插头电连接器、插座连接器以及电连接器插接结构的制作方法

1.本发明属于电连接器技术领域，具体地说是一种插头电连接器、插座连接器以及电连接器插接结构。

背景技术：

[0002] agv（automated guided vehicle的缩写，意即"自动导引运输车"）是装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。
[0003]
随着物流系统的迅速发展, agv因其自动化程度高、充电自动化、以及美观、方便等众多优点，应用范围也在不断扩展。
[0004]
作为工业应用中不需驾驶员的搬运车，agv以可充电之蓄电池为其动力来源。
[0005]
agv的充电自动化表现在：当agv的电量即将耗尽时，它会向系统发出请求指令，请求充电(一般技术人员会事先设置好一个值)，在系统允许后自动到充电的地方"排队"充电。
[0006]
agv的充电方式通常是通过位于充电位置的充电桩端插头与agv车端带有导向喇叭口的插座相插合来进行（其中的插头和插座均可称为电连接器）。agv车端的插座在跟随agv移动的过程中寻充电桩插头时，会通过设置在avg车端插座外围的导向喇叭口进行引导，然后向充电桩端插头滑动实现与充电桩端插头的插合进行充电，由于在agv车端插座通过喇叭口向充电桩端插座插合的过程中进行滑动时会产生较大的碰撞力，因此，现有技术中的agv电连接器在实际应用中极易发生充电桩端插头与agv车端的插座以及喇叭口碰坏的现象。

