应用于圆形电连接器的防松装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种应用于圆形电连接器的防松装置，包括插头壳体（１）、连接环（２）、弹簧（３）、钢球（４）、棘轮（５）和外卡圈（６）；弹簧（３）均匀安装在连接环（２）上；在每个弹簧（３）上放置一个钢球（４）；棘轮（５）的棘齿端面与连接环（２）的钢球安装面贴平压紧；棘轮（５）对应于连接环（２）顺时针方向旋转时钢球（４）作用的齿面倾斜角α小于逆时针方向旋转时钢球（４）作用的齿面倾斜角β。本实用新型专利技术采用“弹簧＋钢球＋棘轮”的防松设计，可使插头与插座连接到位后，在外部机械应力的作用下不会发生松动与解锁，具有自锁性；同时还可以使没有完全连接到位的插头与插座在振动、冲击等环境下进一步连接到位。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电连接器
，特别涉及一种应用于圆形电连接器中的防松装置。
技术介绍
圆形电连接器广泛应用于航空、航天、兵器、船舶等领域，起连通电信号的作用，在 整机系统中起到类似人体血管的作用，意义重大。圆形电连接器结构单元主要由以下几部 分组成接触件，是电连接器的核心部件，一端用于接插连接，一端用于端接导线的导电零 件，又称为插针、插孔；绝缘安装板，是对接触件起支撑和定位作用的绝缘件；壳体，是安装 固定绝缘安装板和接触件的零件；尾部附件，用以固定和夹紧导线或电缆的接在插头或插 座尾部的附件或零件，如电缆罩、电缆夹等。由于应用环境比较恶劣，在强振动、冲击、碰撞 条件下易发生电连接器插合部位的松动、脱落造成功能失效，需设计一种防松装置以避免 上述问题。以前圆形电连接器常用的防松装置主要有两种穿保险丝固封或采用“卡销+螺 旋槽+波形簧片”的防松装置。穿保险丝固封需要总装完成后进行额外操作，且只适应于 连接到位后不再分离的产品，当需要快速连接及分离固定端电连接器(插座)及自由端电 连接器(插头)时，拆装保险丝时就比较麻烦。这种防松方式一般应用于上世纪七、八十年 代，较为落后。“卡销+螺旋槽+波形簧片”防松装置目前广泛应用于圆形电连接器中，可实 现圆形电连接器的快速插拔，且能起到较好的防止圆形电连接器松动、脱落造成功能失效。随着型号对电子元器件的要求越来越高，电连接器力学环境试验中振动、冲击、加 速度指标提升到了一个新的高度，如正弦振动指标由之前的196m/s2提高至588m/s2，随机 振动指标功率频谱密度由之前的0. 4G2/Hz提高至1. 0G2/HZ,由于“卡销+螺旋槽+波形簧 片”防松装置中卡销卡在螺旋槽后需后退0. 5mm左右以防止倒滑，此时波形簧片压缩量相 应减小了 0. 5mm左右，仍有较大的压缩空间，在高强度振动、冲击环境下会做压缩一回弹往 复运动，造成插针孔接触件磨损程度增加，产生氧化层或者插针变小造成接触不良、功能失 效，因此必须依靠新型的防松装置解决上述问题。
技术实现思路
本技术的技术解决问题是克服现有技术的不足，提供一种能在高强度振动、 冲击、碰撞等力学环境下，解决圆形电连接器头座松动、脱落问题的防松装置。本技术的技术解决方案是应用于圆形电连接器的防松装置，包括插头壳体、 连接环、弹簧、钢球、棘轮和外卡圈，弹簧均勻安装在连接环上的安装孔内；在每个弹簧上放 置一个钢球；所述棘轮为圆环状；棘轮的棘齿端面与连接环的钢球安装面贴平压紧；所述 棘轮对应于连接环顺时针方向旋转时钢球作用的齿面倾斜角α小于棘轮相对于连接环逆 时针方向旋转时钢球作用的齿面倾斜角β ；连接环套在插头壳体上，依靠插头壳体的台阶 面与外卡圈限制连接环的轴向移动。所述弹簧与钢球的数量为4 8个，以保证棘轮转动时的平稳性。所述棘轮齿数为弹簧与钢球数量的整数倍。本技术的工作过程和原理是在旋转连接环时，连接环带动弹簧、钢球一起转 动，而棘轮与插头壳体通过键槽配合位置相对固定，钢球在棘轮表面形成上坡、下坡往复运 动。利用棘轮机构的特性，使圆形电连接器插头连接部位正旋与反旋时连接扭矩产生差异， 反向旋出更为费力，防止电连接器的松动、脱落。本技术与现有技术相比的有益效果(1)本技术采用“弹簧+钢球+棘轮”的防松装置设计，一方面可以使插头与 插座连接到位后，在外部机械应力的作用下不会发生松动与解锁，具有自锁性；另一方面还 可以使没有完全连接到位的插头与插座在振动、冲击等环境下进一步连接到位。(2)本技术的“弹簧+钢球+棘轮”防松装置避免了使用波形簧片，减小高强 度振动、冲击、碰撞等力学环境下防松装置的蹿动量及插针孔接触件的磨损。