一種電連接器的制作方法

本實用新型涉及一種與普通的電連接器一樣包括插座固定端與插頭自由端的電連接器，尤其是一種插座部分整合了真空法蘭密封技術應用于對真空度有要求的真空腔體的電連接器。

背景技術：

電連接器，俗稱航空插頭或簡稱航插，主要包括固定安裝的插座和連接線纜的插頭兩個部分，主要用于器件和組件、組件和機柜、系統和子系統之間的連接和信號傳遞的作用，應用十分廣泛，常用于航空航天、軍事裝備、汽車和工業等各個領域，電連接器的主要作用是為被阻斷或孤立的不同電路之間架起溝通橋梁，確保電流或信號傳輸流通，是電子設備中不可或缺的部件。如圖1至圖3所示的一種典型的市售電連接器包括插座1固定端和插頭2自由端兩部分，所述插座1依靠其外圍帶螺釘孔的法蘭緊固安裝于諸如電氣柜之類電氣裝置外壁的孔洞上，插座1和插頭2具有使插座1上的公頭插針與插頭2上的母頭插孔精確對準的鍵與鍵槽結構。目前大多數電氣連接器采用螺紋副將插頭2與插座1緊固連接為一體，如圖1至圖3所示，所述市售電連接器的插頭2的前端套筒3具有三道均勻分布的長節距內螺紋，三道所述長節距內螺紋的終點都具有銷釘孔，所述市售電連接器的插座1上具有與三道所述長節距螺紋配合的起外螺紋作用的三個凸起的銷釘4，所述銷釘4與所述長節距內螺紋內壁之間具有少許的過盈量，使用時首先將插頭2通過與插座1之間的鍵與鍵槽配合對準插在插座1之上，然后旋轉套筒3使其內壁上的三道長節距內螺紋開口套住三個所述銷釘4，然后再繼續旋緊套筒3使插座1的公頭插針進一步深入插頭1的母頭插孔確保可靠的電連接，直至所述銷釘4達到所述長節距內螺紋終點的銷釘孔并因其與內螺紋內壁之間的少許過盈配合深入套筒的銷釘孔內實現所述插頭2與插座1之間的螺紋副的鎖固。

上述這種典型的電連接器可以適用于大多數普通的場合，但不能直接應用于有高真空度要求的真空腔體柜壁上，因為即便在所述插座1的外圍法蘭與柜壁之間填塞橡膠密封墊，也會因為緊固螺釘與螺母之間的普通螺紋副做不到完全密封而破壞真空腔體內的真空度。目前對于有高真空度要求的管道系統普遍采用CF、KF和ISO三種類型的真空法蘭來實現管道的對接，這三種類型的真空法蘭技術目前已經非常成熟，可以滿足包括超高真空度在內的各種真空度要求，因此完全可以將這三種真空法蘭的成熟技術應用于電連接器從而制造出可以應用于真空腔體柜壁的電連接器。

