CN102163771B - 一种自动切换的短路防护连接器 - Google Patents

Abstract

一种自动切换的短路防护连接器，包括插头和与之配对的插座两部分；插针I上套绝缘子后套上卡爪，通过卡爪与插针II组成短路插针组件，短路插针组件的插合端穿过绝缘面板，接线端依次套上推杆、弹簧通过绝缘盖板的定位台阶和螺母连接固定在头壳体内；连接器分离状态下，所有插针II分别通过卡爪与推杆接触，处于短路状态；连接卡帽从头壳体的插合端套入，从头壳体的另一端依次套入垫圈、波形簧片和垫圈后，再装入卡圈，通过卡圈固定连接卡帽；界面橡胶垫装在短路插针组件的插合端。

Description

一种自动切换的短路防护连接器

技术领域

本发明涉及一种随着插拔机械动作过程自动完成短路与连接功能切换的连接器。

背景技术

现代电子技术的发展使得现有设备向着模块化、智能化、集成化的方向发展，因此，对于在各级之间起连接功能的电连接器提出了更高的要求。在部分设备上，为防止误操作(误通电)带来不必要的后果，要求在未通电使用时，电路之间呈现短路状态，通过连接器的短路保护功能，实现电路的自动保护。

常用的短路保护措施有两种：一种是插头为普通插头，需要时短路保护时，在普通插头上增加一个短路保护盖，通过短路保护盖上各接点的短路实现连接器的短路保护功能；另一种方案是重新设计一短路产品，需要短路保护时，直接将普通产品更换为短路产品来实现短路保护。上述方案增加了操作的复杂性，产品成本较大，在同一个部位必须预备两种产品，依赖手动操作，可靠性不高。

发明内容

本发明的技术解决问题是：打破了传统的短路插头设计思想，将连接与短路功能合为一体，一个连接器同时具备线路连通与短路保护的功能。

本发明的技术解决方案是：一种自动切换的短路防护连接器，包括插头和与之配对的插座两部分；插头包括绝缘盖板、插针I、螺母、头壳体、弹簧、卡圈、垫圈、波形簧片、连接卡帽、推杆、界面橡胶垫、绝缘面板、插针II、卡爪、绝缘子；

插针I上套绝缘子后套上卡爪，通过卡爪与插针II组成短路插针组件，短路插针组件的插合端穿过绝缘面板，接线端依次套上推杆、弹簧通过绝缘盖板的定位台阶和螺母连接固定在头壳体内；连接器分离状态下，所有插针II分别通过卡爪与推杆接触，处于短路状态；连接卡帽从头壳体的插合端套入，从头壳体的另一端依次套入垫圈、波形簧片和垫圈后，再装入卡圈，通过卡圈固定连接卡帽；界面橡胶垫装在短路插针组件的插合端。

所述的插头还包括刚性垫圈，刚性垫圈安装在推杆与头壳体之间，且刚性垫圈的轴向尺寸保证推杆与绝缘面板之间存在间隙。

在所述的插座在座壳体与绝缘介质之间装入刚性套筒，连接器插合时，刚性套筒推动推杆向后运动，推杆与卡爪分离。

本发明的原理是：在插头和插座分离状态，推杆在弹簧的作用下，推杆和卡爪接触，各接触件之间短路，插头呈现为短路状态，起短路保护的作用。插头和插座连接时，插座上的套推动插头上的推杆，使推杆脱离卡爪后退至绝缘子处，解除了接触件之间的短路状态，实现了普通电连接器的连接功能，同时弹簧受压储能，为头座分离时短路功能的恢复提供动力。随着插头与插座的连接和断开，推杆在绝缘子和卡爪之间来回切换，从而实现了电路的短路防护。

本发明与现有技术相比有益效果为：

(1)本发明分为插头和插座两部分。插头结构中的插针为两体式，中间装有起短路功能的弹性卡爪和起绝缘功能的绝缘子。电连接器插头中设一个活动层，完成从短路功能和非短路功能之间的切换；短路功能的解除随着插头座之间连接来完成；短路功能的自动恢复依靠内部储能元件的释放自动完成。

(2)在普通状态下，电连接器呈现为短路产品；在正常使用时，电连接器短路功能解除，可以完成普通产品的功能；当电连接器分离时，短路功能可以自动恢复，实现电路的自动保护。

(3)本发明在推杆与头壳体之间安装刚性垫圈，通过刚性垫圈的轴向尺寸保证推杆与绝缘面板之间存在间隙，保证绝缘面板不会直接受到推杆的作用力，从而延长使用寿命，降低机械损伤。

