CN110197974B - 一种锁紧连接结构及插头、插座 - Google Patents

Abstract

本发明提供了锁紧连接结构及插头、插座，其中锁紧连接结构包括公端基体和母端基体，公端基体和母端基体上设有相匹配的锁紧单元，锁紧单元包括设置在公端基体上的弹性件，弹性件上设有锁钩，锁紧单元还包括设置在母端基体上的锁紧凸部，锁紧凸部具有推动锁钩使弹性件弹性变形的锁紧引导面，锁紧凸部还在锁紧引导面的尾端设有供弹性件弹性恢复而使锁钩进入的钩槽；锁紧凸部还设有解锁引导面，解锁引导面推动锁钩使弹性件弹性变形、且使锁钩滑出钩槽并移动至锁紧凸部的尾端，母端基体上还设有连通锁紧凸部的首尾两端的拉脱滑道，在锁钩移动至锁紧凸部尾端后，锁钩进入拉脱滑道，公端基体与母端基体脱开。本发明的锁紧连接结构结构简单、使用方便。

Description

一种锁紧连接结构及插头、插座

技术领域

本发明涉及一种锁紧连接结构及使用该锁紧连接结构的插头、插座。

背景技术

现有连接器的锁紧连接结构中，通常有两种方式：第一种为使用螺纹或曲槽连接，但是这种锁紧连接方式连接速度慢，要求操作空间大；第二种为诸如陶瓷珠锁紧的推拉锁紧结构，但是这种锁紧连接结构结构复杂，零部件繁多，连接器本身体积较大，给实现密集化布线带来了一定困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锁紧方便、结构简单的锁紧连接结构；同时，本发明还提供了使用该锁紧连接结构的插头以及适配的插座。

为实现上述目的，本发明锁紧连接结构包括沿x轴相对移动时实现锁紧和解锁的公端基体和母端基体，公端基体和母端基体上设有相匹配的锁紧单元，锁紧单元包括设置在公端基体上可在垂直于x轴的平面内上弹性变形的弹性件，弹性件上设有在垂直于x轴的平面内延伸的锁钩，锁紧单元还包括设置在母端基体上的锁紧凸部，锁紧凸部具有在公端基体相向母端基体移动时推动锁钩使弹性件在垂直于x轴方向上弹性变形的锁紧引导面，锁紧凸部还在锁紧引导面的尾端设有供弹性件在垂直于x轴方向上弹性恢复而使锁钩进入的钩槽，钩槽与锁钩钩挂，公端基体和母端基体锁紧；锁紧凸部还在钩槽的位于锁紧引导面的相对侧设有解锁引导面，解锁引导面使得公端基体继续相向母端基体移动时推动锁钩使弹性件弹性变形、且使锁钩滑出钩槽并移动至锁紧凸部的尾端，母端基体上还在锁紧凸部的背向钩槽的一侧设有连通锁紧凸部的首尾两端的拉脱滑道，在锁钩移动至锁紧凸部尾端后，弹性件恢复变形并带动锁钩进入拉脱滑道，公端基体相背母端基体移动并与母端基体脱开。

本发明的锁紧连接结构在使用时，将公端基体插向母端基体直到锁钩卡入钩槽中即可将公端基体和母端基体锁住而避免两者脱开，解锁时，只需将公端基体继续插向母端基体直到锁钩滑入拉脱滑道即可将两者拉脱分离，锁紧和解锁十分方便，而且这种锁紧连接结构的装配部件较少，结构简单。

具体的，可使弹性件沿y轴发生弹性变形，锁钩沿z轴延伸，即弹性件的变形方向与锁钩的延伸方向相垂直；或者，可使弹性件沿z轴发生弹性变形，锁钩沿z轴延伸，即弹性件的变形方向与锁钩的延伸方向保持一致；再或者，弹性件可沿y轴和z轴发生弹性变形，弹性件沿y轴弹性恢复而使锁钩进入钩槽，弹性件沿z轴弹性变形而使锁钩滑出钩槽。

