CN102315558A

CN102315558A - 插头连接器及插座连接器

Info

Publication number: CN102315558A
Application number: CN2010102213589A
Authority: CN
Inventors: 何家勇
Original assignee: Foxconn Kunshan Computer Connector Co Ltd; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Current assignee: Foxconn Kunshan Computer Connector Co Ltd; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Priority date: 2010-07-08
Filing date: 2010-07-08
Publication date: 2012-01-11
Anticipated expiration: 2030-07-08
Also published as: CN102315558B

Abstract

本发明公开了一种插头连接器及插座连接器，所述插头连接器包括第一绝缘本体及安装于第一绝缘本体内的第一透镜，所述第一透镜包括安装于第一绝缘本体内的第一固定部及位于第一固定部前端的若干第一对接部，所述第一对接部彼此之间相对间隔设置并可在周围空间内运动，所述插座连接器包括若干与第一对接部相对接的第二对接柱，所述若干第二对接柱彼此之间相对间隔设置且相互之间位置固定，如此设置，在插头连接器与插座连接器对接时，借助第一对接部发生相对运动使得每个光纤通道自动对准，放宽了插头连接器与插座连接器对接时的位置度要求，降低了零组件的制造精度，降低了成本。

Description

插头连接器及插座连接器

【技术领域】

本发明涉及一种插头连接器及插座连接器，尤其涉及一种可传输光电信号的插头连接器及插座连接器。

【背景技术】

通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)接口作为一种标准的输入/输出接口，已被广泛应用于众多电子设备的设计中。1994年，英特尔、康柏、数字、IBM、微软、NEC、Northern Telecom等7家世界著名计算机和通讯公司联合成立了USB协会(USB-IF)，初步设立USB接口规范。到目前为止，USB协会已经先后发布了1.0，1.1，2.0及3.0等版本，而USB的传输速率亦在逐渐地得到提高。随着电子工业的发展以及技术的进步，人们仍在不断努力地提高USB的传输速率。

现有技术中的传输光信号的插头连接器用以与一插座连接器相对接，所述插头连接器一般包括绝缘本体、固定于绝缘本体上的若干导电端子以及安装于绝缘本体上并用以进行光信号传输的光纤装置，所述光纤装置包括嵌入式透镜以及与透镜光耦合的光纤，该插头连接器的光纤装置在与插座连接器对接时可在前后、上下、左右方向上产生整体浮动，通过浮动使得透镜与插座连接器相对接，所述插头连接器上位于透镜的外侧还设有用以方便插座连接器对接的对接孔，所述插座连接器上设有与对接孔相配合的对接柱，通过对接孔与对接柱之间的配合间接导引插头连接器上的透镜与插座连接器上的透镜相对接，但是，所述插头连接器的对接孔以及透镜在制造时需借助一个基准进行分别加工，所述插座连接器的对接柱及透镜在制造时也需借助一个基准进行分别加工，而每个部分加工时都会存在一定的误差，累加起来整个插头连接器及插座连接器的元件误差较大，所以加工时对透镜之间的相互位置度要求高，零件制造精度要求高，成本相对也较高。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种具有改良结构的插头连接器及插座连接器，以克服上述缺陷。

【发明内容】

本发明的主要目的在于提供一种可保证第一光纤及第二光纤对接可靠的插头连接器及插座连接器。

为达成上述目的，本发明连接器采用如下技术方案：一种插头连接器，用以与一插座连接器相对接，所述插头连接器包括第一绝缘本体、前后贯穿第一绝缘本体的第一收容空间、安装于第一收容空间内的第一透镜以及设于第一透镜内的第一光纤，所述第一光纤延伸出第一绝缘本体，所述第一透镜包括安装于第一收容空间后端的第一固定部及自第一固定部向前延伸入收容空间内的若干第一主体部，所述每一第一主体部包括位于前端以与插座连接器对接的第一对接部，所述若干第一对接部彼此之间相对间隔设置并可在第一收容空间内运动。

