一种微型电磁脱落连接器的制作方法

本发明属于连接器制造技术领域，具体涉及一种微型电磁脱落连接器。

背景技术：
电磁脱落连接器一般用于武器设备与发射装置之间的电气联接，插座固定安装在武器设备上，插头通过电缆与发射装置相连。武器设备发射前插头与插座对接锁紧，发射时通过电磁或机械力作用使插头与插座解锁并强制分离，插座随武器设备飞行，插头与电缆留在发射装置上。目前较为常用小型圆形电磁脱落连接器多采用如已公开专利200910102587.6所示的中心钢球锁紧结构，电磁解锁机构与机械解锁机构集成设置在插头端。这种结构的圆形电磁脱落连接器目前电磁线圈最小直径为30mm左右，因电磁线圈结构、零部件的结构强度和产品可靠性等限制，进一步小型化较为困难。随着武器设备的小型化，现有的小型电磁脱落连接器结构尺寸已无法满足其使用要求，与之配套的电磁脱落连接器必须再次进行微型化设计。

技术实现要素：
为解决上述技术问题，本发明提供了一种微型电磁脱落连接器，该微型电磁脱落连接器针对现有小型电磁脱落连接器外形尺寸较大的问题，创新设计理念，将机械解锁机构与电磁解锁机构分离，分别设置在插头和插座尾端。本发明通过以下技术方案得以实现。本发明提供的一种微型电磁脱落连接器，包括插头、插座和电磁解锁机构，所述插头插合在插座的右端，电磁解锁机构安装于插座的左端；所述插头包括支架、头外壳、头基座、插针合件和机械解锁机构，支架和头基座固定安装于头外壳内，且头基座上固定设置有插针合件，机械解锁机构固定安装于支架内；所述插座包括限位螺母、座基座、插孔合件、座外壳、防护板、锁紧套、传力杆、内弹簧和外弹簧；插孔合件固定安装于座基座上，座基座固定于座外壳内；外弹簧、内弹簧、防护板、锁紧套依次从座外壳的右端装入座外壳内，且限位螺母于座外壳的左端拧紧在锁紧套左端的外螺纹上；座外壳右端的内侧壁上设置有与头外壳上的定位键相对应的定位槽。所述机械解锁机构包括护套弹簧、护套、衬套、拉杆、钢球、锁紧弹簧和螺套，护套弹簧和护套依次套在衬套的左端后随衬套从支架右端装入支架内并固定；拉杆、锁紧弹簧、螺套依次从衬套的右端装入衬套内，并拧紧螺套，衬套的钢球孔与拉杆左端的梯形槽相对应，且钢球孔内装有钢球。所述电磁解锁机构包括动铁芯、稳定弹簧、导磁套、护盖、线圈、外套和引线，线圈与引线连接后随线圈和导磁套固定安装在外套内；外套的右端面上开设有与传力杆左端相对应的通孔，稳定弹簧安装于动铁芯左端的孔中，动铁芯活动安装于导磁套内，且动铁芯的右端与传力杆的左端相对，护盖与外套的左端固定连接。所述拉杆的右端还固定设置有拉套。所述头外壳的右端还固定设置有尾罩。所述动铁芯的右端与传力杆的左端固定连接。所述锁紧弹簧的预紧力大于稳定弹簧的预紧力。所述导磁套采用高导磁材料制成。所述护盖采用不导磁材料制成。所述护盖通过激光焊接、过盈配合或翻铆与外套固定连接。本发明的有益效果在于：一方面可以在脱落连接器外径一定情况下可以将电磁线圈外径做到最大，尽可能增加电磁线圈的匝数，即增加电磁解锁机构的电磁吸合力；另一方面大大减轻了插头的重量，有利于插头与插座解锁后的强制弹开分离，保证了产品的可靠性；根据本发明的微型电磁脱落连接器其电磁线圈外形的直径尺寸可以制造小到仅有16mm；本发明的微型电磁脱落连接器结构紧凑、可靠性高、外形尺寸小。附图说明图1是本发明插头与插座对接锁紧时的结构示意图；图2是图1中插头与插座解锁时的结构示意图；图3是图1中插头的结构示意图；图4是图1中插座的结构示意图；图5图1中拉杆的局部结构示意图。图中：1-护套弹簧，2-护套，3-衬套，4-拉杆，5-钢球，6-锁紧弹簧，7-支架，8-头外壳，81-定位键，9-头基座，10-插针合件，11-胶粘剂，12-尾罩，13-螺套，14-拉套，15-螺母，16-动铁芯，17-稳定弹簧，18-导磁套，19-护盖，20-线圈，21-外套，22-引线，23-平垫，24-弹垫，25-螺钉，26-限位螺母，27-座基座，28-插孔合件，29-座外壳，291-定位槽，30-防护板，31-锁紧套，32-传力杆，33-内弹簧，34-外弹簧。