CN113948908B - 一种磁性锁定结构连接器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁性锁定结构连接器，包括第一端连接器和用于与第一端连接器对插连接的第二端连接器，锁紧状态下，第一端连接器和第二端连接器紧密贴合，解锁状态下，第一端连接器和第二端连接器可相对转动分离，第一端连接器包括永磁体和第一导磁体，第二端连接器包括第二导磁体，永磁体和第一导磁体均为同心设置的圆弧形或弧形结构，永磁体和第一导磁体的数量相同，且均大于或等于2，锁紧状态下，永磁体和第一导磁体为交错排布，解锁状态下，永磁体和第一导磁体为叠加排布。本装置通过改变第一导磁体和永磁体的排布状态，即可改变磁吸力大小，以实现第一端连接器和第二端连接器的锁紧或解锁操作。

Description

一种磁性锁定结构连接器

技术领域

本发明涉及电连接器技术领域，更具体地说，涉及一种磁性锁定结构连接器。

背景技术

现有技术中，电连接器通常又被称为接插件，是构成完整电气系统必不可少的一部分，电连接器用于连接各个零部件，以实现能量与信号的传输。电连接器一般由两个连接器组成，两个连接器中具有电子元件，连接器对插后可形成通路，进行数据传输。两个连接器之间的插拔特性是影响电连接器可靠性的重要因素，插拔特性主要包含插入力与拔出力两部分。对于连接器而言，插入力与拔出力越大，则电子元件的接触更可靠，有益于提高电气、机械稳定性。

目前，电连接器通常采用机械式锁定机构进行插拔操作，机械式锁定机构一般包括螺纹式、旋转自锁式、卡扣式以及直插式几种类型，需要根据连接器使用环境和特性的不同进行选择。但传统的机械式锁定结构具有结构复杂、体积过大，且需要多个零部件组装等缺点。其中，螺纹式和旋转自锁式一般设置在连接器外围，不便进行单手操作，需要双手操作。而卡扣式和直插式一般是通过弹性锁紧或过盈锁紧达到插拔力效果，存在多次使用后结构磨损，插拔力随之降低的问题。

综上所述，如何改善电连接器的插拔效果，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种磁性锁定结构连接器，可有效提高电连接器的插拔效果。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种磁性锁定结构连接器，包括第一端连接器和用于与所述第一端连接器对插连接的第二端连接器，锁紧状态下，所述第一端连接器和所述第二端连接器紧密贴合，解锁状态下，所述第一端连接器和所述第二端连接器可相对转动分离，所述第一端连接器包括永磁体和第一导磁体，所述第二端连接器包括第二导磁体，所述永磁体和所述第一导磁体均为同心设置的圆弧形或弧形结构，所述永磁体和所述第一导磁体的数量相同，且均大于或等于2，锁紧状态下，所述永磁体和所述第一导磁体为交错排布，解锁状态下，所述永磁体和所述第一导磁体为叠加排布。

优选的，还包括插头壳体、板端壳体、用于安装所述永磁体的磁体支架以及旋转外壳，所述插头壳体内设有用于固定所述第一端连接器的第一腔体，所述板端壳体内设有用于固定所述第二端连接器的第二腔体，所述插头壳体可插入所述第二腔体与所述板端壳体抵接；

所述旋转外壳内设有所述第一导磁体，所述磁体支架套设于所述插头壳体的插入端外周部，所述旋转外壳转动套设于所述磁体支架的外周部，所述板端壳体的抵接端设有所述第二导磁体。

优选的，所述永磁体和所述第一导磁体均间隔分布，所述第一导磁体的弧长大于或等于相邻两个所述永磁体的间隔。

优选的，相邻所述永磁体的相邻磁极相同。

优选的，所述磁体支架的外侧设有用于安装所述永磁体的侧槽，所述旋转外壳的内侧设有用于安装所述第一导磁体的槽位，所述永磁体和所述第一导磁体之间存在间隙。

优选的，所述磁体支架和所述旋转外壳中的一者沿周向设有至少两个凸起，另一者沿周向对应设有至少两个凹槽，以使所述第一导磁体固定至与所述永磁体交错排布或叠加排布的位置。

优选的，所述旋转外壳和所述磁体支架之间夹设有复位扭簧。

优选的，所述磁体支架和所述插头壳体为台阶固定。

在使用本发明所提供的磁性锁定结构连接器时，当需要实现第一端连接器和第二端连接器的锁紧操作时，可以转动永磁体或第一导磁体，使得第一导磁体与永磁体交错排布，此时，永磁体和第一导磁体之间的磁力最强，该磁力可与第二导磁体的磁力相结合，使得第一端连接器和第二端连接器对插后处于锁紧状态，以使第一端连接器和第二端连接器紧密贴合；当需要实现第一端连接器和第二端连接器的解锁操作时，可以再次转动永磁体或第一导磁体，使得第一导磁体与永磁体叠加排布，此时，永磁体和第一导磁体之间的磁力减小，减弱了与第二导磁体的磁吸作用，使得第二端连接器失去磁力牵引，可轻易脱离第一端连接器，以达到解锁目的。本装置的结构简单、无需多个零部件组装，且不存在多次使用后结构磨损、插拔力下降的问题。本装置通过改变第一导磁体和永磁体的排布状态，即可改变磁吸力大小，以实现第一端连接器和第二端连接器的锁紧或解锁操作。

