專利名稱：浮動連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在振動狀態(tài)下仍然能夠可靠連接的、具有X、Y、Z向位移要求的浮動連接器。
背景技術(shù)：
連接器一般有兩個可插拔連接的插接件組成，由插頭、插座兩個插接件組成的連接器即是一種常見的連接件。目前隨著充電汽車項目的推進，有一種更換蓄電池箱的充電汽車逐漸受到歡迎。蓄電池箱內(nèi)裝有蓄電池，蓄電池箱上裝有固定的插座。在汽車上固定有與插座相應(yīng)的插頭，使用時插頭與插座相連以向汽車供電。當(dāng)蓄電池箱內(nèi)的蓄電池電量用盡后，可把蓄電池箱從汽車上取下，到換電站充電。充電時，蓄電池箱上的插座要插入設(shè)置在換電站的與電源相連的插頭中。在換電站或在汽車上，插頭與插座的連接可能因為振動或其它不確定因素，造成插頭或插座的位移，由于插頭、插座分別固定在不同的物體上，這可能會導(dǎo)致插頭與插座連接松動，嚴(yán)重時甚至損壞插頭、插座組成的連接器。申請?zhí)枮?01010517884. X的中國專利申請公開了一種浮動連接器，其中的插座本體的前端面具有突起的錐面，前固定板后端面的中心孔周邊部分具有凹入的與插座本體錐面相配合的錐面，插座本體的殼體與后固定板之間使用了壓縮彈簧(圓柱螺旋壓簧)，所以在壓縮彈簧力的作用下，前固定板上圓錐缺口(凹入錐面)與插座本體前端的圓錐凸臺 (突起錐面)配合，連接器可以實現(xiàn)自動定心功能。但是其缺點是由于中心孔需要穿過插座本體，中心孔的尺寸要大于插座本體外徑，所以中心孔的尺寸很大，導(dǎo)致凹入錐面及突起錐面尺寸也很大，凹入錐面與突起錐面的之間的摩擦力較大。這導(dǎo)致在把插頭從插座內(nèi)拔出時，插座難于恢復(fù)到與插頭軸線相平行的理想初始狀態(tài)。插頭的下次插入時，難于插入。 另外，由于中心孔必須是圓孔，一般情況下穿過該中心孔的插座本體是圓柱形，當(dāng)然與插座本體相配合的插頭本體也是圓柱形，圓柱形的插座本體和插頭本體導(dǎo)致插座本體和插頭本體上的電源線和信號線之間距離較小，導(dǎo)致信號出現(xiàn)干擾。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有X、Y、Z向位移的浮動連接器，它能夠在插入過程中和振動的條件下仍然能夠使得兩個插接件可靠連接。本浮動連接器，包括插頭100和插座200 ；插頭包括具有插頭芯件27的插頭本體 1、固定在插頭本體上的法蘭2、固定在法蘭上的至少一個導(dǎo)向銷3 ；插座包括具有插座芯件 28的插座本體9、固定在插座本體上的浮動板16、固定在浮動板16上的用于插入導(dǎo)向銷3 的導(dǎo)套18、固定相連的安裝面板11和后殼19、固定在安裝面板11上表面與和后殼19內(nèi)表面之間的至少兩根固定軸13 ；插頭芯件27與插座芯件觀沿插頭本體1軸線成可插拔連接； 固定軸13與插頭本體1軸線平行；安裝面板11上開有中心孔15 ；插座本體9位于中心孔 15內(nèi)；浮動板16上開有穿過固定軸13的孔33，錐底在安裝面板11上表面的錐臺12環(huán)繞固定軸13，錐底直徑>孔33的孔徑>固定軸13外徑；在浮動板16與后殼19之間具有在常態(tài)時使得浮動板16與安裝面板11上表面或錐臺相接觸的彈性元件7 ；插頭與插座插合時，在插頭芯件27插入插座芯件28之前，導(dǎo)向銷3先插入導(dǎo)套18。本發(fā)明的有益效果使用時，安裝面板11固定在機架(例如，汽車上的固定架、換電站的固定架等)上。由于孔33與固定軸之間有間隙，浮動板16和插座本體即可在垂直于固定軸的平面內(nèi)相對于固定軸在X向和Y向上移動。當(dāng)插頭本體插入插座本體內(nèi)時，插頭本體會推動插座本體克服彈性元件的彈力而沿固定軸軸向(Z向)移動，使得浮動板與安裝面板11脫離接觸。