专利名称：插座连接器及具有该插座连接器的电子设备的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种插座连接器及具有该插座连接器的电子设备。
背景技术：
随着超声设备对探头性能要求越来越高，探头插头的触点数量、电压、电流也随之 提高，由于同一超声设备所配探头种类繁多，使用过程中频繁更换探头不可避免。如何保证 在较高的工作电压、电流的情况下频繁的热插拔探头，而不会影响探头内的硬件与探头、超 声设备主机的连接器的可靠性成为超声设备设计中不得不面对的问题。热插拔的最低要求 是提供浪涌电流限制，防止在大的容性负载加电时整个系统损坏，并防止在连接器带电接 触时产生火花，电火花会腐蚀连接器触点，造成连接的重复性(接触点阻发生变化)受到影 响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种结构简单、能够有 效消除浪涌影响并能保证电子设备工作可靠性的插座连接器及具有该插座连接器的电子 设备。 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种插座连接器，用于供对应的插 头热插拔，包括基部、可动部、作动部、位置监测模块及控制模块，可动部具有触点，作动部 支撑在基部上，作动部与可动部连接并可带着可动部及其触点相对基部运动，触点在运动 轨迹上具有与插头脱离接触的脱离位置及与插头接触的预接触位置和电接触位置，位置监 测模块监测触点的位置，在脱离位置和预接触位置时，控制模块使触点断电；在电接触位置 时，控制模块使触点上电。 所述作动部与基部构成转动副或移动副。所述位置监测模块包括遮光杆及具有发 光端和接收端的光电对管，遮光杆固定在作动部上，发光端和接收端正对且两者之间具有 间隙，该间隙位于遮光杆的运动轨迹上，在脱离位置和预接触位置时，遮光杆位于间隙外； 在电接触位置时，遮光杆位于间隙内。 所述位置监测模块包括遮光杆及具有发光端和接收端的光电对管，遮光杆固定在 作动部上，发光端和接收端正对且两者之间具有间隙，该间隙位于遮光杆的运动轨迹上，在 脱离位置和预接触位置时，遮光杆位于间隙外。所述基部为具有开口的接地壳体，可动部位 于该接地壳体内，作动部的一端与操作部固定，作动部的另一端伸入接地壳体内并与可动 部连接。所述控制模块、位置监测模块及接地外壳均固定在电路板上。 所述触点包括电源触点和数据触点，插头插入时，触点在电接触位置时，控制模块 使电源触点和数据触点先后上电；插头拔除时，触点在预接触位置时，控制模块使数据触点 和电源触点先后断电。 —种电子设备，包括主机及安装在主机上并用于供对应的插头热插拔的插座连接 器，插座连接器包括基部、可动部、作动部、位置监测模块及控制模块，可动部具有触点，作动部支撑在基部上，作动部与可动部连接并可带着可动部及其触点相对基部运动，触点在 运动轨迹上具有与插头脱离接触的脱离位置及与插头接触的预接触位置和电接触位置，位 置监测模块监测触点的位置，在脱离位置和预接触位置时，控制模块使触点断电；在电接触 位置时，控制模块使触点上电。 本发明的有益效果是，作动部控制触点运动，使触点可以具有脱离位置、预接触位 置及电接触位置，使插头插入时，触点与插头先接触再上电，使插头拔除时，触点先断电再 与插头脱离接触，不仅结构简单，而且能够保证插拔时设备不受浪涌的影响，并能避免带电 接触时产生的火花对触点产生腐蚀，保证设备工作的可靠性。
图1是本实施方式电子设备的结构示意图； 图2是本实施方式电子设备与探头插头配合后的结构示意图；
图3是本实施方式插座连接器的结构示意图； 图4至图6分别是本实施方式插座连接器处于"OFF"位置时的立体图、主视图及 右视图； 图7至图9分别是本实施方式插座连接器处于"ON"位置时的立体图、主视图及右 视图； 图10至图12分别是第二实施方式插座连接器的立体图、主视图及右视图。
具体实施例方式
如图1至图9所示，本实施方式电子设备为超声设备，其包括进行信号处理和图像 显示的主机1及对患者进行诊断的探头2，主机1上设有插座连接器11，探头2具有探头插 头21，插座连接器11供探头插头21热插拔。 插座连接器11包括基部、电路板13、可动部14、作动部、操作部、位置监测模块17 及控制模块。基部为方框形的接地外壳12，接地外壳12的底部固定在电路板13上，接地外 壳12的顶部具有开口 121。可动部14位于接地外壳12内部，其具有多排触点141，各触点 141根据功能定义分为电源触点141a和数据触点141b。作动部为转轴15，其支撑在接地外 壳12上并与接地外壳12构成转动副。操作部为手柄16，其用于供手动操作。转轴15的一 端与手柄16固定，转轴15的另一端伸入接地外壳12内部并与可动部14连接，转动手柄16 时，转轴15带着具有触点141的可动部14转动，从而可以通过转轴15的转动来控制触点 141的位置，实现与探头插头21的机械连接，如转到"ON"位置时，插座连接器的触点141与 插头的触点电连接；转到"OFF"位置时，插座连接器的触点141与插头的触点断开连接。