CN111200201A - 一种簧片、自锁组件及连接器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种簧片、自锁组件及连接器，簧片设置环片式的基座，基座一端设置周向间隔的多个簧瓣，所述的簧瓣由端部到根部依次设置回弹段和平直段；所述的回弹段朝向基座和轴心向内翻曲，所述回弹段的翻曲度a为23～28°。自锁组件设置簧片，在簧片外周围设压环，压环给予簧片轴向限位和径向限位；连接器的公头和母头插合时，通过自锁组件实现快速锁紧。本发明提高了装配和拆卸效率，适用于需要多次装配、拆卸的工作环境中，操作简单快捷。

Description

一种簧片、自锁组件及连接器

技术领域

本发明属于连接器领域，具体涉及一种簧片、自锁组件及连接器。

背景技术

连接器在各类电子设备中主要起着传输电流或电信号的作用，除需要满足其自身要求以外，还要满足接触良好，工作可靠、维护方便等要求，广泛应用于电子设备、通信、计算机、汽车、及航空航天等领域。

快插自锁性连接器能够实现模块间信号的稳定传输，同时也可以实现提高安装效率、操作简捷、降低劳动强度，而传统的连接器大多依靠螺钉锁紧或螺纹等方式进行安装固定，随着电子元器件行业的迅速发展，传统的连接器已经不能满足快速便捷的使用要求，尤其是在空间或时间都受限的环境，因此用快插自锁性连接器来代替传统连接器已经成为电子元器件行业发展的趋势之一。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种簧片，该簧片具有合理的回弹结构设计，特别是应用在连接器领域。

本发明还提供了一种自锁组件，该自锁组件由本发明的簧片和压环组成，实现对回弹结构的径向限位。

最后，本发明提供了一种连接器，该连接器设置本发明的自锁组件，使连接器的公头和母头在安装连接时具有自锁功能，同时连接稳定，不易断开。

本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种簧片，设置环片式的基座，基座一端设置周向间隔的多个簧瓣，所述的簧瓣由端部到根部依次设置回弹段和平直段；所述的回弹段朝向基座和轴心向内翻曲，所述回弹段的翻曲度a为23～28°。

可选的，所述回弹段的翻曲度a为23.8～27.8°。

可选的，所述平直段长度为回弹段长度的1～1.5倍。

可选的，在所述的回弹段端部还设置触点段，所述的触点段为至少有两个触点的弧形体。

可选的，所述的基座另一端周向间隔设置多个径向卡接段，径向卡接段端部具有朝内弯曲的片状结构。

可选的，所述的簧瓣沿周向均匀间隔设置，相邻簧瓣的中线夹角为38～42°。

一种自锁组件，设置簧片，在簧片外周围设压环，压环给予簧片轴向限位和径向限位，所述的簧片为本发明所述的簧片。

可选的，所述的压环为内壁是弧形面的收口圆柱体，且收口边的厚度大于圆柱体壁厚度。特别是，圆柱体壁由插接端沿轴向的壁厚渐大。

一种连接器，所述的连接器设置轴向插接的公头和母头，在所述公头的公头外导体内嵌设自锁组件，所述的自锁组件为本发明的自锁组件；在公头外导体4外还套设解锁套3，解锁套3为端部朝内收口的圆柱体结构，且解锁套3的收口边与簧片1轴向顶触。

可选的，所述的母头设置母头外导体，母头外导体的外周依次设置凹环、第一斜面和第二斜面，第一斜面的坡度大于第二斜面的坡度，第一斜面与第二斜面组成环形凸台；

所述簧片与环形凸台的触点成对出现，且同时位于环形凸台斜面的某一圆周上。

通过本发明的结构设置，本发明的簧片具有良好的回弹结构，特别是应用在连接器领域，方便公头和母头的连接拔插，自锁连接好。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。

图1是本发明的簧片结构示意图；

图2是本发明的簧片纵向剖视图；

图3是本发明的簧片压力测试结构示意图；

图4是本发明的连接器装配结构示意图；

图5是本发明的连接器插接后和轴向外拔结构示意图及局部结构放大图；

图6是本发明的连接器在不同工作状态下，簧片的工作原理示意图；

图中各标号表示为：1-簧片、11-回弹段、111-触点段、12-平直段、13-基座、14-径向卡接段，a-回弹段弯曲弧度；2-压环、3-解锁套、4-公头外导体、5-母头外导体、51-凹环、52-第一斜面、53-第二斜面。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小、左端、右端等，在未作相反说明的情况下，通常是指以相应附图的图面为基准定义的，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指以相应附图的图面为基准定义的，“内、外”是指相应部件轮廓的内和外。

