CN104638456B - 磁性连接器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了磁性连接器，包括同心接触端子和导电磁性组件，同心接触端子贯穿导电磁性组件，同心接触端子和导电磁性组件之间设有绝缘组件。导电磁性组件可产生磁力吸附作用，只要将两个磁性连接器的导电磁性组件相接，即可实现两个磁性连接器的连接，又由于导电磁性组件的导电性，导电磁性组件可与同心接触端子配合提供至少三路电路的导通，无须再分别设计公母结构，结构简单、加工方便、加工成本低且连接方便。

Description

磁性连接器
技术领域
本发明涉及一种连接装置，特别涉及一种磁性连接器。
背景技术
现有技术中的磁性连接器包括公、母连接单元，均包括有塑胶主体、接触脚、接触脚塑料支架、裸露在外的磁吸块，公连接单元还包括同心接触端子，母连接单元探针接触端，公母连接单元通过磁吸块吸力结合一起，并配有防呆设计，这种技术手段实现了连接器的准确定位且连接后不易移动、连接牢固，分拆亦非常方便，但其结构复杂、加工不便且成本高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、加工方便且成本低的磁性连接器。
根据本发明的一个方面，提供了磁性连接器，包括同心接触端子和导电磁性组件，同心接触端子贯穿导电磁性组件，同心接触端子和导电磁性组件之间设有绝缘组件。
本发明的有益效果是：导电磁性组件可产生磁力吸附作用，只要将两个磁性连接器的导电磁性组件相接，即可实现两个磁性连接器的连接，又由于导电磁性组件的导电性，导电磁性组件可与同心接触端子配合提供至少三路电路的导通，无须再分别设计公母结构，结构简单、加工方便、加工成本低且连接方便。
在一些实施方式中，导电磁性组件包括磁吸金属端帽和磁铁，磁铁在磁吸金属端帽横截面上的投影面积小于磁吸金属端帽横截面积的一半。由此，可保证在两块磁性连接器相连接时，磁铁的位置可相互错开，避免由于磁铁的相互排斥作用而无法连接。
在一些实施方式中，磁吸金属端帽设有凸部和凹部，凸部的形状和凹部的形状相配合且凸部的外径小于凹部的内径。由此，一块磁性连接器凸部可插入另一块磁性连接器的凹部形成配合连接，结合稳固不易脱离。
在一些实施方式中，凸部和凹部均设为多个，多个凸部和多个凹部以同心接触端子的中心呈旋转对称排列且镜像对应，凸部内设有磁铁。由此，多个凸部和多个凹部可形成多种连接方式，实现自由连接。由于磁铁的相互排斥作用，而磁铁对磁吸金属的吸引作用，当两块磁性连接器相互靠近时，会自动转动使凸部插入凹部并连接，可实现自动校正。
在一些实施方式中，凸部和凹部分别为4个且呈环形间隔均匀排列。由此，两块相连的磁性连接器可进行90度转而形成4个位置的自由连接。
在一些实施方式中，绝缘组件包括绝缘环和底盘，绝缘环与底盘固定连接，绝缘环位于同心接触端子与导电磁性组件之间，同心接触端子和磁吸金属端帽分别与底盘固定连接，磁铁位于磁吸金属端帽和底盘之间。由此，绝缘组件可起到绝缘和固定的作用。
在一些实施方式中，同心接触端子包括第一接触针头、第二接触针头和绝缘套管，绝缘套管套装在第一接触针头外，第二接触针头套装在绝缘套管外。由此，第一接触针头和第二接触针头可提供两路电路，配合磁吸金属可提供三路电路的导通连接。
在一些实施方式中，同心接触端子还包括弹簧和金属套筒，弹簧套装在绝缘套管外，绝缘套管设有凸台，弹簧的一端与凸台抵接，弹簧的另一端与第二接触针头抵接，金属套筒套装在第二接触针头、弹簧和绝缘套管外。由此，弹簧顶住第二接触针头使第二接触针头在轴向弹性移动，当两块磁性连接器相连时，可连接更紧密。
根据本发明的一个方面，提供了磁性连接器，包括磁铁、端帽和底板，端帽与底板固定连接，端帽设有凸出部和通孔，凸出部的形状和通孔的形状相配合，磁铁位于凸出部内，底板为磁吸金属材质。由此，一块磁性连接器的凸出部可插入到另一块磁性连接器的通孔内形成定位，位于凸出部内磁铁则可吸附另一块磁性连接器的磁吸金属底板形成固定。结构简单、连接方便。
