一种自锁式插头连接器及其连接器组件的制作方法

本发明属于电连接器，具体涉及一种自锁式插头连接器及其连接器组件。

背景技术：

1、随着电子设备向小型化、高功率密度方向发展，对电连接器的性能要求日益提高。一方面，连接器需要在有限的体积内同时实现大电流电源传输和高速信号传输，以满足设备多功能集成化的需求；另一方面，连接器需要具备可靠的连接保持结构，以确保插头与插座在振动、冲击等恶劣使用环境下仍能保持稳定可靠的电接触。

2、人形机器人作为近年来快速发展的智能化设备，其对充电接口有着特殊且严苛的要求。目前，人形机器人的充电接口主要采用接触式充电，部分还搭配双臂协同精准对接以实现全自主操作。

3、然而，现有的充电连接方案主要存在以下问题：第一，常规对插式连接器采用人工对插方式，插头和插座之间通常需要区分方向才能完成对插，无法满足人形机器人自主充电时对无方向性要求，不能实现盲插，且人工操作效率低下，难以适应全自主运行场景。第二，常规对插式连接器无自锁结构，无法实现插接后连接器锁合，容易使连接器松动脱落，在震动环境使用受限。第三，充电站方式采用触点接触，虽然结构简单，但需要机器人精确停靠在固定位置，占地面积较大，对场地环境要求较高，无法满足人形机器人在家庭、办公等多样化场景下的灵活充电需求。

4、针对上述现有技术存在的不足，本发明提出一种自锁式插头连接器及其连接器组件，旨在实现盲插及自锁充电，满足人形机器人不受场地限制，灵活自主充电。

技术实现思路

1、本发明提供了一种自锁式插头连接器及其连接器组件，克服了上述现有技术中的问题，本发明所采用的技术方案是：

2、一种自锁式插头连接器，与插座连接器匹配连接，包括：

3、插头绝缘体，具有底部基座和自底部基座的外周朝对接端延伸的环形侧壁，所述底部基座与所述环形侧壁共同围成一圆形对接腔，所述环形侧壁上开设有贯穿环形侧壁内外的锁孔；所述底部基座朝向对接端一侧表面为第一插接基准面；

4、插头电源端子，固设于所述底部基座上，所述插头电源端子包括同轴套设的第一插头端子和第二插头端子，所述第一插头端子内壁具有多个弹性接触部；

5、信号端子，偶数个信号端子在底部基座上径向间隔布置，所述信号端子的顶端从所述第一插接基准面露出，至少两个所述信号端子与所述插头电源端子的轴线距离相等；

6、锁扣，设于所述插头绝缘体上，包括搭扣部和解锁部，所述搭扣部穿过所述锁孔位于所述对接腔内用于与所述插座连接器锁合，所述解锁部位于所述对接腔外，通过对所述解锁部施加向内的径向作用力能使所述搭扣部退出所述对接腔以实现解锁。

7、进一步地，所述插头电源端子包括套筒和固定于套筒内具有多个弹性接触部的冠簧，所述弹性接触部由所述冠簧内的弹性触臂向所述套筒的轴心方向凸出形成。

8、进一步地，所述插头绝缘体外侧同轴套设有锁套，所述锁套在外力作用下可沿所述插头绝缘体的轴向做往复滑动，当所述锁套滑动至预定位置时，所述锁套内壁能够与所述解锁部相抵接，将所述锁套的轴向运动转换为对所述解锁部的径向压力，实现解锁。

9、进一步地，所述锁扣还包括位于解锁部和搭扣部之间的固定部，所述锁扣的固定部通过转轴转动安装于所述插头绝缘体的底部基座中，解锁时，所述锁套远离对接端移动并作用于锁扣的解锁部，使所述锁扣绕所述转轴转动，进而所述搭扣部翘起实现解锁。

10、进一步地，所述插头连接器还设有与所述插头绝缘体相互固定连接的插头外壳，所述锁套与所述插头外壳之间设有第一弹性件，自然状态下，所述第一弹性件抵推所述锁套，避免所述锁套与所述解锁部接触。

11、进一步地，所述解锁部具有弧形凸起，所述锁套内壁设有凸部，所述凸部一侧设有斜面，所述锁套背离对接方向移动时，所述斜面能够引导所述凸部与所述弧形凸起相抵，实现解锁。

12、进一步地，所述锁扣上还设有用于对所述解锁部施加径向向外作用力的第二弹性件，使搭扣部在不受外力作用时保持于所述对接腔内。

13、进一步地，所述插头电源端子与所述信号端子从所述插头绝缘体远离对接端一侧穿出，用于与所述插头外壳尾端固定的线缆连接。

14、一种连接器组件，包括插座连接器和上述自锁式插头连接器，所述插座连接器包括：插座绝缘体以及

15、插座电源端子，同轴固定于所述插座绝缘体内，包括第一插座端子和直径小于所述第一插座端子的第二插座端子，所述插座绝缘体将所述第一插座端子和第二插座端子之间绝缘隔离；

