一种可快换插孔的充电连接器的制作方法

1.本实用新型涉及充电连接器技术领域，尤其涉及一种可快换插孔的充电连接器。


背景技术：

2.目前市面上常见的电动汽车大电流连接器通常包括带有通孔的母座，再将一体化的插孔接触件固定于通孔内，插孔接触件末端插入母座内部与母座线缆连接实现电导通。
3.由于电动汽车所使用的大电流连接器需具备大电流负载以及高插拔寿命的性能，而任何材料的导电率、屈服强度、硬度(决定耐磨损能力)并不会同时满足全部要求，且各种材料数据也都存在上限。故长时间使用后，会出现如下问题：由于插孔接触件的磨损、塑性变形会导致有效的导电截面积降低；结合接触电阻r(ω)的主要因素有：a.导体有效的导电距离l(m)、b.导体的电阻率ρ(ω
·
mm2/m)、c.导体有效的导电截面积a(mm2)。
4.对应原理表达式为：
5.因此在其他参数不变的情况下，有效导电截面积a变小，对应其接触电阻r相对较大。在导通大电流时，会产生较大的内能，即导致充电发热造成的跳枪停充甚至相关器件或整车烧毁，故单纯的切换插孔接触件结构或调整插孔接触件材质，难以满足用户对充电连接器长时间使用的可靠性，以及安全性的需求。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种可快换插孔的充电连接器，延长高稳定电连接的使用时长。
7.本实用新型公开的一种可快换插孔的充电连接器所采用的技术方案是:
8.一种可快换插孔的充电连接器包括母座、连接件、封板和插孔，所述母座两端分别开设有限位槽和容置孔，所述限位槽和容置孔连通，且所述限位槽的内径大于容置孔的内径；所述连接件一端插入限位槽内；所述封板盖设于限位槽上，所述连接件另一端贯穿封板；所述插孔插入容置孔内与连接件一端接触，所述插孔内设有接触件，所述接触件外壁套设有变径束件。
9.作为优选方案，所述连接件中部设有通孔；所述插孔底部开设有固定孔，所述通孔和固定孔共轴线；还包括锁紧件和紧固件，所述锁紧件依次贯穿封板、通孔和固定孔；所述紧固件穿过插孔与锁紧件配合固定。
10.作为优选方案，所述通孔孔径大于固定孔孔径；所述锁紧件为三层环形台结构，所述锁紧件的第一层和第二层分别镶入固定孔和通孔内，所述锁紧件的第三层端面顶触连接件，锁紧件为中空结构，且所述锁紧件内壁设有内螺纹；所述紧固件为螺钉，所述螺钉的螺纹部旋入锁紧件内螺纹固定，所述螺钉的螺帽部和锁紧件的第三层端面夹持插孔底部和连接件锁紧；所述螺钉的螺帽部上开设有环形槽，所述环形槽内设有防水胶圈，所述插孔内底面和环形槽夹持防水胶圈固定；插孔外壁开设有密封槽，所述密封槽靠近连接件，所述密封
槽内压接密封胶圈，所述密封胶圈延伸出密封槽，所述密封胶圈外壁顶触容置孔内壁。
11.作为优选方案，所述插孔包括接触件、变径束件和第一顶盖，所述接触件为片簧，所述片簧包括底座和多片弹片，所述固定孔置于底座中轴线上，多片所述弹片垂直环绕底座排布，所述弹片端部设有外凸的卡块，所述弹片设有内凹缺口，多个所述缺口构成环形的容置槽，所述容置槽靠近卡块；所述变径束件紧密套设于容置槽内；所述第一顶盖为中空结构，所述第一顶盖一端内壁设有固定腔，所述第一顶盖盖设于片簧上，所述卡块卡入固定腔内固定，所述第一顶盖另一端内壁卡入容置槽内，且所述变径束件和第一顶盖内置之间留有间隙。
12.作为优选方案，所述连接件为焊线连接件或者压线连接件中的一种。
13.作为优选方案，所述变径束件为扁型弹簧或者发条弹簧中的一种。
14.作为优选方案，所述插孔包括孔套、接触件、变径束件和第二顶盖，所述孔套一端内壁设有环形台，所述环形台中部开设有沉槽，所述固定孔置于沉槽中轴线上；所述接触件为扭簧，所述扭簧为圆筒结构，所述扭簧中部设有内凹的收腰部，所述扭簧插入孔套内部，所述扭簧一端顶触环形台；所述变径束件紧密套设于收腰部外部，所述孔套内壁与变径束件之间留有间隙；所述第二顶盖为中空结构，所述第二顶盖盖设于孔套另一端上，所述第二顶盖顶触扭簧另一端。
15.作为优选方案，所述连接件为焊线连接件或者压线连接件中的一种。
16.作为优选方案，所述变径束件为扁型弹簧或者发条弹簧中的一种。
