CN102270794A - Usb盲插接口 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种USB盲插接口，该USB盲插接口由壳体、两个弹簧、两个胶芯、一对导轨、一对弹片、四个上插脚、四个下插脚和固定胶体组成。使用时不论USB公接口中的胶体位于其上部还是下部，在接入此USB盲插接口中时，都可以进行可靠通信，这种结构可以设计成USB2.0盲插接口和USB3.0盲插接口。

Description

USB盲插接口

技术领域

本发明属于USB接口领域，尤其是一种USB盲插接口。

背景技术

USB是英文Universal Serial Bus的缩写，中文含义是“通用串行总线”。它不是一种新的总线标准，而是应用在PC领域的接口技术。然而由于USB接口的不对称性，使其公接口在接入母接口时，必须正确定位才能接入，这样即给用户带来了极大的不便，还浪费了用户宝贵的时间。

为克服USB接口的定位问题，本发明设计出成本低廉、结构对称的USB盲插接口，使公接口在接入时不需要定位，直接接入即可。

发明内容

本发明的目的是针对现有USB接口定位技术的不足提出了一种无需定位的USB盲插接口，该接口可以使用户在使用时不需要注意USB接口的定位问题，而直接将USB公接口接入结构对称的USB盲插接口内。本USB盲插接口可以应用在计算机USB接口领域，尤其是在USB分线器领域。通过使用本盲插接口即给用户带来了极大的方便，又节省了用户时间。

为实现其目的，USB盲插接口可设计成2.0与3.0两种盲插接口。

USB2.0盲插接口，包括壳体、两个弹簧、两个胶芯、一对导轨、一对弹片、四个上插脚、四个下插脚、绝缘层和固定胶体。其中一对弹片分别位于一对导轨上，导轨位于壳体内，呈左右对称分布，两个胶芯上下对称地安装在两个导轨上，两个弹簧负责连接壳体与两个胶芯，四个上插脚和四个下插脚被固定胶体按USB接口规范固定到壳体内的两个胶芯间，且上插脚与下插脚间有一层绝缘层。

所述壳体包括一对壳体弹簧孔、一对矩形孔、压片、一对导轨和一对弹片；所述的矩形孔的作用是让胶芯上的凸台在其中来回移动；所述的导轨的作用是为了让胶芯来回滑动。

所述弹片的前端厚度大于导轨中间梁的厚度，其作用是当一个胶芯被推进去时，阻挡另一个胶芯的运动，其具体结构只要能满足以上要求就行。

所述胶芯的正面是导轨槽和插脚槽，插脚槽按USB接口规范分布，导轨槽分布在胶芯的两边，胶芯的背面是凸台，其上带有胶芯弹簧孔，壳体内有两个这样的胶芯，它们对称分布。

所述四个上插脚与四个下插脚之间有一层绝缘层，其被固定胶体按USB技术规范固定，从而可以保证上插脚和下插脚可以独立工作，互不影响。四个上插脚在电路板上的焊孔按USB技术规范排列，四个下插脚在电路板上的焊孔与USB技术规范的排列正好相反。所述上插脚和下插脚与电路板的焊孔的连接规律也可通过在固定胶体中分别对应连接上插脚的1、2、3、4与下插脚的4、3、2、1，从而只引出上插脚的1、2、3、4与电路板的焊接孔连接，使外围电路简化。通过如上改变，使USB公接口的胶体不论位于接口的上半部分，还是下半部分，在接入USB盲插接口中时，电路连接都符合USB技术规范。

所述四个上插脚的前端是上插脚弹性头，四个下插脚的前端是下插脚弹性头，其尺寸大于插脚的厚度，以保证工作时与USB公接口的插脚紧密接触，且其刚性较好，不随两个胶芯运动。

