CN114389104B - 一种推拉磁性锁定连接器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种推拉磁性锁定连接器，包括：第一端子、第二端子、套设于第一端子外周部的第一壳体、套设于第二端子外周部的第二壳体以及推拉壳体，第一壳体内设有第一永磁体，推拉壳体内设有第二永磁体，第二壳体内设有用于与第一永磁体和第二永磁体相互作用的永磁环；第一壳体与第二壳体形成稳定连接，以使第一永磁体和永磁环抵接、第一端子和第二端子形成稳定连接；推拉壳体可相对第一壳体的外周部进行轴向滑动，以带动第二永磁体移动至与第一永磁体对齐或错开，使得第一端子和第二端子锁紧或解锁。通过使用本装置，可有效提高磁吸连接器的插拔效果。

Description

一种推拉磁性锁定连接器

技术领域

本发明涉及电连接器技术领域，更具体地说，涉及一种推拉磁性锁定连接器。

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，消费电子市场发展迅速，磁吸充电、磁吸信号传输都有十分广泛的应用，但机械式锁定连接器拆卸结构机构复杂，只能应用在针对性设计的电连接器上，而简单的磁吸连接器又难以平衡吸力与拔脱力的关系，因为大的吸力必然导致大的拔脱力，存在多次使用后结构磨损，插拔力随之降低的问题，进而导致电子元件的接触可靠较低。

综上所述，如何提高磁吸连接器的插拔效果，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推拉磁性锁定连接器，可有效提高磁吸连接器的插拔效果。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种推拉磁性锁定连接器，包括：第一端子、第二端子、套设于所述第一端子外周部的第一壳体、套设于所述第二端子外周部的第二壳体以及推拉壳体，所述第一壳体内设有第一永磁体，所述推拉壳体内设有第二永磁体，所述第二壳体内设有用于与所述第一永磁体和所述第二永磁体相互作用的永磁环；

所述第一壳体与所述第二壳体形成稳定连接，以使所述第一永磁体和所述永磁环抵接、所述第一端子和所述第二端子形成稳定连接；所述推拉壳体可相对所述第一壳体的外周部进行轴向滑动，以带动所述第二永磁体移动至与所述第一永磁体对齐或错开，使得所述第一端子和所述第二端子锁紧或解锁。

优选的，所述第一永磁体与所述第二永磁体组成的永磁环呈海尔贝克阵列排布，所述永磁环呈海尔贝克阵列排布，以将磁场增强集中在两环相对间隙内。

优选的，所述推拉壳体和所述第一壳体之间设有复位弹性件。

优选的，所述第一壳体的外周部设有用于固定所述第一永磁体的固定槽、导向槽以及用于限制所述复位弹性件位置的弹性件止位，所述第二永磁体可沿所述导向槽滑动。

优选的，所述复位弹性件的长度小于所述第二永磁体和所述弹性件止位之间的距离。

优选的，所述推拉壳体内设有用于安装所述第二永磁体的安装槽、用于与所述导向槽配合设置的凸台以及用于固定所述复位弹性件的弹性件槽，所述弹性件槽沿所述凸台的轴向设置，所述安装槽位于所述凸台的端部。

优选的，所述第一永磁体和所述第二永磁体为同心设置的弧形结构，且所述第一永磁体和所述第二永磁体的数量相同、均大于等于两个。

优选的，所述第一永磁体和所述第二永磁体均等间隔分布，所述第二永磁体的弧长等于相邻两个所述第一永磁体的间隔。

优选的，所述永磁环包括多个结构相同的弧形磁铁，各所述弧形磁铁与对齐的所述第二永磁体、所述第一永磁体对应设置。

优选的，所述第二壳体设有用于安装所述永磁环的环形槽和用于与所述第一壳体的内周部卡接的圆筒壁，所述环形槽围绕所述圆筒壁的外周部设置。

在使用本发明所提供的推拉磁性锁定连接器时，首先，可以将第一壳体套设在第一端子的外周部，并将第一永磁体安装在第一壳体内，将第二永磁体安装在推拉壳体内，再将推拉壳体安装在第一壳体的外周部，以形成连接器母端。然后，可以将第二壳体套设在第二端子的外周部，并将永磁环安装在第二壳体内，以形成连接器公端。其中，推拉壳体可相对第一壳体的外周部轴向滑动。最后，可以使第一壳体和第二壳体形成稳定连接，以使第一永磁体和永磁环抵接、第一端子和第二端子形成稳定连接。

当第一端子和第二端子形成稳定连接时，可以通过沿轴向移动推拉壳体，使得第二永磁体与第一永磁体处于同一平面或轻微交错位置，此时的第二永磁体与第一永磁体在磁路作用下与永磁体紧密结合，使得第一端子和第二端子同样紧密结合。当需要对第一端子和第二端子进行解锁操作时，可以向着对插方向的反向拉动推拉壳体，使第二永磁体与第一永磁体形成磁路错位，以降低插拔力，达到轻松解锁的目的。

