CN103280663B - 一种可堆积电路连接装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电子制造领域，具体涉及一种可堆积电路连接装置。该装置包括电路连接公头、电路连接母头以及设置在电路连接公头和电路连接母头之间的连接装置，通过该装置本发明还提供了一种基于该电路连接装置的可堆积电路连接系统，从而解决了电路板与电路板之间快速、可靠连接，也可实现任意电路空间堆积连接的电路连接系统。
Description
技术领域
本发明属于电子制造领域，涉及一种接头，具体涉及一种可堆积电路连接装置及系统。
背景技术
目前，一般电路板与电路板之间连接方式是采用线与线之间连接，该方式连接操作简单，但是在使用过程中会出现连接点松动，另外线与线的连接方式，会受到外界环境影响，结合上述问题此连接方式在通电时会出现工作不顺畅，可靠性较差等问题。
与此同时，许多复杂的电路板连接需要实现逐级的拼接或者空间的堆积连接，通常连接接口种类多样且复杂，不利于各个电路板之间的统一搭建，不但增加了拼接的复杂度，而且拼接也有一定的局限性。
发明内容
为解决背景技术提出的问题，本发明提供一种可实现电路板与电路板之间快速、可靠连接的可堆积电路连接装置，同时也提供了一种可实现任意电路空间堆积连接的电路连接系统。
本发明解决问题的具体技术方案如下：
本发明提供一种可堆积电路连接装置，包括电路连接公头、电路连接母头以及设置在电路连接公头和电路连接母头之间的连接装置；
所述连接装置包括电路接通装置以及用于连接电路连接公头和电路连接母头的接头连接装置；
所述电路连接公头包括内部为空腔的公头外壳体、卡装在公头外壳体空腔内的公头内卡件；
所述电路连接母头包括内部为空腔的母头外壳体、卡装在母头外壳体空腔内的母头内卡件；
所述公头外壳体和母头外壳体均包括两个外柱体以及用于连接两个外柱体的外横梁；所述两个外柱体和外横梁构成倒U形结构；
所述公头内卡件和母头内卡件均包括两个内柱体以及用于连接两个内柱体的内横梁，所述两个内柱体和内横梁构成倒U形结构；
所述公头外壳体和母头外壳体的外横梁的底面均设置有多个用于固定电路板的立柱；
所述两个外柱体的底面均设置有凸台或凹坑，所述两个内柱体的顶面设置有与外柱体的凸台或凹坑相对应的凹坑或凸台；
所述接头连接装置包括磁体连接装置，所述磁体连接装置包括嵌在电路连接公头内的多个第一磁铁以及嵌在电路连接母头内的多个第二磁铁；所述第一磁铁与第二磁铁一一对应且相互吸引；
所述电路接通装置包括卡接在公头外壳体外横梁与公头内卡件内横梁之间的多个第一连接端子以及卡接在母头外壳体外横梁与母头内卡件内横梁之间的多个第二连接端子；所述第一连接端子的尾部从公头外壳体的外横梁底面向下伸出至电路板；所述第二连接端子的尾部从母头外壳体的外横梁底面向下伸出至电路板；
所述第一连接端子与第二连接端子数量一致且一一对应；
当第一磁铁与第二磁铁相互吸引时，所述第一连接端子的头部与第二连接端子的头部电接触；
所述公头外壳体、公头内卡件、母头外壳体以及母头内卡件为绝缘材料。
上述接头连接装置还包括插拔连接装置；所述插拔连接装置包括设置在电路连接公头上的插头以及设置在电路连接母头上且与插头配合连接的插槽。
上述接头连接装置还包括螺栓连接装置；所述螺栓连接装置包括设置在电路连接公头上的螺栓以及设置在电路连接母头上的螺栓连接孔。
上述第一磁铁和第二磁铁是永磁铁或电磁铁。
上述的凹坑为正方形；所述的凸台为圆柱形。
基于权利要求上述可堆积电路连接装置的本发明提出一种可堆积电路连接系统，该可堆积电路连接系统包括多个横向及纵向相连电路连接模块；所述电路连接模块包括所述电路连接装置、卡装在电路连接公头的两个外柱体之间的电路板、卡装在电路连接母头的两个外柱体之间的电路板。
上述电路板两端均设置有与立柱卡接的卡槽；所述电路板的两端均设置有与连接端子对应连接的信号连接孔。
本发明的优点在于：
1、本发明采用可堆积电路连接装置，大大提高了电路板与电路板在通电状态下连接的可靠性。
2、本发明采用可堆积电路连接系统，使得电路板与电路板之间可实现任意空间堆积拼接适应各种多变的工况。
3、本发明电路连接公头和电路连接母头采用分体式镶嵌结构，便于定位、安装、维修、拆卸。
附图说明
图1为公头爆炸示意图；
