CN101922679B - 电连接器模组及其安装方法 - Google Patents

Abstract

一种导光元件，包括出光面、受光面及一体延伸形成于受光面与出光面之间的导光通路，导光元件形成前后向的深度方向和与深度方向相垂直的横向的长度方向，导光通路的长度不小于出光面的长度且其深度沿远离受光面方向逐渐减小。这样，减少光在传导中的损失，提高了光的利用率。当这种导光元件配合电连接器使用时，可减少所需的发光元件的数量，并同时获得不降低亮度的效果。因导光元件包括有基部，在该导光元件与电连接器组成的电连接器模组安装到电路板时，基部设置于电路板下方，电连接器插入到导光元件中实现电连接器的固定并由于电连接器模组和电路板在高度方向重叠而减少整个方案占据的高度。

Description

电连接器模组及其安装方法

【技术领域】

本发明涉及一种导光元件，组装有该导光元件的电连接器及该电连接器组装方法。

【背景技术】

随着个人电脑的普及，各种电脑外围设备例如键盘、鼠标等标配设备以及印表机、扫描仪等办公设备和数码相机、MP3(全称动态影像专家压缩标准音频层面3，即Moving Picture Experts Group Audio Layer III)播放器等个人娱乐设备需要与个人电脑的连接以实现数据传输及充电等功能。而各种外围设备与个人电脑连接提供的不同接口，在消费者使用时，需查找对应的插接口，而且不同设备须通过对应的驱动软件配合相应硬件使用，这样，随着技术的发展，各种结合界面逐渐通过USB(Universal Serial BUS，通用串行总线)的结合方式实现不同外围设备与个人电脑的连接，使消费者使用更加便利。

上述外围设备与个人电脑的连接通过一组配对的USB插头和插座来实现。

插头一端通常连接一个线缆使用，因总线总是连接于个人电脑外部，极易因外部因素的扰动，如人或动物的触动、拉拔、挤压而使得插接口拔出或松脱而导致通讯信号的中断，而此时使用人不清楚USB是否在工作状态，以便使用人做出及时的处理。

中国专利公告第CN2449385 Y号专利揭露一种具有指示功能的USB发光联结线，该USB发光联结线是在一连接于电脑与集线器或集线器与周边设备之间的联结线的电缆末端设有插头，而插头一侧外覆的壳体是利用透光或半透光材质所制成，其插头内所穿设的端子外露的尾端连接在具有发光元件的电路扳上，且发光元件是以并联方式将两个接脚定位于USB连接器的正、负电源线路，当接设于电脑的通讯连接端口时，可藉由电脑的原有电源使发光元件发光，并使发光元件所射出的光线可由壳体直接透射至外界，用以判断联结线的插头与电脑的通讯连接端口的接合情况。

中国专利公告第CN2850051 Y号专利揭露一种带有照明标示的接口。该实用新型涉及接口部件，如：电源插座、USB接口、耳机插座、麦克风插座等，具体是一种带有照明标识的接口。该实用新型为了解决在夜晚或光线比较弱的情况下无法辨识接口位置和功能的问题。该带有照明标识的接口，在接口上设置能使其光线从接口上的插孔透出的发光元件，可以在光线不足的情况下准确辨识接口的位置和功能，使使用者能够方便、准确地将外围设备插入相应的接口。

本发明在发明人对前案作了潜心研究，在综合考虑产品的设计与使用中存在的问题，如光利用率低、发光元件数量大影响产品的轻薄短小化、外层发光不均等，提供一种光利用率高、发光元件数量需求、外层发光柔和均匀的导光元件、组装有该导光元件的电连接器模组及其的安装方法。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题是一种光利用率高、发光元件数量需求少、外层发光柔和均匀的导光元件、组装有该导光元件的电连接器模组及其的安装方法。

本发明公开一种可与匹配电连接器插接配合的电连接器模组，其包括导光元件、发光元件和电连接器；其中，导光元件包括出光面、受光面及一体延伸形成于受光面与出光面之间的导光通路，所述导光元件形成前后向的深度方向和与深度方向相垂直的横向的长度方向，导光通路位于出光面的后侧，导光通路的长度不小于出光面的长度且其深度沿远离受光面方向逐渐减小；其特征在于：所述导光元件包括框口部，且出光面设于框口部的周缘呈环状，匹配电连接器可通过该框口插入。

