CN1237670C - 带有开关起动套筒的电气接插件 - Google Patents

Abstract

一种电接插件组件的插座部分(112)，包括偏置于默认套筒位置的可轴向移动的套筒(114)。在该默认套筒位置，具有偏压在所述可轴向移动的套筒(114)上的开关臂(124)的开关(122)处于打开状态。当该插座(112)与所述匹配插头(102)相配合时，所述套筒(114)轴向移动而使所述开关(112)移动到关闭位置。

Description

带有开关起动套筒的电气接插件

相关申请的交叉参考

本申请要求在2000年6月28日美国临时申请号60/214580的优先权，其内容在此引入作为参考。

技术领域

本发明一般涉及电气接插件，尤其涉及一种具有开关起动套筒的电气接插件，它在与相配的插头连接时断开开关。

背景技术

在高频和高功率电气应用中，向相关设备提供电能涉及到制造商和使用者共同关心的这种设备的固有风险。必须按照不会损坏这种设备并且能为使用者提供安全环境的方式来提供电能。例如，当沿着不与负载连接(即处于开路)的线缆传递高能例如千瓦，射频(RF)信号时，能量可能会被反馈回电源或信号源，从而损坏该电源或信号源。而且如果导电材料处于用来提供高功率信号的电缆端部附近的话，则信号会产生穿过气隙到达导电材料的电弧。这会导致电击、设备损坏或着火等各种危险。

高功率设备用户所关心的另一个问题是电击危险。当沿着与负载断开连接的线缆提供电能的时候，用户可能会与该线缆的“高”电位端发生物理接触。这可能是例如因为与线缆的中心导线发生无意识的直接接触或通过手工工具而与中心导线发生无意识接触而产生的。但是不管该接触的方式如何，如果该电能频繁的施加在该电缆上，该电能将足以致人严重伤害或致死。因此防止与电缆的中心导线发生接触是非常重要的。

迄今为止，高功率RF设备的用户通常会想出一些他们自己的方法来减少向开路提供高能信号所带来的危险。大多数用户非常清楚这种危险。但是人为失误和意外事故还是频繁导致用户受重伤以及损坏设备。

因此该领域需要一种电气接插件，尤其是用于高功率用途的接插件，它能够在除去信号源和电气装置之间的连接的时候将电信号源关闭。

发明内容

本发明的接插件组件的插座部分包括偏向默认(default)套筒位置的可轴向移动的套筒以及开关，该开关具有在所述可轴向移动的套筒处于所述默认套筒位置时朝着该可轴向移动的套筒偏置以便使所述开关处于打开位置的开关臂。在插座与相匹配的插头配合之后，套筒轴向移动以使开关移动至关闭位置。

附图说明

为了更好的理解本发明以及本发明的目的、特征及优点，可以参考以下结合附图的详细描述，其中同样的附图标记表示同样的部件。

图1是本发明的接插件组件的示例性实施方案在未配合(unmated)位置时的侧面剖视图；

图1A是简化的单线图，表示图1的示例性接插件组件在未配合位置时的电连接；

图2是本发明的示例性可轴向移动的套筒的侧面剖视图；

图3是本发明的接插件组件示例性实施方案在配合(mated)位置时的侧面剖视图；

图3A简化的单线图，表示图1的示例性接插件组件在配合位置时的电连接；

图4是图3所示的示例性接插件组件的端部局部剖视图。

具体实施方式

本发明的示例性接插件组件可以适用于安装在例如仪表盘等的固定位置上，用于在电信号源与电气装置之间形成可除去的电连接。但是该领域的技术人员可以理解，本发明的优点可以用于许多其它的接插件设计。因此本发明不限于所描述的任何具体的示例性实施方案。优选的是，本发明的接插件包括在插座中的可轴向移动的套筒，用于启动或关闭开关，以根据匹配插头是否正确地固定在插座内来控制通过接插件的电流。

回到图1，该图显示出本发明的接插件组件100的示例性实施方案的侧面剖视图。接插件组件100显示出处于未配合位置。为了便于与处于配合位置的示例性接插件300(图3)进行比较，显示了接插件组件的插头部分102。当然，本领域的技术人员可以理解，该插头102不会且一般不会处于未配合位置。插头102可以包括外壳104以及插头中心导线106。外壳104还可以包括螺纹部分108。

