一种快换组合接头装置的制作方法

1.本实用新型涉及接头技术领域，具体涉及一种快换组合接头装置。


背景技术：

2.换电技术是指当用户的车辆所剩电量不多的情况下，将车辆开到指定的换电站，由工作人员操作机器设备将车辆底部的电池模组拆下，然后更换已经充满电的电池模组。整个过程简单、快速，能够较好地解决电动汽车充电时间过长以及续航差的问题。
3.电池模组与整车冷却液回路接头一般采用快接插头或者卡箍连接，拆卸后，电池模组端以及整车端的阀口均无法实现密封，导致冷却液流失，更换完成后需要重新充注，换电的成本以及时长均会增加。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种快换组合接头装置，其两个接头组件的接头主体在相互脱离时均可以实现自密封，能够避免流体的流失。
5.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种快换组合接头装置，包括第一接头组件和第二接头组件，所述第一接头组件、所述第二接头组件均包括接头主体，两所述接头主体均具有阀腔，两所述阀腔均具有阀口，两所述阀腔内均设有第一弹性件和封头，所述第一弹性件与所述封头相作用，所述封头能够在相应所述阀腔内滑动，常态下，所述封头能够封堵相应所述阀口，所述封头动作以打开相应所述阀口的过程为所述第一弹性件的变形量增加的过程；装配状态下，两所述接头主体能够相互插接，二者中位于外侧的一者的所述阀腔内设有与该阀腔内的所述封头滑动密封配合的推抵构件，所述推抵构件用于推动两所述接头主体中位于内侧的一者的所述封头、以打开相应所述阀口。
6.采用这种结构，当两接头组件相互插接时，位于内侧的接头主体能够直接推抵位于外侧的接头主体的封头，以打开位于外侧的接头主体的阀口，从而使得位于外侧的接头主体的阀口处于打开状态；在这个过程中，位于外侧的接头主体内的推抵构件能够推动位于内侧的接头主体内的封头进行动作，以打开位于内侧的接头主体的阀口，从而使得位于内侧的接头主体的阀口也处于打开状态；此时，两接头组件即可以处于相互连通的状态。
7.在封头动作以打开对应阀口的过程中，与该封头相作用的第一弹性件的弹性变形量可以处于增加状态，以蓄积弹性势能。这样，当作用于封头的外力消失时，即两接头组件解除插接配合关系时，第一弹性件的弹性势能可以释放，能够驱使封头自动回复至封堵对应阀口的状态，从而实现两接头组件在解除插接配合关系后、对应阀口处的自密封，以避免相应接头组件中流体(如冷却液)的流失。
8.可选地，两所述阀腔均包括小颈腔和大颈腔，所述封头包括相连接的本体和架体，所述架体设有若干镂空的孔隙，所述本体与所述小颈腔滑动密封连接，所述架体与所述大颈腔滑动连接。
9.可选地，两所述接头主体均包括可拆卸连接的外壳和筒状盖体，所述筒状盖体形
成有所述小颈腔，所述外壳形成有所述大颈腔。
10.可选地，所述第一弹性件的一端与所述封头相作用，另一端与所述外壳的内壁相作用。
11.可选地，所述本体的外周壁设有第一环形密封件；和/或，两所述接头主体在装配状态下位于内侧的一者的所述外壳和/或所述筒状盖体的外周壁设有第二环形密封件；和/或，所述外壳和所述筒状盖体的连接处设有第三环形密封件。
12.可选地，所述推抵构件包括头部和杆部，与所述推抵构件滑动密封配合的所述封头设有过孔，所述推抵构件通过所述杆部插接于所述过孔、并能够以所述头部与相应所述封头沿轴向相抵接，所述杆部和所述过孔中的至少一者设有第四环形密封件；常态下，所述杆部与相应所述阀腔的内壁沿轴向间隙设置。
13.可选地，所述第一接头组件、所述第二接头组件均包括装配板，所述装配板用于安装所述接头主体。
14.可选地，至少一个所述接头主体的径向安装位置和/或轴向安装位置相对相应所述装配板可调节。
15.可选地，所述第一接头组件、所述第二接头组件中的至少一者的所述装配板设有大颈连接孔，安装于所述大颈连接孔的所述接头主体与所述大颈连接孔在径向上间隙配合，安装于所述大颈连接孔的所述接头主体还包括沿轴向间隔设置的两个阻挡部；还包括第二弹性件，设有所述大颈连接孔的所述装配板的一面与一个所述阻挡部沿轴向相抵、另一面通过所述第二弹性件与另一所述阻挡部沿轴向相抵，且所述第二弹性件和安装于所述大颈连接孔的所述接头主体的插接部分位于所述装配板的同一侧。
