CN110190461A - 插头连接器 - Google Patents

Abstract

一种插头连接器，其包括绝缘本体、金属前壳、线缆、绝缘外壳及螺栓，绝缘本体设置有向前贯穿的收容腔及安装于收容腔竖直两侧的两排端子，金属前壳紧密地包覆在所述绝缘本体的外表面，线缆电性连接上述端子，绝缘外壳至少包覆在金属前壳及线缆的部分外侧。插头连接器包括套设在绝缘外壳的靴部，靴部沿绝缘外壳作前后移动，靴部在其横向两侧分别设置前后贯穿的贯穿孔，螺栓安装在所述贯穿孔内且沿靴部作前后移动。与现有技术相比，本发明的螺栓结构可以有效保证对接保持力。

Description

插头连接器

本申请为本公司于2015年10月19日申请的第201510674887.7号，名称为 「插头连接器及具有插座连接器的电子设备」的分案申请。

【技术领域】

本发明涉及一种插头连接器，尤其涉及一种可以正反插的USB Type C 连接器。

【背景技术】

2014年8月11日，USB协会公布了一种新的电连接器，其插头连接器 能够正反两个方向插入对应的插座连接器，该插座连接器能够传输USB2.0 及USB3.1信号，这个连接器命名为USB Type C连接器。根据目前业界报告 的新闻，该电连接器后续有较大的发展潜力，各连接器厂商配合系统厂商积 极开发中。随着Type C的广泛应用，其规格书定义出的具体结构及应用范围 已经不能满足实际上的范围。

所以，需要开发一种改良型的插头连接器及具有插座连接器的电子设 备。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题在于提供一种插头连接器，其能保证良好的 对接固定。

为解决上述技术问题，本发明可采用如下技术方案：一种插头连接器， 其包括绝缘本体、金属前壳、线缆、绝缘外壳及螺栓，所述绝缘本体设置有 向前贯穿的收容腔及安装于收容腔竖直两侧的两排端子，所述金属前壳紧密 地包覆在所述绝缘本体的外表面，所述线缆电性连接上述端子，所述绝缘外 壳至少包覆在金属前壳及线缆的部分外侧；所述插头连接器包括套设在所述 绝缘外壳的靴部，所述靴部沿绝缘外壳作前后移动，所述靴部在其横向两侧 分别设置前后贯穿的贯穿孔，所述螺栓安装在所述贯穿孔内且沿靴部作前后 移动。。

与现有技术相比，本发明之螺栓结构可以有效保证对接保持力。

【附图说明】

图1为本发明第一实施例的电连接器组合的立体图，其中插头连接器与电 子设备的插座连接器彼此分离。

图2为图1沿虚线A-A的剖面图。

图3为图1中插头连接器的立体图。

图4为图3的前视图。

图5为图3部分分解的立体图。

图6为图5部分结构进一步分解的立体图。

图7为图6进一步分解的立体图。

图8为图7部分结构进一步分解的立体图。

图9为图3沿虚线B-B的剖面图。

图10为本发明第二实施例的插头连接器的立体图。

图11为图10部分分解的立体图。

图12为图11另一角度的立体图。

图13为图12中靴部切除部分结构的立体图。

图14-17显示了靴部与螺栓位于前后位置的四个剖面状态示意图。

图18为图17沿虚线D-D的剖面图。

图19为图17沿虚线E-E的剖面图。

图20为本发明另一实施例的立体图。

图21为本发明另一实施例的立体图。

图22为本发明另一实施例的立体分解图。

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

【具体实施方式】

图1至图9显示了第一实施例，其插头连接器200是用来与设置在盒状电 子设备400中的插座连接器410相对接，实现电信号的传输，本发明插头连 接器与插座连接器为USB Type C连接器，插头连接器200可以正反两个方向 插入插座连接器410，插头连接器200在其横向两侧安装有一对螺栓，用来跟 插座连接器410横向两侧的螺孔相配合。