当弹性件的变形方向与锁钩的延伸方向相垂直时，弹性件沿y轴弹性恢复而使锁钩进入钩槽，弹性件沿y轴弹性变形而使锁钩滑出钩槽。

当弹性件沿y轴发生弹性变形时，锁紧单元成对设置，且同一对锁紧单元的两个锁紧凸部对称设置，同一对锁紧单元的两个弹性件在被对应的锁紧引导面和解锁引导面施压时弹性变形方向相反。

进一步地，同一对锁紧单元共用同一弹性部件，同一弹性部件的两处弹性部分构成同一对锁紧单元的两个弹性件，这样设置进一步简化了锁紧结构。

弹性部件的结构形式有多种，具体地此处提供了一种弹性部件为开口可弹性张开和弹性收缩的U形弹条，U形弹条的两边分别构成两个弹性件，锁钩为设置在U形弹条的两边端部的弯钩，弯钩的折弯方向垂直于U形弹条所在平面。这种结构加工方便，制造简单。

此外，在上述任意一种锁紧连接结构的方案的基础上，所述锁紧引导面、解锁引导面以及钩槽的槽底面均由锁紧凸部的侧面构成。

本发明的插座包括插座壳体，所述插座壳体上设有插座锁紧单元，插座锁紧单元包括可在垂直于插接方向的平面内上弹性变形的弹性件，弹性件上设有在垂直于插接方向的平面内延伸的锁钩，锁钩用于与插座壳体上的锁紧凸部配合，在插头插向插座时，锁钩沿锁紧凸部的锁紧引导面滑动并使弹性件弹性变形，直到锁钩滑入锁紧凸部的钩槽时弹性件弹性恢复，插头与插座锁紧；插头继续***，锁钩沿锁紧凸部的解锁引导面滑动并使弹性件弹性变形，直到锁钩滑至锁紧凸部的尾部进入拉脱滑道时弹性件弹性恢复，背向插座拔出插头，插头、插座解锁脱开。本发明的插座在使用时只需将插头向插座上***即可实现插头插座的锁紧连接，插头继续***即可实现插头、插座的解锁拉脱，锁紧和解锁操作十分方便。

如果定义插座的插合方向为x轴方向，那么弹性件可沿y轴发生弹性变形，锁钩沿z轴延伸，即弹性件的变形方向与锁钩的延伸方向相垂直；或者，弹性件可沿z轴发生弹性变形，锁钩沿z轴延伸，即弹性件的变形方向与锁钩的延伸方向保持一致；再或者，弹性件可沿y轴和z轴发生弹性变形，弹性件沿y轴弹性恢复而使锁钩进入钩槽，弹性件沿z轴弹性变形而使锁钩滑出钩槽。

当弹性件可沿y轴发生弹性变形时，弹性件沿y轴弹性恢复而使锁钩进入钩槽，弹性件沿y轴弹性变形而使锁钩滑出钩槽。

当弹性件可沿y轴发生弹性变形时，插座锁紧单元成对设置，同一对插座锁紧单元的两个弹性件在被对应的锁紧引导面和解锁引导面施压时弹性变形方向相反。

进一步地，同一对锁紧单元共用同一弹性部件，同一弹性部件的两处弹性部分构成同一对锁紧单元的两个弹性件，这样设置进一步简化了锁紧结构。

弹性部件的结构形式有多种，具体地此处提供了一种弹性部件为开口可弹性张开和弹性收缩的U形弹条，U形弹条的两边分别构成两个弹性件，锁钩为设置在U形弹条的两边端部的弯钩，弯钩的折弯方向垂直于U形弹条所在平面。这种结构加工方便，制造简单。