這樣，即使得本浮動連接器中，插座本體即可相對于固定軸在X、Y、Z 向上移動，當(dāng)插頭本體插入該插座本體內(nèi)，插頭本體和該插座本體形成了一體，也就可相對于固定軸在X、Y、Z向上移動，形成了浮動連接結(jié)構(gòu)。當(dāng)固定安裝面板11的機架振動時，兩個插合在一起的插頭本體和插座本體可相對于機架在X、Y、Z向上一起移動，因而保證了兩個插接件的可靠連接。本專利中對浮動板(插座本體)起到導(dǎo)向作用的錐臺12環(huán)繞固定軸13，相對于申請?zhí)枮?01010517884. X的中國專利申請中的較大尺寸的凹入錐面，尺寸很小，而且錐臺12 對浮動板的孔33進行導(dǎo)向，保證在把插頭從插座內(nèi)拔出時，插座能夠可靠恢復(fù)到與插頭軸線相平行的理想初始狀態(tài)，保證了插頭的下次順利插入。上述的浮動連接器，插頭本體1、插座本體9及中心孔15均為長方形。長方形的插頭本體1、插座本體9，保證了插頭本體1、插座本體9具有更大的空間，這樣，插座本體和插頭本體上的電源線和信號線之間就可以有更大的爬電距離，不會出現(xiàn)信號干擾問題。優(yōu)選， 固定軸13為四根，設(shè)置靠近長方形中心孔15的四個角部，并且相對的兩根固定軸13以插頭本體1軸線為對稱軸對稱。這樣，由于四個環(huán)繞固定軸的四個錐臺的自動定心作用，會使得插頭從插座內(nèi)拔出時，插座能夠更加順利的恢復(fù)到初始位置，便于插頭的下次插入。上述的浮動連接器，孔33內(nèi)設(shè)置銅套17 ；錐底直徑>銅套17的內(nèi)徑>固定軸13 外徑。使用銅套17可以減小其與錐臺之間的摩擦力。上述的浮動連接器，彈性元件7為套裝在固定軸13上的壓簧7。在壓簧7的下端與浮動板16之間設(shè)置有壓簧座8。本發(fā)明壓簧7采用的是寶塔式壓簧，其被壓過程中具有起初受力小，隨著壓縮距離增大壓簧力越大。上述的浮動連接器，兩根固定軸13以插頭本體1軸線為對稱軸對稱設(shè)置。上述的浮動連接器，導(dǎo)向銷3為兩個，以插頭本體1軸線為對稱軸對稱設(shè)置。


圖1是本發(fā)明的浮動連接器中插頭100和浮動插座200的立體圖；圖2是本發(fā)明的浮動連接器中浮動插座200的分解立體圖；圖3是本發(fā)明的浮動連接器中浮動插座200零部件裝配順序示意圖；圖4是裝配后的浮動插座200截面圖(插座未工作狀態(tài)時，具有浮動功能的浮動板16與安裝面板11緊貼狀態(tài))；圖5是本發(fā)明的浮動連接器插合過程的剖面圖；圖6是本發(fā)明的浮動連接器插合后的剖面圖(插座工作狀態(tài)時，具有浮動功能的浮動板16與安裝面板11保持一定的間距)。
具體實施例方式
參見圖1，本發(fā)明的浮動連接器包括插頭100和浮動插座200兩部分。見圖6，插頭100安裝在插頭安裝架四上，浮動插座200安裝在插座安裝架30上。
參見圖1，插頭100包括插頭本體1、固定在插頭本體上的法蘭2 (法蘭2可以與插頭本體是一體結(jié)構(gòu))、固定在法蘭2上的兩個導(dǎo)向銷3。導(dǎo)向銷3具有成錐形的尖端部4。參見圖2，浮動插座200包括后罩組件5、四組由墊片6、寶塔式壓簧7、壓簧座8組成的彈性組件、插座本體9和安裝面板組件10。插座本體9與插頭本體1屬現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，它們可插拔連接，組成了連接器。見圖2和圖3，安裝面板組件10是在安裝面板11上安裝分別套有一個圓錐臺12 的四根固定軸13，安裝面板11是開有長方形中心孔15的長方形板；固定軸垂直于安裝面板平面14，圓錐臺底面(錐底)緊貼安裝面板平面14，這四根固定軸13靠近長方形中心孔 15的四個角。