一种快速插拔的多信号综合接口板的制作方法

1.本发明涉及光、电、差分、射频等信号传输领域，具体涉及一种快速插拔的多信号综合接口板。


背景技术：

2.随着科技的不断进步，地铁、动车、飞机等行业不断升级换代，其所携带的功能也越来越多样化。而实现不同的功能需要不同的电子设备，进而造成传输的信号种类日趋多样。连接器的集成化、模块化需求程度越来越高，在传统的信号传输链路上，往往采用的是两端活动线束或一端活动线束一端固定的方法逐个实现分离面上连接器的插合与分离。但是，逐个连接器的拆装时间较长，维修性较差。
3.目前，汽车、飞机等的模块化程度越来越高，通过配置不同的专有模块可以实现产品的功能互换。不同的专有模块导致分离面上的信号种类不一样，多种信号的传输与中断对接口板上连接器对接的准确性、插拔力、插合到位及快速更换等指标均提出了很大挑战，尤其是在一些狭小空间的分离面上频繁实现信号的传输与中断，因此需要提供一种快速插拔的多信号综合接口板。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种快速插拔的多信号综合接口板，以适应多种信号在有限空间和时间下有一体插拔需求、插拔力较大、或连接/断开操作非常频繁的使用场景，可以实现多种连接器快速插拔，同时实现多种信号的集中传输或中断，比传统手动拆卸时间显著缩短。
5.本发明具体是通过以下技术方案来实现的，依据本发明提出的一种快速插拔的多信号综合接口板，包括静板和动板，所述静板通过多个浮动轴套结构安装在面板上，所述动板装配在支撑结构内侧且与静板相对设置；静板对插面上设置有多种连接器插头，动板对插面上对应设置有多种连接器插座，动板背面设有螺杆传动机构，支撑结构外侧面设置有螺套，螺杆装配在螺杆传动机构和螺套中且可以在螺杆传动机构和螺套中旋转，螺杆旋转时可以使动板及动板上安装的所有零件轴向移动靠近静板或远离静板，从而使静板上的连接器插头与动板上的连接器插座对插或分离，实现多种连接器同时快速插拔。
6.进一步地，所述连接器插头与连接器插座为配备齐套的连接器组件，所述的连接器组件包括电连接器、光连接器、射频连接器、差分连接器、流体连接器中的一种或多种，使多信号综合接口板在具备快速插拔的同时进行多种信号的传输或中断以及实现气体、液体的传输或中断。
7.优选地，所述动板背面还设有导杆，支撑结构外侧面还设有导套，导杆与导套对应且导杆装配在导套中，动板轴向移动时导杆可以在对应的导套中轴向移动，保证动板移动时保持平衡，不过度偏移。
8.优选地，连接器插头与对应的连接器插座插合时还通过设置在动板和静板上的引
导结构引导对正插合。所述引导结构采用定位导销和定位导套。
9.进一步地，所述面板与支架固定连接，支架包括底座和通过紧固件垂直固定在底座两侧的侧板，面板固定在支架侧板上。
10.进一步地，所述支架底座上还设有配重孔，通过配重孔将支架安装固定到地面或具有一定重量的实体上，避免多信号综合接口板倾翻。
11.进一步地，所述的浮动轴套结构包括螺钉和依次套装在螺钉上的浮动轴套、垫圈、垫片、自锁螺母；浮动轴套与垫圈之间固定连接，浮动轴套包括轴部和端部，轴部外径小于端部外径；静板上设置有浮动轴套安装孔，浮动轴套的轴部安装在静板的浮动轴套安装孔中，通过垫圈和浮动轴套的端部对静板进行轴向限位；面板安装在垫片和垫圈之间，且自锁螺母紧固后，垫片和垫圈紧贴面板。
12.进一步地，所述垫圈内孔设有变径段，该变径段使垫圈内孔一端孔径大，另一端孔径小，垫圈内孔孔径小的一端靠近浮动轴套端部，浮动轴套轴部末端从垫圈内孔穿出之后进行翻铆，翻铆处与垫圈内孔的变径段紧贴，且翻铆处位于垫圈内孔中，不凸出垫圈内孔，通过翻铆使浮动轴套与垫圈固定在一起。
13.优选地，所述静板上浮动轴套安装孔的孔径大于浮动轴套轴部外径，使静板可以在浮动轴套轴部具有一定的径向浮动；垫圈与浮动轴套端部之间的轴向间距大于静板厚度，使静板安装之后具有一定的轴向浮动。
14.进一步地，所述静板上装配有一个或多个圆形浮动连接器插头及一个或多个矩形浮动连接器插头，动板上装配有一个或多个圆形浮动连接器插座及一个或多个矩形浮动连接器插座；分别在圆形浮动连接器插头和矩形浮动连接器插头上装入不同种类不同规格的插针接触件，同时在圆形浮动连接器插座和矩形浮动连接器插座上装入不同种类不同规格的插孔接触件，动板在螺杆传动机构作用下来回轴向移动，实现圆形浮动连接器插头与圆形浮动连接器插座的对插或分离，以及矩形浮动连接器插头与矩形浮动连接器插座的对插或分离，从而实现光信号、电信号、差分信号、射频信号的集中传输或中断。
