CN101882719A - 快接式户外防水电连接器 - Google Patents

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Abstract

一种快接式户外防水电连接器,由公座接头与母座接头对接构成,公座接头上设圆柱孔,圆柱孔内设有公头端子,母座接头上设圆柱塞,圆柱塞内设有母头端子,其特征在于:所有公头端子和母头端子都布置在同一直径的圆周方向上,母头端子的连接部设有“U”形结构,圆柱孔内壁和圆柱塞外缘两者中,一者上设有“L”形导槽,另一者上设有凸形导柱,圆柱孔的底面设有端面防水垫圈。连接时,凸形导柱对准“L”形导槽的轴向导槽,使圆柱塞插入圆柱孔,同时,公头端子插入母头端子“U”形开口前方的容纳空间,端面防水垫圈在圆柱孔底面与圆柱塞端面之间形成端面防水密封;当圆柱塞相对圆柱孔转动一向位角时,凸形导柱沿“L”形导槽的周向导槽滑动,同时公头端子从母头端子的侧向嵌入“U”形结构内形成电连接。

Description

快接式户外防水电连接器
技术领域
本发明涉及电连接器,尤其涉及一种快接式户外防水电连接器。这种电连接器特别适合于户外场所使用,具有快速连接、防水、抗腐蚀、抗紫外线以及防潮湿等特点。
背景技术
电连接器作为电源或者电信号的连接装置在电子设备、电子仪器之间以及网络通讯中广泛使用。当电连接器使用于户外场所时,由于环境影响对其连接性能和功能的要求更高,比如除了具备良好的电连接性能外,还要具有防水、抗腐蚀、抗紫外线以及防潮湿等功能。因此,如何设计这种类型的电连接器直接影响户外的安装和使用效果。
目前户外电连接器的典型结构之一见图1和图2所示。该户外电连接器主要由一个公座接头14、一个母座接头15和一个螺纹外套16组成,其中,公座接头14的连接端凹设有一用于连接的圆柱孔17,圆柱孔17内平行于轴向设置有长条状公头端子8,长条状公头端子8的前部悬空在圆柱孔17中,后部固定在公座接头14体内。母座接头15的连接端凸设有一与所述圆柱孔17配合连接的圆柱塞18,圆柱塞18内平行于轴向设置有端子安置孔,端子安置孔内安置有长条状的母头端子2。公头端子8与母头端子2成对设置,且数量至少两对。使用时将公座接头14与母座接头15对插,然后旋转螺纹外套16将两者紧固,此时公座接头14壳体与母座接头15壳体形成密闭结构,密闭结构中公头端子8与母头端子2一对一直插式连接。这种户外电连接器存在以下不足:1.公母端子之间采用孔轴直插式连接结构,因母头端子是以弹片与公头端头外缘形成点接触,由于弹片容易发生金属疲劳,导致端子间接触的可靠性下降,特别是在户外温湿度变化大的环境条件下,容易发生接触不良现象。2.由于公座接头与母座接头对插后,需要反复旋转螺纹外套将两者紧固,因此使装配变得繁琐,给施工操作带来不便。3.防水防潮的密封性能不好。4.公座接头与母座接头连接后没有设置安全锁,以防止其他人非法打开。
发明内容
本发明提供一种快接式户外防水电连接器,第一目的是要提高电连接器的电连接可靠性和防水性能;第二目的是要改善电连接器的装配性能,使得户外装配变得便简可靠;第三目的是要提高户外电连接器防止其他人非法打开的安全性。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:一种快接式户外防水电连接器,包括一个公座接头和一个母座接头。
所述公座接头的连接端凹设有一用于连接的圆柱孔,圆柱孔内平行于轴向设置有长条状公头端子,长条状公头端子的头部悬空在圆柱孔中,根部固定在公座接头体内。
