CN106877087B - 一种具有弹性接触件的圆弧形气密封差分电连接器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有弹性接触件的圆弧形气密封差分电连接器，属于电连接器技术领域。该电连接器由插头和插座组成，插头包括多个弹性接触件、插头基座、插头壳体，插头壳体形状为圆弧形，插头基座填充在插头壳体内部，多个弹性接触件通过灌封胶固定安装在插头基座上；插座包括多个触头接触件、插座基座、插座壳体，插座壳体形状与插头壳体的形状相适应，能够与插头壳体插合连接，插座基座填充在插头壳体内部，多个触头接触件固定安装在所述插座基座上，与插头基座中的弹性接触件位置一一对应，与所述弹性接触件插合连接。该差分连接器为圆弧外形，更适用于安装在圆形端面上，能够实现高密度，小体积要求，其接触件的排列具有抗干扰功能。

Description

一种具有弹性接触件的圆弧形气密封差分电连接器
技术领域
本发明涉及一种差分电连接器，尤其涉及一种具有弹性接触件的圆弧形气密封差分电连接器，属于电连接器技术领域。
背景技术
差分电连接器是实现目前高速信号传输首选的连接器设备，而高速差分连接器上的接触件组是保障该连接器工作稳定的重要部件之一，而目前该高速差分接触件的结构主要有三种：一是采用矩形片簧类零件纵横排列的方式、二是采用双芯同轴类零件传输一对差分信号、三是在电连接器中直接将接触件排列为行分布差分对接触件组和列分布差分对接触件组交替分布排列，行差分对接触件组和列差分接触件组分别传输差分信号，以减小干扰。
采用矩形片簧类零件传输差分信号抗振动等耐环境性能不高；双芯同轴类零件传输差分信号虽然能够实现耐环境性能要求，但此类接触件设置的屏蔽层占用空间大，不能够实现高密度、小体积要求；行差分对接触件组和列差分接触件组交替分布排列虽然可以满足耐环境性能、高密度安装的要求，但某些特殊场合下，仍不能满足使用要求，比如在电连接器工作中有较大的轴向浮动，一般的低频差分接触件组在轴向浮动较大时，电连续性较差，致使数据传输质量降低，发生数据传输中断的情况，无法满足性能要求。
与此同时，目前市面上的连接器均以圆形和矩形电连接器为主，在某些特定使用环境下，如在导弹端面上排布连接器时，为了最大限度利用安装空间，就不能使用矩形电连接器排布，因此就需要研发一种适用于安装在导弹端面，同时具有轴向浮动功能的差分电连接器。
发明内容
本发明的技术解决问题是：为克服现有技术的不足，提供一种具有弹性接触件的抗干扰能力强、点连接稳定可靠的圆弧形气密封差分电连接器。
本发明的技术解决方案是：一种具有弹性接触件的圆弧形气密封差分电连接器，由插头和插座组成，所述插头包括多个弹性接触件、插头基座、插头壳体，插头基座设置在插头壳体内部，多个弹性接触件固定安装在插头基座上，所述插座包括多个触头接触件、插座基座、插座壳体，插座壳体形状与所述插头壳体的形状相适应，能够与所述插头壳体插合连接，插座基座设置在插头壳体内部，多个触头接触件固定安装在所述插座基座上，与插头基座中的弹性接触件位置一一对应，与所述弹性接触件插合连接，所述多个弹性接触件与多个触头接触件组成多个接触件组，所述多个接触件组排列组成两组以上的差分对接触件组，每组差分对接触件组均由两个用于传输一对差分信号的接触件组构成，同时每两组差分对接触件组之间设置有一组接地接触件组。
所述每组差分对接触件组中的用于传输一对差分信号的接触件组的中心连线为用于传输另一对差分信号的接触件组中心连线的垂直平分线。
所述弹性接触件包括顶柱、接触套、接线柱、弹性部件，接触套为前后贯穿的通孔结构，其前端设置有向中心轴线凸出的限位轴肩；接线柱塞入接触套的后端，与接触套固定连接，在接触套内部形成一端开口、一端封闭的空腔；顶柱穿过接触套限位轴肩处，一端位于接触套外部，为触头端，其外径面与接触套限位轴肩处内径面接触，另一端限位在接触套的空腔内部，顶柱在接触套的空腔内部设置有向外突出的第一限位轴环，第一限位轴环的外径大于所述接触套限位轴肩的内径；弹性部件位于接触套空腔内部，一端顶压在顶柱的第一限位轴环的端面上，另一端顶压在所述接线柱的端面上，顶柱受到外部挤压后可以相对于接触套轴向运动。
