一种高低频矩形电连接器的制作方法

本实用新型涉及矩形连接器技术领域，具体涉及一种高低频矩形电连接器。

背景技术：

矩形连接器基于PICMG2.0CompactPCI规范的连接器能够顺利地与PCIExpress器件连接，满足了仪器仪表、军事和航空市场CompactPCI用户的未来需求，还定义了相应的板(3U，6U)和背板连接器、电子及机械标准。其系统插槽(板)可容纳多达24个通道和4个PCIExpress连接，每个方向的最大系统带宽为6Gb/s。外围插槽最多可具有16个4Gb/s通道(1型外设板)或8个2Gb/s通道(2型外设板)。越来越多连接器应用在高速、高端领域，为了提高信号完整性，在连接器技术上必须采用差分信号对。ERmetZD和HMERmet连接器不仅满足了高速应用信号完整性的要求，还支持PICMG新近批准的CompactPCIExpressPICMGEXP.0R1.0规范。PICMGEXP.0通过用于ATCA标准称作“高级差分结构(ADF)”的ERmetZD连接器传输PCIExpress信号。符合该标准的连接器要求具有可靠的高速信号传输、高端子密度，并支持其他工业标准以及有第二资源的可靠供货。其中3排信号对的版本符合新的CompactPCIExpress标准，并可在每25mm线性长度提供30对差分信号。此外，由于距离插件板中心较远，这种3排的ZD连接器可用在3U板上插入PMC模块或XMC模块。ERmetZD连接器也是现有PICMG2.20和PICMG3.0(ACTA)规范的标准连接器。原来的装置或设备所存在的问题、缺点。现有的JQ6S系列高低频矩形电连接器老状态产品在使用过程中会发生渗水现象，且壳体材料为铜合金，耐盐雾性能差，且产品头座插合后未具有良好的防水密封性能。

针对于高低频矩形电连接器老状态产品在使用过程中会发生渗水现象，且壳体材料为铜合金，耐盐雾性能差，且产品头座插合后未具有良好的防水密封性能这些现象，本申请文件提供了一种高低频矩形电连接器予以解决。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种高低频矩形电连接器，用于解决高低频矩形电连接器老状态产品在使用过程中会发生渗水现象，且壳体材料为铜合金，耐盐雾性能差，且产品头座插合后未具有良好的防水密封性能这些现象。

本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种高低频矩形电连接器，包括它包含插头与插座，其特征在于：包括中心螺杆前垫片、插头中心螺杆、中心螺杆护套、螺塞密封圈、螺塞、一字开槽圆柱头螺钉、弹垫、平垫圈、手轮、手轮垫块、手轮垫片、中心螺杆密封圈、头电缆罩、螺母、密封圈、垫圈、电缆罩、电缆夹、中心螺杆护套密封圈、插头防尘盖、插头防尘盖密封圈和开槽圆柱头螺钉；所述插头包含插头组件；所述插头组件内部安装有绝缘体、所述插孔和插头组件与头电缆罩之间设有O型圈并通过用一字开槽圆柱头螺钉、弹垫和平垫圈进行固定，所述插头组件与插头防尘盖之间通过所述插头中心螺杆的螺纹连接，所述中心螺杆护套和中心螺杆护套密封圈均设置在插头中心螺杆的外部，所述螺母与所述电缆罩通过螺纹连接且其间设有密封圈，所述密封圈包裹在电缆外部，电缆夹与一字开槽圆柱头螺钉、弹垫和平垫圈夹紧电缆；所述插座包含插座组件。

优选的，所述插座组件内部安装有绝缘体。

优选的，所述插座内还设有：插针和插座组件，所述插针和插座组件的座电缆罩之间设有O型圈并用一字开槽圆柱头螺钉、弹垫、平垫圈进行固定，螺母和电缆罩采用螺纹连接。

优选的，所述插座还设有设有电缆夹与一字开槽圆柱头螺钉、弹垫、平垫圈用在夹紧电缆，使其固定。

优选的，所述插头组件与插头防尘盖之间通过所述插头中心螺杆的螺纹连接且其间设有所述插头防尘盖密封圈。

优选的，所述插头插接在插座上。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型的插头和插座配合端面添加导电密封垫，既满足产品的防水性能亦可满足产品的电连续性，端面导电密封垫可以填充头座插合后分界面存在的间隙，提高电性能，防潮，又便于压缩，不会影响接触长度及筒形密封圈的压缩量。密封螺母由滚直纹改为铣六方，因此结构比直纹耐盐雾性能更好。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的插头的内部结构示意图；

