一种浮动连接器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种浮动连接器。其壳体上开设有供弹性件装入的定位孔，定位孔背向安装板的一端设有挡止在弹性件背向安装板的一端的封堵部，定位孔朝向安装板的一端设有与活动头沿插接方向活动导向配合的导向壁，导向壁和安装板之间具有预设浮动空间，在进行该浮动连接器的组装时，相比现有技术中需要在壳体上安装导向柱的结构相比，本实用新型中浮动支撑装置可直接装入定位孔中，封堵部可保证弹性件顶装在壳体和活动头之间，导向壁可保证活动头被约束而只能沿插接方向导向活动，从而降低了在浮动支撑装置在壳体上的安装难度，解决了现有技术中浮动支撑装置在壳体上安装不便的问题。
【专利说明】一种浮动连接器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种浮动连接器。
【背景技术】
[0002]目前，电动车的能源补给通常靠更换电池实现，而现有的电动车上可更换的电池安装在电池箱内，更换时将带有电池的电池箱整体取下并放至充电站充电，并将新电池箱安装在电动车上。随着电动车的不断发展和进步，对电动车和充电站上使用的连接器的使用可靠性要求也愈来愈高，市场上可见的连接器组件一般由两个可插拔连接的连接器插头和连接器插座组成，一般在电池箱上固定安装连接器插座，在电动车和充电站的对应位置处安装有对应的连接器插头，电池箱在使用时通过其连接器插座与电动车上的连接器插头插接而向电动车供电，充电时通过其连接器插座与充电站对应的连接器插头插接而实现充电。但由于连接器插座与对应的连接器插头插接时，二者之间的定位精度难以保证，因此时常会出现连接器插头与连接器插座之间的插合不到位的情况时，此时若强行对插的话，极有可能损坏连接器组件中的插接部件，造成无法修复的破坏；另外，在充电站和电动车上，连接器插座与对应的连接器插头之间的连接可能因振动或其它不确定因素而产生相对位移，但由于连接器插头和连接器插座固设于不同的物体上，因此二者之间的相对位移或相对位移趋势极有可能导致连接器插头与连接器插座插接松动，甚至对连接器组件造成破坏性的伤害。
[0003]为了解决上述问题，目前采用的方法大都是将连接器插头和连接器插座中的一个设置于浮动机构上，通过设置于浮动机构上的一个的活动来补偿另外一个的位移，从而使连接器插头和连接器插座联动，避免二者之间因相对位移而造成的伤害。现有的浮动机构如中国专利文献⑶2021113101公开的一种浮动连接器中相关结构，如图1所示，包括壳体101及其上浮动装配的安装板102，壳体101上固设有三个以上沿插接方向延伸的导向柱103，安装板102上设有供各导向柱103分别对应插入的浮动孔104，导向柱103的外周面和浮动孔104的孔壁面间隔，并在导向柱103上沿轴向导向装配有活动头106，活动头106的上端设有与对应浮动孔104定心配合的锥形或球形的支撑面，支撑面与对应浮动孔104的下口沿滑动配合，活动头106的下端与壳体101之间顶装有套设在导向柱103外周上的柱状弹簧105，柱状弹簧105和活动头106构成了供安装板102在壳体101上浮动的浮动支撑装置，并在壳体101上固设有阻止安装板102与活动头106脱离的限位卡107。连接器插头和连接器插座插接时，受外力影响，安装板102将在支撑面上滑动，通过支撑面的锥形或球形结构使得安装板102的滑动过程伴随着水平和竖向的浮动，通过安装板102的浮动补偿连接器组件中连接器插头和连接器插座的相对位移。
[0004]上述浮动机构虽然能够在一定程度上实现了连接器组件插接时的找正和插接后的联动，但由于导向柱103穿装在活动头106中心并穿装在浮动孔104中，所以该浮动机构存在安装不便、易损坏、绝缘性能不佳、阻碍正常插接动作等缺陷，原因是:
[0005]在进行弹簧105和活动头106的安装前，需先将各个导向柱103分别螺栓固定在壳体上，并保证导向柱103在竖向的悬伸角度和长度一致，从而增大了连接器组装的难度，降低了工作效率；