16.可选地，安装于所述大颈连接孔的所述接头主体包括接管组和套管组，所述套管组外套于所述接管组，并在轴向上定位安装于所述接管组，两所述阻挡部均安装于所述套管组；还包括第三弹性件，所述第三弹性件位于所述接管组和所述套管组之间，以使所述接管组和所述套管组能够在径向上间隙配合。
17.可选地，所述套管组包括在轴向上分体设置的第一轴件和第二轴件，所述第一轴件和所述第二轴件分别设有一个所述阻挡部，所述第一轴件可拆卸地安装于所述第二轴件；和/或，所述接管组包括可拆卸连接的插接部分和管接部分，二者的连接处设有第五环形密封件。
18.可选地，相互插接的两所述接头主体的至少插接部分的材质为磁性相同的磁性材料。
附图说明
19.图1为本实用新型所提供快换组合接头装置的一种具体实施方式的结构示意图；
20.图2为第一接头组件的局部剖视图；
21.图3为第一接头组件的局部构件的分解视图；
22.图4为第二接头组件的局部剖视图；
23.图5为第二接头组件的局部构件的分解视图。
24.图1-图5中的附图标记说明如下：
25.1第一接头组件、11接头主体、111接管组、111a插接部分、111a-1外壳、111a-2筒状
盖体、111a-3第二环形密封件、111a-4第三环形密封件、111b管接部分、111c第五环形密封件、112套管组、112a第一轴件、112b第二轴件、112c阻挡部、11a小颈腔、11b大颈腔、12第一弹性件、13封头、131本体、131a第一环形密封件、132架体、14推抵构件、141第四环形密封件、15装配板、151大颈连接孔、16第二弹性件、17第三弹性件、18第一垫圈、19第二垫圈；
26.2第二接头组件。
具体实施方式
27.为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
28.本文中所述“若干”是指数量不确定的多个，通常为两个以上；且当采用“若干”表示某几个部件的数量时，并不表示这些部件在数量上的相互关系。
29.本文中所述“第一”、“第二”等词，仅是为了便于描述结构和/或功能相同或者相类似的两个以上的结构或者部件，并不表示对于顺序和/或重要性的某种特殊限定。
30.请参考图1-图5，图1为本实用新型所提供快换组合接头装置的一种具体实施方式的结构示意图，图2为第一接头组件的局部剖视图，图3为第一接头组件的局部构件的分解视图，图4为第二接头组件的局部剖视图，图5为第二接头组件的局部构件的分解视图。
31.如图1所示，本实用新型提供一种快换组合接头装置，包括第一接头组件1和第二接头组件2，两个接头组件可以分别连接不同的部件。以应用于换电领域为例，两接头组件可以分别安装于电池模组和车体；在使用状态下，两接头组件可以相互插接，从而完成车体和电池模组的冷却液的连通。
32.进一步地，第一接头组件1、第二接头组件2均包括接头主体11，两接头主体11均具有阀腔，两阀腔均具有阀口(图中未标注)，两阀腔内均设有第一弹性件12和封头13，第一弹性件12与封头13相作用，封头13能够在相应阀腔内滑动，常态下，封头13能够封堵相应阀口，以使得相应的接头主体11处于不流通状态，封头13动作以打开相应阀口的过程为第一弹性件12的变形量增加的过程；装配状态下，两接头主体11能够相互插接，二者中位于外侧的一者的阀腔内设有与该阀腔内的封头13滑动密封配合的推抵构件14，推抵构件14用于推动两接头主体11中位于内侧的一者的封头13、以打开相应阀口。
33.采用这种结构，当两接头组件相互插接时，位于内侧的接头主体11能够直接推抵位于外侧的接头主体11的封头13，以打开位于外侧的接头主体11的阀口，从而使得位于外侧的接头主体11的阀口处于打开状态；在这个过程中，位于外侧的接头主体11内的推抵构件14能够推动位于内侧的接头主体11内的封头13进行动作，以打开位于内侧的接头主体11的阀口，从而使得位于内侧的接头主体11的阀口也处于打开状态；此时，两接头组件即可以处于相互连通的状态。