所述插头壳体和插座壳体形状为圆弧形。
所述弹性接触件和触头接触件通过灌封胶分别固定在插头基座和插座基座上。
所述接触套的前端在周向上设有四个以上开口朝向前端的槽，在接触套前端形成多个弹性爪，多个弹性爪在接触套前端均向接触套的中心轴线弯曲。
所述顶柱触头端外径大于所述弹性爪的内径。
所述接触套与接线柱通过压接方式固定连接。
所述弹性部件为一中空柱状结构，所述顶柱还包括导柱，导柱与第一限位轴环相连接，位于触头端相对的另一端，插入在弹性部件空腔内。
所述弹性部件为螺旋弹簧、波形弹簧或者蝶形弹簧。
本发明与现有技术相比有益效果为：
(1)、本发明提供的差分电连接器的接触件排列结构，每两组接触件之间设置有接地接触件组，使其每两组接触件之间的信号抗干扰性能大大增强，同时每两组接触件构成两对差分接触件组，每对接触件中的两个接触件的中心连线是另一对的接触件的中心连线的垂直平分线，这样的排列结构使其每对接触件将另一对接触件的干扰信号抵消，从而较大的提高了差分接触件的抗干扰能力。
(2)、本发明提供的差分电连接器整体外形设计为圆弧形状，区别于一般市面上的圆形或矩形连接器，更适用于安装在圆形端面上，绕圆形端面中心成环形布置，能够实现高密度，小体积要求。
(3)、本发明提供的差分电连接器考虑到某些特殊场合电连接器可能会有轴向浮动，接触件设计为弹性接触件，保证差分电连接器在较为严苛的机械振动、冲击环境下仍能高可靠的传递电气信号。
(4)、本发明提供的差分电连接器包括插头与插座，插头和插座的尾端分别通过灌封胶灌封固定，以实现差分电连接器的气密性，使其适用于电连接器需要耐高温和气密封要求的应用场合。
(5)、本发明提供的差分电连接器中的弹性接触件，在接触套前端形成多个弹性爪，并对其进行收口，使其弹性爪内径小于顶柱前端圆柱头的外径，保证弹性接触件在使用过程中，传递电气信号的顶柱部件始终与接触套弹性爪多点插合接触，确保弹性接触件在较为严苛的机械振动、冲击环境下仍能高可靠的传递电气信号。
(6)、本发明提供的差分电连接器的弹性接触件，其顶柱前端圆柱头可以为球状结构或平面结构，与其电接触的接触件可以为球窝结构、插孔结构或平面结构，同时由于圆柱头受弹性部件作用可以在接触套内前后伸缩，因此该弹性接触件工作时不需要设置太多的接触长度，这使该接触件适用于安装空间较小，需要具有浮动功能的电连接场合。
附图说明
图1为本发明一种具有弹性接触件的圆弧形气密封差分电连接器插头的三维外形示意图；
图2为本发明一种具有弹性接触件的圆弧形气密封差分电连接器插头座的横截面结构示意图；
图3为本发明差分电连接器的弹性接触件的三维结构示意图；
图4为本发明差分电连接器的弹性接触件的内部结构剖视图。
图中：1-弹性接触件，2-插头基座，3-插头壳体，4-灌封胶，5-触头接触件，6-插座基座，7-插座壳体，11-顶柱，12-接触套，13-接线柱，14-弹性部件，111-第一限位轴环，121-限位轴肩，122-槽，123-第二限位轴环。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1、图2所示，本发明提供的一种具有弹性接触件的圆弧形气密封差分电连接器，由插头和插座组成，其中：
插头包括多个弹性接触件1、插头基座2、插头壳体3，所述插头壳体3形状为圆弧形，所述插头基座2的外形与所述插头壳体3形状相适应，插头基座能够插入所述插头壳体，并通过限位结构实现定位，弹性接触件插入所述插头基座实现轴向固定，这样所述多个弹性接触件1、插头基座2组装在所述插头壳体3中，并通过灌封胶4对插头尾端进行灌封，把弹性针1和插头基座2固定安装在所述插头壳体3中，灌封好的插头实现插头的气密性；
插座包括多个触头接触件5、插座基座6、插座壳体7，所述插座壳体7形状与所述插头壳体3的形状相适应，能够与所述插头壳体3插合连接，所述插座基座6的外形与所述插座壳体7形状相适应，同理所述多个触头接触件5、插座基座6能够组装在所述插座壳体7中，并通过灌封胶4固定安装在所述插座壳体7中。所述差分电连接器整体外形设计为圆弧形状，区别于一般市面上的圆形或矩形连接器，更适用于安装在圆形端面上，绕圆形端面中心成环形布置，能够实现高密度，小体积要求。同时，弹性接触件和触头接触件分别通过灌封胶灌封固定，以实现差分电连接器的气密性，使其适用于电连接器需要耐高温和气密封要求的应用场合。
