CN104882696A - 一种基于TypeC的USB连接器 - Google Patents

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翟重阳
张安定
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Abstract

本发明提供一种基于TypeC的USB连接器，包括壳体和插入组件，所述插入组件包括导电端子和绝缘本体，所述导电端子包括上导电端子和下导电端子，所述上导电端子和下导电端子一次成型为一排端子；所述上导电端子包括上接地端子、上电源端子、上CC端子、上D+端子和上D-端子，所述下导电端子包括下接地端子、下电源端子、下CC端子、下D+端子和下D-端子。采用本发明，简化结构、降低装配难度、且具有稳定可靠品质。

Description

一种基于TypeC的USB连接器
技术领域
本发明涉及电连接器技术领域，特别涉及一种基于TypeC的USB连接器。
背景技术
随着电子行业的科学技术的飞速发展，电子产品越来越轻薄短小，这样对电子的零组件的尺寸要求越来越小，连接器行业也首当其冲。新一代USB Type C连接器的尺寸更小，对机械性能，电气要求更好，为了保证产品结构的可靠性，各大厂家纷纷推出相应的设计。
现有的USB Type C连接器的主体结构采用两片式插入组件扣合，再进行二次注塑成型，或者采用两个插入组件直接扣合而成。但是，这种结构的连接器由壳体、上插入组件、下插入组件共3个零件构成，装配复杂，成本高。而且采用多个零件装配，造成产品可靠性降低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种基于TypeC的USB连接器，简化结构、降低装配难度、且具有稳定可靠品质。
为达到上述技术效果，本发明提供了一种基于TypeC的USB连接器，包括壳体和插入组件，所述插入组件包括导电端子和绝缘本体，所述导电端子包括上导电端子和下导电端子，所述上导电端子和下导电端子一次成型为一排端子；
所述上导电端子包括上接地端子、上电源端子、上CC端子、上D+端子和上D-端子，所述下导电端子包括下接地端子、下电源端子、下CC端子、下D+端子和下D-端子；
每一导电端子包括前端的对接部，后端的焊接部，及设在绝缘本体的内部且位于对接部和焊接部之间的主体部；
每一接地端子的对接部包括接地基体和自接地基体向上/下凸起形成板状的接地部，所述接地部与接地基体处于不同平面，所述接地基体设于绝缘本体的内部，所述接地部露出绝缘本体，用于与对接连接器的接地端子相接触；
每一电源端子的对接部包括电源基体和自电源基体向上/下凸起形成的板状的电源部，所述电源部与电源基体处于不同平面，所述电源基体设于绝缘本体的内部，所述电源部露出绝缘本体，用于与对接连接器的电源端子相接触。
作为上述方案的改进，每一接地端子的焊接部包括水平向后延伸伸出绝缘本体的第一接地焊接脚以及竖直向下延伸伸出绝缘本体的第二接地焊接脚。
作为上述方案的改进，每一接地端子的接地基体、每一电源端子的电源基体、每一接地端子的主体部、每一电源端子的主体部中的至少一个为加宽部。
作为上述方案的改进，所述加宽部的宽度为0.50~1.00mm。
作为上述方案的改进，所述加宽部的宽度为0.50~0.80mm。
作为上述方案的改进，所述接地基体和接地部为一体成型，所述电源基体和电源部为一体成型；
所述接地端子的对接部、主体部、焊接部为一体成型，所述电源端子的对接部、主体部、焊接部为一体成型。
作为上述方案的改进，所述绝缘本体设有与接地端子的接地部相对应的开口，所述接地端子的接地部通过开口以露出绝缘本体，从而与对接连接器的接地端子相接触；
所述绝缘本体设有与电源端子的电源部相对应的开口，所述电源端子的电源部通过开口以露出绝缘本体，从而与对接连接器的电源端子相接触。
作为上述方案的改进，所述上接地端子的对接部包括上接地基体和自上接地基体向上凸起形成的板状的上接地部，所述上接地部与上接地基体处于不同平面，所述上接地基体设于绝缘本体的内部，所述上接地部露出绝缘本体，用于与对接连接器的接地端子相接触；
