一种插座及电子设备论文和设计-冯纪兵

全文摘要

本实用新型公开了一种插座，包括插座本体，斜形弹簧及弹性支撑架，其中，斜形弹簧为倾斜的螺旋弹簧，斜形弹簧内设置有弹性支撑架，弹性支撑架用于在斜形弹簧发生形变时向该斜形弹簧提供支撑，斜形弹簧固定在插座本体上；本实用新型实施例还提供了包括该插座的电子设备；本实用新型技术方案中，当插针插入插座本体时，插针挤压该斜形弹簧发生弹性形变，该斜形弹簧能够对插针产生挤压力，从而对该插件产生稳固的插拔力，同时斜形弹簧的伸缩性能优于传统金属弹片，从而提升了插拔寿命；同时，斜形弹簧为插座和插针之间提供了多个触点，有效降低了插座和插针之间的接触阻抗，克服接触阻抗高导致通过大电流带来的温升高的问题，保证使用安全。

主设计要求

1.一种插座，其特征在于，包括插座本体，斜形弹簧及弹性支撑架，其中，所述斜形弹簧为倾斜的螺旋弹簧，所述斜形弹簧内设置有弹性支撑架，所述弹性支撑架用于在所述斜形弹簧发生形变时向所述斜形弹簧提供支撑，所述斜形弹簧固定在所述插座本体上。

设计方案

2.根据权利要求1所述的插座，其特征在于，所述弹性支撑架为弹性体，包括海绵、橡胶、硅胶或导电泡棉中的一种。

3.根据权利要求1所述的插座，其特征在于，所述斜形弹簧的两端插入设置在所述插座本体上的安装孔中，以实现所述斜形弹簧在所述插座本体中的固定。

4.根据权利要求1所述的插座，其特征在于，所述斜形弹簧包括一体化设置的多个弹簧单元及多个第二弯折部，每一所述弹簧单元包括平行的第一竖直部和第二竖直部，所述第一竖直部和第二竖直部通过第一弯折部连接，所述多个第二弯折部将多个所述弹簧单元连接成所述斜形弹簧。

5.根据权利要求4所述的插座，其特征在于，所述弹性支撑架设置在所述第一竖直部与所述第二竖直部之间。

6.根据权利要求1至5任一所述的插座，其特征在于，所述插座本体的形状为矩形体，包括一个底面及垂直设置在所述底面上的四个侧壁，所述四个侧壁的内侧通电，其中，至少一个所述侧壁的内侧固定有所述斜形弹簧。

7.根据权利要求6所述的插座，其特征在于，目标侧壁上设置有第一斜形弹簧，所述侧目标侧壁为所述四个侧壁中的一个，所述目标侧壁正对的侧壁上设置有第二斜形弹簧或金属弹片。

8.根据权利要求6所述的插座，其特征在于，所述斜形弹簧与所固定的侧壁的倾斜度夹角为除90°以外的任意角度。

9.根据权利要求1所述的插座，其特征在于，所述斜形弹簧的材质为金属导体。

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求1至9任一项所述的插座。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及插座技术领域，具体涉及一种插座及电子设备。

背景技术

随着工业、轨道交通与电动汽车的发展，大电流接触一直是困扰行业的瓶颈，对于通过大电流插座与插针的稳固，现有技术中主要采用在插座中设置方形弹片的工作方式，采用冲压弹片与插针接触，一侧依靠冲压弹片的弹性与插针接触，另一侧，冲压弹片与插座的外壳通过焊接连接，焊接的主要的问题有成本高，稳定性低等特定。同时插座与插针接触的主要问题为冲压弹片的寿命低，插入力大，同时接触触点有限等问题。

综上所述，现有技术中大电流接触主要面对如下两个问题：

一、接触阻抗高，由于电流通过值较大，插头需要使用更大的接触面积进行电流的传递，相应地带来接触抗阻的升高，接触阻抗高导致通过大电流带来的温升高，影响使用安全。

二、插拔力大，大电流插座由于接触面较大，往往具有较大的体积，为了稳固大体积插座，需要较大的插拔力，相应地，插拔力高导致了插拔寿命的降低。

基于上述问题，大电流插座的通电能力一直困扰着行业的发展。

因此，现有技术中所存在的上述问题还有待于改进。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种插座及电子设备，能够通过设置斜形弹簧使插座对插针进行多线性接触，具有有柔性的弹性连接、接触触点多，插入力低等特点，从而降低接触阻抗，提高插座的插拔寿命。

