CN116191111A - 磁性连接器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种磁性连接器，包括：一绝缘壳体，其具有上下相对的一底面和一对接面，该对接面上设有至少一开孔；一磁性元件，其固定于该绝缘壳体内且邻近于该对接面；至少一导电端子组合，该导电端子组合包括一接触端柱和连结在该接触端柱下方的一弹性端子；该弹性端子包括弯折延伸一弹性部、连接在该弹性部的下方并固定在该绝缘壳体内的一固定部以及从该固定部向下伸出该绝缘壳体的底面的一尾部，其中该弹性部的顶面设有一固定孔；该接触端柱具有位于顶部的呈半球形的一接触部和位于底部的一固定柱，该接触部向上突伸出该绝缘壳体的对接面的开孔，该固定柱插入固定在该弹性部的固定孔中。本发明的磁性连接器制作简易且可靠性较高。

Description

磁性连接器

技术领域

本发明涉及电连接器技术领域，尤其涉及一种制作简易且可靠性高的磁性连接器。

背景技术

中国发明专利CN107799984B揭露了一种电连接装置，所述电连接装置包括：一电连接器，包含：一绝缘座；一端子组，固定于所述绝缘座并且包含相互分离的一中心端子与一外端子，所述外端子具有圆心坐落于所述中心端子上的一圆环接触部；及一磁吸件，固定于所述绝缘座；以及一配对连接器，可分离地相接于所述电连接器，并且所述配对连接器包含：一绝缘体；一配对端子组，安装于所述绝缘体并且包含相互分离的一第一端子与至少一第二端子，所述中心端子可分离地抵接于所述第一端子，所述外端子的所述圆环接触部可分离地抵接于至少一所述第二端子；及一配对磁吸件，固定于所述绝缘体，所述磁吸件与所述配对磁吸件可分离地彼此相吸定位，并形成圆心坐落于所述中心端子的一圆环状磁吸区域；其中，所述电连接器与所述配对连接器能以所述中心端子为中心轴线，而彼此相对地在360度的范围内转动，并且通过所述磁吸件与所述配对磁吸件彼此相吸定位，以使所述端子组与所述配对端子组保持相互接触；所述圆环状磁吸区域的半径大于所述圆环接触部的半径，所述绝缘体形成有中心皆坐落于所述第一端子的一第一槽、圆环状的一第二槽及圆环状的一第三槽，并且所述第一端子的一端部位于所述第一槽内，至少一所述第二端子的一端部位于所述第二槽内，所述配对磁吸件的部分位于所述第三槽的槽底；所述中心端子、所述外端子以及所述磁吸件分别插设于所述第一槽、所述第二槽及所述第三槽；所述绝缘体具有对应于所述第三槽的两个定位部，所述配对磁吸件包含两个C形磁吸体，并且每个所述C形磁吸体的两末端分别抵接于两个所述定位部，而两个所述定位部与两个所述C形磁吸体共同构成所述第三槽的槽底。

这种传统设计中的端子组是使用多个Pogo Pin，Pogo Pin的成本较高且制作不便，并且在震动环境下，Pogo Pin中的接触端部与Pogo Pin的主体之间将会发生上下滑移，而接触端部又需要与Pogo Pin的主体保持接触来维持Pogo Pin的电导通性，所以这种设计在震动过程中容易出现瞬断的风险，可靠性较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术所存在的不足，而提出一种制作简易且可靠性较高的磁性连接器。

本发明采用的技术方案如下：一种磁性连接器，包括：一绝缘壳体，其具有上下相对的一底面和一对接面，该对接面上设有至少一开孔；一磁性元件，其固定于该绝缘壳体内且邻近于该对接面；至少一导电端子组合，该导电端子组合包括一接触端柱和连接在该接触端柱下方的一弹性端子；该弹性端子包括弯折延伸的一弹性部、连接在该弹性部的下方并固定在该绝缘壳体内的一固定部以及从该固定部向下伸出该绝缘壳体的底面的一尾部，其中该弹性部的顶面设有一固定孔；该接触端柱具有位于顶部的呈半球形的一接触部和位于底部的一固定柱，该接触部向上突伸出该绝缘壳体的对接面的开孔，该固定柱插入固定在该弹性部的固定孔中。

