CN106450866B - 可正反插拔的电源插头与电源插座及其组合结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种可正反插拔的组合结构，其包括一可正反插拔的电源插头及一可正反插拔的电源插座，当该电源插头与该电源插座对接时，该电源插座的插入部能够正向或反向从该电源插头的插头接口进入收纳腔中，该电源插头的插头端子从相应的插座接口插入插孔中，并且该插头端子的对接部被插座端子的弹性臂夹持，使得该插头端子与该插座端子形成稳定的电性接触。

Description

可正反插拔的电源插头与电源插座及其组合结构
技术领域
本发明涉及一种连接器技术领域，特别是有关于一种可正反插拔的电源插头与电源插座及其组合结构。
背景技术
目前电子设备包含了很多关于数据传输的技术参数方面的提升，但最为人们最津津乐道的依然是电子设备的有些接口（如USB接口）具有正反面都可以插入的特性，因为这对于许多用户来说更为人性化。
基于以上市场需求，申请人致力于研究如何让更多的电源连接器具备可正反插拔的特性，而不仅仅是USB连接器。
发明内容
本发明的其中一目的在于提供一种可正反插拔的电源插头，其插头本体的结构设计能够实现正反插拔的特性；其插头端子的特殊结构设计能够提高插头端子的结构强度及使用安全性。
本发明的另一目的在于提供一种可正反插拔的电源插座，其插座本体的结构设计能够实现正反插拔的特性。
本发明的又一目的在于提供一种可正反插拔的组合结构，其包括有可正反插拔的电源插头与电源插座，从而实现可正反插拔的特性。
本发明的其它目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。
为达上述目的，本发明采用如下技术方案：一种可正反插拔的电源插头包括有一插头本体、一对安装于该插头本体上的插头端子、以及一安装于该插头本体后表面上的后盖。该插头本体具有一位于其前表面的方形插头接口、一自该插头接口向后延伸形成的收纳腔、以及一对自该插头本体的后表面并向前延伸贯穿至该收纳腔且向下贯穿其底表面的插头端子固定通道；其中在每一插头端子固定通道中均形成有一对位于该通道的左右侧壁上且相互间隔开的横梁。每一插头端子均包括有两个对称设置且紧靠在一起的导电片，每一导电片均包括有一竖直板、一位于该竖直板前方的板状对接部、以及多个自该竖直板的底边缘向外弯折并向下延伸形成的竖直尾部；该导电片还包括有一位于其竖直板上并向外凸伸的第一固定凸起，以及一对位于该第一固定凸起下方且位于尾部上方的第二固定凸起。当该插头端子组装于该插头本体上时，该竖直板插入相对应的插头端子固定通道中并被这一对横梁夹持住，该对接部伸入该收纳腔中，这些尾部则自伸出该插头本体的底表面之外。
为达上述目的，本发明还采用如下技术方案：一种可正反插拔的电源插座包括有一插座本体、一对安装于该插座本体上的插座端子、以及一安装于该插座本体后表面上的后板。该插座本体具有一位于前端且截面呈方形的插入部、一位于后端且与该插入部相连的安装部、一对形成于该插入部前表面上的插座接口、以及一对自该安装部的后表面向前延伸至该插座接口并且向下贯穿该安装部底表面的插座端子固定通道；其中每一插座接口均包括有一位于中间的插孔，以及多个对称分布于该插孔两侧并与该插孔相连通的长槽；其中在该安装部上形成有一与该插入部相邻的肩部。每一插座端子均包括有两个对称设置的导电弹片，这两个导电弹片均包括有一竖直部、多个位于该竖直部前方并经过折弯形成的弹性臂、以及多个自该竖直部的底边缘向下延伸形成的竖直尾端；其中这两个导电弹片的弹性臂形成夹持状；在这两个导电弹片的竖直部上均设置有一凸起结构，能够机械连接这两个导电弹片，或者能够让这两个导电弹片相互接触。当该插座端子组装于该插座本体上时，该竖直部插入相对应的插座端子固定通道中；这些弹性臂分别伸入相对应的长槽中，并且还同时暴露于相对应的插孔中；这些尾端则从该插座本体的安装部的底表面伸出。
