CN103947056A - 用于电子设备的连接器 - Google Patents

用于电子设备的连接器 Download PDF

Info

Publication number
CN103947056A
CN103947056A CN201280056344.3A CN201280056344A CN103947056A CN 103947056 A CN103947056 A CN 103947056A CN 201280056344 A CN201280056344 A CN 201280056344A CN 103947056 A CN103947056 A CN 103947056A
Authority
CN
China
Prior art keywords
contact
connector
inserted sheet
contact region
region
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201280056344.3A
Other languages
English (en)
Inventor
A·J·高尔库
E·S·约尔
M·施密特
J·J·费尼斯
H·费尼斯
J·J·特尔里兹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Apple Inc
Original Assignee
Apple Computer Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Apple Computer Inc filed Critical Apple Computer Inc
Publication of CN103947056A publication Critical patent/CN103947056A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R24/00—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure
    • H01R24/60—Contacts spaced along planar side wall transverse to longitudinal axis of engagement
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R29/00—Coupling parts for selective co-operation with a counterpart in different ways to establish different circuits, e.g. for voltage selection, for series-parallel selection, programmable connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/64—Means for preventing incorrect coupling
    • H01R13/642—Means for preventing incorrect coupling by position or shape of contact members
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2201/00—Connectors or connections adapted for particular applications
    • H01R2201/06—Connectors or connections adapted for particular applications for computer periphery

Landscapes

  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Abstract

本发明提供一种双取向连接器，其具有连接器插片以及由所述连接器插片承载的多个电触点，所述连接器插片具有相对的第一主侧和第二主侧。所述多个触点包括形成于所述第一主侧处的第一组外部触点以及形成于所述第二主侧处的第二组外部触点。所述第一多个触点与所述第二多个触点对称地间隔，并且所述连接器插片被成形为具有180度对称，使得所述连接器插片可在两个插入取向中的任一者中插入并且操作性地耦合至相应的插座连接器。

Description

用于电子设备的连接器
相关申请的交叉引用
本申请要求于2011年11月30日提交的并且名称为“CONNECTORSFOR ELECTRONIC DEVICES”的美国临时专利申请No.61/565,328的权益，所述专利申请以引用方式并入本文以用于所有目的。
背景技术
本发明整体涉及诸如音频连接器和数据连接器的输入/输出电连接器。
根据插头的外径，标准音频连接器或插头有三种尺寸可用：6.35mm(1/4")插头、3.5mm(1/8")微型插头以及2.5mm(3/32")超微型插头。插头包括在插头的不同部分中沿着连接器的长度延伸的多个导电区域，所述插头的不同部分诸如尖端、套管以及尖端与套管之间的一个或多个中间部分，从而得到常被称为TRS(尖端、环和套管)连接器的连接器。
图1A和1B分别示出了具有三个和四个导电部分的音频插头10和20的实例。如图1A所示，插头10包括导电尖端12、导电套管16以及通过绝缘环17和18与尖端12及套管16电隔离的导电环14。这三个导电部分12、14、16用于左音频声道和右音频声道及接地连接。图1B所示的插头20包括四个导电部分：导电尖端22、导电套管26以及两个导电环24、25，并且因此有时称为TRRS(尖端、环、环、套管)连接器。这四个导电部分通过绝缘环27、28和29电隔离，并且通常用于左音频和右音频、麦克风及接地信号。从图1A和1B可以明显地看出，音频插头10和20中每一者均是取向不定的。也就是说，导电部分完全包围连接器，从而形成360度接触，使得对连接器的插头部分而言不存在明显顶部、底部或侧部。
