CN105071141B - 正反插usb插头及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种正反插USB插头，包括绝缘本体、分别安装于所述绝缘本体上下两侧的两个端子组、插装于所述绝缘本体横向两侧的金属扣件、安装于所述两个端子组外侧的金属固持件、及套设于所述绝缘本体外的金属外壳，所述绝缘本体包括对接头部、及自所述对接头部向后延伸形成的尾部，所述对接头部包括中空形成的对接腔、贯通所述对接腔的上下顶壁的若干端子槽，所述尾部包括凹陷形成的安装部，所述端子组在竖直方向上从所述绝缘本体的上下两侧安装；本申请可有效解决现有技术中端子组组装容易损坏导电端子的缺陷。

Description

正反插USB插头及其制造方法

技术领域

本申请涉及电连接器领域，尤指一种正反插USB插头及其制造方法。

背景技术

通用串行总线(USB)广泛地存在于人们的日常生活中，电子设备数据的传输大多采用这种通用的标准；USB3.0标准的出现极大地提高了数据的传输速度，在标准A Type类型的USB接口设计上，USB3.0能够完美地实现设计更改而不影响向下兼容性与结构外观。但是在移动终端应用的Micro USB领域则无法实现功能升级的同时，保证结构外观不变，Micro USB 3.0标准最终使外观结构复杂化，即采用并排的方式增加了一个接口以容纳增加的功能焊脚，但占用了更大的空间，限于智能手机超薄化的发展趋势，使Micro USB3.0在手机上的应用受到了极大的限制，急需一种全新的高速串行通用总线来解决这一问题。

在此情况下，USB协会推出了全新USB3.1 Type C型接口连接器，同时兼顾了尺寸与性能，适应了智能终端上的应用，但其不能向下兼容。板端插座定义了分列于对接舌板上下两侧的两排端子组，所述两排端子组之间设置有隔离金属板。而线端插头在收容所述对接舌板的对接腔上下两侧也分别设置了两排端子组与所述插座的两排端子组对接，如此，可使所述插头以正或反的方向插入均可。中华人民共和国第201520014622.X号专利揭示了一种USB3.1 Type C组件，其插头连接器包括绝缘本体、安装于所述绝缘本体内的上下两排端子组、安装于所述绝缘本体前端对接部端缘的固持弹片、套设于所述绝缘本体外的金属壳。所述端子组的组装方式采用从所述绝缘本体后端插入的方案，采用该方案在组装时，需要所述端子组与所述绝缘本体内的所有端子槽均精确定位，否则极易损伤所述待插入的端子组，影响产品品质与组装效率。

发明内容

本申请的目的在于提供一种支持正反插USB插头及其制造方法，所述USB插头结构更利于组装端子组，提升组装效率。

为此，本申请提供了一种正反插USB插头，包括绝缘本体、分别安装于所述绝缘本体上下两侧的两个端子组、插装于所述绝缘本体横向两侧的金属扣件、安装于所述两个端子组外侧的金属固持件、及套设于所述绝缘本体外的金属外壳，所述绝缘本体包括对接头部、及自所述对接头部向后延伸形成的尾部，所述对接头部包括中空形成的对接腔、贯通所述对接腔的上下顶壁的若干端子槽，所述尾部包括凹陷形成的安装部，所述端子组包括若干导电端子、及将所述若干导电端子成型为一体的塑胶体，所述导电端子包括成型于所述塑胶体内的固持部、及自所述固持部两端分别延伸形成的接触臂、焊脚，所述端子组在竖直方向上从所述绝缘本体的上下两侧安装，所述接触臂安装于所述端子槽内，所述塑胶体安装于所述安装部内，所述接触臂包括自所述端子槽突入所述对接腔上下两侧的折弯部。

为此，本申请还提供了一种正反插USB插头的制造方法，包括如下步骤：

步骤一、注塑成型形成所述绝缘本体，冲压形成金属扣件，所述绝缘本体包括中空形成于前端的对接腔、及自所述绝缘本体横向两侧后端开设并延伸至所述对接腔内的安装槽，将所述金属扣件从所述绝缘本体的后方插入所述安装槽内；

