TWM453267U - 插接器 - Google Patents

Description

插接器

本創作係有關於一種插接器，其具有一第一插接頭以及一第二插接頭，其中該第一插接頭與該第二插接頭分別具有至少一導電之接觸元件，該接觸元件可藉由該第一插接頭與第二插接頭的插接組合而接觸，特別是一種可供高電流傳導連接之插接頭，特別是應用於電能驅動之車輛上。

一般之插接頭，如德國專利DE 10 2009 053 779 B3可知。

該用於高電流傳導連接之插接頭，其相互連接之接觸元件設計上之問題，在於其中一個插接頭通常為插座設計，而另一插接頭為可插入之插頭設計；為了可傳導高電流，這些接觸元件除了體積較大之外，兩接觸元件接觸時亦需要施以較大之壓力，以確保穩定之電能傳輸，這樣使得此類插座與插頭設計之接觸元件需要較大之插與拔的力量。

以往習知之插接頭，插與拔的力量可藉由螺旋接頭達成，因此另一種插接頭則為以一槓桿來施加插與拔的力量，該槓桿於轉動時可將兩插接頭相互結合，此種插接頭雖然可使兩插接頭方便且快速的連接，但卻因槓桿轉動動作於需要較大空間，特別當應用於汽車引擎室內時，無法提供此種大空間。

對於此類特別用於機動車輛上之插接器有另一需求，特別是為了保護安裝插接器之安裝工作人員，以及安裝於機動車輛內之電子零件，故除了用於傳導高電流之接觸元件外，插接器尚需內建額外接觸元件，以作為(12V)低電壓安全電流迴路的一部分，只有當這些內建於低電壓安全電流迴路之接觸元件亦產生接觸時，經由插接器所連接之高電流傳導才會與高電壓間產生進流，因此，插接器會設計為，於插接動作時首先與高電流傳導之接觸元件接觸，後才與內建於低電壓安全電流迴路之接觸元件接觸；拔除時會先與內建於低電壓安全電流迴路之接觸元件脫離，以阻斷高電流傳導之高電壓進流，接著再與高電流傳導之接觸元件脫離，如此，可確保只有當用於高電流傳導之插接用接觸元件確實接觸時，高電流導線才會由高電壓產生進流，如此一來，插接或拔除時會造成安裝工作人員傷害，以及接觸元件燃燒的火花放電現象即可避免。

本創作之主要功能在於改良於機動車輛上特別用於高電流傳導之插接器，特徵在於簡易且安全的接觸，以及較小操作空間之需求。

本創作之插接器，具有第一插接頭與第二插接頭，其中該第一插接頭與該第二插接頭分別具有至少一導電之接觸元件，該接觸元件可藉由該第一插接頭與該第二插接頭的插接組合而接觸，其徵在於，該第一插接頭具有一第一栓扣元件，該第一栓扣元件可與該第二插接頭之第二栓扣 元件防拉與防壓緊固扣住，其中該第一栓扣元件與該第二栓扣元件可藉由一滑動裝置，相對於所屬插接頭之接觸元件沿著插接方向滑動，以使該第一插接頭與該第二插接頭之接觸元件相互接觸。

本創作之插接器，可實現一安全且簡易的插接與拔除動作，先將兩插接頭以手動方式插接在一起，並藉由本創作之栓扣元件扣接在一起，如此，兩者可相互結合，使得意外鬆脫不會發生，也使得人員可將此連結離手或僅以一手把持，接著，利用位於第一栓扣元件與第二栓扣元件之滑動裝置，可將兩插接頭以及至少兩插接頭上之接觸元件相互移近，以達到接觸，由於可將插接連結離手或僅以一手把持，且不造成兩插接器相互脫離，安裝工人可使用至少一手來操作滑動裝置。

