CN103187659A - 一种旋转式低插拔力电连接器装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机电组件技术领域的旋转式低插拔力电连接器装置，包括插座部分和插头部分；插座部分包括插座壳体(1)、插座绝缘体(2)、套筒式插孔(3)、旋转机构(4)和插头导向槽(5)；插头部分包括插头壳体(7)、插头绝缘体(8)和弹性插针(9)。本发明的套筒式插孔(3)与弹性插针(9)之间为间隙配合，插合时基本为零插入力插合；同时通过旋转结构实现旋转，能用较小的力克服使弹性插针(9)变形，从而使插针与套筒式插孔具有可靠的电接触性能。同时，本发明设计的卡孔机构和卡轴机构，利用弹性元件和异形轴端实现了电连接器的快捷锁紧和卸出。

Description

一种旋转式低插拔力电连接器装置

技术领域

本发明属于机电组件技术领域，特别涉及一种可旋转低插拔力的电连接器。

背景技术

电连接器是电气互连系统的重要元器件，在系统中主要承担着低频信号、电源动力、高速差分信号、高频微波信号的传输互连，联系着操作与伺服系统的正常运作，因此被誉为总体系统的“神经”元。

在电连接器设计和使用过程中，在满足主要电气性能的基础上，主要考虑产品的电接触可靠性、插头座的插合性能以及插合后的定位与锁紧等。好的连接器产品不仅要具有良好的电气性能、较高的传输可靠性，同时也必须具备优越的操作性能，低插拔力插拔、快速锁紧就是改善用户操作体验的重要方法。

目前电连接器的电接触普遍采用插针插孔插合的方式来实现的，为了保证可靠地电接触，插针插孔间需要足够的正压力。保证电接触的正压力在连接器插合和分离时转化为连接器的插入力和分离力，随着接触对芯数的增大，连接器的插入力和分离力将会对使用者带来麻烦。另一个问题来自于连接器插合后的锁紧，连接器的插头与插座插合后必须实现固紧，否则插头在外力的作用下与插座脱离产生传输失效。

发明内容

本发明的技术解决问题是，克服现有技术不足，提供一种电接触性能可靠、低插拔力、能快捷锁紧和卸出的电连接器。

本发明的技术解决方案是：一种旋转式低插拔力电连接器装置，包括插座部分和插头部分；插座部分包括插座壳体、插座绝缘体、套筒式插孔、旋转机构和插头导向槽；插头部分包括插头壳体、插头绝缘体和弹性插针；套筒式插孔安装在插座绝缘体中，插座绝缘体安装在插座壳体中；插座壳体和插头导向槽通过旋转机构连接，插头导向槽靠近插座壳体的一侧斜向切去一部分，使插座壳体和插头导向槽之间能实现旋转；弹性插针固定于插头绝缘体中，插头绝缘体固定于插头壳体中；插头壳体插入插头导向槽内，并可以自由滑动；插头壳体插入插头导向槽时，弹性插针插入套筒式插孔内，插入部分比套筒式插孔的内径为间隙配合。

在所述插座壳体的上表面安装有卡孔机构，插头壳体的上平面安装卡轴机构与卡孔机构配合；卡孔机构分为左右对称的两个部分，每个部分包括推杆、外壳体以及位于外壳体内部的挡板，推杆与挡板固定连接，在挡板与外壳体之间装有弹簧，弹簧套在推杆上；卡轴机构的两端为前端圆滑后部平面的卡轴，两个卡轴中间安装压力弹簧；插头部分与插座部分插合到位后，将插头导向槽和插头部分一起旋转，旋转到设定角度后，卡轴接触到卡孔机构的外壳体；卡轴向内压缩压力弹簧，使两根卡轴向中心滑动，卡轴即可以进入卡孔机构中，实现插头部分与插座部分的锁紧。

