充电用电连接器的制作方法

1.本实用新型关于一种电连接器，尤指一种在绝缘座上形成高于或低于表面的起伏构造以扩大爬电距离的充电用电连接器。


背景技术：

2.由于环保与替代能源等议题的助攻，电动车已成为近年来最受瞩目的热门产业之一，由于电动车必须依赖充电以维持续航力，以电动摩托车为例，其通常通过更换电池来取得续航电力，而电池与车端则通过连接器构成可插拔的连接关系，由于连接器作为电力传输介面，在电气规格上必须符合特定标准的规定。
3.根据我国国家标准gb 24155-2020「电动摩托车和电动轻便摩托车安全要求」，对于充电介面的爬电距离及电气间隙作出了具体的规范，其中，动力蓄电池的爬电距离应满足如下要求：
4.1.动力蓄电池连接端子间的爬电距离d1按下式(1)计算，单位为mm：
5.d1≥0.25u+5
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(1)
6.2.带电部件与电平台之间的爬电距离d2按下式(2)计算，单位为mm：
7.d2≥0.125u+5
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(2)
8.前述式(1)、式(2)的u为动力蓄电池两输出端子间的最大工作电压，单位为伏特。
9.另导电部件之间的电气间隙应不小于2.5mm。
10.配合图7所示，可知电气间隙与爬电距离的测量方式，其揭示一载体70上的两连接端子71、72，两连接端子71、72分别具有一可导电表面710、720，两可导电表面710、720的间距为电气间隙g，两连接端子71、72沿载体70表面的距离即为爬电距离d。
11.由上述可知，我国对电动车用的充电介面有上述的爬电距离、电气间隙要求。如图8、图9所示，其揭示一种现有的充电用电连接器，主要系在一连接器基座80内设有一负极端子81，该负极端子81内同轴且电气隔离地设有一正极端子82，该负极端子81呈中空筒状，其内部具有连通的一上槽室811及一下槽室812，其中上槽室811的内径恒大于下槽室812，该上槽室811内并设有一冠簧813，该冠簧813与负极端子81电连接，且该冠簧813具有多个接触簧片，每一接触簧片分别朝一轴向方向延伸而构成一接触点，在上述连接器和一对应的连接器接合时，冠簧813为负极电源的主要传导媒介，其接触点则作为负极端子81的可导电表面。
12.而为实现该负极端子81在其内部同轴且电气隔离地设置该正极端子82，在其下槽室812内形状匹配地设有一绝缘座83，并在该绝缘座83中央设置该正极端子82，通过绝缘座83的设置，在正极端子82与负极端子81之间提供一绝缘表面并使二者构成电气隔离。依上述我国国家标准的要求，该类型连接器的工作电压为50.4伏特，依前述式(1)计算，其爬电距离必须大于等于17.6mm(0.25x50.4+5)，电气间隙则须大于2.5mm。
13.对应到上述连接器，意味着负极端子81沿绝缘座83表面到正极端子82的爬电距离必须大于17.6mm，该冠簧813的接触点作为负极端子81的可导电表面，其和正极端子82的电
气间隙必须大于2.5mm。而如图10所示，根据实测结果显示，该负极端子81由冠簧813接触点到正极端子82的电气间隙g1为6.02mm，恒大于标准要求的2.5mm，故符合安全要求。但该负极端子81沿绝缘座83表面到正极端子82的爬电距离仅为7.33mm，远低于标准要求的17.6mm而不符规定。
14.而上述连接器在外部连接方面，亦同样面临爬电距离不符合安全要求的问题，仍请参阅图9所示，该负极端子81和正极端子82分别和一电连接片84、85连接，两电连接片84、85的一端分别和负极端子81、正极端子82的底部电连接，另一端则弯折延伸至连接器基座80的底部以外，伸出连接器基座80的另一端又弯折至连接器基座80底面大致平行而构成一电连接部840、850，供外部电气连接用。
15.请配合参阅图10、图11所示，两电连接片84、85露出于该连接器基座80外的另一端位于该连接器基座80底部的两相对位置，在连接器基座80结构的限制下，两电连接片84、85已尽量拉长其间的距离，根据实测两电连接片84、85的距离d1为17.15mm，其远大于电气间隙必须大于等于2.5mm的要求，在爬电距离上仍低于至少17.6mm的要求。
16.由上述可知，既有充电用电连接器在爬电距离上无法符合安全要求，故有待进一步检讨，并谋求可行的解决方案。


