第一磁性连接器及磁性连接器组合的制作方法

[0001]
本实用新型涉及电连接器领域，尤其涉及一种能提供较好磁吸效果的第一磁性连接器及磁性连接器组合。


背景技术：

[0002]
中国实用新型专利申请cn207677182u揭露了一种磁铁连接器，包括磁吸公座和磁吸母座，磁吸公座包括公座外壳、公座磁铁环、公座绝缘环、公座探针，四个部件呈同轴布置，公座探针在公座绝缘环内腔中，公座绝缘环外侧被公座磁铁环包裹，公座磁铁环被公座外壳包裹，公座底部有pcb板；磁吸母座包括母座外壳、母座磁铁环、母座绝缘环、母座探针，四个部件呈同轴布置，母座探针在母座绝缘环内腔中，母座绝缘环外侧被母座磁铁环包裹，母座磁铁环被母座外壳包裹。
[0003]
该方案中，磁吸公座和磁吸母座通过磁铁吸引结合。其中，磁吸公座的公座磁铁环与磁吸母座的母座磁铁环通过磁力吸引对接，公座磁铁环的端面与母座磁铁环的端面为对接面。由于受到磁铁材料的磁通密度限制，为了提供较好的磁吸效果，往往需要相应增大公座磁铁环和母座磁铁环的体积，导致磁吸公座和磁吸母座的体积较大，其中因为磁吸母座通常是装设在微型电子设备(如无线耳机、助听器)上，磁吸母座的体积增大尤其不利于电子设备的微型化。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型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，而提出一种能够提供较好磁吸效果，且便于电子设备微型化的第一磁性连接器及磁性连接器组合。
[0005]
根据本实用新型的一个方面，本实用新型提出一种第一磁性连接器，包括：一磁铁，其具有上下贯通的一中心通孔，该磁铁的上端面和下端面设置为具有不同磁极性的磁极面；一聚磁环，其由导磁材料制成，该聚磁环包括一基部和从该基部向上突伸出的一对接部；该基部贴设在该磁铁的上端面；该对接部的面积小于该基部的面积从而可以聚拢该磁铁的磁力；该聚磁环还设有上下贯通的一穿孔，该穿孔与该中心通孔相对；一导电针，其上下穿设在该中心通孔中，并向上穿出该穿孔；一外固定壳，其包围在该磁铁的外周。
[0006]
根据本实用新型的另一个方面，本实用新型提出一种磁性连接器组合，包括如上所述的第一磁性连接器以及与该第一磁性连接对接的一第二磁性连接器；该第二磁性连接器包括一绝缘座体、固定在该绝缘座体上的一磁吸元件以及穿设在该绝缘座体中央的一导电元件；其中，该磁吸元件与该聚磁环的对接部接合并磁吸在一起，该导电元件与该导电针电性连接在一起。
[0007]
与现有技术相比，本实用新型至少具有如下优点：本实用新型的第一磁性连接器中，通过该聚磁环的结构，可以将该磁铁的上端面的磁力线由该基部引导聚拢至该对接部的上端面。由于该对接部的面积小于该基部的面积，也就是说可以将分散在较大面积的磁力线聚集到具有较小面积的该对接部上，因而可以聚拢磁力线来提高磁通量，增加单位对
接面积的磁吸力。该对接部的上端面构成用于与该第二磁性连接器对接的对接面，从而实现在较小的对接面上具有较大磁力的效果。另一方面，与该第一磁性连接器对接的该第二磁性连接器也可以设置为具有较小的对接面，从而可以采用更小尺寸的磁吸元件，降低电子设备内部的空间需求，有利于电子设备的微型化。另外，该第一磁性连接器中，该导电针从该对接部的穿孔中穿过，因而该导电针被该对接部所包围，在磁吸对接时有利于保证电连接的稳定性。
附图说明
[0008]
图1和图2是本实用新型的磁性连接器组合的一较佳实施例的两个不同视角方向的立体图。
[0009]
图3是图1的正视图。
[0010]
图4是图3的a-a剖视图。
[0011]
图5和图6是图1中第一磁性连接器的两个不同视角方向的成品状态图。
[0012]
图7和图8是图1中第一磁性连接器的两个不同视角方向的立体分解图。
[0013]
图9是图1中第一磁性连接器去除外固定壳时的结构示意图。
[0014]
图10和图11是图1中第二磁性连接器的两个不同视角方向的立体分解图。
[0015]
图12是图1中第一磁性连接器和第二磁性连接器相对接的示意图。
[0016]
图13是图12中b-b剖视图。
[0017]
其中，附图标记说明如下：
[0018]
100、磁性连接器组合；
[0019]
1、第一磁性连接器；
[0020]
11、磁铁；111、中心通孔；112、上端面；113、下端面；
[0021]
12、聚磁环；121、基部；122、对接部；1221、穿孔；123、电接脚；124、固定突部；125、传导部；
[0022]
13、导电针；131、针座；132、弹簧；133、接触针；