在插头10和20为3.5mm微型连接器时，导电套管16、26以及导电环14、24、25的外径为3.5mm，并且连接器的插入长度为14mm。对于2.5mm超微型连接器而言，导电套管的外径为2.5mm，并且连接器的插入长度为11mm长。在许多可商购获得的MP3播放器和智能电话以及其他电子设备中使用了此类TRS和TRRS连接器。诸如MP3播放器和智能电话的电子设备正不断地设计得更薄且更小和/或包括具有屏幕的视频显示器，所述屏幕被向外推以尽可能靠近设备的外边缘。在将此类设备制作得更小且更薄的过程中以及在对于给定的形状因数允许显示器更大的过程中，当前的3.5mm以及甚至2.5mm音频连接器的直径和长度是限制因素。
许多标准数据连接器也仅有以下的尺寸可用，即所述尺寸在将便携式电子设备制作得更小的过程中是限制因素。此外，并且与上文讨论的TRS连接器相反，许多标准数据连接器要求其在单个特定的取向上与对应连接器插配。此类连接器可称为极化连接器。作为极化连接器的一个实例，图2A和2B示出了微型USB连接器30，当前提供的USB连接器中的最小者。连接器30包括主体32以及从主体32延伸的金属壳体34，并且可插入到相应的插座连接器中。如图2A、2B所示，壳体34具有形成于其底板之一处的角型转角35。类似地，连接器30所插配的插座连接器(未示出)具有插入开口，所述插入开口具有匹配的角型特征，所述特征防止壳体34以错误的方式插入到插座连接器中。也就是说，它只能以一种方式，即以壳体34的角型部分与插座连接器中的匹配的角型部分对齐的取向插入。有时，用户难以确定诸如连接器30的极化连接器何时取向在正确的插入位置上。
连接器30还包括壳体34内的内部腔体38以及形成于腔体内的触点36。腔体38容易将碎屑汇集并俘获在腔体内，碎屑有时可干扰与触点36的信号连接。另外，并且除取向问题之外，即使在连接器30正确对齐时，连接器的插入和拔出也不精确，并且可能具有不顺畅的感觉。此外，即使在连接器完全插入时，连接器也可能具有不期望的摇晃程度，所述不期望的摇晃程度可能导致有缺陷的连接或断裂。
包括标准USB连接器、微型USB连接器、FireWire连接器在内的许多其他常用的数据连接器以及与普通便携式媒体电子设备一起使用的许多专用连接器都受到这些缺陷中的一些或全部或者受到类似缺陷的困扰。
发明内容
本发明的各种实施例涉及对上文所述缺陷中的一些或全部加以改善的插头连接器和插座连接器。本发明的其他实施例涉及制造此类插头和/或插座连接器的方法以及包括此类连接器的电子设备。本发明的实施例不限于连接器的任何特定类型并且可用于许多应用。然而，一些实施例特别适合用作音频连接器，而一些实施例特别适合数据连接器。
鉴于当前可获得的音频和数据连接器的如上文所述的不足，本发明的一些实施例涉及改进的音频和/或数据插头连接器，所述改进的音频和/或数据插头连接器具有减少的插头长度和厚度、直观的插入取向以及在插入及从其相应的插座连接器中拔出时的平滑顺畅的感觉。此外，根据本发明的插头连接器的一些实施例具有外部触点而不是内部触点，并且不包括容易汇集并俘获碎屑的腔体。
本发明的一个具体实施例涉及一种双取向插头连接器，该双取向插头连接器具有由连接器插片承载的外部触点。连接器插片可包括相对的第一侧和第二侧，第一组触点形成于所述第一侧上，而第二组触点形成于所述第二侧上。第一组触点与第二组触点对称地间隔，并且连接器插片可具有180度对称形状，使得连接器插片可按两个插入取向中任一者插入并且操作性地耦合至相应的插座连接器。在一些实施例中，第一组触点和第二组触点每者均包括分别在第一行和第二行间隔开的奇数数量的触点，中心触点在第一行和第二行的每者中居中且专用于数字数据信号。在一些实施例中，第一组触点和第二组触点每者均包括分别在第一行和第二行间隔开的偶数数量的触点，每行中的两个最内侧触点专用于数字数据信号和电源，使得被指定用于电源的两个触点以彼此呈对角线关系的方式放置，并且被指定用于数字数据信号的两个触点彼此呈对角线关系。
在一些实施例中，插头连接器还包括形成于连接器插片的在第一表面和第二表面之间延伸的侧表面上的一个或多个接地触点，并且在一些附加的实施例中，连接器插片包括覆盖连接器的尖端并且沿着侧表面中每一者的至少一部分从尖端朝着主体延伸的盖帽或接地环。在一些实施例中，金属接地环通常限定连接器插片的形状并且在第一表面和第二表面上均包括开口，第一组触点和第二组触点分别在所述第一表面和第二表面上的开口中形成并由电介质围绕。又在一些其他实施例中，主体包括柔性构件或者由允许连接器相对于插入轴线弯曲的柔性材料制成，在该插入轴线上，连接器与插座连接器插配。在一些其他的实施例中，连接器插片包括适于与相应的插座连接器上的保持特征接合的至少一个保持特征。
本发明的其他实施例涉及电气插座连接器，该电气插座连接器具有与上文所述的插头连接器的引脚分配相匹配或对应的引脚分配。在一个实施例中，插座连接器可包括限定内部腔体的外壳以及位于腔体内的多个电触点，所述内部腔体在外壳的深度方向上延伸。腔体可具有180度对称形状，使得对应插头连接器可按两个插入取向中任一者插入到腔体中。此外，所述多个触点可包括位于腔体的第一内表面处的第一组触点以及位于腔体的以相对关系与第一内表面间隔开的第二内表面处的第二组触点。第一组触点和第二组触点可进一步为彼此的镜像。在一些实施例中，插座连接器还可包括适于与对应插头连接器上的保持特征接合的至少一个保持特征。在其他实施例中，插座连接器可包括位于腔体的相对侧表面上的适于与对应插头连接器上的第一保持特征和第二保持特征接合的第一保持特征和第二保持特征。
为更好地理解本发明的实质和优点，应参考以下描述及附图。然而，应当理解，每个附图仅提供用于示例的目的，并非意在作为对本发明的范围的限制的定义。另外，作为一般性规则，且除非明显与描述相反，若在不同图中的元件使用相同附图标记，则元件在功能或用途方面通常是相同或者至少相似的。
附图说明
图1A和1B示出了先前已知的TRS音频插头连接器的透视图；
图2A示出了先前已知的微型USB插头连接器的透视图，而图2B示出了图2A所示的微型USB连接器的前平面视图；
图3A为根据本发明的一个实施例的一种插头连接器40的简化顶视图；
图3B和3C分别为图3A所示的连接器40的简化侧视图和前视图；
图4A-4C为根据本发明的连接器40的替代性实施例的前视图；
