CN205212012U - 高压连接器及高压连接器组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高压连接器及高压连接器组件。高压连接器包括外壳、基座、接触件模块、硅胶层、固定后座和树脂层，接触件模块包括接触件和套于接触件外部的绝缘套，绝缘套包括组装部和挡止凸台；基座具有柱状的第一通孔组装部设置于第一通孔中，挡止凸台的一端面抵靠于基座的端面，硅胶层位于基座和固定后座之间，树脂层用于阻断电缆接合部之间的空气间隙；当接触件为金属插孔时，绝缘套的组装部及金属插孔的对接部凸出基座的端面，且金属插孔的对接部不超出组装部的端面；当接触件为金属插针时，金属插针的对接部凸出组装部的端面，且金属插针的对接部完全收容于基座的第一通孔中。本实用新型高压连接器设计制造难度大大降低、易于实现快速加工。

Description

高压连接器及高压连接器组件

技术领域

本发明涉及电连接器领域，尤其涉及一种高压连接器及高压连接器组件。

背景技术

圆形连接器主要用于航空机械、电力系统高压真空设备、各种电子仪器、电子设备之间的电路连接。

中国专利ZL200950485Y公开的圆形连接器，其包括接触件2、绝缘体3、盖板4、壳体6和卡圈7。绝缘体3与盖体4通过卡圈7固定在壳体6内，接触件2插入绝缘体3后通过盖板4固定。接触件2包括依次设置的对接部、第一安装部、第二安装部和焊接部，其中，对接部部分伸出绝缘体3用于与对接连接器的接触件电连接，第一安装部与绝缘体3相对固定，第二安装部使接触件2相对盖板4固定，焊接部部分伸出盖板4以与电缆等焊接。

为了组装接触件2，绝缘体3上设置第一插孔在靠近盖板4的一端具有较大的直径以与接触件2的第一安装部配合，而在远离盖板4的另一单具有较小的直径以使接触件2的对接部穿过其中；盖板4设置第二插孔在靠近绝缘体3的一端具有较大的直径以容纳接触件2的第二安装部且阻止接触件在绝缘体3和盖体4之间晃动，而在远离绝缘体3的一端具有较小的孔径以使接触件2的焊接部穿出盖板4后与电缆焊接。

然而，申请人在实际生产中发现现有技术存在如下问题：由于圆形连接器不是标准件，不同的客户对圆形连接器的要求不同，在接收到客户的小批量订单后，要开发模具，开发模具不仅要耗费较长的时间，且模具开发的成本很高，当做完小批量订单后，若客户不认可产品的性能，则需要重新开发模具，如此，不仅效率低，而且成本非常高。

在面对各种类型的定制化客户或者产品小批量阶段时，为了节约模具开发的时间和成本，本领域的普通技术人员进行了各种尝试，例如，采用机加工的方式生产绝缘体和盖板，然而，由于绝缘体的第一插孔呈台阶状设置，以及接触件2的直径非常小，因此绝缘体上用以容纳接触件2的对接部的第一插孔处的孔径也非常小，采用机加工的方式无法加工出绝缘体的第一插孔。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种高压连接器及高压连接器组件，以解决小批量生产时因模具开发而带来的费时较长、成本较高的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种高压连接器，其包括外壳，和设置于外壳中的基座、至少两接触件模块、硅胶层、固定后座和树脂层，接触件模块包括接触件和绝缘套，接触件包括依次设置的对接部、安装部和电缆接合部；绝缘套套于接触件的外部并至少通过接触件的安装部使二者相对固定，绝缘套包括外表面呈台阶状设置的组装部和挡止凸台；基座具有与接触件模块数量相同的第一通孔，第一通孔为柱状孔，绝缘套的组装部设置于第一通孔中，挡止凸台的一端面抵靠于基座的端面，硅胶层位于基座和固定后座之间，固定后座用于将接触件模块相对基座固定，树脂层设置于固定后座的外侧且用于在接触件的电缆接合部连接至电缆后阻断电缆接合部之间的空气间隙；接触件为金属插孔或金属插针；当接触件为金属插孔，绝缘套的组装部及金属插孔的对接部凸出基座的端面，且金属插孔的对接部不超出组装部的端面；当接触件为金属插针，金属插针的对接部凸出组装部的端面，且金属插针的对接部完全收容于基座的第一通孔中。