[0006]活动头106处于导向柱103的悬伸端上，并通过导向柱103在水平方向起到对活动头106定位的作用而阻止活动头106水平移动，但当安装板102在活动头106上水平移动或具有水平移动的趋势时，安装板102作用在活动头106上的作用力会传递到导向柱103上，以致导向柱103的悬伸端将承受剪切力而容易折弯或折断，从而使得整个连接器的使用寿命缩短，使用可靠性降低；
[0007]为保证导向柱103在壳体上螺栓连接的可靠性，导向柱103通常为金属件，这样在使用过程中，导电的导向柱103将降低整个连接器的绝缘性能，使得连接器组件在使用过程中存在容易被击穿的安全隐患；
[0008]导向柱103的悬伸方向与连接器组件的插接方向一致，因此在安装板102被压迫而向壳体靠近时，导向柱103的悬伸端从浮动孔104中穿出的长度会逐渐增大，并阻碍连接器组件的进一步插合，从而使得连接器组件在插接过程中，容易出现接触不良或插合不到位的问题，影响连接器组件的正常使用。
实用新型内容
[0009]本实用新型的目的是提供一种浮动连接器，旨在解决现有技术中由导向柱引起的浮动支撑装置安装不便的问题。
[0010]为了实现以上目的，本实用新型中浮动连接器的技术方案如下:
[0011]浮动连接器，包括壳体和安装板，安装板上设有沿插接方向延伸的浮动孔，浮动孔的一端孔沿和壳体之间装配有供安装板可相对于壳体浮动的浮动支撑装置，浮动支撑装置由定心装配在浮动孔对应端口上的活动头以及顶装在活动头和壳体之间的弹性件构成，并在壳体上设有用于阻止安装板从活动头上脱开的限位结构，壳体上开设有供弹性件装入的定位孔，定位孔背向安装板的一端设有挡止在弹性件背向安装板的一端的封堵部，定位孔朝向安装板的一端设有供活动头沿插接方向导向回缩和外伸的套状的导向壁，导向壁和安装板之间具有供安装板压迫活动头沿插接方向移动的预设浮动空间。
[0012]导向壁处于壳体上一体设置的导向套内，导向套处于定位孔外并与定位孔连通。
[0013]弹性件为沿插接方向延伸的圆柱螺旋压缩弹簧，活动头背向安装板的一端设有供弹性件装入的安装盲孔，所述弹性件插入安装盲孔中并顶装在安装盲孔的盲端封堵面上。
[0014]导向壁的壁面和定位孔的内壁面平齐而形成与活动头的外周面沿插接方向活动导向配合的导向壁面。
[0015]活动头的外周上凸设有用于挡止在导向套朝向安装板的端面上而阻止活动头完全缩入定位孔中的限位肩部，限位肩部具有沿插接方向与导向套的对应端面相对设置的限位台阶面。
[0016]封堵部上具有挡止在弹性件端部的封堵面和封堵面上凸设的定位凸起，定位凸起的端面和安装盲孔的盲端封堵面之间具有供活动头沿插接方向活动的预设避让间隙，定位凸起的外周面和定位孔的孔壁面之间以及定位凸起的外周面和安装盲孔的孔壁面之间均具有供弹性件装入的环形的安装间隙。
[0017]壳体包括与安装板沿插接方向相对设置的底板部和围设于安装板周边的套状的围板部，所述浮动支撑装置处于底板部和安装板之间，底板部固定或一体设置在围板部的一端，所述限位结构处于围板部上与底板部相对的另一端。
[0018]限位结构包括挡止在安装板背向底板部的一侧的限位件，限位件固定在壳体上。
[0019]限位件固定在围板部的内壁面或底板部朝向安装板的一侧板面上凸设的沿插接方向延伸的固定柱上，固定柱处于安装板的周边外，并在安装板的周边上设有用于避开固定柱、以在安装板未移动前使安装板的周边与固定柱的外周面间隔的向板体内凹陷避让的凹部。
[0020]限位件为几字形的挡条，挡条的两端分别固定处于安装板相背两侧的固定柱上，挡条的中部拱起部分止脱装配在围板部上。
[0021]本实用新型在壳体上开设有供弹性件装入的定位孔，定位孔背向安装板的一端设有挡止在弹性件背向安装板的一端的封堵部，定位孔朝向安装板的一端设有与活动头沿插接方向活动导向配合的导向壁，导向壁和安装板之间具有预设浮动空间，在进行该浮动连接器的组装时，相比现有技术中需要在壳体上安装导向柱的结构相比，本实用新型中浮动支撑装置可直接装入定位孔中，封堵部可保证弹性件顶装在壳体和活动头之间，导向壁可保证活动头被约束而只能沿插接方向导向活动，从而降低了在浮动支撑装置在壳体上的安装难度，解决了现有技术中浮动支撑装置在壳体上安装不便的问题。另外，壳体上用于对浮动支撑装置定位的定位孔和导向壁均处于安装板的一侧，且导向壁和安装板之间还具有预设浮动空间，因此在浮动连接器插接前后，导向壁均不会从安装板的背向浮动支撑装置的一侧露出，也就不会干涉连接器正常的插接，从而使得连接器的正常插接更加紧密可靠。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是现有技术中浮动机构的结构示意图；
