探针结构及具有其的电子设备的制作方法

1.本实用新型涉及电连接技术领域，具体而言，涉及一种探针结构及具有其的电子设备。


背景技术：

2.小型化的电子产品如可穿戴设备等具有体积小且重量轻的特点，如果使用传统的usb系列接口以用于充电以及数据传输时容易出现结构空间不足、破坏设计外观等问题。
3.目前，在以tws耳机、手环以及指环式可穿戴设备作为代表的小微型电子产品的精密连接中，使用探针结构是一种新的行之有效的解决方案，具体为“产品本体上的金属触点+充电底座的探针结构”的组合的连接方式，这样能够在保证外观贴近id的同时还有着占据空间小、充电电流大等优点。
4.但是，探针结构受限于自身结构，只能受到上下方向的作用力以进行轴向伸缩，其能够承受的力的方向和角度范围很小；而现有技术中是将探针结构通过注塑工艺嵌设在塑胶壳体内，并使探针结构的探针组件裸露在壳体外面，裸露在壳体外面的部分容易受到各种方向的外界作用力，这些其他方向尤其是切向的作用力极易撞伤探针结构的精密的内部结构，导致探针结构与触点接触不良的现象发生，以使零部件出现功能失效并最终导致系统无法正常运行。


技术实现要素：

5.本实用新型的主要目的在于提供一种探针结构及具有其的电子设备，以解决现有技术中的探针结构的探针组件容易因受到外界作用力而导致内部结构损伤的问题。
6.为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种探针结构，设置于第一部件，以用于与第二部件上的导电部件接触，探针结构包括：探针组件，探针组件包括收纳在第一部件内以避免被外力损伤的收纳位置和至少部分伸出至第一部件外以用于与导电部件接触的接触位置，探针组件可运动地设置，以在收纳位置和接触位置之间运动。
7.进一步地，探针结构包括：驱动组件，可运动地设置于第一部件，驱动组件与探针组件连接，以驱动探针组件在收纳位置和接触位置之间运动。
8.进一步地，第一部件包括壳体，壳体的外表面上设置有避让槽，其中，当探针组件处于收纳位置时，探针组件收纳在避让槽内；或者壳体内设置有与避让槽连通以用于容纳驱动组件的容纳腔，当探针组件处于收纳位置时，探针组件通过避让槽后收纳在容纳腔内；或者壳体内设置有与避让槽连通以用于容纳驱动组件的容纳腔，当探针组件处于收纳位置时，探针组件的一部分收纳在避让槽内，探针组件的另一部分收纳在容纳腔内。
9.进一步地，探针组件包括转动部和针体，转动部可转动地设置在避让槽内，针体的一端与转动部连接，针体的另一端朝向远离转动部的方向延伸，以通过转动部的转动收回至第一部件内或伸出至第一部件外。
10.进一步地，避让槽和转动部中的一个上设置有插入凸起，避让槽和转动部中的另
一个上设置有插入凹槽，插入凸起插入插入凹槽内并与插入凹槽间隙配合，以使转动部相对于避让槽转动。
11.进一步地，驱动组件的至少部分位于容纳腔内，驱动组件包括：第一传动件，第一传动件可转动地设置在第一部件上；第二传动件，第二传动件的第一端与第一传动件可滑动且可转动地连接，第二传动件的第二端与探针组件铰接，以通过第一传动件的转动使第二传动件带动探针组件运动。
12.进一步地，第一传动件包括：驱动部，驱动部的第一端位于壳体外，驱动部的第二端位于容纳腔内；驱动部的第二端与壳体转动连接，以通过驱动驱动部的第一端运动来带动驱动部的第二端转动；传动部，传动部位于容纳腔内，传动部的第一端与驱动部的第二端连接，传动部的第二端设置有凹槽，第二传动件的第一端可转动且可滑动地设置在凹槽内。
13.进一步地，驱动部的至少部分为条形杆体，条形杆体的中心线与驱动部的转动轴线呈一定夹角设置；传动部包括相连接的第一杆体和第二杆体，第一杆体远离第二杆体的一端与条形杆体的第二端连接，第二杆体远离第一杆体的一端用于与第二传动件连接；其中，条形杆体、第一杆体和第二杆体中任意两个的中心线呈一定夹角设置，以共同组成第一传动件。
14.进一步地，驱动部包括条形杆体和位于条形杆体的第一端的凸起部，条形杆体的至少部分位于容纳腔内；第一部件上设置有用于容纳第二部件的安装槽，安装槽的槽壁面上设置有与凸起部相对应的开口部，凸起部可运动地设置在开口部处；其中，凸起部具有至少部分凸出于开口部以位于安装槽内与开口部接触的初始位置和完全位于开口部内以避让第二部件的避让位置，凸起部在初始位置和避让位置之间可运动地设置。
