CN101728710B - 一种钢球自锁式快锁连接器 - Google Patents

Abstract

一种钢球自锁式快锁连接器，由插头和插座组成，所述插头包括：插头绝缘体合件、插头壳体，所述插座包括：插座绝缘体合件、插座壳体，所述插头壳体外设有钢球锁紧组件，所述钢球锁紧组件由压圈、钢球、支架、波形垫圈、螺套组成，依次安装在所述壳体外，其中支架周圈设有均布的锥形孔，钢球安装在该锥形孔中，支架与外壳圆周方向固定连接，在螺套与钢球配合位置，设有径向槽以及与之相连并沿周向的螺旋槽；所述插座壳体外圆面上设有与钢球对应的周向圆弧槽。本发明具有操作简便、锁紧快速、连接可靠的特点。

Description

一种钢球自锁式快锁连接器

技术领域

本发明涉及一种快锁连接器，尤其是一种钢球在螺旋槽内自锁的快锁连接器，属于电连接器技术领域。

背景技术

连接器的快速锁紧形式众多，但应用较多并能可靠锁紧的结构形式主要钢球卡锁结构、开口卡圈结构和弹性挂钩式结构。其中钢球卡锁结构是将钢球嵌装在槽中，实现锁紧；开口卡圈结构则是将卡圈强制性撑开，连接器插合以后，再松开锁紧；弹性挂钩式结构又有两种结构形式，一种是用弹性挂钩钩住凹槽，实现快速锁紧，另一种是用弹性挂钩钩住限位凸包，实现快速锁紧。尽管这些快速锁紧形式的结构不同，但实现快速锁紧的基本原理是相同的，即通过要插合的连接器的一部分结构咬合另一部分结构实现快速锁紧。通常这些快锁结构锁紧后，存在一个问题：插头和插座之间可以相互移动一段位移，即回退松动现象。这样，当连接器尾端电缆负重较大或连接器在运动环境下工作时，将引起磨损加剧和失效等现象。

发明内容

本发明的目的是针对以上快锁结构的连接器，通常存在的回退松动现象的缺陷，提供一种钢球自锁式快锁连接器，克服回退松动现象，满足连接器可靠连接的应用需求。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明所述快锁连接器由插头和插座组成，所述插头包括：插头绝缘体合件、插头壳体，所述插座包括：插座绝缘体合件、插座壳体，所述插头壳体壳体外设有钢球锁紧组件，所述钢球锁紧组件由压圈、钢球、支架、波形垫圈、螺套组成，依次安装在所述插头壳体外，其中支架周圈设有均布的锥形孔，钢球安装在该锥形孔中，支架与插头外壳圆周方向固定连接，在螺套与钢球配合位置，设有径向槽以及与之相连并沿周向的螺旋槽，同时所述螺套上设有防松动回退装置，插头壳体的法兰盘外圆圆周均匀分布设置有棘齿，棘齿两斜面为非对称结构，即两斜面倾斜角度不同，所述防松动回退装置包括铆钉、锁紧片及所述插头壳体上的不对称棘齿，锁紧片通过铆钉固定在螺套内，锁紧片两端分别设置有凸包，凸包卡入两棘齿之间，所述插座壳体外圆面上设有与钢球对应的周向圆弧槽。

锁紧片采用高弹性的材料制成，锁紧片装配后具有一定的初始压弯量，使凸包对棘齿具有一定的初始压力。

上述连接器螺旋槽的螺旋升角α，不大于钢球与螺旋槽形成摩擦副的摩擦角，以保证钢球在螺旋槽内滑动时，可以自锁地停留在螺旋槽的任意位置，从而消除插头与插座插合时由零件误差引起的轴向松动等现象，使插头与插座始终保持在拧紧到位状态。

支架锥形孔的孔口直径小于钢球的直径，以防止钢球从内部脱出，支架上设有槽，插头壳体上设有键，通过该键与槽配合使支架与壳体沿圆周方向相对固定，而可沿轴向滑动。

采用上述方案的本发明具有下述优点：

(1)由于钢球在螺旋槽内自锁作用，连接器的快锁结构成功实现了无回退松动现象，使得连接器的连接更加可靠。

(2)由于在螺套内安装了防止转动回退装置，可有效防止螺套的转动导致的连接器回退松动，使得连接器的快锁结构更为安全保险。

附图说明

图1系本发明实施例插座主半剖视图；

图2系本发明实施例插头主半剖视图；

图3系本发明实施例插头主半剖视图的A-A剖视图；

图4系本发明实施例插头的防转动回退机构局部放大视图；

图5系本发明实施例螺旋槽展开图；

图6系本发明实施例插头与插座的初步插合到位图；

图7系本发明的实施例插头与插座的完全插合到位图。

图中：1-插头绝缘体合件、2-屏蔽簧片、3-压圈、4-钢球、5-支架、6-波形垫圈、7-螺套、7a-螺旋槽、7b-径向槽、8-插头壳体、8a-棘齿、9-卡圈、11-铆钉、11a-凸包、12-插座绝缘体合件、13-插座壳体、14-密封圈、15-胶粘剂。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步说明：

