插头连接器及插座连接器的制作方法

文档序号:16193015发布日期:2018-12-08 05:52阅读:151来源:国知局
插头连接器及插座连接器的制作方法

本申请涉及一张插头连接器及插座连接器,尤其涉及一种可以传输大电流的插头连接器及插座连接器。

背景技术

usbtype-c连接器的规范是允许承载的最大电流为5a,温升为30℃。由于受制于连接器触点的物理尺寸和材料内阻等参数,大电流会侵入连接器的安全缓冲区,并且会导致过热甚至着火。然而,usbtype-c连接器的发展趋势是具有承载更大功率和更大的电流的能力。

现有技术中存在对usbtype-c连接器的改进方案,例如,一种改进方案中,将连接器中的信号触点用作电源触点,但是,这种改进方案的风险是,将大功率的插头插入标准规格的插座中会导致电器单元的损坏。

同样的,还可以将标准规格的插头插入大功率的插座中,但是,由于大功率插座中的信号触点是基于电源特性而设计的,这使得标准规格的插头不能发送预期的信号。



技术实现要素:

本申请提供了一种插头连接器及插座连接器,能够实现大功率电流的传输。

本申请提供了一种插头连接器,包括:

绝缘本体,所述绝缘本体包括前端面,所述前端面设有左右彼此分隔开的第一插槽和第二插槽;

多个导电端子,所述导电端子具有收容于所述第一插槽内的第一电性接触部,所述第一电性接触部分别排布于所述第一插槽的上内壁和下内壁;

电流传输体,所述电流传输体包括至少两个导电体,所述至少两个导电体均具有收容于所述第二插槽内的第二电性接触部,各所述第二电性接触部分别排布于所述第二插槽的上内壁和下内壁。

本申请还提供了一种插座连接器,包括:

塑胶本体,其前端具有左右彼此分离设置的第一舌板和第二舌板;

多个对接端子,分别设置于所述第一舌板的上表面和下表面;

电源端子,包括至少两个导流体,各所述导流体分别设于所述第二舌板的上表面和下表面;

金属壳体,设于所述塑胶本体外,且形成一收容腔,所述每个对接端子具有设于所述收容腔内的第一导电接触部,各所述导流体均具有设于所述收容腔内的第二导电接触部,所述收容腔供所述插头连接器插入。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果:

本申请提供了一种插头连接器及插座连接器,其中,插头连接器包括导电端子和电流传输体,导电端子设置于第一插槽,电流传输体设置于第二插槽,第一插槽与第二插槽分隔设置,相应的,插座连接器包括对接端子和电源端子,导电端子与对接端子电性接触可以传输标准功率的电流,电流传输体与电源端子电性接触可以传输大于标准功率的电流,从而实现了大功率电流的传输。

应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本申请。

附图说明

图1为本申请实施例提供的插头连接器与插座连接器配合的示意图;

图2为本申请实施例提供的插头连接器的分解视图;

图3为本申请实施例提供的各导电端子和各电流传输体与电路板连接的示意图;

图4为本申请实施例提供的插座连接器的分解视图;

图5为本申请实施例提供的对接端子和电源端子分两排排布的示意图;

图6为本申请实施例提供的塑胶本体的示意图;

图7为本申请实施例提供的第一绝缘座的示意图;

图8为本申请实施例提供的第二绝缘座的示意图。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

为了更好的理解本发明的目的、结构以及功效等,下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。

需要注意的是,本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”“横向”、“纵向”、“前”、“后”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的,不应理解为对本申请实施例的限定。此外,在上下文中,还需要理解的是,当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时,其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”,也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下。

请参考图1,图1示出了本申请实施例提供的插头连接器1及与其配合的插座连接器2的示意图。其中,插头连接器1和插座连接器2可以在前后方向上正向或反向插接,也就是说,插头连接器1具有两种插接状态,在上述的两种插接状态下,插头连接器1的位置角度可以相差180°。

