CN105655806B - 浮动连接器及使用该浮动连接器的连接器组件 - Google Patents

浮动连接器及使用该浮动连接器的连接器组件 Download PDF

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Abstract

本发明涉及浮动连接器及使用该浮动连接器的连接器组件，浮动连接器包括固定壳体及前端为插接端且前端可在垂直于前后方向浮动的设置于固定壳体上的浮动壳体，浮动壳体与固定壳体之间设置有可在垂直于前后方向弹性变形的第一复位弹性体。本发明中，第一复位弹性体可在垂直于前后方向上弹性变形，这样在浮动壳体的前端产生径向浮动时，浮动壳体挤压使第一复位弹性体产生弹性变形，第一复位弹性体通过自身的形变力来使浮动壳体复位，保证复位力。

Description

浮动连接器及使用该浮动连接器的连接器组件
技术领域
本发明涉及浮动连接器及使用该浮动连接器的连接器组件。
背景技术
连接器组件包括插头和插座，使用时，插头、插座插接以实现光信号和/或电信号的传输。在一些机械手装配领域，需要机械手动作实现插头、插座的插接，由于机械手操作会存在一定的操作误差，这就需要插头、插座之间具有一定的浮动量才能保证正常的插接过程。现有的浮动连接器如中国专利CN104183978A公开的“一种能够自动复位的浮动连接器”，该浮动连接器包括外壳体即固定壳体及设置于外壳体内的前端为插接端的芯轴主体即浮动壳体，芯轴主体上设置有接触件，芯轴主体的后端与外壳体相连，芯轴主体的前端悬伸，且芯轴主体的前端与外壳体之间具有径向浮动间隙，芯轴主体上套装弹簧即实现芯轴主体前端径向浮动的弹性体，弹簧为锥形弹簧，锥形弹簧的小头端连接在芯轴主体上，芯轴主体的大头端被外壳体限位。使用时，该浮动连接器与适配连接器对插，当浮动连接器与适配连接器的径向对插尺寸不对应时，芯轴主体的前端会产生浮动，芯轴主体的后端因与外壳体相连而保持不动，也就是说芯轴主体会呈摇摆式的浮动。现有的这种浮动连接器存在的问题在于：实现芯轴连接器径向浮动后复位的弹簧沿浮动连接器插接方向设置，弹簧在径向上并不能发生弹性变形，通过弹簧的摇摆复位，这会导致弹簧的径向复位力有限，如需合适复位力的话就需要设置尺寸型号更大的弹簧，且弹簧必需使用特殊结构的锥形弹簧，这都会增加增加产品的生产成本；由于芯轴主体的后端与外壳体相连而导致芯轴主体的后端不能随芯轴主体的前端一起产生径向浮动，这样在芯轴主体前端径向浮动的过程中，芯轴主体与外壳体的连接位置处会产生变形，且容易应力集中，导致该类连接器的使用寿命有限，非常容易损坏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种浮动连接器，以解决现有技术中轴向设置的弹簧导致浮动壳体径向复位力有限的问题；本发明的目的还在于提供一种使用该浮动连接器的连接器组件。
为了解决上述问题，本发明中浮动连接器的技术方案为：
浮动连接器，包括固定壳体及前端为插接端且前端可在垂直于前后方向浮动的设置于固定壳体上的浮动壳体，浮动壳体与固定壳体之间设置有可在垂直于前后方向弹性变形的第一复位弹性体。
固定壳体和浮动壳体均为轴线沿前后方向延伸的筒形结构，第一复位弹性体包括至少三个沿浮动壳体周向间隔布置的可沿浮动壳体径向弹性变形的弹性件。
浮动壳体的后端与固定壳体之间具有径向浮动间隙，固定壳体上设置有用于与浮动壳体在前后方向上限位配合以防止浮动壳体在前后方向上由固定壳体上脱出的限位结构。
