CN103972725B - 连接装置及其固定头与接口 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连接装置及其固定头与接口，所述固定头包括：固定外壳，具有一贯通的内腔；以及金属件，固定连接于所述固定外壳的内腔，用以夹持一连接件，所述金属件具有能够被磁铁吸附的前端面，所述前端面具有用于所述连接件的插接端穿过的通孔。所述接口包括：框架；在所述框架内形成的用于插接连接件的插接端的插槽；以及在所述插槽的两侧设置的两磁铁。本发明的连接装置既能够保证足够的插拔力，且插拔方便。

Description

连接装置及其固定头与接口

技术领域

本发明涉及电子元器件技术领域，尤其与一种固定头、一种接口和具有上述固定头与接口的连接装置有关。

背景技术

连接件在电子技术上运用普遍，例如USB插头、U盘、网线和电话线等都属于连接件。

其中，通用串行总线接口（USB接口）是一种重要的即插即用的接口，普通的USB设备，可以通过插接端直接插接于USB接口的插槽中，即可进行数据信号和电信号的传输。

但在某些使用场合，例如在工控机技术领域，由于工控机所实用环境中的噪声和振动的影响，在将USB设备连接于工控机时，为了保证USB设备的插接端与USB接口的插槽之间的可靠连接，要求两者之间的插拔力不小于15牛顿。

为了达到上述标准，现有技术中，通常将USB设备，例如USB插头或者U盘，安装在一固定装置中，然后通过与USB接口的框架进行螺栓连接或捆绑的方式，固定在USB接口上。这些方法虽然能保证插拔力，但插拔时需要使用工具，过程繁琐，给用户使用带来不便。

另外，对于电话线和网线等连接件，同样也会有既要保证插拔力，又要不影响插拔便利性的应用场合，这时也需要将连接件用固定装置进行固定。

因此，需要提供一种既能够保证足够的插拔力，且插拔方便的连接装置。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种既能够保证足够的插拔力，且插拔方便的用于连接件的连接装置。

本发明的另一目的，在于提供一种与本发明固定头配合使用的接口。

本发明的第三个目的，在于提供一种具有本发明固定头及本发明接口的连接装置。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种固定头，所述固定头包括：固定外壳，具有一贯通的内腔；以及金属件，固定连接于所述固定外壳的内腔，用以夹持一连接件，所述金属件具有能够被磁铁吸附的前端面，所述前端面具有用于所述连接件的插接端穿过的通孔。

一种接口，所述接口包括：框架；在所述框架内形成的用于插接连接件的插接端的插槽；以及在所述插槽的两侧设置的两磁铁。

一种连接装置，所述连接装置具有本发明的固定头和本发明的接口，所述固定头固定有一连接件。

本发明的有益效果在于：本发明的连接装置，由于在接口上设置了磁铁，同时在固定头上设置了能够吸附于磁铁的金属件，采用磁力吸附，摒弃了螺丝、捆绑等机械连接方式，既能保证合理可靠的插拔力，又操作简单，不需要其他工具，极大的便利了用户的使用。且本发明的连接装置成本低，不会对接口的数据信号的电信号的传输造成不利的影响。

附图说明

图1为本发明实施例的USB固定头的立体示意图。

图2为USB插头的立体示意图。

图3为本发明实施例的USB固定头的固定外壳的立体示意图。

图4为本发明实施例的USB固定头的弹性钣金的立体示意图。

图5A为本发明实施例的USB固定头的主视示意图。

图5B为本发明实施例的USB固定头的左视示意图。

图5C为本发明实施例的USB固定头的右视示意图。

图5D为本发明实施例的USB固定头的俯视示意图。

图5E为本发明实施例的USB固定头的仰视示意图。

图6为本发明实施例的USB固定头的分解立体图。

图7为本发明实施例的USB连接装置的立体示意图。

图8A-图8F为本发明实施例的USB固定头的装配过程的示意图。

图9A-图9D为本发明实施例的USB固定头的另一种装配过程的截面示意图。

图9E-图9G为本发明实施例的USB固定头中的橡胶摩擦片的示意图。

图10为发明实施例的USB接口的示意图。

图11为本发明实施例的USB接口中的磁铁安装示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当指出，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的连接装置，可以用于但并不局限于用于工控机与USB设备相连接的场合，也可以适用于其他的需要通过将连接件固定以增加插拔力，并且要求插拔方便的场合。

其中的连接件，包括但不限于是USB插头、U盘、网线和电话线，且适用于多种不同规格的USB插头、U盘、网线和电话线，具有通用性。网线和电话线的插接端例如为水晶头，而接口例如为网口和电话线接线端。

下面具体介绍本发明实施例的USB连接装置，先介绍本发明实施例的USB固定头。

如图1所示，本发明实施例的USB固定头5，用于固定USB插头1，固定头5包括固定外壳2、橡胶摩擦片3和弹性钣金4。以下分别介绍其各部件和装配过程。

如图2所示的USB插头1，属于一种USB设备，USB插头1具有连接线11、本体12和插接端13；插接端13用于与USB结构进行插接。本体12用于保护靠近插接端13的连接线。

