连接器和被连接电气设备的机械接口之间提供有效的密封措施，防止灰尘和水进入被连接电气设备中，保证电气设备电气接口处的有效密封。

如图8所示，小电流连接器4是一种小电流电信号插接件，其材料同样是采用PBT-GF30并整体集成在塑料壳体1上，该插接件由40个面积为0.64mm²，通过电流为5A的插针及8个面积为1 mm²，通过电流为10A的插针组成。小电流连接器4集成在壳体1上，设于壳体1一端中间位置，它与第一接触件2和第二接触件3一同形成整车连接器大电流和小电流信号的电信号传递体系。定位销8位于小电流连接器4的一端，集成于小电流连接器4壳体上，用于明确小电流连接器4和被连接电气设备之间电气接口的相对位置，防止错误的插接方式发生，有效保证连接器的安装功率流程。小电流连接器4可以是定制连接器，也可以是成形产品。

如图9所示，壳体1作为本连接器的载体，它是由PBT-GF30（PBT加30%玻璃纤维）材料构成，该材料特性能满足防止所有电气接触件、接插件损坏的需求，具备2kg电气设备从1m高度自由落体到水泥地面而不受损坏的耐冲击能力，同时其绝缘程度可以达到1500V，能保证各个接触件之间实现可靠绝缘，在整个连接器结构中它承载了大电流接触件2,3、小电流连接器4、钢质螺栓5、铜螺栓9、定位销8、铜衬套6、密封圈7等零部件。

本实用新型压接方式正向力稳定，接触件具有良好的材料，稳定、可靠 ；电压和电流性能稳定；温度要求在规定的范围之内，包括周围的温度和自身的温升，耐热性满足-40-120℃；汽车连接器能在振动、温度环境恶劣条件下可靠地工作；连接器保持力在3kg以上； 具有2kg电气设备从1m高度自由落体水泥地面而不损坏的耐冲击能力；同时实现了各个接触件之间可靠绝缘，绝缘等级可以达到1500V；集成了第一接触件、第二接触件、小电流连接器、铜螺栓、定位销、衬套、密封圈，可以实现4个接口800A的导电能力，40个5A和8个10A小电流的导电能力；具备良好的密封性能，密封等级可以达到IP56。

Claims (10)

1.一种汽车电器连接器，它包括壳体(1)，其特征是：在壳体(1)一端设有小电流连接器(4),在壳体内沿侧壁延伸方向依次设有大电流接触件(2,3)和金属衬套(6)，金属衬套(6) 固定在壳体(1)底面，接触件螺栓(5)将大电流接触件(2,3)固定在壳体(1)上，接触件螺栓(5)的自由端伸出壳体(1)。

2.根据权利要求1所述的汽车电器连接器，其特征是：所述大电流接触件(2,3)包括第一接触件(2)和第二接触件(3)，接触件螺栓(5)将第一接触件(2)和第二接触件(3) 分别固定在壳体(1)两侧壁上，接触件螺栓(5)的自由端从壳体(1)相应侧壁伸出。

3.根据权利要求2所述的汽车电器连接器，其特征是：所述第一接触件(2)包括横向延伸板(12)和纵向延伸板(13)，第一横向延伸板(12)的一端设有第一突起板(14)，第一突起板(14)上开有螺孔，接触螺栓(5)通过螺孔将第一突起板(14)固定在壳体(1)侧壁上，纵向延伸板(13)上设有弯折区间(15)和多个电气压接板(11)。

4.根据权利要求2所述的汽车电器连接器，其特征是：所述第二接触件(3)包括第二横向延伸板(16)和设在第二横向延伸板(16)一端的第二突起板(17)，第二突起板(17)上开有螺孔，接触螺栓(5)通过螺孔将第二突起板(17)固定在壳体(1)侧壁上。

5.根据权利要求2所述的汽车电器连接器，其特征是：所述壳体(1)其中一侧壁的端部固定有一个第一接触件(2)，另一侧壁的中部等距离固定有三个第二接触件(3)，第一接触件(2)和第二接触件(3)固定在壳体(1)侧壁上的突起板(14,17)通过注塑镶嵌在壳体(1)内。

6.根据权利要求1所述的汽车电器连接器，其特征是：在所述壳体(1)两侧错开大电流接触件(2,3)等距离连有两到三个金属衬套(6)，衬套螺栓(9)通过金属衬套(6)上的螺孔将金属衬套(6)固定在壳体(1)的底面，与第一接触件(2)同侧的金属衬套(6)上设有卡扣结构(18)，卡扣结构(18)卡住第一接触件(2)的纵向延伸板(13)。

7.根据权利要求2或5所述的汽车电器连接器，其特征是：所述第一接触件(2)和第二接触件(3)均采用紫铜材料，其表面镀有镍层。

8.根据权利要求1所述的汽车电器连接器，其特征是：所述接触件螺栓(5)为钢制M6六方头标准螺栓。

9.根据权利要求6所述的汽车电器连接器，其特征是：所述金属衬套(6)为铜衬套，固定该金属衬套(6)的衬套螺栓(9)为黄铜制M5标准螺栓。

10.据权利要求1所述的汽车电器连接器，其特征是：所述小电流连接器(4)的一端壳体上设有定位销(8)。

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