图5A-5H为根据本发明的不同实施例的在连接器40的触点区域46内的触点布局的简化顶视图；
图6A为插头连接器50的触点区域46a的简化视图，且图6B为根据本发明一具体实施例的图3A和3B所示的插头连接器50的触点区域46a的简化视图；
图7A和7B为根据本发明的一些实施例的示意图，其示出了一组示例性触点位置；
图8A-8C为根据本发明的另一实施例的插头触点连接器的简化顶部、底部及侧部平面视图，该插头触点连接器包括取向键；
图9A-9F为根据本发明的附加的实施例的连接器的触点布置的简化图示；
图10A和10B为根据本发明的一些其他实施例的示意图，其示出了一组示例性触点位置；
图11A为根据本发明的一个实施例的一种插头连接器90的简化侧剖视图；
图11B为图11A所示的插头连接器90的简化侧视图，示出了当通过在与连接器的插入轴线相交的方向上拉拔来从插座连接器中拔出时，连接器可如何弯曲；
图12A为根据本发明的另一个实施例的一种插头连接器100的简化顶视图；
图12B为图12A所示的连接器100的简化侧视图；
图13A和13B为在本发明的一些实施例中可包括的一种接地环的简化透视图；
图14A为根据本发明的一个实施例的一种音频插头连接器110的简化顶部透视图，且图14B为该音频插头连接器110的简化底部平面视图；
图15A和15B为示意图，示出了图14A和14B所示的连接器110的一个特定具体实施的示例性引脚分配；
图16A为根据本发明的一个实施例的一种音频插头连接器120的简化顶部透视图，且图16B为该音频插头连接器120的简化底部平面视图；
图17A和17B为示意图，示出了图16A和16B所示的连接器120的一个特定具体实施的示例性引脚分配；
图18A为根据本发明的一个实施例的一种音频插头连接器130的简化顶部透视图，且图18B为该音频插头连接器130的简化底部平面视图；
图19A和19B为示意图，示出了图18A和18B所示的连接器130的一个特定具体实施的示例性引脚分配；
图20A为根据本发明的一个实施例的音频插头连接器140的简化顶部透视图，且图20B为该音频插头连接器140的简化底部平面视图；
图21A和21B为示意图，示出了图20A和20B所示的连接器140的一个特定具体实施的示例性引脚分配；
图22A为根据本发明的一个实施例的音频插头连接器150的简化顶部透视图，且图22B为该音频插头连接器150的简化底部平面视图；
图23A和23B为示意图，示出了图22A和22B所示的连接器150的一个特定具体实施的示例性引脚分配；
图24为根据本发明的另一实施例的连接器插头160的简化透视图。
图25A-25D示出连接器170的一个实例，连接器170具有形成于顶部和底部相对表面上的三个触点以及行进穿过连接器的中心的光纤电缆175；
图26示出了本发明的实施例可与之结合或一起使用的合适的一种电子媒体设备的简化示例性框图；以及
图27示出了适合与本发明的实施例一起使用的电子媒体设备的一个具体实施例的示例性效果图。
具体实施方式
现在将参照如附图所示的本发明的某些实施例来详细描述本发明。以下描述中示出了许多具体细节，以便于提供对本发明的充分理解。然而，对于本领域的技术人员显而易见的是，本发明可在不具有这些具体细节中的一些或全部的情况下实施。在其他情况下，为了避免不必要地使本发明费解，没有详细描述熟知的细节。
为更好地领会并理解本发明，首先参照图3A-3C，其分别为根据本发明的一个实施例的插头连接器40的简化顶视图、侧视图和前视图。连接器40包括主体42和插片部分44。电缆43附接至主体42，插片部分44在与连接器40的长度平行的方向上延伸远离主体42。插片44被定尺寸以在插配事件期间插入到相应的插座连接器中，并且包括形成于第一主表面44a上的第一触点区域46a以及形成于与表面44a相对的第二主表面44b处的第二触点区域46b(图3A-3C中未示出)。可在触点区域46a和46b的每者中形成多个触点(图3A-3C中未示出)，使得在插片44插入到相应的插座连接器中时，区域46a、46b中的触点电耦合至插座连接器中的对应触点。在一些实施例中，所述多个触点为自清洁擦拭触点，在插配事件期间与插座连接器触点初始接触之后，该自清洁擦拭触点在达到最终所需触点位置之前以擦拭运动进一步滑动经过插座连接器触点。
插片44还包括在第一主表面44a和第二主表面44b之间延伸的相对的第一侧表面44c和第二侧表面44d。虽然插片44在图3A-3C中被示出为具有基本上矩形且基本上平坦的形状，但在本发明的一些实施例中，第一主表面44a和第二主表面44b可具有朝它们的匹配凸或凹曲度或者可具有居中位于插片44的侧部之间的匹配凹陷区域。触点区域46a和46b可形成于凹陷区域中，并且凹陷区域可例如从插片44的远侧末端一路延伸至基座42或者可沿着插片44的长度的仅一部分(例如，在插片的长度的1/2到3/4之间)延伸止于不及基座42的一点。侧表面44c和44d也可具有匹配的凸或凹曲度。
通常，表面44a和44b的形状和曲度彼此成镜像，如根据下文所述的连接器40的双取向设计的表面44a和44b的形状和曲度那样。此外，虽然图3A-3C示出表面44c、44d具有显著小于表面44a、44b的宽度的宽度(例如，小于或等于表面44a、44b的一半宽度)，但在本发明的一些实施例中，侧表面44c、44d具有相对接近于或者甚至等于或宽于表面44a、44b的宽度的宽度。
图4A-4C为连接器40的实施例的简化前平面视图，其中主体42和/或插片44具有不同的横截面形状。例如，在图4A中，主表面44a和44b稍凸，而在图4B和4C中，侧表面44c和44d为圆形。此外，图4C示出了连接器的一个实例，该连接器具有分别形成于插片44的主表面44a和44b处的凹陷区域45a和45b。凹陷区域沿着插片44的长度的一部分从插片44的远侧末端延伸，并居中位于侧表面44c和44d之间。本领域技术人员将理解的是，图3C和4A-4C仅为主体42和插片44的合适横截面形状的实例，并且在本发明的各种实施例中许多其他横截面形状可用于主体42和插片44的每一者。
