CN114006234A - 多方位旋转可拆换第一和第二连接头及其电子连接器 - Google Patents

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Abstract

本发明属于连接器技术领域，具体涉及多方位旋转可拆换第一和第二连接头及其电子连接器。多方位旋转可拆换电子连接器包括第一连接头和第二连接头，第一连接头包括第一电路板和第一环形件，第一环形件的内壁上设置有嵌入槽；第二连接头包括第二电路板、第二环形件和弹性件，弹性件设置在第二环形件上；第二环形件能够嵌入第一环形件的环圈内，弹性件能够嵌入嵌入槽内并对嵌入槽产生弹性顶紧力。本申请提供的多方位旋转可拆换电子连接器，通过弹性件和嵌入槽之间的配合建立第一连接头和第二连接头之间的可旋转连接，相比磁吸式电子连接器具有结构简洁、体积小、连接可靠性高、稳定性好以及具有成本优势等技术效果。

Description

多方位旋转可拆换第一和第二连接头及其电子连接器
技术领域
本发明属于连接器技术领域，具体涉及多方位旋转可拆换第一和第二连接头及其电子连接器。
背景技术
磁吸式电子连接器是用于为移动通讯装置或微型计算机补充电力或传输数据的专用装置。现有磁吸式电子连接器存在如下缺陷：
限于磁吸式电子连接器的结构组成和部件之间的连接关系，现有磁吸式电子连接器存在结构复杂、体积较大、稳定性不足以及成本较高等技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了多方位旋转可拆换第一和第二连接头及其电子连接器，以解决现有技术中存在的技术问题。
本申请为解决其技术问题而公开的多方位旋转可拆换第一连接头为：
多方位旋转可拆换第一连接头，其特征在于：包括第一电路板、第一环形件、第一PIN针组，第一环形件和第一PIN针组紧固在第一电路板上，第一PIN针组设置于第一环形件的环圈内，第一环形件的内壁上设置有嵌入槽。
作为多方位旋转可拆换第一连接头的优选，第一连接头还包括第一电接口和第一封装壳；第一电接口设置在第一电路板上与第一PIN针相异的一侧；第一电路板、第一环形件、第一电接口通过第一封装壳紧固成一体。
作为多方位旋转可拆换第一连接头的优选，第一电接口为Micro USB接口、Type-C接口、Lightning接口或其他电子连接器接口。
作为多方位旋转可拆换第一连接头的优选，第一PIN针组采用环岛导电结构，环岛导电结构包括中心片和若干片环绕片，环绕片具有同心环状结构，中心片设置于环绕片的中心部位；中心片和环绕片平贴在第一电路板上。
作为多方位旋转可拆换第一连接头的优选，第一环形件、嵌入槽、第二环形件、弹性件的材质均为导体金属。
本申请为解决其技术问题而公开的多方位旋转可拆换第二连接头为：
多方位旋转可拆换第二连接头，其特征在于：包括第二电路板、第二环形件、弹性件和第二PIN针组，第二环形件和第二PIN针组均紧固在第二电路板上，第二PIN针组设置于第二环形件的环圈内，弹性件设置在第二环形件上。
作为多方位旋转可拆换第二连接头的优选，第二连接头还包括PIN针稳固件和第二封装壳；PIN针稳固件设置在第二环形件的环圈内，第二PIN针组紧固在PIN针稳固件内，第二电路板、第二环形件通过第二封装壳紧固成一体。
作为多方位旋转可拆换第二连接头的优选，第二PIN针组包括七根PIN针，其中五根PIN针呈一字型设置在第二环形件的中间部位，另外两根PIN针设置在一字型的正上方和正下方；四根设置于PIN针稳固件边沿部位的PIN针位于同一个圆环上形成一个独立电子通道，位于中央部位的PIN针形成一个独立电子通道，其余两根PIN针位于同一个圆环上形成一个独立电子通道，第二环形件形成一个独立电子通道。
作为多方位旋转可拆换第二连接头的优选，弹性件包括环状体以及设置在环状体上的弹变缺口。
本申请为解决其技术问题而公开的多方位旋转可拆换电子连接器为：