为达上述目的，本发明还采用如下技术方案：一种可正反插拔的组合结构包括有一可正反插拔的电源插头及一可正反插拔的电源插座，当该电源插头与该电源插座对接时，该电源插座的插入部能够正向或反向从该电源插头的插头接口进入收纳腔中，该电源插头的插头端子从相应的插座接口插入插孔中，并且该插头端子的对接部被该插座端子的弹性臂夹持，使得该插头端子与该插座端子形成稳定的电性接触。
相较于现有技术，本发明可正反插拔的电源插头是将其插头本体的收纳腔设计为方形结构，而电源插座是将其插入部设计成截面呈方形的结构，因此该插入部正向或反向都能够插入方形的收纳腔内，使得本发明组合结构具备了正反插拔的特性。此外，由于本发明电源插头的插头端子采用了绝缘头部包覆其前端的设计，使得该插头端子结构更加紧密，提高插头端子的强度，还能够在带电插拔的过程避免端子头部烧焦影响性能。同时，在另一实施例中，本发明电源插头的插头端子还采用了特殊的机械连接结构，如第三固定凸起与开孔的相互结合，使得该插头端子的结构更加牢固，从而提高整体结构的稳定性。
附图说明
图1为本发明可正反插拔的组合结构的示意图，其中表现出电源插头与电源插座准备正向插接的状态。
图2为本发明可正反插拔的组合结构的示意图，其中表现出电源插头与电源插座在正向插接之后的结合状态。
图3为本发明可正反插拔的组合结构的示意图，其中表现出电源插头与电源插座准备反向插接的状态。
图4为本发明可正反插拔的组合结构的示意图，其中表现出电源插头与电源插座在反向插入接后的结合状态。
图5和图6为本发明可正反插拔的电源插头沿不同方向表现的立体图。
图7为本发明可正反插拔的电源插头的部分结构拆解示意图，其中表现出将一后盖从一插头本体上拆离。
图8和图9为本发明可正反插拔的电源插头沿不同方向表现的分解图。
图10和图11为本发明可正反插拔的电源插座沿不同方向表现的立体图。
图12为本发明可正反插拔的电源插座的部分结构拆解示意图，其中表现出将一后板从一插座本体上拆离。
图13和图14为本发明可正反插拔的电源插座沿不同方向表现的分解图。
图15为本发明插头端子与插座端子在正向插接后的状态。
图16为本发明插头端子与插座端子在反向插接后的状态。
图17为本发明插头端子的另一实施例的示意图。
图18为图17所示插头端子的部分结构拆解示意图。
图19和图20为图17所示插头端子沿不同方向的分解图，以清楚表现其结构。
上述附图中的附图标记说明如下：
组合结构 100 电源插头 200
插头本体 20 插头接口 201
收纳腔 202 插头端子固定通道 203
插头凹腔 204 插头固定结构 205
侧孔 206 通孔 207
横梁 208 固定柱 209
插头端子 21 导电片 210、210’、210”
竖直板 2101 对接部 2102
尾部 2103 第一固定凸起 2104
第二固定凸起 2105 第三固定凸起 2106
开孔 2107 绝缘头部 212
后盖 22 电源插座 300
插座本体 30 插入部 301
安装部 302 肩部 3021
插座接口 303 插孔 3031
长槽 3032 插座端子固定通道 304
插座凹腔 305 插座固定结构 306
插座端子 31 导电弹片 310
竖直部 3101 弹性臂 3102
尾端 3103 凸起结构 3104
后板 32 第一水平电路板 400
第二水平电路板 500 固定件 600。
具体实施方式
以下实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「顶」、「底」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。
