CN101651270A - 安全型通气式电连接器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种安全型通气式电连接器，在其插头与插座的外壳上分别设有相互配合的锁紧装置，在插头与插座的外壳中设置有相互插接配合的电接触件与高压气路接触件，在所述连接器的插头或插座上位于其插接配合面处开设有一个以上与连接器外部连通的泄压通道，各泄压通道位于插头或插座外壳外壁上的出口处设置有超压泄压胶垫。当连接器内部的气路接触件出现漏气时，泄漏的高压气体通过泄压通道顶开超压泄压胶垫泄放掉，保证了连接器内插头与插座的连接稳定性，避免了因高压泄漏气体聚集而造成的电接触件从连接器中顶喷而出的重大安全隐患，增加了安全型通气式电连接器的安全性。

Description

安全型通气式电连接器

技术领域

本发明属于通气式电连接器技术领域，确切的说是涉及一种设置有安全防护装置的通气式电连接器。

背景技术

目前所使用的通气式电连接器的插头与插座为防止高气压将其连接顶开，其使用时必须通过锁紧装置进行固定连接。插头与插座在插接时，锁紧装置将插头与插座固连，插头上的花键壳体插入插座上的环槽中，在插头的花键壳体外表面上设有用于与插座上的环槽密封配合的O型密封圈，在插头与插座相对的插接配合面之间还形成有间隙。在插座与插头的中心分别穿设有相互插接配合的气针接触件与气孔接触件，在气针接触件与气孔接触件周围设置有用于电连接的电接触件，各电接触件中的插针接触件与插孔接触件均密封固定在外壳中。在使用时，插头、插座插接后通过锁紧装置锁紧并通过O型密封圈密封配合，高压气体从气针接触件流向气孔接触件，在气针接触件的外圆上环设有用于与气孔接触件的内壁密封配合的O形圈，以阻止高压气体从气针接触件、气孔接触件的配合间隙处泄漏。但在出现意外情况时，例如气针接触件上的O形圈发生漏装或者出现老化、破损等现象时，气针接触件与气孔接触件之间的密封就会失效，高压气体从气针接触件与气孔接触件的配合处泄漏，泄漏的高压气体会在插头、插座的插接配合面的间隙中积聚高压，由于插头与插座的外壳之间为密封配合，从而容易使处于连接状态的插头与插座有被高压气体顶开的趋势。特别对于插座中的绝缘体和插孔接触件，由于其是通过常规技术灌胶密封固定在连接器中，其耐高气压的能力远低于连接器上的锁紧装置，从而容易造成泄漏的高压气体将插孔接触件和绝缘体渐渐从连接器外壳中顶出，由于泄漏的高压气体高达10000N的高压冲击力，在受到多次的高压气体冲击后，插孔接触件和绝缘体与壳体壳体之间的固定连接被彻底破坏，造成插孔接触件和绝缘体受到高压气体的驱动从插座壳体中喷射而出，被顶射而出的物体就会具有很高的穿透力，对操作人员及设备的安全造成极大的危害，形成重大的安全隐患。

发明内容

本发明的任务是：针对上述缺陷，提供一种设置漏气安全防护装置的安全型通气式电连接器，该安全装置可以在连接器漏气时将泄漏的高压气体释放以保护操作人员和设备的安全。

本发明的技术方案是：一种安全型通气式电连接器，包括可通过锁紧装置固定连接的插头和插座，在插头与插座的外壳内通过绝缘体分别设置有相互插接配合的电接触件与高压气路接触件，所述插头与插座在插接时其插接配合面之间形成有间隙，在所述连接器的插头或插座上还设置有漏气安全防护装置，该安全防护装置包括在插头或插座上开设的一个以上的泄压通道，所述泄压通道的内口与所述间隙连通，所述泄压通道的外口开设在插头或插座的外壳的外壁上，在该外口上还设置有超压泄压胶垫。采用上述结构，本发明是在现有通气式电连接器的基础上所作的重要的改进。由于通气式电连接器需要通过高气压，其插头与插座之间就必须密封连接，为防止其插头与插座被高气压顶开破坏其连接稳定性，因而必须在插头与插座之间设置锁紧装置，常用的锁紧装置可以采用螺纹连接、卡扣连接或法兰连接等技术手段。但在连接器中的高压通气接触件漏气的情况下，由于锁紧装置的锁紧，使得泄漏的气体对连接器中的绝缘体以及绝缘体中固定的电插孔接触件产生很大的冲击力，甚至会破坏连接器的完整性。本发明在插头或插座上开设了连通其插接配合面与外壳外部的泄压通道，在泄压通道的出口处设置有超压泄压胶垫，其当连接器内部的高压气路接触件出现漏气时，泄漏的高压气体通过泄压通道顶开超压泄压胶垫而泄放掉，减小了高压泄漏气体对连接器中绝缘体与接触件的高压冲击力，保证了连接器的结构稳定性和插头与插座的连接稳定性，避免了因高压气体泄漏而造成的插孔接触件及绝缘体从其外壳中顶喷而出的重大安全隐患，增加了通气式电连接器的安全性；泄压胶垫的设置不仅结构简单，而且密封性好，同时还可以节省制作成本。