在一些实施方式中，凸出部和通孔分别为4个且呈环形间隔均匀排列。由此，两块相连的磁性连接器可进行90度转而可形成4个位置的自由连接。
在一些实施方式中，端帽包括盖板和侧缘，凸出部与和盖板一体固定，通孔开设于盖板上，侧缘与盖板边缘一体固定并轴向延伸，侧缘开有卡槽，底板边缘设有卡块，卡槽与卡块配合。由此，卡块可插入到卡槽内使端帽与底板固定连接，可方便进行安装或拆卸。
在一些实施方式中，卡槽包括第一卡槽和第二卡槽，第一卡槽与第二卡槽相互垂直，第一卡槽的一端与第二卡槽的一端相连，第二卡槽的另一端穿出侧缘的边缘形成开口。由此，卡块轴向插入到第二卡槽后再转动侧向插入到第一卡槽即可将端帽与底板固定连接，操作简便。
在一些实施方式中，第一卡槽的宽度与卡块的厚度相配合，第二卡槽的宽度与卡块的宽度相配合。由此，可使端帽与底板连接更紧密。
附图说明
图1为本发明一实施方式的磁性连接器的分解结构示意图；
图2为图1所示的磁性连接器的组装结构示意图；
图3为图2所示的磁性连接器的俯视结构示意图；
图4为图1所示的磁性连接器的同心接触端子的分解结构示意图；
图5为图4所示的同心接触端子的剖面结构示意图；
图6为本发明另一实施方式的磁性连接器的分解结构示意图；
图7为图6所示的磁性连接器的端帽的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对发明作进一步详细的说明。
实施例1
图1～图5示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的磁性连接器。
参照图1～图3，磁性连接器包括同心接触端子1、绝缘组件3和由磁吸金属端帽2和磁铁4组成的导电磁性组件。磁吸金属端帽2与绝缘组件3卡接或螺纹等方式扣合固定连接。同心接触端子1贯穿磁吸金属端帽2，同心接触端子1和磁吸金属端帽2之间设有绝缘组件3。磁铁4位于磁吸金属端帽2内，也可直接粘结或以其它方式固定于磁吸金属端帽2外。磁铁4在磁吸金属端帽2横截面上的投影面积小于磁吸金属端帽2横截面积的一半，使两块磁性连接器相连接时，磁铁4的位置可相互错开。
磁吸金属端帽2设有凸部21和凹部22，凸部21的形状和凹部22的形状相配合，凸部的外径小于凹部的内径。为简化工艺，可将凸部21和凹部22均做成圆形。一块磁性连接器的凸部21可对应插入到另一块磁性连接器的凹部22内进行配合连接。
凸部21和凹部22均设为多个，多个凸部21和多个凹部22以同心接触端子1的中心呈旋转对称排列且镜像对应。凸部21内均安装有磁铁4，凹部22内均不安装磁铁4。由于磁铁4之间的相互排斥作用，当两块磁性连接器相互靠近时，装有磁铁4凸部21会相互排斥而磁铁4会吸引磁吸金属，则会自动转动使一块磁性连接器的凸部21插入另一块磁性连接器的凹部22并连接，实现自动校正。
本实施例的凸部21和凹部22分别为4个且呈环形间隔均匀排列，由此可实现4个方位的连接和校准。
磁吸金属端帽2和绝缘组件3均可设为整体圆盘状，磁吸金属端帽2边缘有圆筒状卡边23，绝缘组件3包括绝缘环31、圆形的底盘32、位于底盘32边缘并轴向延伸的卡块33和与磁吸金属端帽2的凹部22相配合的筒体34。筒体34与底盘32一体成型。绝缘环31位于底盘32中央并与底盘32一体成型。由磁吸金属端帽2的中心位置开有供绝缘环31穿过的通孔24，磁吸金属端帽2的凸部21内部为中空且底端开口，磁铁4可由开口放入凸部21内。当磁吸金属端帽2和绝缘组件3相互扣合时，绝缘环31穿过通孔24，绝缘组件3的卡块33卡入磁吸金属端帽2的卡边23内，磁吸金属端帽2的凹部22插入到绝缘组件3的筒体34内。通过卡边23与卡块33的配合以及凹部22与筒体34的配合可使磁吸金属端帽2和绝缘组件3稳固地结合，磁铁4则被扣合在磁吸金属端帽2的凸部21内和绝缘组件3的底盘32之间。
