CN101604810B - 具有旋转功能的接头装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有旋转功能的接头装置，其包括接口部分、可相对接口部分旋转的旋转机构，以及连接接口部分并穿过旋转机构的线缆，接口部分包括装有导电端子的绝缘本体，旋转机构包括具有转轴的机构件和设于绝缘本体后部用于组装机构件的转轴的装配槽，所述机构件设有自转轴的自由端开设的线缆通道；自绝缘本体顶面凹设用于布线的收纳槽，收纳槽与装配槽相通；导电端子的焊线部露出收纳槽中连接线缆一端的各条支线，线缆另一端穿入线缆通道伸出接头装置；其中自装配槽与收纳槽相交处自两侧向中央凸设一对挡壁，挡壁之间的任一位置处的间隙小于装配槽对应位置处的宽度。这样设计的接头装置能够减小接口部分与转动装置连接位置处线缆的磨损程度。

Description

具有旋转功能的接头装置

【技术领域】

本发明涉及一种具有旋转功能的接头装置，尤其是关于一种应用于可携式电子装置的具有旋转功能的接头装置。

【背景技术】

通用串行总线接口(Universal Serial Bus，USB)连接器具有传输速度快，使用方便，支持热插拔，连接灵活，独立供电等特点，被广泛地应用于电子行业中，可以连接鼠标、键盘、打印机、扫描仪、摄像头、闪存盘、MP3、手机、数码相机、移动硬盘、外置光软驱、USB网卡等等几乎所有的外置设备。

故，与USB接头相连的电子装置，具有很高的使用率。现在世面上一些小型的周边设备，如读卡机、网络卡或随身碟等等，其接头装置均直接附属在设备上，而非外接接头装置，其若加上转动的功能，便能增加使用的便利性。

一种针对上述需求的接头装置，其包括接口部分及转动装置；所述接口部分包括装有一组导电端子的绝缘本体，所述转动装置包括提供转轴的机构件和自绝缘本体后端中央位置向前开设的装配槽，机构件为金属浇注件，所述转轴安装至装配槽，并且可在装配槽中转动；线缆容纳槽自绝缘本体的顶部向下凹设，并与装配槽连通；导电端子的焊线部露出容纳槽中，线缆通道自转轴的自由端向机构件其他部分延伸贯穿，线缆分支与导电端子的焊线部相连后顺着容纳槽进入装配槽，自转轴的线缆通道穿出接头装置。

然而，上述接头装置中的线缆穿入线缆通道时，由容纳槽进入装配槽，极易与线缆通道周遭的金属壁部摩擦，从而导致线缆磨损使用性能不佳的现象发生。

鉴于此，需针对上述具有旋转功能的接头装置做出改进。

【发明内容】

本发明提供一种能够减小接口部分与转动装置连接位置处线缆磨损程度的具有旋转功能的接头装置。

本发明提供一种具有旋转功能的接头装置，其包括接口部分、可相对接口部分旋转的旋转机构，以及连接接口部分并穿过旋转机构的线缆，接口部分包括装有导电端子的绝缘本体，旋转机构包括具有转轴的机构件和设于绝缘本体后部用于组装机构件的转轴的装配槽，所述机构件设有自转轴的自由端开设的线缆通道；自绝缘本体后部顶面向下凹设用于布线的收纳槽，收纳槽与装配槽相通；导电端子的焊线部露出收纳槽中连接线缆一端的各条支线，线缆另一端穿入线缆通道伸出接头装置；其中自装配槽与收纳槽相交处自两侧向中央凸设一对挡壁，挡壁之间的任一位置处的间隙小于装配槽对应位置处的宽度。

与现有技术相比，本发明具有旋转功能的接头装置在在收纳槽和装配槽交接处自两侧向中央凸设一对挡壁，如此一来，在装配槽和收纳槽之间的位置处形成颈缩的空腔，线缆从挡壁之间的空腔穿过，可有效减低线缆与机构件的线缆通道入口处的摩擦次数，而线缆与绝缘的挡壁摩擦损耗是可以忽略的，从而减小因线缆与金属摩擦而出现的使用不良的发生几率。

