空间电器装置火工品紧凑型电连接器的制作方法

本发明涉及电器连接装置，具体为一种空间电器装置火工品紧凑型电连接器。

背景技术：

空间电器装置是指装载于空间平台，适时执行空间特殊任务的装置。产品工作时，通过装置内部的控制器激活各类火工品，从而完成解锁、展开、分离、点火、推进等各种功能及性能要求。

由于空间平台的装载量限制，必须要求空间电器装置满足小型化、轻量化要求。因此，采用常规电连接器用于产品内部火工品与控制器间电器连接难以满足使用要求，若采用取消电连接器而直接采用导线焊接的设计，会存在带药焊接的安全隐患，同时焊接后产品带电测试也存在火工品意外激活的隐患。

技术实现要素：

为解决现有技术存在的问题，本发明提出了一种空间电器装置火工品紧凑型电连接器。

能够解决上述技术问题的空间电器装置火工品紧凑型电连接器，其技术方案包括插装连接的插头组件和信号插座组件，所不同的是所述插头组件包括采用塑性材料制作的壳体ⅰ，所述壳体ⅰ的前端设有插头，所述信号插座组件包括壳体ⅱ，所述壳体ⅱ的后端面上开设有与插头匹配的插孔座；所述壳体ⅰ上连体有向前悬伸的锁扣杆，所述壳体ⅱ的后端体上设有前小后大的楔形卡头，所述插头与插孔座插接时，所述楔形卡头扩张锁扣杆使其发生弹性形变，插接到位时，所述锁扣杆弹性回位卡扣于楔形卡头上而锁定插接位置，于插接位置，内置于壳体ⅰ的接触件ⅰ连接内置于壳体ⅱ的接触件ⅱ而通过线缆导通插头组件和信号插座组件。

为方便解锁，所述锁扣杆向后延伸形成反向悬伸的解锁杆，向下按压解锁杆使锁扣杆上翘而脱离楔形卡头，插头与插孔座分离。

本发明的有益效果：

1、本发明空间电器装置火工品紧凑型电连接器的结构中，为保证外形尺寸的小巧而巧妙的设计了插接结构和锁紧结构，将插接结构和锁紧结构设计成整体式，在插头组件与信号插座组件对插后能实现自锁，由于简化了机械锁紧部件而使得电连接器结构更加紧凑，锁紧结构的性能靠结构及材料的性能保证。

2、本发明通过合理的选材及结构设计，通过材料的塑性性能实现锁紧结构自动锁紧的功能。

3、本发明紧凑的整体结构设计，在实现了产品小巧、轻质要求的同时，确保了火工品与控制器间电器连接的可靠性且锁紧牢固。

4、本发明通过合理的壳体组件结构设计，实现了锁紧结构、壳体及接触件的一体化结构。

5、本发明由于优化的结构而可以做得很小，可做成国、内外外形尺寸最小且最轻质的火工品电连接器产品。

附图说明

图1为本发明一种实施方式的结构示意图，显示为插头组件与信号插座组件插接到位并锁紧。

图2为图1实施方式中插头组件的结构示意图。

图3为图1实施方式中信号插座组件的结构示意图。

图4为图1实施方式中插头组件与信号插座组件对插前的示意图。

图5为图1实施方式中插头组件与信号插座组件在对插过程中，锁扣杆前端发生弹性变形量的示意图。

图6为图1实施方式中插头组件与信号插座组件对插到位锁紧后，按压解锁杆解锁的示意图。

图7为图1实施方式中锁紧机构解锁，插头组件从信号插座组件内拔出的状态图。

图号标识：1、插头组件；1-1、壳体ⅰ；1-2、插头；2、信号插座组件；2-1、壳体ⅱ；2-2、插孔座；3、锁扣杆；4、楔形卡头；5、接触件ⅰ；6、接触件ⅱ；7、解锁杆；8、支撑体。

具体实施方式

下面结合附图所示实施方式对本发明的技术方案作进一步说明。

本发明空间电器装置火工品紧凑型电连接器，包括插头组件1和信号插座组件2，当空间电器装置执行空间任务时，控制器通过插头组件1与信号插座组件2对插到位后自动锁紧而实现控制信号的传递，如图1所示。