在具体安装时，插座壳体的一端设有用于与插座插合的插接腔，插接腔的内侧面设有容纳槽，U形弹条安装在所述容纳槽中且锁钩伸出容纳槽外。

在插座锁紧单元成对设置时，插座壳体上设有两对插座锁紧单元，两对插座锁紧单元对称设置。

本发明的插头包括插头壳体，插头壳体上设有插头锁紧单元，所述插头锁紧单元包括设置在插头壳体上的锁紧凸部，锁紧凸部具有在插头插向插座时推动锁钩使弹性件在垂直于插合方向上弹性变形的锁紧引导面，锁紧凸部还在锁紧引导面的尾端设有供弹性件在垂直于插合方向上弹性恢复而使锁钩进入的钩槽，钩槽与锁钩钩挂，插头和插座锁紧；锁紧凸部还在钩槽的位于锁紧引导面的相对侧设有解锁引导面，解锁引导面使得在插头继续插向插头时推动锁钩使弹性件弹性变形、且使锁钩滑出钩槽并移动至锁紧凸部的尾端，插头壳体上还在锁紧凸部的背向钩槽的一侧设有连通锁紧凸部的首尾两端的拉脱滑道，在锁钩移动至锁紧凸部尾端后，弹性件恢复变形并带动锁钩进入拉脱滑道，背向插座拔出插头，插头、插座解锁脱开。本发明的插头在使用时只需将其向插座上***即可实现插头、插座的锁紧连接，插头继续***即可实现插头、插座的解锁拉脱，锁紧和解锁操作十分方便。

在上述方案的基础上，还以进步多种不同的优化，例如，可以将插头锁紧单元成对设置，同一对插头锁紧单元的两个锁紧凸部对称设置；所述锁紧引导面、解锁引导面以及钩槽的槽底面均由锁紧凸部的侧面构成；或者，所述锁紧引导面、解锁引导面以及钩槽的槽底面均由锁紧凸部的顶面构成。

那么，在以上的各个方案的基础上，还可以具体限定插头壳体的一端设有用于与插头的插接腔插合的插接端，插接端的外侧面设有锁紧平面，锁紧凸部设置在锁紧平面上。

还可以进一步限定所述插头锁紧单元有两对，两对插头锁紧单元对称设置。

附图说明

图1为本发明一种插座的实施例的结构示意图；

图2为本发明一种插头的实施例的结构示意图；

图3为本发明的插头、插座插合时的结构示意图；

图4~图6为本发明的插头、插座锁紧和解锁过程的原理图；

其中，图4为锁紧过程的原理图；图5为锁紧状态的原理图；图6为解锁过程的原理图；

图7为弹性部件的结构示意图；

图8为图7的左视图；

图9为另一种插座实施例中的弹性部件的结构示意图；

图10为另一种插头实施例中的显示锁紧凸部处结构的示意图；

图11为图10中N-N处的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明的锁紧连接结构应用于两个连接部件的锁紧连接和解锁，包括沿x轴相对移动时实现锁紧和解锁的公端基体和母端基体，公端基体和母端基体上设有相匹配的锁紧单元。本发明所提供的锁紧连接结构主要针对连接器的锁紧连接，因此以下通过对插头和插座锁紧连接以及解锁的过程对锁紧连接结构进行描述。当然，本发明的锁紧连接结构并不仅限于应用于插头、插座。

本发明的插座如图1所示，包括插座壳体1，即相当于锁紧连接结构的公端基体，插座壳体的插合方向即相当于x轴方向。插座壳体的一端设有用于与插头插合的插接腔10，插接腔10的内侧面设有容纳槽11，容纳槽11内设有插座锁紧单元。其中，插座锁紧单元包括可在垂直于插接方向的平面内发生弹性变形的弹性件12，弹性件12上设有在垂直于插接方向的平面内延伸的锁钩13。

本发明的插头如图2所示，包括插头壳体2，即相当于锁紧连接结构的母端基体，插头壳体的向插座壳体的插合方向即相当于x轴方向。插头壳体的一端设有用于与插座插合的插接端20，插接端20的外周面设有锁紧平面26，锁紧平面26由在插接端20的外周面设置的沉槽的槽底构成，锁紧平面26上设有插头锁紧单元。其中，插头锁紧单元包括设置在锁紧平面26上的锁紧凸部21，锁紧凸部21具有在插头插向插座时推动锁钩13使弹性件12在垂直于插合方向上弹性变形的锁紧引导面22，锁紧凸部21还在锁紧引导面22的尾端设有供弹性件12在垂直于插合方向上弹性恢复而使锁钩13进入的钩槽23。锁紧凸部21还在钩槽23的位于锁紧引导面22的相对侧设有解锁引导面24，解锁引导面24使得在插头继续插向插座时推动锁钩13使弹性件12弹性变形、且使锁钩13滑出钩槽23并移动至锁紧凸部21的尾端，插头壳体上还在锁紧凸部21的背向钩槽23的一侧设有连通锁紧凸部21的首尾两端的拉脱滑道25。