有鉴于此，本申请第一方面提供一种插座，其中，包括插座本体，斜形弹簧及弹性支撑架，其中，该斜形弹簧为倾斜的螺旋弹簧，该斜形弹簧内设置有弹性支撑架，该弹性支撑架用于在该斜形弹簧发生形变时向该斜形弹簧提供支撑，该斜形弹簧固定在该插座本体上。

结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，该弹性支撑架为弹性体，包括海绵、橡胶、硅胶或导电泡棉中的至少一种。

结合第一方面，在第二种可能的实现方式中，该斜形弹簧的两端插入设置在该插座本体上的安装孔中，以实现该斜形弹簧在该插座本体中的固定。

结合第一方面，在第三种可能的实现方式中，该斜形弹簧包括一体化设置的多个弹簧单元，每一该弹簧单元包括平行的第一竖直部和第二竖直部，该第一竖直部和第二竖直部通过第一弯折部连接，多个第二弯折部将多个该弹簧单元连接成该斜形弹簧。

结合第一方面第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，该弹性支撑架设置在该第一竖直部与该第二竖直部之间。

结合第一方面及第一方面第一至第四任意一种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，该插座本体的形状为矩形体，包括一个底面及垂直设置在该底面上的四个侧壁，该四个侧壁的内侧通电，其中，至少一个该侧壁的内侧固定有该斜形弹簧。

结合第一方面第五种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，目标侧壁上设置有第一斜形弹簧，该侧目标侧壁为该四侧壁中的一个，该目标侧壁正对的侧壁上设置有第二斜形弹簧或金属弹片。

结合第一方面第六种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，该斜形弹簧与所固定的侧壁的倾斜度夹角为除90°以外的任意角度。

结合第一方面，在第八种可能的实现方式中，该斜形弹簧的材质为金属导体。

本申请第二方面提供一种电子设备，其中，该电子设备包括如第一方面及第一方面任意一种可能的实现方式该的插座。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：

本实用新型实施例中，提供了一种插座及电子设备，包括插座本体，斜形弹簧及弹性支撑架，其中，该斜形弹簧为倾斜的螺旋弹簧，该斜形弹簧内设置有弹性支撑架，该弹性支撑架用于在该斜形弹簧发生形变时向该斜形弹簧提供支撑，该斜形弹簧固定在该插座本体上。当插针插入插座本体时，挤压斜形弹簧发生弹性形变，该斜形弹簧能够对插针产生挤压力，从而对该插件产生稳固的插拔力，并且提升了插拔寿命；同时，斜形弹簧为插座和插针之间提供了多个触点，有效降低了插座和插针之间的接触阻抗，克服接触阻抗高导致通过大电流带来的温升高的问题，保证使用安全。

附图说明

图1为本申请实施例中插座的示意图；

图2为本申请实施例中插座与插针配合工作的示意图；

图3为本申请实施例中斜形弹簧的示意图；

图4为本申请实施例中斜形弹簧的侧视图；

图5为本申请实施例中双侧设置斜形弹簧的插座的示意图；

图6为本申请实施例中仅一侧设置斜形弹簧的插座的示意图；

图7为本申请实施例中一侧设置斜形弹簧、另一侧设置金属弹片的插座的示意图。

具体实施方式

本实用新型实施例提供一种插座及电子设备，能够通过斜形弹簧，在插针插入插座时提供挤压力，从而稳固插针，提升插拔寿命，同时斜形弹簧能够增加接触点，降低接触抗阻。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