34.在封头13动作以打开对应阀口的过程中，与该封头13相作用的第一弹性件12的弹性变形量可以处于增加状态，以蓄积弹性势能。这样，当作用于封头13的外力消失时，即两接头组件解除插接配合关系时，第一弹性件12的弹性势能可以释放，能够驱使封头13自动回复至封堵对应阀口的状态，从而实现两接头组件在解除插接配合关系后、对应阀口处的自密封，以避免相应接头组件中流体(如冷却液)的流失。
35.而且，上述方案中，当两接头组件处于连通状态时，均是通过封头13打开对应的阀
口，流通面积相对较大，这在一定程度上能够降低流阻，进而加快流体的循环流动效率。以应用于换电领域为例，冷却液的循环流动效率提高，还有利于保证整个电池包的冷却效果。
36.当应用于换电领域时，任一接头组件所包括的接头主体11的数量均可以为两个，如图1所示，在装配状态下，两接头组件的两接头主体11可以对应插接。在具体实践中，根据应用领域的差异，各接头组件所包括的接头主体11的数量也可以设置为其他数值。
37.阀腔以及阀口的结构形式均可以多种多样，只要可以实现封头13在阀腔内的滑动、且能够打开或者封堵对应阀口即可。
38.在一种具体的方案中，如图2、图4所示，阀腔可以包括小颈腔11a和大颈腔11b，封头13可以包括相连接的本体131和架体132，架体132可以设有若干镂空的孔隙，本体131可以与小颈腔11a滑动密封连接，架体132可以与大颈腔11b滑动连接。架体132的结构形式在此不做限定，只要能够实现相应的功能即可。
39.此时，阀口可以为小颈腔11a的任一位置处的垂直于轴向(本体131的滑动方向)的截面，当本体131整体脱离小颈腔11a时，阀口可以处于打开状态，流体可以通过小颈腔11a以及设置于架体132的孔隙流通；架体132与大颈腔11b之间的滑动配合则可以为封头13在阀腔内的滑动进行导向，以保证封头13的滑动方向。
40.事实上，上述方案中的阀口也可以设置在小颈腔11a和大颈腔11b的连接处，此时，封头13可以整体在大颈腔11b内进行滑动。
41.本体131的外周壁可以设有第一环形密封件131a，用于实现本体131与小颈腔11a之间的密封配合。可以理解，该第一环形密封件131a也可以设置在小颈腔11a的内壁，这同样可以实现本体131和小颈腔11a之间的密封配合。
42.接头主体11可以包括插接部分111a和管接部分111b，插接部分111a用于在两接头组件进行装配时实现插接配合，管接部分111b则用于和其他部件(电池模组、车体等)进行连接。
43.插接部分111a和管接部分111b之间可以采用可拆卸连接的方式进行固连，或者，二者之间也可以采用焊接等方式进行固连。在本实用新型实施例中，优选采用可拆卸连接的方式进行固连，以方便拆装，具体的可拆卸连接方式的种类在此不做限定，只要能够保证连接的可靠性即可，在附图实施例中，插接部分111a和管接部分111b之间可以采用螺纹连接进行固连。
44.需要指出的是，当采用可拆卸的连接方式时，插接部分111a和管接部分111b之间可以设有第五环形密封件111c，用于保证插接部分111a和管接部分111b的连接处的密封性能。
45.封头13主要是在插接部分111a内进行位移，第一弹性件12的一端可以与封头13相作用，另一端可以与插接部分111a的内壁相作用，或者，另一端也可以与管接部分111b相作用。具体到附图实施例中，第一弹性件12整体均是设置在插接部分111a中，其另一端是与插接部分111a的内壁相作用。
46.第一弹性件12的种类在此不做限定，只要能够实现弹性复位的功能即可，例如，其可以为弹簧、拉绳等各种形式的弹性元件。以弹簧为例，在封头13动作以打开阀口的过程中，弹簧的变形状态可以为拉伸变形，也可以为压缩变形，这具体与弹簧的安装位置有关，在附图实施例中，如图2、图4所示，弹簧的变形状态可以为压缩变形；常态下，即封头13封堵
阀口的状态下，弹簧也可以具有一定的预变形，以保证封头13对于阀口封堵的可靠性。
47.仍如图2、图4所示，两接头主体11均可以包括可拆卸连接的外壳111a-1和筒状盖体111a-2，筒状盖体111a-2可以形成有小颈腔11a，外壳111a-1可以形成有大颈腔11b。这样，可以方便封头13以及第一弹性件12的安装。
