连接器组件用连接螺帽组件的制作方法

本实用新型涉及一种连接器组件用连接螺帽组件。

背景技术：

随着科学技术迅猛发展，各行各业自动化、集成化程度日益提高，单个孤立仪器、仪表控制设备已无法满足当代工业的发展需求，普遍需要利用大量仪控设备相互集成、组网，以建立整个系统。而连接器组件作为最基础的电气元器件之一，是整个自动化控制系统中各个设备间相互沟通的纽带和桥梁，起到承接传输系统中所有信号、能量的作用。连接器组件一般包括相互插接配合的两个连接器和与连接器相连的线缆，其中，两个连接器分别为插头和插座，随着两个连接器的插接、断开，控制回路接通或断开。

据不完全统计，全年约有56%的电气系统故障发生在设备之间相互连接的连接器组件上，该部位一旦发生故障，势必将对局部系统造成影响，引起短路、断路、信号故障、功能丧失等电气故障，甚至某些关键设备处的连接器组件失效后，将对整个系统产生致命影响，使系统崩溃。尤其是在一些工作环境异常恶劣的领域，例如核电站、武器装备、石油化工、深海密封、航空航天等领域内关键设备所配套的连接器组件需要能够耐高温、耐高压、抗强核辐射、抗强电磁脉冲干扰、抗强振动、长寿命、具备高可靠性等，对连接器组件的性能要求非常高。在这些极端严酷的工作环境中，非金属材料容易受到热、辐照、潮气、振动等因素影响，加速其老化进程，进而使材料本身的综合性能减弱，最终导致连接器组件丧失应有的功能，发生电气故障。

授权公告号为CN207320436U的中国实用新型专利公开了一种耐高温核工业电连接器，具体公开了插头和插座，插头包括插头壳体，插座包括插座壳体，插头壳体外部套装有连接螺帽，连接螺帽与插头壳体之间压装有弹簧，在插头壳体上开设有环槽，在插座壳体上设置有滚珠，滚珠可径向移动。使用时，插头壳体和插座壳体轴向相向插接，插座壳体上的滚珠顶推连接螺帽向后移动，露出环槽，滚珠落在环槽中，连接螺帽不再受顶推作用力，在弹簧的复位作用力下回复至原状，将滚珠保持在环槽中，实现插头和插座的轴向锁止。该电连接器通过连接螺帽可以实现插头和插座的轴向锁止，但是周向锁止性能较差，在强振动的使用环形下容易导致插头和插座的松开。

而授权公告号为CN206712163U的中国实用新型专利公开的连接器中，插头和插座依靠螺旋卡口式连接螺帽实现插头和插座的锁止，利用螺旋槽根部与卡钉实现周向锁止；授权公告号为CN102280757B的中国发明专利公开的连接器组件中，连接螺帽通过螺纹连接的方式实现插头和插座之间的锁止。但是上述两种方式均采用单连接螺帽对插头和插座的插合进行锁紧，均缺少有效的周向止转限位，抗振性能较差，在振动环境中连接螺帽容易周向转动松脱，影响插头和插座的插合稳定性。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种连接器组件用连接螺帽组件，以解决现有技术中连接螺帽缺少有效的周向止转限位导致连接螺帽抗振性能较差的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型连接器组件用连接螺帽组件的技术方案是：一种连接器组件用连接螺帽组件，包括用于套装在插头壳体和插座壳体外并在插头和插座相向插接到位时在前后轴向上锁紧插头和插座的连接螺帽，连接螺帽组件还包括可往复移动地装配在连接螺帽上的止转套，止转套上设有用于与连接螺帽插配以使止转套和连接螺帽周向止转地装配在一起的螺帽止转插接结构，还设有用于与插座壳体或插头壳体插配以使止转套与相应的插座壳体或插头壳体周向止转地装配在一起的壳体止转插接结构，止转套在往复移动行程上的前行程极限位为使螺帽止转插接结构与连接螺帽插配、使壳体止转插接结构与相应插座壳体或插头壳体插配的锁止位，止转套还具有向后移动的使螺帽止转插接结构与连接螺帽脱开或者使壳体止转插接结构与相应插座壳体或插头壳体脱开的解锁行程，连接螺帽组件还包括向止转套施加迫使其向所述锁止位移动的弹性作用力的止转弹性件。

