密封圈的端部結構和電連接器的製作方法

2023-05-03 02:56:31 1

本實用新型涉及機械密封領域，特別是涉及一種提高電動汽車與可更換電池之間密封性能的密封圈的端部結構，及採用該密封圈的電連接器。

背景技術：

現有電動汽車的電池安裝方式一般分為固定式和可換式，其中固定式的電池一般固定在汽車上，充電時直接以汽車作為充電對象。而可換式的電池一般採用活動安裝的方式，電池可以隨時取下，以進行更換或充電，在更換或充電完畢後，再安裝到車體上。

現有可換式結構的電池一般是在車體的車架上設置相應的安裝位，電池放入安裝位後與車體上的電連接器連接，再利用鎖定裝置進行固定。在該過程中，電池上的電極需要與電連接器上的電極接觸，以保證電力輸出。

但是，現有技術中車體的電連接器和電池都是採用硬性的塑料或金屬材料製造，兩者的連接處無法做到精確密封，常常會導致外部水進入兩者的連接處，影響電池的正常使用。

技術實現要素：

本實用新型的目的是要提供一種電動汽車上的密封圈的端部結構，及採用該密封圈的電連接器，以提高電動車輛與電池之間的防水性能。

在本實用新型一個實施方式提供的密封圈的端部結構，包括圈體，和與電池上安裝處結構對應的卡合端，所述卡合端設置在所述圈體內表面且向所述圈體的內部傾斜突出，所述卡合端突出的端面為內凹的弧形；所述卡合端與所述圈體的連接部朝向所述圈體內的側面為內弧形側面，朝向所述圈體外的側面為內凹矩形側面。

在本實用新型的一個實施方式中，所述端面靠近所述圈體內的一側，設置有向所述圈體靠近且與所述圈體平行的擋條。

在本實用新型的一個實施方式中，所述端面靠近所述圈體外的一側，設置有向所述卡合端內部凹進的卡槽；所述卡槽有兩道，且靠近所述圈體內的卡槽為V形卡槽，而靠近所述圈體的卡槽為內弧形卡槽。

在本實用新型的一個實施方式中，所述V形卡槽與所述內弧形卡槽之間的連接邊的頂面為平面。

在本實用新型的一個實施方式中提供的電連接器，包括：

殼體；

浮動板，通過彈性連接件懸吊在所述殼體內，在所述浮動板上安裝有導電部件和定位部件；

高壓插件，固定在所述殼體上，並通過導電紡織帶與所述導電部件柔性連接；

還包括前述所說的密封圈的端部結構，所述密封圈套在所述殼體安裝所述浮動板一端的外表面處。

本實用新型的端部結構能夠與電池形成完成貼合的卡合結構，同時採用內傾斜方式，可以提高與電池連接後的穩定性，防止脫落。卡合端的截面形狀可以與電池的接觸形狀配合，提高密封效果。本家用新型的電連接器能夠提高防水性能，提高電池連接的安全性。

附圖說明

圖1是根據本實用新型一個實施方式的端部結構示意圖；

圖2是根據本發明一個實施方式的密封圈立體結構示意圖；

圖3是圖1所示密封圈的俯視圖；

圖4是圖1所示密封圈的左視圖；

圖5是圖1所示密封圈的A-A剖視圖；

圖6是根據本實用新型一個實施方式的電連接器結構示意圖；

圖7是根據本實用新型一個實施方式的電連接器的正面示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型一個實施例的密封圈的端部結構包括圈體10，和與電池上安裝處結構對應的卡合端31，該卡合端31設置在圈體10內表面且向圈體10的內部傾斜突出，卡合端31突出的端面為內凹的弧形；該卡合端31與圈體10的連接部33朝向圈體10內的側面為內弧形側面331，朝向圈體10外的側面為內凹矩形側面332。內弧形側面331可以方便卡合端31在受力擠壓時形成彈性回縮，同時不會減少向前方的反彈力，因此，不會降低密封效果。而內凹矩形側面332可以與電池連接處的邊條形成卡合接觸，形成多層密封效果。

如圖2-5所示，在本實用新型的一個實施例中公開一種密封圈100，該密封圈一般性地包括圈體10、固定部20和接觸部30。

該固定部20位於圈體10與電池連接一側，用於和電池連接，包括由圈體10側邊垂直向內部延伸的固定邊21。圈體10可以通過固定邊21直接與電池形成活動卡合連接，也可以通過螺栓進行固定連接。