其中，安装部凸出于对接部和电缆接合部，绝缘套包括贯穿其两端设置的台阶孔，对接部至少部分位于台阶孔的小孔中，安装部的一端面抵靠台阶孔的台阶面。

其中，接触件的安装部为非圆柱形的柱体状，台阶孔的大孔的形状与安装部一致。

其中，在垂直于接触件的长度方向上，挡止凸台的截面为正六边形，以使相邻的两接触件模块之间平面接触。

其中，电缆接合部的端部设置焊接位，接触件模块组装至基座后，全部接触件模块的焊接位朝向一致。

其中，基座的第一通孔采用机加工或冲压方式制成。

其中，固定后座具有与接触件模块数量相同的第二通孔，第二通孔采用机加工或冲压方式制成，电缆接合部穿过第二通孔后其端部露出固定后座，绝缘套的端面或安装部的另一端面抵靠于固定后座。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种高压连接器组件，包括第一连接器和第二连接器，第一连接器和第二连接器均为如上所述的高压连接器，第一连接器和第二连接器互配。

其中，第一连接器的接触件为金属插针，第二连接器的接触件为金属插孔。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明模块化连接器包括至少两个接触件模块，每一接触件模块包括接触件和绝缘套，接触件装入绝缘套后作为一个整体与基座进行组配；其中，绝缘件的大部分功能结构及难以加工的结构统一整合进绝缘套中，将绝缘套设计为不同规格接触件的通用部件，进行规模化生产、存储或销售，规格集中、成本较低；同时，基座及固定后座作为专用部件，其设计制造难度大大降低，更易于实现快速加工，从而通过大部分工序前置加快了定制化产品的样品加工和小量生产交付速度。进一步地，通过简化专用部件结构，样品和小批量阶段专用部件可用机械加工来实现，从而减少模具投入及降低模具投入风险，可灵活的满足客户对连接器接触件数量和规格任何配置的定制化需求。当采用金属插孔配置短基座，金属插针配置长基座的组合时，由于大幅度拉长了接点间的空气间隙和爬电距离，使产品可耐受上万伏的电压，成为一种可实现灵活定制的新型特种高压电连接器。

附图说明

图1是本发明高压连接器第一实施例的立体结构图；

图2是图1所示高压连接器的接触件及线缆插入时的组装过程示意图；

图3是图1所示高压连接器的部分构成元件的立体分解图；

图4是图3所示高压连接器的基座的立体图；

图5A是图1所示高压连接器的接触件模块的立体分解图；

图5B是图5A所示接触件模块的组装图；

图5C是图5A所示接触件模块另一角度的组装图；

图6是本发明高压连接器第二实施例的立体结构图；

图7是图6所示高压连接器的接触件及线缆插入时的组装过程示意图；

图8是图1所示高压连接器的部分构成元件的立体分解图；

图9A是图6所示模块化连接器的接触件模块的立体分解图

图9B是图9A所示接触件模块的组装图；

图9C是图9A所示接触件模块另一角度的组装图；

图10是本发明高压连接器组件的一具体实施例的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。在对本发明实施例进行详细说明之前，首先声明本发明附图中的大部分立体图是为了清楚体现本发明而做了局部剖切的示意图，因此，具体实施例所对应的附图中的剖切部分不应构成对本发明的限制。

请参照图1至图2，本发明第一实施例高压连接器100包括外壳10、基座11、固定后座12、挡圈13、至少两接触件模块(未图示)、硅胶层16、树脂层17及电缆18。

请进一步参照图3至图5，接触件模块包括接触件14和绝缘套15。接触件14包括依次设置的对接部141、安装部142和电缆接合部143。对接部141用于与其对接的连接器电连接，电缆接合部143用于与电缆电连接。安装部142的侧面凸出于对接部141和电缆接合部143。

绝缘套15包括依次设置的第一组装部151、挡止凸台152、第二组装部153，以及台阶孔154。台阶孔154贯穿绝缘套15的两端设置，其中，位于第一组装部151内的台阶孔154孔径较小，后文统称小孔(未标示)，台阶孔154还包括与小孔连通的大孔(未标示)，小孔和大孔的连接位置处形成台阶面(未标示)。

绝缘套15套于接触件14的外部，具体地，接触件14套入绝缘套15的台阶孔154中，接触件14的对接部141至少部分位于台阶孔154的小孔中，安装部142位于台阶孔154的大孔中，且其一端面抵靠台阶孔154的台阶面。

