CN105098513A - 一种可正反插的usb插头结构及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于连接器技术领域，尤其涉及一种可正反插的USB插头结构及其制作方法，包括金属壳体、胶芯、端子组和PCB板，端子组包括正面端子和反面端子，正面端子设置于PCB板的正面，反面端子设置于PCB板的反面，端子组和PCB板形成的整体嵌入胶芯内，胶芯插入金属壳体内；反面端子的伸出于PCB板的部分设置有弧形部。相对于现有技术，本发明将正面端子和反面端子设置在PCB板上，从而正面端子和反面端子共用一股数据传输线，可以减少端子的材料和端子的加工工序，从而可以节省成本。而且，本发明的反面端子的伸出于PCB板的部分设置有弧形部，当母座接触本发明的正面和反面时，该弧形部可以起到力度加强和回弹的作用。

Description

一种可正反插的USB插头结构及其制作方法

技术领域

本发明属于连接器技术领域，尤其涉及一种可正反插的USB插头结构及其制作方法。

背景技术

USB（UniversalSerialBus，通用串行总线）是一个外部总线标准，用于规范电脑与外部设备的连接和通讯，也是一种输入输出界面技术规范，被广泛应用于个人计算机和移动装置等信息通讯产品。随着电子技术的快速发展，USB插头的应用越来越广泛，USB在电子领域中占有重要的地位。计算机周边设备绝大多数都是通过USB连接计算机进行数据传输与交换，如鼠标、键盘、U盘、打印机、手机和相机等等。这样，就需要在计算机上安装USB插座，在计算机周边设备上安装插头，连接时将插头插入插座，使两者产生电连接。

由于插头和插座本身设计的电连接点是一一对应的，插错了会造成无效甚至将设备烧坏等重大危险。为了防止人们在使用USB接口对接时插错，USB接口特意进行了防呆设计，即插头、插座会因为其单面对插的特性而需要对准方向才能插进去，这就需要浪费很多的检查和校对的时间。这样，用户在使用时，往往需要查看插座是哪一方向的，再将插头调整到同一方向再插入，或者一插不对换个方向再插，有时换来换去还会因为硬插用力过猛把插头或插座给插坏了，造成很大麻烦。而且，传统的USB接头的结构是由金属片冲裁成型，再将接触件镶入金属成型件中固定成型，生产工艺复杂，生产成本高。

有鉴于此，确有必要提供一种可正反插的USB插头结构及其制作方法，其通过对端子组的巧妙设计，同时采用可以起到短路作用的PCB板，不仅可以节省工序和材料，从而节省成本，而且端子组还能够起到力度加强和回弹的作用。

发明内容

本发明的目的之一在于：针对现有技术的不足，而提供一种可正反插的USB插头结构，其通过对端子组的巧妙设计，同时采用可以起到短路作用的PCB板，不仅可以节省工序和材料，从而节省成本，而且端子组还能够起到力度加强和回弹的作用。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种可正反插的USB插头结构，包括金属壳体、胶芯、端子组和PCB板，所述端子组包括正面端子和反面端子，所述正面端子设置于所述PCB板的正面，所述反面端子设置于所述PCB板的反面，所述端子组和所述PCB板形成的整体嵌入所述胶芯内，所述胶芯插入所述金属壳体内；

所述反面端子的伸出于所述PCB板之外的部分设置有弧形部。

作为本发明可正反插的USB插头结构的一种改进，所述正面端子的长度小于所述反面端子的长度。

作为本发明可正反插的USB插头结构的一种改进，所述正面端子包括依次排列且焊接于所述PCB板的正面的第一正面端子、第二正面端子、第三正面端子和第四正面端子，所述第二正面端子和所述第三正面端子的长度均小于所述第一正面端子和第四正面端子的长度，并且所述第一正面端子、所述第二正面端子、所述第三正面端子和所述第四正面端子的一端齐平。

作为本发明可正反插的USB插头结构的一种改进，所述反面端子包括依次排列且一端焊接于所述PCB板的反面的第一反面端子、第二反面端子、第三反面端子和第四反面端子，所述第一反面端子、所述第二反面端子、所述第三反面端子和所述第四反面端子分别与所述第四正面端子、第三正面端子、第二正面端子和第一正面端子相对应，所述第二反面端子和所述第三反面端子的长度均小于所述第一反面端子和第四反面端子的长度，并且所述第一反面端子、所述第二反面端子、所述第三反面端子和所述第四反面端子的一端齐平。

