TWI747193B - 第一電連接器及電連接器組合 - Google Patents

第一電連接器及電連接器組合 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種第一電連接器及電連接器組合。該第一電連接器包括一絕緣座、固定在該絕緣座內的一磁鐵、分別暴露在該絕緣座的舌板兩側的多個第一導電端子以及套接在該絕緣座外周的一第一外殼；該磁鐵的相對兩側面為磁極面；該第一導電端子由具有導磁性的導電材質製成，貼接在該磁鐵的磁極面。該第二電連接器包括一基座、分別固定在該基座上下兩側的兩第二導電端子模組、固定在該基座內並位於該兩第二導電端子模組之間的一磁吸片，以及套接在該基座外周的一第二外殼；該基座的前端開放設有一腔體，該第二導電端子模組的第二導電端子突伸到該腔體內。本發明的電連接器能夠雙向插接且具有較高的磁吸力。

Description

第一電連接器及電連接器組合
本發明涉及電連接器領域，尤其涉及一種能雙向插接且具有較高磁吸力的第一電連接器及電連接器組合。
中國實用新型專利CN203760751U揭露了一種電連接器組件，包括沿前後方向互相對接的插頭連接器和插座連接器，所述插頭連接器包括：一絕緣本體，具有一第一對接面，所述第一對接面前端設有一前向面；多個第一端子，所述第一端子具有第一接觸部，所述第一接觸部設於所述第一對接面；至少一第一磁性元件，設於所述前向面；所述插座連接器包括：一基座，具有一第二舌板；多個第二端子，所述第二端子具有第二接觸部，所述第二接觸部設於所述第二舌板；所述插頭連接器與所述插座連接器對接時，所述第一磁性元件越過所述第二接觸部，使所述第一磁性元件先與第二磁性元件磁性吸附，使所述第一接觸部與所述第二接觸部電性接觸。
該電連接器組件中，在對接時通過第一磁性元件的前表面與第二磁性元件的磁性吸合力保持插頭連接器和插座連接器的電性連接。但在這種電連接器組件中，由於第一磁性元件的前表面面積較小，難以提供較大的磁吸力，存在保持力不足的缺陷。此外，該電連接器組件只能提供單向的插接功能， 使用不夠靈活。
本發明所要解決的技術問題在於克服上述現有技術所存在的不足，而提出一種能雙向插接且具有較高磁吸力的第一電連接器、第二電連接器及電連接器組合。
根據本發明的一個方面，本發明提出一種第一電連接器，包括：一絕緣座，包括一座體和從該座體向前突伸出的一舌板；一磁鐵，其固定在該絕緣座內；該磁鐵的其中兩相對側面為磁極面；多個第一導電端子，其由具有導磁性的導電材質製成；該多個第一導電端子分為兩排固定在該絕緣座上，分別暴露在該舌板的兩側，並分別貼接在該磁鐵的兩磁極面；及一第一外殼，其套接在該絕緣座的外周，並包圍該舌板以形成一對接腔。
在一些實施態樣中，該第一導電端子的前端向前超出於該磁鐵，該第一導電端子的一側向外暴露於該舌板的表面，而相對的另一側對應貼接到該磁鐵的其中一磁極面。
在一些實施態樣中，該舌板具有一前端面，該前端面向前超出於該第一導電端子的前端，且該前端面阻隔於該磁鐵的前方。
在一些實施態樣中，該多個第一導電端子是呈180度旋轉對稱地佈置在該絕緣座的舌板；該兩磁極面是該磁鐵中具有最大面積的兩相對側面。
根據本發明的另一個方面，本發明提出一種第二電連接器，包括：一基座，其前端開放設有一腔體；兩個第二導電端子模組，分別固定在該 基座的上下兩側；每一個第二導電端子模組包括一固定元件和並排佈置在該固定元件上的多個第二導電端子；每一個第二導電端子包括固定於該固定元件的一固定部、向前伸出該固定元件的一對接部和向後伸出該固定元件的一尾部；該固定元件固定在該基座上，該第二導電端子的對接部突伸到該腔體內；一磁吸片，其固定在該基座內，且位於該兩個第二導電端子模組之間；及一第二外殼，其套接在該基座以及該兩個第二導電端子模組的外周。
