CN111244692A - 一种可在辐照环境下配合机械手操作的连接器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可在辐照环境下配合机械手操作的连接器，包括插头和插座，其中插头为机械手插合端，插座固定在抗辐照箱体。插头上设置有机械手抓持部位及插入导向销钉。本发明的插头与插座插合时采用机械手运作的直插结构，插头插合到位后，机械手将插座外壳上的把手顺时针旋转45°，即可实现插头与插座之间快速可靠锁紧；插头与插座分离时只需机械手将头外壳逆时针旋转45°，即可实现、插头与插座之间的解锁，然后将插头利用机械手向后直拔，从而实现插头与插座快速分离。

Description

一种可在辐照环境下配合机械手操作的连接器

技术领域

本发明涉及电连接器技术领域，尤其是涉及一种可在辐照环境下配合机械手操作的连接器。

背景技术

圆形连接器在电子设备面板上使用较为广泛，一般是插座固定在设备面板上，插头为自由端，通过插头与插座之间的插合和分离，使信号关系产生接通和断开。随着电子设备的使用环境不断提出特殊要求，连接器的环境适应性要求不断提高。

目前使用较多的快速插拔锁紧圆形连接器是卡口式快速插拔锁紧圆形连接器。这种圆形连接器的快速插拔锁紧机构主要有两部分组成:一是插头上带有销钉的螺套，二是插座外壳上与销钉相对应的螺旋槽。插头与插座插合时需要旋合螺套，通过销钉在插座外壳螺旋槽中的滑动实现插头与插座的插合和锁紧。

采用这种快速插拔锁紧机构的不足之处是，插合过程中需要人工干预，而人工在辐照环境中无法进行干预，同时锁紧过程相对复杂，机械手无法完成。

现有技术中虽然存在卡扣式的连接器，但是其卡扣结构过于复杂，或者即便将卡扣结构进行了优化也仍然存在卡扣过程中无法进行有效的定位或定位不准确等问题。

尤其是在避免人工干预的情景下，采用机械手配合操作，则需要允许安装插合过程中存在一定的裕度，防止机械手的误操作对连接器造成不可逆转的损坏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可在辐照环境下配合机械手操作的连接器，以解决现有技术中连接器锁紧结构复杂，机械手无法完成锁紧的技术问题。

本发明的一种可在辐照环境下配合机械手操作的连接器，包括插座和插头，插座外侧设有把手部，把手部包括把手、连接于把手两端的把手安装板，插座外部设有把手座，把手座两侧上设置了连接柱，把手安装板上设置了与连接柱相对应匹配的弧形孔，把手座的连接柱位于把手安装板的弧形孔内使把手部可转动地安装于把手座上；

插头外两侧分别设有导向销钉，插座两侧上分别设有与导向销钉相匹配的限位键槽，导向销钉与限位键槽相配合在插头插入插座的过程中进行导向；

把手安装板远离把手的一端设置用于锁止所述导向销钉的锁定孔，导向销钉位于限位键槽内使插头在插座插合到位，连接柱位于弧形孔的一端时，所述导向销钉可位于所述锁定孔内被锁止；连接柱位于弧形孔的另一端时，所述导向销钉可分离于所述锁定孔被彻底释放。

与现有技术相比，本发明的插头与插座，插座上的限位键槽与插头上的导向销钉配合保证插合到位，同时插座上把手部的弧形孔与把手座上的连接柱相配合又进一步保证了插合时的卡扣裕度，使得即便是在机械手操作时会有误差也能够保证锁定孔准确的锁止住导向销钉，使得插头稳固的被固定于插座内。实现了采用机械手操作的直插结构，机械手将插头插合到位后，由机械手第二步将插座上的把手顺时针旋转一定角度，即可实现插头与插座之间快速可靠锁紧；插头需要与插座分离时，由机械手第一步将插座上的把手逆时针旋转一定角度，即可实现插头与插座之间的解锁，然后由机械手第二步将插头向后直拔，从而实现插头与插座快速分离。本发明产生的连接器，具有结构紧凑、操作简单、锁紧可靠的特点，具有良好的通用性，可在电连接器技术领域广泛推广应用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明立体结构示意图；

