CN115498457A - 一种具有锁止机构的接插件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有锁止机构的接插件，包括插头、插座及锁止机构；插头具有接插口，插座端部插设于接插口内；锁止机构设置于插头内，包括锁止件及执行元件，执行元件驱动锁止件沿接插口的径向发生位移，并使锁止件端部进入或脱离接插口内，实现插头与插座的锁止或拆卸。本发明中，锁止机构沿接插口的径向发生位移，可使锁止件端部全面起到锁止作用，避免出现局部支撑而发生断裂的现象；同时插头与插座配合时，施加的外力仅需克服弹性件的弹力，使锁止件发生沿接插口径向的短距离位移即可，施力合理且操作便利；工作时将凸轮杆的定轴旋转运动转换为锁止件的平移运动，旋转角度小且执行方便，空间布局不受执行元件动作的影响。

Description

一种具有锁止机构的接插件

技术领域

本发明涉及连接器结构技术领域，特别涉及一种具有锁止机构的接插件。

背景技术

随着储能行业的兴起，在储能行业中连接器也逐步向小型化、操作方便化发展，连接器主要起着连接、导通的作用，目前的储能连接器一般包括有插座以及与插座对插导通的插头，为保证对插导通后的插头与插座连接更加稳定，一般会在插头上设置按钮锁止机构，通过该按钮锁止机构与插座进行锁止，使插头与插座不会意外脱离，保证了连接的稳定性。

专利号为202122827928.5的实用新型专利中，涉及一种储能连接器的按钮锁止机构，其锁止原理主要如下：结合图1所示，以接插口111外轮廓所在的A点为例，锁止件31沿A点处的切线方向发生位移，具备锁止工位(图示粗实线对应的工位)及解锁工位(图示细实线对应的工位)，当处于锁止工位时，图示阴影区域用于起到的锁止作用；该传统结构存在的缺陷在于：

(1)位移转换行程过大，即：手动施力行程H，锁止件伸入接插口的最大距离仅为S；为保证操作方便，连接器在运动方向上的宽度需增加，而增加的宽度又不宜过大；

(2)由于插头与插座配合时，需通过声音提示判定其是否锁止，因此必须通过施力按压使两者发生配合，基于(1)中存在的缺陷，插座在插入的过程中，需推动锁止件在运动方向上发生位移H后，才能实现锁止配合，由于H过大，因而插座插入所需的力更大，在实际过程中容易出现卡顿现象；

(3)锁止件伸入接插口的距离，随着向A点的靠近逐步减小，进而使得能够起到锁止作用的阴影区域也逐步缩短，因而在锁止过程中，其头部起主要限位作用，长时间很容易发生磨损失效、断裂。

因此，本发明研制了一种具有锁止机构的接插件，以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明目的是：提供一种具有锁止机构的接插件，以解决现有技术中锁止机构因位移方向设计不合理而存在的操作不便、易磨损断裂的问题。

本发明的技术方案是：一种具有锁止机构的接插件，包括：

插头及插座，所述插头具有接插口，所述插座端部插设于所述接插口内；

锁止机构，设置于所述插头内，包括锁止件及执行元件，所述执行元件驱动所述锁止件沿接插口的径向发生位移，并使锁止件端部进入或脱离接插口内，实现插头与插座的锁止或拆卸。

优选的，所述锁止件对应有锁止工位及解锁工位；

所述执行元件包括使锁止件在常态下处于锁止工位的弹性件，以及驱动锁止件克服弹性件的弹力由锁止工位移动至解锁工位的拨动件；所述拨动件通过旋转使所述锁止件发生位移。

优选的，所述弹性件采用压缩弹簧，所述压缩弹簧的伸缩方向与锁止件的运动方向相同；

所述拨动件包括凸轮杆及拨片，所述凸轮杆的中轴线与所述锁止件的运动方向垂直，并与锁止件之间具有相抵的端面，通过自身的旋转运动驱动锁止件发生平移运动；所述拨片与凸轮杆固定连接，并处于插头外部，供外力施加。

