本实用新型涉及人造树及其设备，特别涉及一种用于人造树的电连接器。
背景技术：
人造树，特别是圣诞树常被用作节日装饰或商业广场装饰或路边景观装饰。通常，圣诞树上挂着很多灯串和装饰品，例如玩具飞机、自行车、雪人、装饰用礼物包装盒等。
为了方便组装，圣诞树通常包括两或三段中空的树干，每段树干外侧延伸而出很多的树枝。电线在树干内串行，为悬挂在树枝上的灯串供电。
圣诞树的电连接器用来避免复杂的接线、电线太长等问题，其一般设置在两段树干之间。供电线从圣诞树底部伸入树干内，并连接至一个圣诞树的电连接器上，另一树干内的电线也穿过另一树干连接至该圣诞树的电连接器上，从而相邻的两段树干可通过一个圣诞树的电连接器电性连接在一起，三个及以上的树干可通过三个或以上的圣诞树的电连接器相互连接。挂在树枝上的灯串从树干外侧电连接至对应的圣诞树的电连接器上。每个圣诞树的电连接器包括一个公连接器和一个母连接器。公连接器固定在一节树干内，母连接桥固定在另一节树干内。当相邻的树干连接在一起后，公连接器和母连接器插接在一起并电性连接。也即结构地组装圣诞树时即可同步完成整棵圣诞树的供电电路连接，非常方便。
例如，申请日为2015年2月13日、专利号为US9362657的美国发明专利《人造圣诞树的快速组装连接器组合》公开了一种公连接器和可分离连接在公连接器上的母连接器。该快速组装连接器组合可轻松方便地将圣诞树的电线从底部到顶部连接起来。然而，连接器组合的结构复杂，制造难度大，且树干上需要设置通孔，连接器组合上需要设置插针来穿过树干上的通孔实现固定，组装程序复杂。
因此，有必要提供一种改进的人造树及其圣诞树的电连接器。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种结构巧妙、组装和拆卸容易且安全可靠的一种用于人造树的电连接器。
一种用于人造树的电连接器，所述人造树包括中空的第一树干和第二树干，第一树干的一端部可插入第二树干的一端部；所述电连接器包括可分别插入并安装在所述人造树的第一树干和第二树干的所述端部、并可相互插接的公连接插头和母连接插头，其特征在于，所述电连接器还包括设置在母连接插头处的用于连接地线的弹性金属片；所述公连接插头包括用于连接母连接插头的公插管、用于传导电流的第一电性连接组件，以及安装在公插管内部的用于支撑第一电性连接组件的支撑件；所述母连接插头包括母插管、用于连接第一电性连接组件的第二电性连接组件，以及设置在母插管内部的用于支撑第二电性连接组件的支柱；所述支柱设置在母插管的中间部位，支柱与母插管的内壁之间具有供公插管插入的间隙；所述公插管底部设置有一凸缘，当所述公插管插入母插管时，所述凸缘与母插管内壁接触，且第一电性连接组件连接至第二电性连接组件；所述弹性金属片贴附于母插管的外表面，且弹性金属片的一部分伸入到母插管的内壁；当所述母插管插入安装于第二树干的端部内且公插管插入安装于第一树干的端部内时，所述第二树干内壁与弹性金属片电性连接，当所述公连接插头和母连接插头相互插接时，所述第一树干端部与弹性金属片电性连接，从而第二树干与第一树干电性连接在一起。
进一步的，所述弹性金属片朝向母插管的一侧设置有第一凸起部、第二凸起部，在弹性金属片的端部还设置有于将弹性金属片固定到母插管下边缘的钩状部；所述母插管与第一凸起部、第二凸起部对应位置处设置有供第一凸起部和第二凸起部插入的第一固定通孔和第二固定通孔，当所述弹性金属片的第一凸起部和第二凸起部插入到第一固定通孔和第二固定通孔时，第一凸起部和第二凸起部伸入到母插管的内壁与支柱间的间隙处。
进一步的，所述公插管上套设有一用于与人造树树干电性接触的金属环，当所述公插管插入到母插管时，所述金属环与弹性金属片接触并电性链接。
进一步的，所述第一电性连接组件包括与第一电线连接的第一导电杆、与第二电线连接的第一导电环，且所述第一导电杆的直径小于第一导电环的外径，所述第一导电杆可从第一导电环穿过；所述第二电性连接组件包括与第三电线连接的第二导电杆、与第四电线连接的第二导电环，且所述第二导电杆的直径小于第二导电环的内径，所述第二导电杆可从第二导电环穿过；当所述公插管插入到母插管时，所述第一导电杆与第二导电杆电性连接，第一导电环和第二导电环电性连接。
所述第一导电杆与第一电线连接的一端设置有第一螺纹，第一电线处设置有与第一螺纹匹配的第一螺母。