图2为本发明分离状态结构示意图；

图3为本发明插合状态结构示意图；

图4为本发明锁紧状态结构示意图；

图5为本发明插座侧视图；

图6为本发明剖面结构示意图；

图7为本发明把手的立体结构示意图；

图8为本发明把手的平面结构示意图；

图9为沿图8中A-A线的剖视图；

附图标记：插座1,插头2，把手3，把手安装板左5，把手安装板右6，定位孔7，锁定孔8，导向销钉9，限位键槽11，弧形孔12，连接柱13，第一外壳体14，电缆固定夹15，插孔16，橡胶件17，第一绝缘固定套18，第二外壳体19，固定夹套20，锁紧螺套21，尾夹22，插针23，第二绝缘固定套24，方形法兰25，把手座10，压紧弹簧101，稳定钢珠102。

具体实施方式

参照图1至图9所示的一种可在辐照环境下配合机械手操作的连接器，包括插座1和插头2，插座1外侧设有把手部，把手部包括把手3、连接于把手3两端的把手安装板，形成了类似于“兀”形的结构，为了便于介绍，把手安装板分为把手安装板左5和把手安装板右6，插座1外侧设把手3，插座1外部还分别设有把手安装板左5、把手安装板右6，相当于把手部骑在插座上，插座上设置把手座10，把手座10卡合在插座1上，把手座可以是固定安装在插座外侧壁上，也可以是可拆装地卡合在插座外侧壁上，以便于安装。把手座10两侧上设置了连接柱13，把手安装板上设置了与连接柱13相对应匹配的弧形孔12，把手座10的连接柱13位于把手安装板的弧形孔12内使把手部可转动地安装于把手座10上，把手部以弧形孔为中心绕连接柱活动，反应到把手部一端的活动范围会进一步加大，连接柱则充当了导向柱，而弧形孔还充当了导向槽，这种配合方式相对于现有的圆孔配合转轴方式的把手部转动能够保障把手部的端部具有较大的裕度，即把手部的端部具有一定的活动空间。把手安装板左5、把手安装板右6分别设置弧形孔，弧形孔的弧度方向是与把手部的转动方向保持一致的，把手座上的连接柱一方面很好的进行的限位，另一方面则进行了很好的导向。

插头2外两侧分别设有导向销钉9，插座1两侧上分别设有与导向销钉相匹配的限位键槽11，形成一种对称固定的结构。导向销钉9与限位键槽11相配合在插头2插入插座1的过程中进行导向，保证插头与插座稳固的实现插合到位。

本实施例中把手安装板远离把手的一端设置用于锁止所述导向销钉的锁定孔8，具体而言，把手3固定在把手安装板左5与把手安装板右6之间，把手安装板左5或者把手安装板右6上可以单独或均设置锁定孔8，为了配合对称固定的结构，本实施例中选用把手安装板左5和把手安装板6上均设置锁定孔的方式，有利于保持均衡受力，实现对称稳固的固定。导向销钉9与锁定孔8相配合，插头2插合到位后，把手3通过机械手操作进行转动，带动锁定孔8卡在导向销钉9上，将插头2锁死。所谓插头插合到位是指，导向销钉位于限位键槽内使插头2在插座1上插合到位，连接柱位于弧形孔的一端时，所述导向销钉可位于所述锁定孔内被锁止，以图4为示例。连接柱位于弧形孔的另一端时，所述导向销钉可分离于所述锁定孔被彻底释放，以图3为示例。

本发明包括插头2和插座1，其中插头2为机械手操作的自由端，插座1为固定在抗辐照的箱体外。其适用于使用机械手在屏蔽空间中进行插拔工作，无需人工干预和校正。

为了更好的插接，本实施例中插座具有与插头前端轮廓匹配的型腔，参见附图中该插座的型腔是圆柱轮廓的型腔，插座外壳的下部设有向前延伸出用于在插接前插头可以部分搭在插座上的承接部111。相比于现有的连接器，在插座外壳的下部设置延伸的承接部有利于在插接前可以进行预定位，尤其是配合上限位键槽11的开口处设置倒角面形成导向口的方式能够更加方便。如图2所示需要插合连接器之前，机械手将插头2首先放置插座1的下部的承接部111上，承接部形成了一个台阶便于插头搭在台阶上，此时插头上的导向销钉9刚好可以和限位键槽11的开口处的导向口对位，由于导向口的开口宽度是大于限位键槽本身的宽度，且导向口处的倒角面是敞口斜面，便于进入。机械手进行姿态调整便可以有更多操作裕度，机械手握住插头2后部的方形头，将插头2向插座1移动，将插头2两侧的导向销钉9插入插座1两端的限位键槽11，进行插入前的初步定位和导向。在方形头的四角上设置倒角面，在两个倒角面之间的平面上设置凸点防滑面，能够更有利于插座的安装，尤其是相对于现有的圆形头不便于拧动的问题，方形头所带来的安装效果明显。

