一种2Pin磁吸连接器的制作方法
一种2pin磁吸连接器
技术领域
1.本发明涉及连接器技术领域，特别涉及一种对接角度较广的2pin磁吸连接器。
背景技术：
2.磁吸对接的连接器可以通过磁力自动对接，使其应用越来越广泛，电动自行车、电动购物车、儿童车、轮椅、高尔夫球车等用于移动代步的用电设备，智能眼镜、智能手表等佩戴的用电设备都可以使用磁吸连接器，现有的磁吸连接器为了磁吸对接时可以保持对接精准，需要防呆结构进行配合，使得磁吸对接时只能特定的角度进行对接，给使用带来了一定程度的不便，不能实现盲插。
3.为了实现盲插出现了可以360
°
对接的磁力连接器，申请号为cn202022674363.7的中国发明专利公开了一种360
°
对接的新型磁吸连接器，包括公端和母端，通过在母端的胶芯上设置相间分布的多个环状铜套，并与套设在胶芯外侧的磁铁相互之间组成多个电极，使公端和母端在磁合后，能够保证360
°
旋转始终使公端的弹簧针与母端上的电极接触。但这类360
°
对接的磁吸连接器的对接面是平面，当公端相对母端摆动时，极易断开两者的连通状态。
技术实现要素：
4.为了解决现有技术的不足，本发明提供一种2pin磁吸连接器，其公端和母端通过半球形的接触面实现多角度的旋转摆动，具有较高的对接自由度。
5.为实现上述目的，本发明提供的技术方案为：一种2pin磁吸连接器，包括公端和母端，所述公端包括弹簧针和导电件，所述弹簧针同轴设置在导电件内，所述导电件设置有球形接触凸面，所述弹簧针的触点端从球形接触凸面的中心处露出；所述母端包括导电针、导电套和磁环，所述导电针和磁环同轴设置在导电套内，所述导电套设置有球形接触凹面，所述导电针的接触端从球形接触凹面的中心处露出，所述弹簧针触点端和导电针的接触端各自端面分别设置第一接触弧面和第二接触弧面，所述球形接触凹面与第二接触弧面之间没有连续过渡且具有一高差；所述公端和母端通过磁环与铁合金材料的导电件之间的磁力磁吸对接时，球形接触凹面与球形接触凸面接触导通，第一接触弧面与第二接触弧面接触导通，所述公端能以球形接触凹面的球心为中心相对母端旋转摆动。
6.在上述技术方案中，所述公端包括绝缘套，所述弹簧针穿设在绝缘套的中孔内，所述绝缘套穿设在导电件的轴孔内，所述绝缘套的端面和弹簧针的触点端从导电件的轴孔处露出，所述绝缘套的端面与球形接触凸面平滑过渡。
7.在上述技术方案中，所述绝缘套的外壁与导电件轴孔的内壁过盈配合，所述绝缘套中孔的内壁与弹簧针针管外壁过盈配合。
8.在上述技术方案中，所述母端包括绝缘座，所述导电针穿设在绝缘座的中心孔内，所述导电套远离球形接触凹面的一端设置有与绝缘座铆压固定的固定脚。
9.在上述技术方案中，所述绝缘座的边缘设置有卡位，所述固定脚压弯固定在卡位
中。
10.在上述技术方案中，所述绝缘座围绕中心孔设置有绝缘环，所述绝缘环往球形接触凹面方向延伸，所述绝缘环的端面不高于球形接触凹面，所述导电针的第二接触弧面不高于绝缘环的端面。
11.在上述技术方案中，所述绝缘环内壁高出导电针第二接触弧面的部分形成限制弹簧针触点端移动范围的限位挡圈，以限制公端相对母端旋转摆动的角度。
12.在上述技术方案中，所述磁环套设在绝缘环外圆周上，所述磁环固定装配在导电套与绝缘座之间。
13.在上述技术方案中，所述磁环近球形接触凹面的一侧设置有与球形接触凹面形状相配的球形弧面。
14.在上述技术方案中，所述磁环近球形接触凹面的一端设置有垫圈，所述垫圈夹设在磁环与导电套之间，所述垫圈近球形接触凹面的一侧设置有与球形接触凹面形状相配的球形弧面。
15.本发明有益效果在于，本发明结构合理、设计新颖、实用性强，公端和母端通过磁力自动吸附对接，公端的对接头、母端的对接槽呈半球状，使得公端可以绕轴线360
°
自转、以球形接触凹面的球心为中心相对母端摆动，极大的扩展了公端与母端的对接及摆动角度。
附图说明
16.图1是本发明实施例一公端与母端对接的剖面结构示意图。
17.图2是本发明实施例一公端与母端对接的立体结构示意图。
18.图3是本发明实施例一公端与母端相互分开的结构示意图。
19.图4是本发明实施例一公端的分解结构示意图。
20.图5是本发明实施例一母端的分解结构示意图。
21.图6是本发明实施例一公端与母端对接的三个角度结构示意图。
22.图7是本发明实施例二的公端结构示意图。
23.图8是本发明实施例三公端与母端对接的剖面结构示意图。