作为本发明可正反插的USB插头结构的一种改进，所述第一反面端子包括焊接于所述PCB板的反面的第一焊接段、第一连接段和第一嵌入段，所述第一焊接段和所述第一嵌入段通过所述第一连接段连接，所述第一连接段上设置有第一弧形部；

所述第二反面端子包括焊接于所述PCB板的反面的第二焊接段、第二连接段和第二嵌入段，所述第二焊接段和所述第二嵌入段通过所述第二连接段连接，所述第二连接段上设置有第二弧形部；

所述第三反面端子包括焊接于所述PCB板的反面的第三焊接段、第三连接段和第三嵌入段，所述第三焊接段和所述第三嵌入段通过所述第三连接段连接，所述第三连接段上设置有第三弧形部；

所述第四反面端子包括焊接于所述PCB板的反面的第四焊接段、第四连接段和第四嵌入段，所述第四焊接段和所述第四嵌入段通过所述第四连接段连接，所述第四连接段上设置有第四弧形部。

作为本发明可正反插的USB插头结构的一种改进，所述第二弧形部和所述第三弧形部凹向所述PCB板的正面设置；所述第一弧形部和所述第四弧形部凹向所述PCB板的反面设置。

作为本发明可正反插的USB插头结构的一种改进，所述胶芯包括主体部和插入部，所述主体部的正面和反面分别设置有正面插槽和反面插槽，所述正面端子嵌入所述正面插槽内，所述第一焊接段、所述第二焊接段、所述第三焊接段和所述第四焊接段均嵌入所述反面插槽内。

作为本发明可正反插的USB插头结构的一种改进，所述插入部包括U形部和设置于所述U形部一侧的固定部，所述U形部的开口朝向所述主体部，所述U形部和所述固定部之间形成有台阶，所述U形部上设置有可供所述反面端子穿过的插孔，所述固定部的正面设置有可供所述反面端子的一端嵌入的嵌入槽。

作为本发明可正反插的USB插头结构的一种改进，将所述胶芯插入所述金属壳体后，所述主体部将所述金属壳体分成高度相等的两个区域。

作为本发明可正反插的USB插头结构的一种改进，所述第一弧形部、所述第二弧形部、所述第三弧形部和所述第四弧形部的弧度均为π/6-π/3。

相对于现有技术，本发明提供的可正反插的USB插头结构，包括金属壳体、胶芯、端子组和PCB板，端子组包括正面端子和反面端子，正面端子设置于PCB板的正面，反面端子设置于PCB板的反面，端子组和PCB板形成的整体嵌入胶芯内，胶芯插入金属壳体内；其中的PCB板可以起到短路作用，实现相对应的正面端子和反面端子的短路，使得该插头的正面和反面都可以使用，因此使用者在插接时无需区分正反面，实现正反插功能，解决了USB端口插入时每次都需要校对正反面的问题；而且将正面端子和反面端子设置在PCB板上，从而正面端子和反面端子共用一股数据传输线，可以减少端子的材料和端子的加工工序，从而可以节省成本。而且，本发明的反面端子的伸出于PCB板的部分设置有弧形部，当母座接触本发明的正面和反面时，该弧形部可以起到力度加强和回弹的作用。本发明结构紧凑，组装简便，能够真正实现USB插头的正反插接仍能正常连通使用的目的。

本发明的另一个目的在于提供一种可正反插的USB插头结构的制作方法，至少包括以下步骤：

第一步，将正面端子焊接于PCB板的正面，反面端子的焊接部焊接于PCB板的反面，得到半成品；

第二步，将半成品放入胶芯的模具型腔中并通过模具定位，然后将塑胶原料注入模具型腔中，从而将半成品成型在胶芯内，使胶芯包住PCB板、正面端子和反面端子；

第三步，将胶芯装入金属壳体内，即得到产品。

相对于现有技术，本发明工序简单，组装方便，从而可以提高生产效率，并可实现大批量生产，节省成本，并且没有改变USB插头与电路板的连接结构，能够直接安装到标准电路板上从而能够直接替代传统的单方向USB插头。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图之一。