优选的，所述锁止件上具有第一缺口，所述第一缺口处具有垂直于锁止件运动方向的第一端面；所述凸轮杆上具有第二缺口，所述第二缺口处具有与第一端面在常态下相抵的第二端面；所述凸轮杆发生定轴转动，所述第二端面远离凸轮杆中轴线的一端为凸轮拨点，所述凸轮拨点施力于第一端面，并推动锁止件克服压缩弹簧的弹力发生运动。

优选的，所述凸轮杆外壁对应的第二缺口处具有一延伸块，所述延伸块使第一端面得以延伸，并使压缩弹簧的中轴线贯穿第一端面，所述凸轮拨点处于延伸块远离凸轮杆中轴线的一端；所述凸轮杆受拨片驱动发生20°～25°的旋转，使所述锁止件脱离接插口。

优选的，所述接插口侧壁处具有供锁止件端部插入的槽口，所述锁止件在常态下穿过槽口并延伸至接插口内，凸出槽口的部分具有支撑面及导向斜面，所述导向斜面偏向接插口供插座插入的一侧；

所述插座插入接插口的一侧端部具有外凸设置的台阶面，在锁止状态下，所述台阶面支撑于支撑面上。

优选的，所述插头包括：

插头主体，所述插头主体上形成有接插口、安装腔室及容置腔室，所述接插口与安装腔室同轴，且所述接插口环设于所述安装腔室外围；所述容置腔室供锁止机构容纳，并通过一上盖将锁止机构限位于容置腔室内；

母端子外壳，插配于所述安装腔室内，内壁处安装有线簧、线簧固定圈及线簧定位圈；

铜鼻子，嵌入所述插头主体内，连接线缆与所述母端子外壳，其中连接线缆的一端外伸至插头主体外部；

线缆防水圈，套设于所述铜鼻子与线缆连接的一端外侧；

插头螺帽，套设于所述线缆防水圈外侧，并与所述插头主体螺纹连接，连接处设置有密封圈；所述插头螺帽尾部内壁呈锥形，在逐步与插头主体螺纹配合的过程中实现对线缆防水圈端部的收紧。

优选的，所述容置腔室内壁处具有一对第一凸棱，一对所述第一凸棱沿锁止件的运动方向平行设置，所述锁止件及压缩弹簧设置于一对第一凸棱之间；

所述上盖内侧端具有第二凸棱，所述第二凸棱沿锁止件的运动方向设置，并用于支撑压缩弹簧；

定轴转动的所述凸轮杆限位于第一凸棱与第二凸棱之间，所述第一凸棱及第二凸棱上均设置有供凸轮杆容置并发生转动的凹槽。

优选的，所述容置腔室对应的插头主体外壁上具有一孔口，所述凸轮杆贯穿孔口并设置于第一凸棱与第二凸棱的凹槽之间；

所述凸轮杆远离拨片的一端具有限位槽，远离孔口的所述第一凸棱上具有限位棱，所述限位槽与限位棱配合，防止所述凸棱杆沿轴向发生位移。

优选的，所述插座包括：

插座主体；

公端子本体，固定于所述插座主体上，端部插配于所述母端子外壳内，并与线簧接触实现电力传输；

防触电胶芯，固定于公端子本体端部，并插设于母端子外壳内，防止手指误触电子导致触电的风险；

防呆胶芯，固定于所述插座主体端部，并插设于所述接插口内，所述台阶面设置于所述防呆胶芯端部，起到锁止作用。

与现有技术相比，本发明的优点是：

(1)锁止机构沿接插口的径向发生位移，可使锁止件端部全面起到锁止作用，避免出现局部支撑而发生断裂的现象。

(2)将凸轮杆的定轴旋转运动转换为锁止件的平移运动，旋转角度小且执行方便，空间布局不受执行元件动作的影响。

(3)插头与插座连接配合时，施加的外力仅需克服弹性件的弹力，使锁止件发生沿接插口径向的短距离位移即可，施力合理且操作便利。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为现有技术中锁止件相对于接插口发生运动的原理图；

