信号连接器的制作方法

文档序号:15496001发布日期:2018-09-21 21:43阅读:193来源:国知局

本发明涉及仪器仪表的信号工程检测技术领域,具体而言,涉及一种信号连接器。



背景技术:

随着工业自动化智能化技术发展,仪器仪表的需求量逐年增多,对于系统面板接插件的需求同样与日俱增,类似于bnc(bayonetnutconnector,卡扣配合型连接器)、绿色端子2edgk、自锁连接器接插件、对插连接器接插件等。其中,自锁连接器和对插连接器接插件在工程实际中具有稳定可靠、插拔操作快速、使用简单等优点,在工业现场具有广泛应用。

在工业现场仪器仪表安装调试及故障排查过程中需要对连接器中多通道信号状态进行检查,现有的自锁连接器或者对插连接器等连接器外壳封闭,无法对内部多芯输入输出信号状态进行排查。现有技术手段是将信号线缆接插件与面板接插件脱开,使用相关仪表进行测量。然而,由于以上两种接头中触点均为内嵌式,给测量带来极大不便。再者,将接插件脱开后,输入输出信号状态中断,无法实现工作状态下的信号检测。



技术实现要素:

本发明的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷,提供一种能够在工作状态下进行信号检测的信号连接器。

为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:

根据本发明的一个方面,提供一种信号连接器,包括外壳以及内芯。所述外壳具有内腔和两个端口,所述内芯设于所述内腔且具有至少一条线芯。其中,所述外壳中部形成有凹陷部,所述凹陷部开设有至少一个连通于所述内腔的检测槽,所述检测槽与所述线芯一一对应,每条所述线芯部分显露于其所对应的多数检测槽的槽底而形成检测触点。

根据本发明的其中一个实施方式,所述凹陷部的凹入所述外壳的最低位置与所述外壳的中心轴线接触。

根据本发明的其中一个实施方式,所述外壳呈圆柱状结构,所述凹陷部在所述外壳轴向方向上的宽度大于所述外壳直径且小于所述外壳长度。

根据本发明的其中一个实施方式,所述凹陷部邻接于所述外壳的其他部分的边缘具有倒角结构。

根据本发明的其中一个实施方式,所述内芯具有多条所述线芯,多条所述线芯包括一条位于所述内芯中心线位置的中心线芯以及至少一条环绕设于所述中心线芯外围的外围线芯。

根据本发明的其中一个实施方式,所述内芯具有围绕所述中心线芯且呈六角位置均匀分布的六条所述外围线芯,七条所述线芯在水平面上的投影呈多条相互平行的直线。所述检测槽包括两个第一检测槽以及五个第二检测槽,两个所述第一检测槽分别呈半包围形状且开口相对;五个所述第二检测槽位于两个所述第一检测槽之间。

根据本发明的其中一个实施方式,所述第一检测槽呈“ㄇ”字形或弧形;和/或,所述第二检测槽呈条形,且各所述第二检测槽的长度相等且相互平行。

根据本发明的其中一个实施方式,所述检测槽为多个时,所述凹陷部设有多个数字标记,多个所述数字标记分别与多个所述检测槽对应,且各所述数字标记分别与其对应的所述检测槽之内的所述线芯的线序的数字相同。

根据本发明的其中一个实施方式,所述外壳包括本体和两个接头,所述本体具有所述内腔和两个所述端口,两个所述接头分别设于两个所述端口处,用以分别连接接插件。

根据本发明的其中一个实施方式,每个所述接头包括螺头以及锁紧螺母。所述螺头设于所述本体的所述端口处且呈与所述端口连通的锥管状结构,所述螺头的连接于所述本体的一端的尺寸大于远离所述本体的一端的尺寸,所述螺头外周设有螺纹,且所述螺头开设有多条平行于所述本体轴向方向的收紧槽。所述锁紧螺母螺纹配合于所述螺头。其中,所述接头与所述接插件连接时,所述接插件插入所述螺头,所述锁紧螺母通过与所述螺头的螺纹配合锁紧所述接插件。

由上述技术方案可知,本发明提出的信号连接器的优点和积极效果在于:

本发明提出的信号连接器,通过“外壳中部形成凹陷部,凹陷部开设有连通于内腔且与线芯一一对应的检测槽,每条线芯位于对应的检测槽之内的部分形成检测触点”的设计,实现将现有连接器内部深孔插针信号检测转换为信号连接器凹陷部表面的对接触触点的信号状态检测,无需脱开连接器或接插件,同时可实现信号连接器在工作状态下的信号特性的检测。

