仪器外接结构的制作方法

1.本技术涉及电子设备技术领域，尤其是涉及一种仪器外接结构。


背景技术：

2.越来越多的领域需要用到连接器，例如在汽车尤其是电动车的控制系统中需要使用到连接器，以实现仪器仪表之间的电信号交互。
3.目前为了避免对连接器的防水结构进行二次设计，通常将连接器公端和连接器母端均设置为相对于仪器仪表外露，造成系统连线复杂且不美观的问题，此外，连接器母端与仪器仪表之间也需要进行密封，实质上并不能完全省略二次设计防水结构。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于提供一种仪器外接结构，以在一定程度上解决现有技术中存在的连接器公端和连接器母端连线复杂不美观且防水结构不易设置的技术问题。
5.本技术提供了一种仪器外接结构，包括仪表机壳、控制板、连接器母端和连接器公端；
6.所述仪表机壳的内部形成安装腔体，所述连接器母端与所述控制板均设置于所述安装腔体内；
7.所述连接器母端包括第一防水保护构件以及电连接的母座和第一焊盘，所述第一焊盘与所述控制板电连接，所述第一防水保护构件包覆于所述母座的外侧；
8.所述仪表机壳开设有插接通孔，所述第一防水保护构件插接于所述插接通孔内，以使所述母座与所述插接通孔相对应并通过所述第一防水保护构件与所述仪表机壳形成密封连接；
9.所述连接器公端包括公座和第二防水保护构件，所述第二防水保护构件包覆于所述公座的外侧，所述第二防水保护构件与所述第一防水保护构件可插拔地连接，所述公座与所述母座可插拔地连接。
10.在上述技术方案中，进一步地，所述第一防水保护构件为与所述母座一体注塑成型的外包胶；
11.所述第二防水保护构件为与所述公座一体注塑成型的外包胶；
12.所述连接器公端为type-c形式的连接器公端，所述连接器母端均为type-c形式的连接器母端。
13.在上述任一技术方案中，进一步地，所述第一防水保护构件的材质和所述第二防水保护构件的材质分别为tpu或tpee。
14.在上述任一技术方案中，进一步地，所述第一防水保护构件包括包覆于所述母座的外侧的第一本体部和外延部，所述外延部连接于所述第一本体部背离于所述第一焊盘的一侧，所述外延部背离于所述第一本体部的端部越过所述母座；
15.所述连接器公端还包括与所述公座电连接的第二焊盘，所述第二防水保护构件包
括包覆于所述公座的外侧的第二本体部和互锁部，所述互锁部连接于所述第二本体部背离于所述第二焊盘的端部，所述互锁部的厚度小于所述第二本体部的厚度；
16.当所述连接器公端与所述连接器母端相插接时，所述互锁部夹紧于所述公座与所述外延部之间和/或所述公座与所述第一本体部之间。
17.在上述任一技术方案中，进一步地，所述外延部的内周侧壁设置有环形互锁凹槽，所述互锁部的外周侧壁设置有环形互锁凸起；
18.当所述连接器公端与所述连接器母端相插接时，所述环形互锁凸起卡接于所述环形互锁凹槽内。
19.在上述任一技术方案中，进一步地，所述外延部的外周侧壁设置有槽部，所述槽部位于所述环形互锁凹槽背离于所述第一本体部的一侧；
20.所述第一本体部的外周侧壁设置有肋状定位部，所述插接通孔设置有定位卡槽，所述肋状定位部卡接于所述定位卡槽内。
21.在上述任一技术方案中，进一步地，所述仪器外接结构还包括柔性电路板，所述柔性电路板包括第一连接端和第二连接端，所述第一连接端与所述第一焊盘电连接，所述第二连接端与所述控制板电连接。
22.在上述任一技术方案中，进一步地，所述柔性电路板包括第一导线组、第二导线组和折弯部；
23.所述第一导线组与所述第二导线组对应于所述第二连接端处并排设置，所述第一导线组与所述第二导线组对应于所述第一连接端处通过所述折弯部相连接；
24.所述第一导线组的信号点与所述第一焊盘的正面的信号点一一对应地电连接，所述第二导线组的信号点通过所述折弯部相对于所述第一导线组翻折至所述第一焊盘的背面，所述第二导线组的信号点与所述第一焊盘的背面的信号点一一对应地电连接。