所述弹簧一端连接壳体弹簧孔，另一端连接胶芯弹簧孔。其作用是当USB公接口拔出时，在其力的作用下，里面的胶芯会自动弹出，使USB盲插接口返回到使用前状态。

USB3.0盲插接口与USB2.0盲插接口运用的主要结构是相同的。

USB3.0盲插接口与USB2.0不同点在于胶芯更换为USB3.0专用胶芯，并且增加了USB3.0专用引脚贴片，以及与其对应的USB3.0专用矩形孔，通过这三部分的改变增加了USB3.0比USB2.0多的5个引脚。并且下面的USB3.0专用引脚贴片在电路板上的焊接孔符合USB3.0技术规范，上面的USB3.0专用引脚贴片在电路板上的焊接孔与USB3.0技术规范正好相反。上面与下面的USB3.0专用引脚贴片与电路板的焊孔的连接规律也可通过在USB3.0专用引脚贴片中分别连接下面USB3.0引脚贴片的1、2、3、4、5脚与上面引脚贴片的5、4、3、2、1脚，从而只引出下面USB3.0引脚贴片的1、2、3、4、5插脚与电路板的焊接孔连接，使外围电路简化。通过如上的改变，使USB3.0公接口的胶体不论位于接口的上半部分，还是下半部分，在接入USB3.0盲插接口中时，电路连接都符合USB3.0技术规范。

所述USB3.0专用胶芯与前面所述的胶芯相比，增加了五个USB3.0专用外连接槽和五个USB3.0专用内连接槽，和一一对应连接它们的五个USB3.0专用触片，其镶嵌在USB3.0专用胶芯的内部。

所述USB3.0专用引脚贴片由五个USB3.0专用插脚、五个USB3.0专用弹性连接头和贴片矩形孔组成；所述五个USB3.0专用插脚和五个USB3.0专用弹性连接头一一对应通过内部连接线接通；所述弹性连接头的作用是当USB3.0专用胶芯弹出时与其上的USB3.0专用触片分别导通。

所述USB3.0盲插接口中USB3.0专用胶芯与固定胶体的通信引入排线结构，此方案涉及到USB3.0专用胶芯、壳体和固定胶体的结构改变，所述的设计方案工作方式是当USB3.0专用胶芯被推进去时，排线会弯曲，当其弹出时，排线会伸展。

所述USB3.0专用胶芯由导轨槽、插脚槽、凸台、胶芯弹簧孔、五个USB3.0专用外连接槽、四个弹性触片和一个胶芯排线接口组成，所述四个弹性触片位于插脚槽内，其与五个USB3.0专用触片在胶芯排线接口中都有对应的接线柱。

所述USB3.0壳体上下表面各减少一个USB3.0专用矩形孔，增加一个排线活动口，此活动口的作用是当USB3.0专用胶芯活动时，排线在其中往复运动。

所述USB3.0固定胶体包括固定胶体排线接口和固定胶体引脚两部分。其中固定胶体引脚符合USB3.0接口规范，固定胶体排线接口在上表面和下表面各有一个，其中下表面的与固定胶体引脚一一对应顺次连接，上表面的与固定胶体引脚的连接与下表面的不同，在前面有过类似讨论，目的是使usb3.0公接口在接入时电路连接总是正确的。当用排线连接固定胶体排线接口与胶芯排线接口时，USB3.0专用胶芯上的四个弹性触片和五个USB3.0专用触片便与固定胶体引脚形成了正确、可靠的连接，当USB公接口接入时便可以进行可靠通信。

使用过程如下：如果USB公接口的胶体位于其上半部分，在接入母接口时，则推动母接口中上面的胶芯向里运动，同时压下弹片，限制了下面胶芯的向里运动。当接到位时，下面的胶芯和处于插脚槽内的上插脚与下插脚都位于USB公接口内，同时上插脚的弹性头与公接口内的插脚由于弹力作用紧密接触，便可以进行可靠通信，当拔出时，在弹簧的作用下，上面的胶芯便会自动弹出，返回到使用前状态；如果USB公接口的胶体位于其下半部分，在接入母接口时，则推动母接口中下面的胶芯向里运动，同时压下弹片，限制了上面胶芯的向里运动。当接到位时，上面的胶芯和处于插脚槽内的上插脚与下插脚都位于USB公接口内，同时下插脚的弹性头与公接口内的插脚由于弹力作用紧密接触，便可以进行可靠通信，当拔出时，在弹簧的作用下，下面的胶芯便会自动弹出，返回到使用前状态。从上面的分析可以看出：不论USB公接口的胶体位于接口的上半部分，还是下半部分，在接入USB盲插接口中时都可以方便使用。

USB3.0盲插接口在使用时与上述USB2.0没什么区别，只是在USB3.0专用胶芯弹出时其背面有五个USB3.0专用触片与USB3.0专用引脚贴片的五个USB3.0专用弹性连接头一一对应连接。从而达到五个引脚的可靠连接。所述的USB3.0专用引脚贴片结构也可用于USB2.0的四个引脚的接入方式中。

