CN216672091U - 过孔连接结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种过孔连接结构，该过孔连接结构包括：线缆、壳体和屏蔽筒，所述屏蔽筒至少部分安装于所述壳体的前端，所述线缆穿设于所述壳体和所述屏蔽筒，并且所述线缆的屏蔽层与所述屏蔽筒电连接；所述屏蔽筒的前端设置有接触端子，所述屏蔽筒与所述接触端子电连接。通过本实用新型，解决了过孔连接结构屏蔽效能较低，产品重量和制造成本较高的技术问题。

Description

过孔连接结构

技术领域

本实用新型涉及电力电子元器件的技术领域，尤其涉及一种过孔连接结构。

背景技术

高压过孔连接器是新能源汽车中重要的元器件。高压过孔连接器的功能主要包括：密封、对线束的紧固以及对高压电缆产生的电磁场进行屏蔽。

现有的高压过孔连接器的屏蔽效能普遍偏低，屏蔽接触的电阻过高，并且产品结构比较复杂，零部件中含有较多机械加工件，产品的制造成本较高。

一些高压过孔连接器采用金属壳体，虽提升了屏蔽效能，但随之也增加了产品的重量，产品的制造成本也相应增高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种过孔连接结构，以解决过孔连接结构屏蔽效能较低，产品重量和制造成本较高的技术问题。

本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现：

本实用新型提供一种过孔连接结构，包括：线缆、壳体和屏蔽筒，所述屏蔽筒至少部分安装于所述壳体的前端，所述线缆穿设于所述壳体和所述屏蔽筒，并且所述线缆的屏蔽层与所述屏蔽筒电连接；所述屏蔽筒的前端设置有接触端子，所述屏蔽筒与所述接触端子电连接。

在优选的实施方式中，所述屏蔽筒包括外屏蔽环和内屏蔽环，所述外屏蔽环套设于所述内屏蔽环外，所述屏蔽层设置于所述外屏蔽环与所述内屏蔽环之间。

在优选的实施方式中，所述外屏蔽环、所述屏蔽层与所述内屏蔽环之间以压接或焊接方式固接到一起。

在优选的实施方式中，所述内屏蔽环包括大径段和小径段，所述外屏蔽环套设于所述小径段外且与所述大径段抵接。

在优选的实施方式中，所述接触端子设置于所述内屏蔽环的前端，并且所述接触端子包括多个端子弹片，多个所述端子弹片朝前凸起。

在优选的实施方式中，所述接触端子与所述内屏蔽环为一体结构。

在优选的实施方式中，所述接触端子包括环形体和成型于所述环形体的内壁的内弹片，所述环形体套设于所述内屏蔽环外，所述内弹片抵接于所述内屏蔽环的外壁。

在优选的实施方式中，所述内屏蔽环的前端设有第一凸台，所述环形体抵接于所述第一凸台。

在优选的实施方式中，所述壳体包括外壳和屏蔽接触筒，所述外壳与所述屏蔽接触筒可拆卸连接，所述屏蔽筒安装于所述屏蔽接触筒内。

在优选的实施方式中，所述屏蔽接触筒的内孔包括异形孔，所述屏蔽筒的外壁设有与所述异形孔相配合的异形部。

在优选的实施方式中，所述外壳的前端套设有外围密封环，所述屏蔽接触筒的前端设有第二凸台，所述外围密封环位于所述第二凸台的后侧。

在优选的实施方式中，所述外围密封环与所述线缆密封环一体注塑在所述壳体上。

在优选的实施方式中，所述端子弹片在所述接触端子前表面的投影面积占所述接触端子前表面面积的45％-100％。

本实用新型的特点及优点是：

该过孔连接结构中，线缆的屏蔽层通过屏蔽筒直接与设备连接，缩短了电流传递路径，减少了屏蔽接触电阻，提高了屏蔽效能；屏蔽筒包围线缆的端部，起到了连接功能的同时，还承担了屏蔽功能，使得该过孔连接结构中的壳体可以采用非金属材料，降低了产品重量和制造成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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实用新型的一些实施例，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为本实用新型提供的过孔连接结构的轴测图；