15.进一步地，驱动组件包括：弹性复位件，弹性复位件位于条形杆体远离凸起部的一侧和壳体之间；凸起部在第二部件的推动下由初始位置到达避让位置以压缩弹性复位件；或者凸起部在弹性复位件的弹力作用下由避让位置回到初始位置。
16.进一步地，驱动部包括条形杆体和位于条形杆体的第二端的转动连接部，转动连接部和壳体中的一个上设置有轴体，转动连接部和壳体中的另一个上设置有轴孔，轴体插设在轴孔内，以使驱动部相对于壳体转动。
17.进一步地，探针组件包括可转动地设置在避让槽内的转动部和与转动部连接以随转动部转动的针体；第二传动件包括连接杆和分别设置在连接杆的两端的第一连接轴和第二连接轴，第一连接轴和第二连接轴的中心线相互平行且垂直于连接杆的中心线，第一连接轴用于与第一传动件连接，第二连接轴用于与转动部铰接以驱动转动部转动。
18.进一步地，探针组件包括针杆和针筒，针筒位于容纳腔内，针杆的至少部分可伸缩地设置在针筒内，以伸出至针筒外与导电部件接触或收回至针筒内以避免损伤。
19.进一步地，驱动组件包括：衔铁，衔铁设置在针杆靠近针筒底部的一端并与针杆固定连接；线圈和铁芯组件，线圈和铁芯组件设置在针筒底部；弹性连接件，弹性连接件位于衔铁和线圈和铁芯组件之间以将衔铁和线圈和铁芯组件连接。
20.进一步地，驱动组件包括：检测部件，检测部件用于检测第二部件是否到达第一部件上的预定位置处，并将检测信号传递给控制器；电机，电机的输出轴与探针组件连接，电机与控制器电连接，以使控制器接收到检测信号并向电机发送驱动指令，以控制电机驱动探针组件运动。
21.根据本实用新型的另一方面，提供了一种电子设备，包括可穿戴设备和用于对可穿戴设备进行充电和/或用于与可穿戴设备进行数据传输的底座，电子设备还包括：上述的探针结构，可穿戴设备和底座之间通过探针结构实现电连接；其中，可穿戴设备和底座中的一个为第一部件，可穿戴设备和底座中的另一个为第二部件。
22.应用本实用新型的技术方案，本实用新型的探针结构设置于第一部件，以用于与第二部件上的导电部件接触，以将第一部件和第二部件之间电连接，探针结构包括：探针组件，探针组件包括收纳在第一部件内以避免被外力损伤的收纳位置和至少部分伸出至第一部件外以用于与导电部件接触的接触位置，探针组件可运动地设置，以在收纳位置和接触位置之间运动。这样，当第二部件需要与第一部件电连接时，探针组件的针体能够伸出至第一部件外以用于与第二部件的导电部件接触；当第二部件不需要与第一部件电连接时，探针组件的针体能够收纳回至第一部件内不再凸出或高于第一部件的外表面，以避免受到外界作用力导致内部撞伤从而产生故障或失效，解决了现有技术中的探针结构的探针组件容易因受到外界作用力而导致内部结构损伤的问题。
附图说明
23.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
24.图1示出了根据本实用新型的第一部件的实施例的结构示意图；
25.图2示出了图1所示的第一部件的半剖视图；
26.图3示出了根据本实用新型的第二部件的实施例的结构示意图；以及
27.图4示出了根据本实用新型的探针结构的实施例的结构示意图。
28.其中，上述附图包括以下附图标记：
29.1、第一部件；10、壳体；11、容纳腔；12、避让槽；13、安装槽；14、开口部；
30.2、第二部件；20、本体；21、导电部件；
31.3、探针组件；31、转动部；32、针体；33、导线；
32.4、驱动组件；41、第一传动件；411、驱动部；4111、条形杆体；4112、凸起部；4113、转动连接部；412、传动部；4121、第一杆体；4122、第二杆体；413、凹槽；42、第二传动件；421、连接杆；422、第一连接轴；423、第二连接轴；43、第一导柱。
具体实施方式
33.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
34.如图1至图4所示，本实用新型提供了一种探针结构，设置于第一部件1，以用于与第二部件2上的导电部件21接触，探针结构包括：探针组件3，探针组件3包括收纳在第一部件1内以避免被外力损伤的收纳位置和至少部分伸出至第一部件1外以用于与导电部件21接触的接触位置，探针组件3可运动地设置，以在收纳位置和接触位置之间运动。