图2为公头示意图；
图3为母头爆炸示意图；
图4为母头示意图；
图5为本发明可堆积电路连接系统堆叠使用的示意图；
图6为本发明电路连接模块爆炸示意图。
附图标记：1-公头内卡件、2-公头外壳体、3-第一连接端子、4-插头、5-第二连接端子、6-第一磁铁、7-立柱、8-凸台或凹坑、9-凹坑或凸台、10-母头内卡件、11-母头外壳体、12-插槽、13-第二磁铁、14-内横梁、15-内柱体、16-外柱体、17-外横梁、18-电路板、19-电路连接公头、20-电路连接母头、21-卡槽、22-电路连接模块、23-信号连接孔、24-插拔连接装置、25-电路接通装置、26-磁体连接装置、27-接头连接装置。
具体实施方式
参见图6，本发明提出一种可堆积电路接头，该电路接头包括电路连接公头19、电路连接母头20以及设置在电路连接公头19和电路连接母头20之间的连接装置27；
其中，电路连接公头19与电路连接母头20均为分体式结构。
如图1和图2，电路连接公头19包括内部为空腔的公头外壳体2、卡装在公头外壳体2空腔内的公头内卡件1。
如图3和4，电路连接母头20包括内部为空腔的母头外壳体11、卡装在母头外壳体11空腔内的母头内卡件10。
参见图1、图2、图3和图4，其中，公头外壳体2和母头外壳体11均包括两个外柱体16以及用于连接两个外柱体16的外横梁17；两个外柱体16和外横梁17构成倒U形结构。
公头内卡件1和母头内卡件10均包括两个内柱体15以及用于连接两个内柱体的内横梁14，所述两个内柱体15和内横梁14构成倒U形结构。
公头外壳体2和母头外壳体11的外横梁17的底面均设置有多个用于固定电路板的立柱7。
两个外柱体16的底面均设置有凸台或凹坑8，两个内柱体15的顶面设置有与外柱体的凸台或凹坑相对应的凹坑或凸台28（通常，凹坑为正方形，凸台为圆柱形，此种设计可以保证电路接头装置在纵向连接过程便于安装和拆卸）。
接头连接装置27包括磁体连接装置26，磁体连接装置26包括嵌在电路连接公头19内的多个第一磁铁6以及嵌在电路连接母头20内的多个第二磁铁13；第一磁铁6与第二磁铁13一一对应且相互吸引。
在实际生产过程中，第一磁铁和第二磁铁均使用连接夹镶嵌至电路连接公头内部以及电路连接母头内部且第一磁铁与第二磁铁无需直接接触。
其中，，电路接通装置25包括卡接在公头外壳体217外横梁与公头内卡件1内横梁14之间的多个第一连接端子3以及卡接在母头外壳体11外横梁17与母头内卡件10内横梁14之间的多个第二连接端子5；第一连接端子3的尾部从公头外壳体2的外横梁17底面向下伸出至电路板18；第二连接端子5的尾部从母头外壳体11的外横梁17底面向下伸出至电路板18。
第一连接端子3与第二连接端子5数量一致且一一对应；
当第一磁铁6与第二磁铁13相互吸引时，第一连接端子3的头部与第二连接端子5的头部电接触，从而接通电路。
通常情况下，公头外壳体2、公头内卡件1、母头外壳体11以及母头内卡件10为绝缘材料（一般采用塑料）。
为了保证电路连接公头19和电路连接母头20连接的稳定性，该接头连接装置27还包括插拔连接装置24；插拔连接装置24包括设置在电路连接公头19上的插头4以及设置在电路连接母头20上且与插头4配合连接的插槽12。
另外，接头连接装置27还可以采用螺栓连接装置，螺栓连接装置包括设置在电路连接公头上的螺栓以及设置在电路连接母头上的螺栓连接孔。
基于上述可堆积电路连接装置，本发明还提出一种可堆积电路连接系统。
参见图5，该电路连接系统包括多个横向纵向相连电路连接模块22；其中，电路连接模块22包括上述的电路连接装置、卡装在电路连接公头19两个外柱体16之间的的电路板18；卡装在电路连接母头20上两个外主体16之间的电路板18。
另外，电路板18两端均设置有卡槽21，当电路板18安装到电路连接公头的两个外柱体16之间时电路板18两端的卡槽21分别卡入到外横梁17底面设置的立柱7上，同时，另一块电路板18安装到电路连接母头的两个外柱体16之间时该电路板18两端的卡槽21分别卡入到母头内卡件10外横梁17底面设置的立柱7上（为了保证，连接的稳定性，工作人通常会将立柱和电路板卡槽焊接起来）。
之后，第一连接端子3的尾部插入到电路连接公头19上的电路板18上的信号连接孔23内，第二连接端子5的尾部插入到电路连接母头20上的电路板18上的信号连接孔23内。