所述母座接头的连接端凸设有一与所述圆柱孔配合连接的圆柱塞,圆柱塞内平行于轴向设置有端子安置孔,端子安置孔内安置有长条状的母头端子。
所述公头端子和母头端子成对设置,且数量至少两对。
其创新在于:在圆柱孔的径向截面上,所有公头端子均布置在以圆柱孔的中心为圆心的圆周方向上,在圆柱塞的径向截面上,所有母头端子均布置在以圆柱塞的中心为圆心的圆周方向上,且公头端子所处圆周与母头端子所处圆周的直径相等。
所述公头端子的连接部为棒条结构,而母头端子的连接部设有可供所述棒条结构侧向嵌入的“U”形结构,其中,“U”形开口朝向母头端子所处圆周逆时针或顺时针的切线方向,“U”形开口前方所对应的端子安置孔部位设有可供所述棒条结构轴向插入的容纳空间。
所述圆柱孔的内壁和圆柱塞的外缘两者中,一者上设有由轴向导槽和周向导槽连接构成的“L”形导槽,另一者上设有凸形导柱。
所述圆柱孔的底面设有端面防水垫圈。
当公座接头与母座接头连接时,凸形导柱对准“L”形导槽的轴向导槽,使圆柱塞插入圆柱孔,同时,公头端子连接部的棒条结构插入母头端子“U”形开口前方的容纳空间,此时在公座接头与母座接头对压状态下,端面防水垫圈在圆柱孔底面与圆柱塞端面之间形成端面防水密封;当圆柱塞相对圆柱孔逆时针或顺时针转动一向位角时,凸形导柱沿“L”形导槽的周向导槽滑动,同时公头端子连接部的棒条结构从母头端子连接部的侧向嵌入“U”形结构内形成电连接。
上述技术方案中的有关内容解释如下:
1.上述方案中,所述“公座接头的连接端”和“母座接头的连接端”是指公座接头与母座接头相互连接的端部。所述“公头端子的连接部”和“母头端子的连接部”是指公头端子与母头端子相互连接的部位。
2.上述方案中,“所述圆柱孔的内壁和圆柱塞的外缘两者中,一者上设有由轴向导槽和周向导槽连接构成的“L”形导槽,另一者上设有凸形导柱”包含两种情况:第一种是圆柱孔内壁上设置“L”形导槽,而圆柱塞外缘上设置凸形导柱,第二种是圆柱塞外缘上设置“L”形导槽,而圆柱孔内壁上设置凸形导柱。
3.上述方案中,为了提高“L”形导槽与凸形导柱的作用,所述“L”形导槽和凸形导柱至少由两对组成,其中每对由一个“L”形导槽和一个凸形导柱构成,至少两对“L”形导槽和凸形导柱在圆周方向均匀布置。
4.上述方案中,为了提高“L”形导槽与凸形导柱的配合效果,将周向导槽的导向侧面设计成斜面,斜面的旋向迫使圆柱孔底面与圆柱塞端面压紧端面防水垫圈。在周向导槽的末端设有凹部,用于定位凸形导柱。
5.上述方案中,为了提高防水密封效果,可以在圆柱孔的内壁与圆柱塞的外缘两者之间设有“O”型防水圈,“O”型防水圈定位在一者所设的环形凹槽中,并与另一者接触形成周向防水密封。“O”型防水圈可以是一道、两道、三道及三道以上,直到达到密封效果为止。
6.上述方案中,为了防止其他人非法打开电连接器,可以在公座接头与母座接头连接后设计一锁扣机构用来锁定电连接器。该锁扣机构为:在公座接头外缘径向延伸出一公座锁耳,公座锁耳上设有公座锁孔;在母座接头外缘径向延伸出一母座锁耳,母座锁耳上设有母座锁孔;有一锁扣主要由锁栓和锁筒组成,锁栓在长度方向上依次由锁头、锁杆和锁座三段一体构成,锁头与锁杆的连接处设有阻止锁头回退的轴肩,锁筒主体为套筒结构,套筒内设有至少两个对合的卡爪;当锁栓的锁头穿过公座锁孔和母座锁孔并插入锁筒的套筒后,卡爪卡在锁头后部的轴肩上形成阻止锁栓回退的锁扣机构。
7.上述方案中,为了防止公座接头和母座接头在敞开状态下被灰尘和水汽等杂质污染,在公座接头上设有公头防尘塞,公头防尘塞主要由塞体构成,塞体插装在公座接头的圆柱孔中形成密封结构。在母座接头上设有母头防尘盖,母头防尘盖主要由一端密闭的套盖构成,套盖套装在母座接头的圆柱塞上形成密封结构。