具体实施方式下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。如图1～5所示的一种微型电磁脱落连接器，包括插头、插座和电磁解锁机构，所述插头插合在插座的右端，电磁解锁机构安装于插座的左端；所述插头包括支架7、头外壳8、头基座9、插针合件10和机械解锁机构，支架7和头基座9固定安装于头外壳8内，且头基座9上固定设置有插针合件10，机械解锁机构固定安装于支架7内；所述插座包括限位螺母26、座基座27、插孔合件28、座外壳29、防护板30、锁紧套31、传力杆32、内弹簧33和外弹簧34；插孔合件28固定安装于座基座27上，座基座27固定于座外壳29内；外弹簧34、内弹簧33、防护板30、锁紧套31依次从座外壳29的右端装入座外壳29内，且限位螺母26于座外壳29的左端拧紧在锁紧套31左端的外螺纹上；座外壳29右端的内侧壁上设置有与头外壳8上的定位键81相对应的定位槽291。所述机械解锁机构包括护套弹簧1、护套2、衬套3、拉杆4、钢球5、锁紧弹簧6和螺套13，护套弹簧1和护套2依次套在衬套3的左端后随衬套3从支架7右端装入支架7内并固定；拉杆4、锁紧弹簧6、螺套13依次从衬套3的右端装入衬套3内，并拧紧螺套13，衬套3的钢球孔与拉杆4左端的梯形槽相对应，且钢球孔内装有钢球5。装配时，先将护套弹簧1、护套2依次从衬套3前端套在衬套3上，再一起从支架7尾端装入并拧紧衬套3；将拉杆4、锁紧弹簧6、螺套13依次从衬套3尾端装入，并拧紧螺套13；将拉套14拧紧在拉杆4的尾端；向下压护套2露出衬套3上的钢球孔，依次将三颗钢球5装入衬套3前端的钢球孔内；向后拉动拉套14，此时护套弹簧1将护套2向前推，将钢球5压入拉杆4前端的“梯形槽”内，完成机械解锁结构的组装；将插针合件10装入头基座9，然后一起从头外壳8尾端装入，灌封胶粘剂11，将三者固定在一起，完成插头合件的组装；将机械解锁机构从插头合件前端装入，将尾罩12从插头合件尾端装入，将螺母15拧紧在衬套3尾端的螺纹上，完成插头的装配。所述电磁解锁机构包括动铁芯16、稳定弹簧17、导磁套18、护盖19、线圈20、外套21和引线22，线圈20与引线22连接后随线圈20和导磁套18固定安装在外套21内；外套21的右端面上开设有与传力杆32左端相对应的通孔，稳定弹簧17安装于动铁芯16左端的孔中，动铁芯16活动安装于导磁套18内，且动铁芯16的右端与传力杆32的左端相对，护盖19与外套21的左端固定连接。装配时，先将引线22、线圈20、导磁套18装入外套21；将动铁芯16与传力杆32用胶粘剂固定在一起，然后装入导磁套18；将稳定弹簧17装入动铁芯16尾端的孔中，将护盖19装入外套21后周边激光焊接或过盈配合和翻铆进行固定，完成电磁解锁机构的组装；将插孔合件28装入座基座27中，一起从座外壳29尾端装入，灌封胶粘剂11，将三者固定在一起；将外弹簧34、内弹簧33、防护板30、锁紧套31依次从座外壳29前端装入，将限位螺母26拧紧在锁紧套31尾端螺纹上，完成插座合件的组装；将电磁解锁机构装在插座合件尾端，并用平垫23、弹垫24、螺钉25进行联接固定，完成插座的装配。所述拉杆4的右端还固定设置有拉套14。所述头外壳8的右端还固定设置有尾罩12。所述动铁芯16的右端与传力杆32的左端固定连接。所述锁紧弹簧6的预紧力大于稳定弹簧17的预紧力。所述导磁套18采用高导磁材料制成。所述护盖19采用不导磁材料制成；所述护盖19通过激光焊接、过盈配合或翻铆与外套21固定连接。