CN109428204A - 一种波纹弹簧及插头连接器及连接器组件 - Google Patents

一种波纹弹簧及插头连接器及连接器组件 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种波纹弹簧及插头连接器及连接器组件，其中插头连接器包括插头壳体以及连接螺帽，插头壳体上设有壳体凸环，插头壳体与连接螺帽之间设有波纹弹簧，壳体凸环的朝向波纹弹簧的端面上设有止转凹槽，波纹弹簧的簧圈上设有能够滑入和滑出止转凹槽的止转凸起，波纹弹簧与连接螺帽周向止转。本发明的插头连接器在与插座连接时，当连接螺帽上的卡钉滑动到适配的插座连接器上的曲槽的槽底时，波纹弹簧上的止转凸起能够刚好滑入插头壳体的壳体凸环上的止转凹槽内，通过止转凸起与止转凹槽的止转配合保证了连接螺帽与插头壳体在周向方向上相对止转，保证了插头插座的连接可靠性。

Description

一种波纹弹簧及插头连接器及连接器组件
技术领域
本发明涉及一种波纹弹簧及插头连接器及连接器组件。
背景技术
连接器是电子设备之间实现连接的重要元器件，连接器组件一般包括插头连接器和插座连接器，通过插头连接器和插座连接器的对插实现电流或信号的传输。因此，插头插座之间连接的可靠性就直接决定了电流或信号传输的可靠性。
传统的连接器组件有通过卡钉曲槽结构实现插头、插座锁紧的，插头连接器的壳体上一般转动套装有连接螺帽，连接螺帽在轴向方向上限位，连接螺帽的内周面或外周面设有径向突出的卡钉。对应的插座连接器的壳体上在外周面或内周面设有与卡钉配合的曲槽，在插头插座锁紧连接时，连接螺帽上的卡钉沿曲槽滑动且在滑动在曲槽槽底时实现插头、插座的锁紧。
如申请号为201520681236.6、授权公告号为CN204992054U的中国实用新型专利就公开了一种可拆卸电连接器。这种电连接器就包含壳体以及安装在壳体上的连接螺帽，壳体上设有壳体凸环，连接螺帽内壁面设有螺帽凸环，壳体凸环与螺帽凸环之间挤压有波纹弹簧，通过波纹弹簧保持插头和插座之间具有一定的弹性锁紧力从而实现连接螺帽与插座壳体之间的锁紧。然而，这种连接器在适用于振动环境时，连接螺帽会相对插头壳体转动，此时就可能导致连接螺帽上的卡钉从曲槽的槽底滑出造成插头插座松脱，导致插头、插座连接失效。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锁紧连接可靠的插头连接器；同时本发明的目的还在于提供一种使用该插头连接器的连接器组件以及使用该插头连接器的波纹弹簧。
为实现上述目的，本发明插头连接器的技术方案一是：一种插头连接器，包括插头壳体以及转动套装在插头壳体上的连接螺帽，插头壳体的与连接螺帽相对的周面上设有壳体凸环，插头壳体与连接螺帽之间设有波纹弹簧，所述波纹弹簧一端顶压在壳体凸环上并提供给连接螺帽背离壳体凸环方向的作用力，壳体凸环的朝向波纹弹簧的端面上设有止转凹槽，所述波纹弹簧的簧圈上设有在其相对插头壳体转动时能够滑入和滑出止转凹槽的止转凸起，所述波纹弹簧与连接螺帽周向止转。
本发明的插头连接器在与插座连接时，当连接螺帽上的卡钉滑动到适配的插座连接器上的曲槽的槽底时，波纹弹簧上的止转凸起能够刚好滑入插头壳体的壳体凸环上的止转凹槽内，由于波纹弹簧与连接螺帽周向止转，这样就通过止转凸起与止转凹槽的止转配合保证了连接螺帽与插头壳体在周向方向上相对止转，那么在插头连接器适用于振动环境时，避免了连接螺帽与插头壳体之间的相对转动，保证了插头插座的连接可靠性。