16、插座外壳，固定于所述插座绝缘体外部，所述插座外壳的侧壁环设有与所述锁扣锁合的锁槽；

17、信号接触件，同轴固设于所述插座外壳的对接端一侧，所述信号接触件中部开设有供所述插头电源端子穿过的中心孔，所述信号接触件具有第二插接基准面，所述第二插接基准面上设有与中心孔同轴的多个导电环；

18、所述插头连接器与所述插座连接器对接后，所述第一插座端子和所述第二插座端子分别与所述第一插头端子和所述第二插头端子相互插合，形成多点式电性接触回路；至少两个所述信号端子与同一所述导电环实现导通；所述锁扣与所述锁槽锁合固定。

19、进一步地，所述信号接触件的导电环背面连接有导体条，所述插座电源端子与所述导体条在远离对接端的一侧从所述插座绝缘体穿出，形成插座焊脚。

20、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

21、1．自带机械自锁功能，连接可靠性高

22、本发明的插头连接器或插座连接器构成了内嵌式机械锁合。当插头连接器与插座连接器插合到位后，锁扣卡入锁孔，形成稳定的轴向约束力，有效抵抗震动、冲击或线缆拖拽等外力造成的意外脱落。同时，该锁扣结构可通过拉动锁套实现快速解锁，既保证了连接的高可靠性，又不牺牲插拔的灵活性，实现了“插即锁、拉即解”的便捷操作体验。

23、2．支持盲插且充电场景灵活，适配智能自主充电需求

24、本发明的插座连接器可应用于机器人等具有智能操作臂的终端设备中作为充电接口。由于本申请插头连接器与插座连接器在对接时无需区分周向方向即可顺利插入，这种“无方向性”的盲插设计降低了对准难度。因此，智能终端的操作臂可自主抓取插头连接器并完成与插座连接器的对接操作，实现智能终端自主充电。在此过程中，无需为充电座预设固定的安装位置或复杂的导向机构，充电场景更为灵活多变，有效提升了智能终端的充电便利性，拓宽了产品的适用范围。

25、3.大电流承载能力强，信号传输冗余度高

26、插头电源端子与插座电源端子形成多点式电性接触，显著增大有效接触面积，降低接触电阻，减少大电流热损耗并抑制温升；即便个别触点因磨损或振动失效，其余触点仍可维持导通，避免局部过载和连接失效，确保长期大电流传输的稳定性。信号传输端则采用“一环多端”结构，至少两个信号端子接触同一导电环，形成冗余导通，即使单端子失效也不影响信号正常传输；整体方案兼顾大电流承载与高频信号稳定。

1.一种自锁式插头连接器，与插座连接器匹配连接，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的自锁式插头连接器，其特征在于，所述插头电源端子包括套筒和固定于套筒内具有多个弹性接触部的冠簧，所述弹性接触部由所述冠簧内的弹性触臂向所述套筒的轴心方向凸出形成。

3.根据权利要求1所述的自锁式插头连接器，其特征在于，所述插头绝缘体外侧同轴套设有锁套，所述锁套在外力作用下可沿所述插头绝缘体的轴向做往复滑动，当所述锁套滑动至预定位置时，所述锁套内壁能够与所述解锁部相抵接，将所述锁套的轴向运动转换为对所述解锁部的径向压力，实现解锁。

4.根据权利要求3所述的自锁式插头连接器，其特征在于，所述锁扣还包括位于解锁部和搭扣部之间的固定部，所述锁扣的固定部通过转轴转动安装于所述插头绝缘体的底部基座中，解锁时，所述锁套远离对接端移动并作用于锁扣的解锁部，使所述锁扣绕所述转轴转动，进而所述搭扣部翘起实现解锁。

5.根据权利要求3所述的自锁式插头连接器，其特征在于，所述插头连接器还设有与所述插头绝缘体相互固定连接的插头外壳，所述锁套与所述插头外壳之间设有第一弹性件，自然状态下，所述第一弹性件抵推所述锁套，避免所述锁套与所述解锁部接触。

6.根据权利要求3所述的自锁式插头连接器，其特征在于，所述解锁部具有弧形凸起，所述锁套内壁设有凸部，所述凸部一侧设有斜面，所述锁套背离对接方向移动时，所述斜面能够引导所述凸部与所述弧形凸起相抵，实现解锁。

7.根据权利要求4所述的自锁式插头连接器，其特征在于，所述锁扣上还设有用于对所述解锁部施加径向向外作用力的第二弹性件，使搭扣部在不受外力作用时保持于所述对接腔内。

8.根据权利要求5所述的自锁式插头连接器，其特征在于，所述插头电源端子与所述信号端子从所述插头绝缘体远离对接端一侧穿出，用于与所述插头外壳尾端固定的线缆连接。

9.一种连接器组件，包括插座连接器和权利要求1-8任意一项所述的自锁式插头连接器，其特征在于，所述插座连接器包括：插座绝缘体以及

10.根据权利要求9所述的连接器组件，其特征在于，所述信号接触件的导电环背面连接有导体条，所述插座电源端子与所述导体条在远离对接端的一侧从所述插座绝缘体穿出，形成插座焊脚。