在一些實施態樣中，該磁吸片的前端面暴露於該腔體。
在一些實施態樣中，這些第二導電端子的對接部是上下相對地設置且位於該磁吸片的前方，並且這些第二導電端子的對接部在該腔體內呈180度旋轉對稱佈置。
在一些實施態樣中，該基座前端的上下兩側面分別設有與該腔體相連通的多個開孔，該基座後端的上下兩側面分別設有一安裝槽；該第二導電端子模組的固定元件位於該安裝槽中，而該第二導電端子的對接部經由該開孔向內突伸到該腔體內。
根據本發明的又一個方面，本發明提出一種電連接器組合，包括如上所述的第一電連接器和一第二電連接器，該第二連接器包括一基座、兩個第二導電端子模組、一磁吸片以及一第二外殼。該基座前端開放設有一腔體，該等第二導電端子模組分別固定在該基座的上下兩側；每一個第二導電端子模組包括一固定元件和並排佈置在該固定元件上的多個第二導電端子；每一個第二導電端子包括固定於該固定元件的一固定部、向前伸出該固定元件的一對接 部和向後伸出該固定元件的一尾部；該固定元件固定在該基座上，該第二導電端子的對接部突伸到該腔體內，該磁吸片固定在該基座內，且位於該兩個第二導電端子模組之間，該第二外殼套接在該基座以及該兩個第二導電端子模組的外周，當該第一電連接器與該第二電連接器對接時，該第二電連接器的前端伸入到該第一電連接器的對接腔中，而該第一電連接器的舌板對應伸入該第二電連接器的腔體中，使得該磁鐵經由該第一導電端子的磁力傳導與該磁吸片磁性吸引，且該第一導電端子與該第二導電端子對應電性接觸。
在一些實施態樣中，該磁鐵的一磁極面發出的磁力線經由貼接的第一導電端子傳導至該磁吸片，再經由另一側的第一導電端子回到該磁鐵的另一磁極面。
與現有技術相比，本發明至少具有如下優點：本發明的第一電連接器中，相對於常規的採用磁鐵的前端面作為磁性面的傳統設計，本發明利用了磁鐵的面積較大的上下側面作為磁極面，可以有效增加磁吸力；同時，便於減小磁鐵規格，從而利於連接器尺寸的微型化。在該第一電連接器中，還採用了具有導磁性的第一導電端子來引導磁力，避免了額外引入磁導元件，簡化連接器結構組成，也可以進一步減小連接器體積。此外，該第一電連接器配置兩排呈180度旋轉對稱佈置的第一導電端子，可以提供雙向插接功能，方便使用。
該第二電連接器中，多個第二導電端子通過該固定元件形成一個整體端子模組再固定到該基座上，便於保持該第二導電端子的位置實現可靠的電性接觸，同時結構緊湊便於減少連接器體積。兩個第二導電端子模組分列於 該基座的上下兩側，可以支持雙向插接功能，方便使用。磁吸片位於兩個第二導電端子模組之間，使得雙向對接時均能提供穩定可靠的磁吸力，從而維持穩固可靠的電性連接。
100:電連接器組合
1:第一電連接器
11:絕緣座
111:座體
112:舌板
1121:前端面
114:收容槽
12:磁鐵
121:N磁極面
122:S磁極面
13:第一導電端子
131:接觸部
132:連接部
133:焊接部
14:第一外殼
142:對接腔
2:第二電連接器
21:基座
211:腔體
212:開孔
213:安裝槽
22:磁吸片
221:前端面
230:第二導電端子模組
23:第二導電端子
231:對接部
2311:第一延伸段
2312:第二延伸段
2313:對接觸點
232:固定部
233:尾部
24:第二外殼
26:固定元件
本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1和圖2是本發明的電連接器組合較佳實施例的兩個不同視角的立體圖；圖3是圖1的俯視圖；圖4是沿圖3中的A-A線所截取的剖視圖；圖5和圖6是圖1的兩個不同視角的立體分解圖；圖7和圖8是圖1中第一電連接器的兩個不同視角的立體分解圖；圖9和圖10是圖1中第二電連接器的兩個不同視角的立體分解圖；圖11是本發明的電連接器組合對接時的示意圖；以及圖12是沿圖11中的B-B線所截取的剖視圖。