CF、KF和ISO這三種類型的真空法蘭技術的共同之處都是將法蘭片密封焊接于接管的端面，再用螺栓、卡箍或者大口徑螺母將兩片法蘭片連同其中的O形橡膠密封圈或者銅密封墊圈夾緊，從而實現兩根接管連接處的完全密封，保證接管內高真空度的要求。CF型真空法蘭的英文名是Conflat Flange，其特征是采用可以耐受高溫烘烤的金屬靜密封，通常采用無氧銅密封墊圈，CF型真空法蘭的內側有凸起的密封刀口，通過擠壓無氧銅密封墊圈使其變形來達到密封的目的，被廣泛應用于超高真空系統當中。需要注意的是銅密封墊圈在使用一次以后密封效果會很差，如果對真空度要求較高的系統，法蘭每拆卸一次，就需要更換新的密封墊圈。而且由于無氧銅或其他軟金屬密封墊圈在被密封刀口擠壓后會發生不可逆的塑性變形，因此在對CF型真空法蘭的夾緊過程中用均等力量擰緊法蘭夾緊螺栓非常重要，如果 法蘭周邊的夾緊螺栓的擰緊過程用力不均等就會使對角的法蘭翹起導致漏氣。此外，CF型真空法蘭是以環形密封刀口切入金屬密封墊圈來實現真空密封效果的，長期使用后密封刀口會逐漸變鈍，而且在受到硬物碰撞后密封刀口也容易受損。名為“超真空法蘭”的中國國家標準GB/T6071-2003就是我國關于CF型真空法蘭的型式、尺寸以及技術要求的指導性標準。與CF型真空法蘭相比，KF型真空法蘭和ISO型真空法蘭的特征在于其采用夾在兩塊法蘭片之間的O形橡膠密封圈來實現密封，且通常采用卡箍、大口徑螺母來實現對兩塊法蘭片的快速夾緊和快速拆卸。ISO型真空法蘭與KF型真空法蘭之間的區別也就是ISO型真空法蘭比KF型真空法蘭多了一個箍在O型橡膠密封圈的外圍的一個鋁制彈簧圈，該鋁制彈簧圈的主要作用是固定O形橡膠密封圈的位置確保真空密封效果的可靠。名為“真空技術快卸連接器尺寸第1部分：夾緊型”和“真空技術快卸連接器尺寸第2部分：擰緊型”的中國國家標準GB/T4982-2003和GB/T4983-2003就是我國關于KF型真空法蘭的卡箍夾緊型和大口徑螺母擰緊型的尺寸的指導性標準，也可以從這兩份標準當中獲得KF型真空法蘭乃至ISO型真空法蘭標準件的型式參考，畢竟ISO型真空與KF型真空法蘭相比也就是多了一個用以固定所述O形橡膠密封圈的鋁制彈簧圈而已。

綜上所述，考慮到目前電連接器的插座固定端的插針是采用玻璃或陶瓷熔封技術封裝于插座之中已經實現了完全密封，所以與之匹配的插頭自由端就無需考慮真空度要求，只要將電連接器的插座固定端與CF、KF或者ISO型真空法蘭整合為一體密封安裝于對真空度有要求的真空腔體的柜壁上，就可以利用目前已經成熟了的真空法蘭技術和現成的諸如無氧銅密封墊圈、O形密封圈、中心定位環等真空法蘭標準件來使得電連接器可以應用于對真空度有要求的真空腔體，既可以將真空腔體內部與外部大氣隔離密封保證真空度要求，又能通過電連接器的插座進行真空腔體內部與外部的電信號傳導。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題也就是上文所述的將現有成熟的真空法蘭技術應用于電連接器領域，尤其是將ISO型真空法蘭技術整合到電連接器當中并做出相應改良使之可以被方便直接的應用于對真空度有要求的場合，譬如真空腔體的柜壁。

本實用新型提供的一種電連接器，與普通電連接器一樣，也包括插座和插頭兩部分，如上所述，其與普通電連接器不同的技術特征在于其整合了目前已經成熟的ISO型真空法蘭技術。

具體地說，本實用新型提供的一種電連接器還包括通過夾緊一個O形密封圈以實現真空密封要求的兩個中空圓盤形法蘭片，其中一個法蘭片套裝并滿焊于一根接管的一端，所述接管的另一端的端面的外沿滿焊于真空腔體柜壁的插座安裝孔洞邊緣；兩片所述法蘭片中間夾持著一個以外沿環形凹槽套裝所述O形密封圈的中心定位環，所述O形密封圈外緣套裝有一個固定其位置的鋁制彈簧圈，所述鋁制彈簧圈的彈力保持將所述O形密封圈一直緊箍在所述中心定位環外沿環形凹槽的趨勢；所述電連接器的插座與所述中心定位環為一體，所述插座的系列導電插針熔封于所述中心定位環的正中央位置；所述套裝并滿焊于所述接管之上的法蘭片的外緣具有外螺紋，與一個中空旋蓋的內螺紋形成螺紋連接；所述中空旋蓋的中空部分使得所述插座充分外露使其得以與插頭無礙插接并緊固，所述中空旋蓋中空部分的外緣內壁壓迫沒有套裝并滿焊于接管的法蘭片的外部側壁進而使兩片所述法蘭片對所述O形密封圈實施擠迫夾緊來達到真空密封效果。