大电流接触问题一直是困扰工业、轨道交通与电动汽车等行业发展的瓶颈，对于通过大电流插座与插针的稳固，一般采用在插座中设置方形弹片的工作方式，采用冲压弹片与插针接触，一侧依靠冲压弹片的弹性与插针接触，另一侧，冲压弹片与插座的外壳通过焊接连接，焊接的主要的问题有成本高，稳定性低等特定。同时插座与插针接触的主要问题为冲压弹片的寿命低，插入力大，同时接触触点有限等问题；同时，由于电流通过值较大，插头需要使用更大的接触面积进行电流的传递，相应地带来接触抗阻的升高，接触阻抗高导致通过大电流带来的温升高，影响使用安全。

进一步地，在大电流插座的方案中，矩形插座\/插针的连接方案有着体积小，易于规划等特点，所以也有着广泛的应用，但是矩形插座的通电能力一直困扰着行业的发展。

如图1及图2所示，为了克服上述问题，本申请实施例提供一种插座，在该插座的插座本体100上设置有斜形弹簧200，该斜形弹簧200为倾斜的螺旋弹簧，当插针300插入该插座时，插针300会压缩该斜形弹簧200，使斜形弹簧200发生形变，从而在插针300和插座之间提供挤压力，起到稳固插针300的作用，相对于传统的焊接弹片而言，能够提供更强的插拔力，同时具有更高的插拔寿命。

请参阅图3及图4，对于上述斜形弹簧200的具体结构，如图3所示，该斜形弹簧200的材质为金属导体，具体可以为铜、银、铁等材质中的一种或多种，该斜形弹簧200包括一体化设置的多个弹簧单元210，每一该弹簧单元210包括平行的第一竖直部211和第二竖直部212，该第一竖直部211和第二竖直部212通过第一弯折部213连接，多个第二弯折部214将多个该弹簧单元210连接成该斜形弹簧200。通过上述方式，多个弹簧单元210连接在一起，形成螺旋形倾斜的弹簧结构，一体化倾斜的螺旋弹簧结构一方面能够压缩提供插拔力，另一方面可以导电，增加接触点以降低接触抗阻。

需要说明的是，上述斜形弹簧200只要不垂直于其安装的侧壁，即可在插针300插入后实现压缩，从而达到提升插拔力的功能，对于该斜形弹簧200具体的倾斜角度，一下做进一步的说明。

对于斜形弹簧200中弹簧单元210倾斜的角度，如图4所示，以第一弯折部213或第二弯折部214的俯视图所构成的边为斜边(第一弯折部213与第二弯折部214相对设置)，以斜形弹簧200所安装的侧壁为底边，该斜边与该底边所构成的夹角α可以为除90°以外的任意角度，即只要改倾斜弹簧不垂直与插座本体100的侧壁，即可实现在插针300插入时，向一侧倾倒，从而实现压缩，对插针300提供挤压力，优选地，该斜形弹簧200与所固定的侧壁的倾斜度夹角为45°-60°，具体工作时，夹角越大，斜形弹簧200被压缩的行程越大，则该斜形弹簧200被压缩时会提供更强的插拔力，同时由于弯折程度更多，使用寿命相应下降，因此，用户在使用时可以根据实际需求对夹角的取值进行调整。

需要说明的是，上述情况并没有对该斜形弹簧200在插座本体100上的具体安装方式做限定，只要是在插座本体100上设置有该斜形弹簧200，均落入本申请实施例的保护范围，进一步地，本申请实施例提供一种斜形弹簧200的安装方式。

在安装过程中，该斜形弹簧200的两端插入设置在该插座本体100上的安装孔101中，以实现该斜形弹簧200在该插座本体100中的固定。该斜形弹簧200的两端具有两个不连接有弯折部的竖直部，优选地，一端的竖直部为目标第一竖直部211a，另一端的竖直部为目标第一竖直部211b，其中，该目标第一竖直部211a与目标第一竖直部211b分别为多个第一竖直部211中的一个；插座本体100上设置有与该两个竖直部正对的安装孔101，将目标第一竖直部211a与目标第一竖直部211b分别插入对应的安装孔101中，即可实现斜形弹簧200在插座本体100上的安装。此种安装方式快捷简单，因为目标第一竖直部211a与目标第一竖直部211b相对称，能够将斜形弹簧200稳定地安装在插座本体100中，同时，由于需要反复插拔，斜形弹簧200是损耗件，该种方式能够便捷地替换安装在插座本体100上的弹簧，使得插座本体100始终保持理想的插拔力。

