CN103326183A

CN103326183A - 一种带缓冲装置的自校准电连接器

Info

Publication number: CN103326183A
Application number: CN2013102254370A
Authority: CN
Inventors: 聂宏; 李春; 陈金宝; 王小涛; 陈传志; 杨建�; 徐敏
Original assignee: Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Current assignee: Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Priority date: 2013-06-07
Filing date: 2013-06-07
Publication date: 2013-09-25
Anticipated expiration: 2033-06-07
Also published as: CN103326183B

Abstract

本发明提供一种带缓冲装置的自校准电连接器，其主要由插头总成和插座总成两部分组成，插座总成包括预紧弹簧、插座预紧螺钉和插座预紧螺帽，缓冲装置预紧力的大小可以通过插座预紧螺帽调节，插座预紧螺钉还具有导向功能，能够引导插座导向座准确复位，插头底座和插座底座分别安装有导向孔和导向柱，导向孔与导向柱起到自动校准的作用，本发明为两自动对接设备提供可靠的电气连接，实现了浮动插座连接器与插头连接器间的可靠连接和精准复位。

Description

一种带缓冲装置的自校准电连接器

技术领域

本发明涉及一种带缓冲装置的自校准电连接器，属于电连接器领域。

背景技术

近年来，随着科学技术的飞速发展，越来越多不适合人工操作的工作平台（如噪音大、有毒气体和太空中）使用自动化设备，两设备自动对接与分离时，需要建立可靠地电气连接，这就需要可靠性高，带自动校准功能的电连接器。然而，在两设备自动对接时，常常因为插头电连接器和插座电连接器对位不准或过度挤压，导致电连接器受损而不能使用。此外，由于两设备经常对接与分离，电连接器需要经常插拔，在温度、冲击力等因素的作用下，每次插拔后电连接器都会出现一定的位置偏差现象。在不方便人工操作的环境下，如何完成电连接器多次可靠精准的插拔，一直是困扰两设备自动对接的难题。

因此，电连接器应该设有一带缓冲和自动校准功能的机构，这样即使插头电连接器与插座电连接器之间有一定的位置偏差，也不会造成电连接器的损坏，并且能有良好的电气连接。

发明内容

本发明提供一种带缓冲装置的自校准电连接器，使得电连接器在插拔时，不会因垮针而损坏，同时由于在插座总成上设计一缓冲装置，使电连接器在两设备自动对接时，不会有因过度挤压而损坏的现象。

本发明采用如下技术方案：一种带缓冲装置的自校准电连接器，所述带缓冲装置的自校准电连接器包括插头总成，所述插头总成包括插头导向座、插头底座、插头电连接器及导向孔，所述插头导向座设置在插头底座上，插头电连接器安装在插头导向座，所述导向孔分布在所述插头导向座的四周；

插座总成，所述插座总成包括插座电连接器、插座导向座、插座预紧螺帽、插座预紧螺钉、导向柱、插座底座、预紧螺钉安装螺帽、预紧弹簧，所述插座电连接器放置在插座导向座内，所述插座预紧螺钉通过预紧螺钉安装螺帽固定在插座底座上，所述预紧弹簧套在插座预紧螺钉上，所述插座导向座放置在预紧弹簧上进而通过插座预紧螺帽调节插座导向座与插座底座之间的初始预紧力，所述导向柱设置于所述插座底座上，且与所述导向孔相对应配合。

所述带缓冲装置的自校准电连接器还包括有导向座固定螺钉和导向座固定螺帽，所述导向座固定螺钉套在插座预紧螺钉上且所述导向座固定螺钉设置于所述预紧弹簧之上。

所述导向座固定螺钉的中部为圆形状孔或矩形状孔。

所述导向孔为圆柱形且所述导向孔的端部为圆锥形。

所述导向柱为圆柱形且所述导向柱的顶部为圆锥形。

所述导向孔为三角柱形且所述导向孔的端部为三角锥形。

所述导向柱为三角柱形且所述导向柱的顶部为三角锥形。

所述导向孔的个数为三个或四个，所述导向柱的个数为三个或四个，所述导向孔的个数与所述导向柱的个数相同。

本发明具有如下有益效果：

（1）安装在插座预紧螺钉上的预紧弹簧存在一定的预紧力，这个预紧力能直接为插座提供复位力，这个复位力的大小可以通过预紧螺钉安装螺帽调节，也可以通过更换不同刚度的预紧弹簧，以得到不同的复位力；

