CN105186215A - 中心扭转式分离脱落电连接器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了中心扭转式分离脱落电连接器。单一的中心拉杆分离方式不能满足航天器对电连接器多样化的要求。本发明中插头的绝缘体及插座的第一层绝缘体均插有插针；插孔嵌入第二层绝缘体；第二弹簧装在插座外壳和第二层绝缘体间；插头电缆罩与扭转套及插头外壳固定；扭杆护套套在扭转中心杆上，且开有与扭转中心杆的外嵌块相嵌的内嵌槽；第一弹簧放在扭转套和扭杆护套间；涡卷弹簧的两端分别固定在扭转中心杆和插头电缆罩的内壁上；手柄穿过插头电缆罩开的槽及扭转中心杆；锁紧套穿过第二层绝缘体和第一层绝缘体，尾部与紧固螺母连接。本发明扩展了分离脱落电连接器的应用范围，扭转解锁方式避免轴向冲击等对锁紧效果的影响。

Description

中心扭转式分离脱落电连接器

技术领域

本发明涉及电连接器领域，具体涉及一种通过扭转的方式实现电连接器的锁紧分离的中心扭转分离脱落电连接器。

背景技术

传统的电连接器的锁紧方式有螺钉锁紧、扣环快速锁紧、插片快速锁紧、螺纹锁紧、卡口快速锁紧、弹子式快速锁紧等。这些锁紧方式虽然能达到良好的锁紧效果，但是不能快速分离。分离脱落电连接器属于特种电连接器，常用于飞行器与地面或者飞行器两部件之间的电气连接与分离,特别用于火箭与地面脱离、火箭级间分离和箭船分离。常用的分离方式有拉杆分离、电磁分离、电机分离、气动分离、剪切分离、直拨分离等。其中拉杆分离、电磁分离方式应用广泛。航天设备正在朝小型化、轻量化、高密度方向发展，对电连接器的要求越来越严苛。特种电连接器的专用化程度很高，目前应用广泛的中心拉杆式分离脱落电连接器虽然取得良好的应用效果，但是单一的中心拉杆分离方式不能满足航天器对电连接器多样化的选择要求。

发明内容

本发明的目的是针对中心拉杆式分离脱落电连接器的分离方式单一问题，提供一种通过中心扭转的方式实现锁紧与分离的电连接器。本发明一方面作为区别于中心拉杆式分离的另一种分离方式，扩展分离脱落电连接器的应用范围。另一方面，本发明将储能弹簧紧贴于外壳内壁以增大内部空间，使结构更加紧凑，扭转的方式解锁可避免轴向的冲击、振动及加速度等复杂力学环境对锁紧效果的影响。

本发明由插头、插座和锁紧分离机构组成。所述的插头包括第五绝缘体、第六绝缘体、插头插针、插头外壳、绝缘体卡圈和插头电缆罩；所述的插头插针嵌入第五绝缘体及第六绝缘体中，第五绝缘体、第六绝缘体被绝缘体卡圈固定在插头外壳内。所述的插头电缆罩与插头外壳通过螺钉连接。所述的插座包括插座插针、第一层绝缘体、第二层绝缘体、插座外壳、插孔和第二弹簧；所述的第一层绝缘体固定在插座外壳内，插座插针嵌入第一层绝缘体；所述的第二层绝缘体与插座外壳内壁的定位槽形成滑动副，且外侧通过锁紧分离机构的锁紧套上的凸环定位；所述的插孔嵌入第二层绝缘体；所述的第二弹簧装在插座外壳和第二层绝缘体之间。

所述的锁紧分离机构包括涡卷弹簧、手柄、调节螺母、扭转中心杆、扭转套、第一弹簧、扭杆护套、锁紧套和紧固螺母；所述的扭转套与插头的插头电缆罩通过螺钉固定；所述的扭杆护套套在扭转中心杆上，并通过两个凸块与扭转套内部的槽构成滑动副；所述的扭杆护套开设有与扭转中心杆的外嵌块相嵌合的内嵌槽；所述的第一弹簧放置在扭转套和扭杆护套之间；所述的调节螺母与扭转中心杆构成螺纹副；所述涡卷弹簧的一端固定在扭转中心杆上，另一端固定在插头电缆罩的内壁上，涡卷弹簧设有预紧力；手柄依次穿过插头电缆罩上开的槽及扭转中心杆；所述的锁紧套依次穿过插座的第二层绝缘体和第一层绝缘体，尾部套上密封垫圈，并与紧固螺母连接。

所述的插头插针、插座插针和插孔的数量相等，在50～100之间取值，且插头插针及插座插针的位置均与插孔位置一一对应。

所述的第一层绝缘体包括通过绝缘体卡圈固定在插座外壳内的第一绝缘体和第二绝缘体。

所述的第二层绝缘体包括通过套筒铆接的第三绝缘体与第四绝缘体。

所述的插座外壳与插座电缆罩通过螺纹连接。

钢珠保持架放置在插头电缆罩与调节螺母的接触面处，钢珠保持架上放置有钢珠。

所述的调节螺母外端面处设置螺母卡圈。

本发明的有益效果：

本发明结构简单可靠，操作简便；本发明特别适用于需要通过扭转方式实现电连接器自动锁紧分离的场合；电连接器内的储能弹簧紧贴于插座外壳内壁，不占用绝缘体内部空间；避免了轴向的冲击、振动及加速度等复杂力学环境对锁紧效果的影响。