基于上述所公开的结构，对于插针300插入时斜形弹簧200的工作方式，说明如下。

具体工作时，在使用过程中，该第一竖直部211与插座本体100的侧壁接触，当插针300插入插针300本体内时，该第二竖直部212与该插针300接触，期间，插针300压迫所接触的第二竖直部212，使得斜形弹簧200发生形变，从而产生夹紧力，使得插座本体100能够夹紧插入的插针300，同时，该侧壁内通电，由于该斜形弹簧200的材质为一体化设置的金属导体，且第一竖直部211与该侧壁接触，从而电流从第一竖直部211传递到第二竖直部212，多个与插针300接触的第二竖直部212构成多个触点(其中，每个第二竖直部212构成一个触点)，触点的增加降低了接触抗阻，使得大电流通过时所产生的温度降低，提升了使用安全。

需要说明的是，通过上述方式在插座本体100内设置斜形弹簧200，即可实现提升插拔力，增加插拔寿命以及降低接触抗阻的功能，然而由于该斜形弹簧200的材质为一体化设置的金属导体，若金属强度太大，会出现插拔困难的情况，金属强度小，又会导致插拔力不足；同时，在反复压缩的过程中，金属结构会出现疲劳的情况，从而影响插拔寿命，针对此问题，本申请实施例进一步提供一种在斜形弹簧200内设置弹性支撑架400的情况，以解决该问题，为便于理解，下面对该情况做具体说明。

请参阅图1，该斜形弹簧200内设置有弹性支撑架400，该弹性支撑架400为弹性体，该弹性支撑架400设置在该第一竖直部211和第二竖直部212之间，当插针300插入插座本体100时，第二竖直部212被挤压向第一竖直部211靠近，此时，弹性支撑架400在第一竖直部211和第二竖直部212之间提供支撑力，一方面提升插座的插拔力，另一方面防止斜形弹簧200在反复插拔后发生变形，失去弹性，从而进一步提升插拔寿命，同时，当插针300插入插座时，插针300将弹簧压缩后与弹性支撑架400接触，弹性支撑架400的弹性体材质提供了摩擦力，使得插针300能够更加稳定地插入插座本体100内。进一步地，该弹性支撑架400的形状可以与斜形弹簧200的形状相适配，例如矩形的橡胶垫、硅胶垫、海绵垫或导电泡棉垫等，或者为一个或多个条形结构，例如橡胶条、硅胶条、海绵条或导电泡棉条等。

需要说明的是，上述情况并不限定插座本体100的具体形状，只要是具备了上述结构的插座，均属于本申请实施例的保护范围。

进一步地，在大电流插座的方案中，矩形插座\/插针的连接方案有着体积小，易于规划等特点，所以也有着广泛的应用，因此本申请实施例还提供插座本体100为矩形的情况。

矩形的插座本体100的形状为矩形体，包括一个底面及垂直设置在该底面上的四个侧壁，该四个侧壁的内侧通电，其中，至少一个该侧壁的内侧固定有该斜形弹簧200，对于斜形弹簧200的设置，具体可以分为双侧设置斜形弹簧200，和单侧设置斜形弹簧200两种实现方式，为便于理解，以下就此两种情况做具体说明。

一、双侧设置斜形弹簧。

双侧设置斜形弹簧200能够从两侧相对地提供插拔力，从而具有最好的工作效果。为便于理解，以下对此种情况做进一步说明。

请参阅图5，在矩形的插座本体100的一个侧壁上设置一个斜形弹簧200，在该侧壁对侧的侧壁上设置另一个斜形弹簧200，从而当插针300插入该插座本体100时，两个斜形弹簧200可以从两侧产生挤压，将插稳定地固定在插座本体100中，从而实现插拔力的提升，例如图5所示，在该插座本体100底部的侧壁上设置有第一个斜形弹簧200，在该矩形插座顶部的插拔上设置有第二个斜形弹簧200，从而当插针300插入时，该两个斜形弹簧200从上下两个方向夹紧该插针300。该两个斜形弹簧200的具体工作方式与上述相同，此处不再赘述。

