CN109687213B - 一种可盲插屏蔽式印制电路板电缆组件 - Google Patents

一种可盲插屏蔽式印制电路板电缆组件 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种可盲插屏蔽式印制电路板电缆组件，包括插头组件、连接机构、屏蔽式印刷电路板组件和电缆紧固组件，插头组件设置在连接机构的一端，屏蔽式印刷电路板组件设置在连接机构内，电缆紧固组件设置在连接机构的另一端；本发明的优点：通过连接螺母与插头壳体插合端的凸筋结构，由于凸筋结构具有足够长度，在与连接器插合时，能保证插头壳体的凸筋结构定位导向后，连接螺母再进行旋合连接，同时，插头连接螺母上设置有三头螺纹结构，用于实现所述电缆组件的快速连接，可通过辅助工装对电连接器进行盲插操作，这使该电连接器适用于安装操作空间较小、深孔、以及需要盲插防误插的场合、可操作性强、适用范围广。

Description

一种可盲插屏蔽式印制电路板电缆组件
技术领域
本发明涉及一种可盲插屏蔽式印制电路板电缆组件。
背景技术
目前，市场上大多电缆组件，基本上都是在电连接器的基础上，端接成型电缆后形成电缆组件，广泛应用于各领域。
近些年，随着系统集成化电路的发展，印制电路板广泛应用于各系统电子装配，大大减少了布线和装配的差错，提高了自动化水平和生产劳动率。电缆组件的使用中，往往也需要设置印制电路板来提高电缆信号传输能力、精简电缆组件结构，提高电缆组件自动化水平。
但是，目前市场上，还尚未发现有内置印制电路板的电缆组件，同时印制电路板的信号传输需要具有较好的电磁屏蔽功能，而且一般电缆组件的使用环境较为恶劣，还需要考虑印制电路板在电缆组件内的安装可靠性。
同时，现有的电缆组件插头连接器大多没有深孔盲插功能，对工人的操作要求较高，而且有些电连接器的防松是靠螺钉破坏螺纹副来实现，操作繁杂，还影响产品的耐腐蚀性和可靠性。
发明内容
本发明要解决的技术问题就是提供一种可盲插屏蔽式印制电路板电缆组件，解决现有电缆组件插头连接器没有深孔盲插功能导致电缆组件安装要求高的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种可盲插屏蔽式印制电路板电缆组件，包括插头组件、连接机构、屏蔽式印制电路板组件和电缆紧固组件，所述插头组件设置在连接机构的一端，所述屏蔽式印制电路板组件设置在连接机构内，所述电缆紧固组件设置在连接机构的另一端；
所述连接机构包括套筒、连接螺母和防松机构，所述连接螺母与防松机构通过卡簧安装在所述套筒上，通过卡簧来限制所述连接螺母和防松机构在套筒上的轴向移动，通过防松机构来防止连接螺母相对于套筒的转动，所述连接螺母上设有电缆组件快速连接的三头螺纹结构，所述套筒内设有插头组件安装的防转定位结构；
所述插头组件包括绝缘组件、插头壳体和接触件，所述接触件设置在绝缘组件上，所述绝缘组件通过相互连接的连接筋和连接槽安装在插头壳体上，所述插头壳体上设有用于电缆组件插合导向定位的凸筋结构；
所述屏蔽式印制电路板组件包括印制电路板、连接器、塑料垫圈、塑料内套和两块半圆卡扣，所述半圆卡扣内设有用于定位所述印制电路板的凸筋定位结构，两块所述半圆卡扣通过所述凸筋定位结构分别定位安装在印制电路板的两侧，所述塑料内套设置在两块半圆卡扣的外侧，并安装在所述套筒内，所述塑料内套的两端分别设置有所述塑料垫圈，所述套筒内设有台阶面，所述塑料垫圈的一端与台阶面定位接触，所述塑料垫圈的另一端与半圆卡扣端面齐平来实现印制电路板的轴向定位，所述印制电路板上设有用于提高电路组件的信号电压的电压放大器电路，所述连接器的一端端接有导线，所述连接器的另一端弯插在所述印制电路板上，且所述印制电路板的两端分别设置有一个所述连接器，面向插头组件一端的连接器上的导线与所述插头组件上的接触件端接，面向电缆紧固组件一端的连接器上的导线与电缆紧固组件相连；
