CN102646896A - 插头电连接器及电连接器组件 - Google Patents

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CN102646896A CN2012100273283A CN201210027328A CN102646896A CN 102646896 A CN102646896 A CN 102646896A CN 2012100273283 A CN2012100273283 A CN 2012100273283A CN 201210027328 A CN201210027328 A CN 201210027328A CN 102646896 A CN102646896 A CN 102646896A
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特伦斯·F·李托
叶宏扬
齐义国
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Foxconn Kunshan Computer Connector Co Ltd
Hon Hai Precision Industry Co Ltd
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Foxconn Kunshan Computer Connector Co Ltd
Hon Hai Precision Industry Co Ltd
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Abstract

一种电连接器组件，其包括插头电连接器及插座电连接器，所述插头电连接器包括插头绝缘本体、若干插头导电端子及插头遮蔽壳体，所述插头遮蔽壳体是由金属材料制成的且包括顶壁，所述顶壁设有与插头遮蔽壳体一体设置的至少一个弹性臂，所述弹性臂为简支梁形态且包括两个固定末端及位于这两个固定末端之间的锁扣凸起，其中所述锁扣凸起凸出于所述顶壁的顶面，所述弹性臂能够发生形变以使所述锁扣凸起与插座电连接器的锁扣开口相锁扣。如此设置，无论当插头电连接器插入插座电连接器或者从插座电连接器中拔出插头电连接器，简支梁形态的弹性臂都能够保证其具有合适的弹性及刚性。

Description

插头电连接器及电连接器组件
【技术领域】
本发明涉及一种插头电连接器及电连接器组件，尤其涉及一种设有锁扣弹性臂的插头电连接器及具有该插头电连接器的电连接器组件。
【背景技术】
包括相互配合的插座电连接器及插头电连接器的Micro USB连接器通常被用作为手机等移动设备的标准充电接口或者数据传输接口。2010年11月2日公告的美国专利7,824,222揭示了一种类似的插头电连接器，其包括绝缘本体、固定于绝缘本体上的若干导电端子、安装于绝缘本体上且位于导电端子两侧的一对锁扣弹性臂、以及共同包覆于绝缘本体外围的上、下金属壳体。所述绝缘本体设有一对用以供锁扣弹性臂发生弹性变形的收容槽。每一个锁扣弹性臂包括固定于绝缘本体内的固定部、自固定部向前延伸的悬臂部及设置于悬臂部自由端的钩部。所述钩部向上穿过上金属壳体的缺口，用以与插座电连接器的遮蔽壳体相锁扣。
然而，由于所述锁扣弹性臂与上金属壳体是分开设置的，因此，将所述锁扣弹性臂与绝缘本体进行组装的步骤就是必需的。毫无疑问，这种组装步骤必然会增加电连接器的成本。另外，随着电连接器传输速率的不断提高，其端子密度越来越大。在这种趋势下，绝缘本体甚至没有合理的空间供安装这些锁扣弹性臂。
因此，亟需要发明一种具有弹性臂改进结构的插头电连接器及电连接器组件，以解决以上技术问题。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题在于提供一种插头电连接器及电连接器组件，其弹性臂制造简单，且弹性与刚性具佳。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:一种插头电连接器，其包括插头绝缘本体、设置于插头绝缘本体上的若干插头导电端子及包覆于插头绝缘本体外围的插头遮蔽壳体，所述插头遮蔽壳体是由金属材料制成的且包括顶壁、底壁及连接顶壁与底壁的两个侧壁，所述顶壁、底壁及两个侧壁共同围成一个用以收容插头绝缘本体的收容空间，所述顶壁设有与插头遮蔽壳体一体设置的至少一个弹性臂，所述弹性臂为简支梁形态且包括两个固定末端及位于这两个固定末端之间的锁扣凸起，其中所述锁扣凸起凸出于所述顶壁的顶面，所述弹性臂能够发生形变以使所述锁扣凸起与插座电连接器的锁扣开口相锁扣。