CN101515682B - 一种省力插拔连接器 - Google Patents
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Abstract
一种省力插拔连接器，它包括插头、插拔机构和插座，插头的插针通过两绝缘体，压圈固定在外壳内，导向销通过弹垫和螺母固定在两个绝缘体上，在插头中间安装套管，套管与绝缘体由胶粘固定，插头尾部用螺钉将尾罩固定在外壳上，尾罩内安装螺套，螺套与尾罩用键和槽配合，用压圈将螺套固定在尾罩内，套管、压圈和螺套形成一中空结构；插拔机构的钢球装在衬套内，顶杆和拉杆通过螺纹啮合固定，拉杆右端装有弹簧和定位套，衬套的外圆设有手轮，由螺母紧固；插座两绝缘体将插孔固定形成基座合件，由压圈将基座合件固定在外壳内，锁套安装在插座中心轴上，由螺母与锁套尾部螺纹啮合固定，实现多芯连接器省力插合、分离、锁紧功能。
Description
技术领域
本发明涉及电连接器技术领域，尤其涉及一种省力插拔连接器。
背景技术
连接器中的脱落连接器使用的场合特殊，应用在系统的最外部接口，常常集成或复合了多种规格和类型的接触件，引起连接器的接触件数量多，当接触件超过一定数量后，连接器的总分离力便成为突出的问题，引起连接器插合和分离困难，不便于日常使用，同时连接器的插合也存在插合是否到位、过插合、锁紧、分离等问题需解决。
发明内容
本发明的目的是提供一种省力插拔的连接器，实现多芯数连接器的省力插合、分离、到位提示和锁紧等功能。
这种省力插拔的连接器包括：插头、插拔机构和插座。其中，插头包括：插针、导向销、头外壳、第一绝缘体、第二绝缘体、第一压圈、弹垫、第一螺母、第二压圈、螺套、套管、尾罩和螺钉。插拔机构包括：钢球、顶杆、拉杆、衬套、弹簧、手轮、第二螺母、定位套、手柄和卡销。插座包括：O型密封圈、另一密封圈、锁套、第三螺母、座外壳、第三绝缘体、第四绝缘体、第三压圈、插孔和另一插孔。
插针通过第一绝缘体和第二绝缘体保持在正确的位置，并通过压圈固定在外壳内，导向销通过弹垫和第一螺母，固定在第一绝缘体和第二绝缘体上，导向销主要实现插头与插座插合时的导向与定位。在插头的中间安装了套管，套管与第二绝缘体采用胶粘剂粘接固定。在插头的尾部用螺钉将尾罩固定在头外壳上，并在尾罩内安装了螺套，螺套与尾罩采用键和槽配合，防止螺套在尾罩内转动，并用第二压圈将螺套固定在尾罩内。套管、第二压圈和螺套形成一个中空的结构，为插拔机构预留了安装的接口。
插拔机构的钢球装入衬套内，为了防止钢球从衬套的外圆脱出，衬套的外圆孔口直径比钢球的直径稍小，对钢球能起到限位作用。顶杆从衬套的左端装入，拉杆从衬套右端装入，顶杆和拉杆又通过螺纹啮合进行连接固定，顶杆的前端为台阶式结构，小端的外圆较小可使钢球沉入衬套内，大端的外圆又可使钢球凸出衬套的外圆，这样顶杆轴向滑动时，可以顶着钢球沿衬套的径向滑动，实现锁紧和解锁的状态切换。在拉杆的右端装入弹簧，然后拧入定位套，定位套装配到位后弹簧即产生了一定的初始压缩量储备了初始弹力。为了实现省力，在衬套的外圆配置了手轮，然后用第二螺母进行紧固。为了便于拉动拉杆，在拉杆的尾端采用螺纹啮合的形式安装了手柄。为了使拉杆有不同位置状态，定位套上加工了一字槽，并在拉杆上装配了卡销，卡销与拉杆通过胶粘剂粘接固定。转动拉杆，当卡销转动到定位套的一字槽时，拉杆失去阻挡，在弹簧的弹力作用下推动顶杆和拉杆向左移动，由顶杆将钢球顶出，凸出衬套的外圆面，实现锁紧功能，此时卡销滑入定位套的一字槽中。当拉动手柄向右移动时，卡销滑出定位套的一字槽，然后转动一定角度，卡销即卡在定位套的端面上，阻止顶杆和拉杆向左移动，此时顶杆的小端外圆滑动到钢球处，钢球失去支撑而沉入衬套内，实现解锁。