由于上述技术方案运用,本发明与现有技术相比具有下列优点和效果:
1.本发明将原来公头端子与母头端子的孔轴直插式连接结构改为旋转嵌入式连接结构,并将公头端子和母头端子都布置在同一圆周方向,连接时利用圆柱塞相对圆柱孔逆时针或顺时针转动一向位角将公头端子连接部的棒条结构从母头端子连接部的侧向嵌入“U”形结构内形成电连接。由于母头端子的“U”形结构与公头端子的棒条结构之间形成了具有良好夹持效果的面接触,因此提高了端子间接触的可靠性,保证了端子间的导电效果。
2.本发明在公座接头的圆柱孔与母座接头的圆柱塞之间设计有“L”形导槽与凸形导柱配合的导向连接结构,当公座接头与母座接头连接时,凸形导柱对准“L”形导槽的轴向导槽,使圆柱塞插入圆柱孔,同时,公头端子连接部的棒条结构插入母头端子“U”形开口前方的容纳空间,当圆柱塞相对圆柱孔逆时针或顺时针转动一向位角时,凸形导柱沿“L”形导槽的周向导槽滑动,同时公头端子连接部的棒条结构从母头端子连接部的侧向嵌入“U”形结构内形成电连接。由此可见,本发明导向连接结构设计比现有直插式连接加旋转螺纹外套紧固的方案,操作简单而且可靠,给户外施工操作带来便利。
3.本发明在圆柱孔的底面设有端面防水垫圈,当圆柱塞插入圆柱孔时,在公座接头与母座接头对压状态下,端面防水垫圈在圆柱孔底面与圆柱塞端面之间形成端面防水密封,该端面防水密封能够有效的将公头端子和母头端子与外界隔离,从而起到良好的防水、防潮湿作用。另外,在圆柱孔的内壁与圆柱塞的外缘两者之间设有“O”型防水圈,则可以进一步提高防水密封效果,并达到IP68防水等级测试的要求。
4.本发明为了防止其他人非法打开电连接器,在公座接头与母座接头连接后设计一锁扣机构用来锁定电连接器。该锁扣机构能够有效防止其他人非法打开电连接器窃取电缆和修改数据。
5.本发明为了防止公座接头和母座接头在敞开状态下被灰尘和水汽等杂质污染,在公座接头上设有公头防尘塞,在母座接头上设有母头防尘盖,起到了良好的防尘效果。
附图说明
附图1为现有户外电连接器公座接头和母座接头立体图。
附图2为现有户外电连接器公头端子和母头端子立体图。
附图3为本发明实施例立体分解图。
附图4为本发明实施例母座接头立体图。
附图5为本发明实施例母座接头剖视图。
附图6为本发明实施例公座接头立体图。
附图7为本发明实施例公座接头剖视图。
附图8为本发明实施例公座接头与母座接头组装过程示意图。
附图9为本发明实施例公座接头与母座接头组装完成后的立体图。
附图10为本发明实施例公座接头与母座接头组装完成后的剖视图。
附图11为本发明实施例母座接头打开防尘盖后的立体图。
附图12为本发明实施例公座接头打开防尘塞后的立体图。
附图13为本发明实施例公座接头与母座接头组装过程内部示意图。
附图14为本发明实施例公座接头与母座接头组装完成后内部示意图。
附图15为本发明实施例电连接器内部一组公头端子与一组母头端子对应连接过程立体图。
附图16为本发明实施例一对公头端子和母头端子连接过程立体图。
附图17为本发明实施例公座接头与母座接头组装完成后,在端子连接处的截面图。
附图18为本发明实施例一对公头端子和母头端子连接过程原理图。
附图19为本发明实施例“L”形导槽和凸形导柱立体图。
附图20为本发明实施例“L”形导槽与凸形导柱配合效果立体图。
附图21为本发明实施例“L”形导槽与凸形导柱配合原理图。
附图22为本发明实施例锁扣立体图。
附图23为本发明实施例锁扣原理图。