附图说明

图1为本发明在锁紧状态下的结构剖视图；

图2为本发明在分离状态下的结构剖视图；

图3为本发明的装配顺序示意图；

图4为本发明的插头尾部向视图；

图5为本发明的锁紧过程图；

图6为本发明的分离过程图；

图7为本发明中锁紧套及其内嵌槽的示意图；

图8为本发明中扭转中心杆及其外嵌块的示意图；

图9-1为本发明中扭杆护套的零件图；

图9-2为图9-1的左视图。

图中：1、插座电缆罩，2、插座插针，3、第一绝缘体，4、第二绝缘体，5、插座外壳，6、第三绝缘体，7、插孔，8、第四绝缘体，9、第五绝缘体，10、插头插针，11、第六绝缘体，12、插头外壳，13、绝缘体卡圈，14、插头电缆罩，15、涡卷弹簧，16、手柄，17、螺母卡圈，18、调节螺母，19、钢珠，20、钢珠保持架，21、扭转中心杆，22、扭转套，23、第一弹簧，24、扭杆护套，25、套筒，26、第二弹簧，27、锁紧套，28、密封垫圈，29、紧固螺母。

具体实施方式

下面结合附图具体说明本发明的实施过程：

如附图1和2，中心扭转式分离脱落电连接器，由插头、插座和锁紧分离机构组成。

如附图3，插头包括第五绝缘体9、第六绝缘体11、插头插针10、插头外壳12、绝缘体卡圈13和插头电缆罩14；插头插针10嵌入第五绝缘体9及第六绝缘体11中，第五绝缘体9、第六绝缘体11被绝缘体卡圈13固定在插头外壳12内。插头电缆罩14与插头外壳通过螺钉连接。

如附图3，插座包括插座电缆罩1、插座插针2、第一绝缘体3、第二绝缘体4、插座外壳5、第三绝缘体6、插孔7、第四绝缘体8、套筒25和第二弹簧26；插座中的绝缘体分为两层：第一层的第一绝缘体3、第二绝缘体4通过绝缘体卡圈固定在插座外壳5内，插座插针2嵌入第一绝缘体3及第二绝缘体4；第二层的第三绝缘体6与第四绝缘体8通过套筒25铆接成一体，插孔7嵌入第三绝缘体6及第四绝缘体8。第二层绝缘体与插座外壳5内壁的定位槽形成滑动副，可以沿插座外壳5内壁的定位槽左右(按附图1中插座的朝向)移动，右边通过锁紧分离机构的锁紧套27上的凸环定位。第二弹簧26装在插座外壳5和第二层绝缘体之间。作用在第二层绝缘体上的力撤销之后，在第二弹簧26的弹力作用下，第二层绝缘体回复到原位，一方面给插头与插座的分离提供弹力，另一方面起到防火作用。插座电缆罩1与插座外壳5通过螺纹连接。

如附图2，锁紧分离机构包括涡卷弹簧15、手柄16、螺母卡圈17、调节螺母18、钢珠19、钢珠保持架20、扭转中心杆21、扭转套22、第一弹簧23、扭杆护套24、锁紧套27、密封垫圈28和紧固螺母29；扭转套22与插头的插头电缆罩14通过螺钉固定；扭杆护套24套在扭转中心杆21上，并通过两个凸块与扭转套22内部的槽构成滑动副；第一弹簧23放置在扭转套22和扭杆护套24之间，给扭杆护套24提供回弹力；调节螺母18与扭转中心杆21构成螺纹副，调节扭转中心杆的伸出长度；钢珠保持架20放置在插头电缆罩14与调节螺母18的接触面处，钢珠保持架20上放置有钢珠19，可以减小扭转中心杆21扭转时的摩擦。调节螺母18外端面处设置的螺母卡圈17可以防止调节螺母18松动。涡卷弹簧15的一端固定在扭转中心杆21上，另一端固定在插头电缆罩14的内壁上。先将扭转中心杆21沿着涡卷弹簧的旋向转动几圈然后将手柄16依次穿过插头电缆罩14上开的槽及扭转中心杆21，如此涡卷弹簧15获得一个预扭转力。手柄16只能沿着插头电缆罩14开的槽运动，一方面可以限制扭转中心杆21的轴向位置，另一方面限制扭转中心杆21的扭转幅度。手柄16沿着插头电缆罩14上开的槽扭转60°后，在第一弹簧23的回弹力作用下，扭杆护套24的内嵌槽即与扭转中心杆21的外嵌块相嵌合(见附图2、9-1及9-2)。锁紧套27依次穿过插座的套筒25和第一层绝缘体，尾部套上密封垫圈28，并拧紧紧固螺母29。

