阅读说明：本技术 一种脱落连接器 (Falling connector ) 是由 庞卓 白浩雨 曹德胜 陈继利 于 2019-09-29 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种脱落连接器,包括插头和与插头适配的插座,插头包括插头壳体及安装在插头壳体内的锁紧机构,插座包括插座壳体、设于插座壳体内并与锁紧机构配合实现锁止的锁紧圈,插头壳体上还设有锁紧识别装置,锁紧机构中的芯轴穿出插头壳体并设有用于在锁紧机构锁紧时将绝缘滑套压下并使短路插针插入插孔中的盖板,则本发明可以在插头、插座插合后借由锁紧机构带动锁紧识别装置提供识别信号,以此明确判断锁紧与解锁两个状态；本发明还设有便于实现插头径向及轴向进行浮动的浮动安装组件,不仅适应安装误差、适用于高频震动环境下工作,还便于实现插头、插座的自动分离,适用于隐蔽场合中连接器的自动化操作。(The invention relates to a drop connector, which comprises a plug and a socket matched with the plug, wherein the plug comprises a plug shell and a locking mechanism arranged in the plug shell, the socket comprises a socket shell and a locking ring which is arranged in the socket shell and matched with the locking mechanism to realize locking, the plug shell is also provided with a locking identification device, a core shaft in the locking mechanism penetrates out of the plug shell and is provided with a cover plate which is used for pressing an insulating sliding sleeve down and inserting a short-circuit contact pin into a jack when the locking mechanism is locked, and then the locking identification device can be driven by the locking mechanism to provide an identification signal after the plug and the socket are plugged, so that two states of locking and unlocking are definitely judged; the invention is also provided with a floating installation component which is convenient for realizing the radial and axial floating of the plug, thereby not only adapting to the installation error and being suitable for working in a high-frequency vibration environment, but also being convenient for realizing the automatic separation of the plug and the socket and being suitable for the automatic operation of the connector in a hidden occasion.)

一种脱落连接器

技术领域

本发明属于连接器技术领域，特别涉及一种脱落连接器。

背景技术

现有的脱落连接器由相适配的插头、插座组成，并且脱落连接器采用的是插座固定安装，插头为自由端连接电缆，插合时需人手将插头***插座实现插合，分离时拉动芯轴实现自动分离，而实现插头、插座之间的锁紧定位采用的是中心拉杆锁紧机构，其结构原理如图1及图2所示：中心拉杆锁紧机构主要由装配在插头端的芯轴101、芯轴套管102、压筒103、钢球104、压筒弹簧105以及插座端配套使用的锁紧圈106等零部件组成；芯轴101导向滑动装配在芯轴套管102内，压筒弹簧105、压筒103依次滑动套设在芯轴套管102上，工作原理图如图1所示：连接器中的插头、插座处于分离状态时，芯轴101(尾部带有图中未示出的芯轴弹簧)与芯轴套管102、压筒103配合，使多个钢球在芯轴套管上呈圆周均布；且芯轴弹簧在插头、插座处于分离状态时呈压缩状态，对芯轴具有向右顶推力，但受限于钢球104与芯轴斜面挡止配合芯轴无法向右移动。结合图2，插合时，压筒103在锁紧圈106的顶推作用下相对于芯轴套管向左移动，当钢球104进入锁紧圈的切槽107位置时，钢球104被芯轴在芯轴弹簧的弹力推动下向外挤入锁紧圈的切槽107内，从而实现锁紧功能。插头、插座分离时，芯轴101在的机械力作用下向左移动，同时钢球104被压筒103在压筒弹簧105的作用下向内挤，直至钢球104埋入芯轴套管102内，从而实现解锁功能。