如上所述，參考名為“真空技術快卸連接器尺寸第1部分：夾緊型”的中國國家標準GB/T4982-2003，本實用新型提供的一種電連接器，與傳統的KF型乃至ISO型真空法蘭技術方案一樣，也是通過兩片法蘭片，即GB/T4982-2003當中所述的“連接器”夾持O形密封圈來實現真空密封的。所述接管以端面外沿滿焊的方式緊固安裝于真空腔體柜壁上以及兩片法蘭片當中的一片法蘭片套裝并滿焊于接管的一端就是為了確保本實用新型提供的電連接器的安裝部位不至于漏氣而影響真空腔體內的真空度。本實用新型巧妙的利用KF型和ISO型真空法蘭技術方案當中的中心定位環，也即GB/T4982-2003當中所述的“支架”的中空形狀，將傳統電連接器的插座整合進所述中心定位環的中央中空部位，由于目前電連接器插座的插針都是通過玻璃或陶瓷熔封技術緊固安裝于插座當中的，鑒于玻璃或陶瓷熔封技術良好的密封性能，因此無需擔憂整合了插座的中心定位環本身的密封性能。此外，本實用新型采用了名為“真空技術快卸連接器尺寸第2部分：擰緊型”的中國國家標準GB/T4983-2003附錄B的圖B.1所示的大口徑螺母，也即本實用新型當中的旋蓋，可以方便的實現對兩片法蘭片和其間的O形密封圈進行擠迫夾緊的密封操作，而且也便于拆解，只需旋松所述旋蓋即可。

由于電連接器的插頭與插座在進行插接操作時需要避免插座發生不必要的旋轉，為此，相比于傳統的KF型和ISO型真空法蘭技術方案，在本實用新型提供的電連接器當中還具有可以防止所述插座發生旋轉的功能。具體地說，所述接管朝向所述真空腔體外部的端面具有至少一個軸向的開口鍵槽，所述套裝并滿焊于所述接管的法蘭片以及所述接管內套裝有一個塑料套筒，所述插座的所有插針位于所述塑料套筒之內；所述塑料套筒具有與其自身為一體的插入所述開口鍵槽的鍵結構，所述塑料套筒朝向所述真空腔體外部的端面具有至少一個與所述塑料套筒自身為一體的銷釘結構，所述銷釘插入所述中心定位環與所述塑料套筒接觸面上的對應銷釘孔當中。由于所述接管是緊固焊接于真空腔體柜壁之上無法旋轉的，所述塑料套筒以其上的鍵插入所述接管的鍵槽形成鍵與鍵槽配合之后所述塑料套筒即無法發生旋轉，而所述塑料套筒與整合了插座的中心定位環之間的銷釘與銷釘孔配合則通過被所述接管固定了的塑料套筒進一步將中心定位環的周向方位固定，使其不能發生旋轉。所述塑料套筒與接管之間的鍵與鍵槽配合不僅可以實現所述塑料套筒的止轉功能，所述鍵槽的深度亦可以起到對所述塑料套筒的軸向限位作用。所述塑料套筒之所以采用塑料絕緣材質是為了將所述插座的導電插針與金屬材質的法蘭片、接管乃至真空腔體柜壁隔開，避免插針以及與之形成電氣連接的信號線被剝去絕緣外皮的部分與所述法蘭片、接管和真空腔體柜壁觸碰。