附图说明

图1是USB2.0盲插接口主视图；

图2是USB2.0盲插接口左视图；

图3是USB2.0盲插接口上视图；

图4是USB2.0盲插接口A-A剖面视图；

图5是USB2.0盲插接口胶芯的下视图；

图6是USB2.0盲插接口胶芯的左视图；

图7是USB2.0盲插接口插脚与固定胶体主视图；

图8是USB2.0盲插接口插脚与固定胶体上视图；

图9是USB2.0盲插接口插脚与固定胶体右视图；

图10是USB2.0盲插接口壳体左视图；

图11是USB2.0盲插接口壳体上视图；

图12是USB2.0盲插接口壳体B-B剖面视图；

图13是USB3.0盲插接口主视图；

图14是USB3.0盲插接口胶体下视图；

图15是USB3.0盲插接口胶体上视图；

图16是USB3.0专用引脚贴片主视图；

图17是USB3.0专用引脚贴片左视图；

图18是USB3.0盲插接口设计的主视图；

图19是USB3.0盲插接口设计的C-C剖面视图；

图20是USB3.0盲插接口中胶芯的主视图；

图21是USB3.0盲插接口中胶芯的下视图；

图22是USB3.0盲插接口中胶芯的上视图；

图23是USB3.0盲插接口中壳体的主视图；

图24是USB3.0盲插接口中固定胶体的主视图；

图25是USB3.0盲插接口中固定胶体的下视图；

图26是USB3.0盲插接口中固定胶体的右视图；

图中1、壳体，2、弹簧，3、上插脚，4、下插脚，5、胶芯，6、导轨，7、弹片，8、固定胶体，9、导轨槽，10、插脚槽，11、凸台，12、胶芯弹簧孔，13、上插脚弹性头，14、下插脚弹性头，15、绝缘层，16、壳体弹簧孔，17、矩形孔，18、压片，19、USB3.0专用胶芯，20、USB3.0专用外连接槽，21、USB3.0专用内连接槽，22、USB3.0专用触片，23、USB3.0专用引脚贴片，24、USB3.0专用插脚，25、USB3.0专用弹性连接头，26、贴片矩形孔，27、排线，28、弹性触片，29、胶芯排线接口，30、排线活动口，31、固定胶体排线接口，32、固定胶体引脚。

具体实施方式

如图1、图2、图3和图4所示，USB盲插接口主要由壳体1、弹簧2、上插脚3、下插脚4、胶芯5、导轨6、弹片7和固定胶体8七部分组成。胶芯5位于壳体1上的导轨6中，并可以在导轨6中自由滑动，弹簧2连接胶芯5和壳体1，固定胶体8的作用是将四个上插脚3和四个下插脚4按USB规范固定到壳体1中。使用过程如下：如果USB公接口的胶体位于接口的上半部分，在接入母接口时，则推动母接口中上面的胶芯5向里运动，同时压下弹片7，限制了下面的胶芯5向里运动。当接到位时，下面的胶芯5和处于插脚槽10内的四个上插脚3和四个下插脚4都位于USB公接口内，同时四个上插脚3的上插脚弹性头13与公接口内的插脚由于弹力作用紧密接触，便可以进行可靠通信，当拔出时，在弹簧2的作用下，上面的胶芯5便会自动弹出，返回到使用前状态；如果USB公接口的胶体位于接口的下半部分，在接入母接口时，则推动母接口中下面的胶芯5向里运动，同时压下弹片7，限制了上面的胶芯5向里运动。当接到位时，上面的胶芯5和处于插脚槽10内的四个上插脚3和四个下插脚4都位于USB公接口内，同时四个下插脚4的下插脚弹性头14由于弹力作用与公接口内的插脚紧密接触，便可以进行可靠通信，当拔出时，在弹簧2的作用下，下面的胶芯5便会自动弹出，返回到使用前状态。从上面的分析可以看出：不论USB公接口的胶体位于接口的上半部分，还是下半部分，在接入USB盲插接口中时都可以方便使用。