图2为本发明的立体结构示意图之二。

图3为本发明的分解结构示意图之一。

图4为本发明的分解结构示意图之二。

图5为本发明中反面端子的结构示意图。

其中：

1-金属壳体；

2-胶芯；

21-主体部，211-正面插槽，22-插入部，221-U形部，222-固定部；

3-PCB板；

4-正面端子；

41-第一正面端子，42-第二正面端子，43-第三正面端子，44-第四正面端子；

5-反面端子；

51-第一反面端子；

511-第一焊接段，512-第一连接段，513-第一嵌入段，5121-第一弧形部；

52-第二反面端子；

521-第二焊接段，522-第二连接段，523-第二嵌入段，5221-第二弧形部；

53-第三反面端子；

531-第三焊接段，532-第三连接段，533-第三嵌入段，5321-第三弧形部；

54-第四反面端子；

541-第四焊接段，542-第四连接段，543-第四嵌入段，5421-第四弧形部。

具体实施方式

以下将结合具体实施例对本发明及其有益效果作进一步详细的说明，但是，本发明的具体实施方式并不局限于此。本实施例中提到的上、下、左和右与附图本身的上、下、左、右方向一致，本实施中提到的“第一”和“第二”的描述是为便于叙述明了，而无关零部件的重要性，更不是用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，也当视为本发明可实时的范畴。

如图1至图5所示，本发明提供的一种可正反插的USB插头结构，包括金属壳体1、胶芯2、端子组和PCB板3，端子组包括正面端子4和反面端子5，正面端子4设置于PCB板3的正面，反面端子5设置于PCB板3的反面，端子组和PCB板3形成的整体嵌入胶芯2内，胶芯2插入金属壳体1内；其中的PCB板3可以起到短路作用，实现相对应的正面端子4和反面端子5的短路，使得该插头的正面和反面都可以使用，因此使用者在插接时无需区分正反面，实现正反插功能，解决了USB端口插入时每次都需要校对正反面的问题；而且将正面端子4和反面端子5设置在PCB板3上，从而正面端子4和反面端子5共用一股数据传输线，可以减少端子的材料和端子的加工工序，从而可以节省成本。胶芯2用于固定PCB板3、正面端子4和反面端子5，且胶芯2嵌入金属壳体1内。

反面端子5的伸出于PCB板3之外的部分设置有弧形部，当母座接触本发明的正面和反面时，该弧形部可以起到力度加强和回弹的作用。

正面端子4的长度小于反面端子5的长度，正面端子4的长度取决于公母座接触位置的大小，其长度小于反面端子5可以节省端子材料，避免不必要的浪费。反面端子5较长是因为其后部还需要预留焊接线材的位置。

正面端子4包括依次排列且焊接于PCB板3的正面的第一正面端子41、第二正面端子42、第三正面端子43和第四正面端子44，第二正面端子42和第三正面端子43的长度相等，第一正面端子41和第四正面端子44的长度相等，而且第二正面端子42的长度均小于第一正面端子41的长度，并且第一正面端子41、第二正面端子42、第三正面端子43和第四正面端子44的一端齐平，并且齐平的一端稍稍超出于PCB板3之外。

反面端子5包括依次排列且一端焊接于PCB板3的反面的第一反面端子51、第二反面端子52、第三反面端子53和第四反面端子54，第一反面端子51、第二反面端子52、第三反面端子53和第四反面端子54分别与第四正面端子44、第三正面端子43、第二正面端子42和第一正面端子41相对应，第一反面端子51和第一正面端子41通过PCB板3实现短路，第二反面端子52和第二正面端子42通过PCB板3实现短路，第三反面端子53和第三正面端子43通过PCB板3实现短路，第四反面端子54和第四正面端子44通过PCB板3实现短路。

第二反面端子52和第三反面端子53的长度相等，第一反面端子51和第四反面端子54的长度相等，并且第三反面端子53的长度小于第一反面端子51和第四反面端子54的长度，并且第一反面端子51、第二反面端子52、第三反面端子53和第四反面端子54的一端齐平。

第一反面端子51包括焊接于PCB板3的反面的第一焊接段511、第一连接段512和第一嵌入段513，第一焊接段511和第一嵌入段513通过第一连接段512连接，第一连接段512上设置有第一弧形部5121；

第二反面端子52包括焊接于PCB板3的反面的第二焊接段521、第二连接段522和第二嵌入段523，第二焊接段521和第二嵌入段523通过第二连接段522连接，第二连接段522上设置有第二弧形部5221；

