CN105305175A - 一种内置机械开关的usb母座 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种内置机械开关的USB母座，包括用于封装的并且前部开口的金属外壳（1）、安装在金属外壳内的舌状的固定座（3）、镶嵌在固定座中的金属针脚（4），所述固定座的后部设有一凸台（5），在该凸台上设有凹槽，在凹槽内镶嵌一开关，该开关的按键部（6）由凸台内向所述金属针脚的上方突出，USB插头与USB母座插接时USB插头的前端可触动所述按键部以触发所述开关；本发明体积小巧，可象普通母座一样安装，开关工作可靠，使用广泛：1、开关可以接入USB母座的VCC或GND实现对电源端的通断控制。2、作为独立开关，也可以接入应用的电路中实现对电路的控制。3、利用开关可以彻底断开耗电的电路，实现待机状态的0功耗。
Description
技术领域
本发明涉及USB端口连接器，尤其涉及一种内置机械开关的USB母座。
背景技术
当前各种电子设备使用标准的USB母座（USB-AF）作为接口使用非常普遍，尤其是USB2.0母座，USB2.0版设有VCC、D-、D+、GND四个金属插针用于提供电源和数据传输使用，常用的电子设备例如手机充电器、移动电源（充电宝）等，均使用USB2.0母座作为充电接口。
实际应用中有些电子设备在通过USB插口连接充电器（或其它电子产品）的同时需要同步启动某些控制模块，如启动检测模块、启动功能模块、停止功能模块等，而现有的USB插口不带开关，这给设计控制电路带来极大不便。例如可利用USB插头(公头)的插拔动作来同步控制设备的工作状态，USB插入，启动设备，USB插头拔出控制设备停止等。这对于一些使用电池供电的设备尤其重要，在实际应用中，有些设备在待机时一直在耗电（内置的一些电路元件等），经常是放置一段时间后储存的电量消耗殆尽，这类应用设备不胜枚举。一般的解决办法是额外设置一个开关，这种额外增设的开关除了占用设备或PCB的有限空间外，同时还需由人工来控制，使用起来非常不便，因此现有USB插口已经无法满足实际和未来发展的应用和需求。
故此业内亟需开发一种内置机械开关的USB母座，在插拔USB插头时会触发开关，给需要外部控制电路提供同步触发的开关信号。
发明内容
本发明是要解决现有技术的上述问题，提出一种内置机械开关的USB母座，其在插拔USB插头的同时会触发开关，给需要外部控制的电路提供同步触发的开关信号。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是设计一种内置机械开关的USB母座，这种内置机械开关的USB母座包括用于封装的并且前部开口的金属外壳、安装在金属外壳内的舌状的塑胶材质的固定座、镶嵌在固定座中的金属针脚4，所述固定座的后部设有一塑胶材质的凸台，在该凸台上的前视方向设有隐藏式凹槽，凹槽内镶嵌一开关，该开关的按键部由凸台内向所述金属针脚的上方和凸台的前视方向突出，USB插头与USB母座插接时USB插头的前端可触动所述按键部以触发所述开关。
所述开关包括条状金属针的动臂和条状金属针的第一静臂，所述动臂和第一静臂左右相向排列、且垂直于所述USB插头插入的方向，动臂中部向所述金属针脚上方突出形成所述按键部；当USB插头未插入时，动臂的端部和第一静臂的端部搭接在一起形成常闭型开关；当USB插头插入时，USB插头的前端触动所述按键部，动臂的端部和第一静臂的端部分离，常闭型开关断开；所述动臂和第一静臂的引出脚以及所述金属针脚的引出脚由金属外壳的后端中成180°角（直脚）伸出或由金属外壳的后部侧壁中成90°角（弯角）伸出。
所述开关包括条状的动臂和条状的第二静臂，所述动臂和第二静臂左右相向排列、且垂直于所述USB插头插入的方向，动臂中部向所述金属针脚上方突出形成所述按键部；当USB插头未插入时，动臂的端部和第二静臂的端部分离形成常开型开关；当USB插头插入时，USB插头的前端触动所述按键部，动臂的端部和第二静臂的端部搭接在一起，常开型开关闭合导通；所述动臂和第二静臂的引出脚以及所述金属针脚的引出脚由金属外壳的后端中成180°角（直脚）伸出或由金属外壳的后部侧壁中成90°角（弯角）伸出。
