CN103779731A - 电连接器 - Google Patents

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俞春明
余开刚
王继超
特伦斯·F·李托
斯蒂芬·瑟迪欧
杨安仁
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Abstract

一种电连接器，其包括绝缘本体、包覆绝缘本体的金属外壳、收容于绝缘本体内的导电端子及两个侦测端子。所述绝缘本体包括基部及基部向前延伸的舌板。所述金属外壳围设绝缘本体形成了一个收容腔。两个侦测端子相对的设置在绝缘本体后端的两侧，第一、第二侦测端子均向前延伸入收容腔内并形成侦测部。第一、第二侦测端子沿插接方向错开设置以选择性的被对接插头推抵。其中一根导电端子设有用以与第一侦测端子接触的翼部。通过侦测端子，该电连接器可以侦测不同的插头连接器。

Description

电连接器
【技术领域】
本发明涉及一种电连接器，尤其是涉及一种具有可以侦测是否有对接插头插入的侦测端子的电连接器。
【背景技术】
USB协会已经在2011年11月12日公开发行通用串行总线USB 3.0接口规范，其中介绍了拥有更高的传输速度4.8Gbit/s的USB 3.0插座和USB 3.0插头，而USB 2.0的传输速度仅480Mbit/s。随着电子业的发展，一些人认为需要一种新的USB连接器以能够传输大电流，因此USB协会在2012年7月5号发布了包括插头与插座在内的USB PD电连接器规格。
该USB 3.0 PD插座相对于USB 3.0插座增加了一对侦测端子和2个PD侦测端子。所述侦测端子位于靠近USB 3.0 PD插座的对接框口的收容空间内，其中侦测端子位于另一侦测端子下方，当USB 2.0插头、USB 3.0插头、USB 3.0 PD插头和薄卡中的任意一个插入所述USB 3.0 PD插座，则将位于上方的侦测端子向下抵压以与下方的侦测端子形成电性连接，藉此导通一侦测线路。所述PD侦测端子被设置于收容空间的后端，并远离对接框口。 
USB 3.0 PD插头是特殊设计的，包括延伸超出绝缘本体的舌板的自由末端的外壳，USB 3.0 PD插头前部的距离大约为10.05mm，所述前部可完整收容于USB 3.0 PD插座及USB 3.0插座内。而USB 2.0和USB 3.0插头的前部长度仅为8.65mm。 
对于所述USB 3.0 PD插座，当USB 2.0插头或者USB 3.0插头插入时，因插头前部长度为8.65mm，故不会接触到所述PD侦测端子；当USB 3.0 PD插头插入时，因为USB 3.0 PD插头的前部长度为10.05mm，能够抵接到USB 3.0 PD插座的收容空间末端，并抵压PD侦测端子使得所述PD侦测端子与USB 3.0 PD的外壳接触后形成PD侦测回路；当薄卡插入时，因为薄卡的前部是一个塑料件，不能形成导电回路。因此，只有当USB 3.0 PD插头插入时才能导通USB 3.0 PD插座的PD侦测端子，从而形成侦测回路，并得以在USB 3.0 PD插座与插头USB 3.0 PD之间的传输强电流。 
因此，有必要设计提供一种改良的电连接器。 
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种具有侦测端子的电连接器。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种电连接器，其包括绝缘本体、包覆于绝缘本体外的金属外壳、安装于绝缘本体内的若干导电端子及第一、第二侦测端子，所述绝缘本体包括基部及自基部向前延伸的舌板，所述金属外壳围绕在舌板周围形成收容对接插头的收容腔，同时定义了插接方向，第一侦测端子与第二侦测端子分别安装于基部两不同位置，所述第一、第二侦测端子分别设有向前延伸入所述收容腔内的侦测部，并且第一、第二侦测端子的所述侦测部沿所述插接方向错开设置以被对接插头选择性的推抵。 