本发明的USB固定头，其所固定的USB设备不局限于是USB插头1，还可以是U盘等，U盘的本体内具有存储器。

如图3、图5A-图5E和图6所示，固定外壳2，具有贯通的内腔23，固定外壳2套设于本体12的外周，而插接端13则伸出于固定外壳2外；以内腔的宽窄而论，固定外壳2具有宽端21、窄端22和位于宽端21和窄端22之间的过渡部29，宽端21的内径大于窄端22的内径。由于固定外壳2的内腔23的任何截面都是矩形或正方形，因此，这里所指的内径是指图8B、图8D和图8F等所示的固定外壳2内部的上下方向的长度。如图6和图8B所示，在过渡部29上具有凸棱28，上下两凸棱28之间的距离小于窄端22的内径。

由于内腔23的宽窄变化，对应的固定外壳2的外表也有宽窄的变化，如图3所示，在固定外壳的中部具有过渡斜面27，在窄端22对应的外表面上，还贴设有花纹26以便于使用者握持时增加摩擦力。

另外，固定外壳2上还开设有竖直槽24，窄端22一侧的端面上还有倒角25，宽端21一侧的端面上具有用于安装弹性钣金4的前端延伸面41的安装槽20。

如图1和图4所示，弹性钣金4固定连接于固定外壳2，弹性钣金4具有前端面45、两前端延伸面41和翼面42；前端面45向横向两侧延伸形成两前端延伸面41，在装配后，两前端延伸面41分别位于插接端13的横向两侧，前端延伸面41能够被磁铁吸附。本发明并不以此为限，也可以将前端面45做的略长一些，而由前端面45被磁铁吸附，可省略前端延伸面41。

前端延伸面41略宽于前端面45，正好安装于安装槽20中。前端面45上，具有用于插接端13穿过的通孔46；而两翼面42，则是自前端面45的纵向两侧向上远离插接端13的方向延伸，翼面42的作用是在固定外壳2内弹性收缩以夹持USB插头1的本体12。

如图4所示，翼面42末端的中央部分经两次向外翻卷形成翻卷部43，而翼面42末端的两角，经一次向外翻卷后不再翻卷，形成挂钩部44。固定外壳2上的竖直槽24在USB固定头5进行安装时，供挂钩部44活动，并在安装后卡持挂钩部44。在USB固定头5安装方向不同时，挂钩部44分别卡持于竖直槽24的纵向两端。

如图4所示，弹性钣金4的翼面42是与前端面45成一钝角，但本发明并不以此为限，翼面42也可以垂直于前端面45。弹性钣金4的翼面42的两侧边也可具有限位橡胶摩擦片3的凹口。

如图4所示，翼面42上套设有橡胶摩擦片3，其作用是增加翼面42与本体12之间的摩擦力，增加固定外壳2与本体12之间的夹持强度。

如图9A-图9D所示，橡胶摩擦片3靠近本体12的一侧具有相对橡胶摩擦片3倾斜延伸的多条相互平行的凹槽，凹槽既可以是如图9G所示的直线型凹槽30，也可以是如图9E和图9F所示的箭头式凹槽31、32，箭头式凹槽31、32中的箭头的方向可与在装配USB固定头5时的橡胶摩擦片3移动的方向相同。如果是直线型凹槽30，则凹槽可为如图9G所示的倾斜向上延伸的凹槽；如果是箭头式凹槽31、32，则凹槽可为垂直向上延伸的凹槽，如图9F所示；也可以是倾斜向上延伸的凹槽，如图9E所示。

本实施例的USB固定头5，弹性钣金4的材质可为弹簧钢，橡胶摩擦片3的材质可为NBR橡胶。而固定外壳2可为ABS+PC材质。

如图8A-图8F所示，弹性钣金4的前端面45既可以连接于宽端21，也可以连接于窄端22，而前端延伸面41则对齐接口6中的磁铁62。

在进行装配时，压缩弹性钣金4的翼面，直至翻卷部43滑过凸棱28，从而把本体12卡紧。

如图8A-图8F所示，USB固定头5的第一种装配过程具体如下，其将弹性钣金4的前端面45连接于宽端21。

首先将橡胶摩擦片3套在弹性钣金4的翼面42上；

然后将弹性钣金4***固定壳体2的内腔23中，如图8A和图8B所示，以从宽端21一侧***内腔23为例进行说明。然后将USB插头1穿入，直至插接端13从通孔46穿出，如图8C和图8D所示。

接着，如图8E和图8F所示，将弹性钣金4向内腔23中推进，翼面42在过渡部29的作用下，被压紧收缩，直至翻卷部43滑过凸棱28，从而把本体12卡紧。

这时，由于前端延伸面41的限位作用和橡胶摩擦片3的摩擦力和弹性力，弹性钣金4和USB插头1均不能再向前（以之前弹性钣金4的滑动方向为准所区分的前后）移动，而由于翻卷部43被凸棱28限位，和挂钩部44被竖直槽24限位，弹性钣金4和USB插头1也均不能再向后移动。