进一步的，所述插头包括插头壳体，插头壳体的一端沿轴向突出绝缘体的插接配合面，所述插座包括插座壳体，在插座壳体与其绝缘体之间开设有供插头壳体突出部插入的轴向环槽，在所述插头壳体的突出部的外圆面上靠近绝缘体的插接配合面处设置有用于密封插座壳体内壁面与插头壳体外圆面的O型密封圈，在所述轴向环槽内远离绝缘体插接配合面的内壁上径向开设有连通插座壳体外壁的泄压孔，所述泄压通道是由轴向环槽内壁面与插头壳体突出部之间形成的间隙以及所述的泄压孔组成。采用上述结构，其在插座的轴向环槽中开设泄压孔，利用插座轴向环槽与插头突出部之间的配合间隙与泄压孔组成泄压通道可以最大限度的保持连接器原有的结构框架，不需要对现有的连接器进行大的结构改变即可实施，不仅结构简单，而且可以节省大量的改造成本。

进一步的，所述各泄压孔的圆心位于同一径向平面内，所述超压泄压胶垫为沿插座壳体外圆环设的环形胶条。采用上述结构，通过一条环形胶垫将各泄压孔封闭其结构简单，而且密封性能较好。

进一步的，所述泄压孔沿连接器周向均匀分布。采用该结构，使得泄漏的高压气体能够均匀的从各泄压孔中顶开泄压胶垫而泄放掉，排气均匀，泄压胶垫的受力较为均匀，可以延长泄压胶垫的使用寿命。

进一步的，所述插座外壳的外壁上位于各泄压孔处径向开设有环形凹槽，各泄压孔的开口开设在该凹槽的槽底面上，所述泄压胶垫环设在该环形凹槽中。采用该结构，使得泄压胶垫被环形凹槽所约束，不会产生因排气时高压气体的冲击而发生泄压胶垫被冲偏移位的现象，使泄压胶垫密封性更加稳定。

所述的环形胶条的内环面的两边分别凸设有环形突起。采用该结构，可以增加泄压胶垫的整体弹性，而且泄压胶垫与插座外壳之间的密封性能得到提升。

所述锁紧装置包括插头壳体与插座插配部分的壳体壁中设置的贯通其内外壁面的锁孔，锁孔中活动装配有在锁孔的孔深方向上的尺寸大于锁孔孔深的锁芯，插头壳体的内、外表面上分别沿插接方向弹性滑动装配有可滑移覆盖或露出锁孔内、外口的内、外锁体，所述内、外锁体与插头壳体的对应面上均具有与锁孔的对应口部紧贴配合的配合面，所述插座壳体的插接端具有与插头的内锁体顶推配合的端面，插座壳体的外表面上设有在插接时与插头壳体中的锁孔位置对应的可供锁芯卡入的锁紧槽。

所述锁紧槽为环槽，所述外连接帽与插头壳体之间设有插接方向上的限位结构。

所述内、外锁体与插头的固定部分之间通过连接弹簧实现弹性滑动装配。

所述外连接帽内壁上靠近其外端的部分设有容纳并挡止锁芯的环形台阶，该环形台阶与连接帽内壁上的与锁孔的配合面之间通过斜面过渡。

采用上述结构，本发明所采用的锁紧装置中的内、外锁体、插座壳体之间通过锁芯互相限位配合，当外锁体顶压锁芯时，锁芯从锁孔内口探出从而可在插接方向上限位插座壳体，当内锁体顶压锁芯时，锁芯从锁孔外口探出从而可在插接方向上限位外锁体，内锁体与插座壳体在插接方向上互顶限位配合，插座壳体上设有可容锁芯卡入的锁紧槽，并且通过弹簧等弹性件实现内外锁体的弹性滑动装配，使机构可自动运行、复位；在使用时，通过插座壳体的插入自动实现内锁体移位、外锁体的解锁后压锁芯锁定插座壳体，解锁时，拉动外锁体解锁锁芯，插座壳体的限位被解除，内锁体顶推插座壳体退出并且重新顶压锁芯向外探出将拉回的外锁体锁定。本发明的插接锁定动作自动完成，使用方便，解锁动作需靠拉动外锁体移动来实现，因此振动干扰的影响较小，而且插合的锁定动作需要在插座壳体顶推内锁体到位后才能实现，可保证插头与插座插合到位。

