CN105428918A - 一种电连接器的垂直电分离机构 - Google Patents

Abstract

一种电连接器的垂直电分离机构，包括支座(1)、销杆(11)、轭铁(12)、衬套(13)、线包(14)、衔铁粘套(15)、弹簧垫圈(16)、开槽圆柱头螺钉(17)、衔铁(18)、并紧螺母(19)、钢球(20)、线包盖套(21)、预压弹簧(22)、六角薄螺母(23)、波形弹簧片(24)、平垫圈(25)、接线片(26)、接线块(27)、开槽圆柱头螺钉(28)、铆钉(29)、磁铁套(30)、钢球限位套(31)、顶帽(2)、活动套(3)、钢球定位套(4)、外套(5)、顶压弹簧(6)、分离弹簧(7)、护套(8)、顶杆(9)、钢球(10)。本发明使用电磁驱动系统，通过电信号实现了垂直电分离机构的自动锁紧及解锁，同时具有节省使用空间的优点。

Description

一种电连接器的垂直电分离机构

技术领域

本发明属于航天航空电连接器技术领域，涉及一种电连接器的分离机构，特别是一种分离脱落电连接器的垂直电分离机构。

背景技术

分离脱落电连接器作特种电连接器的一种，广泛应用于航天航空领域。在大部分情况，分离拉力的施加方向与电连接器的方向保持一致，其角度偏离不会大于±30°，但在某些场合下，分离拉力的施加方向需与电连接器的分离方向保持垂直，以实现垂直方向上锁紧和分离，这即为垂直分离电连接器。

目前垂直分离电连接器可实现手动垂直分离功能，现有技术中一种用于垂直方向上锁紧和分离的拉线连接器(200820233843.6)，即可实现手动垂直分离功能。但在航天航空电连接器新的需求下，这种手动垂直分离机构存在占用空间较大、无法实现自动控制以及需加装拉线执行机构等问题，尤其无法实现通过电信号控制即可完成连接器的电磁垂直分离。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种简便灵活、可通过电信号实现自动锁紧及解锁的电连接器的垂直电分离机构。

本发明的技术解决方案是：一种电连接器的垂直电分离机构，包括电磁驱动组件、连接机构组件、锁套，电磁驱动组件包括支座、销杆、轭铁、衬套、线包、衔铁粘套、弹簧垫圈、开槽圆柱头螺钉、衔铁、并紧螺母、钢球、线包盖套、预压弹簧、六角薄螺母、波形弹簧片、接线片、磁铁套、钢球限位套，连接机构组件包括顶帽、活动套、钢球定位套、外套、顶压弹簧、分离弹簧、护套、顶杆、钢球，其中

顶帽一端为光滑的球面，另一端与顶杆一端连接，顶杆另一端设有第一凹槽，钢球定位套为中空的凸台状结构，一端开有钢球孔，钢球放置于钢球孔内，另一端为圆柱形孔，顶压弹簧、钢球定位套依次从顶杆凹槽端套入直至钢球定位套压紧顶压弹簧，活动套为中间设有通孔的圆柱体，活动套从顶帽一端套入至钢球定位套的圆柱形孔，分离弹簧套入钢球定位套外侧，护套为台阶状，一端设有开口且中间设有通孔，截面较大端压紧分离弹簧，外套为套状结构，钢球定位套安装在外套内，支座一端侧面为方形体中空结构，另一端为圆柱形中空结构，外套安装于支座方形体中空结构内并固定连接；

轭铁一端开有喇叭孔，另一端安装在支座的圆柱形中空结构内，中间设有通孔，线包经衬套缠绕在轭铁上，磁铁套为圆柱状中空结构套于线包外侧，并与轭铁固定连接，两个接线片分别与线包及外部导线相连，波形弹簧片套于衔铁外侧，衔铁安装在轭铁的喇叭孔端，压紧波形弹簧片，衔铁中间设有通孔，衔铁粘套粘在衔铁通孔的内表面，销杆一端设有螺纹段，靠近另一端的侧面设有第二凹槽，依次穿过支座、轭铁、衔铁、钢球限位套的通孔，钢球限位套为中空的凸台状结构，一端开有钢球孔，钢球放置于钢球孔内，另一端为圆柱形孔，预压弹簧、钢球限位套从销杆设有螺纹段一端依次套入，六角薄螺母安装在销杆上压紧预压弹簧，线包盖套中空台阶状的圆柱结构，截面大的一端与磁铁套固定连接，截面小的一端与支座设有圆柱形中空结构的一端固定连接；