在上述插头连接器的技术方案一的基础上，进一步优化得到技术方案二，即所述波纹弹簧的簧圈上设有朝背离止转凸起的方向延伸的挡止臂，所述连接螺帽的与插头壳体相对的周面上设有螺帽凸环，所述螺帽凸环上设有供所述挡止臂插入的插孔或插槽，波纹弹簧与连接螺帽通过挡止臂与插孔或挡止臂与插槽的配合实现在周向方向上的相对固定。通过挡止臂与连接螺帽上的插孔或插槽实现波纹弹簧与连接螺帽的周向止转，装配方便，结构简单。
在上述插头连接器的技术方案一的基础上，进一步优化还可以得到技术方案三，即所述止转凸起由在簧圈上压制成型的圆弧形凸起构成，所述壳体凸环上的止转凹槽为圆弧形凹槽。通过压制成型形成的圆弧形凸起作为止转凸起，加工方便，而且也增强了波纹弹簧的弹性能力。
在上述插头连接器的技术方案一的基础上，进一步优化还可以得到技术方案四，即所述挡止臂与簧圈一体设置且轴向弯折形成，这样更进一步地简化了波纹弹簧的加工过程，降低加工成本。
在上述插头连接器的技术方案二、技术方案三或者技术方案四的基础上，优选地得到技术方案五，即所述簧圈为闭口簧圈，闭口簧圈具有两个波峰和波谷，所述止转凸起有两个且位于两个波谷处，所述挡止臂有两个且位于两个波峰处。这样在加工波纹弹簧时，只需首选冲切出簧圈，然后压制止转凸起、弯折挡止臂即可，加工方便；而且止转凸起和挡止臂在簧圈的周向均匀设置，也保证了环圈受力更加均匀，提供给连接螺帽和插头壳体的弹性作用较好。
在上述插头连接器的技术方案五上还可以进一步优化，即所述壳体凸环上的止转凹槽有四个且相邻两个之间间隔90°，这样在连接螺帽上的卡钉滑入适配的插座壳体上的曲槽槽底时，便于波纹弹簧上的止转凸起滑入插头壳体上的止转凹槽内。
本发明的波纹弹簧包括簧圈，所述簧圈的朝向壳体凸环的侧面上设有用于在其相对插头壳体转动时能够滑入和滑出壳体凸环上的止转凹槽的止转凸起。通过在波纹弹簧上设置止转凸起，使用这种波纹弹簧的插头连接器在与插座连接时，当连接螺帽上的卡钉滑动到适配的插座连接器上的曲槽的槽底时，波纹弹簧上的止转凸起能够刚好滑入插头壳体的壳体凸环上的止转凹槽内，由于波纹弹簧与连接螺帽周向止转，这样就通过止转凸起与止转凹槽的止转配合保证了连接螺帽与插头壳体在周向方向上相对止转，那么在插头连接器适用于振动环境时，避免了连接螺帽与插头壳体之间的相对转动，保证了插头插座的连接可靠性。
在上述波纹弹簧的技术方案一的基础上，进一步优化得到技术方案二，即所述簧圈上设有朝向背离止转凸起的方向延伸的用于插入螺帽凸环上的插孔或插槽中挡止臂。通过挡止臂与连接螺帽上的插孔或插槽实现波纹弹簧与连接螺帽的周向止转，装配方便，结构简单。
在上述波纹弹簧的技术方案二的基础上，进一步优化得到技术方案三，即所述簧圈为闭口簧圈，闭口簧圈在轴向方向上具有两个波峰和波谷，所述止转凸起有两个且位于两个波谷处，所述挡止臂有两个且位于两个波峰处。这样在加工波纹弹簧时，只需首选冲切出簧圈，然后压制止转凸起、弯折挡止臂即可，加工方便；而且止转凸起和挡止臂在簧圈的周向均匀设置，也保证了环圈受力更加均匀，提供给连接螺帽和插头壳体的弹性作用较好。
在上述波纹弹簧的技术方案一、技术方案二或者技术方案三的基础上，进一步优化还可以得到技术方案四，即所述止转凸起由在簧圈上压制成型的圆弧形凸起构成。通过压制成型形成的圆弧形凸起作为止转凸起，加工方便，而且也增强了波纹弹簧的弹性能力。