35.本实用新型的探针结构设置于第一部件1，以用于与第二部件2上的导电部件21接触，以将第一部件1和第二部件2之间电连接，探针结构包括：探针组件3，探针组件3包括收
纳在第一部件1内以避免被外力损伤的收纳位置和至少部分伸出至第一部件1外以用于与导电部件21接触的接触位置，探针组件3可运动地设置，以在收纳位置和接触位置之间运动。这样，当第二部件2需要与第一部件1电连接时，探针组件3的针体能够伸出至第一部件1外以用于与第二部件2的导电部件21接触；当第二部件2不需要与第一部件1电连接时，探针组件3的针体能够收纳回至第一部件1内不再凸出或高于第一部件1的外表面，以避免受到外界作用力导致内部撞伤从而产生故障或失效，解决了现有技术中的探针结构的探针组件容易因受到外界作用力而导致内部结构损伤的问题。
36.本实用新型的探针结构包括驱动组件4，驱动组件4可运动地设置于第一部件1，驱动组件4与探针组件3驱动连接，以驱动探针组件3在收纳位置和接触位置之间运动。
37.如图1和图2所示，第一部件1包括壳体10，壳体10的外表面上设置有避让槽12，其中，当探针组件3处于收纳位置时，探针组件3收纳在避让槽12内；或者壳体10内设置有与避让槽12连通以用于容纳驱动组件4的容纳腔11，当探针组件3处于收纳位置时，探针组件3通过避让槽12后收纳在容纳腔11内；或者壳体10内设置有与避让槽连通以用于容纳驱动组件4的容纳腔11，当探针组件3处于收纳位置时，探针组件3的一部分收纳在避让槽12内，探针组件3的另一部分收纳在容纳腔11内。
38.其中，第一部件1的壳体10可通过注塑加工成型，探针组件3可以采用模内嵌件的方式安装在壳体10上，如此设置，能够极大地提高具有本实用新型的探针结构的电子设备的防尘和防水性能，从而提高用户的使用体验，以降低售后和维修成本。
39.如图1和图4所示，探针组件3包括转动部31和针体32，转动部31可转动地设置在避让槽12内，针体32的一端与转动部31连接，针体32的另一端朝向远离转动部31的方向延伸，以通过转动部31的转动收回至第一部件1内或伸出至第一部件1外。
40.具体地，避让槽12和转动部31中的一个上设置有插入凸起，避让槽12和转动部31中的另一个上设置有插入凹槽，插入凸起用于插入该插入凹槽内并与该插入凹槽间隙配合，以使转动部31相对于避让槽12转动。
41.如图2所示，驱动组件4的至少部分位于容纳腔11内，驱动组件4包括：第一传动件41，第一传动件41可转动地设置在第一部件1上；第二传动件42，第二传动件42的第一端与第一传动件41可滑动且可转动地连接，第二传动件42的第二端与探针组件3铰接，以通过第一传动件41的转动使第二传动件42带动探针组件3运动。
42.如图4所示，第一传动件41包括：驱动部411，驱动部411的第一端位于壳体10外，驱动部411的第二端位于容纳腔11内；驱动部411的第二端与壳体10转动连接，以通过驱动驱动部411的第一端运动来带动驱动部411的第二端转动；传动部412，传动部412位于容纳腔11内，传动部412的第一端与驱动部411的第二端连接，传动部412的第二端设置有凹槽413，第二传动件42的第一端可转动且可滑动地设置在该凹槽413内。
43.其中，驱动部411的至少部分为条形杆体4111，条形杆体4111的中心线(即延伸线)与驱动部411的转动轴线呈一定夹角设置；传动部412包括相连接的第一杆体4121和第二杆体4122，第一杆体4121远离第二杆体4122的一端用于与条形杆体4111的第二端连接，第二杆体4122远离第一杆体4121的一端用于与第二传动件42连接；其中，条形杆体4111、第一杆体4121和第二杆体4122中任意两个的中心线(即延伸线)呈一定夹角设置，以共同组成第一传动件41。
44.优选地，条形杆体4111的中心线(即延伸线)与驱动部411的转动轴线相互垂直，条形杆体4111的中心线与第一杆体4121的中心线之间的夹角为钝角，第一杆体4121的中心线与第二杆体4122的中心线之间的夹角为钝角，条形杆体4111的中心线与第二杆体4122的中心线之间相互垂直且驱动部411的转动轴线与第二杆体4122的中心线之间相互平行。