请参照图1至图4所示，本发明可正反插拔的组合结构100包括有一可正反插拔的电源插头200与一可正反插拔的电源插座300，该电源插头200是一直角连接器，其安装于一第一水平电路板400上，该电源插头200的插接方向平行于该第一水平电路板400。该电源插座300也是一直角连接器，其安装于一第二水平电路板500上，该电源插座300的插接方向平行于该第二水平电路板500。如图2、图4所示，该电源插头200与该电源插座300可以正向插接，也可以反向插接。亦即，将其中一连接器（如电源插座300）上下翻转180度，而另一连接器（如电源插头200）的位置保持不变，二者仍可以正常插接在一起。
下面将详细说明该电源插头200与该电源插座300的结构设计。
请参照图5至图9所示，其表现出本发明可正反插拔的电源插头200的详细结构。该电源插头200包括有一插头本体20、一对插头端子21、以及一后盖22。
如图8、图9所示，该插头本体20具有一位于其前表面的方形插头接口201、一自该插头接口201向后延伸形成的收纳腔202、以及一对自该插头本体20的后表面向前延伸贯穿至该收纳腔202且向下贯穿其底表面的插头端子固定通道203。
此外，如图9所示，该插头本体20还包括有一形成于其后表面上的插头凹腔204，用来收纳该后盖22。在该插头本体20的两侧壁上各设置有一插头固定结构205（标号见图8），用来容纳且固定如图1所示的固定件600，并借助该固定件600，将该电源插头200固定至该第一水平电路板400上。在本实施例中，如图8所示，该插头固定结构205可以是一侧孔206和一通孔207的组合，其中该侧孔206能够有利于该固定件600置入该通孔207中。
另外，如图9所示，在每一插头端子固定通道203中均形成有一对位于其左右侧壁上且相互间隔开的横梁208。而在该插头本体20的下表面还对称设置有多个固定柱209，以有利于将该电源插头200固定至该第一水平电路板400上。
如图8、图9所示，每一插头端子21均包括有两个对称设置且紧靠在一起的导电片210，每一导电片210均包括有一竖直板2101、一位于该竖直板2101前方的板状对接部2102、以及多个自该竖直板2101的底边缘向外弯折并向下延伸形成的竖直尾部2103。此外，该导电片210还包括有一位于其竖直板2101上并向外凸伸的第一固定凸起2104，以及一对位于该第一固定凸起2104下方且位于尾部2103上方的第二固定凸起2105。所谓的向外凸伸是指朝着远离这一对导电片210的方向凸伸。
请同时结合图5、图7所示，当该插头端子21组装于该插头本体20上时，该竖直板2101插入相对应的插头端子固定通道203中并被这一对横梁208夹持住，该对接部2102伸入该收纳腔202中，这些尾部2103则自伸出该插头本体20的底表面之外。该第一固定凸起2104与该第二固定凸起2105（标号见图9）是沿着竖直方向夹持相对应的横梁208。
请参照图17至图20所示的本发明插头端子21的另一实施例，在该实施例中，该插头端子21还包括有一绝缘头部212，该绝缘头部212可以是塑胶材质，其套置于这两个导电片210的对接部2102的前端，可以使得这两个导电片210的密合强度更佳，同时在带电插拔的过程，该绝缘头部212还能够避免该插头端子21的前端烧焦而影响其性能。在该实施例中，该绝缘头部212是通过注塑方式使得塑胶直接成型于该插头端子21的前端，从而形成一体式的结构。
请参照图17至图20所示，在另一实施例中，该插头端子21的其中一导电片210’的竖直板2101还形成有一朝向另一导电片210”凸伸的第三固定凸起2106，而在另一导电片210”的竖直板2101上还形成有一长条状开孔2107，用来容许该第三固定凸起2106进入其中，通过该第三固定凸起2106与该开孔2107的相互配合，从而使得这两个导电片210固定在一起。在本实施例中，如图19所示，该第三固定凸起2106位于该第一固定凸起2104的上方，并且二者凸伸的方向相反。
如图8、图9所示，该后盖22呈T型，其安装于该插头本体20的后方，并且固定容纳于该插头凹腔204内，用来封闭该插头本体20的后表面，如图6所示。
