專利名稱：應(yīng)用于圓形電連接器的防松裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電連接器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種應(yīng)用于圓形電連接器中的防松裝置。
背景技術(shù)：
圓形電連接器廣泛應(yīng)用于航空、航天、兵器、船舶等領(lǐng)域，起連通電信號的作用，在 整機系統(tǒng)中起到類似人體血管的作用，意義重大。圓形電連接器結(jié)構(gòu)單元主要由以下幾部 分組成接觸件，是電連接器的核心部件，一端用于接插連接，一端用于端接導(dǎo)線的導(dǎo)電零 件，又稱為插針、插孔；絕緣安裝板，是對接觸件起支撐和定位作用的絕緣件；殼體，是安裝 固定絕緣安裝板和接觸件的零件；尾部附件，用以固定和夾緊導(dǎo)線或電纜的接在插頭或插 座尾部的附件或零件，如電纜罩、電纜夾等。由于應(yīng)用環(huán)境比較惡劣，在強振動、沖擊、碰撞 條件下易發(fā)生電連接器插合部位的松動、脫落造成功能失效，需設(shè)計一種防松裝置以避免 上述問題。以前圓形電連接器常用的防松裝置主要有兩種穿保險絲固封或采用“卡銷+螺 旋槽+波形簧片”的防松裝置。穿保險絲固封需要總裝完成后進行額外操作，且只適應(yīng)于 連接到位后不再分離的產(chǎn)品，當(dāng)需要快速連接及分離固定端電連接器(插座)及自由端電 連接器(插頭)時，拆裝保險絲時就比較麻煩。這種防松方式一般應(yīng)用于上世紀(jì)七、八十年 代，較為落后?！翱ㄤN+螺旋槽+波形簧片”防松裝置目前廣泛應(yīng)用于圓形電連接器中，可實 現(xiàn)圓形電連接器的快速插拔，且能起到較好的防止圓形電連接器松動、脫落造成功能失效。隨著型號對電子元器件的要求越來越高，電連接器力學(xué)環(huán)境試驗中振動、沖擊、加 速度指標(biāo)提升到了一個新的高度，如正弦振動指標(biāo)由之前的196m/s2提高至588m/s2，隨機 振動指標(biāo)功率頻譜密度由之前的0. 4G2/Hz提高至1. 0G2/HZ,由于“卡銷+螺旋槽+波形簧 片”防松裝置中卡銷卡在螺旋槽后需后退0. 5mm左右以防止倒滑，此時波形簧片壓縮量相 應(yīng)減小了 0. 5mm左右，仍有較大的壓縮空間，在高強度振動、沖擊環(huán)境下會做壓縮一回彈往 復(fù)運動，造成插針孔接觸件磨損程度增加，產(chǎn)生氧化層或者插針變小造成接觸不良、功能失 效，因此必須依靠新型的防松裝置解決上述問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型的技術(shù)解決問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能在高強度振動、 沖擊、碰撞等力學(xué)環(huán)境下，解決圓形電連接器頭座松動、脫落問題的防松裝置。本實用新型的技術(shù)解決方案是應(yīng)用于圓形電連接器的防松裝置，包括插頭殼體、 連接環(huán)、彈簧、鋼球、棘輪和外卡圈，彈簧均勻安裝在連接環(huán)上的安裝孔內(nèi)；在每個彈簧上放 置一個鋼球；所述棘輪為圓環(huán)狀；棘輪的棘齒端面與連接環(huán)的鋼球安裝面貼平壓緊；所述 棘輪對應(yīng)于連接環(huán)順時針方向旋轉(zhuǎn)時鋼球作用的齒面傾斜角α小于棘輪相對于連接環(huán)逆 時針方向旋轉(zhuǎn)時鋼球作用的齒面傾斜角β ；連接環(huán)套在插頭殼體上，依靠插頭殼體的臺階 面與外卡圈限制連接環(huán)的軸向移動。[0007]所述彈簧與鋼球的數(shù)量為4 8個，以保證棘輪轉(zhuǎn)動時的平穩(wěn)性。所述棘輪齒數(shù)為彈簧與鋼球數(shù)量的整數(shù)倍。本實用新型的工作過程和原理是在旋轉(zhuǎn)連接環(huán)時，連接環(huán)帶動彈簧、鋼球一起轉(zhuǎn) 動，而棘輪與插頭殼體通過鍵槽配合位置相對固定，鋼球在棘輪表面形成上坡、下坡往復(fù)運 動。