CN104022397A - 一种减小插拔力且便于插拔的连接器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种减小插拔力且便于插拔的连接器，它包括插头和插座，当插头插入插座时，导向金属外壳（4）接触到插座的锁扣钮（10）的弧形面（21），其按压力的竖直向下的分力将锁扣钮（10）按下，锁扣钮（10）和压板（11）靠楔形面接触，锁扣钮（10）推动压板（11）沿嵌合方向向前移动，进而压板（11）使两片弧形导电簧片（27）之间的间距增大，此时，插座的插针不会和弧形导电簧片接触，当插针到位后，锁扣钮正好从锁孔（24）中弹起，实现锁定。本发明的有益效果是：插拔操作方便，插针插拔过程中插拔力小或无插拔力，从而大大延长连接器使用寿命；减小了连接器尺寸，可布置更多的插针；降低插针和插孔的制造加工难度。

Description

一种减小插拔力且便于插拔的连接器

技术领域

本发明涉及连接器技术领域，特别是一种减小插拔力且便于插拔的连接器。

背景技术

连接器主要是在电路内被阻断处或孤立不通的电路之间，架起沟通的桥梁，从而使电流流通，使电路实现预定的功能。随着近年来电子技术行业的快速发展，连接器也向着小型化或微型化、大芯数化方向发展，这大大增加了电子连接器设计开发的难度。主要问题有如下几点：

1、小型化设计后连接器插针和插孔之间无法很好地装配、往往造成插针和插孔的导电体之间不易发现的接触不良，且插针小型化后强度和寿命均大大减小；

2、插拔力大小的控制，从使用角度来看，插拔力要小，便于插拔，但插拔力若太小，则会影响接触的可靠性，传统连接器结构芯数增多后必然会导致插拔力增大，不方便插拔，同时对于需要经常插拔连接器的场合，连接器寿命必然会大大降低，甚至容易用力不当造成连接器直接损坏；

3、为了有效防止连接器松脱或者脱落，保证插头和插座的稳固连接，还需要合适结构的连接器锁固结构，但现有的大多为螺栓锁固式连接，连接固然可靠，但插拔操作过程繁琐，需将螺栓移除才能实现电源线的更换。

现今也有一些针对上述问题的研究，但是大多只能解决单一的问题或解决问题效果不够好。如中国专利CN103311738A，针对连接部连接结构不牢固的问题，对连接器增设了锁固结构，但该锁固结构增大了连接器的体积，插头部分很长一段线缆不能弯折，限制了使用场合，而且没有解决插针与插孔间的插拔力的较大插针易损坏的问题。中国专利CN103311736A，则为了方便连接器锁固结构的解锁，提供了一种拔出辅助装置，但其同样没有解决插针增多后插拔力较大和插拔过程繁琐的问题。

上述技术方案虽然在一定程度上解决了问题，但均没有从根本上解决问题，限制了现有小型连接器的推广使用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种延长使用寿命、减小插拔力、连接稳固且便于插拔的连接器。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种减小插拔力且便于插拔的连接器，它包括插头和插座，插头包括信号线、固定绝缘板和塑料外壳，固定绝缘板上安装有多个插针，所述的插头还包括导向金属外壳、按钮弹簧和按钮，固定绝缘板嵌合方向的前部的外周套装有导向金属外壳，塑料外壳套装于导向金属外壳的嵌合方向的后端及位于金属外壳嵌合方向后侧的固定绝缘板的外部，所述的插座包括绝缘塑料板、基座金属壳、锁扣钮、压板和压板弹簧，绝缘塑料板的嵌合方向后部为插孔部，插孔部上设置有与插针相配合的插孔，绝缘塑料板的嵌合方向前部设置有容腔，插孔部嵌合方向前端伸入该容腔内，容腔内还设置有沿嵌合方向前后移动的压板，压板的嵌合方向后部设置有容置插孔部嵌合方向前部的凹槽，压板的嵌合方向前端面与容腔嵌合方向后端面间设置有压板弹簧，绝缘塑料板相对的两个与嵌合方向平行的侧面上均设置有一个容置孔，每个容置孔内均设置有一个锁扣钮，锁扣钮的嵌合方向前端面为沿嵌合方向向前倾斜的楔形面A，压板的嵌合方向后端面为与楔形面A相配合的楔形面B，锁扣钮远离插孔部的表面上设置有凸块，凸块嵌合方向后端面为弧形面，凸块嵌合方向前端面为垂直于嵌合方向的平面，基座金属壳套装于绝缘塑料板外部，且基座金属壳上设置有与锁扣钮的凸块相配合的让位孔；所述的导向金属外壳上设置有与锁扣钮的凸块相配合的锁孔，位于锁孔嵌合方向后侧的塑料外壳上均设置有一个安装槽，每个安装槽内均安装有按钮和按钮弹簧，按钮弹簧的一端连接在固定绝缘板上，按钮弹簧的另一端与按钮内表面连接；按钮的嵌合方向前端与导向金属外壳相对的表面上设置有与锁孔相配合的凸起；每个插孔内均对称设置有两个弧形导电簧片，弧形导电簧片一端与插孔固定连接，弧形导电簧片的另一端与压板固定连接。

