CN208539219U - 车辆用电源插座 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种车辆用电源插座，使用于便携式导航仪等电气设备，易于插头的插入及解除，并且可靠地防止由车辆的振动、冲击所导致的插头的脱落，具有足够的耐久性、防尘性及防水性。车辆用电源插座由插座主体、环状弹性体、以及罩部构件组成，插座主体包括二级圆筒结构，其具有：在外周面形成螺纹部且作为插头插入孔的第一圆筒孔；以及从第一圆筒孔的开孔端沿外周方向在同轴心上的浅的第二圆筒孔，罩部构件包括在内周面形成可与插座主体的螺纹部螺合的螺纹部且直径与第二圆筒孔相同尺寸并在同轴心上的第三圆筒孔，环状弹性体包括压缩结构，其配置于第二圆筒孔和第三圆筒孔之间，随着罩部构件的旋转进行螺纹前进压缩并可移动。

Description

车辆用电源插座

技术领域

本实用新型涉及车辆用电源插座。

背景技术

以往，在汽车、大型摩托车等车辆中设置便携式导航装置、行车记录装置、雷达探测器等车辆用电气设备时，将车辆用电气设备的插头插入车辆用电源插座(点烟器插座)中，从车辆电源(电池)获取电力。

由于仅通过车辆中标准装备的电源插座无法满足电力分配，因此，带有扩展电缆的电源插座被销售并得以广泛应用。所涉及的电源插座中，如专利文献1或专利文献2那样，提出了带有锁定机构的电源插座以用于防止插头插入时的脱落。

在所有文献中的锁定机构中，插座主体是在开口侧的外周部设置了槽口的结构，利用由所述槽口部的弹性产生的径向缩紧作用而使得插头外周面和插座压接。通过该压接并利用插座和插头间的摩擦，使得保持插头插入状态以防止由于车辆的振动等而引起的插头脱落。

现有技术文献

专利文献

专利文献1日本实用新型登记第3190274号

专利文献2日本实用新型登记第3205246号

实用新型所要解决的问题

但是，在所述锁定机构中，利用了由插头和插座主体部分接触所产生的摩擦，因此也存在对抗插头脱落的摩擦力不能充分发挥的情况。

另外，由于有构件之间的间隙，因此，水、尘埃的进入可能会使得插头和插座内的电极部产生接触不良。另一方面，若插座的结构以设置槽口的方式复杂地形成，则有时强度会受到影响而无法耐受过度压接。

鉴于以上问题，本实用新型的目的在于提供一种电源插座，该电源插座易于插头的插入及解除，且可靠地防止由车辆的振动、冲击所导致的插头的脱落，具有足够的耐久性、防尘性及防水性。

解决技术问题所采用的技术方案

为了达到上述目的，第一方式所涉及的实用新型的车辆用电源插座由插座主体、环状弹性体、以及罩部构件组成，

所述插座主体包括二级圆筒结构，该二级圆筒结构具有：在外周面形成螺纹部且作为插头插入孔的第一圆筒孔；以及从所述第一圆筒孔的开孔端沿外周方向在同轴心上的浅的第二圆筒孔。

所述罩部构件包括：在内周面形成可与插座主体的螺纹部螺合的螺纹部且直径与第二圆筒孔相同尺寸并在同轴心上的第三圆筒孔。

所述环状弹性体配置在第二圆筒孔和第三圆筒孔之间，在插座主体和罩部构件螺合的状态下，具有随着罩部构件的旋转进行螺纹前进压缩的可动幅度，包括在环状弹性体和插头之间产生摩擦力的结构。

第二方式所涉及的实用新型具有如下特点：所述环状弹性体在外周面或内周面形成有缝隙沟漕或凹陷，从而使得弹性体的弹性变形所涉及的形变膨胀缓慢地发生，使罩部构件的旋转顺畅。

第三方式所涉及的实用新型具有如下特征：所述环状弹性体的一个端面部或两个端面部是朝轴心方向倾斜了的圆锥台形状，配置圆锥台形状的端面部一侧的所述第二圆筒孔或第三圆筒孔的底部是与圆锥台形状面相接的圆锥斜面形状，包括产生强摩擦力的结构。

第四方式所涉及的实用新型包括如下结构：将与插头正极部相接的插座正极构件形成为凹形状，从而提高电极接触的稳定性。

实用新型效果

根据本实用新型，环状弹性体的弹性变形与插头外周面产生强摩擦力，由该摩擦力来稳定地保持插头的安装状态。由此能够可靠地防止由车辆的振动所导致的插头的脱落或脱落方向上的移动所导致的电气性接触不良。