所述上电源端子的对接部包括上电源基体和自上电源基体向下凸起形成的板状的上电源部，所述上电源部与上电源基体处于不同平面，所述上电源基体设于绝缘本体的内部，所述上电源部露出绝缘本体，用于与对接连接器的电源端子相接触；
所述下接地端子的对接部包括下接地基体和自下接地基体向下凸起形成的板状的下接地部，所述下接地部与下接地基体处于不同平面，所述下接地基体设于绝缘本体的内部，所述下接地部露出绝缘本体，用于与对接连接器的接地端子相接触；
所述下电源端子的对接部包括下电源基体和自下电源基体向下凸起形成的板状的下电源部，所述下电源部与下电源基体处于不同平面，所述下电源基体设于绝缘本体的内部，所述下电源部露出绝缘本体，用于与对接连接器的电源端子相接触。
作为上述方案的改进，所述上CC端子、上D+端子和上D-端子为直线型，所述上CC端子、上D+端子和上D-端子的主体部高于对接部。
作为上述方案的改进，所述下CC端子、下D+端子和下D-端子的主体部为弯折部，所述下CC端子、下D+端子和下D-端子的主体部低于对接部。
实施本发明，具有以下有益效果：
本发明仅由壳体和插入组件两个零件组成，插入组件包括导电端子和绝缘本体，导电端子包括上导电端子和下导电端子，上导电端子和下导电端子一次成型为一排端子，简化结构，产品组装简单，方便自动化生产，产品结构可靠，品质稳定。
由于接地端子包括接地基体和自接地基体向上/下凸起形成板状的接地部，电源端子的对接部包括电源基体和自电源基体向上/下凸起形成的板状的电源部，接地基体和电源基体作为金属屏蔽片使用，故该一排端子既实现上排导电端子和下排导电端子的作用，又可以实现金属屏蔽片的作用。因此，本发明采用一排端子结构，就可以实现现有两排甚至三排结构的功能，大大简化结构。
在接地端子和电源端子的特殊结构的基础上，上CC端子、上D+端子和上D-端子为直线型，上CC端子、上D+端子和上D-端子的主体部高于对接部；下CC端子、下D+端子和下D-端子的主体部为弯折部，下CC端子、下D+端子和下D-端子的主体部低于对接部，即上导电端子和下导电端子采用特殊结构的错位设计，避免注塑过程中的相互影响，便于一次注塑成型。
附图说明
图1是本发明USB连接器的立体结构组合图；
图2是图1所示插入组件的立体结构分解图；
图3是图2所示插入组件的立体结构组合图；
图4是图3所示导电端子的立体结构组合图；
图5是图4所示的导电端子的另一视角的立体结构组合图；
图6是图4所示的导电端子的立体结构分解图；
图7是图4所示的导电端子的侧视图；
图8是图4所示的接地端子的示意图；
图9是图4所示的电源端子的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。仅此声明，本发明在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本发明的附图为基准，其并不是对本发明的具体限定。
参见图1至3，本发明提供了一种基于TypeC的USB连接器，包括壳体1和插入组件，所述插入组件包括导电端子2和绝缘本体3，所述导电端子2和绝缘本体3采用I/M（Insert Molding，一体成型）成型方式制得上述插入组件。
参见图4至7，所述导电端子2包括上导电端子2A和下导电端子2B，所述上导电端子2A和下导电端子2B一次成型为一排端子，简化结构，产品组装简单，方便自动化生产，产品结构可靠，品质稳定。
所述上导电端子2A包括上接地端子20、上电源端子21、上CC端子22、上D+端子23和上D-端子24，所述下导电端子2B包括下接地端子25、下电源端子26、下CC端子27、下D+端子28和下D-端子29。
需要说明的是，CC端子，D+端子、D-端子的含义分别如下：CC端子（Configuration Channel、检测端子），D+端子（Positive half of the USB 2.0 different pair，正信号端子）、D-端子（Negative half of the USB 2.0 different pair，负信号端子）。上D+端子23、上D-端子24分别与下D-端子29、下D+端子28对应设置。