技术实现要素：

17.因此本实用新型主要目的在提供一种充电用电连接器，其通过在端子间的绝缘座上形成特殊的起伏构造以扩大爬电距离及散热面积，而符合安全要求。
18.为达成前述目的采取的主要技术手段是令前述充电用电连接器包括一连接器基座，该连接器基座内同轴地设有一第一导电端子和一第二导电端子，该第一导电端子和第二导电端子间设有一绝缘座；其中：
19.该第一导电端子一端设于该连接器基座内，另一端露出于该连接器基座；该第一导电端子呈中空筒状，其内部具有一上槽室及一下槽室；
20.该绝缘座形状匹配地设在该第一导电端子的下槽室内；该绝缘座表面同轴地形成有一起伏构造，该起伏构造包含一个以上低于该绝缘座表面的沟槽、一个以上高于该绝缘座表面的台阶；
21.该第二导电端子设于该绝缘座的中央处，以同轴且电气隔离地位于该第一导电端子内，该第二导电端子的一端位于该第一导电端子的上槽室内，另一端穿出于该绝缘座的底部以外。
22.前述连接器的绝缘座表面同轴地形成有一呈环状的起伏构造，利用起伏构造突出及凹入于绝缘座的表面，借此可大幅度地延长该第一导电端子沿着该绝缘座表面到第二导电端子间的爬电距离，同时也能扩大散热面积，而充分满足安全要求。
附图说明
23.图1为本实用新型一较佳实施例的立体剖视图。
24.图2为本实用新型一较佳实施例的剖视图。
25.图3为本实用新型一较佳实施例的一局部放大剖视图。
26.图4为本实用新型一较佳实施例的底视立体图。
27.图5为本实用新型一较佳实施例的又一局部放大剖视图。
28.图6为本实用新型一较佳实施例的底视立体图。
29.图7为爬电距离的计算示意图。
30.图8为现有充电用电连接器的立体图。
31.图9为现有充电用电连接器的组合剖视图。
32.图10为现有充电用电连接器的局部放大剖视图。
33.图11为现有充电用电连接器的底视图。
具体实施方式
34.以下配合图式及本实用新型的较佳实施例，进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段。
35.关于本实用新型的一较佳实施例，首先请参阅图1、图2所示，其主要于一连接器基座10内设有一第一导电端子20，第一导电端子20内同轴且电气隔离地设有一第二导电端子30；在实际应用时，该第一导电端子20可作为负极接电端子，第二导电端子30可作为正极接电端子，但并不以此为限，二者连接电源的极性亦可视实际需求互换；其中
36.该连接器基座10中空状，主要是在一圆形座体上同轴形成有朝垂直方向延伸的环状的高台11，该高台11形状匹配地与该第一导电端子20的一端结合。
37.该第一导电端子20呈中空筒状，其一端位于该连接器基座10的高台11内，另一端则穿出于该高台11以外。该第一导电端子20内部形成有相连通的一上槽室21及一下槽室22，该上槽室21的内径大于下槽室22的内径，该下槽室22进一步形成有一内缩槽壁220，主要是使下槽室22通过槽壁内缩以相对扩大下槽室22的内径。
38.该第一导电端子20的下槽室22内形状匹配地设有一绝缘座40，该绝缘座40由绝缘材料构成，其具有一表面，该表面露出于该上槽室21的底部，该绝缘座40的表面同轴地形成有一起伏构造，该起伏构造包含一个以上低于该绝缘座40表面的环状沟槽41、一个以上高于该绝缘座40表面的环状台阶42。
39.在本实施例中，该沟槽41位于该台阶42的外围，亦即该沟槽41的内径大于或等于该台阶42的外径，且靠近第一导电端子20，该台阶42相则
40.趋近该第二导电端子30；再者，该沟槽41的深度恒大于该绝缘座40的二分之一厚度，更具体的说，在符合强度与规格的前提下，尽量加深该沟槽41的深度。该台阶42除突起于该绝缘座40的表面，亦高于该第一导电端子20的上槽室21底部，在本实施例中，该台阶42的外径等于该沟槽41的内径，使该台阶42的外径壁直接由该沟槽41的内侧槽壁向上延伸所形成。
41.由上述可知，本实用新型的一较佳实施例令第一导电端子20和第二导电端子30间的绝缘座40在其表面同轴地形成一起伏构造，该起伏构造包含一沟槽41及一台阶42，通过分别由该沟槽41和台阶42使绝缘座40表面呈现起伏的状态，因而使该绝缘座40介于第一导电端子20和第二导电端子30之间绝缘表面得以大幅提高，从而使第一导电端子20和第二导电端子30之间的爬电距离得以延长，并符合特定标准的要求。
42.再者，本实用新型令第一导电端子20的下槽室22以形成内缩槽壁220而扩大内径，相对地加大的绝缘座40的外径，从而也在水平方向上延长了该第一导电端子20和第二导电
