CN114221174A - 一种具有分离助推作用的连接器 - Google Patents
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Abstract
一种具有分离助推作用的连接器，涉及连接器技术领域，包括相互对插的插头和插座。其中，插头设置有插针，插座设置有与之配合的插孔组件，插孔组件包括插孔和活动接触块，活动接触块滑动嵌设于插孔内，并可沿插孔的长度方向在底壁和开口之间滑动；活动接触块和底壁之间通过弹性件连接。在进行插合时，插针推动活动接触块向插孔的底壁移动对弹性件进行压缩。压缩后的弹性件产生向外的推力，一方面保证弹性接触件和插针的紧密接触，保证电流、信号的接触导通；另一方面提供向外的助推力，辅助实现分离操作。此外，插座和插头上分别设置有第一连接件和第二连接件，可以实现插头和插座的快速锁紧，并抵消弹性件向外的推力，维持插头、插座连接的稳定。
Description
技术领域
本发明涉及连接器技术领域，具体而言，涉及一种具有分离助推作用的连接器。
背景技术
连接器的接触件是电流、信号传输的关键零部件。为保证电流或信号的可靠传输，电连接器中使用的接触件大多数均为弹性件与刚性件之间的弹性接触实现接触连接。分为以下两种形式：一种是采用弹性插孔和刚性插针的组合，常见的弹性插孔包括劈槽收口插孔、线簧插孔、冠簧插孔、音叉簧片插孔等；另外一种是采用弹性插针和刚性插孔的组合，常见的弹性插针包括麻花针（绞线式弹性插针）、鼓簧弹性插针等。
以上两种形式组成的针孔件基本上可归为同一类型，悬臂梁结构。在插孔收口产生的对插针的夹持力（接触压力）或线簧丝、冠簧片弹性变形夹持力，进而转化为插针插孔插合、分离的摩擦力——插入力、分离力。上述针孔都存在插入力、分离力，这种由摩擦力产生的插入力、分离力，与插针的运动方向相反，即连接器在插入的过程将会受到针孔插入力（阻碍插入）的作用，分离时分受到针孔分离力(阻碍分离)的作用。这在常规连接器的运用上是影响不大的，但是针对某些80芯甚至100芯以上的多芯连接器产品来说，产品整体的总插入力及总分离力将会达到300 N以上，这对于操作人员手工进行插合分离来说是不合理的，人手施加不到这么大的力，除非使用工具辅助。
发明内容
本发明的目的在于提供具有分离助推作用的连接器，其结构简单，使用方便，可以解决多芯连接器分离力太大，难以分离的问题。
本发明的实施例是这样实现的：
一种具有分离助推作用的连接器，包括相互对插的插头和插座；
插座包括插座芯体以及套设于插座芯体外的插座壳体，插座芯体上设置有多个插孔组件，多个插孔组件相互平行并朝向插头；插孔组件包括插孔和活动接触块，插孔沿其长度方向的两端分别为底壁和开口，活动接触块滑动嵌设于插孔内，并可沿插孔的长度方向在底壁和开口之间滑动；活动接触块具有朝向底壁的第一端面，第一端面和底壁之间通过弹性件连接；
插头包括插头芯体以及套设于插头芯体外的插头壳体，插头芯体上设置有多个插针，多个插针相互平行并朝向插座，且多个插针与多个插孔组件一一对应；
插座设置有第一连接件，插头设置有与第一连接件配合的第二连接件，插头和插座可通过第一连接件和第二连接件的配合完成固定连接。
进一步地，在本发明其它较佳实施例中，弹性件为弹簧，弹簧沿插孔的长度方向设置；插孔整体呈圆柱状，弹簧的外径与插孔的内径相当。
进一步地，在本发明其它较佳实施例中，活动接触块整体为圆柱状，活动接触块的外径与插孔的内径相当。
进一步地，在本发明其它较佳实施例中，活动接触块具有朝向开口的第二端面，第二端面设置有向内凹陷的圆锥面，圆锥面的轴线与活动接触块的轴线重合；插针朝向插座的一端设置有用以与圆锥面配合的圆锥头。
进一步地，在本发明其它较佳实施例中，开口处具有向插孔的轴线延伸的限位环，限位环的内径小于活动接触块的外径；插孔组件在未插合状态下，第二端面与限位环抵接，弹性件处于压缩状态；插针的直径与限位环的内径相当。
进一步地，在本发明其它较佳实施例中，插孔组件的侧壁设置有透气孔，透气孔贯穿插孔的孔壁，与插孔连通。
进一步地，在本发明其它较佳实施例中，第一连接件包括设置于插座壳体外侧的外螺纹；第二连接件包括套设在插头芯体外侧的紧固套，紧固套与插头芯体转动连接；紧固套包括支撑部与连接部，支撑部与插头芯体抵接，连接部由支撑部向插座方向延伸，且连接部与插头芯体之间间隔设置，形成可供插座壳体插入的插槽，连接部的内壁设置有用以于外螺纹配合的内螺纹。
进一步地，在本发明其它较佳实施例中，插头芯体的外侧设置有限位凸棱，限位凸棱位于支撑部朝向插座的一侧，限位凸棱包括朝向支撑部的第一限位面。
