CN113871974B - 一种自短路连接器 - Google Patents

Abstract

一种自短路连接器，包括插头和插座，插头包括插头壳体、插头插针和插头顶杆，插座包括插座壳体及通过插座绝缘体安装的若干转接插孔，转接插孔前端与插头插针插接、后端与插座插针插接；插座壳体内设有短路装置，短路装置包括短路板、弹簧及金属触杆，短路板前端面开设有滑孔，弹簧套设于金属触杆上，金属触杆后端滑动连接于滑孔内；与外圈插座插针相插接的转接插孔沿径向向外伸出接触扁，接触扁在头座未插合时与金属触杆抵接以实现外圈插座插针间的短接；接触扁上开设有供绝缘顶杆穿过的通孔，本发明在头座插合时，插头顶杆推动绝缘顶杆进而将金属触杆向后顶推并使金属触杆与接触扁分离，以解除插座插针间的短接，从而提高发射系统安全性。

Description

一种自短路连接器

技术领域

本发明属于连接器技术领域，特别涉及一种自短路连接器。

背景技术

连接器广泛应用于在航空航天设备中，例如导弹发射车的发射筒有短路保护的要求，因此对连接器提出了在分离状态下需有自短路保护功能的要求。短路保护功能指的是连接器头座未插合时部分节点之间互相短路，连接器头座对插到位后所有短路节点断开，连接器正常使用，同时发射筒内有10MPa的气压，因此连接器插座需能承受10MPa的气压时不会出现漏气。现有技术中实现该短路保护功能的结构一般分为两种，一种是在插座插针上镶件一段绝缘体，由于需要玻璃封接，因此该结构无法实现；另一种是通过插孔、触头、弹簧和短路印制板配合实现，此种结构无法使用连接器插座需要封接插座接触件为插针时的应用场合。因此，目前亟待设计出一种能够同步实现头座分离时部分节点短路连接及头座插合时解除短接的连接器。

发明内容

为解决现有技术问题，本发明提出一种自短路连接器，从而在头座未插合实现外圈插座插针之间的短接以及插合时自动解除短接，从而提高发射系统安全性。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种自短路连接器，包括适配的插头和插座，插头包括插头壳体及安装于插头壳体内的插头插针和插头顶杆，插座包括插座壳体以及通过插座绝缘体安装于插座壳体内的若干个转接插孔，转接插孔的前端用于与插头插针一一对应插接，后端与插座插针一一对应插接；插座壳体内设有短路装置，短路装置包括短路板、弹簧以及金属触杆，短路板的前端面开设若干个轴向延伸的滑孔，每个弹簧套设于对应的金属触杆上，且弹簧两端分别与金属触杆和短路板相抵接从而使得金属触杆具有向前运动的趋势，以利于头座分离后的复位；每个金属触杆的后端滑动连接于对应滑孔内，从而使得金属触杆在前后滑动时始终保持与短路板的电性导通；每一个与外圈插座插针相插接的转接插孔均沿径向向外延伸出一接触扁，接触扁在插头、插座未插合时与对应金属触杆抵接，以实现处于外圈的所有插座插针之间的短路连接；接触扁上开设有供绝缘顶杆穿过的通孔，绝缘顶杆沿前后方向滑动设置在插座绝缘体的内孔内，接触扁则同样设置在此内孔中；插头与插座插合时，插头顶杆推动绝缘顶杆向后滑动，绝缘顶杆进而将金属触杆向后顶推并使金属触杆与对应的接触扁分离，从而解除插座插针之间的短路连接。

进一步的，插座插针通过和玻璃管烧结实现与插座壳体后端的密封固定连接。

进一步的，插头壳体上设有安装孔，安装孔内设有浮动轴套，浮动轴套与安装孔的内壁之间具有径向浮动间隙，紧固件穿过浮动轴套后与安装面板连接以实现插头的固定安装，浮动轴套被紧固件压紧固定在安装面板上，径向浮动间隙能够供插头壳体相对于浮动轴套进行径向浮动；借由上述结构，本发明可同时实现径向浮动对插、自短路和气密封三种功能。