上述工作方式中，对称地在矩形的插座本体100内部设置两个斜形弹簧200，从而能够从两侧对插入的插针300进行挤压，提供最大的插拔力，同时两侧的斜形弹簧200中每一第二竖直部212都成为一个触点，最大化降低了接触抗阻。同时，由于斜形弹簧200的制造成本要高于普通的金属弹片，该种实施方式面临成本稍高的情形，对此，本申请实施例还提供了单侧设置斜形弹簧的情况。

二、单侧设置斜形弹簧。

出于成本的考虑，单侧设置斜形弹簧只需要用到一个斜形弹簧，能够节省设备成本，单侧设置斜形弹簧可以分为仅设置一个斜形弹簧，和设置一个斜形弹簧加一个金属弹片两种情况。

1、仅设置一个斜形弹簧。

仅设置一个斜形弹簧200，从一侧提供挤压，从而对插入的插针300提供插拔力，同时节省成本，又有较好的插拔使用寿命，适用于对插拔力要求不高的情况。为便于理解，以下对此种情况做进一步说明。

请参阅图6，如图6所示，矩形的插座本体100内仅在底部的侧壁(也可以是任意一个另外的侧壁)上设置斜形弹簧200，从而当插针300插入该插座本体100时，斜形弹簧200提供挤压力，将插针300向上顶起，通过顶部侧壁和该斜形弹簧200的挤压将该插针300固定在该插座本体100内部，提升了插拔力；此时，斜形弹簧200中的每一弹簧单元210的第二竖直部212作为一个触点，降低了接触抗阻，顶部的侧壁通电，与插针300接触，整体作为一个触点，与多个第二竖直部212一起，实现了插座本体100与插针300的多触点接触。该斜形弹簧200的具体工作方式与上述相同，此处不再赘述。

上述工作方式中，仅在矩形的插座本体100的一侧设置斜形弹簧200，有效降低了设备成本，斜形弹簧200也能够提供优于普通金属弹片的插拔力和使用寿命，然而，由于仅仅只有一个斜形弹簧200，还是有可能出现插拔力不能符合预期的情况，处于成本考虑，本申请实施例还提供一种一侧安装该斜形弹簧200，另一侧安装普通金属弹片的方案。为便于理解，以下对此种方案做进一步说明。

2、设置一个斜形弹簧加一个金属弹片。

在矩形的插座本体100内，对称地在一侧设置斜形弹簧200，另一侧设置金属弹片，一侧的斜形弹簧200能够提供多触点和插拔力，对侧的金属弹片能够辅助性地提供插拔力，相较于仅仅在一侧设置一个斜形弹簧200具备更强的插拔力，同时相较于在双侧设置斜形弹簧200的方案具有更低的成本。

请参阅图7，如图7所示，在矩形的插座本体100中，在底部的侧壁上设置本申请所提供的斜形弹簧200，在顶部的侧壁上设置传统的金属弹片500，该金属弹片500为具有弹性的金属片，一端焊接在插座本体100的侧壁上实现固定，当插针300插入时，该金属弹片500发生形变，从而产向下的挤压力以固定插入的插针300，同时作为一个触点，向插针300传输电流，设置在底部的斜形弹簧200的具体工作方式与上述相同，此处不再赘述。

进一步地，如图1所示，为了将该斜形弹簧200限位在插座本体100上，使得斜形弹簧200不随着插针300的插拔而发生位移，该插座本体100上还设置有限位槽110，该限位槽110同时起到了导向的作用，引导插针300顺利插入插座本体100中。

本申请还提供一种电子设备，该电子设备可以为工业设备、轨道交通设备或电动汽车充电桩，该电子设备还包括插座，该插座的具体结构可参见上述记载的内容所示，此处不再赘述。

以上对本实用新型实施例所提供的插座及电子设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

设计图

一种插座及电子设备论文和设计

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