图2为图1所示的过孔连接结构的爆炸图；

图3为图1所示的过孔连接结构的正视图；

图4为图1所示的过孔连接结构的左视图；

图5为图1所示的过孔连接结构的俯视图；

图6为图1所示的过孔连接结构的仰视图；

图7为图6的A-A向的剖视图；

图8为图6的B-B向的剖视图；

图9为本实用新型提供的过孔连接结构中的过孔连接器的结构示意图；

图10为图9所示的过孔连接器中的外壳的结构示意图；

图11为图9所示的过孔连接器中的屏蔽接触筒与内屏蔽环的装配图；

图12为图11的俯视图；

图13为图12的C-C向的剖视图；

图14为图9所示的过孔连接器中的屏蔽接触筒的结构示意图；

图15为图9所示的过孔连接器中的内屏蔽环与接触端子的结构示意图；

图16为本实用新型提供的过孔连接结构中的内屏蔽环与接触端子另一实施方式的结构示意图；

图17为图16的爆炸图；

图18为本实用新型提供的过孔连接结构中的内屏蔽环与接触端子又一实施方式的结构示意图；

图19为本实用新型提供的过孔连接结构中的内屏蔽环、接触端子及屏蔽接触筒的爆炸图。

附图标号说明：

10、壳体；101、装配腔体；

11、外壳；111、第二弹臂；

12、屏蔽接触筒；121、异形孔；122、圆孔部；123、第二凸台；

141、凹部；142、凸部；

151、第一弹臂；152、凹槽；

20、屏蔽筒；

30、内屏蔽环；31、大径段；32、小径段；33、第一凸台；

40、外屏蔽环；41、异形部；

50、接触端子；51、端子弹片；52、环形体；53、内弹片；531、弧形部；

61、外围密封环；62、线缆密封环；63、后保护盖；

71、衬套；72、连接孔；

81、线缆；82、线缆端子；83、屏蔽层。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

方案一

本实用新型提供了一种过孔连接结构，如图1-图8所示，该过孔连接结构包括：线缆81、壳体10和屏蔽筒20，屏蔽筒20至少部分安装于壳体10的前端，线缆81穿设于壳体10和屏蔽筒20，并且线缆81的屏蔽层83与屏蔽筒20电连接；屏蔽筒20的前端设置有接触端子50，屏蔽筒20与接触端子50电连接。

该过孔连接结构与设备连接时，屏蔽筒20与设备抵接，屏蔽筒20上的接触端子50与设备接触连接，同时，屏蔽筒20与线缆81的屏蔽层83连接，屏蔽层83通过屏蔽筒20与设备形成回路，实现屏蔽。该过孔连接结构中，线缆81的屏蔽层83通过屏蔽筒20直接与设备连接，缩短了电流传递路径，减少了屏蔽接触电阻，提高了屏蔽效能；屏蔽筒20包围线缆81的端部，起到了连接功能的同时，还承担了屏蔽功能，使得该过孔连接结构中的壳体10可以采用非金属材料，降低了产品重量和制造成本。

如图1所示，线缆81的前端连接有线缆端子82，线缆81与线缆端子82可采用压接、摩擦焊、超声波焊或等离子焊等连接工艺。壳体10的前端为插接端，用于与设备连接，远离插接端的一端为后端。如图2所示，壳体10上设有多个连接孔72，该过孔连接结构包括多个衬套71，壳体10通过连接孔72和衬套71固接于设备。

屏蔽筒20整体呈筒状，侧壁无缝隙与开孔，可实现360°屏蔽。在一实施方式中，屏蔽筒20包括外屏蔽环40和内屏蔽环30，如图7和图8所示，外屏蔽环40套设于内屏蔽环30外，屏蔽层83设置于外屏蔽环40与内屏蔽环30之间，屏蔽层83被外屏蔽环40和内屏蔽环30夹住，连接比较牢靠；同时屏蔽层83分别与外屏蔽环40的内壁和内屏蔽环30的外壁接触，具有较大的接触面积，减小了接触电阻。内屏蔽环30与外屏蔽环40四周均无缝隙与开孔，实现了360°屏蔽。

进一步地，外屏蔽环40、屏蔽层83与内屏蔽环30之间以压接或焊接方式固接到一起。优选地，外屏蔽环40、屏蔽层83与内屏蔽环30之间以压接方式固接到一起，施压使外屏蔽环40向内收缩变形，将屏蔽层83压紧在内屏蔽环30上，提高了连接的可靠性，可承受更强的振动。外屏蔽环40为管状结构，其壁厚小于内屏蔽环30的壁厚，便于受压变形。内屏蔽环30的壁厚较大，防止了屏蔽压接时损伤线缆81的内绝缘层。通过压接，使外屏蔽环40发生变形，外屏蔽环40的外壁的至少部分形成异形部41，外屏蔽环40成为非回转结构；壳体10的内壁设置非回转结构，异形部41与该非回转结构相配合，可以阻止屏蔽筒20与线缆81相对于壳体10发生转动，起到防转的作用。优选地，外屏蔽环40、屏蔽层83与内屏蔽环30之间采用六方压接工艺固接到一起，装配时，内屏蔽环30放置于线缆81的屏蔽层83的里侧，外屏蔽环40放置于屏蔽层83的外侧，屏蔽层83处于内屏蔽环30于外屏蔽环40之间，然后进行六方压接，使外屏蔽环40、屏蔽层83与内屏蔽环30之间连接得更牢固；并且，外屏蔽环40的外壁形成六边形的异形部41，壳体10的内壁设置六边形的异形孔121，实现防转。