综上所述，本发明所提供的磁性锁定结构连接器，可有效提高电连接器的插拔效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的磁性锁定结构连接器的结构示意图；

图2为图1的主视图；

图3为旋转外壳和磁体支架的锁定示意图。

图1-图3中：

1为第一端连接器、2为第二端连接器、3为插头壳体、4为板端壳体、5为永磁体、6为磁体支架、7为旋转外壳、8为第一导磁体、9为第二导磁体、10为凸起、11为凹槽、12为侧面、13为锁紧面、14为侧槽、15为槽位。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种磁性锁定结构连接器，可有效提高电连接器的插拔效果。

请参考图1至图3，其中，图1为本发明所提供的磁性锁定结构连接器的结构示意图；图2为图1的主视图；图3为旋转外壳和磁体支架的锁定示意图。

本具体实施例提供了一种磁性锁定结构连接器，包括第一端连接器1和用于与第一端连接器1对插连接的第二端连接器2，锁紧状态下，第一端连接器1和第二端连接器2紧密贴合，解锁状态下，第一端连接器1和第二端连接器2可相对转动分离，第一端连接器1包括永磁体5和第一导磁体8，第二端连接器2包括第二导磁体9，永磁体5和第一导磁体8均为同心设置的圆弧形或弧形结构，永磁体5和第一导磁体8的数量相同，且均大于或等于2，锁紧状态下，永磁体5和第一导磁体8为交错排布，解锁状态下，永磁体5和第一导磁体8为叠加排布。

需要说明的是，可以如图1所示的设置永磁体和第一导磁体8，使得第一导磁体8和永磁体5同心设置，也即第一导磁体8和永磁体5为同轴径向排布。永磁体、第一导磁体8以及第二导磁体9可构成磁路，当第一导磁体8转动至与永磁体5交错排布时，永磁体5和第一导磁体8之间的磁力最强，进而与第二导磁体9紧密结合，而当第一导磁体8转动至与永磁体5叠加排布时，永磁体5和第一导磁体8之间的磁力最弱，以便于与第二导磁体9松脱。

还需要说明的是，第一端连接器1和第二端连接器2在互配时进行对插连接，以便于进行数据信号的传输。而且，本装置将永磁体5和第一导磁体8设置为弧形结构，使得磁路部分呈现空心分布，进而在空心结构内集成其它部件，以简化装置的整体结构，使得装置结构更为紧凑。并且，第一导磁体8的旋转轴与磁路部分的吸附面垂直设置，以使结构扁平化。

可以在实际运用过程中，根据实际情况和实际需求，对第一端连接器1、第二端连接器2、永磁体5、第一导磁体8以及第二导磁体9的形状、结构、尺寸、位置、材质等进行确定。

当需要实现第一端连接器1和第二端连接器2的锁紧操作时，可以转动永磁体5或第一导磁体8，使得第一导磁体8与永磁体5交错排布，此时，永磁体5和第一导磁体8之间的磁力最强，该磁力可与第二导磁体9的磁力相结合，使得第一端连接器1和第二端连接器2对插后处于锁紧状态，以使第一端连接器1和第二端连接器2紧密贴合；当需要实现第一端连接器1和第二端连接器2的解锁操作时，可以再次转动永磁体5或第一导磁体8，使得第一导磁体8与永磁体5叠加排布，此时，永磁体5和第一导磁体8之间的磁力减小，减弱了与第二导磁体9的磁吸作用，使得第二端连接器2失去磁力牵引，可轻易脱离第一端连接器1，以达到解锁目的。本装置的结构简单、无需多个零部件组装，且不存在多次使用后结构磨损、插拔力下降的问题。本装置通过改变第一导磁体8和永磁体5的排布状态，即可改变磁吸力大小，以实现第一端连接器1和第二端连接器2的锁紧或解锁操作。