利用棘輪機構(gòu)的特性，使圓形電連接器插頭連接部位正旋與反旋時連接扭矩產(chǎn)生差異， 反向旋出更為費力，防止電連接器的松動、脫落。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果(1)本實用新型采用“彈簧+鋼球+棘輪”的防松裝置設(shè)計，一方面可以使插頭與 插座連接到位后，在外部機械應(yīng)力的作用下不會發(fā)生松動與解鎖，具有自鎖性；另一方面還 可以使沒有完全連接到位的插頭與插座在振動、沖擊等環(huán)境下進一步連接到位。(2)本實用新型的“彈簧+鋼球+棘輪”防松裝置避免了使用波形簧片，減小高強 度振動、沖擊、碰撞等力學(xué)環(huán)境下防松裝置的躥動量及插針孔接觸件的磨損。(3)本實用新型合理設(shè)計棘輪上的表面傾角，使棘輪對應(yīng)于連接環(huán)順時針方向旋 轉(zhuǎn)時鋼球作用的齒面傾斜角α小于棘輪相對于連接環(huán)逆時針方向旋轉(zhuǎn)時鋼球作用的齒面 傾斜角β，可以通過調(diào)整圓形電連接器分離力矩與連接力矩之間的比值，滿足不同的需求。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)90度的局部放大圖；圖3為本實用新型結(jié)構(gòu)中鋼球4的受力分析圖。具體實施內(nèi)容如圖1所示，本實施例的防松裝置，包括插頭殼體1、連接環(huán)2、彈簧3、鋼球4、棘輪 5和外卡圈6。插頭殼體1和連接環(huán)2位于中軸部位，連接環(huán)2套在插頭殼體1的外部，彈 簧3、鋼球4放置于連接環(huán)2右端面均勻分布的4 8個安裝孔內(nèi)，彈簧3在鋼球4的左端， 鋼球4的右端放置一片圓環(huán)狀的棘輪5，棘輪5的棘齒面朝向鋼球4，棘輪5與連接環(huán)2的 鋼球4安裝面貼平壓緊，并依靠外卡圈6將棘輪5、連接環(huán)2固定套在插頭殼體1上，依靠插 頭殼體1的臺階面與外卡圈6限制連接環(huán)2的軸向移動。彈簧3提供一定的正壓力，確保鋼球4與棘輪5有效貼合并使鋼球4具有足夠的 活動空間，鋼球4是力的傳導(dǎo)體，棘輪5是正向旋轉(zhuǎn)力和反向旋轉(zhuǎn)力產(chǎn)生差異的來源，3個零 件通過連接環(huán)2和插頭殼體1形成一個整體。由圖2、3可以看出，當(dāng)圓形電連接器進行插合操作時，順時針旋轉(zhuǎn)連接環(huán)2，連接 環(huán)2帶動鋼球4、彈簧3向棘輪5的右端方向移動，此時鋼球4作用在棘輪5表面上的齒面 傾斜角為α (如圖3所示)；當(dāng)圓形電連接器進行分離操作時，逆時針旋轉(zhuǎn)連接環(huán)2，連接環(huán) 2帶動鋼球4、彈簧3向棘輪5的左端方向移動，此時鋼球4作用在棘輪5表面上的齒面傾 斜角為β (如圖3所示)在旋轉(zhuǎn)連接環(huán)2時，連接環(huán)2帶動彈簧3、鋼球4 一起轉(zhuǎn)動，而棘輪5與插頭殼體1 通過鍵槽配合位置相對固定，鋼球4在棘輪5表面形成上坡、下坡往復(fù)運動。利用棘輪機構(gòu) 的特性，使圓形電連接器插頭連接部位正旋與反旋時連接扭矩產(chǎn)生差異，反向旋出更為費 力，防止電連接器的松動、脫落。[0022]下面對電連接器進行插合時的受力關(guān)系進行分析首先分析電連接器進行插合操作時情況這時只有α角度的契形結(jié)構(gòu)與彈簧3相 互嚙合，其受力分析(忽略了其重力、插入力和摩擦力)見圖3。順時針連接時，彈簧3相對棘輪5打滑的邊界條件是FmCos α -TSin α = O.....................(1)艮口 Fm = Ttg α.....................(2)式中Fm——施加給鋼球4的外力，即操作人員旋緊連接環(huán)2時對鋼球4施加的力(N)；T——大小等于彈簧3變形后對棘輪5產(chǎn)生的彈力(N)。