在一些实施例中，在侧表面上可形成一个或多个接地触点。例如，图3A和3B示出了形成于第一侧表面44c上的接地触点47a以及形成于第二侧表面44d上的与接地触点47a相对的接地触点47b。又如，除接地触点47a、47b之外或者作为接地触点47a、47b的替代，可在端表面44e上在连接器40的远侧末端处形成一个或多个接地触点。在一些实施例中，所述一个或多个接地触点中每一者可形成于其相应侧表面的外部上或者形成其相应侧表面的外部的一部分。在其他实施例中，所述一个或多个接地触点可形成在于侧表面44c、44d中每一者上形成的凹坑、凹痕、凹口或类似凹陷区域内和/或形成为所述凹坑、凹痕、凹口或类似凹陷区域的一部分，所述侧表面44c、44d与如下文详细描述的相应的插座连接器中的保持机构操作性地接合。
主体42通常为在插入或从相应的插座连接器中移除连接器40时用户将持握的连接器40的一部分。主体42可由多种材料制成，并且在一些实施例中由电介质材料制成，该电介质材料诸如是在注射成型工艺中形成的热塑性聚合物。虽然图3A或3B中未示出，但电缆43的一部分以及插片44的一部分可在主体42内延伸并且由主体42包围。另外，可对主体42内的电缆43中的各个导线形成与区域46a、46b的每一者中的触点的电接触。在一个实施例中，电缆43包括多条独立绝缘导线，其中对于区域46a和46b内的每个触点有一条独立绝缘导线，所述多条独立绝缘导线焊接至封装在主体42内的印刷电路板(PCB)上的焊盘。PCB上的每个焊盘电耦合至触点区域46a或46b之一内的对应独立触点。
插片44还可由多种材料制成，所述材料包括金属、电介质或它们的组合。在一些实施例中，插片44包括主要或者仅仅由诸如不锈钢的金属制成的框架，并且触点区域46a和46b形成于框架内。在一些其他实施例中，插片44包括主要或者仅仅由诸如陶瓷或弹性材料的电介质材料制成的框架。例如，插片44可为陶瓷基座，该陶瓷基座具有直接印制在其表面上的触点。
在图3A和3B所示的实施例中，主体42具有通常在形状上匹配、但稍大于插片42的横截面的矩形横截面。然而，如针对图4A-4C所讨论，主体42可以具有各种形状和尺寸。例如，主体42可具有带圆形或角型边缘的矩形横截面(在本文中称为“大致矩形的”横截面)、圆形横截面、椭圆形横截面以及许多其他合适的形状。在一些实施例中，连接器40的主体42和插片44两者均具有相同的横截面形状并且具有相同的宽度和高度(厚度)。例如，主体42和插片44两者均可组合形成基本上平坦、均匀的连接器，在该连接器中，主体和插片似乎成一体。在其他实施例中，主体42的横截面具有与插片44的横截面不同的形状。例如，主体42可具有弯曲的上和下表面和/或弯曲的侧表面，而插片44基本上平坦。
触点区域46a、46b中每一者均可在相对侧表面44c、44d之间居中。触点区域46a和46b中的各个触点可以是位于插片44的外表面处的外部触点，使得连接器40的一些实施例不包括位于颗粒和碎屑可能汇集于其中的内部腔体内的触点。触点区域46a和46b中每一者均可包括可由铜、镍、黄铜、金属合金或任何其他适当的导电材料制成的一个或多个触点。在一些实施例中，可使用与用于将触点印制在印刷电路板上的那些技术类似的技术来将触点印制在表面44a和44b上。
触点区域46a和46b可包括以各种不同样式布置的任何数量的触点，从一个到二十个或更多个。图5A-5H提供根据本发明的不同实施例的在触点区域46内的触点布置的不同实例。如图5A所示，触点区域46可包括居中且对称地位于触点区域内的两个触点51(1)和51(2)。类似地，图5B示出了具有居中且对称地位于触点区域内的三个触点52(1).52(3)的触点区域46，并且图5C示出了具有四个此类触点53(1)..53(4)的触点区域46。
虽然图5A-5C中每一者在区域46内均包括单行触点，但本发明的一些实施例可包括两行、三行或更多行触点。例如，图5D所示的触点区域46包括两行各四个触点54(1)..54(4)和54(5)..54(8)，每行在触点区域的侧部之间居中并且相对于横穿触点区域长度的中心线对称地间隔；图5E示出了触点区域46，其具有位于触点区域内的第一行三个触点55(1)..51(3)以及第二行四个触点55(4)..55(7)；并且图5F示出了触点区域46，其具有共计九个触点56(1)..56(9)的三行各三个触点。
虽然图5A-5F所示的触点区域中的每行各个触点使行中的触点在触点区域的侧部之间居中并且使触点相对于横穿触点区域长度的中心线对称地间隔，但在本发明的一些实施例中，触点不需要以此方式居中。例如，图5G示出了触点区域46a，其具有在触点区域内不居中的两个触点57(1)..57(2)。为提供由本发明的一些实施例所采用的180度对称，在一个主表面上包括图5G所示的触点区域46a的连接器在相对的主表面上包括如图5H所示的与触点区域46a匹配的触点区域46b。在图5H中，触点区域46b和触点57(3)-57(4)以虚线示出以对在从触点区域46a穿过连接器看向触点区域46b时的触点的位置进行表示。
图5A-5G所示的触点区域46中每一者表示了根据本发明的具体实施例的区域46a和46b两者。也就是说，根据本发明的一个实施例，插头连接器40包括两个触点区域46a和46b，这两个触点区域中每一者均包括如图5A的区域46中所示的两个触点。在另一个实施例中，插头连接器40包括触点区域46a和46b，这两个触点区域中每一者均包括如图5B所示的三个触点。本发明的其他实施例包括：具有如图5C的区域46中所示的触点区域46a和46b的连接器40；具有如图5D的区域46中所示的触点区域46a和46b的连接器40；具有如图5E的区域46中所示的触点区域46a和46b的连接器40；具有如图5F的区域46中所示的触点区域46a和46b的连接器40；以及具有如图5G的区域46中所示的触点区域46a和46b的连接器40。
区域46a、46b内的触点可包括被指定用于种类广泛的信号的触点，其中包括电源触点、接地触点、模拟触点和数字触点等等。在一些实施例中，在区域46a和/或46b中形成一个或多个接地触点，而在其他实施例中，接地触点仅位于尖端44e处和/或在连接器40的侧表面44c、44d上以便节省触点区域46a和46b内的空间以用于电源触点和信号触点。沿着连接器40的周边侧和/或尖端表面(而不是在触点区域46a和46b内)在一个或多个位置处采用接地触点的实施例可使得连接器插片44的总体封装能够小于在触点区域46a或46b中包括接地触点的类似连接器。