如图2、图3所示，插头2完全插入插座1后，并识别插头2上的位置标识带后，机械手将把手3顺时针旋转一定角度，例如45°，将插头2锁定在插座1上。

插头2需要与插座1分离时，由机械手第一步将插座1上的把手3逆时针旋转一定角度，例如45°，即可实现插头2与插座1之间的解锁，然后由机械手第二步将插头2向后直拔，从而实现插头2与插座1快速分离。

为了实现更稳固的锁定，导向销钉9的数量为三个，分别设置在插头2的上侧、左侧和右侧；限位键槽11因与导向销钉9配合进行导向，所以限位键槽11的数量及位置对应导向销钉9的数量和位置设置。即插头的外侧壁顶端还设置一导向销钉，插座的顶端对应设置限位键槽，插头两侧的导向销钉分布于插头直径方向上并与顶端的导向销钉形成三点分布，是最稳固的固定方式。

本实施例中把手安装板左5或者把手安装板右6上均设置弧形孔12，把手座10外侧设置有与弧形孔12相配合的连接柱13，把手安装板左5和把手安装板右6的旋转通过连接柱13与弧形孔12的配合定位实现插合到位和松开两个状态。

如图6所示，所述插座1包括有第一外壳体14，第一外壳体14尾部设有电缆固定夹15，第一外壳体14内部设有插孔16，插孔16后方设有橡胶件17，插孔16前方设有第一绝缘固定套18；所述插头2包括第二外壳体19，第二外壳体19内部紧贴其内壁设有固定夹套20，第二外壳体19尾部设有锁紧螺套21和尾夹22，第二外壳体19内部设有插针23，插针23后方设有第二绝缘固定套24。

如图5所示，插座1尾部设有方形法兰25，利用四个M4螺钉可将插座1安装在抗辐照的箱体外侧，并且设置有端面密封圈，保证电磁屏蔽和泄露。方形法兰与圆柱形相结合，能够保证插座的安装与空间利用的结合。

如图7-图9所示，为了进一步配合上述结构，在把手座(10)的两侧设置分别设置容置孔，容置孔内设置外端面为弧面的顶出块，顶出块通过弹性件可以在容置孔内伸缩，把手安装板的相对内侧设置有定位孔，顶出块向外抵顶把手安装板内侧，连接柱位于弧形孔的所述一端或所述另一端时，顶出块的外端面位于把手安装板的定位孔内。本实施例中弹性件采用压紧弹簧101，顶出块采用稳定钢珠102，能够在实际生产中找到现成的原料替代，有利于生产。相当于，把手座10内部设有两个压紧弹簧101及两个稳定钢珠102，两个压紧弹簧101对称分布，两个稳定钢珠102分别安装在对应的压紧弹簧101的外侧一端，两个稳定钢珠102通过压紧弹簧101分别抵设在把手安装板左5、把手安装板右6上，通过抵紧产生的摩擦力，使得把手2稳定在转动过程中的任意位置，不会滑落导致插头无法顺利插入。同时，当把手部旋转到位后，稳定钢珠能够落入到定位孔7内，附图中指示的定位孔7是孔的外壁，即盲孔，当然，采用通孔也是可以的。那么一旦顶出块的外端面落入到定位孔内则表示一个定位动作已经到了极限或者说到了正确的位置，即便机械手松开了或者说移走了，由于把手座上的顶出块已经落在了把手安装板的定位孔内，那么把手部不会受重力或者其他误操作的轻微外触力而活动，即把手部被限定到了该确定的位置上。如果需要变换插接状态，则机械手触动把手，稍稍的一增加受力，顶出块的外端面是弧面会使顶出块脱离定位孔，则把手部脱离原位置。本实施例中选择在连接柱位于弧形孔的所述另一端时(即图3中弧形孔的左端)，即导向销钉分离于所述锁定孔被彻底释放的状态，让顶出块的外端面位于把手安装板的定位孔内。这个时候，把手部被限定在敞开状态，把手部的把手会位于图3中插座上部位置，不会受重力影响而下垂从而影响或阻挡到插头的插入。当然，在另外的实施例中，我们也可以选择在连接柱位于弧形孔的所述一端时(即图4中弧形孔的右端)，即所述导向销钉可位于所述锁定孔内被锁止的状态时，让顶出块的外端面位于把手安装板的定位孔内。这个时候把手部被限定在锁合状态，把手部的把手会位于图4中靠近插头的位置，即便是插座和插头被倒立(例如图4中逆时针翻转90度)，把手部也不会因受到重力而被打开。

