CN110739561B - Usb插座及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种USB插座，包括插接件及套设于所述插接件外的金属外壳，所述插接件包括第一端子组、金属中板、将所述第一端子组与金属中板成型为一体的第一绝缘体、第二端子组及将所述第二端子组与所述第一绝缘体成型为一体的第二绝缘体，所述第一、第二端子组分别包括位于最外侧的一对接地端子、位于一对所述接地端子内侧的一对电源端子及位于一对所述电源端子之间的若干信号端子，所述第一端子组的厚度大于所述第二端子组的厚度，所述第一端子组的接地端子与所述金属中板叠压固定后成型所述第一绝缘体，所述第一绝缘体远离所述第一端子组一侧设有若干端子槽，所述第二端子组限位于所述端子槽内注塑成型所述第二绝缘体；本申请USB插座通用性强。

Description

USB插座及其制造方法
技术领域
本申请涉及连接器领域，尤指一种USB插座及其制造方法。
背景技术
Type C型USB插座被广泛地应用于手机等电子设备中，按应用需求的不同，分为板上型与沉板型，板上型即USB插座贴装于印刷电路板表面上，而沉板型则自印刷电路板表面下沉，使USB插座的厚度分散于印刷电路板两侧，降低主板的整体厚度。通常，一种沉板型USB插座只适用于一款电子产品，只针对适应的电路板下沉高度，而无法应用于另一款电子产品上。现有的用于移动终端的Type C产品还存在需要传输大电流的要求，为降低产品传输端子的发热量，需要加厚传输端子的厚度以降低阻抗，按市面上目前的常规板材厚度来讲，若双侧传输端子均加厚存在二者之间间隙过小的问题，而采取电源端子厚度大于信号端子的方案时，又存在制造工艺复杂的问题，导致制造成本升高。
发明内容
鉴于此，有必要提供一种可传输大电流且制造工艺简便的USB插座。
为解决上述技术问题，本申请提供了一种USB插座，包括插接件及套设于所述插接件外的金属外壳，所述插接件包括第一端子组、金属中板、将所述第一端子组与金属中板成型为一体的第一绝缘体、第二端子组及将所述第二端子组与所述第一绝缘体成型为一体的第二绝缘体，所述第一、第二端子组分别包括位于最外侧的一对接地端子、位于一对所述接地端子内侧的一对电源端子及位于一对所述电源端子之间的若干信号端子，所述第一端子组的厚度大于所述第二端子组的厚度，所述第一端子组的接地端子与所述金属中板叠压固定后成型所述第一绝缘体，所述第一绝缘体远离所述第一端子组一侧设有若干端子槽，所述第二端子组限位于所述端子槽内注塑成型所述第二绝缘体，所述第二端子组的接地端子与所述金属中板之间存在间隙。
优选地，所述第一绝缘体在所述金属中板一侧形成覆盖所述金属中板的覆盖基部，所述端子槽自所述覆盖基部向上凸出形成，所述接地端子与所述金属中板之间的间隙被所述覆盖基部所填充满。
优选地，所述第二绝缘体包括基部、自所述基部前向延伸形成的台阶部及自所述台阶部前向延伸形成的对接舌部，所述第一、第二端子组包括分别露出于所述对接舌部上下表面的接触部、自所述接触部后向延伸并成型于所述台阶部与所述基部内的固持部及自所述固持部后向延伸出所述基部后端的焊脚。
优选地，所述第一端子组的厚度为0.25mm，所述第二端子组的厚度为0.2mm，所述第一、第二端子组的焊脚排列成一排，所述第一端子组的焊脚冲压压薄为0.2mm，使所述第一、第二端子组的焊脚的厚度一致且所述焊脚的上下表面分别平齐。
优选地，所述金属中板包括分别位于所述第一、第二端子组的接地端子之间的第一、第二中板，所述第一、第二端子组的电源端子、信号端子之间不存在金属中板。
