CN113437567A - 连接器及包括其的连接器组件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种连接器，特别是圆形连接器，具有插接侧和线缆连接侧，所述连接器包括：导电端子，其由凸缘分成第一接口侧与第二接口侧，其中所述第二接口侧用于与线缆连接；绝缘嵌件，用于固定所述导电端子；壳体，用于容纳所述绝缘嵌件及所述导电端子。本发明还设计一种连接器组件，其包括所述连接器和对接连接器。所述连接器能够用于传输大电流、快速锁定以及分离并能够达成良好的EMC效果。

Description

连接器及包括其的连接器组件
技术领域
本发明涉及一种连接器，特别是圆形连接器，其能够用于传输大电流、快速锁定以及分离并能够达成良好的EMC效果。本发明还涉及一种包括该连接器及对接连接器的连接器组件。
背景技术
在高电压和高电流的传输中，尤其是高速铁路、高电流工业设备中广泛使用重载连接器。目前的重载连接器主要为矩形连接器，并不能适用所有应用场合，尤其是需要圆形连接器的场景。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种连接器，尤其是圆形连接器，其能够满足传输更高电流的需求，快速锁定以及分离并提供额外的电磁屏蔽功能。
根据本发明的一方面，提供一种连接器，具有插接侧和线缆连接侧，所述连接器包括：导电端子，其由凸缘分成第一接口侧与第二接口侧，其中所述第二接口侧用于与线缆连接；绝缘嵌件，用于固定所述导电端子；壳体，用于容纳所述绝缘嵌件及所述导电端子；所述绝缘嵌件由第一环状安装部和第二环状安装部所构成的环槽分为第一接口侧和第二接口侧；所述绝缘嵌件从所述插接侧插入所述壳体中，其中布置在所述壳体内周的肋与所述绝缘嵌件的环槽卡接；所述导电端子由所述线缆连接侧插入所述绝缘嵌件中，直至所述导电端子的凸缘与所述绝缘嵌件内的肩部抵靠；所述连接器还包括套筒夹和端子固定件；所述套筒夹包覆在所述导电端子的第二接口侧；所述端子固定件与所述绝缘嵌件的第二接口侧的端部紧固，使得所述套筒夹限制在所述导电端子的所述凸缘与所述端子固定件之间。
在一个实施方式中，所述绝缘嵌件的所述第二环状安装部具有至少一个缺口，横向于所述缺口，所述绝缘嵌件在第二接口侧的外周面形成整平部；
所述壳体的肋的横截面与所述整平部的横截面对应，使得所述绝缘嵌件仅能沿限定方向插入所述壳体，并且在插入的所述绝缘嵌件旋转一定角度后，所述肋才卡接在所述环槽中。
在一个实施方式中，所述绝缘嵌体的第一环状安装部与所述壳体的肋通过连接件固定。
在一个实施方式中，所述端子固定件为端子螺母；所述端子螺母紧固在所述绝缘嵌件的第二接口侧的螺纹部上。
在一个实施方式中，所述连接器还包括线缆接头适配器；其中，在所述导电端子插入所述绝缘嵌体之前，所述线缆压接在所述导电端子内，所述线缆接头适配器套在所述线缆上；其中所述线缆接头适配器紧固在所述壳体上。
在一个实施方式中，所述连接器还包括适配器螺母和容纳于所述适配器螺母内的密封件；其中所述适配器螺母紧固在所述线缆适配器上。
在一个实施方式中，所述连接器还包括压板，所述压板借助螺钉紧固在所述线缆接头适配器的开口中而固定所述线缆并且实现EMC屏蔽。
在一个实施方式中，所述线缆接头适配器与所述壳体之间的连接、所述适配器螺母与所述线缆接头适配器之间的连接均具有防水密封件。
在一个实施方式中，所述连接器为圆形连接器。
根据本发明的另一方面，提供一种连接器组件，包括前述连接器以及与所述连接器对接的对接连接器，所述对接连接器包括：导电端子；绝缘嵌件，用于固定所述导电端子；壳体，用于固定所述绝缘嵌件；罩，用于包围所述壳体；当所述连接器与所述对接连接器插接时，所述连接器的绝缘嵌件与所述对接连接器的绝缘嵌件相互插接；所述连接器的壳体的前部保持在所述对接连接器的罩和壳体之间。
在一个实施方式中，所述连接器的壳体的周壁中的至少一个滚珠由所述罩挤压在所述对接连接器的壳体的外壁的凹槽中。
在一个实施方式中，所述对接连接器的罩和壳体之间布置有弹簧，通过使所述罩逆着其插接方向压缩所述弹簧，能实现所述连接器组件的解锁。
在本发明中提供了一种新型的圆形连接器，通过连接器各个部件的结构设计实现不需要额外工具的组装，组装好的连接器能够承受高电流传输。通过压板固定电缆并包覆在电缆的金属层外实现EMC屏蔽功能。连接器组件通过滚珠、凹槽的设计实现自锁功能。
附图说明
在附图中：
图1是根据本发明的连接器，即公连接器的分解立体图；