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述两个固定末端包括相对设置的第一固定末端及第二固定末端，所述弹性臂包括设有所述第一固定末端的第一臂部及设有所述第二固定末端的第二臂部，所述第一臂部与第二臂部通过锁扣凸起连接起来。
作为本发明进一步改进的技术方案，在插头电连接器的对接方向上，所述第二臂部的长度大于第一臂部的长度；在垂直于所述对接方向的横向上，所述第二固定末端的宽度大于第一固定末端的宽度。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述锁扣凸起包括连接于第一臂部的第一倾斜部及连接于第二臂部的第二倾斜部，其中第一倾斜部的斜率小于第二倾斜部的斜率。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述弹性臂为两个并且对称设置于插头遮蔽壳体的顶壁，所述顶壁设有与插头遮蔽壳体一体设置的第一抵压臂，所述第一抵压臂也是简支梁形态且设置于所述弹性臂之间，所述第一抵压臂包括两个第一固定端及位于这两个第一固定端之间的第一凸起，所述第一凸起的宽度大于任何一个锁扣凸起的宽度，其中所述第一凸起凸出于所述顶壁的顶面。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述锁扣凸起的厚度比弹性臂上其它部分的厚度小。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:一种电连接器组件，其包括相互配合的插头电连接器及插座电连接器，所述插座电连接器包括用以收容插头电连接器的收容腔、暴露于收容腔内的插座导电端子及用以形成收容腔的插座遮蔽壳体；所述插头电连接器包括插头绝缘本体、设置于插头绝缘本体上且用以与插座导电端子接触的若干插头导电端子、及包覆于插头绝缘本体外围的插头遮蔽壳体，所述插头遮蔽壳体包括至少一个外壁，该外壁设有开槽及从该开槽相对的两个端缘沿插头电连接器的对接方向延伸的弹性臂，所述弹性臂与插头遮蔽壳体一体设置，所述弹性臂为简支梁形态且包括两个固定末端及位于这两个固定末端之间的锁扣凸起，其中所述锁扣凸起的厚度比弹性臂上其它部分的厚度小，所述弹性臂能够发生形变以使所述锁扣凸起与插座电连接器的插座遮蔽壳体相锁扣。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述两个固定末端包括相对设置的第一固定末端及第二固定末端，所述弹性臂包括设有所述第一固定末端的第一臂部及设有所述第二固定末端的第二臂部，所述第一臂部与第二臂部通过锁扣凸起连接起来，在对接方向上，所述第二臂部的长度大于第一臂部的长度。
作为本发明进一步改进的技术方案，在垂直于所述对接方向的横向上，所述第二固定末端的宽度大于第一固定末端的宽度。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述插座遮蔽壳体及插头遮蔽壳体均由金属材料制成，所述插座遮蔽壳体设有与收容腔连通且用以收容锁扣凸起的“T”形锁扣开口，所述锁扣凸起位于锁扣开口的交叉区域中。
与现有技术相比，本发明通过将弹性臂设置为与插头遮蔽壳体一体的简支梁形态，一方面使弹性臂能够形成于插头遮蔽壳体上，以减少元件、整合生产工艺、降低组装成本；另一方面，简支梁形态的弹性臂能够提供弹性与刚性具佳的机械效果。
【附图说明】
图1是本发明电连接器组件于一个实施方式中的立体图，其中插头电连接器未插入插座电连接器。
图2是图1所示的电连接器组件于另一角度的立体图。
图3是插座电连接器的立体分解图。
图4是插头电连接器的立体分解图。
图5是插头电连接器的插头遮蔽壳体的立体图。
图6是图5所示的插头遮蔽壳体于另一角度的立体图。
图7是图1中插头电连接器的俯视图。
图8是图1中插头电连接器的仰视图。
图9是本发明电连接器组件的立体图，其中插头电连接器已经插入插座电连接器内。