进一步地，在本发明其它较佳实施例中，插座壳体位于支撑部远离插座的一侧，插座壳体包括朝向支撑部的第二限位面。
进一步地，在本发明其它较佳实施例中，紧固套的外侧设置有防滑棱。
本发明实施例的有益效果是：
本发明提供了一种具有分离助推作用的连接器，包括相互对插的插头和插座。其中，插头设置有插针，插座设置有与之配合的插孔组件，插孔组件包括插孔和活动接触块，活动接触块滑动嵌设于插孔内，并可沿插孔的长度方向在底壁和开口之间滑动；活动接触块和底壁之间通过弹性件连接。在与插针进行插合时，插针推动活动接触块向插孔的底壁移动，并对弹性件进行压缩。压缩后的弹性件对活动接触块产生向外的推力，一方面保证弹性接触件和插针的紧密接触，保证电流、信号的接触导通；另一方面在插针分离时提供向外的助推力，辅助实现分离操作。此外，插座和插头上分别设置有第一连接件和第二连接件，可以实现插头和插座的快速锁紧，并抵消弹性件向外的推力，维持插头、插座连接的稳定。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本发明实施例所提供的一种具有分离助推作用的连接器的剖视图；
图2为本发明实施例所提供的一种具有分离助推作用的连接器在II处的放大示意图；
图3为本发明实施例所提供的一种具有分离助推作用的连接器的插孔组件的爆炸示意图；
图4为本发明实施例所提供的一种具有分离助推作用的连接器的插孔组件与插针的配合示意图。
图标：10-连接器；100-插头；110-插头壳体；120-插头芯体；121-插针；1211-圆锥头；122-限位凸棱；130-紧固套；131-支撑部；132-连接部；133-插槽；132-防滑棱；200-插座；210-插座壳体；211-外螺纹；220-插座芯体；230-插孔组件；231-插孔；2311-底壁；2312-开口；232-活动接触块；2321-连接柱；2322-圆锥面；233-弹性件；234-限位环；235-透气孔。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例
本实施例提供了一种具有分离助推作用的连接器10，参照图1所示，其包括相互对插的插头100和插座200。
其中，如图1和图2所示，插座200包括插座芯体220以及套设于插座芯体220外的插座壳体210，插座芯体220上设置有多个插孔组件230，多个插孔组件230相互平行并朝向插头100。插孔组件230包括插孔231和活动接触块232。插孔231沿其长度方向的两端分别为底壁2311和开口2312，活动接触块232滑动嵌设于插孔231内，并可沿插孔231的长度方向在底壁2311和开口2312之间滑动；活动接触块232具有朝向底壁2311的第一端面，第一端面和底壁2311之间通过弹性件233连接。
插头100包括插头芯体120以及套设于插头芯体120外的插头壳体110，插头芯体120上设置有多个插针121，多个插针121相互平行并朝向插座200，且多个插针121与多个插孔组件230一一对应。
现有技术中通过悬臂梁结构来实现插针121和插孔231的密切接触，以保证电流、信号的接触导通。在插孔231收口产生的对插针121的夹持力（接触压力）或线簧丝、冠簧片弹性变形夹持力，进而转化为插针121插孔231插合、分离的摩擦力——插入力、分离力。由于摩擦力始终与插针121的运动方向相反，所以无论是插入力还是分离力均会阻碍插针121的运动。而在本申请中，改周向接触为端面接触，在与插针121进行插合时，插针121推动活动接触块232向插孔231的底壁2311移动，并对弹性件233进行压缩。压缩后的弹性件233对活动接触块232产生向外的推力，一方面保证弹性接触件和插针121的紧密接触，保证电流、信号的接触导通；另一方面在插针121分离时提供向外的助推力，辅助实现分离操作。
此外，插座200设置有第一连接件，插头100设置有与第一连接件配合的第二连接件，插头100和插座200可通过第一连接件和第二连接件的配合完成固定连接。在插合时，由于弹性接触块始终会对插针121产生向外的推力，这个过程决定了，若无其它固定结构的情况下，为了避免推力过大，将插针121直接推出，使用此插孔231的连接器10是一个低插入柔和的连接器10。但是，通过在插座200和插头100上进一步增加第一连接件、第二连接件进行连接固定，则可以加强插头100和插座200的连接，使该插孔组件230有更广泛的应用范围。需要特别说明的是，对于第一连接件和第二连接件并没有固定的限制，凡是能够实现连接效果的结构均可以采用，例如常见卡扣连接、螺纹连接等。