所述开关包括条状的动臂和条状的第一静臂以及条状的第二静臂，所述动臂和第一、第二静臂左右相向排列、且垂直于所述USB插头插入的方向，动臂中部向所述金属针脚上方突出形成所述按键部；当USB插头未插入时，动臂的端部和第一静臂的端部搭接在一起形成常闭型开关，动臂的端部和第二静臂的端部分离形成常开型开关；当USB插头插入时，USB插头的前端触动所述按键部，动臂的端部和第一静臂的端部分离、动臂的端部和第二静臂的端部搭接在一起，常闭型开关断开、同时常开型开关闭合导通；所述动臂和第一、第二静臂的引出脚以及所述金属针脚的引出脚由金属外壳的后端中成180°角（直脚）伸出或由金属外壳的后部侧壁中成90°角（弯角）伸出。
所述动臂在背离所述金属外壳开口方向的内表面与所述凸台之间设有复位弹簧。
与现有技术相比，除了包含有标准的VCC、D-、D+、GND金属插针外，本发明在USB母座内腔后端巧妙地设置开关，开关小巧没有增加USB母座的体积，可象普通标准的母座一样安装，开关工作可靠，应用广泛：1、开关可以接入USB母座的VCC或GND实现对电源端的通断控制。2、作为独立开关，也可以接入应用的电路中实现对电路的控制。3、利用开关可以彻底断开耗电的电路，实现待机状态的0功耗。本装置价格低廉、体积小巧、应用广泛，市场前景广阔。
附图说明
图1为母座立体外观图；
图2为隐藏金属外壳的母座立体视图；
图3为常闭型开关示意图；
图4为常开型开关示意图；
图5为双触点型开关示意图；
图6为双触点开关金属件的立体视图；
图7为母座剖视图；
图8为USB插头与母座插接示意图；
图9为开关引出脚横向引出示意图；
图10为开关引出脚横向引出的剖视图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明揭示了一种内置机械开关的USB母座，参看图1并结合图2，其包括用于封装和固定的并且前部开口的金属外壳1、安装在金属外壳内的舌状的塑胶材质的固定座3、镶嵌在固定座中的4个金属针脚(VCC、D-、D+、GND)4，所述固定座的后部设有一塑胶材质的凸台5，在该凸台上的前视方向设有隐藏式凹槽，凹槽内镶嵌一开关,该开关的按键部6由凸台上的凹槽中向所述金属针脚的上方和凸台的前视方向突出。从图2和图8中可以看出，按键部6位于USB母座空腔的最里端，当USB插头未插入USB母座时，按键部6舒张，开关不动作；参看图8，当USB插头插入USB母座时，按键部6会被USB插头的前端压迫而向内位移，所述开关即被触发。开关的引出脚连接外部电路，可向应用电路提供开关功能。
参看图3，这是一个常闭型开关。所述开关包括条状的动臂7和条状的第一静臂8，所述动臂和第一静臂左右相向排列、且垂直于所述USB插头插入的方向，动臂中部向所述金属针脚4上方突出形成所述按键部6。参看图7示出的母座剖视图，凸台5内开设多条槽子用以安装动臂和静臂，在动臂的端部槽子开设的较大，作为动臂的活动空间。当USB插头未插入时，动臂的端部和第一静臂的端部搭接在一起形成常闭型开关；当USB插头插入时，USB插头的前端触动所述按键部，动臂向内收缩，动臂的端部和第一静臂的端部分离，常闭型开关断开。在图1示出的实施例中，所述动臂和第一静臂的引出脚以及所述金属针脚4的引出脚由金属外壳1的后端中成180°（直脚）伸出。在图9示出的实施例中，所述动臂和第一静臂的引出脚以及所述金属针脚4的引出脚由金属外壳的后部侧壁中成90°（弯脚）伸出。引出脚由不同方向伸出，有利于母座安装在不同的电路板上。图10是图9的剖视图，示出了其内部结构，为方便观看，引出脚未绘出。不言而喻，凸台和固定座必须用绝缘材料制成，且金属针脚和开关的引出脚不能和金属外壳短路接触。
参看图4，这是一个常开型开关。所述开关包括条状的动臂7和条状的第二静臂9，所述动臂和第二静臂左右相向排列、且垂直于所述USB插头插入的方向，动臂中部向所述金属针脚4上方突出形成所述按键部6；当USB插头未插入时，动臂的端部和第二静臂的端部分离形成常开型开关；当USB插头插入时，USB插头的前端触动所述按键部，动臂的端部和第二静臂的端部搭接在一起，常开型开关闭合导通；所述动臂和第二静臂的引出脚以及所述金属针脚4的引出脚由金属外壳1的后端中成180°（直脚）伸出或由金属外壳的后部侧壁中成90°（弯脚）伸出。