所述的导向金属外壳的嵌合方向的前端超出插针嵌合方向的前端。

所述的插孔部与锁扣钮相对的外壁上设置有用于锁扣钮向内部移动时容置锁扣钮的让位槽。

所述的自然状态下按钮的外表面与塑料外壳的表面相平齐。

所述的安装槽沿垂直嵌合方向贯穿塑料外壳的侧壁，安装槽具有一个设置于嵌合方向前端的开口，安装槽内的按钮的嵌合方向前端从该开口伸出并延伸至锁孔外侧。

本发明具有以下优点：

本发明在插针插拔时会通过增大两个弧形导电簧片间间距的方式将插孔变大，从而使插针插拔过程中稍微接触弧形导电簧片或不接触，这就使得插拔力较小或无插拔力，从而避免了插针与弧形导电簧片的磨损或形变，大大延长连接器的使用寿命。同时，在插接完全后，弧形导电簧片间间距变小，插针与弧形导电簧片紧密接触，插针与弧形导电簧片连接牢固稳定。因此，本发明达到了插拔时插拔力小、连接后连接部连接牢靠稳固的技术效果。

本发明采用可上下弹动的金属锁扣钮固定，省去螺栓固定方式，插拔操作方便，只需对准导向金属外壳插入即可接通信号并固定连接器；并且减小了连接器尺寸，在相同尺寸下可布置更多的插针，适应不同的需求。

本发明创造性的将锁扣钮的动作与弧形导电簧片的形变相结合，两个结构同步配合，在达到了插拔时插拔力小、连接后连接部连接牢靠稳固的技术效果的同时，还操作方便，性能稳定。

由于本发明在插拔时插针与导电簧片并不接触或轻微接触，插针与弧形导电簧片的连接主要依靠弧形导电簧片的夹紧动作，因此对插针和弧形导电簧片的加工精度要求均不高，相比现有连接器的插针和插孔加工，降低了制造加工难度，且插针形状可作一定改变。

附图说明

图1 为本发明的结构示意图

图2 为本发明的插头的结构示意图

图3 为本发明的插座的左视结构示意图

图4 为图3沿A-A截面的剖视图

图5 为本发明插座在锁扣钮被压下时的结构示意图

图中，1-信号线，2-固定绝缘板，3-塑料外壳，4-导向金属外壳，5-按钮弹簧，6-按钮，7-插针，8-绝缘塑料板，9-基座金属壳，10-锁扣钮，11-压板，12-压板弹簧，13-插孔部，14-插孔，15-容腔，16-弹簧槽，17-容置孔，18-楔形面A，19-楔形面B，20-凸块，21-弧形面，22-让位槽，23-让位孔，24-锁孔，25-安装槽，26-开口，27-弧形导电簧片。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：

