CN109638515A - 一种带自检测结构的短路保护连接器 - Google Patents

一种带自检测结构的短路保护连接器 Download PDF

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Abstract

一种带自检测结构的短路保护连接器，属于电连接器技术领域，包括插座以及与插座配合接插的插头。在插座壳体内第一层插座绝缘体上分布有多组插孔组件，插孔组件包括一对通讯插孔、绝缘顶柱、插座弹簧、接地触头。在插头壳体内叠压有三层插头绝缘体，在第一层插头绝缘体上分布有多组插针组件，插针组件包括一对通讯插针、插头顶柱、插头弹簧、检验插孔。本发明通过插头与插座的插合、脱开操作，实现插座未与插头插接时，建立自短路链路，对设备进行自短路保护；插座与插头插合时，自动断开自短路链路，并对自短路链路断开状态进行自检测，从而有效地防止信号传输错误。

Description

一种带自检测结构的短路保护连接器
技术领域
本发明涉及电连接器技术领域，尤其是涉及一种带自检测结构的短路保护连接器。
背景技术
在现有的连接器中，有些连接器应用于火控品或对电流要求比较高的环境中，电器件在非使用状态中出现的静电或感应电流会对整个设备产生不利的影响，所以需要在连接器上增加自短路保护结构，将出现的静电或感应电流给传输到保护电路中。
公开号为CN207664362U的中国专利公开了一种多芯自短路保护连接器结构，虽然能够起到很好的短路保护功能，避免静电对设备或装置产生损坏，但无法检测短路保护结构是否完全断开，一旦出现短路结构断开不完全，很可能出现信号传输错误，导致设备出现非正常的动作或步骤，造成不必要的危险或不可挽回的损失。
发明内容
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种带自检测结构的短路保护连接器，包括插座以及与插座配合接插的插头。
所述插座包括插座壳体，在插座壳体内叠压有三层插座绝缘体，位于插座壳体插接面端的第一层插座绝缘体上分布有多组插孔组件，所述多组插孔组件沿插座壳体轴线方向贯穿三层绝缘体,其连接线端向外伸出。
所述插孔组件包括一对通讯插孔，所述通讯插孔为一端设置有与插头插针匹配的插孔结构的细轴，在轴上设置有接触凸台，接触凸台为与轴线偏心的长方体，在远离轴线的端面上设置有斜面；所述通讯插孔有插孔结构的一端位于第一层绝缘体内，接触凸台位于第一层插座绝缘体与第二层插座绝缘体之间，且在第二层插座绝缘体的沉孔中，所述一对通讯插孔的接触凸台相向设置。
位于两通讯插孔中间，在第一层插座绝缘体上设置有阶梯通孔，在靠近第二层插座绝缘体的一端、直径较大的孔内安装有绝缘顶柱；在第二层插座绝缘体上设置的通孔内安装有接地触头，接地触头为轴状，轴的一端设置有半球形的接触头，在接地触头与第三层插座绝缘体之间设置有插座压簧，插座压簧一端与第三层绝缘体接触，另一端与接触头的内端面接触，使接触头的球面与两接触凸台的斜面电性连接。
所述插头包括插头壳体，在插头壳体底部叠压有三层插头绝缘体，其中靠近插头壳体插接面端的第一层插头绝缘体与第二层插头绝缘体之间叠压有接地板；在第一层插头绝缘体上分布有多组与插座插孔组件相对应的插针组件，所述插针组件包括一对通讯插针，通讯插针的中间连接部沿插头壳体的轴线方向贯穿于三层绝缘体内，其头部的插针部分向外伸出第一层插头绝缘体，其尾部的连接线端向外伸出壳体底部。
位于两通讯插针中间，在第一层插头绝缘体设置有阶梯通孔，在靠近接地板的一端、直径较大的孔内安装有插头顶柱，在接地板上设置有通孔，在第二层插头绝缘体、第三层插头绝缘体上设置的通孔内固定安装有检测插孔；所述检测插孔有插孔的一端面向接地板，其尾部的连接线端向外伸出壳体底部。
所述插头顶柱为多阶梯轴状，向外伸出第一层插头绝缘体的一端为顶柱，另一端为与检测插孔匹配的检测插针；在插头顶柱面向接地板的阶梯面与接地板之间设置有插头压簧。
在第二层插头绝缘体、第三层插头绝缘体内设置有接地端子，接地端子的接地端与接地板电性连接，其尾部的连接线端向外伸出壳体底部。
所述接地板与插头压簧、插头顶柱为电性连接，与通讯插针、检测插孔无电性连接；所述插头压簧的倔强系数大于插座压簧的倔强系数。