接触件14的安装部142为非圆柱形的柱体状，台阶孔154的大孔的形状与安装部142一致。本实施例中，安装部142的侧面包括一对对称设置的矩形平面(未标示)和一对对称设置的圆弧面(未标示)，矩形平面的两对称侧边分别连接一圆弧面的边缘。优先地，接触件14的安装部142的径向或边长尺寸(亦即宽度方向的尺寸)等于或略小于台阶孔154的大孔的径向或边长尺寸；安装部142的长度尺寸等于或略大于台阶孔154的大孔的长度尺寸，以使安装部142的另一端面与绝缘套15的端面平齐或略超出绝缘套15的端面。在其他的实施例中，安装部142还可以是其他的柱体状，例如立方体、三棱柱等等。非圆柱形的柱体状的安装部与和其形状一致的台阶孔154的大孔配合，以防止接触件14在垂直于接触件14的长度方向上相对绝缘套15旋转。

优选地，台阶孔154的小孔为圆柱孔，且其径向尺寸与接触件14的对接部141的径向尺寸匹配。

本实施例中，在垂直于接触件14的长度方向上，绝缘套15的第一组装部151的截面为圆形，即第一组装部151为中空圆柱体形状；在其他的实施例中，第一组装部151的形状不受本实施例限制。

本实施例中，在垂直于接触件14的长度方向上，绝缘套15的挡止凸台152的截面为正六边形，挡止凸台152正六边形的截面的功能在稍后介绍。

基座11可以为硬质非金属材料或金属材料。基座11上具有与接触件模块数量相同的第一通孔111。第一通孔111为与绝缘套15的第一组装部151的形状匹配的柱状孔。优先地，第一通孔采用机加工或者冲压的方式制成。为了防止基座11相对于外壳10旋转，基座11的侧面凸出设置防转凸台112。进一步地，为了将基座11与壳体10相对固定，基座11还包括挡止部113，挡止部113位于基座11的后端，其相对基座11的主体呈环形凸出；防转凸台112连接挡止部113。对应于挡止部113，壳体10中设置有承接部(未图示)，对应于防转凸台112，壳体10的承接部上开设缺口。关于基座11与壳体10的相互组装都是本领域的公知常识，不再过多赘述。

将接触件模块组装至基座11上后，绝缘套15的第一组装部151至少部分位于第一通孔111中，挡止凸台152的一端面抵靠于基座11的端面，此时，由于挡止凸台152为正六边形柱体，其具有6个平面侧面，通过合理的孔距设置，使得相邻的接触件模块之间通过挡止凸台152的平面侧面实现平面接触，从而防止接触件模块组装至第一通孔后相对绝缘套15发生绕其轴线自转；进而确保所述接触件14的电缆接合部143的端部设置的焊接位或压接位1430的朝向一致。前述合理的孔距设置即相邻的第一通孔111之间的孔距需与挡止凸台152的两相对侧面之间的距离相等。

固定后座12可以采用灌胶的方式制成或者采用与基座11相同的方式制成。固定后座12用于将接触件模块相对于基座11固定。

当固定后座采用与基座11相同的方式制成时，固定后座12亦可以为硬质非金属材料或金属材料，基座12上具有与接触件模块数量相同的第二通孔121。第二通孔121可以为柱状孔或台阶孔。其中，柱状的第二通孔121可以采用机加工或者冲压的方式制成；台阶状的第二通孔121可以采用机加工的方式制成。接触件14的电缆接合部143穿过第二通孔121后其端部露出固定后座12，绝缘套15的第二组装部153的端面或安装部142的另一端面抵靠于固定后座12的端面上或台阶孔的台阶面上。

采用机加工或冲压方式生产的基座11或固定后座12的毛坯(即未加工第一通孔111或第二通孔121之前)可以通过浇注成型的方式制得；或者利用铣床进行机加工制得。

高压连接器100的组装过程一般为：将绝缘套15装入基座11后一起装入外壳10中，基座11的挡止部113与外壳10的承接部配合以限制基座10脱离外壳，浇注硅胶层16，然后组装固定后座13，将挡圈13卡于外壳10中，此时，挡圈13亦与固定后座配合从而将基座11、绝缘套15、硅胶层16和固定后座12一起固定于外壳11中。给客户提供样品时，有时需要将接触件14和高压连接器的其它部分拆开来交给客户。上述组装结构即可以独立提供给客户的样品组装半成品。在将接触件14装入基座11中之前，需要先将电缆18与接触件14固定连接；二者连接后，将接触件14穿过固定后座12的第二通孔后插入绝缘套15的台阶孔中，直至接触件12的安装部142抵靠于台阶孔的台阶面，当全部接触件全部组装完成后，浇注树脂层，树脂层18完全覆盖接触件14的电缆接合部从而阻断电缆接合部之间的空气间隙。