其中，每一导电端子包括前端的对接部，后端的焊接部，及设在绝缘本体的内部且位于对接部和焊接部之间的主体部。每一接地端子的对接部包括接地基体和自接地基体向上/下凸起形成板状的接地部，所述接地部与接地基体处于不同平面，所述接地基体设于绝缘本体的内部，所述接地部露出绝缘本体，用于与对接连接器的接地端子相接触；每一电源端子的对接部包括电源基体和自电源基体向上/下凸起形成的板状的电源部，所述电源部与电源基体处于不同平面，所述电源基体设于绝缘本体的内部，所述电源部露出绝缘本体，用于与对接连接器的电源端子相接触。
接地基体和电源基体作为金属屏蔽片使用，故该一排端子既实现上排导电端子和下排导电端子的作用，又可以实现金属屏蔽片的作用。因此，本发明采用一排端子结构，就可以实现现有两排甚至三排结构的功能，大大简化结构。
具体的，上接地端子20包括前端的对接部201，后端的焊接部202，及设在绝缘本体的内部且位于对接部和焊接部之间的主体部203；上电源端子21包括前端的对接部211，后端的焊接部212，及设在绝缘本体的内部且位于对接部和焊接部之间的主体部213；下接地端子25包括前端的对接部251，后端的焊接部252，及设在绝缘本体的内部且位于对接部和焊接部之间的主体部253；下电源端子26包括前端的对接部261，后端的焊接部262，及设在绝缘本体的内部且位于对接部和焊接部之间的主体部263。
参见图8，所述上接地端子20的对接部201包括上接地基体201A和自上接地基体201A向上凸起形成的板状的上接地部201B，所述上接地部201B与上接地基体201A处于不同平面，所述上接地基体201A设于绝缘本体3的内部，所述上接地部201B露出绝缘本体3，用于与对接连接器的接地端子相接触，也就是说，本发明的上接地端子20采用撕破结构。
所述下接地端子25的对接部251包括下接地基体251A和自下接地基体251A向下凸起形成的板状的下接地部251B，所述下接地部251B与下接地基体251A处于不同平面，所述下接地基体251A设于绝缘本体3的内部，所述下接地部251B露出绝缘本体3，用于与对接连接器的接地端子相接触，也就是说，本发明的下接地端子25采用撕破结构。
作为接地端子的更佳实施方式，每一接地端子的焊接部包括水平向后延伸伸出绝缘本体的第一接地焊接脚以及竖直向下延伸伸出绝缘本体的第二接地焊接脚。具体的，上接地端子20的焊接部202包括水平向后延伸伸出绝缘本体3的第一接地焊接脚202A以及竖直向下延伸伸出绝缘本体3的第二接地焊接脚202B；下接地端子25的焊接部252包括水平向后延伸伸出绝缘本体3的第一接地焊接脚252A以及竖直向下延伸伸出绝缘本体3的第二接地焊接脚252B。本发明设有两个不同的接地焊脚，既可以满足本发明一排式端子的结构的接地需要，又可以满足现有多排式端子的结构的接地需要，尤其是设有金属屏蔽片的连接器的接地需要。
参见图9，所述上电源端子21的对接部211包括上电源基体211A和自上电源基体211A向下凸起形成的板状的上电源部211B，所述上电源部211B与上电源基体211A处于不同平面，所述上电源基体211A设于绝缘本体3的内部，所述上电源部211B露出绝缘本体3，用于与对接连接器的电源端子相接触，也就是说，本发明的上电源端子21采用撕破结构。
所述下电源端子26的对接部261包括下电源基体261A和自下电源基体261A向下凸起形成的板状的下电源部261B，所述下电源部261B与下电源基体261A处于不同平面，所述下电源基体261A设于绝缘本体3的内部，所述下电源部261B露出绝缘本体3，用于与对接连接器的电源端子相接触，也就是说，本发明的下电源端子26采用撕破结构。
由于接地端子包括接地基体和自接地基体向上/下凸起形成板状的接地部，电源端子的对接部包括电源基体和自电源基体向上/下凸起形成的板状的电源部，接地基体和电源基体作为金属屏蔽片使用，故该一排端子既实现上排导电端子和下排导电端子的作用，又可以实现金属屏蔽片的作用。因此，本发明采用一排端子结构，就可以实现现有两排甚至三排结构的功能，大大简化结构。
作为接地端子的接地部露出绝缘本体的一优选实施例，所述绝缘本体设有与接地端子的接地部相对应的开口（图中未示出），所述接地端子的接地部通过开口以露出绝缘本体，从而与对接连接器的接地端子相接触；