区域46a、46b内的电源触点可传输任何电压的信号，并且例如可传输2-30伏之间的信号。在一些实施例中，在区域46a、46b中包括多个电源触点以传输可用于不同用途的不同电压电平的电源信号。例如，在区域46a、46b中可包括用于输送可用于对连接至连接器40的辅助设备供电的3.3伏低电流电源的一个或多个触点以及用于输送用于对耦合至连接器40的便携式媒体设备充电的5伏高电流电源的一个或多个触点。
可包括在触点区域46a、46b中的模拟触点的实例包括用于音频输出信号和音频输入信号的供单独左上声道和右声道使用的触点以及用于视频信号的触点，所述视频信号诸如RGB视频信号、YPbPr分量视频信号及其他。类似地，可由区域46a、46b中的触点传输许多不同类型的数字信号，包括数字信号，诸如USB信号(包括USB1.0、2.0和/或3.0)、FireWire(也称为IEEE1394)信号、SATA信号和/或任何其他类型的数字信号。触点区域46a、46b内的数字信号还可包括用于数字视频的信号诸如DVI信号、HDMI信号和显示端口信号，以及对能够检测和识别连接至连接器40的设备或附件的功能加以执行的其他数字信号。
在一些实施例中，电介质材料填充在触点区域46a、46b中各个触点之间，使得电介质材料和触点形成插片44的齐平外表面而在插片44的表面上提供平滑顺畅的感觉。此外，为提高稳健性和可靠性，连接器40可完全封闭并且不包括活动件。
连接器40可具有180度对称的双取向设计，该设计使连接器能够在表面44a面朝上的第一取向上以及在表面44a旋转180度并面朝下的第二取向上都能插入到相应的插座连接器中。为允许连接器40的取向不定特征，插片44不极化。也就是说，插片44不包括如下物理键，该物理键被配置为在对应插座连接器中与匹配键插配，并且被设计用于确保两个连接器之间的插配仅在单个取向上发生。相反地，如果插片44沿着将插片44的中心沿着其宽度平分的水平平面分成顶半部和底半部，则插片44的上半部的物理形状可基本上与下半部的物理形状相同。类似地，如果插片44沿着将插片的中心沿着其长度平分的垂直平面分成左半部和右半部，则插片44的左半部的物理形状可基本上与右半部的形状相同。此外，触点可位于触点区域46a和46b内，使得区域46a中的各个触点与区域46b中位于插片44的相对侧上的各个触点对称布置，并且形成于连接器插片44的尖端处或侧部上的接地触点也可以对称方式布置。
为更好地理解和领会本发明的一些实施例的180度对称设计，参照图6A和6B，图6A和6B分别为根据本发明一个具体实施例的一种插头连接器50的第一侧44a和相对的第二侧44b的简化视图，该插头连接器50包括形成于触点区域46a和46b的每一者内的四个独立触点。例如，如图6A所示，触点区域46a可包括形成于该区域内的四个均匀间隔的触点53(1)..53(4)。相对于沿着连接器50的长度垂直于并且经过连接器50的中部的中心平面59，触点53(1)和53(2)与触点53(3)和53(4)成镜像关系。也就是说，从中心线59到触点53(2)的间距与从中心线59到触点53(3)的间距相同。另外，从中心线59到触点53(1)的间距与从中心线59到触点53(4)的间距相同。每对触点53(1)、53(2)和53(3)、53(4)还与连接器的侧部44c和44d相对于彼此均等地间隔并且沿着插片44的长度在端表面44e与主体42之间均等地间隔。
类似地，在图6B中，触点区域44b包括与区域44a相同数量的触点，这些触点也根据区域44a中的相同间距来间隔。因此，触点区域44b包括根据与区域46a内的触点53(1)..53(4)相同的布局和间距而在区域46b内间隔的四个触点53(5)..53(8)。由于区域46a和46b中的触点的布局和间距相同，因此在表面44a或44b之一上缺少某种指示或标记时，表面44a、44b每一者上的表面及触点布局看起来相同。在连接器50插入到相应的插座连接器中时，区域46a、46b中的触点将在两个不同取向(在本文中为方便起见称为“朝上”或“朝下”，但应当领会的是，这些是相对术语，仅旨在暗示连接器的取向的180度改变)中任一者上与插座连接器中的触点形成正确的电接触。
为进一步示出，现在参照图7A和7B，图7A和7B示意地示出了插头连接器50的剖视图，插头连接器50在如图6A和6B所示的区域46a、46b的每一者中具有插入到匹配插座连接器60中的四个触点。插座连接器60包括插头连接器的插片可插入到其中的腔体64。四个触点61(1)..61(4)从插座连接器的一个内表面延伸到腔体64中，并且四个触点61(5)..61(8)以与触点61(1)..61(4)成相对及镜像关系的方式从相对的内表面延伸到腔体64中。
图7A示出，在连接器50以“朝上”的位置插入到腔体65中时，插头连接器的触点53(1)与插座连接器的触点61(1)对齐、触点53(2)与触点61(2)对齐、触点53(3)与触点61(3)对齐、并且触点53(4)与触点61(4)对齐。图7A还示出，在相对的表面上，触点53(5)与触点61(5)对齐、触点53(6)与触点61(6)对齐、触点53(7)与触点61(7)对齐、并且触点53(8)与触点61(8)对齐。在插头连接器以“朝下”的位置插入到插座连接器60中时，如图7B所示，插头连接器中的每个触点仍然与插座连接器中的触点正确对齐。然而，触点以如下的方式不同地对齐：插头连接器的触点53(5)与插座连接器的触点61(1)对齐、触点53(6)与触点61(2)对齐、触点53(7)与触点61(3)对齐、并且触点53(8)与触点61(4)对齐，而在相对的表面上，触点53(1)与触点61(5)对齐、触点53(2)与触点61(6)对齐、触点53(3)与触点61(7)对齐、并且触点53(4)与触点61(8)对齐。此外，在插头连接器50包括侧接地触点53a、53b时，每个侧触点与来自插座连接器60的对应侧接地触点61a、61b在如图7A和7B所示的两个可能的插入取向中任一者上对齐。
