CN105161938A - 插头以及与之配合的插座 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种插头以及与之配合的插座。插头包括至少两个规格一致的数据接口、至少两个规格一致的电源接口，数据接口包括中空的第一空心部以及与第一空心部的末端连接的第一实心部，电源接口包括中空的第二空心部以及与第二空心部的末端连接的第二实心部，第一空心部用于容纳与第一空心部的内壁形状对应的数据接头，第二空心部用于容纳与第二空心部的内壁形状对应的电源接头，第二空心部的内壁的横截面积比第一空心部的内壁的横截面积大，第二实心部的横截面积比第一实心部的横截面积大。通过以上方式，本发明能够适用于大电流，能加快充电速度。
Description
技术领域
本发明涉及电子技术领域，特别是涉及一种插头以及与之配合的插座。
背景技术
现有的通用串行总线(UniversalSerialBus，USB)插头，数据接口与电源接口的尺寸大小相同，受限于USB标准以及本身的尺寸，电源端子可支持的充电电流较小，最高充电电流最多不会大于2A。
现有的USB插头不可应用于在10-15A或更大的电流级别的场合，否则会削弱工作特性，减少了使用寿命，严重时可能发生烧毁。
发明内容
本发明实施例提供了一种插头以及与之配合的插座，能够适用于大电流，能加快充电速度。
本发明提供一种插头，包括至少两个规格一致的数据接口、至少两个规格一致的电源接口，数据接口包括中空的第一空心部以及与第一空心部的末端连接的第一实心部，电源接口包括中空的第二空心部以及与第二空心部的末端连接的第二实心部，第一空心部用于容纳与第一空心部的内壁形状对应的数据接头，第二空心部用于容纳与第二空心部的内壁形状对应的电源接头，第二空心部的内壁的横截面积比第一空心部的内壁的横截面积大，第二实心部的横截面积比第一实心部的横截面积大。
其中，第二空心部的内壁的横截面以及第二实心部的横截面均为直径为1mm-2mm的圆形，至少两个规格一致的电源接口用于传输20-50A的直流电流。
其中，至少两个规格一致的数据接口包括第一数据接口和第二数据接口，至少两个规格一致的电源接口包括第一电源接口和第二电源接口。
其中，第一数据接口、第二数据接口、第一电源接口和第二电源接口呈中心对称排列，插头还包括防反插组件，防反插组件用于防止插头反插。
其中，第一数据接口、第二数据接口、第一电源接口和第二电源接口呈非中心对称排列。
其中，至少两个规格一致的数据接口包括第一数据接口、第二数据接口、第三数据接口以及第四数据接口，至少两个规格一致的电源接口包括第一电源接口、第二电源接口、第三电源接口以及第四电源接口。
其中，第一数据接口、第二数据接口、第三数据接口以及第四数据接口排列成正方形或长方形，第一电源接口、第二电源接口与第三电源接口、第四电源接口分居于正方形或长方形两侧且对称排列。
其中，第一数据接口、第二数据接口、第三数据接口以及第四数据接口直线排列且间隔相同，第一电源接口、第二电源接口与第三电源接口、第四电源接口分居于直线两侧且对称排列。
其中，插头还包括外壳和绝缘体，至少两个规格一致的数据接口、至少两个规格一致的电源接口设置于外壳内，且绝缘体设置在外壳内，用于固定数据接口和电源接口，第一空心部的顶端和第二空心部的顶端露出与外壳。
本发明还提供一种与上述插头配合的插座，插座设置有数据接头和电源接头。
通过上述方案，本发明的有益效果是：本发明通过数据接口的中空的第一空心部容纳与第一空心部的内壁形状对应的数据接头，电源接口的中空的第二空心部用于容纳与第二空心部的内壁形状对应的电源接头，第二空心部的内壁的横截面积比第一空心部的内壁的横截面积大，第二实心部的横截面积比第一实心部的横截面积大，能够适用于大电流，加快充电速度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：
图1是本发明第一实施例的插头的结构示意图；
图2是图1中的插头的分解示意图；
图3是图1中的插头的尺寸大小示意图；
图4是本发明第二实施例的插头的结构示意图；
图5是本发明第三实施例的插头的结构示意图；
图6是本发明第四实施例的插头的结构示意图；
图7是本发明实施例的插座的结构示意图；
图8是图7中的插座的尺寸大小示意图；