图2为本发明所述插头与插座的爆炸图；

图3为本发明所述的一种具有锁止机构的接插件的剖面图；

图4为本发明所述插头的剖视图；

图5为本发明所述插头主体的剖视图；

图6为本发明所述插头主体的结构示意图；

图7为本发明所述插座的剖视图；

图8为本发明所述锁止机构与防呆胶芯在锁止状态下的结构示意图；

图9为本发明所述锁止机构处于锁止工位的剖视图；

图10为本发明所述插座插入插头过程中锁止机构的剖视图；

图11为本发明所述锁止机构处于解锁工位的剖视图；

图12为本发明所述凸轮杆与拨片的结构示意图；

图13为本发明所述锁止机构处于锁止状态的剖视图；

图14为本发明所述锁止机构处于解锁状态的剖视图；

图15为本发明所述的一种具有锁止机构的接插件的剖面图；

图16为本发明所述容置腔室内部沿垂直于锁止件运动方向的剖视图。

其中：1、插头；

11、插头主体，12、母端子外壳，13、铜鼻子，14、线缆防水圈，15、插头螺帽，16、线簧，17、线簧固定圈，18、线簧定位圈，19、上盖；

111、接插口，112、安装腔室，113、容置腔室，114、孔口，115、棱齿，1151、筋条，116、第一凸棱，1161、限位棱，117、槽口；

2、插座；

21、插座主体，211、防水垫，22、公端子本体，23、防触电胶芯，24、防呆胶芯，241、台阶面；

3、锁止机构；

31、锁止件，311、支撑面，312、导向斜面，313、第一缺口，314、第一端面；

32、弹性件，321、压缩弹簧；

33、拨动件，331、凸轮杆，332、拨片，333、第二缺口，334、第二端面，335、延伸块，336、限位槽；

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明的内容做进一步的详细说明：

如图2、图3所示，一种具有锁止机构3的接插件，包括插头1、插座2，以及实现插头1与插座2连接的锁止机构3。

关于插头1，如图4所示，包括插头主体11、母端子外壳12、铜鼻子13、线缆防水圈14及插头螺帽15。

如图4-6所示，插头主体11上形成有接插口111、安装腔室112及容置腔室113，接插口111与安装腔室112同轴，且接插口111环设于安装腔室112外围；容置腔室113供锁止机构3容纳，并通过一上盖19将锁止机构3限位于容置腔室113内；与接插口111及安装腔室112相对的插头主体11端面上具有若干棱齿115，用于实现防滑，且若干棱齿115的端面轮廓中低外高，与拇指轮廓相似，符合人体工程学设计；结合图2所示，与接插口111及安装腔室112相对的插头主体11外壁上具有若干筋条1151，在起到加固强度的同时，也可以起到防滑的作用。

如图4所示，母端子外壳12插配于安装腔室112内，用于与铜鼻子13连接的根部呈滚齿形状；内壁处具有限位台阶，并安装有16、线簧固定圈17及线簧定位圈18；其中，线簧16限位于线簧定位圈18与限位台阶之间，进而实现精确定位，而线簧定位圈18则通过母端子外壳12头部的锁扣工艺实现精确定位；线簧固定圈17穿设于线簧16内，防止线簧16发生歪斜。

如图4所示，铜鼻子13嵌入插头主体11内，用于连接线缆与母端子外壳12，因此母端子外壳12根部的滚齿形状则需通过强力压入到铜鼻子13内，完成固定和连接；而铜鼻子13连接线缆的一端外伸至插头主体11外部，其呈筒形结构，用于容纳线缆，中轴线方向与接插口111轴线方向垂直。

如图4所示，线缆防水圈14套设于铜鼻子13与线缆连接的一端外侧，且沿中轴线方向的长度大于铜鼻子13外伸至插头主体11外部的长度，线缆防水圈14受插头螺帽15压力收缩后，抱紧线缆起到防水作用。

如图4所示，插头螺帽15套设于线缆防水圈14外侧，并与插头主体11螺纹连接，连接处设置有密封圈，起到插头主体11与插头螺帽15之间的防水作用；插头螺帽15尾部内壁呈锥形，在逐步与插头主体11螺纹配合的过程中实现对线缆防水圈14端部的收紧。