在上述波纹弹簧的技术方案一、技术方案二或者技术方案三的基础上，进一步优化还可以得到技术方案五，即所述挡止臂与簧圈一体设置且轴向弯折形成，这样更进一步地简化了波纹弹簧的加工过程，降低加工成本。
本发明的连接器组件包括插头连接器和插座连接器，所述插头连接器包括插头壳体以及转动套装在插头壳体上的连接螺帽，插头壳体的与连接螺帽相对的周面上设有壳体凸环，插头壳体与连接螺帽之间设有波纹弹簧，所述波纹弹簧一端顶压在壳体凸环上并提供给连接螺帽背离壳体凸环方向的作用力，壳体凸环的朝向波纹弹簧的端面上设有止转凹槽，所述波纹弹簧的簧圈上设有在其相对插头壳体转动时能够滑入和滑出止转凹槽的止转凸起，所述波纹弹簧与连接螺帽周向止转。
本发明的连接器组件的插头、插座连接器在通过连接螺帽连接时，当连接螺帽上的卡钉滑动到适配的插座连接器上的曲槽的槽底时，波纹弹簧上的止转凸起能够刚好滑入插头壳体的壳体凸环上的止转凹槽内，由于波纹弹簧与连接螺帽周向止转，这样就通过止转凸起与止转凹槽的止转配合保证了连接螺帽与插头壳体在周向方向上相对止转，那么在插头连接器适用于振动环境时，避免了连接螺帽与插头壳体之间的相对转动，保证了插头插座的连接可靠性。
在上述连接器组件的技术方案一的基础上，进一步优化得到技术方案二，即所述波纹弹簧的簧圈上设有朝背离止转凸起的方向延伸的挡止臂，所述连接螺帽的与插头壳体相对的周面上设有螺帽凸环，所述螺帽凸环上设有供所述挡止臂插入的插孔或插槽，波纹弹簧与连接螺帽通过挡止臂与插孔或挡止臂与插槽的配合实现在周向方向上的相对固定。通过挡止臂与连接螺帽上的插孔或插槽实现波纹弹簧与连接螺帽的周向止转，装配方便，结构简单。
在上述连接器组件的技术方案一的基础上，进一步优化还可以得到技术方案三，即所述止转凸起由在簧圈上压制成型的圆弧形凸起构成，所述壳体凸环上的止转凹槽为圆弧形凹槽。通过压制成型形成的圆弧形凸起作为止转凸起，加工方便，而且也增强了波纹弹簧的弹性能力。
在上述连接器组件的技术方案一的基础上，进一步优化还可以得到技术方案四，即所述挡止臂与簧圈一体设置且轴向弯折形成，这样更进一步地简化了波纹弹簧的加工过程，降低加工成本。
在上述连接器组件的技术方案二、技术方案三或者技术方案四的基础上，优选地得到技术方案五，即所述簧圈为闭口簧圈，闭口簧圈具有两个波峰和波谷，所述止转凸起有两个且位于两个波谷处，所述挡止臂有两个且位于两个波峰处。这样在加工波纹弹簧时，只需首选冲切出簧圈，然后压制止转凸起、弯折挡止臂即可，加工方便；而且止转凸起和挡止臂在簧圈的周向均匀设置，也保证了环圈受力更加均匀，提供给连接螺帽和插头壳体的弹性作用较好。
在上述连接器组件的技术方案五上还可以进一步优化，即所述壳体凸环上的止转凹槽有四个且相邻两个之间间隔90°，这样在连接螺帽上的卡钉滑入适配的插座壳体上的曲槽槽底时，便于波纹弹簧上的止转凸起滑入插头壳体上的止转凹槽内。
附图说明
图1为本发明的插头连接器的实施例一的结构示意图；
图2为本发明的插头连接器的前端立体分解图；
图3为本发明的波纹弹簧的立体示意图；
图4为本发明的插头连接器上的连接螺帽的结构示意图；
图5为本发明的插头连接器与插座连接器在连接时的立体分解图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明的连接器组件的具体实施例，包括插头连接器和插座连接器。插头连接器的结构如图1-5所示，插头连接器的插头壳体1的外周转动套装有连接螺帽10。插头壳体1的外周面设有壳体凸环11，连接螺帽10的内周面设有螺帽凸环101，连接螺帽10背离插接端的一侧内周面安装有卡环12且通过卡环12与壳体凸环11挡止配合，壳体凸环11与螺帽凸环101之间设有波纹弹簧13，波纹弹簧13提供给连接螺帽10以及插头壳体1相反方向的弹性作用力。
