CN107565277B - Usb母接口及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种USB母接口及汽车，包括：壳体、舌板以及上表面和下表面均设置有触点的触点载体，通过将舌板位置固定，壳体和触点载体相对于舌板上下运动，以在USB公接口正向或反向插入时，通过壳体的上下运动自由改变舌板上下方空腔的大小，使舌板与USB公接口的腔体配合，且通过触点载体的上下运动使触点突出于舌板与触头接触，从而实现与USB公接口的电连接。本发明的USB母接口解决了A型USB公接口由于具有方向性而不利于用户一次插入的问题，尤其是在操作不便或不利于观察的情况下，可以给用户带来更大的便利，并且结构简单，便于加工，生产成本较低。

Description

USB母接口及汽车

技术领域

本发明涉及电连接技术领域，尤其涉及一种USB母接口及汽车。

背景技术

作为连接电脑主机及其外围设备的标准接口，现如今USB(Universal SerialBus，通用串行总线)设备的使用已极为普遍。典型的USB设备包括电脑键盘、鼠标、打印机、摄像头、电池充电器、手机、外接硬盘等等。

由于当前通用的A型USB公接口的边缘部分被“键”化且与USB母接口不对称，因此，USB公接口插入方向必须正确，才能与USB母接口的对应部分相匹配。通常用户无法一次性将USB公接口插入USB母接口，尤其是对于车载USB接口，车辆设计时为了保证外观美观性，USB接口通常被设计在隐秘的部位，操作不便且不利于观察，用户需要反复翻转USB公接口才能正确插入，给用户驾车操作带了很大不便利性，并影响行车安全。

发明内容

本发明提供一种USB母接口及汽车，以使USB公接口插入时无需辨别方向，直接插入，方便用户操作，避免USB公接口反复翻转才可插入而给用户带来的不便。

本发明的一个方面是提供一种USB母接口，用于与A型USB公接口连接，其中所述USB公接口包括设置于USB公接口外壳内的表面设有触头的承载板，并且在USB公接口外壳内、所述承载板上方形成有腔体，所述USB母接口包括：

端部设有开口的矩形的壳体，所述壳体内形成有空腔，所述开口为供所述USB公接口插入所述空腔的通道；

设置于所述空腔中的舌板，用于与所述USB公接口的腔体配合，所述舌板背离所述开口的一端设置有容纳槽；

设置于所述容纳槽中的触点载体，与所述壳体固定连接，所述触点载体的上表面和下表面均设置有触点，分别用于在所述USB公接口正向或反向插入时与所述触头电连接；

所述舌板位置固定，所述壳体和所述触点载体能够相对于所述舌板上下运动，以在所述USB公接口正向或反向插入时，通过所述壳体的上下运动使所述舌板与所述USB公接口的腔体配合，且通过所述触点载体的上下运动使所述触点突出于所述舌板与所述触头接触。

进一步的，所述壳体的上表面和下表面均设置有弹性件，以在所述USB公接口拔出后使所述壳体和所述触点载体复位，复位状态下所述舌板位于所述空腔厚度方向的中心位置。

进一步的，所述触点载体的一端固定连接于所述壳体背离所述空腔开口的端面的厚度方向的中心位置，所述触点载体上表面的所述触点与下表面的所述触点间的距离小于所述舌板厚度。

进一步的，当处于所述复位状态时，所述舌板上表面到所述空腔上方内壁以及下表面到所述空腔下方内壁的距离g＝(a-c)/2，所述触点载体上表面的所述触点到所述舌板上表面以及所述触点载体下表面的所述触点到所述舌板下表面的距离f＝b-(a-c)/2-e；其中a为所述空腔的高度，b为所述承载板的厚度，c为所述舌板的厚度以及所述USB公接口的腔体高度，e为所述USB公接口插入状态时所述触点需要突出于所述舌板的高度；

