CN109713517B - 一种插头、插座无需重复连接与分离的电连接器 - Google Patents

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Abstract

一种插头、插座无需重复连接与分离的电连接器，所述的插头包括带插针的绝缘体组件、插头壳体以及插头焊线层，所述的插座包括具有与所述插针配套的插孔的绝缘体组件、插座壳体；插头的绝缘体组件为活动部件；所述的插头焊线层为插针插入时提供导向与防误插作用；所述插头壳体与插座壳体锁合后，插头的绝缘体组件、插座的绝缘体组件处于分离状态，插针未进入插孔中，信号处于断开状态；通过推动与插头绝缘体组件相连的推杆带动插头绝缘体组件运动，插针插入插孔内，插合到位后由插入锁紧组件上锁；需要断开时，通过为插座绝缘体组件提供与插头绝缘体组件插入过程相反的力，插入锁紧组件解锁，插头绝缘体组件复位，重新处于上述信号断开状态。

Description

一种插头、插座无需重复连接与分离的电连接器
技术领域
本发明属于军用电连接器领域，尤其是指分离脱落电连接器领域。特别涉及一种依靠连接锁紧机构实现插头、座的连接锁紧，无需将插头、座进行分离即可实现插头、座信号的导通与断开。
背景技术
连接锁紧机构是分离脱落电连接器的一个关键技术，国内外常用的结构有：直插上锁连接机构、旋插上锁连接机构以及手轮式连接机构等。直插上锁连接机构、旋插上锁连接机构以及手轮式连接机构可实现插头与插座的连接插合上锁以实现插头、座内部信号导通，缺点是需对插头与插座进行分离以实现插头、座信号断开。
随着科技的不断发展，航天等高科技领域对分离脱落电连接器提出了更高的要求，不仅仅是传统环境下需将插头与插座进行分离以实现插头与插座信号的断开，进一步提出了当插头与插座连接到位后，无需对插头与插座进行分离便可实现信号的导通与断开。传统的分离脱落电连接器由于需要对插头与插座进行重复连接与分离以实现信号的导通与断开而不能满足型号的要求。
发明内容
本发明的技术解决问题是：克服现有分离脱落电连接器需将插头与插座进行重复连接与分离以实现信号的导通与断开的不足，提供一种插头与插座一次连接到位后，无需对插头与插座进行分离，即可实现插头与插座信号的导通与断开功能。
本发明的技术解决方案是：一种插头、插座无需重复连接与分离的电连接器，包括插头、插座、插入锁紧组件；
所述的插头包括带插针的绝缘体组件、插头壳体以及插头焊线层，所述的插座包括具有与所述插针配套的插孔的绝缘体组件、插座壳体；插头的绝缘体组件为活动部件；所述的插头焊线层为插针插入时提供导向与防误插作用；
所述插头壳体与插座壳体锁合后，插头的绝缘体组件、插座的绝缘体组件处于分离状态，插针未进入插孔中，信号处于断开状态；通过推动与插头绝缘体组件相连的推杆带动插头绝缘体组件运动，插针插入插孔内，插合到位后由插入锁紧组件上锁；需要断开时，通过为插座绝缘体组件提供与插头绝缘体组件插入过程相反的力，插入锁紧组件解锁，插头绝缘体组件复位，重新处于上述信号断开状态。
优选的，所述的断开状态通过下述方式实现：
插头绝缘体组件的绝缘体上设置弹性元器件安装槽，所述安装槽内向外放置弹性元器件座，弹性元器件放置在由弹性元器件座与安装槽组成的空腔内，且压缩弹性元器件时，所述绝缘体能够相对弹性元器件座轴向运动；弹性元器件自由状态时，弹性元器件座沿轴向超出绝缘体的高度大于插针超出绝缘体的高度，插头壳体与插座壳体锁合后，弹性元器件座与插座绝缘体接触。
优选的，所述的插入锁紧组件包括安装在插头绝缘体组件上绝缘体内部的锁套，以及位于插座端的护套、套、连接套管、拉杆；
