一种基于微矩形浮动盲插连接器的限位回中装置的制作方法

本发明涉及盲插连接器的技术领域，尤其涉及一种基于微矩形盲插连接器的限位回中装置。

背景技术：

目前电子设备向高密度、集成化以及小型化方向不断发展，由于受小型化设备操作空间的局限，具有盲插功能的微矩形浮动式连接器的应用越来越广泛。由于小型化设备内部空间狭小，操作空间受限，盲插连接器在盲插的过程中，结构间又存在一定的径向误差和轴向误差，因此连接器及影响其浮动盲插的配套机构的设计不但要保证满足连接器本身的电气性能指标，还要能够保证设备间互连的可靠性、可维修性、互换性和安全性等多项指标，是系统设计中最为关键的部件。

为了在狭小空间内实现盲插浮动式连接器的可靠连接，当前实现该功能的主要技术方案是通过在插头法兰盘上安装一对导套和导柱，插座法兰盘安装一对导套和导柱来实现。在插头的一对导套和导柱内设置弹簧压缩预紧结构，以满足轴向容差的要求。在插头的安装基座与盖板间有一定空间能够平移，以机械结构间的配合来满足径向容差的要求，具体结构见图1和图2，微矩形盲插连接器安装的结构空间一般都非常狭小，连接器对插时，径向和轴向的容差设计是关键，上述装置的缺点是，基座与连接器之间存在一定缝隙，连接器径向平移的空间反而会造成导柱与导套无法对准，导致连接器损坏。

为了解决上述问题，本发明提出一种基于微矩形盲插连接器的限位回中装置，用以解决微矩形浮动盲插连接器对插时，导向柱与导向套无法对准，导致连接器无法顺利插合的问题，本发明限位回中装置能够有效提高工作效率。

技术实现要素：

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种基于微矩形盲插连接器的限位回中装置，用以解决微矩形浮动盲插连接器对插时，导向柱与导向套无法对准，导致连接器无法顺利插合的问题，既保证连接器的盲插可靠性，又能保证在连接器存在径向和轴向误差时可靠、有效的工作。

本发明的技术方案是：

一种基于微矩形盲插连接器的限位回中装置，主要包括自动回中机构和矩形浮动插头，所述矩形浮动插头位于所述自动回中机构的上端，并与所述自动回中机构固定连接，所述自动回中机构主要包括滑动盘、盘簧、包覆圆盘和轴向压缩弹簧，所述盘簧位于所述滑动盘的上端面，并与所述滑动盘固定连接；所述包覆圆盘上倒扣在所述盘簧上；所述轴向压缩弹簧位于所述滑动盘的下端面。

本发明自动回中机构能够实现微矩形浮动盲插连接器在每次拔开之后，通过包覆圆盘受到压缩的盘簧恢复形变力的作用，带动浮动插头回到初始位置，保证了径向回中的功能。

进一步的，所述滑动盘四周设有限位机构，用于限制所述包覆圆盘的径向移动范围。

进一步的，所述滑动盘四周设有轴向限位滑动导柱，用于限制所述自动回中机构的上下运动范围。

进一步的，所述包覆圆盘能够相对所述盘簧在所述滑动盘上滑动。

进一步的，所述矩形浮动插头主要包括插头限位结构、导柱、插头和尾罩，所述导柱位于所述插头的左右两侧，所述插头限位结构位于所述插头的前后两侧，用于限定矩形浮动插头上下移动时的上限位置；所述尾罩位于所述插头限位结构的下部，用于与所述自动回中机构固定。

进一步的，所述包覆圆盘与所述尾罩固定连接。

进一步的，所述限位回中装置还包括安装支架和限位机架，所述自动回中机构固定在所述安装支架的上端，所述限位机架固定在所述安装支架上，所述限位机架用于限制所述矩形浮动插头与所述自动回中机构的移动范围。