附图说明

图1是本发明实施例一的结构示意图；

图2是本实施例一中插座的结构示意图；

图3是本发明实施例二的结构示意图；

图4是本发明中泄压胶垫的结构示意图。

具体实施方式

实施例一：如图1、图2、图4所示，本发明的安全型通气式电连接器包括插头12和插座13，插头12的插接端设有供插座13的插接端插入的开口。插头12包括插头壳体3，插头12的插接端开口设置于插头壳体3的一端，插头壳体3中固定有花键壳体8，花键壳体8内壁上设有沿插接方向延伸的花键，花键壳体8中固定有插头绝缘体1，插头绝缘体1中插设有接触件，接触件包括位于连接器中心的高压气针接触件15和设置在高压气针接触件15周围的电插针接触件14。插座13包括插座壳体9及其中固定的插座绝缘体10，插座壳体9中设有与插头12的花键壳体8的花键配合的轴向环槽21，插座绝缘体10中对应插头12上的气针接触件15和电插针接触件14插设有气孔接触件25及电插孔接触件24。在气针接触件15的外圆上设有用于与气孔接触件25密封配合的O型圈，在气孔接触件25的周围通过灌胶固定设置有与插头12上插针接插件14插配的插孔接触件24。在插头12的花键壳体8的突出部靠近插接配合面的外表面上设置有用于密封轴向环槽21的O型密封圈，在轴向环槽21远离插接配合面的内壁上径向开设有贯穿插座外壳9的泄压孔23，各泄压孔23与轴向环槽21共同构成泄压通道。各泄压孔23的中心均位于同一径向平面内并沿插座13外圆周向均匀分布。在插座外壳22的外壁上位于各泄压孔23的开口处开设有一环形凹槽，各泄压孔23的外口开设在该环形凹槽的槽底面上，在环形凹槽内环设有一用于封闭泄压孔23的环形超压泄压胶垫22，该环形超压泄压胶垫22将各泄压孔23的外口封闭，其中，环形超压泄压胶垫22包括基体91，在其基体91贴紧插座外壳22的内环面的两边凸设有环形突起92，使得环形胶垫22与插座外壳22之间形成一个环形空腔。

在插头12与插座13之间连接有推拉锁紧装置，该推拉锁紧装置包括插头壳体3中设置的贯通其内外表面的锁孔，锁孔在插头壳体3的内、外表面上分别具有内、外口，锁孔中活动装配有直径尺寸大于锁孔孔深尺寸的钢球7作为锁芯，锁孔靠近其内口处设有可挡止钢球7脱落的环形台阶结构，钢球7可从锁孔的内、外口探出。插头壳体3的内、外表面上分别轴向弹性滑动装配有可滑移覆盖或露出锁孔的内、外口的内挡块5、外连接帽6，内挡块5远离插头12的插接端的一端与花键壳体8之间连接有内弹簧2，外连接帽6远离插头12的插接端的一端与插头壳体3之间连接有外弹簧4。外连接帽6与插头壳体3之间设有插接方向上的限位结构，该限位结构为外连接帽6尾部的挡沿16及插头壳体3外壁上凸设的挡沿18。内挡块5、外连接帽6与插头壳体3的对应面上均具有与锁孔的对应口部紧贴配合的配合面，这两个配合面可顶压钢球7从锁孔的内口或外口探出，外连接帽6内壁上靠近其外端的部分设有容钢球7进入的环形台阶17，该环形台阶17与连接帽6内壁上的与插头壳体的配合面之间通过斜面过渡，环形台阶17是为了在解锁状态下容纳钢球7同时挡止钢球7，使钢球7受压从锁孔探出的同时又不会从锁孔脱落。插座壳体9的具有与插头壳体3插接端的开口插配的插接端，插座壳体9插接端的端面与插头的内挡块5顶推配合，插座壳体9的外表面上设有在插接时与插头壳体3中的钢球7位置对应的环槽14。

使用时，插头12与插座13在未插合前，钢球7被内挡块5顶在锁孔11外口的外部，此时，外连接帽6在钢球7作用下被锁紧，外弹簧4处于压缩状态。插头12与插座13对插时，插座壳体9的插接端将内挡块5向后推，内弹簧2受压缩。当插座13与插头12对插到位时，钢球7掉入插座壳体9的环槽14内，此时，外连接帽6解锁，其在外弹簧4作用下向前运动，外连接帽6的内壁将钢球7压紧，实现插头12、插座13锁紧，内弹簧2处于压缩状态。插头12与插座13分离时，向后拉动外连接帽6，将钢球7从插座壳体9的环槽14内释放出来，此时，内挡块5在内弹簧2作用下恢复初始位置，同时外连接螺帽6被钢球7锁紧，外弹簧4处于压缩状态。