所述电缆紧固组件包括连接套、电缆紧固爪、电缆罩、橡胶垫、并紧螺母和成型电缆，所述连接套安装在套筒上，所述电缆紧固爪安装在连接套上用于紧固所述成型电缆，所述电缆罩通过螺纹安装在套筒上，所述橡胶垫套在所述成型电缆上，所述并紧螺母的一端压紧所述橡胶垫，并安装在所述电缆罩上，当并紧螺母安装时，通过橡胶垫的压紧来实现成型电路的防潮密封。
优选的，两块所述半圆卡扣上设有螺纹孔，所述螺纹孔内安装有螺钉，所述印制电路板依靠螺钉固定在两块半圆卡扣内。
优选的，所述塑料内套的外径小于套筒的内径，所述塑料内套的内径小于两块半圆卡扣的外径。
优选的，所述塑料内套、塑料垫圈均通过聚四氟乙烯制备而成。
优选的，所述防松机构包括动棘轮、静棘轮和弹性元件，所述动棘轮和静棘轮均为圆环状结构设置，所述动棘轮和静棘轮上均设有棘齿，所述静棘轮固定连接在所述套筒上，所述动棘轮设置在连接螺母上，且可随连接螺母的旋转而绕所述套筒旋转，所述弹性元件与静棘轮相连，通过弹性元件对静棘轮的弹性力使静棘轮与动棘轮配合连接，所述动棘轮相对于所述静棘轮顺时针方向旋转时，所述动棘轮上所述棘齿作用的齿面倾斜角A小于逆时针方向旋转时棘齿作用的齿面倾斜角B。
优选的，所述动棘轮与静棘轮均通过不锈钢制备而成，所述弹性元件包括螺旋弹簧或波形弹簧或碟形弹簧。
优选的，所述插头组件还包括自锁垫圈和安装螺母，所述插头壳体上设有外螺纹，当插头组件通过防转定位结构与所述套筒防转定位安装时，所述安装螺母通过所述两个自锁垫圈紧固在所述插头壳体上。
优选的，所述电缆紧固爪包括弹性爪和凸筋，所述连接套上设有与凸筋相适配的凹槽，通过凸筋与凹槽的配合来限制电缆紧固爪的周向转动，所述电缆罩内设有圆锥面，当电缆罩与套筒连接时，弹性爪受到所述圆锥面的挤压变形进行收口来实现对所述成型电缆进行紧固。
综上所述，本发明的优点：1.本发明提供的可盲插屏蔽式印制电路板电缆组件，通过连接螺母与插头壳体插合端的凸筋结构，由于凸筋结构具有足够长度，在与连接器插合时，能保证插头壳体的凸筋结构定位导向后，连接螺母再进行旋合连接，同时，插头连接螺母上设置有三头螺纹结构，用于实现所述电缆组件的快速连接，可通过辅助工装对电连接器进行盲插操作，这使该电连接器适用于安装操作空间较小、深孔、以及需要盲插防误插的场合、可操作性强、适用范围广；
2.将印制电路板的外侧用两个半圆卡扣安装固定，实现印制电路板在电缆组件中的电磁屏蔽功能，提高电缆组件信号传输的抗干扰性能，同时，屏蔽式印制电路板组件的外侧均由套筒与垫圈包覆，可实现屏蔽式印制电路板组件与电缆组件金属外壳间的绝缘，减小电缆组件外壳外部信号对印制电路板信号的串扰，而在电路板的两侧均安装有弯插连接器，且连接器均为可装拆结构，连接可靠性高，后续维护保养方便；
3.通过在插头连接机构上设置防松机构，通过弹性元件将动静棘轮组配合连接，棘轮设置不同的倾斜角度齿面，能够可靠地实现插头座之间的防松，保证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. 电缆紧固组件上设置的用于紧固电缆的电缆紧固爪，在电缆罩旋合安装时对电缆紧固爪进行收口，从而实现对电缆的紧固作用，同时，电缆紧固爪与连接套之间设置筋槽防转结构，防止电缆紧固爪紧固电缆的过程中带动电缆扭住，导致电缆线束被扭断，该电缆紧固爪结构简单、操作可靠方便、具有一定的推广价值；
5. 连接机构的动静棘轮采用不锈钢材料，铸造成型，具有结构紧凑、安装和拆卸简单、润滑状态下性能不变、锁紧性能不随温度变化而改变、且具有耐久性和可重复使用等优点，而且本发明的动静棘轮可以通过标准件改制，价格便宜、采购周期短、结构尺寸灵活多变。
附图说明
图1为本发明一种可盲插屏蔽式印制电路板电缆组件的结构示意图；
图2为本发明一种可盲插屏蔽式印制电路板电缆组件中的屏蔽式印制电路板组件的结构示意图；
图3为本发明中动棘轮的结构示意图。
附图标记：