另外，由于弹性变形提高构件间的密接性从而可实现高防尘性、防水性，抑制电极接触部的劣化。另外，顺畅的压接操作易于插头插入及解除，可起到抑制部件的损伤或破损从而提高耐久性的效果。

附图说明

图1是表示插头的插入待机的实施方式的分解侧面图。

图2是插头插入后的状态的截面侧面图。

图3是环状弹性体的各实施例的正面图及侧面图，(a)是表示实施例 1的形状的图。(b)是表示实施例2的形状的图。(c)是表示实施例3 的形状的图。(d)是表示包括实施例1至3的特征的形状的图。

图4是实施例1及2所涉及的图2的A的压缩结构的主要部分放大后的示意图，(a)是表示长方体形状的环状弹性体的配置状态的图。(b) 是表示螺纹前进压缩后的弹性变形的状态的图。

图5是实施例3所涉及的图2的A的压缩结构的主要部分放大后的示意图，(a)是表示具有圆锥体形状端面部的环状弹性体的配置状态的图。 (b)是表示螺纹前进压缩后的弹性变形的状态的图。

图6是表示本实用新型所涉及的变形的压缩结构的主要部分的截面示意图，(a)是表示具有凹形状的截面的环状弹性体的示例图。(b)是表示无角边部的罩部构件的示例的图。(c)是表示圆锥台形状的环状弹性体端面部配置在插座主体侧的第二圆筒孔侧的方式示例的图。(d)是表示圆锥台形状形成于环状弹性体的两个端面部的方式示例的图。

具体实施方式

<概要>

本实用新型在环状弹性体产生适当的弹性变形的简易的压缩结构和环状弹性体的形状上具有特征。实施方式如图1至图3所示，对作用效果基于图4至图6进行说明。另外，图1及图2以包括后文所述的实施例所涉及的所有特征的方式来示出。

<结构>

车辆用电源插座由插座主体10、罩部构件20以及环状弹性体30组成，车辆用电气设备的插头40贯通罩部构件20和环状弹性体30，插入到插座主体10中，使罩部构件20旋转从而与插座主体螺合安装。

所述插座主体10是绝缘性树脂制的有底圆筒体，其包括二级圆筒结构，该二级圆筒结构具有：在外周面形成螺纹部11(外螺纹)且作为插头插入孔的第一圆筒孔12；以及从所述第一圆筒孔12的开孔端沿外周方向在同轴心上的浅的第二圆筒孔13。

所述罩部构件20具有插入插头40的插头开孔口，其包括在内周面形成可与插座螺纹部11螺合的罩部螺纹部21(内螺纹)且直径与第二圆筒孔13相同尺寸并在同轴心上的第三圆筒孔22。

所述环状弹性体30配置在第二圆筒孔13和第三圆筒孔22之间，随着罩部构件20旋转且螺纹前进使得所述环状弹性体30被压缩(以下，省略为螺纹前进压缩)。

此处，环状弹性体30具有内径与第一圆筒孔12的直径大致相同尺寸且外径与第二圆筒孔13的直径大致相同尺寸的环状厚度。由于是弹性体，因此即使尺寸变动，妨碍也较少，并且为了确保对后文中所阐述的弹性变形所涉及的形变膨胀进行吸收的间隙，尺寸也可稍小于配置空间。

另外，螺纹前进压缩时，在插座主体10和罩部构件20螺合的状态下，在插座端边部16和罩部构件底部的罩部端边部23不接触的状态下(即，未紧固螺纹)，环状弹性体30具有压缩且缩小可动的幅度L(图2，省略为螺纹前进可动幅度)。

典型地具有板簧弹性的插头负电极41与插座主体10的第一圆筒孔12 的圆筒内表面上所安装的金属制的接地环15相接触，并且具有弹簧结构的前端突起的插头正极部42向插座主体10的底部的插座正极构件14弹性施力并相接触来接收电力的供给。在插座主体10的底部内，设置有与接地环 15和插座正极构件14相连接的电气配线构件，并从插座主体10的底部导出到外部，与车辆电源(电池)相连接。

<弹性材料的选定>

环状弹性体30的材料考虑摩擦系数、耐久性、耐气候性等，作为基准采用作为工业用橡胶产品被广泛使用的硬质的乙烯·丙烯二烯·橡胶。虽然存在多种弹性材料，但也可以本采用为基准考虑弹性体的特性，同时依据实验性的试行选定其它品种。

以下，说明各实施例的特征和其作用。

实施例1

本例是环状弹性体30采用如图3(a)所示呈长方形的简易形状的实施例。图4是图2的压缩结构的主要部分A放大后的示意图。本例中环状弹性体30与罩部构件20相抵接的端面是垂直的，相对的插座主体侧也是垂直(图4(a))。