位 置监测模块17用于监测触点141的位置，其包括遮光杆171及光电对管172，光电对管172 用于检测遮光杆171的位置，光电对管172固定在电路板13上并位于转轴15的正下方，光 电对管172包括用于发射光线的发光端及用于接收光线的接收端，发光端和接收端正对且 两者之间具有间隙173，通过接收端可以确定光线的状态处于"亮"或"暗"。遮光杆171用 于阻断光电对管172的发光端和接收端之间的光线。遮光杆171固定在转轴15上并位于 手柄16和接地外壳12之间，遮光杆171随着转轴15 —起转动，光电对管172的间隙173 位于该遮光杆171的转动轨迹上。控制模块接收位置监测模块17输出的信号，并根据该信号控制插座连接器的触点141上电或断电。控制模块与触点、位置监测模块均连接。控制
模块及光电对管均固定在电路板13上，该电路板13与主机的主板连接或为主机主板的一
部分。主机1设有连通的第一开槽18和第二开槽19，接地外壳12置于第一开槽18中，手
柄16置于第二开槽19中。 插座连接器的工作原理如下 插上探头插头21的过程 1)将探头插头21插到主机的插座连接器11上，此时插座连接器的手柄16处于
"0FF"位置，遮光杆171不在光电对管172的发光端和接收端的中间(即遮光杆171位于光
电对管的间隙173外)，光电对管的接收端可以接收到发光端的光线，控制模块检测到光电
对管处于"亮"的状态，控制模块保持插座连接器的触点141处于断电的状态。 2)操作者将手柄16即将转动到"ON"位置时，插座连接器的触点141运动到可
与探头插头的触点相接触的位置，此时，插座连接器的触点与探头插头的触点接触但未上
电； 3)操作者继续将手柄16转动到"ON"位置时，遮光杆171进入到光电对管的发光 端与接收端的中间(即遮光杆171进入光电对管的间隙173内)而阻隔光线，控制模块检 测到光电对管处于"暗"的状态时，控制模块首先接通插座连接器的电源触点141a(上电)， 然后再接通插座连接器的数据触点141b。
拔掉探头插座的过程 1)此时手柄16处于"ON"位置，遮光杆171在光电对管的发光端与接收端的中间 而阻隔光线，控制模块检测到光电对管处于"暗"的状态，控制模块保持插座连接器的各触 点141处于上电的状态； 2)操作者拨动手柄16，刚刚离开"0N"位置时，遮光杆171离开光电对管的中间位 置，控制模块检测到光电对管处于"亮"的状态时，控制模块先切断插座连接器的数据触点 141b的供电，再切断电源触点141a的供电，此时插座连接器的各触点与探头插头的触点仍 然是接触的； 3)继续拨动手柄16，插座连接器的触点141与探头插头的触点脱离接触；
4)将探头插头21拔出。 如图IO至图12所示，其为本发明的第二具体实施方式
，该实施方式与第一实施方 式的主要区别在于光电对管172'不是位于转轴15'的正下方而是与转轴15'错开，使手 柄16'处于"ON"位置时，遮光杆171'不在光电对管172'的间隙173'内，但遮光杆171' 经过光电对管的间隙173'时，控制模块仍然可以判断出此时遮光杆171'的位置，并间接判 断出触点的位置。 插座连接器用于供对应的插头热插拔，其具有基部、可动部、作动部、位置监测模 块及控制模块，可动部具有触点，作动部与可动部连接并可带着可动部及其触点相对基部 运动，触点在运动轨迹上具有脱离位置、预接触位置及电接触位置，位置监测模块监测触点 的位置，在脱离位置和预接触位置时，控制模块使触点断电；在电接触位置时，控制模块使 触点上电。脱离位置指插座连接器的触点未上电并与插头的触点分离的位置；预接触位置 指插座连接器的触点未上电并与插头的触点刚刚机械接触的位置；电接触位置指插座连接 器的触点上电并与插头的触点机械接触的位置。
作动部支撑在基部上，其可以与基部形成转动副或移动副，从而可以带着可动部 及其触点相对基部转动或直线移动。插座连接器与插头插接时，触点在运动过程中顺次处 于脱离位置、预接触位置及电接触位置，使插座连接器的触点先与插头接触后再上电。插头 自插座连接器拔除时，触点在运动过程中顺次处于电接触位置、预接触位置及脱离位置，使 插座连接器的触点先断电再与插头脱离接触。 位置监测模块用于监测触点的位置，其可以直接监测触点的位置，也可以通过监 测可动部来实现对触点位置的监测，该位置监测模块可以采用光电对管，也可以采用旋转 编码器、反射式光电对管、轻触开关、可判断运动方向的光电对管、磁传感器、超声波传感器 及功能类似光电对管的分立元件，或者其它可以实现对触点位置监测的结构形式。位置监 测模块监测到触点的位置后，发出信号到控制模块，控制模块根据触点的位置来控制插座 连接器的触点上电或断电，使插座连接器的触点到达电接触位置后上电，脱离电接触位置 就断电。 