CN110970752A - 插头、插座、数据线及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种插头、插座、数据线及电子设备，该插头包括：电路板；插头端子，所述插头端子的一端与所述电路板连接，所述插头端子的另一端设有第一端部和第二端部，所述第一端部和所述第二端部间隔设置，且所述第一端部和所述第二端部中的至少一者设有限位部；第一磁性件，所述第一磁性件环绕所述第一端部和所述第二端部；在所述插头与插座相配合的情况下，所述第一磁性件与所述插座的第二磁性件相作用，所述第一磁性件相对于所述插头端子滑动，所述第一磁性件通过所述限位部带动所述第一端部和所述第二端部相对靠近。本发明公开的插头中，插头端子与插座端子之间的作用力是可变的，可以解决插头与插座的使用寿命短及连接可靠性差的问题。

Description

插头、插座、数据线及电子设备

技术领域

本发明涉及电连接装置技术领域，尤其涉及一种插头、插座、数据线及电子设备。

背景技术

随着电子设备的功能不断优化，电子设备的充电及数据传输技术也在不断发展。以电子设备的结构设计为例，为了实现电子设备的充电和数据传输，通常可以在电子设备上设置插座，该插座设有插座端子，对应地，在数据线上设置插头，该插头设有插头端子，数据线与电子设备相连时，插头端子与插座端子相接触并电连接。

上述结构中，插头端子与插座端子之间的作用力将会对电子设备与数据线的电连接可靠性产生影响。具体地，当插头端子与插座端子之间的作用力设计得较大时，插头端子与插座端子在插拔过程中会产生较大的摩擦力，导致插头端子和插座端子磨损严重，降低了插头端子和插座端子的使用寿命；当插头端子与插座端子之间的作用力设计得较小时，插头端子与插座端子可能出现接触不良，导致插头和插座的连接可靠性差，并且插头端子与插座端子接触的部位出现异物时不能将异物刮开，进而降低插头与插座的连接可靠性。

发明内容

本发明公开一种插头、插座、数据线及电子设备，以解决插头与插座的使用寿命短及连接可靠性差的问题。

为了解决上述问题，本发明采用下述技术方案：

一种插头，包括：

电路板；

插头端子，所述插头端子的一端与所述电路板连接，所述插头端子的另一端设有第一端部和第二端部，所述第一端部和所述第二端部间隔设置，且所述第一端部和所述第二端部中的至少一者设有限位部；

第一磁性件，所述第一磁性件环绕所述第一端部和所述第二端部；

在所述插头与插座相配合的情况下，所述第一磁性件与所述插座的第二磁性件相作用，所述第一磁性件相对于所述插头端子滑动，所述第一磁性件通过所述限位部带动所述第一端部和所述第二端部相对靠近。

一种插座，所述插座可与上述插头相配合，包括：

基座；

插座端子，所述插座端子设置于所述基座上；

第二磁性件，所述第二磁性件设置于所述基座上；

在所述插座与所述插头相配合的情况下，所述第一磁性件与所述第二磁性件相作用，所述第一磁性件相对于所述插头端子滑动，所述第一磁性件通过所述限位部带动所述第一端部和所述第二端部相对靠近，所述插座端子位于所述第一端部和所述第二端部之间，且所述第一端部和所述第二端部分别与所述插座端子接触。

一种数据线，包括上述插头。

一种电子设备，包括上述插座。

本发明采用的技术方案能够达到以下有益效果：

本发明公开的插头中，插头端子与插座端子之间的作用力是可变的，在插头与插座配合的初始位置，插头端子与插座端子之间的作用力较小，因此插拔过程中插头端子与插座端子之间的摩擦力较小，对插头端子与插座端子造成的磨损较小，提升了插头与插座的使用寿命；在插头端子与插座端子相配合时，第一磁性件与插座的第二磁性件相作用，第一磁性件相对于插头端子滑动，通过限位部带动第一端部与第二端部相对靠近，使得插头端子与插座端子紧密配合，同时在拔出插头端子时可以将插座端子表面的异物刮出，提高了插头与插座的连接可靠性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例公开的插头的爆炸图；