该电连接器的发光元件框口部周缘发光将结合范围显著指示以方便操作者操作。

本发明还公开一种电连接器模组的安装方法，该电连接器模组可安装到电路板上使用，其组装有导光元件，导光元件，包括出光面、受光面及一体延伸形成于受光面与出光面之间的导光通路，导光元件形成前后向的深度方向和与深度方向相垂直的横向的长度方向，导光通路的长度不小于出光面的长度且其深度沿远离受光面方向逐渐减小，导光元件包括框口部，且出光面设于框口部的周缘呈环状，匹配电连接器可通过该框口部插入，安装方法如下：首先，将电连接器固定于电路板上；其次，将固定完毕的电连接器插入到导光元件的框口部，导光元件包括自框口部向后延伸的基部和檐部，檐部与电联接器抵接，基部抵接于电路板下方并与电路板固定；最后，将发光元件固定到电路板上，发光元件与受光面相对。

该导光元件包括自框口部向后延伸的基部和檐部，檐部与电连接器抵接，基部抵接于电路板下方并与电路板固定，进一步将该电连接器模组结合成一体以提高整体稳定性，另一方面发光元件与电路板在高度方向重叠降低了电连接器模组与电路板结合方案所占据的高度方向空间。

【附图说明】

图1是本发明光学组件分解图；

图2是本发明光学组件的组合图；

图3是本发明光学组件另一角度的组合图；

图4是本发明光学组件第三角度的组合图；

图5是本发明电连接器立体图；

图6是本发明电连接器分解图；

图7是本发明电连接器的导光元件安装图；

图8是本发明电连接器的发光元件安装图；

图9是本发明电连接器安装完毕的立体图。

【具体实施方式】

下面介绍本发明的具体实施方案。

导光元件1与发光元件2共同构成光学组件100。图1至图4揭示了光学组件100的各个视图。

导光元件1，包括有受光面11，自受光面11延展的导光体12，导光体12外表面预定形状的出光面13。

导光体12包括第一导光通路121、第二导光通路122、第三导光通路123及第四导光通路124，以上统称导光通路。导光元件1形成前后向的深度方向和与深度方向相垂直的横向的长度方向，导光通路的长度不小于出光面13的长度且其深度沿远离受光面11的方向逐渐减小。

第一导光通路121和第二导光通路122结合处形成第一结合部120，该结合部120设有将光从第一导光通路121转向到第二导光通路122的第一路间反射面1201。

第一导光通路121设有第一路内反射面1210，该第一路内反射面1210与出光面13呈一定角度，第一路内反射面1210与第一路间反射面1201呈一定角度，根据光与第一路内反射面1210的关系，照射到第一路内反射面1210的部分光A反射到第一路间反射面1201，部分光反射到出光面13。

导光体12自第二导光通路122延伸第三导光通路123，第三导光通路123与第二导光通路122间设有第二路间反射面1202，第二导光通路122设有第二路内反射面1220，照射到第一路间反射面1201的光根据光与第一路间反射面1201的入射角关系部分光D反射到出光面13，部分光B反射到第二路内反射面1220，部分光C反射到第二路间反射面1202。照射到第二路内反射面1220的光根据光与第二路内反射面1220入射角的关系部分光B反射到出光面13，部分反射到第二路间反射面1202。

第三导光通路123内设有第三路内反射面1230，照射到第二路间反射面1202的光根据光与第二路间反射面1202入射角的关系部分反射到出光面13，部分光C反射到第三路内反射面1230，照射到第三路内反射面1230的光根据光与第三路内反射面1230的关系反射到出光面13。

导光体12由透明材料制成，包括框口部10和自框口部10向后延伸的基部101和檐部102，导光体12分上、下两个导光部103、104。上导光部103呈倾斜回环的坡状体，该坡状体的末端为平坦的第一受光面111，第一导光通路121右端为右侧面1211，第二导光通路122上方为上顶面1221，第三导光通路123左端为左侧面1231。第一受光面111、第一路内反射面1210、右侧面1211、第一路间反射面1201、上顶面1221、第二路内反射面1220、第二路间反射面1202、左侧面1231共同形成该坡状体的外侧表面，第一导光通路121相对右侧面1211设有第一内侧面1212，第二导光通路122相对上顶面1221和第二路内反射面1220设有第二内侧面1222，第一内侧面1212和第二内侧面间1222设有承接面1203将第一内侧面1212和第二内侧面1222连接起来，第一内侧面1212、承接面1203、第二内侧面1222共同形成坡状体的内侧表面。下导光部104整体呈楔形，实体由第四导光通路124形成，左侧形成一个聚拢状第二受光面112，与该第二受光面112相邻的第四路内反射面1240。第一导光通路121、第二导光通路122、第三导光通路123、第四导光通路124前方形成前端面14，出光面13即自该前端面14突出。

第一受光面111、第二受光面112统称受光面11，第一路内反射面1210、第二路内反射面1220、第三路内反射面1230、第四路内反射面1240、第一路间反射面1201、第二路间反射面1202统称反射面。