45.如图1、图2和图4所示，驱动部411包括条形杆体4111和位于条形杆体4111的第一端的凸起部4112，条形杆体4111的至少部分位于容纳腔11内；第一部件1上设置有用于容纳第二部件2的安装槽13，安装槽13的槽壁面上设置有与凸起部4112相对应的开口部14，凸起部4112可运动地设置在开口部14处；其中，凸起部4112具有至少部分凸出于开口部14以位于安装槽13内与开口部14接触的初始位置和完全位于开口部14内以避让第二部件2的避让位置，凸起部4112在初始位置和避让位置之间可运动地设置。
46.如图3所示，第二部件2包括本体20和设置在本体20上的导电部件21，安装槽13为与本体20的形状相适配以供本体20插入的槽体结构。
47.由于使用探针结构的主要作用是与导电部件21对接后实现第一部件1和第二部件2之间的电量传输或数据传输，而判断是否需要传输电量或传输数据的条件是第二部件2是否放入安装槽13内，因此，在第一部件1上设置驱动组件4，通过驱动组件4与第二部件2接触或分离时的运动来实现对探针组件3的伸出或收回，就能够同时保证工作时的良好接触与空闲时的防撞保护。
48.如图4所示，驱动组件4还包括：弹性复位件，弹性复位件位于条形杆体4111远离凸起部4112的一侧和壳体10之间；凸起部4112在第二部件2的推动下由初始位置到达避让位置以压缩弹性复位件；或者凸起部4112在弹性复位件的弹力作用下由避让位置回到初始位置。
49.具体地，弹性复位件为压缩弹簧，条形杆体4111远离凸起部4112的一侧设置有第一导柱43，壳体10上也设置有第二导柱，压缩弹簧的两端分别套设在第一导柱43和第二导柱上，以安装在条形杆体4111和壳体10之间。
50.这样，通过设置在第一部件1和第二部件2的对接路径上的凸起部4112和弹性复位件等结构，实现了对探针结构的工作状态的判断，进而通过驱动部411的动作来调节探针组件3在工作/空闲的状态下的姿态，以达到既能够在空闲状态时收纳探针组件3以避免意外撞伤，又能够在工作状态时伸出探针组件3以恢复配对姿态的功能。
51.具体地，驱动部411包括条形杆体4111和位于条形杆体4111的第二端的转动连接部4113，转动连接部4113和壳体10中的一个上设置有轴体，转动连接部4113和壳体10中的另一个上设置有轴孔，轴体插设在轴孔内，以使驱动部411相对于壳体10转动。其中，转动连接部4113位于条形杆体4111远离传动部412的一侧。
52.如图4所示，探针组件3包括可转动地设置在避让槽12内的转动部31和与转动部31连接以随转动部31转动的针体32；第二传动件42包括连接杆421和分别设置在连接杆421的两端的第一连接轴422和第二连接轴423，第一连接轴422和第二连接轴423的中心线相互平行且垂直于连接杆421的中心线，第一连接轴422用于与第一传动件41连接，第二连接轴423用于与转动部31铰接以驱动转动部31转动。
53.具体地，探针组件3的导线33与第一部件1的pcb板之间通过针座或焊接等方式连接，第一部件1的pcb板可以通过type-c/micro-usb等通用接口实现与外界设备的电源供应
和数据传输等功能。
54.本实用新型的探针结构的具体动作方式如下：
55.(1)当将第二部件2放入安装槽13中时，第二部件2会向靠近壳体10内部的方向挤压凸起部4112，凸起部4112会带动条形杆体4111绕与转动连接部4113连接的轴体转动，以使传动部412的远离转动连接部4113的一端的凹槽413产生向上的位移，以带动凹槽413内的第一连接轴422转动并滑动，以使连接杆421和第二连接轴423也随之运动，从而带动转动部31绕插入凸起转动，以实现针体32的旋转伸出，完成对探针组件3的姿态调整。
56.(2)当将第二部件2完全放入到安装槽13内后，导电部件21与针体32接触，实现接口的对接，以进行电量传输或数据传输。
57.(3)当将第二部件2取出时，在弹性复位件的作用下，条形杆体4111绕与转动连接部4113连接的轴体反向转动，以使凸起部4112回到初始位置，并带动转动部31回到收纳位置，从而将转动部31收纳入壳体10中，实现对探针组件3的保护。