儘管本發明可以容易地表現為不同形式的實施例，但在附圖中示出並且在本說明書中將詳細說明的僅僅是其中一些具體實施例，同時可以理解 的是本說明書應視為是本發明原理的示範性說明，而並非旨在將本發明限制到在此所說明的那樣。
由此，本說明書中所指出的一個特徵將用於說明本發明的一個實施例的其中一個特徵，而不是暗示本發明的每個實施例必須具有所說明的特徵。此外，應當注意的是本說明書描述了許多特徵。儘管某些特徵可以組合在一起以示出可能的系統設計，但是這些特徵也可用於其他的未明確說明的組合。由此，除非另有說明，所說明的組合並非旨在限制。
在附圖所示的實施例中，方向的指示(諸如上、下、左、右、前和後)用於解釋本發明的各種元件的結構和運動不是絕對的而是相對的。當這些元件處於附圖所示的位置時，這些說明是合適的。如果這些元件的位置的說明發生改變時，則這些方向的指示也相應地改變。
以下結合本說明書的附圖，對本發明的較佳實施例予以進一步地詳盡闡述。
參閱圖1至圖4，本較佳實施例的電連接器組合100包括一第一電連接器1和相對接的一第二電連接器2。該第一電連接器1較佳用於裝設在線纜端，該第二電連接器2較佳用於裝設在設備端。該第一電連接器1和該第二電連接器2沿前後方向對接，為便於表述，將兩者相互對接的一端的方向定義為“前”，相反的方向為“後”。
參閱圖4至圖8，該第一電連接器1包括一絕緣座11、固定在該絕緣座11內的一磁鐵12、分為兩排固定在該絕緣座11上的多個第一導電端子13以 及套接在該絕緣座11外周的一第一外殼14。
該絕緣座11為絕緣材料製成，並較佳是和該多個第一導電端子13通過插件成型結合在一起的。
該絕緣座11包括一座體111和從該座體111向前突伸出的一舌板112。如圖7和圖8所示，該座體111為外形呈跑道形的中空塊狀結構，該舌板112為中空的矩形塊狀。該座體111和該舌板112內部的空腔相通，形成從該座體111的後端面凹設的一收容槽114。該舌板112的前端面1121封閉，遮擋在該收容槽114的前方。該舌板112的上下兩側呈栅欄狀，其栅欄的中空處與該收容槽114相通。
參閱圖4、圖5和圖7，該磁鐵12呈矩形塊狀，較佳從後方插入固定在該絕緣座11的收容槽114中，該磁鐵12的後端面基本與該絕緣座11的後端面平齊，該磁鐵12的前端被該舌板112的前端面1121所遮蔽，從而有利於減少被外界具有鐵磁性的物質玷污。該磁鐵12較佳為釹鐵硼磁鐵，其表面可增加一絕緣層(其材質例如環氧樹脂)從而防止與該第一導電端子13電性導通。該磁鐵12的面積最大的上下兩側面為其磁極面，即其上下兩側面分別為N磁極面121和S磁極面122，該兩磁極面121、122分別面向該舌板112的上下兩側。
由於磁鐵12的磁通量Φ=BS，該磁鐵12的這種磁極設置方式採用表面積S最大的上下兩側面作為兩磁極面121、122，使得該磁鐵12在使用相同的鐵磁性物質時可以獲得最大的磁通量，從而有利於增強其吸附磁力。
參閱圖4至圖8，該多個第一導電端子13在該絕緣座11中分佈為上 下間隔的兩排，兩排第一導電端子13較佳以180度旋轉對稱排佈在舌板112上，以支持180度旋轉的雙向對接。兩排第一導電端子13分別填充在該舌板112的上下兩側的栅欄中空處，從而暴露在該舌板112的上下兩側的外表面，且兩排第一導電端子13分別緊密地貼接於該磁鐵12的N磁極面121和S磁極面122。
本較佳實施例中，該第一導電端子13由具有導磁性的導電材質製成，這類材質可為鐵素體不銹鋼或馬氏體不銹鋼，例如實際可選為SUS430不銹鋼，其能夠導電實現電連接，還可以傳導磁力線。