进一步的，所述安装支架分为安装支架底板和安装支架侧板两个部分，所述安装支架侧板用于与其他设备进行固定，所述安装支架底板用于固定所述限位机架和所述自动回中机构。

进一步的，所述插头限位结构的宽度等于所述限位机架的宽度。

进一步的，所述矩形浮动插头的长度大于等于所述限位机架的长度。

进一步的，所述轴向压缩弹簧有2～6个。

优选地，所述轴向压缩弹簧有4个。

进一步的，所述轴向压缩弹簧外面设有弹簧保护套。

进一步的，所述限位机架有2个，用于限制所述矩形浮动插头的移动范围。

进一步的，所述限位机架为“几”字形结构，通过支脚固定在所述安装支架上。

本发明有益效果如下：

(1)本发明一种基于微矩形盲插连接器的限位回中装置，能够实现微矩形浮动盲插连接器在每次拔开之后，通过包覆圆盘受到压缩的盘簧恢复形变力的作用，带动浮动插头回到初始位置，保证了径向回中的功能；

(2)本发明一种基于微矩形盲插连接器的限位回中装置，能够保证底部压缩弹簧在拔开后仍有一定的弹力，使得插头限位结构与限位机架接触并压紧，之间所产生的摩擦力可以起到限制插头径向移动的作用，不仅实现了纵向的浮动功能，同时还对连接器的径向活动起到了限制插头径向活动的功能；

(3)本发明一种基于微矩形盲插连接器的限位回中装置，通过限位机架、轴向浮动弹簧、自动回中结构和安装支架对连接器的限制，使得浮动插头可以自动回到轴向和径向的中心位置，且不会随意活动，保证了连接器的导柱与导套对准并顺利插合。

附图说明

图1为现有技术中盲插浮动连接器的安装示意图；

图2为现有技术中盲插浮动连接器与基座配合连接的结构示意图；

图3为本发明中矩形浮动电连接器整体结构示意图；

图4为本发明中插合状态下浮动插头轴向工作状态示意图；

图5为本发明中固定插座结构示意图；

图6为本发明中浮动插头结构示意图；

图7为本发明中自动回中机构结构示意图；

图8为本发明中盘簧安装结构示意图；

图中，1-弹簧压缩预紧结构，2-固定螺钉安装孔，3-导柱校正定位结构，4-导套校正定位结构，5-接触件，6-浮动插头，7-壳体法兰，8-盖板，9-基座，10-矩形固定插座，11-矩形浮动插头，12-自动回中机构，13-限位机架，14-安装支架，15-导套，16-固定螺钉，17-插头限位结构，18-导柱，19-尾罩，20-轴向滑动限位导柱，21-滑动盘，22-轴向压缩弹簧，23-限位机构，24-包覆圆盘，25-弹簧保护套，26-滑动盘凸起，27-安装螺钉。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理。

微矩形浮动盲插连接器主要由矩形固定插座和矩形浮动插头组成，采用导套、导柱校正定位的方式实现浮动对接，如图3所示为矩形浮动电连接器整体结构示意图，其中微矩形浮动盲插连接器的配套机构主要由限位机架、自动回中机构和安装支架组成。本发明能够实现微矩形连接器的浮动盲插要求，是由微矩形浮动盲插连接器与其配套机构共同实现的。

本发明一种基于微矩形盲插连接器的限位回中装置，如图3、4所示，主要包括安装支架14、两个限位机架13、自动回中机构12和矩形浮动插头11，限位机架13位于安装支架14的上端，并与安装支架14以螺接形式连接，矩形浮动插头11位于自动回中机构的上端，并与自动回中机构12固定连接，自动回中机构12位于安装支架14的上端、两个限位机架13之间。

安装支架14为“l”形结构，包括安装支架侧板和安装支架底板两个部分，安装支架侧板为长方形结构，侧板以螺接形式与侧旁的固定架连接，用以固定安装支架14；安装支架底板为一个不规则多边形结构，底板与两个限位机架13以螺接形式进行连接，并能承载自动回中机构12、矩形浮动插头11等相关器件；安装支架14通过螺钉安装固定在对插设备上。

限位机架13有2个，为“几”字形结构，其宽度与矩形浮动插头11的插头限位结构17的宽度相等，为保证两个限位机架13安装后可以限制连接器的轴向转动，限位机架13“几”字形的顶边长度不得超过矩形浮动插头11的长度；限位机架13底下两个支脚与安装支架14的安装支架底板以螺接形式连接；在连接器插头向上移动的时候，利用限位机架13“几”字形的顶面与连接器插头的限位结构的约束，实现限制连接器插头向上移动的功能；限位机架13通过对浮动插头的限位结构进行限位，当头座分离时，底部轴向压缩弹簧22仍有一定的弹力，使得插头限位结构23与限位机架13接触并压紧，之间所产生的摩擦力可以起到限制插头径向移动的作用。