以上为本发明导光元件中的光传导路径及相对应结构，在生产中通过成型模具一体注塑成型而成。导光通路物质相对于空气为光密介质以提高导光体的反射。

下面结合结构及光传导路经对本发明的目的具体阐释。

在第一导光通路121范围内，自第一受光面111接收的光在第一导光通路121内传导间，因第一受光面111优选为水平面，前端面14通常为竖直面，而第一路内反射面1210与前端面14呈一定角度，第一路间反射面1201在第一导光通路121的尽头处，故光在第一路内反射面1210和第一路间反射面1201内发生反射。

在第二导光通路122范围内，第一路间反射面1201、上顶面1221、第二路内反射面1220、第二路间反射面1202均可适应性设计成不同的形状，相互邻接的两个平面间通常设有棱连接在一起，在第二导光通路122的光除照射到出光面13的光线外，有光线在第二路间反射面1202发生反射传导至第三导光通路123内。

在第三导光通路123范围内，因第三路内反射面1230与前端面13呈一定角度，且在光传导方向厚度逐渐降低，故，第二路间反射面1202反射的光除直接反射到出光面13外大部分经第三路内反射面1230反射到出光面13，仅有少数反射到第三导光通路123尽头的光线发生损失。

在第四导光通路124范围内，楔形的下导光部103在第二受光面112接受光，然后在第四导光通路124内传导。光除照射到楔形尖角处损失的以外，大部分反射或直射到出光面13。

因此，本发明提供的结构将光传导路经进行优化，该导光元件1的导光通路的长度不小于出光面13的长度且其深度沿远离受光面11方向逐渐减小，导光通路逐渐减小的外围轮廓形成光在传播中的反射面，将光通过反射的方式折回导光通路中，减少光的损失，提高光的利用率。本发明亦可这样理解，该导光元件1的导光通路沿光线传播呈收敛状将越界的光通过反射的方式折回导光通路中，减少光的损失，提高光的利用率。总之，本发明提高了光的传播过程中出光面13照射出的比率，提高了光的利用率，在不降低发光亮度的条件下可减少照明用的发光元件2的数量，优选的，出光面13还涂敷有散射性材料或雕刻有散射花纹以提高出光面13向各个方向的散射，达成一种柔和的发光效果。

发光元件2包括第一发光元件21和第二发光元件22，分别为上导光体104和下导光体103提供光源。导光元件1的基部101主要由第二受光面112供光，第二受光面112与水平面垂直且位于基部101左侧，檐部102主要由第一受光面111供光，第一受光面111位于导光元件1右侧且与水平平行。第二受光面112为曲面，第二发光元件22为曲面形光源与第二受光面112曲面相适应，第一发光元件21为平面形光源与第一受光面111相适应。

上述导光元件1和发光元件2组成的光学组件100可与一电连接器3配合使用，以达成表征电连接器3连接状态及指引与该电连接器3配对使用的匹配电连接器(未图示)的插接，下面介绍由光学组件100和电连接器3组成的电连接器模组(未标示)。

本发明提供的实施方案中涉及的产品为一种USB插座，但本发明的实施及于电源插座、USB接口、耳机插座、麦克风插座等多种电连接器，而不应囿于本发明提供的USB插座型电连接器。

如图5和图6所示，电连接器3包括绝缘本体31、插置于绝缘本体31内的端子32、遮罩于组装端子32后的绝缘本体31周围的金属壳体33。

绝缘本体31包括基体311和自基体311向前延伸的舌板312，有若干端子收容槽310贯通基体311和舌板312表面。对称设置的两个凸台3111自基体311上表面突出，两中间形成一个凹陷区3112，基体311两侧对称形成两个插槽3113。

端子32可组装于端子收容槽310，包括与匹配对接电连接器抵接的接触部321、自接触部321延伸用于固定端子32的连接部322、自连接部322延伸突出于基体311之外可焊接固定的焊接部323。

金属壳体33为空心筒状体，由板状金属片两端对接形成，包括上顶331、下底332和位于其间并连接上顶331、下底332的侧壁333。上顶331中部设有若干弹性臂3313以实现与匹配电连接器结合时压紧匹配电连接器的作用，在上顶331后部设有对称缺口3311以方便基体上的凸台3111卡入，上顶331于两缺口3311中间位置设置有可扣持于基体311的凹陷区3112的按压片3312，侧壁333后端设有向内延伸的可插置于基体311两侧插槽3113内的锁定片3331。下底332冲压外翻形成四个焊接脚330。金属壳体33整体包括位于前端的插口部334和插口部334后端的主体部335。

插口部334横截面由方形和梯形堆叠在一起，而主体部335的焊接脚330垂直向下延伸，横截面为方形，这样主体部335的轮廓大于插口部334的轮廓，方便导光元件1定位。