当所述USB公接口插入时，所述壳体及所述触点载体的运动距离m＝b-(a-c)/2。

进一步的，所述空腔的高度a为5.7mm，所述承载板的厚度b为2.6mm，所述舌板的厚度以及所述USB公接口的腔体高度c为2.5mm，为所述USB公接口插入状态时所述触点需要突出于所述舌板的高度e为0.8mm；处于所述复位状态时，所述舌板上表面到所述空腔上方内壁以及下表面到所述空腔下方内壁的距离g为1.6mm，所述触点载体上表面的所述触点到所述舌板上表面的距离以及所述触点载体下表面的所述触点到所述舌板下表面的距离f为0.2mm；

当所述USB公接口插入时，所述壳体及所述触点载体的运动距离m为1mm。

进一步的，所述壳体背离所述空腔开口的端面沿所述壳体运动方向设置有通槽；

所述舌板包括连接部，所述连接部穿过所述通槽与一设置在所述壳体外侧与所述通槽相对的舌板安装座固定连接。

进一步的，所述弹性件为弹簧。

进一步的，所述舌板朝向所述空腔开口的一端设置有倒角。

进一步的，所述空腔侧壁设置有紧固弹片，用于与所述USB公接口外壳上设置的卡槽卡接。

本发明的另一个方面是提供一种汽车，其特征在于，包括上述任一项所述的USB母接口。

本发明提供的USB母接口及汽车，通过将舌板位置固定，壳体和触点载体相对于舌板上下运动，以在USB公接口正向或反向插入时，通过壳体的上下运动自由改变舌板上下方空腔的大小，使舌板与USB公接口的腔体配合，且通过触点载体的上下运动使触点突出于舌板与触头接触，从而实现与USB公接口的电连接。本实施例的USB母接口解决了A型USB公接口由于具有方向性而不利于用户一次插入的问题，尤其是在操作不便或不利于观察的情况下，使用户不必区分USB公接口的方向，可以给用户带来更大的便利，并且结构简单，便于加工，生产成本较低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明一实施例提供的USB母接口的结构示意图；

图2为图1所示的USB母接口在使用时的示意图(部分剖视)；

图3为与本发明实施例的USB母接口相配合的USB公接口的结构示意图；

图4为本发明又一实施例提供的USB母接口的尺寸设计图。

图5为与图4所示的USB母接口相配合的USB公接口的尺寸设计图。

具体实施方式

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

图1为本发明一实施例提供的USB母接口的结构示意图；图2为图1所示的USB母接口在使用时的示意图(部分剖视)；图3为与本发明实施例的USB母接口相配合的USB公接口的结构示意图。如图1-图2所示，本实施例提供一种USB母接口，用于与图3所示的A型USB公接口连接，其中USB公接口包括设置于USB公接口外壳210内承载板230及设置于承载板230的表面的触头240，并且在USB公接口外壳210内、承载板230上方形成有腔体220，USB母接口包括：壳体110、舌板130以及上表面和下表面均设置有触点150的触点载体140。

壳体110为端部设有开口的矩形壳体，壳体110内形成有空腔120，开口为供USB公接口插入空腔120的通道；舌板130设置于空腔120中，用于与USB公接口的腔体220配合，舌板130背离开口的一端设置有容纳槽131；触点载体140设置于容纳槽131中，与壳体110固定连接，触点载体140的上表面和下表面均设置有触点150，分别用于在USB公接口正向或反向插入时与触头240电连接；舌板130位置固定，壳体110和触点载体140能够相对于舌板130上下运动，以在USB公接口正向或反向插入时，通过壳体110的上下运动使舌板130与USB公接口的腔体220配合，且通过触点载体140的上下运动使触点150突出于舌板130与触头240接触。

本实施例的USB母接口是对现有的A型USB母接口的改进，其壳体110的开口、空腔120及舌板130的尺寸可与现有的A型USB母接口相同，以实现与USB公接口的配合。而本实施例中USB母接口的触点150则设置在触点载体140的上表面和下表面，触点载体140与舌板130为分体结构，触点载体140设置于舌板130的容纳槽131中，与壳体110固定连接，壳体110及触点载体140可相对于舌板130上下运动，可以自由改变舌板130上下空腔的大小，以应对USB公接口的正向或反向插入。