附图说明

通过结合附图考虑以下对本发明的优选实施方式的详细说明,本发明的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本发明的示范性图解,并非一定是按比例绘制。在附图中,同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中:

图1是根据一示例性实施方式示出的一种信号连接器的立体图;

图2是图1示出的信号连接器的俯视图;

图3是图1示出的信号连接器处于连接状态时的示意图;

图4是图1示出的信号连接器处于检测状态时的示意图;

图5是沿图4至a-a直线所做的剖视图;

图6是基于图1示出的信号连接器进行信号状态检测时的使用状态图。

其中,附图标记说明如下:

100.信号连接器;

110.壳体;

111.本体;

1121.螺头;

11211.第一部;

11212.第二部;

11213.收紧槽;

113.凹陷部;

1131.第一检测槽;

1132.第二检测槽;

1133.数字标记;

1134.倒角结构;

1135.连接标记;

120.内芯;

121.线芯;

200.仪器仪表;

310.检测仪表;

320.检测表笔;

400.信号线缆。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化,其皆不脱离本发明的范围,且其中的说明及附图在本质上是作说明之用,而非用以限制本发明。

在对本发明的不同示例性实施方式的下面描述中,参照附图进行,所述附图形成本发明的一部分,并且其中以示例方式显示了可实现本发明的多个方面的不同示例性结构、系统和步骤。应理解,可以使用部件、结构、示例性装置、系统和步骤的其他特定方案,并且可在不偏离本发明范围的情况下进行结构和功能性修改。而且,虽然本说明书中可使用术语“上端部”、“下端部”、“之间”、“侧”等来描述本发明的不同示例性特征和元件,但是这些术语用于本文中仅出于方便,例如根据附图中所述的示例的方向。本说明书中的任何内容都不应理解为需要结构的特定三维方向才落入本发明的范围内。

参阅图1,图1中代表性地示出了能够体现本发明的原理的信号连接器100的立体图。在该示例性实施方式中,本发明提出的信号连接器100是以连接仪器仪表200与信号线缆400的信号连接器100为例进行说明的。本领域技术人员容易理解的是,为将本发明提出的信号连接器100应用在其他情形下的线缆或仪表连接,而对下述的具体实施方式做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化,这些变化仍在本发明提出的信号连接器100的原理的范围内。

如图1所示,在本实施方式中,本发明提出的信号连接器100用于连接仪器仪表200与信号线缆400,其主要包括外壳以及内芯120。配合参阅图2至图6,图2中代表性地示出了能够体现本发明原理的信号连接器100的俯视图;图3中代表性地示出了能够体现本发明原理的信号连接器100处于连接状态时的示意图;图4中代表性地示出了能够体现本发明原理的信号连接器100处于检测状态时的示意图;图5是沿图4至a-a直线所做的剖视图;图6是基于图1示出的信号连接器进行信号状态检测时的使用状态图。以下结合上述附图,对本发明提出信号连接器100的各主要组成部分的结构、连接方式和功能关系进行详细说明。

如图1和图2所示,在本实施方式中,外壳主要包括本体111和设置在本体111两端的两个接头。具体而言,本体111大致呈管状结构且具有内腔和两个端口。两个接头分别设置在本体111的两个端口处,且分别连通于本体111的内腔。其中,本体111的中部形成有凹陷部113,凹陷部113开设有连通于内腔的检测槽。关于凹陷部113和检测槽的结构、数量、排布方式将在下述内容中结合内芯120一并具体说明,在此不予赘述。

如图1至图3所示,在本实施方式中,基于信号连接器100用于连接仪器仪表200与信号线缆400的设计,两个接头分别用于连接仪器仪表200和信号线缆400。具体而言,两个接头的其中之一通过仪表接插件连接于仪器仪表200,两个接头的其中另一通过线缆接插件连接于信号线缆400。其中,仪表接插件和线缆接插件可采用相同的结构或规格,亦可根据各自所对应的仪器仪表200和信号线缆400的连接规格选择不同的结构或规格。再者,接插件的具体结构可参考现有接插件的设计,在此不予赘述。

如图1和图2所示,在本实施方式中,每个接头主要包括螺头1121以及与螺头1121螺纹配合的锁紧螺母。其中,螺头1121设置在本体111的端口处且呈与端口连通的锥管状结构,螺头1121的连接于本体111的一端的尺寸大于远离本体111的一端的尺寸,螺头1121外周设有螺纹,且螺头1121开设有多条平行于本体111轴向方向的收紧槽11213。