【附图说明】

图1是本发明接头装置的立体图。

图2是图1所示接头装置拿掉接口部分上的铁壳的示意图。

图3是图2所示接头装置沿III-III线的剖视图，该图中省掉了机构件。

图4是图1所示接头装置的转轴与弹性部分的配合示意图。

图5是图4所示接头装置的转轴拿掉外壳后的立体放大图。

图6是图2所示接头装置转轴部分拿掉外壳和铰链机构后，线缆穿过连接器的俯视图。

图7是图2所示接头装置绝缘本体的立体放大图。

图8是图2所示接头装置加固片的立体放大图。

【具体实施方式】

请参阅图1至图8，本发明提供一种具有旋转功能的接头装置1，包括接口部分10和旋转机构11，其中接口部分10包括绝缘本体2、装于绝缘本体2中的一组导电端子3以及罩于绝缘本体外2外的铁壳4，旋转机构11包括具有设置一圈滚齿630的转轴62的机构件6、设于绝缘本体2后部用于组装机构件6的装配槽20、装于绝缘本体2的后部与机构件6的转轴62配合转动的一对弹性件7，以及加强机构件6和绝缘本体2之间结合力的一对加强件5。

请参图2和图7，绝缘本体2大体为长方形的薄板，其包括位于前部的对接舌板21和位于后部并与对接舌板21相连的装配部22，装配部22与对接舌板21的底面211平齐，装配部22的顶面220高于对接舌板21的顶面210从而二者呈台阶状。一对凹陷部28自装配部22的顶面220向下凹陷设置。自装配部22的顶面220向下凹设用于布线的收纳槽23，自绝缘本体2的后表面24的中央位置处向前开设用于安装机构件6的装配槽20，装配槽20的至少一部分贯穿至装配部22的顶面220；装配槽20与收纳槽23相连通；自装配槽20与收纳槽23相交处自两侧向中央凸设一对挡壁25，挡壁25之间的任一位置处的间隙小于装配槽20对应位置处的宽度；在装配槽20的两侧对称设置一对用来收纳加强件5的狭缝26，狭缝26贯穿转配部22的顶面220至底面211且与装配槽相通；一对弹性件7的安装孔27自装配部22的两侧面223对称向内开设，并与装配槽20连通，安装孔27位于狭缝26和后表面24之间，请参图3，每一安装孔27由直径较小的滑动孔271和直径大于滑动孔271的弹性部收容孔272两部分组成，滑动孔271与装配槽20连通。

导电端子3由金属板材冲制而成后放置与塑胶模中通过嵌入成型的方式与绝缘本体2结合在一起。导电端子3包括凸露出绝缘本体2对接舌板21的顶面210的对接部31、与绝缘本体结合的嵌入部(未图示)，以及露出于收纳槽23中的焊线部33。其中焊线部33呈中间低，两边翘起的状态布置，方便连接线缆8焊接前预置。

铁壳4套装于绝缘本体2的外部，为扁平的长方体筒状结构。铁壳4包括顶壁40、与顶壁40平行设置的底壁44及连接顶壁40和底壁44的两侧壁43。一对卡持片42自顶壁40撕裂并向铁壳4内部倾斜延伸，卡持片42的位置与绝缘本体2上凹陷部28的位置相对应，当铁壳4装至绝缘本体2外部时，卡持片42与凹陷部28卡合，通过二者的配合使铁壳4和绝缘本体2相对固定。限位部41自顶壁40纵向中心线的一个位置向铁壳4的内部凹陷，限位部41的凹陷方向与卡持片42的延伸方向一致，且均处于绝缘本体2装配部22的上方，其作用参后面对机构件6进行的描述。在顶壁40上与绝缘本体2的狭缝26相对的位置处设有与其宽度大致相等的开口45，在铁壳4的底壁44上与开口45相对应的位置处亦设有开口(未图示)；底壁44上设置的开口的宽度小于顶壁40的开口45的宽度。