可选地，参照图2和图3所示，弹性件233为弹簧，弹簧沿插孔231的长度方向设置。在插针121插入时会对弹簧进行压缩，从而产生回弹力。在本发明其它较佳实施例中，也可以采用橡胶圈等其它弹性件233。
进一步地，插孔231整体呈圆柱状，弹簧的外径与插孔231的内径相当。在这种设置下，弹簧的运动方向被限制，在压缩过程中不容易出现弯曲的情况，能更好的地保证回弹力的方向。此外，第一端面具有向底壁2311延伸的连接柱2321，弹簧套设于连接柱2321外。可选地，连接柱2321的外径与弹簧的内径相当，连接柱2321可以增加活动接触块232与弹簧连接的稳定性，也能从弹簧内部形成支撑，避免弹簧发生弯曲。连接柱2321的长度可根据实际插针121插入的深度而定，以不影响插针121插入为原则。
活动接触块232整体为圆柱状，活动接触块232的外径与插孔231的内径相当。这样的设置方式，可以避免活动接触块232在滑动过程中产生翻转。活动接触块232具有朝向开口2312的第二端面，第二端面设置有向内凹陷的圆锥面2322，圆锥面2322的轴线与活动接触块232的轴线重合。与此同时，插针121朝向插座200的一端设置有用以与圆锥面2322配合的圆锥头1211。采用圆锥面2322一方面可以对插针121的插入角度进行引导，保证其与活动接触块232沿轴线方向接触。另一方面，圆锥面2322可以增加活动接触块232与插针121的接触面积，更好地实现电流、信号的导通。可选地，圆锥面2322的角度为120度。
进一步地，如图2和图4所示，开口2312处具有向插孔231的轴线延伸的限位环234，限位环234的内径小于活动接触块232的外径。限位环234与插孔231在开口2312处的孔壁一体成型，可以采用翻铆工艺将开口2312处的孔壁直接向内翻卷形成。限位环234的内径与插针121的直径相当，其主要用以限制活动接触块232由插孔231中脱出。该插孔组件230在未插合状态下，第二端面与限位环234抵接，弹性件233处于压缩状态。此时弹性件233对活动接触块232产生向外的推力，既保证了活动接触块232的初始位置，也使插孔231内形成一个相对密闭的空间，起到防尘的作用。以弹簧为例，弹簧对活动接触块232产生向外的推力F1，根据胡克定理可以计算出F1=k·x1，k为弹簧的劲度系数，x1为弹簧的压缩量。随着插针121的插入，推力会逐渐增加，直至插针121插入到既定位置，此时的推力为F2，同样地，F2=k·x2。按照上述远离，根据实际所需的插针121插入量，我们可以通过选择弹簧参数（劲度系数），来达到合适的配合效果。
进一步地，插孔组件230的侧壁设置有透气孔235，透气孔235贯穿插孔231的孔壁，与插孔231连通。透气孔235用于平衡插孔231内部与外界的气压差，减少插针121插拔过程中由于气压差造成的阻碍。透气孔235靠近底壁2311设置，避免活动接触块232在运动过程中造成透气孔235阻塞。
此外，参照图1所示，本实施例还提供了第一连接件和第二连接件的具体设置方式。第一连接件包括设置于插座壳体210外侧的外螺纹211；第二连接件包括套设在插头芯体120外侧的紧固套130，紧固套130与插头芯体120转动连接；紧固套130包括支撑部131与连接部132，支撑部131与插头芯体120抵接，连接部132由支撑部131向插座200方向延伸，且连接部132与插头芯体120之间间隔设置，形成可供插座壳体210插入的插槽133，连接部132的内壁设置有用以于外螺纹211配合的内螺纹（图未示）。在将插针121插入插孔组件230后，可以通过转动紧固套130，将插头100和插座200的连接锁死。由于紧固套130和插头芯体120之间是转动连接，因此紧固套130的转动具有相对独立性，其并不会对插针121和插孔组件230的配合产生影响。
进一步地，在本发明其它较佳实施例中，插头芯体120的外侧设置有限位凸棱122，限位凸棱122位于支撑部131朝向插座200的一侧，限位凸棱122包括朝向支撑部131的第一限位面。在旋转紧固套130的过程中，随着外螺纹211和内螺纹的旋进，紧固套130会逐渐向插座200靠拢。进而通过挤压第一限位面，将插头100和插座200紧紧地连接在一起。此外，插座壳体210位于支撑部131远离插座200的一侧，插座壳体210包括朝向支撑部131的第二限位面。第二限位面配合第一限位面进一步限定了支撑部131的活动范围，避免紧固套130从插头100上脱出。紧固套130的外侧设置有防滑棱132。防滑棱132增加了紧固套130表面的摩擦力，从而方便操作人员可以更好地对紧固套130进行旋转，完成插头100和插座200的连接与分离。