结合图1-3，在本公开的实施例中，簧片1设置环片式的基座13，基座13一端设置周向间隔的多个簧瓣，簧瓣由端部到根部依次设置回弹段11和平直段12；回弹段11朝向基座和轴心向内翻曲，回弹段11的翻曲度a为23～28°。由于回弹段11和平直段12的整体配合实现簧片1整体在径向具有一定变形能力的前提下，再配合回弹段11的翻曲结构实现进一步的轴向和径向弹性变形能力，使本发明的簧片1具有良好的回弹力，另外，通过对回弹段11翻曲度的角度研究表明，在翻曲度a为23～28°的角度下，本发明的簧片1具有更好的回弹力，在应用到连接器等轴向、径向限位部件中时，无论在安装还是拆卸过程，亦或是使用过程中都能保证良好的回弹力，使整体部件的连接稳定可靠。

在本公开的实施例中，更加具体的，回弹段11的翻曲度a为23.8～27.8°，进一步的研究表明，在回弹段11的翻曲度a为23.8～27.8°的角度下，回弹力更优，簧片整体可以采用采用弹性金属带材冲制而成，保证结构的整体性能。

在本公开的实施例中，平直段12长度为回弹段11长度的1～1.5倍，在进行平直段与回弹段的长度选择中，最好的是，回弹段与平直段的长度基本相等，这样两者的径向变形配合度会更好，且在平直段12长度为回弹段11长度的1～1.5倍的条件下均能保证上述功能。

在本公开的实施例中，在回弹段11端部还设置触点段111，触点段111为至少有两个触点的弧形体，使本发明的簧片1在应用时，连接稳固，多了一个触点，过电流量增多，电连接稳定。

在本公开的实施例中，基座13另一端周向间隔设置多个径向卡接段14，径向卡接段14端部具有朝内弯曲的片状结构，在安装簧片1时，可以将簧片1整体通过径向卡接段14卡接在待安装部件上，不仅安装方便，且连接稳定不易脱落。

在本公开的实施例中，簧瓣沿周向均匀间隔设置，相邻簧瓣的中线夹角为38～42°，原则上簧瓣的数量设置为6～9个都行，只要是均匀设置均能保证良好的连接状态。

为了验证上述的结构、角度和尺寸对簧片整体性能的影响，对簧片1的簧瓣做回弹力测试，在如图3示位置施加力F，结果如下图：施加力F，控制簧片瓣外张行程为0.8mm，簧片瓣在外张与回弹过程中都与力F呈线性关系，结果见表1。

表1

表1中的结果说明，在不同的压力F的作用下，无论在压缩还是回弹状态，压缩距离与压力呈现线性比例关系；这是因为本发明的簧片1仅在翻曲部分呈现圆弧状，且在特定的角度配合下，使簧片1整体的压缩行程大，回弹性能好。

结合图4和5，在本公开中还提供一种自锁组件，设置簧片1，在簧片1外周围设压环2，压环2给予簧片1轴向限位和径向限位，簧片1为本公开任意的簧片1，结合图5中的两种状态，比如图5中左边列的两张图是公头与母头在对插状态下簧片1与压环2之间的位置关系，此时压环2为簧片1提供轴向和径向限位，即簧片1的翻曲圆弧段与压环2的圆弧段紧密贴合，此时仅通过回弹段11翻曲后的平直段对对插母头进行限位，压力较小，使母头对插容易；图5中右边列的两张图是公头与母头插合完成后簧片1与压环2之间呈现的状态示意图，此时压环2主要为簧片1提供轴向以及径向限位的作用，也就是说压环2结构的设置，在轴向保证了簧片1无法移动，在径向主要于簧片1的平直段12给予，促进簧片1对母头外导体5的轴向及径向限位，整体连接稳定。

在本公开的实施例中，压环2为内壁是弧形面的收口圆柱体，且收口边的厚度大于圆柱体壁厚度。另外，圆柱体壁由插接端沿轴向的壁厚渐大，呈现斜坡结构，再配合压环2收口结构处的内壁圆弧，呈现较大的容纳空间，保证压环2能在收口处的径向提供稳定的径向限位功能，同时簧片1能在较大的空间内呈现较大的变形能力，簧片1与压环2组成的自锁组件分布在同圆周上、且同圆心，保证两者的紧密结构配合。