护套放置在套内，连接套管从护套及套内穿过且在端部与套台阶限位；连接套管与套之间安装弹性元器件，弹性元器件的作用力作用在护套上；拉杆插入连接套管内且具有不同的直径；所述的连接套管伸出插座绝缘组件中绝缘体外部部分径向设置通孔，通孔用于放置钢球；连接套管设置通孔部分内径小于连接套管其余部分内径；当处于断开状态时，在弹性力的作用下，由护套及拉杆最小直径段对放置在通孔内的钢球限位；在信号导通时，锁套在推杆的作用下向插座方向移动，锁套顶开护套压缩弹性元器件，钢球进入锁套凹槽，钢球通过锁套凹槽以及拉杆的非最小直径段限位，实现上锁。
优选的，所述的解锁，通过手动或机械的方式向外拉动拉杆，使锁套凹槽内的钢球再次进入连接套管内，与拉杆最小直径段接触，实现插头与插座的解锁。
优选的，所述的解锁通过电磁方式提供拉动拉杆的外力。
优选的，所述的电磁方式通过下述方式实现：
在连接套管的外端、拉杆上安装两块具有一定距离的轭铁，两块轭铁之间安装衔铁，电磁线包安装在两个轭铁之间、弹性元器件安装在拉杆与最外侧轭铁之间；给电磁线包通电，最外侧轭铁产生吸合力，促使衔铁向外运动，从而带动拉杆克服弹性元器件的弹簧力作用同时向外运动，从而使锁套凹槽内的钢球再次进入连接套管内，与拉杆最小直径段接触，实现插头与插座的解锁。
优选的，所述的弹性元器件为弹簧或者波簧。
优选的，所述的插头壳体与插座壳体锁合通过下述方式实现：
插头壳体上安装有连接螺帽，通过连接螺帽与插座壳体上的螺纹配合，将插头与插座连接在一起，并通过并紧螺母进一步固定。
优选的，所述的插头壳体与插座壳体锁合通过在插头壳体和插座壳体上设置法兰，通过法兰连接在一起。
优选的，所述的插头壳体上安装带有螺旋槽的连接卡帽与插座壳体上的卡销配合锁合在一起。
优选的，所述的插头壳体上安装带有卡销的连接卡帽与插座壳体上的螺旋槽配合锁合在一起。
优选的，所述的插头壳体上加工筋与插头绝缘体组件上加工槽，来实现导向与防误插作用。
本发明与现有技术相比有益效果为：
无需对插头、座进行重复连接与分离即可实现信号的导通与断开：本发明通过设计一种连接锁紧机构，解决了为实现信号的导通与断开需对插头与插座的进行重复连接与分离的问题，填补了目前分离脱落连接器在插头与插座不分离情况下即可实现信号导通与断开功能的空白。
附图说明
图1为本发明的插座整体结构示意图；
图2为本发明的插头整体结构示意图；
图3为本发明的插头、座连接到位且信号处于断开状态示意图；
图4为本发明的插头、座连接到位且信号处于导通状态示意图；
图5为本发明的插头、座连接到位上锁部位未上锁状态示意图；
图6为本发明的插头、座连接到位上锁部位已上锁状态示意图；
具体实施方式
下面结合附图1-6及实例对本发明作详细说明。
如图1所示。插孔25、第一导套26(2个)和第二导套8(1个)安装在第一绝缘体5和第二绝缘体7之间。第一绝缘体5和第二绝缘体7之间安装有第一密封垫6。插孔25、第一导套26(2个)、第二导套8(1个)、第一密封垫6、第一绝缘体5、第二绝缘体7共同组成插座绝缘体组件。将插座绝缘体组件放置于插座壳体2的第一台阶3上，通过第一并紧螺母9与插座壳体2之间的螺纹配合将插座绝缘体组件固定在插座壳体2内，插座壳体2、插座绝缘体组件、第一并紧螺母9三者共同组成插座壳体组件。护套24放置在套12内，连接套管21放置于套12的第二台阶22上，连接套管21孔内安装有拉杆18，连接套管21的钢球孔(三个)内安装有钢球4(三颗)，由于拉杆18的存在，钢球4无法进入连接套管21孔内。连接套管21与套12之间安装有第一弹簧 23。当插头与插座信号不导通时，在弹簧力作用下，护套24将钢球4(三颗) 压在连接套管21的钢球孔内，钢球4与拉杆18的最小直径端1接触。拉杆 18安装在衔铁20和第一轭铁17之间。拉杆18上设有第三台阶14，第三台阶 14用于拉杆18与衔铁20之间的限位。衔铁20安装在第二轭铁13和第一轭铁17之间。衔铁20在电磁铁吸合力的驱动下可以带动拉杆18向左运动。第二弹簧19安装在拉杆18和第一轭铁17之间。第二弹簧19的弹簧力可以使拉杆向右运动。电磁线包16安装在第二轭铁13和第一轭铁17之间。螺钉将套 12、连接套管21、插座电缆罩11、第二轭铁13固定在一起，保护套15罩在第一轭铁17外面，并固定在插座电缆罩11上。插座电缆罩11通过螺钉固定在插座壳体2上。