所述插头连接器200包括位于前端的插接头210，主要参图8，所述插接 头210包括囊状外形的绝缘本体212及包覆在绝缘本体外表面的金属前壳 208，绝缘本体312设置有一个向前贯穿的收容腔214、在竖直方向上位于收 容腔214两侧的上、下排端子槽216、位于收容腔214两侧且横向贯穿绝缘本 体212的安装槽215及在竖直方向上贯穿绝缘本体上、下侧壁的通孔213。上、 下端子220分别设置在对应的端子槽216内；每一端子220包括位于前端的接 触部222及位于后端的连接部224，接触部222延伸入收容腔214而用来跟插 座连接器410的端子接触，连接部224用来安装在内部电路板230(图7清楚 可见)。一对金属弹性板236设置在绝缘本体212的两个相对外壁面，其上设 置有的弹性臂238穿过绝缘本体设置的通孔213而延伸入收容腔214。一对绝 缘薄膜239贴置在绝缘本体外壁面及弹性板236，用来绝缘隔离弹性板及端 子接触部与金属前壳的接触，避免短路现象发生。一个金属锁扣件250呈U 型结构，其安装在绝缘本体设置的U型安装槽215内，金属锁扣件250具有 一对位于收容腔214横向两侧且凸伸入收容腔的锁扣头252。一对绝缘定位 件260设置在绝缘本体212的后方，其形成有收容内部电路板230前端的中央 槽262、若干收容连接部224的端子孔264及收容锁扣件设置有的接脚254的 一对接脚孔266，连接部224及接脚254机械及电性连接内部电路板230的前 端。

参图5至图7，所述连接器200还包括内部电路板230、线缆280、保证插 接头、内部电路板及线缆良好接触的金属外壳组件及绝缘外壳组件，以及 螺栓240等。下面逐一介绍各个元件的具体结构。内部电路板230安装在绝 缘定位件260的后方，上下排端子与锁扣件的连接部224与接脚254穿过定位 件而焊接在内部电路板230前端设置有的导电片。一条线缆280通过一个线 缆整理器270而焊接在内部电路板230后端设置有的导电片，其中线缆整理 器270为两件式，每一整理器272(标号在图9)包括前后方向贯穿的若干通 孔(未标号)，位于线缆整理器270后方的线缆280则包括若干线芯282，线 芯穿过对应通孔而机械及电性接触内部电路板的后端设置有的导电片。当 然，也可以省略内部电路板，将线缆与端子接脚直接相焊接。一个金属中 壳286安装在金属前壳208的后端而包覆内部电路板230。一个金属后壳288 安装在金属中壳286的后端及包围线缆280的前端。一个绝缘前壳290包覆金属中壳286，一个绝缘后壳292包覆金属后壳288，最后一个绝缘外壳296包 覆前述的绝缘前壳290、金属后壳及绝缘后壳292的外侧，仅有金属前壳208 裸露在外而形成插接头210。所述绝缘外壳296设置有一对贯穿孔297，贯穿 孔297贯穿绝缘外壳296的前后端，一对螺栓240安装在贯穿孔297内。参图2 及图3所示，螺栓前端的螺纹部241穿过贯穿孔297而向前凸伸出绝缘外壳 296的前端面2961，后端则设置有把手部242，把手部242则向后凸伸出绝缘外壳的后端面2962。所述插接头210向前凸伸出绝缘外壳296的前端而与对 应的插座连接器410相对接。

参图1-2所示，所述插座连接器410安装在电路板420上，两者共同设置 在一个盒状的电子设备400内，插座连接器410包括用来收容插头连接器200 的插接头210的对接腔412、延伸入对接腔的对接舌板(未标号)、设置在对 接舌板的两个相对表面的上、下排端子，以及埋设在对接舌板内的金属遮 蔽板416。该遮蔽板416在其横向两侧设置有锁扣侧缘418，用来与插头连接 器的锁扣头252相扣持。所述设备400还设置有一对螺孔402，用来供插头连 接器上的螺栓240插入而固定。

可以理解的是，本实施例通过一对螺栓240与一对螺孔402的配合而将插 头连接器200稳定地固定在插座连接器410，避免不当外力可能导致插头连 接器200自插座连接器410上脱落。如图4所示，该对螺栓240在横向方向上 对称地设置在插接头210的两侧，即插接头210与该对螺栓240具有一条共同 的中心线，如此依然可以保证插头连接器200的正反插。需要注意的是，螺 栓240的尺寸稍微小于或者等于插接头210吗，上述把手部242的尺寸则大于 插接头210，即，所述螺纹部在竖直方向上的尺寸与绝缘本体相同，所述把 手部在竖直方向的尺寸大于绝缘本体的尺寸，方便使用者的使用。因为螺栓 240位于插接头210的两侧，螺纹部与锁扣头252在横向方向上大致彼此对 齐，即锁扣头252与螺栓252具有一条共同的中心线，如此，可以保证锁扣 头252与锁扣侧缘308之间的有效固定。对应的，插座连接器410的螺孔402 在横向方向上对称地位于对接腔412的两侧。