技术实现要素：

[0007]
本发明的目的是提供一种插头电连接器、插座连接器以及电连接器插接结构。
[0008]
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种插头连接器，包括插头壳体，插头壳体上设有滚动体，插头连接器与适配的插座连接器进行插合的过程中，滚动体能够沿着设在插座连接器上的导向喇叭口的内壁进行滚动，从而实现插头连接器与插座连接器的插合。
[0009]
作为一种可推荐的实施方式，所述的滚动体中穿设有支撑轴，所述支撑轴设置在插头壳体上。
[0010]
进一步地，所述插头壳体上设有沿插合方向延伸的长形凹槽，所述长形凹槽的侧壁上设有固定孔，所述支撑轴设置在固定孔中，滚动体位于长形凹槽内，滚动体外周面至少有一部分突出于插头壳体的外表面。
[0011]
进一步地，所述的滚动体相对于支撑轴能够转动。
[0012]
进一步地，所述的支撑轴相对于固定孔能够转动。
[0013]
作为另一种可推荐的实施方案中，所述的滚动体为球体，所述插头壳体上设有弧
形凹槽，所述球体设置在弧形凹槽中，插头壳体还设有一个用于将球体限位在弧形凹槽中的固定外壳，所述固定外壳具有通槽，通槽能够使得球体外表面突出于固定壳体外表面的。
[0014]
进一步地，所述通槽沿固定外壳壁厚方向贯穿固定外壳，且通槽在固定外壳内侧的槽口大于外侧的槽口。
[0015]
进一步地，滚动件设置在插头壳体上靠近插孔的一端，并突出于插头壳体的侧面，插头连接器与适配的插座连接器对插时，滚动体与插座连接器的导向喇叭口先接触。
[0016]
一种插座连接器，包括插座壳体和设置在插座壳体上的导向喇叭口，插座壳体内设置有插针，插针的端部低于导向喇叭口与插座壳体的连接端。
[0017]
进一步地，在插座壳体内设置有限位部，插针设置在限位部中且不超出限位部顶端，限位部顶端到导向喇叭口与插座壳体的连接端的距离h2为，其中，为插座壳体上用于与插头壳体配装的配装凹槽的长度尺寸，其与插头壳体上设置滚动体的一对侧面之间的距离尺寸相对应；为限位部侧面与对应凹槽侧面之间的间隙，该间隙供插头壳体插入。
[0018]
进一步地，所述的插座壳体与导向喇叭口为一体制成的结构。
[0019]
一种电连接器插接结构，包括插头连接器和插座连接器，所述插头连接器为上述任一种插头连接器，所述插座连接器为上述任一种插座连接器。
[0020]
有益效果：根据本发明，通过在插头连接器的插头壳体设置滚动体，从而使得agv端的插座连接器b在与插头连接器a进行插合的过程中，滚动体能够沿着agv端的插座连接器b的导向喇叭口的内壁或者说内表面滚动，从而实现插头连接器a与agv端的插座连接器b的滚动插合。与现有技术中相比，本发明的技术方案将滑动摩擦改变为滚动摩擦，摩擦力变小，可减少对agv端的插座连接器b的冲击力，进而减少对插头连接器a和agv端的插座连接器b的破坏和伤害，提高插头连接器a与agv端的插座连接器b的使用寿命，降低生产成本。
附图说明
[0021]
图1为本发明实施例一插头连接器结构示意图。
[0022]
图2为本发明实施例二插头连接器结构示意图。
[0023]
图3为实施例二的附视局部剖示意图。
[0024]
图4为图3中的m-m向视图。
[0025]
图5为实施例二中的固定外壳示意图。
[0026]
图6为图5的剖视图。
[0027]
图7为实施例三插座连接器结构示意图。
[0028]
图8为实施例三中插针防撞结构设计原理示意图。
[0029]
图9为本发明实施例四电连接器插接结构分解状态示意图。
[0030]
图中，a、插头连接器，b、插座连接器，1、插头壳体，101、长形凹槽，101’、弧形凹槽，102、固定孔，103、沉台， 2、圆柱体，3、支撑轴，4、固定外壳，401、通槽，5、插座壳体，501、配装凹槽，502、限位部，6、导向喇叭口，601、导向喇叭口的内壁，7、插针。
[0031]
具体实施方式
[0032]
一种插头连接器，包括插头壳体1，在插头壳体1上设有滚动体，在插头连接器与适配的插座连接器进行插合的过程中，滚动体能够沿着设在插座上的导向喇叭口的内壁进行滚动，从而实现插头与插座的插合。
[0033]
所述的滚动体可以仅仅设置在插头壳体1的其中一个侧面上，滚动体设置为一个或多个；也可以，在插头壳体1其中一对相对应的侧面中均设置滚动体。
[0034]
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0035]
实施例一：请参照图1：本实施例插头连接器中，滚动体为圆柱体2，在圆柱体2内设有中心线与圆柱体2中轴线相重合的中心孔，在中心孔内穿设有支撑轴3，支撑轴3支撑在插头壳体1上。
[0036]
具体地，在插头壳体1上设有长度沿着插合方向延伸的长形凹槽101，在长形凹槽101的侧壁上沿宽度方向设有固定孔102，所述支撑轴3设置在贯穿孔中，圆柱体2位于长形凹槽101内，圆柱体2外周面至少有一部分突出于插头壳体1的外表面。
[0037]
为了便于支撑轴3的安装，在插头壳体1上对应支撑轴3伸出长形凹槽101的位置还设有沉台103。
[0038]
所述支撑轴的结构可以采用如下结构：一端设置限制支撑轴3轴向移动的凸缘，另一端采用轴用挡圈；或者采用一根光轴，两端分别采用轴用挡圈或者轴用卡环进行限位。
[0039]
因为该部分为现有技术，因此图中没有示出，该部分也可采用现有技术中其余的限位结构，只要能够实现支撑轴的轴向定位即可。
[0040]
本实施例中，可以采用圆柱体2相对于支撑轴3 转动的结构形式，及支撑轴与插头壳体之间可固定不动，仅圆柱体相对于支撑轴进行转动。
[0041]
也可以，支撑轴3与圆柱体2之间固定不动，支撑轴3相对于固定孔102能够转动。
[0042]
还可以，圆柱体2与支撑轴3之间以及支撑轴3与管穿孔之间均能够相对转动。
[0043]
本实施例中，在插头壳体1的其中一组相对应的两个侧面均设置有作为滚动体的圆柱体2。
[0044]
并且在每个侧面中设置的圆柱体均为两个。
[0045]
本实施例中的圆柱体2设置时，优选圆柱体2的中心轴线与插合方向相垂直。
[0046]
本实施例采用支撑轴3对滚动体进行支撑的技术方案，其中的滚动体除了可以采用圆柱体2之外，还可以采用圆球体，采用圆球体时，可在圆球体内设置中心孔，然后通过该中心孔与支撑轴配合安装，具体安装形式与圆柱体的安装相同，本处不再赘述。
[0047]