连接器锁紧时，仅能靠目视芯轴位置或利用插合手感来确认锁紧到位，在空间狭小的不可目视区域或机械自动对接无法实现手感的区域，连接器插合后无法确认是否锁紧到位。若连接器在未锁紧的状态下工作，易产生误分离造成电路中断。并且采用手动推动插头实现与插座的插合锁紧时，在连接器芯数较多、插合阻力较大或者在空间狭小人手无法触及的环境，插合将变得十分困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种脱落连接器，其可以在插头与插座插合到位后可提供识别信号从而防止产生误分离造成的电路中断，并且在插合或分离过程中无需人手干预，适用于隐蔽场合中连接器的自动化操作。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种脱落连接器，包括插头和与插头适配的插座，插头包括插头壳体及安装在插头壳体内的锁紧机构，锁紧机构包括安装于插头壳体内的芯轴套管、导向滑动装配在芯轴套管外的压筒、导向滑动装配在芯轴套管内的芯轴，芯轴套管内设有通过压筒及芯轴径向限位的解锁钢球，插座包括插座壳体、设于插座壳体内的锁紧圈及设于锁紧圈内并与解锁钢球锁止配合的锁紧槽，插头壳体上还设有锁紧识别装置，该锁紧识别装置包括固定外套、导向滑动装配在固定外套内部顶端的绝缘滑套及固设在固定外套内部底端的绝缘体，绝缘滑套内并列设置有两根短接在一起的短路插针，绝缘体内安装有用于与短路插针对应插接的插孔；芯轴顶端穿出插头壳体并设有用于在锁紧机构锁紧时将绝缘滑套压下并使短路插针***插孔中的盖板。

本发明还采用以下技术方案进一步实现。

前述的脱落连接器，其中插头还包括用于对插头壳体进行固定装配并实现浮动功能的浮动安装组件。

前述的脱落连接器，其中浮动安装组件包括浮动板、安装板，浮动板通过第一浮动螺钉与插头壳体连接，安装板通过第二浮动螺钉与浮动板连接，浮动板设于盖板与插头壳体之间。

前述的脱落连接器，其中浮动板两侧具有用于安装浮动弹簧的弹簧筒，弹簧筒内导向滑动装配有套设在浮动弹簧上的支撑筒，安装板设于弹簧筒上方并与支撑筒弹性抵接。

前述的脱落连接器，其中插孔的底端为与相应信号接收系统电连接的信号接孔。

前述的脱落连接器，其中绝缘滑套底端开设有导向孔、顶端开设有安装槽，安装槽内设有与两根短路插针顶端相连的短路板，短路插针底端延伸至导向孔的底部；绝缘体上套设有与绝缘滑套抵接并为绝缘滑套提供由锁紧状态转换至解锁状态的复位力的弹簧。

前述的脱落连接器，其中绝缘体包括相扣合后从而对插孔进行固定的绝缘座及绝缘压板。

前述的脱落连接器，其中绝缘座为两段不同外径的圆柱体组成的阶梯状结构，其中小外径圆柱体向上延伸至导向孔内部并用于套装所述弹簧，且小外径圆柱体顶端开设有与插孔相通的直孔，该直孔与短路插针在锁紧机构处于解锁状态时相插接从而起到预先导向作用；固定外套内壁设有与大直径圆柱体挡止配合的挡肩，且该挡肩与小直径圆柱体外壁抵接，绝缘压板通过挡圈安装在固定外套内从而与绝缘座相扣实现固定。

前述的脱落连接器，其中插座壳体两侧设有导套，插头壳体两侧设有与导套插接配合从而在插座与插头插合过程中起导向作用的导销。

前述的脱落连接器，其中导销的底端设有便于和导套插接引导的引导锥面。

本发明提出的脱落连接器与现有技术相比至少具备以下有益效果：

1、本发明脱落连接器中的锁紧机构具有锁紧识别装置，该锁紧识别装置通过短路插针与插孔插合或分离给出了锁紧与解锁两个状态的明确信号，实现了通过电信号来识别锁紧机构所处状态，使得操作人员可以明确判断是否锁紧到位，防止连接器在未锁紧状态下工作导致误分离造成的电路中断。

2、本发明脱落连接器可实现插头与插座的插合前引导、插合后浮动，可以实现三个方向的浮动，不仅适应了安装误差，还极其适用于高频震动环境下工作。

3、本发明脱落连接器解决了多芯数(即插头或插座内部安装的接触件数量大)分离脱落连接器的自动插合、分离问题，在插合与分离的操作过程中无需人手干预，通过常规机械结构或电动结构带动插座，则插头部分的芯轴即可在浮动板的带动下实现锁紧机构的解锁，最终实现插头与插座的自动分离，整个分离过程无需人手拉动芯轴，适用于隐蔽场合中连接器的自动化操作，可显著提高整机设备的自动化水平。