具体而言,如图1和图2所示,在本实施方式中,螺头1121主要包括连接于本体111的第一部11211和由第一部11211朝远离本体111方向延伸的第二部11212。其中,螺头1121的第一部11211大致呈圆管状结构且外周设有与锁紧螺母配合的螺纹。螺头1121的第二部11212大致呈锥管状结构,且第二部11212的连接于第一部11211的一端的尺寸大于其远离第一部11211的一端的尺寸。相应地,锁紧螺母的螺孔的孔型可以相应地优选为柱面加锥面的结构或完成呈锥面的结构,从而在锁紧螺母与螺头1121的螺纹旋转过程中,通过锥面的配合和收紧槽11213的开设实现对螺头1121的收紧。

通过上述设计,当接头与接插件(例如仪表接插件和线缆接插件)连接时,接插件插入螺头1121,锁紧螺母通过与螺头1121的螺纹配合锁紧接插件。其中,螺头1121的锥管状结构与锁紧螺母的配合能够实现对接插件的收缩锁紧,且收紧槽11213的设计改变了螺纹配合的连续性,而可进一步实现锁紧防松的功能。

如图1和图2所示,在本实施方式中,内芯120设置在本体111的内腔且具有七条线芯121,七条线芯121的排布方式可参考现有七芯线缆的排布方式和线序规则,即线序为1号至6号的线芯121分别呈正六边形的六角位置分布,线序为7号的线芯121则位于正六边形的中心位置。在其他实施方式中,线芯121的数量和排布方式亦可选择其他现有设计,例如当线芯121为三条时,可选择“品”字形分布,当线芯121为四条时,可选择正方形的四角位置分布,当线芯121为五条时,可选择正五边形的五角位置分布,或选择正方形的四角位置和中心位置分布等等,并不以本实施方式为限。

如图1和图2所示,在本实施方式中,本体111的凹陷部113开设有与线芯121数量相同的七个检测槽。其中,各个检测槽分别与各条线芯121一一对应,线芯121部分显露于其所对应的检测槽的槽底,每条线芯121显露于对应的检测槽的槽底的部分形成检测触点。据此,本发明提出的信号连接器100能够实现将现有连接器内部深孔插针信号检测转换为信号连接器100凹陷部113表面的对接触触点的信号状态检测,无需脱开连接器或接插件,同时可实现连信号连接器100在工作状态下的信号特性的检测。

另外,以图4示出的七条线芯121的分布形式为例,如图5所示,上方的两条线芯121与下方的两条线芯121在水平面上的投影相互遮挡,则相对应的检测槽可在凹陷部113上采用彼此间隔平行错开的开设方式,并通过倾斜或弯折等方式将检测槽向内开设至对应各线芯121的位置且互不干涉。

如图2所示,在本实施方式中,各线芯121的检测触点按照线序依次连接的路径在凹陷部113上优选为呈螺旋状,即线序为1号至7号的线芯121所形成的检测触点依序连接后的路径大致呈螺旋状。

如图2所示,在本实施方式中,基于上述内芯120的线芯121数量和排布方式的设计,检测槽可根据位置和形状分为第一检测槽1131和第二检测槽1132。其中,七个检测槽可包括两个第一检测槽1131以及五个第二检测槽1132。具体而言,两个第一检测槽1131分别呈半包围形状且开口相对。五个第二检测槽1132位于两个第一检测槽1131之间。在其他实施方式中,当内芯120具有三个及以上的线芯121时,检测槽均可优选为包括两条第一检测槽1131和至少一条第二检测槽1132的设计。

进一步地,如图2所示,在本实施方式中,第一检测槽1131可优选地呈“ㄇ”字形或弧形。再者,第二检测槽1132可优选地呈条形,且各第二检测槽1132的长度相等且相互平行。

进一步地,如图2所示,在本实施方式中,凹陷部113设有多个数字标记1133,分别为数字1至7,这些数字标记1133分别与各检测槽一一对应,且各数字标记1133分别与其对应的检测槽之内的线芯121的线序的数字相同,即线序为1号的线芯121形成的检测触点所定义的检测槽旁的数字标记1133为数字1,线序为2号的线芯121形成的检测触点所定义的检测槽旁的数字标记1133为数字2,以此类推。据此,操作者在对信号连接器100进行检测时能够更加直观方便地依照线序检测内芯120的各条线芯121的信号状态。在其他实施方式中,当内芯120为单通道结构,即仅具有一条线芯121时,亦可选择不设置所述数字标记1133,并不以本实施方式为限。

进一步地,如图1和图2所示,在本实施方式中,基于线序为7号的线芯121位于内芯120的中心位置,为了便于该线芯121在其对应的检测槽内形成检测触点,凹陷部113的凹入外壳的最低位置优选为与外壳的中心轴线接触,此时是将内芯120视为与外壳的中心轴线重合的结构关系。在其他实施方式中,当内芯120具有其他数量和排布方式的线芯121时,凹陷部113的凹入外壳的最低位置亦可选择其他设计,并不以本实施方式为限。

