CN113437580B - 一种自锁紧导轨分离浮动电连接器 - Google Patents

一种自锁紧导轨分离浮动电连接器 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种自锁紧导轨分离浮动电连接器，包括匹配插合的插头和插座，插头包括解锁套、锁紧套，解锁套滑动套装在锁紧套外圈，锁紧套上设置有若干簧舌，簧舌的自由端设置有卡合部，解锁套上对应卡合部位置开设第一窗口，插座上设置有卡槽，卡合部穿过第一窗口与卡槽扣合，解锁套尾端设置有外伸的连杆；在分离时，连杆带动解锁套相对锁紧套滑动，使第一窗口挤压卡合部向内收缩与卡槽分离进行解锁。本发明提供了一种自锁紧导轨分离浮动电连接器，在飞行器发射时，连杆沿轨道运动，进而带动解锁套解锁，在连接器完成信号传输后，实现定点分离，同时利用第一窗口挤压卡合部向内收缩，确保解锁可靠进行。

Description

一种自锁紧导轨分离浮动电连接器
技术领域
本发明属于电连接器技术领域，具体涉及一种自锁紧导轨分离浮动电连接器。
背景技术
导轨分离是飞行器与发射系统间比较常用的分离方式，而实现飞行器与系统间连接与分离的连接器是保证飞行器能否可靠、安全工作的重要元器件。其分离位置、分离距离及分离力大小都直接关系到飞行器分离安全性及飞行状态。因此，如何保证在飞行器沿轨道飞行过程中连接器不提前分离，要求分离时及时分离是轨道分离连接器设计的关键。
目前，常见的导轨分离连接器为保证其分离前信号传输正常在连接器对接到位后，采用螺钉锁紧通过拉断锁紧螺钉实现连接器分离或如公开号为CN1838488A的中国专利提供了一种电连接器的导轨分离方法，如图1所示，由插头和插座配合连接组成的电连接器，插头或插座固定于运动体上，相配合的另一端设于一固定导轨上，导轨设有两平行轨道，轨道由水平段和斜坡段组成，运动体沿水平方向运动，带动电连接器运动，至导轨轨道的水平段和斜坡段交界处，电连接器设于导轨上的一端沿导轨斜坡段轨道上滑，固定于运动体上的一端继续随运动体水平运动，电连接器的插头和插座自动同步分离。但是其锁紧方式为弹簧爪导柱与柱孔配合，柱孔内设置台阶，在分离时，导轨分离连接器的与轨道作用的连杆均采用刚性固定在连接器上，因此导致连接器在与轨道拐点处变向时连接器会受到一定的冲击作用，可能导致连接器壳体发生形变而影响连接器的正常分离，其拉力突然作用于弹簧爪导柱时，弹簧爪导柱撞击和柱孔内台阶，在斜坡段上，电连接器受到的支持力会产生偏转扭矩，导致插头与插座分离时是斜插状态，弹簧爪导柱容易产生集中应力，存在直接拉断弹簧爪的情况，同时多次进行分离后也会对轨道表面产生损伤，而影响到轨道的工作寿命。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种自锁紧导轨分离浮动电连接器，在飞行器发射时，连杆沿轨道运动，进而带动解锁套解锁，在连接器完成信号传输后，实现定点分离，同时利用第一窗口挤压卡合部向内收缩，确保解锁可靠进行。
本发明通过以下技术方案得以实现：
一种自锁紧导轨分离浮动电连接器，包括匹配插合的插头和插座，插头包括解锁套、锁紧套，解锁套滑动套装在锁紧套外圈，锁紧套上设置有若干簧舌，簧舌的自由端设置有卡合部，解锁套上对应卡合部位置开设第一窗口，插座上设置有卡槽，卡合部穿过第一窗口与卡槽扣合，解锁套尾端设置有外伸的连杆；在分离时，连杆带动解锁套相对锁紧套滑动，使第一窗口挤压卡合部向内收缩与卡槽分离进行解锁。使用时，连杆安装在飞行器发射的分离轨道上，在飞行器发射时，连杆沿轨道运动，进而带动解锁套解锁，在连接器完成信号传输后，实现定点分离，同时利用第一窗口挤压卡合部向内收缩，确保解锁可靠进行，还能避免簧舌受到强劲的轴向拉力发生断裂，保护连接器，能够反复使用，降低维护成本，提高可靠性。