与现有技术相比，本发明至少具有如下优点：本发明的磁性连接器可以与另一对接连接器形成360度旋转对接。其中，该磁性连接器的对接面面向该对接连接器，通过邻近于该对接面的该磁性元件可与该对接连接器磁吸结合。在磁吸力的作用下，各个导电端子组合的弹性端子将向下发生弹性变形，从而向该导电端子组合的接触端柱提供向上的作用力，以使该接触端柱的接触部与该对接连接器形成可靠的电连接。其中，该磁性连接器中的导电端子组合由具有半球形接触部的接触端柱及弹性端子结合而成，制作简易且成本较低；并且由于接触端柱与弹性端子之间是不会发生滑移的连结导通，其电连接可靠性较高，更利于适应大电流和震动环境下的传输。另外该半球形的接触部311特别适用于这种360度旋转对接的使用环境，为使用者提供便利。

附图说明

图1是本发明的一较佳实施例的磁性连接器的立体图。

图2是图1的正视图。

图3是图2中的A-A剖视图。

图4是图2中的B-B剖视图。

图5是图1的立体分解图。

图6是图5中的绝缘壳体的另一个视角方向的结构图。

图7是图5中的导电端子组合的结构图。

图8是图7的分解图。

附图标记说明如下：100、磁性连接器；

1、绝缘壳体；11、基部；111、环槽；112、底面；113、下部收容槽；114、安装槽；115、安装柱；12、对接部；121、对接面；122、开孔；123、收容槽；124、肋条；13、定位柱；

2、磁性元件；21、磁铁；

3、导电端子组合；31、接触端柱；311、接触部；312、固定柱；313、主体部；314、挡止基台；32、弹性端子；321、弹性部；3211、固定孔；3212、第一水平延伸片；3213、第一U形连接片；3214、第二水平延伸片；3215、第二U形连接片；3216、第三水平延伸片；322、固定部；3221、突刺；323、尾部；

4、固定基板；41、过孔；42、凸块；43、安装孔；

5、密封胶；

6、密封圈；

7、金属保护套。

具体实施方式

尽管本发明可以容易地表现为不同形式的实施例，但在附图中示出并且在本说明书中将详细说明的仅仅是其中一些具体实施例，同时可以理解的是本说明书应视为是本发明原理的示范性说明，而并非旨在将本发明限制到在此所说明的那样。

由此，本说明书中所指出的一个特征将用于说明本发明的一个实施例的其中一个特征，而不是暗示本发明的每个实施例必须具有所说明的特征。此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。

在附图所示的实施例中，方向的指示(诸如上、下、左、右、前和后)用于解释本发明的各种元件的结构和运动不是绝对的而是相对的。当这些元件处于附图所示的位置时，这些说明是合适的。如果这些元件的位置的说明发生改变时，则这些方向的指示也相应地改变。

以下结合本说明书的附图，对本发明的较佳实施例予以进一步地详尽阐述。

参阅图1至图5，本较佳实施例提供一种磁性连接器100，其可以与相适配的一对接连接器(图中未示出)对接在一起，并能够实现360度旋转对接。

该磁性连接器100主要包括一绝缘壳体1、固定在该绝缘壳体1内的至少一磁性元件2、穿设固定在该绝缘壳体1上的四个导电端子组合3、装设于该绝缘壳体1内的一固定基板4、涂敷在该固定基板4下表面的一密封胶5，以及套设在该绝缘壳体1外周的一密封圈6。

如图5和图6所示，该绝缘壳体1由塑胶材料一体注塑成型，其包括一基部11和位于该基部11上方的一对接部12。该对接部12和该基部11均呈圆柱形，该对接部12的直径大于该基部11的直径。

该基部11的外周环设有用于安装该密封圈6的一环槽111，该绝缘壳体1的底面112上设有用于收容该固定基板4和该密封胶5的一下部收容槽113。该绝缘壳体1的底面112设有沿上下方向延伸的四个安装槽114。该绝缘壳体1的底面112还设有向下突伸出的多个安装柱115。