图2为本发明实施例公开的插座的爆炸图；

图3为本发明实施例公开的插头与插座配合时的示意图。

附图标记说明：

100-插头、110-电路板、120-插头端子、121-第一端部、121a-第一弧形凸面、121b-第一弧形凹面、122-第二端部、122a-第二弧形凸面、122b-第二弧形凹面、123-限位部、130-第一磁性件、140-绝缘部、150-插头遮蔽壳、160-绝缘主体、200-插座、210-基座、220-插座端子、230-第二磁性件、240-插座遮蔽壳。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下结合附图，详细说明本发明各个实施例公开的技术方案。

如图1-图3所示，本发明实施例公开一种插头100，其包括电路板110、插头端子120和第一磁性件130，插头端子120可以使用屈服强度及导电率较高的铜材作为基材，同时在端子表面电镀导电率高、抗氧化腐蚀性及耐磨性较好的金属作为保护层。电路板110是承载插头端子120及其他部件的基础，插头端子120的一端与电路板110连接，另一端设有第一端部121和第二端部122。具体地，第一端部121和第二端部122均为自由端，且第一端部121与第二端部122间隔设置，第一磁性件130为环形结构，且第一磁性件130环绕第一端部121和第二端部122，第一磁性件130可在第一端部121与第二端部122上滑动，可选地，可在第一端部121上设置限位部123，和/或，在第二端部122上设置限位部123。该限位部123可以与第一磁性件130相接触，第一磁性件130可以通过限位部123带动第一端部121和第二端部122相对靠近，并且防止第一磁性件130在滑动时超出限定位置。

插座端子220设有第二磁性件230，第一磁性件130与第二磁性件230均可为永磁体。在插头端子120与插座端子220相配合时，插头端子120与插座端子220处于工作位置，使第一磁性件130的N极与第二磁性件230的S极相对，或者第一磁性件130的S极与第二磁性件230的N极相对。第一磁性件130与插座200的第二磁性件230相作用产生磁吸力F1，使得第一磁性件130相对于插头端子120滑动，此时第一磁性件130通过限位部123对第一端部121和第二端部122施加作用力F2，第一端部121和第二端部122相对靠近，从而使得插头端子120与插座端子220紧密配合。

可选的实施例中，可以将第一磁性件130和第二磁性件230中的至少一者设置为电磁铁，在插头端子120与插座端子220相配合时，第一磁性件130与第二磁性件230产生磁吸力，第一磁性件130带动第一端部121和第二端部122相对靠近，保持较大的作用力，插头端子120与插座端子220紧密配合。插头100与插座200分离时，改变电磁铁的电流方向，第一磁性件130与第二磁性件230之间产生斥力，第一端部121与第二端部122相对远离，拔出插头100时，插头端子120与插座端子220之间的摩擦力减小，对插头端子120与插座端子220造成的磨损较小。

本发明实施例中，插头端子120与插座端子220之间的作用力是可变的，在插头100与插座200配合的初始位置，插头端子120与插座端子220之间的作用力较小，因此插拔过程中插头端子120与插座端子220之间的摩擦力较小，对插头端子120与插座端子220造成的磨损较小，提升了插头100与插座200的使用寿命；在插头100与插座200相配合时，插头端子120与插座端子220之间的作用力增大，连接可靠性提高。在插头端子120与插座端子220分离时，即插头端子120退出工作位置时，第一磁性件130失去磁吸力F1，第一端部121与第二端部122相对远离，使得插头100相对于插座200拔出时，插头端子120与插座端子220之间的摩擦力较小，对插头端子120及插座端子220造成的磨损较小，提升了插头100与插座200的使用寿命，同时在拔出插头端子120时可以将插座端子220表面的异物刮出，提升插头100和插座200的连接可靠性。