限位结构包括前限位凸沿和后限位凸沿，固定壳体和浮动壳体之间于前、后限位凸沿之间设置有可相对固定壳体轴向浮动的轴向浮动套筒，后限位凸沿与轴向浮动套筒之间设置有可在浮动壳体轴向上弹性变形的第二复位弹性体，轴向浮动套筒上设置有供各弹性件沿径向穿设的设置孔，浮动壳体上设置有被夹设于轴向浮动套筒与前限位凸沿之间的连接翻沿。
轴向浮动套筒包括轴线沿前后方向延伸的筒形本体，筒形本体身上设置有与各弹性件一一对应的径向安装筒，径向安装筒的内孔构成所述设置孔，第二复位弹性体为套设于所述筒形本体上的柱形的轴向复位弹簧，轴向复位弹簧的前端顶在径向安装筒上。
浮动壳体上设置有伸入到对应设置孔中的弹性件安装座，径向安装筒临近浮动壳体的一端设置有内翻沿，弹性件安装座上设置有用于与所述内翻沿限位配合的外翻沿，外翻沿位于内翻沿背离所述浮动壳体的一侧。
浮动壳体的前端具有用于与适配连接器的连接器壳体上的锥形定位孔定位配合的定位插接段，定位插接段上设置有用于与锥形定位孔上的定位键槽定位配合的定位凸键。
本发明中连接器组件的技术方案为：
连接器组件，包括插头和插座，插头、插座中的至少一个为浮动连接器，浮动连接器包括固定壳体及前端为插接端且前端可在垂直于前后方向浮动的设置于固定壳体上的浮动壳体，浮动壳体与固定壳体之间设置有可在垂直于前后方向弹性变形的第一复位弹性体。
固定壳体和浮动壳体均为轴线沿前后方向延伸的筒形结构，第一复位弹性体包括至少三个沿浮动壳体周向间隔布置的可沿浮动壳体径向弹性变形的弹性件。
浮动壳体的后端与固定壳体之间具有径向浮动间隙，固定壳体上设置有用于与浮动壳体在前后方向上限位配合以防止浮动壳体在前后方向上由固定壳体上脱出的限位结构，限位结构包括前限位凸沿和后限位凸沿，固定壳体和浮动壳体之间于前、后限位凸沿之间设置有可相对固定壳体轴向浮动的轴向浮动套筒，后限位凸沿与轴向浮动套筒之间设置有可在浮动壳体轴向上弹性变形的第二复位弹性体，轴向浮动套筒上设置有供各弹性件沿径向穿设的设置孔，浮动壳体上设置有被夹设于轴向浮动套筒与前限位凸沿之间的连接翻沿。
本发明的有益效果为：本发明中，第一复位弹性体可在垂直于前后方向上弹性变形，这样在浮动壳体的前端产生径向浮动时，浮动壳体挤压使第一复位弹性体产生弹性变形，第一复位弹性体通过自身的形变力来使浮动壳体复位，保证复位力。
进一步的，浮动壳体的后端与固定壳体之间具有径向浮动间隙，这样浮动壳体在径向浮动时可以是整个壳体在垂直于前后方向上的平移浮动，而非现有技术般的摇摆浮动，不会产生应力集中的问题，保证了产品的使用寿命。
进一步的，通过第二复位弹性体的使用使得浮动壳体也可实现轴向上的浮动复位，多个自由度的浮动结构，进一步的可以保证产品的正常使用。
附图说明
图1是本发明中连接器组件的一个实施例的结构示意图；
图2是图1中插头的结构示意图，同时也是本发明中浮动连接器的一个实施例的结构示意图；
图3是图1中插座的结构示意图。
具体实施方式