本实施例中，锁紧引导面22、解锁引导面24以及钩槽23的槽底面均由锁紧凸部21的侧面构成，锁紧引导面、解锁引导面在与锁钩滑动配合时，推动弹性件在y轴方向弹性变形。

本实施例中，插头锁紧单元和插座锁紧单元均成对设置，同一对插头锁紧单元的两个锁紧凸部在同一锁紧平面上对称设置，同一对插座锁紧单元的两个弹性件在同一容纳槽中。为了简化结构、便于装配，同一对插座锁紧单元共用同一弹性部件，同一对插座锁紧单元的两个弹性件由该共用的弹性部件的两处弹性部分构成。如图5~8所示，同一对插座锁紧单元共用的弹性部件为开口可弹性张开和弹性收缩的U形弹条120，U形弹条120的两边分别构成两个弹性件12，锁钩13为设置在U形弹条120的两边端部的弯钩，弯钩的折弯方向垂直于U形弹条120所在平面。

U形弹条120沿x轴方向***容纳槽11中，并通过固定螺钉14固定安装在容纳槽内，其中固定螺钉14锁紧U形弹条120的U形弯处。容纳槽11的槽口位置设有罩板15，罩板15的朝向插接方向的一侧具有豁口而使U形弹条端部的两锁钩13露出。

本实施例的插头、插座在相互插合时，如图4~6所示，弹性件沿A向移动，弹性件的锁钩13被锁紧引导面22所引导而沿y轴（k向）移动，弹性件12在y轴方向发生弹性变形，当插头和插座插合直到锁钩沿x轴移动到钩槽23位置时，弹性件12弹性恢复并带动锁钩13进入钩槽23，此时如图5所示，插头、插座不能拉脱，实现锁紧连接；插头、插座继续插合，解锁引导面24促使锁钩在y轴方向移动，弹性件12在y轴方向发生弹性变形，当插头和插座插合直到锁钩沿x轴移动到锁紧凸部的尾部时，锁钩不被锁紧凸部在y轴方向所挡，弹性件12弹性恢复并带动锁钩沿y轴（p向）移动滑入拉脱滑道25，此时沿B向拉出插座或反向拉出插头，锁钩沿拉脱滑道25滑出，插头、插座脱开。

本实施例中所描述的插头、插座均为圆形，因此，为了保证对称效果，插头、插座锁紧单元均有两对，且两对锁紧单元对称设置，为了保证周向定位，插头壳体上设有周向定位滑槽29，插座壳体上设有与周向定位环槽29适配的周向定位凸条19。当然，在其他实施方式中，也不妨可以将本发明的锁紧连接结构应用于矩形连接器上，此时，插头、插座锁紧单元可以分别有两对，两对锁紧单元分别设置在矩形连接器的相对边处。

此外，本发明的锁紧连接结构还可以做出多种变形。例如，针对弹性部件可以设置多种形状。如图9所示，在另一种插座的实施例中，弹性部件可以为包括两个U形段的口形封闭弹性簧圈，可以在宽度方向上弹性变形，即两弹性臂构成的弹性件12可以在相互靠近和远离的方向上弹性变形，两个锁钩13设置在两U形段的连接位置。当然，其在他实施方式中，还可以将弹性部件设置为椭圆形，锁钩位于椭圆形宽度方向的两边上；或者弹性部件可以设置为W形弹条，两锁钩设置在W形弹条的两端。在插座锁紧单元和插头锁紧单元均单个设置时，弹性件可以为一端与插座壳体固定、另一端悬伸的悬伸弹条，锁钩设置在悬伸弹条的自由端。

