CN114243379B - 一种具有机械连锁的电连接器 - Google Patents

Abstract

本发明属于电连接器技术领域，具体涉及一种具有机械连锁的电连接器，包括机械连锁机构和连接器执行机构；机械连锁机构包括箱体面板、锁舌支架、连接轴、偏心轮、连接片、锁舌、安装板和电源开关；电源开关安装在安装板上；偏心轮与连接片铰接；连接片与锁舌铰接；锁舌上固定有滑套；锁舌支架固定在箱体面板上，设有限位槽；连接器执行机构包括插座、防护盖和插头；插座包括插座体和触动板；插座体设有螺旋槽；插头包括旋紧套和插头体；电源开关能够通过旋转轴带动滑套沿限位槽进行滑动使锁舌插入旋转套卡槽。本发明能够防止使用时出现带电插拔的危险操作，保证用电安全，提高产品可靠性。

Description

一种具有机械连锁的电连接器

技术领域

本发明属于电连接器技术领域，具体涉及一种具有机械连锁的电连接器。

背景技术

普通的电连接，都是采用直接插、拔电源的方式取电、断电的。普通的电连接器不具有能限定用户只能在断电下进行插、拔插头操作的机械连锁功能，所述的机械连锁功能是指通过机械方式锁定插座，只有在断电情况下才可被操作。这种直接插拔电源取电、断电的方式，易产生电火花，当将这种插座应用于大电流电路时，电路易因瞬间加载大电流而引发火灾、爆炸或短路事故。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供一种具有机械连锁的电连接器，能够防止使用时出现带电插拔的危险操作，保证用电安全，提高产品可靠性。

为解决现有技术的不足，本发明提供的技术方案为：

一种具有机械连锁的电连接器，包括机械连锁机构和连接器执行机构；

所述机械连锁机构包括箱体面板、锁舌支架、连接轴、偏心轮、连接片、锁舌、安装板和电源开关；所述电源开关安装在所述安装板上；安装板与箱体面板固定连接，安装板靠近所述连接器执行机构的一侧设有便于所述锁舌穿过的缺口或孔；所述偏心轮与所述连接片铰接；连接片与所述锁舌铰接；锁舌上连接有滑套；所述连接轴的端部一和端部二均为棱柱形，中部为圆柱形，连接轴的端部一与电源开关固定连接，并依次穿过安装板、偏心轮和箱体面板，端部二与断路器连接；所述锁舌支架固定在箱体面板上，设有限位槽；

所述连接器执行机构包括插座、防护盖和插头；所述插座包括插座体和触动板；所述插座体一端固定在所述箱体面板上，另一端为连接体一，所述连接体一设有螺旋槽；所述触动板套设在所述连接体一上，能够沿连接体一滑动；所述防护盖与所述触动板通过螺栓固定连接；所述插头包括旋紧套和插头体；所述插头体前端为连接体二；所述旋紧套内表面设有与所述螺旋槽相配合的旋转滚轮，外表面设有与所述锁舌相配合的旋转套卡槽，旋转套一端套设在所述连接体二上；

所述电源开关能够通过旋转轴带动所述滑套沿所述限位槽进行滑动使所述锁舌插入所述旋转套卡槽。

优选的，所述偏心轮与所述连接片通过铰链轴一连接；所述铰链轴一的一端设有挡圈；

所述连接片与所述锁舌通过铰链轴二连接；所述铰链轴二的一端设有挡圈。

优选的，所述箱体面板包括长方形的底面一和与底面一固定连接的四个等高侧面一；

所述安装板包括正方形的底面二和与底面二固定连接的四个等高侧面二；安装板靠近所述连接器执行机构的侧面二设有缺口；

所述安装板与所述箱体面板通过螺栓固定连接；

所述锁舌支架和偏心轮位于所述底面一和所述底面二之间。

优选的，所述锁舌支架为长方形，锁舌支架与所述箱体面板通过螺栓固定连接；所述限位行程槽为直线型。

优选的，所述机械连锁机构还包括O型密封圈一、O型密封圈二和连接套；所述连接套为带有螺栓安装部的圆柱体，圆柱体内部设有圆形通孔便于所述连接轴穿过，螺栓安装部通过螺栓与箱体面板固定连接，螺栓安装部与所述箱体面板连接的端面上设有用于安装所述O型密封圈一的密封圈安装槽一；所述连接轴的中部设有用于安装所述O型密封圈二的密封圈安装槽二。