图10是图9中电连接器组件沿I-I线的剖视图，显示了插座导电端子与插头导电端子相互配合的状态。
图11是图9中电连接器组件沿II-II线的剖视图，显示了插头电连接器的锁扣凸起卡入插座电连接器的锁扣开口内。
【具体实施方式】
请参图1、图2及图9所示，本发明揭示了一种电连接器组件，其包括相互配合的插头电连接器100及插座电连接器200。在图示的实施方式中，所述插头电连接器100及插座电连接器200均为兼容USB协会(USB-IF)所发布的1.01标准版本的Micro USB连接器。
请参图3所示，所述插座电连接器200包括插座绝缘本体8及包覆于插座绝缘本体8外围的插座遮蔽壳体9。所述插座绝缘本体8包括基部81及自基部81延伸的舌片82。在图示的实施方式中，所述插座遮蔽壳体9由金属材料制成。所述插座遮蔽壳体9包括顶壁91、底壁92及连接顶壁91与底壁92的一对侧壁93。所述顶壁91、底壁92及侧壁93共同形成包围在舌片82外围且用以收容插头电连接器100的收容腔90。所述顶壁91设有与收容腔90连通的一对“T”形锁扣开口911及位于每一个锁扣开口911一端的加强块912。每一个加强块912均是从顶壁91向上一体冲压而成，并且每一个加强块912均向上凸出顶壁91的上表面910。另外，所述插座电连接器200还包括设置于舌片82上的若干插座导电端子83，其中这些插座导电端子83包括五个与Micro USB 1.01标准版本相兼容的插座型端子84、以及分别位于插座型端子84两侧的两对附加端子85、86。然而，从结构上看，每一个插座导电端子83均包括暴露于收容腔90内的平板状接触部831。
请参图4所示，所述插头电连接器100包括插头绝缘本体1、设置于插头绝缘本体1上的若干插头导电端子2、包覆于插头绝缘本体1上的插头遮蔽壳体3、与插头遮蔽壳体3相扣合的下壳体36、包覆成型(over-molding)于插头遮蔽壳体3及下壳体36外围的外包覆部4、以及与对应插头导电端子2电性连接的若干线缆5。
所述插头绝缘本体1包括基部11及自基部11延伸的舌板12。所述舌板12包括对接面121、与对接面121相对的底面122、及自对接面121凹陷且向后贯穿基部11以收容插头导电端子2的若干端子收容槽120。
所述插头导电端子2包括五个与Micro USB 1.01标准版本相兼容的插头型端子21、以及分别位于插头型端子21两侧的两对附加端子22、23。所述两对附加端子22、23占领了舌板12上位于插头型端子21两侧的空间。如此设置，通过设置两对附加端子22、23，插头电连接器100的传输速度能够得到较大的提升。然而，从结构上看，每一个插头导电端子2均包括固定于基部11内的固持部24、自固持部24向后延伸且用以与线缆5连接的线缆连接部(未标号)、及自固持部24向前延伸的弹性部25。所述弹性部25是悬臂状的，并且包括凸出对接面121且位于弹性部25自由末端的锥形接触部251。在插头电连接器100插入插座电连接器200的过程中，所述弹性部25能够在对应的端子收容槽120内发生变形。
请参图5至图8所示，在图示的实施方式中，所述插头遮蔽壳体3由金属材料制成。所述插头遮蔽壳体3包括前管状部31及自前管状部31向后延伸的延伸部32。所述延伸部32高于前管状部31，进而形成阶梯状。所述前管状部31包括顶壁311、底壁312及连接顶壁311与底壁312的两个侧壁313。所述顶壁311、底壁312及两个侧壁313均被称之为外壁。所述顶壁311、底壁312及两个侧壁313共同围成一个用以收容插头绝缘本体1的收容空间310。所述顶壁311包括与插头遮蔽壳体3一体设置且位于顶壁311中部的第一抵压臂61、以及与插头遮蔽壳体3一体设置且位于第一抵压臂61两侧的两个弹性臂7。所述两个弹性臂7对称设置于插头遮蔽壳体3的顶壁311。由于所述两个弹性臂7的结构相同，以下仅以其中的一个为例进行详细描述。