如图1所示，一种减小插拔力且便于插拔的连接器，它包括插头和插座，以插接时插头相对于插座的运动方向为嵌合方向，即图1中箭头所示方向，结合图2所示，所述的插头包括信号线1、固定绝缘板2、塑料外壳3、导向金属外壳4、按钮弹簧5和按钮6，固定绝缘板2上安装有多个插针7，插针7为扁形片状，普通插针7长短，插针7位于嵌合方向的后端连接有信号线1，信号线1为原电子系统的，不做改变，在插头和插座连接时，其与弧形导电簧片27接通可传递信号。固定绝缘板2嵌合方向的前部的外周套装有导向金属外壳4，导向金属外壳4的嵌合方向的前端超出插针7嵌合方向的前端，即插针7较导向金属外壳4短些，导向金属外壳4比插针7稍长点，对插针7起到保护作用，导向金属外壳4内圈比插座的基座金属壳9外圈稍大，在插针7插入时起导向作用；塑料外壳3套装于导向金属外壳4的嵌合方向的后端及位于金属外壳嵌合方向后侧的固定绝缘板2的外部，塑料外壳3包裹住固定绝缘板2和导向金属外壳4，起美观作用；固定绝缘板2为插头的内部组件，被绝缘塑料板8和导向金属外壳4包裹，对插针7起支撑固定和绝缘的作用，所述塑料外壳3将插头包裹住，为人手持部分，起绝缘和美观的作用；

如图1、图3、图4、图5所示，所述的插座包括绝缘塑料板8、基座金属壳9、锁扣钮10、压板11和压板弹簧12，绝缘塑料板8的嵌合方向后部为插孔部13，插孔部13上设置有与插针7相配合的插孔14，绝缘塑料板8的嵌合方向前部设置有容腔15，插孔部13嵌合方向前端伸入该容腔15内，容腔15内还设置有沿嵌合方向前后移动的压板11，压板11外形类似凹槽状，压板11的嵌合方向后部设置有容置插孔部13嵌合方向前部的凹槽，压板11的嵌合方向前端面与容腔15嵌合方向后端面间设置有压板弹簧12，压板弹簧12一端抵压于压板11上，压板弹簧12另一端抵压于容腔15嵌合方向后端面上，所述的容腔15嵌合方向后端面上设置有用于容置压板弹簧12的弹簧槽16，压板弹簧12固定在绝缘塑料板8的圆形弹簧槽16中，压板11的嵌合方向前端面由压板弹簧12支撑，压板弹簧12的弹力可控制压板11沿嵌合方向向后移动，

绝缘塑料板8相对的两个与嵌合方向平行的侧面上均设置有一个容置孔17，即从插座的正面来看图1中的左面，两个容置孔17以180°间隔配置，每个容置孔17内均设置有一个锁扣钮10，绝缘塑料板8内部的筋可为压板11和锁扣钮10的移动导向，锁扣钮10嵌合方向后端面为垂直于嵌合方向的平面，其与容置孔17的后端面贴合，锁扣钮10的嵌合方向前端面为沿嵌合方向向前倾斜的楔形面A18，压板11的嵌合方向后端面，即凹槽槽壁的嵌合方向后端面，为与楔形面A18相配合的楔形面B19，即楔形面B19沿嵌合方向向前倾斜，楔形面A18与楔形面B19相贴合，如图4、图5所示，本实施例中楔形面A18和楔形面B19的倾斜角度为45°，插座的锁扣钮10安装在插座的绝缘塑料板8中，并由绝缘塑料板8中的筋导向，锁扣钮10远离插孔部13的表面上设置有凸块20，凸块20嵌合方向后端面为弧形面21，该弧形面21的形状为沿嵌合方向弧形面21距离插孔部13的距离逐渐增大，便于插头插入时将其按压下去，当锁扣钮10向下移动时，如图5所示，锁扣钮10楔形面A18施力给压板11楔形面B19，推动压板11沿嵌合方向向前移动，当锁扣钮10弹起时，压板11又恢复原状态，凸块20嵌合方向前端面为垂直于嵌合方向的平面，便于回程时锁住插头和插座不至脱离，插孔部13与锁扣钮10相对的外壁上设置有用于锁扣钮10向内部移动时容置锁扣钮10的让位槽22，基座金属壳9套装于绝缘塑料板8外部，可与插头的导向金属外壳4配合，并避免绝缘塑料板8凸出部分被磨损，且基座金属壳9上设置有与锁扣钮10的凸块20相配合的让位孔23，基座金属壳9位于设置容置孔17外侧的侧面上均设置有一个让位孔23；