第三绝缘体和第四绝缘体将插孔固定和保持在正确的位置，形成基座合件，并由第三压圈将基座合件固定在外壳内。为了给插拔机构提供省力插合和分离的接口，将锁套安装在插座的中心轴上，并由第三螺母与锁套的尾部螺纹啮合进行固定。为了实现插头与插座插合界面的密封，在座外壳的前端配置了另一密封圈。为了实现安装界面的密封，在座外壳的安装法兰内配置了O型密封圈。
插拔机构的螺纹部分旋入螺套，由于螺套与尾罩采用键和槽配合，螺套在尾罩内不会转动，拧动插拔机构就可将插拔机构装配到插头当中。此时，插拔机构切换成解锁状态。
继续拧动插拔机构，将插拔机构的左端(带钢球端)伸出至到高出插针的端面，然后与插座插合，此时插拔机构的左端伸入到锁套的孔内，然后拧动手柄，将插拔机构切换到锁紧状态，此时顶杆将钢球顶出，卡在锁套的孔内，锁套的孔为台阶孔，孔口的孔径较小，内部的孔径则更大，这样凸出的钢球就能牢固地卡在大孔与小孔之间的台阶处。
插拔机构的一端卡在锁套的大孔与小孔之间的台阶后，被轴向限位不能再向右移动，反向旋转插拔机构，就可通过螺套与衬套的螺纹传动，带动插头移向插座，实现插头与插座的插合。插头与插座插合到位后，为了防止继续插合(又名过插合)，引起零部件的损坏，需要插拔机构具有到位提示或报警功能，本发明采用了一种非常简单的结构形式，直接靠螺纹的长度来控制插合的深度，即达到规定的插合深度后，就不再有螺纹，无法继续插合，此时拧动插拔机构只能实现空转，不会发生位移，出现打滑的到位提示。能较好的保证插合到位并出现到位提示，防止插合不到位或过插合现象的发生。插合到位后，根据使用需求，可将插拔机构切换到解锁状态即可卸除插拔机构，避免空间的占用。也可将插拔机构继续滞留在插头上，实现插头与插座的锁紧，防止在振动、冲击等动态环境下出现的松脱形象。
将插拔机构切换到解锁状态，拉动手柄，此时顶杆的小端外圆滑动到钢球处，钢球失去支撑便沉入衬套内，实现解锁。解锁后正向旋转插拔机构，衬套的左端面将顶住锁套的内孔台阶，随着螺套与衬套的螺纹传动，实现插头与插座的分离，退出接触件的接触状态。分离后插拔机构滞留在插头上，根据需要也可卸除插拔机构。
附图说明
图1a、图1b分别系本发明一种省力插拔连接器插头主剖视图和侧视图；
图2系本发明一种省力插拔连接器插拔机构主剖视图；
图3a、图3b分别系本发明一种省力插拔连接器插座侧剖视图和主视图；
图4系本发明一种省力插拔连接器插头与插拔机构连接图；
图5系本发明一种省力插拔连接器插头与插座用插拔机构插合图；
图6系本发明一种省力插拔连接器插头与插座用插拔机构插合到位图；
图7系本发明一种省力插拔连接器插头与插座用插拔机构分离图。
图中：1-插针、2导向销、3-头外壳、4-第一绝缘体、5-第二绝缘体、6-第一压圈、7-弹垫、8-第一螺母、9-第二压圈、10-螺套、11-套管、12-尾罩、13-螺钉、14-钢球、15-顶杆、16-拉杆、17-衬套、18-弹簧、19-手轮、20-第二螺母、21-定位套、22-手柄、23-卡销、24-O型密封圈、25-另一密封圈、26-锁套、27-第三螺母、28-座外壳、29-第三绝缘体、30-第四绝缘体、31-第三压圈、32-插孔、33-另一插孔。
具体实施方式
以下结合上述实施例附图对本发明作进一步的详细说明：
本发明的省力插拔连接器包括：插头、插拔机构和插座。其中，插头包括：插针1、导向销2、头外壳3、第一绝缘体4、第二绝缘体5、第一压圈6、弹垫7、第一螺母8、第二压圈9、螺套10、套管11、尾罩12和螺钉13。插拔机构包括：钢球14、顶杆15、拉杆16、衬套17、弹簧18、手轮19、第二螺母20、定位套21、手柄22和卡销23。插座包括：O型密封圈24、另一密封圈25、锁套26、第三螺母27、座外壳28、第三绝缘体29、第四绝缘体30、第三压圈31、插孔32和另一插孔33。