(4)本发明在插座的座壳体与绝缘介质之间装有刚性套筒，从而在插合时，由刚性套筒与推杆直接作用，使绝缘介质不直接收到推杆的作用力，从而延长使用寿命，降低机械损伤。

(5)本发明提供了一种自动切换的短路防护连接器，产品适用于需要对电路实施保护、防止误操作的电子、电气设备。

附图说明

图1为本发明的插头短路状态示意图；

图2为本发明的插座示意图；

图3为本发明的产品插合通路状态示意图。

具体实施方式

如如图1所示，本发明包含插头和插座两部分。插头由绝缘盖板1、插针I 2、螺母3、头壳体4、弹簧5、套6、卡圈7、垫圈8、波形簧片9、刚性垫圈10、垫圈11、连接卡帽12、推杆13、界面橡胶垫14、绝缘面板15、插针II 16、卡爪17、绝缘子18等部件组成；其中弹簧5、绝缘子18、卡爪17、推杆13、插针I 2、插针II 16组成插头部分的关键部件。

插针I 2上套绝缘子18后套上卡爪17，通过卡爪17与插针II 16组成短路插针组件，短路插针组件的插合端穿过绝缘面板15，接线端依次套上推杆13、弹簧5通过绝缘盖板1的定位台阶和螺母3连接固定在头壳体4内；连接器分离状态下，所有插针II 16分别通过卡爪17与推杆13接触，处于短路状态；在连接卡帽12内装上垫圈11后从头壳体4的插合端套入，从头壳体的另一端依次套入垫圈8、波形簧片9和垫圈8后，装上套6后再装入卡圈7，通过卡圈7固定连接卡帽12；界面橡胶垫14装在短路插针组件的插合端。

为了提高使用寿命，在推杆13与头壳体4之间安装刚性垫圈10，且刚性垫圈10的轴向尺寸保证推杆13与绝缘面板15之间存在间隙。

如图2所示，插座由卡销19、护套20、插孔21、绝缘介质22、刚性套筒23、橡胶垫24、座壳体25、橡胶垫26、绝缘介质27、卡圈28、绝缘介质29组成，套筒23和插孔21组成插座部分的关键部件。

插孔21装上护套20后，从插合端装上橡胶垫26再穿过绝缘介质22，接线端依次穿过绝缘介质27、绝缘介质29；刚性套筒23装在插合端后与套在最外端的座壳体25通过台阶定位；接线端利用卡圈28固定；卡销19通过铆接安装在座壳体25上；在座壳体25的插合端装入橡胶垫24至台阶面凹槽。

在插头和插座分离状态时，推杆13在弹簧5的作用下，推杆13和卡爪17接触，插针2通过卡爪17与推杆13接触，此时所有插针接触件相互导通，插头呈现为短路状态，起短路保护的作用。在插头和插座连接时，卡销19沿连接卡帽12上的螺旋槽运动，安装在活动层上的推杆13在插座上刚性套筒23的推动下向插针接线端运动，直至推杆13脱离卡爪17后退至绝缘子18处，此时解除了接触件之间的短路状态，每一电路由插针I 2、插针II 16和插孔21形成单独完整的通路，实现了电连接器的电路连接功能，同时弹簧5受压储能，为头座分离时短路功能的恢复提供动力。随着插头与插座的连接和断开，推杆13在绝缘子18和卡爪17之间来回切换，从而实现了电路的短路防护。

本发明未详细说明部分属于本领域技术人员公知常识。

Claims (3)

1.一种自动切换的短路防护连接器，其特征在于：包括插头和与之配对的插座两部分；插头包括绝缘盖板(1)、插针I(2)、螺母(3)、头壳体(4)、弹簧(5)、卡圈(7)、垫圈(8)、波形簧片(9)、连接卡帽(12)、推杆(13)、界面橡胶垫(14)、绝缘面板(15)、插针II(16)、卡爪(17)、绝缘子(18)；

插针I(2)上套绝缘子(18)后套上卡爪(17)，通过卡爪(17)与插针II(16)组成短路插针组件，短路插针组件的插合端穿过绝缘面板(15)，接线端依次套上推杆(13)、弹簧(5)通过绝缘盖板(1)的定位台阶和螺母(3)连接固定在头壳体(4)内；连接器分离状态下，所有插针II(16)分别通过卡爪(17)与推杆(13)接触，处于短路状态；连接卡帽(12)从头壳体(4)的插合端套入，从头壳体的另一端依次套入垫圈(8)、波形簧片(9)和垫圈(8)后，再装入卡圈(7)，通过卡圈(7)固定连接卡帽(12)；界面橡胶垫(14)装在短路插针组件的插合端。

2.根据权利要求1所述的一种自动切换的短路防护连接器，其特征在于：所述的插头还包括刚性垫圈(10)，刚性垫圈(10)安装在推杆(13)与头壳体(4)之间，且刚性垫圈(10)的轴向尺寸保证推杆(13)与绝缘面板(15)之间存在间隙。

3.根据权利要求1所述的一种自动切换的短路防护连接器，其特征在于：在所述插座的座壳体(25)与绝缘介质(22)之间装入刚性套筒(23)，连接器插合时，刚性套筒(23)推动推杆(13)向后运动，推杆(13)与卡爪(17)分离。

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