所述支撑件包括筒状部、从筒状部上端延伸出的固定板，以及从筒状部下端延伸出的安装管；所述第一导电杆的直径小于安装管的内径，第一导电杆从筒状部穿过，并从安装管处伸出；所述固定板上设置有凸状部，所述公插管上设置有与凸状部匹配的安装孔，所述筒状部与公插管内壁之间为过盈配合，在所述公插管的内壁上设置有用于限定筒状部位置的内凸缘；所述筒状部外表面还设置有用于容纳第二电线的线槽，所述第一导电环与安装管连接；当所述支撑件插入到公插管时，所述凸状部被锁定在安装孔中。
进一步的，所述第二导电杆与第三电线连接的一端设置有第二螺纹，第三电线处设置有与第二螺纹匹配的第二螺母；所述第二导电杆相对的另一端设置有用于接触第一导电杆的圆台状头部，在第二导电杆上还设置有一弹簧。
进一步的，所述支柱通过基板与母插管内壁连接，在支柱内设置有容纳第二导电杆和第二导电环的第一贯穿孔，以及用于容纳第四电线的第二贯穿孔，且所述第一贯穿孔和第二贯穿孔均贯穿所述支柱和基板。
进一步的，所述弹簧的一端与圆台状头部相连接，另一端与基板相连接。
进一步的，所述母插管朝向公插管一端的外表面设置有一用于连接人造树树干的固定卡槽。
相较于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型的结构相对简单，公连接插头和母连接插头可插接于人造树树干中，通过公插管和母插管之间的配合，可快速实现第一电性连接组件和第二电性连接组件的电性链接，同时通过设置在母插管处的弹性金属片，可保证公连接插头和母连接插头所在的树干均处于接地状态，保证了安全性。另一方面，设置在母插管处的固定卡槽，可使母连接插头与树干间的连接更加稳固。
附图说明
图1为本实用新型提供的一种用于人造树的电连接器的爆炸图，该状态下隐藏了第一电性连接组件和第二电性连接组件。
图2为本实施例中公插管和母插管的插接配合示意图。
图3为本实施例中第一电性连接组件的示意图。
图4为本实施例中第二电性连接组件的示意图。
图5为本实施例中母插管的截面结构示意图。
图6为本实施例中母插管的截面结构示意图，该状态下安装了第二电性连接组件。
图7为本实施例中母插管的另一角度示意图。
图8为本实施例中第一电性连接组件和第二电性连接组件的连接示意图。
图9为图6中A部的放大图。
图10为另一实施方式的树干下端部分示意图。
具体实施方式
下面将结合具体实施例及附图对本实用新型一种用于人造树的电连接器作进一步详细描述。
参照图1至图9所示，一较佳实施例中，本实用新型提供了一种用于人造树的电连接器。本实用新型包括可相互插接的公连接插头1和母连接插头2，还包括设置在母连接插头2处的用于连接地线的弹性金属片3。人造树设置有多个树干，包括主干和枝干部分，而所有的树干均为中空的管状结构，每个树干的下端部分的尺寸设计成适合相邻树木部分，使得相邻的树干机械地连接在一起。本实施例中，人造树设置有可相互连接的第一树干5和第二树干6，公连接插头、母连接插头可分别插入并安装在第一树干5、第二树干6处，当第一树干5、第二树干6对齐并连接在一起时，公连接器和母连接器机械连接并电耦合，而第二树干内壁与弹性金属片电性连接，第一树干端部与弹性金属片电性连接，从而第二树干与第一树干电性连接在一起。
公连接插头1包括用于连接母连接插头2的公插管11、用于传导电流的第一电性连接组件12，以及安装在公插管内部的用于支撑第一电性连接组件的支撑件13。母连接插头2包括母插管21、用于连接第一电性连接组件12的第二电性连接组件22，以及设置在母插管21内部的用于支撑第二电性连接组件的支柱23。支柱23设置在母插管21的中间部位，支柱与母插管的内壁之间具有供公插管11插入的间隙。母插管21朝向公插管一端的外表面设置有一用于连接人造树第二树干6的固定卡槽25，具体实施时第二树干6内壁可设置与固定卡槽25匹配的卡接部，保证母连接插座可稳固地连接在第二树干6处。
公插管11底部设置有一凸缘111，当公插管插入母插管21时，凸缘111与母插管内壁接触，同时第一电性连接组件12连接至第二电性连接组件22。凸缘111被夹紧在母插管内壁与支柱之间，具体的，凸缘与母插管内壁为过盈配合，公插管和支柱之间为过盈配合，从而保证公连接插头插入母连接插头时，两者之间的电气和机械连接的稳定性。