(3)本技术合理设计棘轮上的表面倾角，使棘轮对应于连接环顺时针方向旋 转时钢球作用的齿面倾斜角α小于棘轮相对于连接环逆时针方向旋转时钢球作用的齿面 倾斜角β，可以通过调整圆形电连接器分离力矩与连接力矩之间的比值，满足不同的需求。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为本技术结构旋转90度的局部放大图；图3为本技术结构中钢球4的受力分析图。具体实施内容如图1所示，本实施例的防松装置，包括插头壳体1、连接环2、弹簧3、钢球4、棘轮 5和外卡圈6。插头壳体1和连接环2位于中轴部位，连接环2套在插头壳体1的外部，弹 簧3、钢球4放置于连接环2右端面均勻分布的4 8个安装孔内，弹簧3在钢球4的左端， 钢球4的右端放置一片圆环状的棘轮5，棘轮5的棘齿面朝向钢球4，棘轮5与连接环2的 钢球4安装面贴平压紧，并依靠外卡圈6将棘轮5、连接环2固定套在插头壳体1上，依靠插 头壳体1的台阶面与外卡圈6限制连接环2的轴向移动。弹簧3提供一定的正压力，确保钢球4与棘轮5有效贴合并使钢球4具有足够的 活动空间，钢球4是力的传导体，棘轮5是正向旋转力和反向旋转力产生差异的来源，3个零 件通过连接环2和插头壳体1形成一个整体。由图2、3可以看出，当圆形电连接器进行插合操作时，顺时针旋转连接环2，连接 环2带动钢球4、弹簧3向棘轮5的右端方向移动，此时钢球4作用在棘轮5表面上的齿面 倾斜角为α (如图3所示)；当圆形电连接器进行分离操作时，逆时针旋转连接环2，连接环 2带动钢球4、弹簧3向棘轮5的左端方向移动，此时钢球4作用在棘轮5表面上的齿面倾 斜角为β (如图3所示)在旋转连接环2时，连接环2带动弹簧3、钢球4 一起转动，而棘轮5与插头壳体1 通过键槽配合位置相对固定，钢球4在棘轮5表面形成上坡、下坡往复运动。利用棘轮机构 的特性，使圆形电连接器插头连接部位正旋与反旋时连接扭矩产生差异，反向旋出更为费 力，防止电连接器的松动、脱落。下面对电连接器进行插合时的受力关系进行分析首先分析电连接器进行插合操作时情况这时只有α角度的契形结构与弹簧3相 互啮合，其受力分析(忽略了其重力、插入力和摩擦力)见图3。顺时针连接时，弹簧3相对棘轮5打滑的边界条件是FmCos α -TSin α = O.....................(1)艮口 Fm = Ttg α.....................(2)式中Fm——施加给钢球4的外力，即操作人员旋紧连接环2时对钢球4施加的力(N)；T——大小等于弹簧3变形后对棘轮5产生的弹力(N)。由( 式，可以得出在不考虑连接器插入力和摩擦力时拧紧连接机构的条件为Fr> η · Ttga.....................(3)式中FR为连接机构的拧紧力矩，η为钢球个数同理可以得出在不考虑连接器插入力和摩擦力时，拧松连接机构的条件为F 松> η-Ttg β..................(4)其中，F松为连接机构的松脱力矩。在本实施例中，钢球4的个数为6个，棘轮5的齿数为36，α为15度，β为50度， β > α，通过计算，连接机构的松脱力矩F松=6*Ttg50°是拧紧力矩F紧=n*Ttgl5°的 4. 5倍，这个阻力矩可以起到防止连接机构松脱的作用。另一方面，当连接器没有完全连接到位时，由于连接力矩大于松脱力矩，因此在机 构振动过程中，连接机构会越振越紧，而不会松脱，进一步提高了圆形电连接器连接的可靠 性。同时，棘轮5表本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．应用于圆形电连接器的防松装置，其特征在于：包括插头壳体（１）、连接环（２）、弹簧（３）、钢球（４）、棘轮（５）和外卡圈（６）；弹簧（３）均匀安装在连接环（２）上的安装孔内；在每个弹簧（３）上放置一个钢球（４）；所述棘轮（５）为圆环状；棘轮（５）的棘齿端面与连接环（２）的钢球安装面贴平压紧；所述棘轮（５）对应于连接环（２）顺时针方向旋转时钢球（４）作用的齿面倾斜角α小于棘轮（５）相对于连接环（２）逆时针方向旋转时钢球（４）作用的齿面倾斜角β；连接环（２）套在插头壳体（１）上，依靠插头壳体（１）的台阶面与外卡圈（６）限制连接环（２）的轴向移动。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王清山，陈丹良，杨红霞，
申请(专利权)人：杭州航天电子技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：86[中国|杭州]