如图2所示，第三弹簧50安装在弹簧座55内，第三弹簧50、弹簧座55 以及双插针28安装在第三绝缘体51与第四绝缘体52之间，大连接套29(2 个)和小连接套54(1个)分别安装在第四台阶30上和第五台阶53上，通过大连接套29(2个)与第一螺母32(2个)以及小连接套(1个)54与第二螺母49(1个)之间的螺纹配合将第三绝缘体51和第四绝缘体52固定在一起。第三弹簧50、弹簧座55、双插针28、大连接套29(2个)、小连接套54(1 个)、第一螺母32(2个)、第二螺母49(1个)共同组成活动层绝缘体组件。锁套45放置在绝缘体第六台阶56上，通过第二并紧螺母47与锁套大螺纹端 48的螺纹配合将活动层绝缘体组件、锁套45、第二并紧螺母47固定在一起。推杆37与锁套小螺纹端44存在螺纹配合。
插头与插座采用同一类型插孔，插孔25安装在第五绝缘体39与第六绝缘体43之间，第五绝缘体39与第六绝缘体43之间安装有第二密封垫42，大导柱27(2个)和小导柱40(1个)分别放置在绝缘体第七台阶34和第八台阶 46上，插孔25、第五绝缘体39、第六绝缘体43、第二密封垫42、大导柱27、小导柱40共同组成插头焊线层。通过大导柱27(2个)与第三螺母36(2个) 以及小导柱40(1个)与第四螺母38(1个)之间的螺纹配合，使大导柱27 (2个)、小导柱40(1个)、第五绝缘体39、第六绝缘体43与插头壳体41 固定在一起。活动层绝缘体组件内的双插针28右端始终与插头焊线层中的插孔25接触。插头壳体41上安装有连接螺帽31，通过连接螺帽31与插座壳体 2上的螺纹配合，将插头与插座连接在一起，第三并紧螺母33用于防止插头与插座连接到位后产生松动。
如图3所示，大导柱27(2个)和小导柱40(1个)进入大导套26(2 个)和小导套8(1个)内，用连接螺帽31将插头58与插座57连接到位，拧紧第三并紧螺母33用于防止插头58与插座57连接到位后产生松动。此时，在第三弹簧50的作用下，插头活动层绝缘体组件与插座绝缘体组件处于分离状态，双插针28左端未进入插座中的插孔25中，信号处于断开状态。
如图4所示，当需要实现插头与插座信号导通时，推动推杆37，带动插头活动层绝缘体组件克服第三弹簧50的弹簧力作用以及双插针28右端与插头中的插孔25之间的接触摩擦力逐渐向左运动，当锁套45端面与护套24端面接触时，锁套45开始克服第一弹簧23的弹簧力作用使护套向左运动，此时，插头活动层绝缘体组件需同时克服第三弹簧50和第一弹簧23的弹簧作用力以及双插针28右端与插座中的插孔25的接触摩擦力和双插针28左端与插头中的插孔25的接触摩擦力，使锁套45继续向左运动。当连接套管21内的钢球4 (三颗)进入锁套45凹槽内，插头58与插座57实现插合上锁，此时，双插针28左端已进入插座中的插孔25内，双插针28右端仍然在插头中的插孔25 内，插头58与插座57信号导通。
当需要使插头与插座再次处于信号断开状态时，给电磁线包16通电，第一轭铁17产生吸合力，促使衔铁20向左运动，从而带动拉杆18克服第二弹簧19的弹簧力作用同时向左运动，从而使锁套45凹槽内的钢球4再次进入连接套管21内，与拉杆18最小直径端1接触，实现插头58与插座57的解锁，在第三弹簧50和第一弹簧23的弹簧合力作用下，插头活动层绝缘体组件复位。插头与插座信号处于断开状态。为下一个工作循环做准备。
当需要将插头58与插座57分离时，将第三并紧螺母33拧松，反方向旋转连接螺帽31，插头58与插座57连接锁紧失效，使插头58向右运动，同时，使插座57向左运动即可实现插头58与插座57的分离。
本发明未详细描述内容为本领域技术人员公知技术。

Claims (8)