在优选的实施方式中，所述第一主体部沿左右方向等距间隔排布成一排。

在优选的实施方式中，所述第一对接部的前端沿插座连接器的插入方向呈半径逐渐变小的第一锥孔结构。

在优选的实施方式中，所述第一固定部设有位于前端的前表面，所述第一主体部包括自前表面向前延伸的纵长形的第一基部，所述第一对接部与第一基部相连且位于第一基部前端。

在优选的实施方式中，所述第一基部在左右方向及上下方向上的尺寸小于第一对接部。

在优选的实施方式中，所述第一基部自前表面向前延伸有一段逃料槽，所述逃料槽在左右方向上贯穿第一基部，但是在上下方向上未贯穿第一基部。

在优选的实施方式中，所述每一第一对接部的左右两侧设有沿上下方向延伸的第一平面，所述相邻两个第一对接部之间设有供第一对接部运动的第一间隔槽。

在优选的实施方式中，所述第一绝缘本体包括位于第一收容空间上方的第一顶壁及与第一顶壁相对且位于第一收容空间下方的第一底壁，所述第一顶壁的后端设有沿左右方向间隔排布的第一让位槽以及形成于相邻两第一让位槽之间的第一抵压部，所述第一底壁的后端设有沿左右方向间隔排布且位置与第一让位槽一一对应的第二让位槽以及形成于相邻两个第二让位槽之间且位置与第一抵压部一一对应的第二抵压部，所述第一让位槽及第二让位槽之间形成可收容第一对接部的空间，所述第一抵压部及第二抵压部在上下方向上分别与第一固定部抵压以定位第一固定部。

为达成上述目的，本发明连接器还采用如下技术方案：一种与上述技术方案中所述的插头连接器相对接的插座连接器，其包括：第二绝缘本体、前后贯穿第二绝缘本体的第二收容空间、安装于第二收容空间内的用以进行光信号传输的第二透镜及安装于第二透镜内的与第一光纤相对接的若干第二光纤，所述第二光纤延伸出第二绝缘本体，所述第二透镜包括第二主体部、自第二主体部的前端向前凸伸出第二主体部的若干与第一对接部相对接的第二对接柱，所述若干第二对接柱彼此之间间隔设置，第二对接柱在第二收容空间内是不动的，所述若干第二对接柱的位置与第一对接部一一对应。

在优选的实施方式中，所述第二主体部包括位于中间的本体部、位于本体部两侧的弹性臂以及形成于本体部与弹性臂之间的预留槽，所述两弹性臂之间横向上的宽度比第二收容空间的横向上的宽度大，所述弹性臂的延伸末端设有卡持块，所述卡持块在第二主体部安装到第二绝缘本体后卡持在第二绝缘本体的后端。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：通过将第一对接部彼此相对间隔设置且第一对接部在周围空间内可产生运动，在插头连接器与插座连接器对接时，借助第一对接部产生相对运动使得每个光纤通道自动对准，放宽了插头连接器与插座连接器对接时的位置度要求，降低了零组件的制造精度，提升了良率与传输可靠性，降低了成本。

【附图说明】

图1是本发明插头连接器与插座连接器组装前的示意图。

图2是图1中插头连接器与插座连接器另一角度的组装前的示意图。

图3是第一光纤装置与第二光纤装置组装前的示意图。

图4是本发明插头连接器的立体分解图。

图5是图4中插头连接器的另一角度的立体分解图。

图6是本发明插座连接器的立体分解图。

图7是图6中插座连接器的另一角度的立体分解图。

【具体实施方式】

请参照图1至图3所示，本发明中的插头连接器100与插座连接器200是相互对接的。本实施方式中，插头连接器100或插座连接器200的插入方向为前后方向，垂直插头连接器100或插座连接器200的插入方向为左右方向。

请参阅图4至图5所示，所述插头连接器100包括第一绝缘本体11以及安装于第一绝缘本体11内的用以进行光信号传输的第一光纤装置12。所述第一绝缘本体11大致呈中空状的长方体结构，所述第一绝缘本体11包括位于上端的第一顶壁111、位于下端的且与第一顶壁111相对应的第一底壁112以及连接第一顶壁111与第一底壁112的两第一侧壁113。所述第一顶壁111、第一底壁112以及两第一侧壁113共同围成一个前后贯通的用以收容第一光纤装置12的第一收容空间114。所述每一个第一侧壁113的前端均向内凹设有一个缺口1131，所述缺口1131结构用以与插座连接器200上的对应结构配合以达成插头连接器100与插座连接器200之间的准确稳固对接。