所述解锁套尾端开设有径向贯通的第二窗口，连杆穿过第二窗口且两端伸出解锁套，且连杆能够沿解锁套轴向在第二窗口中滑动，连杆的中心轴与解锁套中心轴相交，解锁套与连杆之间设置有若干弹簧，弹簧沿解锁套轴向从两侧抵靠住连杆，使连杆沿连接器轴线具有浮动功能，在分离过程中，连杆沿轨道运动至轨道的拐点处，方向突然改变会对连接器产生撞击，利用弹性机构能够缓冲撞击，避免连杆与轨道硬碰使连接器突然受力发生偏斜或变形导致分离异常，且能避免损伤轨道，同时保护簧舌，确保正常分离，同时连杆居中，确保受力均匀，减小连接器分离时的偏转程度，保证各卡合部同步解锁，保证分离的可靠性。
所述锁紧套尾部设置有径向开设的通孔，通孔套装在连杆上，通孔内壁与连杆的间隙满足连杆带动解锁套相对锁紧套滑动，使第一窗口挤压卡合部向内收缩至完全与卡槽分离后，连杆才会与通孔内壁接触，在连杆刚进入到拐点时，锁紧套相对插座静止，利用第一窗口挤压卡合部向内收缩，卡合部完全解锁后，连杆才接触通孔内壁，带动锁紧套远离插座，完成插头与插座分离，锁紧套解锁和分离为两个相对独立的过程，降低簧舌受力，进一步保护簧舌，进而保证分离的可靠进行。
为了实现锁紧套尾端与连杆的限位安装，所述锁紧套尾端沿对接轴向设置有限位孔与通孔连接，限位孔中滑动安装有限位块，限位块通过紧固件与连杆固定连接。
进一步地，所述卡合部的对接端设置有引导斜面，分离时，利用第一窗口挤压引导斜面使卡合部内收，便于解锁。
所述卡合部的尾端设置有扣合平面，卡槽设置有与扣合平面配合的锁紧平面，插头和插座插合到位后，扣合平面与第一窗口和锁紧平面贴合，锁紧时，第一窗口对扣合平面起到支撑作用；分离时，第一窗口离开扣合平面，不再进行支撑，降低了锁紧的稳定性，使簧舌内收更加容易，分离过程更加干净利落，改善了各零部件的受力情况，提高连接器反复使用的可靠性。
进一步地，所述连杆两端转动安装有滚轮。
进一步地，为了保证插头和插座插合后锁紧状态的可靠性，所述簧舌在自由状态时，卡合部向外侧张开一定角度。
所述锁紧套尾部为插头尾罩，插头尾罩与锁紧套本体之间通过紧固件固定连接，插头尾罩为90°弯式出线结构，有效节省系统空间。
所述插头和插座的对接端面设置有X型密封圈，保证插头和插座因外力出现对接偏斜时，对接端面始终保持密封状态，保证防雨淋性能。
本发明的有益效果在于：
与现有技术相比，在飞行器发射时，连杆沿轨道运动，进而带动解锁套解锁，在连接器完成信号传输后，实现定点分离，同时利用第一窗口挤压卡合部向内收缩，确保解锁可靠进行，还能避免簧舌受到强劲的轴向拉力发生断裂，保护连接器和轨道，能够反复使用，降低维护成本，提高可靠性。锁紧套解锁和分离为两个相对独立的过程，降低簧舌受力，进一步保护簧舌，进而保证分离的可靠进行。通过在插头和插座的对接端面设置X型密封圈，保证插头和插座因外力出现对接偏斜时，对接端面始终保持密封状态，保证防雨淋性能。
附图说明
图1是现有技术中导轨分离连接器的结构示意图；
图2是现有技术中导轨分离连接器的内部结构示意图；
图3是本发明中插头的结构示意图；
图4是图3中A-A方向的结构视图；
图5是本发明中解锁套的结构示意图；
