一种具有缓冲功能的换电连接器的制作方法

1.本发明属于新能源电动汽车电气连接器技术领域，具体涉及一种具有缓冲功能的换电连接器。


背景技术：

2.新能源电动汽车以电为动力，驱动车辆的正常行驶，因此在新能源电动汽车上需要配备有电池包，通过换电连接器与车体上的动力系统电气连接，换电连接器包括插头和插座，通常插头设置在电池包上，插座设置在车体上，使用时，将插头插入插座中，即实现电池包与车体上的动力系统之间的电气连接，当需要换电时，只需要将旧电池包上的插头从插座中拔出，取出旧的电池包，更换上新的电池包，将新电池包上的插头插入插座中即可。
3.传统新能源电动汽车，插头与插座的拔插过程中，往往为瞬时过程，即瞬时拔出或瞬时插入，极易对插头或插座的结构造成损坏；同时，在车辆行驶过程中，车辆会发生震动，车身的震动也会导致插头与插座之间的连接松动，影响插头与插座之间电气连接的可靠性，导致车辆无法正常行驶。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种具有缓冲功能的换电连接器，以解决背景技术中提到的技术问题。
5.为了实现上述目的，本发明公开了一种具有缓冲功能的换电连接器，包括插头和插座，所述插头上设有公端子和信号插针，插座包括插座本体，插座本体包括外壳、母端子和信号插孔座，母端子和信号插孔座分别固定设置在外壳上，信号插孔座内设有信号插孔，母端子和公端子的结构相适配，信号插孔和信号插针的结构相适配，在母端子上设有可供公端子插入的圆筒部分，在圆筒部分设有通气孔，在外壳与母端子之间设有气囊，通气孔与气囊相连通。
6.进一步地，所述外壳上设有母端子套筒，在外壳上设有凹槽，凹槽的底部设有母端子安装通孔，母端子套筒固定设于凹槽内，且与母端子安装通孔相连通；
7.母端子包括自上而下依次一体成型的圆筒部分和台阶部分，圆筒部分的外径小于母端子安装套筒的内径，在母端子上圆筒部分的下方，贯穿圆筒部分的厚度方向设有1个通气孔，母端子固定设于母端子安装套筒和母端子安装通孔内，在母端子的圆筒部分通气孔上方的外壁上、台阶部分的下部外壁上涂覆有胶黏剂，将母端子固定粘接在母端子安装套筒和母端子安装通孔内，在母端子圆筒部分上通气孔的下方外壁与母端子安装套筒的内壁之间、台阶部分与母端子安装套筒的内壁之间、以及台阶部分与母端子安装通孔的内壁之间，存在有间隙，形成气囊。
8.进一步地，所述凹槽内设有底板，母端子安装通孔为三层阶梯孔结构，自上而下依次为内径尺寸递减的母端子第一层阶梯孔、母端子第二层阶梯孔和母端子第三层阶梯孔；底板与凹槽底部的结构相同，在底板上设有母端子套筒安装通孔，在底板的下方母端子套
筒安装通孔的外侧设有环形凸起，环形凸起的外径大于母端子第一层阶梯孔的内径，环形凸起通过过盈配合的方式卡接在母端子第一层阶梯孔内，将底板固定在外壳上凹槽的底部；母端子套筒的外径大于母端子套筒安装通孔的内径，母端子套筒通过过盈配合方式卡接在母端子套筒安装通孔内，将母端子套筒固定在底板上。
9.进一步地，所述台阶部分包括自上而下依次设置的第一台阶、第二台阶、第三台阶、第四台阶和第五台阶；台阶部分中，外径尺寸关系为第二台阶》第一台阶》第三台阶＝第五台阶》第四台阶，且第二台阶的外径等于圆筒部分的外径，第二台阶部分中，在第二台阶的外圆周上沿其径向两端，各自设有一缺口，缺口处外径等于第一台阶的外径；
