便于解锁和锁定的结构、插座、插头及连接器

技术领域

本发明涉及连接器技术领域，尤其是涉及便于解锁和锁定的结构、插座、插头及连接器。

背景技术

通讯的数据中心通常采用DLC的插头和插座进行数据传递，直播数据借此发送至世界各地。现有的DLC通常是通过机械锁定进行插拔（如图1所示），可由人员自由操作，无法实现电子控制。然而数据中心插座密度大，人员在维护过程中，有可能出现错误的视觉定位，发生误插拔插头的现象，使数据分享出现中断，对客户会造成经济损失。

故需要一款插座，能够由人工控制插座的开合，当发送解锁指令，人员可以将插头拔出；当发送锁定指令，人员无法将插头插入或者拔出。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种便于解锁和锁定的结构、插座、插头及连接器，本发明的插座可以实现按照电信号，对插头进行锁定和解锁，插座体积小，能够满足数据中心对连接、维护稳定性的要求。

本发明为了解决上述技术问题所采用的技术方案是：

第一方面，本发明提供了一种便于解锁和锁定的结构，包括：

底板，底板上设有一延伸方向与插接方向一致的凹槽；所述凹槽靠近底板插接端的一端为前端，另一端为后端；

弹臂，设于凹槽上方的弹臂一端固定在底板、另一端延伸至底板的插接端；

运动组件，包括支撑块和第一驱动单元，当设于凹槽内的支撑块对弹臂的自由端进行支撑时，弹臂处于第一状态；当第一驱动单元触发后，支撑块能够移动解除对弹臂的支撑，使得弹臂的自由端发生向下形变，进而使得弹臂切换为第二状态；

复位组件，所述复位组件设于底板上，能够抵压支撑块重新支撑弹臂，使弹臂切换至第一状态。

进一步地，还包括配合组件，所述配合组件能够对处于目标位置的支撑块进行锁定。

进一步地，所述配合组件设于支撑块的一侧，所述配合组件具有一次锁定配合状态和二次锁定配合状态；所述配合组件具有侧臂和第二驱动单元，所述配合组件处于一次锁定配合状态时，所述侧臂能够对滑动至凹槽前段的支撑块进行一次锁定，使弹臂保持第一状态；所述配合组件处于二次锁定配合状态时，所述侧臂能够对滑动至凹槽中后段的支撑块进行二次锁定，使弹臂保持第二状态；当第二驱动单元触发后能够拉动侧臂移动解除配合组件对支撑块的锁定。

进一步地，所述第二驱动单元为与供电单元相连接、且固定于底板上的第二金属丝。

进一步地，所述配合组件还包括一供第二金属丝绕过便于拉动侧臂的导柱，所述导柱设于侧臂远离支撑块一侧的底板上。

进一步地，所述第一驱动单元为与供电单元相连接、且固定于底板上的第一金属丝。

进一步地，所述第一金属丝的其中一端和第二金属丝的其中一端通过一共用螺钉进行固定。

进一步地，所述侧臂的一端固定在底板上、另一端延伸至底板的插接端；其自由端设有一朝向支撑块延伸的用于对支撑块进行锁定的第一凸起；所述支撑块上设有与第一凸起配合的第二凸起。

进一步地，所述支撑块上设有供第一金属丝穿过的通孔；所述侧臂上设有一用于对第二金属丝进行限位的限位槽。

进一步地，所述复位组件包括两端分别与支撑块和凹槽相抵的弹簧。

进一步地，所述凹槽和支撑块的两相对侧壁中的至少一侧壁上设有便于穿设弹簧的限位杆。

进一步地，所述支撑块与凹槽侧壁通过滑槽滑条结构实现滑动配合。

第二方面，本发明提供了一种插座，其特征在于，包括外壳和设于外壳内的上述的便于解锁和锁定的结构，所述外壳与便于解锁和锁定的结构相卡接。

第四方面，本发明提供了一种插头，其特征在于，包括：

插头本体；

夹盖，所述夹盖与插头本体相卡接，所述夹盖底面上设有一限位孔。

第三方面，本发明提供了一种连接器，包括上述的插座和上述的插头；

所述插头和插座插接时，支撑块对弹臂进行支撑使弹臂处于第一状态，弹臂的自由端卡入限位孔内，以实现插头与插座的锁定，同时，第二驱动单元通过对支撑块进行一次锁定能够使弹臂保持第一状态；