图1中箭头所示的插合方向，为插头连接器与agv端的插座连接器b插合时，插头连接器a相对于agv端插座连接器的相对运动方向。如果以地面为参照物，插头连接器a实际是固定不动的，agv端的插座连接器的导向喇叭口内壁与插头连接器a一侧的滚动体配合向插头连接器a方向移动。
[0048]
实施例二：参照图2-图6，本实施例中插头连接器的结构与实施例一的区别在于：本实施例中
的滚动体为球体2’，且滚动体的安装不需要支撑轴。具体如下：在插头壳体1上设有弧形凹槽101’，所述球体2’设置在弧形凹槽101’中，在插头壳体1的外部设有一个用于将球体2’保持在弧形凹槽101’中的固定外壳4，所述固定外壳4具有使得球体突出其外表面的通槽401，通槽401沿固定外壳4壁厚方向贯穿固定外壳4。
[0049]
在插头壳体1的其中一组相对应的两个侧面均设置有作为滚动体的球体2’，且每个侧面设置的球体2’为两个，所述的通槽401相应为长度沿着与插合方向平行延伸的长条形。
[0050]
本实施例中，固定外壳4的形状与插头壳体1的相应部位相匹配，具体为矩形盒体状，矩形盒体的其中一个侧面敞开以便将插头壳体1的相应部位插入固体外壳4中进行安装。
[0051]
通槽401的宽度沿固定外壳4的壁厚呈从内到外逐渐变小的状态（即通槽在固定外壳内侧的槽口大于外侧的槽口），呈与球体2’表面匹配的弧形。
[0052]
本发明在工作过程中，插头连接器a上只有一个侧面的滚动体与agv端插座连接器的导向喇叭口的内壁601相接触滚动移动。
[0053]
本实施例中在插头壳体1的两个侧面上均设置滚动体，从而agv端的插座连接器在寻充电桩与插头进行插合过程中，可以不限于只能从一个方向与插头进行插合。
[0054]
也就是说，当agv靠近充电桩寻插头连接器的过程中，agv端的插座连机器的导向喇叭口可以任选插头壳体1的具有滚动体的一个侧面，通过将导向喇叭口6相应位置的内壁与滚动体接触进行滚动从而对插头连机器a和agv端的插座连接器的插合进行导向。
[0055]
当然，本文实施例均为优选实施例，实际应用中，如果只在插头壳体的一侧设置球体，或者在一侧设置的球体个数为1个或多个的技术方案，都在本发明的保护范围内。在一侧仅设置一个球体的技术方案中，通槽401的形状可以与球体形状相匹配也是沿着固定外壳4的壁厚从内到外逐渐变小，并同时为弧形。
[0056]
上述实施例中，均可优选所述滚动体设置在插头壳体1上靠近插孔的一端（即插头壳体的插接端），并突出于插头壳体1的侧面，插头连接器与适配的插座连接器对插时，滚动体与插座连接器的导向喇叭口先接触，从而最大限度地减少滑动摩擦，提高插合速度，降低对插头连接器与插座连接器可能产生的伤害。
[0057]
实施例三：如图7所示：本实施例的插座连接器b，包括插座壳体5和导向喇叭口6，以及设置在插座壳体5内的插针7等。导向喇叭口6与插座壳体5可以是分体制成的结构，也可以是一体制成的结构，本实施例中优选导向喇叭口6与插座壳体5一体制成的结构。插针7在插座壳体5内的位置，低于导向喇叭口6与插座壳体5的连接端，形成插针7防撞结构，也就是说，插针7不伸入导向喇叭口6中，在插头连接器a与插座连接器b插合过程中，插针7不会被插头连接器a撞到。
[0058]
具体地：如图8所示，在本实施例的插座壳体5内设置有限位部502，插针7设置在限位部502中并低于限位部502顶端，限位部502顶端到导向喇叭口与插座壳体的连接端的距离h2为
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，其中，为插座壳体上用于与插头壳体配装的配装凹槽的长度尺寸，其与插头壳体1上设置滚动体的一对侧面之间的距离尺寸（本发明中以露出壳体表面
的滚动体的最外侧为基准设计或测量）相对应；为限位部502侧面与对应凹槽侧面之间的间隙，该间隙供插头壳体1插入。
[0059]
其中，的尺寸在设计时预先选择，比如可以选择0.2mm或者0.3mm（不限于这两个尺寸），然后用乘以2（得到两侧间隙之和），再加上插头壳体1上设置滚动体的一对侧面之间的距离尺寸l0，从而获得（即l1=2l2+l0），因为插头外壳是已经设计好的，因此l0是已知的，从而根据h2= ，可计算出限位部502顶端到导向喇叭口与插座壳体的连接端的距离h2，再用h2加上限位部的高度（由插针的长度决定）可得到插座壳体内部配装凹槽的深度h1。
[0060]
（图8中，双点划线圆圈为插头连接器与与插座连接器b插合过程中，插头壳体端部的轨迹所在圆，由图可知：，从而
ꢀꢀ
。
[0061]
当限位部502顶端到导向喇叭口与插座壳体的连接端的实际距离大于计算值h2时，插针设在限位部内且不高于限位部顶部，即可实现防撞效果。图8仅为示意图，其并不作为对本发明保护范围的限制。）本发明插座连接器的防撞结构设计可以避免插头连接器与其插合过程中由于插合速度增加可能产生的碰撞伤害，对插座连接器与插头连接器均具有更加有效的保护作用。
[0062]
实施例四：如图9所示，本实施例agv电连接器的插合结构中，不仅包含了插头连接器a，也包含了与插头连接器a进行插合使用的agv端的插座连接器b。
[0063]
插头连接器a的结构除了插头壳体1，自然还包括设置在插头壳体1内部的插孔结构等，agv端的插座连机器b的结构除了导向喇叭口6，自然还有与导向喇叭口6连接的插座壳体5，以及设置在插座壳体5内的插针7等。导向喇叭口6与插座壳体5可以是分体制成的结构，也可以是一体制成的结构，本实施例中优选导向喇叭口6与插座壳体5一体制成的结构。插针7在插座壳体5内的位置，低于导向喇叭口6与插座壳体5的连接端，也就是说，插针7不伸入导向喇叭口6中。
[0064]
本文未详述部分均为现有技术。
[0065]
本发明通过在插头壳体1设置滚动体，从而使得agv端的插座连接器b在与插头连接器a进行插合的过程中，滚动体沿着导向喇叭口的内壁或者说内表面滚动实现插头连接器a与agv端的插座连接器b的插合，由现有技术中的滑动摩擦改变为滚动摩擦，摩擦力变小，可减少对agv端的插座连接器b的冲击力，从而可减少对插头连接器a和agv端的插座连接器b的破坏和伤害，提高插头连接器a与agv端的插座连接器b的使用寿命，降低生产成本。
[0066]
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，所属领域的普通技
术人员应当理解，参照上述实施例可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换均在本发明的权利要求保护范围之内。