本实用新型的有益效果是：本实用新型中止转套可前后往复移动，在连接螺帽将插头和插座前后轴向锁止装配在一起时，止转套在止转弹性件的作用下向前移动至极限位置，止转套上的螺帽止转插接结构与连接螺帽实现周向止转，止转套上的壳体止转插接结构与相应插座壳体或插头壳体插接配合，通过止转套使连接螺帽与相应插座壳体或插头壳体周向止转地装配在一起，而插头壳体和插座壳体在使用时不会发生周向转动。在止转套不受除止转弹性件的作用力外的其他外力作用时，止转套能够对连接螺帽施加周向止转作用力，防止连接螺帽周向转动，避免插头和插座松动脱开，有效提高了连接螺帽的抗振性能。

进一步地，止转套在其往复移动行程上的后行程极限位为解锁位，止转套在所述解锁位处沿周向可转动地装配在连接螺套上，连接螺套上设有沿周向延伸并与所述解锁位对应的解锁槽，所述止转套上设有用于与解锁槽插配的解锁插接结构。当止转套处于解锁位时，止转套可以相对于安装基体转动，止转套上的解锁插接结构插配在解锁槽中，防止止转套在止转弹性件的外力下再次移动至锁止位。

进一步地，连接螺套上设有与所述解锁槽连通且沿前后方向延伸的锁止槽，所述锁止槽的后端对应所述的解锁位、前端对应所述的锁止位。锁止槽与解锁槽相连通，能够对止转套进行导向。

进一步地，所述连接螺帽上于解锁槽的远离所述锁止槽的一端设有沿前后方向延伸的止转槽，止转槽用于与所述解锁插接结构周向止转配合。开设止转槽后，当解锁插接结构移动至解锁槽的一端时，能够在止转弹性件的弹性作用下保持在止转槽中，防止止转套再次相对于安装基体转动。

进一步地，连接螺套上关于所述锁止槽对称布置有两处所述解锁槽。解锁槽对称布置有两个，当止转套处于解锁位时，止转套可以朝周向的任何一个方向转动。

进一步地，止转弹性件为弹性设置在连接螺帽和止转套之间的压簧。

进一步地，所述解锁插接结构形成所述的螺帽止转插接结构，所述解锁插接结构为所述止转套上设有的径向凸部。解锁插接结构和螺帽止转插接结构与同一个部件且为设置在止转套上的径向凸部，结构更加简单。

进一步地，所述径向凸部为定位装配在止转套上的滚珠。径向凸部为滚珠，保证止转套与连接螺帽之间在相对转动时为滚动摩擦，减小摩擦力，减轻磨损。

进一步地，所述连接螺帽上设有卡钉，相应的插座壳体或插头壳体上设有与卡钉配合的螺旋卡槽，卡钉与所述径向凸部沿周向交替布置。

进一步地，所述壳体止转插接结构为沿周向间隔布置在所述止转套相应端部的凹槽或凸键，以与相应插座壳体或插头壳体上设有的凹槽或凸键对应插配。凸键和凹槽的结构均较为简单，方便加工，且对接方便。