销杆运动使顶帽进入销杆的第二凹槽，锁套向下运动经护套令钢球进入第一凹槽，实现电磁驱动组件连接的插头或插座、连接机构组件连接的插座或插头锁紧，完成电连接器的锁紧；接线片通过外部导线接收电信号，线包、轭铁、衔铁形成磁场，带动销杆轴向运动，钢球与第一凹槽分离实现解锁，完成电连接器的锁紧。

所述的外套为不锈钢材料。

所述的钢球孔为3个。

还包括并紧螺母，线包盖套截面小的一端通过并紧螺母与支座设有圆柱形中空结构的一端固定连接。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明通过采用电磁驱动系统，解决了现有分离电连接器无法采用电信号实现自动控制的问题，实现了通过对引出线施加一定的电压，连接器就能够垂直解锁分离的目的；

(2)本发明通过采用垂直电分离结构形式，解决了原有拉线垂直分离连接器拉线机构占用空间较大的问题，具有节省使用空间的优点；

(3)本发明通过采用对两根引出线施加电信号的方式，具有操作简单方便的优点，并且不再需要通过力学装置对连接器的解锁分离进行额外操作。

附图说明

图1为本发明一种电连接器的垂直电分离机构结构示意图；

图2为本发明机构中电磁驱动组件结构示意图；

图3为本发明机构中连接机构组件结构图；

图4为本发明机构中锁套结构示意图；

图中标记：1、支座，2、顶帽，3、活动套，4、钢球定位套，5、外套，6、顶压弹簧，7、分离弹簧，8、护套，9、顶杆，10、钢球，11、销杆，12、轭铁，13、衬套，14、线包，15、衔铁粘套，16、弹簧垫圈，17、开槽圆柱头螺钉，18、衔铁，19、并紧螺母，20、钢球，21、线包盖套，22、预压弹簧，23、六角薄螺母，24、波形弹簧片，25、平垫圈，26、接线片，27、接线块，28、开槽圆柱头螺钉，29、铆钉，30、磁铁套，31、钢球限位套，32、锁套。

具体实施方式

本发明提出一种电连接器的垂直电分离机构，实现了电连接器垂直方向上的自动解锁分离，与现有手动垂直分离电连接器相比，具有通过电信号控制即能实现自动解锁分离的优点，提高了使用的方便性，并节省了使用空间。

一种电连接器的垂直电分离机构如图1、图2、图3、图4所示，包括支座1、顶帽2、活动套3、钢球定位套4、外套5、顶压弹簧6、分离弹簧7、护套8、顶杆9、钢球10、销杆11、轭铁12、衬套13、线包14、衔铁粘套15、弹簧垫圈16、开槽圆柱头螺钉17、衔铁18、并紧螺母19、钢球20、线包盖套21、预压弹簧22、六角薄螺母23、波形弹簧片24、平垫圈25、接线片26、接线块27、开槽圆柱头螺钉28、铆钉29、磁铁套30、钢球限位套31、锁套32，其中，支座1、销杆11、轭铁12、衬套13、线包14、衔铁粘套15、弹簧垫圈16、开槽圆柱头螺钉17、衔铁18、并紧螺母19、钢球20、线包盖套21、预压弹簧22、六角薄螺母23、波形弹簧片24、平垫圈25、接线片26、接线块27、开槽圆柱头螺钉28、铆钉29、磁铁套30、钢球限位套31构成了电磁驱动组件，顶帽2、活动套3、钢球定位套4、外套5、顶压弹簧6、分离弹簧7、护套8、顶杆9、钢球10构成了连接机构组件，锁套32为一单独的零件。