同心接触端子1固定于绝缘环31内，可使同心接触端子1与磁吸金属端帽2之间达到相互绝缘的效果。
参照图4和图5，同心接触端子1包括第一接触针头11、第二接触针头12、绝缘套管13、弹簧14和金属套筒15，绝缘套管13套装在第一接触针头11外，第二接触针头12套装在绝缘套管13外，第二接触针头12可轴向弹性移动。第一接触针头11可以采用POGOPIN(弹簧探针)，通过弹簧顶压可使第一接触针头11和第二接触针头12均可以沿轴向进行伸缩运动，可以保证使用过程中接触针头与触点稳定接触，使用过程中如果出现松脱，由于磁铁4的吸引力可使接触端头自动锁紧，避免断路；同时第一接触针头11和第二接触针头12相对独立，不会出现短路。另外，还可设置多级同心接触针头以实现更多的电路连接。
弹簧14套装在绝缘套管13外，绝缘套管13设有周向延伸的凸台131，弹簧14的一端与凸台131抵接，弹簧14的另一端与第二接触针头12抵接，金属套筒15套装在第二接触针头12、弹簧14和绝缘套管13外。第二接触针头12为前窄后宽的柱形凸台结构，金属套筒15的前端设有向内收缩的台阶，第二接触针头12的前端伸出金属套筒15，第二接触针头12的后端卡在金属套筒15内，由于弹簧14的弹力作用，可使第二接触针头12可轴向伸缩但又不会脱出金属套筒15。第一接触针头11的周向外侧也设有凸台，绝缘套管13的底端设有卡口，通过卡口卡压第一接触针头11的凸台将第一接触针头11固定。
同心接触端子1可为磁性连接器提供两路或多路电路连接，而磁吸金属端帽2的金属材质的导电性又可为磁性连接器提供一路电路连接。因此，通过磁吸金属端帽2和同心接触端子1的配合，可为磁性连接器提供至少3路电路连接，形成正极、负极和信号线路。在实现磁性连接器物理连接的同时可实现电路导通。连接无须区分方向，也无须分别设计公母结构，结构简单紧凑、加工方便、加工成本低且连接方便。
本实施例的磁性连接器还可以包括底板5，底板5可为PCB板，为磁性连接器或与之相连的其它部件提供控制和支持。
实施例2
图6～图7示意性地显示了根据本发明的另一种实施方式的磁性连接器。
参照图6和图7，磁性连接器包括磁铁4、端帽5和底板6，磁性连接器整体为圆筒结构。端帽5与底板6卡合固定连接，端帽5设有凸出部51和通孔52，凸出部51和通孔52间隔设置凸出部51的形状和通孔52的形状相配合，凸出部51和通孔52可对应设置为多个并呈旋转对称排列且镜像对应。凸出部51内部为中空结构，磁铁4位于凸出部51内，底板6为磁吸金属材质。两块相同的磁性连接器可相互连接，一块磁性连接器的凸出部51插入到另一块磁性连接器的通孔52内以作定位，而一块磁性连接器的凸出部51内的磁铁4则可吸附住另一块磁性连接器的磁吸金属材质的底板6使两块磁性连接器固定连接。设置多组呈旋转对称排列且镜像对应的凸出部51和通孔52则可使两块磁性连接器转动一定角度后也可进行连接，实现多个不同方位的连接以使连接方式多样化。
本实施例的凸出部51和通孔52分别设置为4个且呈环形间隔均匀排列。即可实现两块磁性连接器4个方位的连接变化。
端帽5包括圆盘状的盖板53和环形侧缘54。凸出部51与和盖板53一体固定，通孔52开设于盖板53上，侧缘54与盖板53边缘一体固定并轴向延伸，侧缘54开有卡槽。底板6包括圆形的主体62和主体62边缘设有的卡块61，卡槽与卡块61一一对应并相互配合。
卡槽包括第一卡槽55和第二卡槽56，第一卡槽55与第二卡槽56相互垂直，第一卡槽55的一端与第二卡槽56的一端相连，第二卡槽56的另一端穿出侧缘54的边缘形成开口。第一卡槽55的宽度与卡块61的厚度相配合，第二卡槽56的宽度与卡块61的宽度相配合。