插座连接器2可以安装于一主板,例如,可以设置为板上型结构,也可以设置为沉板型结构。

请参考图1至图3,图2示出了本申请实施例提供的插头连接器1的爆炸视图;图3示出了各导电端子和各电流传输体与电路板连接的示意图。

插头连接器1包括绝缘本体11、多个导电端子12、电流传输体13以及电路板14。其中,绝缘本体11作为插头连接器1的基体,可以实现对其它零部件的承载和支撑。

绝缘本体11包括前端面110,该前端面110也可以作为插头连接器1的前端面,该前端面110开设有第一插槽1100和第二插槽1102,且两者可以左右彼此分隔开。第一插槽1100可以用来收容多个导电端子12,具体而言,多个导电端子12的后端向后穿过绝缘本体11且电性的连接于电路板14,多个导电端子12的前端向前延伸至第一插槽1100内,各前端包括供与插座连接器2中的对接端子22对接的第一电性接触部120,各第一电性接触部120分别排布于第一插槽1100的上内壁1100a和下内壁1100b。

由以上的描述可知,第一插槽1100和多个导电端子12形成了插头连接器1的第一插接部,其中,第一插接部可以设置成符合usbtype-c标准的插接部。例如,多个导电端子12中,可以包括接地端子、一对usb3.0信号的差分信号端子(高速端子)、一对usb2.0端子、电源端子、预留端子等。其中,预留端子可以作为侦测用,也可以作为信号、电源用。第一插接部可以按照usbtype-c的标准规范传输电流和信号。

第二插槽1102可以用来收容电流传输体13,电流传输体13包括至少两个导电体130,至少两个导电体130中包括至少一个正极导电体130a和至少一个负极导电体130b。

各导电体130的后端向后穿过绝缘本体11且与电路板14电性连接,各导电体130的前端向前延伸至第二插槽1102内,各前端包括供与插座连接器2中的电源端子23对接的第二电性接触部1300,各第二电性接触部1300分别排布于第二插槽1102的上内壁1102a和下内壁1102b。

由此可知,第二插槽1102和电流传输体13形成了插头连接器1的第二插接部,第二插接部可以作为独立的电源插接部。并且,为了使得插头连接器1具有传输大功率电流的能力,可以设置电流传输体13所传输的电源功率大于第一插接部中的电源端子所传输的电源功率。值得说明的是,大功率电源信号可以通过电路板14触发。

请继续参考图1至图3,第二插槽1102的数量可以设置为两个,且两个第二插槽1102可以对称的设置在第一插槽1100的两相对侧,例如,第一插槽1100的上下两相对侧,或者第一插槽1100的左右两相对侧。

当设置为两个第二插槽1102时,电流传输体13也可以相应的设置为多组,且每组均包括至少一个正极导电体130a和至少一个负极导电体130b。

进一步,为了保证插头连接器1与插座连接器2在前后方向上实现正向和反向插接,还需要增加以下方面的设置。本申请以电流传输体13仅包括一个正极导电体130a和一个负极导电体130b为例进行说明,对于包含多个正极导电体130a和多个负极导电体130b的实施方案而言,本领域技术人员能够参考以下结构进行设置。

第一方面,在两个第二插槽1102内分别设置的正极导电体130a可以以第一插槽1100的中心对称,并且,在两个第二插槽1102内分别设置的负极导电体130b可以以第一插槽1100的中心对称设置。也就是说,当插头连接器1由第一种插接状态翻转180°而转换为第二种插接状态时,两个正极导电体130a和两个负极导电体130b的位置均可以实现互换,由此可以保证插头连接器1依然能够与插座连接器2实现对接。

第二方面,设置于同一个第二插槽1102内的正极导电体130a与负极导电体130b以前端面110的横向中心线(图1中的x方向)对称设置。这样设置后,正极导电体130a与横向中心线之间的纵向距离等于负极导电体130b与横向中心线之间的纵向距离,因此,即使插头连接器1转换插接状态,也不会影响插头连接器1与插座连接器2的配合。

此外,还可以将第一插槽1100和第二插槽1102分别设置成对称结构,具体而言,第一插槽1100可以分别以前端面110的横向中心线和纵向中心线对称(图1中的y方向)设置,第二插槽1102以前端面110的横向中心线对称设置。

在图1所示的实施例中,第一插槽1100设置成大致呈长方形的槽,其中,各第一电性接触部120分别排布于该长方形槽的两个长边的内壁上,位于上方的内壁为上内壁1100a,位于下方的内壁为下内壁1100b。当然,第一插槽1100的形状不仅限于此,例如,还可以设置成圆形、椭圆形或正方形等。