所述多个弹性接触件1与多个触头接触件5组成多个接触件组，所述多个接触件组排列组成两组以上的差分对接触件组，每组差分对接触件组均由两个用于传输一对差分信号的接触件组构成，同时每两组差分对接触件组之间设置有一组接地接触件组，这是为了减少每两组差分接触件组信号的干扰，所述每两组差分对接触件组传输两对差分信号，每组差分对接触件组中的用于传输一对差分信号的接触件组的中心连线为用于传输一对差分信号的接触件组中心连线的垂直平分线，这样的排列结构能够使每对差分接触件组形成的干扰信号被另外一对差分接触件传输的干扰信号抵消，较大地提高差分接触件的抗干扰功能。
所述触头接触件5为平底，接触性能好，也可采用别的对接方式只要可以保证接触良好，有压缩量。
如图3、图4所示，所述弹性接触件1包括顶柱11、接触套12、接线柱13、弹性部件14，接触套12为前后贯穿的通孔结构，其前端设置有向中心轴线凸出的限位轴肩121；接线柱13塞入接触套的后端，与接触套12固定连接，在接触套12内部形成一端开口、一端封闭的空腔；顶柱11穿过接触套12限位轴肩121处，一端位于接触套12外部，为触头端，其外径面与接触套12限位轴肩121处内径面接触，保证可靠的电气连接；另一端限位在接触套12的空腔内部，顶柱11在接触套12的空腔内部设置有向外突出的第一限位轴环111，第一限位轴环111的外径大于所述接触套12限位轴肩121的内径；弹性部件14位于接触套12空腔内部，一端顶压在顶柱11的第一限位轴环111的端面上，另一端顶压在所述接线柱13的端面上，顶柱11受到外部挤压后可以相对于接触套12轴向运动。
所述第一限位轴环111的外径大于所述限位轴肩121的内径，可以确保顶柱11被限位在接触套12内，使顶柱在受弹性部件作用时不会从接触套内掉落，使弹性接触件以组件形式弹性传递电气信号。
接触套12在中间向外形成第二限位轴环123，该限位轴环是为了安装弹性接触件设置的台阶。
所述顶柱11前端的圆柱头为球状面或平面，当圆柱头为球状时，与其电接触的结构可以为插孔结构或球窝结构，当圆柱头为平面时，与其电接触的结构可以为平面结构。由于圆柱头受弹性部件作用可以在接触套内前后伸缩，因此该弹性接触件工作时不需要设置太多的接触长度，这使该接触件适用于安装空间较小，需要具有浮动功能的电连接场合。
所述接触套12与所述接线柱3通过压接固定，也可以通过其他方式固定，所述接线柱13的后端通过压接或焊接与导线连接。
所述弹性部件14为一中空柱状结构，所述顶柱11还包括导柱，所述导柱与第一限位轴环111相连接，位于触头端相对的另一端，插入在弹性部件空腔内。导柱的作用是限制顶柱11在接触套12空腔内部的行程，并且使之在相对于接触套径向运动时不容易晃动，更加稳定。顶柱受弹性部件作用可以在接触套内前后伸缩，因此该弹性接触件工作时不需要设置太多的接触长度，这使该接触件适用于安装空间较小，需要具有浮动功能的电连接场合。
所述弹性部件14为螺旋弹簧、波形弹簧或者蝶形弹簧等。
作为优先方案，所述接触套12的前端在周向上设有四个以上开口朝向前端的槽122，在接触套12前端形成多个弹性爪，所述多个弹性爪在前端进行收口工序，使其均向所述接触套12的中心轴线弯曲，同时所述顶柱11前端的圆柱头的外径大于所述弹性爪的内径，这样就能保证弹性接触件在工作时，顶柱在接触套内运动始终保持与弹性爪的插合，确保弹性接触件在较为严苛的机械振动、冲击环境下仍能高可靠的传递电气信号，提高弹性接触件的电连接可靠性。
使用时，该插头插入相应的插座中，弹性接触件1插入相应的触头接触件5中，由于弹性部件14的作用，顶柱11触头端的端头与插孔中的电接触点相互挤压，紧密连，电信号通过顶柱11触头端传导到接触套112限位轴肩121处，再由接触套12限位轴肩121通过接触套12传导到接线柱13，接线柱13的后端通过压接或焊接与导线连接，电信号通过导线传输到用电设备内部。本发明提供的差分电连接器考虑到某些特殊场合电连接器可能会有轴向浮动，接触件设计为弹性接触件，保证差分电连接器在较为严苛的机械振动、冲击环境下仍能高可靠的传递电气信号。