接插件组件100的插座部分112可以包括可轴向移动的套筒114、压缩弹簧120、绝缘体116、插座中心导线118、开关122、护罩164以及安装板126。可轴向移动的套筒114还可以设有带螺纹的部分128，以与插头部分组件102的外壳104的螺纹部分108相啮合。本领域技术人员可以理解，在不脱离本发明范围的情况下，可以采用其它方法例如磁性方法来啮合插头部分组件。

开关122还可以包括开关杆臂124以及设置在该臂端部以启动开关122的不同位置的辊134。开关122还可以设置在开关壳体154内，该开关壳体围绕着开关形成空腔144。开关122还可以利用支撑托架152和相关的安装螺丝146、148固定在安装板126上。安装板126便于将插座部分112安装在固定部分，例如仪表盘上。本领域的技术人员可以理解，在不脱离本发明范围的情况下可以采用各种开关安装和封闭结构，。

在插座部分112的一个端部156处，插座中心导线118沿着X轴从安装板126的底部表面146轴向向外设置。这便于例如通过焊接在电接插件160和插座中心导线118之间形成电连接。在插座部分的另一端，插座中心导线118可以相对于护罩164的外部环形表面178、并且相对于可轴向移动的套筒114的外部环形表面176而轴向向内设置。

可以在位于护罩164上的径向向内伸出的凸缘130与可轴向移动的套筒114的第二支架部分138之间设置压缩弹簧120。优选的是，压缩弹簧120将可轴向移动的套筒114向安装板126偏置，直至该套筒碰到并邻接在图1中未配合或默认位置中的止动件142。止动件142和护罩164可以由两个分开的片形成，这两个片可以通过例如铜焊而固定在一起。但是也可以将护罩164和止动件142形成为一体。

在操作中，通过使外壳104的螺纹部分108松开以与可轴向移动的套筒114的螺纹部分128脱离来从插座部分112拆除插头部分102。然后压缩弹簧120能够自由地使可轴向移动的套筒偏压在止动件142上。这时，可轴向移动的套筒114的外边缘部分212(图2)会向下挤压开关辊134。这反过来会向下挤压开关杆臂124。当开关杆臂124处于该默认位置时，开关保持在正常打开位置。

参照图1A，该图显示出图1示例性接插件组件在未配合位置时的电连接的简化单线图。当开关杆臂124处于压下或默认位置时，开关122打开。这就有效地使电信号源168与插座中心导线118隔开。因此当插座中心导线118与相配的插座部分102正确地脱离连接的时候，其端部不再是“高电位”。由此消除了因为与插座中心导线118端部之间无意中的接触或因为从该中心导线发出电信号电弧而导致的致人伤害或损坏设备的危险。

图2是本发明的示例性可轴向移动的套筒114的侧面剖视图。该示例性可轴向移动的套筒114通常可以是圆柱状的，并且具有阶梯状的外表面202和平的内表面204。所述表面的外边缘设有轴向孔214，它足够大以容纳插座中心导线118。平的内表面204与绝缘体套筒116相匹配，并可以轴向平移。

阶梯状的外表面202可以包括第一支架部分206，当插头部分112完全拧进插座时(图3)，该支架部分与径向向内伸出的凸缘130相接触，从而使套筒114的轴向运动停止。阶梯状外表面202可以包括第二支架部分138，用于支撑设置在它和径向向内伸出的凸缘130之间的压缩弹簧120的一个端部。

阶梯状外表面202还可以包括斜的边缘208。优选的是，该斜边缘208在未配合的位置时(图1)在止动件142和护罩164之间的拐角中形成三角形气隙168。这有助于可轴向移动的套筒114相对于护罩164更自由地平移，并有助于减轻不必要的可轴向移动的套筒在未配合位置中突出靠在止动件142上。如参照图3更全面地所述一样，斜边缘208也有助于使设置在开关杆臂上的辊134更平滑地移动。

与图1的未配合结构相比，图3表示本发明的接插件组件在配合位置的示例性实施方案300的侧面剖视图。该示例性组件300采用了图2所示的示例性的可轴向移动的套筒114。为了清楚起见，已经在图1中显示的各种部件的大部分附图标记在图3中省略。

在图3的配合位置中，插头部分102在配合螺纹108，128的啮合作用下被拉向插座部分112。这样，可轴向移动的套筒克服弹簧120的偏置力而被从安装板126拉动离开一段距离x1。因此弹簧120被压缩在可轴向移动的套筒114外表面402的第二支架部分138与径向向内伸出的凸缘130之间。