综上所述，通过使用本发明所提供的推拉磁性锁定连接器，可有效提高磁吸连接器的插拔效果。

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为本发明所提供的推拉磁性锁定连接器的爆炸图；

图2为推拉磁性锁定连接器的剖面图；

图3为第二壳体的结构示意图；

图4为第一壳体的结构示意图；

图5为推拉壳体的结构示意图。

图1-图5中：

1为第一端子、2为第二端子、3为第一壳体、4为第二壳体、5为推拉壳体、6为第一永磁体、7为第二永磁体、8为永磁环、9为复位弹性件、10为固定槽、11为导向槽、12为弹性件止位、13为安装槽、14为凸台、15为弹性件槽、16为环形槽、17为圆筒壁。

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推拉磁性锁定连接器，可有效提高磁吸连接器的插拔效果。

请参考图1至图5，图1为本发明所提供的推拉磁性锁定连接器的爆炸图；图2为推拉磁性锁定连接器的剖面图；图3为第二壳体的结构示意图；

图4为第一壳体的结构示意图；图5为推拉壳体的结构示意图。

本具体实施例提供了一种推拉磁性锁定连接器，包括：第一端子1、第二端子2、套设于第一端子1外周部的第一壳体3、套设于第二端子2外周部的第二壳体4以及推拉壳体5，第一壳体3内设有第一永磁体6，推拉壳体5内设有第二永磁体7，第二壳体4内设有用于与第一永磁体6和第二永磁体7相互作用的永磁环8；

第一壳体3与第二壳体4形成稳定连接，以使第一永磁体6和永磁环8抵接、第一端子1和第二端子2形成稳定连接；推拉壳体5可相对第一壳体3的外周部进行轴向滑动，以带动第二永磁体7移动至与第一永磁体6对齐或错开，使得第一端子1和第二端子2锁紧或解锁。

需要说明的是，第一端子1和第二端子2均为导电载体，用于通过电信号以实现电路连接。第一壳体3和第二壳体4可分别固定第一端子1和第二端子2。当第一永磁体6和第二永磁体7对齐时可构成特定磁场，永磁环8可有效加强对接侧的特定磁场，以使第一端子1和第二端子2有效锁紧，避免第一端子1和第二端子2脱离。当第一永磁体6和第二永磁体7相互错开时，可使特定磁场的磁力降低，进而轻松分离第一端子1和第二端子2。

可以在实际运用过程中，根据实际情况和实际需求，对第一端子1、第二端子2、第一壳体3、第二壳体4、推拉壳体5、第一永磁体6、第二永磁体7以及永磁环8的形状、结构、尺寸、材质、位置等进行确定。

在使用本发明所提供的推拉磁性锁定连接器时，首先，可以将第一壳体3套设在第一端子1的外周部，并将第一永磁体6安装在第一壳体3内，将第二永磁体7安装在推拉壳体5内，再将推拉壳体5安装在第一壳体3的外周部，以形成连接器母端。然后，可以将第二壳体4套设在第二端子2的外周部，并将永磁环8安装在第二壳体4内，以形成连接器公端。其中，推拉壳体5可相对第一壳体3的外周部进行轴向滑动。最后，可以使第一壳体3与第二壳体4形成稳定连接，以使第一永磁体6和永磁环8抵接、第一端子1和第二端子2形成稳定连接。

当第一端子1和第二端子2形成稳定连接时，可以通过沿轴向移动推拉壳体5，使得第二永磁体7与第一永磁体6处于同一平面或轻微交错位置，此时的第二永磁体7与第一永磁体6在磁路作用下与永磁环8紧密结合，使得第一端子1和第二端子2同样紧密结合。当需要对第一端子1和第二端子2进行解锁操作时，可以向着对插方向的反向拉动推拉壳体5，使第二永磁体7与第一永磁体6形成磁路错位，以降低插拔力，达到轻松解锁的目的。

综上所述，通过使用本发明所提供的推拉磁性锁定连接器，可有效提高磁吸连接器的插拔效果。

在上述实施例的基础上，优选的，第一永磁体6与第二永磁体7组成的永磁环呈海尔贝克阵列排布，永磁环8呈海尔贝克阵列排布，以将磁场增强集中在两环相对间隙内。

优选的，推拉壳体5和第一壳体3之间设有复位弹性件9。初始状态下，第二永磁体7和第一永磁体6对齐，第一端子1和第二端子2为锁紧状态，当需要解锁第一端子1和第二端子2时，可以向外侧拉动推拉壳体5，使得第二永磁体7和第一永磁体6相互错开，实现解锁操作。向外侧拉动推拉壳体5时，复位弹性件9会被挤压，当松开向外拉动的作用力时，复位弹性件9可使推拉壳体5复位，恢复到第二永磁体7和第一永磁体6对齐的位置。