步骤二、将两组导电端子进行注塑成型形成两个端子组，将所述两个端子组在竖直方向上分别从所述绝缘本体的上、下两侧装入所述安装部与端子槽内，所述端子组的塑胶体安装于所述绝缘本体的尾部的安装部内，所述安装部上设有定位孔，所述塑胶体底面设有定位于所述安装部上的定位柱以使所述端子组的若干导电端子顺利定位并进入对应的端子槽内，所述端子组的塑胶体两侧设有卡勾部，所述绝缘本体的后端设有卡持所述卡勾部的环形槽以防止所述端子组脱落；

步骤三、冲压成型所述两个金属固持件，所述金属固持件包括框架部、设于所述框架部中间的避空部、自所述框架部前端折弯延伸形成的接触弹片与挡止片、及自所述避空部内侧的框架部边缘倾斜向上延伸形成若干用于电性接触所述金属外壳的接地弹片，将所述金属固持件安装于所述绝缘本体的上下两侧，所述避空部对应所述导电端子的接触臂的位置，所述绝缘本体的端子槽前端还设有连通所述对接腔的贯通槽，所述接触弹片透过所述贯通槽进入所述对接腔内；

步骤四、提供第一金属壳，将所述第一金属壳自所述绝缘本体的后方套入。

相较于现有技术，本申请正反插USB插头及其制造方法在所述绝缘本体的上下两侧开设连通所述对接腔的若干端子槽，并在所述绝缘本体的尾部设置用于安装容纳所述端子组的塑胶体的安装部，便于在组装过程中使所述端子组在竖直方向装入所述绝缘本体内，避免现有技术中端子组在纵向方向从所述绝缘本体后端插入容易损坏导电端子的缺陷。

附图说明

图1为本申请正反插USB插头的立体组合图；

图2为本申请正反插USB插头去除第二金属外壳的局部分解图；

图3为本申请正反插USB插头去除第二金属外壳的立体分解图；

图4为本申请正反插USB插头的绝缘本体的立体图；

图5为本申请正反插USB插头的绝缘本体的另一角度立体图；

图6为沿图4所示A-A虚线的剖视图；

图7为本申请正反插USB插头的端子组的立体图；

图8为本申请正反插USB插头的端子组的另一角度的立体图；

图9为本申请正反插USB插头的金属扣件的立体图；

图10为本申请正反插USB插头的金属固持件的立体图；

图11为本申请正反插USB插头的金属固持件的另一角度的立体图；

图12为本申请正反插USB插头的绝缘本体安装端子组、金属扣件后的立体图；

图13为本申请正反插USB插头的绝缘本体安装端子组、金属扣件后的另一角度立体图；

图14为本申请正反插USB插头的绝缘本体安装端子组、金属扣件、及金属固持件后的立体图；

图15为本申请沿图14所示B-B虚线的剖视图；

图16为本申请正反插USB插头的第二金属外壳的分离图。

具体实施方式

本申请正反插USB插头为USB3.1 Type C型插头连接器，USB3.1 Type C是由USB-IF协会制定的一种旨在减小产品尺寸以满足手持移动设备需求，且能同时大幅提升传输速率的新型接口。

请参阅图1至图3所示，本申请正反插USB插头包括绝缘本体20、分别安装于所述绝缘本体20上下两侧的两个端子组40、从侧面插装于所述绝缘本体20横向两侧的金属扣件50、安装于所述绝缘本体20上下两侧的金属固持件30、夹持于所述绝缘本体20尾部以电性连接所述两个端子组40的电路板13、及套设于所述绝缘本体20外的金属外壳10。