如图6、图7所示，本发明钢球自锁式快速锁紧连接器由插头和插座所组成，其中插头包括：插头绝缘体合件1、插头壳体8，同时所述插头壳体8外设有钢球锁紧组件，该钢球锁紧组件由压圈3、钢球4、支架5、波形垫圈6、螺套7组成，依次安装在所述插头壳体8外，其中支架5周圈设有均布的锥形孔，钢球4安装在该锥形孔中，支架5与插头壳体8之间有供插座对接插入的空腔，且支架5与插头壳体8圆周方向固定连接，位于支架5外的螺套7与所述支架5内钢球配合位置，设有径向槽7b以及与之相连并沿周向的螺旋槽7a。安装时，插头绝缘体合件1前端套上卡圈9从右侧(尾部)安装在插头壳体8内，卡圈9装入插头壳体8时被弹性压缩，装入到位后再回弹，卡在插头壳体8的凹槽内，将插头绝缘体合件1固定在插头壳体8内，为了增强固定的效果及避免累积误差引起插头绝缘体合件1轴向串动，在插头绝缘体合件1装入前预先在插头壳体8的凹槽内沿圆周方向涂满胶粘剂15，并待卡圈9装配到位后才热烘固化，从而形成牢固的绝缘体固定结构。与支架5形成空腔的插头壳体8外圆处设有槽，槽中设置屏蔽簧片2，使插头与插座插合后，在插头壳体8与插座壳体13之间建立电连续，满足导电及电磁屏蔽要求。自锁组件安装时，首先将波形垫圈6和支架5依次组装在插头壳体8的外圆上，并在支架5的锥形孔中装入钢球4，然后从插头壳体8的右侧(尾部)组装螺套7，最后在螺套7的前端装入压圈3，压圈3为弹性开口结构，装入螺套7时被压缩，装入到位后再回弹，卡在螺套7的槽中，实现轴向固定，同时推动支架5使波形垫圈6产生一定的初始压缩量，从而形成由波形垫圈6的弹力推动和压圈3的阻挡定位，将支架5限制在确定的初始位置，钢球4的初始位置相应确定。

所述插座包括：插座绝缘体合件12、插座壳体13，插座绝缘体合件12通过卡圈9固定在插座壳体13中，所述卡圈9为弹性开口结构，插座壳体13的外圆面周有设置有与钢球4对应的圆弧槽13a。插头与插座插合时，使钢球4滑入圆弧槽13a中，以圆弧槽13a为作用力点推动插头与插座插合到位。

插头中用于锁紧的钢球4数量根据插头壳体8的规格及所受负荷的大小确定，当插头壳体8的规格较大或所受负荷较大时可增加钢球4的数量，从而增加受力点和增强承载能力。钢球4安装在支架5的锥形孔中，锥形孔的孔口直径小于钢球4的直径，以防止钢球4从内部脱出，而且因在钢球4与螺套7的配合位置，设有供钢球4径向串动的槽7b，当钢球4串动到插头直径方向最远处时，也不会脱离支架5对钢球4的限位，从而保证钢球4只能在限定的空间内串动。

为了增强连接器锁紧的可靠性以及防止在动态环境中发生的回退现象，在螺套7内设置了防止松动回退的装置，该装置主要由铆钉10、锁紧片11和插头壳体8上的棘齿组成，插头壳体8的法兰盘外圆圆周均匀分布地设置有棘齿8a，棘齿8a为非对称结构，两斜面的角度不同，使插头与插座插合时拧动旋转螺套7的力小，插头与插座分离时拧动旋转螺套7的力大，安装时锁紧片11通过铆钉10固定在螺套7内，其两端分别设置有凸包11a，凸包11a卡入两棘齿8a之间，锁紧片11采用高弹性的材料制成，锁紧片11装配到位后具有一定的初始压弯量，使凸包11a对棘齿8a具有一定的初始压力，当旋转螺套7时，螺套7带着锁紧片11一起旋转，凸包11a滑过棘齿8a时，锁紧片11被进一步压弯，同时产生更大的反力，阻止螺套7旋转，从而达到防止转动及松脱的作用。如图3、图4所示。