结合图4和5，在本公开中还提供一种连接器，连接器设置轴向插接的公头和母头，在公头的公头外导体4内嵌设自锁组件，自锁组件为本公开任意的自锁组件。

在公头外导体4外还套设解锁套3，解锁套3为端部朝内收口的圆柱体结构，且解锁套3的收口边与簧片1轴向顶触，在径向进一步限定簧片1的径向弹性变形。具体的结合图6中的结构状态，具体说明本发明连接器的自锁组件解锁时的工作状态，带有解锁套3解锁时，簧片1依次会有图示①、②和③三种状态，当受到解锁套3轴向力时，该轴向力先作用在簧片1上，由于压环2会在轴向给簧片1限位，所以簧瓣会先沿径向向外扩张，此时与第一斜面52之间在轴向没有相对位移，也没有摩擦力产生，此时为状态①；当继续沿轴向拉拽母头外导体5时，簧片1由状态①逐步过渡到状态②和状态③，主要是由于压环2在轴向和径向具有较大的容纳空间，允许簧片1在此空间内呈现较大的变形能力，从而实现簧片1的回弹段11远离母头外导体5的第一斜面52，无摩擦力产生，也不会出现回弹段11和第一斜面52之间的相互磨损，提高了整体部件的使用寿命和拔插能力；另外，通过本发明簧片1与压环2两者结构的配合，在无解锁套3的配合下，沿轴向拉拽母头外导体5时，簧片1与压环2仅能从状态①逐步过渡到状态②，而不会出现状态③，即除非将簧片1拉断，否则是无法在轴向将母头外导体5拉拽出去的，也就是说在无解锁套3的情况下，通过簧片1与压环2的结构配合呈现自锁死状态，进一步保证了本发明自锁组件及连接器的连接稳定。

在本公开的实施例中，母头设置母头外导体5，母头外导体5的外周依次设置凹环51、第一斜面52和第二斜面53，第一斜面52的坡度大于第二斜面53的坡度，第一斜面52与第二斜面53组成环形凸台；簧片1与环形凸台的触点成对出现，且同时位于环形凸台斜面的某一圆周上。通过母头外导体5上的上述结构，与本发明的自锁组件实现自锁配合，稳定的将公头与母头插接连接，安装连接方便。

母头外导体5设置有环形凸台，公头与母头插合时，将公头推入到母头过程中，簧片划过母头外导体5先涨开，然后收缩在母头外导体5环形凸台左端的第二斜面53上，保证公头与母头轴向不分离，可稳定实现电信号传输；解锁时，拉动解锁套3，解锁套3带动锁紧组件沿着第二斜面53划出环形凸台，从而实现公头与母头的分离。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种簧片，其特征在于，设置环片式的基座(13)，基座(13)一端设置周向间隔的多个簧瓣，所述的簧瓣由端部到根部依次设置回弹段(11)和平直段(12)；

所述的回弹段(11)朝向基座和轴心向内翻曲，所述回弹段(11)的翻曲度a为23～28°。

2.根据权利要求1所述的簧片，其特征在于，所述回弹段(11)的翻曲度a为23.8～27.8°。

3.根据权利要求1或2所述的簧片，其特征在于，所述平直段(12)长度为回弹段(11)长度的1～1.5倍。

4.根据权利要求1或2所述的簧片，其特征在于，在所述的回弹段(11)端部还设置触点段(111)，所述的触点段(111)为至少有两个触点的弧形体。

5.根据权利要求1或2所述的簧片，其特征在于，所述的基座(13)另一端周向间隔设置多个径向卡接段(14)，径向卡接段(14)端部具有朝内弯曲的片状结构。

6.根据权利要求1或2所述的簧片，其特征在于，所述的簧瓣沿周向均匀间隔设置，相邻簧瓣的中线夹角为38～42°。

7.一种自锁组件，其特征在于，设置簧片(1)，在簧片(1)外周围设压环(2)，压环(2)给予簧片(1)轴向限位和径向限位，所述的簧片(1)为权利要求1-6任意权利要求所述的簧片(1)。

8.根据权利要求7所述的自锁组件，其特征在于，所述的压环(2)为内壁是弧形面的收口圆柱体，且收口边的厚度大于圆柱体壁厚度。

9.一种连接器，其特征在于，所述的连接器设置轴向插接的公头和母头，在所述公头的公头外导体(4)内嵌设自锁组件，所述的自锁组件为权利要求6或7所述的自锁组件；在公头外导体(4)外还套设解锁套(3)，解锁套(3)为端部朝内收口的圆柱体结构，且解锁套(3)的收口边与簧片(1)轴向顶触。

10.根据权利要求9所述的连接器，其特征在于，所述的母头设置母头外导体(5)，母头外导体(5)的外周依次设置凹环(51)、第一斜面(52)和第二斜面(53)，第一斜面(52)的坡度大于第二斜面(53)的坡度，第一斜面(52)与第二斜面(53)组成环形凸台；

所述簧片(1)与环形凸台的触点成对出现，且同时位于环形凸台斜面的某一圆周上。

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