波纹弹簧13包括簧圈，簧圈为闭口簧圈，闭口簧圈具有两个波峰和两个波谷。闭口簧圈在两个波谷分别通过压制成型有两个圆弧形凸起131，在两个波峰处分别设有径向延伸的延伸部，该延伸部轴向背离圆弧形凸起131弯折形成挡止臂130。在波纹簧圈安装在插头壳体和连接螺帽之间时，通过两个波谷位置与壳体凸环顶压配合，通过两个波峰位置与螺帽凸环顶压配合。
壳体凸环11的朝向波纹弹簧13的端面与波纹弹簧顶压配合，且其上设有止转凹槽110。螺帽凸环101上设有两个插槽1010，波纹弹簧13的两个挡止臂130插装在插槽1010中而与连接螺帽10在周向方向实现相对固定。在连接螺帽转动而带动波纹弹簧相对插头壳体转动时，波纹弹簧上的圆弧形凸起131能够滑入和滑出止转凹槽110。
本发明的连接器组件的插头、插座连接器在通过连接螺帽10连接时，当连接螺帽上的卡钉102滑动到适配的插座连接器2上的曲槽20的槽底时，波纹弹簧13上的圆弧形凸起131能够刚好滑入插头壳体的壳体凸环上的止转凹槽110内，由于波纹弹簧13与连接螺帽10周向止转，波纹弹簧自身在轴向方向的胀开能力，保证止转凹槽与止转凸起的止转配合关系，这样就通过圆弧形凸起131与止转凹槽110的止转配合保证了连接螺帽10与插头壳体1在周向方向上相对止转，那么在插头连接器适用于振动环境时，连接螺帽10与插头壳体1之间不会发生相对转动，也就避免了连接螺帽上的卡钉相对曲槽发生滑动，保证了插头、插座的锁紧连接可靠性。当然，在解锁时，操作人员转动连接螺帽时，手动转动的作用力能够克服波纹弹簧的弹力而使其发生周向压缩变形并使止转凸起从插头壳体上的止转凹槽中滑出。
上述实施例中，壳体凸环上的止转凹槽110有四个且两两之间夹角90°，这样在连接螺帽上的卡钉滑入适配的插座壳体上的曲槽槽底时，便于波纹弹簧上的止转凸起滑入插头壳体上的止转凹槽内。当然在其他实施方式中，壳体凸环上的止转凹槽也可以为两个或六个或八个或十个，周向均匀布置在簧圈上，以供两个波谷处的圆弧形凸起滑入。在其他实施方式中，如果簧圈上的波谷有三个，相应地，壳体凸环上的止转凹槽的个数为三的倍数；如果簧圈上的波谷有四个，则壳体凸环上的止转凹槽的个数为四的倍数。
上述实施例中，波纹弹簧通过挡止臂与螺帽凸环上的插槽插合实现与连接螺帽的周向止转，在其他实施方式中，连接螺帽的螺帽凸环上可以设置插孔而供挡止臂插入，从而实现连接螺帽与波纹弹簧的周向止转；或者在其他实施方式中，连接螺帽上可以不设置螺帽凸环，而在径向方向设置插槽，挡止臂可以在径向方向延伸且在装配在连接螺帽上插入径向延伸的插槽中；或者不设置螺帽凸环但将波纹弹簧与连接螺帽固定安装在一起，例如嵌装、卡接或粘接在一起。
上述实施例中，波纹弹簧上的止转凸起通过压制成型圆弧形凸起形成，在其他实施方式中，可以在波纹弹簧的簧圈上焊接凸柱构成上述的止转凸起，或者在簧圈上一体成型凸部，由凸部构成上述止转凸起。
上述实施例中，插头壳体的外周转动套装连接螺帽，在其他实施方式中，连接螺帽壳体转动安装在连接螺帽内，此时，连接螺帽的外周面设置上述的螺帽凸环，插头壳体的与连接螺帽相对的内周面设置壳体凸环。
上述实施方式中，波纹弹簧的簧圈为闭口簧圈，在其他实施方式中，簧圈也可以为开口簧圈，但是开口簧圈的波纹弹簧能够在周向收缩，因此，在轴向方向的弹性能力不如闭口簧圈。