优选的，在所述的第二层插头绝缘体、第三层插头绝缘体内、面向接地板的一侧，设置有与接地端子同轴的沉孔，在沉孔与接地端子的接地端之间设置有接触压簧。
优选的，在插头壳体的插接面端设置有绝缘护罩，在绝缘护罩与第一层插头绝缘体之间设置有插合弹簧，在插合弹簧内设置有螺栓，螺栓贯穿插头壳体与绝缘护罩，通过紧固螺母将三层插头绝缘体压靠在壳体底部；通讯插针头部的插针部分穿透绝缘护罩，插头顶柱的顶柱部分穿透绝缘护罩。
由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下有益效果：
本发明的一种带自检测结构的短路保护连接器，通过插头与插座的插合、脱开操作，使插头顶柱分别与接地触头、检测插孔接触，自动实现插座未与插头插接时，建立自短路链路，对设备进行自短路保护；插座与插头插合时，自动断开自短路链路，并对自短路链路断开状态进行自检测，从而有效地防止信号传输错误，避免造成不必要的危险或不可挽回的损失。
附图说明
图1本发明的插座结构示意图。
图2为通讯插孔的轴侧向结构示意图。
图3为本发明的插头结构示意图。
图4为插头与插座未插合到位示意图。
图5为插头与插座插合到位示意图。
图中：1、插座壳体；2、插孔组件；2.1、通讯插孔；2.11、接触凸台；2.3、绝缘顶柱；2.4、接地触头；2.41、接触头；2.5、插座压簧；3.1第一层插座绝缘体；3.2、第二层插座绝缘体；3.3、第三层插座绝缘体；4、插头壳体；5.1、第一层插头绝缘体；5.2、第二层插头绝缘体；5.3、第三层插头绝缘体；6、接地板；7、插针组件；7.1、通讯插针；7.2、插头顶柱；7.21、顶柱；7.22、检测插针；7.3、插头压簧；7.4、检测插孔；8、绝缘护罩9、插合弹簧；10、螺栓；11、紧固螺母；12、接地端子。
具体实施方式
通过下面的实施例，结合附图可以详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切技术改进。
一种带自检测结构的短路保护连接器，包括包括插座以及与插座配合接插的插头。
如图1-2所示，插座包括插座壳体1，在插座壳体1内叠压有三层插座绝缘体，位于插座壳体1插接面端的第一层插座绝缘体3.1上分布有多组插孔组件2，多组插孔组件2沿插座壳体1轴线方向贯穿三层绝缘体,其连接线端向外伸出，用于连接信号线。
插孔组件2包括一对通讯插孔2.1，通讯插孔2.1为一端设置有与插头插针匹配的插孔结构的细轴，在轴上设置有接触凸台2.11，接触凸台2.11为与轴线偏心的长方体，在远离轴线的端面上设置有斜面；通讯插孔2.1有插孔结构的一端位于第一层绝缘体3.1内，接触凸台2.11位于第一层插座绝缘体3.1与第二层插座绝缘体3.2之间，且在第二层插座绝缘体3.2的沉孔中，所述一对通讯插孔2.1的接触凸台2.11相向设置。位于两通讯插孔2.1中间，在第一层插座绝缘体3.1上设置有阶梯通孔，在靠近第二层插座绝缘体3.2的一端、直径较大的孔内安装有绝缘顶柱2.3；在第二层插座绝缘体3.2上设置的通孔内安装有接地触头2.4，接地触头2.4为轴状，轴的一端设置有半球形的接触头2.41，在接地触头2.4与第三层插座绝缘体3.3之间设置有插座压2.5，插座压簧2.5一端与第三层绝缘体3.3接触，另一端与接触头2.41的内端面接触，使接触头2.41的球面与两接触凸台2.11的斜面电性连接。绝缘顶柱2.3在外力的作用下可在阶梯通孔内滑动，推动接地触头2.4使插座压簧2.5压缩，接地触头2.4与两通讯插孔2.1脱离电性连接；释放外力后，接地触头2.4在插座压簧2.5弹力作用下，使接地触头2.4与两通讯插孔2.1恢复电性连接。
如图3所示，插头包括插头壳体4，在插头壳体4底部叠压有三层插头绝缘体，其中靠近插头壳体4插接面端的第一层插头绝缘体5.1与第二层插头绝缘体5.2之间叠压有接地板6；在插头壳体4的插接面端还设置有绝缘护8，在绝缘护罩8与第一层插头绝缘体5.1之间设置有插合弹簧9，在插合弹簧9内设置有螺栓10，螺栓10贯穿插头壳体4与绝缘护罩8，通过紧固螺母11将三层插头绝缘体压靠在壳体4底部。