1插头组件、11绝缘组件、12插头壳体、13接触件、14自锁垫圈、15安装螺母、2连接机构、21套筒、22连接螺母、23防松机构、3屏蔽式印制电路板组件、31印制电路板、32连接器、33半圆卡扣、34塑料垫圈、35塑料内套、4电缆紧固组件、41连接套、42电缆紧固爪、43电缆罩、44橡胶垫、45并紧螺母、46成型电缆、121凸筋结构、231动棘轮、232静棘轮、233弹性元件、234棘齿、331凸筋定位结构、332螺纹孔。
实施方式
如图1、图2、图3所示，一种可盲插屏蔽式印制电路板电缆组件，包括插头组件1、连接机构2、屏蔽式印制电路板组件3和电缆紧固组件4，所述插头组件1设置在连接机构2的一端，所述屏蔽式印制电路板组件3设置在连接机构2内，所述电缆紧固组件4设置在连接机构2的另一端；所述连接机构2包括套筒21、连接螺母22和防松机构23，所述连接螺母22与防松机构23通过卡簧安装在所述套筒21上，通过卡簧来限制所述连接螺母22和防松机构23在套筒21上的轴向移动，通过防松机构23来防止连接螺母22相对于套筒21的转动，所述连接螺母22上设有电缆组件快速连接的三头螺纹结构，所述套筒21内设有插头组件1安装的防转定位结构；所述插头组件1包括绝缘组件11、插头壳体12和接触件13，所述接触件13设置在绝缘组件11上，所述绝缘组件11通过相互连接的连接筋和连接槽安装在插头壳体12上，所述插头壳体12上设有用于电缆组件插合导向定位的凸筋结构121；所述屏蔽式印制电路板组件3包括印制电路板31、连接器32、塑料垫圈34、塑料内套35和两块半圆卡扣33，所述半圆卡扣33内设有用于定位所述印制电路板31的凸筋定位结构331，两块所述半圆卡扣33通过所述凸筋定位结构331分别定位安装在印制电路板31的两侧，所述塑料内套35设置在两块半圆卡扣33的外侧，并安装在所述套筒21内，所述塑料内套35的两端分别设置有所述塑料垫圈34，所述套筒21内设有台阶面，所述塑料垫圈34的一端与台阶面定位接触，所述塑料垫圈34的另一端与半圆卡扣33端面齐平来实现印制电路板31的轴向定位，所述印制电路板31上设有用于提高电路组件的信号电压的电压放大器电路，所述连接器32的一端端接有导线，所述连接器32的另一端弯插在所述印制电路板31上，且所述印制电路板31的两端分别设置有一个所述连接器32，面向插头组件1一端的连接器32上的导线与所述插头组件1上的接触件13端接，面向电缆紧固组件4一端的连接器32上的导线与电缆紧固组件4相连；所述电缆紧固组件4包括连接套41、电缆紧固爪42、电缆罩43、橡胶垫44、并紧螺母45和成型电缆46，所述连接套41安装在套筒21上，所述电缆紧固爪42安装在连接套41上用于紧固所述成型电缆46，所述电缆罩43通过螺纹安装在套筒21上，所述橡胶垫44套在所述成型电缆46上，所述并紧螺母45的一端压紧所述橡胶垫44，并安装在所述电缆罩43上，当并紧螺母45安装时，通过橡胶垫44的压紧来实现成型电路的防潮密封。
本发明提供的可盲插屏蔽式印制电路板电缆组件，通过连接螺母22与插头壳体12插合端的凸筋结构121，由于凸筋结构121具有足够长度，在与连接器32插合时，能保证插头壳体12的凸筋结构121定位导向后，连接螺母22再进行旋合连接，同时，插头连接螺母22上设置有三头螺纹结构，用于实现所述电缆组件的快速连接，可通过辅助工装对电连接器进行盲插操作，这使该电连接器适用于安装操作空间较小、深孔、以及需要盲插防误插的场合、可操作性强、适用范围广；将印制电路板31的外侧用两个半圆卡扣33安装固定，实现印制电路板31在电缆组件中的电磁屏蔽功能，提高电缆组件信号传输的抗干扰性能，同时，屏蔽式印制电路板组件3的外侧均由套筒21与垫圈包覆，可实现屏蔽式印制电路板组件3与电缆组件金属外壳间的绝缘，减小电缆组件外壳外部信号对印制电路板31信号的串扰，而在印制电路板31的两侧均安装有弯插连接器32，且连接器32均为可装拆结构，连接可靠性高，后续维护保养方便；通过在插头连接机构2上设置防松机构23，通过弹性元件233