CN116073171A - 单极连接器、多插座连接器及由它们构成的连接器系统 - Google Patents

单极连接器、多插座连接器及由它们构成的连接器系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种单极连接器，包括：触头，所述触头包括触头外壳，所述触头外壳的外表面上具有至少一个限位凸部；罩，用于容纳所述触头；所述罩的内表面具有向内突出的限位部和内螺纹部，其中所述内螺纹部比所述限位部更靠近所述插接侧；所述单极连接器还包括具有外螺纹部的保持环，其中在将所述触头外壳逆着插接方向插入所述罩中直到所述限位凸部与所述限位部相抵靠之后，将所述保持环旋入所述罩中从而通过螺纹结合将所述触头外壳固定在所述罩中。本发明还涉及一种多插座连接器以及连接器系统。该单极连接器和多插座连接器可以实现触头的简单固定，该连接器系统可以实现单极连接器的独立安装和拆卸，便于组装。

Description

单极连接器、多插座连接器及由它们构成的连接器系统
技术领域
本发明涉及连接器的技术领域，特别是涉及一种单极连接器、一种多插座连接器以及一种由单极连接器和多插座连接器构成的连接器系统。
背景技术
在轨道车辆领域中广泛使用着用于传输大电流的连接器系统，其具体地用于使例如两节车厢在电流和信号方面彼此连接。然而，在实际应用中，这种连接器系统通常重量高、体积大，不利于操作人员的现场安装。
发明内容
本发明的目的在于提出一种单极连接器和一种多插座连接器，两者都通过保持环方便地实现了触头的固定和拆卸，从而简化了结构，且便于维修、更换触头。本发明的目的还在于提供一种连接器系统，该连接器系统包括上述单极连接器以及多插座连接器，可以实现单极连接器在多插座连接器上的独立的安装和拆卸，便于连接器系统的现场安装。
根据本发明的第一方面，提供一种单极连接器，具有用于与配对连接器插接的插接侧和用于连接线缆的连接侧，其包括：触头，所述触头包括触头外壳，所述触头外壳的外表面上具有至少一个限位凸部；罩，用于容纳所述触头；所述罩的内表面具有向内突出的限位部和内螺纹部，其中所述内螺纹部比所述限位部更靠近所述插接侧；所述单极连接器还包括具有外螺纹部的保持环，其中在将所述触头外壳逆着插接方向插入所述罩中直到所述限位凸部与所述限位部相抵靠之后，将所述保持环旋入所述罩中从而通过螺纹结合将所述触头外壳固定在所述罩中。
在一个实施方式中，所述保持环为圆筒状，其中，在所述保持环的一侧设有多个凹口，以接合用于旋拧所述保持环的工具；在所述保持环的另一侧设有向内突出的凸缘，用于抵靠所述触头外壳的所述限位凸部；其中所述外螺纹部在所述凹口和所述凸缘之间布置在所述保持环的外周面上。
在一个实施方式中，所述罩包括罩插接部、手柄以及位于所述罩插接部和所述手柄之间的法兰部。
在一个实施方式中，所述法兰部的区域的内表面具有所述限位部和所述内螺纹部，其中所述限位部构造为台阶部，所述台阶部的端面形成限位面，或所述限位部构造为凸台，所述凸台的一侧形成限位面，其中，所述内螺纹部和所述限位面之间的距离大于或等于所述限位凸部的宽度。
在一个实施方式中，所述法兰部的区域的内表面还包括位于所述限位部和所述内螺纹部之间的另外的台阶部，其中所述限位部的内径小于所述另外的台阶部的内径，而所述另外的台阶部的内径小于所述内螺纹部的内径。
在一个实施方式中，所述另外的台阶部倒圆以与所述保持环的凸缘的外部形状配合。
在一个实施方式中，所述法兰部为正方形或矩形，在所述法兰部的角部设有对角布置的两个编码销孔以及对角布置的两个螺纹孔，以分别容纳编码销和锁紧元件；或者，在另一实施方式中，所述罩插接部的外轮廓为正方形或矩形，在所述罩插接部的角部设有对角布置的两个编码销孔以及对角布置的两个螺纹孔，以分别容纳编码销和锁紧元件；其中所述罩插接部的内轮廓为圆筒形。
根据本发明的另一方面，提供一种多插座连接器，包括：贯通式壳体，所述贯通式壳体具有至少一个开口和附接在所述开口上的多个插座；多个触头，所述触头的外表面上均具有至少一个限位凸部；所述插座的内表面均具有向内突出的限位部和内螺纹部；所述多插座连接器还包括具有外螺纹部的保持环，其中在将所述触头逆着插接方向插入所述插座中直到所述限位凸部与所述限位部相抵靠之后，将所述保持环旋入所述插座中从而通过螺纹结合将所述触头固定在所述插座中。