以上附图中:1、多芯导线;2、母头端子;3、母头外模;4、母头胶芯;5、锁扣;6、端面防水垫圈;7、公头外模;8、公头端子;9、多芯导线;10、公头防尘塞;11、公头胶芯;12、“O”型防水圈;13、母头防尘盖;14、公座接头;15、母座接头;16、螺纹外套;17、圆柱孔;18、圆柱塞;19、端子安置孔;20、棒条结构;21、“U”形结构;22、容纳空间;23、“L”形导槽;24、凸形导柱;25、斜面;26、凹部;27、环形凹槽;28、公座锁耳;29、公座锁孔;30、母座锁耳;31、母座锁孔;32、锁栓;33、锁筒;34、锁头;35、锁杆;36、锁座;37、轴肩;38、卡爪。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述:
实施例:一种快接式户外防水电连接器
如图3~图23所示,该快接式户外防水电连接器包括一个公座接头14和一个母座接头15(见图8~10)。所述公座接头14的连接端凹设有一用于连接的圆柱孔17(见图12),圆柱孔17内平行于轴向设置有长条状公头端子8,长条状公头端子8的头部悬空在圆柱孔17中,根部固定在公座接头14体内。公座接头14由公头外模7和公头胶芯11组合构成(见图3和图10)。所述母座接头15由母头外模3和母头胶芯4组合构成(见图3和图10),母座接头15的连接端凸设有一与所述圆柱孔17配合连接的圆柱塞18(见图11),圆柱塞18内平行于轴向设置有端子安置孔19(见图11),每个端子安置孔19内安置有一个长条状的母头端子2。所述公头端子8和母头端子2成对设置,且数量为五对(本实施例端子数量为五对,但端子对数可根据实际需要来确定,数量上至少为两对)。在圆柱孔17的径向截面上,五个公头端子8均匀布置在以圆柱孔17的中心为圆心的圆周方向上(见图12)。在圆柱塞18的径向截面上,五个母头端子2均匀布置在以圆柱塞18的中心为圆心的圆周方向上(见图17),且公头端子8所处圆周与母头端子2所处圆周的直径相等(见图15)。所述公头端子8的连接部为棒条结构20,而母头端子2的连接部设有可供所述棒条结构20侧向嵌入的“U”形结构21(见图16和图17,本实施例“U”形结构具体为“Ω”形状,使嵌口两侧具有弹性),其中,“U”形开口朝向母头端子2所处圆周逆时针(也可以设计成顺时针)的切线方向(见图17),“U”形开口前方所对应的端子安置孔19部位设有可供所述棒条结构20轴向插入的容纳空间22(见图17)。所述圆柱孔17的内壁上设有由轴向导槽和周向导槽连接构成的“L”形导槽23(见图19),圆柱塞18的外缘上设有凸形导柱24(见图19)。理论上也可以将“L”形导槽23设在圆柱塞18的外缘上,而凸形导柱24设在圆柱孔17的内壁上。所述圆柱孔17的底面设有一个端面防水垫圈6(见图7和图10),而圆柱孔17的内壁与圆柱塞18的外缘之间设有两道“O”型防水圈12(见图10、图13和图14),“O”型防水圈12定位在圆柱塞18外缘的环形凹槽27中,并与圆柱孔17内壁接触形成两道周向防水密封。
参见图19~图21所示,当公座接头14与母座接头15连接时,将凸形导柱24对准“L”形导槽23的轴向导槽,使圆柱塞18插入圆柱孔17(见图8和图13中的“A”动作),同时,公头端子8连接部的棒条结构20插入母头端子2“U”形开口前方的容纳空间22,此时在公座接头14与母座接头15对压状态下,端面防水垫圈6在圆柱孔17底面与圆柱塞18端面之间形成端面防水密封,两道“O”型防水圈12在圆柱孔17内壁与圆柱塞18外缘之间周向防水密封。当圆柱塞18相对圆柱孔17顺时针转动一向位角时(见图8和图13中的“B”动作),凸形导柱24沿“L”形导槽23的周向导槽滑动,同时五个公头端子8连接部的棒条结构20对应从五个母头端子2连接部的侧向嵌入“U”形结构21内形成电连接(见图18和图15)。