作為一種優化的技術方案，為了能夠在本實用新型當中延續KF型真空法蘭技術方案可以耐受高溫的性質，所述O形密封圈采用可耐高溫的彈性氟橡膠材質，所述塑料套筒亦采用可耐高溫且機械強度好于橡膠材質的聚四氟乙烯材質。作為另一種優化的技術方案，本實用新型當中的所述旋蓋的外緣具有便于人手握持并發力旋緊的滾花或軸向凹槽的圓周陣列。

作為一種進一步優化的技術方案，為了達到加工成本和使用效果之間的一個性價比相對較好的平衡，所述接管朝向所述真空腔體外部的端面具有的軸向開口鍵槽的數量為一個。因為一對鍵與鍵槽配合即可實現周向止轉，而且鍵與鍵槽的寬度可以稍微加工的寬大一些使之具備較大的止轉力度；所述塑料套筒朝向所述真空腔體外部的端面具有的與所述塑料套筒自身為一體的銷釘的數量為三個，三個所述銷釘圍繞所述塑料套筒的軸心線均勻分布。之所以采用多個銷釘與銷釘孔配合是鑒于塑料套筒的壁厚一般不大，且塑料材質的機械強度性能 不高，一般無法與鋼件相媲美。采用本實用新型提供的技術方案，在加工所述接管時只需以銑床銑一道鍵槽，加工所述整合了插座的中心定位環時只需用臺式鉆床或在加工中心加工所述中心定位環時多鉆三個銷釘孔即可，而塑料套筒由于幾何形狀簡單只需注塑機一次注塑成形即可，因而本實用新型的技術方案的相關零部件生產制造工序簡單方便，成本低廉。

如上所述，本實用新型提供的電連接器整合了ISO型真空法蘭的技術，并使電連接器的插座與中心定位環合為一體，因此本實用新型能取得的有益效果是顯而易見的，利用目前已經成熟的ISO型真空法蘭技術以及諸如O形密封圈等的相應標準件可以使本實用新型提供的電連接器可以方便直接的應用于對真空度有要求的諸如真空腔體外壁的場合，既可以確保真空腔體對其內部空間的高真空度要求，又可以通過本實用新型提供的電連接器進行真空腔體內外的電信號傳導。

附圖說明

圖1：常規電氣連接器的整體外形示意圖和插頭插座分離示意圖；

圖2：另一個視角的常規電氣連接器的整體外形示意圖和插頭插座分離示意圖；

圖3：常規電氣連接器的通過軸心線的縱向剖切示意圖；

圖4：第一實施例的外形與零部件初步分步拆解示意圖；

圖5：第一實施例的零部件兩個視角的進一步拆解示意圖；

圖6：第一實施例的零部件兩個視角的完全拆解示意圖；

圖7：第一實施例的通過軸心線的剖切示意圖；

圖8：第一實施例的外觀示意圖；

[附圖標記]

1：插座；2：插頭；3：套筒；4：銷釘；5：真空腔體柜壁；6：接管；7：中心定位環；8：法蘭片；9：插座；10：O形密封圈；101：鋁制彈簧圈；11：塑料套筒；12：旋蓋；13：鍵；14：鍵槽；15：銷釘。

具體實施方式

下面結合一個具體的實施例對本實用新型進行進一步的詳細描述。

[第一實施例]