连接器组件的实施例如图1~3所示：包括插头7和插座8，本发明中插头、插座均为光电混装圆形连接器，可以实现光信号、电信号的同时传输，其中插头为浮动连接器。插头包括轴线沿前后方向延伸的筒形结构的固定壳体1和浮动壳体5，浮动壳体5的前端为插接端，浮动壳体的前端、后端与固定壳体之间均设有径向浮动间隙，因此浮动壳体可以整体的在垂直于前后方向上径向浮动。固定壳体1的前端设有前限位凸沿15，后端设置有后限位凸沿13，其中前限位凸沿15与固定壳体一体设置，后限位凸沿由通过卡簧装配于固定壳体后端的环形挡止件构成，通过前、后限位凸沿的配合可以限制浮动壳体在轴向上由固定壳体上脱出。固定壳体和浮动壳体之间于前、后限位凸沿之间设置有可相对固定壳体轴向浮动的轴向浮动套筒12，轴向浮动筒体包括轴向沿前后方向延伸的筒形本体，筒形本体上沿周向间隔设置有八个径向安装筒16，各径向安装筒16的内孔构成设置孔，各设置孔中均设置有可沿浮动壳体径向上弹性变形的径向复位弹簧3，径向复位弹簧的3一端顶设在固定壳体上，另一端顶设在弹性件安装座4上，弹性件安装座4通过球头结构顶设在浮动壳体上，弹性件安装座4伸入对应设置孔中，径向安装筒临近浮动壳体的一端设置有内翻沿，弹性件安装座上设置有用于与所述内翻沿限位配合的外翻沿，外翻沿位于内翻沿背离所述浮动壳体的一侧。浮动壳体上设置有被夹设于轴向浮动套筒与前限位凸沿之间的连接翻沿14，后限位凸沿与轴向浮动套筒的径向安装筒之间顶设有柱形的轴向复位弹簧2。
插座8包括插座壳体9，插座壳体9的插接端设置有锥形定位孔17，锥形定位孔的孔壁上设置有定位键槽18，浮动壳体的前端具有用于锥形定位孔定位配合的定位插接段，定位插接段上设置有用于与锥形定位孔上的定位键槽定位配合的定位凸键。浮动壳体的定位插接段上还设置有接地簧。
使用时，将插头、插座分别安装于对应面板上，通过机械手操作实现插头、插座的插接，八个径向复位弹簧可实现浮动壳体径向上最大2.2mm的浮动，轴向复位弹簧可实现浮动壳体轴向上最小1.5mm的浮动，两种弹簧的配合实现绕连接器轴线±0.9度和面板件允许的夹角±0.9度的浮动。当插头、插座对插时，插座通过前端的锥形定位孔引导插头，使插头的浮动壳体浮动，浮动壳体产生浮动，当浮动壳体产生轴向浮动时，径向安装筒可以带着径向复位弹簧进行轴向移动，当浮动壳体的中心线与插座的中心线重合时，定位凸件与定位键槽定位配合，插头、插座正插合。
在本发明的其它实施例中：也可以将插座设置成浮动连接器，插头设置成固定不动的，或者为了最大限度的增加浮动范围，将插头、插座均设置成浮动连接器；插头、插座还可以不是能够实现光电信号同时传输的混装连接器，比如说是实现单一信号传输的光连接器或电连接器，当然插头、插座还可以不是用于信号传输，比如说插头、插座为用于流体输送的流体连接器；浮动壳体上的弹性件安装座也可以不设，此时径向复位弹簧的一端顶在固定壳体的内壁上，另一端顶在浮动壳体的外壁上；轴向复位套筒的径向安装筒也可以不设；当然当只有径向浮动要求时，插头中的轴向浮动结构还可以不设，此时浮动壳体的后端可以与固定壳体相连而实现摇摆式浮动；轴向复位弹簧还可以被橡胶等能够实现在前后方向上弹性变形的其它形式的复位弹性体代替；径向复位弹簧的个数还可以是三个、四个或根据需要设置的其它个数；径向复位弹簧还可以被橡胶等能够实现在浮动壳体径向上弹性变形的其它形式的复位弹性体代替；前、后限位凸沿也可以被其它能够实现浮动壳体防脱的限位结构代替，比如说在固定壳体上设置有一个环台，浮动壳体上于环台的前后侧分别设置挡止翻沿和卡簧，环台位于挡止翻沿和卡簧之间；插头、插座也可以是矩形连接器，此时浮动壳体的浮动方向有限，如果设插头、插座的插接方向为Z方向，浮动壳体仅能在X、Y方向上浮动。
浮动连接器的实施例如图1~2所示：浮动连接器的具体结构与上述各连接器组件实施例中所述的插头相同，在此不再详述。