48.外壳111a-1和筒状盖体111a-2之间的可拆卸连接方式的种类在此不做限定，在附图实施例中，外壳111a-1和筒状盖体111a-2之间采用的是螺纹连接。在外壳111a-1和筒状盖体111a-2的连接处可以设有第三环形密封件111a-4，用于保证二者连接处的密封性能。
49.对于两接头主体11而言，装配状态下位于内侧的一者的外壳111a-1和/或筒状盖体111a-2的外周壁(即插接部分111a的外周壁)可以设有第二环形密封件111a-3，用于保证装配状态下两接头主体11的连接处的密封性能，进而可以有效抑制流体外漏。
50.可以理解，上述第二环形密封件111a-3也可以设置在装配状态下两接头主体11中位于外侧的一者的内周壁，这同样可以保证密封性能。
51.推抵构件14与设有该构件的接头主体11可以为一体式结构，或者，二者也可以分体设置。在附图实施例中，采用的为分体设置的方案，详细而言，如图4所示，推抵构件14可以包括头部和杆部，与推抵构件14滑动密封配合的封头13可以设有过孔，推抵构件14可以通过杆部插接于过孔、并能够以头部与相应封头13沿轴向相抵接；杆部和过孔中的至少一者可以设有第四环形密封件141，用于保证推抵构件14和接头主体11之间的密封性能。
52.常态下，杆部可以直接与相应阀腔的内壁直接沿轴向相抵，或者，杆部也可以与相应阀腔的内壁沿轴向间隙设置，此时，推抵构件14可以与设有该推抵构件14的封头13先进行同步的轴向位移、直至推抵构件14与阀腔内壁相抵接时才进行相对滑动。在实际应用中，上述的两种方案均可以采用，具体与两接头主体11以及两封头13的动作行程有关。
53.第一接头组件1、第二接头组件2均可以包括装配板15，装配板15用于安装前述的接头主体11，并用于相应接头组件的整体装配。
54.接头主体11可以直接固定安装于装配板15，此时，接头主体11相对装配板15的位置不可调节。
55.这种安装方式可以参见图4，接头主体11的筒状盖体111a-2和外壳111a-1可以沿轴向对接，进而可以将装配板15卡装在二者之间。筒状盖体111a-2与装配板15之间、外壳111a-1与装配板15之间均可以设有第一垫圈18，用于消除轴向以及径向间隙，进而可以保证接头主体11与装配板15之间的可靠定位，同时，还可以避免接头主体11与装配板15之间的直接接触而造成的磨损。第一垫圈18的材质在此不做限定。
56.需要说明的是，装配板15并非一定要卡装在外壳111a-1和筒状盖体111a-2之间，也可以卡装在插接部分111a和管接部分111b之间，这在具体实施时都是可以采用的选择。
57.接头主体11与装配板15之间也可以存在一定的可调节量，这种可调节量可以包括径向调节量和轴向调节量，以便适应两接头组件的接头主体11不能够完全对中时的安装以及不同安装情形下两装配板15之间的不同轴向间距。
58.具体地，如图2所示，第一接头组件1、第二接头组件2中的至少一者的装配板15可以设有大颈连接孔151，安装于大颈连接孔151的接头主体11与大颈连接孔151在径向上可以间隙配合，安装于大颈连接孔151的接头主体11还可以包括沿轴向间隔设置的两个阻挡部112c；还可以包括第二弹性件16，设有大颈连接孔151的装配板15的一面可以与一个阻挡
部112c沿轴向相抵、另一面可以通过第二弹性件16与另一阻挡部112c沿轴向相抵，且第二弹性件16和安装于大颈连接孔151的接头主体11的插接部分111a可以位于装配板15的同一侧，具体到图2实施例中，第二弹性件16和插接部分111a均可以位于装配板15的下侧。阻挡部112c可以为环形部件，也可以由周向上间隔分布的若干挡块构成。
59.如此设置，在无外力作用下，受第二弹性件16的作用，接头主体11相对装配板15的轴向以及径向位置基本是不变的，能够可靠保证接头主体11和装配板15的相对位置。在进行装配时，如果两接头组件的接头主体11不能准确对中，设置在大颈连接孔151内的接头主体11相对装配板15的径向安装位置可以适当调节，以保证两接头组件的接头主体11能够对中插接，这对于保证插接装配后的密封性能以及相互插接的两个接头主体11使用寿命的延长均具有积极的意义；如果预留的两装配板15的轴向间距较小，设有大颈连接孔151的装配板15还可以与阻挡部112c相配合，以压缩第二弹性件16，进而调整两装配板15的轴向间距。