请参照图10至图14所示，其表现出本发明可正反插拔的电源插座300的详细结构。该电源插座300包括有一插座本体30、一对插座端子31、以及一后板32。
如图13、图14所示，该插座本体30具有一位于前端且截面呈方形的插入部301、一位于后端且与该插入部301相连的安装部302、一对形成于该插入部301前表面上的插座接口303、以及一对自该安装部302的后表面向前延伸至该插座接口303并且向下贯穿该安装部302底表面的插座端子固定通道304。该安装部302的截面尺寸大于该插入部301的截面尺寸，从而在该安装部302上形成有一与该插入部301相邻的肩部3021，能够防止在对接时该插入部301过度插入。
如图13所示，每一插座接口303均包括有一位于中间的插孔3031，以及多个对称分布于该插孔3031两侧并与该插孔3031相连通的长槽3032。
此外，如图14所示，该插座本体30还包括有一形成于其后表面上的插座凹腔305，该后板32呈T型，其安装于该插座本体30的后方，并且固定容纳于该插座凹腔305内，用来封闭该插座本体30的后表面。
如图13所示，在该插头本体20的两侧壁上各设置有一插座固定结构306，用来容纳且固定如图1所示的固定件600，并借助该固定件600，将该电源插座300固定至该第二水平电路板500上。
如图13、图14所示，每一插座端子31均包括有两个对称设置的导电弹片310，这两个导电弹片310均包括有一竖直部3101、多个位于该竖直部3101前方并经过折弯形成的弹性臂3102、以及多个自该竖直部3101的底边缘向下延伸形成的竖直尾端3103。这两个导电弹片310的弹性臂3102形成一个夹持状，从而能够夹紧之后插入的插头端子21。
此外，在这两个导电弹片310的竖直部3101上均设置有一凸起结构3104，借助该凸起结构3104能够使得这两个导电弹片310形成机械性连接或接触，从而使得该插座端子31形成一个电性整体。具体地讲，位于同一插座端子31的两个导电弹片310上凸起结构3104是相互面对设置的。
如图10、图12所示，当该插座端子31组装于该插座本体30上时，该竖直部3101插入相对应的插座端子固定通道304中，这些弹性臂3102分别伸入相对应的长槽3032中，并且还同时暴露于相对应的插孔3031中，以准备与之后插入的插头端子21形成电性接触。这些尾端3103则从该插座本体30的安装部302的底表面伸出，以准备与图1所示的该第二水平电路板500连接。
如图1、图2所示，当该电源插头200与该电源插座300相配合时，该插座本体30的插入部301能够正向从该插头本体20的插头接口201进入该收纳腔202中，随着该插入部301的慢慢推进，这两个插头端子21能够从相应的插座接口303（标号见图13）插入相对应的插孔3031中。当然，该电源插头200与该电源插座300也能够反向插接，实现相互配合的目的，如图3和图4所示。
该插座端子31与该插头端子21的正向插接的结合状况和反向插接后的状况，可以分别从图15和图16中看出，最终，该插头端子21的对接部2102能够被该插座端子31的弹性臂3102夹持，从而使得该插头端子21与该插座端子31形成稳定的电性接触。
综上所述，本发明电源插头200是将其插头本体20的收纳腔202设计为方形结构，而电源插座300是将其插入部301设计成截面呈方形的结构，从而可以实现正向或反向都能够插入方形的收纳腔202内，使得本发明组合结构100具备了正反插拔的特性。此外，该电源插头200的插头端子21采用了该绝缘头部212包覆其前端的设计，使得该插头端子21结构更加紧密，提高插头端子21的强度，还能够在带电插拔的过程避免端子头部烧焦影响性能。同时，在另一实施例中，本发明电源插头200的插头端子21还采用了特殊的机械连接结构，如第三固定凸起2106与开孔2107的相互结合，使得该插头端子21的结构更加牢固，从而提高整体结构的稳定性。