支座1安装于无人机舱壁上，一端为方形体中空结构，用于固定安装连接机构组件，另一端为圆柱形中空结构，用于固定安装电磁线包组件，外套5为底端带有内外螺纹的不锈钢套，并通过外螺纹与支座1连接，通过内螺纹与钢球定位套4连接，钢球定位套4前端开有3个绕圆周均匀分布的钢球孔，3个钢球孔互成60°，后端带有外螺纹及对称槽，以便与安装及拆解，活动套(3)为与钢球定位套4和支座1尺寸相适配的带凸台的圆柱形体，并起到限位顶帽2的作用，顶帽2顶端为光滑的球面，末端攻有内螺纹，通过螺纹与顶杆(9)连接，顶压弹簧6为圆柱形中空结构，安装于顶帽2与钢球定位套4之间，起到对顶帽2与钢球定位套4传递力的作用，护套8安装外套5内侧，并通过分离弹簧7及钢球定位套4的限位，实现竖直方向的上下运动，顶杆9前端带有凹槽，末端为外螺纹结构，钢球10安装于钢球定位套4前端的3个开孔中，并在机构锁紧与分离的过程中沿顶杆9表面及其凹槽中运动，轭铁12为中间带有圆孔的电工纯铁，安装在支座1的右端圆柱形槽内，衬套13套于轭铁12之上，对线包14起到支撑作用，线包14为通电可产生电流的线圈，外侧通过磁铁套30进行防护与固定，衔铁18与轭铁12配对，外侧套有波形弹簧片24，可实现在电流作用沿轴向运动，波形弹簧片24为具有若干峰谷的金属薄圆环弹性元件，数量为9个，与平垫圈25配合使用，并通过平垫圈25分为左侧4个和右侧5个，衔铁粘套15与衔铁通过胶粘接，可实现与衔铁18的同步运动，弹簧垫圈16与开槽圆柱头螺钉17为配对使用，使线包盖套21与磁铁套40连接，线包盖套21上有4个螺纹安装孔、2个线包引出线孔，其内壁与钢球限位套31外圆相接触，外侧则与并紧螺母19限位相接，并紧螺母19为带有螺纹和出线孔的紧固螺母，通过与支座1螺纹连接对整个电磁驱动组件起到紧固的作用，销杆11为右端带有螺纹段、左端带有小孔以及圆柱杆段开有凹槽的金属杆，其左端部分为方形杆、右端部分为圆柱杆，以起到防止销杆转动的目的，钢球20为3个，装于销杆11凹槽处，预压弹簧22为圆柱形中空结构，装于销杆11上，六角薄螺母23为六边形状，旋于销杆11右端，起到限位预压弹簧22的作用，接线片26与接线块27配合使用，从线包组件中引出安装，用于连接外部导线，接线片26为2个，分别与外部导线相连，开槽圆柱头螺钉28和铆钉29安装于线包组件上，起到紧固作用，锁套32为带有凹槽与穿线孔的不锈钢件，通过压紧护套可实现上锁。

将轭铁12、衬套13、线包14、衔铁18、波形弹簧片24、平垫圈25、接线片26、接线块27、开槽圆柱头螺钉28、铆钉29、磁铁套30组装形成线包组件，将线包组件装入支座1右端的圆柱形槽内，随后装入衔铁粘套15、钢球限位套31，并使衔铁粘套15与衔铁粘接，再装入销杆11，并从销杆11凹槽中装入钢球20，接着再将线包盖套21顶住钢球限位套31，通过弹簧垫圈16、开槽圆柱头螺钉17将线包组件进行固定，再将预压弹簧22套于销杆上，将六角薄螺母23旋于销杆11右端螺纹段，最后将并紧螺母19顶住线包盖套21，通过螺纹连接于支座1右侧，将顶帽2、活动套3、钢球定位套4、外套5、顶压弹簧6、分离弹簧7、护套8、顶杆9、钢球10组装形成连接机构组件，将连接机构组件通过螺纹连接于支座1上端螺纹处，实现产品的组装。

如图1所示，在实际使用过程中，电磁驱动组件在有效电压的信号下，带动销杆轴向运动，即可使连接机构与锁套实现垂直方向解锁分离。具体工作状态主要分为上锁状态和分离过程两种情况，其中，

上锁状态：通过销杆11左端的小孔拉动销杆，使销杆的斜面凹槽与连接机构的顶帽2位于凹槽方向，此时将锁套32与连接机构组件锁紧，实现上锁过程，此时，电磁线包组件处于未通电流状态，预压弹簧22处于压缩状态，钢球20起到限制销杆轴向运动作用，同时钢球10起到限制锁套竖直方向运动的作用，连接机构与锁套实现锁紧作用。