图5和图6是胶芯的结构图，在胶芯5的正面是两个导轨槽9和四个插脚槽10，背面是带有胶芯弹簧孔12的凸台11。导轨槽9是为了让胶芯5可以和导轨6恰当配合，四个插脚槽10符合USB技术规范。在USB盲插接口中有一对这样的胶芯形对称分布。

如图7、图8和图9所示，固定胶体8按USB技术规范固定四个上插脚3和四个下插脚4，且它们之间有一层绝缘层15。其中四个上插脚3的前端是上插脚弹性头13，其在电路板上的焊孔按USB技术规范排列；四个下插脚4的前端是下插脚弹性头14，其在电路板上的焊孔与USB技术规范的排列正好相反。使USB公接口的胶体不论位于接口的上半部分，还是下半部分，在接入USB盲插接口中时，电路连接都符合USB技术规范。上插脚弹性头13和下插脚弹性头14的作用是使其与USB公头内的插脚紧密接触。绝缘层15的作用是在上插脚3和下插脚4之间形成绝缘。

图10、图11、图12所示为壳体1的结构。其上有壳体弹簧孔16、矩形孔17、压片18、导轨6和弹片7。壳体弹簧孔16用来固定弹簧2，矩形孔17的作用是让胶芯5上的凸台11来回移动，压片18用来固定USB公接口，导轨6是为了让胶芯5在其上来回移动，弹片7是当两个胶芯5有一个被推进去时，它便被压到另一边从而阻挡另一个胶芯5的运动。

图13是USB3.0盲插接口主视图，与USB2.0不同点在于胶芯3换为USB3.0专用胶芯19，并且增加了USB3.0专用引脚贴片23，以及与其对应的USB3.0专用矩形孔。通过这三部分的改变来增加USB3.0比USB2.0多的5个引脚。并且下面的USB3.0专用引脚贴片23在电路板上的焊接孔符合USB3.0技术规范，上面的USB3.0专用引脚贴片23在电路板上的焊接孔与USB3.0技术规范正好相反。使USB3.0公接口的胶体不论位于接口的上半部分，还是下半部分，在接入USB3.0盲插接口中时，电路连接都符合USB3.0技术规范。

如图14、图15所示，USB3.0专用胶芯19和USB2.0所用胶芯的不同点在于其上有五个USB3.0专用外连接槽20和五个USB3.0专用内连接槽21，并且有一一对应连接它们的五个USB3.0专用触片22，专用触片22镶嵌在USB3.0专用胶芯19的内部。

图16、图17所示为USB3.0专用引脚贴片的结构，其上由五个USB3.0专用插脚24、五个USB3.0专用弹性连接头25和贴片矩形孔26组成。其中五个USB3.0专用插脚24和五个USB3.0专用弹性连接头25是一一对应通过内部连接线来连通的。弹性连接头25的作用是当USB3.0专用胶芯19弹出时与其上的USB3.0专用触片22分别导通。

如图18、19所示为USB3.0盲插接口设计方案二，此方案中USB3.0专用胶芯19与固定胶体8的通信方式引入排线27结构。此结构与前面的结构相比更加简单，工作方式是当USB3.0专用胶芯19被推进去时，排线27会弯曲，当其弹出时，排线27会伸展。

如图20、图21和图22所示为USB3.0盲插接口设计方案二中专用胶芯19的设计，其中28为弹性触片、29为胶芯排线接口。四个弹性触片28与5个USB3.0专用触片在胶芯排线接口中都有对应的接线柱。

图23为USB3.0盲插接口设计方案二中壳体的上视图，从图可以看出在上视图中减少了USB3.0专用矩形孔，增加了排线活动口30，此活动口的作用是当USB3.0专用胶芯19活动时，排线27在其中往复运动。在壳体1的下表面也有一个同样的排线活动口30。

如图24、图25和图26所示为USB3.0盲插接口设计方案二中固定胶体的结构图。此固定胶体8包括固定胶体排线接口31和固定胶体引脚32两部分。其中固定胶体引脚32符合USB3.0接口规范，固定胶体排线接口31在上表面和下表面各有一个，其中下表面的与固定胶体引脚32一一对应顺次连接，上表面的与固定胶体引脚32的连接与下表面的不同，在前面已有过类似讨论，目的是使usb3.0公接口在接入是电路连接总是正确。

Claims (14)