Claims (9)

1.一种可正反插拔的电源插头，其特征在于：包括有一插头本体、一对安装于该插头本体上的插头端子、以及一安装于该插头本体后表面上的后盖；
该插头本体具有一位于其前表面的方形插头接口、一自该插头接口向后延伸形成的收纳腔、以及一对自该插头本体的后表面并向前延伸贯穿至该收纳腔且向下贯穿其底表面的插头端子固定通道；其中在每一插头端子固定通道中均形成有一对位于该通道的左右侧壁上且相互间隔开的横梁；
每一插头端子均包括有两个对称设置且紧靠在一起的导电片，每一导电片均包括有一竖直板、一位于该竖直板前方的板状对接部、以及多个自该竖直板的底边缘向外弯折并向下延伸形成的竖直尾部；该导电片还包括有一位于其竖直板上并向外凸伸的第一固定凸起，以及一对位于该第一固定凸起下方且位于尾部上方的第二固定凸起；该插头端子的其中一导电片的竖直板还形成有一朝向另一导电片凸伸的第三固定凸起，而在另一导电片的竖直板上则形成有一长条状开孔，其中该第三固定凸起伸入该开孔中；
当该插头端子组装于该插头本体上时，该竖直板插入相对应的插头端子固定通道中并被这一对横梁夹持住，该对接部伸入该收纳腔中，这些尾部则自伸出该插头本体的底表面之外。
2.如权利要求1所述的可正反插拔的电源插头，其特征在于：该插头端子还包括有一绝缘头部，其设置于这两个导电片的对接部的前端。
3.如权利要求1所述的可正反插拔的电源插头，其特征在于：该插头本体还包括有一形成于其后表面上的插头凹腔；该后盖呈T型，能够固定于该插头凹腔内。
4.如权利要求1所述的可正反插拔的电源插头，其特征在于：在该插头本体的两侧壁上各设置有一插头固定结构，用来容纳且固定一固定件。
5.一种可正反插拔的电源插座，其特征在于：包括有一插座本体、一对安装于该插座本体上的插座端子、以及一安装于该插座本体后表面上的后板；
该插座本体具有一位于前端且截面呈方形的插入部、一位于后端且与该插入部相连的安装部、一对形成于该插入部前表面上的插座接口、以及一对自该安装部的后表面向前延伸至该插座接口并且向下贯穿该安装部底表面的插座端子固定通道；其中每一插座接口均包括有一位于中间的插孔，以及多个对称分布于该插孔两侧并与该插孔相连通的长槽；其中在该安装部上形成有一与该插入部相邻的肩部；
每一插座端子均包括有两个对称设置的导电弹片，这两个导电弹片均包括有一竖直部、多个位于该竖直部前方并经过折弯形成的弹性臂、以及多个自该竖直部的底边缘向下延伸形成的竖直尾端；其中这两个导电弹片的弹性臂形成夹持状；在这两个导电弹片的竖直部上均设置有一凸起结构，能够机械连接这两个导电弹片，或者能够让这两个导电弹片相互接触；
当该插座端子组装于该插座本体上时，该竖直部插入相对应的插座端子固定通道中；这些弹性臂分别伸入相对应的长槽中，并且还同时暴露于相对应的插孔中；这些尾端则从该插座本体的安装部的底表面伸出。
6.如权利要求5所述的可正反插拔的电源插座，其特征在于：该插座本体还包括有一形成于其后表面上的插座凹腔；该后板呈T型，能够固定于该插座凹腔内。
7.如权利要求5所述的可正反插拔的电源插座，其特征在于：在该插座本体的两侧壁上各设置有一插座固定结构，用来容纳且固定一固定件。
8.一种可正反插拔的组合结构，其特征在于：包括有一如权利要求1所述的可正反插拔的电源插头及一如权利要求5所述的可正反插拔的电源插座，当该电源插头与该电源插座对接时，该电源插座的插入部能够正向或反向从该电源插头的插头接口进入收纳腔中，该电源插头的插头端子从相应的插座接口插入插孔中，并且该插头端子的对接部被该插座端子的弹性臂夹持，使得该插头端子与该插座端子形成稳定的电性接触。
9.如权利要求8所述的可正反插拔的组合结构，其特征在于：该插头端子还包括有一绝缘头部，其设置于这两个导电片的对接部的前端。
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