在一实施方式中，内屏蔽环30包括大径段31和小径段32，如图7、图8和图15-图17所示，线缆81的屏蔽层83套设于小径段32外，外屏蔽环40套设于小径段32外且与大径段31抵接，对外屏蔽环40与内屏蔽环30之间进行定位，防止两者在压接时发生窜动，有利于保障压接效果。大径段31可以设置于小径段32的前端。

接触端子50的设置方式可以有多种，例如：接触端子50设置于内屏蔽环30，或者，接触端子50设置于外屏蔽环40。如图7-图15所示，接触端子50设置于内屏蔽环30的前端，线缆81的屏蔽层83通过内屏蔽环30和接触端子50直接与设备连接，减少了接触电阻。

在一实施方式中，接触端子50与内屏蔽环30为一体结构，缩短了电流传输路径，减少了屏蔽接触电阻，内屏蔽环30和接触端子50的一体结构既能起到屏蔽功能，又能起到连接的功能，降低了产品的制造成本和产品重量。通过使内屏蔽环30的前端外翻，可形成接触端子50，外翻的接触端子50具有较大的接触面，保障了与设备的连接效果。

进一步地，接触端子50包括多个端子弹片51，多个端子弹片51朝前凸起，如图7-图9所示，端子弹片51位于壳体10的前端面，壳体10连接于设备时，端子弹片51受到挤压而与设备紧密接触，增大了接触面积，提高了可靠性，有利于保障屏蔽效果。如图15所示，多个端子弹片51周向分布，端子弹片51呈悬臂状且沿周向延伸，便于受压变形而与设备充分接触，降低了屏蔽连接回路的电阻。优选地，端子弹片51的数量有12个，保证了屏蔽接触的可靠性。加工时，在内屏蔽环30的大径段31设置向外的翻边，进行冲料再折弯制成端子弹片51。

进一步地，端子弹片51在接触端子50前表面的投影面积，占接触端子50前表面面积的45％-100％。

在一实施方式中，端子弹片51分布于接触端子50的外围，如图15和图17所示，接触端子50包括环形体52，端子弹片51成型于环形体52的外围，端子弹片51在接触端子50前表面的投影面积，即为端子弹片51所在的外围区域的投影面积；接触端子50前表面面积，为环形体52的前表面面积与外围区域的投影面积之和。

在另一实施方式中，接触端子50包括多个周向分布的端子弹片51，端子弹片51可以直接连接于内屏蔽环30。

为了验证端子弹片51在接触端子50前表面的投影面积，占接触端子50前表面面积的比例，对端子弹片51与对接设备之间的接触电阻的影响，发明人选用相同尺寸的线缆81、壳体10和屏蔽筒20，还有相同的对接设备，以及端子弹片51在接触端子50前表面的投影面积占接触端子50前表面面积的比例不同的多种接触端子50，来观测端子弹片51与对接设备之间的接触电阻情况。

接触电阻的检测方式为使用微电阻测量仪，在接触端子50与对接设备接触位置上进行电阻的测量，并读取微电阻测量仪上的数值，为端子弹片51与对接设备之间的接触电阻。在本实施例中，接触电阻小于50μΩ为理想值。

表1：端子弹片51在接触端子50前表面的投影面积占接触端子50前表面面积的比例对端子弹片51与对接设备之间的接触电阻的影响：

由表1可知，当端子弹片51在接触端子50前表面的投影面积占接触端子50前表面面积的比例小于45％时，端子弹片51与对接设备之间的接触电阻大于50mΩ，接触电阻不符合要求值。因此，发明人设定端子弹片51在接触端子50前表面的投影面积占接触端子50前表面面积的45％-100％。

