一种非视觉到位识别螺纹连接器的制作方法

1.本发明涉及一种非视觉到位识别螺纹连接器，属于电连接器技术领域。


背景技术：

2.随着系统设备的集成化发展，其体积越来越小，内部空间随之减小，进而出现视线被遮挡的情况。作为系统中的关键元器件，电连接器的安装及对接操作难度由此增大。然而目前常用的螺纹连接器，大多只能通过人眼观察连接器上的标记来判断是否对接到位，一旦视线被遮挡，将无法判断连接器是否对接到位。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种非视觉到位识别的螺纹连接器，该连接器具有通过“触觉”和“听觉”识别是否对接到位的特点，使其对接操作更加方便、可靠，应用场景更广。
4.本发明的技术方案：
5.一种非视觉到位识别螺纹连接器，包括插头和插座，插头包括外螺套、内螺套和顶推，内螺套套装在顶推外并设置轴向限位结构，外螺套套装在内螺套外并设置轴向弹性复位机构和周向限位机构，当弹性复位机构压缩至一定距离时周向限位机构失效；内螺套通过螺纹连接插座后顶推将插座内的插针顶入插孔实现电导通。
6.所述周向限位机构包括外螺套内壁面上周向布置的凸键与内螺套外壁面上的周向布置的凸键，在初始状态下两种凸键相互咬合，随着内螺套与插座的螺纹旋转配合，两种凸键逐渐分离至完全错开。
7.内螺套的凸键一角有倒角。
8.内螺套外壁面上有两圈凸键且每圈凸键的尺寸不同，较大的凸键的一角有倒角，外螺套内壁面上有三圈凸键，这三圈凸键的轴向间距满足内螺套上两圈大小凸键在非咬合状态能够自由转动。
9.所述轴线限位结构包括顶推后半段的台阶面及安装在顶推尾端的挡圈，内螺套尾端有一道向内凸起的限位环，限位环套装在顶推后半段并被台阶面和挡圈限制轴向的可移动范围。
10.顶推中段有一圈凸起部，在凸起部和内螺套之间设置内弹性垫圈。
11.内螺套外壁上的凸起部被限制在外螺套内壁的台阶面和尾端挡圈之间，并在内螺套外壁凸起部和外螺套内壁台阶面之间安装外弹性垫圈，共安装两个外弹性垫圈并且两者用垫圈隔离。
12.插座的外壳对接端有螺纹用于和内螺套配合，外壳内安装下基座和上基座，上基座上安装有插针，下基座上对应插针的位置安装有插孔，下基座和上基座之间设置弹簧实现分离。插针和插孔呈圆周布置，下基座上安装橡胶垫和中基座，插孔穿过橡胶垫和中基座上的通孔，弹簧安装在上基座和中基座的凹槽中。
13.所述插针为u形结构，用于与相邻的两个插孔插合后实现相邻插孔间的电导通。
14.上基座上安装罩壳，罩壳外壁上有台阶和外壳内腔的台阶配合定位，使罩壳不会从外壳中脱出；外壳内腔的台阶转角处安装密封圈。
15.顶推插入端的外径略小于外壳对接端的内径，在顶推插入端有环形槽用于安装o形圈，顶推插入外壳后将罩壳及上基座向内压缩。
16.外壳尾端的外壁上有法兰盘，法兰盘前侧有环形槽安装o形圈，外壳装入设备面板后法兰盘卡住设备面板的内壁面，o形圈用于安装界面的密封，在法兰盘和内壁面之间设置导电橡胶垫。
17.外壳尾端内壁面有螺纹并安装固定螺母，固定螺母的外螺纹和外壳的内螺纹配合，固定螺母套装在下基座上并通过台阶和下基座的台阶配合固定。
18.顶推尾端部分掏空形成台阶状盲孔，用于安装挂件。
19.本发明的有益效果：插头与插座对接到位后，继续顺时针旋拧外螺套会使其相对内螺套转动(打滑)，在弹性垫圈的弹力作用下，外螺套上的凸键与内螺套上的凸键之间会形成间歇性的干涉发生撞击，继续旋转便会出现间歇性的“咔咔
……”
声，由此实现插头与插座对接到位的听觉识别功能，根据本发明的非视觉到位识别螺纹连接器，具有通过“触觉”和“听觉”识别是否对接到位的特点，使其对接操作更加方便、可靠，应用场景更广。
附图说明
20.图1是根据本发明的非视觉到位识别螺纹连接器的插头结构示意图。
21.图2是根据本发明的非视觉到位识别螺纹连接器的插头外螺套结构示意图。
22.图3是根据本发明的非视觉到位识别螺纹连接器的插头内螺套结构示意图。