环状弹性体30由图4(a)的压缩前的配置状态通过螺纹前进压缩施加压缩力W，如图4(b)那样产生弹性变形。

螺纹前进压缩初始时，来自相对侧的垂直抗力成为对抗力，与弹性体的内部应力(图4(b)黑色箭头)相均衡，同时形变膨胀填埋构件间的间隙。另外，压缩力W相当于对于由螺纹前进压缩所产生的弹性反弹的来自压缩面的垂直抗力。

若进一步施加螺纹前进压缩，则弹性变形所涉及的形变膨胀被罩部构件20及插座主体10的内部壁面所抑制，与相对于内部应力的增加而从壁面所受到的抗力相均衡。另外，图4(b)的示例中螺纹前进可动幅度L示出了缩小螺纹旋转1圈的幅度，L在确保适当的幅度的范围内能够进行设计变更。

在此，环状弹性体30的环形内面侧的形变膨胀扩大了与插头外周面接触的面积，并对插头外周面施加内部应力的增加所涉及的压力。所述压力是，具有高摩擦系数的环状弹性体30与压接面积的扩大相结合，使得与插头外周面之间产生摩擦力。利用环状弹性体和插头之间产生摩擦力的结构使得稳定地保持插头插入。

另一方面，环形外周面侧的形变膨胀朝位于插头端边部16和罩部端边部23之间的空隙被引导，并且由于应力集中而产生得较大(图4(b))。罩部构件20的角边部24与形变膨胀相卡合，同时相互滑动并螺纹前进。但是，若形变膨胀提高则角边部24的卡合力也增加，有时会达到罩部构件20 无法螺纹前进的极限。虽然考虑缩小可动幅度L的调整、弹性材料的选择等能够消除，但是会遗留螺纹前进压缩受限制的问题。

实施例2

鉴于所述问题，本实施例如图3(b)所示的那样在环状弹性体的外周面的宽度方向上形成有四角体形的缝隙沟漕31(以下，简称为缝隙沟漕)。示出了缝隙沟漕在宽度方向上形成有8个的示例。

根据本形状，虽然未图示，但是(1)环状弹性体30的外周面方向上的形变膨胀也会朝缝隙沟漕31的内表面被引导，从而被缓和。(2)罩部构件的角边部24与沟漕部分不相卡合，从而卡合力本身也变弱。(3)环状弹性体30的压缩方向的体积变小从而降低了弹性反弹。由此，螺纹前进压缩也变得平缓。

通过上述的作用，与实施例1的长方体截面的环状弹性体相比较，螺纹前进压缩变得顺畅并且起到可良好地进行压缩调整的效果。

缝隙沟漕31的数量、大小能够变更，即使不是方形形状也可以采用半圆筒体等的形状。图6(a)是表示环状弹性体30的一个变形的方式，环状弹性体30的外周面是凹形状。另外也可以部分形成于外周面。所涉及的凹陷对形变膨胀进行缓和从而获得与上述相同的效果。

另外，若考虑到凹陷底边部的应力集中，则从耐久性的观点出发优选从环状弹性体30的端面起在宽度方向上形成的缝隙沟漕。即使缝隙沟漕31 形成于环状弹性体30的内周面侧，也能够获得和上述相同的作用效果。但是，内周面的缝隙沟漕由于会使得与插头外周面之间产生间隙，因此，在外周面形成缝隙沟漕时的防尘性或防水性更良好。

另外，角边部24中，即使采用切去角或使其具有圆弧的形状，也能够使得与形变膨胀的卡合力减弱(图6(b))。

实施例3

本实施例如图3(c)所示，其特征在于，环状弹性体30的弹性体端面部32形成为朝轴心方向倾斜了的圆锥台形状，配置的罩部构件20的第三圆筒孔的底部形成为与圆锥台形状面相接的圆锥斜面形状。

图5是表示本实施例的作用的示意图，图5(a)表示环状弹性体30 的压缩前的配置状态。在此，由螺纹前进压缩所产生的压缩力W(图5(b)) 被施加于弹性体端面部32的斜面，相对于斜面分解为水平方向的力W2和法线方向的力w1。相对于由力w1，w2产生的压缩的内部应力使得产生形变膨胀的同时填埋构件间的间隙。

形变膨胀将插头40的外周面和环状弹性体30之间的间隙全部掩埋，使得环状弹性体30与插头40的外周面紧贴。所述紧贴面中，力W1能够分解成垂直方向的力y和水平方向的力x(图5(b))，与所述y相当的压力直接施加在插头外周面，使得在插头40的外周面与环状弹性体30之间产生强摩擦力。由此，插头插入状态可更稳定地保持。