图10至图19显示本发明的第二实施例，主要显示了插头连接器200a， 该插头连接器200a的结构跟第一实施例大致相同，其插接头与金属壳体、 绝缘外壳组件结构相同，故与第一实施例采用相同的标号，在此也不再详 细描述。绝缘外壳296的结构大致相同，仅有局部结构跟形状不同，下面主 要介绍不同部分的具体结构。

参图10至图12所示，所述绝缘外壳296包覆绝缘前壳、金属后壳及绝缘 后壳，金属前壳则裸露在前端而形成插接头210。绝缘外壳296在其一个外 壁面设置一个凸块298。跟第一实施例不同的是，本实施例的绝缘外壳296 的两侧没有安装有螺栓，而是在绝缘外壳296的外侧进一步包覆有一个靴部 300，该靴部安装有一对螺栓310，该靴部300可以在前后方向上沿绝缘外壳 296滑动，其与螺栓310的配合可以实现本插头连接器300可以与具有螺孔的 插座连接器(具体结构跟第一实施例相同，本处不再详细描述)对接，也 可以与没有螺孔的插座连接器对接，下文将详细描述。

继续参图10至图12，所述靴部300设置有一个收容绝缘外壳296的收容 空间302及位于收容空间两侧的一对贯穿孔304，贯穿孔304的内侧为开放状 而与收容空间302彼此连通，如此可以减小两个贯穿孔304之间的间距。靴 部300在收容空间302的后方一体设置有一个后壁306。在靴部套设在绝缘外 壳296后，后壁306位于绝缘外壳296及绝缘后壳的后端；在靴部300向前移 动至绝缘外壳的前端时，可以避免靴部300向前过度移动。后壁306设置有 一个开孔308，线缆280自该开孔向后延伸。一对螺栓310收容并固定在贯穿 孔304内，且在前后方向上可以移动。

参图13所示，每一贯穿孔304具有前窄部312及后宽部314，两者之间形 成台阶部316，前窄部312在其后部设置有锥形面3121结构。对应的，螺栓 310包括位于前端的螺纹部318、位于后端把手部320及在前后方向连接两者 的中间部322，螺纹部318及中间部322主要收容在对应贯穿孔304内，把手 部320则始终位于后壁306的后方。如此，在螺栓310向前锁住靴部300时， 把手部320向前紧密地抵压在后壁306，中间部322则紧密的向前抵压在台阶 部316。另外一方面，在螺栓310位于后方位置时，所述螺纹部318后部具有 的膨胀部3181则向后抵压在前窄部312的锥形面3121结构。

本实施例的靴部300可以沿绝缘外壳296作前后方向在一定范围内的滑 动。为了实现该功能，靴部300的内侧面设置有一个限位槽324，绝缘外壳 的凸块298则容纳在该限位槽324内。靴部300在前后方向通过凸块298与限 位槽324的配合实现的操作及限制，前端阻挡面326可以有效限制靴部的向 后移动，后端阻挡面328倾斜，其与凸块298的倾斜结构299(参图19)配合， 可以方便靴部组装入外壳。凸块298也可以设置类似肋条的干涉结构，凹槽 则在接近前后位置处设置狭缝，如此肋条与狭缝配合，从而将靴部300在前 后两个位置固定。可以理解的是，在本实施例中，后壁306与绝缘外壳后端 的配合而实现防止靴部向前过度偏移的作用，后壁306相当于阻挡面。

图14-17显示了靴部300、绝缘外壳296与螺栓前后滑动的四个状态。图 14显示了靴部300位于绝缘外壳296的前端，螺栓300位于靴部的前端，定义 上述位置关系为第一前置位置，此时，螺栓的螺纹部318向前凸伸出绝缘外 壳296的前端面而位于插接头210的横向两侧，其可以插入插座连接器的螺 孔(未图示)。图15中，螺栓310向后滑动至靴部300的后端，靴部则未滑动 而依旧保持在绝缘外壳296的前端，定义上述位置关系为第一后置位置，其 中螺栓310的螺纹部则位于隐藏在靴部的内部，即螺纹部318未凸伸出靴部 的前端面及绝缘外壳的前端面。图16中，靴部300向后滑动至绝缘外壳296 的后端，螺纹部318未滑动但因靴部的后滑而裸露在靴部的前端，定位上述 位置关系为第二前置位置。图17中，螺栓310向后滑动而隐藏在靴部内，定 义所述位置关系为第二后置部。