本創作該滑動裝置可為至少一個或多個螺栓為轉軸，可簡易且舒適地將足夠之力量施加於其上，即便是在高電流應用，時常使用之大型接觸元件，亦可確實地相互接觸。

本創作之栓扣元件間的鎖固為防拉與防壓，使得藉由滑動裝置，不僅可實現兩接觸元件接觸之插接動作，也可實現反向移動之拔除動作。

防拉係指一可傳遞拉扯應力之栓扣結構設計，而防壓係指一可傳遞壓縮應力之栓扣結構設計，其中所指的壓力與拉力方向即為插接器插接與拔除方向。

本創作之插接器其第一栓扣元件結構為一栓扣凸體或 扣槽，第二栓扣元件為可彈性開闔之栓扣活動板，且可包覆於第一栓扣元件之栓扣凸體或嵌入第一栓扣元件之扣槽，此種結構設計為一構造簡單、低成本，且可重複使用之栓扣。

此外，本創作具有一拔除裝置，其可將第一栓扣元件與第二栓扣元件於插接器之拔除狀態加以脫離，使得接觸元件不再接觸；特別是指栓扣狀態可藉由施於兩插接頭上之拉力轉至脫離狀態，相對應地，處於完全相互脫離狀態之兩插接頭可利用滑動裝置再度轉至栓扣狀態，接著藉由拉力應力達到完全脫離，可完成插接器的拔除，此種結構設計使得插接器的拔除可以快速且便利。

此種拔除裝置可以下述簡易方式設計：第一栓扣元件與第二栓扣元件具有斜面，兩插接頭相互移動至拔除狀態時(藉由兩斜面間之相互滑動)，此動作會引發例如設計為彈性之栓扣活動板型態的栓扣元件之位移。

為了使兩插接頭在完全相互脫離後處於隨時可再度接合在一起的狀態，第一栓扣元件與第二栓扣元件可在兩插接頭完全脫離後再度恢復栓扣狀態，藉由在脫離狀態下處於初應力下之彈簧元件可達到此功能。

依據本創作之第一插接頭與第二插接頭可分別具有至少一導電之第二接觸元件，這些導電之接觸元件於栓扣狀態下相互接觸，這些導電之接觸元件可為塊狀接觸元件，可為包覆於第一接觸元件外圍之包覆層型態。

此外，第一插接頭與第二插接頭分別具有至少一額外 的(亦可能為第三)導電之接觸元件，其可於第二接觸狀態相互接觸，其中第二接觸狀態可藉由第一栓扣元件或第二栓扣元件由栓扣狀態出發之滑動而達成，無須經過第一接觸狀態，這些接觸元件可為內建於一低電壓安全電流迴路內，利用這些接觸元件可控制第一接觸元件上來自高壓電之進流，尤其是指只有當低電壓安全電流迴路內之接觸元件處於接觸狀態下，依據本創作之插接器上才會由一電壓源供應進流電流，由於第二接觸狀態(針對兩插接頭間的插接動作)以一栓扣狀態來說是接續在第一接觸狀態之後，因此可確保當第一接觸元件為接觸狀態時，額外的接觸元件亦為接觸狀態。

本創作可具有一保險裝置，其可避免第一栓扣元件與第二栓扣元件於第一接觸狀態或第二接觸狀態時由栓扣狀態脫離，如此可免除於接觸狀態下之插接器有意外以及不被允許的脫離。

本創作可具有一密封裝置，該密封裝置可於第一接觸狀態與第二接觸狀態下，在第一插接頭與第二插接頭間所形成之間隙中形變，且間隙於栓扣狀態下不會產生形變，此種密封裝置可大幅提升兩插接頭於插接時所必需之力量，可確保當插接頭間經由滑動裝置產生一相對移動時，密封裝置上之力量才會提升，使用手動方式進行兩插接頭間之插接不會受到該密封裝置之干擾。

有關本創作為達上述之使用目的與功效，所採用之技 術手段，茲舉出較佳可行之實施例，並配合圖式所示，詳述如下：本創作之第一圖至第六圖所示之插接器，包含一第一插接頭1與一第二插接頭2，該二插接頭1、2之功用在於連接用於傳導高電流之導線，該第一插接頭1用於與兩條高電流導線3連接，而該第二插接頭2之外殼12則用於與一其他構件(未於圖中表示)作接合，該構件可為一用於驅動一機動車輛之電動馬達。

第一插接頭1具有兩個安裝於外殼7內之高電流之插頭狀接觸元件4，其分別與高電流導線3其中之一端相連接，為了可達到插接器間的導電接觸(接觸狀態)，該第一插接頭1之兩個插頭狀接觸元件4可插入該第二插接頭2之插座狀接觸元件5；為此，該二插接頭1、2必須在插接器的插接方向上(沿第一插接頭1與第二插接頭2之插頭狀接觸元件4、插座狀接觸元件5的軸方向)可相對移動，也就是可推移在一起。

