CN101908691A - 一种连接器锁紧及电磁解锁装置 - Google Patents

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一种连接器锁紧及电磁解锁装置，固定于连接器内，该装置包括锁紧机构、电磁机构、手轮机构和省力机构，所述电磁机构的后端与手轮机构轴向相对固定、转动配合连接；手轮机构与锁紧机构通过螺纹配合连接；锁紧机构套装于电磁机构内，与电磁机构相互滑动配合连接；省力机构通过螺钉固定连接于电磁机构前端；省力机构套装于锁紧机构外周。本发明由电磁铁触发省力机构，驱动连接器锁紧机构解锁，实现多芯数电磁分离连接器的快速解锁分离。同时在旋转手轮机构带动锁紧机构向前移动的过程中，自动实现省力机构解锁力的储备，为下一个工作循环作好准备。具有结构紧凑、锁紧、解锁可靠和实用性强的特点。

Description

一种连接器锁紧及电磁解锁装置
技术领域
本发明涉及连接器锁紧及电磁解锁装置，属于电连接器技术领域。
背景技术
小型电磁解锁分离连接器一般是在机械分离连接器的基础上配置电磁铁，用电磁铁通电后的电磁吸合力代替外力，实现连接器电磁解锁分离。随着分离连接器芯数的增加，需要相应增大其中分离弹簧的弹簧力，以克服增大的总分离力，但弹簧力的增大，经绝缘体、锁紧机构和锁紧套的斜面分力后，作用到分离装置的解锁杆(拉杆)上的解锁力也相应增大，实际应用时由于连接器对电磁铁体积和重量的限制，产生的吸合力是有限的，当解锁力超过吸合力后，连接器就无法正常解锁分离。欲解决连接器在多芯数时无法解锁分离的问题，需要在现有解锁装置的基础上增加一种省力机构，并用电磁铁的吸合力触发省力机构，使之产生大于解锁力的外力而解锁分离。
发明内容
本发明的目的是针对上述需求，提供一种适用于多芯数电连接器的锁紧及电磁解锁装置，由电磁铁触发省力机构，驱动解锁杆解锁，实现多芯数电磁分离连接器的快速解锁分离。
本发明的目的是通过以下方案实现的：
本发明所述连接器锁紧及电磁解锁装置，固定安装于分离连接内，该装置包括锁紧机构、电磁机构、手轮机构和省力机构，所述电磁机构的后端与手轮机构轴向相对固定、转动配合连接；手轮机构与锁紧机构通过螺纹配合连接；锁紧机构套装于电磁机构内，与电磁机构相互滑动配合连接；省力机构通过螺钉固定连接于电磁机构前端；省力机构套装于锁紧机构外周。
所述锁紧机构由顶杆、衬套、第一钢球、第二钢球、护套、第一弹簧、第二弹簧、滑套、传力环、拉杆、第三弹簧、螺套、锁紧套组成，其中锁紧套安装在分离连接器插座上；第二弹簧、滑套依次套装在顶杆的中部凸缘后侧，通过该侧端部的螺杆旋入拉杆前端的螺纹孔连接限定滑套的相对位置，构成拉杆合件；拉杆合件设置在衬套内，拉杆合件前端设置有钢球的让位台阶，后端设置有凸缘及横穿通孔；拉杆合件后端凸缘支撑套装的第三弹簧，通过螺套旋入衬套的后端螺孔预压弹簧，同时顶住拉杆合件位于预设的锁紧或解锁状态位置；衬套的前端圆周设置有容纳钢球的通孔，前端还套装有护套和第一弹簧；衬套的中部设置有凸缘、在凸缘上凸出的凸键，以及设置贯穿衬套并以轴线为中心180度对称的平底V型孔；传力环套装于衬套的平底V型孔处，并通过销钉穿过衬套的V形槽后，一端与传力环螺纹连接固定，另一端卡入滑套的孔内；传力环外圆周上还设置有凸起。
所述省力机构由螺套、弹簧、端盖、换向环、支架、第三钢球、锁定套和支撑套组成，其中螺套与支架一端通过螺纹连接固定，套装在锁紧机构的衬套外，支架内孔与所述锁紧机构的衬套之间相继连接安装弹簧、端盖、换向环；换向环后端与支撑套前端滑动配合，支撑套后端通过螺钉固定连接于电磁机构前端；锁定套前端与支撑套前端滑动配合连接，锁定套后端固定连接电磁机构的动铁心；第三钢球安装在支撑套前端相应孔内，啮合于换向环和锁定套之间，切换限定换向环和锁定套相对于支撑套的滑动位置；换向环孔内设有轴向贯通的键槽，与锁紧机构衬套的凸缘上设置的凸键滑动配合；换向环孔内设有环形凸起，环形凸起有多个缺口，传力环相对于换向环相对移动，通过旋转传力环一定角度，可以通过环形凸起；环形凸起对衬套中部凸缘具有阻挡作用。