图3(d)示出包括所述实施例1、2及3的特征的环状弹性体的形状，是最优选的。另外，本实施例3是圆锥台形状的弹性体端面部32配置于罩部构件20侧的示例。即使是如图6(c)所示圆锥台形状的弹性体端面部 32配置于插座主体10的第二圆筒孔13侧的方式、或如图6(d)那样圆锥台形状的弹性体端面部32的两端是圆锥台形状的方式，也可获得与上述相同的作用效果。

实施例4

本例中，使插座正极构件14成为凹形状。(图1、图2)。扩大与插头正极部42的接触面积，使得电接触不良降低。优选铆钉状金属构件。

螺纹前进压缩中，若环状弹性体30压缩缩小并与插头40的外周面紧密接触，则朝压入插头40的方向作用。虽然插头正极部由于弹性施力朝压入的方向反弹，但是紧密接触状态下的与插头40的外周面的摩擦成为对于该反弹的阻力，抑制了插头正极部的位置偏移从而使得电接触良好。降低了由安装时的手抖动而引起的接触失误。

如上述实施例所示，除了弹性变形使得摩擦产生从而保持插头插入的效果之外，在插入插头的圆筒孔中，插座主体10、罩部构件20及插头40 之间的间隙由于环状弹性体30的弹性变形而被消除，从而实现高防水性和防尘性。

另外，即使存在过度的螺纹前进压缩也被弹性变形所吸收，从而可降低构件的物理损伤(损伤、破损等)以提高耐久性。并且，由于是部件件数少的简单的结构，使得插座主体10不需要复杂的成型，因此，可起到能够削减制造成本的效果。

<测量拉拔力>

在对本实用新型所涉及的试作品和类似品相关的插头的拔出力进行比较的实验中，确认了类似品约为70～100N、试作品约为150N的拔出力。另外，试作品应用如图3(d)所示的缝隙沟漕31和圆锥台形状的弹性体端面部32的方式，对插头的插入紧固施加80～90N的转矩，拔出速率为2mm/s。被试验对象的插头选择3种，所述拔出力的测量值为3种的平均值。与类似品的拔出力根据插头品种有所偏差不同，本试作品示出了稳定的数值。

另外，插座主体10及罩部构件20若具有螺合的螺纹部，则外形不限于圆筒形状，能够自由地设计变更为多角筒形状等，也可以在外周面上形成有凹凸状等的防滑件。

标号说明

10 插座主体

11 插座螺纹部

12 第一圆筒孔

13 第二圆筒孔

14 插座正极构件

15 接地环

16 插座端边部

20 罩部构件

21 罩部螺纹部

22 第三圆筒孔

23 罩部端边部

24 角边部

30 环状弹性体

31 缝隙沟漕

32 弹性体端面部

40 插头

41 插头负极部

42 插头正极部

A 压缩结构的主要部分

W 压缩力

w1 将W分解后的法线方向的力

x 将w1分解后的水平方向的力

y 将w1分解后的垂直方向的力

w2 将W分解后的斜面方向的力

L 压缩可动幅度

Claims (5)

1.一种车辆用电源插座，该车辆用电源插座由插座主体、环状弹性体及罩部构件组成，其特征在于，

所述插座主体包括二级圆筒结构，该二级圆筒结构具有：在外周面形成螺纹部且作为插头插入孔的第一圆筒孔；以及从所述第一圆筒孔的开孔端沿外周方向在同轴心上的浅的第二圆筒孔，

所述罩部构件包括：在内周面形成可与插座主体的螺纹部螺合的螺纹部且直径与第二圆筒孔相同尺寸并在同轴心上的第三圆筒孔，

所述环状弹性体配置在第二圆筒孔和第三圆筒孔之间，具有与第一圆筒孔的直径大致相同尺寸的内径和与第二圆筒孔的直径大致相同尺寸的外径，在插座主体和罩部构件螺合的状态下，具有随着罩部构件的旋转进行螺纹前进压缩的可动幅度。

2.如权利要求1所述的车辆用电源插座，其特征在于，

所述环状弹性体在外周面或内周面形成有缝隙沟漕或凹陷。

3.如权利要求1或2所述的车辆用电源插座，其特征在于，

所述环状弹性体的一个端面部或两个端面部是朝轴心方向倾斜了的圆锥台形状，配置圆锥台形状的端面部一侧的所述第二圆筒孔或第三圆筒孔的底部是与圆锥台形状面相接的圆锥斜面形状。

4.如权利要求1或2所述的车辆用电源插座，其特征在于，

与插头正极部相接的插座正极构件是凹形状。

5.如权利要求3所述的车辆用电源插座，其特征在于，

与插头正极部相接的插座正极构件是凹形状。