图2是根据本发明的连接器，即公连接器的立体图；
图3是根据本发明的连接器，即公连接器的剖视图；
图4是根据本发明的对接连接器，即母连接器的分解立体图；
图5是根据本发明的对接连接器，即母连接器的立体图；
图6是根据本发明的对接连接器，即母连接器的剖视图；
图7是根据本发明的连接器组件的立体图；以及
图8是根据本发明的连接器组件的剖视图。
具体实施方式
下面将结合具体实施例以及附图对本发明加以详细说明，需要指出的是，所描述的实施例仅仅表示优选的实施方式，而不应视为对本发明的保护范围进行任何限定作用。本领域一般技术人员能够根据本发明的设计思路以及所公开的内容对本发明作出不同的修改，其亦应涵盖在本发明的保护范围中。
如图1所示，根据本发明的连接器，例如公连接器100为圆柱形，其主要包括金属制成的导电端子110、塑料等制成的绝缘嵌件120、金属制成的壳体130、套筒夹140、端子固定件150(在此为螺母)、电缆接头适配器160、待安装在该适配器的开口上的压板160、用于线缆的密封件170以及适配器螺母180。该公连接器具有位于图中左侧的插接侧供对接连接器200(参见图4)插接，以及图中右侧的线缆连接侧，线缆190由该侧插入连接器中。
下面逐个介绍各个连接器部件的结构。
导电端子110，即公端子为圆柱形，在其外周上设置有圆形凸缘111。该凸缘111将导电端子110分成第一接口侧112和第二接口侧113。第一接口侧112呈销状，待插入对接连接器200的导电端子210(参见图4)(即母端子)的插口中。第二接口侧113则用于压接线缆190。
绝缘嵌件120为圆柱形，用于容纳导电端子110。该绝缘嵌件120的外表面具有由第一环状安装部122和第二环状安装部123构成的环槽121。该环槽121将嵌件120分成第一接口侧127和第二接口侧128，其中第一接口侧127用于插接对接连接器200的嵌件220(参见图4)。第一环状安装部122呈圆形凸缘形式，相对于第二环状安装部123更突出于嵌件的外周面。第二环状安装部122具有至少一个缺口124，优选为两个径向相对的缺口。横向于该缺口124，嵌件120的第二接口侧128的外周面形成有整平部125，该整平部125从第一环状安装部122延伸到第二接口侧128的端部的螺纹部126。
壳体130基本上为圆柱形，在其外周面上形成有矩形，优选方形凸缘134，以将连接器特别是通过螺钉等固定在设备表面或墙壁上。凸缘134的前端，即连接器100的面朝对接连接器的一端的周壁上设置有至少一个，优选多个通孔，在通孔内容纳有滚珠133，该滚珠作为自锁系统的部件与对接连接器200的罩290(参见图4)的内周壁的凹槽233(参见图5)配合以实现自锁功能。
套筒夹140，其横截面为C形，用于包覆在导电端子110的第二接口侧113以帮助将导电端子固定在嵌件120中。
端子固定件150，在图中实施为螺母，其用于旋拧在嵌件120的螺纹部126上，以阻止套筒夹140在嵌件120内的运动。
电缆接头适配器160，基本上为圆柱形，其前端(图中左端)用于套接在壳体130的后端(即线缆连接侧)上。在该适配器的外周面中存在一开口162，该开口小于180°，在开口两端的底壁上设置两个螺孔。该开口使得容纳在适配器中的线缆190暴露，特别是剥去外绝缘层的线缆的金属层暴露。为了提供EMC屏蔽功能，设置一金属材料制成的压板161，该压板由弹性片完成弓形，在该压板的两个脚部设有螺孔。通过螺钉将压板的螺孔与开口的螺孔螺接，以通过压板覆盖线缆，尤其是其金属层，实现EMC屏蔽。
适配器螺母180用于容纳密封线缆190的密封件170并固定在适配器160的后端上。
下面参照剖视图3，详述连接器100的各个部件的组装步骤。
首先，将线缆190压接在导电端子110，具体地第二接口侧113上。然后将套筒夹140从侧面套在导电端子110的第二接口侧113外。将适配器螺母180、密封件170、电缆接头适配器160、端子固定件150、若干防水密封圈顺序套在线缆上，从而完成线缆连接器侧组件的组装。