25.在上述任一技术方案中，进一步地，所述柔性电路板还包括第一加强部、第二加强部和第三加强部，所述第一加强部设置于所述第一导线组对应于所述第一连接端处，所述第二加强部设置于所述第二导线组对应于所述第一连接端处，所述第三加强部设置于所述第一导线组和所述第二导线组对应于所述第二连接端处。
26.在上述任一技术方案中，进一步地，所述第一导线组的信号点数量与所述第二导线组的信号点数量分别为1-5个，相应地，所述第一焊盘的正面的信号点数量和所述第一焊盘的背面信号点数量分别为1-5个。
27.与现有技术相比，本技术的有益效果为：
28.本技术提供的仪器外接结构包括仪表机壳、控制板、连接器母端和连接器公端。
29.第一，将连接器母端集成在仪表机壳的内部，且连接器母端的第一焊盘与控制板在仪表机壳的内部进行电连接，从而使得该仪器外接结构的走线更加简洁安全。
30.第二，通过将包覆在母座外侧的第一防水保护构件配置为插接于插接通孔内，使得连接器公端能够经由插接通孔与连接器母端进行插拔连接，且第一防水保护构件不仅实现了对母座的防水密封，而且实现了对于插接通孔的防水密封。
31.第三，连接器公端和连接器母端通过公座和母座之间的可插拔连接，进行信号通断的切换，与此同时，通过第一防水保护构件与第二防水保护构件之间的可插拔连接，不仅实现了对于公座与母座连接处的防水密封，而且提供了可靠的互锁连接，使得插接后的连
接器公端和连接器母端发生意外脱开的风险显著降低，提高了该仪器外接结构的插接可靠性。
附图说明
32.为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，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。
33.图1为本技术实施例提供的仪器外接结构的第一结构示意图；
34.图2为本技术实施例提供的仪器外接结构的第二结构示意图；
35.图3为图2在a-a截面处的剖视图；
36.图4为本技术实施例提供的仪器外接结构的连接器母端的结构示意图；
37.图5为本技术实施例提供的仪器外接结构的连接器公端的结构示意图。
38.附图标记：
39.1-仪器外接结构；10-连接器母端；100-第一焊盘；101-第一防水保护构件；1010-第一本体部；1011-外延部；102-槽部；103-肋状定位部；104-环形互锁凹槽；105-母座；11-连接器公端；110-第二防水保护构件；1100-第二本体部；1101-互锁部；111-环形互锁凸起；12-仪表机壳；120-定位卡槽；13-控制板；14-柔性电路板。
具体实施方式
40.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
41.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
42.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
43.参见图1至图5所示，本技术的实施例提供了一种仪器外接结构1，用于仪器仪表上，以便于使得该仪器仪表通过该仪器外接结构1与其他部件进行电连接。例如应用于控制系统，尤其是电动汽车的控制系统。
44.本技术实施例提供的仪器外接结构1包括仪表机壳12、控制板13、连接器母端10和连接器公端11。
45.在下文中，将对仪器外接结构1的上述部件进行具体描述。
46.本实施例的可选方案中，仪表机壳12是仪器仪表的外壳，仪表机壳12的内部形成安装腔体，连接器母端10与控制板13均设置于安装腔体内，从而通过仪表机壳12对连接器母端10和控制板13进行容纳、安装和保护。
47.将连接器母端10进行隐藏安装，能够避免连接器母端10外露及连接线外露发生，使得仪器仪表的外观整洁。
48.可以理解的是，仪器仪表通常还包括其他用于实现该仪器仪表自身基本功能的部件，例如显示器、传感器以及导线等。