[0023]
14、外固定壳；141、主体部；1411、收容腔；1412、突柱；142、夹线部；1421、夹线槽；143、安装部；1431、安装孔；144、压制部；
[0024]
15、间隔元件；151、下间隔部；152、中间隔部；153、凸缘；
[0025]
2、第二磁性连接器；21、绝缘座体；211、端子柱；212、侧向延伸部；213、环形固定部；22、磁吸元件；221、磁吸环；222、半环部；23、导电元件；
[0026]
5/6、导线；
[0027]
7、接头。
具体实施方式
[0028]
尽管本实用新型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实用新型原理的示范性说明，而并非旨在将本实用新型限制到在此所说明的那样。
[0029]
由此，本说明书中所指出的一个特征将用于说明本实用新型的一个实施例的其中一个特征，而不是暗示本实用新型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。
[0030]
在附图所示的实施例中，方向的指示(诸如上、下、左、右、前和后)用于解释本实用新型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。
[0031]
以下结合本说明书的附图，对本实用新型的较佳实施例予以进一步地详尽阐述。
[0032]
参阅图1至图6，本较佳实施例的磁性连接器组合100包括一第一磁性连接器1和相对接的一第二磁性连接器2。该第一磁性连接器1较佳用于装设在线缆端，例如用作充电器。该第二磁性连接器2较佳用于装设在设备端，并较佳应用在小型电子设备中，例如助听器、蓝牙耳机等。
[0033]
参阅图7和图8，本较佳实施例中，该第一磁性连接器1包括一磁铁11、贴设在该磁铁11上的一聚磁环12、上下穿设在该磁铁11中心的一导电针13、包围在该磁铁11外周的一外固定壳14，以及间隔在该导电针13与该聚磁环12之间的一间隔元件15。
[0034]
本较佳实施例中，该磁铁11呈圆柱形。该磁铁11的中心具有上下贯通的一中心通孔111，以供该导电针13穿设。该磁铁11的上端面112和下端面113分别设置为具有不同磁极性的磁极面，可选地，该上端面112为n磁极面，则该下端面113为s磁极面；如该上端面112为s磁极面，则相应的该下端面113为n磁极面。
[0035]
其中，由于线缆端的尺寸要求较为宽松，该磁铁11可以根据需要设计为具有相对较大的直径，从而使得其作为磁极面的该上端面112和该下端面113具有较大的面积，因为磁铁的吸力与磁铁磁极方向的投影面积成正比，通过增加该磁铁11的直径即相应地使得磁铁11具有较大的吸力。
[0036]
在其他未图示的实施例中，该磁铁11的形状还可以呈方形、六边形等，具体不做限定。
[0037]
该磁铁11的种类不限，例如可为钐钴磁体、钕铁硼磁铁、铁氧体磁铁、铝镍钴磁铁、铁铬钴磁铁等。
[0038]
该聚磁环12由导磁材料制成，例如软铁、硅钢、不锈钢等。该聚磁环12包括一基部121和从该基部121向上突伸出的一对接部122。进一步地，该基部121的侧缘向外延伸出一电接脚123，另外，该基部121的外周还向外突伸出多个固定突部124。
[0039]
具体到本较佳实施例，该聚磁环12的主体呈上小下大的圆帽形，其包括水平延展的该基部121，由该基部121的中央向上垂直弯折延伸出的一传导部125以及从该传导部125的顶缘再水平向内弯折延伸出的该对接部122。其中，该基部121较佳呈圆环形的平板状，构成帽檐部分。该传导部125构成帽身部分，其外轮廓呈圆柱形，内部中空形成一收容空间。该对接部122构成帽盖的顶部。该对接部122的沿上下方向的投影面积小于该基部121的沿上下方向的投影面积；本实施例中，该对接部122与该基部121的投影大体上都呈圆环形，其中该对接部122的外径小于该基部121的外径。
[0040]
可以理解的是，在其他未图示的一些实施例中，该对接部122与该基部121的投影面还可以为其他形状。例如，当该磁铁11呈方形或六边形时，该基部121的投影面可以分别
对应地呈方形或六边形。而该对接部122的投影面形状也可适应性地进行调整。
[0041]