在第一层插头绝缘体5.1上分布有多组与插座插孔组件2相对应的插针组件7，所述插针组件7包括一对通讯插针7.1，通讯插针7.1的中间连接部沿插头壳体4的轴线方向贯穿于三层绝缘体内，其头部的插针穿透绝缘护罩8，其尾部的连接线端向外伸出壳体底部，用于连接信号线。
位于两通讯插针7.1中间，在第一层插头绝缘体5.1设置有阶梯通孔，在靠近接地板6的一端、直径较大的孔内安装有插头顶柱7.2，在接地板6上设置有通孔，在第二层插头绝缘体5.2、第三层插头绝缘体5.3上设置的通孔内固定安装有检测插孔7.4；所述检测插孔7.4有插孔的一端面向接地板6，其尾部的连接线端向外伸出壳体底部，通过连接线与设备的短路检测装置连接。
所述插头顶柱7.2为多阶梯轴状，靠近绝缘护罩8端的顶柱7.21穿透绝缘护罩8，靠近检测插孔7.4端的检测插针7.22形状与检测插孔7.4的插孔匹配；在插头顶柱7.2面向接地板6的阶梯面与接地板6之间设置有插头压簧7.3。插头顶柱7.2在外力的作用下，推动插头压簧7.3向检测插孔7.4移动，检测插针7.22与检测插孔7.4的插孔插合，建立电性连接；释放外力后，插头顶柱7.2在插头压簧7.3弹力作用下回退，检测插针7.22与检测插孔7.4的插孔脱离插合，断开电性连接。
本实施例中，为增加接地端子12与接地板6之间连接的可靠性，在第二层插头绝缘体5.2、第三层插头绝缘体5.3内、面向接地板6的一侧，设置有与接地端子12同轴的沉孔，在沉孔与接地端子12的接地端之间设置有接触压簧13，增加接地端子12与接地板6电性连接的可靠性。
插座与插头插合时，在外界插合力作用下，插头上的绝缘护罩8首先与插座的插接面接触，插座的插接面推动插头上的绝缘护罩8向插合弹簧9压缩的方向移动，使通讯插针7.1上的插针头部、插头顶柱7.2上的顶柱7.21露出插头的插接面。插座与插头未插合时，绝缘护罩8在插合弹簧9的弹力作用下恢复原位，使通讯插针7.1和插头顶柱7.2避免受到外力而变形，影响到插头与插座的插合。
本发明在工作状态时，与插头端连接的是信号发出方装置及短路检测装置，与插座端连接的是需要自短路后再接收信号、执行动作的设备。其中，插头上的接地端子12与公共接地端连接，检测插孔7.4的连接线端通过连接线与短路检测装置的检测端连接。插针组件7中的两个通讯插针7.1，其中一个通讯插针7.1通过其尾部的连接线端与信号发出方装置连接，用于向插座端相对应的通讯插孔2.1输送信号，另一个通讯插针7.1与公共接地端连接，同样的，插孔组件2中的两个通讯插孔2.1，其中一个通讯插孔2.1通过其尾部的连接线端与需要短路保护后再进行信号接收的设备连接，另一个通讯插孔2.1与公共接地端连接。
本发明的工作过程如下：
如图4所示，在插座未与插头插接时，与设备连接的插座需要对设备电器件上的静电、感应电流进行短路保护。接地触头2.4在插座压簧2.5的弹力作用下，压紧两通讯插孔2.1的接触凸台2.11，两通讯插孔2.1与接地触头2.4电性连接。插孔组件2中的两个通讯插孔2.1，其中一个通讯插孔2.1通过其尾部的连接线端与设备连接，另一个通讯插孔2.1与公共接地端连接，建立自短路链路，通讯插孔2.1将与其连接电器件上的静电、感应电压、电流导通到设备的公共接地端，实现对设备的自短路保护。
如图5所示，在插座与插头插接时，插头上的插头顶柱7.2首先与绝缘顶柱2.3接触，由于插头压簧7.3的倔强系数大于插座压簧2.5的倔强系数，插头顶柱7.2先通过绝缘顶柱2.3推动接地触头2.4向插座压簧2.5压缩方向移动，两个通讯插孔2.1无电性连接，短路状态解除。这时插头顶柱7.2上的检测插针7.22与检测插孔7.4未插合，检测机构显示短路结构未断开。当继续插合一定距离后，插座压簧2.5压缩到一定量时，弹力会大于插头压簧7.3，插头压簧7.3也逐步的压缩，随着插头压簧7.3的压缩，检测插针7.22与检测插孔7.4插合，这样与公共接地端连接的接地端子12通过接地板6、插头压簧7.3、插头顶柱7.2、检测插孔7.4形成接地通路，因为检测插孔7.4的连接线端通过连接线与短路检测装置的检测端连接，因此短路检测装置可以以此判断自短路链路已完全断开，通讯插孔2.1与公共接地端无电性连接，通讯插孔2.1可与相对应的通讯插针7.1插合通讯。