第一圖中所示為第一插接頭1與第二插接頭2處於脫離狀態之插接器，也就是第一插接頭1與第二插接頭2雖然安裝在一起，但並未相互連接。

第一插接頭1與第二插接頭2間的第一種連結如第二圖所示，利用兩插接頭之栓扣元件所形成之插接器的栓扣狀態，該第一插接頭1在此具有一栓扣架6，其(邊緣)可沿著插接器往第一插接頭1之外殼7插入之方向上滑動，該栓扣架6包含兩設於側面之栓扣活動板8，其分別於一側經由栓 扣架6上之連接板9相互連結，該栓扣活動板8由可彈性伸縮之材質製成，使該栓扣活動板8之開放端可具有固定之側向偏移，該栓扣活動板8於開放端區域分別設有一栓扣孔10，該栓扣孔10係供第二插接頭2之外殼12上所設的栓扣凸體11嵌設，以形成第一插接頭1與第二插接頭2之間密合的結合，此種密合的結合可達到傳遞插接方向上的拉力與壓力。

為了達到如第二圖所示之插接器栓扣狀態，兩插接頭1、2以手動方式盡量靠緊，使得第二插接頭2之栓扣凸體11可嵌入第一插接頭1之栓扣活動板8上之栓扣孔10，此時栓扣活動板8必需可偏移，此偏移可自動藉由栓扣凸體11與栓扣活動板8上相互滑動的斜面13，以及兩插接頭1、2間的相互移動而達成，可於兩插接頭1、2上使用手動施加壓力方式，使兩插接頭1、2進一步插緊，即可將栓扣凸體11與栓扣活動板8相互嵌扣定位。

於第二圖中所示之栓扣狀態中，第一插接頭1與第二插接頭2之高電流的插頭狀接觸元件4與插座狀接觸元件5尚未形成導電接觸(即使兩者已形成結構上接觸，但第一插接頭1上之插頭狀接觸元件4之絕緣體14阻止該導電接觸)，但於兩插接頭1、2之兩塊狀接觸元件15、16之間已形成一導電接觸，第二插接頭2之塊狀接觸元件15為環狀插頭，其分別嵌入第一插接頭1上具有彈性活動片之插座(塊狀接觸元件16)。

為了使兩插接頭1、2之高電流的插頭狀接觸元件4與插 座狀接觸元件5可形成導電接觸，第一插接頭1之外殼7上的栓扣架6必須沿著高電流導線3方向滑移，此時栓扣架6之移動可經由栓扣活動板8與栓扣凸體11間的形狀密合結合而傳遞至第二插接頭2，第二插接頭2便可導引拉入第一插接頭1內。

栓扣架6於第一插接頭1之外殼7上的滑動，是由外殼7上之多個導引凸體17所引導且由一螺紋轉軸所作用，這些導引凸體17分別嵌入栓扣活動板8之導槽18內，而螺紋轉軸則包含一螺栓19及一頭部20，於頭部20上可以工具操控，以使得螺紋轉軸可旋轉，螺紋轉軸之頭部20可在外殼7的導線端之一貫穿空間中自由轉動，但在軸向上經由一C型環21所固定，螺栓19伸過栓扣架6之連接板9的貫穿開口，此時螺栓19之外螺紋與貫穿開口之內螺紋相互螺合，頭部20另一端之螺栓19頂端不具有螺紋，且插入設置於外殼7上的基板22上的一開口，為了使栓扣架6可滑動，螺紋轉軸可以工具沿順時鐘方向轉動，此時螺栓19藉由與栓扣架6之螺紋螺合所產生的轉動，可使得栓扣架6相對於第一插接頭1之外殼7(包括其內所裝置的其他接觸元件)產生平移。

於插接器之第一種接觸狀態下，第一插接頭1與第二插接頭2之高電流的插頭狀接觸元件4與插座狀接觸元件5之間即產生導電接觸，此第一種接觸狀態(根據第一插接頭1與第二插接頭2的相對移動)是發生在如第三圖所示之第二接觸狀態之前，約略介於第二圖與第五圖所示之兩插接頭1、2相對位置之間。

