技术领域
[0001] 本
发明涉及一种包括插头和插座的连接系统，其具有卡口式锁定装置，该锁定装置适于在插头与插座处于相互连接的构造时，将插头机械地锁定至插座。
[0002] 本发明特别针对的应用是电连接系统，其可以容纳多个独立的
接触件或接触件的连接模
块，若干个4或7接触件或者接触件的模块，其通常是电气的和/或光学的，取决于待实现的电和/或光连接。更特别地，但不是唯一地，可以通过这种类型的系统传输大
电流和/或大电功率。
[0003] 本发明还总体上涉及户外应用中的连接系统，尤其是用于轨道和滚动车辆以及用于航空或军事或
机器人应用。
[0004] 本发明更特别地旨在提出一种连接系统，其中卡口式锁定装置能通过外拉
力的独特实施而被快速断开。
背景技术
[0005] 在包括相互连接的插头和插座的电连接系统的领域中，众所周知的是为它们提供锁定装置，该锁定装置允许在它们相互连接时将插头机械地锁定至插座。
[0006] 在锁定装置中，卡口式装置广泛普及，因为它们是高效的并且允许轻松且快速的手动锁定。
[0007] 因此，通过在给定方向(通常为顺
时针方向)上以螺旋运动旋转一部分，锁定销被接合至螺旋形锁定坡道(狭槽)中。
[0008] 为了将插头从插座中解锁，必须在相反方向上旋转该部分。
[0009] 然而，连接系统的这种解锁方式不适于需要在有人或无人干预情况下快速断开连接系统的应用，比如在紧急情况下。
[0010] 出于这个目的，已经提出了只靠一个轴向地施加的外力的快速释放机构。此外，使用者的需求已经决定了使用附接至连接系统的插头的绳索或系索来施加轴向取向的外力，以获得快速断开。
[0011] 最早的快速断开系统的主要缺点是机构具有复杂的设计。
[0012]
专利US4702537公开了一种兼容卡口锁定装置的用于快速断开的机构。该机构需要高
精度来制造所有部件，并且难以用大量特定部件(比如安装到第一联接环中的坡道
弹簧元件)进行组装，这增加了制造的成本。
[0013] 因此需要进一步改进包括卡口式锁定装置的连接系统，以便允许插头与插座之间的快速且高效的断开，其尤其具有简单的设计和简易的组装，并且降低制造成本。
[0014] 本发明旨在解决这种需求的全部或一部分。
发明内容
[0015] 因此，本发明的主题是一种纵向轴线X的连接系统，其包括：
[0016] -形成插头的第一系统元件和形成插座的第二系统元件；
[0017] -卡口式锁定装置，其包括锁定
螺母，该锁定螺母安装成至少围绕插头与插座中的一个自由旋转；至少一个锁定销，其布置在锁定螺母中，所述至少一个锁定销适于通过平移和旋转锁定螺母，而接合到设置在插座和插头间的一个中的锁定坡道中，以便当它们沿纵向轴线X相互连接时，将插头机械地锁定至插座。
[0018] 根据本发明，所述至少一个锁定销布置成使得在与所述插头和插座沿所述纵向轴线X相互连接的方向相反的方向上施加至所述锁定螺母的滑动部分的拉力(P)使所述至少一个锁定销与所述锁定坡道分离，从而允许所述插头从所述插座解锁，于是允许它们的相互分离。
[0019] 表述“卡口式锁定装置”，应该理解为意指一种锁定装置，其通过至少一个锁定销(柱)与坡道(狭槽)的配合来工作，并且其可以在不需要使用工具的情况下手动实施，以通过手增加锁定力。这种卡口锁定装置通常一般称为快速锁定装置。
[0020] 因此，本发明主要在于限定锁定销，该锁定销可以在施加在锁定螺母的滑动部分上的外拉力的独特作用下，从相应锁定坡道弹性地分离。
[0021] 与根据专利US4702537的断开机构不同，本发明不需要中间元件(比如所述专利的周缘坡道弹簧元件)来释放锁定销。
[0022] 因此，与根据专利US4702537的断开系统相比，根据本发明的卡口锁定装置制造和组装更加简单。
[0023] 根据有利的变型，所述至少一个锁定销的下部的截面为截顶圆锥形状，并且与所述锁定坡道的截面的截顶圆锥形状互补。
[0024] 优选地，连接系统包括三个锁定销，其相对于彼此以120°分布在所述锁定螺母的周缘上，并且其中所述插头和插座中的一个的主体包括三个锁定坡道，所述锁定坡道具有相对于彼此以120°分布的相同形状，所述锁定销中的任一个适于与所述坡道中的任一个配合。
[0025] 在一优选
实施例中，所述锁定螺母包括内壳体和