本实施例中把手安装板采用独特的设计，把手安装板在中部设置回弯部51，回弯部向一端延伸连接有把手，回弯部向另一端延伸形成用于设置锁定孔的锁定部52。锁定部52远离回弯部回弯53的一面向内凹进形成锁定孔，锁定孔具有向外侧敞开的敞口，锁定孔敞口靠近插头的一侧设置导向斜面54使导向销钉便于被导入到锁定孔内。这一设计能够使即便插头尚没有在插座内插合到位时，锁定孔处的导向斜面也能够进一步地把导向销钉引入到锁定孔内，实现插座的完全插合，有利于插头完全插合在插座上。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种可在辐照环境下配合机械手操作的连接器，包括插座(1)和插头(2)，其特征在于：

插座(1)外侧设有把手部，把手部包括把手(3)、连接于把手(3)两端的把手安装板，插座(1)外部设有把手座(10)，把手座(10)两侧上设置了连接柱，把手安装板上设置了与连接柱相对应匹配的弧形孔，把手座(10)的连接柱位于把手安装板的弧形孔内使把手部可转动地安装于把手座上；

插头(2)外两侧分别设有导向销钉(9)，插座(1)两侧上分别设有与导向销钉相匹配的限位键槽(11)，导向销钉(9)与限位键槽(11)相配合在插头(2)插入插座(1)的过程中进行导向；

把手安装板远离把手的一端设置用于锁止所述导向销钉的锁定孔(8)，导向销钉位于限位键槽内使插头(2)在插座(1)上插合到位，连接柱位于弧形孔的一端时，所述导向销钉可位于所述锁定孔内被锁止；连接柱位于弧形孔的另一端时，所述导向销钉可分离于所述锁定孔被彻底释放。

2.根据权利要求1所述的一种可在辐照环境下配合机械手操作的连接器，其特征在于，在把手座(10)的两侧设置分别设置容置孔，容置孔内设置外端面为弧面的顶出块，顶出块通过弹性件可以在容置孔内伸缩，把手安装板的相对内侧设置有定位孔，顶出块向外抵顶把手安装板内侧，连接柱位于弧形孔的所述一端或所述另一端时，顶出块的外端面位于把手安装板的定位孔内。

3.根据权利要求1所述的一种可在辐照环境下配合机械手操作的连接器，其特征在于，插座具有与插头前端轮廓匹配的型腔，插座外壳的下部设有向前延伸出用于在插接前插头可以部分搭在插座上的承接部。

4.根据权利要求1所述的一种可在辐照环境下配合机械手操作的连接器，其特征在于：插头的外侧壁顶端还设置一导向销钉，插座的顶端对应设置限位键槽，插头两侧的导向销钉分布于插头直径方向上并与顶端的导向销钉形成三点分布。

5.根据权利要求1所述的一种可在辐照环境下配合机械手操作的连接器，其特征在于：限位键槽(11)的开口处设置倒角面形成导向口。

6.根据权利要求1所述的一种可在辐照环境下配合机械手操作的连接器，其特征在于：所述插座(1)包括有第一外壳体(14)，第一外壳体(14)尾部设有电缆固定夹(15)，第一外壳体(14)内部设有插孔(16)，插孔(16)后方设有橡胶件(17)，插孔(16)前方设有第一绝缘固定套(18)；所述插头(2)包括第二外壳体(19)，第二外壳体(19)内部紧贴其内壁设有固定夹套(20)，第二外壳体(19)尾部设有锁紧螺套(21)和尾夹(22)，第二外壳体(19)内部设有插针(23)，插针(23)后方设有第二绝缘固定套(24)。

7.根据权利要求6所述的一种可在辐照环境下配合机械手操作的连接器，其特征在于：插座(1)尾部设有方形法兰(25)，并且设置有端面密封圈。

8.根据权利要求6所述的一种可在辐照环境下配合机械手操作的连接器，其特征在于：插头(2)尾部设有方形头，在方形头的四角上设置倒角面，在两个倒角面之间的平面上设置凸点防滑面。

9.根据权利要求1所述的一种可在辐照环境下配合机械手操作的连接器，其特征在于：插头(2)上设有标识带。

Images