雖然兩插接頭1、2之高電流的插頭狀接觸元件4與插座狀接觸元件5於第一種接觸狀態下已有接觸，但為了完全達到插接器的功能，仍須將插接頭1、2結合至如第五圖所示之狀態，為此，螺紋轉軸必須繼續沿順時鐘方向旋轉，在第二種接觸狀態下高電流的插頭狀接觸元件4與插座狀接觸元件5繼續相互接觸，且此時一低電壓安全電流迴路之低電壓接觸元件23亦產生接觸，這些低電壓接觸元件23於第一種接觸狀態下尚未彼此接觸，此安全電流迴路之作用在於，當高電流的插頭狀接觸元件4與插座狀接觸元件5彼此確實接觸時，才會由一高電壓於高電流導線3上產生進流，在低電壓接觸元件23接觸時均會如此，可因此避免插接器在高電壓狀況下之結合與拔除，如此一來，不僅可提高使用此插接器的安裝人員之安全，亦可避免插接器因火花放電而造成損害。

在第二種接觸狀態下，藉由導引凸體17之部分伸出於導槽18之邊緣，該導引凸體17具有防止栓扣活動板8側向偏移的功能，如此也使得插接器不可經由手動將栓扣活動板8移位以及於兩插接頭1、2上施以拉力來拔除。

除此之外，為了再度拔除插接器，螺紋轉軸必須以工具沿時鐘方向旋轉，如此一來栓扣架6便會沿第二插接頭2方向移動，而可由第一插接頭1移出，此時，安全電流迴路之低電壓接觸元件23首先脫離，接著，當經過第一接觸狀態時，高電流的插頭狀接觸元件4與插座狀接觸元件5會脫離，兩插接頭1、2間的脫離動作，可經由螺紋轉軸至栓扣 狀態達成(如第二圖所示)，接著栓扣架6之連接板9會於螺栓19上移動，使得螺栓19之外螺紋與連接板9之內螺紋不再彼此螺合，藉此可將第一插接頭1之外殼7上的栓扣架6繼續朝第二插接頭2方向移動，此時栓扣活動板8之斜面24會在外殼7上之斜面25上滑動，因而導致栓扣活動板8單邊脫離，如此可使第二插接頭2之栓扣凸體11完全脫離(如第六圖所示)。

栓扣架6相對於外殼7由第二圖所示之栓扣狀態轉換至第六圖所示之脫離狀態之滑動，會導致安裝於螺栓19無螺紋端面上之彈簧26產生壓縮，進而產生一預壓狀態，藉由彈簧26的此種預壓狀態，栓扣架6在脫離栓扣凸體11之後可自動恢復至第一圖與第二圖所示之狀態，該狀態可允許螺栓19之外螺紋再度螺合入鎖扣架6之連接板9的內螺紋，於是兩插接頭可進行下一次的結合。

第一插接頭1包含一密封元件27，此元件功能在於，使兩插接頭1、2之接觸元件在插接器處於接觸狀態時，與外部環境有密封效果，此密封元件27可在插接器接觸狀態下由插接頭1、2所形成之環狀空間內形變，在栓扣狀態下(如第二圖所示)，密封元件27與第二插接頭2之外殼12尚無接觸。

綜上所述，本創作確實已達到所預期之使用目的與功效，且更較習知者為之理想、實用，惟，上述實施例僅係針對本創作之一種較佳實施例進行具體說明而已，此實施例並非用以限定本創作之申請專利範圍，舉凡其它未脫離 本創作所揭示之技術手段下所完成之均等變化與修飾，均應包含於本創作所涵蓋之申請專利範圍中。