进一步的，插头壳体上还设有胶垫以及位于胶垫和插头壳体之间的垫片，浮动轴套后端与垫片铆接，插头壳体通过紧固件固定在安装面板上后，胶垫和安装面板抵接配合以实现端面密封。

进一步的，滑孔内设有簧爪，簧爪与金属触杆弹性接触导通，以提高金属触杆与短路板的接触稳定性。

进一步的，短路板呈圆环形，处于外圈的插座插针和转接插孔均呈圆形阵列分布，对应的，插头顶杆位于插头插针的径向外侧且同样呈圆形阵列分布。

进一步的，插头壳体的前端设有引导斜面，插座壳体的前端设有与引导斜面配合以利于头座引导插合的适配引导斜面。

进一步的，所述短路板设置在插座绝缘体与插座壳体后端之间。

进一步的，插头处于未插合状态下，所述浮动轴套与安装孔的内壁间隙为3mm。

进一步的，绝缘顶杆为塑料顶杆，塑料顶杆由大径段及小径段组成，大径段的前端与插座绝缘体在向前方向上挡止配合以防止塑料顶杆脱离插座绝缘体，大径段与小径段连接处所形成的凸台与接触扁前端面在向后方向上挡止配合，小径段穿过通孔后与挡板顶推配合。

本发明具备以下有益效果：本发明具备短路保护和短路解除功能：插座最外圈节点要求具有短路保护功能，本发明中的短路保护功能通过配置短路装置实现，将所有金属触杆安装在同一个短路板中，头座分离时金属触杆与位于外圈的插座接触件电性导通，插合时则全部金属触杆与对应插座接触件同步电性分离，进而实现外圈插座接触件的短路连接和短路解除。此外针对现有技术中插座位于发射筒底端，插头安装于设备上，因此头座间无法完全对正，则本发明还具备浮动功能：浮动功能通过浮动插头实现，插头壳体的法兰盘上安装浮动轴套，轴套与法兰盘的单边间隙为3mm，因此浮动轴套轴套固定在安装面板上后，浮动插头仍可实现±3mm的径向浮动量；同时插头和插座均加工有大引导角度的引导斜面，以在±3mm径向浮动的情况下实现对插。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本发明中插头的正视示意图。

图2是本发明中插头的侧视示意图。

图3是本发明中插头的剖面结构示意图。

图4是本发明中插座的剖面结构示意图。

图5是本发明中位于外圈的转接插孔的剖面结构示意图。

图6是本发明中转接插孔的正视示意图。

图7是本发明中绝缘顶杆的示意图。

图8是本发明中短路装置的示意图。

图9是本发明中插头与插座插合到位后的剖视原理图。

附图标记说明：1-插头；11-插头壳体；111-引导斜面；12-浮动轴套；13-插头顶杆；14-插头插针；15-安装孔；16-径向浮动间隙；17-胶垫；18-垫片；2-插座；21-插座壳体；211-适配引导斜面；22-转接插孔；221-接触扁；2211-通孔；23-插座插针；24-插座绝缘体；241-内孔；25-玻璃管；3-短路板；4-金属触杆；5-绝缘顶杆；51-大径段；52-小径段；53-凸台；6-弹簧；7-簧爪。

具体实施方式

以下结合附图及较佳实施例对本发明的技术方案作进一步的详细说明。

如图1至图8，一种自短路连接器，包括适配插接的插头1和插座2，插头1安装在设备上，插座2安装在发射筒底端，以插头、插座相互对插的一端作为各自的前端。所述插头1包括插头壳体11、浮动轴套12、插头接触件以及插头顶杆13，其中插头接触件为插头插针14，所述插头壳体11上开设有若干个安装孔15，安装孔15内设有浮动轴套12，浮动轴套12与安装孔15之间具有径向浮动间隙16，本实施例中，浮动轴套与插头壳体法兰盘的单边间隙为3mm。插头壳体11上还设有胶垫17以及位于胶垫和插头壳体的法兰盘之间的垫片18，浮动轴套12后端与垫片18铆接，插头壳体11通过紧固件(如螺钉)固定在设备的安装面板上后，胶垫17和安装面板抵接配合以实现端面密封，紧固件穿过浮动轴套12后与安装面板上的对应固定孔连接以实现插头的固定装配，浮动轴套12被压紧固定在安装面板上；借由上述结构设计，使得插头能够相对于浮动轴套径向浮动，浮动量为±3mm。