17.作为优选方案，所述变径束件为仿形结构。
18.本实用新型公开的一种可快换插孔的充电连接器的有益效果是：母座两端分别开设有限位槽和容置孔，限位槽和容置孔连通，且限位槽的内径大于容置孔的内径。连接件一端插入限位槽内。封板盖设于限位槽上，连接件另一端贯穿封板，将延伸出封板一端和充电连接器的导电部相连，即可实现完整的电通路。插孔插入容置孔内与连接件一端接触，插孔内设有接触件，接触件外壁套设有变径束件。外部插针插入充电连接器母座的插孔内时，插针挤压接触件内壁变形，此时接触件内径增大，变径束件受力扩张；拔出插针后接触件自动趋于恢复原状，与此同时变径束件自身的恢复能力驱使自身收缩，并挤压接触件收缩外径。换句话说，通过变径束件自身的恢复力叠加到接触件上，提升回弹效果，延长其高稳定电连接的使用时长和次数，显著提升使用寿命。
附图说明
19.图1是本实用新型实施例一一种可快换插孔的充电连接器的结构示意图。
20.图2是本实用新型实施例一一种可快换插孔的充电连接器局部分解结构示意图。
21.图3是本实用新型实施例一一种可快换插孔的充电连接器和插针配合的截面图。
22.图4是本实用新型实施例一一种可快换插孔的充电连接器焊线连接件的结构示意图。
23.图5是本实用新型实施例一一种可快换插孔的充电连接器插孔和连接件配合固定的结构示意图。
24.图6是本实用新型实施例一一种可快换插孔的充电连接器插孔和连接件分解结构示意图。
25.图7是本实用新型实施例一一种可快换插孔的充电连接器片簧第一视角的结构示意图。
26.图8是本实用新型实施例一一种可快换插孔的充电连接器片簧第二视角的结构示意图。
27.图9是本实用新型实施例一一种可快换插孔的充电连接器扁型弹簧的结构示意图。
28.图10是本实用新型实施例一一种可快换插孔的充电连接器第一顶盖的结构示意图。
29.图11是本实用新型实施例一一种可快换插孔的充电连接器锁紧件的结构示意图。
30.图12是本实用新型实施例一一种可快换插孔的充电连接器紧固件的结构示意图。
31.图13是本实用新型实施例一一种可快换插孔的充电连接器插孔和焊线连接件的截面图。
32.图14是本实用新型实施例二一种可快换插孔的充电连接器发条弹簧的结构示意图。
33.图15是本实用新型实施例二一种可快换插孔的充电连接器插孔和焊线连接件的截面图。
34.图16是本实用新型实施例三一种可快换插孔的充电连接器压线连接件的结构示意图。
35.图17是本实用新型实施例三采用扁型弹簧的插孔和压线连接件配合固定的结构示意图。
36.图18是本实用新型实施例三采用发条弹簧的插孔和压线连接件配合固定的结构示意图。
37.图19是本实用新型实施例四一种可快换插孔的充电连接器扭簧插孔和焊线连接件配合固定的结构示意图。
38.图20是本实用新型实施例四一种可快换插孔的充电连接器扭簧插孔和焊线连接件分解结构示意图。
39.图21是本实用新型实施例四一种可快换插孔的充电连接器孔套的结构示意图。
40.图22是本实用新型实施例四一种可快换插孔的充电连接器第二顶盖的结构示意图。
41.图23是本实用新型实施例四采用扁型弹簧的扭簧插孔和焊线连接件的截面图。
42.图24是本实用新型实施例五一种可快换插孔的充电连接器仿形扁型弹簧的结构示意图。
43.图25是本实用新型实施例五采用仿形扁型弹簧的扭簧插孔和焊线连接件的截面图。
44.图26是本实用新型实施例六采用仿形扁型弹簧的扭簧插孔和焊线连接件的截面图。
45.图27是本实用新型实施例七一种可快换插孔的充电连接器仿形发条弹簧的结构示意图。
46.图28是本实用新型实施例七采用仿形发条弹簧的扭簧插孔和焊线连接件的截面
图。
47.图29是本实用新型实施例八采用扁型弹簧的插孔和压线连接件配合固定的结构示意图。
48.图30是本实用新型实施例八采用仿形扁型弹簧的插孔和压线连接件配合固定的结构示意图。
49.图31是本实用新型实施例八采用发条弹簧的插孔和压线连接件配合固定的结构示意图。
50.图32是本实用新型实施例八采用仿形发条弹簧的插孔和压线连接件配合固定的结构示意图。
具体实施方式
51.下面结合具体实施例和说明书附图对本实用新型做进一步阐述和说明:
52.实施例一：
53.请参考图1
‑
3，一种可快换插孔的充电连接器，包括母座10、连接件20a、封板13、插孔30a、锁紧件40和紧固件50。
54.母座10两端分别开设有限位槽11和容置孔12，限位槽11和容置孔12连通，且限位槽11的内径大于容置孔12的内径。
55.请参考图4，连接件20a一端插入限位槽11内，连接件20a插入限位槽11一端中部设有通孔21，另一端设有用于激光焊线的焊线板22，连接件20a中部弯曲使两端部互相垂直。
56.封板13盖设于限位槽11上，连接件20a设有焊线板22一端贯穿封板13，焊线板22和充电连接器的导电部通过激光焊固定连接，即可实现完整的电通路。
57.插孔30a插入容置孔12内与连接件20a一端接触，插孔30a底部开设有固定孔36，通孔21和固定孔36共轴线，插孔30a内设有接触件，接触件外壁套设有变径束件34。
58.具体的请参考图5和6，本实施例中插孔30a包括接触件、变径束件34和第一顶盖35a。其中接触件为片簧31，变径束件34为扁型弹簧34a(请参考图9)。本实施例中扁型弹簧34a的圈数范围为2至5圈，该范围内的解旋力和恢复力两方面均呈现较佳的状态。
59.请参考图7和图8，片簧31包括底座311和多片弹片312。固定孔36置于底座311中轴线上，多片弹片312垂直环绕底座311排布，弹片312端部设有外凸的第一卡块3121，弹片312设有内凹缺口3122，多个缺口3122构成环形的容置槽313，容置槽313靠近第一卡块3121。
60.扁型弹簧34a紧密套设于容置槽313内。
61.请参考图10，第一顶盖35a为中空结构，第一顶盖35a一端内壁设有固定腔351，第一顶盖35a盖设于片簧31上，第一卡块3121卡入固定腔351内固定，第一顶盖35a另一端内壁卡入容置槽313内，且扁型弹簧34a和第一顶盖35a内置之间留有间隙。第一顶盖35a侧壁开设有多条缝隙352。顶盖30盖设于片簧31上的过程中，弹片312向中间聚拢，顶盖由于开设有缝隙352的缘故可以进行微扩张，降低组装难度。
62.同时，本实施例中的第一顶盖35a采用耐高温工程塑料，将片簧31和连接件20a流通的大电流隔绝，起到防手触意外触电现象的发生。
63.外部插针70插入充电连接器母座10的插孔30a内时，插针70挤压片簧31内壁变形，此时扁型弹簧34a解旋增大内径，为片簧31提供形变扩张空间；拔出插针70后扁型弹簧34a
自动趋于恢复原状，与此同时扁型弹簧34a自身的恢复能力驱使自身内径收缩，并挤压片簧31收缩外径。换句话说，通过扁型弹簧34a自身的恢复力叠加到片簧31上，提升回弹效果，延长其高稳定电连接的使用时长和次数，显著提升使用寿命。
64.本实施例中片簧31、扁型弹簧34a为高导电材料，优选为高铍铜，该种材质所制成部件既保证了高导电率的需求，又具备良好插拔性。
65.请参考图11和图12，锁紧件40依次贯穿封板13、通孔21和固定孔36，紧固件50穿过插孔30a与锁紧件40配合固定。进而使片簧31和连接件20a紧密接触导通。
66.当接片簧31和扁型弹簧34a均受到损伤失效时，只需要将紧固件50沿插孔30a中部拆解片簧31和扁型弹簧34a取下，再对应替换片簧31和扁型弹簧34a即可完成充电连接器的维修，操作便捷，同时又可以降低维修成本。
67.较佳的请参考图11
‑
13，本实施例通孔21孔径大于固定孔36孔径。锁紧件40为三层环形台结构，锁紧件40的第一层和第二层分别镶入固定孔36和通孔21内，锁紧件40的第三层端面顶触连接件20a。利用锁紧件40外部结构的嵌入定位，使分体结构共轴固定后避免片簧31、连接件20a晃动偏移，保证充分的接触，以稳定大电流传输状态。
68.锁紧件40为中空结构，且锁紧件40内壁设有内螺纹。紧固件50为螺钉，螺钉的螺纹部旋入锁紧件40内螺纹固定，螺钉的螺帽部和锁紧件40的第三层端面夹持片簧31和连接件20a锁紧。使片簧31和连接件20a紧密接触，以保证大电流流通的有效截面积处于最大值，降低接触电阻，既保证了高稳定电连接状态，又降低了接触电阻将电能转化为内能发热的风险。