（2）预紧弹簧在对接时还可以为插座提供缓冲力，这样插头与插座不会因过度挤压而损坏，使电气连接更加安全可靠；

（3）导向座固定螺钉套在插座预紧螺钉上，接触面光滑，以保证插座导向座在插拔时，严格沿着预紧螺钉的轴向移动，这样插座电连接器就能够复位精确；

（4）导向柱和导向孔的端部都采用圆锥形的设计方案，即使在对接时存在一定的径向偏移，也能在导向柱和导向孔的作用下自动校准，实现精准连接。

附图说明

图1为本发明带缓冲装置的自校准电连接器的立体分解图。

图2为图1所示本发明带缓冲装置的自校准电连接器中的插头总成示意图。

图3为图1所示本发明带缓冲装置的自校准电连接器中的插座总成示意图。

图4为图1所示本发明带缓冲装置的自校准电连接器的另一示意图。

图5为图4所示本发明带缓冲装置的自校准电连接器沿线A-A的剖视图。

图6为图4所示本发明带缓冲装置的自校准电连接器沿线B-B的剖视图。

其中：

1-插头导向座，2-插头底座，3-插头电连接器（示意），4-插座电连接器（示意），5-插座导向座，6-插座预紧螺帽，7-导向座固定螺帽，8-插座预紧螺钉，9-导向座固定螺钉，10-导向柱，11-插座底座，12-预紧螺钉安装螺帽，13-导向柱螺帽，14-预紧弹簧，15-插座安装螺钉，16-导向孔，17-插座安装螺帽，18-插头座螺帽，19-导向孔螺帽，20-插头座螺钉，21-插头固定螺钉。

具体实施方式

请参照图1至图6所示，本发明带缓冲装置的自校准电连接器包括有插头总成和插座总成，其中插头总成包括插头导向座1、插头底座2、插头电连接器3、导向孔16、插头座螺帽18、导向孔螺帽19、插头座螺钉20、插头固定螺钉21。其中插头导向座1设置在插头底座2上，接触面光滑，采用插头座螺帽18和插头座螺钉20连接。插头电连接器3则安装在插头导向座1内，通过插头固定螺钉21连接，插头导向座1具有最终精确定位的作用，能有效的保护插头电连接器3。导向孔16共有四个，分布在插头导向座1的四周，导向孔16最外面是圆锥形孔，逐渐向圆柱形孔过度，在外面布置圆锥形孔的目的是增大径向偏移量，即在较大径向偏移下也能进行精准对接。作为本发明导向孔16的进一步改进，导向孔16还可以为三角柱形，端部为三角锥形，且导向孔16的数量为4个或3个。导向孔16通过导向孔螺帽19安装紧固于插头底座2上。

插座总成包括插座电连接器4、插座导向座5、插座预紧螺帽6、导向座固定螺帽7、插座预紧螺钉8、导向座固定螺钉9、导向柱10、插座底座11、预紧螺钉安装螺帽12、导向柱螺帽13、预紧弹簧14、插座安装螺钉15、插座安装螺帽17。导向座固定螺钉9的中部为圆形状孔或矩形状孔。插座电连接器4放置在插座导向座5内，插座导向座5能有效保护插座电连接器4。插座预紧螺钉8通过预紧螺钉安装螺帽12固定在插座底座11上，预紧弹簧14套在插座预紧螺钉8上，插座导向座5放置在预紧弹簧14上，可以通过插座预紧螺帽6调节插座导向座5与插座底座11之间的初始预紧力。预紧弹簧14的另一作用是避免插座总成和插头总成因过度挤压而损坏。插座底座11上安装有四根导向柱10，与插头底座2上的四个导向孔16相对应。同样的，导向柱的顶部也设计成圆锥形，使得在对接时导向柱10更加顺畅地滑入导向孔16内。作为本发明导向柱10的进一步改进，导向柱10为三角柱形，顶部为三角锥形，且导向柱10的数量为4个或3个，其中导向孔16的个数与所述导向柱10的个数相同。