图9是图7中的插座的应用示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。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的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。
请参见图1-2所示，图1是本发明第一实施例的插头的结构示意图。如图1所示，插头10包括至少两个规格一致的数据接口11、至少两个规格一致的电源接口12。数据接口11包括中空的第一空心部110以及与第一空心部110的末端连接的第一实心部111。电源接口12包括中空的第二空心部120以及与第二空心部120的末端连接的第二实心部121第一空心部110用于容纳与第一空心部110的内壁形状对应的数据接头。第二空心120部用于容纳与第二空心部120的内壁形状对应的电源接头。第二空心部120的内壁的横截面积比第一空心部110的内壁的横截面积大。第二实心部121的横截面积比第一实心部111的横截面积大。插头10还包括外壳13和绝缘体14。插头10的横截面形状可以根据需要自由设置，优选地，图1中的插头10的横截面为扁平结构，两侧为圆弧形。至少两个规格一致的数据接口11、至少两个规格一致的电源接口12设置于外壳13内，且绝缘体14设置在外壳13内，用于固定数据接口11和电源接口12，第一空心部110的顶端和第二空心部120的顶端露出与外壳。第一空心部110的内壁和第二空心部120的内壁横截面为圆形、正方形、三角形、长方形、以及椭圆形中的任一者。
在本发明实施例中，参见图1-2，至少两个规格一致的数据接口可以包括第一数据接口113、第二数据接口114、第三数据接口115以及第四数据接口116，至少两个规格一致的电源接口12包括第一电源接口123、第二电源接口124、第三电源接口125以及第四电源接口126。其中，第一数据接口113、第二数据接口114、第三数据接口115以及第四数据接口116可以排列成正方形或长方形，对应地，第一电源接口123、第二电源接口124与第三电源接口125、第四电源接口126分居于正方形或长方形两侧且对称排列。
本发明实施例中的数据接口11和电源接口12的尺寸可根据实际需要设置，约为1-2mm。电源接口12的直径越大，表示其横截面也就越大，使得数据接口11和电源接口12能够具有大电流能力，优选地具有20-30A的大电流能力，其中具体到第一个数据接口11和电源接口12能够，则具有10-15A的大电流能力。举例而言，如图3所示，第一数据接口113、第二数据接口114、第三数据接口115以及第四数据接口116可以排列成正方形。对应地，第一电源接口123、第二电源接口124与第三电源接口125、第四电源接口126分居于正方形两侧且对称排列。
其中对角的数据接口的极性相同(如可同为USB数据信号中的d+，或同为USB数据信号中的d-)，相邻的两个数据接口的极性则相反(如可同为USB数据信号中的d-，或同为USB数据信号中的d+)。而位于内侧的两个电源接口的极性相同(如可同为USB电源信号中的V+或V-)，位于外侧的两个电源接口的极性也相同(如可同为USB电源信号中的V-或V+)，位于同一侧的两个电源接口的极性则相反。
具体地，参见图3，第一数据接口113的极性与第三数据接口115的极性相同，同为正极或负极，而第二数据接口114的极性与第四数据接口116的极性相同，并与第一数据接口113以及第三数据接口115的极性相反。第一电源接口123的极性与第四电源接口126的极性相同，同为正极或负极。第二电源接口124的极性与第三电源接口125的极性相同，并与第一电源接口123与第四电源接口126的极性相反，如此可在插头10反插时，也可以正常充电及传输数据。
在本发明一具体实施例中，数据接口11的直径优选为0.5mm，电源接口12的直径优选为1.3mm。两相邻数据接口间的中心距离优选为1.4mm，内侧的两电源接口的中心距离优选为5.8mm，外侧的两电源接口的中心距离优选为11mm。插头10的外壳内侧宽度优选为15.2mm，高度优选为3.2mm，插头10的内侧高度优选为3.2mm，外侧高度优选为4.84mm。
本发明实施例的插头10可以用于USB接口，便携式移动设备、平板电脑、计算机、笔记本、蓝牙耳机、汽车等其他电子设备中。