在本实施例中,五个公头端子8和五个母头端子2都均匀的布置在同一直径的圆周方向上。实际上,布置在同一直径的圆周方向上是必要条件,而在圆周方向上是否是均匀布置不是必要条件,换句话说在圆周方向上可以均匀布置,也可以非均匀布置。均匀布置的情况见图17,从图17的左图中可以看出五对端子在圆周方向上均匀布置,如果去除五对端子中的任何一对或两对,剩余的端子在圆周方向上为非均匀布置,显然这种方案是可行的。
在本实施例中,为了提高导向连接结构的作用,“L”形导槽23和凸形导柱24由两对组成(也可以更多,理论上至少为一对),其中每对由一个“L”形导槽23和一个凸形导柱24构成,两对“L”形导槽23和凸形导柱24在圆周方向均匀布置。
在本实施例中,为了提高导向连接结构中“L”形导槽与凸形导柱的配合效果,将周向导槽的导向侧面设计为斜面25(见图21),斜面25的旋向迫使圆柱孔17底面与圆柱塞18端面压紧端面防水垫圈6,以提高端面防水密封效果。另外,在周向导槽的末端设有凹部26(见图21),用于定位凸形导柱24,以防止松脱。
在本实施例中,为了防止其他人非法打开电连接器,在公座接头与母座接头之间设计有一锁扣机构用来锁定电连接器(见图8和图9)。该锁扣机构具体是:在公座接头14外缘径向延伸设计一公座锁耳28(见图8),公座锁耳28上设有公座锁孔29。在母座接头15外缘径向延伸设计一母座锁耳30(见图8),母座锁耳30上设有母座锁孔31。有一锁扣6主要由锁栓32和锁筒33组成(见图22和图23),锁栓32在长度方向上依次由锁头34、锁杆35和锁座36三段一体构成,锁头34与锁杆35的连接处设有阻止锁头34回退的轴肩37,锁筒33主体为套筒结构,套筒内设有四个对合的卡爪38(理论上要求两个卡爪以上)。当锁栓32的锁头34穿过公座锁孔29和母座锁孔31并插入锁筒33的套筒后,卡爪38卡在锁头34后部的轴肩37上形成阻止锁栓32回退的锁扣机构。
在本实施例中,为了防止公座接头14和母座接头15在敞开状态下被灰尘和水汽等杂质污染,在公座接头14上设有公头防尘塞10(见图6和图7),公头防尘塞10主要由塞体构成,塞体插装在公座接头14的圆柱孔17中形成密封结构。在母座接头15上设有母头防尘盖13(见图4和图5),母头防尘盖13主要由一端密闭的套盖构成,套盖套装在母座接头15的圆柱塞18上形成密封结构。当公座接头14和母座接头15连接时分别打开公头防尘塞10和母头防尘盖13即可。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种快接式户外防水电连接器,包括一个公座接头(14)和一个母座接头(15);
所述公座接头(14)的连接端凹设有一用于连接的圆柱孔(17),圆柱孔(17)内平行于轴向设置有长条状公头端子(8),长条状公头端子(8)的头部悬空在圆柱孔(17)中,根部固定在公座接头(14)体内;
所述母座接头(15)的连接端凸设有一与所述圆柱孔(17)配合连接的圆柱塞(18),圆柱塞(18)内平行于轴向设置有端子安置孔(19),端子安置孔(19)内安置有长条状的母头端子(2);
所述公头端子(8)和母头端子(2)成对设置,且数量至少两对;
其特征在于:在圆柱孔(17)的径向截面上,所有公头端子(8)均布置在以圆柱孔(17)的中心为圆心的圆周方向上,在圆柱塞(18)的径向截面上,所有母头端子(2)均布置在以圆柱塞(18)的中心为圆心的圆周方向上,且公头端子(8)所处圆周与母头端子(2)所处圆周的直径相等;