如图9所示，弹性金属片3贴附于母插管21的外表面，且弹性金属片且伸入到母插管的内壁。弹性金属片3朝向母插管21的一侧设置有第一凸起部31、第二凸起部32，在弹性金属片3的端部还设置有用于将弹性金属片固定到母插管21下边缘的钩状部33。所述母插管21与第一凸起部31、第二凸起部32对应位置处设置有供第一凸起部和第二凸起部插入的第一固定通孔211和第二固定通孔212。具体的，弹性金属片3沿着母插管21的外表面从上侧朝向下侧延伸，到达第一固定通孔211的时候，朝向母插管21的内侧弯曲插入第一固定通孔211内，然后再次向下弯曲，朝向母插管21的外侧弯曲，伸出第二固定孔212，随后金属片继续向下延伸至母插管的下边缘形成钩状部33。当所述弹性金属片3的第一凸起部31和第二凸起部32插入到第一固定通孔211和第二固定通孔212时，第一凸起部和第二凸起部伸入到母插管21的内壁与支柱23间的间隙处。
公插管11上套设有一用于与人造树第一树干5电性接触的金属环4，当所述公插管11插入到母插管21时，金属环4与弹性金属片3接触并电性链接。弹性金属片连接地线，当公插管插入母插管时，第一树干5的端部通过金属环和弹性金属片的第一凸起部相连接，而第二树干6可与第二凸起部连接，从而保证了第一树干5、第二树干6均保持接地状态。如图10所示，在另外的实施方式中，也可不设置该金属环，在第一树干5’的每个下端的外表面设置环形导电区域4’，绝缘漆层不覆盖环形导电区域，使第一树干的端部直接与弹性金属片接触。
如图3所示，第一电性连接组件12包括电线连接的第一导电杆121、的第一导电环122，且第一导电杆的直径小于第一导电环的内径，第一导电杆121可从第一导电环122穿过。本实施例中，定义与第一导电杆121连接的电线为第一电线71，与第一导电环相连接的电线为第二电线72。第一导电杆121与第一电线连接的一端设置有第一螺纹123，第一电线端部设置有与第一螺纹匹配的第一螺母124，第一导电杆可旋入固定在第一导线端部的第一螺母中。
如图4所示，第二电性连接组件22包括与电线连接的第二导电杆221、第二导电环222，且第二导电杆的直径小于第二导电环的内径，第二导电杆221可从第二导电环222穿过。本实施例中，定义与第二导电杆221连接的电线为第三电线73，与第二导电环相连接的电线为第四电线74。第二导电杆221与第三电线连接的一端设置有第二螺纹223，第三电线处设置有与第二螺纹匹配的第二螺母224，第二导电杆可旋入固定在第三导线端部的第二螺母中。第二导电杆相对的另一端设置有用于接触第一导电杆121的圆台状头部225，在第二导电杆上还设置有一弹簧226。
当公插管11插入到母插管21时，第一导电杆121与第二导电杆221电性连接，第一导电环122和第二导电环222电性连接。
支撑件13包括筒状部131、从筒状部上端延伸出的固定板132，以及从筒状部下端延伸出的安装管133。第一导电杆121的直径小于安装管133的内径，第一导电杆从筒状部穿过，并从安装管处伸出。固定板132上设置有凸状部134，公插管11上设置有与凸状部134匹配的安装孔14，当支撑件13插入到公插管11时，凸状部134被锁定在安装孔14中。筒状部131与公插管内壁之间为过盈配合，在公插管11的内壁上设置有用于限定筒状部位置的内凸缘15。筒状部131外表面还设置有用于容纳第二电线的线槽135，第一导电环122与安装管133连接。
支柱23通过基板24与母插管21内壁连接，在支柱23内设置有容纳第二导电杆221和第二导电环222的第一贯穿孔231，以及用于容纳第四电线的第二贯穿孔232，且第一贯穿孔231和第二贯穿孔232均贯穿所述支柱23和基板24。第二电性连接组件22的弹簧226的一端与圆台状头部225相连接，另一端与基板24相连接。
本实用新型的结构相对简单，公连接插头和母连接插头可插接于人造树树干中，通过公插管和母插管之间的配合，可快速实现第一电性连接组件和第二电性连接组件的电性链接，同时通过设置在母插管处的弹性金属片，可保证公连接插头和母连接插头所在的树干均处于接地状态，保证了安全性。另一方面，设置在母插管处的固定卡槽，可使母连接插头与树干间的连接更加稳固。
虽然对本实用新型的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化、是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。