本发明带缓冲装置的自校准电连接器中在插头总成和插座总成相互靠近，且初始偏差小于导向柱10和导向孔16最大允许的偏差时，四根导向柱10的顶部圆锥会全部进入四个导向孔16的圆锥内，随着插头总成和插座总成继续靠近，导向柱和导向孔由最初的端部圆锥接触逐渐向圆柱接触过度。此时，在导向柱和导向孔的约束下，插头总成和插座总成逐渐调正姿态，然后插头导向座1滑入插座导向座5内，实现精确定位，最终插头电连接器3与插座电连接器4实现精准可靠的电气连接。

在成功完成插座连接器和插头连接器的连接后，如果由于其他原因，插头总成继续向插座总成挤压，这时预紧弹簧14会起到缓冲的作用，避免插头连接器和插座连接器因为刚性挤压而损坏。

本发明带缓冲装置的自校准电连接器中安装在插座预紧螺钉8上的预紧弹簧14存在一定的预紧力，这个预紧力能直接为插座提供复位力，这个复位力的大小可以通过预紧螺钉安装螺帽12调节，也可以通过更换不同刚度的预紧弹簧14，以得到不同的复位力。预紧弹簧14在对接时还可以为插座提供缓冲力，这样插头与插座不会因过度挤压而损坏，使电气连接更加安全可靠。导向座固定螺钉9套在插座预紧螺钉8上，接触面光滑，以保证插座导向座5在插拔时，严格沿着插座预紧螺钉8的轴向移动，使得插座电连接器就能够复位精确。导向柱10和导向孔16的端部都采用圆锥形的设计方案，即使在对接时存在一定的径向偏移，也能在导向柱和导向孔的作用下自动校准，实现精准连接。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种带缓冲装置的自校准电连接器，其特征在于：所述带缓冲装置的自校准电连接器包括插头总成，所述插头总成包括插头导向座、插头底座、插头电连接器及导向孔，所述插头导向座设置在插头底座上，插头电连接器安装在插头导向座，所述导向孔分布在所述插头导向座的四周；

2.如权利要求1所述的带缓冲装置的自校准电连接器，其特征在于：所述带缓冲装置的自校准电连接器还包括有导向座固定螺钉和导向座固定螺帽，所述导向座固定螺钉套在插座预紧螺钉上且所述导向座固定螺钉设置于所述预紧弹簧之上。

3.如权利要求2所述的带缓冲装置的自校准电连接器，其特征在于：所述导向座固定螺钉的中部为圆形状孔或矩形状孔。

4.如权利要求3所述的带缓冲装置的自校准电连接器，其特征在于：所述导向孔为圆柱形且所述导向孔的端部为圆锥形。

5.如权利要求4所述的带缓冲装置的自校准电连接器，其特征在于：所述导向柱为圆柱形且所述导向柱的顶部为圆锥形。

6.如权利要求3所述的带缓冲装置的自校准电连接器，其特征在于：所述导向孔为三角柱形且所述导向孔的端部为三角锥形。

7.如权利要求6所述的带缓冲装置的自校准电连接器，其特征在于：所述导向柱为三角柱形且所述导向柱的顶部为三角锥形。

8.如权利要求1-7中任意一项所述的带缓冲装置的自校准电连接器，其特征在于：所述导向孔的个数为三个或四个，所述导向柱的个数为三个或四个，所述导向孔的个数与所述导向柱的个数相同。