24.图中：1、公端；2、母端；3、导电件；31、球形接触凸面；32、轴孔；4、绝缘套；41、中孔；5、弹簧针；51、第一接触弧面；52、针轴；53、斜面；54、内弹簧；55、针管；6、导电套；61、球形接触凹面；62、固定脚；63、凸点；7、绝缘座；71、绝缘环；72、中心孔；73、限位挡圈；74、卡位；8、磁环； 81和102、球形弧面；9、导电针；91、第二接触弧面；101、垫圈。
具体实施方式
25.参照附图介绍本发明的具体实施方式。
26.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行描述和说明。应当理解，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。基于本发明提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的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。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本发明公开的内容相关
的本领域的普通技术人员而言，在本发明揭露的技术内容的基础上进行的一些设计、制造或者生产等改动只是常规的技术手段，不应当理解为本发明公开的内容不充分。
27.在本发明中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本发明所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。
28.除非另作定义，本发明所涉及的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明所涉及的“一”、“一个”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本发明所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本发明所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本发明所涉及的“多个”是指大于或者等于两个。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“a和/或b”可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。本发明所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。
29.如图3所示，从图中可以看到分开的公端1和母端2，母端2呈圆柱型，母端2中央向内凹形成半球形的对接槽，公端1大体呈圆柱型，公端1对接侧呈球头状。
30.实施例一，本实施例作为最优实施方式，如图1-6所示，一种2pin磁吸连接器，包括公端1和母端2，公端1包括弹簧针5和导电件3，弹簧针5同轴设置在导电件3内，导电件3设置有球形接触凸面31，弹簧针5的触点端从球形接触凸面31的中心处露出；母端2包括导电针9、导电套6和磁环8，导电针9和磁环8同轴设置在导电套6内，导电套6设置有球形接触凹面61，本实施例的球形接触凸面31和球形接触凹面61均为半球面，导电针9的接触端从球形接触凹面61的中心处露出，弹簧针5触点端和导电针9的接触端各自端面分别设置第一接触弧面51和第二接触弧面91，球形接触凹面61与第二接触弧面91之间没有连续过渡且具有一高差；公端1和母端2通过磁环8与铁合金材料的导电件3之间的磁力磁吸对接时，球形接触凹面61与球形接触凸面31接触导通，第一接触弧面51与第二接触弧面91接触导通，公端1能以球形接触凹面61的球心为中心相对母端2旋转摆动，其中第一接触弧面51为凸的部分球面，第二接触弧面91为凹的部分球面。
31.采用磁环8作为永磁体提供磁力源，磁环8中空可以使得导电针9安装在磁环8的轴心处，通过磁环8的磁力磁吸铁合金材料的导电件3，使得公端1可以磁吸对接在母端2上，在磁力的作用下，公端1球形接触凸面31与母端2的球形接触凹面61接触良好，弹簧针5的针轴52在内弹簧54的作用下，针轴52触点端的第一接触弧面51与导电针9的第二接触弧面91接触良好，保证公端1与母端2信号传送稳定。