該接觸部30位於圈體10與車體接觸一側，包括與車體安裝處結構對應的卡合端31，卡合端31設置在圈體10內表面且向圈體10的內部傾斜突出，卡合端31突出的端面32為內凹的弧形。

在本實施方式中，密封圈100安裝在可更換電池一端，在電池安裝後，可以在電池和車體之間形成一道彈性密封層，防止外部積水進入，避免發生漏電事故。通過固定部可以將密封圈100與電池形成密封固定。而卡合端31可以在電池卡入車體的安裝位置後，在電池和密封圈100的擠壓下，與車體的接觸面形成彈性密封，能夠在車輛運動狀態和停止狀態下形成穩定的密封效果，提高電池連接處的防水效果。

在本實施方式中，固定部20和接觸部30與圈體10一體形成，通過彈性的橡膠材料特性和結構，能夠在車體晃動時留出一定的活動量，而且可在一定的壓力下保持密封狀態，從而提高密封效果。採用帶狀的結構可以將電池連接處的不規則部件完全容納在內，不需要單獨為不同部件密封，簡化了密封過程。

在本實用新型的一個實施方式中，卡合端31的端面32靠近圈體10內的一側，設置有向圈體10靠近且與圈體10平行的擋條35。擋條35可以作為卡合端31在受到電池側擠壓時，保護電池端不受磕碰的防止層。

在本實用新型的另一個實施方式中，在卡合端31的端面32靠近圈體外的一側，設置有向卡合端31內部凹進的卡槽36。卡槽36可以在卡合端31受到擠壓時，方便卡合端31的回縮，同時對卡合端31產生一個反彈力，從而使卡合端31能夠始終保持與電池連接處的密封效果。

進一步地，該卡槽36可以有兩道，靠近端面32的卡槽36為V形卡槽361，而遠離端面的卡槽36為內弧形卡槽362。採用雙道卡槽，既可以提高擠壓時的受力效果，也可以與電池連接處形成更精細的連接卡口。V形卡槽361與內弧形卡槽362之間的連接邊35的頂面可以為平面，以保護卡入兩個卡槽中的電池結構。雖然本實施方式限定的是V形卡槽362和內弧形卡槽362，但在其它的實施方式中，具體的卡槽36結構可以根據卡合端31的受力情況，及電池連接邊的結構進行適應性調整。

在本實用新型的一個實施方式中，為方便密封圈1與電連接器固定，可以在固定邊21上設置貫穿固定邊21的固定孔22。通過固定孔22可以將密封圈1利用螺栓固定在電連接器上，進一步提高密封圈1的密封效果和穩定性。

在本實用新型的另一個實施方式中，為提高密封圈1整體在受力時的承受能力，可以在圈體10的中部設置環形的摺疊部11，該摺疊部11為向圈體10外凸出的弧形結構。通過摺疊部11可以使密封圈1在受到軸向擠壓力時，產生摺疊，提高密封圈1的變形能力，從而提高密封圈1在車體晃動情況下的密封效果。

進一步地，為方便密封圈1與電池連接處的連接，該圈體10可以為矩形，且接觸部30為內收縮結構。採用內收縮結構可以使密封圈1在受到軸向力後產生向中間集中的擠壓力，從而提高連接處的密封效果。採用收縮結構後，基於橡膠特性，還可以提高接觸部30的強度，減少橫向力的影響。為方便安裝和製作，該圈體10的四個角可以為弧形角。弧形角還可以提高密封圈1變形時的恢復力。

如圖6、7所示，本實用新型一個實施方式公開的電連接器100一般性地包括：用於安裝各部件的殼體70，和安裝在殼體70內的浮動板71、高壓插件72。

該浮動板71通過彈性連接件73懸吊在殼體70內，在浮動板71上安裝有導電部件和定位部件。

該高壓插件72固定在殼體70上，並通過導電紡織帶74與導電部件柔性連接。

在本實施方式中涉及的電連接器100安裝在電動汽車上，其用於供更換電池插接。電連接器100通過殼體70與汽車固定連接，而與電池形成電連接關係的導電部件安裝在浮動板71上，由於浮動板71採用彈性固定，因此，可以在當前位置上進行自適應位置調整，從而降低電池受到車輛行駛時晃動所造成的幹擾。通過定位部件可以方便電池安裝時的位置對接，同時可以提高電池安裝後的穩定性。利用高壓插件72與電動汽車的發電機連接，導電紡織帶74可以隨浮動板71的晃動而移動，不影響進行電力傳導。