优选的，所述锁舌一端与所述连接片铰接，中部设有滑套，另一端为锁紧部，所述锁紧部呈半圆形，外端设有导向角。

优选的，所述连接器执行机构还包括密封垫二；所述插座体设有用于安装所述密封垫二的凹型槽，所述凹型槽位于所述插座体与所述箱体面板的底面连接处。

优选的，所述防护盖包括O型密封圈三以及一体成型的端盖和密封部；所述端盖外侧与所述触动板通过螺栓固定连接；所述密封部为圆柱形，与所述插座体的内腔大间隙配合，密封部的外侧面设有用于安装所述O型密封圈三的密封圈安装槽三。

优选的，所述插座体和触动板通过台阶轴连接，所述台阶轴上套设有弹簧。

优选的，所述插头还包括波形弹簧；所述旋转套与所述连接体的连接端内表面设有限位台阶一，所述连接体外表面设有限位台阶二，所述波形弹簧位于所述限位台阶一、旋转套、限位台阶二、连接体二组成的空间内。

本发明的有益效果：

本发明设有防护盖，在插头未插入插座时，能保证插座的安全；在插头与插座完全插合时，锁舌能够卡入旋转套卡槽时，电源开关才能完全打开，使插座通电；关闭电源开关，锁舌退出旋转套卡槽后，此时插头才能拔出，避免了带电插拔的危险。

附图说明

图1为本发明提供的具有机械连锁的电连接器的主视图；

图2为本发明提供的具有机械连锁的电连接器的左视图；

图3为机械连锁机构的爆炸结构图；

图4为安装板的结构示意图；

图5为箱体面板的结构示意图；

图6为连接轴的结构示意图；

图7(a)为连接套的结构示意图；

图7(b)为图7(a)中A-A面的剖视图；

图8为旋转轴、连接套和箱体面板的组装示意图；

图9为偏心轮、连接片和锁舌的组装示意图；

图10为铰链轴二和挡圈二的组装示意图；

图11为锁舌支架的结构示意图；

图12为锁舌沿锁舌支架滑动的示意图；

图13为锁舌的结构示意图；

图14为连接器执行机构的爆炸结构图；

图15(a)为插座体的结构示意图；

图15(b)为插座体和触动板的连接示意图；

图16为旋转套的结构示意图；

图17为图16中I部位的放大图；

图18为触动板和插座体的组装示意图；

图19为密封垫二、触动板和插座体的组装示意图；

图20为防护盖的结构示意图；

图21为防护盖、插座体、触动板的安装示意图；

图22为插头体未插入插座体时不可供电的连锁原理图；

图23为图22中B-B面的剖视图；

图24为具有机械连锁的电连接器通电时的主视图；

图25为图24中C-C面的剖视图；

图26为具有机械连锁的电连接器通电时的斜视图；

其中：

100为机械连锁机构；200为连接器执行机构；

1为电源开关；2为安装板；21为安装孔七；3为连接轴；31为密封圈安装槽二；4为偏心轮；5为连接片；6为滑套；7为锁舌；71为导向角；8为连接套；81为密封圈安装槽一；82为O型密封圈二；9为O型密封圈一；10为锁舌支架；101为限位行程槽；11为密封垫一；12为箱体面板；121为安装孔一；122为安装孔二；123为安装孔三；124为安装孔四；125为安装孔五；126为安装孔六；

13为密封垫二；14为插座体；141为螺旋槽；142为台阶轴；143为台阶孔；15为触动板；16为防护盖；161为O型密封圈三；17为旋紧套；171为旋转滚轮；172为旋转轴；173为旋转套卡槽；18为插头体；191为铰链轴一；192为铰链轴二；20为挡圈二。