优选地，所述插接件套设于一金属内壳上，所述金属外壳固定于所述金属内壳上，所述金属外壳包括分别固定于所述金属内壳上下表面两侧的上壳体及下壳体，所述上壳体及下壳体分别包括固定于所述金属内壳上下侧面的上板部与下板部、自所述上板部与下板部横向两侧折弯延伸包覆于所述金属内壳横向两侧的上弧形部与下弧形部、自所述上弧形部与下弧形部自由端水平折弯延伸形成的相互贴合的上耳部与下耳部及开设于所述上耳部与下耳部上的固定孔，所述上弧形部的高度不等于所述下弧形部的高度，所述USB插座分别通过所述上耳部或下耳部贴合于印刷电路板上实现不同规格的沉板设计。
优选地，所述基部的前端缘设有前卡槽，所述基部的后端缘设有后卡槽，所述金属内壳包括环状体、前后贯通所述环状体以用于套入所述插接件的通孔、自所述环状体上下表面冲压形成卡扣于所述前卡槽与后卡槽内的前卡块与后卡块。
优选地，所述上板部与下板部分别点焊固定于所述环状体的上表面上，所述环状体的侧面为弧形结构，所述上弧形部与下弧形部完全包覆所述环状体的侧面，所述上耳部与下耳部贴合并点焊固定。
优选地，所述固定孔通过螺钉锁紧于所述印刷电路板上。
为解决上述技术问题，本申请还提供了一种USB插座的制造方法，包括如下步骤：
S10、冲压形成第一、第二端子组及金属中板，所述第一端子组的厚度大于所述第二端子组的厚度，所述第一、第二端子组均包括位于最外侧的一对接地端子、位于一对所述接地端子内侧的一对电源端子及位于一对所述电源端子之间的若干信号端子；所述金属中板包括位于所述第一、第二端子组的接地端子之间的第一、第二中板；
S20、将所述第一端子组与所述金属中板叠压固定于注塑模具内进行注塑成型形成第一绝缘体，所述第一绝缘体在位于所述金属中板一侧形成有覆盖基部及自所述覆盖基部延伸形成的若干端子槽；
S30、将所述第二端子组限位固定于所述端子槽内再次注塑成型形成第二绝缘体，所述第二绝缘体包括基部、自所述基部前向延伸形成的台阶部及自所述台阶部前向延伸形成的对接舌部，所述第一、第二端子组的每个导电端子包括露出于所述对接舌部上下表面的接触部、自所述接触部后向延伸且成型于所述基部与台阶部内的固持部及自所述固持部后向延伸形成的焊脚。。
本申请USB插座的第一、第二端子组的厚度不一致，使第一端子组的厚度增厚并使其接地端子与金属中板直接接触固定，便于第一次注塑成型时固定第一端子组与金属中板，同时增大了第一端子组的电流承载能力；第二端子组的厚度小于第一端子组，通过将第二端子组限位于第一绝缘体上固定在注塑成型第二绝缘体，制造工艺简单；避免了现有技术，将第一、第二端子组的接地端子与电源端子的厚度设计成大于信号端子以提升电流传输能力，而该种方法需要将接地端子、电源端子与信号端子分开冲压成型，且在注塑成型时需要通过料带的叠加来进行固定拉料，制造成本高。
同时，本申请USB插座的所述上弧形部的高度小于所述下弧形部的高度。所述下耳部贴合于所述印刷电路板的表面以实现所述USB插座以沉板方式焊接于所述印刷电路板上。或者，所述上耳部贴合于所述印刷电路板的表面以实现所述USB插座以另一种沉板高度焊接于所述印刷电路板上。如此，使本申请的USB插座通过上耳部或下耳部分别贴合于所述印刷电路板，配合所述上弧形部与所述下弧形部的不同高度实现两种不同的沉板深度，达到同一种USB插座适用于不同电子设备所需要的沉板深度要求，提升了本申请USB插座的通用性，降低了模具开发成本与生产管理成本。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为本申请USB插座沉板焊接于印刷电路板上的立体图；
图2为本申请金属壳的立体分解图；
图3为本申请USB插座的插接件的立体图；
图4为本申请USB插座的插接件的立体分解图；