然后，将绝缘嵌件120从插接侧插入壳体130中，具体地，嵌件120的第二接口侧128的横截面呈现上下面为直线而侧面呈弧形的形状，即圆角矩形。壳体130的内周形成有肋131，该肋所围成的孔的横截面的形状与第二接口侧的横截面相对应。因此，当嵌件120插入壳体130时，它仅能沿限定方向插入，即使得其整平部124的外缘与肋131的横截面的直线边缘对准。插入后，第二环状安装部123也穿过孔到达肋131的后方。此后，将嵌件120旋转一定角度，例如90°，根据第二环状安装部123的缺口124的不同设计，角度也相应变化，使得肋131与第一环状安装部122和第二环状安装部123所构成的环槽121卡接，其中第一环状安装部122抵靠在肋131的前侧，第二环状安装部123的非缺口部分抵靠在肋131的后侧。在优选的实施例中，通过连接件132，诸如螺钉将肋131固定在第一环状安装部122上，以阻止嵌件120在壳体130中的轴向运动。
此后，将导电端子110连同包覆在其上的套筒夹140插入嵌件120。具体地，导电端子110插入嵌件120中，直到其凸缘111抵靠嵌件120的内周的肩部129，从而阻止导电端子110的向前，即向插接侧的轴向运动。然后将端子固定件150例如通过螺接，固定在嵌件120的第二接口侧128的螺纹部126上，从而使套筒夹140抵靠导电端子110的凸缘111，从而阻止导电端子向后，即向线缆连接侧的轴向运动，即将其固定在嵌件中。
接着，将线缆接头适配器160固定在壳体130的后端，例如通过适配器的内螺纹与壳体的外螺纹的螺纹连接实现固定。随后，将容纳有密封件170的适配器螺母180固定在适配器160的后端，通过其内的密封件170密封线缆。并且将压板161螺纹固定在适配器160的开口中，从而固定线缆并提供EMC屏蔽。
下面参照图4、5以及6描述对接连接器，即母连接器200的结构。
对接连接器的大部分部件，例如导电端子(母端子)210、绝缘嵌件220、套筒夹240、端子固定件250、线缆接头适配器260、压板261、密封件270、适配器螺母280与连接器类似，在此不再赘述。对接连接器与连接器的主要不同之处在于，对接连接器200的壳体230不具有类似于连接器100的壳体130的矩形凸缘，在该壳体230之外套设有罩290。该罩为圆柱形，在该罩的内周设有凹槽233，用于与壳体130的滚珠协同工作构成自锁系统的另一部件。此外，在壳体230之间和罩290之间设置有偏置件，即弹簧234，其对罩290施加偏置力，将罩290保持在与连接器100的锁定位置。
下面参照图7和8，描述由连接器100和对接连接器200组成的连接器组件的组装过程。
当对接连接器200与连接器100插接时，对接连接器200的嵌件220的插接侧与连接器100的嵌件120的插接侧，即第一接口侧127相互插接，其中两者的插接侧的双筒壁设计，使得两者相互插接在一起。从剖视图8看，两者的插接侧均呈叉状，叉指互相插接确保稳定的固定。同时，连接器100的壳体130的前部保持在对接连接器200的壳体230和罩290之间，由于弹簧234的弹力，罩290压在壳体130的外壁上，进而将外壁上的滚珠133挤压到壳体230外壁上的凹槽233中，实现连接器和对接连接器的锁定。当需要解锁时，将罩290向后，即逆着其插接方向推，从而压缩弹簧234，使得滚珠从凹槽中移出，从而释放连接器和对接连接器的锁定。
上面对根据本发明的包括公连接器和母连接器的连接器组件进行了详细描述，但是上述的具体实施方式仅仅是优选的实施例，不应因此对本发明的连接器组件的结构产生限定。本领域一般技术人员能够根据本发明所描述的实施例而对公连接器和母连接器的具体结构作出相应性的修改。
元件符号列表 210 导电端子
100 连接器 220 绝缘嵌件
110 导电端子 230 壳体
111 凸缘 240 套筒夹
112 导电端子的第一接口侧 250 端子固定件
113 导电端子的第二接口侧 260 线缆接头适配器
120 绝缘嵌件 261 压板
121 环槽 262 开口
122 第一环状安装部 270 密封件
123 第二环状安装部 280 适配器螺母
124 缺口 290 罩
125 整平部 233 凹槽
126 螺纹部 234 弹簧
127 绝缘嵌件的第一接口侧127
128 绝缘嵌件的第二接口侧128
129 肩部
130 壳体
131 肋
132 连接件
133 滚珠
134 矩形凸缘
140 套筒夹
150 端子固定件
160 线缆接头适配器
161 压板
162 开口
170 密封件
180 适配器螺母
190 线缆
200 对接连接器

Claims (12)

1.一种连接器(100)，具有插接侧和线缆连接侧，所述连接器包括：
导电端子(110)，其由凸缘(111)分成第一接口侧(112)与第二接口侧(113)，
其中所述第二接口侧(113)用于与线缆(190)连接；
绝缘嵌件(120)，用于固定所述导电端子(110)；