32.如图1、4所示，公端1包括绝缘套4，绝缘套4为塑胶材质并作为弹簧针5与导电件3之间的电性绝缘件，弹簧针5穿设在绝缘套4的中孔41内，绝缘套4穿设在导电件3的轴孔32
内，绝缘套4的端面和弹簧针5的触点端从导电件3的轴孔32处露出，绝缘套4的端面与球形接触凸面31平滑过渡，使得公端1对接在母端2上时，公端1的自转和摆动过程平滑，不会受到干涉。
33.如图4所示，弹簧针5包括针管55、内弹簧54和针轴52，内弹簧54和针轴52依次放置在针管55内，针管55管口进行收口使得针轴52和内弹簧54安装在针管55内不会脱离，针轴52的一端是触点端，另一端为滑动端，滑动端与针管55内壁滑动接触，内弹簧54抵靠在滑动端的斜面53上，使得针轴52会微偏，保证滑动端始终与针管55内壁接触导通。
34.绝缘套4采用塑胶材质注塑成型，可以弥补导电件3与弹簧针5之间的加工公差，可以方便绝缘套4与弹簧针5、导电件3进行组装，公端1组装过程为弹簧针5先插设在绝缘套4内，然后连同绝缘套4插设在导电件3内完成组装，组装较为简单，绝缘套4的外壁与导电件3轴孔32的内壁过盈配合，绝缘套4中孔41的内壁与弹簧针5针管55外壁过盈配合，降低生产成本。
35.如图5所示，母端2包括绝缘座7，导电针9穿设在绝缘座7的中心孔72内，导电套6远离球形接触凹面61的一端设置有与绝缘座7铆压固定的固定脚62，绝缘座7的边缘设置有四个卡位74，固定脚62压弯固定在卡位74中。母端2的组装过程为，导电件3先插设在绝缘座7上，如图1所示，绝缘座7围绕中心孔72设置有绝缘环71，绝缘环71作为导电针9与导电套6之间的电性绝缘件，绝缘环71往球形接触凹面61方向延伸，绝缘环71高出可以方便定位磁环8，绝缘环71的端面不高于球形接触凹面61，使得球形接触凸面31与球形接触凹面61两者接触良好，导电针9的第二接触弧面91不高于绝缘环71的端面。
36.如图1、6所示，球形接触凹面61与第二接触弧面91之间没有连续过渡且具有一高差，导电针9的第二接触弧面91相对绝缘环71下沉设置，绝缘环71内壁高出导电针9第二接触弧面91的部分形成限制弹簧针5触点端移动范围的限位挡圈73，以限制公端1相对母端2旋转摆动的角度，图6-a、6-b、6-c中出示三个对接角度，图6-a为正对接角度，图6-b和图6-c为两个摆动角度，在不同对接角度和摆动角度下公端1都能以轴线为中心自转。除此之外，可以在导电件3外圆周方向上设置一圈限位台阶（图中为出示），限位台阶与球形接触凸面31之间有一定的距离，当公端1摆动一定角度后限位台阶会抵靠导电套6端面，使得公端1不能再摆动，从而限制公端1摆动的角度范围。
37.如图2所示，绝缘座7采用塑胶材质注塑成型，绝缘座7底部设置有几个加强骨位，保证绝缘的结构强度。
38.磁环8套设在绝缘环71外圆周上，磁环8固定装配在导电套6与绝缘座7之间。磁环8近球形接触凹面61的一侧设置有与球形接触凹面61形状相配的球形弧面81。通过球形弧面81优化磁环8的磁力线，使得球形接触凹面61区域内有较强的磁力，使公端1具有较大的磁力与母端2磁吸对接，同时使得导电套6与磁环8装配的更加紧凑，使得母端2体积可以较小。
39.实施例二，如图7所示，相比实施例一，球形接触凹面61上可以设计多个凸点63，凸点63往球形接触凹面61的球心方向凸设，公端1与母端2对接时，凸点63与球形接触凸面31接触导通，导电套6与导电件3以多点接触的方式接触导通。
40.实施例三，
如图8所示，相比实施例一，磁环8近球形接触凹面61的一端设置有垫圈101，垫圈101为可以被磁化的铁合金，磁环8呈圆环状，其截面为方形，垫圈101夹设在磁环8与导电套6之间，垫圈101近球形接触凹面61的一侧设置有与球形接触凹面61形状相配的球形弧面102，通过垫圈101来弥补填充圆饼状磁环8与导电套6之间的装配空间，保证磁环8可以稳定的装配在母端2内。
41.本发明结构合理、设计新颖、实用性强，公端1和母端2通过磁力自动吸附对接，公端1的对接头、母端2的对接槽呈半球状，使得公端1可以绕轴线360
°
自转、以球形接触凹面61的球心为中心相对母端2摆动，摆动的范围为第二接触弧面91的大小，极大的扩展了公端1与母端2的对接及摆动角度，具有较高的对接自由度。
42.以上并非对本发明的技术范围作任何限制，凡依据本发明技术实质，对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