组装完成的高压连接器100中，硅胶层16位于基座11和固定后座12之间，树脂层18设置于固定后座12的外侧且用于在接触件14的电缆接合部连接至电缆18后阻断电缆接合部之间的空气间隙。

本实施例中，接触件141是金属插针，金属插针的对接部的二部分位于绝缘套15的台阶孔154的小孔中，另一部分伸出台阶孔154的小孔并且露出于绝缘套15外；即金属插针的对接部凸出绝缘套15的组装部的端面。

进一步地，本实施例模块化连接器为一模块化连接器组件的插头，即本实施例模块化连接器的外壳与另一与之匹配的连接器对接后，本实施例模块化连接器100的外壳10部分插入其对接连接器的外壳中。

进一步地，在高压连接器中，为了拉长金属插针之间的爬电距离，金属插针的对接部141完全容纳于基座11的第一通孔111中，换句话说，金属插针的对接部141不超出基座11的端面，此时，绝缘套15的第一组装部151亦完全容纳于基座11的第一通孔中。

请参照图6至图8，本发明第二实施例模块化连接器200是第一实施例模块化连接器100的对接连接器。

模块化连接器200包括外壳20、基座21、固定后座22、挡圈23、至少两接触件模块、硅胶层26、树脂层27和电缆28。

接触件模块包括接触件24和绝缘套25。与第一实施例不同的是，本实施例中，接触件24是金属插孔。绝缘套25的第一组装部251的长度长于第一实施例绝缘套15的第一组装部151的长度，使得金属插孔的对接部241完全容纳于绝缘套25的台阶孔154的小孔中，亦即金属插孔的对接部241不超出绝缘套25的组装部的端面。

在第一实施例模块化连接器100中，金属插针的对接部141完全容纳于基座11的第一通孔中，基座11的长度基本是金属插针的对接部141和安装部142的长度之和。而本实施例模块化连接器200，为了实现与第一实施例模块化连接器100的对接，接触件模块的第一组装部251和对接部241需插入模块化连接器100的基座11的第一通孔中，接触件模块的第一组装部251和对接部241需部分超出基座21的端面设置，因此，基座21的长度远小于金属插孔的对接部241和安装部242的长度之和。综上，在高压连接器中，金属插孔所需的基座的长度远大于金属插针所需的长度。即，基座21的长度小于模块化连接器100的基座11的长度。绝缘套25的组装部及金属插孔的对接部241凸出基座21的端面设置，亦即绝缘套25的组装部及金属插孔的对接部241部分伸出绝缘套25的台阶孔的小孔且露出绝缘套25外。

由于金属插针的对接部需部分露出绝缘套外，而金属插孔的对接部不得超出绝缘套外，因此金属插孔用绝缘套的长度大于金属插针用绝缘套的长度。为了清楚、简要描述起见，下文统一将金属插针用绝缘套称为短绝缘套，金属插孔用绝缘套称为长绝缘套。

在一对互相匹配的模块化连接器组件中，接触件的对接部不超出基座的第一通孔所需的基座的长度必然大于接触件的对接部超出基座的第一通孔所需的基座的长度。为了清楚、简要描述起见，下文统一将接触件的对接部不超出基座的第一通孔所需的基座称为长基座，将接触件的对接部超出基座的第一通孔所需的基座称为短基座。

在一对高压连接器中，金属插针所需绝缘套为短绝缘套，而金属插针所需基座为长基座；金属插孔所需绝缘套为长绝缘套，而金属插孔所需基座为短基座。

由于本实施例为第一实施例模块化连接器100的配对连接器，因此，本实施例模块化连接器200为模块化连接器组件的插座。即，本实施例模块化连接器200与前一实施例模块化连接器100对接后，本实施例模块化连接器200的外壳20将前一实施例模块化连接器100的外壳10部分包围。即在前两实施例中，第一实施例为模块化连接器组件的插针长基座插头，而第二实施例为模块化连接器组件的插孔短基座插座。