10.母端子圆筒部分的外径小于母端子安装套筒的内径，第三台阶的外径小于第三阶梯孔的内径；在母端子的圆筒部分通气孔上方的外壁上、第二台阶及第五台阶的外壁上涂覆胶黏剂，其中第二台阶上的缺口处不涂覆胶黏剂，将母端子固定安装在母端子安装套筒和母端子安装通孔内；在母端子圆筒部分上通气孔的下方外壁与母端子安装套筒的内壁之间、第一台阶的外壁与母端子安装套筒的内壁之间、第二台阶的缺口与母端子安装套筒的内壁之间、第三台阶的外壁与第二阶梯孔的内壁之间、第四台阶的外壁与第三阶梯孔的内壁之间，存在有间隙，形成气囊。
11.进一步地，所述插头上设有导柱，在插座上设有与导柱相适配的导柱套筒。
12.进一步地，所述母端子上，在台阶部分的下方设有螺栓部分，螺栓部分的一端与第五台阶的底部中心位置处相连，另一端延伸至插座本体的外部。
13.进一步地，所述凹槽的底部设有信号插孔座安装第一通孔，底板上设有信号插孔座安装第二通孔，信号插孔座安装第一通孔和信号插孔座安装第二通孔相连通，信号插孔座固定安装在信号插孔座安装第一通孔和信号插孔座安装第二通孔的内部。
14.进一步地，所述凹槽的底部设有信号插孔座安装第一通孔，信号插孔座安装第一通孔为二层阶梯结构，自上而下依次为内径尺寸递减的信号插孔座第一层阶梯孔和信号插孔座第二层阶梯孔；在底板上设有信号插孔座安装第二通孔，在底板下方，在信号插孔座安装第二通孔的外侧设有一个环形凸起，环形凸起的外径大于信号插孔座第一层阶梯孔，环形凸起通过过盈配合的方式卡接在信号插孔座第一层阶梯孔内。
15.进一步地，所述信号插孔座的外径大于或等于信号插孔座安装第二通孔的内径，安装时，采用过盈配合和/或胶黏剂粘接的方式将信号插孔座固定在凹槽上信号插孔座安装第一通孔和底板上信号插孔座安装第二通孔的内部。
16.与现有技术相比，本发明的具有缓冲功能的换电连接器具有如下优点：
17.(1)在插座上的母端子上设置通气孔，在母端子与插座本体的外壳之间设置气囊，气囊与通气孔相连通，当公端子插入母端子中时，母端子内的气体会通过通气孔缓慢排出至气囊中，产生缓冲作用，可避免公端子的瞬时插入对公端子和母端子的结构造成破坏。
18.(2)当需要将公端子从母端子中拔出时，首先拔出插头，插头带动公端子移动，在公端子和母端子之间形成间隙，气体从气囊通过通气孔缓慢进入母端子内，可使公端子缓慢地从母端子中拔出，形成缓冲，避免瞬时拔出造成结构的破坏。
19.(3)本发明的换电连接器未改变插头和插座的整体结构，可适用于目前市场上的任何结构的换电连接器的结构改造，适用范围广。
20.(4)本发明的换电连接器在公端子插入母端子之后，会在公端子和母端子之间形
成负压环境，车辆行驶过程中的震动不至于导致插头与插座之间的连接松动，连接可靠。
附图说明
21.图1：实施例1中换电连接器的第一立体结构示意图。
22.图2：实施例1中换电连接器的第二立体结构示意图。
23.图3：实施例1中插座的立体结构示意图。
24.图4：实施例1中插座的外壳的立体结构示意图。
25.图5：实施例1中插座的爆炸结构示意图。
26.图6：实施例1中底板的立体结构示意图。
27.图7：实施例1中母端子的立体结构示意图。
28.图8：实施例1中插座本体的局部剖视结构示意图。
29.图9：图8中a区域的局部放大图。