电源接口和数据接口可采用铜质导电材料制成，而绝缘体可采用硬质耐高温塑料材料制成，可适用于电子电气设备中限制使用某些有害物质指令(RestrictionofHazardousSubstances，Rohs)标准、以及阻燃等级UL94-V0。
由于电源接口的尺寸较大，接头10能够适用于大电流，进而使得可以加快充电速度，能够用于不同的设备。
如图4所示，本发明的可选实施例中，第一数据接口213、第二数据接口214、第三数据接口215以及第四数据接口216也可以直线排列且间隔相同，对应地，第一电源接口223、第二电源接口224与第三电源接口225、第四电源接口226分居于直线两侧且对称排列。本实施例的插头的横截面为椭圆形的扁平结构。
图4所示的实施例中，位于外侧的第一数据接口213和第四数据接口216的极性相同，同为正极或同为负极。位于内侧的第二数据接口214和第三数据接口215的极性相同，并与第一数据接口213和第四数据接口216的极性相反。类似地，位于外侧的第一电源接口223和第四电源接口226的极性相同，同为正极或同为负极。位于内侧的第二电源接口224和第三电源接口225的极性相同，并与第一电源接口223和第四电源接口226的极性相反。如此不存在反插的情况，即在插头10反插时，也可以正常充电及传输数据。
如图5所示，数据接口具体为第一数据接口和第二数据接口，电源接口具体为第一电源接口和第二电源接口。其中，第一数据接口313、第二数据接口314、第一电源接口323和第二电源接口324可以呈中心对称排列。第一数据接口313与第二数据接口314的极性相反，第一电源接口323与第二电源接口324的极性也相反。
由于数据接口与电源接口的极性的分布并不是对称排列，因此不能反插，否则会烧毁。为防止发生反插的情况，插头还可以包括防反插组件33，防反插组件33用于防止插头反插。防反插组件33可以设置成凹块或凸块，形状不限，以与对应的插座相配合使用。
也可以如图6所示，第一数据接口413、第二数据接口414、第一电源接口423和第二电源接口424也可以呈非中心对称排列。第一数据接口413与第二数据接口414的极性相反，第一电源接口423与第二电源接口424的极性也相反。
由于数据接口与电源接口的极性的分布并不是对称排列，因此不能反插，否则会影响插头的性能和使用寿命等。为防止发生反插的情况，插头还可以包括防反插组件43，防反插组件用于防止插头反插。
对应地与上述各实施例中的插头相配合使用的插座的形状与与之配合使用的插头的形状类似。以图7为例，图7是本发明一实施例的插座的结构示意图。插座50与图1中所示的插头10配合使用，设置有数据接头和电源接头。数据接头包括第一数据接头501、第二数据接头502、第三数据接头503以及第四数据接头504。电源接头包括第一电源接头511、第二电源接头512、第三电源接头513、以及第四电源接头514。数据接头的内壁的横截面积比电源接头的内壁的横截面积大。插座50的横截面为扁平结构，两侧为圆弧形。
第一数据接头501、第二数据接头502、第三数据接头503以及第四数据接头504可以排列成正方形或长方形，对应地，第一电源接头511、第二电源接头512、第三电源接头513、以及第四电源接头514分居于正方形或长方形两侧且对称排列。其中对角的数据接头的极性相同(如可同为USB数据信号中的d+，或同为USB数据信号中的d-)，相邻的两个数据接头的极性则相反(如可同为USB数据信号中的d-，或同为USB数据信号中的d+)。而位于内侧的两个电源接头的极性相同(如可同为USB电源信号中的V+或V-)，位于外侧的两个电源接头的极性也相同(如可同为USB电源信号中的V-或V+)，位于同一侧的两个电源接头的极性则相反。
以图7为例，第一数据接头501、第二数据接头502、第三数据接头503以及第四数据接头504排列成正方形。对应地，第一电源接头511、第二电源接头512、第三电源接头513、以及第四电源接头514分居于正方形两侧且对称排列。第一数据接头501的极性与第三数据接头503的极性相同，同为正极或负极，而第二数据接头502的极性与第四数据接头502的极性相同，并与第一数据接头501以及第三数据接头503的极性相反。第一电源接头511的极性与第四电源接头514的极性相同，同为正极或负极。第二电源接头512的极性与第三电源接头513的极性相同，并与第一电源接头511与第四电源接头514的极性相反，如此可可在插座50反插时，也可以正常充电及传输数据。