图2是本实用新型的插座的内部结构示意图；

图中的标号分别代表：

1、插头组件；2、中心螺杆前垫片；3、插头中心螺杆；4、中心螺杆护套；5、螺塞密封圈；6、螺塞；7、一字开槽圆柱头螺钉；8、弹垫；9、平垫圈；10、手轮；11、手轮垫块；12、手轮垫片；13、中心螺杆密封圈；14、头电缆罩；15、螺母；16、密封圈；17、垫圈；18、电缆罩；19、电缆夹；20、中心螺杆护套密封圈；21、插头防尘盖；22、插头防尘盖密封圈；23、开槽圆柱头螺钉；24、插针；25、插座组件；26、座电缆罩。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2所示，本具体实施方式采用如下技术方案：它包含插头与插座，插头插接在插座上；插头包含插头组件、中心螺杆前垫片、插头中心螺杆、中心螺杆护套、螺塞密封圈、螺塞、一字开槽圆柱头螺钉、弹垫、平垫圈、手轮、手轮垫块、手轮垫片、中心螺杆密封圈、头电缆罩、螺母、密封圈、密封圈、垫圈、电缆罩、电缆夹、一字开槽圆柱头螺钉、中心螺杆护套密封圈、插头防尘盖、插头防尘盖密封圈、开槽圆柱头螺钉；插头组件内部安装有绝缘体、插孔，插头部件与头电缆罩之间存在型圈，提高两者之间的密封性，并用一字开槽圆柱头螺钉、弹垫、平垫圈进行固定，插头组件与插头防尘盖之间靠插头中心螺杆来螺纹连接，且之间存在插头防尘盖密封圈来起密封作用，中心螺杆护套和中心螺杆护套密封圈在插头中心螺杆的外部，螺母和电缆罩采用螺纹连接，中间存在密封圈起防水密封作用；头电缆罩与螺母也是同样效果，密封圈包裹在电缆外部，起防水密封作用，电缆夹与一字开槽圆柱头螺钉、弹垫、平垫圈用在夹紧电缆，使其固定；插座包含插座部件、一字开槽圆柱头螺钉、弹垫、平垫圈、座电缆罩、螺母、密封圈、密封圈、垫圈、电缆罩、电缆夹、一字开槽圆柱头螺钉、螺塞密封圈、螺塞；插座组件内部安装有绝缘体、插针，插座部件与座电缆罩之间存型圈，提高两者之间的密封性，并用一字开槽圆柱头螺钉、弹垫、平垫圈进行固定，螺母和电缆罩采用螺纹连接，中间存在密封圈起防水密封作用；座电缆罩与螺母也是同样效果，密封圈包裹在电缆外部，起防水密封作用，电缆夹与一字开槽圆柱头螺钉、弹垫、平垫圈用在夹紧电缆，使其固定。

本实用新型是用于提高JQ6系列产品的“三防”、防水密封性、抗跌落等性能的宗旨，方案阶段从产品结构、材料选择、产品工艺等方面对JQ6D-102电连接器进行全面的高可靠性设计改进。

1)结构设计

JQ6D-102结构“三防”、防水性能、抗跌落设计点如下：

a)密封防腐设计

根据现有产品JQ6S结构特点，JQ6D产品防水密封设计改进内容如下：1)插头、插座配合端面添加导电密封垫，既满足产品的防水性能亦可满足产品的电连续性，端面导电密封垫可以填充头座插合后分界面存在的间隙，提高电性能，防潮，又便于压缩，不会影响接触长度及筒形密封圈的压缩量。2)密封螺母由滚直纹改为铣六方，因此结构比直纹耐盐雾性能更好。

b)排水设计

在易积存液体的部位，应有排水孔、排水通道或其他排泄方式，并便于检查和清理，故将手轮底部增加排水孔。

c)紧固件选用

舱外紧固件应避免使用十字槽、内六角形螺钉，带头部的紧固件采用镦制加工方式，外螺纹采用滚压加工方式。故将插头顶部及侧面螺钉均换为不锈钢一字槽螺钉。

d)抗跌落设计

插头电缆罩添加法兰盘设计，连接操作适应性好，提高了产品的抗跌落防摔性能。

2)材料选择

a)壳体材料选择：

因JQ6S产品壳体材料采用H62黄铜。铜及铜合金因其优良的力学性能、较好的导电性及耐蚀性使其成为电子工业及通讯行业中最重要的材料。一般来说，铜暴晒于大气中后会迅速形成一层Cu2O保护膜，因此，在一般大气环境中具有较好的耐蚀性。但海洋岛礁的大气环境中存在较多的腐蚀离子如Cl-、SO42-、NH4+，长期接触后铜会发生腐蚀，从而在表面生成腐蚀产物“铜绿”。

改进后JQ6D壳体零件采用316L不锈钢材料，本材料是一种超低奥氏体不锈钢，密度为7980kg/m3，因其具有优良的机械性能、铸造性能及耐腐蚀性能，近年来在航天、航空、兵器、船舶、海洋石油等领域获得广泛应用。