該第一導電端子13呈直線狀的結構，依據不同位置處的功能將其由前至後分為一接觸部131、一連接部132和一焊接部133。其中，該連接部132嵌入於該座體111中。該接觸部131從該連接部132向前伸出，並暴露在該舌板112的上下側面，用於與該第二電連接器2電連接。該焊接部133向後伸出該座體111，用於焊接到線纜(圖中未示出)上。該第一導電端子13的接觸部131的一側向外暴露於該舌板112的表面，而相對的另一側對應貼接到該磁鐵12的其中一磁極面121、122。
較佳地，該接觸部131的前端嵌入該舌板112內，但不超出該舌板112的前端面1121，使得該舌板112對該第一導電端子13形成前擋定位。該接觸部131的前端還向前超出該磁鐵12，因此在與該第二電連接器2對接時，該接觸部131的前端比該磁鐵12更深入該第二電連接器2，以便更好地將該磁鐵12發出的磁力線向前傳導，來增大第一電連接器1與第二電連接器2之間的磁吸力。
參閱圖4和圖5，該第一外殼14呈中空的筒狀，其延伸長度大於該 絕緣座11的長度。該第一外殼14較佳由金屬材質製成，其套接在該絕緣座11的外周，以起到信號屏蔽的效果從而減少電磁干擾。該第一外殼14的後端和該絕緣座11的後端基本平齊，而該第一外殼14的前端則向前超出該絕緣座11。該第一外殼14基本上與該絕緣座11的座體111的外周貼合，而與該舌板112的外周則具有一間距，從而包圍該舌板112形成用於供該第二電連接器2對接的一對接腔142。
該第一電連接器1的裝配過程大致為：將多個第一導電端子13排列為兩排，通過插件成型工藝在該多個第一導電端子13上形成該絕緣座11；將該磁鐵12從該絕緣座11的後方裝入到該絕緣座11內的收容槽114(見圖7)中；最後將該第一外殼14套接在該絕緣座11的外周。
參閱圖4至圖6、圖9和圖10，該第二電連接器2包括一基座21、分別固定在該基座21上的兩個第二導電端子模組230和一磁吸片22，以及套接在該基座21和該兩個第二導電端子模組230外周的一第二外殼24。
該基座21由絕緣材料製成，其較佳是與該磁吸片22通過插件成型結合在一起，使得該磁吸片22無需通過點膠與該基座21固定，相比傳統的裝配式結構可大幅節約空間和成本。
如圖4、圖9和圖10所示，該基座21的前端開放形成有一腔體211，該腔體211向前貫通該基座21的前端面。該基座21前端的上下兩側面分別設有與該腔體211相通的多個開孔212。而該基座21後端的上下兩側面各設有一安裝槽213，該安裝槽213的前端與該多個開孔212相通，該安裝槽213向後貫通該基 座21的後端面。
該磁吸片22較佳可由能夠被該磁鐵12吸引的具有磁吸性的材質製成，例如SUS430不銹鋼、矽鋼、軟鐵等。該磁吸片22固定於該基座21的內部，位於該基座21的兩安裝槽213之間。該磁吸片22的後端基本上與該基座21的後端平齊，該磁吸片22的長度小於該基座21的長度，該磁吸片22的前端面221較佳是暴露於該腔體211的後方，從而可以在對接時更為靠近用於傳導磁力的該第一導電端子13來增大磁吸力。
參閱圖9和圖10，該第二導電端子模組230包括一固定元件26和並排佈置在該固定元件26上的多個第二導電端子23。其中，該固定元件26和該多個第二導電端子23較佳是通過插件成型工藝結合在一起。兩個第二導電端子模組230中的第二導電端子23在該腔體211內呈180度旋轉對稱排佈，以支持雙向對接。
結合圖4，各個第二導電端子23為金屬折彎件，包括固定於該固定元件26的一固定部232，向前伸出該固定元件26的一對接部231和向後伸出該固定元件26的一尾部233。該對接部231和該尾部233均相對於該固定部232彎折延伸，從而具有彈性，以便與該第一電連接器1或是電子設備的電路板(圖中未示出)對接。