关于插座2，如图3、图7所示，端部插设于接插口111内，其结构包括插座主体21、公端子本体22、防触电胶芯23及防呆胶芯24。

插座主体21用于实现与设备的固定连接，当装配至设备上之后，与设备之间具有防水垫211，可以有效防止渗水。

公端子本体22固定于插座主体21上，端部插配于母端子外壳12内，并与线簧16接触实现电力传输。

防触电胶芯23固定于公端子本体22端部，并插设于母端子外壳12内，起到防止手指误触电子导致触电的风险。

防呆胶芯24固定于插座主体21端部，并插设于接插口111内，端部设置有台阶面241，用于与锁止机构3配合实现插座2与插头1的锁止；该防呆胶芯24既能起到防止公端子本体22与母端子外壳12安装误差的作用，又能实现锁止连接的作用。

关于锁止机构3，如图3、图8所示，锁止机构3设置于插头1内，包括锁止件31及执行元件，如图9、图11所示，执行元件驱动锁止件31沿接插口111的径向发生位移，并使锁止件31端部进入或脱离接插口111内，进而对应有锁止工位及解锁工位，实现插头1与插座2的锁止或拆卸。其中，结合图15所示，当锁止机构3安装完成后，对应的接插口111侧壁处具有供锁止件31端部插入的槽口117，锁止件31在常态下穿过槽口117并延伸至接插口111内，此时处于锁止工位，当锁止件31回缩至槽口117内，则处于解锁工位。

执行元件包括使锁止件31在常态下处于锁止工位的弹性件32，以及驱动锁止件31克服弹性件32的弹力由锁止工位移动至解锁工位的拨动件33；本实施例中，弹性件32采用压缩弹簧321，压缩弹簧321的伸缩方向与锁止件31的运动方向相同；如图12所示，拨动件33包括凸轮杆331及拨片332，凸轮杆331的中轴线与锁止件31的运动方向垂直，并与锁止件31之间具有相抵的端面，通过自身的旋转运动驱动锁止件31发生平移运动；拨片332与凸轮杆331固定连接，并处于插头1外部，供外力施加。

具体的，如图13、14所示，锁止件31在凸出槽口117的部分具有支撑面311及导向斜面312，支撑面311供防呆胶芯24的台阶面241支撑，导向斜面312偏向接插口111供插座2插入的一侧。锁止件31上具有第一缺口313，第一缺口313处具有垂直于锁止件31运动方向的第一端面314；凸轮杆331上具有第二缺口333，第二缺口333处具有与第一端面314在常态下相抵的第二端面334；凸轮杆331发生定轴转动，第二端面334远离凸轮杆331中轴线的一端为凸轮拨点，即图14中B点对应的位置处，凸轮拨点施力于第一端面314，并推动锁止件31克服压缩弹簧321的弹力发生运动。

如图14所示，设定凸轮杆331中轴线与凸轮拨点之间的距离为L，凸轮杆331使锁紧件由锁止工位移动至解锁工位所需转动的角度为θ，锁止件31移动的距离为D，则满足D＝L*sinθ；为了便于操作的方便性以及凸轮杆331的复位，该转动角度θ不宜过大，当D为恒定值时，当θ越小，则对应的L越大；因此，作为本实施例的进一步优化，凸轮杆331外壁对应的第二缺口333处具有一延伸块335，延伸块335使第一端面314得以延伸，并使压缩弹簧321的中轴线贯穿第一端面314，凸轮拨点处于延伸块335远离凸轮杆331中轴线的一端，进而使得L增大；凸轮杆331受拨片332驱动发生20°～25°的旋转，即可使锁止件31脱离接插口111，在该转动角度下，凸轮杆331的复位也十分容易。