本實施方式能夠提高電連接器100的安全性和電傳導效果，且方便電池更換插裝。

在本實用新型的一個實施方式中，該導電部件可以包括兩個對稱設置的高壓極柱75，和設置在兩根高壓極柱75之間的多根低壓極柱77。高壓極柱75和低壓極柱77分別固定在浮動板71上，高壓極柱75和低壓極柱77用於和電池上的電力輸出孔連接，然後通過導電編織帶74將電力傳導至高壓插件72，再輸出至電動車輛的用電設備。

在本實用新型的一個實施方式中，具體的定位部件可以是分別設置在兩根高壓極柱75外側的導向柱76。導向柱76同樣固定在浮動板71上，並具備一定的活動範圍，其高度可以高於高壓極柱75和低壓極柱77，使其可以先與電池上的相應對位孔進行對位，然後高壓極柱75和低壓極柱77自然進入各自的插孔內。

在本實用新型的一個實施方式中，該彈性連接件73可以為調節彈簧731，調節彈簧731的數量至少有四根，且各調節彈簧731對稱地連接在浮動板71的四周，使浮動板71能夠受力均衡。此外，為方便調節彈簧731連接，可以在浮動板71上設置供調節彈簧731掛靠的固定柱732，調節彈簧731的一端固定在固定柱732上，另一端固定在殼體70的內表面。

在本實用新型的一個實施方式中，為避免漏水，該殼體70可以分為安裝浮動板71的浮動安裝部701和和安裝高壓插件72的插件安裝部702。當浮動板71安裝後，其背面與浮動安裝部701接觸，在浮動安裝部701與浮動板71接觸的面上，設置有密封槽703，在密封槽701內安裝有密封條704，上述結構可以在浮動板71與浮動安裝部701之間形成密封結構，從而避免外部積水進入插件安裝部702，提高了高壓插件72的安全性。

在本實用新型的另一個實施方式中，為提高高壓極柱75的受壓能力，該高壓極柱75可以分為活動部751和第一傳導部752，第一傳導部752固定在浮動板71上，而活動部751插在第一傳導部752上，且在活動部751和第一傳導部752之間安裝有復位彈簧753。當高壓極柱75插入電池上的插孔內後，電池在電動車輛的行駛過程中，會因為晃動而對高壓極柱75進行不斷擠壓，此時，受壓的活動部751會擠壓復位彈簧753而向第一傳導部752方向運動，從而避免受到硬性擠壓的傷害。活動部751在受到擠壓力時，復位彈簧753的反彈力可以使活動部751始終與插孔保持穩定接觸，使電力傳導一直保持穩定。

在本實用新型的一個實施方式中，為方便電力傳導，可以在高壓插件72位於殼體70內的一端安裝第二傳導部721，導電紡織帶74的兩端分別與第一傳導部752和第二傳導部721相對的一端連接。

為提高高壓極柱75與電池的接觸效果，可以在活動部751的端部設置圍繞圓心的環形凹槽755，在環形凹槽755內安裝有導電簧754。導電簧754可以是金屬絲繞成的彈性彈簧，其安裝在環形凹槽755內後，上部露出環形凹槽755，在受到電池擠壓時，該導電簧754會產生彈性形變，在消除擠壓力的同時，還能夠保持良好接觸。

如圖7所示，在本實用新型的一個實施方式中，該多根低壓極柱77可以在水平方向間隔排列成三排，上下兩排每排設置七根低壓極柱77，中間一排設置六根低壓極柱77，且六根低壓極柱77分別位於上下兩排的兩根低壓極柱77的中線上。

在本實用新型的另一個實施方式中，為減少浮動板71受到的壓力，可以在浮動板71上的導向柱76外側，固定安裝限位柱78。限位柱78的安裝位置與殼體71的浮動安裝部701對應且接觸，電池與電連接器100正常插接後，限位柱78與電池之間間隔預定的距離，當電池受到晃動而擠壓浮動板71時，會在移動一段距離後與限位柱78接觸，由於限位柱78的另一端與浮動安裝部701接觸，因此會對電池形成硬性阻擋，從而防止浮動板71受壓過度。

至此，本領域技術人員應認識到，雖然本文已詳盡示出和描述了本實用新型的多個示例性實施例，但是，在不脫離本實用新型精神和範圍的情況下，仍可根據本實用新型公開的內容直接確定或推導出符合本實用新型原理的許多其他變型或修改。因此，本實用新型的範圍應被理解和認定為覆蓋了所有這些其他變型或修改。