参见图5和图6，在工作使用时，首先，将公头内卡件1安装至公头外壳体2内组成电路连接公头19，母头内卡件10安装至母头外壳体11内组成电路连接母头20，再将电路连接公头19与电路连接母头20对接。此时，公头内卡件1上的插头4插入电路连接母头20上的插槽13内，实现电路连接公头19与电路连接母头20的定位。另外，公头内卡件1上的第一磁铁6与母头内卡件10上的第二磁铁13相互吸引，从而将电路连接公头19与电路连接母头20紧密连接在一起。
然后，将两块电路板18分别插入电路连接公头19的两个外主体16之间与电路连接母头20的两个外主体16之间，再将电路连接公头19上的第一连接端子3的尾部和电路连接母头20上的第二连接端子5的尾部分别与其上安装的电路板18上的信号连接孔23连接（通常采用焊接）。
通电后，即可实现整个电路连接模块22的电路连通。
为了适应各种复杂的工况，此电路连接模块22还可以实现横向的拼接以及纵向的堆积，纵向堆积时，将上层电路连接模块22上电路连接公头19和电路连接母头20底面的凸台或凹坑8对应安装至下层电路连接模块22上的电路连接公头19和电路连接母头20的凹坑或凸台上28，逐级堆叠从而形成了一个可堆积的电路连接系统。
Claims (7)
1.一种可堆积电路连接装置，其特征在于：
包括电路连接公头、电路连接母头以及设置在电路连接公头和电路连接母头之间的连接装置；
所述连接装置包括电路接通装置以及用于连接电路连接公头和电路连接母头的接头连接装置；
所述电路连接公头包括内部为空腔的公头外壳体、卡装在公头外壳体空腔内的公头内卡件；
所述电路连接母头包括内部为空腔的母头外壳体、卡装在母头外壳体空腔内的母头内卡件；
所述公头外壳体和母头外壳体均包括两个外柱体以及用于连接两个外柱体的外横梁；所述两个外柱体和外横梁构成倒U形结构；
所述公头内卡件和母头内卡件均包括两个内柱体以及用于连接两个内柱体的内横梁，所述两个内柱体和内横梁构成倒U形结构；
所述公头外壳体和母头外壳体的外横梁的底面均设置有多个用于固定电路板的立柱；
所述两个外柱体的底面均设置有凸台或凹坑，所述两个内柱体的顶面设置有与外柱体的凸台或凹坑相对应的凹坑或凸台；
所述接头连接装置包括磁体连接装置，所述磁体连接装置包括嵌在电路连接公头内的多个第一磁铁以及嵌在电路连接母头内的多个第二磁铁；所述第一磁铁与第二磁铁一一对应且相互吸引；
所述电路接通装置包括卡接在公头外壳体外横梁与公头内卡件内横梁之间的多个第一连接端子以及卡接在母头外壳体外横梁与母头内卡件内横梁之间的多个第二连接端子；所述第一连接端子的尾部从公头外壳体的外横梁底面向下伸出至电路板；所述第二连接端子的尾部从母头外壳体的外横梁底面向下伸出至电路板；
所述第一连接端子与第二连接端子数量一致且一一对应；
当第一磁铁与第二磁铁相互吸引时，所述第一连接端子的头部与第二连接端子的头部电接触；
所述公头外壳体、公头内卡件、母头外壳体以及母头内卡件为绝缘材料。
2.根据权利要求1所述的可堆积电路连接装置，其特征在于：接头连接装置还包括插拔连接装置；所述插拔连接装置包括设置在电路连接公头上的插头以及设置在电路连接母头上且与插头配合连接的插槽。
3.根据权利要求1所述的可堆积电路连接装置，其特征在于：接头连接装置还包括螺栓连接装置；所述螺栓连接装置包括设置在电路连接公头上的螺栓以及设置在电路连接母头上的螺栓连接孔。
4.根据权利要求1至3任一所述的可堆积电路连接装置，其特征在于：所述第一磁铁和第二磁铁是永磁铁或电磁铁。
5.根据权利要求1至3任一所述的可堆积电路连接装置，其特征在于：所述的凹坑为正方形；所述的凸台为圆柱形。
6.基于权利要求1至4任一所述可堆积电路连接装置的可堆积电路连接系统，其特征在于：包括多个横向及纵向相连电路连接模块；所述电路连接模块包括所述电路连接装置、卡装在电路连接公头的两个外柱体之间的电路板、卡装在电路连接母头的两个外柱体之间的电路板。
7.根据权利要求6所述的可堆积电路连接系统，其特征在于：所述电路板两端均设置有与立柱卡接的卡槽；所述电路板的两端均设置有与连接端子对应连接的信号连接孔。
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