请参图2至图4，弹性件7由弹簧72和顶杆71组成，装于绝缘本体2的安装孔27中。其中顶杆71包括位于滑动孔271中且能相对其滑动的柱状的滑动部710、位于滑动部710一自由端的半球状或圆弧状的抵压部711，以及位于滑动部710的另一自由端的圆盘状的卡止部712。卡止部712位于收容孔272中，其直径大于滑动部710的直径，同时亦大于滑动孔271的直径，弹簧72弹性抵押顶杆71的卡止部712，且其直径与卡止部712的直径相当，二者略小于收容孔272的直径，因此弹簧72和卡止部712被铁壳4封装在安装孔72中后，弹簧处于轻微的压缩状态；当顶杆71的抵压部711被施加一定的压力时二者能够在安装孔27中在朝连接器的外部的方向上滑动，弹簧被进一步压缩；施加的外力取消时，在弹簧弹力的作用下，推动顶杆71在朝连接器的中心的方向上滑动，当卡止部712滑动至收容孔272和滑动孔271的临界位置时受阻。且滑动部710的长度大于滑动孔271的长度设置，这样一来，抵压部711能被推出至装配槽20中才能够与机构件6配合。弹簧72能够对顶杆71提供足够的弹力，从而保证在抵压部711受到较小的压力时弹性件7的整体仍旧比较稳定，在抵押部711受到较大的压力时，抵押部711亦能被推至合适的位置处。本实施例中，弹性件7通过铁壳4被封装在绝缘本体2中，实际应用中，可以选择其它装置替代铁壳4达到封装弹性件7的功效，比如材料不限的固定片等等。

请参图2、图4至图6，机构件6为金属浇注件，其包括大致呈长方体状的主体部60和自主体部60的一侧中央位置处垂直延伸的转轴62；机构件6通过转轴62与接口部分10相连。

转轴62位于装配槽20中，包括设有一圈滚齿630的转动配合部63、连接转动配合部63和主体部60的连接部620、前端部621，以及连接前端部621和转动配合部63的固定配合部622。其中，转轴62和装配槽20的稳定连接是通过固定配合部622实现的，其相对于前端部621和转动配合部63颈缩，直径小于转动配合部63的最大直径和前端部621的最大直径；加强件5安装至电连接器后，夹持固定配合部622的两侧并阻止转轴62在装配槽20中沿转轴中心线方向移动。转动配合部63的滚齿外形及滚齿间的连接均为光滑的弧线。前端部621上设转动限位部623和阻挡部626，其中转动限位部623包括被横截面上水平的直径分开的位于上部的自由转动区624和位于下部的非转动区625，自由转动区624的半径小于非转动区625的半径，且二者连接处所在的切面垂直连接，即通过连接面628连接；铁壳4限位部41与转动限位部623的位置相对应，限位部41位于自由转动区624的上方时转轴62可自由转动，连接面628阻止转轴62继续转动，故，非转动区625不能转动至限位部41的正下方位置处；因此，使用时，转轴旋转的最大角度为180°，这样一来可有效防止线缆在绝缘本体2内容缠绕圈数过多，影响连接器的使用性能。阻挡部626位于转动限位部623和固定配合部622之间，其上设一对安装凹口627，安装凹口627与连接面628及滚齿的齿谷对应。

主体部60的一端设有开口69、另一端面向外凸设圆柱凸台65，自一侧面向主体部中凹设容纳部64；一对配对旋转元件66和弹簧67装于容纳部64中，旋转元件66的固定端660穿过开口69露出主体部60外，弹簧67抵接旋转元件66的另一端，且旋转元件66的轴线与凸台65的轴线重合，且与转轴62的轴线垂直。上述圆柱凸台65、旋转元件66和弹簧67构成与转轴61垂直的第二旋转机构，电连接器1通过凸台65和固定端660连接至电子元件(未图示，如网络卡)，并且在外力的作用下可绕着旋转元件66的轴线转动，在转动的过程中，凸台65可相对电子元件转动，旋转元件66的配对处可相对转动，弹簧67对该转动过程提供稳定运作所需的弹力。贯穿转轴62、主体部60的一部分及凸台65形成线缆通道61。截面形状为L型的外壳68罩于主体部60的外部，将旋转元件66的弹簧67和配对处封闭。