将动静棘轮232组配合连接，棘轮设置不同的倾斜角度齿面，能够可靠地实现插头座之间的防松，保证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；电缆紧固组件4上设置的用于紧固电缆的电缆紧固爪42，在电缆罩43旋合安装时对电缆紧固爪42进行收口，从而实现对电缆的紧固作用，同时，电缆紧固爪42与连接套41之间设置筋槽防转结构，防止电缆紧固爪42紧固电缆的过程中带动电缆扭住，导致电缆线束被扭断，该电缆紧固爪42结构简单、操作可靠方便、具有一定的推广价值；连接机构2的动静棘轮232采用不锈钢材料，铸造成型，具有结构紧凑、安装和拆卸简单、润滑状态下性能不变、锁紧性能不随温度变化而改变、且具有耐久性和可重复使用等优点，而且本发明的动静棘轮232可以通过标准件改制，价格便宜、采购周期短、结构尺寸灵活多变。
两块所述半圆卡扣33上设有螺纹孔332，所述螺纹孔332内安装有螺钉，所述印制电路板31依靠螺钉固定在两块半圆卡扣33内，能实现印制电路板31稳定的固定在两块半圆卡扣33内，避免了印制电路板31的振动，所述塑料内套35的外径小于套筒21的内径，可以实现所述屏蔽式印制电路板组件3与所述套筒21的间隙配合，所述塑料内套35的内径小于两块半圆卡扣33的外径，可以实现所述屏蔽式印制电路板组件3内部结构的径向定位，所述塑料内套35、塑料垫圈34均通过聚四氟乙烯制备而成，用于实现所述屏蔽式印制电路板组件3的绝缘性能。
所述防松机构23包括动棘轮231、静棘轮232和弹性元件233，所述动棘轮231和静棘轮232均为圆环状结构设置，所述动棘轮231和静棘轮232上均设有棘齿234，所述静棘轮232固定连接在所述套筒21上，所述动棘轮231设置在连接螺母22上，且可随连接螺母22的旋转而绕所述套筒21旋转，所述弹性元件233与静棘轮232相连，通过弹性元件233对静棘轮232的弹性力使静棘轮232与动棘轮231配合连接，所述动棘轮231相对于所述静棘轮232顺时针方向旋转时，所述动棘轮231上所述棘齿234作用的齿面倾斜角A小于逆时针方向旋转时棘齿234作用的齿面倾斜角B，本实施例中齿面倾斜角A等于15°，齿面倾斜角B等于75°，连接螺母22顺时针旋转，插头座插合时，棘齿234作用的阻力要小于连接螺母22逆时针旋转，插头座分离时，棘齿234作用的阻力，因此当电连接器没有完全连接到位时，由于防松机构23结构特性，在机构振动过程中，插头座会越振越紧，而不会松脱，进一步提高了连接器32连接的可靠。
所述动棘轮231与静棘轮232均通过不锈钢制备而成，所述弹性元件233包括螺旋弹簧或波形弹簧或碟形弹簧，通过铸造成型，不锈钢材料的动、静棘轮232相比非金属材料制作的棘轮，锁紧可靠，耐机械磨损性能强，可适用于水下、核电、极高温、超低温等多种极端恶劣环境。
所述插头组件1还包括自锁垫圈14和安装螺母15，所述插头壳体12上设有外螺纹，当插头组件1通过防转定位结构与所述套筒21防转定位安装时，所述安装螺母15通过所述两个自锁垫圈14紧固在所述插头壳体12上，所述电缆紧固爪42包括弹性爪和凸筋，所述连接套41上设有与凸筋相适配的凹槽，通过凸筋与凹槽的配合来限制电缆紧固爪42的周向转动，所述电缆罩43内设有圆锥面，当电缆罩43与套筒21连接时，弹性爪受到所述圆锥面的挤压变形进行收口来实现对所述成型电缆46进行紧固，且所述电缆紧固爪42通过锡青铜制备而成，锡青铜能使电缆紧固爪42具有良好的弹性变形能力。
除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明所附权利要求所定义的范围。

Claims (8)

1.一种可盲插屏蔽式印制电路板电缆组件，其特征在于：包括插头组件、连接机构、屏蔽式印制电路板组件和电缆紧固组件，所述插头组件设置在连接机构的一端，所述屏蔽式印制电路板组件设置在连接机构内，所述电缆紧固组件设置在连接机构的另一端；