316L不锈钢具有良好的耐腐蚀性能，此种材料在我公司海军型号产品Y27、Y11D、YM、Y17D、XC等系列上均有使用。此外，316L不锈钢还具有较好的抗拉强度，较低的屈服点，极好的塑性和韧性，较高的硬度，完全可以满足“三防”产品对壳体的性能要求。

b)针孔材料选择：

JQ6D产品针孔采用铍青铜材料，此种材料具有更好的机械性能、电性能、耐磨性能。此种材料在我公司产品J599、Y11、J30J、Y27、YM、XC、J36等系列连接器上均普遍使用。

3)表面处理

a)不锈钢零件表面钝化处理。

不锈钢与氧化性介质作用时，会在金属表面生成一种非常薄的、致密的、覆盖性能良好的、能坚固地附在金属表面上的钝化膜。这层膜成独立相存在，通常是氧和金属的化合物。它起着把金属与腐蚀介质完全隔开的作用，防止金属与腐蚀介质直接接触，从而使金属基本停止溶解形成钝态达到耐腐蚀的效果。

不锈钢壳体采用喷砂、钝化处理，提高了表面喷漆和内腔灌胶的结合力。

b)接触件表面镀镍镀金处理。

在许多金属材料中，镍是在高温环境中抵抗加速氧化性能比较好的材料，镍的熔点大约是铜的2倍，能对被镀导体进行有效的高温保护，且镍镀层具有比较强的附着性和耐磨性，便于后续表面镀金处理。航天行业标准QJ 450B-2005《金属镀覆层厚度系列与选择原则》对接触件镀金也有如下要求：“为防扩散及提高接触件耐磨性能，铜及铜合金镀金前应镀厚度为1.2μm以上的镀层”。我公司全部型号产品的接触件均采用了镀镍镀金的表面处理工艺，其工艺方法为在镀金前增加一道预镀镍工序，镍层厚度控制在2～3μm左右。镍层的存在，不仅能降低镀层的孔隙率，提高镀层耐蚀性，还能大大提高镀层的耐磨性能并有效阻止镀层与基体的扩散迁移。

4)产品工艺

工艺的“三防”要求及其过程控制在提高产品“三防”性能中也是十分重要的。

a)机械加工工艺

有严格防锈要求的不锈钢零件加工M3以下螺纹(攻丝)时，不允许采用油酸润滑。

b)表面工艺

带有深孔的JQ6小插孔在镀覆前，在不影响使用的部位留有便于液、气排出的工艺孔。

c)过程控制要求

工艺部门对设计部门提出的腐蚀控制设计要求进行工艺审查签署，确认腐蚀控制措施的可实施性。在产品的生产、加工、涂覆、热处理、装配等过程中，对可能影响产品“三防”性能的特性、结构等，提出确认、检验和控制要求。

工艺设计中，明确转运过程中的产品防护，并配置防护设施，不得损坏“三防”保护措施。

5)关键技术攻关及重大技术问题解决情况

a)插头壳体内腔添加导电密封垫，提高端面密封性；

b)密封螺母由滚直纹改为铣六方；

c)增加针内垫；

d)壳体材料由黄铜改为不锈钢；

e)插头壳体增加防跌落、碰撞设计并解决了与电缆罩之间的防水密封性。

以上五个方面改进所遇到的零件加工、产品装配、试验等问题。JQ6D-102芯产品是在定型产品JQ6S-102芯的基础上进行型谱扩展改型而成，在研制阶段未出现任何重大技术问题。

其他的技术优点：

1)壳体零件的加工采用了精密的立式加工中心，保证了零件的精度，同时配备了检验规，检测手段齐全。

2)插针接触件的插合端直径采取100％的检验，插针和插孔均采用了表面镀镍镀金处理，插孔收口力采取100％检验，这些措施提高了接触对接触的可靠性。

3)绝缘体用聚苯硫醚PPS注塑成型，耐环境性能与电性能均满足使用要求。

4)壳体为316L不锈钢，表面进行喷砂钝化喷漆，使壳体达到了耐盐雾要求。

经过以上可靠性设计，保证了产品的使用可靠性。

电连接器采用的非金属材料满足耐霉菌要求，金属材料表面进行了相应的防护处理，可满足耐盐雾要求；产品进行型谱设计和绝缘体材料选择时，充分考虑了潮湿、温冲等环境影响下的电性能变化情况，保证各项指标在严酷的环境条件下依然满足使用需要；接触件采用镀镍镀金处理，可满足焊接工艺要求；绝缘体采用模具塑压成型等设计和工艺，其强度可以达到接触件固定性、绝缘安装板固定性等指标要求。除以上性能外，产品的整体结构还保证在规定的力学条件(振动、冲击等)以及环境条件(潮湿、温度冲击等)下，产品仍具有优异的电气性能。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。