所述电路板13包括位于端部上下两侧的两排与所述两个端子组40焊接的金手指131、及形成于所述端部前端缘的定位凸部132以便于所述电路板13准确插入并定位。

所述金属外壳10包括第一金属壳11、及套设于所述第一金属壳11后端外侧的第二金属壳12。所述第一金属壳11的后端表面经过冲压形成斜向后上方延伸的倒刺112、及形成于所述倒刺112后端的突起113。所述第二金属壳12包括套设于所述第一金属壳11后端的较小的套设部122、及与所述套设部122一体向后延伸的较大的延伸部121，所述套设部122对应所述第一金属壳11的突起113位置形成有供所述突起113卡入的孔结构123，所述套设部122的前端缘还设有配合所述第一金属壳11的倒刺112的缺口部124。当所述第二金属壳12从前向后套入所述第一金属壳11后，所述第一金属壳11的倒刺112、突起113分别卡位于所述第二金属壳12的前端缘的缺口部124、孔结构123内。如此，可以限位所述第二金属壳12，使第二金属壳12与所述第一金属壳11结合为一体。

请参阅图4-6所示，所述绝缘本体20包括对接头部21、及自所述对接头部21向后延伸形成的尾部22。所述对接头部21包括中空形成的对接腔211、开设于所述对接腔211的上下顶壁25上且在上下方向贯通的若干端子槽212、及设于所述端子槽212前端的若干贯通槽214。所述若干端子槽212的前端缘分别设有预压部213以使端子组40的端子末端抵接保持平面度一致性。所述若干贯通槽214之间还设有挡止部216，所述贯通槽214上下贯通与所述对接腔211连通，所述挡止部216底部封闭不与所述对接腔211连通。所述对接头部21的端子槽212的横向两侧还设有卡孔215。所述绝缘本体20的尾部22包括在上下顶面凹陷形成的用于安装所述端子组40的安装部225、在靠近所述对接头部21一侧形成的环形槽23、所述尾部22中空形成的容纳腔221、开设于所述安装部225上的定位结构224、及自所述尾部22横向两侧向后延伸形成夹持部件222。所述安装部225的表面与所述端子槽212靠近所述对接腔211的底面大致平齐。所述定位结构224具体为一种定位孔结构。所述夹持部件222中间形成夹持所述电路板13的夹持部223。所述绝缘本体20的横向两侧壁26上还包括自所述尾部22开设并延伸至所述对接头部21的用于安装所述金属扣件50的安装槽261，所述安装槽261在所述对接头部21与所述对接腔211连通。

请参阅图7、图8所示，所述端子组40包括若干安装于所述端子槽211内的导电端子42、及将所述若干导电端子42固持为一体的塑胶体41。所述导电端子42包括固持部421、自所述固持部421两端分别延伸形成的焊接部422、及接触臂423，所述接触臂423形成有朝向所述对接腔211的折弯部424，所述折弯部424作为与对接插座连接器电性连接的接触部。所述塑胶体41包括主体部411、自所述主体部411前端两侧向下延伸形成的卡勾部412、在所述主体部411朝向所述绝缘本体20一侧的底面开设有用于定位所述电路板13的第一定位部414、在所述主体部411朝向所述绝缘本体20一侧形成的用于配合所述绝缘本体20的定位结构224的定位部件413、及在所述主体部411靠近所述导电端子42的接触臂423一侧顶面上设置的凸块415。所述定位部件413具体为一配合所述定位孔224的定位柱。

请参阅图9所示，所述金属扣件50包括自所述绝缘本体20的尾部22插入所述容纳腔221内的屏蔽部51、形成于所述屏蔽部51后端的用于定位所述电路板13的第二定位部55、自所述屏蔽部51两侧折弯后延伸形成的安装于所述安装槽261内的弹性臂52、形成于所述弹性臂52前端并进入所述对接腔211横向两侧的抵持端部53、及形成于所述弹性臂52后端的用于夹持所述电路板13的夹持部54。所述屏蔽部51与所述弹性臂52一体设计，有利于稳定固持所述弹性臂52，也便于所述弹性臂52的安装，同时，所述屏蔽部51插入所述尾部22的容纳腔221内使位于所述绝缘本体20上下两侧的两排端子组40之间信号不会产生干扰，起到屏蔽作用。所述绝缘本体20尾部形成的容纳腔221能够大面积收容固定所述屏蔽部51，使所述金属扣件50整体稳定性增强。所述两个端子组40的塑胶体41后端的两个第一定位部414与所述金属扣件50后端的第二定位部55构成收容所述电路板13的定位凸部132的定位槽，以使所述电路板13准确插入所述两个端子组40的导电端子42之间夹持，使所述导电端子42与所述电路板13上对应的金手指131电性接触。