49.连接器母端10包括第一防水保护构件101以及电连接的母座105和第一焊盘100，连接器公端11包括第二防水保护构件110以及电连接的公座(图中未示出)和第二焊盘(图中未示出)。其中，连接器母端10的母座105与连接器公端11的公座相适配，从而通过对母座105和公座进行插拔，能够将连接器母端10与连接器公端11接通或断开。
50.其中，连接器公端11用于电连接连接其他电子器件，从而通过该连接器母端10和该连接器公端11之间的电连接关系，使得该仪器仪表与其他电子器件形成电连接关系。
51.母座105与第一焊盘100电连接，第一焊盘100与控制板13电连接，其中，控制板13是连接器母端10所在仪器仪表的起到电控作用的电路板或者模块等，使得母座105与控制板13通过第一焊盘100电连接，当连接器公端11的公座与连接器母端10的母座105相插接的时候，连接器公端11的第二焊盘顺次经过公座、母座105、第一焊盘100实现与控制板13的电连接。
52.第一防水保护构件101包覆于母座105的外侧，从而避免母座105裸露，通过第一防水保护构件101对母座105进行一级密封防水保护。具体而言，第一防水保护构件101沿母座105的周向对母座105进行全包覆，且第一焊盘100与母座105相连接的部分也可以通过第一防水保护构件101进行防水保护，但是需要确保第一焊盘100用于与控制板13形成电连接关系的部分相对于第一防水保护构件101外露。
53.仪表机壳12开设有插接通孔，第一防水保护构件101插接于插接通孔内，以使母座105与插接通孔相对应并通过第一防水保护构件101与仪表机壳12形成密封连接。具体而言，第一防水保护构件101大致呈筒状，第一防水保护构件101的内周侧壁与母座105的外周侧壁相贴合，第一防水保护构件101的外周侧壁与插接通孔的孔壁相贴合，以通过连接器母端10对插接通孔进行封堵密封。
54.一方面，母座105与插接通孔相对应，使得连接器公端11能够经由插接通孔与连接器母端10进行插拔；另一方面，通过第一防水保护构件101将母座105与插接通孔之间的间隙进行封堵密封，避免外界的雨水等进入仪表机壳12内，进而实现对于连接器母端10的二级密封防水保护。
55.连接器公端11包括公座和第二防水保护构件110，第二防水保护构件110包覆于公座的外侧，第二防水保护构件110与第一防水保护构件101可插拔地连接，公座与母座105可插拔地连接，从而通过将第二防水保护构件110相对于第一防水保护构件101进行插拔的同时，可以实现公座相对于母座105的插拔。
56.因而，通过第一防水保护构件101与第二防水保护构件110之间的插拔关系，可以实现对于公座与母座105之间的连接处的三级密封防水保护，此外，将插拔力通过第一防水
保护构件101和第二防水保护构件110承担，在插拔过程中减小公座与母座105所承受的插拔力，提高公座与母座105的耐久性。
57.其中，连接器公端11为type-c形式的连接器公端11，连接器母端10为type-c形式的连接器母端10，也就是说，公座和母座105均采用type-c接口。现有技术中尚且没有发现type-c连接器进行通讯连接的仪器仪表，从而使得该仪器外接结构1以及应用该仪器外接结构1的仪器仪表的走线更加整洁、轻便，有利于实现该仪器外接结构1的提前量产。
58.本实施例中，第一防水保护构件101为与母座105一体注塑成型的外包胶，第二防水保护构件110为与公座一体注塑成型的外包胶。相较于现有的先单独加工胶套，再将胶套套装在母座105的外侧的方案，将外包胶与母座105一体注塑成型、将外包胶与公座一体注塑成型，使得外包胶与母座105之间的结合力相较于胶套大幅提高，外包胶与公座之间的结合力相较于胶套大幅提高。