可以理解的是，若是插头连接器要插入没有螺孔的插座连接器时，则 将需要两个动作完成螺栓310及靴部的后移，避免螺栓与插座连接器的干 涉，首先将靴部后移至靴部后置的位置，如图16，然后再将螺栓310后滑至 螺栓后置的位置。如图17所示，此时，靴部300可以借助其上的肋条等类似 干涉结构而实现与绝缘外壳296之间具有一定的固持力，螺纹则借助其上的 膨胀部318与锥形面3121而实现与靴部之间具有的固持力。另外，传统的插 头连接器具有不可动的靴部或者外壳，螺栓的前端螺纹部向前凸伸出绝缘 外壳的前端面，如图14所示，这样则不能与无螺纹孔的插座连接器实现对 接。

本实施例的另外一个特点是，贯穿孔304在横向方向上尽可能进的接 近收容空间302，且在横向方向上与收容空间302彼此贯通，用来降低两个 螺栓之间的间距。此结构的间距可以小至14毫米。第一实施例中的贯穿孔 因直接形成在绝缘外壳上，该贯穿孔在横向方向上密闭结构

图20显示了类似于第一实施例的插头连接器的另一种实施方式，绝缘 外壳702配置有一个螺栓704，该螺母大致位于插接头的竖直中心线上。可 以理解的是，安装有插座连接器的设备上设置有与螺栓704配合的一对螺 孔。螺孔分别位于竖直中心线上且位于插接头的上下一侧，如此可以保证 插头连接器可以正反两个方向插入对应的插座连接器。综上可以理解的是， 螺栓安装在插接头的旁侧，螺栓的位置可以设置成位于插接口的横向中心线 上，也可以设置成位于竖直中心线上，方便正反两个方向插接即可。

图21显示了另一种实施例的插座连接器800，插座连接器安装在电路板 810上，其包括向前延伸出前端面804的插接口802及一对延伸出前端面804 的螺母806，螺母内具有螺孔，螺母806位于插接口802的两侧，用来收容插 头连接器的螺栓。请注意的是，螺母806沿前后方向的长度类似与插接头的 深度，螺母的沿上下方向的外围尺寸类似于插接头的高度。如此，整个组 件结构相对灵巧。

图22显示了另一种插座连接器的实施方式，插座连接器900的绝缘本体 902具有两个在竖直方向上彼此上下间隔一定距离的插接口，上插接口定义有 收容腔903，一个对接舌板904向前延伸入收容腔903，下插接口则收容有一个 本身完整独立的连接器。一个金属壳体905自前向后插入对接腔903以包围对 接舌板904。一对螺孔906设置在对接舌板904的两侧。与前面实施例不同的是， 插接口及螺母均位于绝缘本体的前端面907的后方。

上述实施例为本发明的较佳实施方式，而非全部的实施方式，本领域 普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效 的变化，均为本发明的权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种插头连接器，所述插头连接器包括绝缘本体、金属前壳、线缆、绝缘外壳及螺栓，所述绝缘本体设置有向前贯穿的收容腔及安装于收容腔竖直两侧的两排端子，所述金属前壳紧密地包覆在所述绝缘本体的外表面，所述线缆电性连接上述端子，所述绝缘外壳至少包覆在金属前壳及线缆的部分外侧；其特征在于：所述插头连接器包括套设在所述绝缘外壳的靴部，所述靴部沿绝缘外壳作前后移动，所述靴部在其横向两侧分别设置前后贯穿的贯穿孔，所述螺栓安装在所述贯穿孔内且沿靴部作前后移动。

2.如权利要求1所述的插头连接器，其特征在于：所述螺栓包括向前凸伸出绝缘外壳前端面的螺纹部及向后凸伸出绝缘外壳后端面的把手部。

3.如权利要求2所述的插头连接器，其特征在于：所述贯穿孔具有前窄部及后宽部以及在两者之间形成的台阶部，所述前窄部在其后部设置有锥形面结构；所述螺纹部与把手部之间连接有中间部；所述螺纹部后部设置有与锥形面结构配合以起前后限位作用的的膨胀部。

4.如权利要求1或2或3所述的插头连接器，其特征在于：所述靴部的内侧面设置有限位槽，所述绝缘外壳设置有容纳在限位槽内的凸块，所述凸块与限位槽的配合实现前后方向的限位。

5.如权利要求1所述的插头连接器，其特征在于：所述插头连接器可以正反两个方向插入一插座连接器，所述插头连接器包括锁扣件，所述锁扣件包括一对位于收容腔横向两侧且凸伸入收容腔的锁扣头，所述锁扣头与螺栓在横向方向上彼此对齐。

6.如权利要求1所述的插头连接器，其特征在于：所述绝缘本体的后端设置有内部电路板及线缆整理器，上述线缆穿过线缆整理器而焊接在内部电路板的后端，所述两排端子焊接在内部电路板的前端。