30.附图标记说明：1、插头；2、插座；3、插头面板；4、插头本体；5、公端子；6、信号插针；7、导柱；8、插座面板；9、插座本体；10、母端子；11、通气孔；12、信号插孔；13、导柱套筒；14、外壳；15、底板；16、母端子套筒；17、信号插孔座；18、凹槽；19、母端子安装通孔；20、信号插孔座安装第一通孔；21、母端子第一层阶梯孔；22、母端子第二层阶梯孔；23、母端子第三层阶梯孔；24、信号插孔座第一层阶梯孔；25、信号插孔座第二层阶梯孔；26、母端子套筒安装第一通孔；27、母端子套筒安装第二通孔；28、信号插孔座安装第二通孔；29、环形凸起；30、胶黏剂；31、圆筒部分；32、第一台阶；33、第二台阶；34、第三台阶；35、第四台阶；36、第五台阶；37、螺栓部分；38、缺口；39、气囊。
具体实施方式
31.下面通过具体实施例进行详细阐述，说明本发明的技术方案。
32.实施例1
33.如图1-9所示，给出了具有缓冲功能的换电连接器的整体及局部结构示意图。
34.换电连接器包括插头1和插座2，插头1包括插头面板3和插头本体4，插头本体4固定安装于插头面板3的中心位置处，插头本体4上固定设有公端子5和信号插针6，公端子5的数量为2个，信号插针6为1组，2个公端子5并排设于插头本体4的上方，信号插针6位于公端子5的下方，2个公端子5的一端均各自分别固定连接有1个螺栓，另一端可与插座2上的母端子10相连，螺栓的一端与公端子5连接，另一端可通过导线与新能源汽车上的电池包相连；
35.在插头1面板上，位于插头本体4的下方设有导柱7，导柱7的数量为2个，分别位于插头1本体的下方两侧；
36.插座2包括插座面板8和插座本体9，插座面板8的中心位置处设有插座本体安装通孔，插座本体9位于插座本体安装通孔内且与插座面板8之间固定连接，插座本体9上固定设有2个母端子10和1个信号插孔座17，插座本体9与插头本体4的结构相适配，公端子5可以插入母端子10中，信号插针6可以插入信号插孔12内；在插座本体9的下方设有2个导柱套筒13，导柱7可以插入导柱套筒13内；
37.插座本体9包括外壳14、母端子10、底板15、母端子10套筒和信号插孔座17，信号插孔座17内设有信号插孔12，外壳14的中心位置处设有一个凹槽18，凹槽18的底部依次设有3
个通孔，分别为2个母端子10安装通孔和1个信号插孔座安装第一通孔20，
38.2个母端子10安装通孔和1个信号插孔座安装第一通孔20均为阶梯孔，母端子安装通孔19为三层阶梯孔结构，自上而下依次为内径尺寸递减的母端子第一层阶梯孔21、母端子第二层阶梯孔22和母端子第三层阶梯孔23；信号插孔座安装第一通孔20为二层阶梯孔结构，自底板15的上部至下部，依次为内径尺寸递减的信号插孔座第一层阶梯孔24和信号插孔座第二层阶梯孔25；
39.底板15与凹槽18底部的结构相同，底板15上依次设有3个通孔，分别为母端子套筒安装第一通孔26、母端子套筒安装第二通孔27和信号插孔座安装第二通孔28，母端子套筒安装第一通孔26、母端子套筒安装第二通孔27和信号插孔座安装第二通孔28的位置分别与2个母端子安装通孔19和1个信号插孔座安装第一通孔20的位置相对应，在底板15的下方，在母端子套筒安装第一通孔26、母端子套筒安装第二通孔27和信号插孔座安装第二通孔28的外侧均一体成型设有一个环形凸起29。底板15上母端子套筒安装第一通孔26、母端子套筒安装第二通孔27下方环形凸起29的外径大于母端子第一层阶梯孔21的内径，信号插孔座安装第二通孔28下方环形凸起29的外径大于信号插孔座第一层阶梯孔24的内径；
40.安装时，将底板15上母端子套筒安装第一通孔26、母端子套筒安装第二通孔27和信号插孔座安装第二通孔28下方的环形凸起29分别卡接在2个母端子第一层阶梯孔21，以及1个信号插孔座第一层阶梯孔24的内部，通过过盈配合的方式将底板15固定安装在外壳14上凹槽18的底部。