在另一实施方式中，接触端子50与内屏蔽环30为分体结构，接触端子50包括环形体52和成型于环形体52的内壁的内弹片53，如图16-图19所示，环形体52套设于内屏蔽环30外，内弹片53抵接于内屏蔽环30的外壁，接触端子50和内屏蔽环30各自加工成型后，再利用内弹片53的弹力组装到一起，降低了加工难度。进一步地，内弹片53具有弧形部531，使内弹片53与内屏蔽环30之间具有较大的接触面积，保障了两者连接可靠性。如图16和图17所示，内屏蔽环30的前端设有第一凸台33，环形体52抵接于第一凸台33，以对接触端子50和内屏蔽环30进行定位。

壳体10的结构形式不限于一种：壳体10可以为一体结构，也可以由多个零件组装而成。在一实施方式中，壳体10包括外壳11和屏蔽接触筒12，外壳11与屏蔽接触筒12可拆卸连接，屏蔽筒20安装于屏蔽接触筒12内，通过更换不同的屏蔽接触筒12，可以适配多种尺寸规格的屏蔽筒20和线缆81，屏蔽接触筒12的外壁与外壳11配合，不同规格的屏蔽接触筒12的外尺寸可以保持一致，从而不用更换外壳11，减少了零件种类，便于装配。外壳11为各部件提供装配空间，并保护屏蔽筒20和屏蔽接触筒12等部件免受外部损伤。

进一步地，屏蔽接触筒12的内孔包括异形孔121，屏蔽筒20的外壁设有异形部41，屏蔽筒20安装于屏蔽接触筒12内，异形部41与异形孔121相配合，异形部41和异形孔121均为非回转结构，可以限制屏蔽筒20和线缆81发生转动，提高了稳定性。具体地，异形部41位于外屏蔽环40的外壁，外屏蔽环40初始状态为圆筒状，经压接后，外屏蔽环40发生变形而形成异形部41，起到了防转功能，省去了单独实现防转的组件，从而进一步的降低了成本。

异形部41可以呈六边形，经六边压接处理后，外屏蔽环40的外壁呈六边形；异形孔121为六边形孔。异形孔121的尺寸大于异形部41，以预留活动余量，使屏蔽筒20相对于壳体10保有一定的自由转动量，方便该过孔连接结构与设备装配时壳体10与螺栓孔对齐并保持良好贴合。

如图13和图14所示，屏蔽接触筒12的内孔还包括圆孔部122，圆孔部122位于异形孔121的前端。异形孔121的横截面小于圆孔部122的横截面，并且异形孔121能够阻止内屏蔽环30的大径段31进入，大径段31被限制于圆孔部122中，以阻止内屏蔽环30向后端移动，实现限位。通过与屏蔽接触筒12配合，内屏蔽环30与接触端子50的一体结构既能起到屏蔽功能，又能起到连接的功能，同时还起到了限位功能。

如图10-图14所示，屏蔽接触筒12外壁设有凹部141，与外壳11的内壁上的凸部142相配合，起到防转功能；屏蔽接触筒12前端的四周设有第一弹臂151，与外壳11的内壁上的凹槽152相挂和，起到限位作用，提高了连接稳定性。

在一实施方式中，外壳11的前端套设有外围密封环61，如图9和图14所示，屏蔽接触筒12的前端设有第二凸台123，外围密封环61位于第二凸台123的后侧，第二凸台123能够限制外围密封环61脱落。如图7和图8所示，外壳11内设有套设于线缆81外的线缆密封环62，外壳11的后端连接有后保护盖63。外围密封环61与线缆密封环62组合达到相应较高等级的防护。外壳11的侧壁设有第二弹臂111，后保护盖63与外壳11通过第二弹臂111连接到一起。

装配腔体101贯穿于外壳11两端。线缆81经装配腔体101依次穿过后保护盖63、线缆密封环62、屏蔽筒20、屏蔽接触筒12和外围密封环61。该过孔连接结构屏蔽效能优越，结构比较简单，制造成本较低。在一实施方式中，壳体10设有多个装配腔体101，该过孔连接结构包括多个屏蔽筒20，屏蔽筒20一一对应地安装于各个装配腔体101中，多根线缆81可以一一对应地安装于各个屏蔽筒20。

在一实施方式中，壳体10采用绝缘材料，屏蔽筒20采用导电材料。具体地，外屏蔽环40和内屏蔽环30可以采用金属材质；屏蔽接触筒12与外壳11的材料为塑料，外壳11可以为PA66(聚酰胺66，Polyamide-66)，塑料材质的重量低于金属材质，且成本较低。