一并结合图9，该聚磁环12的基部121的形状基本上与该磁铁11的上端面112相匹配，即该聚磁环12的基部121的外径与该磁铁11的外径相同(本优选实施例均为4.8mm)。该基部121贴设在该磁铁11的上端面112，而该对接部122向上突出该磁铁11。通过该聚磁环12的结构，可以将经过该磁铁11的上端面112的磁力线由该基部121进行收集，再经由该传导部125聚拢并引导至该对接部122。由于该对接部122的外径(本优选实施例为2.8mm)小于该基部121的外径(本优选实施例为4.8mm)，也就是将该磁铁11分散在较大面积的磁力线聚集到了具有较小面积的该对接部122上，因而可以收拢磁力线来提高磁通量，增加单位对接面积的磁吸力。
[0042]
该对接部122的上端面构成用于与该第二磁性连接器2对接的对接面，从而实现在较小的对接面上具有较大磁力的效果。该对接部122还设有上下贯通的一穿孔1221，该穿孔1221与该传导部125内部相通，并与该磁铁11的中心通孔111相对，以供该导电针13从中穿过。因而，该导电针13由该对接部122所包围，在磁吸对接时保证电连接的稳定性。
[0043]
该电接脚123是由该基部121的侧缘向外延伸一段距离后再向下弯折延伸，该电接脚123的末端可设计为基本上与该磁铁11的侧壁平行。其中，该电接脚123的末端与该磁铁11的外周侧壁具有一定间隔，有利于避免分散该磁铁11的磁力线。
[0044]
该聚磁环12较佳是由具有导磁性的不锈钢板材一体冲压而成，例如可为sus430(sus：steel use stainless)，sus 410，sus 420，sus 440，sus 444，sus 416等4系列不锈钢。根据冲压工艺，该对接部122和该传导部125可通过将平板状的料带向上冲压而成。而该固定突部124可以是由该聚磁环12从料带上分离时的连接处所形成的，各个固定突部124略为超出该基部121。而在某些未示出的实施例中，该聚磁环12也可以是由不锈钢压铸而成。
[0045]
参阅图7和图4，该导电针13和该外固定壳14较佳通过插入成型固定在一起。该外固定壳14大致包括环绕在该磁铁11外周的一主体部141、分别突出于该主体部141的底部外周的一夹线部142和一安装部143，以及从该主体部141的顶部向内突伸出的四个压制部144。
[0046]
如图4及图8所示，该外固定壳14的主体部141内部形成一收容腔1411，该收容腔1411的下端封闭，上端开口。该收容腔1411的中央突伸出一突柱1412，该突柱1412的高度小于该收容腔1411的深度。该收容腔1411适配地收容该磁铁11于其内。该突柱1412收容在该磁铁11的中心通孔111内。而该聚磁环12的电接脚123向外伸出该主体部141，并与该主体部141的外周壁具有一间隙地弯折向下延伸。
[0047]
该压制部144位于该主体部141的收容腔1411的上端开口处。该压制部144大致呈平板形，其可通过热熔的方式而形成。该压制部144向内突伸并压制在该聚磁环12的基部121上方，从而有利于保持该基部121与该磁铁11的贴合关系，便于磁力线的传导。其中，较佳地，该聚磁环12的多个固定突部124还与该压制部144结合在一起，提高固定效果。
[0048]
结合图4和图5，该夹线部142位于该电接脚123的下方，与该电接脚123上下相对，用于夹持与该电接脚123焊接的一导线5。该夹线部142具有上下延伸的供该导线5穿过并夹持该导线5的夹线槽1421，从而便于理线。
[0049]
该安装部143可以用于该第一磁性连接器1在其所应用的充电器(图中未示出)内的安装和定位，该安装部143上设有一安装孔1431，用以收容如固定螺栓等(图未示)。
[0050]
仍然参阅图4，本较佳实施例中，该导电针13为pogo pin，包括一针座131、一弹簧132以及一接触针133。该针座131内设有容置该弹簧132的一容置腔(图中未标号)，该接触针133的下部安装于该容置腔内并与该弹簧132抵接。通过该弹簧132的弹性，使得该接触针133能相对于该针座131上下活动。
[0051]
该针座131与该外固定壳14的突柱1412结合在一起，从而上下穿设在该磁铁11的中心通孔111中，而该突柱1412将该导电针13与该磁铁11相隔离。该针座131的下端向下超出该外固定壳14。该针座131的上端向上超出该突柱1412。参阅图9，该接触针133向上穿出该聚磁环12的穿孔1221，用于与该第二磁性连接器2电性连接。在其他一些未图示的实施例中，该导电针也可以是如实心金属杆之类的其他结构形式。
[0052]
结合图4、图7和图8，该间隔元件15设置在该导电针13与该聚磁环12之间，将该导电针13与该聚磁环12相隔离。该间隔元件15采用绝缘材质制成，在某些未示出的实施例中，该间隔元件15可以被省略。
[0053]
