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CN114937884B - 一种高压连接器 - Google Patents

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CN114937884B CN202210574087.8A CN202210574087A CN114937884B CN 114937884 B CN114937884 B CN 114937884B CN 202210574087 A CN202210574087 A CN 202210574087A CN 114937884 B CN114937884 B CN 114937884B
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Abstract

本发明公开了一种高压连接器，包括由若干PIN模块组成的插座和与之对应的若干个单PIN形式的插头，所述插头的护套与尾盖之间通过轴向锁定机构锁定，并通过圆周向定位结构变换出若干款相互不同的插头，与所述插座中的每个PIN模块通过插头的尾盖固定连接，并设有配对的定位机构对插座与插头定位，插片与插套组件连接导通，互锁插套与互锁插针连接导通，所述插座壳体与插头的护套配对设置有防错结构。本发明通过用模块化零件装配的若干款相互不同的单PIN形式的插头，能够适配1PIN及以上多种状态的插座，拓展性好，且零件种类少，减少装配工序，节省占用空间，降低使用成本和维修成本。

Description

一种高压连接器
技术领域
本发明属于新能源电动汽车用高压连接器技术领域，具体涉及一种高压连接器，更具体地，涉及一种单PIN形式的插头能够适配1PIN及以上多种状态插座的高压连接器。
背景技术
近年来随着国内新能源电动汽车行业的兴起，新能源电动汽车高压连接器在电动汽车上进行了大量应用，用于传输电能和信号。新能源汽车成本居高不下，高压连接器作为新能源汽车内常用的、数量较多的器件，降低成本迫在眉睫。
现有插头单股电缆出线方式的高压连接器，尤其是2PIN及2IN以上的带屏蔽、带互锁功能的高压连接器，存在的问题主要有：
拓展性较差：比如，2PIN的连接器插头设计成一个整体，当针对3PIN及以上的连接器设计时，插头部分需要重新设计和开模，无法进行拓展PIN数量的应用。
装配工序多：现有一体连接器插头上带有密封圈限位盖、插头外壳，大平方连接器还带有扳手等零件。
使用成本高：针对大平方多PIN连接器往往会设计扳手给用户使用，多一个零件多一分损坏风险，比如扳手脱落、断裂等。
占用空间大：带扳手的连接器，操作空间更大，给紧凑的汽车空间增加负担。
维修成本高：对于2PIN及以上连接器，需要更换连接器整个插头。
变体成本高：不仅插座之间要有CODE状态模具变更，插头之间也存在CODE状态模具变更。
发明内容
本发明的目的是针对以上不足，提供一种高压连接器，设置有用模块化零件装配的若干款相互不同的单PIN形式的插头，适用于1PIN及以上多种状态的插座，拓展性好，且零件种类少，减少装配工序，节省占用空间，降低使用成本和维修成本。
为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种高压连接器，包括由若干PIN模块组成的插座和与之对应的若干个单PIN形式的插头，
所述插头包括护套、尾盖、插套组件和电缆，所述插套组件包裹于护套内，电缆与插套组件连接，从尾盖中心孔穿出；所述护套与尾盖之间轴向锁定机构锁定，并通过圆周向定位结构实现多角度的连接，使插头结构可变，能够变换出若干款相互不同的插头；
所述插座中的每个PIN模块包括插座壳体和插片，所述插片的一端插入插座壳体内；
所述每个PIN模块中，插座壳体与对应插头的尾盖固定连接，并设有配对的定位机构对插座与插头定位，插片与插套组件连接导通，所述插座壳体与插头的护套配对设置有防错结构。