插座本體9上固定著具有浮動功能的浮動板16，浮動板根據(jù)安裝面板11上四根固定軸位置一一對應(yīng)的鑲有四個銅套17，銅套內(nèi)孔比固定軸13直徑大一定的尺寸。浮動板 16上鑲有兩個與導(dǎo)向銷3配合的導(dǎo)套18，以插座本體9軸線對稱設(shè)置。后罩組件5上的后殼19開有四根固定軸13的定位孔20，為盲孔形式。插座本體9的軸線(可插拔方向)與中心孔15、后殼19軸線重合。四根固定軸 13軸線分別與銅套17軸線、定位孔20軸線重合，與插座本體9的軸線平行。導(dǎo)套18軸線與插座本體9的軸線平行。見圖4，浮動插座200的裝配順序通過銅套17將插座本體9、壓簧座8、壓簧7、墊片6依次套到安裝面板組件10上的四根固定軸13上，再沿著插座本體的軸線將后罩組件5 蓋在插座本體后端，再通過設(shè)置在后殼19上的四個螺釘21將后罩組件5固定在安裝面板 11上。此時，四個壓簧7處于受壓狀態(tài)，通過壓簧力作用，壓簧座8端面與銅套17端面接觸，墊片6壓緊在后罩組件的內(nèi)壁上；四根固定軸上端面被定位孔20擋住，無法前后竄動； 浮動板16前端面22與安裝面板11后端面14緊貼，四個圓錐臺12位于銅套17孔內(nèi)。采用具有以上結(jié)構(gòu)的發(fā)明，當(dāng)通過插頭和插座安裝架四、30的移動來使插頭100和浮動插座200連接時，由于插頭、插座安裝位置尺寸誤差、兩個安裝面31、32不平行等原因，插頭本體軸線與插座本體軸線重合只存在理想狀態(tài)，一般情況下，插頭本體軸線與插座本體軸線不重合或不平行， 具有一定間距或角度，或者兩種現(xiàn)象都存在。(1)參見圖5，插頭100插入浮動插座200過程，首先是導(dǎo)向銷尖端部4進入導(dǎo)套 18內(nèi)孔，當(dāng)進入距離彡L過程中，由于軸線錯位，隨著導(dǎo)向銷3的插入將通過導(dǎo)套18對插座本體9產(chǎn)生推力或扭力作用，在壓簧7力作用下處于自由狀態(tài)的插座本體9受此影響，開始隨著插頭本體1上導(dǎo)向銷3位置調(diào)整自身位置，其調(diào)整的方式是通過鑲嵌在插座本體9上的四個銅套17。這四個銅套各自在受力的作用下沿著四個圓錐臺錐面M調(diào)整位置并向錐角方向滑動，隨著銅套的滑動，浮動板16前端面22與安裝面板11后端面14分離的距離tl 越大，同時銅套內(nèi)孔與固定軸之間的間隙25越大，插座本體9的調(diào)整幅度也越大，直到插座本體軸線與插頭本體軸線重合。
當(dāng)導(dǎo)向銷3進入導(dǎo)套18距離> L過程中，此時插頭芯件27和浮動插座芯件觀開始接觸并插合，由于插座本體軸線與插頭本體軸線已重合，所以芯件插合過程中只存在了芯件之間的插入力。采用了此發(fā)明結(jié)構(gòu)，芯件之間不受外力影響，保證了芯件的壽命。(2)插頭100與浮動插座200插合到位，處于工作狀態(tài)時，見圖6，浮動板16前端面22與安裝面板11后端面14分離到設(shè)定的距離t2，銅套內(nèi)孔與固定軸之間間隙26。隨著汽車的顛簸，以及插頭、插座安裝架四、30的安裝間隙，裝在安裝架上的插頭隨著安裝架會在一定范圍內(nèi)波動。插頭上導(dǎo)向銷3通過導(dǎo)套18對插座本體9產(chǎn)生推力或扭力作用，使在壓簧7力作用下處于自由狀態(tài)的插座本體受此影響，通過間隙沈開始隨著導(dǎo)向銷3位置調(diào)整自身位置，保證了插頭本體軸線與插座本體軸線時時重合。(3)插頭與浮動插座分離過程中，首先是芯件27、觀解除接觸狀態(tài)，再是導(dǎo)向銷3 與導(dǎo)套18開始解除接觸狀態(tài)，隨著導(dǎo)向銷3的拔出，在壓簧7力作用下插座本體9通過銅套17沿著圓錐臺錐面M調(diào)整位置并向圓錐根部滑動，直到浮動板16前端面22與安裝面板11后端面14緊貼，此時插座本體9復(fù)位完畢，保證了插頭的下次插入。