23.图4是根据本发明的非视觉到位识别螺纹连接器的插头内、外螺套凸键啮合示意图。
24.图5是根据本发明的非视觉到位识别螺纹连接器的插头内、外螺套凸键分离示意图。
25.图6是根据本发明的非视觉到位识别螺纹连接器的插座结构示意图。
26.图7是根据本发明的非视觉到位识别螺纹连接器安装及对接到位后示意图。
具体实施方式
27.以下结合附图对本发明所述的非视觉到位识别螺纹连接器做进一步的详细说明：
28.根据本发明所述的非视觉到位识别螺纹连接器，其由插头和插座组成，其中插头为自由端，插座为固定端，通过法兰盘安装固定。插头、插座结构分别如图1、图6所示，插头、插座对接到后如图7所示。
29.由图1所示，本发明的插头通常由外螺套1、内螺套2、外弹性垫圈3、垫圈4、挡圈 5、挡圈6、内弹性垫圈7、顶推8、o形圈9和挂件10组成。外螺套1内腔设计有三列周向均布的凸键1
‑
1(如图2所示)，用于与内螺套2外圆上的凸键2
‑
1(如图3所示)啮合实现防转功能(如图4所示)；当外螺套1上的凸键1
‑
1与内螺套2上的凸键2
‑
1分离时，防转功能解除。外螺套1内腔靠近尾端的两列凸键2
‑
1之间安装挡圈5，用于内螺套2的轴向限位。内螺套2对接端有内螺纹，用于与插座进行螺纹连接，实现产品的对接；内螺套2靠近尾端外圆上设计有两列周向均布的凸键2
‑
1，用于与外螺套1内腔上的凸键1
‑
1啮合实现防转功能，内螺套2上靠近对
接端的一列凸键2
‑
1的一侧设计有倒角2
‑1‑
1(如图3所示)，用于插头、插座插合到位后与外螺套1上的凸键1
‑
1过渡配合(如图5所示)。外弹性垫圈3 安装于外螺套1、内螺套2之间，通过预压缩产生弹力，用于内螺套2的自动复位。垫圈4 安装于两个外弹性垫圈3之间，用于物理隔离，防止相邻的外弹性垫圈3出现交叉错位而影响其弹性变形。挡圈5安装于外螺套1尾端两列凸键之间，用于内螺套2的轴向限位，防止内螺套2从外螺套1尾端脱出。挡圈6安装于顶推8尾端的环形槽内，同样用于内螺套2的轴向限位，防止内螺套2从外壳尾端脱出。内弹性垫圈7安装于内螺套2与顶推8之间，通过预压缩产生弹力，用于插头、插座螺纹连接到位后的防松。顶推8前端设置有环形槽，用于安装o形圈9，尾端外表面设置有环形槽，用于安装挡圈6，尾端部分掏空形成台阶状盲孔，用于安装挂件10。o形圈9用于插头、插座对接后插合端的密封。挂件10是根据使用需求安装，用于提供警示标识或方便携带、悬挂等。
30.由图6所示，本发明的插座通常由外壳11、罩壳12、密封圈13、上基座14、插针 15、弹簧16、o形圈17、导电橡胶垫18、插孔19、中基座20、橡胶垫21、下基座22、固定螺母23和封线体24组成。外壳11用于保护连接器内部零部件，对接端内腔有台阶和键槽，用于与罩壳12的台阶、凸键进行配合定位；外壳11对接端有外螺纹，用于与插头进行螺纹连接，实现产品的对接，靠近尾端的法兰盘用于插座的安装固定，尾端的螺纹及止动齿用于安装尾部附件。罩壳12安装于插座对接端，用于对插座内部进行隔离保护，并对上基座14进行固定和支撑。密封圈13安装于外壳11与罩壳12之间，在弹簧16的作用力下形成轴向压缩密封，实现未插合状态下插座插合端的密封。上基座14安装于罩壳12中，用于插针15的安装和固定，同时提供绝缘、耐电压性能。插针15安装于上基座14中，采用“u”型针结构，用于与相邻的两只插孔19插合后实现相邻插孔19间的电导通功能。弹簧 16安装于上基座14、中基座20之间，处于预压缩变形状态，所产生的弹力推动插针15与插孔19分离，用于插针15、上基座14和罩壳12的自动复位。o形圈17安装于外壳11上靠近法兰盘的环形槽中，用于插座安装界面处的密封。导电橡胶垫18安装于外壳11的法兰盘前端面上，用于确保插座与设备面板间的电连续性，实现安装界面的电磁屏蔽功能。插孔 19安装于中基座20、橡胶垫21和下基座22中，用于与插针15插合后形成电导通。