进一步的，所述圆周向定位结构包括均匀设置于护套尾部的若干个凸起，和均匀设置于尾盖内侧底部的若干个凹槽，所述凸起与凹槽配合对尾盖和护套进行圆周向的定位，禁止了使用过程中的相对旋转。
更进一步的，所述凹槽与凸起的数量成整数倍数关系，即尾盖与护套可以相对旋转的角度为360除以凹槽的个数，以实现尾盖和护套圆周向的角度变换，变换出若干款相互不同的插头。
进一步的，所述轴向锁定机构包括设置于护套尾部的凸台，和设置于尾盖侧壁底部的卡扣，所述卡扣与凸台扣合，对尾盖和护套进行轴向锁定。
进一步的，所述尾盖上设有主锁，所述插座上每个PIN模块的插座壳体上对应设置有扣位孔，主锁与扣位孔在插头与插座插合时扣合锁定。
进一步的，所述配对的定位机构包括设置于插座壳体上的突位筋，和设置于尾盖上的U型槽，所述突位筋与U型槽配合对插头和插座定位。与变换后的插头配对的插座壳体，插座壳体的突位筋变换相应的角度，实现插头与插座的唯一配对。
进一步的，所述防错结构包括设置于插座壳体内的防错槽和设置于护套上的防错筋，所述防错筋与防错槽配合进行防错，保证护套与插座壳体的唯一角度插入。
再进一步的，所述防错槽设置于插座壳体内的插片的另一侧，实现对空间的有效利用。
进一步的，所述护套上还设有插头密封圈，在插头与插座插合时，防止外部进水。
需要说明的是，本发明既适用不带屏蔽或者不带互锁的高压连接器，也适用于带屏蔽或互锁的高压连接器。
对于带屏蔽的高压连接器，进一步的，所述护套内嵌有插头屏蔽罩，插座壳体内设有插座屏蔽罩，所述插头屏蔽罩与插座屏蔽罩配合导通，实现小电流流动。
对于带互锁的高压连接器，进一步的，所述护套内还包裹有互锁插针，插座壳体内设有互锁插套，互锁插套设在插片的一侧，互锁插套与互锁插针连接导通，不同PIN模块中的互锁插套通过互锁线串联，可以检测所有插头与插座的插合状态。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明所述高压连接器，通过设置通用模块化的单PIN形式的插头，能够适配1PIN及以上多种状态的插座，通过圆周向定位结构变换出若干款相互不同的插头，与插座相应的每个PIN模块进行插合配对连接，拓展性好；
通用模块化的单PIN形式的连接器插头使用的零件种类少，去掉了密封圈限位盖、插头外壳、和扳手等零件，进而减少装配工序，零件更容易管控；
减少了扳手的辅助件，只需要针对每PIN插头单独重复插拔即可，降低使用学习成本，同时，减少了扳手的辅助件，减少了操作空间，节省汽车空间；
对于2PIN及以上连接器，更换插头的维修成本降低，不需要将整个插头更换；
对于CODE变体防错，不需要再调整插头的CODE模具，模具开发成本更低。
附图说明
图1为实施例提供的一种高压连接器的装配结构示意图；
图2为实施例所述的插头内部结构示意图；
图3为实施例所述的插头外部结构示意图；
图4为实施例所述的插座的主视结构示意图；
图5为实施例所述的插座的侧视结构示意图；
图6为图5中A-A向剖面图；
图7为实施例所述的尾盖的结构示意图；
图8为实施例所述的护套的结构示意图；
图9为实施例所述的CODE B状态的连接器示意图；
图10为实施例所述的CODE B状态的插头状态示意图；
图11为实施例所述的CODE B状态的主视状态图；
图12为实施例所述的CODE B状态的侧视状态图。
图中：1、插头，1-1、护套，1-1-1、防错筋，1-1-2、凸起，1-1-3、凸台，1-2、插头屏蔽罩，1-3、尾盖，1-3-1、主锁，1-3-2、凹槽，1-3-3、卡扣，1-3-4、U型槽，1-4、插套组件，1-5、互锁插针，1-6、插头密封圈，1-7、电缆，2、插座，2-0、PIN模块，2-1、插座壳体，2-1-1防错槽，2-1-2、扣位孔，2-1-3、突位筋，2-2、插座屏蔽罩，2-3、互锁线，2-4、插片，2-5、互锁插套。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例更详细地描述本发明的优选实施方式。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、 “底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
