CN103986018B - 一种电连接设备及接头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电连接接头，包括：底座；位于底座中心位置上的第一连接柱；布置在底座上、离底座中心预定距离的圆周上的一个或者多个第二连接柱；以及位于底座之后的磁性部件。本发明还公开与该电连接接头配对使用的第二电连接接头以及包括这两种电连接接头的电连接设备。

Description

一种电连接设备及接头

技术领域

本发明涉及电连接接口领域，尤其涉及用于充电的电连接设备和方法。

背景技术

随着移动互联网的快速发展，出现了很多的移动设备，这些移动设备需要利用外部的电源对设备中的电池进行充电。一种常用的充电接头包括位于移动设备中的插槽以及在线缆上的插头。在使用中，将插头插入到移动设备的插槽中，从而对移动设备进行充电。由于插槽需要一定的深度，对于一些体积比较标准的移动设备而言，在设备中可以较为容易地包含插槽。但是对于一些外形比较特殊的设备，例如布置在鞋、衣服等上的可穿戴设备，难以在这些设备中布置插槽，但是这些设备又需要进行充电。因此，需要一种可以适用于这些特殊外形设备的电连接方案。

发明内容

为此，本发明提供一种新的电连接接头和电连接设备以力图解决或者至少缓解上面存在的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种电连接接头，包括：底座；位于底座中心位置上的第一连接柱；布置在底座上、离底座中心预定距离的圆周上的一个或者多个第二连接柱；以及位于底座之后的磁性部件。

可选地，在根据本发明的电连接接头中，第二连接柱的数量为2个，以及第二连接柱和第一连接柱布置在一条直线上。

可选地，在根据本发明的电连接接头中，第一连接柱耦接到电源的正极，第二连接柱耦接到电源的负极。

根据本发明的另一个方面，提供了一种电连接接头，包括：接纳面；导电圆，布置在接纳面的中心处；导电圆环，布置在接纳面上，并且围绕导电圆布置；以及布置在接纳面之后的磁性材料层。

可选地，根据本发明的电连接接头还包括柔性电路板，布置在磁性材料层之后，在柔性电路板中布置有导电线路，并经由接纳面相对于导电圆的另一面与导电圆和导电圆环电连接。

可选地，根据本发明的电连接接头还包括固定结构，接纳面和磁性材料层容纳在固定结构中并固定位置。

可选地，在根据本发明的电连接接头中，导电圆环在一侧开口。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种电连接设备，包括根据本发明第一方面的第一电连接接头，以及根据本发明另一方面的第二电连接接头，以及第一电连接接头中的第二连接柱离第一连接柱的距离和第二电连接接头中导电圆环和导电圆之间的距离相匹配。

可选地，在根据本发明的电连接设备中，第一电连接接头与电源耦接，第二电连接接头布置在鞋上，从而可以利用该电连接设备来对布置在鞋上的电池进行充电。

根据本发明的电连接设备，通过布置在各个接头中的磁性材料，可以将电连接接头吸附到对应的电连接接头上，由于磁的属性，可以使第一电连接接头中的第一连接柱与第二电连接接头中的导电圆相接触，并且使第一电连接接头中的第二接线柱与第二电连接接头中的导电圆环相接触，这样，当第二电连接接头后面连接有电池，而第一电连接接头之后连接有电源时，可以利用该电连接设备进行充电。

另外，根据本发明的电连接设备，由于第一电连接接头和第二电连接接头通过磁性方向相连，避免了需要进行连接而进行的插入等操作，简化了电连接过程。

另外，根据本发明的电连接设备，通过各个接线柱以及导电圆和圆环的布置，提高了电连接的可靠度，从而可以方便将第二电连接接头布置到不适合布置电连接插槽的地方，例如鞋、衣服等上。

附图说明

为了实现上述以及相关目的，本文结合下面的描述和附图来描述某些说明性方面，这些方面指示了可以实践本文所公开的原理的各种方式，并且所有方面及其等效方面旨在落入所要求保护的主题的范围内。通过结合附图阅读下面的详细描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。遍及本公开，相同的附图标记通常指代相同的部件或元素。