与现有技术相比，本发明电连接器具有如下有益效果：通过分别设置于绝缘本体两侧的侦测端子，使得本案电连接器可以侦测不同的插头连接器，并且能够侦测特定的插头插入以启动特定电流传输，同时，本案电连接器结构简单方便制造。 
【附图说明】
图1是本发明电连接器的立体组装图。
图2是本发明电连接器的立体分解图。 
图3与图2相似，但取自另一角度。 
图4是本发明电连接器去除遮蔽壳体之立体图。 
图5是本发明电连接器的部分分解图。 
图6与图4相似，但取自另一角度。 
图7是本发明电连接器沿图1中A-A线方向的剖视图。 
【具体实施方式】
请参照图1至图2所示，本发明所优选的一个实施方式是USB 3.0 PD插座电连接器，但应该指出的是，其他类似的电连接器，如USB 2.0连接器、eSATA连接器、显示端口连接器等等，都适用于本发明的构思。这些电连接器与USB 3.0 PD插座除侦测端子以外的结构大致相同。常规的USB 3.0插座曾被许多专利详细的描述过，例如美国专利公告第7625243号，其公开的内容引入本文作为参考。
所述电连接器包括绝缘本体1、围绕于绝缘本体1外侧的金属外壳2、若干导电端子及安装于绝缘本体1上的两个侦测端子。所述金属外壳2与绝缘本体1定义有一收容腔10，所述两侦测端子暴露于收容腔10内，所述收容腔10设有位于前端的对接框口，并定义有沿前后方向的插接方向。 
进一步参照图2至图3所示，所述绝缘本体1包括基部11及组装至基部11上且自基部11向前延伸的舌板12，在其他实施方案中，基部11和舌板12可以是一体成型的。所述导电端子有九根端子，包括符合标准的USB 3.0规格的五根第一端子30及四根USB 2.0第二端子31。 
所述基部11设有沿前后方向贯穿基部11的若干收容槽110及自收容槽110内壁向内凸伸的凸块111。所述舌板12设有自两端向后延伸的一对卡持臂120，所述舌板12自前向后安装于收容槽110内，所述卡持臂120与收容槽110内的凸块111相互卡持以将舌板12固定于基部11上。 
所述第一端子30镶埋成型于舌板12上，每一根第一端子30包括靠近收容腔10前端的平板状第一接触部301及垂直向下延伸用于焊接至印刷电路板（未图示）的尾部302。所述第一接触部301排列为第一行。所述第二端子31组装于基部11上并向前延伸至舌板12，所述舌板12设有前后延伸的若干容置槽122，所述第二端子31包括收容于容置槽122内的弧形第二接触部311，所述第二接触部311位于所述第一接触部301的后方且排列成第二行。每个第二端子31设有固持于基部11内的固持部312及自固持部312向下垂直延伸用于焊接至印刷电路板的尾部313。所述基部11设有前后贯穿的若干通道槽116，所述第二端子31安装于舌板12上，所述舌板12自前向后安装于基部11，所述第二端子31的尾部313穿过所述通道槽116后呈水平状态，再将所述尾部313向下垂直弯折成型。 
所述基部11设有两侧壁113，自两侧壁113向外凸伸的突出部112及位于突出部112与侧壁113之间的安装槽114，所述安装槽114前后延伸且向下贯穿所述基部11，所述侦测端子安装于安装槽114内，并可向前延伸入收容腔10内及向下延伸安装到印刷电路板上，所述突出部112还设有前后贯穿并与外侧连通的凹槽115，所述凹槽115向内侧与所述安装槽114相连通，所述侦测端子可穿过突出部112。 