本實用新型提供的一種電連接器的一個典型實施例，與普通電連接器一樣，也包括插座和插頭兩部分，其與普通電連接器不同的技術特征就在于其整合了目前已經成熟的ISO型真空法蘭技術。如前所述，考慮到目前電連接器的插座固定端的插針是采用玻璃或陶瓷熔封技術封裝于插座之中已經實現了完全密封，所以與之匹配的插頭自由端就無需考慮真空度要求，只要將電連接器的插座固定端與ISO型真空法蘭整合為一體密封安裝于對真空度有要求的真空腔體的柜壁上，就可以利用目前已經成熟了的真空法蘭技術和現成的諸如氟橡膠材質的O形密封圈等真空法蘭標準件來使得電連接器可以應用于對真空度有要求的真空腔體。也就是說只需確保插座與插頭插接的部分外露即可，參考圖8以及圖4和圖7，由于本實用新型提供的電連接器的插座的插針和其與插頭之間緊固連接的外螺紋均外露，與普通插座別無二致，所以使用者完全可以使用普通的插頭與其進行正常插接。為了突顯本實用新型的關鍵技術特征，在本實用新型的所有附圖當中都省略顯示了電連接器的插頭。

具體地說，如圖4至圖8所示，本實用新型提供的一種電連接器的一個典型實施例還包括通過夾緊一個O形密封圈10以實現真空密封要求的兩個中空圓盤形法蘭片8，其中一個法蘭片8套裝并滿焊于一根接管6的一端，所述接管6的另一端的端面的外沿滿焊于真空腔體柜壁5的插座安裝孔洞邊緣；兩片所述法蘭片8中間夾持著一個以外沿環形凹槽套裝所述O形密封圈10的中心定位環7，所述O形密封圈10外緣套裝有一個固定其位置的鋁制彈簧圈101，所述鋁制彈簧圈101的彈力保持將所述0形密封圈10一直緊箍在所述中心定位環7外沿環形凹槽的趨勢；所述電連接器的插座9與所述中心定位環7為一體，所述插座9的系列導電插針熔封于所述中心定位環7的正中央位置；所述套裝并滿焊于所述接管6之上的法蘭片8的外緣具有外螺紋，與一個中空旋蓋12的內螺紋形成螺紋連接；所述中空旋蓋12的中空部分使得所述插座9充分外露使其得以與插頭無礙插接并緊固，所述中空旋蓋12中空部分的外緣內壁壓迫沒有套裝并滿焊于接管6的法蘭片8的外部側壁進而使兩片所述法蘭片8對所述O形密封圈10實施擠迫夾緊來達到真空密封效果。

如上所述，參考GB/T4982-2003和GB/T4983-2003，本實用新型提供的一種電連接器，與KF型以及ISO型真空法蘭技術方案一樣，也是通過兩片法蘭片，即GB/T4982-2003和GB/T4983-2003當中所述的“連接器”夾持O形密封圈來實現真空密封的。所述接管6以端面外沿滿焊的方式緊固安裝于真空腔體柜壁5上以及兩片法蘭片8當中的一片法蘭片8套裝并滿焊于接管6的一端就是為了確保本實用新型提供的電連接器的安裝部位不至于漏氣而影響真空腔體內的真空度。如圖7所示，并參考圖4至圖6，在本實施例中，為了便于將套裝于所述接管6上的那個法蘭片8滿焊于所述接管6之上，所述接管6的外壁具有與其自身為一體便于和所述法蘭片8端面對接并進行圓周滿焊的軸環結構。本實用新型巧妙的利用KF型和ISO型真空法蘭技術方案當中的中心定位環7，也即GB/T4982-2003和GB/T4983-2003當中所述的“支架”的中空形狀，將傳統電連接器的插座9整合進所述中心定位環7的中央中空部位，由于目前電連接器插座的插針都是通過玻璃或陶瓷熔封技術緊固安裝于插座當中的，鑒于玻璃或陶瓷熔封技術良好的密封性能，因此無需擔憂整合了插座9的中心定位環7本身的密封性能。此外，本實用新型采用了名為“真空技術快卸連接器尺寸第2部分：擰緊型”的中國國家標準GB/T4983-2003附錄B的圖B.1所示的大口徑螺母，在本實施例中，就是旋蓋12，可以方便的實現對兩片法蘭片和其間的O形密封圈進行擠迫夾緊的密封操作，而且也便于拆解，只需旋松所述旋蓋12即可。