螺旋槽7a的数量与钢球4的数量相同，螺旋槽7a的螺旋升角α，不大于钢球4与螺旋槽7a形成摩擦副的摩擦角，保证钢球4在螺旋槽内滑动时，可以自锁地停留在螺旋槽的任意位置，从而消除插头与插座插合时由零件误差引起的轴向松动等现象，使插头与插座始终保持在拧紧到位状态。为了便于插头与插座插合后的拧紧，钢球4的初始位置应是固定的，主要通过压圈3、支架5、波形垫圈6和螺套7的配合实现。

当旋转螺套7时，为使钢球4滑入螺套7的螺旋槽7a，需要使钢球4和支架5不随螺套7转动，为此在支架5上设计了槽5a，插头壳体8上则设计了键8b，键8b与槽5a配合使支架5与插头壳体8在圆周上相对固定，不能发生相对转动，仅有沿轴向的滑动，从而在旋转螺套7时，使钢球4顺利地滑入螺套7的螺旋槽7a，随螺旋槽7a的上升完成插头与插座的插合到位，实现插合并锁紧的功能。

本发明连接器的插头与插座初步插合时，插头与插座的壳体先完成周向和径向定位后，插头与插座直接快速插合，插合过程中插座壳体13将钢球4顶出，使钢球4串动到插头直径方向的最远处，初步插合到位后，插头的钢球4停留在插座壳体13的圆弧槽13a处。此时转动螺套7，即可将钢球4压入插座壳体13的圆弧槽13a，同时钢球4也滑入螺套7的螺旋槽7a，继续旋转螺套7，即可由螺旋槽7a的上升，强制性的使插头与插座完全插合到位，并自锁地停留在插合位置。

图7是本发明的实施例插头与插座的完全插合到位图，

图中所示箭头D 1方向为钢球4和支架5移动的方向。

综上所述，本发明钢球自锁式快锁连接器采用直插式快速插合，初步插合好后再旋转一定角度，即可完成连接器的插合到位，实现牢固稳定的电气连接，具有操作简便、锁紧快速、连接可靠的特点。

Claims (7)

1.一种钢球自锁式快锁连接器，由插头和插座组成，所述插头包括：插头绝缘体合件(1)、插头壳体(8)，所述插座包括：插座绝缘体合件(12)、插座壳体(13)，其特征在于：所述插头壳体(8)壳体外设有钢球锁紧组件，所述钢球锁紧组件由压圈(3)、钢球(4)、支架(5)、波形垫圈(6)、螺套(7)组成，依次安装在所述插头壳体(8)外，其中支架周圈设有均布的锥形孔，钢球(4)安装在该锥形孔中，支架(5)与插头外壳(8)圆周方向固定连接，在螺套(7)与钢球(4)配合位置，设有径向槽(7b)以及与之相连并沿周向的螺旋槽(7a)，同时所述螺套(7)上设有防松动回退装置，插头壳体(8)的法兰盘外圆圆周均匀分布设置有棘齿(8a)，棘齿(8a)两斜面为非对称结构，即两斜面倾斜角度不同，所述防松动回退装置包括铆钉(10)、锁紧片(11)及所述插头壳体(8)上的不对称棘齿(8a)，锁紧片(11)通过铆钉(10)固定在螺套(7)内，锁紧片两端分别设置有凸包(11a)，凸包(11a)卡入两棘齿(8a)之间，所述插座壳体外圆面上设有与钢球对应的周向圆弧槽(13a)。

2.根据权利1所述的快锁连接器，其特征在于：所述锁紧片(11)采用弹性的材料制成，锁紧片(11)装配后具有一定的初始压弯量，使凸包(11a)对棘齿(8a)具有一定的初始压力。

3.根据权利1所述的快锁连接器，其特征在于：所述螺旋槽(7a)的螺旋升角α，不大于钢球(4)与螺旋槽(7a)形成摩擦副的摩擦角。

4.根据权利1所述快锁连接器，其特征在于：所述支架(5)锥形孔的孔口直径小于钢球(4)的直径，防止钢球(4)从内部脱出。

5.根据权利1所述的快锁连接器，其特征在于：所述插头壳体(8)外圆与支架(5)形成的空腔内，设有屏蔽簧片(2)。

6.根据权利1所述的快锁连接器，其特征在于：支架(5)上设有槽(5a)，插头壳体上设有键(8b)，通过键(8a)与槽(5a)配合使支架(5)与插头壳体(8)沿圆周方向相对固定。

7.根据权利1所述的快锁连接器，其特征在于：所述压圈(3)为弹性材料设有开口，卡装在螺套(7)的槽中。

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