综上所述，本发明所提供的磁性锁定结构连接器，可有效提高电连接器的插拔效果。

在上述实施例的基础上，优选的，还包括插头壳体3、板端壳体4、用于安装永磁体5的磁体支架6以及旋转外壳7，插头壳体3内设有用于固定第一端连接器1的第一腔体，板端壳体4内设有用于固定第二端连接器2的第二腔体，插头壳体3可插入第二腔体与板端壳体4抵接，以使第一端连接器1和第二端连接器2对插连接；旋转外壳7内设有第一导磁体8，磁体支架6套设于插头壳体3的插入端外周部，旋转外壳7转动套设于磁体支架6的外周部，板端壳体4的抵接端设有第二导磁体9。因此，通过转动旋转外壳7，即可使得第一导磁体8转动至与永磁体5交错排布或叠加排布，进而使得第一端连接器1和第二端连接器2锁紧或解锁。

需要说明的是，板端壳体4用于固定第二端连接器2，以便于进行安装，板端壳体4的侧面12用于与第一端连接器1互配对插，板端壳体4的锁紧面13用于与第一端连接器1形成对碰。可以在锁紧面13上设置第二导磁体9，以确保第二导磁体9可与第一端连接器1的永磁体5、第一导磁体8进行磁性锁紧。

还需要说明的是，在使用本发明所提供的磁性锁定结构连接器时，可以将第一端连接器1插入插头壳体3的第一腔体，将第二端连接器2插入板端壳体4的第二腔体，并且，在板端壳体4的抵接端设置第二导磁体9，之后，可以将插头壳体3和第一端连接器1插入第二腔体，使得插头壳体3和板端壳体4抵接、使得第一端连接器1和第二端连接器2对插连接，而后，可以将装有永磁体5的磁体支架6套设在插头壳体3的插入端外周部，最后，将装有第一导磁体8的旋转外壳7套设在磁体支架6的外周部，以完成装置的组装过程。

可以在实际运用过程中，根据实际情况和实际需求，对插头壳体3、板端壳体4、磁体支架6、旋转外壳7、第一腔体以及第二腔体的形状、结构、尺寸、位置、材质等进行确定。

优选的，永磁体5和第一导磁体8均间隔分布，第一导磁体8的弧长大于或等于相邻两个永磁体5的间隔，以确保永磁体5和第一导磁体8交错分布时，第一导磁体8可与相邻的永磁体5充分连接，确保磁路连通。而且，第一导磁体8和永磁体5的位置可以互换。

优选的，相邻永磁体5的相邻磁极相同。当采用两块及两块以上的永磁体5时，需要相邻永磁体5的相邻磁极相同，也即永磁体5呈现(N-S)-(S-N)-(N-S)-(S-N)排布。当磁路呈现关闭状态时，磁路的磁场由永磁体5激发，从永磁体5的N极始发经过径向排布的相邻的第一导磁体8后返回S极，少部分的磁场由轴向排布的第二导磁体9返回。当磁路呈现打开状态时，磁路的磁场由永磁体5激发，从永磁体5的N极始发经过轴向排布的第二导磁体9后返回S极，或经过与永磁体5N极相邻的第一导磁体8转入第二导磁体9，再经过与S极相邻的第一导磁体8后返回S极，其中，与N极、与S极相邻的第一导磁体8为独立的两块导磁体，具有物理的空间分离，以使磁路按照设定方式进行导通。

在上述实施例的基础上，优选的，磁体支架6的外侧设有用于安装永磁体5的侧槽14，旋转外壳7的内侧设有用于安装第一导磁体8的槽位15，永磁体5和第一导磁体8之间存在间隙，以便于旋转外壳7带动第一导磁体8转动。

优选的，磁体支架6和旋转外壳7中的一者沿周向设有至少两个凸起10，另一者沿周向对应设有至少两个凹槽11，以使第一导磁体8固定至与永磁体5交错排布或叠加排布的位置。

需要说明的是，本装置的磁性锁紧结构包括第一导磁体8、永磁体5以及第二导磁体9，初始状态下的第一导磁体8和永磁体5处于交错排布状态，此时的磁路磁力最强，可与第二导磁体9强力结合，使得第一端连接器1和第二端连接器2对插后形成锁紧。在对插锁紧状态下，操作人员扭转旋转外壳7，带动第一导磁体8转动，使得第一导磁体8和永磁体5处于叠合位置时，此时的磁路磁力减小或消失，使得第二端连接器2失去磁力牵引，可轻易脱离第一端连接器1，以达到解锁目的。

还需要说明的是，本装置在旋转外壳7和磁体支架6上设置凸起10和凹槽11进行限位配合，是为了固定旋转外壳7的旋动角度，以防止在非人为操作的情况下发生误转现象，同时可确保旋转外壳7转动至相应位置时，第一导磁体8和永磁体5呈现交错或重叠排布。

优选的，旋转外壳7和磁体支架6之间夹设有复位扭簧。这样可以保证旋转外壳7除扭动状态以外，旋转外壳7可自动复位，确保旋转外壳7和磁体支架6恢复初始状态，初始状态下的第一导磁体8和永磁体5呈现交错排布状态，也即第一端连接器1和第二端连接器2呈现锁紧状态。