所述插座部分的旋转机构由轴孔和异形轴装配而成，轴孔与插座壳体刚性连接，异形轴与插头导向槽刚性连接，异形轴转动前异形轴使插头导向槽处于与插座平行的位置上，转动时异形轴控制转动的最大角度。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1.本发明的套筒式插孔与弹性插针之间为间隙配合，插合时基本为零插入力插合；同时通过旋转结构实现旋转，能用较小的力克服使弹性插针变形，从而使插针插孔与套筒式插孔具有可靠的电接触性能。

2.本发明设计的卡孔机构和卡轴机构，利用弹性元件和异形轴端实现了电连接器的快捷锁紧和卸出。

3.本发明中的旋转机构中的异形轴能够实现插合前的导向槽水平定位，并能配合导向槽、插头的前端斜角实现小角度旋转。

附图说明

图1为本发明旋转前的示意图；

图2为本发明旋转后的示意图；

图3为插座结构示意图；

图4为插座结构分解示意图；

图5为旋转机构示意图；

图6为旋转机构轴孔示意图；

图7为旋转机构异形轴示意图；

图8为插头结构示意图；

图9为插头结构分解示意图；

图10为弹性插针插入套筒式插孔旋转前的示意图；

图11为弹性插针插入套筒式插孔旋转后的示意图；

图12为卡孔机构示意图；

图13为卡轴机构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

如图1、2所示，分别为本发明旋转前后的示意图。本发明的旋转式低插拔力电连接器，包括插座部分和插头部分。

其中，图3为本发明插座结构示意图，图4为插座结构分解图。可以看到，插座部分包括插座壳体1、插座绝缘体2、套筒式插孔3、旋转机构4和插头导向槽5。套筒式插孔3安装在插座绝缘体2中，插座绝缘体2安装在插座壳体1中；插座壳体1和插头导向槽5通过旋转机构4连接，插头导向槽5靠近插座壳体1的一侧斜向切去一部分，使插座壳体1和插头导向槽5之间能实现旋转。

图5、6、7分别为插座部分的旋转机构4及其轴孔41和异形轴42的示意图。轴孔41与插座壳体1刚性连接，异形轴42与插头导向槽5刚性连接。

轴孔41的两端为半圆形，异形轴42的两端不是圆柱形而是切去了一部分形成一个钝角柱体。当异形轴42装配在轴孔41中，旋转起始点为钝角柱体的一个面与轴孔半圆中心平面紧贴，旋转的终点为钝角的另一个面与轴孔半圆中心平面紧贴，形成一个很小的旋转角度，同时控制旋转起点和终点。因此异形轴42转动前异形轴42使插头导向槽5处于与插座平行的位置上，转动时异形轴42控制转动的最大角度。

图8为插头结构示意图，图9为插头结构分解示意图。可以看到，插头部分包括插头壳体7、插头绝缘体8和弹性插针9。弹性插针9固定于插头绝缘体8中，插头绝缘体8固定于插头壳体7中。

插头壳体7插入插头导向槽5内，并可以自由滑动。

插头壳体7插入插头导向槽5时，弹性插针9插入套筒式插孔3内，如图10所示。套筒式插孔3内孔端面倒角，内孔直径与弹性插针9插合端的最大直径为间隙配合，且间隙不宜过大，避免弹性插针弯曲后仍不能与插孔形成可靠接触。

当插头部分插入插座部分实现旋转时，弹性插针9发生弯曲，在弯曲应力的作用下与套筒式插孔3产生正压力，形成稳定的电接触，如图11所示。

为保证本发明的电连接器旋转后能实现锁紧，在插座壳体1的上表面安装有卡孔机构6，卡孔机构6分为左右对称的两个部分；同时在插头壳体7的上平面安装卡轴机构10与卡孔机构6配合。

如图12所示，卡孔机构6的每个部分包括推杆61、外壳体63以及位于外壳体63内部的挡板64，推杆61与挡板64固定连接，在挡板64与外壳体63之间装有弹簧62，弹簧62套在推杆61上。