多方位旋转可拆换电子连接器，包括第一连接头和第二连接头，其特征在于：第一连接头包括第一电路板和第一环形件，第一环形件紧固在第一电路板上，第一环形件的内壁上设置有嵌入槽；第二连接头包括第二电路板、第二环形件和弹性件，第二环形件紧固在第二电路板上，弹性件设置在第二环形件上；第二环形件能够嵌入第一环形件的环圈内，当第二环形件嵌入第一环形件内时，弹性件能够嵌入嵌入槽内并对嵌入槽产生弹性顶紧力。
作为多方位旋转可拆换电子连接器的优选，第一连接头还包括第一PIN针组、第一电接口和第一封装壳；第一PIN针组和第一电接口分别设置在第一电路板的两侧，第一环形件环绕在第一PIN针组的周围；第一电路板、第一环形件、第一电接口通过第一封装壳紧固成一体。
作为多方位旋转可拆换电子连接器的优选，第一电接口为Micro USB接口、Type-C接口、Lightning接口或其他电子连接器接口。
作为多方位旋转可拆换电子连接器的优选，第一PIN针组采用环岛导电结构，环岛导电结构包括中心片和若干片环绕片，环绕片具有同心环状结构，中心片设置于环绕片的中心部位；中心片和环绕片平贴在第一电路板上。
作为多方位旋转可拆换电子连接器的优选，第一环形件、嵌入槽、第二环形件、弹性件的材质均为导体金属。
作为多方位旋转可拆换电子连接器的优选，第二连接头包括还包括第二PIN针组、PIN针稳固件和第二封装壳；第二PIN针组电性连接在第二电路板上且紧固在PIN针稳固件内，PIN针稳固件设置在第二环形件的环圈内；第二电路板、第二环形件通过第二封装壳紧固成一体。
作为多方位旋转可拆换电子连接器的优选，第二PIN针组包括七根PIN针，其中五根PIN针呈一字型设置在第二环形件的中间部位，另外两根PIN针设置在一字型的正上方和正下方；四根设置于PIN针稳固件边沿部位的PIN针位于同一个圆环上形成一个独立电子通道，位于中央部位的PIN针形成一个独立电子通道，其余两根PIN针位于同一个圆环上形成一个独立电子通道，第二环形件形成一个独立电子通道。
作为多方位旋转可拆换电子连接器的优选，弹性件包括环状体以及设置在环状体上的弹变缺口。
作为多方位旋转可拆换电子连接器的优选，多方位旋转可拆换电子连接器还包括第三连接头；第三连接头包括第三电路板、第三PIN针组和第三封装壳；第三PIN针组设置在第三电路板上，第三封装壳用于封装第三电路板和第三PIN针组；第二电路板、第三电路板和第三封装壳的对应部位均设置有轴孔结构，第三连接头采用轴部件铰接在第二连接头上，第三PIN针组和第二PIN针组之间建立有至少两条电子通道。
有益的技术效果：
本申请提供的多方位旋转可拆换电子连接器，通过弹性件和嵌入槽之间的配合，建立第一连接头和第二连接头之间的可旋转连接，相比磁吸式电子连接器具有结构简洁、体积小、连接可靠性高、稳定性好以及具有成本优势等技术效果。
以下结合说明书附图和具体实施方式，对本申请的技术方案和技术效果进行详细介绍。
附图说明
图1：第一优选实施例第一维度结构爆炸图；
图2：第一优选实施例第二维度结构爆炸图；
图3：第二优选实施例第一PIN针组结构示意图；
图4：第二优选实施例第二PIN针组结构示意图；
标识说明：
10-第一连接头，20-第二连接头，30-第三连接头；
110-第一电路板，120-第一环形件，130-嵌入槽，140-第一PIN针组，150-第一电接口，160-第一封装壳；
210-第二电路板，220-第二环形件，230-弹性件，240-第二PIN针组，250-PIN针稳固件，260-第二封装壳；
310-第三电路板，320-第三PIN针组，330-第三封装壳；
1410-中心片，1420-环绕片；
2310-环状体，2320-弹变缺口；
12-第一环形件，13-嵌入槽，14-第一PIN针组；
22-第二环形件，23-弹性件，24-第二PIN针组，25-PIN针稳固件。
具体实施方式
第一优选实施例：七针多方位旋转可拆换电子连接器
请参阅图1-图2，本申请公开的多方位旋转可拆换电子连接器包括第一连接头10和第二连接头20，第一连接头10和第二连接头20之间能够通过弹性件230和嵌入槽130之间的配合建立可旋转连接。