60.上述的方案同时实现了接头主体11和装配板15的径向安装位置可调和轴向安装位置可调，在实际使用中，径向安装位置可调和轴向安装位置可调可以仅取其一。例如，可以仅存在径向安装位置可调，此时，第二弹性件16也可以不设置，只要保证接头主体11与大颈连接孔151之间具有一定的径向位移自由度、且接头主体11与装配板15在轴向上能够相对可靠的定位即可。
61.第二弹性件16的种类同样不做限定，具体可以参见关于第一弹性件12的相关描述。在附图实施例中，第二弹性件16可以为弹簧，并可以外套安装于接头主体11。
62.进一步地，安装于大颈连接孔151的接头主体11还可以包括接管组111和套管组112，套管组112可以外套于接管组111，并能够在轴向上定位安装于接管组111，两阻挡部112c均可以安装于套管组112；还可以包括第三弹性件17，第三弹性件17可以位于接管组111和套管组112之间，以使接管组111和套管组112能够在径向上间隙配合。
63.采用这种结构，接管组111和套管组112之间也可以具有一定的径向调节自由度，配合接头主体11和大颈连接孔151之间的径向调节，接管组111实际上可以具有两级调节，径向可调节的范围更大。
64.第三弹性件17的种类在此不做限定，只要能够实现上述的功能即可。在附图实施例中，第三弹性件17可以是截面为u型的弹性元件。
65.接管组111和套管组112的轴向定位装配形式也可以存在较多的选择，只要能够实现上述的功能即可。在附图实施例中，套管组112的一端可以与接管组111沿轴向相抵接，另一端可以通过第二垫圈19与接管组111沿轴向相抵接，接管组111的外壁可以设有沿径向向外延伸的止挡件，用于和第二垫圈19进行抵接配合。接管组111可以包括插接部分111a和管接部分111b。
66.套管组112可以包括在轴向上分体设置的第一轴件112a和第二轴件112b，第一轴件112a和第二轴件112b可以分别设有一个阻挡部112c，第一轴件112a可拆卸地安装于第二轴件112b。这样，可以方便套管组112的装配。
67.第一轴件112a和第二轴件112b之间可拆卸连接方式的种类同样不做限定，只要能够保证连接的可靠性即可，在附图实施例中，第一轴件112a和第二轴件112b之间采用螺纹连接。
68.进一步地，相互插接的两个接头主体11的至少插接部分的材质可以为磁性相同的
磁性材料。这样，如果两个接头主体11在装配时处于非对中状态，设置在大颈连接孔151内的接头主体11可以在同性相斥的作用力下自行调节对中，安装更为便捷。
69.上述磁性材料的种类在此不做限定，具体实施时，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，只要能够满足使用要求即可。例如，该磁性材料可以为铝复合材料，具体可以采用机械合金化和放电等离子烧结等方法复合而成。
70.另外，本文中第一环形密封件131a、第二环形密封件111a-3、第三环形密封件111a-4、第四环形密封件141以及第五环形密封件111c的种类在此不做限定，一般而言，这些环形密封件均可以采用橡胶材质的密封圈，各环形密封件的数量可以根据需要进行设定。
71.结合图2、图4，在进行装配时，可以将图2中的接头主体11的插接部分111a插入图4中的接头主体11的插接部分111a，以使得图4中的封头13连同推抵构件14一同向下位移；当推抵构件14与图4中的阀腔内壁沿轴向相抵接时，推抵构件14和封头13可以相对滑动，推抵构件14可以推动图2中的封头13向上位移，当图2和图4中的封头13均打开对应阀口时，两接头主体11相互连通。在这个过程中，设置于大颈连接孔151内的接头主体11可以吸收轴向和径向的装配公差。
72.在两接头主体11相互脱离时，各自的第一弹性件12所蓄积的弹性势能可以释放，以驱使各自的封头13重新对各自的阀口进行封堵。
73.以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。