附图说明

图1是现有脱落连接器中的锁紧机构在插头、插座分离状态时的结构原理图。

图2是现有脱落连接器中的锁紧机构在插头、插座插合状态时的结构原理图。

图3是本发明具体实施例中插头未与插座插合时的立体结构示意图。

图4是图3的俯视图。

图5是图4中的A-A剖视图。

图6是本发明具体实施例中插座的立体图。

图7是本发明具体实施例中插座的剖面示意图。

图8是本发明具体实施例中锁紧识别装置的结构示意图。

图9是本发明中插头与插合插合完成后的状态示意图。

具体实施方式

以下结合附图及较佳实施例，对本发明的技术方案作进一步的详细说明。

本发明一种脱落连接器的具体实施例，如图3至图9所示，包括相适配的插头和插座，插头包括浮动安装组件、插头壳体201以及安装在插头壳体内的锁紧机构、锁紧识别装置。浮动安装组件包括浮动板501、安装板502，安装板用于将插头固定在设备内部，浮动板501通过第一浮动螺钉503与插头壳体连接，浮动板501两侧具有用于安装浮动弹簧504的弹簧筒505，弹簧筒505内导向滑动装配有套设在浮动弹簧上的支撑筒506，安装板通过第二浮动螺钉507与浮动板连接，安装板设于弹簧筒上方并与支撑筒弹性抵接。第一浮动螺钉503与浮动板上的对应安装孔在轴向和径向均为间隙配合，则第一浮动螺钉穿过浮动板与插头壳体拧紧固定后插头相对于浮动板进行一定浮动。第二浮动螺钉507与安装板上的对应安装孔在轴向上为间隙配合，第二浮动螺钉穿过安装板并与浮动板拧紧固定后，浮动板可相对于安装板沿轴向浮动；而浮动弹簧的作用是使支撑筒始终与安装板抵接并给安装板向上的弹性支撑力，在插头与插座插合后使浮动板仍然与安装板之间存在间隙，从而实现插合状态下浮动板相对于安装板在轴向上的上下浮动，以适应高频震动环境。

锁紧机构包括固设在插头壳体201内的芯轴套管301及套装于芯轴套管外部的外壳302，外壳302与芯轴套管301间通过压筒弹簧303导向滑动装配有压筒304，芯轴套管301内通过芯轴弹簧305导向滑动装配有芯轴306，芯轴弹簧305顶端与插头壳体201抵接、底端与芯轴抵接，芯轴套管301底端开设的径向通孔内设置有锁紧钢球307，插头与插座未插合时压筒304内壁与芯轴306底端斜面配合实现对锁紧钢球的径向限位，此时锁紧钢球与芯轴底端斜面挡止配合使芯轴弹簧305处于压缩状态，则锁紧机构处于解锁状态。作为优选，芯轴套管301内还安装有用于和压筒挡止配合实现压筒轴向运动限位的限位钢球309；芯轴沿轴向设置有与限位钢球及锁紧钢球滑动配合的滑道3061。