具体实施方式

下面结合实施方式对本发明作进一步描述。以下实施方式仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明提供一种具有机械连锁的电连接器，参加图1，包括机械连锁机构100和连接器执行机构200。具体的，参见图3，机械连锁机构包括箱体面板12、锁舌支架10、连接轴3、偏心轮4、连接片5、锁舌7、安装板2和电源开关1。参见图4，安装板2设有用于安装电源开关的安装孔七21。参见图24，电源开关1安装在安装板2上，电源开关与安装板通过螺纹连接。安装板与箱体面板固定连接，安装板靠近连接器执行机构的一侧设有便于锁舌穿过的缺口或孔。参见图3及图9，偏心轮4与连接片5铰接；连接片5与锁舌7铰接；锁舌7通过销轴与滑套6连接。参见图6及图23，连接轴3的端部一和端部二均为棱柱形，中部为圆柱形，连接轴3的端部一与电源开关1固定连接，并依次穿过安装板、偏心轮和箱体面板12，端部二并与断路器连接。锁舌支架固定在箱体面板上，设有限位槽。参见图14，连接器执行机构包括插座、防护盖16和插头，插座包括插座体14和触动板15；插座体一端固定在箱体面板上。参见图15(a)，插座体14另一端为连接体一，连接体一设有螺旋槽141。触动板套设在连接体一上，能够沿连接体一滑动。参见图14，插头包括旋紧套17和插头体18。参见图16和图17，旋紧套17内表面设有与螺旋槽相配合的旋转滚轮171，旋转滚轮171与旋转套通过旋转轴172连接，旋转套17外表面设有与锁舌相配合的旋转套卡槽173。插头体前端为连接体二，旋转套一端套设在连接体二上。参见图21，防护盖16与触动板15通过螺栓固定连接。电源开关能够通过旋转轴带动滑套沿限位槽进行滑动使锁舌插入旋转套卡槽。

连接轴为中间圆两端为棱柱形的轴类零件，满足旋转及传动的要求。参见图12，电源开关1转动，通过连接轴3带动偏心轮4转动，偏心轮4转动带动滑套6沿限位槽101进行往复滑动，从而实现锁舌7的前进与后退(即锁紧与打开功能)。工作时滑套与锁舌支架产生相对摩擦，为了降低维护成本，可将滑套硬度设计低于锁舌支架硬度，发生磨损后只需更换滑套即可继续使用。

旋转滚轮与旋转套通过旋转轴连接，连接后旋转滚轮可在轴向360度自由旋转。旋转滚轮与螺旋槽为点面摩擦，同时旋转滚轮可旋转，保证在拧紧旋紧套时的产生较小的摩擦阻力，插头插合时更加轻便快捷。利用螺栓固定连接防护盖和触动板，保证触动板在受外力时不可向下动作，实现在没插头体插入时不可供电的要求。

插头未插入插座时不可供电连锁原理：

参见图22及图23，顺时针打开电源开关1，连接轴3旋转带动锁舌7沿锁舌支架10向连接器执行机构方向运动，此时防护盖16将触动板15固定，即插头未插入时，挡住锁舌7前进，电源开关1未能完全打开，此时插座不得电。

具有机械连锁的电连接器通电，插头必须插合到位；如要拔出插头，必须断开电源开关的机械连锁原理：

使用时，参见图24，去除防护盖，将插头插入插座，顺时针旋转旋紧套，旋紧套沿插座体中螺旋槽向下运动，同时挤压触动板向下，插头插座插合到位后，顺时针打开电源开关1，连接轴旋转带动锁舌7沿锁舌支架10向前运动，锁舌7卡入旋转套卡槽173中，此时插座得电，同时插头被锁舌卡死不可拔出(见图2、图25及图26)，如需拔出插头必须逆时针关闭电源开关(断电)，将锁舌从旋转套卡槽中退出，再逆时针旋转旋紧套，才可取出插头。