前述中已知,第二插槽1102包括排布有导电体130的上内壁1102a和下内壁1102b,上内壁1102a和下内壁1102b沿纵向相对设置(图1中的y方向)。一种具体的实施例中,上内壁1102a和下内壁1102b均设置成平面内壁,容易理解的,在平面内壁上布置导电体130更加方便,加工工艺性好,进而与导电端子23对接时的可靠性更高。

如图1所示,第二插槽1102还包括连接上内壁1102a与下内壁1102b的第一侧壁1102c和第二侧壁1102d,第一侧壁1102c和第二侧壁1102d沿着横向方向相对设置,四者共同围成第二插槽1102。

一种具体的实施例中,第一侧壁1102c设置成平面内壁,第二侧壁1102d设置成弧面内壁。弧面内壁可以增大第二插槽1102的内部空间,由此可以更加合理的排布多个导电体130。

在其它的一些实施例中,也可以将第一侧壁1102c设置成弧面内壁,而将第二侧壁1102d设置成平面内壁,或者,将第一侧壁1102c和第二侧壁1102d均设置成弧面内壁。

需要指出的,虽然图1至图2中示出了第二插槽1102的具体结构,但是,应当理解的是,本申请对第二插槽1102的具体形状不作限定,第二插槽1102可以设置成任何形状,只要其与插座连接器2中的对应结构相匹配即可。

请继续参考图2,正极导电体130a和负极导电体130b均设置成长条形结构,且沿着插接方向延伸,两者的前端均包括第二电性接触部1300,两者的后端均与电路板14连接,例如焊接。下文以正极导电体130a为例对其具体结构进行详细描述,负极导电体130b可以参考正极导电体130a的结构选择设置。

一种实施例,如图3所示,正极导电体130a的后段130aa为一体式结构,该部分具有更大的过流面积以供承载较大的电流,并且,还具有更大面积的热传导能力。正极导电体130a的前段130ab为分体式结构,该部分沿着自身长度方向被切割或冲制成两部分,以此使得第二电性接触部1300包括彼此分离且形成左右并行延伸的两个子接触部1300a,这样一来,相对整体式结构,彼此分离的两个子接触部1300a更具弹性,当与导电端子23对接时,两个子接触部1300a凭借自身的弹性就可以提供更耐久的接触力。

进一步,每个子接触部1300a还包括拱起部分1300aa,拱起部分1300aa可以在子接触部1300a上以冲压成型的方式获得,实现电性接触的接触触点设置于拱起部分1300aa的顶部。这样一来,突出设置的接触触点就可以很可靠的实现子接触部1300a与导电端子23的电性接触,并且,拱起部分1300aa中的应力可以进一步提高电性接触时的耐久力。

请再次参考图2,插头连接器1还可以包括金属中隔板15、绝缘块16、接地弹片17、绝缘片18、屏蔽壳体19。

金属中隔板15包括与电路板14的地层电性连接的电连接端150、对接状态下与插座连接器2卡接的锁扣臂152以及连接于上述两者且设置于第一插槽1100的上内壁1100a与下内壁1100b之间的分隔片154。其中,电连接端150包括上下排布的两个分支1500,两个分支1500分别从电路板14的上下两侧与电路板14的地层连接,以增加电性连接的可靠性,同时,两个分支1500使得连接点的数量增大,电性连接时的稳定性得到提高。

锁扣臂152向前延伸,且在端部形成卡接凸起1520,该卡接凸起1520可以与插座连接器2中的卡接槽配合实现锁止。

分隔片154连接于电连接端150与锁扣臂152的中间部位,且平行于上内壁1100a和下内壁1100b,分隔片154可以防止分布于上内壁1100a和下内壁1100b的多个导电端子12之间发生信号串扰,可以起到屏蔽干扰信号的作用。

分隔片154设置有两个定位孔1540,该定位孔1540分别与安装于绝缘本体11的两个绝缘块16中的第一突起160定位配合。设置于上内壁1100a的导电端子12与其中一个绝缘块16注塑成型,设置于下内壁1100b的导电端子12与另一个绝缘块16注塑成型。也就是说,各导电端子12可以作为绝缘块16的嵌件被注塑在绝缘块16中。其中,各导电端子12的前端与后端分别裸露于绝缘块16的外部,以确保必要的电性连接。