端子30之间的爬电距离，进而意味着该绝缘件40表面的起伏构造可以形成更多的沟槽或台阶，仍请参阅图3所示，该绝缘座40表面的起伏构造进一步包括一第二沟槽43，该第二沟槽43位于该台阶42的内侧，该第二沟槽43低于该绝缘座40的表面但高于该沟槽41，借此，该第一导电端子20沿该绝缘座40表面到第二导电端子30的爬电距离为为经过具体实测该爬电距离可达18.06mm，满足大于17.6mm的安全要求。
43.该第一导电端子20的上槽室21内电连接地设有一冠簧23，该冠簧23具有多数接触簧片，每一接触簧片朝第一导电端子20的一轴心方向延伸而形成一接触点230，而该第一导电端子20与第二导电端子30之间的电气间隙则为冠簧23的接触点230到第二导电端子30的距离，其恒大于安全要求规范的2.5mm。
44.另请参阅图1及图2所示，该连接器基座10的底部分别设有一第一接电片200和一第二接电片300，该第一接电片200的一端固定于该第一导电端子20的底部且构成电连接，第一接电片200的另一端则沿垂直方向伸出该连接器基座10的底部并朝水平方向弯折形成一第一电连接部201，该第二接电片300的一端固定于该第二导电端子30的底端且构成电连接，第二接电片300的另一端亦沿垂直方向伸出该连接器基座10的底部并朝水平方向弯折形成一第二电连接部301，该第一接电片200与第二接电片300分别位于该连接器基座10底部的相对两侧，即连接器基座10直径距离的两端，为确保该第一接电片200与第二接电片300沿连接器基座10底面的爬电距离符合安全要求，该连接器基座10的底部设有一突出于底面的隔墙12，该隔墙12横隔在该第一接电片200和第二接电片300之间，更具体的说，该隔墙12宽度恒大于第一接电片200、第二接电片300的宽度。
45.请配合图5所示，在前述状况下，第一接电片200沿着连接器基座10底面到第二接电片300的爬电距离将因隔墙12的存在而显著延长。
46.以下进一步说明该第二导电端子30的具体构造，请参阅图3所示，该第二导电端子30为狭长的中空管状，其内部形成有相连通的一上孔道31、一下孔道32，该上孔道31孔径大于下孔道32孔径，且下孔道32为一螺孔。该第二导电端子30在其上孔道31内设有一弹性接触件33及一接触弹簧34，该接触弹簧34位于上孔道31下端，该弹性接触件33为一冠簧形式，位于上孔道31的上端且在接触弹簧34的上方。
47.请参阅图6所示，该弹性接触件33包含一上环331、一下环332及多数以两端分别连接上环331、下环332的接触簧片333，每一接触簧片333朝该上环331、下环332的一轴心方向延伸而分别形成有一接触点，在本实施例中，各接触簧片333的接触点与下环332的距离大于该接触点与上环331的距离，相较于传统的冠簧，该弹性接触件33加长了接触簧片333的长度(力臂)，以延长该弹性接触件33的使用寿命。
48.该接触弹簧34上端具有一收束部341，该收束部341外径小于弹性接触件33的下环332内径、大于该弹性接触件33在其接触点处的内径，而使该收束部341位于该弹性接触件33的接触点下方。该接触弹簧34下端具有一绕匝密集的密匝部342，请配合参阅图3所示，该接触弹簧34在其密匝部342下端穿设一螺柱35，该螺柱35螺设在该第二导电端子30的下孔道32，借此将该接触弹簧34固定在该第二导电端子30的上孔道31内。
49.综上所述，本实用新型主要是在连接器基座内的第一导电端子和第二导电端子之间设有一绝缘座，该绝缘座表面同轴形成有一起伏构造，该起伏构造包含一个以上凹入绝
缘座表面的沟槽及一个以上高于绝缘座表面的台阶，借此可大幅地延长该第一导电端子沿绝缘座表面到第二导电端子的绝缘表面，从而延长了第一导电端子到第二导电端子沿着该绝缘表面所形成的爬电距离，同时也能扩大散热面积，以符合安全要求。再者，该第一导电端子和第二导电端子分别和穿出该连接器基座底部的第一电连接片、第二电连接片连接，并在该连接器基座底部设有突出于其底面的隔墙，利用该隔墙延长该第一电连接片沿着连接器基座底面到第二电连接片的爬电距离，而使第一电连接片与第二电连接片之间的爬电距离亦能符合特定标准的安全要求。
50.以上所述仅是本实用新型的优选实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，虽然本实用新型已以优选实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。