所述连接机构包括套筒、连接螺母和防松机构，所述连接螺母与防松机构通过卡簧安装在所述套筒上，通过卡簧来限制所述连接螺母和防松机构在套筒上的轴向移动，通过防松机构来防止连接螺母相对于套筒的转动，所述连接螺母上设有电缆组件快速连接的三头螺纹结构，所述套筒内设有插头组件安装的防转定位结构；
所述插头组件包括绝缘组件、插头壳体和接触件，所述接触件设置在绝缘组件上，所述绝缘组件通过相互连接的连接筋和连接槽安装在插头壳体上，所述插头壳体上设有用于电缆组件插合导向定位的凸筋结构；
所述屏蔽式印制电路板组件包括印制电路板、连接器、塑料垫圈、塑料内套和两块半圆卡扣，所述半圆卡扣内设有用于定位所述印制电路板的凸筋定位结构，两块所述半圆卡扣通过所述凸筋定位结构分别定位安装在印制电路板的两侧，所述塑料内套设置在两块半圆卡扣的外侧，并安装在所述套筒内，所述塑料内套的两端分别设置有所述塑料垫圈，所述套筒内设有台阶面，所述塑料垫圈的一端与台阶面定位接触，所述塑料垫圈的另一端与半圆卡扣端面齐平来实现印制电路板的轴向定位，所述印制电路板上设有用于提高电路组件的信号电压的电压放大器电路，所述连接器的一端端接有导线，所述连接器的另一端弯插在所述印制电路板上，且所述印制电路板的两端分别设置有一个所述连接器，面向插头组件一端的连接器上的导线与所述插头组件上的接触件端接，面向电缆紧固组件一端的连接器上的导线与电缆紧固组件相连；
所述电缆紧固组件包括连接套、电缆紧固爪、电缆罩、橡胶垫、并紧螺母和成型电缆，所述连接套安装在套筒上，所述电缆紧固爪安装在连接套上用于紧固所述成型电缆，所述电缆罩通过螺纹安装在套筒上，所述橡胶垫套在所述成型电缆上，所述并紧螺母的一端压紧所述橡胶垫，并安装在所述电缆罩上，当并紧螺母安装时，通过橡胶垫的压紧来实现成型电路的防潮密封。
2.根据权利要求1所述的一种可盲插屏蔽式印制电路板电缆组件，其特征在于：两块所述半圆卡扣上设有螺纹孔，所述螺纹孔内安装有螺钉，所述印制电路板依靠螺钉固定在两块半圆卡扣内。
3.根据权利要求2所述的一种可盲插屏蔽式印制电路板电缆组件，其特征在于：所述塑料内套的外径小于套筒的内径，所述塑料内套的内径小于两块半圆卡扣的外径。
4.根据权利要求3所述的一种可盲插屏蔽式印制电路板电缆组件，其特征在于：所述塑料内套、塑料垫圈均通过聚四氟乙烯制备而成。
5.根据权利要求1所述的一种可盲插屏蔽式印制电路板电缆组件，其特征在于：所述防松机构包括动棘轮、静棘轮和弹性元件，所述动棘轮和静棘轮均为圆环状结构设置，所述动棘轮和静棘轮上均设有棘齿，所述静棘轮固定连接在所述套筒上，所述动棘轮设置在连接螺母上，且可随连接螺母的旋转而绕所述套筒旋转，所述弹性元件与静棘轮相连，通过弹性元件对静棘轮的弹性力使静棘轮与动棘轮配合连接，所述动棘轮相对于所述静棘轮顺时针方向旋转时，所述动棘轮上所述棘齿作用的齿面倾斜角A小于逆时针方向旋转时棘齿作用的齿面倾斜角B。
6.根据权利要求5所述的一种可盲插屏蔽式印制电路板电缆组件，其特征在于：所述动棘轮与静棘轮均通过不锈钢制备而成，所述弹性元件包括螺旋弹簧或波形弹簧或碟形弹簧。
7.根据权利要求1所述的一种可盲插屏蔽式印制电路板电缆组件，其特征在于：所述插头组件还包括自锁垫圈和安装螺母，所述插头壳体上设有外螺纹，当插头组件通过防转定位结构与所述套筒防转定位安装时，所述安装螺母通过所述两个自锁垫圈紧固在所述插头壳体上。
8.根据权利要求1所述的一种可盲插屏蔽式印制电路板电缆组件，其特征在于：所述电缆紧固爪包括弹性爪和凸筋，所述连接套上设有与凸筋相适配的凹槽，通过凸筋与凹槽的配合来限制电缆紧固爪的周向转动，所述电缆罩内设有圆锥面，当电缆罩与套筒连接时，弹性爪受到所述圆锥面的挤压变形进行收口来实现对所述成型电缆进行紧固，且所述电缆紧固爪通过锡青铜制备而成。
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