15.优选地，如果圆形浮动连接器头座完全对插到位的插合距离与矩形浮动连接器头座完全对插到位的插合距离不同，通过在连接器安装位置增加凹槽或凸台，使对应的连接器安装在凹槽中或安装在凸台上，保证圆形浮动连接器头座和矩形浮动连接器头座同时对插到位。
16.本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案,本发明一种快速插拔的多信号综合接口板可达到相当的技术进步性及实用性，并具有广泛的利用价值，其至少具有下列优点：
17.(1)本发明采用静板和动板设计，在静板和动板上分别装配多种连接器插头和多种插座，静板通过浮动轴套结构安装在面板上，且静板可以径向和轴向浮动，动板通过螺杆传动机构安装在支撑结构上，在螺杆传动机构的作用下，动板及动板上的所有零件可以轴向移动靠近静板或远离静板，从而与静板上的连接器进行对插或分离，实现多种连接器快速插拔。连接器可以根据需要选用不同种类和不同规格，从而实现光信号、电信号、差分信号、射频信号的集中传输或中断，并可以实现气体、液体的传输或中断。本发明非常适用于多种信号在有限空间和时间下有一体插拔需求、插拔力较大、或连接/断开操作非常频繁的场景。
18.(2)动板与支撑结构通过导杆和导套结构保证动板轴向移动时的平衡和稳定。同时静板与动板之间通过引导结构引导连接器头座对正插合，解决了连接器对接的准确性问题。
19.(3)本发明通过螺杆传动机构解决了多种信号集中传输时插拔力较大的问题，采用扭矩扳手测得本发明一种实施例在插合与分离时的扭矩为5nm。对比同等数量连接器的拆卸方法，本发明比传统手动拆卸时间显著缩短，约30s左右即可实现连接器的插合与分离，拆装与维修效率大幅度提高。
20.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
21.图1是本发明的结构示意图；
22.图2是本发明浮动轴套的结构示意图；
23.图3是垫圈内孔变径段的示意图；
24.图4是面板及静板的主视图；
25.图5是支撑结构及动板的主视图。
26.【元件及符号说明】：
27.1-浮动轴套结构；
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16-浮动轴套；
28.2-面板；
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17-垫圈；
29.3-静板；
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18-螺钉；
30.4-支撑结构；
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19-垫片；
31.5-动板；
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20-自锁螺母；
32.6-定位导销；
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21-圆形浮动连接器插头；
33.7-导杆；
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22-矩形浮动连接器插头；
34.8-导套；
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23-圆形浮动连接器插座；
35.9-螺杆；
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24-矩形浮动连接器插座；
36.10-螺套；
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25-底座；
37.11-螺杆传动机构；
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26-侧板；
38.12-定位导套；
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27-变径段；