优选的，第一壳体3的外周部设有用于固定第一永磁体6的固定槽10、导向槽11以及用于限制复位弹性件9位置的弹性件止位12，第二永磁体7可沿导向槽11滑动。其中，复位弹性件9的一端和第二永磁体7抵接，复位弹性件9的另一端与弹性件止位12抵接，结构如4图所示。其中，可以将固定槽10和导向槽11并列设置，以使第二永磁体7和第一永磁体6相互对齐构成圆环磁体，该圆环磁体可与永磁环8抵接，以对第一端子1和第二端子2提供强大的吸附力。

优选的，复位弹性件9的长度小于第二永磁体7和弹性件止位12之间的距离。

优选的，推拉壳体5内设有用于安装第二永磁体7的安装槽13、用于与导向槽11配合设置的凸台14以及用于固定复位弹性件9的弹性件槽15，弹性件槽15沿凸台14的轴向设置，安装槽13位于凸台14的端部。

因此，沿着第一壳体3的轴向向外滑动推拉壳体5时，凸台14可沿着导向槽11滑动，复位弹性件9可被压缩，使得第二永磁体7和第一永磁体6相互错开，当松开向外拉动推拉壳体5的作用力时，复位弹性件9可在弹性件作用力下复位，以带动第二永磁体7复位，使得第二永磁体7和第一永磁体6相互对齐。

在上述实施例的基础上，优选的，第一永磁体6和第二永磁体7为同心设置的弧形结构，且第一永磁体6和第二永磁体7的数量相同、均大于等于两个。以确保沿着第一壳体3的轴向拉动推拉壳体5时，可使得多个第一永磁体6和第二永磁体7同时对齐或同时错开，以使磁吸力的变化更为均匀。

优选的，第一永磁体6和第二永磁体7均等间隔分布，第二永磁体7的弧长等于相邻两个第一永磁体6的间隔。以确保第一永磁体6和第二永磁体7相互对齐时构成环形磁体，环形磁体可与永磁环8充分连接，以确保磁路连通。

优选的，永磁环8包括多个结构相同的弧形磁铁，各弧形磁铁与对齐的第二永磁体7、第一永磁体6对应设置。

需要说明的是，这样设置磁场，是采用海尔贝克阵列排列磁铁，使得四块磁铁为一组，可以设置若干组磁铁以组成闭环或开环，四块磁铁的极性排布为：→↑←↓，若使用多组磁铁组成磁路，可使得磁吸力增强。具体为相对的两块横向磁铁(→←)中间设有两块纵向磁铁N极面(↑)，以使磁场将集中在海尔贝克阵列的一侧。同理，若将连接器两端均采用此种磁铁排列方式，且均将磁场集中在相对面处，可有效增加磁吸力。也即当连接器两端在间隔中产生磁场的横向方向与相对端横向磁场方向相同时，将会进一步加大磁吸力。

还需要说明的是，磁体分为两种：纵向磁铁(永磁环8)和横向磁铁(第一永磁体6和第二永磁体7对齐时可构成横向磁铁)，纵向磁铁为磁场的主导部件，横向磁铁为磁场的引导部件。连接器两端吸力的主要产生由纵向磁铁负责，横向磁铁可进一步加大磁吸力。因为磁吸力为纵向分布，当横向磁铁受到的磁吸力很小时，将很方便的使横向磁铁沿纵向移动。当挪移横向磁铁时，也即第一永磁体6和第二永磁体7错开时，磁场无加强效果，因此整体吸力减小，方便连接器两端脱离。

可以在实际运用过程中，根据实际情况和实际需求，对第二永磁体7、第一永磁体6以及弧形磁铁的材质、形状、数量以及位置等进行确定。

优选的，第二壳体4设有用于安装永磁环8的环形槽16和用于与第一壳体3的内周部卡接的圆筒壁17，环形槽16围绕圆筒壁17的外周部设置。以使第一壳体3和第二壳体4对插连接时，可使得第二永磁体7与第一永磁体6处于同一平面或轻微交错位置，此时的第二永磁体7与第一永磁体6在磁路作用下与永磁环8紧密结合，使得第一端子1和第二端子2同样紧密结合。

另外，需要说明的是，本装置通过沿第一壳体3的轴向移动推拉壳体5时，即可实现第一端子1和第二端子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。而且，不限定连接器形状，圆形和方形连接器均适用本装置。

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，可以通过设置复位弹性件9，以实现连接器的自动脱离和锁紧操作。第二永磁体7与第一永磁体6排布于第一壳体3的外周部、呈环形分布，可以在第二壳体4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，还可使得空间利用率高，相同体积下可提供更大的磁吸力。