所述第一绝缘本体11从侧面观察，高度自后向前逐渐变高，对应的第一收容空间114自后向前逐渐变大。所述第一顶壁111的后端设有沿左右方向间隔排布的四个向上凹陷的第一让位槽1111以及形成于相邻两第一让位槽1111之间的第一抵压部1112。所述第一底壁112的后端设有沿左右方向间隔排布的四个向下凹陷的第二让位槽1121以及形成于相邻两个第二让位槽1121之间的第二抵压部1122。所述第一让位槽1111及第二让位槽1121之间形成的空间是为了给第一对接部1222(容后详述)预留足够的安装空间，因为从尺寸上来讲，所述第一对接部1222的高度尺寸大于第一抵压部1112与第二抵压部1122之间的垂直距离，通过设置第一让位槽1111及第二让位槽1121，在不影响第一固定部121(容后详述)正常定位的同时给第一对接部1222提供了足够的安装空间，并且能够达到逃料的目的，节约了制造成本。

所述第一光纤装置12包括第一透镜120及设于第一透镜120内的第一光纤123。所述第一光纤123向后延伸出第一绝缘本体11。在本实施方式中，所述第一透镜120是采用透明的塑料制成，所述第一光纤123是利用胶水定位于第一透镜120内的。所述第一透镜120包括长方体形状的第一固定部121以及自第一固定部121的前端向前凸伸出第一固定部121的若干第一主体部122。所述第一固定部121设有位于前端的前表面1210，所述第一主体部122自前表面1210向前延伸形成。所述第一透镜120自前向后安装到第一绝缘本体11内，所述第一固定部121安装于第一绝缘本体11的后方且在上下方向上分别与第一抵压部1112与第二抵压部1122相抵压以固定第一透镜120。所述第一主体部122自第一固定部121向前延伸入第一收容空间114且收容于第一收容空间114内。本实施方式中，所述第一主体部122包括四个，当然，在其他实施方式中，可以根据具体需要设置第一主体部122的数量。所述第一主体部122包括自前表面1210向前延伸的纵长形的第一基部1221、自第一基部1221向前进一步延伸的第一对接部1222以及同时贯穿第一基部1221及第一对接部1222的第一对接孔1223。所述第一对接孔1223也向后贯穿第一固定部121。所述第一光纤123位于第一对接部1222的后方以与第一对接部1222相对接。所述第一光纤123位于前端的一部分收容于第一对接孔1223内，位于后端的另一部分向后延伸出第一固定部121以与其他元件连接。

所述第一对接部1222本来的外围形状为一个圆形，在本实施方式中，为了在相邻两个第一对接部1222之间以及最外侧两个第一对接部1222与第一绝缘本体11之间给第一对接部1222预留足够的运动空间，所以将第一对接部1222两侧的弧形面削成了适合产品尺寸需要的第一平面1220。所述第一平面1220沿竖直方向延伸，在本实施方式中，所述第一对接部1222左右及上下方向上的尺寸比第一基部1221大，因为第一对接部1222需要保证与插座连接器200对接时的位置精度，尺寸太小会导致第一对接部1222之间空隙过大，不利于每个光纤通道的自动对准；而第一基部1221因为安装在第一收容空间114内部，本身的位置精度没有过多要求，所以在保证强度的前提下，将第一基部1221的尺寸相对第一对接部1222设置较小以达到节省材料及节约制造成本的目的。

所述第一基部1221自前表面1210向前延伸有一段逃料槽1224，所述逃料槽1224在左右方向上贯穿第一基部1221，但是在上下方向上未贯穿第一基部1221。所述逃料槽1224自第一固定部121的前表面向前大约延伸到第一基部1221的中间位置，如此设置，使得在满足第一基部1221基本功能的刚度需求的同时，相对增加了第一基部1221的弹性，方便插座连接器200与插头连接器100对接时第一基部1221产生变形，进而使得第一对接部1222更容易发生变形，同时还达到了逃料的目的，节约了制造成本。