第三反面端子53包括焊接于PCB板3的反面的第三焊接段531、第三连接段532和第三嵌入段533，第三焊接段531和第三嵌入段533通过第三连接段532连接，第三连接段532上设置有第三弧形部5321；

第四反面端子54包括焊接于PCB板3的反面的第四焊接段541、第四连接段542和第四嵌入段543，第四焊接段541和第四嵌入段543通过第四连接段542连接，第四连接段542上设置有第四弧形部5421。

第二弧形部5221和第三弧形部5321凹向PCB板3的正面设置；第一弧形部5121和第四弧形部5421凹向PCB板3的反面设置。也就是说，第一弧形部5121、第二弧形部5221、第三弧形部5321和第四弧形部5421的朝向不是完全一样的，而是其中两个相同，另两个不相同，这样，当母座接触正面或反面时，均可以起到力度加强和回弹的作用。

胶芯2包括主体部21和插入部22，主体部21的正面和反面分别设置有正面插槽211和反面插槽，正面端子4嵌入正面插槽211内，第一焊接段511、第二焊接段521、第三焊接段531和第四焊接段541均嵌入反面插槽内。

插入部22包括U形部221和设置于U形部221一侧的固定部222，U形部221的开口朝向主体部21，U形部221和固定部222之间形成有台阶，U形部221的高度大于固定部222的高度，并且U形部221和固定部222的反面齐平，U形部221上设置有可供反面端子5的嵌入段穿过的插孔，固定部222的正面设置有可供反面端子5的嵌入段嵌入的嵌入槽，以实现反面端子5的固定，便于反面端子5与线材的连接。U形部221便于实现胶芯2与金属壳体1的固定连接。反面端子5上的弧形部位于U形部221的U形槽内，露置于外。

将胶芯2插入金属壳体1后，主体部21将金属壳体1分成高度相等的两个区域，即可实现正反插。

第一弧形部5121、第二弧形部5221、第三弧形部5321和第四弧形部5421的弧度均为π/6-π/3。即第一弧形拱起311和第二弧形拱起321的形状和大小均相同，只是朝向不同。

总之，本发明提供的可正反插的USB插头结构，包括金属壳体1、胶芯2、端子组和PCB板3，端子组包括正面端子4和反面端子5，正面端子4设置于PCB板3的正面，反面端子5设置于PCB板3的反面，端子组和PCB板3形成的整体嵌入胶芯2内，胶芯2插入金属壳体1内；其中的PCB板3可以起到短路作用，实现相对应的正面端子4和反面端子5的短路，使得该插头的正面和反面都可以使用，因此使用者在插接时无需区分正反面，实现正反插功能，解决了USB端口插入时每次都需要校对正反面的问题；而且将正面端子4和反面端子5设置在PCB板上，从而正面端子4和反面端子5共用一股数据传输线，可以减少端子的材料和端子的加工工序，从而可以节省成本。而且。本发明的反面端子5的伸出于PCB板3的部分设置有弧形部，当母座接触本发明的正面和反面时，该弧形部可以起到力度加强和回弹的作用。本发明结构紧凑，组装简便，能够真正实现USB插头的正反插接仍能正常连通使用的目的。

本发明还提供了一种可正反插的USB插头结构的制作方法，至少包括以下步骤：

第一步，将正面端子4焊接于PCB板3的正面，反面端子5的焊接部焊接于PCB板3的反面，得到半成品；

第二步，将半成品放入胶芯2的模具型腔中并通过模具定位，然后将塑胶原料注入模具型腔中，从而将半成品成型在胶芯2内，使胶芯2包住PCB板3、正面端子4和反面端子5；由于正面端子4和反面端子5的存在，使得胶芯2的主体部21上形成有正面插槽211和反面插槽，U形部221上则形成有插孔，固定部222上则形成有嵌入槽，并且正面端子4恰好嵌入正面插槽211内，反面端子4的焊接部恰好嵌入反面插槽内，反面端子4的嵌入部则穿过U形部221的插孔后嵌入嵌入槽内，弧形部则位于U形部221的U形槽内，露置于外。

