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CN110676634A - 一种带锁紧识别装置的锁紧机构 - Google Patents

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CN110676634A CN201910934307.1A CN201910934307A CN110676634A CN 110676634 A CN110676634 A CN 110676634A CN 201910934307 A CN201910934307 A CN 201910934307A CN 110676634 A CN110676634 A CN 110676634A
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庞卓
白浩雨
曹德胜
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Abstract

本发明涉及一种带锁紧识别装置的锁紧机构，包括安装于插头壳体上的芯轴套管、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在解锁状态下进行径向限位的钢球，还包括锁紧识别装置，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以及固定装配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，芯轴顶端固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，本发明由于在锁紧机构中增加锁紧识别装置，在锁紧后可提供识别信号，能明确判断锁紧与解锁两个状态。

Description

一种带锁紧识别装置的锁紧机构
技术领域
本发明属于连接器锁紧机构技术领域，特别涉及一种带锁紧识别装置的锁紧机构。
背景技术
现有的脱落连接器一般由相适配的插头、插座组成，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在机械力或者人工拉动作用下向左移动，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。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带锁紧识别装置的锁紧机构，在连接器的锁紧机构中增加了一处锁紧识别装置，在锁紧后可提供识别信号，能明确判断锁紧与解锁两个状态。
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带锁紧识别装置的锁紧机构，包括安装于插头壳体上的芯轴套管、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在解锁状态下进行径向限位的钢球，锁紧机构还包括锁紧识别装置，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以及固定装配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，芯轴顶端固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。
本发明还采用以下技术方案进一步实现。
前述的锁紧机构，其中所述固定外套安装在插头壳体上。
前述的锁紧机构，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。
前述的锁紧机构，其中所述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。
前述的锁紧机构，其中所述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。
前述的锁紧机构，其中所述短路插针通过焊接焊锡与短路板固接。
前述的锁紧机构，其中所述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。
前述的锁紧机构，其中所述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。
前述的锁紧机构，其中所述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，所述绝缘压板通过挡圈安装在固定外套内从而与绝缘座实现相扣实现固定装配。
前述的锁紧机构，其中所述绝缘滑套外壁设有凸缘，固定外套内壁设置有与该凸缘挡止配合从而对绝缘滑套向下滑动限位的台阶。
本发明提出的锁紧机构具有锁紧识别装置，该锁紧识别装置与脱落连接器锁紧机构中的芯轴联动，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，该信号由插孔通过信号线连接至相应信号接收系统，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。
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是本发明实施例中锁紧识别装置的结构示意图。
图4是本发明实施例中带锁紧识别装置的锁紧机构处于解锁状态的示意图。
图5是本发明实施例中带锁紧识别装置的锁紧机构处于锁紧状态的示意图。
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。
本发明一种带锁紧识别装置的锁紧机构的具体实施例，如图3至图5所示，包括固设在插头壳体2上的芯轴套管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，芯轴套管301底端开设的径向通孔内设置有钢球，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钢球的径向限位，此时钢球与芯轴挡止配合使芯轴弹簧305处于压缩状态。插头壳体上还设有锁紧识别装置400，该锁紧识别装置包括固定外套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，如图3，固定外套401中部径向延伸形成与插头壳体2可拆卸相连的法兰4011，其中图4、图5中省略了该法兰，固定外套也可采用焊接、卡扣连接等方式进行装配，在此不作限制；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，所述芯轴306顶端凸出插头壳体且固设有一盖板5，该盖板与绝缘滑套402顶端相抵实现传动，即芯轴在轴向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，且二者扣合后对所述插孔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3或图4所示的解锁状态时，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继续向下运动插入插孔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。
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。
本发明的工作过程如下所述：
结合图4，插头与插座未插合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。
当插头与插座插合过程中，插座的锁紧圈顶推压筒，当钢球(图中未示)进入锁紧圈的切槽位置时，钢球不再阻碍芯轴轴向运动，则钢球被芯轴306在芯轴弹簧305的弹性复位力作用下向外挤入切槽内实现锁紧，上述锁紧过程及锁紧原理与图1、图2中完全一致。在上述锁紧过程中，钢球在进入切槽内后不再阻挡芯轴，则芯轴306带动盖板5随之向下移动并顶推绝缘滑套402，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5所示状态，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。
当需要插头与插座分离时，拉动芯轴306后退，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。其中锁紧机构的解锁过程及原理与现有技术相同，不再赘述。
在其它实施例中，本发明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。
本发明所提出的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)相连实现同步运动，从而明确判断连接器的锁紧状态。并且，由于锁紧识别装置为独立的整体可拆卸组件，可以在现有的脱落连接器上进行加装，降低了研发和开模成本，适用性较广。
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。

Claims (10)

1.一种带锁紧识别装置的锁紧机构，包括安装于插头壳体上的芯轴套管、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在解锁状态下进行径向限位的钢球，其特征在于：还包括锁紧识别装置，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以及固定装配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，芯轴顶端固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。
2.如权利要求1所述的一种带锁紧识别装置的锁紧机构，其特征在于：所述固定外套安装在插头壳体上。
3.如权利要求1所述的一种带锁紧识别装置的锁紧机构，其特征在于：所述插孔的底端为与相应信号接收系统电连接的信号接孔。
4.如权利要求1至3任一项所述的一种带锁紧识别装置的锁紧机构，其特征在于：所述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。
5.如权利要求4所述的一种带锁紧识别装置的锁紧机构，其特征在于：所述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。
6.如权利要求4所述的一种带锁紧识别装置的锁紧机构，其特征在于：所述短路插针通过焊接焊锡与短路板固接。
7.如权利要求6所述的一种带锁紧识别装置的锁紧机构，其特征在于：所述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。
8.如权利要求7所述的一种带锁紧识别装置的锁紧机构，其特征在于：所述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。
9.如权利要求8所述的一种带锁紧识别装置的锁紧机构，其特征在于：所述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，所述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。
10.如权利要求1所述的一种带锁紧识别装置的锁紧机构，其特征在于：所述绝缘滑套外壁设有凸缘，固定外套内壁设置有与该凸缘挡止配合从而对绝缘滑套向下滑动限位的台阶。
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