附图说明

图1为本实用新型提供的连接器组件的剖视图；

图2为图1中插头、连接螺帽组件和矿物绝缘线缆的装配示意图；

图3为图2中插头与连接螺帽组件的装配示意图；

图4为图3中陶瓷转接件的示意图；

图5为图3中金属密封圈的示意图；

图6为图3的分解示意图；

图7为本实用新型提供的连接器组件用连接螺帽组件的剖视图；

图8为图7的分解示意图；

图9为本实用新型提供的连接器组件中插座和矿物绝缘线缆的装配示意图；

图10为图9中插座的示意图；

图11为图10的分解示意图；

图12为本实用新型提供的处于锁止状态下的连接器组件的示意图；

图13为本实用新型提供的处于锁止状态下的连接器组件中滚珠与轨迹槽的配合示意图；

图14为本实用新型提供的处于解锁状态下的连接器组件的示意图；

图15为本实用新型提供的处于解锁状态下的连接器组件中滚珠与轨迹槽的配合示意图；

附图标记说明：100-插头；11-插头壳体；12-插头转接套体；13-插头无机胶；14-插头玻璃饼；15-插头接触件；16-插头后壳体部分；17-插头前壳体部分；18-插头环形凸起；19-插头外螺纹段；110-陶瓷转接件；111-插头卡簧；112-陶瓷绝缘件；113-插孔接触件；114-波纹弹簧；115-金属密封圈；116-C形护套；117-环形弹簧；200-插座；21-插座壳体；22-插座转接套体；23-插座无机胶；24-插座玻璃饼；25-插座接触件；26-插座后壳体部分；27-插座前壳体部分；28-插座环形凸起；29-插座外螺纹段；210-螺旋卡槽；211-凸键；300-连接螺帽组件；31-连接螺帽；32-止转套；33-压簧；34-螺纹挡圈；35-轨迹槽；36-铆钉；37-滚珠；38-凹槽；39-卡钉；310-锁止槽；311-解锁槽；312-止转槽；400-矿物绝缘线缆；41-外护套；42-中间绝缘体；43-芯线；51-填料函；52-玻璃烧结体。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实用新型的连接器组件用连接螺帽组件的具体实施例，如图1至图15所示。

首先介绍连接螺帽组件所在连接器组件的结构，如图1所示，连接器组件包括相互插套配合的插头100、插座200，还包括在插头100和插座200插接到位时锁止两者的连接螺帽组件300，定义插头100和插座200各自的前端为插接端，具体使用时，在插头100和插座200的后端均连接有矿物绝缘线缆400。

插头100的结构如图2至图6所示，插头100包括套筒状的插头壳体11，插头壳体11为金属壳体，插头壳体11包括前后对插装配在一起的插头前壳体部分17和插头后壳体部分16，为了方便两部分的插套配合，在插头前壳体部分17的后端开设有环槽，在插头后壳体部分16的前端开设有插头环形凸起18，通过插头环形凸起18和环槽的定位插套方便插头壳体11两部分的插合，为了保证插头壳体11内部的密封性，插头前壳体部分17和插头后壳体部分16的邻接处进行激光焊接。在插头前壳体部分17内通过插头玻璃饼14烧结固定有插头接触件15，插头接触件15为针接触件。即使出现漏水等现象，也能够避免流入设备中。在插头玻璃饼14的前方安装有陶瓷转接件110，陶瓷转接件110被前后限位固定在插头前壳体部分17中，陶瓷转接件110的后端被插头前壳体部分17中设置的挡止台阶限位挡止，前端被插头前壳体部分17中设置的插头卡簧111挡止。

陶瓷转接件110的结构如图4所示，陶瓷转接件110包括两个陶瓷绝缘件112，陶瓷绝缘件112为耐1400℃高温的陶瓷材料。陶瓷绝缘件112中开设有穿孔，穿孔中固定穿装有插孔接触件113，插孔接触件113为双头插孔接触件。组装时，插孔接触件113的一端与插头接触件15相连，另一端供插座200中的插座接触件25插入，实现插头100和插座200的电路或者信号导通。

在插头前壳体部分17上开设有外翻沿，插头前壳体部分17上于外翻沿的后方套装有波纹弹簧114，前方套装有金属密封圈115，使用时，波纹弹簧114被弹性压装在外翻沿与连接螺帽31之间。

金属密封圈115的结构如图5所示，金属密封圈115包括C形护套116和容纳在C形护套116中的环形弹簧117，金属密封圈115的耐压性较好。

如图3所示，插头后壳体部分16的后端开设有外螺纹而形成了插头外螺纹段19，组装时便于安装在设备壳体上。

矿物绝缘线缆400的结构如图2和图9所示，矿物绝缘线缆400包括金属材质的外护套41以及中间的中间绝缘体42以及内部的芯线43，其中，中间绝缘体42是由无机粉末形成。矿物绝缘线缆400中与插头100或者插座200相连的一端为前端，矿物绝缘线缆400的后端焊接固定有填料函51，填料函51中填充由玻璃粉末烧结而成的玻璃烧结体52，芯线43的后端由玻璃烧结体52中穿出，通过玻璃烧结体52对矿物绝缘线缆400的后端进行密封，有效防潮。

如图2所示，矿物绝缘线缆400的前端伸至插头壳体11中，芯线43与插头接触件15对应焊接相连，在插头壳体11中灌封有插头无机胶13，以对芯线43、插头接触件15进行固定，使各芯线43物理隔绝，防止振动环境下芯线43之间接触短路，提高了抗振动性能。插头100还包括适配插装在插头壳体11与外护套41之间的插头转接套体12，插头转接套体12分别与插头壳体11以及外护套41焊接相连。组装时，先将芯线43与插头接触件15焊接相连，之后在插头壳体11中灌封插头无机胶13，待插头无机胶13凝结后，再将插头转接套体12焊接在插头壳体11与外护套41之间。