在本发明的可选实施例中，参见图3，机械连锁机构还包括密封垫一11，密封垫一一侧与箱体面板端面相连，另一侧可与客户设计的安装面板相连。

在本发明的可选实施例中，参见图9，偏心轮4与连接片5通过铰链轴一191连接。铰链轴一的一端设有挡圈一。连接片5与锁舌7通过铰链轴二192连接。参见图10，铰链轴二192的一端设有挡圈二20。

在本发明的可选实施例中，箱体面板包括长方形的底面一和与底面一固定连接的四个等高侧面一；安装板包括正方形的底面二和与底面二固定连接的四个等高侧面二；安装板靠近连接器执行机构的侧面二设有缺口；安装板与箱体面板通过螺栓固定连接，位于箱体面板的一侧；锁舌支架和偏心轮位于底面一和底面二之间。

在本发明的可选实施例中，参见图11，锁舌支架10为长方形，架设在箱体面板上，锁舌支架与箱体面板通过螺栓固定连接；限位行程槽101为直线型。

在本发明的可选实施例中，参见图8，机械连锁机构还包括O型密封圈一9、O型密封圈二82和连接套8。参见图7(a)和图7(b)，连接套8为带有螺栓安装部的圆柱体，圆柱体内部设有圆形通孔便于连接轴穿过，螺栓安装部通过螺栓与箱体面板固定连接，与箱体面板连接的端面上设有用于安装O型密封圈一的密封圈安装槽一81。参见图6，连接轴3的中部设有用于安装O型密封圈二的密封圈安装槽二31。因连接轴自身较长，增加连接套能够保证传动的可靠性。

在本发明的可选实施例中，参见图5，箱体面板设有用于安装安装板的安装孔一121、用于安装连接轴的安装孔二122、用于安装连接套的安装孔三123、用于安装锁舌支架的安装孔四124、用于安装插座体的安装孔五125和安装孔六126。

在本发明的可选实施例中，参见图3、图9及图13，锁舌7一端与连接片5铰接，中部设有滑套6，另一端为锁紧部，锁紧部呈半圆形，外端设有导向角71。导向角能够增强锁舌的导向能力。

在本发明的可选实施例中，参见图14，连接器执行机构还包括密封垫二13。参见图18及图19，插座体14设有用于安装密封垫二的凹型槽，凹型槽位于插座体与箱体面板的底面连接处。内凹式的密封端面能够保证连接器执行机构与机械连锁机构的配合可靠，既可以控制密封垫的压缩量(h2)也可以控制触动板的限位距离精度(h1)。

在本发明的可选实施例中，参见图20及图21，防护盖16包括O型密封圈三161以及一体成型的端盖和密封部；端盖外侧与触动板15通过螺栓固定连接；密封部为圆柱形，与插座体的内腔大间隙配合，密封部的外侧面设有用于安装O型密封圈三161的密封圈安装槽三。

在本发明的可选实施例中，参见图15(b)，插座体14和触动板15通过台阶轴142及台阶孔143连接，台阶轴上套设有弹簧。

在本发明的可选实施例中，插头还包括波形弹簧；旋转套与连接体的连接端内表面设有限位台阶一，连接体外表面设有限位台阶二，波形弹簧位于限位台阶一、旋转套、限位台阶二、连接体二组成的空间内。使用时，插头插入插座，通过旋转滚轮沿旋转套滑动使旋转套套入连接体一，同时限位台阶二对旋转套进行限位，通过旋转套将插座和插头锁紧，旋紧套与插座体连接后挤压波形弹簧使波形弹簧发生弹性变形，对旋紧套提供反作用力，保证连接可靠，同时锁舌卡入旋转套卡槽内，插头和插座连接稳固。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有机械连锁的电连接器，其特征在于，包括机械连锁机构和连接器执行机构；