第一驱动单元触发后，支撑块能够移动以解除支撑块对弹臂的支撑，弹臂切换至第二状态，进而实现插头和插座的解锁；同时，第二驱动单元通过对支撑块进行锁定能够使弹臂保持第二状态。

进一步地，所述弹臂包括一与底板固定连接的支撑部以及一与支撑部相连接的外延部，所述外延部上设有凸出支撑部的凸出段，所述外延部能够与支撑块相抵接，所述凸出段能够卡入限位孔内。

有益效果：

1）、本发明中的连接器包括插头组件和插座组件，当插头组件与插座组件对插进行连接，底板上的弹臂被支撑块支撑，弹臂上端卡入夹盖限位孔，支撑块对弹臂进行支撑，可以为弹臂提供抵抗形变的力，这样使得插头组件被限制前后移动，使插头组件无法拔出，当第一金属丝通电后，拉动支撑块向后移动一段距离，支撑块上的第二凸起与侧臂上的第一凸起相互卡合，此时弹臂下方无支撑，插头组件依靠自身和弹臂的倒角，在外力作用下可以压迫弹臂向下，拉动插头可以进行解锁。当向第二金属丝进行通电，侧臂上的第一凸起会解锁，支撑块会在弹簧的作用力下前进，对弹臂进行支撑。此时，插头组件被锁定，在这种状态下，如果插座组件是空闲的，插头组件无法插入，能够防止误插。本发明使用简单的结构即可实现连接器的锁定、解锁、防误插和防误拔。

2）、本发明中的第一驱动单元和第二驱动单元均使用可收缩的金属丝，通过金属丝使支撑块和侧臂移动，极大的减小了插座的体积。

3）、本发明中的两个金属丝使用三个点位进行供电，既不会短路，又节省了零件的使用。

4）、本发明通过控制组件能够实现电路的通断，使金属丝拉动支撑块或者侧臂，实现连接器的锁止和解锁功能。

下面结合实施例附图和具体实施例对本发明做进一步具体详细的说明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中DLC连接器的结构示意图。

图2是本发明中连接器的示意图。

图3为本发明中连接器的爆炸图。

图4为便于解锁和锁定的结构的示意图。

图5为底板31的结构示意图。

图6为支撑块35的结构示意图。

图7为夹盖的结构示意图。

图8为夹盖与便于解锁和锁定的结构相配合的轴侧图。

图9为夹盖与便于解锁和锁定的结构相配合的仰视图。

图10为夹盖与便于解锁和锁定的结构相配合的俯视图

图11为图10中A-A处的剖视图。

图示标记：1′、按压弹簧，2′、插头，3′、插座；

1、插头，2、夹盖，21、限位孔，3、便于解锁和锁定的结构，31、底板，311、凹槽，312、滑条，32、弹臂，321、支撑部，322、外延部，33、侧臂，331、第一凸起，332、限位槽，34、导柱，35、支撑块，351、凸块，352、第二凸起，353、支撑杆，354、滑槽，355、通孔，36、第一金属丝，37、第二金属丝，38、弹簧，39、导杆，4、外壳。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

首先需要说明的是，“前端”、“插接端”均代表插座或便于解锁和锁定的结构中与插头相插接的一端；“后端”代表远离插接端的一端。本发明提供了以下几方面的技术方案，下面对各方面进行详细阐述。

第一方面，本发明提供了一种便于解锁和锁定的结构，该结构用于插座内，请参考图4至图6，该结构包括底板31、设于底板31上的弹臂32、设于底板31上的侧臂33、运动组件（包括支撑块35和第一驱动单元）和复位组件（包括弹簧38）构成。