外壳体，所述外壳体安装成围绕所述内壳体在预定路线上滑动，
[0026] 其中所述至少一个锁定销安装到所述内壳体的开口中并且附接至柔性条的自由端，所述柔性条的另一端附接至所述内壳体，所述外壳体在它们的相互连接和锁定构造中环绕所述至少一个锁定销。
[0027] 在一有利变型中，所述系统包括至少一个保持销，其安装到内壳体中，所述保持销适于沿着插头的纵向轴线维持每个柔性条。该条根据本发明避免了锁定销在施加拉力期间的任何侧向移动。
[0028] 在另一有利变型中，所述系统包括至少一个弹簧形成元件，其布置在所述内壳体与所述外壳体之间，所述弹簧元件适于在没有拉力施加在所述外壳体上时，将所述外壳体推回到其环绕所述至少一个锁定销的
位置。该弹簧元件允许在没有拉力施加在所述外壳体上时将外壳体推回到其围绕至少一个锁定销的位置。弹簧形成元件可以优选地为压缩
螺旋弹簧，该压缩螺旋弹簧非常高效，而且允许紧凑地布置在内壳体与外壳体之间。
[0029] 根据一有利变型，所述系统包括：至少一个附接凸缘，其附接至锁定螺母的滑动部分；和拉动元件，其附接至附接凸缘并且布置在锁定螺母外，以便从连接系统的外部可触及，该连接系统包括两个附接凸缘和一柔性拉动元件比如绳索，其每端附接至一个附接凸缘。
[0030] 在一优选实施例中，所述锁定螺母安装成围绕所述插头的主体自由旋转，而所述锁定坡道设置在所述插座的主体的周缘处。
[0031] 对于优选的应用，所述系统构成包括插头和插座的连接系统，各自具有包括多个格室的插入件，每个格室形成用于电或光接触件或接触件模块的容纳部。
[0032] 本发明还涉及一种快速断开上述连接系统的方法，其包括以下步骤：
[0033] -在所述外壳体上在预定路线上向后施加拉力，使之在所述预定路线上沿所述内壳体滑动，从而通过所述插头和所述插座的相对平移，首先允许所述外壳体与所述至少一个锁定销的顶部分离，然后所述销与所述锁定坡道分离。
附图说明
[0034] 通过阅读参考以下附图作为说明性和非限制性示例给出的本发明的示例性实施方式的详细描述，本发明的其它优点和特征将变得更加明显，附图中：
[0035] -图1是根据本发明的连接系统的插头和插座各自的透视图，插头与插座未处于相互连接和锁定构造中；
[0036] -图2是根据本发明的连接系统的半纵剖视图，插头与插座处于相互连接和锁定构造中；
[0037] -图2A是图2的细节图，示出了根据本发明的卡口式锁定装置的锁定销与锁定坡道之间的配合；
[0038] -图3A是图1的插头和插座在它们沿着连接系统的纵向轴线X相互连接之前的透视图；
[0039] -图3B是图1的插头和插座在实现了它们沿纵向轴线X的相互连接之后并且在由于锁定螺母沿顺时针方向旋转而实现它们的锁定构造之前的透视图；
[0040] -图4是图1的系统的插头和插座沿纵向轴线X处于相互连接并处于锁定构造的透视图；
[0041] -图5是图1的插头和插座处于它们的相互连接并且在由于锁定螺母沿逆时针方向旋转而实现它们的解锁构造之前的透视图；
[0042] -图6是图1的插头和插座处于它们的相互连接并且在由于通过外部拉动元件的中介作用施加至锁定螺母的拉力实现它们的快速解锁构造之前的透视图；
[0043] -图7A至7C是根据本发明的连接系统的半纵剖视图，示出了插头与插座之间的快速分离的不同步骤，首先是快速解锁步骤，然后是由于施加在锁定螺母上的拉力而实现的断开步骤。
具体实施方式
[0044] 在下文中，通过示例和说明，参考圆形截面的且具有卡口式快速锁定装置的连接系统来描述本发明。
[0045] 该连接系统特别旨在用于户外应用，尤其用于轨道和滚动车辆以及用于航空或军事应用。
[0046] 该系统可以容纳多个独立的接触件、或接触件的连接模块、若干个接触件的模块，通常其是电气的和/或光学的，取决于待实现的电连接和/或光连接。通过该系统可以传输大电流和/或大电功率。
[0047] 该连接系统还可以容纳用于高速
电网络应用的接触件或模块，尤其用于典型的网络应用，如100Mbit/s以太网、千兆以太网、IEEE 1394、光纤通道、quadrax等。
[0048] 每个接触件或接触件的模块可以被认识是连接系统内的单个独立的连接器，其可以在已经通过其
应力消除被屏蔽和完成时被单独组装。