插座连接器的触点可以包括数据触点和电源触点，当插头插入时，触点运动到电 接触位置时，控制模块先接通电源触点，再接通数据触点；当插头拔除时，触点运动到预接 触位置时，控制模块先切断数据触点的供电，再切断电源触点的供电。 插座连接器不仅可以应用在医用设备上，如超声设备；也可以应用在消费类的电 子产品上，如笔记本电脑、影音播放器等，或者其它需要通过连接器外接设备的电子设备 上。 以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定 本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在 不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的 保护范围。
权利要求
一种插座连接器，用于供对应的插头热插拔，其特征在于包括基部、可动部、作动部、位置监测模块及控制模块，可动部具有触点，作动部支撑在基部上，作动部与可动部连接并可带着可动部及其触点相对基部运动，触点在运动轨迹上具有与插头脱离接触的脱离位置及与插头接触的预接触位置和电接触位置，位置监测模块监测触点的位置，在脱离位置和预接触位置时，控制模块使触点断电；在电接触位置时，控制模块使触点上电。
2. 根据权利要求1所述的插座连接器，其特征在于所述作动部与基部构成转动副或 移动副。
3. 根据权利要求2所述的插座连接器，其特征在于所述位置监测模块包括遮光杆及 具有发光端和接收端的光电对管，遮光杆固定在作动部上，发光端和接收端正对且两者之 间具有间隙，该间隙位于遮光杆的运动轨迹上，在脱离位置和预接触位置时，遮光杆位于间 隙外。
4. 根据权利要求2所述的插座连接器，其特征在于所述位置监测模块包括遮光杆及 具有发光端和接收端的光电对管，遮光杆固定在作动部上，发光端和接收端正对且两者之 间具有间隙，该间隙位于遮光杆的运动轨迹上，在脱离位置和预接触位置时，遮光杆位于间 隙外；在电接触位置时，遮光杆位于间隙内。
5. 根据权利要求4所述的插座连接器，其特征在于所述基部为具有开口的接地壳体， 可动部位于该接地壳体内，作动部的一端与操作部固定，作动部的另一端伸入接地壳体内 并与可动部连接。
6. 根据权利要求5所述的插座连接器，其特征在于所述控制模块、位置监测模块及接 地外壳均固定在电路板上。
7. 根据权利要求1-6中任意一项所述的插座连接器，其特征在于所述触点包括电源 触点和数据触点，插头插入时，触点在电接触位置时，控制模块使电源触点和数据触点先后 上电；插头拔除时，触点在预接触位置时，控制模块使数据触点和电源触点先后断电。
8. —种电子设备，包括主机及安装在主机上并用于供对应的插头热插拔的插座连接 器，其特征在于插座连接器包括基部、可动部、作动部、位置监测模块及控制模块，可动部 具有触点，作动部支撑在基部上，作动部与可动部连接并可带着可动部及其触点相对基部 运动，触点在运动轨迹上具有与插头脱离接触的脱离位置及与插头接触的预接触位置和电 接触位置，位置监测模块监测触点的位置，在脱离位置和预接触位置时，控制模块使触点断 电；在电接触位置时，控制模块使触点上电。
9. 根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于所述作动部与基部构成转动副或移 动副。
10. 根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于所述位置监测模块包括遮光杆及具 有发光端和接收端的光电对管，遮光杆固定在作动部上，发光端和接收端正对且两者之间 具有间隙，该间隙位于遮光杆的运动轨迹上，在脱离位置和预接触位置时，遮光杆位于间隙 外；在电接触位置时，遮光杆位于间隙内。
全文摘要
本发明公开了一种插座连接器及具有该插座连接器的电子设备，包括基部、可动部、作动部、位置监测模块及控制模块，可动部具有触点，作动部支撑在基部上，作动部与可动部连接并可带着可动部及其触点相对基部运动，触点在运动轨迹上具有与插头脱离接触的脱离位置及与插头接触的预接触位置和电接触位置，位置监测模块及触点均与控制模块连接，位置监测模块监测触点的位置，在脱离位置和预接触位置时，控制模块使触点断电；在电接触位置时，控制模块使触点上电。插座连接器不仅结构简单，而且能够保证插拔时设备不受浪涌的影响，并能避免带电接触时产生的火花对触点产生腐蚀，保证设备工作的可靠性。
文档编号H01R13/707GK101783467SQ20091010512
公开日2010年7月21日 申请日期2009年1月16日 优先权日2009年1月16日
发明者宋炜华, 徐锋明 申请人:深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司