所述电磁机构由线圈、静铁心、键和动铁心连接组成，静铁心与线圈固定为一起，通过键与锁紧机构的衬套上设置的轴向键槽滑动配合，动铁心套装于衬套上与衬套滑动配合连接；动铁心与电磁机构之间设置波纹弹簧，电磁机构通电时，静铁心和动铁心吸合于一起，并压缩波纹弹簧。
本发明的有益效果：
所述的锁紧及电磁解锁装置由电磁铁触发省力机构，驱动连接器锁紧机构解锁，实现多芯数电磁分离连接器的快速解锁分离。同时在旋转手轮机构带动锁紧机构向前移动的过程中，自动实现省力机构解锁力的储备，为下一个工作循环作好准备。具有结构紧凑、锁紧、解锁可靠和实用性强的特点。
附图说明
图1系本发明实施例解锁分离后主剖面视图；
图2a系本发明实施例的锁紧机构主剖面视图；
图2b系本发明实施例的锁紧机构传力环处剖面图；
图2c系本发明实施例的锁紧机构主剖面视图的俯视图；
图3a系本发明实施例中换向环主剖面视图；
图3b系本发明实施例中换向环侧剖面视图；
图4是本发明实施例中换向环前移时的主剖面视图；
图5是本发明实施例中换向环被锁定时的主剖面视图；
图6系本发明实施例预插合的主剖面视图；
图7系本发明的实施例插合到位的主剖面视图；
图8a-8d系本发明的实施例锁紧机构的4个工作状态图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步的详细说明：
如图1所示为本发明实施例解锁分离后主剖面视图。所述连接器锁紧及电磁解锁装置，固定安装于分离连接的插头内，包括锁紧机构、电磁机构、手轮机构和省力机构，所述电磁机构的后端与手轮机构轴向相对固定、转动配合连接；手轮机构与锁紧机构通过螺纹配合连接；锁紧机构套装于电磁机构内，与电磁机构相互滑动配合连接；省力机构通过螺钉固定连接于电磁机构前端；省力机构套装于锁紧机构外周。
如图2a、图2b、图2c为本发明实施例的锁紧机构结构示意图。所述锁紧机构由顶杆1、衬套2、第一钢球3a、第二钢球3b、护套4、第一弹簧5、第二弹簧6、滑套7、传力环9、拉杆10、第三弹簧11、螺套12、锁紧套30组成，其中锁紧套30安装在分离连接器插座上；第二弹簧6、滑套7依次套装在顶杆1的中部凸缘1b后侧，通过该侧端部的螺杆旋入拉杆10前端的螺纹孔连接限定滑套7的相对位置，构成拉杆合件；拉杆合件设置在衬套2内，拉杆合件前端设置有钢球3a、3b的让位台阶1a，后端设置有凸缘10a及横穿通孔；拉杆合件后端凸缘10a支撑套装的第三弹簧11，通过螺套12旋入衬套2的后端螺孔预压弹簧11，同时顶住拉杆合件位于预设的锁紧或解锁状态位置；衬套2的前端圆周设置有容纳钢球3a、3b的通孔，前端还套装有护套4和第一弹簧5；衬套2的中部设置有凸缘2a、在凸缘2a上凸出的凸键2c，以及设置贯穿衬套2并以轴线为中心180度对称的平底V型孔2b；传力环9套装于衬套2的平底V型孔2b处，并通过销钉8穿过衬套2的V形槽后，一端与传力环9螺纹连接固定，另一端卡入滑套7的孔内；传力环9外圆周上还设置有凸起9a。
如图1、图3a、图3b所示，所述省力机构由螺套13、弹簧14、端盖15、换向环16、支架17、第三钢球18、锁定套28和支撑套29组成，其中螺套13与支架17一端通过螺纹连接固定，套装在锁紧机构的衬套2外，支架17内孔与所述锁紧机构的衬套2之间相继连接安装弹簧14、端盖15、换向环16；换向环16后端与支撑套29前端滑动配合，支撑套29后端通过螺钉固定连接于电磁机构前端；锁定套28前端与支撑套29前端滑动配合连接，锁定套28后端固定连接电磁机构的动铁心27；第三钢球18安装在支撑套29前端相应孔内，啮合于换向环16和锁定套28之间，切换限定换向环16和锁定套28相对于支撑套29的滑动位置；换向环16孔内设有轴向贯通的键槽16a，与锁紧机构衬套2的凸缘2a上设置的凸键2c滑动配合；换向环16孔内设有环形凸起16b，环形凸起16b有多个缺口，传力环9相对于换向环16相对移动，通过旋转传力环9一定角度，可以通过环形凸起16b；环形凸起16b对衬套2中部凸缘2a具有阻挡作用。