69.螺钉的螺帽部上开设有环形槽51，环形槽51内设有防水胶圈，片簧31底座311内底面和环形槽51夹持防水胶圈61固定。片簧31外壁开设有第一密封槽314，第一密封槽314靠近连接件20a，第一密封槽314内压接密封胶圈62，密封胶圈62延伸出第一密封槽314，密封胶圈62外壁顶触容置孔12内壁。通过两处防水密封结构，可以有效阻挡外部水分进入到充电连接器内部，提升充电连接器的安全性能。
70.本实施例的锁紧件40和紧固件50还可通过卡扣结构进行锁紧固定。
71.实施例二：
72.请参考图14和图15，本实施例在实施例一的基础上将扁型弹簧34a替换成发条弹簧34b，其自身功能即为变径产生驱动力，可以完美应用于容置槽313内。本实施例发条弹簧34b的最佳圈数范围为2至4层圈。
73.实施例三：
74.请参考图16和图18，本实施例在实施例一和实施例二的基础上将焊线连接件20a替换成压线连接件20b，连接件20b另一端换成压线翅片23，通过压线翅片23可以将充电连接器的导电部线压合固定。拓展充电连接器内部连接结构的实施方式，客户可以根据个人需求进行方案的选择切换。(本实施例内部结构与实施例一和实施例二相同，本实施例的两个实施方案将不做赘述)
75.实施例四：
76.请参考图19和图20，本实施例在实施例一的基础上再提供一种扭簧插孔30b结构，扭簧插孔30b包括孔套32、接触件、变径束件34和第二顶盖35b。本实施例中接触件为扭簧33，变径束件34为扁型弹簧34a(请参考图9)。
77.请参考图21，孔套32一端内壁设有环形台321，环形台321中部开设有沉槽322，固定孔36置于沉槽322中轴线上。孔套32另一端外壁开设有多个半槽323，半槽323开设有卡孔3231。
78.扭簧33为圆筒结构，扭簧33中部设有内凹的收腰部。具体的，扭簧33初期为片状金属板结构，首先通过冲压工序在片状金属板中部冲压出多条栅331条；随机卷曲成栅条筒；最后扭转栅条筒两端形成扭簧33。扭簧33两端部发生扭转时，栅条保持直线状态(除去自身的微扭转，栅条整体还是保持直线状态)，因此多条栅331条环绕构成收腰结构。扭簧33插入孔套32内部，扭簧33一端顶触环形台321。
79.扁型弹簧34a紧密套设于收腰部外部，孔套32内壁与扁型弹簧34a之间留有间隙。
80.请参考图22，第二顶盖35b为中空结构，第二顶盖35b盖设于孔套32另一端上，第二顶盖35b顶触扭簧33另一端。具体的，第二顶盖35b一端面设有多片卡勾片353，卡勾片353插入半槽323与卡孔3231卡接。同时，本实施例中的第二顶盖35b采用耐高温工程塑料，将孔套32和扭簧33流通的大电流隔绝，起到防手触意外触电现象的发生。
81.请参考图23，外部插针70插入孔套32内时，插针70挤压扭簧33的收腰部内壁变形，此时收腰部内径增大，扁型弹簧34a解旋受力扩张；拔出插针70后扭簧33的收腰部自动趋于恢复原状，与此同时扁型弹簧34a自身的恢复能力驱使自身收缩，并挤压收腰部收缩外径。换句话说，通过扁型弹簧34a自身的恢复力叠加到扭簧33收腰部上，提升回弹效果，延长其高稳定电连接的使用时长和次数，显著提升使用寿命。当扭簧33和扁型弹簧34a均损伤失效时，只需要将紧固件50沿孔套32中部拆解取下，再对应替换扭簧33和扁型弹簧34a组即可完成充电插座的维修，操作便捷，同时又可以降低维修成本。
82.本实施例中孔套32、扭簧33和扁型弹簧34a为高导电材料，优选为高铍铜，该种材质所制成部件既保证了高导电率的需求，又具备良好插拔性。
83.请参考图23，较佳的，环形台321上设有多个第二卡块3211。扭簧33两端分别设有多个卡口332，扭簧33两端的卡口332互相对称，多个第二卡块3211卡入扭簧33一端的多个卡口332内固定。第二顶盖35b设有限位环354，卡勾片353和限位环354置于第二顶盖35b同一侧，限位环354为内环，多片卡勾片353构成外环。限位环354外壁设有第三卡块3541，多个第三卡块3541卡入扭簧33另一端的多个卡口332内固定。当第二顶盖35b盖设于孔套32上，外环的多片卡勾片353卡入卡孔3231内固定，内环的限位环354插入扭簧33中，将扭簧33端部牢牢的压向孔套32内壁，提升二者电接触的稳定性。再利用第二卡块3211和第三卡块3541将扭簧33锁死于孔套32内部，避免插针70插入时扭簧33发生偏转，提升充电过程中的稳定性。