根据本发明的再一方面，提供一种连接器系统，包括多个单极连接器和多插座连接器，其中多个单极连接器能彼此独立地插入各自的插座中。
在一个实施方式中，所述单极连接器构造为公连接器，并且所述多插座连接器构造为母连接器，反之亦然。
本发明的单极连接器、多插座连接器以及连接器系统满足绝缘电阻测试要求(测试条件为Rl≥1010Ω)、冲击耐压测试要求(测试条件为18kV)、IPX8(防水防尘)测试要求(测试条件16小时无进水)、降额测试，并且在振动/震动测试期间不存在≥1μs的接触干扰。
附图说明
本发明的实施例在附图中示出并且在下面更详细地进行解释。附图显示：
图1是根据本发明的单极连接器的立体图；
图2是根据本发明的单极连接器的爆炸图；
图3是根据本发明的单极连接器的俯视图；
图4是根据本发明的单极连接器剖视图；
图5是根据本发明的连接器系统的立体图；
图6是根据本发明的连接器系统的仰视图；
图7是根据本发明的连接器系统的分解图；
图8是根据本发明的多插座连接器的爆炸图；
图9是根据本发明的多插座连接器的立体图；以及
图10是根据本发明的多插座连接器的底视图。
具体实施方式
下面将通过实施例并结合附图对本发明的技术方案作进一步的具体说明。在说明书中，相同或相似的附图标记指示相同或相似的部件。下面参照附图对本发明的实施方式的说明旨在对本发明的总体构思进行解释，而不应当理解为对发明的一种限制。
在本发明中，方位术语“前”和“后”均是以插接方向为基础定义的。但要注意的是，根据本发明的公连接器和母连接器的插接方向正好相反。术语“内”和“外”均是以单极连接器/插座的径向为基础定义的，“向内”和“向外”分别指的是沿着径向朝向轴心的方向和沿着径向远离轴心的方向。
图1示出了根据本发明的单极连接器，在这里“单极”指的是连接器是单个的。该单极连接器用于传输大电流，例如650安培。该单极连接器1构造为公连接器，主要包括罩10和容纳在该罩内的触头(这里为公触头)。该单极连接器1具有插接侧P，用于与配对连接器(即多插座连接器)2(图5)插接；和连接侧C，用于连接线缆3。
如图2所示，触头整体形状基本为圆筒形，其由两部分，即端子11和容纳该端子的触头外壳12组成。端子11从插接方向PD看依次包括端子插接部111和端子连接部112，其中在端子插接部111和端子连接部112相接处在端子11的外表面上具有环形凸缘113。触头外壳12为绝缘壳体，从插接方向PD看其依次包括触头外壳插接部121和触头外壳连接部122，其中在触头外壳插接部121和触头外壳连接部122相接处在触头外壳12的外表面上具有至少一个限位凸部123，该外表面可具有旋转对称的两个、四个或其他数量的限位凸部，或者限位凸部构造为环形。
罩10整体上亦为圆筒形，从插接方向PD看依次包括罩插接部101、法兰部102和手柄103。罩插接部101为圆筒形，其也可以设计为方形或矩形。法兰部102为方形或矩形，在其角部设有对角布置的两个编码销孔1021以及对角布置的两个螺纹孔1022(见图3)，其中编码销孔1021用于容纳编码销1023，螺纹孔1022用于容纳锁紧元件1024，诸如螺钉等。在另外的实施方式中，当罩插接部101为方形或矩形时，在罩插接部的前侧的角部形成编码销孔和螺纹孔，此时，罩插接部101的内表面仍为圆筒形。
单极连接器1还包括保持环13，其整体上呈圆筒状，用于将触头，具体的触头外壳12固定在罩10内。该保持环13在一侧(即沿插接方向PD的前侧(图2))具有多个凹口131，例如两个、三个、四个或任何其他数量，用于容纳用来旋拧该保持环的工具(未示出)，例如用于容纳工具的接合爪；该保持环13在另一侧(即沿着插接方向PD的后侧)设有具有一定厚度的凸缘132，该凸缘向内径向突出，大致呈碗底沿状。在凹口131和凸缘132之间在保持环13的外表面设有外螺纹部133。
此外，单极连接器1还包括线缆接头14，用于将线缆3固定在单极连接器的连接侧。