可轴向移动的套筒114离开安装板126的运动留下了一个开口的空腔304，用来容纳设置在开关杆臂124端部上的向上偏置的辊134。可轴向移动的套筒114的斜边缘208允许开关杆臂进行更可靠的移动，因为辊134可以更平滑地滚入和滚出斜边缘表面上的开口腔304。

当开关杆臂124处于图3所示的向上位置时，开关122可以处于关闭位置。图3A中显示了示例性接插件组件的电连接在配合位置时的简化电气单线图。而且当开关杆臂处于向上位置时，该开关122可以是关闭的。因此，可以通过开关122、接插件160、插座中心导线118以及插头中心导线106连接电信号源168，以为电气装置170提供所要求的电能。因此优选的是，只有当插头102完全拧入到插座中的时候，才可以通过接插件组件300提供来自电信号源168的电流。因此避免了与向电源提供开口连接相关的无意之中出现的电击或设备损坏。

图4表示沿着图3的示例性联接的接插件组件300的A-A线剖开的端部部分截面图。该图显示了一个示例性的小型快速的单刀双掷开关410，它在端部上具有辊134。因此双刀开关可以装有与辊134耦合的两个开关杆臂124a，124b。该示例性的开关还可以装有L形支架152。本领域的技术人员可以理解，在本发明的接插件组件中可以采用各种开关和支架结构。

通过穿过安装板126中的螺丝孔402、404、406、408将螺丝安装在固定位置表面内，可以将安装板126的底表面146固定至一个固定位置，例如在仪器盘的外表面上。为了保护开关410，开关壳体154可以比围绕着插座部分的护罩164略厚。

因此提供一种电接插件，它消除了向未联接的插座提供高功率电信号的危险。插座包括可轴向移动的套筒，用于使开关杆臂进行相关的移动。当插头与插座联接时，使得套筒在接插件的插座部分内朝着插头轴向移动。这样留下了一个开口的空腔，用来使设置在开关杆臂上的向上偏置的辊向上升。开关杆臂的用于配合位置的这个位置关闭了正常打开的开关，并在电信号源和插座中心导线之间建立了电联接。当除去匹配插头时，套筒缩回到插座内，接插件开关返回至“打开”状态。

但是上述实施方案仅是本发明的几种方案中的一些，此处举出作为说明之用，并不代表一种限制。很明显，对于本领域技术人员来说在不实质上脱离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的实施方案。

Claims (9)

1.一种接插件组件的插座部分，包括：

可轴向移动的套筒，它向默认套筒位置偏置；且

设置在电流通路内的开关，其中，所述电流通路的打开和关闭状态由所述开关的打开和关闭状态形成，所述开关带有开关臂，该开关臂被偏压在所述可轴向移动的套筒上，用于在所述可轴向移动的套筒处于所述默认套筒位置上时使所述开关处于所述打开状态；

其中，所述可轴向移动的套筒上具有螺纹，用以啮合匹配插头上的相应螺纹，其中当所述可轴向移动的套筒与所述匹配插头螺纹啮合时，所述套筒适合于轴向移动，从而使所述开关设置在所述关闭状态。

2.如权利要求1所述的接插件组件的插座部分，还包括：

插座中心导线；

其中，可轴向移动的套筒上的用以啮合匹配插头上的所述相应螺纹的螺纹设置在所述插座的匹配端部，适用于可除去地容纳所述匹配插头，用以在所述插座中心导线与匹配插头中心导线之间产生电连接。

3.如权利要求2所述的插座部分，其特征在于，所述可轴向移动的套筒在所述可轴向移动的套筒与护罩之间设置的压缩弹簧的作用下向所述默认套筒位置偏置。

4.如权利要求3所述的插座部分，其特征在于，所述压缩弹簧设置在所述可轴向移动的套筒上的支架与所述护罩之间。

5.如权利要求3所述的插座部分，其特征在于，在所述默认套筒位置中，所述可轴向移动的套筒与所述护罩上的止动件相邻接。

6.如权利要求2所述的插座部分，其特征在于，所述开关臂包括开关辊，所述开关辊偏压在所述套筒上。

7.如权利要求6所述的插座部分，其特征在于，还包括一绝缘体，该绝缘体与所述可轴向移动的套筒一起定位以至少部分限定一空腔，用于一旦所述插座的所述配合端与所述匹配插头相配合时容纳所述开关辊。

8.如权利要求2所述的插座部分，其特征在于，所述开关是单刀双掷开关。

9.如权利要求2所述的插座部分，其特征在于，所述可轴向移动的套筒具有斜边缘。

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