84.本实施例孔套32外壁开设有第二密封槽324，第二密封槽324靠近连接件20a，第二密封槽324内压接密封胶圈62，密封胶圈62延伸出第二密封槽324，密封胶圈62外壁顶触容置孔12内壁。结合实施例一中螺钉的螺帽部上开设有环形槽51，环形槽51内设有防水胶圈61，片簧31底座311内底面和环形槽51夹持防水胶圈61固定。通过这两处防水密封结构，可以有效阻挡外部水分进入到充电连接器内部，提升充电连接器的安全性能。
85.实施例五：
86.本实施例在实施例四的基础上将扁型弹簧34a根据扭簧33的收腰结构设计为收腰的仿形扁型弹簧34c，请参考图24和图25。仿形扁型弹簧34c更加贴合扭簧33收腰部外壁，增
大着力面积，提升扭簧33收腰部与仿形扁型弹簧34c着力反馈的灵敏度，仿形扁型弹簧34c可以进一步增强作用效果。
87.实施例六：
88.请参考图14和图26，本实施例在实施例四的基础上将扁型弹簧34a替换为发条弹簧34b，其自身功能即为变径产生驱动力，可以完美作用于扭簧33收腰部外部。本实施例发条弹簧34b的最佳圈数范围为2至4层圈。
89.实施例七：
90.本实施例在实施例六的基础上将发条弹簧34b根据扭簧33的收腰结构设计为收腰的仿形发条弹簧34d，请参考图27和图28。仿形发条弹簧34d更加贴合扭簧33收腰部外壁，增大着力面积，提升扭簧33收腰部与仿形发条弹簧34d着力反馈的灵敏度，仿形发条弹簧34d可以进一步增强作用效果。
91.实施例八：
92.请参考图29
‑
32，本实施例在实施例四、五、六、七的基础上将连接件20b另一端换成压线翅片23，通过压线翅片23可以将充电连接器的导电部线压合固定。拓展充电连接器内部连接结构的实施方式，客户可以根据个人需求进行方案的选择切换。(本实施例内部结构与实施例四、五、六、七相同，本实施例的四个实施方案将不做赘述)
93.实施例九：
94.本实施例在实施例一的基础上将锁紧件40和紧固件50的螺纹连接结构替换成卡扣结构，丰富锁紧固定结构，便于用户在不同场景下的应用。
95.实施例十：
96.本实施例在实施例二和实施例六的基础上将发条弹簧34b替换为c形卡件或者冲压包圆的钣金件，可以分别对两种实施例的片簧31和扭簧33起到一定的束缚效果，同时可以降低两种实施方式的生产成本，进而提升市场竞争能力。
97.实施例十一：
98.本实施例在实施例一、三、四、八的基础上将可拆卸结构替换成固定连接结构。即实施例一中片簧31末端与连接件20a通过焊接的方式固定连接；实施例三中片簧31末端与连接件20b通过焊接的方式固定连接；实施例四中孔套33末端与连接件20a通过焊接的方式固定连接；亦或是实施例八中孔套33末端与连接件20b通过焊接的方式固定连接。用户可根据自身需求对焊接形式进行置换，本实施例优选为超声波焊。
99.本实用新型提供一种可快换插孔的充电连接器，母座两端分别开设有限位槽和容置孔，限位槽和容置孔连通，且限位槽的内径大于容置孔的内径。连接件一端插入限位槽内。封板盖设于限位槽上，连接件另一端贯穿封板，将延伸出封板一端和充电连接器的导电部相连，即可实现完整的电通路。插孔插入容置孔内与连接件一端接触，插孔内设有接触件，接触件外壁套设有变径束件。外部插针插入充电连接器母座的插孔内时，插针挤压接触件内壁变形，此时接触件内径增大，变径束件受力扩张；拔出插针后接触件自动趋于恢复原状，与此同时变径束件自身的恢复能力驱使自身收缩，并挤压接触件收缩外径。换句话说，通过变径束件自身的恢复力叠加到接触件上，提升回弹效果，延长其高稳定电连接的使用时长和次数，显著提升使用寿命。
100.最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实
用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。