59.一方面能够显著提高连接器公端11与连接器母端10之间的插拔力许用值，并且显著提高防水效果，另一方面能够消除第一防水保护构件101与母座105之间的安装间隙，以及第二防水保护构件110与公座之间的安装间隙，避免经由第一防水保护构件101与母座105之间的间隙、以及第二防水保护构件110与公座之间的间隙发生渗水。
60.本实施例中，出于插拔结构强度以及电性能方面的考虑，为了确保第一防水保护构件101的结构强度和第二防水保护构件110的结构强度能够满足连接器母端10与连接器公端11进行多次可靠插拔的要求。有鉴于此，确保第一防水保护构件101的绝缘性能满足该仪器外接结构1不会漏电的要求，将第一防水保护构件101的材质设置为tpu(热塑性聚氨酯弹性体)或tpee(热塑性聚酯弹性)；以及确保第二防水保护构件110的绝缘性能满足该仪器外接结构1不会漏电的要求，将第二防水保护构件110的材质设置为tpu或tpee，tpu或tpee具有良好的伸缩性、耐磨性和防水性，使得第一防水保护构件101和第二防水保护构件110的结构更强，插接更紧密，防水性更好。
61.本实施例中，第一防水保护构件101包括第一本体部1010和外延部1011。
62.第一防水保护构件101包括包覆于母座105的外侧的第一本体部1010和外延部1011，外延部1011连接于第一本体部1010背离于第一焊盘100的一侧，外延部1011背离于第一本体部1010的端部越过母座105，也就是说，外延部1011背离于第一本体部1010的端部相对于母座105超伸。
63.连接器公端11还包括与公座电连接的第二焊盘，第二防水保护构件110包括包覆于公座的外侧的第二本体部1100和互锁部1101。
64.互锁部1101连接于第二本体部1100背离于第二焊盘的端部，互锁部1101的厚度小于第二本体部1100的厚度，也就是说，互锁部1101的周向外表面相对于第二本体部1100的周向外表面内陷。
65.当连接器公端11与连接器母端10相插接时，互锁部1101夹紧于公座与外延部1011之间以及公座与第一本体部1010之间，也就是说，互锁部1101伸入到外延部1011和第一本体部1010的内部，公座插接于母座105，从而通过互锁部1101与外延部1011、互锁部1101与第一本体部1010之间的配合，提高公座与母座105之间的插接可靠性，避免由于振动或拉扯将公座相对于母座105意外拔出。
66.本实施例中，为了实现互锁部1101与第一防水保护构件101之间的互锁定位，外延
部1011的内周侧壁设置有环形互锁凹槽104，互锁部1101的外周侧壁设置有环形互锁凸起111；当连接器公端11与连接器母端10相插接时，环形互锁凸起111卡接于环形互锁凹槽104内。
67.具体而言，环形互锁凹槽104设置于外延部1011与第一本体部1010的连接处，环形互锁凸起111设置于互锁部1101背离于第二本体部1100的端部，从而使得环形互锁凸起111与环形互锁凹槽104形成的互锁位置靠近公座与母座105的插接位置，从而一方面能够通过环形互锁凸起111与环形互锁凹槽104之间的卡接提高互锁部1101与外延部1011之间的互锁力，确保仅在工程师向二者施加足够的插拔外力的情况下才能将二者进行相对插拔，尤其能够避免二者在插接状态下发生意外脱开的情况发生。另一方面，通过环形互锁凸起111与环形互锁凹槽104之间的卡接还能够提高第一防水保护构件101与第二防水保护构件110的连接处的密封防水等级。
68.本实施例中，为了适当减小具有环形互锁凸起111的互锁部1101在外延部1011的内部的通行阻力，在外延部1011的外周侧壁设置槽部102，槽部102位于环形互锁凹槽104背离于第一本体部1010的一侧，从而通过设置槽部102对外延部1011的结构强度进行调整，使得互锁部1101在外延部1011中通行时，外延部1011在槽部102的作用下能够发生轻微的适应性形变，以使互锁部1101在外延部1011中的通行阻力减小，从而降低工作人员对第一防水保护构件101和第二防水保护构件110进行互锁插接之前以及进行插接解锁之后的对接操作的难度。