结合图2、图3和图5，该对接部12的顶面形成一对接面121，该对接面121的外轮廓呈圆形。该对接面121上沿着其直径方向间隔地开设有四个开孔122。这四个开孔122分布在通过该对接面121的圆心的同一条直线L上。每个开孔122对应地与一个安装槽114相连通，以用于对应地安装一个导电端子组合3，从而也可以说四个导电端子组合3分布于该直线L上。可以理解的是，在其他未示出的实施例中，该开孔122的数量也可以根据实际情况设定，例如两个、三个或更多等。

该绝缘壳体1在该对接面121的中心进一步向上突设出一定位柱13，其中一个开孔122开设在该定位柱13的中央。该定位柱13的外周套设有一金属保护套7，该金属保护套7的下端嵌入于该绝缘壳体1内，该金属保护套7较佳与该绝缘壳体1一体注塑成型。通过该金属保护套7可以增加该定位柱13的强度，从而可以在两连接器对接时减少该定位柱13的磨损并且有利于两连接器准确对位。

该对接面121上还设有两收容槽123，两个收容槽123分别位于该直线L的两侧，两个收容槽123相对于该直线L呈对称设置。每个收容槽123大致上呈弧形，该收容槽123的内壁较佳设置有若干肋条124。

参阅图2、图4和图5，该磁性元件2包括两个呈弧形的磁铁21。两个磁铁21分别对应地装设在该绝缘壳体1的收容槽123中。本较佳实施例中，该磁铁21可以与该收容槽123内的肋条124相抵接从而固定在该收容槽123中。在其他未示出的实施例中，该磁铁21还可以采用例如粘接或者其他结构配合方式固定在该绝缘壳体1内。

由于该两个磁铁21是对称分列在该开孔122所在的直线L的两侧，可以充分利用该绝缘壳体1的空间有利于小型化，并有利于四个导电端子组合3的受力均匀。

参阅图3和图5，本较佳实施例中，该导电端子组合3的数量为四个，分别对应于该四个开孔122以及与该开孔122相通的该安装槽114。在某些未示出的实施例中，可以根据实际情况将其中部分导电端子组合3替换为Pogo Pin，例如将对应于该定位柱13的开孔122处的该导电端子组合3替换为Pogo Pin。

需要说明的是，该导电端子组合3的数量可以依据该磁性连接器100的功能需求而进行设定，例如本实施例的四个导电端子组合3可以是用于传输电流并实现充电功能。

参阅图7和图8，该导电端子组合3包括一接触端柱31和连结在该接触端柱31下方的一弹性端子32。其中，该弹性端子32的顶面开设有一固定孔3211，该接触端柱31的下端固定在该固定孔3211中。

该接触端柱31整体上为一实心的柱体结构，便于大电流的传输。该接触端柱31可采用CNC(Computerized Numerical Control，计算机数控加工)工艺制作而成。

该接触端柱31包括位于顶部的呈半球形的一接触部311、位于底部的一固定柱312，以及连接在该接触部311与该固定柱312之间的一主体部313。该主体部313呈圆柱状，较佳在该主体部313与该固定柱312的相接的位置处向外突伸出一挡止基台314。其中该接触部311呈半球形特别适用于这种360度旋转对接的使用环境。

该固定柱312插入于该弹性端子32的固定孔3211中，可以通过激光焊接或卡固的方式与该固定孔3211固定连接在一起。该挡止基台314抵靠在该弹性端子32的顶面上方，提供定位作用。

仍然参阅图7和图8，该弹性端子32较佳是由片状金属板材一体弯折形成的，更适应于大电流和高频信号的传输。

该弹性端子32包括弯折延伸的一弹性部321、连接在该弹性部321的下方的一固定部322以及从该固定部322向下伸出的一尾部323。其中，该固定部322和该尾部323均呈直立的片状，沿上下方向竖直延伸，两者在同一平面上。较佳地，该固定部322的两侧还各向外突伸出至少一突刺3221。