因此，无论连接器50是以“朝上”还是“朝下”的位置插入到插座连接器60中，在插头连接器与插座连接器中的触点之间均形成正确的电接触。本发明的实施例进一步涉及包括电路的插座连接器，该电路基于插头连接器的取向而切换插座连接器的引脚的功能。在一些实施例中，插座连接器或者其内封装插座连接器的电子设备中的感测电路可检测插头连接器的取向并且设置软件和/或硬件开关以切换与插座连接器中的触点的内部连接并且视情况而定将插座连接器的触点与插头连接器的触点正确地匹配。在一些实施例中，可基于物理取向键(与极化键的不同之处在于取向键不防止插头连接器在多个取向上插入到插座连接器中)来检测插头连接器的取向，该物理取向键根据插头连接器的取向来与插座连接器中的对应取向触点接合或不接合。连接至取向触点的电路然后可确定在两个可能的取向中的哪一个取向上将插头连接器插入到插座连接器中。
例如，现在参照图8A-8C以及图9A和9B，图8A-8C示出了根据本发明的一个实施例的具有取向键72的插头连接器70的简化顶部、底部及侧部平面视图，图9A和9B为插入到插座连接器80中的插头连接器70的简化示意图。连接器70包括形成于连接器的相对的主表面上的触点区域46a和46b，所述触点区域可包含任何合理数量的触点。例如，在图9A所示的具体实施例中，连接器70为音频插头连接器，并且触点区域46a和46b的每一者均包括两个触点：区域46a中的麦克风触点和右音频触点，以及区域46b中的左音频触点和接地触点。在连接器70与插座连接器80插配时，插头连接器上的取向键72与插座连接器80内的对应取向触点86接合(或不接合)。
操作性地耦合至插座连接器的电路可设置软件和/或硬件开关以将插座连接器的触点与插头连接器70的触点正确地匹配。例如，软件开关可用于根据插入取向来切换连接器插孔的触点用于左音频和右音频，而硬件开关可用于切换连接器插孔的麦克风和接地触点以匹配连接器70的触点。在其他实施例中，两种开关均可在软件中实现或者两种开关均可在硬件中实现。图9A与图9B的比较示出了根据取向触点86是接合的(图9B)还是未接合的(图9A)而进行的插座触点的切换，其中为简化图示，切换后的触点的标号具有下划线并且以更大的字体示出。
又如，连接器70可为六触点音频插头连接器，其中触点区域46a、46b中每一者均包括如图9C-9D所示的三个触点：麦克风触点、第一专用接地触点以及右音频触点在区域46a内；而左音频触点、第二专用接地触点以及第二专用麦克风触点位于区域46b内。不论连接器70的插入取向如何，第一接地触点和第二接地触点以及第一麦克风触点和第二麦克风触点均与对应连接器插孔80的接地触点和麦克风触点对齐。因此，可以单个开关来执行该实施例，所述单个开关可在软件或硬件中实现以根据可由插座连接器内的取向触点86检测的插入取向来切换连接器插孔的触点用于左音频和右音频。
如图8A-8C所示，连接器70还可在连接器的相对侧表面上包括保持特征74a、74b。保持特征可操作以如下文针对图12A和12B所讨论的将连接器70固定在相应的插座连接器中。显而易见地，在图8A-8C所示的实施例中，保持特征74b和取向键72组合以在连接器70的侧部44d上形成单个经扩展的切口。在其他实施例中，保持特征和取向键可彼此完全分离并且甚至被包括在分开的表面上。例如，在一个实施例中，取向键72可位于主表面44a或44b之一上，而保持特征可位于侧表面44c和44d的一者或两者上。
在其他实施例中，插头连接器不包括取向键，并且连接器的取向可替代地由与相应的插座连接器相关联的电路基于通过触点所接收的信号来检测。例如，诸如用于蜂窝电话的耳麦的各种附件包括麦克风并且允许用户通过对附件上的按钮的按压来执行基本功能，诸如设置听筒音量以及接听和结束通话。可使用单导线串行控制芯片来与主机电子设备通信并且执行该功能。芯片连接至麦克风触点(例如，图14A所示的触点112b)，并且在插头连接器插入到插座插孔中时，芯片可与插孔连接器或主机设备中的适当电路对话。在插入事件时，主机设备通过插座连接器中被指定用于麦克风的触点向串行控制芯片发送确认信号，并且等待响应信号。如果接收到响应信号，则触点正确地对齐，并且可在连接器之间传送音频信号及其他信号。如果未接收到响应，则主机设备将信号翻转以对应于第二可能的取向(即，将信号翻转180度)，并且重复确认/响应信号例程。
在图9E所示的插头连接器70的四触点实施例中，左音频和右音频触点始终在物理可逆的位置上，而其他两个触点每一者均被指定为麦克风触点。在该实施例中，插头连接器中的物理取向键，诸如键72，可由插座连接器中的取向触点或其他适当的机构来检测以确定插头的取向，并且硬件或软件开关可视情况而定地设置插座连接器触点用于左音频和右音频以对应于插头连接器触点。在图9F所示的插头连接器70的实施例中，触点75通过例如接地环102接地(针对图10A-10B所描述)。在连接器首先插入到插座连接器中时，与插座连接器或其内封装连接器的电子设备相关联的电路检测被接地触点的位置并且将插座触点切换至适当的取向。
为促成本发明的某些实施例的双取向特征，触点区域46a、46b内的触点可经布置使得具有类似用途的触点以成对角线的布置位于连接器插片的相对侧部上。例如，重新参照图7A，触点53(1)与触点53(5)为成对角线的布置，而触点53(2)与触点53(6)为成对角线的关系。具有类似用途的触点是被指定用于传输类似信号的触点。具有类似用途的触点对的实例可包括第一电源触点和第二电源触点、左音频输出触电和右音频输出触点、第一接地触点和第二接地触点、一对数据差分触点、和/或第一数字触点和第二数字触点。由于触点之间的对称关系，因此此类呈对角线关系确保了，对于呈对角线关系的每对具有类似用途的触点而言，具有类似用途的触点之一将电连接至插座连接器中的专用于特定触点或者可方便地切换至特定触点的触点。例如，如果触点53(1)和53(5)分别是专用于左音频输出和右音频输出信号的具有类似用途的触点，则在插头连接器50插入到插座连接器60中时，不论插头连接器是以“朝上”还是“朝下”的插入取向与插座连接器插配，音频输出触点之一将与插座触点61(1)电接触并且音频输出触点的另一者将与插座触点61(5)电接触。因此，插座触点61(1)和61(5)两者均可为音频触点，从而确保不论插头连接器的插入取向如何，它们都将电耦合至插头连接器中的音频触点。
虽然图7A-7B示出了在触点区域46a和46b的每一者中具有偶数数量的触点的本发明的具体实施例，但本发明的一些实施例可在区域46a、46b的每一者中包括奇数数量的触点。在此类实施例中，插头连接器的每侧上的触点之一为中心触点，该中心触点围绕平分线59a居中并且因此以“朝上”和“朝下”的位置两者都与居中定位的插座触点对齐。中心触点不为对角线布置但为对称布置，并且可以是根据本发明的一些实施例的具有类似用途的触点。