[0049] 更一般地，根据本发明的连接系统可以应用于任何类型的电连接和/或光连接。
[0050] 图1示出了根据本发明的圆形截面的连接系统1的示例。
[0051] 该连接系统1分别地包括插头2、插座3和手动锁定装置4，该手动锁定装置4适用于在它们处于相互连接构造时将插头2机械地锁定至插座3。
[0052] 插头2包括圆柱形主体20，该主体20包括前贯通狭槽21。该狭槽21形成插头2与插座3之间的偏振系统的阴性部分。圆柱形主体20优选地由导电材料制成，但是其可以绝缘材料制成。
[0053] 插头2还包括插入件22。该插入件22可以由绝缘材料制成，但是它在例如光接触件或屏蔽quadrax接触件的情况下也可以是金属的。插入件22包括一个或多个格室23，每个格室都形成用于电或光连接模块或接触件(未示出)的容纳部。每个格室可以被编码并通过插入件22上的适当标记来识别。为了精确且可靠的
定位，每个模块或接触件可以在插入件22内具有其自己的引导系统。
[0054] 插座3也包括圆柱形主体30，该主体30包括前肋31。该肋31与贯通狭槽21互补，从而形成插头2与插座3之间的偏振系统的阳性部分。圆柱形主体30优选地由导电材料制成，但是其可以绝缘材料制成。
[0055] 圆柱形主体30在其圆形截面的周缘处具有凸缘部分30a，该凸缘部分30a允许插座3安装在面板比如器械的控制面板上，或安装在组件的另一壁上。
[0056] 插座3还包括电插入件32。该插入件32由绝缘材料制成，但是它在例如光接触件或屏蔽quadrax接触件的情况下也可以是金属的。插入件32包括一个或多个格室33，每个格室形成用于电或光接触件或模块(未示出)的容纳部，所述电或光接触件或模块与容纳在插头2的格室23中的一个模块或接触件互补。如同插头2那样，每个格室可以被编码，并由插入件
32上的适当标记识别，并且格室可以在插入件32内具有其自己的引导系统。
[0057] 主体30的周缘设有一个或更多个倾斜螺旋形锁定凹槽或坡道34。优选地，如示出的实施例所示，三个相同的坡道34相对于彼此以120°分布。
[0058] 根据本发明，手动锁定装置4(用于在插头2与插座3处于相互连接的构造时将插头2锁定至插座3)为卡口式装置。
[0059] 装置4首先包括锁定螺母，该锁定螺母包括两个配合部分，即内壳体40和外壳体41。螺母安装成围绕插头2的主体20自由旋转。外壳体41适于沿着所述主体20但仅在有限路线上平移移动。
[0060] 锁定螺母包括内圆柱形壳体40，其适于容纳插头2的圆柱形主体20。该内壳体40包括一个或更多个锁定销42，每个锁定销42都穿过被制造在壳体40中的开口43向内突出。优选地，如示出的实施例所示，三个锁定销42相对于彼此以120°分布。
[0061] 每个锁定销42都通过板状柔性带或柔性条44的中介作用固定到内壳体40，所述柔性带或柔性条44的一端固定至锁定销42，而另一端通过旋入内壳体40中的螺钉45得到保持。每个柔性条44都可以由金属材料构成。
[0062] 有利地，如示出的实施例所示，补充销46(其安装到内壳体40中)允许沿着插头2的纵向轴线维持每个柔性条44，而不管施加在锁定销42上的力如何。
[0063] 换句话说，该保持销46在锁定螺母的外壳体41上被施加拉力时允许条44不相对于插头2的纵向轴线侧向旋转，如本文之后所详述的。
[0064] 该外壳体41围绕内壳体40安装，并且包括抓持区域41a，其适于手动抓持。
[0065] 附接凸缘47附接至外壳体41的内部。如示出的实施例所示，凸缘47可以是圆形板，其相对于插头2的纵向轴线横向地布置。
[0066] 拉动元件5(其功能将在下文详述)布置在插头2外，并且附接至附接凸缘47。拉动元件5可以是柔性的并且由系索或绳索形成，或者在棒或杆或绳或任何刚性部件的形式下是刚性的。如示出的实施例所示，拉动元件5可以构成为两个端部均附接到附接元件47的一体件，或者可以分为均附接至附接元件47的两个股。把手可以布置在拉动元件5上，以有助于手动抓持。
[0067] 外壳体41安装成围绕内壳体40在预定路线上滑动。如图3A所示，滑动安装通过附接在外壳体41前部中的引导销48实现，所述引导销48可以滑动到设置在内壳体40的前部中的引导凹槽49中。