该弹性部321具有弹性并且能够在上下方向上弹性伸缩。本较佳实施例如图8所示，该弹性部321呈S形弯曲状，其是由片状板材来回弯折而形成。该弹性部321包括沿上下方向间隔排布的第一水平延伸片3212、第二水平延伸片3214以及第三水平延伸片3216，连接在第一水平延伸片3212与第二水平延伸片3214之间的一第一U形连接片3213以及连接在第二水平延伸片3214与第三水平延伸片3216之间的一第二U形连接片3215。在受到上下方向的作用力时，三段水平延伸片3212、3214、3216之间的间隔改变而使该弹性部321上下伸缩。其中位于中间的第二水平延伸片3214的长度大于第一水平延伸片3212与第三水平延伸片3216的长度，位于顶端的第一水平延伸片3212上开设该固定孔3211，位于底端的第三水平延伸片3216的末端连接到该固定部322，其中该固定孔3211的中心位置较佳对准在该固定部322的竖直上方。可以理解的是，该弹性部321所包含的水平延伸片数量或者说其弯折的次数可以依据实际情况灵活设计。

基于图7和图8所示的该导电端子组合3的结构，再参阅图3和图4，该导电端子组合3固定在该绝缘壳体1中时，该接触端柱31的主体部313穿设在该绝缘壳体1的开孔122中，该接触部311向上突伸出该开孔122中，也就是说，该接触部311向上突出于该绝缘壳体1的对接面121，用于与另一对接连接器对接。该挡止基台314位于该绝缘壳体1的安装槽114中，其上端可以弹性抵顶在该开孔122的下方，从而可以阻止该接触端柱31向上脱出该开孔122。该弹性端子32的固定部322固定在该绝缘壳体1的安装槽114中。其中，该突刺3221卡固于该安装槽114的内壁，可以使该固定部322与该安装槽114的结合更为紧密，从而提高牢固度。该弹性部321可伸缩地收容于该安装槽114中。该尾部323向下伸出该绝缘壳体1的底面112，该尾部323可用于与下方的一电路板(图中未示出)连接。

继续参阅图3，该固定基板4装设于该绝缘壳体1的下部收容槽113内，该固定基板4上设有沿直线排列的四个过孔41，以供该弹性端子32的尾部323对应穿过。各个弹性端子32的尾部323分别穿过对应的过孔41，从而固定四个导电端子组合3的相对位置。

结合图4和图5，该固定基板4设有向上突伸出的四对凸块42，这四对凸块42的位置分别与该四个导电端子组合3相对应。每一对的两个凸块42分列于一个弹性端子32的固定部322的两侧。这四对凸块42分别对应地伸入卡固到该绝缘壳体1的四个安装槽114中，从而可以将该导电端子组合3紧固到该绝缘壳体1。

该固定基板4还设有上下贯通的多个安装孔43，该安装孔43与该下部收容槽113内的安装柱115相适配。该安装柱115穿过该安装孔43，该安装柱115的下端可通过热熔压合挡止在该固定基板4的下表面，从而将该固定基板4固定在该下部收容槽113内。

继续参阅图3和图4，该密封胶5涂覆在该固定基板4的下方，该密封胶5封堵该下部收容槽113，从而可以阻止外界水滴穿过该绝缘壳体1向下传递到位于该绝缘壳体1下方的电路板(图中未示出)。该密封圈6安装在该绝缘壳体1的环槽111中，从而可以阻止外界水滴经该绝缘壳体1从上向下传递。通过该密封胶5和该密封圈6实现该磁性连接器100的防水密封性能，防止外界的水滴从该磁性连接器100的上方向下传递到下方的电路板。

本较佳实施例的该磁性连接器100的装配过程大致如下：使用插件成型工艺制作出具有该金属保护套7的该绝缘壳体1，将各个导电端子组合3从该绝缘壳体1的下方安装到该绝缘壳体1内，再将该固定基板4安装到该绝缘壳体1的下部收容槽113中，接着涂覆胶水形成该密封胶5，并将该密封圈6套设在该绝缘壳体1的外周，最后将两个磁铁21分别安装到该绝缘壳体1的收容槽123中。