通气式连接器在使用中一旦发生意外，高压气路接触件漏气时，泄漏的高压气体从气针接触件24与气孔接触件25的接触面泄漏到插头12与插座13的插接配合面处，然后高压气体沿插座的轴向环槽21从泄压孔23中排出，超压泄压胶垫的设计一般可承受0.5MPa的高气压，当泄漏的高压气体的气压达到0.5MPa时，就会顶开泄压胶垫22将高压气体泄放掉，一旦连接器内部压力达到平衡时，泄压胶垫22就收缩回原状，将各泄压孔23封闭，从而实现连接器的密封。

实施例二：如图3、图4所示，本实施例二与实施例一的不同之处在于，在插头12上开设有一条以上的连通绝缘体插接配合面与插头12外壁的通道26形成泄压通道，该泄压通道的前段沿轴向开设在的花键壳体8与绝缘体1之间，其后端径向开设在花键壳体8上，环形胶垫22封装在通道26的外口上。

本发明不局限于上述实施例，本发明中的通气式连接器还适用于采用其它结构或形状锁紧装置的连接器，如法兰连接、卡扣连接或螺纹连接等，本发明中的泄压通道也可以开设在连接器的其它部位，但不论其形状或结构如何变化，只要是通气式连接器中的插头与插座通过锁紧装置连接，泄压通道的一端开设在插头或插座的外壳上，其另一端与插头、插座之间插接时形成的插配间隙连通的，并且在泄压通道外口上设有泄压胶垫的，都在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种安全型通气式电连接器，包括可通过锁紧装置固定连接的插头和插座，在插头与插座的外壳内通过绝缘体分别设置有相互插接配合的电接触件与高压气路接触件，所述插头与插座在插接时其插接配合面之间形成有间隙，其特征在于，在所述连接器的插头或插座上还设置有漏气安全防护装置，该安全防护装置包括在插头或插座上开设的一个以上的泄压通道，所述泄压通道的内口与所述间隙连通，所述泄压通道的外口开设在插头或插座的外壳的外壁上，在该外口上还设置有超压泄压胶垫。

2.根据权利要求1所述的安全型通气式电连接器，其特征在于，所述插头包括插头壳体，插头壳体的一端沿轴向突出绝缘体的插接配合面，所述插座包括插座壳体，在插座壳体与其绝缘体之间开设有供插头壳体突出部插入的轴向环槽，在所述插头壳体的突出部的外圆面上靠近绝缘体的插接配合面处设置有用于密封插座壳体内壁面与插头壳体外圆面的O型密封圈，在所述轴向环槽内远离绝缘体插接配合面的内壁上径向开设有连通插座壳体外壁的泄压孔，所述泄压通道是由轴向环槽内壁面与插头壳体突出部之间形成的间隙以及所述的泄压孔组成。

3.根据权利要求2所述的安全型通气式电连接器，其特征在于，所述各泄压孔的圆心位于同一径向平面内，所述超压泄压胶垫为沿插座壳体外圆环设的环形胶条。

4.根据权利要求3所述的安全型通气式电连接器，其特征在于，所述泄压孔沿连接器周向均匀分布。

5.根据权利要求3所述的安全型通气式电连接器，其特征在于，所述插座外壳的外壁上位于各泄压孔处径向开设有环形凹槽，各泄压孔的开口开设在该凹槽的槽底面上，所述泄压胶垫环设在该环形凹槽中。

6.根据权利要求3所述的安全型通气式电连接器，其特征在于，所述的环形胶条的内环面的两边分别凸设有环形突起。

7.根据权利要求1~6任意一项所述的安全型通气式电连接器，其特征在于，所述锁紧装置包括插头壳体与插座插配部分的壳体壁中设置的贯通其内外壁面的锁孔，锁孔中活动装配有在锁孔的孔深方向上的尺寸大于锁孔孔深的锁芯，插头壳体的内、外表面上分别沿插接方向弹性滑动装配有可滑移覆盖或露出锁孔内、外口的内、外锁体，所述内、外锁体与插头壳体的对应面上均具有与锁孔的对应口部紧贴配合的配合面，所述插座壳体的插接端具有与插头的内锁体顶推配合的端面，插座壳体的外表面上设有在插接时与插头壳体中的锁孔位置对应的可供锁芯卡入的锁紧槽。

8.根据权利要求7所述的安全型通气式电连接器，其特征在于，所述锁紧槽为环槽，所述外连接帽与插头壳体之间设有插接方向上的限位结构。

9.根据权利要求7所述的安全型通气式电连接器，其特征在于，所述内、外锁体与插头的固定部分之间通过连接弹簧实现弹性滑动装配。

10.根据权利要求7所述的安全型通气式电连接器，其特征在于，所述外连接帽内壁上靠近其外端的部分设有容纳并挡止锁芯的环形台阶，该环形台阶与连接帽内壁上的与锁孔的配合面之间通过斜面过渡。

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