请参图1至图3、图6和图8所示，加强件5为扁平的长条形金属冲压件，包括位与一末端的插入端50、位于中间的基体51，以及位于另一端的焊接端52。其中，插入端50的宽度较小，插入端50的侧面与基体51的侧面基本平行，两者通过连接面53相连，插入端50如此设置，一方面便于引导加固件插入狭缝26中，另一方面，较小的插入端50刚好能放置入底壁44的开口中；在本实施例中，插入端50自基体一端的中央位置处凸伸，其两侧与基体51的两侧均通过连接面53相连，即关于基体51的纵长方向的轴线呈对称关系；在实际应用的过程中，插入端50亦可以关于基体51的纵长方向的轴线设置成非对称的状态，即插入端50的两侧都可通过连接面53连接，但连接面53的面积可不相等，亦可一侧面通过连接面53与基体51相连、另一侧面与基体的侧面共面等等。在本实施例中，焊接端52的宽度与基体相等；在实际应用中，其宽度亦可以不等于基体51的宽度设置。基体51的宽度大于铁壳4底壁44的开口的宽度，插入端50的宽度小于底壁44的开口的宽度，从而防止加强件5自上而下插入时从连接器中脱落。加强件5通过插入端50穿过铁壳4顶壁40的开口45装入绝缘本体2狭缝26中，插入端50位于铁壳4底壁44的开口中；基体51位于狭缝26中，每个基体51的一侧凸伸至装配槽20中分别卡持在转轴62固定配合部622的两侧；焊接端52位于铁壳4顶壁40的开口45中，并将焊接端52焊接在铁壳4的顶壁44上，从而使加强件5稳定地与铁壳4结合。当然，为了使加强件5与铁壳4的结合更加牢固，也可以将加强件5的插入端50焊接至铁壳4的底壁44上。

线缆8的一端的各条分线分别与导电端子的焊线部33焊接固定，另一端自机构件6的转轴62前端的线缆通道61插入并伸出圆柱凸台65外与电子元件相连。其中，线缆通道61的孔径与对应的挡壁25之间空腔的间隙相近似，即二者相等或稍有偏差。在线缆8外可套设固定件81，固定件81固定至挡壁25，固定件81可以选择弹性较好的绝缘聚合材料，其与挡壁25可通过过盈配合的方式实现二者的相对固定；当然，固定件81也可以选用其他材料通过别的方式固定至挡壁25，所选材料和固定方式在此不一一列举。

电连接器1的组装顺序为：a)线缆8的一端的各条分线分别放置在导电端子3的焊线部33上并通过焊接的方式使二者牢固连接，线缆的另一端穿过机构件6的线缆通道61并露出圆柱凸台65外；b)将弹性件7的顶杆71、弹簧72顺序装入绝缘本体2的安装孔27中；c)将铁壳4套于绝缘本体2外，其卡持片42与绝缘本体2的凹陷部28卡持；d)将机构件6平插入绝缘本体2中，即转轴2插入装配槽20中，在该过程中，每一弹性件7的抵压部711滑过自由转动区624、安装凹口624、转动限位部623，到达转动配合部63的滚齿630之间的齿根部位置处；e)将加强件5自插入端50插入至铁壳4顶壁的开口45、绝缘本体2的狭缝26及铁壳4底壁44的开口中，并至少将焊接端52与铁壳4的开口45点焊连接；应用过程中，根据需要也可以将插入端50与铁壳底壁开口点焊连接，从而起到加强件5、铁壳4、机构件6三者之间加强连接的作用。

使用过程中，接口部分10可相对于旋转机构11转动，该转动是通过弹性件7和机构件6的转动配合部63相配合实现的；二者发生相对旋转时，转动配合部63脱离初始固定状态的一对齿根位置，其滚齿面对弹性件7的顶杆71的抵压部711施加压力，使顶杆71朝连接器的外部移动，弹簧72被压缩，当滚齿的齿顶位置与抵压部711配合时，弹簧72的压缩量最大，继续转动，弹簧72回弹，在其弹力的推动下，使转动配合部63转动到另一对齿根位置处与弹性件抵持保持稳定；连续转动，可听到“啪啪”声。

与现有技术相比，本发明具有旋转功能的接头装置在在收纳槽23和装配槽20交接处自两侧向中央凸设一对挡壁25，如此一来，在装配槽20和收纳槽23之间的位置处形成颈缩的空腔，线缆8从挡壁25之间的空腔穿过，可有效减低线缆8与机构件6的线缆通道61入口处的摩擦次数，而线缆与绝缘的挡壁25摩擦损耗是可以忽略的，从而减小因线缆与金属摩擦而出现的使用不良的发生几率。若进一步加设固定至挡壁25之间间隙的线缆固定件81，则可完全避免线缆与线缆8与线缆通道61入口处的摩擦。

另外，本发明还采用金属的加强件5与转轴上设置的固定配合部622夹持配合对接口部分10对旋转机构11进行固定，相对于转轴可提供良好的摩擦性能，即便长时间反复使用，加强件5的接触摩擦部分仍旧不会被磨损，因此不仅可以避免机构件6在沿转轴轴线的方向上滑动，更不会出现机构件6从装配槽20中脱落的现象，使二者的结合强度变好。