其中，該對接部231包括從該固定元件26向前向內傾斜延伸的一第一延伸段2311以及從該第一延伸段2311向前向外傾斜延伸的一第二延伸段2312。該第一延伸段2311和該第二延伸段2312圓弧過渡相接，在兩者連接處形 成一對接觸點2313。
兩個第二導電端子模組230分別固定在該基座21的上下兩側。兩個第二導電端子模組230的固定元件26對應安裝在該基座21的安裝槽213中，該固定元件26可通過粘接或過盈配合的方式固定在該基座21中。而每個第二導電端子模組230中的多個第二導電端子23分別與該多個開孔212對應，各個第二導電端子23的對接部231經由該開孔212突伸到該腔體211內。各個第二導電端子23的尾部233向後伸出該基座21，以用於與電子設備的電路板(圖未示)電性連接。
具體地，該對接部231的第一延伸段2311向前且朝向該腔體211內傾斜延伸，而該第二延伸段2312背離該腔體211地向前傾斜延伸。該對接觸點2313位於該腔體211中，且位於該磁吸片22的前方，以用於與該第一電連接器1電性接觸。上下兩側的兩排第二導電端子23的對接部231呈上下相對排佈。
參閱圖4至圖6，該第二外殼24呈中空的筒狀，其由金屬材質製成，套接在該基座21的外周，以起到信號屏蔽的效果，減少電磁干擾。該第二外殼24遮蔽在該兩個第二導電端子模組230的外圍。
該第二電連接器2的裝配過程大致為：在多個第二導電端子23上通過插件成型工藝形成該固定元件26，從而製成第二導電端子模組230；將該磁吸片22通過插件成型工藝與該基座21結合為一體；將兩個第二導電端子模組230裝配到該基座21上；最後將該第二外殼24套接在該基座21的外周。
基於上述對該第一電連接器1和該第二電連接器2的介紹，再結合 圖4、圖11和圖12，該第一電連接器1和該第二電連接器2在對接時，該第二電連接器2的前端伸入到該第一電連接器1的對接腔142中，而該第一電連接器1的舌板112對應伸入到該第二電連接器2的腔體211中，該舌板112的前端面1121基本上與該磁吸片22的前端面221相貼合。
如圖12所示在對接時，該舌板112位於該第二電連接器2的兩個第二導電端子模組230之間。各個第二導電端子模組230中的多個第二導電端子23與暴露於該舌板112其中一側面的多個第一導電端子13一一對應，該第二導電端子23的對接觸點2313彈性抵接於該第一導電端子13的接觸部131上，使得兩電連接器1、2形成電性連接，其中該兩電連接器1、2可以180度旋轉雙向對接。該第一電連接器1的磁鐵12經該第一導電端子13的磁力傳導與該第二電連接器2的磁吸片22磁性吸引。具體如圖12中箭頭引線所示，該磁鐵12的N磁極面121發出的磁力線經由貼接的第一導電端子13引導至與該磁吸片22貼近的前端位置，穿過該磁吸片22後，再經由另一側的第一導電端子13引導回到該磁鐵12的S磁極面122，從而建立磁環路，使得該第一電連接器1和該第二電連接器2磁性吸引，提供兩者對接的保持力。
基於上述的介紹，本較佳實施例的第一電連接器1中，相對於常規的採用磁鐵的前端面作為磁性面的傳統設計，本較佳實施例利用了磁鐵12的面積較大的上下側面作為磁極面，可以有效增加磁吸力；同時便於減小磁鐵12規格，從而利於連接器尺寸的微型化。在該第一電連接器1中，還採用了具有導磁性的第一導電端子13來引導磁力線，更為貼近該磁吸片22從而聚攏磁力線 來增大磁吸力，避免了額外引入磁導元件，簡化連接器結構組成，也可以進一步減小連接器體積。此外，該第一電連接器1呈180度旋轉對稱地配置兩排第一導電端子13，可以提供雙向插接功能，方便使用。