如图1所示，所述电磁机构由线圈20、静铁心26、键25和动铁心27连接组成，静铁心26与线圈20固定为一起，通过键25与锁紧机构的衬套2上设置的轴向键槽滑动配合，动铁心27套装于衬套2上与衬套2滑动配合连接；动铁心27与电磁机构之间设置波纹弹簧19，电磁机构通电时，静铁心26和动铁心27吸合于一起，并压缩波纹弹簧19。
上述方案中，锁紧机构主要实现三方面的功能：首先，实现向前或向后的相对移动，满足连接器插合的需要，多芯数连接器的总插入力大，需要锁紧机构在插合时前移，以便和插座的锁紧套30齿合，啮合并锁紧后，锁紧机构再向后移，带着插座与插头省力地插合到位；其次能够实现换向，即传力环9可沿衬套2的周向转动一定的角度，使锁紧机构向前或向后移动时能够通过换向环16的限制，同时又能让换向环16推动传力环9实现解锁；此外锁紧机构能实现拉杆10前移锁紧，后移则解锁。
省力机构主要为锁紧机构的解锁提供动力，而其动力的储备又是通过旋转手轮机构23带动锁紧机构向前移动实现。
电磁机构功用是产生电磁力，触发省力机构带动锁紧机构解锁。
手轮机构23实现连接器的省力插合以及插合到位后打滑，提示连接器已插合到位。
本发明的工作过程为：
图8a-8d所示为本发明的实施例锁紧机构的4个工作状态，依次为解锁状态、向前换向状态、向后换向状态、锁紧状态。插头与插座分离后，拉杆10顶着传力环9处于解锁状态，此时锁紧机构处在后移的极限位置。为了便于下一次的锁紧机构预插合，需要旋转手轮机构23，使锁紧机构移动到最前端。在移动过程中，传力环9被换向环16阻挡，锁紧机构的传力环9向前换向，迫使销钉8卡入衬套2的V型槽的后端部位，使传力环9产生周向的转动。当传力环9的凸起9a转动到换向环16的键槽16a处时，换向环16便不再阻挡传力环9，而使其随锁紧机构一起前移。当锁紧机构的传力环9的凸起9a移动超过换向环16的环形凸起16b时，传力环9在第三弹簧11的作用下，移动到解锁状态，并保持在该状态。当移动一段距离后，锁紧机构的衬套2的凸缘2a与换向环16的环形凸起16b接触，提供推力，向前推动换向环16，弹簧14被压缩，储备解锁所需的动力。当换向环16继续前移一定距离，失去对第三钢球18的限制后，在波纹弹簧19的弹力作用下，锁定套28前移，推动第三钢球18径向向外滑动，卡在换向环16的台阶处，防止换向环16后退。此时预插合连接器，待连接器锁紧机构预插合上锁完成后，锁紧机构处于锁紧状态，反向旋转手轮机构23带动锁紧机构向后移动，进一步插合连接器。当传力环9的凸起9a接触到换向环16的环形凸起16b，传力环9被换向环16阻挡，锁紧机构的传力环9向后换向，迫使销钉8卡入衬套2的V型槽的前端部位，使传力环9产生周向的转动。当传力环9的凸起9a转动到换向环16的键槽16a处时，换向环16便不再阻挡传力环9，而使其随锁紧机构一起后移。当传力环9的凸起9a超过换向环16的环形凸起16b时，传力环9在第二弹簧6的弹簧力作用下移动到锁紧状态，此时换向环16阻挡传力环9前移，由于换向环16解除锁定后能后移，从而推动传力环16和拉杆10一起后移而解锁，完成连接器的解锁分离。解锁时，电磁机构通电产生电磁力，由静铁心26吸合动铁心27移动，带动锁定套28移动，第三钢球18失去支撑，就滑入支撑套29的槽内，解除对换向环16的锁定，在弹簧14弹簧力作用下，换向环16推动传力环9向后移动，再由传力环9带动顶杆1和拉杆10一起向后移动，实现电磁解锁装置解锁。同时，直接拉动锁紧机构的拉杆10也可解锁，实现连接器的机械式解锁。