第二种安装方式，如图9A-图9D所示：

如果插接端13安装在窄端22，则翻卷部43滑过凸棱28之后，被窄端22挤压并限位，这时弹性钣金4的前端面45会伸出窄端22的端面一段距离。由于挂钩部44被竖直槽24限位和橡胶摩擦片3的摩擦力和弹性力，弹性钣金4和USB插头1均不能再向前（以之前弹性钣金4的滑动方向为准所区分的前后）移动，而由于翻卷部43被凸棱28限位，以及橡胶摩擦片3的摩擦力和弹性力的关系，弹性钣金4和USB插头1也均不能再向后移动。

下面，再介绍本发明实施例的USB接口。

如图7、图10和图11所示，USB接口6包括框架63、磁铁62和插槽61。其中，插槽61在框架63内形成，用于插接USB插头1的插接端13；磁铁62，在插槽61的纵向两侧设置，磁铁62的端面与框架63的面板平齐。优选的，磁铁62为一对马蹄形磁铁，马蹄形磁铁的两磁极端与框架6的面板平齐。

如图11所示，框架63内具有用于安装马蹄形磁铁62的安装框，安装框包括用于卡持马蹄形磁铁62内凹面的卡持块633和用于马蹄形磁铁装入和卡持马蹄形磁铁62外表面的一对弹性卡持件631。弹性卡持件631的底端632，向内形成支撑台阶，向外形成导向斜面，便于马蹄形磁铁62的装入和稳定支撑。

本发明实施例的USB连接装置，可具有本发明任一实施例的USB固定头和本发明任一实施例的USB接口。

其中，USB接口可设置于一工控机，USB固定头的所述USB设备中存储有用于所述工控机的PLC程序。或者，USB固定头的USB设备通过连接线连接一存储有PLC程序的存储器。

本发明的连接装置，由于在接口6上设置了磁铁62，同时在固定头5上设置了吸附于磁铁的金属件，采用磁力吸附，摒弃了螺丝、捆绑等机械连接方式，既能保证合理可靠的拉拔力，又操作简单，不需要其他工具，极大的便利了用户的使用。且该连接结构成本低，不会对USB接口的数据信号的电信号的传输造成不利的影响。

至此本文所述的实施方式应该理解为是对本发明的解释，而非对本发明的限制。本发明的范围不是由以上说明书来说明，而是由专利的权利要求来限定，本发明意欲包括与本专利权利要求的意义和范围等同的所有修正。

Claims (11)

1.一种固定头，其特征在于，所述固定头包括：

固定外壳，具有一贯通的内腔；以及

金属件，固定连接于所述固定外壳的内腔，用以夹持一连接件，所述金属件具有能够被磁铁吸附的前端面，所述前端面具有用于所述连接件的插接端穿过的通孔。

2.如权利要求1所述的固定头，其特征在于，所述金属件为弹性钣金，所述弹性钣金还包括：

所述前端面向横向两侧延伸形成的两前端延伸面；以及

两翼面，自所述前端面的纵向两侧向上远离所述插接端的方向延伸，所述翼面在所述固定外壳内弹性收缩以夹持所述连接件。

3.如权利要求2所述的固定头，其特征在于，所述翼面上套设有橡胶摩擦片。

4.如权利要求3所述的固定头，其特征在于，所述翼面末端的中央经两次向外翻卷形成翻卷部，所述翼面末端的两角经一次向外翻卷形成挂钩部，所述固定外壳上具有供所述挂钩部活动和卡持所述挂钩部的竖直槽。

5.如权利要求4所述的固定头，其特征在于，所述内腔包括宽端、窄端和位于所述宽端和所述窄端之间的过渡部，所述宽端的内径大于所述窄端的内径，所述过渡部上具有凸棱，两所述凸棱的间距小于所述窄端的内径。

6.如权利要求5所述的固定头，其特征在于，所述弹性钣金的所述前端面连接于所述宽端或所述窄端。

7.如权利要求3所述的固定头，其特征在于，所述橡胶摩擦片靠近其所夹持的连接件的一侧具有多条相互平行的凹槽。

8.一种连接装置，其特征在于，所述连接装置具有接口和权利要求1-7任一所述的固定头，所述固定头固定有一连接件，所述接口包括：

框架；

在所述框架内形成的用于插接连接件的插接端的插槽；以及

在所述插槽的两侧设置的两磁铁。

9.如权利要求8所述的连接装置，其特征在于，所述接口设置于一工控机，所述固定头所固定的连接件中存储有用于所述工控机的PLC程序，或者所述连接件通过连接线连接一存储有PLC程序的存储器。

10.如权利要求8所述的连接装置，其特征在于，所述两磁铁为一对马蹄形磁铁，所述马蹄形磁铁的两磁极端与所述框架的面板平齐。

11.如权利要求10所述的连接装置，其特征在于，所述框架内具有用于安装所述马蹄形磁铁的安装框，所述安装框包括用于卡持所述马蹄形磁铁内凹面的卡持块和用于马蹄形磁铁装入和卡持所述马蹄形磁铁外表面的一对弹性卡持件，所述弹性卡持件的底端，向内形成支撑台阶，向外形成导向斜面。