中基座 20、下基座22安装于外壳11中，用于插孔19的安装和固定，同时提供绝缘、耐电压性能，其中下基座22通过台阶孔与插孔19的台阶配合，实现插孔19的轴向固定。橡胶垫21 安装于中基座20、下基座22之间，用于中基座20、下基座22配合界面处的密封，以减少界面处的空气隙，提高相邻插孔19之间的耐电压性能。固定螺母23安装于插座尾端，固定螺母23的外螺纹和外壳11尾端的内螺纹配合，固定螺母23套装在下基座22上并通过台阶和下基座22的台阶配合固定。封线体24安装于插座尾端，用于插座尾端的密封，以及插孔 19的孔位号标识。
31.由图7所示，本发明的非视觉到位识别螺纹连接器在使用前，先将插座26通过法兰盘板后安装于设备面板27上，此时插座26上o形圈17受设备面板27的挤压而产生压缩变形，实现插座26安装界面处的密封。插座26安装好后其法兰盘前端面上的导电橡胶垫18 与设备面板27紧密接触，确保插座26与设备面板27间的电连续性，实现安装界面的电磁屏蔽功能。
32.插头25与安装好的插座26在对接时通过螺纹连接，在对接初期，在外弹性垫圈3的弹力和挡圈5的限位作用下，内螺套2外圆上的凸键1
‑
1与外螺套1内腔上的凸键2
‑
1处于啮合状态(如图4所示)，起到防转的作用，在插头25、插座26对接时顺时针旋拧外螺套1 会带
动内螺套2同步旋转，即两者作为一个整体与插座26旋合。对接过程中，插头顶推8 推动插座罩壳12，带动插针15插入插孔19中实现电导通(如图7所示)，同时弹簧16的压缩量不断增大使得弹力增大。当外螺套1前端面抵住插座外壳11台阶面而无法继续前进 (但仍可旋转)时，继续顺时针旋拧外螺套1将带动内螺套2旋转，使内螺套2继续前进，由于此时外螺套1已经不能再前进，故内螺套2相对于外螺套1会产生轴向位移。当该轴向位移使得内螺套2外圆上的凸键2
‑
1与外螺套1内腔上的凸键1
‑
1分离时，防转功能解除，此后继续旋拧外螺套1会出现内螺套2静止不动(此时插头25与插座26对接到位)，而外螺套1可继续旋拧的“打滑”现象(如图5所示)，由此实现插头25与插座26对接到位的触觉识别功能。
33.此外，在插头25与插座26对接到位后，继续顺时针旋拧外螺套1会使其相对内螺套2 转动(打滑)，在外弹性垫圈3的弹力作用下，外螺套1上的凸键1
‑
1与内螺套2上的凸键 2
‑
1之间会形成间歇性的干涉，但由于内螺套2上的凸键2
‑
1一侧设计有倒角2
‑1‑
1(如图3 所示)，顺时针旋拧过程中外螺套1上的凸键1
‑
1会沿着内螺套2上凸键2
‑
1一侧的倒角2
‑1‑ꢀ
1的斜面向端面移动(如图5所示)，表现为外螺套1在顺时针转动的同时后退，且外弹性垫圈3的压缩量不断增大使得弹力增大，当外螺套1上的凸键1
‑
1完全脱离内螺套2上凸键倒角2
‑1‑
1的斜面时，在外弹性垫圈3的弹力作用下，外螺套1上的凸键1
‑
1端面瞬间撞击到内螺套2上的凸键2
‑
1端面，发出清脆声响，继续顺时针旋拧外螺套1，其上的凸键1
‑
1 又会落在内螺套2上凸键倒角2
‑1‑
1的斜面上，重复上述运动过程，便会出现间歇性的“咔咔
……”
声，由此实现插头25与插座26对接到位的听觉识别功能。
34.插头25与插座26的分离通过逆时针旋拧外螺套1来实现，此时外螺套1上的凸键1
‑
1 与内螺套2上的凸键2
‑
1的无倒角一侧配合干涉，处于部分啮合状态，当逆时针旋拧外螺套 1时会带动内螺套2同步转动，进而带动插头25整体与插座26分离。在插头25与插座26 的分离过程中，对插头25而言，在外弹性垫圈3的弹力作用下，内螺套2会逐渐退回至对接前的初始位置(如图1所示)；对插座26而言，由于来自插头顶推8的外力逐渐解除，在弹簧16的弹力驱动下，罩壳12将克服插座外壳11的摩擦力，插针15将克服插孔19的分离力(摩擦力)，回复至对接前各自的初始位置，插针15与插孔19完全分离解除电导通状态(如图6所示)。