所述的导向金属外壳4上设置有与锁扣钮10的凸块20相配合的锁孔24，插座和插头连接后，导向金属外壳4套合于基座金属壳9位的外部，位于设置让位孔23外侧的导向金属外壳4的侧壁上均设置有一个锁孔24，且插座和插头连接后锁孔24与让位孔23相对齐，凸块20经让位孔23伸入锁孔24内，位于锁孔24嵌合方向后侧的塑料外壳3上均设置有一个安装槽25，每个安装槽25内均安装有按钮6和按钮弹簧5，按钮弹簧5的一端连接在位于安装槽25下部的固定绝缘板2上，按钮弹簧5的另一端与按钮6内表面连接，自然状态下按钮6的外表面与塑料外壳3的表面相平齐；按钮6的嵌合方向前端与导向金属外壳4相对的表面上设置有与锁孔24相配合的凸起，安装槽25沿垂直嵌合方向贯穿塑料外壳3的侧壁，安装槽25具有一个设置于嵌合方向前端的开口26，安装槽25内的按钮6的嵌合方向前端从该开口26伸出并延伸至锁孔24外侧对准锁孔24。按钮弹簧5安装在固定绝缘板2和按钮6之间，使得按钮6可以在一定范围内上下活动；所述按钮6外形类似手指状，其按钮6前端正好对准锁孔24，用于将连通状态下的插座的锁扣钮10按下，从而易于拔出插头，当施力按压按钮6时，可将处于锁扣住状态的锁扣钮10压下，从而实现插头与插座的分离。

每个插孔14内均对称设置有两个弧形导电簧片27，弧形导电簧片27一端与插孔14固定连接，弧形导电簧片27的另一端与压板11固定连接，弧形导电簧片27连接压板11的一端同时连接信号传输部件，凹槽的槽底压紧插孔14中的弧形导电簧片27，在锁扣钮10处于按下或弹起状态时，弧形导电簧片27会随着压板11的左右移动而弯曲，从而实现对称设置的两个弧形导电簧片27间间距的变大变小，从而方便插针7插入。

按钮弹簧5和压板弹簧12为标准件，可根据不同连接器尺寸大小选择合适的规格。

本发明的工作过程如下：

使用时，插座是固定在设备上的，其未和插头接触时，插座的锁扣钮10处于弹起状态，压板11压紧弧形导电簧片27，此时两片弧形导电簧片27之间的间距很小，如图4所示。当操作人员手持插头的塑料外壳3将其沿嵌合方向插入插座时，将插头的导向金属外壳4对准插座的基座金属壳9插入，当插头的导向金属外壳4接触到插座的锁扣钮10的弧形面21时，其按压力可提供一个竖直向下的分力，竖直向下的分力将锁扣钮10按下，从而将锁扣钮10压下到导向金属外壳4之下，锁扣钮10和压板11靠楔形面接触，锁扣钮10向下移动时，如图5所示，推动压板11沿嵌合方向向前移动，进而压板11带动弧形导电簧片27一端沿嵌合方向向前移动，因弧形导电簧片27固定在插孔14内的另一端位置不变，从而使弧形导电簧片27松弛，两片弧形导电簧片27之间的间距增大。此时，插座的插针7插入插孔14时，不会和弧形导电簧片27接触，从而消除了插针7磨损和扭折现象，插针7可在不与弧形导电簧片27接触的情况下插到指定位置。当插针7插到设计的预定位置时，锁扣钮10正好从锁孔24中弹起，此时压板11在压板弹簧12的作用下恢复到原位，压板11压紧弧形导电簧片27，弧形导电簧片27的弧形幅度增大，使两片弧形导电簧片27之间的距离减小，从而和插针7接触，信号接通。整个使用过程只需将插头的导向金属外壳4对准插座的基座金属壳9插入即可完成连接器的信号连接，并锁扣住插头和插座不至分离。由于锁扣钮10和弧形面21相对的是竖直面，插头往外拔时，导向金属外壳4接触到的是锁扣钮10的垂直面，不会提供竖直方向的分力，锁扣钮10不会被按压下去，因而可锁住插头与插座，从而保证连接器的插头和插座不至脱离。