进而言之，第一连接头10和第二连接头20上分别设置有用来安装嵌入槽130和弹性件230的对应结构，比如第一连接头10上设置第一环形件120，在第二连接头20上设置第二环形件220，将弹性件230安装在第二环形件220的外圆周上，将嵌入槽130设置在第一环形件120的内壁上，同时令第一环形件120和第二环形件220的尺寸能够形成嵌套结构，将第一环形件120插入第二环形件220即可形成稳定的可旋转连接。可旋转连接可以是机械连接，也可以既是机械连接，也是电性连接。比如第一环形件120和第二环形件220以及弹性件230均采用金属材质，并且将第一环形件120和第二环形件220焊接在各自的电路板上，就能形成机械和电性一体连接。
在本实施例中，第一连接头10是设备端连接头，用于连接设备比如手机、电脑、平板灯，第二连接头20是连线端连接头，用于连接设备或电源接口。在一些变化的实施例中，也可以将弹性件230设置在设备端连接头上比如本实施例的第一连接头10上，将嵌入槽130设置在连线端连接头上比如本实施例中的第二连接头20上，只要在两个连接头之间能够形成插接或嵌入关系，并能够通过弹性件230和嵌入槽130之间的配合形成可旋转连接，均属于本申请的保护范围。
本实施例中第一连接头10包括第一电路板110、第一环形件120、第一PIN针组140、第一电接口150和第一封装壳160。第一环形件120紧固在第一电路板110上，第一环形件120的内壁上设置有嵌入槽130。第一PIN针组140和第一电接口150分别设置在第一电路板110的两侧，第一环形件120环绕在第一PIN针组140的周围。第一电路板110、第一环形件120、第一电接口150通过第一封装壳160紧固成一体。第一封装壳160优选采用嵌套注塑工艺实现对第一连接头10的封装。第一环形件120的材质为导体金属，第一环形件120通过焊接工艺紧固到第一电路板110上。第一电接口150为Micro USB接口、Type-C接口、Lightning接口或其他类型的电子连接器接口。
第一PIN针组140采用环岛导电结构，环岛导电结构包括中心片1410和若干片环绕片1420，环绕片1420具有同心环状结构，中心片1410设置于环绕片1420的中心部位；中心片1410和环绕片1420平贴在第一电路板110上。在本实施例中，环绕片1420的数量为两个，两个环绕片1420、一个中心片1410、第二环形件120一共能够形成四条独立电子通道。
第二连接头20包括第二电路板210、第二环形件220、弹性件230、第二PIN针组240、PIN针稳固件250和第二封装壳260。
第二环形件220紧固在第二电路板210上，弹性件230设置在第二环形件220上；第二PIN针组240电性连接在第二电路板210上且紧固在PIN针稳固件250内，PIN针稳固件250设置在第二环形件220的环圈内；第二电路板210、第二环形件220通过第二封装壳260紧固成一体。第二封装壳260优选采用嵌套注塑工艺实现对第二连接头20的封装。
第二PIN针组240包括七根PIN针，其中五根PIN针呈一字型设置在第二环形件220的中间部位，另外两根PIN针设置在一字型的正上方和正下方；四根设置于PIN针稳固件250边沿部位的PIN针位于同一个圆环上形成一个独立电子通道，位于中央部位的PIN针形成一个独立电子通道，其余两根PIN针位于同一个圆环上形成一个独立电子通道，第二环形件220形成一个独立电子通道。
弹性件230包括环状体2310以及设置在环状体2310上的弹变缺口2320。第二环形件220、弹性件230的材质均为导体金属。