本发明实施例中，插头100还包括插头遮蔽壳150和绝缘主体160，该插头遮蔽壳150套设在绝缘主体160上，插头端子120设置在绝缘主体160上，插头遮蔽壳150主要为插头端子120及其他部件提供强度支撑，并对干扰信号进行屏蔽，一般由不锈钢拉伸或冲压形成对接腔体，绝缘主体160用于阻隔插头遮蔽壳150与插头端子120，防止出现短路。

进一步地，第一端部121朝向第二端部122的一面设有第一弧形凸面121a，第一弧形凸面121a向第二端部122凸起，第二端部122朝向第一端部121的一面设有第二弧形凸面122a，第二弧形凸面122a向第一端部121凸起。在插头100与插座200相配合的情况下，插座端子220位于第一弧形凸面121a与第二弧形凸面122a之间，第一磁性件130与第二磁性件230相作用产生磁吸力，第一弧形凸面121a和第二弧形凸面122a均与插座端子220接触。由于第一弧形凸面121a和第二弧形凸面122a与插座端子220的接触面为弧面，该弧面可以适应插头端子120与插座端子220的位置变化，使得第一弧形凸面121a和第二弧形凸面122a与插座端子220始终保持合适的接触面积，保证充电及数据传输时插头端子120与插座端子220电连接的可靠性。

可选地，上述限位部123可以为限位凸部，当第一端部121上设置限位部123时，该限位部123可以沿远离第二端部122的方向凸出；当第二端部122上设置限位部123时，该限位部123可以沿远离第一端部121的方向凸出。此种结构更有利于第一磁性件130通过限位部123带动第一端部121和第二端部122相对靠近，并且更可靠地防止第一磁性件130在滑动时超出限定位置。

更进一步地，在第一端部121背离第一弧形凸面121a的一面设有第一弧形凹面121b，第二端部122背离第二弧形凸面122a的一面设有第二弧形凹面122b，第一弧形凹面121b与第二弧形凹面122b中的至少一者设有限位部123。第一磁性件130可以在第一弧形凹面121b和第二弧形凹面122b上滑动，由于第一磁性件130与第一弧形凹面121b和第二弧形凹面122b的接触面为弧面，可以防止出现卡顿等现象，因此第一磁性件130在滑动时流畅性更好，提高了插头端子120与插座端子220相配合的可靠性。

可选的实施例中，第一弧形凸面121a与第一弧形凹面121b在第一方向上背向设置，第二弧形凸面122a与第二弧形凹面122b也在第一方向上背向设置，上述第一方向与第一磁性件130的滑动方向垂直。具体地，第一磁性件130与第二磁性件230相作用产生磁吸力，第一磁性件130在第一弧形凹面121b与第二弧形凹面122b上滑动，当第一磁性件130滑动至与限位部123相接触时，第一弧形凸面121a和第二弧形凸面122a与插座端子220接触。第一磁性件130向第一弧形凸面121a和第二弧形凸面122a施加作用力时，同步地，第一弧形凸面121a和第二弧形凸面122a与插座端子220接触，当插头100插入到位时，插头端子120与插座端子220之间的作用力基本上可以达到最大，从而进一步缓解插头端子120与插座端子220之间的磨损。

本发明实施例中，可选地，插头端子120可以设置为刚性端子，在插头端子120与电路板110的连接处设置弹性件，在第一磁性件130与第二磁性件230相作用时，弹性件可以实现第一端部121与第二端部122的复位。或者，可以将插头端子120设置为弹性结构，在第一磁性件130与第二磁性件230相作用，第一磁性件130通过限位部123带动第一端部121与第二端部122发生弯曲，使得第一端部121与第二端部122相对靠近，对插座端子220产生压紧力，插头端子120与插座端子220保持紧密配合，保持良好的接触可靠性。在第一磁性件130退出工作位置时，第一端部121与第二端部122恢复形变。本发明实施例优选将插头端子120设置为弹性结构，当插头端子120为弹性结构时，通过插头端子120本身具备的弹性即可完成第一端部121与第二端部122相对靠近或远离的过程，不容易出现因多个部件传输作用力造成的第一端部121与第二端部122无法复位等问题，结构也更加简单，加工更方便。