结合图15所示，经与图1对比得知，本发明中锁止件31沿接插口111经过A点的径向运动，可使锁止件31端部全面起到锁止作用，即：锁止件31端部的阴影区域可以全部用于实现支撑，避免出现局部支撑而发生断裂的现象；进而也使得插头1与插座2连接配合时，施加的外力仅需克服压缩弹簧321的弹力，使锁止件31发生沿接插口111径向的短距离位移即可，施力合理且操作便利。

本实施例中，锁止机构3安装于容置腔室113内，安装需保证凸轮杆331在轴向与径向的限位，只用于发生定轴转动，因此，结合容置腔室113的结构，凸轮杆331的径向限位设计如下：

如图6、图16所示，容置腔室113内壁处具有一对第一凸棱116，一对第一凸棱116沿锁止件31的运动方向平行设置，锁止件31及压缩弹簧321设置于一对第一凸棱116之间，对应的容置腔室113侧壁处具有与接插口111连通的槽口117；上盖19内侧端具有第二凸棱191，第二凸棱191沿锁止件31的运动方向设置，并用于支撑压缩弹簧321；定轴转动的凸轮杆331限位于第一凸棱116与第二凸棱191之间，第一凸棱116及第二凸棱191上均设置有供凸轮杆331容置并发生转动的凹槽。如图6所示，容置腔室113对应的插头主体11外壁上具有一孔口114，凸轮杆331贯穿孔口114并设置于第一凸棱116与第二凸棱191的凹槽之间，进而实现凸轮杆331沿径向的限位；关于孔口114处的设计，如图2所示，孔口114对应的插头主体11外壁上具有一环形件，环形件上具有供拨片332容纳并发生旋转的缺槽，进而使用者在解锁时只需在缺槽范围内拨动拨片332即可。

关于凸轮杆331的轴向限位如下：

如图12所示，凸轮杆331远离拨片332的一端具有限位槽336，如图6所示，远离孔口114的第一凸棱116上具有限位棱1161，限位槽336与限位棱1161配合，防止凸轮杆331沿轴向发生位移。

工作时，具体工作原理如下：

(1)未装配状态下，如图2所示，插头1与插座2处于分离状态，此时锁止机构3在插头1内处于锁止工位；

(2)开始装配时，如图10所示，将插座2沿接插口111中轴线方向插入接插口111内，插入过程中，防呆胶芯24顶部抵住锁止件31端部的导向斜面312，进而使锁止件31克服压缩弹簧321弹力而逐步回缩，直至台阶面241运动至支撑面311一侧，如图11所示状态；接着，锁止件31受压缩弹簧321弹力作用回弹，再次进入锁止工位，并发出“咔嗒”声，通过声音提示功能判断锁止完成；该状态下，支撑面311实现对台阶面241的限位，进而完成插头1与插座2的配合；

(3)解锁时，拨动拨片332，并使凸轮杆331发生定轴转动，如图11所示，凸轮拨点推动锁止件31克服压缩弹簧321的弹力而回缩，直至锁止件31处于解锁工位，此时可直接将插座2从接插口111处拔出。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明，因此无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (10)

1.一种具有锁止机构的接插件，其特征在于，包括：

插头及插座，所述插头具有接插口，所述插座端部插设于所述接插口内；

锁止机构，设置于所述插头内，包括锁止件及执行元件，所述执行元件驱动所述锁止件沿接插口的径向发生位移，并使锁止件端部进入或脱离接插口内，实现插头与插座的锁止或拆卸。

2.根据权利要求1所述的一种具有锁止机构的接插件，其特征在于：所述锁止件对应有锁止工位及解锁工位；

所述执行元件包括使锁止件在常态下处于锁止工位的弹性件，以及驱动锁止件克服弹性件的弹力由锁止工位移动至解锁工位的拨动件；所述拨动件通过旋转使所述锁止件发生位移。

3.根据权利要求2所述的一种具有锁止机构的接插件，其特征在于：所述弹性件采用压缩弹簧，所述压缩弹簧的伸缩方向与锁止件的运动方向相同；

所述拨动件包括凸轮杆及拨片，所述凸轮杆的中轴线与所述锁止件的运动方向垂直，并与锁止件之间具有相抵的端面，通过自身的旋转运动驱动锁止件发生平移运动；所述拨片与凸轮杆固定连接，并处于插头外部，供外力施加。