在对磁性连接器进行组装时，先将磁铁4放入端帽5的凸出部51内，再将底板6的卡块61对准端帽5侧缘54上的第二卡槽56，对准后将底板6的主体62整体压入端帽5的侧缘54内，同时卡块61压入第二卡槽56，当卡块61压入到第一卡槽55一端的位置时，将底板6转动使卡块61进入到第一卡槽55即可完成磁性连接器的组装。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于发明的保护范围。

Claims (10)

1.磁性连接器，其特征在于：包括同心接触端子(1)和导电磁性组件，所述同心接触端子(1)贯穿导电磁性组件，所述同心接触端子(1)和导电磁性组件之间设有绝缘组件(3)；
所述同心接触端子(1)包括第一接触针头(11)、第二接触针头(12)和绝缘套管(13)，所述绝缘套管(13)套装在第一接触针头(11)外，所述第二接触针头(12)套装在绝缘套管(13)外；
所述导电磁性组件包括磁吸金属端帽(2)和磁铁(4)，所述磁铁(4)在磁吸金属端帽(2)横截面上的投影面积小于磁吸金属端帽(2)横截面积的一半；
所述磁吸金属端帽(2)设有凸部(21)和凹部(22)，所述凸部(21)的形状和凹部(22)的形状相配合且凸部(21)的外径小于凹部(22)的内径。
2.根据权利要求1所述的磁性连接器，其特征在于：所述凸部(21)和凹部(22)均设为多个，所述多个凸部(21)和多个凹部(22)以同心接触端子(1)的中心呈旋转对称排列且镜像对应，所述凸部(21)内设有磁铁(4)。
3.根据权利要求2所述的磁性连接器，其特征在于：所述凸部(21)和凹部(22)分别为4个且呈环形间隔均匀排列。
4.根据权利要求1所述的磁性连接器，其特征在于：所述绝缘组件(3)包括绝缘环(31)和底盘(32)，所述绝缘环(31)与底盘(32)固定连接，所述绝缘环(31)位于同心接触端子(1)与导电磁性组件之间，所述同心接触端子(1)和磁吸金属端帽(2)分别与底盘(32)固定连接，所述磁铁(4)位于磁吸金属端帽(2)和底盘(32)之间。
5.根据权利要求1所述的磁性连接器，其特征在于：所述同心接触端子(1)还包括弹簧(14)和金属套筒(15)，所述弹簧(14)套装在绝缘套管(13)外，所述绝缘套管(13)设有凸台(131)，所述弹簧(14)的一端与凸台(131)抵接，所述弹簧(14)的另一端与第二接触针头(12)抵接，所述金属套筒(15)套装在第二接触针头(12)、弹簧(14)和绝缘套管(13)外。
6.磁性连接器，其特征在于：包括磁铁(4)、端帽(5)和底板(6)，端帽(5)与底板(6)固定连接，所述端帽(5)设有凸出部(51)和通孔(52)，所述凸出部(51)的形状和通孔(52)的形状相配合，所述磁铁(4)位于凸出部(51)内，所述底板(6)为磁吸金属材质。
7.根据权利要求6所述的磁性连接器，其特征在于：所述凸出部(51)和通孔(52)分别为4个且呈环形间隔均匀排列。
8.根据权利要求6所述的磁性连接器，其特征在于：所述端帽(5)包括盖板(53)和侧缘(54)，所述凸出部(51)与和盖板(53)一体固定，所述通孔(52)开设于盖板(53)上，所述侧缘(54)与盖板(53)边缘一体固定并轴向延伸，所述侧缘(54)开有卡槽，所述底板(6)边缘设有卡块(61)，所述卡槽与卡块(61)配合。
9.根据权利要求8所述的磁性连接器，其特征在于：所述卡槽包括第一卡槽(55)和第二卡槽(56)，所述第一卡槽(55)与第二卡槽(56)相互垂直，所述第一卡槽(55)的一端与第二卡槽(56)的一端相连，所述第二卡槽(56)的另一端穿出侧缘(54)的边缘形成开口。
10.根据权利要求9所述的磁性连接器，其特征在于：所述第一卡槽(55)的宽度与卡块(61)的厚度相配合，所述第二卡槽(56)的宽度与卡块(61)的宽度相配合。
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