图5为本申请USB插座的插接件去除第二绝缘本体后的立体分解图；
图6为本申请USB插座的插接件的第一、第二端子组与金属中板的立体图；
图7为本申请USB插座的插接件的第一、第二端子组与金属中板的侧视图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。
请参阅图1所示，本申请可正反向沉板的USB插座包括插接件A及套设于所述插接件A外的金属壳20，30。所述金属壳包括金属内壳20及固定于所述金属内壳20外的金属外壳30。所述USB插座沉板焊接于印刷电路板10上。本申请以X方向为前方，Y方向为右方，Z方向为上方。
请参阅图1至图4所示，所述插接件A包括第一端子组40、金属中板60、将所述第一端子组40与金属中板60成型为一体的第一绝缘体80、组装于所述第一绝缘体80背离所述第一端子组40一侧的第二端子组50及将所述第二端子组50与所述第一绝缘体80结合为一体的第二绝缘体70。
所述第二绝缘体70包括基部71、自所述基部71前向延伸形成的台阶部72及自所述台阶部72前向延伸形成的对接舌部73。所述基部71前端缘设有前卡槽711，所述基部71后端缘设有后卡槽712。
所述金属内壳20包括环状体21、前后贯通所述环状体21的通孔22、自所述环状体21上下表面冲压凸伸至所述通孔22内的压制凸部23、自所述环状体21后端向所述通孔22内冲压形成卡入所述前卡槽711内的前卡块24及自所述环状体21后端项所述通孔22内冲压形成的卡入所述后卡槽712内的后卡块25。
所述金属外壳30包括固定于所述环状体21上侧的上壳体32及固定于所述环状体21下侧并与所述上壳体32贴合的下壳体31。所述下壳体31包括点焊于所述环状体21下表面上的下板部311、自所述下板部311左右两侧折弯形成的贴覆于所述环状体21横向外侧的下弧形部312、自所述下弧形部312自由端折弯水平延伸形成的下耳部313及开设于所述下耳部313上的下固定孔314。所述上壳体32包括贴覆于所述环状体21上表面的上板部321、自所述上板部321足有两侧折弯形成的贴覆于所述环状体21横向外侧的上弧形部322、自所述上弧形部322折弯水平延伸形成的上耳部323及开设于所述上耳部323上的上定位孔324。所述上弧形部322与所述下弧形部312配合包覆所述环状体21左右两侧的弧形侧面，所述上耳部323与所述下耳部313完全贴合并点焊于一体，所述上固定孔324与所述下固定孔314相互对应构成固定孔。
重点在于，所述上弧形部322的高度小于所述下弧形部312的高度。所述下耳部313贴合于所述印刷电路板10的表面以实现所述USB插座以沉板方式焊接于所述印刷电路板10上。或者，所述上耳部323贴合于所述印刷电路板10的表面以实现所述USB插座以另一种沉板高度焊接于所述印刷电路板10上。如此，使本申请的USB插座通过上耳部323或下耳部313分别贴合于所述印刷电路板10，配合所述上弧形部322与所述下弧形部312的不同高度实现两种不同的沉板深度，达到同一种USB插座适用于不同电子设备所需要的沉板深度要求，提升了本申请USB插座的通用性，降低了模具开发成本与生产管理成本。
请参阅图4至图7所示，所述插接件A的第一、第二端子组40，50分别包括有露出于所述对接舌部上下表面的接触部51、自所述接触部51向后延伸形成的嵌入所述台阶部72与所述基部71内的固持部52及自所述固持部52延伸出所述基部71后的焊脚53。所述第一端子组40与所述第二端子组50的焊脚53在所述基部71后端排列成一排，所述一排焊脚53的上下表面均平齐。