上述实施方式中，波纹弹簧通过挡止臂与连接螺帽实现周向止转，在其他实施方式中，也可以在波纹弹簧的波峰位置压制成型与波峰凸出方向相同的凸起，相应地在连接螺帽的螺帽凸环上设置与该凸起凹凸配合的凹槽，从而实线连接螺帽与波纹弹簧的周向止转。
本发明的插头连接器的实施例：其具体结构与上述连接器组件中的插头连接器的结构相同，此处不再赘述。
本发明的波纹弹簧的实施例：其具体结构与上述连接器组件中的插头连接器上的波纹弹簧结构相同，此处不再赘述。

Claims (10)

1.一种插头连接器，包括插头壳体以及转动套装在插头壳体上的连接螺帽，插头壳体的与连接螺帽相对的周面上设有壳体凸环，插头壳体与连接螺帽之间设有波纹弹簧，所述波纹弹簧一端顶压在壳体凸环上并提供给连接螺帽背离壳体凸环方向的作用力，其特征在于，壳体凸环的朝向波纹弹簧的端面上设有止转凹槽，所述波纹弹簧的簧圈上设有在其相对插头壳体转动时能够滑入和滑出止转凹槽的止转凸起，所述波纹弹簧与连接螺帽周向止转。
2.根据权利要求1所述的插头连接器，其特征在于，所述波纹弹簧的簧圈上设有朝背离止转凸起的方向延伸的挡止臂，所述连接螺帽的与插头壳体相对的周面上设有螺帽凸环，所述螺帽凸环上设有供所述挡止臂插入的插孔或插槽，波纹弹簧与连接螺帽通过挡止臂与插孔或挡止臂与插槽的配合实现在周向方向上的相对固定。
3.根据权利要求1所述的插头连接器，其特征在于，所述止转凸起由在簧圈上压制成型的圆弧形凸起构成，所述壳体凸环上的止转凹槽为圆弧形凹槽。
4.根据权利要求2或3所述的插头连接器，其特征在于，所述簧圈为闭口簧圈，闭口簧圈具有两个波峰和波谷，所述止转凸起有两个且位于两个波谷处，所述挡止臂有两个且位于两个波峰处。
5.一种波纹弹簧，其特征在于，包括簧圈，所述簧圈的朝向壳体凸环的侧面上设有用于在其相对插头壳体转动时能够滑入和滑出壳体凸环上的止转凹槽的止转凸起。
6.根据权利要求5所述的波纹弹簧，其特征在于，所述簧圈上设有朝向背离止转凸起的方向延伸的用于插入螺帽凸环上的插孔或插槽中挡止臂。
7.根据权利要求6所述的波纹弹簧，其特征在于，所述簧圈为闭口簧圈，闭口簧圈在轴向方向上具有两个波峰和波谷，所述止转凸起有两个且位于两个波谷处，所述挡止臂有两个且位于两个波峰处。
8.一种连接器组件，包括插头连接器和插座连接器，所述插头连接器包括插头壳体以及转动套装在插头壳体上的连接螺帽，插头壳体的与连接螺帽相对的周面上设有壳体凸环，插头壳体与连接螺帽之间设有波纹弹簧，所述波纹弹簧一端顶压在壳体凸环上并提供给连接螺帽背离壳体凸环方向的作用力，其特征在于，壳体凸环的朝向波纹弹簧的端面上设有止转凹槽，所述波纹弹簧的簧圈上设有在其相对插头壳体转动时能够滑入和滑出止转凹槽的止转凸起，所述波纹弹簧与连接螺帽周向止转。
9.根据权利要求8所述的连接器组件，其特征在于，所述波纹弹簧的簧圈上设有朝背离止转凸起的方向延伸的挡止臂，所述连接螺帽的与插头壳体相对的周面上设有螺帽凸环，所述螺帽凸环上设有供所述挡止臂插入的插孔或插槽，波纹弹簧与连接螺帽通过挡止臂与插孔或挡止臂与插槽的配合实现在周向方向上的相对固定。
10.根据权利要求9所述的连接器组件，其特征在于，所述簧圈为闭口簧圈，闭口簧圈具有两个波峰和波谷，所述止转凸起有两个且位于两个波谷处，所述挡止臂有两个且位于两个波峰处。
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