图10A和10B示出了本发明的某些实施例的这个方面，并且示出了插头连接器70，该插头连接器具有分别形成于该插头连接器的插片44的上表面和下表面上的三个触点52(1)..52(3)和52(4)..52(6)。在连接器插片以“朝上”的位置插入到相应的插座连接器80中时，触点52(1)..52(3)分别与插座连接器的触点81(1)..81(3)对齐，并且触点52(4)..52(6)分别与触点81(4)..81(6)对齐。在连接器插片以“朝下”的位置插入到插座连接器80中时，触点52(4)..52(6)分别与插座连接器的触点81(1)..81(3)对齐，并且触点52(1)..52(3)分别与触点81(4)..81(6)对齐。在两个取向上，插头连接器触点52(2)和52(5)都与中心插座触点81(2)或81(5)之一对齐。
插头连接器40可设计成沿着插入轴线插入到诸如插座连接器80的匹配插座连接器中。在本发明的一些实施例中，插头连接器的至少一部分由柔性材料制成，使得连接器可易于偏轴弯曲。例如，图11A示出了类似于连接器40的旨在沿着插入轴线95插入到插座连接器中的连接器90的简化侧剖视图。连接器90的插片44包括柔性载体构件92，柔性载体构件92连同形成于连接器90的相对表面44a、44b每一者上的触点(未示出)沿插片44的长度延伸，所述触点可与载体构件92一起屈曲。例如，触点可以是键合至柔性载体构件92的柔性电路的一部分。在连接器与插座连接器97插配(即，与插座连接器的插入腔体98放置在一起)并且受到因在与插入轴线95相交的方向96上拉拔所致的应变时，柔性载体92和柔性触点允许插片44沿着方向94弯曲成如图11B所示的变形形状。一旦释放应变，插片44便恢复至图11A所示的其正常形状。这样，当通过在主体42或附接至主体42的电缆(未示出)上至少部分地侧向(例如，沿着与沿轴线95拉拔相对的方向96)拉拔来将连接器90从其插座连接器中拔出时，插头连接器90可弯曲并从插座连接器中拔出而不是束缚在其内或最终断裂。
在一个具体实施例中，柔性载体92为诸如镍钛诺(以大致相等的量存在的镍和钛的合金)的超弹性材料的薄板，并且柔性触点为附着至超弹性薄板的柔性电路的一部分。镍钛诺合金呈现出普通金属的大约10-30倍的弹性，这允许其在不断裂的情况下在非常高的应变下屈曲。柔性电路可包括，例如，丝网印刷在薄聚酰亚胺或PEEK(聚醚醚酮)层上的金属触点。柔性电路可由两个单独的零件制成，这两个单独的零件中每一者均直接附着至镍钛诺薄板的一侧，或者柔性电路可以是围绕镍钛诺薄板的周边被封装的单个零件或者可制成安装在镍钛诺薄板上的套管。
包括该柔性特征的本发明的实施例不限于任何特定超弹性材料的使用，并且可替代地使用针对非常高的应变可逆地变形并且在负载移除时，恢复至其原始形状而不需要改变温度来重新获得其原始形状的任何材料。本发明的一些实施例可将不具有超弹性的柔性材料用于载体92。例如，在一些实施例中，载体92或插片44自身可由弹性体或聚氨酯制成。
在连接器插头90与相应的插座连接器接合并且以与插入轴线成一角度拔出时，与在连接器的尖端处相比，通常更多的力施加至连接器的基座。为解决这一差异，在一些实施例中，载体92的柔性沿着载体的长度变化，使得，例如，载体在靠近连接器的与主体42相遇的基座部分或近端处柔性更大并且在靠近连接器的远端处柔性更小。除其他技术之外，可通过沿着连接器的长度改变材料、沿着其长度改变柔性载体的厚度或者沿着其长度改变柔性载体的形状或者这些方法的任何组合，来以此方式改变柔性。例如，在一个实施例中，载体92可包括靠近其基座的超弹性薄板以及靠近其远端的聚氨酯薄板。在近端与远端之间的区域中，超弹性薄板和聚氨酯薄板可重叠并粘附在一起。在一个具体实施例中，载体92包括靠近插片44的远端的两个聚氨酯薄板以及靠近插片44的基座的单个镍钛诺薄板，其中在基座处插片连接主体42。在连接器距离远端的长度的大约三分之一的位点处，镍钛诺薄板以长度的一部分夹在这两个聚氨酯薄板之间。
现在参照图12A和12B，图12A和12B为根据本发明的另一个实施例的插头连接器100的简化顶视图和侧视图。插头连接器100包括很多与插头连接器40相同的特征，但还包括盖帽102以及分别靠近连接器的远侧末端的第一保持特征104a和第二保持特征104b。盖帽102可由金属或其他导电材料制成，并且可沿着连接器的侧部从连接器100的远侧末端朝主体42延伸，从而在X和Y方向上完全或部分地围绕形成于触点区域46a和46b中的触点。盖帽102可接地以便使否则可能在连接器100的触点上发生的干扰最小化。在一个实施例中，盖帽102可为具有相当于连接器100的厚度(T)的厚度的U形框架。在另一个实施例中，盖帽102覆盖插片44的除触点区域46a和46b之外的全部，并且因此限定插片44的形状。盖帽102在本文中有时称为接地环，并且这两个术语旨在互换地使用。盖帽102可以多种方式形成，并且在一个实施例中可由诸如不锈钢的金属压铸而成，盖帽102可在连接器插片44的端部之上滑动并附接至该端部，因而部分地或完全地围绕连接器的尖端或侧部处的触点区域46a和46b。
图13A和13B示出了盖帽102的两个不同实施例。在图13A中，盖帽102为可附接至连接器的端部或在该端部之上滑动的U形框架。盖帽102包括在不同实施例中可具有不同长度的侧部部分102a、102b。在一些实施例中，侧部102a、102b延伸经过触点区域46a、46b一路到达连接器的主体42。在其他实施例中，侧部可延伸经过触点区域46a、46b但不一路到达主体42(如图12A所示)；可恰好延伸至触点区域46a、46b的端部，或者可以是相对短的并仅部分地沿着触点区域的长度延伸。触点区域46a、46b介于相对的侧部102a、102b之间。在其他实施例中，盖帽或接地环102限定插片44的外部形状，该外部形状完全围绕在如图13B所示的连接器的外表面处的触点区域46。