触点150设置于触点载体140的上表面和下表面，分别用于在USB公接口正向或反向插入时与触头240电连接，其上表面的触点150由左至右可依次为地线(GND)、USB数据线(正)、USB数据线(负)以及USB电源(VCC)，其下表面的触点150由左至右可依次为USB电源(VCC)、USB数据线(负)、USB数据线(正)以及地线(GND)，在USB公接口正向或反向插入时USB公接口的触头240均能够与正确的触点150电连接，保证设备正常使用，包括数据通信和电源供电等操作。

在本实施例中，舌板130位置固定，壳体110和触点载体140能够相对于舌板130上下运动。具体的，可采用如下方案：壳体110背离空腔120开口的端面沿壳体110运动方向设置有通槽，舌板130包括连接部，连接部穿过通槽与一设置在壳体110外侧与通槽相对的舌板安装座固定连接。舌板130通过其连接部穿过通槽与舌板安装座固定连接，壳体110则可通过通槽上下运动，同时触点载体140与壳体110固定连接，可跟随壳体110运动。更具体的，触点载体140的一端固定连接于壳体110背离空腔120开口的端面的厚度方向的中心位置。当然，舌板130位置固定，壳体110和触点载体140相对于舌板130上下运动也可通过其他结构实现，本实施例中并不做具体的限定。

本实施例的USB母接口的使用原理为，当USB公接口正向插入时，USB公接口腔体220位于承载板230上方，承载板230上的触头240朝向上方，此时USB公接口插入开口，壳体110和触点载体140向下运动，使空腔120位于舌板130下方的部分变大，以容纳USB公接口的承载板230，触点载体140向下使触点150突出于舌板130，与USB公接口承载板230上的触头240接触，而舌板130则进入USB公接口的腔体220内，从而形成配合；当USB公接口正向插入时，壳体110和触点载体140向上运动，同样可以与USB公接口形成配合。其中，壳体110和触点载体140上下运动的力由用户施加，即当USB公接口刚插入开口时，只能使端部进入开口，由于舌板130的阻碍无法进一步插入，此时上下移动USB公接口，以使USB公接口推动壳体110和触点载体140上下运动，直至USB公接口可以进一步插入。

需要说明的是，现有的USB公接口也存在无外壳210的产品，仅有表面设有触头240的承载板230，例如一些超薄型的U盘，同样也可插入本实施例的USB母接口，与USB母接口实现配合。

本实施例提供的USB母接口，通过将舌板130位置固定，壳体110和触点载体140相对于舌板130上下运动，以在USB公接口正向或反向插入时，通过壳体110的上下运动自由改变舌板130上下方空腔120的大小，使舌板130与USB公接口的腔体220配合，且通过触点载体140的上下运动使触点150突出于舌板130与触头240接触，从而实现与USB公接口的电连接。本实施例的USB母接口解决了A型USB公接口由于具有方向性而不利于用户一次插入的问题，尤其是在操作不便或不利于观察的情况下，使用户不必区分USB公接口的方向，给用户带来更大的便利，并且结构简单，便于加工，生产成本较低。

作为本实施例的进一步改进，壳体110的上表面和下表面均设置有弹性件160，以在USB公接口拔出后使壳体110和触点载体140复位，复位状态下舌板130位于空腔120厚度方向的中心位置。具体的，弹性件160可为弹簧，当然也可以为其他弹性件160。

本实施例中，由于舌板130位置固定，但是壳体110和触点载体140能够相对于舌板110上下运动，当壳体和触点载体运动到空腔120的上下表面到舌板110的距离相等时，此时壳体110和触点载体140处于复位状态，如图1所示，也即复位状态下舌板130位于空腔120厚度方向的中心位置。本实施例通过弹性件160限定壳体110在复位状态下的位置，使复位状态下舌板130位于空腔120厚度方向的中心位置，可在正向插入或反向插入时壳体110上下移动的距离相同，便于用户掌握力度，更有利于操作，不至于对USB母接口或USB公接口造成损伤。当然复位状态也可以为USB公接口正向插入时的配合位置或USB公接口反向插入时的配合位置，通过一侧设置弹性件160进行复位。