所述公头端子(8)的连接部为棒条结构(20),而母头端子(2)的连接部设有可供所述棒条结构(20)侧向嵌入的“U”形结构(21),其中,“U”形开口朝向母头端子(2)所处圆周逆时针或顺时针的切线方向,“U”形开口前方所对应的端子安置孔(19)部位设有可供所述棒条结构(20)轴向插入的容纳空间(22);
所述圆柱孔(17)的内壁和圆柱塞(18)的外缘两者中,一者上设有由轴向导槽和周向导槽连接构成的“L”形导槽(23),另一者上设有凸形导柱(24);
所述圆柱孔(17)的底面设有端面防水垫圈(6);
当公座接头(14)与母座接头(15)连接时,凸形导柱(24)对准“L”形导槽(23)的轴向导槽,使圆柱塞(18)插入圆柱孔(17),同时,公头端子(8)连接部的棒条结构(20)插入母头端子(2)“U”形开口前方的容纳空间(22),此时在公座接头(14)与母座接头(15)对压状态下,端面防水垫圈(6)在圆柱孔(17)底面与圆柱塞(18)端面之间形成端面防水密封;当圆柱塞(18)相对圆柱孔(17)逆时针或顺时针转动一向位角时,凸形导柱(24)沿“L”形导槽(23)的周向导槽滑动,同时公头端子(8)连接部的棒条结构(20)从母头端子(2)连接部的侧向嵌入“U”形结构(21)内形成电连接。
2.根据权利要求1所述的快接式户外防水电连接器,其特征在于:所述“L”形导槽(23)和凸形导柱(24)至少由两对组成,其中每对由一个“L”形导槽(23)和一个凸形导柱(24)构成,至少两对“L”形导槽(23)和凸形导柱(24)在圆周方向均匀布置。
3.根据权利要求1或2所述的快接式户外防水电连接器,其特征在于:所述周向导槽的导向侧面为斜面(25),斜面(25)的旋向迫使圆柱孔(17)底面与圆柱塞(18)端面压紧端面防水垫圈(6);周向导槽的末端设有用于定位所述凸形导柱(24)的凹部(26)。
4.根据权利要求1所述的快接式户外防水电连接器,其特征在于:所述圆柱孔(17)的内壁与圆柱塞(18)的外缘两者之间设有“O”型防水圈(12),“O”型防水圈(12)定位在一者所设的环形凹槽(27)中,并与另一者接触形成周向防水密封。
5.根据权利要求1所述的快接式户外防水电连接器,其特征在于:所述公座接头(14)外缘径向延伸出一公座锁耳(28),公座锁耳(28)上设有公座锁孔(29);所述母座接头(15)外缘径向延伸出一母座锁耳(30),母座锁耳(30)上设有母座锁孔(31);有一锁扣(6)主要由锁栓(32)和锁筒(33)组成,锁栓(32)在长度方向上依次由锁头(34)、锁杆(35)和锁座(36)三段一体构成,锁头(34)与锁杆(35)的连接处设有阻止锁头(34)回退的轴肩(37),锁筒(33)主体为套筒结构,套筒内设有至少两个对合的卡爪(38);当锁栓(32)的锁头(34)穿过公座锁孔(29)和母座锁孔(31)并插入锁筒(33)的套筒后,卡爪(38)卡在锁头(34)后部的轴肩(37)上形成阻止锁栓(32)回退的锁扣机构。
6.根据权利要求1所述的快接式户外防水电连接器,其特征在于:所述公座接头(14)上设有公头防尘塞(10),公头防尘塞(10)主要由塞体构成,塞体插装在公座接头(14)的圆柱孔(17)中形成密封结构;所述母座接头(15)上设有母头防尘盖(13),母头防尘盖(13)主要由一端密闭的套盖构成,套盖套装在母座接头(15)的圆柱塞(18)上形成密封结构。
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