如附图2，插头插座处于分离的状态。锁紧过程中需要手动将插头插座对齐，用力压入，如附图5，当锁紧套27将扭杆护套24顶开，并且扭转中心杆21的外嵌块全部穿过锁紧套27的内嵌槽后，扭转中心杆在涡卷弹簧15的扭转力作用下沿着插头电缆罩14上开的槽回转60°，如附图4，插头电缆罩14的槽两端为手柄16扭转的限位点。此时插座的第二层绝缘体向左移动，第二弹簧26被压缩，到位后插座插针2、插头插针10分别与插孔7插合。锁紧后第二弹簧26的弹力使得插头与插座有分离的趋势，而扭转中心杆21的外嵌块(如附图8)与锁紧套27的内嵌槽(如附图7)错开60°，从而限制锁紧套27与扭转中心杆21的分离，电连接器此时处于锁紧状态，如附图1。

本发明利用手动分离，分离时只需将手柄16沿着插头电缆罩14的槽拨动，使得扭转中心杆21扭转60°，如附图6，当手柄16扭转到位的瞬间，扭转中心杆21的外嵌块对准锁紧套27及扭杆护套24的内嵌槽，在第一弹簧23和第二弹簧26的弹力作用下，扭杆护套24往前顶锁紧套27直至锁紧套27与扭转中心杆21分离，同时插头与插座主要依靠第一弹簧23的回弹力相互弹开，此时，电连接器处于分离状态，涡卷弹簧15储存一个往回扭转的扭矩，为下一次插头与插座锁紧做准备。另外如附图2，第一层绝缘体与第二层绝缘体分离，插座插针2与插孔7也随着分离，第二层绝缘体通过锁紧套27限位，从而使得第二层绝缘体有防火的作用。

扭转式分离脱落电连接器可从分离状态→锁紧状态→分离状态循环变化，也即扭转式分离脱落电连接器可重复使用。

Claims (7)

1.中心扭转式分离脱落电连接器，由插头、插座和锁紧分离机构组成，其特征在于：所述的插头包括第五绝缘体、第六绝缘体、插头插针、插头外壳、绝缘体卡圈和插头电缆罩；所述的插头插针嵌入第五绝缘体及第六绝缘体中，第五绝缘体、第六绝缘体被绝缘体卡圈固定在插头外壳内；所述的插头电缆罩与插头外壳通过螺钉连接；所述的插座包括插座插针、第一层绝缘体、第二层绝缘体、插座外壳、插孔和第二弹簧；所述的第一层绝缘体固定在插座外壳内，插座插针嵌入第一层绝缘体；所述的第二层绝缘体与插座外壳内壁的定位槽形成滑动副，且外侧通过锁紧分离机构的锁紧套上的凸环定位；所述的插孔嵌入第二层绝缘体；所述的第二弹簧装在插座外壳和第二层绝缘体之间；

所述的锁紧分离机构包括涡卷弹簧、手柄、调节螺母、扭转中心杆、扭转套、第一弹簧、扭杆护套、锁紧套和紧固螺母；所述的扭转套与插头的插头电缆罩通过螺钉固定；所述的扭杆护套套在扭转中心杆上，并通过两个凸块与扭转套内部的槽构成滑动副；所述的扭杆护套开设有与扭转中心杆的外嵌块相嵌合的内嵌槽；所述的第一弹簧放置在扭转套和扭杆护套之间；所述的调节螺母与扭转中心杆构成螺纹副；所述涡卷弹簧的一端固定在扭转中心杆上，另一端固定在插头电缆罩的内壁上，涡卷弹簧设有预紧力；手柄依次穿过插头电缆罩上开的槽及扭转中心杆；所述的锁紧套依次穿过插座的第二层绝缘体和第一层绝缘体，尾部套上密封垫圈，并与紧固螺母连接。

2.根据权利要求1所述的中心扭转式分离脱落电连接器，其特征在于：所述的插头插针、插座插针和插孔的数量相等，在50～100之间取值，且插头插针及插座插针的位置均与插孔位置一一对应。

3.根据权利要求1所述的中心扭转式分离脱落电连接器，其特征在于：所述的第一层绝缘体包括通过绝缘体卡圈固定在插座外壳内的第一绝缘体和第二绝缘体。

4.根据权利要求1所述的中心扭转式分离脱落电连接器，其特征在于：所述的第二层绝缘体包括通过套筒铆接的第三绝缘体与第四绝缘体。

5.根据权利要求1所述的中心扭转式分离脱落电连接器，其特征在于：所述的插座外壳与插座电缆罩通过螺纹连接。

6.根据权利要求1所述的中心扭转式分离脱落电连接器，其特征在于：钢珠保持架放置在插头电缆罩与调节螺母的接触面处，钢珠保持架上放置有钢珠。

7.根据权利要求1所述的中心扭转式分离脱落电连接器，其特征在于：所述的调节螺母外端面处设置螺母卡圈。