机理说明：将第一连接头10插接到用电设备比如手机或电脑上，第二连接头20通过引线插头或USB接头连接到电源插座或储能设备上，然后在第一连接头10和第二连接头20之间建立嵌入式连接也即将第二环形件220插入第一环形件120内，即可通过弹性件230和嵌入槽130之间的配合在第一连接头10和第二连接头20之间建立稳定的机械连接和电性连接。由于弹性件230被挤压，能够对第一连接头10上嵌入槽130的槽底施加弹性恢复力，因而连接非常可靠和稳定，相比磁吸式电子连接器，具有可靠性高、稳定性好以及成本优势明显等技术效果。同时，由于第一环形件120、第一PIN针组140、第一电接口150均是采用焊接工艺设置在第一电路板110上，第二PIN针组240和第二环形件220均是采用焊接工艺设置在第二电路板210上，装配效率和装配精度都非常有保证，同时还具有结构简洁、体积小、加工精度高等技术优势。
在本实施例一个改进的实施例中，本申请公开的多方位旋转可拆换电子连接器还包括第三连接头30，第三连接头30铰接在第二连接头20上，能够形成不小于180°的可转动连接。从而将360°旋转度提高到不小于360°+180°旋转度。
请参阅图1和图2，第三连接头30包括第三电路板310、第三PIN针组320和第三封装壳330；第三PIN针组320设置在第三电路板310上，第三封装壳330用于封装第三电路板310和第三PIN针组320。第二电路板210、第三电路板310和第三封装壳330的对应部位均设置有轴孔结构，第三连接头30通过轴部件铰接在第二连接头20上，第三PIN针组320和第二PIN针组220之间建立有和第一连接头10与第二连接头20之间的电子通道相一致的电子通道。
第二优选实施例：单针多方位旋转可拆换电子连接器
本申请公开的采用弹性件和嵌入槽之间的配合在两个电子连接头之间建立可旋转连接的技术方案，不但适用于多针电子连接器(支持充电、数据传输等功能)，还适用于单针电子连接器(仅支持充电功能)，以下对本申请公开的单针多方位旋转可拆换电子连接器进行介绍。
请参阅图3和图4，本实施例中公开的多方位旋转可拆换电子连接器与第一优选实施例中基本相同，差别之处仅在于，本实施例中采用了单针配置，仅具有充电功能。
第一PIN针组14包括1根设置于第一环形件12中央的金属端子，连同第一环形件12一共能够形成两条独立电子通道，第一环形件12的内壁上设置有嵌入槽13。
第二PIN针组24包括1根设置于第二环形件22中央的金属端子，连同第二环形件22一共能够形成两条独立电子通道，金属端子紧固在PIN针稳固件25内，弹性件23设置于第二环形件22的外圆周上。具体可采用装配槽结构增加弹性件23和第二环形件22之间连接的可靠性。
本实施例的实现原理和技术效果与第一优选实施例基本相同，在此不做赘述。
以上结合说明书附图和具体实施例对本发明的技术方案和技术效果进行了详细阐述，应该说明的是，说明书中公开的具体实施方式仅是本发明较佳的实施例而已，领域的技术人员还可以在此基础上开发出其他的实施例；任何不脱离本发明创新理念的简单变形和等同替换均涵盖于本发明，属于本专利的保护范围。

Claims (11)

1.多方位旋转可拆换电子连接器，包括第一连接头(10)和第二连接头(20)，其特征在于：所述第一连接头(10)包括第一电路板(110)和第一环形件(120)，所述第一环形件(120)紧固在所述第一电路板(110)上，所述第一环形件(120)的内壁上设置有嵌入槽(130)；
所述第二连接头(20)包括第二电路板(210)、第二环形件(220)和弹性件(230)，所述第二环形件(220)紧固在所述第二电路板(210)上，所述弹性件(230)设置在所述第二环形件(220)上；
所述第二环形件(220)能够嵌入所述第一环形件(120)的环圈内，当所述第二环形件(220)嵌入所述第一环形件(120)内时，所述弹性件(230)能够嵌入所述嵌入槽(130)内并对所述嵌入槽(130)产生弹性顶紧力。
2.根据权利要求1所述的多方位旋转可拆换电子连接器，其特征在于：
所述第一连接头(10)还包括第一PIN针组(140)、第一电接口(150)和第一封装壳(160)；