由( 式，可以得出在不考慮連接器插入力和摩擦力時擰緊連接機構(gòu)的條件為Fr> η · Ttga.....................(3)式中FR為連接機構(gòu)的擰緊力矩，η為鋼球個數(shù)同理可以得出在不考慮連接器插入力和摩擦力時，擰松連接機構(gòu)的條件為F 松> η-Ttg β..................(4)其中，F(xiàn)松為連接機構(gòu)的松脫力矩。在本實施例中，鋼球4的個數(shù)為6個，棘輪5的齒數(shù)為36，α為15度，β為50度， β > α，通過計算，連接機構(gòu)的松脫力矩F松=6*Ttg50°是擰緊力矩F緊=n*Ttgl5°的 4. 5倍，這個阻力矩可以起到防止連接機構(gòu)松脫的作用。另一方面，當(dāng)連接器沒有完全連接到位時，由于連接力矩大于松脫力矩，因此在機 構(gòu)振動過程中，連接機構(gòu)會越振越緊，而不會松脫，進一步提高了圓形電連接器連接的可靠 性。同時，棘輪5表面與連接環(huán)2表面貼平，避免了過大的軸向躥動量導(dǎo)致插針孔接觸件磨 損。當(dāng)然，對本實用新型的各組成部件、位置關(guān)系及連接方式在不改變其功能的情況 下，進行的等效變換或替代，也落入本實用新型的保護范圍。本實用新型說明書未公開的技術(shù)屬本領(lǐng)域公知技術(shù)。
權(quán)利要求1.應(yīng)用于圓形電連接器的防松裝置，其特征在于包括插頭殼體(1)、連接環(huán)O)、彈簧 (3)、鋼球(4)、棘輪(5)和外卡圈(6)；彈簧(3)均勻安裝在連接環(huán)(2)上的安裝孔內(nèi)；在 每個彈簧( 上放置一個鋼球；所述棘輪( 為圓環(huán)狀；棘輪( 的棘齒端面與連接環(huán) (2)的鋼球安裝面貼平壓緊；所述棘輪(5)對應(yīng)于連接環(huán)(2)順時針方向旋轉(zhuǎn)時鋼球(4) 作用的齒面傾斜角α小于棘輪(5)相對于連接環(huán)(2)逆時針方向旋轉(zhuǎn)時鋼球(4)作用的 齒面傾斜角β ；連接環(huán)( 套在插頭殼體(1)上，依靠插頭殼體(1)的臺階面與外卡圈(6) 限制連接環(huán)O)的軸向移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的應(yīng)用于圓形電連接器的防松裝置，其特征在于所述彈簧(3)與 鋼球⑷的數(shù)量為4 8個。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的應(yīng)用于圓形電連接器的防松裝置，其特征在于所述棘輪(5)的 齒數(shù)為彈簧(3)與鋼球(4)數(shù)量的整數(shù)倍。
專利摘要本實用新型公開了一種應(yīng)用于圓形電連接器的防松裝置，包括插頭殼體(1)、連接環(huán)(2)、彈簧(3)、鋼球(4)、棘輪(5)和外卡圈(6)；彈簧(3)均勻安裝在連接環(huán)(2)上；在每個彈簧(3)上放置一個鋼球(4)；棘輪(5)的棘齒端面與連接環(huán)(2)的鋼球安裝面貼平壓緊；棘輪(5)對應(yīng)于連接環(huán)(2)順時針方向旋轉(zhuǎn)時鋼球(4)作用的齒面傾斜角α小于逆時針方向旋轉(zhuǎn)時鋼球(4)作用的齒面傾斜角β。本實用新型采用“彈簧+鋼球+棘輪”的防松設(shè)計，可使插頭與插座連接到位后，在外部機械應(yīng)力的作用下不會發(fā)生松動與解鎖，具有自鎖性；同時還可以使沒有完全連接到位的插頭與插座在振動、沖擊等環(huán)境下進一步連接到位。
文檔編號H01R13/639GK201877637SQ201020681970
公開日2011年6月22日 申請日期2010年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月15日
發(fā)明者楊紅霞, 王清山, 陳丹良 申請人:杭州航天電子技術(shù)有限公司