每一个弹性臂7均是与插头遮蔽壳体3一体设置以节省组装成本(在图示的实施方式中，每一个弹性臂7均是自插头遮蔽壳体3的顶壁311一体冲压而成)。每一个弹性臂7均是两端固定的简支梁形态以保证合适的弹性及刚性。具体地，每一个弹性臂7包括两个固定末端及位于这两个固定末端之间的锁扣凸起73。所述两个固定末端包括相对设置的第一固定末端711及第二固定末端721。所述弹性臂7包括设有所述第一固定末端711的第一臂部71及设有所述第二固定末端721的第二臂部72。所述第一臂部71与第二臂部72通过所述锁扣凸起73连接起来。所述锁扣凸起73凸出于所述顶壁311的顶面，所述弹性臂7能够发生形变以使所述锁扣凸起73与插座电连接器200的锁扣开口911相锁扣。所述第一臂部71与第二臂部72沿着插头电连接器100的对接方向A-A上反向延伸，并且所述第二臂部72的长度大于第一臂部71的长度。另外，在垂直于所述对接方向A-A的横向B-B上，所述第二固定末端721的宽度大于第一固定末端711的宽度。在图示的实施方式中，所述第一固定末端711的宽度或者所述第二固定末端721的宽度均大于锁扣凸起73的宽度，因此，第一臂部71与第二臂部72具备相对较稳定的根部，避免其因长期使用而损坏。在垂直于对接方向A-A及横向B-B的方向上，所述锁扣凸起73的厚度比弹性臂7上其它部分的厚度小。
所述锁扣凸起73包括连接于第一臂部71的第一倾斜部731、及连接于第二臂部72的第二倾斜部732。所述第一倾斜部731的斜率小于第二倾斜部732的斜率，因此，第一倾斜部731比较适合作为当插头电连接器100插入插座电连接器200时的导引部，而第二倾斜部732则比较适合作为当插头电连接器100插入插座电连接器200后的锁扣部。
所述顶壁311设有开槽74，所述弹性臂7是从该开槽74相对的两个端缘沿插头电连接器的对接方向A-A延伸的。通过设置开槽74，所述弹性臂7的弹性较佳。类似的，所述顶壁311设有从两侧包围第一抵压臂61的一对第一狭槽75。所述第一抵压臂61沿横向B-B的宽度大于每一个弹性臂7。所述第一抵压臂61也是两端固定的简支梁形态且设置于所述弹性臂7之间。所述第一抵压臂61包括两个第一固定端611及位于这两个第一固定端611之间的第一凸起612。所述第一凸起612的宽度大于任何一个锁扣凸起73的宽度，其中所述第一凸起612凸出于所述顶壁311的顶面，用以与插座电连接器200相抵压以提高摩擦力。
所述底壁312包括第二抵压臂33及与第二抵压臂33在沿横向B-B上间隔一定距离的第三抵压臂34。所述第二抵压臂33沿横向B-B上与第一抵压臂61错开，并且第二抵压臂33的宽度小于第一抵压臂61。然而，所述第三抵压臂34位于其中一个弹性臂7的下方，并且第三抵压臂34的宽度小于第二抵压臂33。所述第二抵压臂33及第三抵压臂34均是与第一抵压臂61类似且两端固定的简支梁形态，其中：所述第二抵压臂33包括两个第二固定端331及位于这两个第二固定端331之间的第二凸起332；所述第三抵压臂34包括两个第三固定端341及位于这两个第三固定端341之间的第三凸起342。所述第二凸起332及第三凸起342均向下凸出于所述底壁312的底面，用以与插座电连接器200相抵压以提高摩擦力。
请参图9至图11所示，当插头电连接器100插入插座电连接器200的收容腔90内时，每个锁扣凸起73的第一倾斜部731均与插座遮蔽壳体9的内表面相抵压以驱动弹性臂7向下变形。当第一倾斜部731克服摩擦力并到达锁扣开口911内时，所述弹性臂7释放形变使第二倾斜部732锁扣于锁扣开口911内，进而使所述锁扣凸起73位于“T”形锁扣开口911的交叉区域中。在这种情形下，插头导电端子2的锥形接触部251与插座导电端子83的平板状接触部831接触；另外，所述第一抵压臂61、第二抵压臂33及第三抵压臂34均与插座遮蔽壳体9的内表面相抵压以提供足够的摩擦力将插头电连接器100保持在插座电连接器200内。
当插头电连接器100需要从插座电连接器200的收容腔90内拔出时，施以拔出力使每个锁扣凸起73的第二倾斜部732均与插座遮蔽壳体9的内表面相抵压以驱动弹性臂7的第二臂部72向下变形。所述第一抵压臂61、第二抵压臂33及第三抵压臂34均最终脱离插座遮蔽壳体9的内表面。通过简支梁形态的弹性臂7，无论当插头电连接器100插入插座电连接器200或者从插座电连接器200中拔出插头电连接器100都能够以保证合适的弹性及刚性。
相较于现有技术中所揭示的悬臂状的弹性臂及设置于弹性臂自由端的锁扣凸起，本发明所设置的简支梁形态的弹性臂7并于每一个弹性臂7的两个固定末端之间设置非对称的锁扣凸起73，本发明能够从剪力及弯曲力矩的角度提供不同于现有技术但是明显优于现有技术的机械效果。