锁紧识别装置400包括固定外套401、绝缘滑套402、短路插针403、弹簧404、绝缘体405及插孔406，固定外套401固定装配在插头壳体2上，作为优选，固定外套401中部具有与插头壳体2可拆卸相连的法兰4011；绝缘滑套402导向滑动装配在固定外套401内部顶端，且绝缘滑套402顶端凸出于固定外套401，芯轴306顶端依次穿过插头壳体和浮动板后与盖板308固接，该盖板308与绝缘滑套402顶端相抵实现传动，即芯轴在轴向向下运动时带动盖板可以将绝缘滑套压下。绝缘滑套402的底端开设有轴向向上延伸的导向孔4021、顶端开设有安装槽4022，该安装槽内固设有具备导电性能的短路板407，绝缘滑套内并列设置有两根短路插针403，该短路插针403的中部具有定位台阶，以便于和绝缘滑套上开设的对应台阶槽配合实现安装定位，短路插针403顶端穿过短路板407并采用焊锡4031与短路板焊接固定，从而在锁紧机构锁紧时通过短路板实现两根短路插针的电性导通，短路插针403底端延伸至导向孔4021底部。装配短路插针时，先将短路插针朝由底端至顶端方向穿装入绝缘滑套内并使定位台阶与对应台阶槽抵接配合，而后将短路插针顶端与短路板进行焊接实现进一步固定。绝缘体固定装配在固定外套401内部底端，绝缘体内装配有用于与短路插针403插接实现电性连接的插孔406，插孔并列设置两个且与短路插针一一对应设置；插孔顶端用于和插针插接，而插孔的底端为与相应信号接收系统电连接的信号接孔4061，信号接孔4061可通过信号线连接至相应信号接收系统发送电信号。

本实施例中，绝缘体405由相扣合的绝缘座408及绝缘压板409组成，且二者扣合后对插孔406进行固定，本实施例中可以采用在绝缘压板及绝缘座上设置定位台阶的常规方式对插孔进行扣装，但本发明不限于此，比如也可以采用粘接固定。绝缘座408为两段不同外径的圆柱体组成的阶梯状结构，其中小外径圆柱体向上延伸至导向孔4021内部，小外径圆柱体顶部开设有与插孔406相通的直孔4081，锁紧机构处于图5所示的解锁状态时，锁紧识别装置的状态如图8所示(图5、图9中法兰4011未示出)，短路插针403即已经插设于该直孔4081内但不与插孔406接触，直孔4081对短路插针主要起到预先导向作用，防止插针在震动环境中向下移动时撞击到绝缘体顶部所造成的弯折和损坏；由解锁状态转换至锁紧状态时，短路插针403继续向下运动***插孔406内。固定外套401内壁凸设有与大直径圆柱体挡止配合的挡肩4012实现绝缘座安装时的轴向限位，且挡肩4012同时与小直径圆柱体外壁抵接从而实现对绝缘座的径向限位，绝缘压板409底部通过挡圈410安装在固定外套内，挡肩与挡圈配合实现对绝缘体的轴向定位。弹簧404套设在绝缘座408的小直径圆柱体上，弹簧404顶端位于导向孔内部并与绝缘滑套402的导向孔顶部抵接，弹簧底端与挡肩4012抵接。弹簧的作用是在绝缘滑套402不受盖板5向下的轴向压力时给绝缘滑套一个复位力，从而实现锁紧识别装置由锁紧状态自动转换至解锁状态。由于弹簧位于导向孔4021内壁与绝缘座408外壁之间，则可以对弹簧轴向压缩过程中进行导向、限位，增加弹簧反复压缩环境下的稳定性，增加锁紧识别装置的工作次数。

插座包括插座壳体601及设于插座壳体内并用于与压筒304顶推配合的锁紧圈602，插座壳体两侧设有导套603，插头壳体两侧设有与导套插接配合从而在插头与插座插合过程中起导向定位作用的导销202，导销底端具有便于和导套插合引导的引导锥面，锁紧圈内设有用于与锁紧钢球锁止配合的锁紧槽6021。

本实施例中，插头壳体内还安装有插头接触件(图中未示)，插座壳体内安装有与该插头接触件适配的插座接触件(图中未示)，例如插头接触件安装于锁紧组件周围的第一空间203内，插座接触件安装于锁紧圈周围的第二空间604内；本发明对插头接触件与插座接触件的形状、结构不作限制。

作为优选，绝缘滑套402与固定外套401之间设有嵌设在绝缘滑套外壁内的密封圈411，以保证装置内部的密封性。绝缘滑套402外壁还设有凸缘4023，而固定外套401内壁设置有与该凸缘挡止配合的限位台阶4013，从而实现对绝缘滑套向下轴向滑动的极限位置限位。