39.13-连接器插座；
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28-端部；
40.14-连接器插头；
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29-轴部；
41.15-紧固件；
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30-配重孔。
具体实施方式
42.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例以及附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部实施例。通常在此处附图中的描述和所示的实施例可以通过各种不同的配置来实现。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制
要求保护的范围，而是仅仅表示本发明选定的实施例。基于本发明的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
43.本发明提供的一种快速插拔的多信号综合接口板包括静板3和动板5，所述静板通过多个浮动轴套结构1安装在面板2上，面板与支架固定连接。所述支架包括底座25和通过紧固件15垂直固定在底座两侧的侧板26，面板2通过螺栓紧固在支架的侧板上。
44.所述的浮动轴套结构包括螺钉18和依次套装在螺钉上的浮动轴套16、垫圈17、垫片19、自锁螺母20。垫圈内孔设有变径段27，该变径段使垫圈内孔一端孔径大，另一端孔径小。浮动轴套包括端部28和与端部连接的轴部29，轴部外径小于端部外径。浮动轴套和垫圈依次套装到螺钉上，且垫圈内孔孔径小的一端靠近浮动轴套端部，浮动轴套轴部末端从垫圈内孔穿出之后进行翻铆，翻铆处与垫圈内孔的变径段紧贴，且翻铆处位于垫圈内孔中，不凸出垫圈内孔。
45.面板2与静板3装配时，先将浮动轴套安装到螺钉18上，再将螺钉及浮动轴套穿过静板上的浮动轴套安装孔，使浮动轴套的轴部安装在浮动轴套安装孔中，然后将垫圈装配到螺钉和浮动轴套上，在浮动轴套轴部末端进行翻铆，翻铆处紧贴垫圈内孔变径段，通过翻铆使浮动轴套与垫圈固定在一起，通过垫圈和浮动轴套的端部对静板进行轴向限位。之后将螺钉穿过面板上的安装孔，再依次装配垫片和自锁螺母，自锁螺母锁紧后，垫圈和垫片紧贴面板，从而通过浮动轴套结构将静板装配在面板上。
46.进一步地，静板上浮动轴套安装孔的孔径大于浮动轴套轴部外径，使静板可以在浮动轴套轴部具有一定的径向浮动量。且垫圈与浮动轴套端部之间的轴向间距大于静板厚度，使静板安装之后具有一定的轴向浮动量。
47.在一种实施例中，垫圈内孔变径段处的斜面倾斜角度为45
°
，保证浮动轴套铆接牢固。
48.在一种实施例中，浮动轴套翻铆处的壁厚在0.5～0.8mm范围内。
49.在一种实施例中，垫圈厚度为2mm，即垫圈内孔长度为2mm，浮动轴套轴部末端在垫圈内孔中翻铆处的长度为1.3mm，翻铆处不凸出垫圈端面。
50.在一种实施例中，静板上浮动轴套安装孔的孔径为10mm，浮动轴套轴部外径为8mm，静板在浮动轴套轴部的径向浮动量为
±
1mm。
51.在一种实施例中，静板厚度为6mm，垫圈与浮动轴套端部之间的轴向间距为8mm，静板在浮动轴套上的轴向浮动量为
±
1mm。
52.所述动板5装配在支撑结构4上且动板与静板相对设置，该支撑结构通过螺栓紧固在面板上，定义动板安装一侧为支撑结构内侧，其另一侧为支撑结构外侧。支撑结构外侧面设置有两个或多个导套8，两个或多个导套在支撑结构外侧面对称分布。动板背面设有螺杆传动机构11和导杆7，导杆与导套对应且导杆装配在导套中。支撑结构外侧面还设置有螺套10，螺杆9装配在螺杆传动机构11和螺套10中且可以在螺杆传动机构和螺套中旋转。在一种实施例中，螺杆传动机构至少包括轴承，螺杆一端与轴承内圈固定，另一端穿过螺套位于支撑结构外侧。螺杆在螺套内旋转时可以使动板轴向移动。通过螺杆传动机构可以使动板及动板上安装的所有零件轴向移动靠近静板或远离静板。动板轴向移动时导杆7可以在对应的导套8中轴向移动，保证动板移动时保持平衡和稳定。