所述第一、第二端子组40，50均包括位于横向最外侧的一对接地端子54、位于一对所述接地端子54之间的一对电源端子55及位于一对所述电源端子55之间的若干信号端子56。所述金属中板60包括独立地设于所述第一端子组40与第二端子组50的接地端子54之间的第一中板61与第二中板62，所述第一中板61与所述第二中板62的横向外侧分别露出于所述对接舌部73的横向外侧并形成扣持凹部63，所述第一、第二中板61，62上还开设有若干通孔64以供塑胶填充固定。所述第一、第二中板61，62分别位于所述第一、第二端子组40，50的两对接地端子54之间，两对所述电源端子55与若干对信号端子56之间没有所述金属中板60的存在。
所述第一端子组40的厚度为0.25mm，所述第二端子组50的厚度为0.2mm，所述第一端子组40的接地端子54直接接触所述第一、第二中板61，62，所述第二端子组50的接地端子54与所述第一、第二中板61，62之间存在间隙。所述第一端子组40的焊脚53通过冲压进行压薄使其厚度与所述第二端子组50的焊脚53厚度一致，即0.2mm。如此，第一端子组40的厚度加厚，增大了电流承载能力，同时，将第一端子组40的焊脚53压薄并使其上下表面均与所述第二端子组50的焊脚53的上下表面平齐，可以实现正反两侧的沉板设计。
在制造过程中，所述第一端子组40与所述金属中板60叠加于一起后进行第一次注塑成型形成第一绝缘体80，在定位时，所述第一端子组40的电源端子55与信号端子56均在上下两侧夹持被夹持，所述第一端子组40的接地端子54的上表面及所述金属中板60对应位置的下表面被分别夹持，而所述接地端子54的下表面与所述金属中板60的上表面直接接触。所述第一绝缘体80在所述金属中板60一侧形成覆盖所述金属中板60及所述第一端子组40(电源端子55及信号端子56)的覆盖基部81、在前后方向上形成于所述覆盖基部81上的第一、第二、第三端子槽84，83，82，所述第一、第二、第三端子槽84，83，82分别用于限位所述第二端子组50的接触部51、固持部52及焊脚53与固持部52的结合位置处。所述第二端子组50分别与所述第一绝缘体80的覆盖基部81直接接触。
再将所述第二端子组50限位于所述第一绝缘体80上后，再定位住所述第一绝缘体80与所述第二端子组50进行第二次注塑成型形成第二绝缘体70。
本申请的插接件A的所述第一端子组40厚于所述第二端子组50，在冲压所述第一端子组40时，同时压薄所述第一端子组40的焊脚53使其与所述第二端子组50的焊脚53厚度一致；在第一次注塑成型时，将所述第一端子组40与所述金属中板60直接叠加固定即可，再将所述第二端子组50置于所述第一绝缘体80上进行第二次注塑成型即可完成所述插接件的注塑成型，相较于现有技术，可减少一次注塑成型工艺。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种USB插座，包括插接件及套设于所述插接件外的金属外壳，所述插接件包括第一端子组、金属中板、将所述第一端子组与金属中板成型为一体的第一绝缘体、第二端子组及将所述第二端子组与所述第一绝缘体成型为一体的第二绝缘体，所述第一、第二端子组分别包括位于最外侧的一对接地端子、位于一对所述接地端子内侧的一对电源端子及位于一对所述电源端子之间的若干信号端子，其特征在于，所述第一端子组的厚度大于所述第二端子组的厚度，所述第一端子组的接地端子与所述金属中板叠压固定后成型所述第一绝缘体，所述第一绝缘体远离所述第一端子组一侧设有若干端子槽，所述第二端子组限位于所述端子槽内注塑成型所述第二绝缘体，所述第二端子组的接地端子与所述金属中板之间存在间隙。