首先对底板31、弹臂32和侧臂33的具体结构进行介绍。底板31上设有一延伸方向与插接方向一致的凹槽311。所述弹臂32平行设于凹槽311的上方，弹臂32一端固定在底板31上表面的中部、另一端逆着插接方向延伸至底板31的前端（即图5所示的A端）。详细地，请参考图5，所述弹臂32包括一与底板31固定连接的支撑部321以及一与支撑部321相连接的外延部322，其中，为便于插座对插头的限位，该外延部322上设有凸出支撑部321的凸出段。所述侧臂33设于弹臂32的一侧，所述侧臂33的一端固定于底板31上，另一端逆着插接方向延伸至底板31的前端。

运动组件包括支撑块35和第一驱动单元。所述支撑块35设于弹臂32下方的凹槽311内，且在第一驱动单元的作用下能够沿凹槽311滑动。支撑块35为类似长方体的结构，其前端顶部设有一能够与外延部322相抵接的凸块351、后端朝向侧臂33的一侧设有第二凸起352。初始状态下，支撑块35的凸块351能够对弹臂32的自由端进行支撑，使弹臂32处于第一状态（水平状态或近似于水平状态）；当第一驱动单元触发后，第一驱动单元能够拉动支撑块35沿凹槽311滑动，进而解除对弹臂32的支撑，当弹臂32失去支撑块35的支撑后，弹臂32的自由端会发生向下形变，使得弹臂32切换为第二状态（前低后高的倾斜状态）。当弹臂32需重新回到第一状态时，支撑块35在复位组件的作用下能够重新回到凹槽311前端，进而重新对弹臂32进行支撑。

复位组件为两端分别与凹槽311和支撑块35相抵接的弹簧38，通过弹簧38能够使支撑块35自凹槽311后端移动至前端。为避免弹簧38掉落，可以采用多种形式，例如，可以在凹槽311和支撑块35的相对侧壁上设置盲孔，弹簧38的两端均抵压在盲孔底面，也可以在凹槽311和支撑块35的两相对侧壁中的至少一个侧壁上设置限位杆。下面给出一种在凹槽311和支撑块35的两相对侧壁上同时设置限位杆的情况。请参考图9，在凹槽311的后端侧壁上设置导杆39，将弹簧38的一段穿设于导杆39上，在支撑块35朝向凹槽311后端的侧壁上设有一与导杆39轴线一致的支撑杆353，所述弹簧38远离导杆39的一端穿设于支撑杆353上；当两个凸起331,352的卡合关系消失后，弹簧38能够推动解锁后的支撑块35重新回到凹槽311的前侧，所述支撑块35上的凸块351能够与外延部322相抵接，进而对弹臂32进行支撑，使弹臂32由第二状态切换至第一状态。本发明对弹簧限位结构不作限定。

作为本发明的优选方案，该便于解锁和锁定的结构还包括配合组件，所述配合组件具有侧臂33和第二驱动单元，所述侧臂33的自由端设有一朝向支撑块35延伸的第一凸起331，所述配合组件具有一次锁定配合状态和二次锁定配合状态：在一次锁定配合状态时，该配合组件能够对滑动至凹槽311前段的支撑块35进行限位，使弹臂32保持在第一状态；在二次锁定配合状态时，该配合组件能够对滑动至凹槽311中后段的支撑块35进行限位，使弹臂32保持在第二状态。具体地，所述配合组件处于一次锁定配合状态时，支撑块35上的第二凸起352抵靠在第一凸起331朝向凹槽311前端的侧面上，使支撑块35稳定在凹槽311的前部，此时弹臂32保持在第一状态；当第一凸起331在第一驱动单元的作用下自第二凸起352的前侧移至后侧时，所述配合组件切换至二次锁定配合状态，所述配合组件处于二次锁定配合状态时，所述支撑块35上的第二凸起352与侧臂33上的第一凸起331朝向凹槽311后端的侧面相抵接，使支撑块35稳定在凹槽311的中后部，此时弹臂32保持在第二状态；当第二驱动单元触发后能够拉动侧臂33移动以解除配合组件对支撑块35的锁定。例如，当弹臂32需由第二状态切换至第一状态时，触发第二驱动单元，第二驱动单元拉动侧臂33的自由端向远离支撑块35的一侧移动，同时支撑块35在复位组件的作用下向前移动至与弹臂32相抵接，所述配合组件即由二次锁定配合状态切换至一次锁定配合状态。当弹臂32需由第一状态切换至第二状态时，既可触发第二驱动单元，也可不触发第二驱动单元。触发第二单元时，可通过第二驱动单元带动侧臂33移动以解除其对支撑块35的限定；当不触发第二驱动单元时，可以将第一凸起331朝向后端的侧面和第二凸起352朝向前端的侧面设计成弧面或倾斜向后的斜面，这样无需第二凸起352避让，第一凸起331在第一驱动单元的作用下也可实现移动。