該第二電連接器2中，多個第二導電端子23通過該固定元件26形成一個整體端子模組再固定到該基座21上，便於保持該第二導電端子23的位置實現可靠的電性接觸。兩個第二導電端子模組230分列該基座21的上下兩側，可以支持雙向插接功能，方便使用。磁吸片22位於兩個第二導電端子模組230之間，使得雙向對接時均能提供穩定可靠的磁吸力，從而維持可靠的電性連接。
上述內容僅為本發明的較佳實施例，並非用於限制本發明的實施方案，本領域普通技術人員根據本發明的主要構思和精神，可以十分方便地進行相應的變通或修改，故本發明的保護範圍應以申請專利範圍所要求的保護範圍為準。
1:第一電連接器
112:舌板
12:磁鐵
121:N磁極面
122:S磁極面
13:第一導電端子
131:接觸部
2:第二電連接器
22:磁吸片
23:第二導電端子
2313:對接觸點

Claims (9)

  1. 一種第一電連接器，包括：一絕緣座，包括一座體和從該座體向前突伸出的一舌板；一磁鐵，其固定在該絕緣座內；該磁鐵的其中兩相對側面為磁極面；多個第一導電端子，其由具有導磁性的導電材質製成；該多個第一導電端子分為兩排固定在該絕緣座上，分別暴露在該舌板的兩側，並分別貼接在該磁鐵的兩磁極面；及一第一外殼，其套接在該絕緣座的外周，並包圍該舌板以形成一對接腔。
  2. 如請求項1所述的第一電連接器，其中，該第一導電端子的前端向前超出於該磁鐵，該第一導電端子的一側向外暴露於該舌板的表面，而相對的另一側對應貼接到該磁鐵的其中一磁極面。
  3. 如請求項2所述的第一電連接器，其中，該舌板具有一前端面，該前端面向前超出於該第一導電端子的前端，且該前端面阻隔於該磁鐵的前方。
  4. 如請求項1至請求項3中任一請求項所述的第一電連接器，其中，該多個第一導電端子是呈180度旋轉對稱地佈置在該絕緣座的舌板；該兩磁極面是該磁鐵中具有最大面積的兩相對側面。
  5. 一種電連接器組合，包括如請求項1至請求項4中任一請求項所述的第一電連接器和一第二電連接器，該第二電連接器包括：一基座，其前端開放設有一腔體；兩個第二導電端子模組，分別固定在該基座的上下兩側；每一個第二導電端子模組包括一固定元件和並排佈置在該固定 元件上的多個第二導電端子；每一個第二導電端子包括固定於該固定元件的一固定部、向前伸出該固定元件的一對接部和向後伸出該固定元件的一尾部；該固定元件固定在該基座上，該第二導電端子的對接部突伸到該腔體內；一磁吸片，其固定在該基座內，且位於該兩個第二導電端子模組之間；及一第二外殼，其套接在該基座以及該兩個第二導電端子模組的外周；當該第一電連接器與該第二電連接器對接時，該第二電連接器的前端伸入到該第一電連接器的對接腔中，而該第一電連接器的舌板對應伸入該第二電連接器的腔體中，使得該磁鐵經由該第一導電端子的磁力傳導與該磁吸片磁性吸引，且該第一導電端子與該第二導電端子對應電性接觸。
  6. 如請求項5所述的電連接器組合，其中，該磁鐵的一磁極面發出的磁力線經由貼接的第一導電端子傳導至該磁吸片，再經由另一側的第一導電端子回到該磁鐵的另一磁極面。
  7. 如請求項5所述的電連接器組合，其中，該磁吸片的前端面暴露於該腔體。
  8. 如請求項5或請求項7所述的電連接器組合，其中，這些第二導電端子的對接部是上下相對地設置且位於該磁吸片的前方，並且這些第二導電端子的對接部在該腔體內呈180度旋轉對稱佈置。
  9. 如請求項8所述的電連接器組合，其中，該基座前端的上下兩側面分別設有與該腔體相連通的多個開孔，該基座後端的上下兩側面分別設有一安裝槽；該第二導電端子模組的固定元件位於該安 裝槽中，而該第二導電端子的對接部經由該開孔向內突伸到該腔體內。
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