技术特征：

1.插头连接器，其特征在于：包括插头壳体（1），插头壳体（1）上设有滚动体，插头连接器与适配的插座连接器进行插合的过程中，滚动体能够沿着设在插座连接器上的导向喇叭口的内壁进行滚动，从而实现插头连接器与插座连接器的插合。2.根据权利要求1所述的插头连接器，其特征在于：所述的滚动体中穿设有支撑轴（3），所述支撑轴（3）设置在插头壳体（1）上。3.根据权利要求2所述的插头连接器，其特征在于：所述插头壳体（1）上设有沿插合方向延伸的长形凹槽（101），所述长形凹槽（101）的侧壁上设有固定孔（102），所述支撑轴（3）设置在固定孔中，滚动体位于长形凹槽内，滚动体外周面至少有一部分突出于插头壳体（1）的外表面。4.根据权利要求3所述的插头连接器，其特征在于：所述的滚动体相对于支撑轴（3）能够转动。5.根据权利要求3或4所述的插头连接器，其特征在于：所述的支撑轴相对于固定孔（102）能够转动。6.根据权利要求1所述的插头连接器，其特征在于：所述的滚动体为球体（2’），所述插头壳体上设有弧形凹槽（101’），所述球体设置在弧形凹槽中，插头壳体还设有一个用于将球体限位在弧形凹槽中的固定外壳（4），所述固定外壳（4）具有通槽（401），通槽能够使得球体外表面突出于固定壳体（4）外表面的。7.根据权利要求6所述的插头连接器，其特征在于：所述通槽（401）沿固定外壳（4）壁厚方向贯穿固定外壳（4），且通槽（401）在固定外壳（4）内侧的槽口大于外侧的槽口。8.根据权利要求1-4、6-7任一项所述的插头连接器，其特征在于：所述滚动体设置在插头壳体（1）上靠近插孔的一端，并突出于插头壳体（1）的侧面，插头连接器与适配的插座连接器对插时，滚动体与插座连接器的导向喇叭口先接触。9.插座连接器，其特征在于：包括插座壳体（5）和设置在插座壳体上的导向喇叭口（6），插座壳体内设置有插针（7），插针的端部低于导向喇叭口与插座壳体的连接端。10.根据权利要求9所述的插座连接器，其特征在于：在插座壳体（5）内设置有限位部（502），插针设置在限位部中且不超出限位部顶端，限位部顶端到导向喇叭口与插座壳体的连接端的距离h2为，其中，为插座壳体上用于与插头壳体配装的配装凹槽的长度尺寸，其与插头壳体（1）上设置滚动体的一对侧面之间的距离尺寸相对应；为限位部（502）侧面与对应凹槽侧面之间的间隙，该间隙供插头壳体（1）插入。11.根据权利要求9所述的插座连接器，其特征在于：所述的插座壳体与导向喇叭口为一体制成的结构。12.电连接器的插接结构，包括插头连接器和插座连接器，其特征在于：所述插头连接器为权利要求1-8任一项所述的插头连接器，所述插座连接器为权利要求9-10任一项所述的插座连接器。

技术总结

插头连接器、插座连接器以及电连接器插接结构，插头连接器包括插头壳体，插头壳体上设有滚动体，插头连接器与适配的插座连接器进行插合的过程中，滚动体能够沿着设在插座连接器上的导向喇叭口的内壁进行滚动，从而实现插头连接器与插座连接器的插合。本发明的技术方案将滑动摩擦改变为滚动摩擦，摩擦力变小，可减少对插座连接器的冲击力，进而减少对插头连接器和插座连接器的破坏和伤害，提高插头连接器与插座连接器的使用寿命，降低生产成本。降低生产成本。降低生产成本。