以上实施例均为模块化插针接触件模块在模块化连接器中的具体应用。以上实施例举例所用附图中，举例所用接触件模块的数目均为四个，且尺寸规格一致，然，实际应用中，接触件模块的数目可以根据具体应用场合任意设置，为大于或等于两个的任意数目。而且，同一连接器中，接触件可以包含两种或两种以上的规格，由实际应用场合决定。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明模块化连接器包括至少两个接触件模块，每一接触件模块包括接触件和绝缘套，接触件装入绝缘套后作为一个整体与基座进行组配；其中，绝缘件的大部分功能结构及难以加工的结构统一整合进绝缘套中，将绝缘套设计为不同规格接触件的通用部件，进行规模化生产、存储或销售，规格集中、成本较低；同时，基座及固定后座作为专用部件，其设计制造难度大大降低，更易于实现快速加工，从而通过大部分工序前置加快了定制化产品的样品加工和小量生产交付速度。进一步地，通过简化专用部件结构，样品和小批量阶段专用部件可用机械加工来实现，从而减少模具投入及降低模具投入风险，可灵活的满足客户对连接器接触件数量和规格任何配置的定制化需求。当采用金属插孔配置短基座，金属插针配置长基座的组合时，由于大幅度拉长了接点间的空气间隙和爬电距离，使产品可耐受上万伏的电压，成为一种可实现灵活定制的新型特种高压电连接器。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种高压连接器，其特征在于，所述高压连接器包括外壳，和设置于所述外壳中的基座、至少两接触件模块、硅胶层、固定后座和树脂层，所述接触件模块包括接触件和绝缘套，所述接触件包括依次设置的对接部、安装部和电缆接合部；所述绝缘套套于所述接触件的外部并至少通过所述接触件的安装部使二者相对固定，所述绝缘套包括外表面呈台阶状设置的组装部和挡止凸台；所述基座具有与所述接触件模块数量相同的第一通孔，所述第一通孔为柱状孔，所述绝缘套的组装部设置于所述第一通孔中，所述挡止凸台的一端面抵靠于所述基座的端面，所述硅胶层位于所述基座和所述固定后座之间，所述固定后座用于将所述接触件模块相对所述基座固定，所述树脂层设置于所述固定后座的外侧且用于在所述接触件的电缆接合部连接至电缆后阻断电缆接合部之间的空气间隙；所述接触件为金属插孔或金属插针；当所述接触件为金属插孔，所述绝缘套的组装部及所述金属插孔的对接部凸出所述基座的端面，且所述金属插孔的对接部不超出所述组装部的端面；当所述接触件为金属插针，所述金属插针的对接部凸出所述组装部的端面，且所述金属插针的对接部完全收容于所述基座的第一通孔中。

2.根据权利要求1所述的高压连接器，其特征在于，所述安装部凸出于所述对接部和所述电缆接合部，所述绝缘套包括贯穿其两端设置的台阶孔，所述对接部至少部分位于所述台阶孔的小孔中，所述安装部的一端面抵靠所述台阶孔的台阶面。

3.根据权利要求2所述的高压连接器，其特征在于，所述接触件的安装部为非圆柱形的柱体状，所述台阶孔的大孔的形状与所述安装部一致。

4.根据权利要求1所述的高压连接器，其特征在于，在垂直于所述接触件的长度方向上，所述挡止凸台的截面为正六边形，以使所述相邻的两所述接触件模块之间平面接触。

5.根据权利要求4所述的高压连接器，其特征在于，所述电缆接合部的端部设置焊接位，所述接触件模块组装至所述基座后，全部所述接触件模块的焊接位朝向一致。

6.根据权利要求1所述的高压连接器，其特征在于，所述基座的第一通孔采用机加工或冲压方式制成。

7.根据权利要求1所述的高压连接器，其特征在于，所述固定后座具有与所述接触件模块数量相同的第二通孔，所述第二通孔采用机加工或冲压方式制成，所述电缆接合部穿过所述第二通孔后其端部露出所述固定后座，所述绝缘套的端面或所述安装部的另一端面抵靠于所述固定后座。

8.一种高压连接器组件，其特征在于，所述高压连接器组件包括第一连接器和第二连接器，所述第一连接器和所述第二连接器均为如权利要求1-7项中任意一项所述的高压连接器，所述第一连接器和所述第二连接器互配。

9.根据权利要求8所述的高压连接器组件，其特征在于，所述第一连接器的接触件为金属插针，所述第二连接器的接触件为金属插孔。