图4示出了单极连接器的沿A-A的剖视图。罩10的内表面具有向内突出的限位部104，该限位部位于法兰部102所在的区域，从法兰部的区域延伸到手柄103的区域。该限位部设计为台阶部，该台阶部的端面形成限位面1041。在另外的实施方式中，该限位部也可以设计为限位凸台，该限位凸台的朝向罩插接部101的一侧构造为限位面，该限位凸台可以是连续的或间断的。罩10的内表面还具有内螺纹部105，该内螺纹部105比限位部104更靠近插接侧P。该内螺纹部105也在法兰部102的区域内，大致从法兰部102与罩插接部101的相接处朝向限位部104延伸。限位部104与内螺纹部105之间隔开一距离d1，该距离大于触头外壳11的限位凸部123的宽度d2。在限位部104和内螺纹部105之间还可以设有另外的台阶部106。台阶部104的内径小于另外的台阶部106的内径，而该另外的台阶部106的内径小于内螺纹部105的内径。该另外的台阶部106倒圆以与保持环的凸缘132的外部形状配合。
在另外的实施方式中，限位部104与内螺纹部105的距离d1可以等于触头外壳12的限位凸部123的宽度d2。此时，保持环13的凸缘132可以设计为从后侧径向向内突出的薄环片。
结合图2和图4描述单极连接器的组装过程中，首先将线缆3前端的绝缘外层和EMC编织层去除，以露出内部芯线，然后将线缆接头14逆着插接方向推到线缆3上。然后将线缆的芯线插入端子11的端子连接部112中，例如借助压接工具对端子11的端子连接部112进行压接，以使端子连接部112的内表面与线缆3的芯线进行紧密的接合。与此同时或者在此之前或之后，将触头外壳12逆着插接方向从插接侧P插入罩10中，直到触头外壳12的限位凸部123的一侧与罩的限位部104相抵靠，从而限制触头外壳12逆着插接方向进一步向后移动。然后利用工具将保持环13逆着插接方向旋入罩10中，旋拧过程中保持环13的外螺纹部133与罩10的内表面的内螺纹部105螺纹接合，最后保持环13的凸缘132与触头外壳12的限位凸部123的另一侧相抵靠，从而将保持环13且进而将触头外壳12固定在罩10中。随后将端子11沿着插接方向从连接侧C插入罩10中，直到端子11的环形凸缘113抵靠触头外壳12的内表面的止挡部124，从而阻止端子10沿插接方向的向前移动。最终通过罩10的手柄103的尾部与线缆接头14的接合，将端子10及线缆3固定在罩10中，从而完成单极连接器的组装。
图3示出了组装好的单极连接器1的俯视图。从内到外依次为端子11、触头外壳12、保持环13、法兰部102。
图5至图7示出了单极连接器1与多插座连接器2插接形成的连接器系统。该连接器系统具有多个，例如六个单极连接器。在其他实施方式中，连接器系统可以包括1、2、4、6、8或任何其他数量的单极连接器。这六个单极连接器彼此独立地安装在多插座连接器2上，从而在实际应用中可以单个地安装单极连接器，从而降低安装难度。
现在结合图8至图10描述多插座连接器2。该多插座连接器2构造为阴连接器，通常用于安装到火车的车厢壁上。如图8所示，该多插座连接器2包括贯通式壳体20、顶盖21以及容纳在贯通式壳体内的绝缘帽23、线缆接头22、触头24(这里为母触头)以及保持环13。
该贯通式壳体20具有两个基本上为矩形的开口201，这两个开口竖直地彼此间隔开。每个开口上均附接有多个插座202。在其他实施方式中贯通式壳体可以具有一个或其他数量的开口。在其他实施方式中，多个开口中的一个开口在不使用时可以用面板覆盖。每个插座的凸缘均设有对角布置的两个编码销孔2021以及对角布置的两个螺纹孔2022以分别容纳编码销2023和单极连接器1的法兰部102的锁紧元件1024。插座的编码销2023和单极连接器的编码销1023配合可以防止误插接。组装连接器系统时，多个单极连接器彼此独立地插入各自的插座中。该贯通式壳体20还具有通入口203，该通入口203由顶盖21覆盖。如图10所示，贯通式壳体20还具有缺口204，该缺口204的平面与开口201的平面彼此垂直。该缺口204用于引入线缆3、将多插座连接器安装在车厢的厢壁上。
母触头24的数量可以与插座202的数量相对应，将触头24逆着插接方向PD’从外侧插入插座202中，直到插头24的限位凸部241与插座202内表面的限位部(未示出)相抵靠。然后将保持环13旋入插座202中，使得保持环的外螺纹部与插座的内螺纹部(未示出)接合，以将触头24固定在插座202中。多个绝缘帽23覆盖触头24的尾端，且该尾端经由线缆接头22连接线缆3。由此完成多插座连接器的组装。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示例性实施例的细节，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。