41.母端子套筒16的外径大于母端子套筒安装第一通孔26和母端子套筒安装第二通孔27的内径，安装时，分别将2个母端子套筒16采用过盈配合方式固定在母端子套筒安装第一通孔26和母端子套筒安装第二通孔27的内部；信号插孔座17的外径大于或等于信号插孔座安装第二通孔28的内径，安装时，同时采用过盈配合和胶黏剂30粘接固定在信号插孔座安装第二通孔28的内部。
42.母端子10包括自上而下依次一体成型的圆筒部分31、台阶部分和螺栓部分37，台阶部分自上而下依次设置的第一台阶32、第二台阶33、第三台阶34、第四台阶35和第五台阶36，螺栓部分37固定设置在第五台阶36的底部中心位置处，螺栓部分37的另一端延伸至插座本体9的外部，可通过导线与车身动力系统形成电气连接；台阶部分中，外径尺寸关系为第二台阶33》第一台阶32》第三台阶34＝第五台阶36》第四台阶35，且第二台阶33的外径等于圆筒部分31的外径，第二台阶33部分中，在第二台阶33的外圆周上沿其径向两端，各自设有一缺口38，缺口38处外径等于第一台阶32的外径；
43.母端子10圆筒部分31的外径小于母端子10安装套筒的内径，第三台阶34的外径小于母端子10第二阶梯孔和母端子10第三层阶梯孔的内径；在母端子10圆筒部分31的下方，贯穿母端子10圆筒部分31的厚度方向设有1个通气孔11；安装时，将母端子10插入母端子10安装套筒内，在母端子10的圆筒部分31通气孔11上方的外壁上、第二台阶33及第五台阶36的外壁上涂覆胶黏剂30，其中第二台阶33上的缺口38处不涂覆胶黏剂30，将母端子10固定安装在母端子10安装套筒和母端子10安装通孔内；安装完成后，在母端子10圆筒部分31中的通气孔11下方外壁与母端子10安装套筒的内壁之间、第一台阶32的外壁与母端子10安装套筒的内壁之间、第二台阶33的缺口38与母端子10安装套筒的内壁之间、第三台阶34的外壁与第二阶梯孔的内壁之间、第四台阶35的外壁与第三阶梯孔的内壁之间，存在有间隙，形
成气囊39。
44.公端子5的结构与母端子10圆筒部分31内部的结构相同，公端子5可完全插入母端子10的圆筒部分31中，形成电气连接；插针和插孔的结构相同，插针插入插孔内，形成电气连接。
45.当公端子5插入母端子10中时，母端子10圆筒部分31内的气体通过通气孔11排出，进入气囊39中，此时，由于通气孔11的尺寸较小，气体会缓慢排出，可在公端子5插入时形成缓冲力，防止公端子5瞬时插入母端子10的底部，对公端子5的结构造成破坏，从而影响电气连接的可靠性；当公端子5完全插入母端子10之后，公端子5与母端子10之间形成了局部的负压环境，能够将公端子5牢牢地吸附在母端子10中，在车辆行驶过程中的震动不至于轻易地造成公端子5与母端子10之间脱离，可确保公端子5与母端子10之间的有效连接；当需要拔出公端子5时，用力拔出插头1，带动公端子5与母端子10之间首先形成一个小的间隙，气囊39中的气体通过通气孔11缓慢进入母端子10圆筒的底部，可公端子5从母端子10中缓慢拔出，形成缓冲作用，可避免瞬时拔出对换电连接器造成结构上的破坏。
46.当插头1插入插座2中时，导柱7可起到导向作用，导柱7插入导柱套筒13内，可防止插入时位置偏移。
47.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的设计构思之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。