[0023]图2是本实用新型的浮动连接器的实施例中浮动连接器组件的立体结构示意图；
[0024]图3是图2中插头的结构示意图；
[0025]图4是图2中插座的结构示意图；
[0026]图5是图4的八-六向剖视图。
【具体实施方式】
[0027]本实用新型中浮动连接器的实施例:如图2至图5所示，该浮动连接器是一种插座200，包括壳体201及其内装配的安装板202、浮动支撑装置203，安装板202上开设有上下延伸的浮动孔2011，浮动支撑装置203装配在浮动孔2011的下孔沿和壳体201之间，以使安装板202通过浮动支撑装置203浮动装配在壳体201中，安装板202可在浮动支撑装置203的支撑作用下相对于壳体201在水平和竖向浮动。浮动支撑装置203由定心装配在浮动孔2011的下端孔口上的活动头2031以及顶装在活动头2031和壳体201之间的弹性件2032构成，弹性件2032为上下延伸的柱状螺旋弹簧，活动头2031为大端朝上的伞状的支撑体。所述定心装配是由活动头2031顶部的圆锥形的支撑面和浮动孔2011下端孔口处的环形的倒角切面定心配合形成的，而支撑面和倒角切面之间的定心配合属于现有技术。壳体201由处于安装板202下方的底板部2012和处于安装板202周边的围板部2013 —体连接而成，在底板部2012上开设有上下延伸的定位孔2021，定位孔2021的下端设有挡止在弹性件2032下端的封堵部，封堵部由底板部2012的底面上凸设的中空凸起2022形成，中空凸起2022的内孔为定位孔2021的下段，并在中空凸起2022的内孔下段设有封上其下端孔口的圆形封堵面；定位孔2021的上端设有一体连接在底板部2012的顶面上的导向套2023，导向套2023的内壁为与活动头2031上下活动导向配合的导向壁2024，导向壁2024的壁面和定位孔2021的孔壁面平齐而形成与活动头2031的外周面沿插接方向活动导向配合的导向壁面，且导向壁2024的上端面和安装板202的下板面之间预留有供安装板202压迫活动头2031沿插接方向移动的预设浮动空间2025。预设浮动空间2025在安装板202未被压缩前最大，此时安装板202将在弹性件2032的顶推下处于最高位置处，而在插座200上插装插头208后，插头208会向安装板202施加向下的插入顶推力，以使安装板202压迫活动头2031克服弹性件2032的顶推力而向下移动，以使安装板202处于被压状态，预设浮动空间2025相比安装板202未被压缩时的体积有所减小。
[0028]中空凸起2022的外周面分为上、下两段，下段为圆柱状的柱体段20221，上段为上大下小的圆锥状的锥台段20222，锥台段20222过渡连接在柱体段20221和底板部2012的底面之间。中空凸起2022内的圆形封堵面中心部位凸设有与定位孔2021同轴设置的圆柱状的定位凸起2026，定位凸起2026插装在弹性件2032下端内，并在定位凸起2026的外周面和定位孔2021的孔壁面围成供弹性件2032的下端装入的环形的下安装间隙2027。定位凸起2026的顶端面略高于底板部2012的底面，以在不影响活动头2031正常伸缩的情况下，对弹性件2032起到定位作用。