53.静板的对插面上设置有多种连接器插头14，动板的对插面上对应设置有多种连接器插座13，动板在螺杆传动机构的作用下轴向向静板移动或远离静板，最终，动板上的插座与静板上的插头对插连接或分离。
54.连接器插头14与连接器插座13为配备齐套的连接器组件，所述的连接器组件包括电连接器、光连接器、射频连接器、差分连接器中的一种或多种，使本发明所述的多信号综合接口板在具备快速插拔的同时可以进行多种信号的传输或中断。
55.进一步地，连接器插合时还通过设置在动板和静板上的引导结构引导对正插合。引导结构可以采用定位导销6和定位导套12。在一种实施例中，定位导销设置在动板上，定位导套设置在静板上。在其他实施例中，也可以将定位导套设置在动板上，定位导销设置在静板上。
56.进一步地，支架底座上还设置有配重孔30，通过配重孔可以将支架安装固定到地面或其它具有一定重量的实体上，使本发明在使用过程中避免倾翻。
57.在一种实施例中，静板上装配有一个或多个圆形浮动连接器插头21及一个或多个矩形浮动连接器插头22，动板上装配有一个或多个圆形浮动连接器插座23及一个或多个矩形浮动连接器插座24，分别在两种类型连接器插头上装入不同种类不同规格的插针接触件，同时在两种类型连接器插座上装入不同种类不同规格的插孔接触件，不同种类的插针插孔接触件可实现光信号、电信号、差分信号、射频信号等信号的传输。动板在螺杆传动机构作用下来回轴向移动，实现圆形浮动连接器插头与圆形浮动连接器插座的对插或分离，以及矩形浮动连接器插头与矩形浮动连接器插座的对插或分离，通过以上方案可以实现光信号、电信号、差分信号、射频信号等的集中传输或中断，并且具有快速插拔的特点。
58.在图3和图4所示的实施例中，静板上装配有4个圆形浮动连接器插头和1个矩形浮动连接器插头，动板上装配有4个圆形浮动连接器插座及1个矩形浮动连接器插座。分别在两种类型的连接器插头上装入不同种类不同规格的插针接触件，在两种类型连接器插座上装入不同种类不同规格的插孔接触件，实现光、电、差分、射频等信号的集中传输或中断。
59.进一步地，在图3和图4所示的实施例中，动板上设置有不同类型的插座连接器，静板上设置有不同类型的插头连接器，动板在螺杆传动机构作用下来回轴向移动，实现插头和插座的插合或分离，进而实现多种信号的集中传输与中断。由于圆形浮动连接器和矩形浮动连接器完全对插到位时的插合距离不同，为保证其中一种连接器对插到位后另一种连接器也对插到位，可以在静板或动板上设有凸台结构或凹槽结构确保异形连接器对插到位。
60.在一种实施例中，如果圆形浮动连接器的插合距离大于矩形连接器的插合距离，在静板矩形浮动连接器插头装配位置设计凹槽ⅰ，矩形浮动连接器插头装配在凹槽ⅰ中，保证矩形浮动连接器对插到位后，圆形浮动连接器也对插到位。也可以同时在动板矩形浮动连接器插座位置设计凹槽ⅱ，矩形浮动连接器插座装配在凹槽ⅱ中，保证两者同时对插到位。
61.如果圆形浮动连接器的插合距离大于矩形连接器的插合距离，也可以是在静板圆形浮动器插头装配位置设计凸台ⅰ，圆形浮动器插头装配在凸台ⅰ上，实现不同插合距离的连接器同时对插到位。或者同时在动板圆形浮动器插座装配位置设计凸台ⅱ，圆形浮动器插座装配在凸台ⅱ上，实现不同插合距离的连接器同时对插到位。
62.在其他实施例中，如果圆形浮动连接器的插合距离小于矩形连接器的插合距离，可以在静板矩形浮动连接器插头安装位置设计凸台ⅲ，插头装配在凸台ⅲ上；或者同时在动板矩形浮动连接器插座安装位置设计凸台ⅳ，插座装配在凸台ⅳ上。
63.如果圆形浮动连接器的插合距离小于矩形连接器的插合距离，也可以在静板圆形浮动连接器插头安装位置设计凹槽ⅲ，插头装配在凹槽ⅲ中；或者同时在动板圆形浮动连接器插座安装位置设计凹槽ⅳ，插座装配在凹槽ⅳ中。实现不同插合距离的连接器同时对插到位。
64.在其他实施例中，还可以在动板和静板上设计流体接口，比如流体连接器，动板向静板轴向靠近，最终插头与插座对插，同时，流体连接器的插头与插座也进行对插，可以同时实现气体、液体的传输或中断。
65.以上所述仅是本发明的实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，本发明还可以根据以上结构和功能具有其它形式的实施例，不再一一列举。因此，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。