如图1所示的一种高压连接器，包括由两个PIN模块2-0组成的插座2，每个PIN模块2-0对应一个单PIN形式的插头1，两个插头1相互不同。
如图2和图3所示，所述插头1包括护套1-1、插头屏蔽罩1-2、尾盖1-3、插套组件1-4、互锁插针1-5、插头密封圈1-6、电缆1-7，所述电缆1-7与插套组件1-4连接，从尾盖中心孔穿出，所述插套组件1-4和互锁插针1-5包裹于护套1-1内，所述护套1-1与尾盖1-3之间通过轴向锁定机构锁定，并通过圆周向定位结构实现多角度的连接，以变换出若干款相互不同的插头1。
如图4~图6所示，所述插座2中的每个PIN模块2-0包括插座壳体2-1、插座屏蔽罩2-2、互锁线2-3、插片2-4、互锁插套2-5。
本实施例中，所述每个PIN模块2-0中，插座壳体2-1与对应插头1的尾盖1-3固定连接，并设有配对的定位机构对插座2与插头1定位，插片2-4与插套组件1-4连接导通，互锁插套2-5与互锁插针1-5连接导通，所述插座壳体2-1与插头1的护套1-1配对设置有防错结构。
具体的，针对其中一个PIN模块2-0：
本实施例中，插座壳体2-1中都插有插片2-4，用于与插头1中的插套组件1-4连接，以导通高压大电流。插座壳体2-1中设有2个互锁插套2-5，设在插片2-4的一侧，用以与插头1中互锁插针1-5导通。
如图7和图8所示，插头1的护套1-1尾部均匀设有1个或多个凸起1-1-2，与尾盖1-3均匀设有的凹槽1-3-2进行配合，实现了尾盖1-3与护套1-1定位，禁止了相对旋转。所述凹槽1-3-2与凸起1-1-2的数量成整数倍数关系。插头1的尾盖1-3上设有卡扣1-3-3，与护套1-1的凸台1-1-3进行扣合，锁定了尾盖1-3与护套1-1的轴向相对运动。
本实施例中，插座2的插座壳体2-1内与互锁插套2-5相对的插片2-4的另一侧，设有防错槽2-1-1，插头1的护套1-1内设有防错筋1-1-1，防错槽2-1-1与防错筋1-1-1进行防错配合，保证护套1-1与插座壳体2-1的唯一角度插入。
本实施例中，插头1尾盖1-3上的主锁1-3-1与插座壳体2-1上的扣位孔2-1-2在插头1插座2插合时扣合锁定。插座2壳体2-1PIN上设有突位筋2-1-3，用以配合尾盖1-3的U型槽1-3-4，在插头1插座2插合时定位。
插头1中的插头屏蔽罩1-2注塑在护套1-1中，与插座2装配的插座屏蔽罩2-2配合。
对另一个PIN模块，只需要尾盖1-3与护套1-1相互旋转X（360除以凹槽的个数）度配合，同时插座的突位筋2-1-3和扣位孔2-1-2随尾盖1-3旋转X度，这样就实现了2PIN之间插头1插座2配合的防错。
2PIN之间的互锁插套2-5通过小电缆2-3进行串联，这样就可以检测所有插头1与插座2的插合状态。
尾盖1-3与护套1-1可实现多种角度配合，即可适配2PIN及以上的插座。
通过以上设计结构和方法，即可实现2PIN及以上连接器内部之间的防误插，增加多PIN拓展、减少装配工序、降低使用成本、节省占用空间、降低维修成本。
本实施例所述高压连接器外部进行防错的原理为：
所述高压连接器外部防错，即CODE防错。
假如图1为连接器CODE A状态；图4-图6为插座CODE A状态；图2-图3为插头CODE A状态。
插座壳体2-1通过互换镶件的方法，将突位筋2-1-3和扣位孔2-1-2旋转45度（45度为举例），得到图11-图12的插座CODE B。
相应的，尾盖1-3与护套1-1往相同方向旋转45℃（45度为举例），得到图10 插头CODE B。
CODE B的插座与CODE B插头配合，得到图9连接器CODE B状态。