Claims (10)

1.一种单极连接器(1)，具有用于与配对连接器插接的插接侧(P)和用于连接线缆(3)的连接侧(C)，其包括：
触头，所述触头包括触头外壳(12)，所述触头外壳(12)的外表面上具有至少一个限位凸部(123)；
罩(10)，用于容纳所述触头；
其特征在于，所述罩(10)的内表面具有向内突出的限位部(104)和内螺纹部(105)，其中所述内螺纹部(105)比所述限位部(104)更靠近所述插接侧(P)；所述单极连接器(1)还包括具有外螺纹部(133)的保持环(13)，其中在将所述触头外壳(12)逆着插接方向(PD)插入所述罩(10)中直到所述限位凸部(123)与所述限位部(104)相抵靠之后，将所述保持环(13)旋入所述罩(10)中从而通过螺纹结合将所述触头外壳(12)固定在所述罩(10)中。
2.根据权利要求1所述的单极连接器(1)，其特征在于，所述保持环(13)为圆筒状，其中，在所述保持环(13)的一侧设有多个凹口(131)，以接合用于旋拧所述保持环(13)的工具；在所述保持环(13)的另一侧设有向内突出的凸缘(132)，用于抵靠所述触头外壳(12)的所述限位凸部(123)；其中所述外螺纹部(133)在所述凹口(131)和所述凸缘(132)之间布置在所述保持环(13)的外周面上。
3.根据权利要求2所述的单极连接器(1)，其特征在于，所述罩(10)包括罩插接部(101)、手柄(103)以及位于所述罩插接部(101)和所述手柄(103)之间的法兰部(102)。
4.根据权利要求3所述的单极连接器(1)，其特征在于，所述法兰部(102)的区域的内表面具有所述限位部(104)和所述内螺纹部(105)，
其中所述限位部(104)构造为台阶部，所述台阶部的端面形成限位面(1041)，或者，
所述限位部(104)构造为凸台，所述凸台的一侧面形成限位面(1041)，
其中，所述内螺纹部(105)和所述限位面(1041)之间的距离(d1)大于或等于所述限位凸部(123)的宽度(d2)。
5.根据权利要求4所述的单极连接器(1)，其特征在于；所述法兰部(102)的区域的内表面还包括位于所述限位部(104)和所述内螺纹部(105)之间的另外的台阶部(106)，其中所述限位部(104)的内径小于所述另外的台阶部(106)的内径，而所述另外的台阶部(106)的内径小于所述内螺纹部(105)的内径。
6.根据权利要求5所述的单极连接器(1)，其特征在于，所述另外的台阶部(106)倒圆以与所述保持环(13)的凸缘(132)的外部形状配合。
7.根据权利要求3所述的单极连接器(1)，其特征在于，所述法兰部(102)为正方形或矩形，在所述法兰部(102)的角部设有对角布置的两个编码销孔(1021)以及对角布置的两个螺纹孔(1022)，以分别容纳编码销(1023)和锁紧元件(1024)；或者
所述罩插接部(101)的外轮廓为正方形或矩形，在所述罩插接部(101)的角部设有对角布置的两个编码销孔(1021)以及对角布置的两个螺纹孔(1022)，以分别容纳编码销(1023)和锁紧元件(1024)；其中所述罩插接部(101)的内轮廓为圆筒形。
8.一种多插座连接器(2)，包括：
贯通式壳体(20)，所述贯通式壳体具有至少一个开口(201)和附接在所述开口(201)上的多个插座(202)；
多个触头(24)，所述触头(24)的外表面上均具有至少一个限位凸部(241)；
其特征在于，所述插座(202)的内表面均具有向内突出的限位部和内螺纹部；所述多插座连接器还包括多个具有外螺纹部的保持环(13)，其中在将所述触头(24)逆着插接方向(PD’)插入所述插座(202)中直到所述限位凸部(241)与所述限位部相抵靠之后，将所述保持环(13)旋入所述插座(202)中从而通过螺纹结合将所述触头(24)固定在所述插座(202)中。
9.一种连接器系统，包括多个根据权利要求1至7中任一项所述的单极连接器(1)和根据权利要求8所述的多插座连接器(2)，其特征在于，多个单极连接器(1)能彼此独立地插入各自的插座(202)中。
10.根据权利要求9所述的连接器系统，其特征在于，所述单极连接器(1)构造为公连接器，并且所述多插座连接器(2)构造为母连接器。
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