如图5所示，矩形固定插座10包括导套15、固定螺钉16和与矩形浮动插头11相配合的孔型结构，导套15位于矩形固定插座10的两侧，并与矩形浮动插头11上的导柱18相互配合，实现径向浮动矫正，固定螺钉16用于将矩形固定插座10固定到矩形浮动插头11上。

如图6所示，矩形浮动插头11包括导柱18、插头、插头限位结构17和尾罩19，导柱18位于插头限位结构17的两侧，并与矩形固定插座10上的导套15相互配合；插头与矩形固定插座10上的孔型结构配合；插头限位结构17用于限制矩形浮动插头11的浮动范围；尾罩19固定于插头限位结构17的下端，用于将矩形浮动插头11固定于自动回中机构的包覆圆盘24上，浮动插头的尾罩19与包覆圆盘24以螺钉的形式固定连接；尾罩19直角出线保证结构间互不干涉。

自动回中机构12包括1个盘簧26、1个包覆圆盘24、1个滑动盘21、4个弹簧保护套25、4个轴向压缩弹簧22和4个轴向滑动限位导柱20，如图7、8所示，盘簧26是一个螺旋形金属条结构，位于滑动盘21的上端，并与滑动盘21中心凸起以焊接方式固定连接；包覆圆盘24是一个去掉底面的空心圆柱形结构，其顶面中心与连接器插头尾罩19以螺钉固定连接，包覆圆盘24自由套在盘簧26外，与滑动盘21可以相对滑动；滑动盘21是一个倒圆四角的正方形板，在滑动盘21的4个角上各布设有1个穿心圆柱形的限位机构23，用于穿入轴向滑动限位导柱20，设置限位机构23的作用是可以限制包覆圆盘24的活动范围，使得包覆圆盘24在径向上无法超出其约束的范围；轴向滑动限位导柱20的下端固定在安装支架底板上，同时穿过滑动盘21上的限位机构23，轴向滑动限位导柱20可以保证滑动盘21只在纵向活动而不发生偏转现象；滑动盘21底部还设有4个凸起，每一个凸起可以自由套入一个轴向压缩弹簧22，每一个轴向压缩弹簧22外自由套有一个弹簧保护套25，弹簧保护套25与安装支架14通过紧固件的形式连接；在滑动盘21底部设置凸起来套入轴向压缩弹簧22的目的是该凸起可以保持轴向压缩弹簧22不发生径向窜动。

自动回中机构12的工作原理为：当矩形固定插座10与矩形浮动插头11进行插合时，矩形浮动插头11在导向结构的作用下实现径向平动，插头尾罩19带动包覆圆盘24在滑动盘21上平动，包覆圆盘24对固定在滑动盘21上的盘簧26进行压缩；此时，轴向压缩弹簧22反弹力大于插合力，头座先插合后继续压缩轴向压缩弹簧22到设计极限位置，极限位置即将轴向压缩弹簧22完全压入弹簧保护套25中；当矩形固定插座10与矩形浮动插头11分离时，包覆圆盘24受到被压缩的盘簧26恢复形变力的作用，带动浮动插头11回到初始位置；滑动盘21上的限位机构，能够有效防止包覆圆盘24径向滑出设计范围，自动回中机构能够有效实现微矩形连接器的浮动盲插要求。

本发明中，浮动插头和矩形固定插座插合时，通过导柱导套对安装误差进行矫正，从而顺利插合；当浮动插头和矩形固定插座分离时，矩形浮动插头能够自动回中，回到初始安装状态，从而避免安装位置的累积误差过大，导致下一次插合时超出矫正范围，造成插合失败。为实现轴向浮动的要求，在受到震动冲击矩形固定插座端设备出现轴向的窜动时，插头座仍保持可靠的电气连接。

本发明中轴向限位滑动导柱20与限位机构23可以进行互换，也能够实现本发明的功能；将矩形浮动插头与固定插座上的导柱与导套进行对换，也同样能够实现本发明的自动回中的功能。

综上所述，本发明提供了一种基于微矩形盲插连接器的限位回中装置，通过对自动回中机构和限位机架进行设计，能够实现连接器在每次剥开后自动回到中间位置，保证导柱与导套的顺利对准以及连接器的轴向可靠压紧，同时保证在连接器存在径向和轴向误差时可靠、有效的工作。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。