图6是本发明中锁紧套的结构示意图；
图7是本发明中X型密封圈的结构示意图；
图8是本发明中插座的结构示意图；
图9是图8中B-B方向的结构视图；
图10是本发明中插座外壳的结构示意图；
图11是本发明中插头和插座插合锁紧状态的结构示意图。
图中：1-解锁套，2-锁紧套，3-X型密封圈，4-插头外壳，5-O型圈，6-插头基座，7-差分插孔，8-沉头螺钉，9-插头尾罩，10-连杆， 11-滚轮，12-同轴插孔，13-弹簧，14-平头螺钉，15-限位块，16-低频插孔，17-外罩，18-盖帽，19-垫圈，20-密封垫，21-插座外壳，22- 插座基座，23-插座尾罩，24-差分插针，25-低频插针，26-同轴插针， 101-第一窗口，102-第二窗口，103-螺纹孔，201-簧舌，202-卡合部， 202a-引导斜面，202b-扣合平面，2101-卡槽，2101a-让位斜面，2101b- 锁紧平面。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图3至图11所示，一种自锁紧导轨分离浮动电连接器，包括匹配插合的插头和插座，插头包括解锁套1、锁紧套2，解锁套1滑动套装在锁紧套2外圈，锁紧套2上设置有若干簧舌201，簧舌201的自由端设置有卡合部202，解锁套1上对应卡合部202位置开设第一窗口101，插座上设置有卡槽2101，卡合部202穿过第一窗口101与卡槽2101扣合，解锁套1尾端设置有外伸的连杆10；在分离时，连杆10带动解锁套1相对锁紧套2滑动，使第一窗口101挤压卡合部202向内收缩与卡槽 2101分离进行解锁。
如图3至图5所示，所述解锁套1尾端开设有径向贯通的第二窗口 102，连杆10穿过第二窗口102且两端伸出解锁套1，且连杆10能够沿解锁套1轴向在第二窗口102中滑动，连杆10的中心轴与解锁套1中心轴相交，解锁套1与连杆10之间设置有弹簧13，弹簧13沿解锁套1轴向从两侧抵靠住连杆10，使连杆10沿连接器轴线具有浮动功能。
如图3、图4所示，所述锁紧套2尾部设置有径向开设的通孔，通孔套装在连杆10上，通孔内壁与连杆10的间隙满足连杆10带动解锁套 1相对锁紧套2滑动，使第一窗口101挤压卡合部202向内收缩至完全与卡槽2101分离后，连杆10才会与通孔内壁接触。
如图3、图4所示，所述锁紧套2尾端沿对接轴向设置有限位孔与通孔连接，限位孔中滑动安装有限位块15，限位块15通过紧固件与连杆10固定连接。
如图6所示，所述卡合部202的对接端设置有引导斜面202a。
如图6所示，所述卡合部202的尾端设置有扣合平面202b，卡槽 2101设置有与扣合平面202b配合的锁紧平面2101b，插头和插座插合到位后，扣合平面202b与第一窗口101和锁紧平面2101b贴合。
如图3所示，所述连杆10两端转动安装有滚轮11。
如图6所示，所述簧舌201在自由状态时，卡合部202向外侧张开一定角度。
如图3、图4所示，所述锁紧套2尾部为插头尾罩9，插头尾罩9与锁紧套2本体之间通过紧固件固定连接，插头尾罩9为90°弯式出线结构。
如图3、图4、图11所示，所述插头和插座的对接端面设置有X型密封圈3。
实施例
如图3、图4所示，插头包含解锁套1，锁紧套2，X形密封圈3，插头外壳4，O型圈5，插头基座6，沉头螺钉8，插头尾罩9，连杆10，滚轮11，短螺钉12，弹簧13，平头螺钉14，限位块15，长螺钉16，差分插孔7，同轴插孔12，低频插孔16，外罩17，盖帽18，垫圈19，密封垫20。