壳体(130)，用于容纳所述绝缘嵌件(120)及所述导电端子(110)；
其特征在于，
所述绝缘嵌件(120)由第一环状安装部(122)和第二环状安装部(123)所构成的环槽(121)分为第一接口侧(127)和第二接口侧(128)；
所述绝缘嵌件(120)从所述插接侧插入所述壳体(130)中，其中布置在所述壳体(130)内周的肋(131)与所述绝缘嵌件(120)的环槽(121)卡接；
所述导电端子(110)由所述线缆连接侧插入所述绝缘嵌件(120)中，直至所述导电端子的凸缘(111)与所述绝缘嵌件(120)内的肩部(129)抵靠；
所述连接器还包括套筒夹(140)和端子固定件(150)；
所述套筒夹(140)包覆在所述导电端子(110)的第二接口侧(113)；所述端子固定件(150)与所述绝缘嵌件(120)的第二接口侧(128)的端部紧固，使得所述套筒夹(140)限制在所述导电端子(110)的所述凸缘(111)与所述端子固定件(150)之间。
2.根据权利要求1所述的连接器(100)，其特征在于，所述绝缘嵌件(120)的所述第二环状安装部(123)具有至少一个缺口(124)，横向于所述缺口，所述绝缘嵌件(120)在第二接口侧(128)的外周面形成整平部(125)；
所述壳体(130)的肋(131)的横截面与所述整平部(125)的横截面对应，使得所述绝缘嵌件(120)仅能沿限定方向插入所述壳体(130)，并且在插入的所述绝缘嵌件(120)旋转一定角度后，所述肋(131)才卡接在所述环槽(121)中。
3.根据权利要求1所述的连接器(100)，其特征在于，所述绝缘嵌体(120)的第一环状安装部(122)与所述壳体(130)的肋(131)通过连接件(132)固定。
4.根据权利要求1所述的连接器(100)，其特征在于，所述端子固定件(150)为端子螺母；所述端子螺母紧固在所述绝缘嵌件(120)的第二接口侧(128)的螺纹部(126)上。
5.根据权利要求1-4中的任一项所述的连接器(100)，其特征在于，还包括线缆接头适配器(160)；其中，在所述导电端子(110)插入所述绝缘嵌体(120)之前，所述线缆(190)压接在所述导电端子(110)内，所述线缆接头适配器(160)套在所述线缆(190)上；其中所述线缆接头适配器(160)紧固在所述壳体(130)上。
6.根据权利要求5所述的连接器(100)，其特征在于，还包括适配器螺母(180)和容纳于所述适配器螺母(180)内的密封件(170)；其中所述适配器螺母(180)紧固在所述线缆适配器(160)上。
7.根据权利要求5所述的连接器，其特征在于，还包括压板(161)，所述压板(161)借助螺钉紧固在所述线缆接头适配器(160)的开口(162)中而固定所述线缆(190)并且实现EMC屏蔽。
8.根据权利要求6所述的连接器(100)，其特征在于，所述线缆接头适配器(160)与所述壳体(130)之间的连接、所述适配器螺母(180)与所述线缆接头适配器(160)之间的连接均具有防水密封件。
9.根据权利要求1所述的连接器(100)，其特征在于，所述连接器为圆形连接器。
10.一种连接器组件，包括根据权利要求1-9中任一项所述的连接器(100)以及与所述连接器对接的对接连接器(200)，所述对接连接器(200)包括：
导电端子(210)；
绝缘嵌件(220)，用于固定所述导电端子(210)；
壳体(230)，用于固定所述绝缘嵌件(220)；
罩(290)，用于包围所述壳体(230)；
其特征在于，当所述连接器(100)与所述对接连接器(200)插接时，所述连接器(100)的绝缘嵌件(120)与所述对接连接器(200)的绝缘嵌件(220)相互插接；所述连接器(100)的壳体(130)的前部保持在所述对接连接器(200)的罩(290)和壳体(230)之间。
11.根据权利要求10所述的连接器组件，其特征在于，所述连接器(100)的壳体(130)的周壁中的至少一个滚珠(133)由所述罩(290)挤压在所述对接连接器(200)的壳体(230)的外壁的凹槽(233)中。
12.根据权利要求10所述的连接器组件，其特征在于，所述对接连接器(200)的罩(290)和壳体(230)之间布置有弹簧(234)，通过使所述罩(290)逆着其插接方向压缩所述弹簧，能实现所述连接器组件的解锁。
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