在一实施方式中，外围密封环61与线缆密封环62一体注塑在壳体10上。

方案二

本实用新型提供了一种过孔连接器，如图9所示，该过孔连接器包括：壳体10和屏蔽筒20，屏蔽筒20安装于壳体10的前端，线缆81能够穿设于壳体10和屏蔽筒20，并且线缆81的屏蔽层83能够与屏蔽筒20连接；屏蔽筒20的前端设置有接触端子50。

线缆81通过该过孔连接器与设备连接时，屏蔽筒20与设备抵接，屏蔽筒20上的接触端子50与设备接触连接，同时，屏蔽筒20与线缆81的屏蔽层83连接，屏蔽层83通过屏蔽筒20与设备形成回路，实现屏蔽。线缆81的屏蔽层83通过屏蔽筒20直接与设备连接，缩短了电流传递路径，减少了屏蔽接触电阻；屏蔽筒20包围线缆81的端部，起到了连接功能的同时，还承担了屏蔽功能，使得壳体10可以采用非金属材料，降低了产品重量和制造成本。

在本实用新型的一实施方式中，屏蔽筒20包括外屏蔽环40和内屏蔽环30，外屏蔽环40套设于内屏蔽环30外，外屏蔽环40能够将屏蔽层83压接于内屏蔽环30外，屏蔽层83被外屏蔽环40和内屏蔽环30夹住，连接比较牢靠；同时屏蔽层83分别与外屏蔽环40的内壁和内屏蔽环30的外壁接触，具有较大的接触面积，减小了接触电阻；内屏蔽环30与外屏蔽环40四周均无缝隙与开孔，实现了360°屏蔽。

以上所述仅为本实用新型的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本实用新型实施例进行各种改动或变型而不脱离本实用新型的精神和范围。

Claims (13)

1.一种过孔连接结构，其特征在于，包括：线缆、壳体和屏蔽筒，所述屏蔽筒至少部分安装于所述壳体的前端，所述线缆穿设于所述壳体和所述屏蔽筒，并且所述线缆的屏蔽层与所述屏蔽筒电连接；所述屏蔽筒的前端设置有接触端子，所述屏蔽筒与所述接触端子电连接。

2.根据权利要求1所述的过孔连接结构，其特征在于，所述屏蔽筒包括外屏蔽环和内屏蔽环，所述外屏蔽环套设于所述内屏蔽环外，所述屏蔽层设置于所述外屏蔽环与所述内屏蔽环之间。

3.根据权利要求2所述的过孔连接结构，其特征在于，所述外屏蔽环、所述屏蔽层与所述内屏蔽环之间以压接或焊接方式固接到一起。

4.根据权利要求2所述的过孔连接结构，其特征在于，所述内屏蔽环包括大径段和小径段，所述外屏蔽环套设于所述小径段外且与所述大径段抵接。

5.根据权利要求2所述的过孔连接结构，其特征在于，所述接触端子设置于所述内屏蔽环的前端，并且所述接触端子包括多个端子弹片，多个所述端子弹片朝前凸起。

6.根据权利要求5所述的过孔连接结构，其特征在于，所述接触端子与所述内屏蔽环为一体结构。

7.根据权利要求5所述的过孔连接结构，其特征在于，所述接触端子包括环形体和成型于所述环形体的内壁的内弹片，所述环形体套设于所述内屏蔽环外，所述内弹片抵接于所述内屏蔽环的外壁。

8.根据权利要求7所述的过孔连接结构，其特征在于，所述内屏蔽环的前端设有第一凸台，所述环形体抵接于所述第一凸台。

9.根据权利要求1所述的过孔连接结构，其特征在于，所述壳体包括外壳和屏蔽接触筒，所述外壳与所述屏蔽接触筒可拆卸连接，所述屏蔽筒安装于所述屏蔽接触筒内。

10.根据权利要求9所述的过孔连接结构，其特征在于，所述屏蔽接触筒的内孔包括异形孔，所述屏蔽筒的外壁设有与所述异形孔相配合的异形部。

11.根据权利要求9所述的过孔连接结构，其特征在于，所述外壳的前端套设有外围密封环，所述屏蔽接触筒的前端设有第二凸台，所述外围密封环位于所述第二凸台的后侧。

12.根据权利要求11所述的过孔连接结构，其特征在于，所述外围密封环与线缆密封环一体注塑在所述壳体上。

13.根据权利要求7所述的过孔连接结构，其特征在于，所述端子弹片在所述接触端子前表面的投影面积占所述接触端子前表面面积的45％-100％。

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