再者，采用顶杆71和弹簧72相结合形成的弹性件7与机构件6的转动配合部63相配合实现接口部分10和旋转机构11之间的旋转，即便使用频繁，弹簧72依旧能够使弹性件7保持良好的弹力，不会影响使用性能，更不会出现产品报废的现象；而且改进后的弹性件7安装在电连接器绝缘本体的后部，不会占用较大的空间，在保证良好使用性能的前提下顺应电子元件小型化的发展趋势。

以上为本发明的改进之处，当然本发明的保护范围应当不限于上述实施例，任何依本发明的精神、特征所作出的修饰或变化，皆应包含于本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种具有旋转功能的接头装置，其包括接口部分、可相对接口部分旋转的旋转机构，以及连接接口部分并穿过旋转机构的线缆，接口部分包括装有导电端子的绝缘本体，旋转机构包括具有转轴的机构件和设于绝缘本体后部用于组装机构件的转轴的装配槽，所述机构件设有自转轴的自由端开设的线缆通道；自绝缘本体后部顶面向下凹设用于布线的收纳槽，收纳槽与装配槽相通；导电端子的焊线部露出收纳槽中连接线缆一端的各条支线，线缆另一端穿入线缆通道伸出接头装置；其特征在于：自装配槽与收纳槽相交处自两侧向中央凸设一对挡壁，挡壁之间的任一位置处的间隙小于装配槽对应位置处的宽度。

2.如权利要求1所述的具有旋转功能的接头装置，其特征在于：所述挡壁之间的最大间隙与线缆通道的直径近似相等。

3.如权利要求2所述的具有旋转功能的接头装置，其特征在于：所述接头装置进一步包括固定件，该固定件可将线缆固定至挡壁之间的间隙。

4.如权利要求3所述的具有旋转功能的接头装置，其特征在于：所述固定件为弹性的绝缘聚合材料，其通过过盈配合固定至挡壁之间的间隙。

5.如权利要求4所述的具有旋转功能的接头装置，其特征在于：所述转轴上设固定配合部，固定配合部不能设置在转轴的自由端，且相对其两端的结构径缩；接头装置进一步包括加强件，加强件固定至绝缘本体上并且位于固定配合部的两侧，使转轴不能沿轴线方向移动。

6.如权利要求5所述的具有旋转功能的接头装置，其特征在于：所述转轴设置一圈滚齿，所述接头装置进一步包括装于绝缘本体的后部与机构件的转轴配合转动的一对由顶杆和与顶杆邻接的弹簧组成的弹性件；所述顶杆分别抵接转轴两侧的滚齿之间的齿谷位置。

7.如权利要求6所述的具有旋转功能的接头装置，其特征在于：所述绝缘本体的后部设有自两侧面向内开设并与装配槽相通的一对安装孔，安装孔由直径较小且与装配槽连通的滑动孔和直径大于滑动孔的弹性部收容孔两部分组成；所述顶杆包括位于滑动孔中的柱状的滑动部、位于滑动部一端的抵压部，以及位于滑动部的另一端的直径大于滑动孔的卡止部；卡止部和弹簧位于弹性部收容孔中，抵压部露出装配槽中。

8.如权利要求1所述的具有旋转功能的接头装置，其特征在于：所述机构件进一步包括与转轴轴线垂直的第二旋转机构。

9.如权利要求8所述的具有旋转功能的接头装置，其特征在于：所述机构件包括大致呈长方体状的主体部和自主体部一侧中央位置处垂直延伸的转轴；主体部的一端设有开口、另一端面向外凸设圆柱凸台，自一侧面向主体部中凹设容纳部；一对配对旋转元件和弹簧装于容纳部中，旋转元件的一端穿过开口露出主体部外，弹簧抵接旋转元件的另一端，且旋转元件的轴线与凸台的轴线重合；上述圆柱凸台、旋转元件和弹簧构成第二旋转机构。

10.如权利要求1所述的具有旋转功能的接头装置，其特征在于：所述接口部分还包括罩于所述绝缘本体外的铁壳，所述转轴在自由端处设被横截面上水平的直径分开的位于上部的自由转动区和位于下部的非转动区，自由转动区的半径小于非转动区的半径，且二者连接处所在的切面垂直连接；所述铁壳在自由转动区的上方对应位置处向下凹设限位部。

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