如图6所示，所述锁紧套2上周向均布设置有若干簧舌201，簧舌 201端部设置有卡合部202，卡合部202的对接端设置有引导斜面202a，卡合部202的尾端设置有扣合平面202b。
优选地，所述锁紧套2采用铍青铜加工制成，簧舌201经过涨形后其卡合部202向外张开，再时效处理后使簧舌201具备弹性，能够沿锁紧套2径向弹性转动一定角度。
如图5所示，所述解锁套1上对应卡合部202设置有第一窗口101，解锁套1尾端设有径向贯通的第二窗口102及连通第二窗口102的轴向螺纹孔103。
如图3、图4所示，插头基座6装入插头外壳4并通过粘接固定，插头基座6与插头外壳4在周向上通过键槽结构进行定位，差分插孔7，同轴插孔12，低频插孔16从插头基座6尾端装入，并灌胶固定；然后将灌胶固化后的合件装入锁紧套2内，在插头尾罩9装入锁紧套2内，抵靠住插头基座6，插头尾罩9与锁紧套2采用沉头螺钉8固定连接，，将锁紧套2上的卡合部202对齐第一窗口101后装入解锁套1内，使装入后卡合部202从第一窗口101中弹出，组装到位后将连杆10穿过插头尾罩9的通孔和第二窗口102，通过紧固件将限位块15安装到连杆10中部，使插头尾罩9内，并在连杆10两端安装滚轮11，在解锁套1的螺纹孔103中装入弹簧13，弹簧13伸入第二窗口102并抵靠在连杆10上，在螺纹孔103口部旋合平头螺钉14对弹簧13进行限位。解锁套1与锁紧套 2之间、锁紧套2与插头尾罩9之间设置有O型圈5，本实施例中，连杆 10两端各装入两个弹簧13，两个弹簧13沿解锁套1轴向从两侧抵靠住连杆10，使连杆10在第二窗口102中具有±1mm的浮动功能。
如图4所示，所述插头尾罩9尾部依次固定连接有外罩17和盖帽 18，插头尾罩9与外罩17之间设置有O型圈5，盖帽18将垫圈19及密封垫20压紧在外罩17尾端，尾部出线经硫化形成电缆，密封垫20实现连接器与电缆间的密封。
如图8、图9所示，所述插座包括插座外壳21，插座基座22，插座尾罩23，插座基座22安装在插座外壳21中，插座外壳21尾部固定有插座尾罩23，插座基座22中装有差分插针24、低频插针25和同轴插针26。
如图10所示，所述插座外壳21对应卡合部202设置有环形卡槽 2101，卡槽2101对应卡合部202结构设置有让位斜面2101a和锁紧平面 2101b。
所述解锁套1与插座外壳21之间设置有键槽结构进行周向定位。
工作过程：
如图11所示，插头与插座插合锁紧时，调整插头、插座位置，使键槽结构对齐后进行插合，锁紧套2上的卡合部202被压缩退回第一窗口101中进入插座外壳21，达到卡槽2101处，卡合部202张开，扣合平面202b挂靠在锁紧平面2101b上，实现插头与插座的锁紧。
插头与插座解锁分离时，连杆10沿轨道运动至轨道的拐点处，弹簧13将缓冲变向带来的撞击，随后进入轨道斜面，沿插合方向产生位移，连杆10带动解锁套1相对锁紧套2滑动，第一窗口101离开扣合平面202b，不再对其进行支撑，使簧舌201内收更加容易，解锁套1继续滑动使第一窗口101挤压卡合部202的引导斜面202a，使卡合部202向内收缩至扣合平面202b完全与卡槽2101的锁紧平面2101b分离后，完成解锁步骤，随后连杆继续轴向移动与通孔内壁接触，带动锁紧套远离插座，完成插头与插座分离，其中锁紧套解锁和分离为两个相对独立的过程。