所述插头连接器100的第一透镜120为固定分离式结构，即所述第一透镜120的第一固定部121是固定在绝缘本体上的，而与插座连接器200对接的第一对接部1222是相对间隔设置的且第一对接部1222与插座连接器200插接时在上下、左右方向上可产生运动。如此设置，无需借助一个基准进行加工第一透镜120，仅仅通过将与插座连接器200对接的第一对接部1222彼此相对间隔设置，使得第一对接部1222可沿上下、左右方向上运动，借助第一对接部1222的运动使得每个光纤通道自动对准，放宽了插头连接器100与插座连接器200对接时的位置度要求，降低了零组件的制造精度，提升了良率与传输可靠性，降低了制造成本。在本实施方式中，所述插头连接器100的光纤通道指光信号沿着第一光纤123所行径的通道，所述插座连接器200的光纤通道指光信号沿着第二光纤223所行径的通道，当插头连接器100与插座连接器200相对接时，该两组光纤通道相互对准完成相互之间的光信号传输。所述第一主体部122沿左右方向等距间隔排布成一排，所述相邻两个第一主体部122之间设有一个第一间隔槽124。所述第一间隔槽124是给第一主体部122预留的运动空间。

所述第一对接部1222的前端沿插座连接器200的插入方向呈半径前大后小的第一锥孔结构1225，因为插座连接器200中的第二对接柱222(容后详述)也是锥形结构，如此设置，方便了插座连接器200中的第二对接柱222与第一主体部122对接，并且，放宽了第一主体部122中的第一对接孔1223之间的相对位置度要求，同时放宽了第一对接孔1223与插座连接器200中的第二对接柱222之间的位置度要求，降低了零件的制造成本，提升了良率与传输可靠性。所述第一光纤123包括位于前端的与插座连接器200相对接的第一接触部1231以及位于第一接触部1231后端且与第一接触部1231相连的第一连接部1232，所述第一连接部1232向后延伸以与其他元件(如主板上的光电转换模组)连接。

请参阅图6至图7所示，所述插座连接器200包括第二绝缘本体21、安装于第二绝缘本体21内的用以进行光信号传输的第二光纤装置22以及包覆第二绝缘本体21的第二遮蔽壳体23。所述第二绝缘本体21大致呈中空状的长方体结构，所述第二绝缘本体21包括位于上端的第二顶壁211、位于下端的且与第二顶壁211相对应的第二底壁212以及连接第二顶壁211与第二底壁212的两第二侧壁213。所述第二顶壁211、第二底壁212以及两第二侧壁213共同围成一个前后贯通的用以收容第二光纤装置22的第二收容空间214。所述第二绝缘本体21还包括位于后端的第二后端面215以及位于前端的第二前端面216。所述第二前端面216设有向外围超出第二顶壁211、第二底壁212以及两第二侧壁213且呈封闭状的抵压壁2161，所述抵压壁2161用以与第二遮蔽壳体23相抵压。所述第二收容空间214向后贯穿第二后端面215且向前贯穿第二前端面216。所述每一个第二侧壁213与第二顶壁211交接处设有一阶梯型结构以与插头连接器100的缺口1131相配合以达成插头连接器100与插座连接器200之间的稳固对接。