由于電連接器的插頭與插座在進行插接操作時需要避免插座發生不必要的旋轉，為此，相比于傳統的KF型和ISO型真空法蘭技術方案，在本實用新型提供的電連接器當中還具有可以防止所述插座發生旋轉的功能。具體地說，如圖5至圖7所示，并參考圖4，所述接管6朝向所述真空腔體外部的端面具有至少一個軸向的開口鍵槽14，所述套裝并滿焊于所述接管6的法蘭片8以及所述接管內6套裝有一個塑料套筒11，所述插座9的所有插針位于所述塑料套筒11之內；所述塑料套筒11具有與其自身為一體的插入所述開口鍵槽14的鍵13結構，所述塑料套筒11朝向所述真空腔體外部的端面具有至少一個與所述塑料套筒11自身為一體的銷釘15結構，所述銷釘15插入所述中心定位環7與所述塑料套筒11接觸面上的對應銷釘孔當中。由于所述接管6是緊固焊接于真空腔體柜壁5之上無法旋轉的，所述塑料套筒11以其上的鍵13插入所述接管6的鍵槽14形成鍵與鍵槽配合之后所述塑料套筒11即無法發生旋轉，而所述塑料套筒11與整合了插座9的中心定位環9之間的銷釘與銷釘孔配合則通過被所述接管6固定了的塑料套筒11進一步將中心定位環7的周向方位固定，使其不能發 生旋轉。所述塑料套筒11與接管6之間的鍵與鍵槽配合不僅可以實現所述塑料套筒11的止轉功能，所述鍵槽14的深度亦可以起到對所述塑料套筒11的軸向限位作用。所述塑料套筒11之所以采用塑料絕緣材質是為了將所述插座9的導電插針與金屬材質的法蘭片8、接管6乃至真空腔體柜壁5隔開，避免插針以及與之形成電氣連接的信號線被剝去絕緣外皮的部分與所述法蘭片8、接管6和真空腔體柜壁5觸碰。

作為一種優化的技術方案，為了能夠在本實用新型當中延續KF型和ISO型真空法蘭技術方案可以耐受高溫的性質，所述O形密封圈采用可耐高溫的彈性氟橡膠材質，所述塑料套筒亦采用可耐高溫且機械強度好于橡膠材質的聚四氟乙烯材質。作為另一種優化的技術方案，本實用新型當中的所述旋蓋12的外緣具有便于人手握持并發力旋緊的滾花或軸向凹槽的圓周陣列。

作為一種進一步優化的技術方案，為了達到加工成本和使用效果之間的一個性價比相對較好的平衡，如圖4至圖6所示，所述接管6朝向所述真空腔體外部的端面具有的軸向開口鍵槽14的數量為一個。因為一對鍵與鍵槽配合即可實現周向止轉，而且鍵與鍵槽的寬度可以稍微加工的寬大一些使之具備較大的止轉力度；所述塑料套筒11朝向所述真空腔體外部的端面具有的與所述塑料套筒11自身為一體的銷釘15的數量為三個，三個所述銷釘15圍繞所述塑料套筒11的軸心線均勻分布。之所以采用多個銷釘與銷釘孔配合是鑒于塑料套筒11的壁厚一般不大，且塑料材質的機械強度性能不高，一般無法與鋼件相媲美。采用本實用新型提供的技術方案，在加工所述接管6時只需以銑床銑一道鍵槽，加工所述整合了插座9的中心定位環7時只需用臺式鉆床或在加工中心加工所述中心定位環7時多鉆三個銷釘孔即可，而塑料套筒11由于幾何形狀簡單只需注塑機一次注塑成形即可，因而本實用新型的技術方案的相關零部件生產制造工序簡單方便，成本低廉。

以上的具體實施方式并不用以限制本創作，凡在本創作的精神及原則之內所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本創作的保護范圍之內。