本发明还提供了另一种插头的实施例，如图10~11所示，锁紧平面26上设置的锁紧凸部21的中部设有钩槽23，锁紧凸部21的在钩槽23的朝向插接方向的一侧设有沿插接方向即x轴方向延伸的滑槽，滑槽从锁紧凸部的前端延伸至钩槽23处，滑槽的槽底22从锁紧凸部的前端向滑槽方向依次升高，此时，滑槽的槽底22即锁紧凸部的部分顶面构成锁紧引导面。在插头、插座相互插合时，插座上的弹性件的锁钩在沿槽底22滑动时，弹性件在z轴方向弹性变形，直到锁钩移动到滑槽23处时，弹性件弹性恢复并落入滑槽内与滑槽钩挂，实现插头、插座锁紧；插头、插座继续插合时，锁钩沿解锁引导面24在y轴方向发生弹性变形，当插头和插座插合直到锁钩沿x轴移动到锁紧凸部21的尾部时，锁钩不被锁紧凸部在y轴方向所挡，弹性件12弹性恢复并带动锁钩沿y轴移动滑入拉脱滑道25，此时沿B向拉出插座或反向拉出插头，锁钩沿拉脱滑道25滑出，插头、插座脱开。该实施例中，弹性件可沿y轴和z轴发生弹性变形，锁钩沿z轴延伸，弹性件沿z轴弹性恢复而使锁钩进入钩槽，弹性件沿y轴弹性变形而使锁钩滑出钩槽。当然，由此也可以得到多种变形。例如，在锁紧凸部的中部设置钩槽，在锁紧凸部的位于钩槽的前侧和后侧均设置通向钩槽的滑槽，两段滑槽的槽底均从前向后依次升高，前侧滑槽的槽底构成锁紧引导面，后侧滑槽的槽底构成解锁引导面，这样在锁钩沿锁紧引导面和解锁引导面移动时，弹性件均在z轴方向发生弹性变形，此时，锁紧引导面、解锁引导面以及钩槽的槽底均为锁紧凸部的部分顶面；或者锁紧凸部仅在钩槽的后侧设置连通钩槽和锁紧凸部尾端的滑槽，该滑槽的槽底从前向后依次升高，该滑槽的槽底构成解锁引导面，此时，锁紧凸部的部分侧面构成锁紧引导面，部分顶面构成解锁引导面，弹性件沿y轴弹性恢复而使锁钩进入钩槽，弹性件沿z轴弹性变形而使锁钩滑出钩槽。

本发明的插头、插座采用本发明的锁紧连接结构，锁紧连接和解锁十分方便，只需在插接方向***即可实现锁紧连接，继续在插接方向***即可实现解锁拉脱，而且锁紧连接部件相对较少，安装方便，占用空间小，缩减了插头、插座的体积。

本发明的锁紧连接结构已在上述对插头、插座的描述中包含说明，此处不再赘述。

Claims (15)

1.锁紧连接结构，其特征是，包括沿x轴相对移动时实现锁紧和解锁的公端基体和母端基体，公端基体和母端基体上设有相匹配的锁紧单元，锁紧单元包括设置在公端基体上可在垂直于x轴的平面内上弹性变形的弹性件，弹性件上设有在垂直于x轴的平面内延伸的锁钩，锁紧单元还包括设置在母端基体上的锁紧凸部，定义公端基体在与母端基体锁紧的过程中由前向后移动，锁紧凸部具有在x轴方向上的前端和后端，锁紧凸部具有在公端基体相向母端基体移动时推动锁钩使弹性件在垂直于x轴方向上弹性变形的锁紧引导面，锁紧凸部还在锁紧引导面的尾端设有供弹性件在垂直于x轴方向上弹性恢复而使锁钩进入的钩槽，钩槽与锁钩钩挂，公端基体和母端基体锁紧；锁紧凸部还在钩槽的位于锁紧引导面的相对侧设有解锁引导面，解锁引导面位于锁紧引导面的后侧，解锁引导面使得公端基体继续相向母端基体移动时推动锁钩使弹性件弹性变形、且使锁钩滑出钩槽并移动至锁紧凸部的尾端，钩槽位于锁紧凸部的前端与后端之间，且钩槽具有供锁钩滑出的开口，开口由内向外沿锁钩滑出过程中弹性件的变形方向设置，母端基体上还在锁紧凸部的背向钩槽的一侧设有连通锁紧凸部的首尾两端的拉脱滑道，在锁钩移动至锁紧凸部尾端后，弹性件恢复变形并带动锁钩进入拉脱滑道，公端基体相背母端基体移动并与母端基体脱开。