本较佳实施例中，该间隔元件15套设在该导电针13的针座131外周。该间隔元件15的外轮廓呈台阶状，其由下而上依次包括外径较小的一下间隔部151、外径较大的一中间隔部152以及从该中间隔部152向上突出的一凸缘153。该下间隔部151伸入到该磁铁11的中心通孔111中，位于该外固定壳14的突柱1412的上方，间隔在该针座131与该磁铁11之间。该中间隔部152被该聚磁环12的传导部125包围在其中，该中间隔部152的上端支撑在该对接部122的下表面，其下端抵接在该磁铁11的上端面112。该凸缘153伸入该对接部122的穿孔1221中，将该对接部122与该接触针133进行隔离。
[0054]
该间隔元件15将该导电针13与该聚磁环12电性隔离，提高电连接安全性及定位。同时，该间隔元件15对该聚磁环12的对接部122形成支撑作用，可以避免该对接部122向下凹陷，有利于保持该对接部122的对接面的平整度，提高对接面的接触效果，从而利于提升磁吸效果及电连接效果。
[0055]
参阅图5和图6，该第一磁性连接器1在使用时，该聚磁环12较佳用于连接电源的负极，该聚磁环12的电接脚123的末端焊接一导线5，而该导电针13的底部焊接另一导线6用于连接电源的正极。在图5和图6所示的结构中，两个第一磁性连接器1通过该导线5、6连接至同一接头7，两个第一磁性连接器1集成在同一充电器(图未示)上，即可以对装设有该第二磁性连接器2的两只助听器(图未示)或两只无线耳机(图未示)进行充电。
[0056]
再参阅图10和图11，该第二磁性连接器2包括一绝缘座体21、固定在该绝缘座体21上的一磁吸元件22以及穿设在该绝缘座体21中央的一导电元件23。该绝缘座体21、该磁吸元件22及该导电元件23较佳通过插入成型固定在一起。
[0057]
该绝缘座体21的中央突设出一端子柱211，该端子柱211的两侧分别沿径向延伸出一侧向延伸部212，该两侧向延伸部212的外侧缘连接有一环形固定部213；该导电元件23是由呈圆柱状的导电金属材料制成，固定在该端子柱211内；该磁吸元件22采用可被磁力吸附的材料或磁铁制成，其包括呈环状的一磁吸环221及位于该磁吸环221底部的两半环部222，该磁吸环221包围在该端子柱211的外周，将该导电元件23围设于其内，从而有利于建立稳定的电连接。该绝缘座体21的两侧向延伸部212收容在该两半环部222之间，该环形固定部213环绕在该两半环部222的外侧，从而将磁吸元件22稳固地固定到该绝缘座体21，并且结构极为紧凑。
[0058]
参阅图12和图13，该第一磁性连接器1和该第二磁性连接器2对接时，该第一磁性连接器1的聚磁环12的对接部122与该第二磁性连接器2的磁吸环221接合并通过磁力吸附在一起，并形成第一电性连接；该第一磁性连接器1的导电针13与该第二磁性连接器2的该导电元件23形成第二电性连接。通过该对接部122与该磁吸环221的第一电性连接，以及该导电针13与该导电元件23的第二电性连接，即可在该第一磁性连接器1与该第二磁性连接器2之间形成电源传导通路，从而可以通过该第一磁性连接器1所连接的电源为该第二磁性连接器2所应用的电子设备充电。
[0059]
其中，该磁吸环221的端面面积与该对接部122的端面面积大致相当，即该磁吸环221的外径与该对接部122的外径相当。该磁吸环221与该对接部122贴合对接，通过该聚磁环12所传导的该磁铁11的磁力而磁性吸附在一起。由于该对接部122相对于该磁铁11具有较小的对接面积，相应地，该磁吸环221及具有该磁吸环221的第二磁性连接器2可以具有较小的尺寸，从而有利于电子设备的微型化，同时可以在较小的对接面上实现了较大的磁吸力效果。
[0060]
将传统设计与本较佳实施例进行对比，传统设计中由磁铁的磁极面直接对接时，直径为3.8mm的对接面可以提供0.6n的磁吸力，而根据本申请的技术方案，由于该第一磁性连接器1用在充电端，不会受到电子设备的体积限制，因而该第一磁性连接器1可以采用直径较大的磁铁11并结合使用该聚磁环12来传导聚集磁力，从而可以在直径2.8mm的对接面上提供0.85n的磁吸力，在减少对接面积的条件下实现了磁吸力的提升，从而特别适合于有较大磁吸力需求的微型电子设备对接。
[0061]
上述内容仅为本实用新型的较佳实施例，并非用于限制本实用新型的实施方案，本领域普通技术人员根据本实用新型的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本实用新型的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。