插座2为自短路插座，其包括插座壳体21、转接插孔22、插座插针23以及短路装置，转接插孔22通过插座绝缘体24固定安装在插座壳体内，插座绝缘体通过挡圈固定在插头壳体内。转接插孔22为双头插孔，其前后两端均为插孔，转接插孔22的前端用于和插头插针14插接，转接插孔22的后端用于和插座插针23插接，从而在头座插合后实现插座插针与插头插针的接触导通。插座端有气密封要求，需耐10MPa气压的情况下不漏气，因此，本发明中的插座插针23通过和玻璃管25烧结实现与插座壳体21后端的密封固定连接，其中玻璃管烧结工艺为现有成熟技术。

短路装置用于在头座未插合时使处于外圈的插座插针之间处于短路连接状态，在插合状态下实现短路的解除。所述短路装置包括短路板3、金属触杆4、绝缘顶杆5以及弹簧6，短路板3为呈圆环状的导电板，短路板3设于插座绝缘体24与插座壳体21后端之间，短路板3的前端面沿周向开设有若干个轴向延伸的滑孔31，滑孔31用于供对应的金属触杆4后端插入，且金属触杆4能沿前后方向在滑孔内滑动。为了提高滑孔31与金属触杆4的导电接触稳定性，在滑孔31内设置簧爪7从而使得滑块构成一个簧孔，簧爪7与金属触杆4弹性接触导通。金属触杆4的前端具有挡板41，弹簧6套装在对应的金属触杆4上，且弹簧6抵接于挡板41与短路板3前端面之间。与处于外圈的插座插针相对应插接的转接插孔22向外侧伸出接触扁221，插头、插座未插合时，金属触杆4在弹簧6的作用下使挡板41与接触扁221抵接，金属触杆4后端通过簧爪7与短路板3接触导通，以实现处于外圈的所有插座插针23之间的短路连接；接触扁221上开设有通孔2211，通孔2211用于供绝缘顶杆5穿过，绝缘顶杆5沿前后方向滑动装配在插座绝缘体24的内孔241中。本实施例中，绝缘顶杆5为塑料顶杆，塑料顶杆由一体成型的大径段51及小径段52组成，大径段的前端与插座绝缘体的前端台阶在向前方向上挡止配合，以防止塑料顶杆脱离插座绝缘体，大径段与小径段连接处所形成的凸台53与接触扁的通孔前端面在向后方向上挡止配合，以限制塑料顶杆的极限后移距离，小径段52用于穿过通孔后与挡板41顶推配合。如图9，插头1与插座2对插到位后，插头顶杆13将绝缘顶杆5向后端方向顶推，绝缘顶杆5进而将金属触杆4向后顶推并使金属触杆4与转接插孔的接触扁221分离，实现短路的解除；同时插头插针与转接插孔一一对应插合实现头座导通。插头与插座再次分离后，金属触杆在弹簧的复位力作用下恢复至于接触扁接触的位置，挡板重新遮盖通孔，从而再次实现外圈各插座插针之间的短路连接。

作为优选，插头壳体11的前端外壁设有引导斜面111，插座壳体21的前端设有适配引导斜面211，引导斜面111与适配引导斜面211配合以利于头座进行引导对插，并且结合±3mm的径向浮动间隙，可实现±3mm径向浮动的情况下实现头座对插。

本实施例中，如图1所示的插头为圆形连接器，插头插针的分布方式为圆形阵列分布，对应的，插座设有圆形插口以供圆形插头连接器插入，插座内的转接插孔也为圆形阵列，最外圈的转接插孔均设置一个接触扁，借助短路装置实现外圈节点之间的短接。其它实施例中，插头、插座也可以为适配的矩形连接器，对应的，插头插针与插座插针为矩形阵列排布，此时短路板可以呈矩形框架式导电体。