在本发明一具体实施例中，插座50的尺寸大小如图8所示，数据接头的直径为0.5mm，电源接头的直径为1.3mm。两相邻数据接头间的中心距离为1.4mm，内侧的两电源接头的中心距离为5.8mm，外侧的两电源接头的中心距离为11mm。插座50的外壳内侧宽度为15.3mm，外侧宽度为16.1mm，插座50的内侧高度为3.3mm，外侧高度为4.1mm。插座50的总长度为2.5mm，数据接头和电源接头长出插座的长度为2.5mm。
本发明实施例的插座50可以用于microUSB接口，便携式移动设备、平板电脑、计算机、笔记本、蓝牙耳机、汽车等其他电子设备。
电源接头和数据接头可采用铜质导电材料制成，而绝缘体可采用硬质耐高温塑料材料制成，可适用于Rohs标准、以及UL94-V0，适用于SMT制程。由于数据接头和电源接头的尺寸较大，接头10能够适用于大电流，进而使得可以加快充电速度，能够用于不同的设备。图9为插座50应用于移动设备的一种实例的示意图。
综上所述，通过数据接口的中空的第一空心部容纳与第一空心部的内壁形状对应的数据接头，电源接口的中空的第二空心部用于容纳与第二空心部的内壁形状对应的电源接头，第二空心部的内壁的横截面积比第一空心部的内壁的横截面积大，第二实心部的横截面积比第一实心部的横截面积大，能够适用于大电流，相对于数据接口与电源接口尺寸一致的插头而言，能加快充电速度。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种插头，其特征在于，包括至少两个规格一致的数据接口、至少两个规格一致的电源接口，所述数据接口包括中空的第一空心部以及与所述第一空心部的末端连接的第一实心部，所述电源接口包括中空的第二空心部以及与所述第二空心部的末端连接的第二实心部，所述第一空心部用于容纳与所述第一空心部的内壁形状对应的数据接头，所述第二空心部用于容纳与第二空心部的内壁形状对应的电源接头，所述第二空心部的内壁的横截面积比所述第一空心部的内壁的横截面积大，所述第二实心部的横截面积比所述第一实心部的横截面积大。
2.根据权利要求1所述的插座，其特征在于，所述第二空心部的内壁的横截面以及所述第二实心部的横截面均为直径为1mm-2mm的圆形，所述至少两个规格一致的电源接口用于传输20-50A的直流电流。
3.根据权利要求1所述的插头，其特征在于，所述至少两个规格一致的数据接口包括第一数据接口和第二数据接口，所述至少两个规格一致的电源接口包括第一电源接口和第二电源接口。
4.根据权利要求3所述的插头，其特征在于，所述第一数据接口、所述第二数据接口、所述第一电源接口和所述第二电源接口呈中心对称排列，所述插头还包括防反插组件，所述防反插组件用于防止所述插头反插。
5.根据权利要求3所述的插头，其特征在于，所述第一数据接口、所述第二数据接口、所述第一电源接口和所述第二电源接口呈非中心对称排列。
6.根据权利要求1所述的插头，其特征在于，所述至少两个规格一致的数据接口包括第一数据接口、第二数据接口、第三数据接口以及第四数据接口，所述至少两个规格一致的电源接口包括第一电源接口、第二电源接口、第三电源接口以及第四电源接口。
7.根据权利要求6所述的插头，其特征在于，所述第一数据接口、所述第二数据接口、所述第三数据接口以及所述第四数据接口排列成正方形或长方形，所述第一电源接口、所述第二电源接口与所述第三电源接口、所述第四电源接口分居于所述正方形或长方形两侧且对称排列。
8.根据权利要求7所述的插头，其特征在于，所述第一数据接口、所述第二数据接口、所述第三数据接口以及所述第四数据接口直线排列且间隔相同，所述第一电源接口、所述第二电源接口与所述第三电源接口、所述第四电源接口分居于所述直线两侧且对称排列。
9.根据权利要求1所述的插头，其特征在于，所述插头还包括外壳和绝缘体，所述至少两个规格一致的数据接口、所述至少两个规格一致的电源接口设置于所述外壳内，且所述绝缘体设置在所述外壳内，用于固定所述数据接口和所述电源接口，所述第一空心部的顶端和所述第二空心部的顶端露出与所述外壳。
10.一种用于与权利要求1至9任一项所述的插头配合的插座，其特征在于，所述插座设置有所述数据接头和所述电源接头。
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