本实施例中，触点载体140的一端固定连接于壳体110背离空腔120开口的端面的厚度方向的中心位置，触点载体140上表面的触点150与下表面的触点150间的距离小于舌板130厚度。

进一步的，如图4和图5所示，当处于复位状态时，舌板130上表面到空腔120上方内壁以及下表面到空腔120下方内壁的距离g＝(a-c)/2，触点载体140上表面的触点150到舌板130上表面以及触点载体140下表面的触点150到舌板130下表面的距离f＝b-(a-c)/2-e；其中a为空腔120的高度，b为承载板230的厚度，c为舌板130的厚度以及USB公接口的腔体220高度，e为USB公接口插入状态时触点150需要突出于舌板130的高度；当USB公接口插入时，壳体110及触点载体140的运动距离m＝b-(a-c)/2。运动该距离后，舌板130的上下两个表面距离对应的空腔内壁的距离则分别为b和a-b-c，与USB公接口的尺寸相匹配，使得USB公接口可以插入；同样触点150突出舌板，突出高度为e，与触头240可接触。需要说明的是通常情况下触点和/或触头设计为金属弹片，因此此处触点150突出高度e可根据实际需要进行设计。

优选的，为了配合当前通用的A型USB公接口，空腔120的高度a为5.7mm，承载板230的厚度b为2.6mm，舌板130的厚度以及USB公接口的腔体220高度c为2.5mm，USB公接口插入状态时触点150需要突出于舌板130的高度e为0.8mm；处于复位状态时，舌板130上表面到空腔120上方内壁以及下表面到空腔120下方内壁的距离g为1.6mm，触点载体140上表面的触点150到舌板130上表面的距离以及触点载体140下表面的触点150到舌板130下表面的距离f为0.2mm；当所述USB公接口插入时，所述壳体110及所述触点载体140的运动距离m为1mm。

需要说明的是，本实施例中为了便于USB公接口的插入，允许设计一定的旷量，同时由于可能存在一定的加工误差，其尺寸可以与上述的关系式、数据不完全相同。由于考虑到随着科技的发展，未来USB公接口的尺寸可能进一步缩小，因此本实施例给出了USB母接口的尺寸关系式，以便于在USB公接口的尺寸发生变化时根据上述尺寸关系式对本实施例USB母接口的尺寸进行适应性变化。此外，本实施例的USB母接口的宽度与USB公接口尺寸相配合，此处不再赘述。

进一步的，舌板130朝向空腔120开口的一端设置有倒角。通过倒角，可以引导USB公接口的进一步插入，更便于操作，且可以一定程度的保护舌板130和USB公接口的承载板230。

进一步的，空腔120侧壁设置有紧固弹片170，用于与USB公接口外壳210上设置的卡槽卡接，以增加连接的紧固性，防止USB母接口与USB公接口连接时发生松动。

本发明的另一个方面是提供一种汽车，其特征在于，包括上述实施例的USB母接口。

具体的，汽车内可固定设置一舌板安装座，舌板与舌板安装座固定连接，壳体和触点载体能够相对于舌板上下运动。

本实施例提供的汽车，安装有上述实施例的USB母接口，通过将舌板位置固定，壳体和触点载体能够相对于舌板上下运动，以在USB公接口正向或反向插入时，通过壳体的上下运动自由改变舌板上下方空腔的大小，使舌板与USB公接口的腔体配合，且通过触点载体的上下运动使触点突出于舌板与触头接触，从而实现与USB公接口的电连接，解决了A型USB公接口由于具有方向性而不利于用户一次插入USB母接口的问题，尤其是在操作不便或不利于观察的情况下，例如在行驶过程中、或为保证美观性将USB母接口设计在车内隐秘部位等情况，使用户不必区分USB公接口的方向，可以给用户带来更大的便利，提高行车安全，并且结构简单，便于加工，生产成本较低。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种USB母接口，用于与A型USB公接口连接，其中所述USB公接口包括设置于USB公接口外壳内的表面设有触头的承载板，并且在所述USB公接口外壳内、所述承载板上方形成有腔体，其特征在于，所述USB母接口包括：