[0029]活动头2031分为上端的圆锥状的头部20311和下端的圆柱状的尾部20312，尾部20312开设有供弹性件2032的上端装入的安装盲孔20313，安装盲孔20313与定位凸起2026同轴设置，且安装盲孔20313的孔径比定位凸起2026的外径大，以在安装盲孔20313的孔壁面和定位凸起2026的外周面之间围成供弹性件2032的中段装入的上安装间隙2033，而定位凸起2026顶部的端面和安装盲孔20313上端的盲端封堵面之间具有供活动头2031沿插接方向活动的预设避让间隙2034，该预设避让间隙2034的设定保证了在活动头2031缩回至定位孔2021后，定位凸起2026会插入活动头2031尾部20312的安装盲孔20313中，但并不影响活动头2031的继续缩回。活动头2031的外周上于头部20311和尾部20312过渡位置处设有环形的限位肩部20314，该限位肩部20314具有朝向的限位台阶面20315，以在活动头2031向下缩回至设定的极限位置时，限位肩部20314的限位台阶面20315会被挡止在导向套2023顶部的环端面上而阻止活动头2031继续向下缩回，即阻止活动头2031完全缩回至定位孔2021中。
[0030]壳体201的顶部中设有阻止安装板202从活动头2031上脱离而从壳体201中脱出的限位结构，该限位结构有两个并对称布置在壳体201的前后两侧。限位结构由围板部2013的左、右侧壁相对侧上凸设的固定柱2014以及桥接在两固定柱2014的顶端之间的限位件204构成。固定柱2014始于底板部2012的顶面并向上延伸至安装板202的上方，但固定柱2014的顶面处于壳体201顶部的环端面之下。限位件204为扁平的几字形的挡条，限位件204的两端分别通过螺钉连接固定在固定柱2014的顶面上，限位件204的腹部拱起部分则通过围板部2013的前侧壁或后侧壁上凸设的挡沿2015止脱装配在围板上，以使限位件204的腹部拱起部分被挡沿2015挡止在壳体201内而不至于从壳体201中脱出，也使得通过限位件204所设定的安装板202上浮极限位置较为固定。
[0031]安装板202处于四个固定柱2014所围成的空间内，即固定柱2014处于安装板202的周边外侧，在固定柱2014的外周面和安装板202的对应边之间预设有供安装板202水平浮动的预留浮动间隙2016，并在安装板202上周边上设有避开固定柱2014的向板体内凹陷避让的凹部2028，该凹部2028与相邻边沿部分通过圆角过渡而使得安装板202的左右两侧边沿为左右对称的波形边沿，波形边沿有两个处于前后侧的波谷段和处于中间的波峰段。
[0032]安装板202的中部固定有圆柱状的端子台2029，端子台2029的顶端从安装板202的顶面凸起，在端子台2029上设有十个接触件，分别为两个用于与电池的正负极接通的充放电接触件205、用于与控制装置连接的信号接触件207和用于接地的接地接触件206，其中信号接触件207有七个，分别为2价正极端子、2价负极端子、0^正极端子、负极端子屏蔽端子、连接可靠检测端子和加热使能端子，这些接触件的结构属于现有技术。安装板202的左右两侧对称固设有从安装板202的顶面凸出的定位套209，该定位套209可与插头208上的定位轴2082插套配合而实现连接器组件插接的预定位。
[0033]本实施例的浮动连接器在使用时，壳体201被固定在电池箱上，当更换电池箱过程中进行连接器组件的插接时，插头外壳2081上固定的定位轴2082会先于接触件插入插座200上的定位套209中，实现预定位，同时定位轴2082的锥形端头将便于定位轴2082在定位套209中的对准和定心；然后插头208和插座200上的接地接触件206、充放电接触件205和信号接触件207会依次导通，插头208和插座200的端子台2029也会顶压在一起，使得插座200的安装板202在端子台2029的带动下顶推活动头2031向下移动，活动头2031会克服弹性件2032的顶推力而缩回至导向套2023中，以利用浮动支撑装置203的回缩来吸收插头208和插座200对插过程中多余的外力。若插头208和插座200之间具有相对偏差时，安装面板也可以在活动头2031的支撑面上沿竖向和水平方向活动，以自动找正插头208和插座200对插后接触件的导通位置，避免插接不到位及强行插接损坏电连接器的问题的发生。当电池箱在电动车上安装到位后，随着电动车行驶过程中产生震动，安装板202会在相应震动力的作用下相对于浮动支撑装置203沿各个方向平移、适度旋转和上下活动，同时在圆锥形的支撑面支撑下，安装面板还可相对于浮动支撑装置203适度倾翻，以调整连接器组件的对插姿态，减少震动力对连接器组件对插部位的刚性冲击。另外，圆锥形的支撑面还可以使得安装板202自动复位，不会因前次的移动而使得连接器组件的对插部位产生更大的偏差。