当需要拔出插头时，只需按下插头上的按钮6，按钮6在按钮弹簧5的作用下可在一定范围内上下移动，按钮6前端施加竖直向下的力将锁扣钮10压下，压板11沿嵌合方向向前移，两片弧形导电簧片27之间的间距增大，插针7可轻易的拔出，插针7和弧形导电簧片27不接触，不会出现磨损，当插针7完全拔出后，终止信号的传递，同时，锁扣钮10弹起，压板11前移，压紧弧形导电簧片27，使其恢复原状。 

Claims (5)

1.一种减小插拔力且便于插拔的连接器，它包括插头和插座，插头包括信号线（1）、固定绝缘板（2）和塑料外壳（3），固定绝缘板（2）上安装有多个插针（7），其特征在于：所述的插头还包括导向金属外壳（4）、按钮弹簧（5）和按钮（6），固定绝缘板（2）嵌合方向的前部的外周套装有导向金属外壳（4），塑料外壳（3）套装于导向金属外壳（4）的嵌合方向的后端及位于金属外壳嵌合方向后侧的固定绝缘板（2）的外部，

所述的插座包括绝缘塑料板（8）、基座金属壳（9）、锁扣钮（10）、压板（11）和压板弹簧（12），绝缘塑料板（8）的嵌合方向后部为插孔部（13），插孔部（13）上设置有与插针（7）相配合的插孔（14），绝缘塑料板（8）的嵌合方向前部设置有容腔（15），插孔部（13）嵌合方向前端伸入该容腔（15）内，容腔（15）内还设置有沿嵌合方向前后移动的压板（11），压板（11）的嵌合方向后部设置有容置插孔部（13）嵌合方向前部的凹槽，压板（11）的嵌合方向前端面与容腔（15）嵌合方向后端面间设置有压板弹簧（12），

绝缘塑料板（8）相对的两个与嵌合方向平行的侧面上均设置有一个容置孔（17），每个容置孔（17）内均设置有一个锁扣钮（10），锁扣钮（10）的嵌合方向前端面为沿嵌合方向向前倾斜的楔形面A（18），压板（11）的嵌合方向后端面为与楔形面A（18）相配合的楔形面B（19），锁扣钮（10）远离插孔部（13）的表面上设置有凸块（20），凸块（20）嵌合方向后端面为弧形面（21），凸块（20）嵌合方向前端面为垂直于嵌合方向的平面，基座金属壳（9）套装于绝缘塑料板（8）外部，且基座金属壳（9）上设置有与锁扣钮（10）的凸块（20）相配合的让位孔（23）；

所述的导向金属外壳（4）上设置有与锁扣钮（10）的凸块（20）相配合的锁孔（24），位于锁孔（24）嵌合方向后侧的塑料外壳（3）上均设置有一个安装槽（25），每个安装槽（25）内均安装有按钮（6）和按钮弹簧（5），按钮弹簧（5）的一端连接在固定绝缘板（2）上，按钮弹簧（5）的另一端与按钮（6）内表面连接；按钮（6）的嵌合方向前端与导向金属外壳（4）相对的表面上设置有与锁孔（24）相配合的凸起；

每个插孔（14）内均对称设置有两个弧形导电簧片（27），弧形导电簧片（27）一端与插孔（14）固定连接，弧形导电簧片（27）的另一端与压板（11）固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种减小插拔力且便于插拔的连接器，其特征在于：所述的导向金属外壳（4）的嵌合方向的前端超出插针（7）嵌合方向的前端。

3.根据权利要求1所述的一种减小插拔力且便于插拔的连接器，其特征在于：所述的插孔部（13）与锁扣钮（10）相对的外壁上设置有用于锁扣钮（10）向内部移动时容置锁扣钮（10）的让位槽（22）。

4.根据权利要求1所述的一种减小插拔力且便于插拔的连接器，其特征在于：所述的自然状态下按钮（6）的外表面与塑料外壳（3）的表面相平齐。

5.根据权利要求1所述的一种减小插拔力且便于插拔的连接器，其特征在于：所述的安装槽（25）沿垂直嵌合方向贯穿塑料外壳（3）的侧壁，安装槽（25）具有一个设置于嵌合方向前端的开口（26），安装槽（25）内的按钮（6）的嵌合方向前端从该开口（26）伸出并延伸至锁孔（24）外侧。