如图9、图10和图11所示为插座200的结构，插座200的结构与插头100的结构相似，其中的部件，如插座壳体21、插座转接套体22、插座无机胶23、插座玻璃饼24、插座接触件25、插座后壳体部分26、插座前壳体部分27、插座环形凸起28、插座外螺纹段29的结构均与插头100中的各部件相同，插座200与矿物绝缘线缆400的连接方式也与插头100与矿物绝缘线缆400的连接方式相同，在此不再赘述，插座接触件25为针接触件，用来与插头100内陶瓷转接件110内的插孔接触件113对应相连。

在插座壳体21的前端开设有三处螺旋卡槽210，螺旋卡槽210供连接螺帽31上的卡钉39伸入，在插头100和插座200相互插接时，卡钉39在螺旋卡槽210内螺旋转动，直至到达螺旋卡槽210的最末端，最后在波纹弹簧114的作用下保持在该末端位置处。在插座壳体21的前端还沿周向均匀间隔布置有三个凸键211，三个凸键211用来卡入止转套32上的凹槽38中，实现插座壳体21与止转套32的周向止转装配。其他实施例中，可以将凹槽布置在插座壳体的前端，而将凸键布置在止转套上。

在插头100和插座200插接到位后，需要通过连接螺帽组件300进行锁止。连接螺帽组件300的结构如图2、图3、图7和图8所示，连接螺帽组件300包括套装在插头壳体11上的连接螺帽31。定义连接螺帽31中朝向插座200的一端为前端，朝向插头100的一端为后端。连接螺帽31的前端沿周向均布有三处卡钉孔和三处轨迹槽35，组装时，将卡钉39通过铆接的方式固定在卡钉孔中，卡钉39的径向内端伸至连接螺帽31中。连接螺帽31为轴向阶梯结构，前端内、外径较大，后端为六方结构，可借助工具旋转连接螺帽31，使卡钉39沿插座200上的三处螺旋卡槽210螺旋运动，进而实现插头100和插座200之间的插合和分离。在连接螺帽31的后端开设有外螺纹，供螺纹挡圈34螺纹装配。

如图13和图15所示，轨迹槽35整体为T形，轨迹槽35包括周向延伸的两处解锁槽311，两处解锁槽311相连通，在两处解锁槽311的相交处设置有锁止槽310，锁止槽310沿前后方向延伸，锁止槽310与解锁槽311相连通，在各处解锁槽311的周向外侧还设置有止转槽312，止转槽312与解锁槽311相连通。轨迹槽35能够供滚珠37嵌入。

连接螺帽组件300还包括止转套32，止转套32套装在连接螺帽31的外部，止转套32可以相对于连接螺帽31前后移动。在止转套32的前端对应于三处轨迹槽35开设有三处通孔，三处通孔用来对应放置滚珠37，如图7所示，在通孔内放置有滚珠37，并通过铆钉36封装，防止滚珠37脱出，滚珠37一部分位于轨迹槽35中，另一部分位于止转套32的通孔中，通过滚珠37可以实现止转套32和连接螺帽31的止转配合。本实施例中，滚珠37构成了径向凸部，即螺帽止转插接结构和解锁插接结构。滚珠37的存在能够保证止转套32和连接螺帽31在相对活动时，两者之间的摩擦为滚动摩擦，减轻磨损。滚珠37可以与轨迹槽35的内壁挡止配合，其他实施例中，螺帽止转插接结构和解锁插接结构可以为销钉、卡钉、凸键等结构。

如图7所示，止转套32的后端具有朝后的内翻沿，装配时，在该内翻沿的后方布置有压簧33，并通过旋拧在连接螺帽31上的螺纹挡圈34实现防脱。在止转套32的前端内壁上沿周向均布有三处凹槽38，凹槽38用来与插座200中的凸键211在轴向上插接配合，以实现插座壳体21与止转套32之间的止转装配。本实施例中，凹槽38构成了壳体止转插接结构。而止转套32构成了套装于连接螺帽31外部的止转套，即止转套。