所述第二光纤装置22为透明的塑料，所述第二光纤装置22包括第二透镜220及安装于第二透镜内的与第一光纤123相配合的若干第二光纤223。所述第二光纤223向后延伸出第二绝缘本体21。在本实施方式中，所述第二光纤223是利用胶水定位于第二透镜220内的。所述第二透镜220包括第二主体部221、自第二主体部221的前端向前凸伸出第二主体部221的若干与第一主体部122相对接的第二对接柱222以及向后贯穿第二主体部221且向前贯穿第二对接柱222的第二对接孔224。所述第二主体部221包括位于中间的本体部2211、位于本体部2211两侧的弹性臂2212以及形成于本体部2211与弹性臂2212之间的预留槽2213。所述弹性臂2212的延伸末端设有卡持块2214，所述卡持块2214在第二主体部221安装到第二绝缘本体21后抵压在第二后端面215上。所述两弹性臂2212沿左右方向上的宽度大于第二收容空间214沿左右方向上的宽度，所述第二主体部221刚开始组装到第二收容空间214内时，所述弹性臂2212会向内变形，所述预留槽2213给弹性臂2212提供了合适的变形空间，所述第二主体部221完全组装到第二收容空间214内后，通过弹性臂2212向外的反向变形力给第二绝缘本体21一定的抵压力，进而达到第二主体部221与第二绝缘本体21之间组装稳固。

所述第二光纤223一部分收容于第二对接孔224内，另一部分向后延伸出第二主体部221。所述若干第二对接柱222彼此之间间隔设置，第二对接柱222在第二收容空间214内是不动的，所述若干第二对接柱222的位置与与第一主体部122一一对应。所述第二对接柱222沿左右方向等距间隔排布成一排。所述若干第二对接柱222为固定整体式结构，即所述若干第二主体部221固定在第二绝缘本体21内，第二对接柱222在插座连接器200内的是固定的不可移动，第二对接柱222相互间不存在相互运动关系。所述第二对接柱222的延伸末端设有呈自前向后半径逐渐变大的第二锥形结构2221。本发明插头连接器100及插座连接器200通过采用插头连接器100中的第一锥孔结构1225与插座连接器200中的第二锥形结构2221相对接的方式进行配合，放宽了插头连接器100与插座连接器200对接时的位置度要求，降低了零组件的制造精度，提升了良率与传输可靠性，降低了制造成本；同时，与现有技术相比，本发明插头连接器100及插座连接器200巧妙将对接的元件设置为锥形结构，利用第一透镜120及第二透镜220本身锥形的结构即可导引第一透镜120及第二透镜220相互对接，而无需像现有技术那样，通过额外设置的对接孔及对接柱来导引插头连接器的透镜与插座连接器的透镜对接，简化了连接器的结构，节约了制造成本。

所述第二光纤223包括位于前端的与插头连接器100相对接的第二接触部2231以及位于第二接触部2231后端且与第二接触部2231相连的第二连接部2232，所述第二连接部2232向后延伸以与其他元件(如主板上的光电转换模组)连接。所述第二遮蔽壳体23向前抵压在抵压壁2161的后方，所述第二遮蔽壳体23包括顶面231、底面232以及连接顶面231与底面232的两侧面233，所述第二遮蔽壳体23从后向前安装于第二绝缘本体21上。

以插头连接器100为例，本发明插头连接器100的光传输原理是：首先通过主板上的光电转换模组将电信号转换为分散的光信号；然后分散光信号会在光纤通道里沿着光纤传输到透镜里，在透镜的前方设有凸透镜，通过凸透镜将分散的光信号折射为平行光或者将分散的光信号折射为聚焦到一起聚焦光；最后在插头连接器100的光纤通道与插座连接器200的光纤通道对准后，这些转换后的平行光或者聚焦光会与插座连接器200里以同样原理得到的光信号进行对接。

本发明插头连接器100将第一透镜120设置为固定分离式结构，即所述第一透镜120的第一固定部121是固定在绝缘本体上的，而与插座连接器200对接的第一对接部1222是相对间隔设置的且第一对接部1222与插座连接器200插接时在上下、左右方向上可产生运动，如此设置，无需借助一个基准进行加工第一透镜120，仅仅通过将与插座连接器200对接的第一对接部1222彼此相对间隔设置，使得第一对接部1222可沿上下、左右方向上运动，借助第一对接部1222的运动使得每个光纤通道自动对准，放宽了插头连接器100与插座连接器200对接时的位置度要求，降低了零组件的制造精度，提升了良率与传输可靠性，降低了制造成本。