所述机械连锁机构包括箱体面板、锁舌支架、连接轴、偏心轮、连接片、锁舌、安装板和电源开关；所述电源开关安装在所述安装板上；安装板与箱体面板固定连接，安装板靠近所述连接器执行机构的一侧设有便于所述锁舌穿过的缺口或孔；所述偏心轮与所述连接片铰接；连接片与所述锁舌铰接；锁舌上连接有滑套；所述连接轴的端部一和端部二均为棱柱形，中部为圆柱形，连接轴的端部一与电源开关固定连接，并依次穿过安装板、偏心轮和箱体面板，端部二与断路器连接；所述锁舌支架固定在箱体面板上，设有限位槽；

所述连接器执行机构包括插座、防护盖和插头；所述插座包括插座体和触动板；所述插座体一端固定在所述箱体面板上，另一端为连接体一，所述连接体一设有螺旋槽；所述触动板套设在所述连接体一上，能够沿连接体一滑动；所述防护盖与所述触动板通过螺栓固定连接；所述插头包括旋紧套和插头体；所述插头体前端为连接体二；所述旋紧套内表面设有与所述螺旋槽相配合的旋转滚轮，外表面设有与所述锁舌相配合的旋转套卡槽，旋转套一端套设在所述连接体二上；

所述电源开关能够通过旋转轴带动所述滑套沿所述限位槽进行滑动使所述锁舌插入所述旋转套卡槽。

2.根据权利要求1所述的一种具有机械连锁的电连接器，其特征在于，所述偏心轮与所述连接片通过铰链轴一连接；所述铰链轴一的一端设有挡圈；

所述连接片与所述锁舌通过铰链轴二连接；所述铰链轴二的一端设有挡圈。

3.根据权利要求1所述的一种具有机械连锁的电连接器，其特征在于，

所述箱体面板包括长方形的底面一和与底面一固定连接的四个等高侧面一；

所述安装板包括正方形的底面二和与底面二固定连接的四个等高侧面二；安装板靠近所述连接器执行机构的侧面二设有缺口；

所述安装板与所述箱体面板通过螺栓固定连接；

所述锁舌支架和偏心轮位于所述底面一和所述底面二之间。

4.根据权利要求1所述的一种具有机械连锁的电连接器，其特征在于，所述锁舌支架为长方形，锁舌支架与所述箱体面板通过螺栓固定连接；所述限位槽为直线型。

5.根据权利要求1所述的一种具有机械连锁的电连接器，其特征在于，所述机械连锁机构还包括O型密封圈一、O型密封圈二和连接套；所述连接套为带有螺栓安装部的圆柱体，圆柱体内部设有圆形通孔便于所述连接轴穿过，螺栓安装部通过螺栓与箱体面板固定连接，螺栓安装部与所述箱体面板连接的端面上设有用于安装所述O型密封圈一的密封圈安装槽一；所述连接轴的中部设有用于安装所述O型密封圈二的密封圈安装槽二。

6.根据权利要求1所述的一种具有机械连锁的电连接器，其特征在于，所述锁舌一端与所述连接片铰接，中部设有滑套，另一端为锁紧部，所述锁紧部呈半圆形，外端设有导向角。

7.根据权利要求1所述的一种具有机械连锁的电连接器，其特征在于，所述连接器执行机构还包括密封垫二；所述插座体设有用于安装所述密封垫二的凹型槽，所述凹型槽位于所述插座体与所述箱体面板的底面连接处。

8.根据权利要求1所述的一种具有机械连锁的电连接器，其特征在于，所述防护盖包括O型密封圈三以及一体成型的端盖和密封部；所述端盖外侧与所述触动板通过螺栓固定连接；所述密封部为圆柱形，与所述插座体的内腔大间隙配合，密封部的外侧面设有用于安装所述O型密封圈三的密封圈安装槽三。

9.根据权利要求1所述的一种具有机械连锁的电连接器，其特征在于，所述插座体和触动板通过台阶轴连接，所述台阶轴上套设有弹簧。

10.根据权利要求1所述的一种具有机械连锁的电连接器，其特征在于，所述插头还包括波形弹簧；所述旋转套与所述连接体的连接端内表面设有限位台阶一，所述连接体外表面设有限位台阶二，所述波形弹簧位于所述限位台阶一、旋转套、限位台阶二、连接体二组成的空间内。

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