本实用新型的使用过程如下：插头100和插座200插合时，插座壳体21伸至连接螺帽31中，连接螺帽31中的卡钉39在插座200上的螺旋卡槽210中螺旋运动，插座200的插座壳体21顶压在插头壳体11上，插头壳体11和连接螺帽31相向移动并压缩波纹弹簧114，当卡钉39移动至螺旋卡槽210的末端时，卡钉39以及连接螺帽31在波纹弹簧114的弹性作用下沿前后方向（即轴向）顶紧在螺旋卡槽210的槽壁上，达到了轴向固定。如图11和图12所示，当卡钉39移动至螺旋卡槽210的末端时，滚珠37置于锁止槽310中，实现了连接螺帽31和止转套32之间的周向止转装配，而止转套32在压簧33的弹性作用力下将滚珠37顶紧在锁止槽310的前侧末端处。此时，插座壳体21上设置的三个凸键211对应轴向插入凹槽38内，实现了插座壳体21与止转套32之间的止转装配，而且，由于止转套32与连接螺帽31之间已经实现了周向止转，使得插座壳体21和止转套32整体实现了周向止转。连接螺帽31不会发生转动，卡钉39不会由螺旋卡槽210中周向转动脱出，将插头100和插座200的位置进行锁止。此时，只要不对止转套32施加前后方向的外力，止转套32不会发生周向转动，插头100和插座200保持在插合的位置不变。此时，止转套32所处的位置为锁止位。止转套32被压簧33驱动向前移动的行程为前行程，锁止位为前行程的极限位置。

如图14和图15所示，解锁时，向后拉动止转套32，止转套32带动滚珠37沿锁止槽310向后移动至与解锁槽311相接的位置处，滚珠37和锁止槽310脱离周向挡止，凸键211和凹槽38也脱离周向挡止，此时，转动止转套32，使滚珠37沿其中一个解锁槽311运动，并最终在压簧33的弹性作用力下将滚珠37推至止转槽312中，使滚珠37保持在止转槽312中。凸键211和凹槽38脱离周向挡止，滚珠37和锁止槽310脱离周向挡止后，可以转动连接螺帽31，克服波纹弹簧114的弹性作用力，使连接螺帽31上的卡钉39由螺旋卡槽210中螺旋转出，插头100和插座200实现解锁。当滚珠37移动至锁止槽310和解锁槽311相接处时，止转套32所处的位置为解锁位，此刻的位置为止转套32向后移动的极限位置。

本实施例中，插头100和插座200利用连接螺帽31上的卡钉39、插座壳体21上的螺旋卡槽210以及波纹弹簧114共同实现了插头100和插座200的轴向锁止。其他实施例中，为了实现插头和插座的轴向限位，可以采用背景技术中所引用的各现有技术中所公开的方式。

本实施例中，螺帽止转插接结构和解锁插接结构为同一个部件，即滚珠37。其他实施例中，螺帽止转插接结构和解锁插接结构可以各自对应不同的部件，比如，螺帽止转插接结构为沿径向可伸缩地装配在止转套上的弹性销，弹性销自然状态下处于径向向内伸出的状态，而解锁插接结构为普通的销钉，弹性销和销钉沿前后方向依次间隔布置。连接螺帽上仍然开设相互连通的锁止槽和解锁槽，锁止槽前后方向延伸，解锁槽沿周向延伸。锁止槽包括能够供弹性销卡装在内的方形槽段，还包括与解锁槽相连的坡形槽段，坡形槽段的槽底和槽壁均为坡面，在弹性销由前至后移动时，能够驱动弹性销回缩并将弹性销逐渐引导至锁止槽的外部。使用时，当止转套处于锁止位时，弹性销位于方形槽段中，依靠弹性销实现连接螺帽和止转套之间的周向止转装配，解锁时，向后拉动止转套，弹性销和销钉向后移动，销钉移动至锁止槽和解锁槽的相交位置处，弹性销位于坡形槽段处，之后周向转动止转套，销钉卡入解锁槽中，而弹性销回缩，由锁止槽中脱出并顶压在止转套的外周面上。

上述实施例中，当止转套处于解锁位时，螺帽止转插接结构与连接螺帽脱开，壳体止转插接结构与插座壳体或插头壳体脱开，其他实施例中，当止转套处于解锁位时，可以仅使螺纹止转插接结构与连接螺帽脱开，或者仅壳体止转插接结构与插座壳体或插头壳体脱开，此时，连接螺帽与插头壳体和插座壳体周向脱开，连接螺帽的周向转动不再受限。

上述实施例中，压簧构成了止转弹性件，其他实施例中，止转弹性件可以为拉簧或橡胶块等其他具有弹性的结构。