其中，所述第一驱动单元为与供电单元相连接、固定于底板31上的第一金属丝36，第一金属丝36在通电时能够产生收缩，所述支撑块35上设有供第一金属丝36穿过的通孔355，第一金属丝36通电后，能够拉动支撑块35沿凹槽311的内壁滑动。优选地，为保证支撑块35沿凹槽311的顺利滑动，位于支撑块35两侧的第一金属丝36平行或近似平行于凹槽311的延伸方向，可在弹臂32的后方设置两个螺钉孔，通过与螺钉孔相配合的螺钉对第一金属丝36的两端进行固定。

所述第二驱动单元为与供电单元相连接、通过螺钉固定于底板31上的第二金属丝37，第二金属丝37在通电时能够产生收缩，由于侧臂33的自由端需要对支撑块35进行限位，其自由端必须设于支撑块35附近，为实现第二金属丝37对侧臂33的自由端的移动，可以将第二金属丝37以中部绕过侧臂33的自由端，两端通过螺钉固定于侧臂33远离支撑块35的一侧的方式设置，当第二金属丝37断电时，第二金属丝37无变化，侧臂33保持（或恢复至）初始位置；当第二金属丝37通电时，第二金属丝37产生收缩，进而拉动侧臂33向远离支撑块35的方向移动。但这种情况下，存在以下两个缺点：（1）需要将第二金属丝37的两端固定于远离侧臂33的一端，使得底板31的宽度较宽，（2）需要对两根金属丝的两端分别进行固定，零件使用较多。为解决上述缺点，本发明又做出了下述改进。

作为本发明的优选实施例，所述配合组件还包括一设于侧臂33远离支撑块35一侧的导柱34，通过设置导柱34，能够改变第二金属丝37的设置方向和设置位置，具体地，可以在侧臂33的后方设置两个螺钉孔，通过与螺钉孔相配合的螺钉对第二金属丝37的两端进行固定，第二金属丝37的一端先绕过导柱34，然后绕过侧臂33的自由端，又绕过导柱34固定于底板31上。第二金属丝37通电后，能够拉动侧臂33的自由端向远离支撑块35的一侧移动。这样能够缩小底板31的宽度，进而缩小整个连接器的体积。更优地，为保证第二金属丝37不脱离导柱，可以将导柱34设置呈倒L型结构，第二金属丝237能够自导柱34的拐角内侧穿过。

更进一步地，所述第一金属丝36的其中一端和第二金属丝37的其中一端通过一共用螺钉进行固定。两个金属丝36，37通过三个螺钉固定在底板上，通过负、正、负的通电方式，分别形成回路；这样既不会短路，还能够节省零件的使用，以及螺钉孔的设置。

作为本发明的另一优选实施例，为避免第二金属丝37脱离侧臂33的自由端，在所述侧臂33的自由端设有一用于对第二金属丝37进行限位的限位槽332，所述限位槽332的开口朝向凹槽311，当第二金属丝37绕过侧臂33时，可以将第二金属丝的相应部分直接置于限位槽332内，通过设置限位槽332能够防止第二金属丝37脱离侧臂33。需要说明的是，本发明对限位槽332的设置长度不做限定，既可以上下两端贯通设计，也可以设置一段，然后在侧臂33的相应位置设置供第二金属丝穿过的通孔。