Claims (4)

1.一种连接器锁紧及电磁解锁装置，固定安装于分离连接器内，其特征在于：该装置包括锁紧机构、电磁机构、手轮机构和省力机构，所述电磁机构的后端与手轮机构轴向相对固定、转动配合连接；手轮机构与锁紧机构通过螺纹配合连接；锁紧机构套装于电磁机构内，与电磁机构相互滑动配合连接；省力机构通过螺钉固定连接于电磁机构前端；省力机构套装于锁紧机构外周。
2.如权利要求1所述的连接器锁紧及电磁解锁装置，其特征在于：所述锁紧机构包括顶杆(1)、衬套(2)、第一钢球(3a)、第二钢球(3b)、护套(4)、第一弹簧(5)、第二弹簧(6)、滑套(7)、传力环(9)、拉杆(10)、第三弹簧(11)、螺套(12)和锁紧套(30)，其中锁紧套(30)安装在分离连接器插座上；第二弹簧(6)、滑套(7)依次套装在顶杆(1)的中部凸缘(1b)后侧，通过该侧端部的螺杆旋入拉杆(10)前端的螺纹孔连接限定滑套(7)的相对位置，构成拉杆合件；拉杆合件设置在衬套(2)内，拉杆合件前端设置有钢球(3a、3b)的让位台阶(1a)，后端设置有凸缘(10a)及横穿通孔；拉杆合件后端凸缘(10a)支撑套装的第三弹簧(11)，通过螺套(12)旋入衬套(2)的后端螺孔预压弹簧(11)，同时顶住拉杆合件位于预设的锁紧或解锁状态位置；衬套(2)的前端圆周设置有容纳钢球(3a、3b)的通孔，前端还套装有护套(4)和第一弹簧(5)；衬套(2)的中部设置有凸缘(2a)、在凸缘(2a)上凸出的凸键(2c)，以及设置贯穿衬套(2)并以轴线为中心180度对称的平底V型孔(2b)；传力环(9)套装于衬套(2)的平底V型孔(2b)处，并通过销钉(8)穿过衬套(2)的V形槽后，一端与传力环(9)螺纹连接固定，另一端卡入滑套(7)的孔内；传力环(9)外圆周上还设置有凸起(9a)。
3.如权利要求1所述的连接器锁紧及电磁解锁装置，其特征在于：所述省力机构由螺套(13)、弹簧(14)、端盖(15)、换向环(16)、支架(17)、第三钢球(18)、锁定套(28)和支撑套(29)组成，其中螺套(13)与支架(17)一端通过螺纹连接固定，套装在锁紧机构的衬套(2)外，支架(17)内孔与所述锁紧机构的衬套(2)之间相继连接安装弹簧(14)、端盖(15)、换向环(16)；换向环(16)后端与支撑套(29)前端滑动配合，支撑套(29)后端通过螺钉固定连接于电磁机构前端；锁定套(28)前端与支撑套(29)前端滑动配合连接，锁定套(28)后端固定连接电磁机构的动铁心(27)；第三钢球(18)安装在支撑套(29)前端相应孔内，啮合于换向环(16)和锁定套(28)之间，切换限定换向环(16)和锁定套(28)相对于支撑套(29)的滑动位置；换向环(16)孔内设有轴向贯通的键槽(16a)，与锁紧机构衬套(2)的凸缘(2a)上设置的凸键(2c)滑动配合；换向环(16)孔内设有环形凸起(16b)，环形凸起(16b)有多个缺口，传力环(9)相对于换向环(16)相对移动，通过旋转传力环(9)一定角度，可以通过环形凸起(16b)；环形凸起(16b)对衬套(2)中部凸缘(2a)具有阻挡作用。
4.如权利要求1所述的连接器锁紧及电磁解锁装置，其特征在于：所述电磁机构由线圈(20)、静铁心(26)、键(25)和动铁心(27)连接组成，静铁心(26)与线圈(20)固定为一起，通过键(25)与锁紧机构的衬套(2)上设置的轴向键槽滑动配合，动铁心(27)套装于衬套(2)上与衬套(2)滑动配合连接；动铁心(27)与电磁机构之间设置波纹弹簧(19)，电磁机构通电时，静铁心(26)和动铁心(27)吸合于一起，并压缩波纹弹簧(19)。
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