[0068] 滑动安装是这样的：
[0069] -当在与连接方向C相反的方向P上在外壳体41上施加拉力时，即从插头2的前部向后部施加力时，当内壳体40被锁定时，外壳体41能在内壳体40上滑动；
[0070] -当没有拉力施加在外壳体41上时，两个壳体40、41机械地联接，使得所述外壳体41上的旋转力在相同的方向上驱动内壳体40。
[0071] 有利地，锁定销42和互补锁定坡道34的形状允许销42在有
牵引力施加在插头2上时从坡道34横向地分离，如在下文所解释的。如图2A所示，优选变型在于至少一个锁定销42的下部42a的截面，其为截顶圆锥形状，并且与锁定坡道34的截面的截顶圆锥形状互补。
[0072] 有利地，至少一个弹簧形成元件6布置在内壳体40与外壳体41之间。该弹簧元件6适于在没有拉力施加在所述外壳体41上时将外壳体41推回到其围绕至少一个锁定销42的位置。如图2所示，弹簧形成元件6为压缩螺旋弹簧，其一个自由端抵靠着外壳体41的内前部，并且另一自由端抵靠着内壳体40的外后部。弹簧形成元件6可以为金属材料。
[0073] 现在将参考图3A至7C说明具有锁定卡扣式装置4的连接系统1的不同手动操作步骤。
[0074] 为了实现插头2与插座3之间的相互连接，如图3A所示，通过根据箭头T以平移力使插头2朝向插座3靠近而将它们接合在一起。在此步骤期间，每个锁定销42沿插座3的锁定坡道34滑动。
[0075] 一旦插头2相互地连接到插座3，如图3B所示，锁定操作包括围绕插座3的主体30围绕轴线X在顺时针方向上(即根据箭头Rc)旋转锁定螺母40、41，直至到达限位止挡以形成完全锁定。在锁定螺母40、41的这种旋转期间，每个锁定销42在插座3的锁定坡道34的末端处滑动，这允许插头2与插座3之间的机械锁定。
[0076] 图4示出了在插头2与插座3之间取得的相互连接和锁定构造。
[0077] 图5示出了正常情况下即不需要快速解锁情况下的解锁操作。通过根据箭头RU在逆时针方向上旋转锁定螺母40、41，直至螺母40、41由于锁定销42在锁定坡道34中滑动到从这些坡道34离开而与插座3的主体30机械地分离，来实现这种正常的解锁。
[0078] 图6示出了快速解锁操作：根据箭头P在绳索或系索5上施加拉力，其由于与附接凸缘47的连结而使锁定螺母的外壳体41向后(即朝向插头2的后部)滑动。
[0079] 在根据箭头P的拉力的开始时，向后滑动的外壳体41将释放锁定销42的顶部(图7A)。
[0080] 在没有由外壳体41实现的这种外部机械屏障的情况下，锁定销42由于插座3的主体30与插头2的内壳体40之间在拉力作用下的相对平移而从坡道34脱离。
[0081] 实际上，拉力首先使外壳体41向后滑动，然后被传递至内壳体40，并由此传递至插头2。
[0082] 施加至插头2的力趋于使之与插座3分离。每个销42抵抗该力，但是由于截顶圆锥形状，而径向地移动，直至它与坡道34分离。换句话说，销42的分离得到销42和坡道34两者的截顶圆锥形状的促进(图7B)。
[0083] 继续施加拉力，这允许锁定销2与任一坡道34完全地分离，其使插头2从插座3解锁，之后它们之间完全分离(图7C)。
[0084] 当实现了完全分离，然后插头2远离插座3时，没有拉力施加在外壳体41上。在这种构造中，弹簧元件6的弹簧力将外壳体41带回到其环绕锁定销42的原始位置，所述锁定销42被接收在内壳体40的相应开口43中。
[0085] 插头2从而准备好再次与插座3连接并锁定在一起。
[0086] 柔性条44用作保持器，其被设计以便在拉动步骤期间允许锁定销42与锁定坡道34分离，并在拉动步骤结束时允许锁定销42重新定位在内壳体40的相应开口43中。
[0087] 如果在所示实施例中锁定螺母40、41安装成围绕插头2自由旋转，则还可以设想到围绕插座3实现这种安装，锁定坡道34于是围绕插座2的主体20的周缘设置。
[0088] 尽管在所示的实施例中，锁定销42和坡道34的形状是截顶圆锥形状，但是可以预见确保销42相对于坡道34横向地分离的任何向外张开的形状。
[0089] 可以提供其它变型和增强方案而不以任何方式脱离本发明的
框架。
[0090] 表述“包括”应理解为与“包括至少一个”同义，除非另有说明。