为了防止第一磁性件130与插头端子120发生短路现象，可以设置绝缘部140，该绝缘部140可以设置为环形结构，第一磁性件130环绕设置在该绝缘部140上。可选地，第一磁性件130与绝缘部140之间可以通过粘接剂或嵌件注塑成型等方式进行组合固定。具体地，绝缘部140与插头端子120接触的一侧边角可以做倒角并保证表面光滑，减小第一磁性件130与插头端子120间的摩擦力，降低对插头端子120的磨损程度。该绝缘部140可以选用具有一定耐磨性的绝缘材料，如陶瓷及尼龙塑胶等。

上述插头端子120的数量一般为多个，各插头端子120间隔排布，第一磁性件130可以环绕部分插头端子120，也可以环绕全部插头端子120。为了进一步强化本发明实施例的效果，优选第一磁性件130环绕各插头端子120，即第一磁性件130环绕全部插头端子120。在插头100与插座200相配合时，第一磁性件130与插座200的第二磁性件230相作用，第一磁性件130在各插头端子120上滑动，使得各插头端子120与对应的插座端子220之间的作用力均可变。

本发明实施例还公开一种插座200，该插座200与上述插头100相配合，其包括基座210、插座端子220和第二磁性件230。基座210主要用来设置插座端子220及其他相关部件，为了防止短路现象的发生，基座210可使用绝缘材料制成。插座端子220设置于基座210上，插座端子220一般采用导电率较高的铜材作为基材，表面电镀导电率高、抗氧化腐蚀性及耐磨性较好的金属作为保护层，该插座端子220用于与插头端子120电连接，从而实现充电、数据传输等操作。第二磁性件230也设置于基座210上，具体地，第二磁性件230可以通过注塑成型或点胶等方式固定于基座210，第二磁性件230用于与第一磁性件130作用产生磁吸力。在插座200与上述插头100相配合的情况下，第一磁性件130与第二磁性件230相作用，第一磁性件130相对于插头端子120滑动，第一磁性件130通过限位部123带动第一端部121和第二端部122相对靠近，插座端子220位于第一端部121和第二端部122之间，且第一端部121和第二端部122分别对插座端子220施加作用力，并与插座端子220保持接触，使得插头端子120与插座端子220紧密配合，具有较好的连接可靠性，同时可以在插座端子和插头端子配合的初始位置以及两者分离时，减小两者之间的摩擦力，延长两者的寿命。

本发明实施例中，插座200还包括插座遮蔽壳240，插座端子220可以设置为两组，插座遮蔽壳240一般由不锈钢拉升或冲压形成对接腔体并套设在基座210上，主要为插座端子220及其他部件提供强度支撑以及对干扰信号进行屏蔽；两组插座端子220分别设置于基座210两侧，用于与插头端子120的第一端部121和第二端部122接触并电连接。

本发明实施例中，第二磁性件230可以设置为U形结构、半圆形结构等非环形结构，一种可选的实施例中，可以将第二磁性件230设置为环形结构，当第一磁性件130与第二磁性件230均为环形结构时，第一磁性件130与第二磁性件230相作用，使得第一磁性件130均匀受力，第一磁性件130滑动时不容易发生歪斜或偏移等现象，防止出现因歪斜或偏移造成的磨损以及卡顿等现象。

进一步地，第一磁性件130与第二磁性件230沿第一磁性件130的滑动方向相对设置，因此，第一磁性件130与第二磁性件230相作用产生的作用力的方向与第一磁性件130的滑动方向平行，进一步地限定了第一磁性件130的运动方向，防止第一磁性件130在滑动时出现偏移的现象，以缓解插头端子120造成的磨损，并防止第一磁性件130在运动过程中出现卡顿，以此提升插头100与插座200的连接可靠性以及两者连接时的顺畅性。