所述第一PIN针组(140)和所述第一电接口(150)分别设置在所述第一电路板(110)的两侧，所述第一环形件(120)环绕在所述第一PIN针组(140)的周围；
所述第一电路板(110)、第一环形件(120)、第一电接口(150)通过所述第一封装壳(160)紧固成一体。
3.根据权利要求2所述的多方位旋转可拆换电子连接器，其特征在于：所述第一电接口(150)为Micro USB接口、Type-C接口或Lightning接口。
4.根据权利要求2所述的多方位旋转可拆换电子连接器，其特征在于：
所述第一PIN针组(140)采用环岛导电结构，所述环岛导电结构包括中心片(1410)和若干片环绕片(1420)，所述环绕片(1420)具有同心环状结构，所述中心片(1410)设置于所述环绕片(1420)的中心部位；所述中心片(1410)和所述环绕片(1420)平贴在所述第一电路板(110)上。
5.根据权利要求1所述的多方位旋转可拆换电子连接器，其特征在于：所述第一环形件(120)、第二环形件(220)、弹性件(230)的材质均为导体金属。
6.根据权利要求1所述的多方位旋转可拆换电子连接器，其特征在于：
所述第二连接头(20)还包括第二PIN针组(240)、PIN针稳固件(250)和第二封装壳(260)；
所述第二PIN针组(240)电性连接在所述第二电路板(210)上且紧固在所述PIN针稳固件(250)内，所述PIN针稳固件(250)设置在所述第二环形件(220)的环圈内；所述第二电路板(210)、第二环形件(220)通过所述第二封装壳(260)紧固成一体。
7.根据权利要求6所述的多方位旋转可拆换电子连接器，其特征在于：
所述第二PIN针组(240)包括七根PIN针，其中五根PIN针呈一字型设置在所述第二环形件(220)的中间部位，另外两根PIN针设置在所述一字型的正上方和正下方；
四根设置于所述PIN针稳固件(250)边沿部位的PIN针位于同一个圆环上形成一个独立电子通道，位于中央部位的PIN针形成一个独立电子通道，其余两根PIN针位于同一个圆环上形成一个独立电子通道，所述第二环形件(220)形成一个独立电子通道。
8.根据权利要求1所述的多方位旋转可拆换电子连接器，其特征在于：
所述弹性件(230)包括环状体(2310)以及设置在所述环状体(2310)上的弹变缺口(2320)。
9.根据权利要求1所述的多方位旋转可拆换电子连接器，其特征在于：
所述多方位旋转可拆换电子连接器还包括第三连接头(30)；
所述第三连接头(30)包括第三电路板(310)、第三PIN针组(320)和第三封装壳(330)；
所述第三PIN针组(320)设置在所述第三电路板(310)上，所述第三封装壳(330)用于封装所述第三电路板(310)和第三PIN针组(320)；
所述第二电路板(210)、第三电路板(310)和第三封装壳(330)的对应部位均设置有轴孔结构，所述第三连接头(30)采用轴部件铰接在所述第二连接头(20)上，所述第三PIN针组(320)和所述第二PIN针组(240)之间建立有至少两条电子通道。
10.多方位旋转可拆换第一连接头，其特征在于：
包括第一电路板(110)、第一环形件(120)、第一PIN针组(140)，所述第一环形件(120)和所述第一PIN针组(140)紧固在所述第一电路板(110)上，所述第一PIN针组(140)设置于所述第一环形件(120)的环圈内，所述第一环形件(120)的内壁上设置有嵌入槽(130)。
11.多方位旋转可拆换第二连接头，其特征在于：
包括第二电路板(210)、第二环形件(220)、弹性件(230)和第二PIN针组(240)，所述第二环形件(220)和所述第二PIN针组(240)均紧固在所述第二电路板(210)上，所述第二PIN针组(240)设置于所述第二环形件(220)的环圈内，所述弹性件(230)设置在所述第二环形件(220)上。
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