端部设有开口的矩形的壳体，所述壳体内形成有空腔，所述开口为供所述USB公接口插入所述空腔的通道；

设置于所述空腔中的舌板，用于与所述USB公接口的腔体配合，所述舌板背离所述开口的一端设置有容纳槽；

设置于所述容纳槽中的触点载体，与所述壳体固定连接，所述触点载体随所述壳体运动，所述触点载体的上表面和下表面均设置有触点，分别用于在所述USB公接口正向或反向插入时与所述触头电连接；

所述舌板位置固定，所述壳体和所述触点载体均不与所述舌板固定连接，所述壳体和所述触点载体能够相对于所述舌板上下运动，以在所述USB公接口正向或反向插入时，通过所述壳体的上下运动使所述舌板与所述USB公接口的腔体配合，且通过所述触点载体的上下运动使所述触点突出于所述舌板与所述触头接触；

所述壳体背离所述空腔开口的端面沿所述壳体运动方向设置有通槽；

所述舌板包括连接部，所述连接部穿过所述通槽与一设置在所述壳体外侧与所述通槽相对的舌板安装座固定连接。

2.根据权利要求1所述的USB母接口，其特征在于，

所述壳体的上表面和下表面均设置有弹性件，以在所述USB公接口拔出后使所述壳体和所述触点载体复位，复位状态下所述舌板位于所述空腔厚度方向的中心位置。

3.根据权利要求2所述的USB母接口，其特征在于，

所述触点载体的一端固定连接于所述壳体背离所述空腔开口的端面的厚度方向的中心位置，所述触点载体上表面的所述触点与下表面的所述触点间的距离小于所述舌板厚度。

4.根据权利要求3所述的USB母接口，其特征在于，

当处于所述复位状态时，所述舌板上表面到所述空腔上方内壁以及下表面到所述空腔下方内壁的距离g＝(a-c)/2，所述触点载体上表面的所述触点到所述舌板上表面以及所述触点载体下表面的所述触点到所述舌板下表面的距离f＝b-(a-c)/2-e；其中a为所述空腔的高度，b为所述承载板的厚度，c为所述舌板的厚度以及所述USB公接口的腔体高度，e为所述USB公接口插入状态时所述触点需要突出于所述舌板的高度；

当所述USB公接口插入时，所述壳体及所述触点载体的运动距离m＝b-(a-c)/2。

5.根据权利要求4所述的USB母接口，其特征在于，

所述空腔的高度a为5.7mm，所述承载板的厚度b为2.6mm，所述舌板的厚度以及所述USB公接口的腔体高度c为2.5mm，为所述USB公接口插入状态时所述触点需要突出于所述舌板的高度e为0.8mm；处于所述复位状态时，所述舌板上表面到所述空腔上方内壁以及下表面到所述空腔下方内壁的距离g为1.6mm，所述触点载体上表面的所述触点到所述舌板上表面的距离以及所述触点载体下表面的所述触点到所述舌板下表面的距离f为0.2mm；

当所述USB公接口插入时，所述壳体及所述触点载体的运动距离m为1mm。

6.根据权利要求2-5中任一项所述的USB母接口，其特征在于，所述弹性件为弹簧。

7.根据权利要求6所述的USB母接口，其特征在于，所述舌板朝向所述空腔开口的一端设置有倒角。

8.根据权利要求7所述的USB母接口，其特征在于，所述空腔侧壁设置有紧固弹片，用于与所述USB公接口外壳上设置的卡槽卡接。

9.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的USB母接口。