第三步，将胶芯2装入金属壳体1内，即得到产品，U形部221的正面和反面分别与金属壳体1的内表面接触。

总之，本发明工序简单，组装方便，从而可以提高生产效率，并可实现大批量生产，节省成本，并且没有改变USB插头与电路板的连接结构，能够直接安装到标准电路板上从而能够直接替代传统的单方向USB插头。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种可正反插的USB插头结构，其特征在于：包括金属壳体、胶芯、端子组和PCB板，所述端子组包括正面端子和反面端子，所述正面端子设置于所述PCB板的正面，所述反面端子设置于所述PCB板的反面，所述端子组和所述PCB板形成的整体嵌入所述胶芯内，所述胶芯插入所述金属壳体内；

所述反面端子的伸出于所述PCB板之外的部分设置有弧形部。

2.根据权利要求1所述的可正反插的USB插头结构，其特征在于：所述正面端子的长度小于所述反面端子的长度。

3.根据权利要求1所述的可正反插的USB插头结构，其特征在于：所述正面端子包括依次排列且焊接于所述PCB板的正面的第一正面端子、第二正面端子、第三正面端子和第四正面端子，所述第二正面端子和所述第三正面端子的长度均小于所述第一正面端子和第四正面端子的长度，并且所述第一正面端子、所述第二正面端子、所述第三正面端子和所述第四正面端子的一端齐平。

4.根据权利要求1所述的可反反插的USB插头结构，其特征在于：所述反面端子包括依次排列且一端焊接于所述PCB板的反面的第一反面端子、第二反面端子、第三反面端子和第四反面端子，所述第一反面端子、所述第二反面端子、所述第三反面端子和所述第四反面端子分别与所述第四正面端子、第三正面端子、第二正面端子和第一正面端子相对应，所述第二反面端子和所述第三反面端子的长度均小于所述第一反面端子和第四反面端子的长度，并且所述第一反面端子、所述第二反面端子、所述第三反面端子和所述第四反面端子的一端齐平。

5.根据权利要求4所述的可反反插的USB插头结构，其特征在于：所述第一反面端子包括焊接于所述PCB板的反面的第一焊接段、第一连接段和第一嵌入段，所述第一焊接段和所述第一嵌入段通过所述第一连接段连接，所述第一连接段上设置有第一弧形部；

所述第二反面端子包括焊接于所述PCB板的反面的第二焊接段、第二连接段和第二嵌入段，所述第二焊接段和所述第二嵌入段通过所述第二连接段连接，所述第二连接段上设置有第二弧形部；

所述第三反面端子包括焊接于所述PCB板的反面的第三焊接段、第三连接段和第三嵌入段，所述第三焊接段和所述第三嵌入段通过所述第三连接段连接，所述第三连接段上设置有第三弧形部；

所述第四反面端子包括焊接于所述PCB板的反面的第四焊接段、第四连接段和第四嵌入段，所述第四焊接段和所述第四嵌入段通过所述第四连接段连接，所述第四连接段上设置有第四弧形部。

6.根据权利要求5所述的可反反插的USB插头结构，其特征在于：所述第二弧形部和所述第三弧形部凹向所述PCB板的正面设置；所述第一弧形部和所述第四弧形部凹向所述PCB板的反面设置。

7.根据权利要求5所述的可正反插的USB插头结构，其特征在于：所述胶芯包括主体部和插入部，所述主体部的正面和反面分别设置有正面插槽和反面插槽，所述正面端子嵌入所述正面插槽内，所述第一焊接段、所述第二焊接段、所述第三焊接段和所述第四焊接段均嵌入所述反面插槽内。

8.根据权利要求7所述的可正反插的USB插头结构，其特征在于：所述插入部包括U形部和设置于所述U形部一侧的固定部，所述U形部的开口朝向所述主体部，所述U形部和所述固定部之间形成有台阶，所述U形部上设置有可供所述反面端子穿过的插孔，所述固定部的正面设置有可供所述反面端子的一端嵌入的嵌入槽。

9.根据权利要求7所述的可正反插的USB插头结构，其特征在于：将所述胶芯插入所述金属壳体后，所述主体部将所述金属壳体分成高度相等的两个区域。

10.一种可正反插的USB插头结构的制作方法，其特征在于，至少包括以下步骤：

第一步，将正面端子焊接于PCB板的正面，反面端子的焊接部焊接于PCB板的反面，得到半成品；

第二步，将半成品放入胶芯的模具型腔中并通过模具定位，然后将塑胶原料注入模具型腔中，从而将半成品成型在胶芯内，使胶芯包住PCB板、正面端子和反面端子；

第三步，将胶芯装入金属壳体内，即得到产品。