图1a、图1b图中所示，插头插针1通过第一绝缘体4和第二绝缘体5保持在正确的位置，并通过第一压圈6固定在头外壳3内，导向销2通过弹垫7和第一螺母8，固定在第一绝缘体4和第二绝缘体5上，导向销2主要实现插头与插座插合时的导向与定位。在插头的中间安装了套管11，套管11与第二绝缘体5采用胶粘剂粘接固定。在插头的尾部用螺钉13将尾罩12固定在头外壳3上，并在尾罩内安装了螺套10，螺套10与尾罩12采用键和槽配合，防止螺套10在尾罩12内转动，并用第二压圈9将螺套10固定在尾罩12内。套管11、第二压圈9和螺套10形成一个中空的结构，为插拔机构预留了安装的接口。
图2中所示，插拔机构的钢球14装入衬套17内，为了防止钢球14从衬套17的外圆脱出，衬套17的外圆孔口直径比钢球14的直径稍小，对钢球14能起到限位作用。顶杆15从衬套17的左端装入，拉杆16从衬套17右端装入，顶杆15和拉杆16又通过螺纹啮合进行连接固定，顶杆15的前端为台阶式结构，小端的外圆较小可使钢球14沉入衬套17内，大端的外圆又可使钢球14凸出衬套17的外圆，这样顶杆15轴向滑动时，可以顶着钢球14沿衬套17的径向滑动，实现锁紧和解锁的状态切换。在拉杆16的右端装入弹簧18，然后拧入定位套21，定位套21装配到位后弹簧18即产生了一定的初始压缩量储备了初始弹力。为了实现省力，在衬套17的外圆配置了手轮19，然后用第二螺母20进行紧固。为了便于拉动拉杆16，在拉杆16的尾端采用螺纹啮合的形式安装了手柄22。为了使拉杆16有不同位置状态，定位套21上加工了一字槽，并在拉杆16上装配了卡销23，卡销23与拉杆16通过胶粘剂粘接固定。转动拉杆16，当卡销23转动到定位套21的一字槽时，拉杆16失去阻挡，在弹簧18的弹力作用下推动顶杆15和拉杆16向左移动，由顶杆15将钢球14顶出，凸出衬套17的外圆面，实现锁紧功能，此时卡销23滑入定位套21的一字槽中。当拉动手柄22向右移动时，卡销23滑出定位套21的一字槽，然后转动一定角度，卡销23即卡在定位套21的端面上，阻止顶杆15和拉杆16向左移动，此时顶杆15的小端外圆滑动到钢球处，钢球14失去支撑而沉入衬套17内，实现解锁。
图3a、图3b中所示，第三绝缘体29和第四绝缘体30将插孔32固定和保持在正确的位置，形成基座合件，并由第三压圈31将基座合件固定在座外壳28内。为了给插拔机构提供省力插合和分离的接口，将锁套26安装在插座的中心轴上，并由第三螺母27与锁套26的尾部螺纹啮合进行固定。为了实现插头与插座插合界面的密封，在座外壳28的前端配置了另一密封圈25。为了实现安装界面的密封，在座外壳28的安装法兰内配置了O型密封圈24。
图4中所示，插拔机构的螺纹部分旋入螺套10，由于螺套10与尾罩12采用键和槽配合，螺套10在尾罩12内不会转动，拧动插拔机构就可将插拔机构装配到插头当中。此时，插拔机构切换成解锁状态。
图5中所示，继续拧动插拔机构，将插拔机构的左端(带钢球14端)伸出至到高出插针1的端面，然后与插座插合，此时插拔机构的左端伸入到锁套26的孔内，然后拧动手柄22，将插拔机构切换到锁紧状态，此时顶杆15将钢球14顶出，卡在锁套26的孔内，锁套26的孔为台阶孔，孔口的孔径较小，内部的孔径则更大，这样凸出的钢球14就能牢固地卡在大孔与小孔之间的台阶处。
图6中所示，插拔机构的一端卡在锁套26的大孔与小孔之间的台阶后，被轴向限位不能再向右移动，反向旋转插拔机构，就可通过螺套10与衬套17的螺纹传动，带动插头移向插座，实现插头与插座的插合。插头与插座插合到位后，为了防止继续插合(又名过插合)，引起零部件的损坏，需要插拔机构具有到位提示或报警功能，本发明采用了一种非常简单的结构形式，直接靠螺纹的长度来控制插合的深度，即达到规定的插合深度后，就不再有螺纹，无法继续插合，此时拧动插拔机构只能实现空转，不会发生位移，出现打滑的到位提示。能较好的保证插合到位并出现到位提示，防止插合不到位或过插合现象的发生。插合到位后，根据使用需求，可将插拔机构切换到解锁状态即可卸除插拔机构，避免空间的占用。也可将插拔机构继续滞留在插头上，实现插头与插座的锁紧，防止在振动、冲击等动态环境下出现的松脱形象。