2.根据权利要求1所述的锁紧连接结构，其特征是，弹性件可沿y轴发生弹性变形，锁钩沿z轴延伸。

3.根据权利要求1所述的锁紧连接结构，其特征是，弹性件可沿z轴发生弹性变形，锁钩沿z轴延伸。

4.根据权利要求2所述的锁紧连接结构，其特征是，弹性件沿y轴弹性恢复而使锁钩进入钩槽，弹性件沿y轴弹性变形而使锁钩滑出钩槽。

5.根据权利要求1所述的锁紧连接结构，其特征是，弹性件可沿y轴和z轴发生弹性变形，弹性件沿y轴弹性恢复而使锁钩进入钩槽，弹性件沿z轴弹性变形而使锁钩滑出钩槽。

6.根据权利要求1或2或4或5所述的锁紧连接结构，其特征是，锁紧单元成对设置，且同一对锁紧单元的两个锁紧凸部对称设置，同一对锁紧单元的两个弹性件在被对应的锁紧引导面和解锁引导面施压时弹性变形方向相反。

7.根据权利要求6所述的锁紧连接结构，其特征是，同一对锁紧单元共用同一弹性部件，同一弹性部件的两处弹性部分构成同一对锁紧单元的两个弹性件。

8.根据权利要求7所述的锁紧连接结构，其特征是，所述弹性部件为开口可弹性张开和弹性收缩的U形弹条，U形弹条的两边分别构成两个弹性件，锁钩为设置在U形弹条的两边端部的弯钩，弯钩的折弯方向垂直于U形弹条所在平面。

9.根据权利要求1-5任意一项所述的锁紧连接结构，其特征是，所述锁紧引导面、解锁引导面以及钩槽的槽底面均由锁紧凸部的侧面构成。

10.插头，包括插头壳体，其特征是，插头壳体上设有插头锁紧单元，所述插头锁紧单元包括设置在插头壳体上的锁紧凸部，定义插头与插座锁紧的过程中插头由后向前移动，且插头与插座的插合方向为x轴方向，锁紧凸部具有在x轴方向上的前端和后端，锁紧凸部具有在插头插向插座时推动插座上的锁钩，以使插座上的弹性件在垂直于插合方向上弹性变形的锁紧引导面，锁紧凸部还在锁紧引导面的尾端设有供弹性件在垂直于插合方向上弹性恢复而使锁钩进入的钩槽，钩槽与锁钩钩挂，插头和插座锁紧；锁紧凸部还在钩槽的位于锁紧引导面的相对侧设有解锁引导面，解锁引导面位于锁紧引导面的后侧，解锁引导面使得在插头继续插向插座时推动锁钩使弹性件弹性变形、且使锁钩滑出钩槽并移动至锁紧凸部的尾端，钩槽位于锁紧凸部的前端与后端之间，且钩槽具有供锁钩滑出的开口，开口由内向外沿锁钩滑出过程中弹性件的变形方向设置，插头壳体上还在锁紧凸部的背向钩槽的一侧设有连通锁紧凸部的首尾两端的拉脱滑道，在锁钩移动至锁紧凸部尾端后，弹性件恢复变形并带动锁钩进入拉脱滑道，背向插座拔出插头，插头、插座解锁脱开。

11.根据权利要求10所述的插头，其特征是，插头锁紧单元成对设置，同一对插头锁紧单元的两个锁紧凸部对称设置。

12.根据权利要求10所述的插头，其特征是，所述锁紧引导面、解锁引导面以及钩槽的槽底面均由锁紧凸部的侧面构成。

13.根据权利要求10所述的插头，其特征是，所述锁紧引导面、解锁引导面以及钩槽的槽底面均由锁紧凸部的顶面构成。

14.根据权利要求11-13任意一项所述的插头，其特征是，插头壳体的一端设有用于与插头的插接腔插合的插接端，插接端的外侧面设有锁紧平面，锁紧凸部设置在锁紧平面上。

15.根据权利要求14所述的插头，其特征是，所述插头锁紧单元有两对，两对插头锁紧单元对称设置。

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