图1示出了根据本发明第一实施例的电连接接头的主视图；

图2示出了根据本发明第一实施例的电连接接头的侧视图；

图3示出了根据本发明第一实施例的电连接接头的俯视图；

图4示出了根据本发明第一实施例的电连接接头的后视图；

图5示出了连接有根据本发明第一实施例的电连接接头的USB连线示意图；以及

图6示出了根据本发明第二实施例的电连接接头的示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

图1-4示出了根据本发明一个实施例的电连接接头100的主视图、侧视图、俯视图和后视图。如图1-4所示，电连接接头100包括位于接头100一侧上的底座110。底座110基本为圆柱形，并且在圆柱的中心处布置有第一接线柱120。接线柱120一般为圆柱形，从底座110上向外延伸。接线柱120用导电材料例如铜等制成，从而方便导电。在底座110上，围绕距离底座中心(即围绕第一接线柱120)预定距离的一个圆周上布置一个或者多个第二接线柱130。通常，第二接线柱130也是圆柱形，而且从底座110上向外延伸的高度和第一接线柱120相同，这样，当第一接线柱120和触点接触时，第二接线柱130也会和对应触点相接触。

根据一个实施例，第二接线柱130的数量为多个。进一步地，第二接线柱130的数量可以为两个。当使用电连接接头100时，处于中心的第一接线柱120更容易与对应的触点接触，通过围绕处于中心的第一接线柱120布置多个第二接线柱130，可以大大提高第二接线柱130和对应触点接触的机会。

根据一个实施例，第二接线柱130的数量为2个，并且这两个第二接线柱130和第一接线柱120布置在同一条直线上，这样，在使用中，可以增加接头100的稳定性。

如图1-4所示，在底座110相对于接线柱120和130的另一面之后，还布置有磁性部件140。磁性部件140可以具有和底座110相同的截面积，并且紧挨着底座110布置。当然，磁性部件140的面积可以大于底座110，并且布置在底座110之后的任意位置处。本发明不受限于磁性部件140的具体位置和大小，只要在使用电连接接头100时，磁性部件140和对应接头的磁性部件可以相互作用，将电连接接头100吸附在对应接头上即可。

根据本发明的另一个实施例，在使用中，电连接接头100耦接到电源，以便经由与该电连接接头100相连接的对应接头而对目标设备供电。图5示出了根据本发明一个实施例的电连接接头的USB连线示意图。如图5所示，电连接接头100的另一端连接到USB接口150。在操作中，USB接口150会耦接到电源，并且将电提供给电连接接头100的两种接线柱120和130，并进而提供给与该电连接接头100相连接的对应接头。

由于电源通常包括正极和负极，USB接口150所连接的两根电线通过USB接口150而连接到电源的正极和负极。这两根电线在另一侧会经由底座110相对于接线柱的另一面而分别连接到第一接线柱120和第二接线柱130。根据本发明的一个实施例，第一连接柱120与连接到电源正极的电线相连接，从而耦接到电源的正极，而第二连接柱130与连接到电源负极的电线相连接，从而耦接到电源的负极。应当注意的是，本发明不受限于此，所以可以使第一接线柱和第二接线柱连接到电源的不同极的方式都在本发明的保护范围之内。

图6示出了根据本发明另一个实施例的、适于和电连接接头100配合使用的第二电连接接头200的结构示意图。如图6所示，第二电连接接头200包括接纳面210。在接纳面210上布置有导电圆220和导电圆环230。导电圆210布置在接纳面210的中心处，而导电圆环230围绕导电圆220布置(即围绕接纳面的中心布置)。在接纳面210上，除了导电圆220和导电圆环230之外，其它位置都不导电。导电圆环230距离导电圆220的距离取决于与第二电连接接头200相配合使用的电连接接头100。具体来说，电连接接头100中的第二连接柱130离第一连接柱120的距离和第二电连接接头200中导电圆环230和导电圆220之间的距离相匹配，这样当电连接接头100和第二电连接接头200配合使用时，第一连接柱120会和导电圆220相接触，同时第二连接柱130和导电圆环230相接触。

可选地，导电圆环230在其圆环的一部分上有开口，即导电圆环230不是封闭的圆环。由于根据本发明的一个实施例，电连接接头100中的第二连接柱130可以有两个，并且与第一接线柱120成直线布置。这样，即使导电圆环230具有开口，当某个第二连接柱130落到开口处而不能和导电圆环230接触时，另一个第二连接柱130必然会和导电圆环230接触。由于导电圆环230通常为金属材料制成，并且由于需要抗腐蚀而在外部镀防护层。通过减少导电圆环230的面积，可以有效节省成本。

第二电连接接头200还包括布置在接纳面210相对导电圆220和导电圆环230的另一侧之后的磁性材料层240。在使用中，磁性材料层240可以和与第二电连接接头200配对的第一电连接接头100中的磁性部件140磁力相吸，从而利用磁力作用将第一和第二接线柱分别吸附到接纳面210上的导电圆和导电圆环中，从而实现电连接。