插头尾端接电缆为自由端，与插座采用直插拔的方式进行联接；插座采用螺钉固定在设备上。当插头与插座对接时，首先头外壳8与座外壳29上的定位键首先对准并限位，使插头与插座中的接触件一一对应；随着插头的逐渐插合，头外壳8推动防护板30向下移动并压缩外弹簧34和内弹簧33、锁紧套31推动护套2向后移动并压缩护套弹簧1；插头与插座插合到位时，锁紧弹簧6在预紧力的作用下推动拉杆4，拉杆4推动传力杆32、动铁芯16向前移动，动铁芯16压缩稳定弹簧17，当拉杆4将钢球5顶出衬套3的钢球孔，使钢球5卡在锁紧套31内孔与衬套3上钢球孔之间时完成插头与插座的自动锁紧，此时锁紧谈弹簧6的预紧力大于稳定弹簧17的预紧力，保证插头与插座之间可靠锁紧。当插头与插座需要分离时，有机械解锁和电磁解锁两种分离方式：机械解锁只需向后拉动拉套14，当拉杆前端的“直接梯形槽”位于钢球5的下方时插头在外弹簧34、内弹簧33和护套弹簧1共同作用下向后退，锁紧套31内壁斜面将钢球5压回衬套3上的钢球孔内，实现插头与插座之间的解锁；插头与插座解锁后在外弹簧34、内弹簧33和护套弹簧1共同作用下继续先后退，实现插头与插座之间的强制分离。插头与插座脱开后，护套2在护套弹簧1预紧力的作用下自动复位，使插头自动回复到初始状态，为下次插合做好准备。电磁解锁只需对线圈两引线22之间施加28VDC电流信号，线圈20在电流作用下产生磁力线，因动铁芯16与外套21均为高导磁材料制造，它们之间产生电磁吸力，在电磁吸力与稳定弹簧17预紧力的共同作用下，动铁芯16向右移动，通过传力杆32推动拉杆4向后退，当拉杆前端的“直接梯形槽”位于钢球5的下方时插头在外弹簧34、内弹簧33和护套弹簧1共同作用下向后退，锁紧套31内壁斜面将钢球5压回衬套3上的钢球孔内，实现插头与插座之间的解锁；插头与插座解锁后在外弹簧34、内弹簧33和护套弹簧1共同作用下继续先后退，实现插头与插座之间的强制分离。插头与插座脱开后，护套2在护套弹簧1预紧力的作用下自动复位，使插头自动回复到初始状态，为下次插合做好准备。电磁解锁与机械解锁的动作原理一致，只是用电磁线圈产生的电磁吸力代替了外部施加的机械力。由于本发明的微型电磁脱落连接器外形尺寸小，如按传统电磁脱落连接器设计拉杆4会造成前端直径较细，与传力杆32传力时容易受力变形，造成产品失效。为提高拉杆4的强度，创新设计将拉杆4头部设计成如图5所示的“直角梯形槽”结构，利用衬套3前端内孔对拉杆4前端进行限制保护，防止拉杆4头部受力后弯曲变形，“直角梯形槽”也不影响钢球5的上下移动，成功解决了细小拉杆4头部在受力后易弯曲变形的技术难题。本发明的微型电磁脱落连接器的电磁解锁机构设计在插座尾端，为增加电磁解锁的可靠性，主要采取两种创新设计：一是在电磁线圈的顶部设计了导磁套18和护盖19，其中导磁套18为高导磁材料制成，保证电磁动铁芯16移动时的磁路导通；护盖19采用铜合金等不导磁材料制成，避免其中心部位在电磁解锁过程中与动铁芯16之间产生反吸合力。二是在动铁芯16底部与护盖19之间设计了稳定弹簧17，而动铁芯16与外套21之间的吸合间隙依靠产品对接后插头中锁紧弹簧6推动拉杆4、传力杆32和动铁芯16来保证。稳定弹簧17一方面可以在插座分离状态下保证动铁芯16与外套21中心台阶贴合，避免动铁芯16来回窜动；更重要的是产品锁紧状态时动铁芯16与外套21中心台阶之间的吸合间隙最大，此时产生的电磁吸合力最小，而稳定弹簧17是处于最大压缩状态，在电磁解锁启动时可以辅助提供稳定弹簧17的最大预紧力与电磁吸合力一起共同推动拉杆4进行解锁，改善了电磁解锁时拉杆4所受吸反力特性，提高了产品电磁解锁的可靠性。当然，设计时应保产品锁紧状态时稳定弹簧17的预紧力小于锁紧弹簧6的预紧力，否则产品就无法锁紧了。