1‧‧‧第一插接頭

10‧‧‧栓扣孔

11‧‧‧栓扣凸體

12‧‧‧外殼

13‧‧‧斜面

14‧‧‧絕緣體

15‧‧‧塊狀接觸元件

16‧‧‧塊狀接觸元件

17‧‧‧導引凸體

18‧‧‧導槽

19‧‧‧螺栓

2‧‧‧第二插接頭

20‧‧‧頭部

21‧‧‧C型環

22‧‧‧基板

23‧‧‧低電壓接觸元件

24‧‧‧斜面

25‧‧‧斜面

26‧‧‧彈簧

27‧‧‧密封元件

3‧‧‧高電流導線

4‧‧‧插頭狀接觸元件

5‧‧‧插座狀接觸元件

6‧‧‧栓扣架

7‧‧‧外殼

8‧‧‧栓扣活動板

9‧‧‧連接板

第一圖所示係為本創作實施例插接器處於分離狀態之立體示意圖。

第二圖所示係為本創作實施例插接器處於栓扣狀態之立體示意圖。

第三圖所示係為第二圖插接器沿垂直方向之階梯式剖視圖。

第四圖所示係為第二圖插接器沿水平方向之階梯式剖視圖。

第五圖所示係為本創作實施例插接器處於接觸狀態之示意圖。

第六圖所示係為本創作實施例插接器處於脫離狀態之示意圖。

1‧‧‧第一插接頭

10‧‧‧栓扣孔

11‧‧‧栓扣凸體

12‧‧‧外殼

13‧‧‧斜面

17‧‧‧導引凸體

18‧‧‧導槽

19‧‧‧螺栓

2‧‧‧第二插接頭

24‧‧‧斜面

25‧‧‧斜面

26‧‧‧彈簧

3‧‧‧高電流導線

6‧‧‧栓扣架

7‧‧‧外殼

8‧‧‧栓扣活動板

9‧‧‧連接板

Claims (10)

1. 一種插接器，具有一第一插接頭以及一第二插接頭，該第一插接頭與該第二插接頭分別具有至少一個導電之接觸元件，該接觸元件可藉由第一與第二的插接組合而接觸，其特徵在於：該第一插接頭具有第一栓扣元件，其與該第二插接頭之第二栓扣元件於栓扣狀態下可防拉與防壓地扣接在一起；其中，該第一栓扣元件與該第二栓扣元件可藉由一滑動裝置相對於所屬插接頭之接觸元件在插接方向上滑移，藉以形成第一插接頭與第二插接頭之接觸元件間之接觸。
2. 如申請專利範圍第1項所述之插接器，其中，該第一栓-扣元件為栓扣凸體或扣槽形狀，該第二栓扣元件為可彈性開闔之栓扣活動板，該栓扣活動板係與該栓扣凸體或扣槽相互扣合。
3. 如申請專利範圍第1項所述之插接器，其中，具有一可用於脫離該第一栓扣元件與該第二栓扣元件間栓扣狀態之拔除裝置。
4. 如申請專利範圍第3項所述之插接器，其中，該第一栓扣元件與該第二栓扣元件可利用一插接器的拉力由栓扣狀態滑移至拔除狀態，該狀態下之第一栓扣元件與第二栓扣元件為相互脫離。
5. 如申請專利範圍第2項所述之插接器，其中，該第一栓 扣元件之栓扣凸體與該第二栓扣元件之栓扣活動板均具有斜面，其構造可使該栓扣活動板在滑移至拔除狀態時可開闔。
6. 如申請專利範圍第3項所述之插接器，其中，該第一栓扣元件與該第二栓扣元件間設有經由於拔除狀態下處於預壓狀態之彈簧元件，可在栓扣狀態之方向上插入。
7. 如申請專利範圍第1項所述之插接器，其中，該第一插接頭與該第二插接頭分別具有至少一個於栓扣狀態下相互接觸之第二接觸元件。
8. 如申請專利範圍第7項所之插接器，其中，該第一插接頭與該第二插接頭分別具有至少一個於第二接觸狀態下相互接觸之接觸元件，其中該第二接觸狀態，可利用該第一栓扣元件與該第二栓扣元件由栓扣狀態經由第一接觸狀態之滑移所達成。
9. 如申請專利範圍第8項所之插接器，其中，設有一安全電流迴路，其可防止該第一栓扣元件與該第二栓扣元件於第一接觸狀態與第二接觸狀態下脫離。
10. 如申請專利範圍第8項所之插接器，其中，設有一密封元件，於該第一接觸狀態與該第二接觸狀態下，其可於該第一插接頭與該第二插接頭間所形成之間隙形變，且於栓扣狀態下不可形變。