所述插头组件1包括采用塑性材料制作的壳体ⅰ1-1，所述壳体ⅰ1-1的前端为连体的插头1-2，用胶粘剂固定而内置于插头1-2和壳体ⅰ1-1内的接触件ⅰ5(其上压接有线缆)从壳体ⅰ1-1的后端通出；所述壳体ⅰ1-1前部上方设有锁扣解锁杆，所述锁扣解锁杆通过中部下方的支撑体8连接于壳体ⅰ1-1上，所述支撑体8、锁扣解锁杆和壳体ⅰ1-1为通过注塑而成的一体化结构，以支撑体8为支点，锁扣解锁杆向前的悬伸段为锁扣杆3，所述锁扣杆3的前端设有向下的勾扣，所述勾扣处于插头1-2的中前部位置，锁扣解锁杆向后的悬伸段为解锁杆7，所述解锁杆7处于壳体ⅰ1-1的中后部位置，如图2所示。

所述信号插座组件2包括壳体ⅱ2-1，所述壳体ⅱ2-1的后端面上向内开设有同轴的插孔座2-2，所述插孔座2-2的内径匹配于插头1-2的外径，用胶粘剂固定而内置于插孔座2-2的接触件ⅱ6(其上压接有线缆)从壳体ⅱ2-1的前端伸出，所述壳体ⅱ2-1的后端体上连体有同轴的楔形卡头4，所述楔形卡头4的前端小而后端大，如图3所示。

如图4所示为插头组件1与信号插座组件2对插前的示意图，所述插头1-2前端插入插孔座2-2后端一段进程，所述锁扣杆3前端的勾扣接触在楔形卡头4的小头端上。

所述插头1-2前端进一步插入插孔座2-2内，所述锁扣杆3的前端勾扣沿着楔形卡头4的斜面向大头端滑动，插入过程中，楔形卡头4的前端勾扣发生弹性变形而逐渐扩张，如图5所示。

当楔形卡头4前端勾扣的弹性变形量f1大于楔形卡头4的大头端高度时，楔形卡头4的前端勾扣弹性回位而勾挂在楔形卡头4后端头上，此时的位置为插接到位位置，于插接到位位置，所述壳体ⅰ1-1的前端面抵于壳体ⅱ2-1的后端面上，壳体ⅰ1-1内的接触件ⅰ5连接壳体ⅱ2-1内的接触件ⅱ6，插头组件1和信号插座组件2导通，传递信号于空间装置内部而激活火工品，从而完成解锁、展开、分离、点火、推进等各种功能及性能要求，如图1所示。

分离插头组件1和信号插座组件2时，按压解锁杆7的后端而翘起锁扣杆3的前端勾扣，当翘起量即锁扣杆3前端勾扣的形变达到f1时(大于楔形卡头4的大头端高度)，即可从信号插座组件2中抽出插头组件1而断通控制信号的传输，如图6、图7所示。

本发明中，作为锁紧机构的锁扣杆3，其弹性性能完全依靠悬臂结构及材料的性能得以保证，锁扣杆3的锁紧强度核算公式为：

其中：

σ为锁扣杆3的前端勾扣发生最大变形量f1(见图5)的应力(kgf/mm平方)。

h为锁扣杆3的厚度(mm)。

e为塑性材料的弹性模量(mgpa)。

l为锁扣杆3的悬臂长度(mm)。

f1为锁扣杆3前端勾扣的最大变形量(mm)。

将相应参数代入上式公式计算锁扣杆3的前端勾扣在对插及解锁时发生的最大变形量f1，产生的应力σ是否小于锁扣杆3塑性材料的许用应力σ许用。如果应力σ小于应力σ许用，则锁扣杆3的尺寸设计是合理的，锁紧机构的强度可靠。

锁扣杆3解锁失效时，前端勾扣的最小发生工作变形量为f2(见图6所示)，锁扣杆3能承受的最大冲击加速度其中：

b为锁扣杆3的宽度(mm)。

h为锁扣杆3的厚度(mm)。

e为锁扣杆3的材料弹性模量(3～4)gpa。

l为锁扣杆3的悬臂长度(mm)。

f2为锁扣杆3的前端勾扣在工作解锁失效时发生的最小变形量(mm)。

ρ为锁扣杆3的的材料密度(g/cm³)。

将相应的参数代入公式中得出锁紧结构解锁失效，锁扣杆3前端勾扣发生最小变形量得出的加速度a，如果加速度a大于产品环境试验时承受的加速度指标，说明锁紧机构的设计结构满足产品环境加速度要求。

本发明通过结构设计可在满足连接器小巧、轻质要求(仅相当于两根截面积为0.15mm平方导线焊接及外套热缩管部位的质量和尺寸，即重量≤2g；外形尺寸≤2mm×4.2mm×10mm)的同时，确保火工品与控制器间电气连接可靠、锁紧牢固。