显然，上述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下，即可做出的各种修改或调整得到的技术方案，都属于本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种具有弹性接触件的圆弧形气密封差分电连接器，由插头和插座组成，其特征在于：所述插头包括多个弹性接触件(1)、插头基座(2)、插头壳体(3)，插头基座(2)设置在插头壳体(3)内部，多个弹性接触件(1)固定安装在插头基座(2)上，所述插座包括多个触头接触件(5)、插座基座(6)、插座壳体(7)，插座壳体(7)形状与所述插头壳体(3)的形状相适应，能够与所述插头壳体(3)插合连接，插座基座(6)设置在插座壳体(7)内部，多个触头接触件(5)固定安装在所述插座基座(6)上，与插头基座(2)中的弹性接触件(1)位置一一对应，与所述弹性接触件(1)插合连接，所述多个弹性接触件(1)与多个触头接触件(5)组成多个接触件组，所述多个接触件组排列组成两组以上的差分对接触件组，每组差分对接触件组均由两个用于传输一对差分信号的接触件组构成，同时每两组差分对接触件组之间设置有一组接地接触件组，所述每组差分对接触件组中，四个接插件组构成正方形或者菱形，用于传输一对差分信号的接触件组的中心连线与用于传输另一对差分信号的接触件组中心连线相交，且每组差分对接触件组中的用于传输一对差分信号的接触件组的中心连线为用于传输另一对差分信号的接触件组中心连线的垂直平分线。
2.根据权利要求1所述的一种具有弹性接触件的圆弧形气密封差分电连接器，其特征在于所述弹性接触件(1)包括顶柱(11)、接触套(12)、接线柱(13)、弹性部件(14)，接触套(12)为前后贯穿的通孔结构，其前端设置有向中心轴线凸出的限位轴肩(121)；接线柱(13)塞入接触套(12)的后端，与接触套(12)固定连接，在接触套(12)内部形成一端开口、一端封闭的空腔；顶柱(11)穿过接触套(12)限位轴肩(121)处，一端位于接触套(12)外部，为触头端，其外径面与接触套(12)限位轴肩(121)处内径面接触，另一端限位在接触套(12)的空腔内部，顶柱(11)在接触套(12)的空腔内部设置有向外突出的第一限位轴环(111)，第一限位轴环(111)的外径大于所述接触套(12)限位轴肩(121)的内径；弹性部件(14)位于接触套(12)空腔内部，一端顶压在顶柱(11)的第一限位轴环(111)的端面上，另一端顶压在所述接线柱(13)的端面上，顶柱(11)受到外部挤压后可以相对于接触套(12)轴向运动。
3.根据权利要求1所述的一种具有弹性接触件的圆弧形气密封差分电连接器，其特征在于所述插头壳体(3)和插座壳体(7)形状为圆弧形。
4.根据权利要求2所述的一种具有弹性接触件的圆弧形气密封差分电连接器，其特征在于所述弹性接触件(1)和触头接触件(5)通过灌封胶(4)分别固定在插头基座(2)和插座基座(6)上。
5.根据权利要求4所述的一种具有弹性接触件的圆弧形气密封差分电连接器，其特征在于：所述接触套(12)的前端在周向上设有四个以上开口朝向前端的槽(122)，在接触套(12)前端形成多个弹性爪，多个弹性爪在接触套(12)前端均向接触套(12)的中心轴线弯曲。
6.根据权利要求5所述的一种具有弹性接触件的圆弧形气密封差分电连接器，其特征在于：所述顶柱(11)触头端外径大于所述弹性爪的内径。
7.根据权利要求4所述的一种具有弹性接触件的圆弧形气密封差分电连接器，其特征在于：所述接触套(12)与接线柱(13)通过压接方式固定连接。
8.根据权利要求4所述的一种具有弹性接触件的圆弧形气密封差分电连接器，其特征在于：所述弹性部件(14)为一中空柱状结构，所述顶柱(11)还包括导柱，导柱与第一限位轴环(111)相连接，位于触头端相对的另一端，插入在弹性部件空腔内。
9.根据权利要求4所述的一种具有弹性接触件的圆弧形气密封差分电连接器，其特征在于：所述弹性部件(14)为螺旋弹簧、波形弹簧或者蝶形弹簧。
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