[0034]在上述实施例中，导向壁为定位孔上端外设置的导向套的内壁，在其他实施例中，导向套也可以去除，而由定位孔的孔壁充当导向壁，即导向壁为定位孔的孔壁，这样无需再在壳体的底板顶面上凸设导向套，而只需加长活动头、加深定位孔，将活动头导向装配在定位孔中。
[0035]在上述实施例中，限位件为螺钉连接在壳体上的几字型挡条，在其他实施例中，挡条也可以通过焊接、铆接、粘接等方式固定在壳体上，且挡条也可以用限位卡、挡圈等构件替换。
[0036]在上述实施例中，浮动连接器为插座，在其他实施例中，浮动连接器也可以是插头。
【权利要求】
1.浮动连接器，包括壳体和安装板，安装板上设有沿插接方向延伸的浮动孔，浮动孔的一端孔沿和壳体之间装配有供安装板可相对于壳体浮动的浮动支撑装置，浮动支撑装置由定心装配在浮动孔对应端口上的活动头以及顶装在活动头和壳体之间的弹性件构成，并在壳体上设有用于阻止安装板从活动头上脱开的限位结构，其特征在于，壳体上开设有供弹性件装入的定位孔，定位孔背向安装板的一端设有挡止在弹性件背向安装板的一端的封堵部，定位孔朝向安装板的一端设有供活动头沿插接方向导向回缩和外伸的套状的导向壁，导向壁和安装板之间具有供安装板压迫活动头沿插接方向移动的预设浮动空间。
2.根据权利要求1所述的浮动连接器，其特征在于，导向壁处于壳体上一体设置的导向套内，导向套处于定位孔外并与定位孔连通。
3.根据权利要求2所述的浮动连接器，其特征在于，弹性件为沿插接方向延伸的圆柱螺旋压缩弹簧，活动头背向安装板的一端设有供弹性件装入的安装盲孔，所述弹性件插入安装盲孔中并顶装在安装盲孔的盲端封堵面上。
4.根据权利要求3所述的浮动连接器，其特征在于，导向壁的壁面和定位孔的内壁面平齐而形成与活动头的外周面沿插接方向活动导向配合的导向壁面。
5.根据权利要求3所述的浮动连接器，其特征在于，活动头的外周上凸设有用于挡止在导向套朝向安装板的端面上而阻止活动头完全缩入定位孔中的限位肩部，限位肩部具有沿插接方向与导向套的对应端面相对设置的限位台阶面。
6.根据权利要求3所述的浮动连接器，其特征在于，封堵部上具有挡止在弹性件端部的封堵面和封堵面上凸设的定位凸起，定位凸起的端面和安装盲孔的盲端封堵面之间具有供活动头沿插接方向活动的预设避让间隙，定位凸起的外周面和定位孔的孔壁面之间以及定位凸起的外周面和安装盲孔的孔壁面之间均具有供弹性件装入的环形的安装间隙。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的浮动连接器，其特征在于，壳体包括与安装板沿插接方向相对设置的底板部和围设于安装板周边的套状的围板部，所述浮动支撑装置处于底板部和安装板之间，底板部固定或一体设置在围板部的一端，所述限位结构处于围板部上与底板部相对的另一端。
8.根据权利要求7所述的浮动连接器，其特征在于，限位结构包括挡止在安装板背向底板部的一侧的限位件，限位件固定在壳体上。
9.根据权利要求8所述的浮动连接器，其特征在于，限位件固定在围板部的内壁面或底板部朝向安装板的一侧板面上凸设的沿插接方向延伸的固定柱上，固定柱处于安装板的周边外，并在安装板的周边上设有用于避开固定柱、以在安装板未移动前使安装板的周边与固定柱的外周面间隔的向板体内凹陷避让的凹部。
10.根据权利要求9所述的浮动连接器，其特征在于，限位件为几字形的挡条，挡条的两端分别固定处于安装板相背两侧的固定柱上，挡条的中部拱起部分止脱装配在围板部上。
【文档编号】H01R13/631GK204205144SQ201420278353
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年5月28日 优先权日:2014年5月28日
【发明者】孔德原, 曹亚, 邸思忠, 周长春, 闫寒明, 吴效威, 朱红岩, 李景云, 王聪慧, 邓思维, 王锐 申请人:许继电气股份有限公司, 许继电源有限公司