优选的，磁体支架6和插头壳体3为台阶固定，以便于进行装置的装配和拆分操作，且可保证磁体支架6和插头壳体3的固定配合效果。

另外，需要说明的是，本装置的第一端连接器1包括永磁体5和第一导磁体8，第二端连接器2包括第二导磁体9，永磁体5和第一导磁体8为同心设置的弧形结构，且永磁体5和第一导磁体8的数量相同，数量且均大于等于2。在锁紧状态下，永磁体5和第一导磁体8交错排布，磁路的磁力最强，可使第一端连接器1和第二端连接器2紧密贴合。在解锁状态下，永磁体5和第一导磁体8叠加排布，磁路的磁力最弱，便于将第一端连接器1和第二端连接器2分开。

而且，本装置通过旋转第一导磁体8，即可实现第一端连接器1和第二端连接器2的锁紧或解锁操作，更容易实现磁性锁定结构集成化、扁平化。本装置的结构简单，依靠磁路变化、改变磁吸力即可改变连接器的插拔力。本装置的磁性锁定结构可提供强大的吸附力与较小的脱离力，而且，可以增加电机驱动旋转外壳7，实现旋转外壳7的自动旋转操作，以实现连接器的自动脱离和锁紧操作。另外，永磁体5和第一导磁体8排布于插头壳体3的外周部、呈环形分布，可以在插头壳体3的内部进行其它结构集成，以使装置整体结构更为紧凑集中。

需要进行说明的是，本申请文件中提到的第一端连接器1和第二端连接器2，第一导磁体8和第二导磁体9、第一腔体和第二腔体，其中，第一和第二只是为了区分位置的不同，并没有先后顺序之分。

另外，还需要说明的是，本申请的“内外”等指示的方位或位置关系，是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于简化描述和便于理解，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。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。本发明所提供的所有实施例的任意组合方式均在此发明的保护范围内，在此不做赘述。

以上对本发明所提供的磁性锁定结构连接器进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种磁性锁定结构连接器，包括第一端连接器(1)和用于与所述第一端连接器(1)对插连接的第二端连接器(2)，锁紧状态下，所述第一端连接器(1)和所述第二端连接器(2)紧密贴合，解锁状态下，所述第一端连接器(1)和所述第二端连接器(2)可相对转动分离，其特征在于，所述第一端连接器(1)包括永磁体(5)和第一导磁体(8)，所述第二端连接器(2)包括第二导磁体(9)，所述永磁体(5)和所述第一导磁体(8)均为同心设置的圆弧形或弧形结构，所述永磁体(5)和所述第一导磁体(8)的数量相同，且均大于或等于2，锁紧状态下，所述永磁体(5)和所述第一导磁体(8)为交错排布，解锁状态下，所述永磁体(5)和所述第一导磁体(8)为叠加排布；还包括插头壳体(3)、板端壳体(4)、用于安装所述永磁体(5)的磁体支架(6)以及旋转外壳(7)，所述插头壳体(3)内设有用于固定所述第一端连接器(1)的第一腔体，所述板端壳体(4)内设有用于固定所述第二端连接器(2)的第二腔体，所述插头壳体(3)可插入所述第二腔体与所述板端壳体(4)抵接；

所述旋转外壳(7)内设有所述第一导磁体(8)，所述磁体支架(6)套设于所述插头壳体(3)的插入端外周部，所述旋转外壳(7)转动套设于所述磁体支架(6)的外周部，所述板端壳体(4)的抵接端设有所述第二导磁体(9)；相邻所述永磁体(5)的相邻磁极相同。

2.根据权利要求1所述的磁性锁定结构连接器，其特征在于，所述永磁体(5)和所述第一导磁体(8)均间隔分布，所述第一导磁体(8)的弧长大于或等于相邻两个所述永磁体(5)的间隔。

3.根据权利要求1所述的磁性锁定结构连接器，其特征在于，所述磁体支架(6)的外侧设有用于安装所述永磁体(5)的侧槽(14)，所述旋转外壳(7)的内侧设有用于安装所述第一导磁体(8)的槽位(15)，所述永磁体(5)和所述第一导磁体(8)之间存在间隙。

4.根据权利要求1至3任一项所述的磁性锁定结构连接器，其特征在于，所述磁体支架(6)和所述旋转外壳(7)中的一者沿周向设有至少两个凸起(10)，另一者沿周向对应设有至少两个凹槽(11)，以使所述第一导磁体(8)固定至与所述永磁体(5)交错排布或叠加排布的位置。

5.根据权利要求4所述的磁性锁定结构连接器，其特征在于，所述旋转外壳(7)和所述磁体支架(6)之间夹设有复位扭簧。

6.根据权利要求1至3任一项所述的磁性锁定结构连接器，其特征在于，所述磁体支架(6)和所述插头壳体(3)为台阶固定。