金属中隔板15可以设置成对称结构,即,金属中隔板15包括两个电连接端150和两个锁扣臂152,且以分隔片154的纵向(图2中的z方向)中心线对称分布。

插头连接器1还包括两个接地弹片17,接地弹片17支撑于绝缘本体11,且与绝缘块16连接以保持位置的稳定性。具体的,接地弹片17包括通孔170,绝缘块16还包括第二突起162,第二突起162伸入通孔170,以保持两者在前后方向的限位配合。

由于接地弹片17与各导电端子12的前端平行延伸,为了避免接地弹片17与第一电性接触部120之间发生不必要的电性接触,在接地弹片17与各导电端子12之间还设置绝缘片18。绝缘片18可以起到绝缘的作用,并且,绝缘片18可以通过注塑的方式连接于接地弹片17的内侧表面。

接地弹片17具有多个伸入第一插槽1100的接地触点172,接地触点172位于第一电性接触部120的前方,接地弹片17可以与屏蔽壳体19接触以形成接地。

屏蔽壳体19套设于绝缘本体11外,且形成为插头连接器1的金属外壳,屏蔽壳体19可以同时起到屏蔽干扰信号和保护插头连接器1内导电端子12和电流传输体13的作用。屏蔽壳体19包括多个引脚190,以供连接。

绝缘本体11包括设置于后侧的夹持端112,夹持端112包括两个并行延伸的夹臂1120,电路板14夹持于两个夹臂1120之间,夹臂1120的设置可以减小绝缘本体11与电路板14之间的相互扭动,使得绝缘本体11不易受力而偏摆,从而降低导电端子12和电流传输体13发生折断和变形的风险。

此外,插头连接器1还可以包括线缆,线缆电连接于电路板14。

请参考图1、图4和图5,图4示出了插座连接器的分解视图;图5示出了对接端子和电源端子分两排排布的示意图。

插座连接器2供与上述插头连接器1配合连接,插座连接器2包括塑胶本体21、多个对接端子22、电源端子23以及金属壳体24。其中,塑胶本体21作为基体,为其它零部件提供安装和支撑的载体。

具体地,塑胶本体21的前端包括左右彼此分离设置的第一舌板210和第二舌板212,多个对接端子22设置成两排,且分别排布于第一舌板210的上表面2100和下表面2102。

电源端子23包括至少两个导流体230,至少两个导流体230中包括至少一个正极导流体230a和至少一个负极导流体230b。正极导流体230a和负极导流体230b分别设置于第二舌板212的上表面2120和下表面2122。

金属壳体24设置于塑胶本体21外,且形成一收容腔240,该收容腔240供插头连接器1插入。

每个对接端子22包括收容于该收容腔240内的第一导电接触部220,并且,每个导流体230包括收容于该收容腔240内的第二导电接触部2300,其中,第一导电接触部220与第一电性接触部120电性接触,以及第二导电接触部2300与第二电性接触部1300电性接触。

与插头连接器1匹配的,第二舌板212设置为两个,且对称的设置于第一舌板210的相对两侧,此时,第一舌板210插接于第一插槽1100内,两个第二舌板212分别一一对应的插接于两个第二插槽1102内。

第一舌板210和第二舌板212内均设置有金属隔离片216,金属隔离片216可以将两排第一导电接触部220和第二导电接触部2300隔离开,以减少信号串扰。

为了保证在插接状态下两者的相对位置更加稳定,可以匹配的设置第二舌板212与第二插槽1102的外轮廓。一种可选择的实施例中,第二舌板212包括半圆头端2124和连接于半圆头端2124的延伸端2126,具体的,半圆头端2124包括相接的圆弧外壁2124a和平面外壁2124b,其中,延伸端2126从平面外壁2124b沿横向向靠近第一舌板210的一侧延伸出来。

圆弧外壁2124a与第二插槽1102的第二侧壁1102d配合,第二侧壁1102d包络圆弧外壁2124a以提高两者对接位置的精确度,使两者在对接状态下不易发生偏摆。

