新型浮動式矩形電連接器的研究

2013-10-21 00:58:04謝清玲管楊杰

火控雷達技術 2013年4期

關鍵詞：設計

呂洋謝清玲管楊杰

(1.西安電子工程研究所西安 710100;2.貴州航天電器股份有限公司貴陽 550009)

0 引言

目前電子設備向高密度、小型化不斷發展，具有插拔功能的電路模塊上使用浮動式矩形電連接器越來越廣泛。為了使浮動式矩形電連接器既具有浮動功能，又具有電磁屏蔽功能，將導電密封襯墊安裝在插件盒體安裝壁與插頭法蘭盤之間，利用浮動套與法蘭盤之間的間隙，解決浮動式矩形電連接器電磁屏蔽與浮動之間矛盾。

1 浮動式矩形電連接器結構簡介

浮動式矩形電連接器由插座、插頭和導電密封襯墊組成。插頭和插座各有矩形法蘭盤、插合端口與伸入端口。插頭法蘭盤裝有導向柱和浮動套，插座法蘭盤安裝導向套。浮動式矩形電連接器結構示意圖見圖1。

圖1 浮動式矩形電連接器結構示意圖

浮動套設計成階梯形的環槽套筒結構。把插頭伸入端一側的軸肩稱為浮動套伸入段，另一側的軸肩稱為浮動套限位段，中間段稱作環槽段。為了使浮動式矩形電連接器具有浮動功能，軸肩端面與法蘭盤端面之間存在軸向間隙tzjx，環槽段的外徑與法蘭盤安裝孔中間存在徑向間隙tjjx。浮動套在法蘭盤上安裝結構示意圖見圖2。

圖2 浮動套在法蘭盤上安裝結構示意圖

常見的浮動式矩形電連接器的導電密封襯墊安裝在插件盒體安裝壁與浮動套伸入段外端面之間，通過擰緊螺釘使浮動套緊壓導電密封襯墊。常見的浮動式矩形電連接器插頭安裝示意圖見圖3。

圖3 常見浮動式矩形電連接器

從圖3 可看出，常見的浮動式矩形電連接器存在下面幾點不足:

a.擰緊螺釘時，浮動套對導電密封襯墊施加壓力。因受壓面積小，導電密封襯墊無壓區易出現翹曲或扭曲現象以致連接處出現縫隙;

b.因無限位裝置，導電密封襯墊壓縮量無法控制，連接處有可能出現縫隙;

c.導電密封襯墊局部(受壓區)有可能發生壓縮性永久變形。當插頭拆裝或者替換時就會留下縫隙。

為避免常見浮動式矩形電連接器結構不足，需尋求新的浮動式矩形電連接器結構。

2 新型浮動式矩形電連接器結構

為了避免電磁波穿過縫隙或間隙而造成干擾，同時又能利用橡膠墊的彈性保證其浮動性，結構設計時，遵循如下設計思路:

a.將導電密封襯墊安裝在插件盒體安裝壁與插頭法蘭盤中間。新型浮動式矩形電連接器插頭安裝示意圖見圖4。

圖4 新型浮動式矩形電連接器

b.為滿足電磁屏蔽要求，導電密封襯墊(平墊)最小壓縮量應控制在5%以上〔1〕。這就要求新型浮動式矩形電連接器的插合力F插合大于導電密封襯墊被壓縮5%時所需的力F5%，即:

c.導電密封襯墊(平墊)最佳壓縮量為15%～18%〔1〕。如果浮動套伸入段之寬度用n 表示，導電密封襯墊被壓縮15%和18%時的厚度分別用δ15%和δ18%表示，則設計時，取浮動套伸入段的最小寬度nmin等于δ18%，浮動套伸入段的最大寬度nmax等于δ15%。若插件推力大于導電密封襯墊被壓縮15%時所需的力F15%，則導電密封襯墊處于最佳壓縮狀態。

d.導向裝置引導電連接器對接時，為了使插頭具有浮動功能，取軸向間隙tzjx等于導電密封襯墊自由狀態時的厚度δ墊與浮動套伸入段最小寬度nmin之差，即:tzjx=δ墊-nmin=δ墊-δ18%

按照這個設計思路設計的新型浮動式矩形電連接器具有如下特點:

a.導電密封襯墊與法蘭盤間為面接觸，導電密封襯墊壓縮量控制在5%以上，電磁屏蔽效果好;

b.若插件推力F推大于導電密封襯墊被壓縮15%時所需的壓力F15%，導電密封襯墊將處于最佳壓縮狀態，同時因浮動套伸入段限位，導電密封襯墊不會出現永久性壓縮變形;

c.因存在軸向間隙tzjx，導電密封襯墊與法蘭盤間雖是面接觸，但插合端口對接時，插頭仍具有浮動功能。