进一步地,如图1和图2所示,在本实施方式中,当外壳大致呈圆柱状结构时,凹陷部113在外壳轴向方向上的宽度优选为大于外壳的直径且小于外壳的长度。据此,凹陷部113在平行于外壳轴向的竖直平面上的投影,是呈半圆弧或劣弧的形状,从而更加便于检测工作的实施。并且,凹陷部113可保证位于外壳轴向方向上的中部位置的设计,从而避免在设计上与两端口产生干涉。

进一步地,如图1和图2所示,在本实施方式中,凹陷部113的邻接于外壳的其他部分的边缘加工有倒角结构1134,且进一步优选为圆周倒角结构1134,从而提高操作者操作或检测信号连接器100时的操作体验,同时可增加信号连接器100的结构美感。

基于上述对本发明提出的信号连接器100的示例性说明,同时结合图6所示,本发明提出的信号连接器100的信号特性的检测方法大致为:

如图6所示,将信号线缆400通过线缆接插件连接于信号连接器100的一个接头,以连接标记1135为基准定位,将线缆插接件的多芯信号插针与内芯120的位于该接头的端部的多个孔位(多条线芯121)对齐,利用锁紧螺母锁紧。将仪表接插件接插于仪器仪表200并与信号连接器100的另一个接头连接,以连接标记1135为基准定位,将仪表接插件的多芯信号插针与内芯120位于该接头内的端部的多个孔位对齐,采用锁紧螺母锁紧。然后通过熔融焊锡丝将信号连接器100两端的接头分别与两个接插件连接固定,至此完成信号连接器100与仪器仪表200和信号线缆400的连接。

承上,需要对信号连接器100的信号状态进行检测时,利用检测仪表310的检测表笔320的笔头插入各检测槽而与其内的检测触点接触,以对各检测槽中裸露的检测触点分别依序进行测量,例如图2中示出的“1→2→3→4→5→6→7”的检测顺序,实现了封闭式结构的信号连接器100的信号状态的观察与检测功能。

在此应注意,附图中示出而且在本说明书中描述的信号连接器仅仅是能够采用本发明原理的许多种信号连接器中的一个示例。应当清楚地理解,本发明的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的信号连接器的任何细节或信号连接器的任何部件。

举例来说,在本实施方式中,外壳和内芯(除去各线芯的其余填充和间隔结构)均可优选地通过采用非金属材料制程,从而解决多线芯之间的绝缘问题,同时有利于降低相关结构的加工难度。

又如,在其他实施方式中,外壳并不限于本实施方式中本体与接头的设计,外壳亦可参考现有其他信号连接器的相似设计。其中,外壳具有内腔和连通于内腔的两端口,两端口分别通过接插件连接仪器仪表和信号线缆400等设备或装置,且凹陷部设置在外壳的中部。

再如,在本实施方式中,壳体110上设置有连接标记1135,例如三角形标记,该连接标记1135可以与现有接插件(仪表接插件和线缆接插件)的特殊位置(例如现有自锁式连接器接插件为红点,对插连接器插头为凸起结构等)上的标识相对应,从而实现快速安装定位的辅助功能。

综上所述,本发明提出的信号连接器,通过“外壳中部形成凹陷部,凹陷部开设有连通于内腔且与线芯一一对应的检测槽,每条线芯位于对应的检测槽之内的部分形成检测触点”的设计,实现将现有连接器内部深孔插针信号检测转换为信号连接器凹陷部表面的对接触触点的信号状态检测,无需脱开连接器或接插件,同时可实现信号连接器在工作状态下的信号特性的检测。

以上详细地描述和/或图示了本发明提出的信号连接器的示例性实施方式。但本发明的实施方式不限于这里所描述的特定实施方式,相反,每个实施方式的组成部分和/或步骤可与这里所描述的其它组成部分和/或步骤独立和分开使用。一个实施方式的每个组成部分和/或每个步骤也可与其它实施方式的其它组成部分和/或步骤结合使用。在介绍这里所描述和/或图示的要素/组成部分/等时,用语“一个”、“一”和“上述”等用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等。术语“包含”、“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。此外,权利要求书及说明书中的术语“第一”和“第二”等仅作为标记使用,不是对其对象的数字限制。

虽然已根据不同的特定实施例对本发明提出的信号连接器进行了描述,但本领域技术人员将会认识到可在权利要求的精神和范围内对本发明的实施进行改动。

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