所有CODE A和CODE B的插座壳体2-1的突位筋2-1-3角度相互唯一，通过调整插头尾盖1-3与护套1-1的装配角度与插座壳体2-1进行一一对应，即可实现CODE 防错。插头1不需要调整模具。
尾盖1-3与护套1-1可实现多种角度配合，可实现插座多种CODE 配合。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和技术原理的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的，这些修改和变更也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种高压连接器，其特征在于，包括由若干PIN模块（2-0）组成的插座（2）和与之对应的若干个单PIN形式的插头（1），
所述插头（1）包括护套（1-1）、尾盖（1-3）和插套组件（1-4），所述插套组件（1-4）包裹于护套（1-1）内，所述护套（1-1）与尾盖（1-3）之间通过轴向锁定机构锁定，并通过圆周向定位结构实现多角度的连接，使插头（1）结构可变；
所述轴向锁定机构包括设置于护套（1-1）尾部的凸台（1-1-3），和设置于尾盖（1-3）侧壁底部的卡扣（1-3-3），所述卡扣（1-3-3）与凸台（1-1-3）扣合，对尾盖（1-3）和护套（1-1）进行轴向锁定；
所述圆周向定位结构包括均匀设置于护套（1-1）尾部的若干个凸起（1-1-2），和均匀设置于尾盖（1-3）内侧底部的若干个凹槽（1-3-2），所述凸起（1-1-2）与凹槽（1-3-2）配合对尾盖（1-3）和护套（1-1）进行圆周向的定位；
所述插座（2）中的每个PIN模块（2-0）包括插座壳体（2-1）和插片（2-4）所述插片（2-4）的一端插入插座壳体（2-1）内；
所述每个PIN模块（2-0）中，插座壳体（2-1）与对应插头（1）的尾盖（1-3）固定连接，并设有配对的定位机构对插座（2）与插头（1）定位，插片（2-4）与插套组件（1-4）连接导通，所述插座壳体（2-1）与插头（1）的护套（1-1）配对设置有防错结构。
2.根据权利要求1所述的高压连接器，其特征在于，所述凹槽（1-3-2）与凸起（1-1-2）的数量成整数倍数关系，以实现尾盖（1-3）和护套（1-1）圆周向的角度变换。
3.根据权利要求1所述的高压连接器，其特征在于，所述配对的定位机构包括设置于插座壳体（2-1）上的突位筋（2-1-3），和设置于尾盖（1-3）上的U型槽（1-3-4），所述突位筋（2-1-3）与U型槽（1-3-4）配合对插头（1）和插座（2）定位。
4.根据权利要求1所述的高压连接器，其特征在于，所述尾盖（1-3）上设有主锁（1-3-1），所述插座（2）上每个PIN模块的插座壳体（2-1）上对应设置有扣位孔（2-1-2），主锁（1-3-1）与扣位孔（2-1-2）在插头（1）与插座（2）插合时扣合锁定。
5.根据权利要求1所述的高压连接器，其特征在于，所述防错结构包括设置于插座壳体（2-1）内的防错槽（2-1-1）和设置于护套（1-1）上的防错筋（1-1-1），所述防错筋（1-1-1）与防错槽（2-1-1）配合进行防错，保证护套（1-1）与插座壳体（2-1）的唯一角度插入。
6.根据权利要求1所述的高压连接器，其特征在于，所述护套（1-1）上还设有插头密封圈（1-6）。
7.根据权利要求1所述的高压连接器，其特征在于，所述护套（1-1）内嵌有插头屏蔽罩（1-2），插座壳体（2-1）内设有插座屏蔽罩（2-2），所述插头屏蔽罩（1-2）与插座屏蔽罩（2-2）配合导通。
8.根据权利要求1所述的高压连接器，其特征在于，所述护套（1-1）内还包裹有互锁插针（1-5），插座壳体（2-1）内设有互锁插套（2-5），互锁插套（2-5）与互锁插针（1-5）连接导通，不同PIN模块中的互锁插套（2-5）通过互锁线（2-3）串联。
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