2.如权利要求1所述的USB插座，其特征在于，所述第一绝缘体在所述金属中板一侧形成覆盖所述金属中板的覆盖基部，所述端子槽自所述覆盖基部向上凸出形成，所述接地端子与所述金属中板之间的间隙被所述覆盖基部所填充满。
3.如权利要求2所述的USB插座，其特征在于，所述第二绝缘体包括基部、自所述基部前向延伸形成的台阶部及自所述台阶部前向延伸形成的对接舌部，所述第一、第二端子组包括分别露出于所述对接舌部上下表面的接触部、自所述接触部后向延伸并成型于所述台阶部与所述基部内的固持部及自所述固持部后向延伸出所述基部后端的焊脚。
4.如权利要求3所述的USB插座，其特征在于，所述第一端子组的厚度为0.25mm，所述第二端子组的厚度为0.2mm，所述第一、第二端子组的焊脚排列成一排，所述第一端子组的焊脚冲压压薄为0.2mm，使所述第一、第二端子组的焊脚的厚度一致且所述焊脚的上下表面分别平齐。
5.如权利要求4所述的USB插座，其特征在于，所述金属中板包括分别位于所述第一、第二端子组的接地端子之间的第一、第二中板，所述第一、第二端子组的电源端子、信号端子之间不存在金属中板。
6.如权利要求4所述的USB插座，其特征在于，所述插接件套设于一金属内壳上，所述金属外壳固定于所述金属内壳上，所述金属外壳包括分别固定于所述金属内壳上下表面两侧的上壳体及下壳体，所述上壳体及下壳体分别包括固定于所述金属内壳上下侧面的上板部与下板部、自所述上板部与下板部横向两侧折弯延伸包覆于所述金属内壳横向两侧的上弧形部与下弧形部、自所述上弧形部与下弧形部自由端水平折弯延伸形成的相互贴合的上耳部与下耳部及开设于所述上耳部与下耳部上的固定孔，所述上弧形部的高度不等于所述下弧形部的高度，所述USB插座分别通过所述上耳部或下耳部贴合于印刷电路板上实现不同规格的沉板设计。
7.如权利要求6所述的USB插座，其特征在于，所述基部的前端缘设有前卡槽，所述基部的后端缘设有后卡槽，所述金属内壳包括环状体、前后贯通所述环状体以用于套入所述插接件的通孔、自所述环状体上下表面冲压形成卡扣于所述前卡槽与后卡槽内的前卡块与后卡块。
8.如权利要求7所述的USB插座，其特征在于，所述上板部与下板部分别点焊固定于所述环状体的上表面上，所述环状体的侧面为弧形结构，所述上弧形部与下弧形部完全包覆所述环状体的侧面，所述上耳部与下耳部贴合并点焊固定。
9.如权利要求6所述的USB插座，其特征在于，所述固定孔通过螺钉锁紧于所述印刷电路板上。
10.一种USB插座的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
S10、冲压形成第一、第二端子组及金属中板，所述第一端子组的厚度大于所述第二端子组的厚度，所述第一、第二端子组均包括位于最外侧的一对接地端子、位于一对所述接地端子内侧的一对电源端子及位于一对所述电源端子之间的若干信号端子；所述金属中板包括位于所述第一、第二端子组的接地端子之间的第一、第二中板；
S20、将所述第一端子组与所述金属中板叠压固定于注塑模具内进行注塑成型形成第一绝缘体，所述第一绝缘体在位于所述金属中板一侧形成有覆盖基部及自所述覆盖基部延伸形成的若干端子槽；
S30、将所述第二端子组限位固定于所述端子槽内再次注塑成型形成第二绝缘体，所述第二绝缘体包括基部、自所述基部前向延伸形成的台阶部及自所述台阶部前向延伸形成的对接舌部，所述第一、第二端子组的每个导电端子包括露出于所述对接舌部上下表面的接触部、自所述接触部后向延伸且成型于所述基部与台阶部内的固持部及自所述固持部后向延伸形成的焊脚，所述第一、第二端子组的焊脚的厚度一致且所述焊脚的上下表面分别平齐。
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