请参阅图10、图11所示，所述金属固持件30包括框架部31、设于所述框架部31中间的避空部32、自所述框架部31前端折弯延伸形成的接触弹片33与挡止片37、形成于所述框架部31后端的套设于所述端子组40的塑胶体41的凸块415上的套孔34、自所述框架部31横向两侧折弯延伸入所述绝缘本体20的卡孔215内固持的卡勾36、及自所述避空部32内侧的框架部31边缘倾斜向上延伸形成若干用于电性接触所述第一金属壳11的接地弹片35。所述金属固持件30的避空部32对应于所述绝缘本体20的端子槽212上方，所述框架部31在避空部32区域的下方贴覆有绝缘层38以防止所述导电端子42在与插座对接时上翘接触所述金属固持件30。所述接触弹片33通过所述绝缘本体20前端缘的贯通槽214进入所述对接腔211内以与所述对接插座的金属外壳(未图示)接触提供卡持力，位于所述接触弹片33之间的挡止片37则挡止于所述贯通槽214之间的挡止部216上以为所述接触弹片33提供更强的弹性力。

请参阅图1至图16所示，以下将介绍本申请正反插USB插头的制造方法：

步骤一、注塑成型形成所述绝缘本体20，冲压形成所述金属扣件50，将所述金属扣件50从所述绝缘本体20的后方插入位于所述绝缘本体20横向两侧的安装槽261内，此时，所述金属扣件50的屏蔽部51容纳入所述绝缘本体20的尾部22的容纳腔221内，所述弹性臂52容纳于所述安装槽261内，所述弹性臂52末端抵持端部53通过所述安装槽261前端进入所述绝缘本体20的对接头部21的对接腔211的横向两侧以与对接连接器的金属外壳抵持接触；

步骤二、将两组导电端子42进行注塑成型形成两个端子组40，将所述两个端子组40在竖直方向上分别从所述绝缘本体20的上、下两侧装入所述安装部225与端子槽212内。所述端子组40的塑胶体41安装于所述绝缘本体20的尾部22的安装部225内，同时，所述塑胶体41底面的定位柱413首先定位入所述安装部225上的定位孔224内，对所述端子组40进行定位，由此，可使所述端子组40的若干导电端子42顺利定位并进入对应的端子槽212内。所述端子组40的塑胶体41两侧的卡勾部412卡入所述尾部22的环形槽23两侧以防止所述端子组40脱落；

步骤三、冲压成型所述两个金属固持件30，在所述金属固持件30的避空部32朝向绝缘本体20一侧贴覆绝缘层38，再将所述金属固持件30安装于所述绝缘本体20的两侧，所述金属固持件30的避空部32对应所述导电端子42的弹性臂423位置，所述金属固持件30的框架部31前端缘的接触弹片33透过所述绝缘本体20前端的贯通槽214进入所述对接腔211前端，所述挡止片37被所述贯通槽214之间的挡止部216挡止以使所述挡止片37周边的接触弹片33获得更高的弹性力，也可避免所述接触弹片37因受理过度而被对接连接器插坏。所述框架部31后端的套孔34套入所述端子组40的塑胶体41上的凸块415，所述框架部31两侧的卡勾36卡持入所述绝缘本体20两侧的卡孔215内，通过所述套孔34、卡勾36与对应组件的固持使所述金属固持件30稳固地固持于所述绝缘本体20及端子组40上；

步骤四、将所述第一金属壳11自所述绝缘本体20的后方套入，所述金属固持件30的避空部32内侧的接地弹片35接触所述第一金属壳11；

步骤五、将所述电路板30自所述绝缘本体20后端插入所述两个端子组40的两组导电端子42的焊脚422之间，其中，所述电路板13前端的定位凸部132定位于所述端子组40的塑胶体41的第一定位部414与所述金属扣件50的第二定位部55构成的定位槽内，使所述电路板13前端的金手指131准确接触对应的导电端子42的焊脚422；