作为优选，每个弹簧筒内可以间隔并列设置多个浮动弹簧；第一浮动螺钉设有四个，每个第一浮动螺钉与浮动板上的对应安装孔单边间隙L1为3mm，以此实现插头壳体可相对于浮动板朝径向方向浮动3mm；插头插座插合后，第二浮动螺钉的头部与安装板的间隙L2为3mm，浮动板两侧与安装板底部间隙L3为3mm，以此实现浮动板相对于安装板轴向浮动±3mm；值得说明的是，本发明对上述各个用于浮动的间隙大小不作限制。

本发明的工作过程如下所述：

插头借由安装板固定装配在设备内部，插座作为自由端并借由机械结构或者电动结构驱动插座向上运动，靠近插头并与插头插合。图3及图5所示的插头为未与插座插合时的状态，此时锁紧机构处于解锁状态，弹簧404产生的弹力使得两根短路插针403与对应的两个插孔406分离，此时两个插孔之间为绝缘状态。此外，由于本发明采用浮动安装组件，则此时插头壳体与浮动板之间具备轴向间隙，盖板与第一浮动螺钉共同支撑插头壳体，或者仅由盖板与浮动板抵接实现对插头壳体的支撑，换而言之，插头壳体相当于吊设在浮动板下方。

结合图9，当插头与插座插合过程中，导销与导套引导配合实现插头径向浮动与插头自动找正，第一浮动螺钉与浮动板之间的径向间隙L1为该插头自动找正提供了结构基础，避免发生因安装误差引起干涉而造成插合不到位现象；然后插座的锁紧圈顶推压筒，当锁紧钢球307进入锁紧圈的锁紧槽6021位置时，钢球被芯轴306在芯轴弹簧305的弹性复位力作用下向外挤入锁紧槽内实现锁紧。在上述锁紧过程中，由于锁紧钢球在进入锁紧槽内后不再阻挡芯轴，则芯轴306在芯轴弹簧作用下向下移动并带动盖板308随之向下移动从而将绝缘滑套402压下，然后绝缘滑套402带动其内部安装的短路插针压下，此时锁紧识别装置运动至图9所示状态，锁紧机构处于锁紧状态，两根短路插针403分别与对应的两个插孔406插合，实现两个插孔406之间的导通，此导通信号引出到相应信号接收系统内作为一个识别信号，可以明确判断出此时插头与插座已经插合到位，此时插头接触件与插座接触件完全插接导通。

在上述插座向上运动与插头插合过程中由于对插头具有向上推力，则插头壳体向上移动抵住浮动板下表面，浮动板两侧的浮动弹簧借由支撑筒与安装板弹性顶推可起到对插时的缓冲作用。插头与插座完全插合到位后形成如图9所示的状态，此时插头壳体可相对于浮动板实现径向浮动，插头壳体与浮动板共同可相对于安装板沿轴向上下浮动，向上浮动时浮动弹簧进一步压缩，这就保证了连接器在锁紧后可以适应高频震动环境下工作，也能适应安装误差。

当需要插头与插座分离时，机械结构或者电动结构带动插座向下移动，插座也会带动插头插头向下移动一小段距离，但盖板与浮动板先接触并二者挡止配合，在浮动板挡止作用下盖板拉动芯轴相对于插头壳体向上移动，直至锁紧钢球被挤入芯轴套筒径向通孔内，锁紧机构完成解锁，插头又回到图5所示的状态，此时弹簧404产生的复位力使绝缘滑套402向上移动，两根短路插针403与对应插孔406分离，两插孔之间变为断路状态，锁紧机构复原，可进行下一次使用。由于在插头与插座分离过程中是借助浮动板带动芯轴相对于插头壳体上移，则整个分离过程无需人工干预(现有脱落连接器需要手动拉动芯轴实现锁紧机构的解锁)，适用于隐蔽场合中连接器的自动化操作，可显著提高整机设备的自动化水平。

在其它实施例中，锁紧机构也可以安装在插座端，则锁紧识别装置也安装在插座端，此时锁紧圈安装在插头端；锁紧识别装置不局限于应用在脱落连接器领域，其绝缘滑套可以与其它类型连接器中锁紧机构的动作或执行部件(例如拉杆、芯轴、锁紧销等)直接或相连实现同步运动，从而明确判断连接器的锁紧状态。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。