權(quán)利要求
1.浮動連接器，包括插頭(100)和插座O00)；插頭包括具有插頭芯件、τ )的插頭本體(1)、固定在插頭本體上的法蘭O)、固定在法蘭上的至少一個導(dǎo)向銷(3)；其特征是插座包括具有插座芯件08)的插座本體(9)、固定在插座本體上的浮動板(16)、固定在浮動板(16)上的用于插入導(dǎo)向銷(3)的導(dǎo)套(18)、固定相連的安裝面板(11)和后殼(19)、固定在安裝面板(11)上表面與和后殼(19)內(nèi)表面之間的至少兩根固定軸(13)；插頭芯件(XT) 與插座芯件08)沿插頭本體(1)軸線成可插拔連接；固定軸(13)與插頭本體(1)軸線平行；安裝面板(11)上開有中心孔(15)；插座本體(9)位于中心孔(15)內(nèi)；浮動板(16)上開有穿過固定軸(13)的孔(33)，錐底在安裝面板(11)上表面的錐臺(12)環(huán)繞固定軸(13)， 錐底直徑>孔(3 的孔徑>固定軸(1 外徑；在浮動板(16)與后殼(19)之間具有在常態(tài)時使得浮動板(16)與安裝面板(11)上表面或錐臺相接觸的彈性元件(7)；插頭與插座插合時，在插頭芯件(XT)插入插座芯件08)之前，導(dǎo)向銷(3)先插入導(dǎo)套(18)。
2.如權(quán)利要求1所述的浮動連接器，其特征是插頭本體(1)、插座本體(9)及中心孔 (15)均為長方形。
3.如權(quán)利要求2所述的浮動連接器，其特征是固定軸(1 為四根，設(shè)置靠近長方形中心孔(1 的四個角部，并且相對的兩根固定軸(1 以插頭本體(1)軸線為對稱軸對稱。
4.如權(quán)利要求1所述的浮動連接器，其特征是孔(3 內(nèi)設(shè)置銅套(17)；錐底直徑> 銅套(17)的內(nèi)徑>固定軸(13)外徑。
5.如權(quán)利要求1所述的浮動連接器，其特征是彈性元件(7)為套裝在固定軸(13)上的壓簧(7)。
6.如權(quán)利要求5所述的浮動連接器，其特征是在壓簧(7)的下端與浮動板(16)之間設(shè)置有壓簧座8。
7.如權(quán)利要求1所述的浮動連接器，其特征是兩根固定軸(13)以插頭本體(1)軸線為對稱軸對稱設(shè)置。
8.如權(quán)利要求1所述的浮動連接器，其特征是導(dǎo)向銷⑶為兩個，以插頭本體⑴軸線為對稱軸對稱設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有X、Y、Z向位移的浮動連接器，它能夠在插入過程中和振動的條件下仍然能夠使得兩個插接件可靠連接。它包括插頭和插座；插頭包括插頭本體、法蘭、至少一個導(dǎo)向銷；插座包括插座本體、浮動板、用于插入導(dǎo)向銷的導(dǎo)套、固定相連的安裝面板和后殼、固定在安裝面板上表面與和后殼內(nèi)表面之間的至少兩根固定軸；固定軸與插頭本體軸線平行；安裝面板上開有中心孔；浮動板上開有穿過固定軸的孔，錐底在安裝面板上表面的錐臺環(huán)繞固定軸，錐底直徑≥孔的孔徑＞固定軸外徑；在浮動板與后殼之間具有在常態(tài)時使得浮動板與安裝面板上表面或錐臺相接觸的彈性元件；插頭與插座插合時，在插頭芯件插入插座芯件之前，導(dǎo)向銷先插入導(dǎo)套。
文檔編號H01R24/00GK102263342SQ20111011233
公開日2011年11月30日 申請日期2011年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月29日
發(fā)明者丁麗, 倪峰, 張 浩, 施淼森, 朱金大, 沈兵 申請人:南京康尼科技實業(yè)有限公司, 國電南瑞科技股份有限公司