本发明提供的一种自锁紧导轨分离浮动电连接器，在飞行器发射时，连杆沿轨道运动，进而带动解锁套解锁，在连接器完成信号传输后，实现定点分离，同时利用第一窗口挤压卡合部向内收缩，确保解锁可靠进行，还能避免簧舌受到强劲的轴向拉力发生断裂，保护连接器和轨道，能够反复使用，降低维护成本，提高可靠性。锁紧套解锁和分离为两个相对独立的过程，降低簧舌受力，进一步保护簧舌，进而保证分离的可靠进行。通过在插头和插座的对接端面设置X型密封圈，保证插头和插座因外力出现对接偏斜时，对接端面始终保持密封状态，保证防雨淋性能。

Claims (8)

1.一种自锁紧导轨分离浮动电连接器，其特征在于：包括匹配插合的插头和插座，插头包括解锁套(1)、锁紧套(2)，解锁套(1)滑动套装在锁紧套(2)外圈，锁紧套(2)上设置有若干簧舌(201)，簧舌(201)的自由端设置有卡合部(202)，解锁套(1)上对应卡合部(202)位置开设第一窗口(101)，插座上设置有卡槽(2101)，卡合部(202)穿过第一窗口(101)与卡槽(2101)扣合，解锁套(1)尾端设置有外伸的连杆(10)；在分离时，连杆(10)带动解锁套(1)相对锁紧套(2)滑动，使第一窗口(101)挤压卡合部(202)向内收缩与卡槽(2101)分离进行解锁，
所述解锁套(1)尾端开设有径向贯通的第二窗口(102)，连杆(10)穿过第二窗口(102)且两端伸出解锁套(1)，且连杆(10)能够沿解锁套(1)轴向在第二窗口(102)中滑动，连杆(10)的中心轴与解锁套(1)中心轴相交，解锁套(1)与连杆(10)之间设置有若干弹簧(13)，弹簧(13)沿解锁套(1)轴向从两侧抵靠住连杆(10)，
所述锁紧套(2)尾部设置有径向开设的通孔，通孔套装在连杆(10)上，通孔内壁与连杆(10)的间隙满足连杆(10)带动解锁套(1)相对锁紧套(2)滑动，使第一窗口(101)挤压卡合部(202)向内收缩至完全与卡槽(2101)分离后，连杆(10)才会与通孔内壁接触。
2.如权利要求1所述的一种自锁紧导轨分离浮动电连接器，其特征在于：所述锁紧套(2)尾端沿对接轴向设置有限位孔与通孔连接，限位孔中滑动安装有限位块(15)，限位块(15)通过紧固件与连杆(10)固定连接。
3.如权利要求1所述的一种自锁紧导轨分离浮动电连接器，其特征在于：所述卡合部(202)的对接端设置有引导斜面(202a)。
4.如权利要求1所述的一种自锁紧导轨分离浮动电连接器，其特征在于：所述卡合部(202)的尾端设置有扣合平面(202b)，卡槽(2101)设置有与扣合平面(202b)配合的锁紧平面(2101b)，插头和插座插合到位后，扣合平面(202b)与第一窗口(101)和锁紧平面(2101b)贴合。
5.如权利要求1所述的一种自锁紧导轨分离浮动电连接器，其特征在于：所述连杆(10)两端转动安装有滚轮(11)。
6.如权利要求1所述的一种自锁紧导轨分离浮动电连接器，其特征在于：所述簧舌(201)在自由状态时，卡合部(202)向外侧张开一定角度。
7.如权利要求1或2任一所述的一种自锁紧导轨分离浮动电连接器，其特征在于：所述锁紧套(2)尾部为插头尾罩(9)，插头尾罩(9)与锁紧套(2)本体之间通过紧固件固定连接，插头尾罩(9)为90°弯式出线结构。
8.如权利要求1所述的一种自锁紧导轨分离浮动电连接器，其特征在于：所述插头和插座的对接端面设置有X型密封圈(3)。
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