另外，相较于现有技术中将弹性臂的一端固定于绝缘本体上，在本发明中，所述弹性臂7的第一、第二固定末端711、721始终与开槽74相对的两个端缘对应连接，并且通过金属的延展(ductility/malleability)，使弹性臂7与插头遮蔽壳体3一体设置。这种制造工艺显然也不同于现有技术。
需要说明的是：在图示的实施方式中，所述插头电连接器100是线缆端连接器，所述插座电连接器200为板端连接器，当然在其他实施方式中，所述插头电连接器100及插座电连接器200均可同时为线缆端连接器或者板端连接器。另外，关于插头电连接器及插座电连接器的命名只是表明它们之间具有可相互配合的插接关系，至于哪个一定是插头电连接器，哪个一定是插座电连接器并不是绝对的，即图示的所述插头电连接器100也可以命名为插座电连接器，而图示的所述插座电连接器200也可以命名为插头电连接器。

Claims (10)

1.一种插头电连接器，其包括插头绝缘本体、设置于插头绝缘本体上的若干插头导电端子及包覆于插头绝缘本体外围的插头遮蔽壳体，所述插头遮蔽壳体是由金属材料制成的且包括顶壁、底壁及连接顶壁与底壁的两个侧壁，所述顶壁、底壁及两个侧壁共同围成一个用以收容插头绝缘本体的收容空间，其特征在于：所述顶壁设有与插头遮蔽壳体一体设置的至少一个弹性臂，所述弹性臂为简支梁形态且包括两个固定末端及位于这两个固定末端之间的锁扣凸起，其中所述锁扣凸起凸出于所述顶壁的顶面，所述弹性臂能够发生形变以使所述锁扣凸起与插座电连接器的锁扣开口相锁扣。
2.如权利要求1所述的插头电连接器，其特征在于：所述两个固定末端包括相对设置的第一固定末端及第二固定末端，所述弹性臂包括设有所述第一固定末端的第一臂部及设有所述第二固定末端的第二臂部，所述第一臂部与第二臂部通过锁扣凸起连接起来。
3.如权利要求2所述的插头电连接器，其特征在于：在插头电连接器的对接方向上，所述第二臂部的长度大于第一臂部的长度；在垂直于所述对接方向的横向上，所述第二固定末端的宽度大于第一固定末端的宽度。
4.如权利要求2所述的插头电连接器，其特征在于：所述锁扣凸起包括连接于第一臂部的第一倾斜部及连接于第二臂部的第二倾斜部，其中第一倾斜部的斜率小于第二倾斜部的斜率。
5.如权利要求1所述的插头电连接器，其特征在于：所述弹性臂为两个并且对称设置于插头遮蔽壳体的顶壁，所述顶壁设有与插头遮蔽壳体一体设置的第一抵压臂，所述第一抵压臂也是简支梁形态且设置于所述弹性臂之间，所述第一抵压臂包括两个第一固定端及位于这两个第一固定端之间的第一凸起，所述第一凸起的宽度大于任何一个锁扣凸起的宽度，其中所述第一凸起凸出于所述顶壁的顶面。
6.如权利要求1所述的插头电连接器，其特征在于：所述锁扣凸起的厚度比弹性臂上其它部分的厚度小。
7.一种电连接器组件，其包括相互配合的插头电连接器及插座电连接器，所述插座电连接器包括用以收容插头电连接器的收容腔、暴露于收容腔内的插座导电端子及用以形成收容腔的插座遮蔽壳体；所述插头电连接器包括插头绝缘本体、设置于插头绝缘本体上且用以与插座导电端子接触的若干插头导电端子、及包覆于插头绝缘本体外围的插头遮蔽壳体，所述插头遮蔽壳体包括至少一个外壁，该外壁设有开槽及从该开槽相对的两个端缘沿插头电连接器的对接方向延伸的弹性臂，其特征在于：所述弹性臂与插头遮蔽壳体一体设置，所述弹性臂为简支梁形态且包括两个固定末端及位于这两个固定末端之间的锁扣凸起，其中所述锁扣凸起的厚度比弹性臂上其它部分的厚度小，所述弹性臂能够发生形变以使所述锁扣凸起与插座电连接器的插座遮蔽壳体相锁扣。
8.如权利要求7所述的电连接器组件，其特征在于：所述两个固定末端包括相对设置的第一固定末端及第二固定末端，所述弹性臂包括设有所述第一固定末端的第一臂部及设有所述第二固定末端的第二臂部，所述第一臂部与第二臂部通过锁扣凸起连接起来，在对接方向上，所述第二臂部的长度大于第一臂部的长度。
9.如权利要求8所述的电连接器组件，其特征在于：在垂直于所述对接方向的横向上，所述第二固定末端的宽度大于第一固定末端的宽度。
10.如权利要求7所述的电连接器组件，其特征在于：所述插座遮蔽壳体及插头遮蔽壳体均由金属材料制成，所述插座遮蔽壳体设有与收容腔连通且用以收容锁扣凸起的“T”形锁扣开口，所述锁扣凸起位于锁扣开口的交叉区域中。
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