本实施例中，插头壳体的法兰盘呈矩形，浮动轴套设置四个，分别位于插头壳体法兰盘四个角；其它实施例中，插头壳体的法兰盘也可以为圆形、椭圆形或其它形状，浮动轴套的设置数量也可以为两个或两个以上。

本实施例中，采用弹簧作为弹性件来实现金属触杆的轴向自动复位，从而在头座未插合状态下实现金属触杆与处于外圈的转接插孔之间的电性导通；其它实施例中，也可以采用弹性套或其它具有轴向弹力的元件来代替弹簧，本发明对此不作限制。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种自短路连接器，包括适配的插头和插座，其特征在于：插头包括插头壳体及安装于插头壳体内的插头插针和插头顶杆，插座包括插座壳体以及通过插座绝缘体安装于插座壳体内的若干个转接插孔，转接插孔的前端用于与插头插针对应插接，后端与插座插针对应插接；

插座壳体内设有短路装置，短路装置包括短路板、弹簧以及金属触杆，短路板的前端面开设若干个轴向延伸的滑孔，弹簧套设于金属触杆上，且弹簧两端分别与金属触杆和短路板连接，每个金属触杆后端滑动连接于对应滑孔内；与处于外圈的插座插针相插接的转接插孔沿径向向外延伸出接触扁，接触扁在插头、插座未插合时与对应金属触杆抵接，以实现处于外圈的所有插座插针之间的短路连接；接触扁上开设有供绝缘顶杆穿过的通孔，绝缘顶杆沿前后方向滑动设置在插座绝缘体内；插头与插座插合时，插头顶杆推动绝缘顶杆向后滑动，绝缘顶杆进而将金属触杆向后顶推并使金属触杆与对应的接触扁分离，从而解除插座插针之间的短路连接。

2.根据权利要求1所述的一种自短路连接器，其特征在于：插座插针通过和玻璃管烧结实现与插座壳体后端的密封固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种自短路连接器，其特征在于：插头壳体上设有安装孔，安装孔内设有浮动轴套，浮动轴套与安装孔的内壁之间具有径向浮动间隙，紧固件穿过浮动轴套后与安装面板连接以实现插头的固定安装，浮动轴套被紧固件压紧固定在安装面板上，径向浮动间隙能够供插头壳体相对于浮动轴套进行径向浮动。

4.根据权利要求3所述的一种自短路连接器，其特征在于：插头壳体上还设有胶垫以及位于胶垫和插头壳体之间的垫片，浮动轴套后端与垫片铆接，插头壳体通过紧固件固定在安装面板上后，胶垫和安装面板抵接配合以实现端面密封。

5.根据权利要求1所述的一种自短路连接器，其特征在于：滑孔内设有簧爪，簧爪与金属触杆弹性接触导通，以提高金属触杆与短路板的接触稳定性。

6.根据权利要求1所述的一种自短路连接器，其特征在于：短路板呈圆环形，处于外圈的插座插针和转接插孔均呈圆形阵列分布，对应的，插头顶杆位于插头插针的径向外侧且呈圆形阵列分布。

7.根据权利要求1所述的一种自短路连接器，其特征在于：插头壳体的前端设有引导斜面，插座壳体的前端设有与引导斜面配合以利于头座引导插合的适配引导斜面。

8.根据权利要求1所述的一种自短路连接器，其特征在于：所述短路板固定设置在插座绝缘体与插座壳体后端之间。

9.根据权利要求3所述的一种自短路连接器，其特征在于：插头处于未插合状态下，所述浮动轴套与安装孔的内壁间隙为3mm。

10.根据权利要求1所述的一种自短路连接器，其特征在于：绝缘顶杆为塑料顶杆，塑料顶杆由大径段及小径段组成，大径段的前端与插座绝缘体在向前方向上挡止配合以防止塑料顶杆脱离插座绝缘体，大径段与小径段连接处所形成的凸台与接触扁前端面在向后方向上挡止配合，小径段穿过通孔后与挡板顶推配合。