综上所述，本发明提供了一种具有分离助推作用的连接器10，包括相互对插的插头100和插座200。其中，插头100设置有插针121，插座200设置有与之配合的插孔组件230，插孔组件230包括插孔231和活动接触块232，活动接触块232滑动嵌设于插孔231内，并可沿插孔231的长度方向在底壁2311和开口2312之间滑动；活动接触块232和底壁2311之间通过弹性件233连接。在与插针121进行插合时，插针121推动活动接触块232向插孔231的底壁2311移动，并对弹性件233进行压缩。压缩后的弹性件233对活动接触块232产生向外的推力，一方面保证弹性接触件和插针121的紧密接触，保证电流、信号的接触导通；另一方面在插针121分离时提供向外的助推力，辅助实现分离操作。此外，插座200和插头100上分别设置有第一连接件和第二连接件，可以实现插头100和插座200的快速锁紧，并抵消弹性件233向外的推力，维持插头100、插座200连接的稳定。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种具有分离助推作用的连接器，其特征在于，包括相互对插的插头和插座；
所述插座包括插座芯体以及套设于所述插座芯体外的插座壳体，所述插座芯体上设置有多个插孔组件，多个所述插孔组件相互平行并朝向所述插头；所述插孔组件包括插孔和活动接触块，所述插孔沿其长度方向的两端分别为底壁和开口，所述活动接触块滑动嵌设于所述插孔内，并可沿所述插孔的长度方向在所述底壁和所述开口之间滑动；所述活动接触块具有朝向所述底壁的第一端面，所述第一端面和所述底壁之间通过弹性件连接；
所述插头包括插头芯体以及套设于所述插头芯体外的插头壳体，所述插头芯体上设置有多个插针，多个所述插针相互平行并朝向所述插座，且多个所述插针与多个所述插孔组件一一对应；
所述插座设置有第一连接件，所述插头设置有与所述第一连接件配合的第二连接件，所述插头和所述插座可通过所述第一连接件和所述第二连接件的配合完成固定连接。
2.根据权利要求1所述的具有分离助推作用的连接器，其特征在于，所述弹性件为弹簧，所述弹簧沿所述插孔的长度方向设置；所述插孔整体呈圆柱状，所述弹簧的外径与所述插孔的内径相当。
3.根据权利要求2所述的具有分离助推作用的连接器，其特征在于，所述活动接触块整体为圆柱状，所述活动接触块的外径与所述插孔的内径相当。
4.根据权利要求3所述的具有分离助推作用的连接器，其特征在于，所述活动接触块具有朝向所述开口的第二端面，所述第二端面设置有向内凹陷的圆锥面，所述圆锥面的轴线与所述活动接触块的轴线重合；所述插针朝向所述插座的一端设置有用以与所述圆锥面配合的圆锥头。
5.根据权利要求4所述的具有分离助推作用的连接器，其特征在于，所述开口处具有向所述插孔的轴线延伸的限位环，所述限位环的内径小于所述活动接触块的外径；所述插孔组件在未插合状态下，所述第二端面与所述限位环抵接，所述弹性件处于压缩状态；所述插针的直径与所述限位环的内径相当。
6.根据权利要求5所述的具有分离助推作用的连接器，其特征在于，所述插孔组件的侧壁设置有透气孔，所述透气孔贯穿所述插孔的孔壁，与所述插孔连通。
7.根据权利要求1所述的具有分离助推作用的连接器，其特征在于，所述第一连接件包括设置于所述插座壳体外侧的外螺纹；所述第二连接件包括套设在所述插头芯体外侧的紧固套，所述紧固套与所述插头芯体转动连接；所述紧固套包括支撑部与连接部，所述支撑部与所述插头芯体抵接，所述连接部由所述支撑部向所述插座方向延伸，且所述连接部与所述插头芯体之间间隔设置，形成可供所述插座壳体插入的插槽，所述连接部的内壁设置有用以于所述外螺纹配合的内螺纹。
8.根据权利要求7所述的具有分离助推作用的连接器，其特征在于，所述插头芯体的外侧设置有限位凸棱，所述限位凸棱位于所述支撑部朝向所述插座的一侧，所述限位凸棱包括朝向所述支撑部的第一限位面。
9.根据权利要求8所述的具有分离助推作用的连接器，其特征在于，所述插座壳体位于所述支撑部远离所述插座的一侧，所述插座壳体包括朝向所述支撑部的第二限位面。
10.根据权利要求9所述的具有分离助推作用的连接器，其特征在于，所述紧固套的外侧设置有防滑棱。
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