可选地，磁性材料层240可以具有和接纳面210相同的截面积，并且紧挨着接纳面210布置。当然，磁性材料层240的面积可以大于接纳面210，并且布置在接纳面210之后的任意位置处。本发明不受限于磁性材料层240的具体位置和大小，只要在使用电连接接头200时，磁性材料层240和对应接头的磁性部件可以相互作用，将电连接接头200吸附在对应接头上即可。

第二电连接接头200还可以包括柔性电路板250。柔性电路板250布置在磁性材料层240相对于接纳面210的另一侧之后。在柔性电路板250中布置有导电线路，以便将从第二电连接接头200接收的电能发送给与该柔性电路板250相耦接的用电设备，例如各种可穿戴设备、各种通信设备等。本发明不受限于任何具体的用电设备，任何需要从电源接收电能，并给设备供电或者给设备中的电池充电的设备都在本发明的保护范围之内。为此，导电线路经由接纳面210相对于导电圆的另一面分别与导电圆220和导电圆环230电连接。

另外，由于第二电连接接头200能否和配对的第一电连接接头100可靠地电连接很大程度上取决于在第二电连接接头200中的磁性材料层250能否恰当地与第一电连接接头100中的磁性结构，所以，在一种实施方式中，电连接接头还包括固定结构260，该结构可以将接纳面210和磁性材料层250容纳在固定结构中并固定位置。

本发明还提供了一种电连接设备，该设备包括第一电连接接头100以及与该第一电连接接头100配对使用的第二电连接接头200，为了配对使用，第一电连接接头100中的第二连接柱130离第一连接柱120的距离和第二电连接接头200中导电圆环230和导电圆220之间的距离相匹配，从而在磁性材料层250和磁性结构140的磁相互作用下，将第一和第二接线柱分别吸附到接纳面210上的导电圆和导电圆环中，从而实现电连接。

可选地，第一电连接接头100通常和电源联系(例如通过)，而第二电连接接头200布置在诸如随身定位设备、可穿戴设备质量之类的各种设备中，从而当二者配合使用时，可以为各种设备进行充电。具体而言，第二电连接接头可以布置在鞋上，并为安装在该鞋上的电子设备(例如随身定位设备)进行充电。

根据本发明的电连接设备，连接接头100和200设计为尽量简单，而且在接头连接时不需要考虑具体位置，只要将两个接头相互靠近，在这两个接头中的磁性材料就可以相互作用，将接头中的相应部件恰当地吸附在一起，从而实现电连接。这样，大大简化了建立电连接的过程，并便于在一些需要对结构进行专门考虑的设备，例如各种可穿戴设备中使用。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下被实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

如在此所使用的那样，除非另行规定，使用序数词“第一”、“第二”、“第三”等等来描述普通对象仅仅表示涉及类似对象的不同实例，并且并不意图暗示这样被描述的对象必须具有时间上、空间上、排序方面或者以任意其它方式的给定顺序。

尽管根据有限数量的实施例描述了本发明，但是受益于上面的描述，本技术领域内的技术人员明白，在由此描述的本发明的范围内，可以设想其它实施例。此外，应当注意，本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的，而不是为了解释或者限定本发明的主题而选择的。因此，在不偏离所附权利要求书的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。对于本发明的范围，对本发明所做的公开是说明性的，而非限制性的，本发明的范围由所附权利要求书限定。

Claims (4)

1.一种电连接设备，包括第一电连接接头和第二电连接接头，其中

所述第一电连接接头包括：

底座；位于底座中心位置上的第一连接柱；布置在底座上、离底座中心预定距离的一个圆周上的2个第二连接柱；以及位于底座之后的磁性部件；其中所述第二连接柱和第一连接柱布置在一条直线上，所述第一连接柱耦接到电源的正极，所述第二连接柱耦接到电源的负极；

所述第二电连接接头包括：

接纳面；导电圆，布置在所述接纳面的中心处；导电圆环，布置在所述接纳面上，并且围绕所述导电圆布置；以及布置在所述接纳面之后的磁性材料层；其中所述导电圆环在一侧开口；以及

其中所述第一电连接接头中的第二连接柱离第一连接柱的距离和第二电连接接头中导电圆环和导电圆之间的距离相匹配。

2.如权利要求1所述的电连接设备，其中所述第二电连接接头还包括：

柔性电路板，布置在所述磁性材料层之后，在所述柔性电路板中布置有导电线路，并经由所述接纳面相对于导电圆的另一面与所述导电圆和导电圆环电连接。

3.如权利要求2所述的电连接设备，其中所述第二电连接接头还包括固定结构，所述接纳面和磁性材料层容纳在所述固定结构中并固定位置。

4.如权利要求1-3中任一项所述的电连接设备，其中所述第一电连接接头与电源耦接，第二电连接接头布置在鞋上。