参照图4至图7所示，侦测端子包括第一侦测端子41及第二侦测端子42，第一、第二侦测端子41、42大致包括收容于所述收容腔10的两侧的竖直片状部，所述竖直片状部延伸入相应安装槽114内以限制第一、第二侦测端子41、42向前及竖直方向移动，第一、第二侦测端子41、42还设有L型部，每一侦测端子包括安装脚401、自安装脚401顶端水平向前方延伸的安装部402、自安装部402进一步向前延伸的弹性臂403及位于弹性臂403前端的侦测部404，所述安装脚401、安装部402及弹性臂403位于同一平面内，所述侦测部404呈弧形且向所述收容腔10的凸伸。第一侦测端子41与第二侦测端子42的不同之处将在下面进行描述。 
所述安装部402设有自上边缘及下边缘向外凸伸的倒刺，所述安装部402依靠倒刺与所述安装槽114干涉配合。所述安装脚401自所述安装槽114向下延伸以安装至印刷电路板，所述弹性臂403与侦测部404穿过凹槽115并向前延伸位于收容腔10的一侧，所述侦测部404暴露在收容腔10内。 
请参照图2至图3所示，所述4个第二端子31包括位于第二行的外侧且靠近第一侦测端子41的接地端子315。接地端子315设有一个自固持部312的外侧缘向上弯折延伸形成的翼部316，所述翼部316嵌入于舌板12内，所述舌板12一侧边缘设有向内凹陷的凹陷槽 124，所述翼部316部分向外暴露于凹陷槽124内，进一步参照图6至图7所示，所述第一侦测端子41的侦测部404可与暴露于凹陷槽124内的翼部316电性接触，即所述翼部316与侦测部404可保持接触或断开以形成一个侦测开关。在替代实施方案中，所述翼部316也可以与接地端子315分开设置，翼部可以作为一个独立的元件与接地端子315电连接或者直接安装在印刷电路板上。 
请参照图2至图3所示，所述金属外壳2由一金属片一体冲压成型，其包括：顶壁21、底壁22、两个相对的侧壁23及一个后壁24。所述金属外壳2围设于绝缘本体1外侧形成用以收容USB插头的收容腔10。所述侧壁23设有向外弯曲并向后延伸以包覆所述基部11的突出部112的弯折部230。所述后壁24包括两个卡扣固定于弯折部230上的锁片240，用来锁定侧壁23。第一侦测端子41的弹性臂403及第二侦测端子42与侧壁23基本上共面。所述侧壁23设有靠近第二侦测端子42的开口232，所述弹性臂403自开口232向外侧偏移。 
所述基部11设有位于后端的收容空间117。所述电连接器还包括收容且固定于收容空间117内的定位座5，所述定位座5设有供所述第二端子31的尾部313穿过的若干孔，所述第一端子30的尾部302夹持基部11与定位座5之间。 
这一段将更详细的介绍第一侦测端子和第二侦测端子在电连接器中如何工作。第一侦测端子41作为插入侦测端子，第二侦测端子42作为大电流侦测端子，所以第一侦测端子41的弹性臂403比第二侦测端子42的弹性臂403长，即第一侦测端子41的侦测部404较第二侦测端子42更靠近收容腔10的前方的对接框口。如此设置，包括薄卡在内的任一USB插头，能够接触到第一侦测端子41并把第一侦测端子41向外推离翼部316，然后相应的侦测电路（未图示，可在印刷电路板中设计）的状态由“断开”转为“打开”，以显示有USB插头插入，从而开启电流传输。 
此外，所述第二侦测端子42的侦测部404在竖直方向上的宽度较第一侦测端子41的宽度小，且第二侦测端子42的侦测部404向下延伸未超出舌板12，所以当薄卡插入时，薄卡将不会接触到第二侦测端子42的侦测部404，因为薄卡完全位于舌板12下方。只有USB PD插头拥有足够长的前部才能接触到第二侦测端子42的侦测部404。第一侦测端子41和第二侦测端子42通过USB PD插头的外壳互相导通，然后相应的侦测电路（未图示，可在印刷电路板中设计）的状态由“打开”转为“断开”，以显示侦测到USB PD 插头插入，从而开启强电流传输。其他的USB插头将不会接触或者抵压第二侦测端子42，从而对应的侦测电路保持“打开”状态。在本实施例中，第一侦测端子41和第二侦测端子42形成另一侦测开关。在其他实施例中，可以将第一侦测端子41与金属外壳2组成侦测回路，通过与插头的外壳直接或者间接接触以达成电性连接。 