分离过程：当施加一有效分离电压时，电磁线包组件产生电流，轭铁12吸动衔铁18向左运动，钢球20失去限制，预压弹簧22释放预先压缩的弹力作用于销杆11上，销杆11沿轴向向右运动，从而使其凹槽斜面作用于顶帽2上，顶帽2与顶杆9受力沿竖直方向向上运动，使钢球10进入顶杆9的凹槽内，实现锁套与连接机构的解锁分离，完成电分离功能。

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (4)

1.一种电连接器的垂直电分离机构，其特征在于包括电磁驱动组件、连接机构组件、锁套(32)，电磁驱动组件包括支座(1)、销杆(11)、轭铁(12)、衬套(13)、线包(14)、衔铁粘套(15)、弹簧垫圈(16)、开槽圆柱头螺钉(17)、衔铁(18)、并紧螺母(19)、钢球(20)、线包盖套(21)、预压弹簧(22)、六角薄螺母(23)、波形弹簧片(24)、接线片(26)、磁铁套(30)、钢球限位套(31)，连接机构组件包括顶帽(2)、活动套(3)、钢球定位套(4)、外套(5)、顶压弹簧(6)、分离弹簧(7)、护套(8)、顶杆(9)、钢球(10)，其中

顶帽(2)一端为光滑的球面，另一端与顶杆(9)一端连接，顶杆(9)另一端设有第一凹槽，钢球定位套(4)为中空的凸台状结构，一端开有钢球孔，钢球(10)放置于钢球孔内，另一端为圆柱形孔，顶压弹簧(6)、钢球定位套(4)依次从顶杆(9)凹槽端套入直至钢球定位套(4)压紧顶压弹簧(6)，活动套(3)为中间设有通孔的圆柱体，活动套(3)从顶帽(2)一端套入至钢球定位套(4)的圆柱形孔，分离弹簧(7)套入钢球定位套(4)外侧，护套(8)为台阶状，一端设有开口且中间设有通孔，截面较大端压紧分离弹簧(7)，外套(5)为套状结构，钢球定位套(4)安装在外套(5)内，支座(1)一端侧面为方形体中空结构，另一端为圆柱形中空结构，外套(5)安装于支座(1)方形体中空结构内并固定连接；

轭铁(12)一端开有喇叭孔，另一端安装在支座(1)的圆柱形中空结构内，中间设有通孔，线包(14)经衬套(13)缠绕在轭铁(12)上，磁铁套(30)为圆柱状中空结构套于线包(14)外侧，并与轭铁(12)固定连接，两个接线片(26)分别与线包(14)及外部导线相连，波形弹簧片(24)套于衔铁(18)外侧，衔铁(18)安装在轭铁(12)的喇叭孔端，压紧波形弹簧片(24)，衔铁(18)中间设有通孔，衔铁粘套(15)粘在衔铁(18)通孔的内表面，销杆(11)一端设有螺纹段，靠近另一端的侧面设有第二凹槽，依次穿过支座(1)、轭铁(12)、衔铁(18)、钢球限位套(31)的通孔，钢球限位套(31)为中空的凸台状结构，一端开有钢球孔，钢球(20)放置于钢球孔内，另一端为圆柱形孔，预压弹簧(22)、钢球限位套(31)从销杆(11)设有螺纹段一端依次套入，六角薄螺母(23)安装在销杆(11)上压紧预压弹簧(22)，线包盖套(21)中空台阶状的圆柱结构，截面大的一端与磁铁套(30)固定连接，截面小的一端与支座(1)设有圆柱形中空结构的一端固定连接；

销杆(11)运动使顶帽(2)进入销杆(11)的第二凹槽，锁套(32)向下运动经护套(8)令钢球(10)进入第一凹槽，实现电磁驱动组件连接的插头或插座、连接机构组件连接的插座或插头锁紧，完成电连接器的锁紧；接线片(26)通过外部导线接收电信号，线包(14)、轭铁(12)、衔铁(18)形成磁场，带动销杆(11)轴向运动，钢球(10)与第一凹槽分离实现解锁，完成电连接器的锁紧。

2.根据权利要求1所述的一种电连接器的垂直电分离机构，其特征在于：所述的外套(5)为不锈钢材料。

3.根据权利要求1所述的一种电连接器的垂直电分离机构，其特征在于：所述的钢球孔为3个。

4.根据权利要求1所述的一种电连接器的垂直电分离机构，其特征在于：还包括并紧螺母(19)，线包盖套(21)截面小的一端通过并紧螺母(19)与支座(1)设有圆柱形中空结构的一端固定连接。