如图13为卡轴机构10的示意图。卡轴机构10的两端为前端圆滑后部平面的卡轴101，两个卡轴101中间安装压力弹簧102。

本发明电连接器的工作工程是：当插头部分与插座部分插合时，将插头插向插头导向槽5，并滑动到插座前端的插合界面。插头部分与插座部分插合到位后，弹性插针9已经插入到套筒式插孔3中。将插头导向槽5和插头部分一起旋转，旋转到设定角度后，卡轴101接触到卡孔机构6的外壳体63；卡轴101向内压缩压力弹簧102，使两根卡轴101向中心滑动，卡轴101即可以进入卡孔机构6中，实现插头部分与插座部分的锁紧。

当需要将插头取下时，向内推动卡孔机构6上的两个推杆61，压缩弹簧62推动挡板64，进而对卡轴101的两个轴端施加相对的轴向力，使压力弹簧102压缩，卡轴101脱离孔位，然后将插头导向槽5和插头部分复位到水平位置，即可以顺利取下插头部分。

以上内容是结合具体的优选实施案例对本发明所作的详细说明，不能认定本发明具体实施仅限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，对本发明的各组成部件、位置关系及连接方式在不改变其功能的情况下，进行的等效变换或替代，也落入本发明的保护范围。

本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。

Claims (3)

1.一种旋转式低插拔力电连接器装置，其特征在于：包括插座部分和插头部分；插座部分包括插座壳体(1)、插座绝缘体(2)、套筒式插孔(3)、旋转机构(4)和插头导向槽(5)；插头部分包括插头壳体(7)、插头绝缘体(8)和弹性插针(9)；套筒式插孔(3)安装在插座绝缘体(2)中，插座绝缘体(2)安装在插座壳体(1)中；插座壳体(1)和插头导向槽(5)通过旋转机构(4)连接，插头导向槽(5)靠近插座壳体(1)的一侧斜向切去一部分，使插座壳体(1)和插头导向槽(5)之间能实现旋转；弹性插针(9)固定于插头绝缘体(8)中，插头绝缘体(8)固定于插头壳体(7)中；插头壳体(7)插入插头导向槽(5)内，并可以自由滑动；插头壳体(7)插入插头导向槽(5)时，弹性插针(9)插入套筒式插孔(3)内，插入部分比套筒式插孔(3)的内径为间隙配合。

2.根据权利要求1的一种旋转式低插拔力电连接器装置，其特征在于：在所述插座壳体(1)的上表面安装有卡孔机构(6)，插头壳体(7)的上平面安装卡轴机构(10)与卡孔机构(6)配合；卡孔机构(6)分为左右对称的两个部分，每个部分包括推杆(61)、外壳体(63)以及位于外壳体(63)内部的挡板(64)，推杆(61)与挡板(64)固定连接，在挡板(64)与外壳体(63)之间装有弹簧(62)，弹簧(62)套在推杆(61)上；卡轴机构(10)的两端为前端圆滑后部平面的卡轴(101)，两个卡轴(101)中间安装压力弹簧(102)；插头部分与插座部分插合到位后，将插头导向槽(5)和插头部分一起旋转，旋转到设定角度后，卡轴(101)接触到卡孔机构(6)的外壳体(63)；卡轴(101)向内压缩压力弹簧(102)，使两根卡轴(101)向中心滑动，卡轴(101)即可以进入卡孔机构(6)中，实现插头部分与插座部分的锁紧。

3.根据权利要求1的一种旋转式低插拔力电连接器装置，其特征在于：所述插座部分的旋转机构(4)由轴孔(41)和异形轴(42)装配而成，轴孔(41)与插座壳体(1)刚性连接，异形轴(42)与插头导向槽(5)刚性连接，异形轴(42)转动前异形轴(42)使插头导向槽(5)处于与插座平行的位置上，转动时异形轴(42)控制转动的最大角度。

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