作为本发明的优选方案，所述第一金属丝36和第二金属丝37均为镍钛合金丝，镍钛合金丝在通电短接的情况下，会产生收缩，收缩率4%-7%。

详细地，所述供电单元为设于底板31上的印制板。

需要说明的是，所述支撑块35与凹槽311侧壁通过滑槽滑条结构实现滑动配合。详细地，请参考图5和图6，所述凹槽311沿插接方向延伸的侧壁上设有滑条312，支撑块35的两侧壁上设有与滑条312相配合的滑槽354。

第二方面，本发明提供了一种插座，包括外壳4和上述的便于解锁和锁定的结构3，所述外壳4与底板31相卡接。具体地，底板31的前后两侧均设有定位柱，左右两侧均设有卡爪，外壳4上设有与定位柱相配合的定位槽，以及与卡爪相配合的卡槽。

第三方面，本发明提供了一种插头，包括插头本体1和夹盖2，所述插头本体1为现有技术中的插头，此处不再赘述其具体结构。所述夹盖2与插头本体1相卡接，所述夹盖2底面上设有一限位孔21。

第四方面，本发明提供了一种连接器，该连接器包括上述的插头、上述的插座和控制组件，所述控制组件能够控制第一驱动单元和第二驱动单元，使弹臂32在第一状态和第二状态之间进行切换。

较佳地，为保证插头和插座的锁紧效果，可将弹臂32的外延部322设置成开口向下的U型结构，且外延部322插接端的拐角外侧设有倒角。

当插头与插座对插进行连接，底板31上的弹臂32被支撑块35支撑，弹臂32上的外延部322卡入夹盖2的限位孔21，支撑块5对弹臂32进行支撑，可以为弹臂32提供抵抗形变的力，这样使得插头被限制前后移动，使插头无法拔出（此时插头与插座处于锁定状态，也能够防止误拔），当第一金属丝36通电而第二金属丝37未通电时，第一金属丝36收缩拉动支撑块35向后移动一段距离，第二凸起352相对于第一凸起331向后移动，直至支撑块35上的第二凸起352与第一凸起331朝向凹槽311后端的侧面相抵靠，使支撑块35稳定在凹槽的中后部，此时弹臂32下方无支撑，插头依靠自身和弹臂32的倒角，在外力作用下可以压迫弹臂32向下，拉动插头可以进行解锁（此时插头与插座处于解锁状态）。当第二金属丝37通电时，侧臂33上的第一凸起331会解锁，在第二金属丝37通电的同时对第一金属丝36进行断电，支撑块35会在弹簧38的作用力下前进，对弹臂32进行支撑。此时，插头被锁定，在这种状态下，如果插座是空闲的，插头无法插入，能够防止误插。当通过控制组件发送指令控制支撑块的位置，就可以控制弹臂32是否被支撑，最终实现对插头解锁的电子控制。

实际使用时，当机柜上的插座数量多且排布密集时，即使通过其他方式能够定位到某个目标插座进行插拔，也可能存在操作人员误操作到周围相邻的插座，本发明能够对插头插座进行电子控制，实现电子控制以后，即使误操作到周围的插座也不能成功插入或拔出，较好地实现了连接器的防误插和防误拔。

其中需要说明的是，当需拔出插头时，两个金属丝即可同时通电，也可只对第一金属丝进行通电。当第一金属丝36和第二金属丝37同时通电，第一金属丝36收缩拉动支撑块35向后移动时，第二金属丝37也收缩拉动侧臂33向远离支撑块35一侧移动，当支撑块35移动至目标位置时，可以同时对两个金属丝进行断电。当只有第一金属丝36通电而第二金属丝37未通电时，第一金属丝36收缩拉动支撑块35移动，由于第一凸起331朝向后端的侧面和第二凸起352朝向前端的侧面均为倾斜的斜面或弧形结构，第二凸起352相对于第一凸起331向后移动，直至支撑块35上的第二凸起352与第一凸起331朝向凹槽311后端的侧面相抵靠。

具体地，控制组件也可以包括适配器，通过在适配器内增加与印制板短接pin针，可以实现连接器插入后自动锁定插头。

本说明书中各个方面采取递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的便于解锁和锁定的结构、插座、插头及连接器进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理和具体实施方式进行了阐述，上述实施例仅用来帮助理解本发明的方法和核心思想。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，凡是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，均落入本发明的保护范围内。