下面介绍电连接器模组的组装。

将端子32安装于绝缘本体31设有的端子收容槽内310，然后将组装端子32后的绝缘本体31自后端插入金属壳体33内，绝缘本体31的基体311上方的凸台3111卡入金属壳体33的缺口3311内，按压片3312扣持于基体311上方的凹陷区3112内，装入后将金属壳体33的侧壁333的锁定片3331按压扣入插槽3113内，此时，电连接器3组装完毕。

将光学组件100套入电连接器3的插口部334，光学组件100的框口部10略大于插口部334，在主体部335的焊接脚330处实现定位，至此，电连接器模组组装完毕。

该电连接器模组，可通过光学组件100的应用实现表征电连接器3接合状态及通过框口部10发出的光界定一个中空区域指引操作者将配对的匹配连接器插入的目的。

电连接器模组可安装至电路板4使用，在电连接器模组安装过程中，发明人针对电连接器模组的排布进行了创新性思考使电连接器模组的空间配置更加合理，减少的安装至电路板4时电连接器模组占据的高度方向的空间，同时使整个实施方案更加稳固，整体方案请参照图9，安装过程如图7和图8。

导光元件1背面位于第四导光通路124的上方设置有向后突出的三个导引柱105，第二发光元件22的安装最高高度不高于第四导光通路124的上表面，安装时，电路板4在导引柱105的作用下直接载于第四导光通路124的上表面。

下面介绍整个方案的安装方法：

首先，将电连接器3的焊接脚330焊接固定于电路板4上；

其次，将固定完毕的电连接器3插入到导光元件1的框口部10，导光元件1的基部101扣到电路板4下方并与电路板4固定；

最后，将发光元件2固定到电路板4上，发光元件2与受光面11相对。

至此，整个电连接器模组安装完毕。

在本发明提供的安装方案中，电连接器3被焊接于电路板4上，套于电连接器3的插口部334的导光元件1上方固定着电连接器3，电路板4载于导光元件1的第四导光通路124的上表面，导光元件1与电路板4通过导引柱105从下方固定电连接器3，这样，整个方案将电连接器3、导光元件1、电路板4固定成一体，并且因导光元件1与电路板4在高度方向发生重叠，相较光学组件100与电连接器3组成的电连接器组件直接以常规方式安置于电路板4上方既提高了整体方案的稳定性，同时，减小了整体方案占据的高度方向空间。

以上所述仅为本发明提供的实施方式，不是全部或唯一的实施方式，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变化，均为本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种可与匹配电连接器插接配合的电连接器模组，其包括导光元件、发光元件和电连接器；其中，导光元件包括出光面、受光面及一体延伸形成于受光面与出光面之间的导光通路，所述导光元件形成前后向的深度方向和与深度方向相垂直的横向的长度方向，导光通路位于出光面的后侧，导光通路的长度不小于出光面的长度且其深度沿远离受光面方向逐渐减小；其特征在于：所述导光元件包括框口部，且出光面设于框口部的周缘呈环状，匹配电连接器可通过该框口插入。

2.如权利要求1所述的电连接器模组，其特征在于：所述发光元件包括第一发光元件和第二发光元件分别与第一受光面和第二受光面相对，第二受光面为曲面，第二发光元件为曲面形光源与第二受光面曲面相适应，第一发光元件为平面形光源与第一受光面相适应。

3.如权利要求2所述的电连接器模组，其特征在于：所述导光元件的框口部向后延伸有檐部，该檐部抵接电连接器的外表面。

4.如权利要求3所述的电连接器模组，其特征在于：所述电连接器可与匹配电连接器配合使用，发光元件和电连接器之间通过电路相连，发光元件的发光状态对应电连接器与匹配电连接器的结合状态，导光元件的基部上方向后凸伸设有若干导引柱。

5.如权利要求1所述的电连接器模组，其特征在于：所述导光通路的导光物质相对于空气为光密介质。

6.如权利要求1所述的电连接器模组，其特征在于：所述导光元件的受光面包括第一受光面和第二受光面，该第一受光面、第二受光面分别位于导光元件两侧。

7.如权利要求6所述的电连接器模组，其特征在于：所述导光元件还包括自框口部向后延伸的基部和檐部，基部主要由第二受光面供光，第二受光面与水平面垂直且位于基部左侧，檐部主要由第一受光面供光，第一受光面位于导光元件右侧且与水平平行。

8.一种如权利要求1所述的电连接器模组的安装方法，其包括：

首先，将电连接器固定于电路板上；

其次，将固定完毕的电连接器插入到导光元件的框口部，导光元件包括自框口部向后延伸的基部和檐部，檐部与电连接器抵接，基部抵接于电路板下方并与电路板固定；

最后，将发光元件固定到电路板上，发光元件与受光面相对。

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