需要说明的是，上述实施方式仅用来说明本发明，但本发明并不局限于上述实施方式，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种带自检测结构的短路保护连接器，其特征是：包括插座以及与插座配合接插的插头；
所述插座包括插座壳体(1)，在插座壳体(1)内叠压有三层插座绝缘体，位于插座壳体(1)插接面端的第一层插座绝缘体(3.1)上分布有多组插孔组件(2)，所述多组插孔组件(2)沿插座壳体(1)轴线方向贯穿三层插座绝缘体,其连接线端向外伸出；
所述插孔组件(2)包括一对通讯插孔(2.1)，所述通讯插孔(2.1)为一端设置有与插头插针匹配的插孔结构的细轴，在轴上设置有接触凸台(2.11)，接触凸台(2.11)为与轴线偏心的长方体，在远离轴线的端面上设置有斜面；所述通讯插孔(2.1)有插孔结构的一端位于第一层绝缘体(3.1)内，接触凸台(2.11)位于第一层插座绝缘体(3.1)与第二层插座绝缘体(3.2)之间，且在第二层插座绝缘体(3.2)的沉孔中，所述一对通讯插孔(2.1)的接触凸台(2.11)相向设置；
位于两通讯插孔(2.1)中间，在第一层插座绝缘体(3.1)上设置有阶梯通孔，在靠近第二层插座绝缘体(3.2)的一端、直径较大的孔内安装有绝缘顶柱(2.3)；在第二层插座绝缘体(3.2)上设置的通孔内安装有接地触头(2.4)，接地触头(2.4)为轴状，轴的一端设置有半球形的接触头(2.41)，在接地触头(2.4)与第三层插座绝缘体(3.3)之间设置有插座压簧(2.5)，插座压簧(2.5)一端与第三层插座绝缘体(3.3)接触，另一端与接触头(2.41)的内端面接触，使接触头(2.41)的球面与两接触凸台(2.11)的斜面电性连接；
所述插头包括插头壳体(4)，在插头壳体(4)底部叠压有三层插头绝缘体，其中靠近插头壳体(4)插接面端的第一层插头绝缘体(5.1)与第二层插头绝缘体(5.2)之间叠压有接地板(6)；在第一层插头绝缘体(5.1)上分布有多组与插座插孔组件(2)相对应的插针组件(7)，所述插针组件(7)包括一对通讯插针(7.1)，通讯插针(7.1)的中间连接部沿插头壳体(4)的轴线方向贯穿于三层插头绝缘体内，其头部的插针部分向外伸出第一层插头绝缘体(5.1)，其尾部的连接线端向外伸出壳体底部；位于两通讯插针(7.1)中间，在第一层插头绝缘体(5.1)设置有阶梯通孔，在靠近接地板(6)的一端、直径较大的孔内安装有插头顶柱(7.2)，在接地板(6)上设置有通孔，在第二层插头绝缘体(5.2)、第三层插头绝缘体(5.3)上设置的通孔内固定安装有检测插孔(7.4)；所述检测插孔(7.4)有插孔的一端面向接地板(6)，其尾部的连接线端向外伸出壳体底部；
所述插头顶柱(7.2)为多阶梯轴状，向外伸出第一层插头绝缘体(5.1)的一端为顶柱(7.21)，另一端为与检测插孔(7.4)匹配的检测插针(7.22)；在插头顶柱(7.2)面向接地板(6)的阶梯面与接地板(6)之间设置有插头压簧(7.3)；
在第二层插头绝缘体(5.2)、第三层插头绝缘体(5.3)内设置有接地端子(12)，接地端子(12)的接地端与接地板(6)电性连接，其尾部的连接线端向外伸出壳体底部；
所述接地板(6)与插头压簧(7.3)、插头顶柱(7.2)为电性连接，与通讯插针(7.1)、检测插孔(7.4)无电性连接；所述插头压簧(7.3)的倔强系数大于插座压簧(2.5)的倔强系数。
2.如权利要求1所述的一种带自检测结构的短路保护连接器，其特征是：在所述的第二层插头绝缘体(5.2)、第三层插头绝缘体(5.3)内、面向接地板(6)的一侧，设置有与接地端子(12)同轴的沉孔，在沉孔与接地端子(12)的接地端之间设置有接触压簧(13)。
3.如权利要求1所述的一种带自检测结构的短路保护连接器，其特征是：在插头壳体(4)的插接面端设置有绝缘护罩(8)，在绝缘护罩(8)与第一层插头绝缘体(5.1)之间设置有插合弹簧(9)，在插合弹簧(9)内设置有螺栓(10)，螺栓(10)贯穿插头壳体(4)与绝缘护罩(8)，通过紧固螺母(11)将三层插头绝缘体压靠在壳体(4)底部；通讯插针(7.1)头部的插针部分穿透绝缘护罩(8)，插头顶柱(7.2)的顶柱(7.21)部分穿透绝缘护罩(8)。
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