58.在本实用新型的未图示的一个实施例中，探针组件3包括针杆和针筒，针筒位于容纳腔内，针杆的至少部分可伸缩地设置在针筒内，以伸出至针筒外与导电部件21接触或收回至针筒内以避免损伤。
59.具体地，驱动组件4包括：衔铁，衔铁设置在针杆靠近针筒底部的一端并与针杆固定连接；线圈和铁芯组件，线圈和铁芯组件设置在针筒底部；弹性连接件，弹性连接件位于衔铁和线圈和铁芯组件之间以将衔铁和线圈和铁芯组件连接；以通过对线圈通电以将衔铁和针杆吸回针筒内以避免损伤，或者通过对线圈断电以使弹性连接件的弹性力将针杆推回到与导电部件21接触的位置。
60.在本实用新型的未图示的另一个实施例中，驱动组件4包括：检测部件，检测部件用于检测第二部件2是否到达第一部件1上的预定位置处，并将检测信号传递给控制器；电机，电机的输出轴与探针组件3连接，且电机与控制器电连接，以使控制器接收到检测信号并向电机发送驱动指令，以控制电机驱动探针组件3运动。
61.可选地，检测部件为压力传感器或光电传感器或限位开关等。
62.本实用新型还提供了一种电子设备，包括可穿戴设备和用于对可穿戴设备进行充电和/或用于与可穿戴设备进行数据传输的底座，电子设备还包括：上述的探针结构，可穿戴设备和底座之间通过探针结构实现电连接；其中，可穿戴设备和底座中的一个为第一部件1，可穿戴设备和底座中的另一个为第二部件2。
63.如图1和图3所示，本实用新型的可穿戴设备可以为一种用于佩戴在人体的手指上的指环式设备，底座即为该指环式设备的充电底座。
64.可选地，第一部件1的壳体10与第二部件2的本体20的制作材料可以为abs、pc、橡胶、塑料、金属或合金材质中的任意一种或几种的组合。第二部件2的本体20上的导电部件21为导电触点，其与针体32的制作材料可以为铜、铁、铝等导电性能良好的金属或合金或其他材料。
65.优选地，本实用新型的壳体10与本体20采用abs材料制作，导电部件21与与针体32采用铜合金材料制作，这样，既可以使得电子设备的结构强度与充电效率得到保障，又可以控制电子设备的生产成本，提高电子设备的生产效率。
66.从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：
67.本实用新型的探针结构设置于第一部件1，以用于与第二部件2上的导电部件21接触，以将第一部件1和第二部件2之间电连接，探针结构包括：探针组件3，探针组件3包括收纳在第一部件1内以避免被外力损伤的收纳位置和至少部分伸出至第一部件1外以用于与导电部件21接触的接触位置，探针组件3可运动地设置，以在收纳位置和接触位置之间运动。这样，当第二部件2需要与第一部件1电连接时，探针组件3的针体能够伸出至第一部件1外以用于与第二部件2的导电部件21接触；当第二部件2不需要与第一部件1电连接时，探针组件3的针体能够收纳回至第一部件1内不再凸出或高于第一部件1的外表面，以避免受到外界作用力导致内部撞伤从而产生故障或失效，解决了现有技术中的探针结构的探针组件容易因受到外界作用力而导致内部结构损伤的问题。
68.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
69.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本技术的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
70.在本技术的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
71.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
72.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本技术保护范围的限制。
73.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则
之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。