步骤六、将所述第二金属壳12自所述绝缘本体20前端套入所述第一金属壳11外，所述第二金属壳12前端较小的套设部122定位于所述第一金属壳11的后端，所述第一金属壳11后端缘的突起113卡入所述第二金属壳12的孔结构123内，所述第一金属壳11的倒刺112卡住所述第二金属壳12的前端缘的缺口部124，由此，所述第二金属壳12定位于所述第一金属壳11后端。

本申请正反插USB插头在所述绝缘本体20的上下两侧开设连通所述对接腔211的若干端子槽212，并在所述绝缘本体20的尾部设置用于安装容纳所述端子组40的塑胶体41的安装部225，便于在组装过程中使所述端子组40在竖直方向装入所述绝缘本体20内，避免现有技术中端子组40在纵向方向从所述绝缘本体20后端插入容易损坏导电端子42的缺陷。

Claims (9)

1.一种正反插USB插头，其特征在于，包括绝缘本体、分别安装于所述绝缘本体上下两侧的两个端子组、插装于所述绝缘本体横向两侧的金属扣件、安装于所述两个端子组外侧的金属固持件、及套设于所述绝缘本体外的金属外壳，所述绝缘本体包括对接头部、及自所述对接头部向后延伸形成的尾部，所述对接头部包括中空形成的对接腔、贯通所述对接腔的上下顶壁的若干端子槽，所述尾部包括凹陷形成的安装部，所述端子组包括若干导电端子、及将所述若干导电端子成型为一体的塑胶体，所述导电端子包括成型于所述塑胶体内的固持部、及自所述固持部两端分别延伸形成的接触臂、焊脚，所述端子组在竖直方向上从所述绝缘本体的上下两侧安装，所述接触臂安装于所述端子槽内，所述塑胶体安装于所述安装部内，所述接触臂包括自所述端子槽突入所述对接腔上下两侧的折弯部；

所述金属外壳包括第一金属壳、及套设于所述第一金属壳后端外侧的第二金属壳，所述第一金属壳的后端表面经过冲压形成斜向后上方延伸的倒刺、及形成于所述倒刺后端的突起，所述第二金属壳包括套设于所述第一金属壳后端的较小的套设部、及与所述套设部一体向后延伸的较大的延伸部，所述套设部对应所述第一金属壳的突起位置形成有供所述突起卡入的孔结构，所述套设部的前端缘还设有配合所述第一金属壳的倒刺的缺口部，当所述第二金属壳从前向后套入所述第一金属壳后，所述第一金属壳的倒刺、突起分别卡位于所述第二金属壳的前端缘的缺口部、孔结构内。

2.如权利要求1所述的正反插USB插头，其特征在于，所述绝缘本体的尾部凹陷形成的安装部的表面与所述端子槽的底面平齐。

3.如权利要求1所述的正反插USB插头，其特征在于，所述绝缘本体的尾部的安装部上设有定位结构，所述端子组的塑胶体面对所述绝缘本体一侧设有定位于所述定位结构内的定位部件，所述定位部件配合所述定位结构以使所述端子组的导电端子的接触臂准确插入对应的端子槽内。

4.如权利要求1所述的正反插USB插头，其特征在于，所述绝缘本体尾部外周设有环形槽，所述端子组的塑胶体对应所述环形槽一体延伸形成有卡入所述环形槽内的卡勾部以防止所述端子组从所述绝缘本体脱落。

5.如权利要求1所述的正反插USB插头，其特征在于，所述绝缘本体的尾部中空形成容纳腔，所述绝缘本体的横向两侧壁上还包括自所述尾部开设并延伸至所述对接头部的用于安装所述金属扣件的安装槽，所述安装槽在所述对接头部与所述对接腔连通，所述金属扣件包括自所述绝缘本体的尾部插入所述容纳腔内的屏蔽部、自所述屏蔽部两侧折弯后延伸形成的安装于所述安装槽内的弹性臂、形成于所述弹性臂前端并进入所述对接腔横向两侧的抵持端部、及形成于所述弹性臂后端的用于夹持电路板的夹持部。