图7中所示，将插拔机构切换到解锁状态，拉动手柄22，此时顶杆15的小端外圆滑动到钢球处，钢球14失去支撑便沉入衬套17内，实现解锁。解锁后正向旋转插拔机构，衬套17的左端面将顶住锁套26的内孔台阶，随着螺套10与衬套17的螺纹传动，实现插头与插座的分离，退出接触件的接触状态。分离后插拔机构滞留在插头上，根据需要也可卸除插拔机构。
本发明的省力插拔连接器采用了钢球、手轮、卡销等可切换状态的插拔机构结构进行连接器的插合与分离，具有省力插合、省力分离、插合到位提示和锁紧等功能。具有结构简单、功能全面、使用灵活等特点。
Claims (1)
1.一种省力插拔连接器，它包括插头、插拔机构和插座，其特征在于：插头由插针(1)、导向销(2)、头外壳(3)、第一绝缘体(4)、第二绝缘体(5)、第一压圈(6)、弹垫(7)、第一螺母(8)、第二压圈(9)、螺套(10)、套管(11)、尾罩(12)和螺钉(13)组成；插拔机构由钢球(14)、顶杆(15)、拉杆(16)、衬套(17)、弹簧(18)、手轮(19)、第二螺母(20)、定位套(21)、手柄(22)和卡销(23)组成；插座由O型密封圈(24)、另一密封圈(25)、锁套(26)、第三螺母(27)、座外壳(28)、第三绝缘体(29)、第四绝缘体(30)、第三压圈(31)、插孔(32)和另一插孔(33)组成；插头的插针(1)通过第一绝缘体(4)和第二绝缘体(5)保持在正确位置，由第一压圈(6)固定在头外壳(3)内，导向销(2)通过弹垫(7)和第一螺母(8)，固定在第一绝缘体(4)和第二绝缘体(5)上，在插头中间安装套管(11)，套管(11)与第二绝缘体(5)由胶粘固定，在插头的尾部用螺钉(13)将尾罩(12)固定在头外壳(3)上，并在尾罩内安装螺套(10)，螺套(10)与尾罩(12)由键和槽配合，防止螺套(10)在尾罩(12)内转动，并由第二压圈(9)将螺套(10)固定在尾罩(12)内，套管(11)、第二压圈(9)和螺套(10)形成一个中空结构；插拔机构的钢球(14)装入衬套(17)内，衬套(17)的外圆孔直径比钢球(14)的直径稍小，对钢球(14)限位，顶杆(15)从衬套(17)的左端装入，拉杆(16)从衬套(17)右端装入，顶杆(15)和拉杆(16)由螺纹啮合连接固定，顶杆(15)的前端为台阶式结构，小端外圆较小能使钢球(14)沉入衬套(17)内，大端外圆能使钢球(14)凸出衬套(17)的外圆，在拉杆(16)右端装入弹簧(18)，拧入定位套(21)，在衬套(17)的外圆设置手轮(19)，由第二螺母(20)紧固；在拉杆(16)的右端用螺纹啮合形式安装手柄(22)，使拉杆(16)有不同位置状态，定位套(21)设有一字槽，并在拉杆(16)上装配卡销(23)，卡销(23)与拉杆(16)由胶粘固定；第三绝缘体(29)和第四绝缘体(30)将插孔(32)固定保持在对应位置形成基座合件，由第三压圈(31)将基座合件固定在座外壳(28)内，将锁套(26)安装在插座中心轴上，由第三螺母(27)与锁套(26)的尾部螺纹啮合固定，在座外壳(28)前端设置另一密封圈(25)，使插头与插座插合介面密封，在座外壳(28)的安装法兰内设置O型密封圈(24)，使安装介面密封。
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