4.根据权利要求3所述的一种具有锁止机构的接插件，其特征在于：所述锁止件上具有第一缺口，所述第一缺口处具有垂直于锁止件运动方向的第一端面；所述凸轮杆上具有第二缺口，所述第二缺口处具有与第一端面在常态下相抵的第二端面；所述凸轮杆发生定轴转动，所述第二端面远离凸轮杆中轴线的一端为凸轮拨点，所述凸轮拨点施力于第一端面，并推动锁止件克服压缩弹簧的弹力发生运动。

5.根据权利要求4所述的一种具有锁止机构的接插件，其特征在于：所述凸轮杆外壁对应的第二缺口处具有一延伸块，所述延伸块使第一端面得以延伸，并使压缩弹簧的中轴线贯穿第一端面，所述凸轮拨点处于延伸块远离凸轮杆中轴线的一端；所述凸轮杆受拨片驱动发生20°～25°的旋转，使所述锁止件脱离接插口。

6.根据权利要求4所述的一种具有锁止机构的接插件，其特征在于：所述接插口侧壁处具有供锁止件端部插入的槽口，所述锁止件在常态下穿过槽口并延伸至接插口内，凸出槽口的部分具有支撑面及导向斜面，所述导向斜面偏向接插口供插座插入的一侧；

所述插座插入接插口的一侧端部具有外凸设置的台阶面，在锁止状态下，所述台阶面支撑于支撑面上。

7.根据权利要求6所述的一种具有锁止机构的接插件，其特征在于，所述插头包括：

插头主体，所述插头主体上形成有接插口、安装腔室及容置腔室，所述接插口与安装腔室同轴，且所述接插口环设于所述安装腔室外围；所述容置腔室供锁止机构容纳，并通过一上盖将锁止机构限位于容置腔室内；

母端子外壳，插配于所述安装腔室内，内壁处安装有线簧、线簧固定圈及线簧定位圈；

铜鼻子，嵌入所述插头主体内，连接线缆与所述母端子外壳，其中连接线缆的一端外伸至插头主体外部；

线缆防水圈，套设于所述铜鼻子与线缆连接的一端外侧；

插头螺帽，套设于所述线缆防水圈外侧，并与所述插头主体螺纹连接，连接处设置有密封圈；所述插头螺帽尾部内壁呈锥形，在逐步与插头主体螺纹配合的过程中实现对线缆防水圈端部的收紧。

8.根据权利要求7所述的一种具有锁止机构的接插件，其特征在于：所述容置腔室内壁处具有一对第一凸棱，一对所述第一凸棱沿锁止件的运动方向平行设置，所述锁止件及压缩弹簧设置于一对第一凸棱之间；

所述上盖内侧端具有第二凸棱，所述第二凸棱沿锁止件的运动方向设置，并用于支撑压缩弹簧；

定轴转动的所述凸轮杆限位于第一凸棱与第二凸棱之间，所述第一凸棱及第二凸棱上均设置有供凸轮杆容置并发生转动的凹槽。

9.根据权利要求8所述的一种具有锁止机构的接插件，其特征在于：所述容置腔室对应的插头主体外壁上具有一孔口，所述凸轮杆贯穿孔口并设置于第一凸棱与第二凸棱的凹槽之间；

所述凸轮杆远离拨片的一端具有限位槽，远离孔口的所述第一凸棱上具有限位棱，所述限位槽与限位棱配合，防止所述凸棱杆沿轴向发生位移。

10.根据权利要求7所述的一种具有锁止机构的接插件，其特征在于，所述插座包括：

插座主体；

公端子本体，固定于所述插座主体上，端部插配于所述母端子外壳内，并与线簧接触实现电力传输；

防触电胶芯，固定于公端子本体端部，并插设于母端子外壳内，防止手指误触电子导致触电的风险；

防呆胶芯，固定于所述插座主体端部，并插设于所述接插口内，所述台阶面设置于所述防呆胶芯端部，起到锁止作用。

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