所述电连接器结构简单且能够提供两种的侦测，不仅侦测是否有插头插入而且可以侦测是否是特定的插头。所述第一、第二侦测端子41、42固持于绝缘本体1后端的突出部112上。所述侦测端子41，42收容于收容腔10内而不需要电连接器提供额外的收容空间，本连接器保持USB3.0的标准接口。所述翼部316包覆成型于舌板12内部并与第一侦测端子41接触，如此设置也简化了电连接器的结构。 
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，不应以此限制本发明的范围，即凡是依本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。 

Claims (10)

1.一种电连接器，其包括绝缘本体、包覆于绝缘本体外的金属外壳、安装于绝缘本体内的若干导电端子及第一、第二侦测端子，所述绝缘本体包括基部及自基部向前延伸的舌板，所述金属外壳围绕在舌板周围形成收容对接插头的收容腔，同时定义了插接方向，其特征在于：所述第一侦测端子与第二侦测端子分别安装于基部两个不同位置，所述第一、第二侦测端子分别设有向前延伸入所述收容腔内的侦测部，并且第一、第二侦测端子的所述侦测部沿所述插接方向错开设置以被对接插头选择性的推抵。
2.如权利要求1所述的电连接器，其特征在于：所述第一侦测端子及第二侦测端子分别位于绝缘本体的相对两末端，使得舌板沿垂直于插接方向和舌板厚度方向的横向方向上设置于第一侦测端子及第二侦测端子之间。
3.如权利要求2所述的电连接器，其特征在于：所述基部设有两侧壁，每一侧壁向外凸伸有突出部及位于突出部与侧壁之间用于固持侦测端子的竖直安装槽。
4.如权利要求3所述的电连接器，其特征在于：所述安装槽沿前后方向且向下贯穿所述基部，所述侦测端子向前组装至所述基部，所述安装槽限制所述侦测端子向前移动和竖直移动。
5.如权利要求4所述的电连接器，其特征在于：所述突出部还设有前后贯穿并与外侧连通的凹槽，所述凹槽向内与所述安装槽相连通，使得所述侦测部可穿过突出部。
6.如权利要求4所述的电连接器，其特征在于：所述第一、第二侦测端子大致包括竖直片状部，每一侦测端子包括竖直安装脚、自该安装脚顶端水平向前方延伸的安装部、自该安装部进一步向前延伸的弹性臂及位于弹性臂前端的所述侦测部。
7.如权利要求6所述的电连接器，其特征在于：所述安装脚、安装部及弹性臂位于同一平面内，所述侦测部呈弧形且向内朝向所述收容腔凸出，所述弹性臂与定义了收容空间一侧壁的金属外壳的一个侧壁对齐。
8.如权利要求1所述的电连接器，其特征在于：所述导电端子包括五根第一端子及四根第二端子，每个第一端子包括平板状的接触部，每个第二端子包括弹性接触部，所述平板状接触部暴露在舌板表面前排，所述弹性接触部暴露在舌板同一面的后排，所述导电端子符合USB 3.0标准。
9.如权利要求8所述的电连接器，其特征在于：所述第二端子包括接地端子，所述接地端子设有向上弯折形成的翼部，部分翼部暴露于收容腔内且与第二侦测端子的侦测部接触，当插头连接器插入收容腔时，则断开与第二端子的侦测部的接触。
10.一种用以插接插头的电连接器，其包括绝缘本体、包覆于绝缘本体外的金属外壳、安装于绝缘本体内的若干导电端子及第一、第二侦测端子，所述绝缘本体定义了沿前后方向向前延伸的舌板，所述导电端子设有暴露于舌板上的接触部，所述金属外壳围绕舌板四周，其特征在于：所述第一及第二侦测端子位于绝缘本体靠近舌板的两个不同的位置且当没有对接连接器插入时与所述金属外壳是电隔离的，所述第一及第二侦测端子位于插头连接器的插入路径上，在对接时通过插入到金属外壳的插头的金属壳体互相电性接触，所述插头连接器的金属壳体不仅仅与第一、第二侦测端子电性接触而且还与金属外壳电性接触。
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