该磁性连接器100在与适配的另一对接连接器对接时，该对接面121面向该对接连接器，通过邻近于该对接面121的该磁性元件2与该对接连接器磁吸结合。在磁吸力的作用下，各个导电端子组合3的弹性端子32的弹性部321将向下发生弹性变形，从而向该导电端子组合3的接触端柱31提供向上的作用力，以使该接触端柱31的接触部311与该对接连接器形成可靠的电连接。其中，该磁性连接器100的导电端子组合3由具有半球形接触部311的接触端柱31及弹性端子32结合而成，制作简易且成本较低，并且由于接触端柱31及弹性端子32之间是不会发生上下滑动的稳固连结，其电连接可靠性较高，更利于适应大电流和震动环境下的传输。另外该半球形的接触部311特别适用于这种360度旋转对接的使用环境，为使用者提供便利。

上述内容仅为本发明的较佳实施例，并非用于限制本发明的实施方案，本领域普通技术人员根据本发明的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本发明的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种磁性连接器，其特征在于，包括：

一绝缘壳体，其具有上下相对的一底面和一对接面，该对接面上设有至少一开孔；

一磁性元件，其固定于该绝缘壳体内且邻近于该对接面；

至少一导电端子组合，该导电端子组合包括一接触端柱和连结在该接触端柱下方的一弹性端子；该弹性端子包括弯折延伸的一弹性部、连接在该弹性部的下方并固定在该绝缘壳体内的一固定部以及从该固定部向下伸出该绝缘壳体的底面的一尾部，其中该弹性部的顶面设有一固定孔；该接触端柱具有位于顶部的呈半球形的一接触部和位于底部的一固定柱，该接触部向上突伸出该绝缘壳体的对接面的开孔，该固定柱插入固定在该弹性部的固定孔中。

2.依据权利要求1所述的磁性连接器，其特征在于，该弹性端子由片状金属板材一体弯折形成；该弹性部呈S形弯曲状，其能够在上下方向上弹性伸缩。

3.依据权利要求2所述的磁性连接器，其特征在于，该固定部是沿上下方向竖直延伸的，该固定部的两侧各向外突伸出至少一突刺，该突刺卡固在该绝缘壳体上，其中该固定孔的中心位置对准在该固定部的竖直上方。

4.依据权利要求2所述的磁性连接器，其特征在于，该弹性部包括沿上下方向间隔排布的一第一水平延伸片、一第二水平延伸片以及一第三水平延伸片，连接在该第一水平延伸片与该第二水平延伸片之间的一第一U形连接片以及连接在该第二水平延伸片与该第三水平延伸片之间的一第二U形连接片。

5.依据权利要求1所述的磁性连接器，其特征在于，该接触端柱为实心的柱体结构；该接触端柱的中部向外突伸出一挡止基台，该挡止基台可以抵靠在该弹性部的顶面。

6.依据权利要求1-5任一项所述的磁性连接器，其特征在于，该绝缘壳体的底面设有一下部收容槽；该磁性连接器还包括装设于该下部收容槽内的一固定基板，该弹性端子的尾部穿过该固定基板。

7.依据权利要求6所示的磁性连接器，其特征在于，该固定基板设有向上突伸出的多对凸块，每一对的两个凸块分列于一个弹性端子的固定部的两侧；该绝缘壳体的底面设有沿上下方向延伸的多个安装槽，每一对凸块分别对应卡固到该绝缘壳体的一个安装槽。

8.依据权利要求1-5任一项所述的磁性连接器，其特征在于，该对接面的外轮廓呈圆形；该至少一导电端子组合的数量为多个，且沿该对接面的直径分布于同一条直线上。

9.依据权利要求8所述的磁性连接器，其特征在于，该绝缘壳体在该对接面的中心向上突设出一定位柱，该定位柱的中央开设有一个所述开孔；该定位柱的外周设有一金属保护套。

10.依据权利要求8所述的磁性连接器，其特征在于，该磁性元件包括两个呈弧形的磁铁，该两个磁铁对称地位于该至少一导电端子组合所分布的该直线的两侧。

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