本发明实施例还公开一种数据线，该数据线包括上述任一实施例所述的插头100。

本发明实施例还公开一种电子设备，该电子设备包括上述任一实施例所述的插座200。

本发明实施例所公开的电子设备可以为智能手机、平板电脑、电子书阅读器或可穿戴设备。当然，该电子设备也可以是其他设备，本发明实施例对此不做限制。

本发明上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种插头，其特征在于，包括：

电路板(110)；

插头端子(120)，所述插头端子(120)的一端与所述电路板(110)连接，所述插头端子(120)的另一端设有第一端部(121)和第二端部(122)，所述第一端部(121)和所述第二端部(122)间隔设置，且所述第一端部(121)和所述第二端部(122)中的至少一者设有限位部(123)；

第一磁性件(130)，所述第一磁性件(130)环绕所述第一端部(121)和所述第二端部(122)；

在所述插头(100)与插座(200)相配合的情况下，所述第一磁性件(130)与所述插座(200)的第二磁性件(230)相作用，所述第一磁性件(130)相对于所述插头端子(120)滑动，所述第一磁性件(130)通过所述限位部(123)带动所述第一端部(121)和所述第二端部(122)相对靠近。

2.根据权利要求1所述的插头，其特征在于，所述第一端部(121)朝向所述第二端部(122)的一面设有第一弧形凸面(121a)，所述第一弧形凸面(121a)向所述第二端部(122)凸起，所述第二端部(122)朝向所述第一端部(121)的一面设有第二弧形凸面(122a)，所述第二弧形凸面(122a)向所述第一端部(121)凸起；

在所述插头(100)与所述插座(200)相配合的情况下，所述第一弧形凸面(121a)和所述第二弧形凸面(122a)均与所述插座(200)的插座端子(220)接触。

3.根据权利要求2所述的插头，其特征在于，所述限位部(123)为限位凸部，所述第一端部(121)背离所述第一弧形凸面(121a)的一面设有第一弧形凹面(121b)，所述第二端部(122)背离所述第二弧形凸面(122a)的一面设有第二弧形凹面(122b)，所述第一弧形凹面(121b)与所述第二弧形凹面(122b)中的至少一者设有所述限位部(123)。

4.根据权利要求3所述的插头，其特征在于，所述第一弧形凸面(121a)与所述第一弧形凹面(121b)在第一方向上背向设置，所述第二弧形凸面(122a)与所述第二弧形凹面(122b)在所述第一方向上背向设置，所述第一方向与所述第一磁性件(130)的滑动方向垂直。

5.根据权利要求1所述的插头，其特征在于，还包括绝缘部(140)，所述绝缘部(140)为环形结构，所述第一磁性件(130)环绕设置在所述绝缘部(140)上。

6.根据权利要求1所述的插头，其特征在于，所述插头端子(120)的数量为多个，各所述插头端子(120)间隔排布，所述第一磁性件(130)环绕各所述插头端子(120)。

7.一种插座，所述插座(200)可与权利要求1-6任一项所述的插头(100)相配合，其特征在于，包括：

基座(210)；

插座端子(220)，所述插座端子(220)设置于所述基座(210)上；

第二磁性件(230)，所述第二磁性件(230)设置于所述基座(210)上；

在所述插座(200)与所述插头(100)相配合的情况下，所述第一磁性件(130)与所述第二磁性件(230)相作用，所述第一磁性件(130)相对于所述插头端子(120)滑动，所述第一磁性件(130)通过所述限位部(123)带动所述第一端部(121)和所述第二端部(122)相对靠近，所述插座端子(220)位于所述第一端部(121)和所述第二端部(122)之间，且所述第一端部(121)和所述第二端部(122)分别与所述插座端子(220)接触。

8.根据权利要求7所述的插座，其特征在于，所述第一磁性件(130)与所述第二磁性件(230)沿所述第一磁性件(130)的滑动方向相对设置。

9.一种数据线，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的插头(100)。

10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求7或8所述的插座(200)。

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