6.如权利要求1所述的正反插USB插头，其特征在于，所述金属固持件包括框架部、设于所述框架部中间的避空部、自所述框架部前端折弯延伸形成的接触弹片与挡止片、及自所述避空部内侧的框架部边缘倾斜向上延伸形成若干用于电性接触所述金属外壳的接地弹片。

7.如权利要求6所述的正反插USB插头，其特征在于，所述避空部对应所述绝缘本体的端子槽上方以使所述导电端子的折弯部有足够的弹性变形空间，所述避空部朝向所述绝缘本体一侧贴覆有绝缘层以防止所述导电端子的弹性臂因弹性变形而误接触所述金属固持件。

8.如权利要求1所述的正反插USB插头的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、注塑成型形成所述绝缘本体，冲压形成金属扣件，所述绝缘本体包括中空形成于前端的对接腔、及自所述绝缘本体横向两侧后端开设并延伸至所述对接腔内的安装槽，将所述金属扣件从所述绝缘本体的后方插入所述安装槽内；

步骤二、将两组导电端子进行注塑成型形成两个端子组，将所述两个端子组在竖直方向上分别从所述绝缘本体的上、下两侧装入所述安装部与端子槽内，所述端子组的塑胶体安装于所述绝缘本体的尾部的安装部内，所述安装部上设有定位孔，所述塑胶体底面设有定位于所述安装部上的定位柱以使所述端子组的若干导电端子顺利定位并进入对应的端子槽内，所述端子组的塑胶体两侧设有卡勾部，所述绝缘本体的后端设有卡持所述卡勾部的环形槽以防止所述端子组脱落；

步骤三、冲压成型所述两个金属固持件，所述金属固持件包括框架部、设于所述框架部中间的避空部、自所述框架部前端折弯延伸形成的接触弹片与挡止片、及自所述避空部内侧的框架部边缘倾斜向上延伸形成若干用于电性接触所述金属外壳的接地弹片，将所述金属固持件安装于所述绝缘本体的上下两侧，所述避空部对应所述导电端子的接触臂的位置，所述绝缘本体的端子槽前端还设有连通所述对接腔的贯通槽，所述接触弹片透过所述贯通槽进入所述对接腔内；

步骤四、提供第一金属壳，将所述第一金属壳自所述绝缘本体的后方套入，所述第一金属壳的后端表面经过冲压形成斜向后上方延伸的倒刺、及形成于所述倒刺后端的突起；

还包括如下步骤：

步骤五、提供电路板，将所述电路板插入所述上下两个端子组的导电端子的焊脚之间，所述电路板前端设有若干对应所述焊脚的金手指，所述电路板前端缘还凸伸形成定位凸部，所述端子组的塑胶体与所述金属扣件的后端形成有收纳所述定位凸部的定位槽，所述电路板准确定位以使所述金手指准确定位所述对应的焊脚；

步骤六、提供第二金属壳，所述第二金属壳包括套设于所述第一金属壳后端的较小的套设部、及与所述套设部一体向后延伸的较大的延伸部，所述套设部对应所述第一金属壳的突起位置形成有供所述突起卡入的孔结构，所述套设部的前端缘还设有配合所述第一金属壳的倒刺的缺口部，当所述第二金属壳从前向后套入所述第一金属壳后，所述第一金属壳的倒刺、突起分别卡位于所述第二金属壳的前端缘的缺口部、孔结构内；

所述第一金属壳及套设于所述第一金属壳后端外侧的第二金属壳形成金属外壳。

9.如权利要求8所述的正反插USB插头的制造方法，其特征在于，所述绝缘本体的尾部中空形成有容纳腔，所述金属扣件所述金属扣件包括自所述绝缘本体的尾部插入所述容纳腔内的屏蔽部、自所述屏蔽部两侧折弯后延伸形成的安装于所述安装槽内的弹性臂、形成于所述弹性臂前端并进入所述对接腔横向两侧的抵持端部、及形成于所述弹性臂后端的用于夹持所述电路板的夹持部。