1.一种插头、插座无需重复连接与分离的电连接器，其特征在于：包括插头、插座、插入锁紧组件；
所述的插头包括带插针的绝缘体组件、插头壳体以及插头焊线层，所述的插座包括具有与所述插针配套的插孔的绝缘体组件、插座壳体；插头的绝缘体组件为活动部件；所述的插头焊线层为插针插入时提供导向与防误插作用；
所述插头壳体与插座壳体锁合后，插头的绝缘体组件、插座的绝缘体组件处于分离状态，插针未进入插孔中，信号处于断开状态；通过推动与插头绝缘体组件相连的推杆带动插头绝缘体组件运动，插针插入插孔内，插合到位后由插入锁紧组件上锁；需要断开时，通过为插座绝缘体组件提供与插头绝缘体组件插入过程相反的力，插入锁紧组件解锁，插头绝缘体组件复位，重新处于上述信号断开状态；所述的断开状态通过下述方式实现：
插头绝缘体组件的绝缘体上设置弹性元器件安装槽，所述安装槽内向外放置弹性元器件座，弹性元器件放置在由弹性元器件座与安装槽组成的空腔内，且压缩弹性元器件时，所述绝缘体能够相对弹性元器件座轴向运动；弹性元器件自由状态时，弹性元器件座沿轴向超出绝缘体的高度大于插针超出绝缘体的高度，插头壳体与插座壳体锁合后，弹性元器件座与插座绝缘体接触；
所述的插入锁紧组件包括安装在插头绝缘体组件上绝缘体内部的锁套，以及位于插座端的护套、套、连接套管、拉杆；
护套放置在套内，连接套管从护套及套内穿过且在端部与套台阶限位；连接套管与套之间安装弹性元器件，弹性元器件的作用力作用在护套上；拉杆插入连接套管内且具有不同的直径；所述的连接套管伸出插座绝缘组件中绝缘体外部部分径向设置通孔，通孔用于放置钢球；连接套管设置通孔部分内径小于连接套管其余部分内径；当处于断开状态时，在弹性力的作用下，由护套及拉杆最小直径段对放置在通孔内的钢球限位；在信号导通时，锁套在推杆的作用下向插座方向移动，锁套顶开护套压缩弹性元器件，钢球进入锁套凹槽，钢球通过锁套凹槽以及拉杆的非最小直径段限位，实现上锁；所述的解锁通过电磁方式提供拉动拉杆的外力,向外拉动拉杆，使锁套凹槽内的钢球再次进入连接套管内，与拉杆最小直径段接触，实现插头与插座的解锁。
2.根据权利要求1所述的一种插头、插座无需重复连接与分离的电连接器，其特征在于：所述的电磁方式通过下述方式实现：
在连接套管的外端、拉杆上安装两块具有一定距离的轭铁，两块轭铁之间安装衔铁，电磁线包安装在两个轭铁之间、弹性元器件安装在拉杆与最外侧轭铁之间；给电磁线包通电，最外侧轭铁产生吸合力，促使衔铁向外运动，从而带动拉杆克服弹性元器件的弹簧力作用同时向外运动，从而使锁套凹槽内的钢球再次进入连接套管内，与拉杆最小直径段接触，实现插头与插座的解锁。
3.根据权利要求1或2所述的一种插头、插座无需重复连接与分离的电连接器，其特征在于：所述的弹性元器件为弹簧。
4.根据权利要求1所述的一种插头、插座无需重复连接与分离的电连接器，其特征在于：所述的插头壳体与插座壳体锁合通过下述方式实现：
插头壳体上安装有连接螺帽，通过连接螺帽与插座壳体上的螺纹配合，将插头与插座连接在一起，并通过并紧螺母进一步固定。
5.根据权利要求1所述的一种插头、插座无需重复连接与分离的电连接器，其特征在于：所述的插头壳体与插座壳体锁合通过在插头壳体和插座壳体上设置法兰，通过法兰连接在一起。
6.根据权利要求1所述的一种插头、插座无需重复连接与分离的电连接器，其特征在于：所述的插头壳体上安装带有螺旋槽的连接卡帽与插座壳体上的卡销配合锁合在一起。
7.根据权利要求1所述的一种插头、插座无需重复连接与分离的电连接器，其特征在于：所述的插头壳体上安装带有卡销的连接卡帽与插座壳体上的螺旋槽配合锁合在一起。
8.根据权利要求1所述的一种插头、插座无需重复连接与分离的电连接器，其特征在于：所述的插头壳体上加工筋与插头绝缘体组件上加工槽，来实现导向与防误插作用。
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