69.本实施例中，第一本体部1010的外周侧壁设置有肋状定位部103，插接通孔设置有定位卡槽120，肋状定位部103卡接于定位卡槽120内，其中，肋状定位部103的走向与插拔方向形成夹角，进一步地，肋状定位部103的走向可以与插拔方向相垂直。
70.通过肋状定位部103与定位卡槽120之间的配合，实现了对于连接器公端11相对于仪表机壳12沿插拔方向的正反双向定位，从而无论是将连接器公端11相对于连接器母端10进行插接操作还是拔出操作，均能够确保连接器母端10相对于仪表机壳12固定，进而避免连接器母端10经过多次插拔后相对于仪表机壳12发生移位或意外脱出等问题。
71.本实施例的可选方案中，仪器外接结构1还包括柔性电路板14，柔性电路板14包括第一连接端和第二连接端，具体而言，沿柔性电路板14的导线的长度方向的两端分别为第一连接端和第二连接端。
72.第一连接端与第一焊盘100电连接，第二连接端与控制板13电连接，从而连接器母端10的第一焊盘100通过柔性电路板14实现与控制板13的电连接。
73.由于柔性电路板14具有柔性大，结构灵活，重量轻，占用空间小的特征，所以第二连接端可以相对于第一连接端在三维空间内延伸至仪表机壳12的任意位置，即使控制板13与连接器母端10的相对位置关系非常复杂，也能够将二者进行可靠的电连接，使得该仪器外接结构1能够应用于更多种类的仪器仪表上，拓宽了该仪器外接结构1尤其是type-c连接器的应用范围，并显著缩小仪器仪表的体积和重量。
74.本实施例中，柔性电路板14包括第一导线组、第二导线组和折弯部。
75.第一导线组与第二导线组对应于第二连接端处并排设置，第一导线组与第二导线组对应于第一连接端处通过折弯部相连接，折弯部可供柔性翻折。
76.第一导线组的信号点与第一焊盘100的正面的信号点一一对应地电连接，第二导
线组的信号点通过折弯部相对于第一导线组翻折至第一焊盘100的背面，第二导线组的信号点与第一焊盘100的背面的信号点一一对应地电连接。
77.可选地，信号点与信号点之间采用焊接工艺实现电连接。
78.可选地，第一导线组的信号点数量与第二导线组的信号点数量分别为1-5个，相应地，第一焊盘100的正面的信号点数量和第一焊盘100的背面信号点数量分别为1-5个。换句话说，第一导线组的信号点数量为1个、2个、3个、4个或5个，相应地，第一焊盘100的正面的信号点数量为1个、2个、3个、4个或5个；第二导线组的信号点数量为1个、2个、3个、4个或5个，相应地，第一焊盘100的背面信号点数量为1个、2个、3个、4个或5个。
79.由于第三导线组的信号点数量等于第一导线组的信号点数量与第二导线组的信号点数量之和，第三导线组的信号点数量为2个、4个、6个、8个或10个，相应地，控制板13用于与第三导线组电连接的信号点数量为2个、4个、6个、8个或10个。
80.其中，目前的type-c接口的连接器最大可承载10个信号点，第一焊盘100的正面和背面的信号点数量之和最大为10个，当第一焊盘100的信号点数量总和为10个时，可以将第一焊盘100的正面的信号点数量设置为5个，第一焊盘100的背面的信号点数量设置为5个。
81.本实施例中，为了提高柔性电路板14与连接器母端10之间的电连接位置的结构强度，提高该仪器外接结构1的可靠性，柔性电路板14还包括第一加强部和第二加强部，第一加强部设置于第一导线组对应于第一连接端处，第二加强部设置于第二导线组对应于第一连接端处。
82.同理，为了提高柔性电路板14与控制板13之间的电连接位置的结构强度，柔性电路板14还包括第三加强部，第三加强部设置于第一导线组和第二导线组对应于第二连接端处。
83.可选地，第一加强部、第二加强部和第三加强部均可以通过在柔性电路板14的信号点的背部贴装结构片进行加强。
84.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。