参看图5，这是一个包含常闭和常开触点的双触点型开关，图6示出了这种开关的金属件立体视图。该开关包括条状的动臂7和条状的第一静臂8以及条状的第二静臂9，所述动臂和第一、第二静臂左右相向排列、且垂直于所述USB插头插入的方向，动臂中部向所述金属针脚4上方突出形成所述按键部6；当USB插头未插入时，动臂的端部和第一静臂的端部搭接在一起形成常闭型开关，动臂的端部和第二静臂的端部分离形成常开型开关；当USB插头插入时，USB插头的前端触动所述按键部，动臂的端部和第一静臂的端部分离、动臂的端部和第二静臂的端部搭接在一起，常闭型开关断开、同时常开型开关闭合导通；所述动臂和第一、第二静臂的引出脚以及所述金属针脚4的引出脚由金属外壳1的后端中成180°（直脚）伸出或由金属外壳的后部侧壁中成90°（弯脚）伸出。
上述动臂可以用弹力强的金属制成,但为提高开关的工作可靠性,需要附加复位弹簧以提高动臂恢复到未触发状态的能力,保证开关有明确的分开和接通状态。参看图7，所述动臂7在背离所述金属外壳1开口方向的内表面与所述凸台5之间设有复位弹簧10。当USB插头插入时，USB插头的前端触动所述按键部并克服复位弹簧的弹力，使动臂向内收缩，开关触发动作。当USB插头拔出时，动臂在自身作用力或复位弹簧的作用力下恢复原始状态。
以上实施例仅为举例说明，非起限制作用。任何未脱离本申请精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于本申请的权利要求范围之中。
Claims (5)
1.一种内置机械开关的USB母座，包括用于封装的并且前部开口的金属外壳（1）、安装在金属外壳内的舌状的塑胶材质的固定座（3）、镶嵌在固定座中的金属针脚（4），其特征在于：所述固定座的后部设有一塑胶材质的凸台（5），在该凸台内设有凹槽，凹槽内镶嵌一开关，该开关的按键部（6）由凸台内向所述金属针脚的上方突出，USB插头与USB母座插接时USB插头的前端可触动所述按键部以触发所述开关。
2.如权利要求1所述的内置机械开关的USB母座，其特征在于：所述开关包括条状的动臂（7）和条状的第一静臂（8），所述动臂和第一静臂左右相向排列、且垂直于所述USB插头插入的方向，动臂中部向所述金属针脚（4）上方突出形成所述按键部（6）；当USB插头未插入时，动臂的端部和第一静臂的端部搭接在一起形成常闭型开关；当USB插头插入时，USB插头的前端触动所述按键部，动臂的端部和第一静臂的端部分离，常闭型开关断开；所述动臂和第一静臂的引出脚以及所述金属针脚（4）的引出脚由金属外壳（1）的后端中成180°角伸出或由金属外壳的后部侧壁中成90°角伸出。
3.如权利要求1所述的内置机械开关的USB母座，其特征在于：所述开关包括条状的动臂（7）和条状的第二静臂（9），所述动臂和第二静臂左右相向排列、且垂直于所述USB插头插入的方向，动臂中部向所述金属针脚（4）上方突出形成所述按键部（6）；当USB插头未插入时，动臂的端部和第二静臂的端部分离形成常开型开关；当USB插头插入时，USB插头的前端触动所述按键部，动臂的端部和第二静臂的端部搭接在一起，常开型开关闭合导通；所述动臂和第二静臂的引出脚以及所述金属针脚（4）的引出脚由金属外壳（1）的后端中成180°角伸出或由金属外壳的后部侧壁中成90°角伸出。
4.如权利要求1所述的内置机械开关的USB母座，其特征在于：所述开关包括条状的动臂（7）和条状的第一静臂（8）以及条状的第二静臂（9），所述动臂和第一、第二静臂左右相向排列、且垂直于所述USB插头插入的方向，动臂中部向所述金属针脚（4）上方突出形成所述按键部（6）；当USB插头未插入时，动臂的端部和第一静臂的端部搭接在一起形成常闭型开关，动臂的端部和第二静臂的端部分离形成常开型开关；当USB插头插入时，USB插头的前端触动所述按键部，动臂的端部和第一静臂的端部分离、动臂的端部和第二静臂的端部搭接在一起，常闭型开关断开、同时常开型开关闭合导通；所述动臂和第一、第二静臂的引出脚以及所述金属针脚（4）的引出脚由金属外壳（1）的后端中成180°角伸出或由金属外壳的后部侧壁中成90°角伸出。
5.如权利要求2至4任一项所述的内置机械开关的USB母座，其特征在于：所述动臂（7）在背离所述金属外壳（1）开口方向的内表面与所述凸台（5）之间设有复位弹簧（10）。
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