为了进一步说明本发明所提供的推拉磁性锁定连接器的使用方法，接下来进行举例说明。

首先，可以将第二端子2、第二壳体4以及永磁环8进行装配，以形成连接器公端，再将第一永磁体6、第二永磁体7、第一端子1、第一壳体3、推拉壳体5以及复位弹性件9进行装配，以形成连接器母端。其中，推拉壳体5可相对第一壳体3进行轴向的限位滑动。当连接器公端和连接器母端处于自然状态时，复位弹性件9处于自然状态，推拉壳体5可带动第二永磁体7与第一永磁体6处于同一平面或轻微交错位置。当连接器公端和连接器母端对插时，第二永磁体7与第一永磁体6在磁路作用下与永磁环8紧密结合，使得第一端子1和第二端子2同样紧密结合。当需要进行解锁操作时，可以向着对插方向的反向拉动推拉壳体5，使第二永磁体7与第一永磁体6形成磁路错位，以降低插拔力，达到轻松解锁目的。当解锁完成后，复位弹性件9带动第二永磁体7复位，回到最初的自然状态。

需要进行说明的是，本申请文件中提到的第一端子1和第二端子2、第一永磁体6和第二永磁体7、第一壳体3和第二壳体4，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推拉磁性锁定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 (8)

1.一种推拉磁性锁定连接器，其特征在于，包括：第一端子(1)、第二端子(2)、套设于所述第一端子(1)外周部的第一壳体(3)、套设于所述第二端子(2)外周部的第二壳体(4)以及推拉壳体(5)，所述第一壳体(3)内设有第一永磁体(6)，所述推拉壳体(5)内设有第二永磁体(7)，所述第二壳体(4)内设有用于与所述第一永磁体(6)和所述第二永磁体(7)相互作用的永磁环(8)；

所述第一壳体(3)与所述第二壳体(4)形成稳定连接，以使所述第一永磁体(6)和所述永磁环(8)抵接、所述第一端子(1)和所述第二端子(2)形成稳定连接；所述推拉壳体(5)可相对所述第一壳体(3)的外周部进行轴向滑动，以带动所述第二永磁体(7)移动至与所述第一永磁体(6)对齐或错开，使得所述第一端子(1)和所述第二端子(2)锁紧或解锁；

所述第一壳体(3)的外周部设有用于固定所述第一永磁体(6)的固定槽(10)、导向槽(11)以及用于限制复位弹性件(9)位置的弹性件止位(12)，所述第二永磁体(7)可沿所述导向槽(11)滑动；所述推拉壳体(5)内设有用于安装所述第二永磁体(7)的安装槽(13)、用于与所述导向槽(11)配合设置的凸台(14)以及用于固定所述复位弹性件(9)的弹性件槽(15)，所述弹性件槽(15)沿所述凸台(14)的轴向设置，所述安装槽(13)位于所述凸台(14)的端部。

2.根据权利要求1所述的推拉磁性锁定连接器，其特征在于，所述第一永磁体(6)与所述第二永磁体(7)组成的永磁环呈海尔贝克阵列排布，所述永磁环(8)呈海尔贝克阵列排布，以将磁场增强集中在两环相对间隙内。

3.根据权利要求2所述的推拉磁性锁定连接器，其特征在于，所述推拉壳体(5)和所述第一壳体(3)之间设有复位弹性件(9)。

4.根据权利要求1所述的推拉磁性锁定连接器，其特征在于，所述复位弹性件(9)的长度小于所述第二永磁体(7)和所述弹性件止位(12)之间的距离。

5.根据权利要求1至4任一项所述的推拉磁性锁定连接器，其特征在于，所述第一永磁体(6)和所述第二永磁体(7)为同心设置的弧形结构，且所述第一永磁体(6)和所述第二永磁体(7)的数量相同、均大于等于两个。

6.根据权利要求5所述的推拉磁性锁定连接器，其特征在于，所述第一永磁体(6)和所述第二永磁体(7)均等间隔分布，所述第二永磁体(7)的弧长等于相邻两个所述第一永磁体(6)的间隔。

7.根据权利要求6所述的推拉磁性锁定连接器，其特征在于，所述永磁环(8)包括多个结构相同的弧形磁铁，各所述弧形磁铁与对齐的所述第二永磁体(7)、所述第一永磁体(6)对应设置。

8.根据权利要求1至4任一项所述的推拉磁性锁定连接器，其特征在于，所述第二壳体(4)设有用于安装所述永磁环(8)的环形槽(16)和用于与所述第一壳体(3)的内周部卡接的圆筒壁(17)，所述环形槽(16)围绕所述圆筒壁(17)的外周部设置。