作为电源端子的电源部露出绝缘本体的一优选实施例，所述绝缘本体设有与电源端子的电源部相对应的开口（图中未示出），所述电源端子的电源部通过开口以露出绝缘本体，从而与对接连接器的电源端子相接触。
关于上接地部201B、下接地部251B、上电源部211B、下电源部261B的制作成型，本领域技术人员通过冲压的剪切工艺即可形成撕破结构，冲压剪切工艺技术成熟，操作简单，可量产。并且，冲压剪切形成的上接地部201B、下接地部251B、上电源部211B、下电源部261B为一大致的板状结构，该结构简单，可实施性高，适合大规模量产，降低生产成本。
进一步，每一接地端子的接地基体、每一电源端子的电源基体、每一接地端子的主体部、每一电源端子的主体部中的至少一个为加宽部。即，上接地端子20的上接地基体201A，下接地端子25的下接地基体251A，上电源端子21的上电源基体211A，下电源端子26的下电源基体261A，上接地端子20的主体部203，下接地端子25的主体部253，上电源端子21的主体部213，下电源端子26的主体部263中的至少一个为加宽部。
优选的，每一接地端子的接地基体、每一电源端子的电源基体、每一接地端子的主体部、每一电源端子的主体部中的均为加宽部。即，上接地端子20的上接地基体201A，下接地端子25的下接地基体251A，上电源端子21的上电源基体211A，下电源端子26的下电源基体261A，上接地端子20的主体部203，下接地端子25的主体部253，上电源端子21的主体部213，下电源端子26的主体部263均为加宽部。
所述加宽部的宽度优选为0.50~1.00mm，若加宽部的宽度小于0.50mm，则难以传输大电流，若加宽部的宽度大于1.00mm，存在短路的风险。更佳的，所述加宽部的宽度为0.50~0.80mm。
由于本发明的接地端子和电源端子采用撕破结构，且接地端子的接地基体、电源端子的电源基体、接地端子的主体部、电源端子的主体部均为加宽部，使接地端子和电源端子的面积更大，可以改善产品通过大电流的可靠性和简易性，有效解决传输大电流时温度过高的问题，从而达到传输高电流的目的。
所述接地基体和接地部为一体成型，所述电源基体和电源部为一体成型；所述接地端子的对接部、主体部、焊接部为一体成型，所述电源端子的对接部、主体部、焊接部为一体成型，可以简化结构，减少体积，并保证传输高电流时的可靠性和高效性。
所述壳体1的前端具有椭圆形的对接框口，用于对接连接器的正反插入配合，具有正反插均适用的使用便捷性优势。
另一方面，本发明结合接地端子和电源端子的结构来对其他端子做出特别的结构设计，具体的，上CC端子22包括前端的对接部221，后端的焊接部222，及设在对接部和焊接部之间的主体部223；上D+端子23包括前端的对接部231，后端的焊接部232，及设在对接部和焊接部之间的主体部233；上D-端子24包括前端的对接部241，后端的焊接部242，及设在对接部和焊接部之间的主体部243。所述下CC端子27包括前端的对接部271，后端的焊接部272，及设在对接部和焊接部之间的主体部273、下D+端子28包括前端的对接部281，后端的焊接部282，及设在对接部和焊接部之间的主体部283；下D-端子29包括前端的对接部291，后端的焊接部292，及设在对接部和焊接部之间的主体部293。
所述上CC端子22、上D+端子23和上D-端子24为直线型，所述下CC端子27、下D+端子28和下D-端子29为弯折型，优选的，所述下CC端子27的主体部273、下D+端子28的主体部283和下D-端子29的主体部293为弯折部。
优选的，所述上CC端子22、上D+端子23和上D-端子24的主体部223、233、243分别高于对接部221、231、241；所述下CC端子27、下D+端子28和下D-端子29的主体部273、283、293分别低于对接部271、281、291。
在接地端子和电源端子的特殊结构的基础上，上CC端子、上D+端子和上D-端子为直线型，上CC端子、上D+端子和上D-端子的主体部高于对接部；下CC端子、下D+端子和下D-端子的主体部为弯折部，下CC端子、下D+端子和下D-端子的主体部低于对接部，即上导电端子和下导电端子采用特殊结构的错位设计，避免注塑过程中的相互影响，便于一次注塑成型。