1.一种USB盲插接口，其特征在于，该USB盲插接口由壳体、绝缘层、固定胶体，及成对称结构的两个弹簧、两个胶芯、一对导轨、一对弹片、四个上插脚、四个下插脚组成；USB盲插接口可设计成USB2.0盲插接口与USB3.0盲插接口。

2.根据权利要求1所述的USB盲插接口，其特征在于，USB2.0盲插接口胶芯的正面是导轨槽和插脚槽，插脚槽按USB接口规范分布，导轨槽分布在胶芯的两边，胶芯的背面是凸台，其上带有胶芯弹簧孔，在壳体内一共有两个胶芯，它们对称分布。

3.根据权利要求1所述的USB盲插接口，其特征在于USB2.0盲插接口一对弹片分别位于一对导轨上，这对导轨位于壳体内，呈左右对称分布，两个胶芯上下对称的安装在两个导轨上，两个弹簧通过弹簧孔连接壳体与两个胶芯。

4.根据权利要求1或权利要求3所述的USB盲插接口，其特征在于，USB2.0盲插接口壳体上有一对弹簧孔、一对矩形孔、六个压片，带凸台胶芯能在导轨上通过矩形孔来回滑动。

5.根据权利要求1或权利要求3所述的USB盲插接口，其特征在于，USB2.0盲插接口弹片的前端厚度大于导轨中间梁的厚度，当一个胶芯被推进去时，弹片被压下，阻挡另一个胶芯的运动。

6.根据权利要求1所述的USB盲插接口，其特征在于，USB2.0盲插接口四个上插脚与四个下插脚之间有一层绝缘层，它们被固定胶体按USB技术规范固定，四个上插脚在电路板上的焊孔按USB2.0技术规范排列，四个下插脚在电路板上的焊孔与USB2.0技术规范的排列正好相反。

7.根据权利要求1或权利要求6所述的USB盲插接口，其特征在于，USB2.0盲插接口四个上插脚的前端是上插脚弹性头，四个下插脚的前端是下插脚弹性头，其尺寸大于插脚的厚度。

8.根据权利要求1所述的USB盲插接口，其特征在于，USB3.0盲插接口与USB2.0不同点在于胶芯更换为USB3.0专用胶芯，增加USB3.0专用引脚贴片，以及与其对应的USB3.0专用矩形孔，USB3.0专用上引脚贴片在电路板上的焊接孔符合USB3.0技术规范，USB3.0专用下引脚贴片在电路板上的焊接孔与USB3.0技术规范正好相反。

9.根据权利要求1或权利要求8所述的USB盲插接口，其特征在于，USB3.0盲插接口专用胶芯与USB2.0盲插接口的胶芯相比，增加了五个USB3.0专用外连接槽和五个USB3.0专用内连接槽，和一一对应连接它们的五个USB3.0专用触片，其镶嵌在USB3.0专用胶芯的内部。

10.根据权利要求1或权利要求8所述的USB盲插接口，其特征在于，USB3.0盲插接口专用上下引脚贴片由五个USB3.0专用插脚、五个USB3.0专用弹性连接头和贴片矩形孔组成，五个USB3.0专用插脚和五个USB3.0专用弹性连接头一一对应通过内部连接线接通。

11.根据权利要求1或权利要求8所述的USB盲插接口，其特征在于，USB3.0盲插接口中USB3.0专用胶芯与固定胶体的通信引入排线结构。

12.根据权利要求1或权利要求8所述的USB盲插接口，其特征在于，USB3.0盲插接口专用胶芯由导轨槽、插脚槽、凸台、胶芯弹簧孔、五个USB3.0专用外连接槽、四个弹性触片和一个胶芯排线接口组成，四个弹性触片位于插脚槽内，其与五个USB3.0专用触片在胶芯排线接口中都有对应的接线柱。

13.根据权利要求1或权利要求8所述的USB盲插接口，其特征在于，所述USB3.0盲插接口壳体上下表面各减少一个USB3.0专用矩形孔，增加一个排线活动口。

14.根据权利要求1或权利要求8所述的USB盲插接口，其特征在于，USB3.0盲插接口固定胶体包括固定胶体排线接口和固定胶体引脚两部分，其中固定胶体引脚符合USB3.0接口规范，固定胶体排线接口在上表面和下表面各有一个，下表面的与固定胶体引脚一一对应顺次连接，上表面的与固定胶体引脚的连接与下表面的不同。

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