Claims (5)

1.浮动连接器，包括固定壳体及前端为插接端且前端可在垂直于前后方向浮动的设置于固定壳体上的浮动壳体，其特征在于：浮动壳体与固定壳体之间设置有可在垂直于前后方向弹性变形的第一复位弹性体，固定壳体和浮动壳体均为轴线沿前后方向延伸的筒形结构，第一复位弹性体包括至少三个沿浮动壳体周向间隔布置的可沿浮动壳体径向弹性变形的弹性件，浮动壳体的后端与固定壳体之间具有径向浮动间隙，固定壳体上设置有用于与浮动壳体在前后方向上限位配合以防止浮动壳体在前后方向上由固定壳体上脱出的限位结构，限位结构包括前限位凸沿和后限位凸沿，固定壳体和浮动壳体之间于前、后限位凸沿之间设置有可相对固定壳体轴向浮动的轴向浮动套筒，后限位凸沿与轴向浮动套筒之间设置有可在浮动壳体轴向上弹性变形的第二复位弹性体，轴向浮动套筒上设置有供各弹性件沿径向穿设的设置孔，浮动壳体上设置有被夹设于轴向浮动套筒与前限位凸沿之间的连接翻沿。
2.根据权利要求1所述的浮动连接器，其特征在于：轴向浮动套筒包括轴线沿前后方向延伸的筒形本体，筒形本体身上设置有与各弹性件一一对应的径向安装筒，径向安装筒的内孔构成所述设置孔，第二复位弹性体为套设于所述筒形本体上的柱形的轴向复位弹簧，轴向复位弹簧的前端顶在径向安装筒上。
3.根据权利要求2所述的浮动连接器，其特征在于：浮动壳体上设置有伸入到对应设置孔中的弹性件安装座，径向安装筒临近浮动壳体的一端设置有内翻沿，弹性件安装座上设置有用于与所述内翻沿限位配合的外翻沿，外翻沿位于内翻沿背离所述浮动壳体的一侧。
4.根据权利要求1~3任意一项所述的浮动连接器，其特征在于：浮动壳体的前端具有用于与适配连接器的连接器壳体上的锥形定位孔定位配合的定位插接段，定位插接段上设置有用于与锥形定位孔上的定位键槽定位配合的定位凸键。
5.连接器组件，包括插头和插座，插头、插座中的至少一个为浮动连接器，浮动连接器包括固定壳体及前端为插接端且前端可在垂直于前后方向浮动的设置于固定壳体上的浮动壳体，其特征在于：浮动壳体与固定壳体之间设置有可在垂直于前后方向弹性变形的第一复位弹性体，固定壳体和浮动壳体均为轴线沿前后方向延伸的筒形结构，第一复位弹性体包括至少三个沿浮动壳体周向间隔布置的可沿浮动壳体径向弹性变形的弹性件，浮动壳体的后端与固定壳体之间具有径向浮动间隙，固定壳体上设置有用于与浮动壳体在前后方向上限位配合以防止浮动壳体在前后方向上由固定壳体上脱出的限位结构，限位结构包括前限位凸沿和后限位凸沿，固定壳体和浮动壳体之间于前、后限位凸沿之间设置有可相对固定壳体轴向浮动的轴向浮动套筒，后限位凸沿与轴向浮动套筒之间设置有可在浮动壳体轴向上弹性变形的第二复位弹性体，轴向浮动套筒上设置有供各弹性件沿径向穿设的设置孔，浮动壳体上设置有被夹设于轴向浮动套筒与前限位凸沿之间的连接翻沿。
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