综上所述，本发明仅由壳体和插入组件两个零件组成，上导电端子和下导电端子一次成型为一排端子，简化结构，产品组装简单，方便自动化生产，产品结构可靠，品质稳定。而且，本发明还可以改善产品通过大电流的可靠性和简易性，有效解决传输大电流时温度过高的问题，从而达到传输高电流的目的。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于TypeC的USB连接器，包括壳体和插入组件，所述插入组件包括导电端子和绝缘本体，其特征在于，所述导电端子包括上导电端子和下导电端子，所述上导电端子和下导电端子一次成型为一排端子；
所述上导电端子包括上接地端子、上电源端子、上CC端子、上D+端子和上D-端子，所述下导电端子包括下接地端子、下电源端子、下CC端子、下D+端子和下D-端子；
每一导电端子包括前端的对接部，后端的焊接部，及设在绝缘本体的内部且位于对接部和焊接部之间的主体部；
每一接地端子的对接部包括接地基体和自接地基体向上/下凸起形成板状的接地部，所述接地部与接地基体处于不同平面，所述接地基体设于绝缘本体的内部，所述接地部露出绝缘本体，用于与对接连接器的接地端子相接触；
每一电源端子的对接部包括电源基体和自电源基体向上/下凸起形成的板状的电源部，所述电源部与电源基体处于不同平面，所述电源基体设于绝缘本体的内部，所述电源部露出绝缘本体，用于与对接连接器的电源端子相接触。
2.如权利要求1所述的USB连接器，其特征在于，每一接地端子的焊接部包括水平向后延伸伸出绝缘本体的第一接地焊接脚以及竖直向下延伸伸出绝缘本体的第二接地焊接脚。
3.如权利要求1所述的USB连接器，其特征在于，每一接地端子的接地基体、每一电源端子的电源基体、每一接地端子的主体部、每一电源端子的主体部中的至少一个为加宽部。
4.如权利要求3所述的USB连接器，其特征在于，所述加宽部的宽度为0.50~1.00mm。
5.如权利要求4所述的USB连接器，其特征在于，所述加宽部的宽度为0.50~0.80mm。
6.如权利要求3所述的USB连接器，其特征在于，所述接地基体和接地部为一体成型，所述电源基体和电源部为一体成型；
所述接地端子的对接部、主体部、焊接部为一体成型，所述电源端子的对接部、主体部、焊接部为一体成型。
7.如权利要求1所述的USB连接器，其特征在于，所述绝缘本体设有与接地端子的接地部相对应的开口，所述接地端子的接地部通过开口以露出绝缘本体，从而与对接连接器的接地端子相接触；
所述绝缘本体设有与电源端子的电源部相对应的开口，所述电源端子的电源部通过开口以露出绝缘本体，从而与对接连接器的电源端子相接触。
8.如权利要求1所述的USB连接器，其特征在于，所述上接地端子的对接部包括上接地基体和自上接地基体向上凸起形成的板状的上接地部，所述上接地部与上接地基体处于不同平面，所述上接地基体设于绝缘本体的内部，所述上接地部露出绝缘本体，用于与对接连接器的接地端子相接触；
所述上电源端子的对接部包括上电源基体和自上电源基体向上凸起形成的板状的上电源部，所述上电源部与上电源基体处于不同平面，所述上电源基体设于绝缘本体的内部，所述上电源部露出绝缘本体，用于与对接连接器的电源端子相接触；
所述下接地端子的对接部包括下接地基体和自下接地基体向下凸起形成的板状的下接地部，所述下接地部与下接地基体处于不同平面，所述下接地基体设于绝缘本体的内部，所述下接地部露出绝缘本体，用于与对接连接器的接地端子相接触；
所述下电源端子的对接部包括下电源基体和自下电源基体向下凸起形成的板状的下电源部，所述下电源部与下电源基体处于不同平面，所述下电源基体设于绝缘本体的内部，所述下电源部露出绝缘本体，用于与对接连接器的电源端子相接触。
9.如权利要求8所述的USB连接器，其特征在于，所述上CC端子、上D+端子和上D-端子为直线型，所述上CC端子、上D+端子和上D-端子的主体部高于对接部。
10.如权利要求8所述的USB连接器，其特征在于，所述下CC端子、下D+端子和下D-端子的主体部为弯折部，所述下CC端子、下D+端子和下D-端子的主体部低于对接部。
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