本发明插头连接器100及插座连接器200通过采用插头连接器100中的第一锥孔结构1225与插座连接器200中的第二锥形结构2221相对接的方式进行配合，放宽了插头连接器100与插座连接器200对接时的位置度要求，降低了零组件的制造精度，提升了良率与传输可靠性，降低了制造成本；同时，与现有技术相比，本发明插头连接器100及插座连接器200巧妙将对接的元件设置为锥形结构，利用第一透镜120及第二透镜220本身的结构即可导引第一透镜120及第二透镜220相互对接，而无需像现有技术那样，通过额外设置的对接孔及对接柱来导引插头连接器的透镜与插座连接器的透镜对接，简化了连接器的结构，节约了制造成本。

Claims

1.一种插头连接器，用以与一插座连接器相对接，所述插头连接器包括第一绝缘本体、前后贯穿第一绝缘本体的第一收容空间、安装于第一收容空间内的第一透镜以及设于第一透镜内的第一光纤，所述第一光纤延伸出第一绝缘本体，所述第一透镜包括安装于第一收容空间后端的第一固定部及自第一固定部向前延伸入收容空间内的若干第一主体部，其特征在于：所述每一第一主体部包括位于前端以与插座连接器对接的第一对接部，所述若干第一对接部彼此之间相对间隔设置并可在第一收容空间内运动。

2.根据权利要求1所述的插头连接器，其特征在于：所述第一主体部沿左右方向等距间隔排布成一排。

3.根据权利要求1所述的插头连接器，其特征在于：所述第一对接部的前端沿插座连接器的插入方向呈半径逐渐变小的第一锥孔结构。

4.根据权利要求1所述的插头连接器，其特征在于：所述第一固定部设有位于前端的前表面，所述第一主体部包括自前表面向前延伸的纵长形的第一基部，所述第一对接部与第一基部相连且位于第一基部前端。

5.根据权利要求4所述的插头连接器，其特征在于：所述第一基部在左右方向及上下方向上的尺寸小于第一对接部。

6.根据权利要求4所述的插头连接器，其特征在于：所述第一基部自前表面向前延伸有一段逃料槽，所述逃料槽在左右方向上贯穿第一基部，但是在上下方向上未贯穿第一基部。

7.根据权利要求4所述的插头连接器，其特征在于：所述每一第一对接部的左右两侧设有沿上下方向延伸的第一平面，所述相邻两个第一对接部之间设有供第一对接部运动的第一间隔槽。

8.根据权利要求1所述的插头连接器，其特征在于：所述第一绝缘本体包括位于第一收容空间上方的第一顶壁及与第一顶壁相对且位于第一收容空间下方的第一底壁，所述第一顶壁的后端设有沿左右方向间隔排布的第一让位槽以及形成于相邻两第一让位槽之间的第一抵压部，所述第一底壁的后端设有沿左右方向间隔排布且位置与第一让位槽一一对应的第二让位槽以及形成于相邻两个第二让位槽之间且位置与第一抵压部一一对应的第二抵压部，所述第一让位槽及第二让位槽之间形成可收容第一对接部的空间，所述第一抵压部及第二抵压部在上下方向上分别与第一固定部抵压以定位第一固定部。

9.一种与权利要求1中所述的插头连接器相对接的插座连接器，其包括：第二绝缘本体、前后贯穿第二绝缘本体的第二收容空间、安装于第二收容空间内的用以进行光信号传输的第二透镜及安装于第二透镜内的与第一光纤相对接的若干第二光纤，所述第二光纤延伸出第二绝缘本体，所述第二透镜包括第二主体部、自第二主体部的前端向前凸伸出第二主体部的若干与第一对接部相对接的第二对接柱，其特征在于：所述若干第二对接柱彼此之间间隔设置，第二对接柱在第二收容空间内是不动的，所述若干第二对接柱的位置与第一对接部一一对应。

10.根据权利要求9所述的插座连接器，其特征在于：所述第二主体部包括位于中间的本体部、位于本体部两侧的弹性臂以及形成于本体部与弹性臂之间的预留槽，所述两弹性臂之间横向上的宽度比第二收容空间的横向上的宽度大，所述弹性臂的延伸末端设有卡持块，所述卡持块在第二主体部安装到第二绝缘本体后卡持在第二绝缘本体的后端。