本实施例中,为了方便导电体130与导流体230的接触,延伸端2126从平面外壁2124b的中间位置处延伸,此时,第二舌板212的上表面2120和下表面2122分别与第二插槽1102的上内壁1102a和下内壁1102b之间可以留有足够插接间隙,以减小插接力和降低插接难度。

在其它一些实施例中,还可以对第二舌板212以及导电体130进行相应变型,进一步使得延伸端2126的外轮廓与第一侧壁1102c外轮廓相匹配,从而可以增加第二舌板212与第二插槽1102两者相匹配的外轮廓面的面积,进一步增加第二舌板212与第二插槽1102对接时的稳定性。

另一方面,为了确保插接过程中的顺畅性,第二舌板212还设置有导向倾斜面2128,导向倾斜面2128具有导引功能,可以引导插头连接器1很顺畅的插置于收容腔240内。

具体的,导向倾斜面2128可以设置于延伸端2126的前端,沿着由前指向后的方向,导向倾斜面2128的末端逐渐靠近第一舌板210。也可以理解为,导向倾斜面2128使得延伸端2126的前端形成楔形结构,该楔形结构的小端为插接操作的起始端。本实施例中,对称设置的两个第二舌板212均设置有导向倾斜面2128,且两个导向倾斜面2128也对称设置。

请继续参考图4,插座连接器2还包括绝缘座25,绝缘座25包括第一绝缘座250和第二绝缘座252,分两排设置的对接端子22和电源端子23中,位于上排的各对接端子22和各电源端子23可以作为嵌件被注塑于第一绝缘座250内,位于下排的各对接端子22和各电源端子23可以作为嵌件被注塑于第二绝缘座252内,其中,对接端子22除去第一导电接触部220的部分以及电源端子23除去第二导电接触部2300的部分均被固定于第一绝缘座250和第二绝缘座252内。

附接有对接端子22和电源端子23的第一绝缘座250和第二绝缘座252分别从上下两侧连接于塑胶本体21后端的基体214。请参考图6至图8,图6示出了塑胶本体21的示意图;图7示出了第一绝缘座的示意图;图8示出了第二绝缘座的示意图。

一种实施例中,塑胶本体21、第一绝缘座250和第二绝缘座252三者可拆卸连接。具体的,基体214包括卡爪2140,第二绝缘座252开设有卡槽2520,卡爪2140卡接于卡槽2520,以实现第二绝缘座252与基体214的卡接。

第二绝缘座252还包括卡勾2522,第一绝缘座250开设有卡孔2500,卡勾2522卡接于卡孔2500内,以此第一绝缘座250与第二绝缘座252卡接固定,至此,第一绝缘座250和第二绝缘座252夹持于基体214的相对两侧,三者保持相对固定。

但是应当理解的是,塑胶本体21、第一绝缘座250和第二绝缘座252三者相互连接的实施方案不仅限于此。

第一舌板210还设有卡接槽2104,该卡接槽2104与锁扣臂152卡接,以在对接状态配合锁止。

请继续参考图4,插座连接器2还包括连接于绝缘座25的屏蔽壳26,屏蔽壳26套设于第一舌板210的根部且向后端延伸。

具体的,屏蔽壳26包括第一屏蔽壳260和第二屏蔽壳262,第一屏蔽壳260从第一绝缘座250的上方套设于第一舌板210的根部的外侧,第二屏蔽壳262从第二绝缘座252的下方套设于第一舌板210的根部的外侧。第一屏蔽壳260和第二屏蔽壳262可以屏蔽来自外界的信号干扰,避免信号失真。

此外,插座连接器2还包括金属保护壳27,金属保护壳27连同金属壳体24共同构成插座连接器2的外壳,对其内部零部件起到保护和屏蔽的作用。

本申请中,通过在插头连接器1中增设电流传输体13,以及在插座连接器2中增设电源端子23,且通过两者的电性接触即可以实现大功率电流的传输,满足了大功率电流传输的需求。

需要说明的是,插座连接器2不仅可以与本申请提供的插头连接器1插接,还可以与标准规格的插头连接器连接,从而可以满足标准功率和大功率电流传输的需求。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

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