重新参照图12A和12B，保持特征104a、104b形成于连接器100的相对侧部上并且为保持系统的一部分，保持系统包括插头连接器上的一个或多个特征，所述特征适于与相应的插座连接器上的一个或多个特征接合以在将插头连接器插入到插座连接器中时将连接器固定在一起。在所示的实施例中，保持特征104a、104b为在插片44的侧表面中的从表面44a向表面44b延伸的半圆形凹痕。保持特征可广为变化，并且可包括角型凹痕或凹口、凹坑，或其他凹陷区域，所述凹坑仅形成于侧表面处且不延伸至其上形成触点区域46a、46b的表面44a、44b的任一者。保持特征适于与插座连接器上的可同样广为变化的保持机构接合。保持机构可例如为包括安装在凹痕104a、104b内的尖端或表面的一个或多个弹簧、一个或多个装有弹簧的止动装置或类似闩锁机构。包括保持特征104a、104b及插座连接器上的对应保持机构的保持系统可设计成提供特定的插入和拔出力，使得为将插头连接器插入到插座连接器中而所需的保持力大于为从插座连接器中移除插头连接器而所需的拔出力。
虽然保持特征104a、104b在图12A和12B中示出为具有凹配合特征并且保持机构在上文中被描述为具有移动进入保持特征104a、104b中的凸特征，但在其他实施例中，这些功能可不同。例如，在一个实施例中，保持特征104a、104b可为与插座连接器上的凹保持机构接合的装有弹簧的突出部。在其他实施例中，特征104a、104b的一者可为凸取向，而特征104a、104b的另一者为凹取向。在其他实施例中，可使用其他保持机构，诸如机械或磁闩锁或正交插入机构。此外，虽然保持特征104a和104b在图12A和12B中示出为形成于金属盖帽102中，但在不包括金属盖帽或接地环的本发明的实施例中，保持特征可形成于构成插片44的任何结构或材料中。
保持特征104a、104b还可位于沿着连接器100(包括沿着插片44的侧表面和/或插片44的顶部和底部表面)的各个位置处。在一些实施例中，保持特征104a、104b可位于主体42的前表面42a上并且适于与位于插座连接器的前外表面上的保持机构接合。在图12A和12B所示的实施例中，保持特征104a、104b位于插片44的长度的最后三分之一内。发明人已确定，将保持特征和对应闩锁机构定位在插座连接器中靠近插头连接器的端部处有助于在连接器处于插座连接器内的接合位置时更好地侧向固定连接器。
上文针对图3A-13B所阐述的本发明的各种实施例的说明描述了本发明的不同实施例的多个不同特征、方面及变型形式。为获得对本发明的进一步理解，下文讨论具有不同数量的触点的若干具体数据连接器的实例，所述数据连接器包括已提及的特征中的一些或全部以及附加的特征。下文讨论的各种实施例包括与已讨论的实施例共同并且彼此共同的许多特征。为了方便起见，此类共同特征常常但并不总是指具有相同的附图标记。此外，在下文的讨论中，对具有特定数量的触点的连接器的引用通常是指在连接器的相对主表面上的触点的数量，而并不包括形成于连接器的尖端和/或侧部上的任何接地触点或其他触点。
图14A和14B为根据本发明一个实施例的插头连接器110的简化顶部透视图和底部平面视图。连接器110包括许多与插头连接器100相同的特征，并且具有位于触点区域46a内的三个触点112(1)..112(3)以及位于插片44的相对表面上的触点区域46b内的附加的三个触点112(4)..112(6)。触点可由铜、镍、黄铜、金属合金或任何其他适当的导电材料制成。在连接器的前侧和背侧上的触点中每一者之间以及在连接器的触点与边缘之间，间距是一致的，从而提供180度对称，使得插头连接器300可在如上文所讨论的两个取向的任一者上插入相应的插座连接器中。
插片44的结构和总体形状由接地环102限定，接地环102从连接器的远侧末端朝外壳体延伸，所述外壳体形成插片44的外周边并围绕X平面和Y平面中的触点112(1)..112(6)。接地环102可由任何适当的金属或其他导电材料制成，并且在一个实施例中为镀有铜和/或镍的不锈钢。两个凹痕或凹坑112a和112b形成于接地环102中，并且与连接器150一样，位于插片的靠近其远端的相对侧上。接地触点可形成于凹坑112a、112b的每一者中。在一个具体实施例中，连接器300的插片44具有4.0mm的宽度X；1.5mm的厚度Y；以及5.0mm的插入深度Z。应当理解，连接器110的尺寸以及触点的数量在不同实施例中可变化。
在连接器110与插座连接器正确地接合时，触点112(1)..112(6)的每一者与相应的插座连接器中的对应触点电接触。插片44具有180度对称的双取向设计，该设计允许连接器在表面44a面朝上的第一取向上或者在表面44b面朝上的第二取向上插入到插座连接器中，如上文所讨论。其内结合插座连接器的主机设备内的电路可切换插座连接器触点以匹配连接器110的取向。
在一些实施例中，触点112(1)..112(6)的每一者所专用的特定信号/功能可根据设备而变化，其中连接器110为所述设备的一部分。在主机侧，与主机相关联的切换电路能够多路复用不同的电路以根据需要匹配不同信号。为促进切换并简化与连接器110的取向不定特征相关联的主机侧上所需切换电路，呈对角线关系的触点可与中心触点一样是具有类似用途的触点。例如，在图15A所示的连接器110的实施例中，触点112(3)和112(6)具有类似用途，分别专用于第一对数据信号A和B；而中心触点112(2)、112(5)是分别专用于第二对数据信号Dx和Dy的具有类似用途的触点。不论插头连接器100是以“朝上”的位置(图15A)还是“朝下”的位置(图15B)与其相应的插座连接器插配，数据触点A和B将始终与右上或左下插座连接器触点对齐，而数据触点Dx和Dy将始终与中心插座连接器触点对齐。
为进一步示出，下文在表1中提供了针对不同用途采用触点112(1)..112(6)的附件的若干具体实例，其中连接器110与以下类别的附件之一相关联：(1)自供电式附件，诸如定时收音机或类似坞站；(2)主机供电式附件；(3)有线耳麦；(4)耳机适配器；以及(5)充电/同步电缆。
表1
如表1所示，在具有类似用途的位置处的数据触点112(2)、112(5)和112(3)、112(6)可用于根据若干不同通信协议依据附件(连接器110为其一部分)的功能和用途在连接器110与主机设备之间传输模拟或数字数据信号。例如，触点112(2)、112(5)可用于传输模拟音频左信号和右信号或传输差分数据信号(D+/D-)，而触点112(3)、112(6)可用于传输串行传输/接收信号或传输模拟麦克风和音频返回信号。为了主机设备能够处理信号并依照信号行事，主机首先需要确定给定连接器110在每个触点处提供什么通信协议或信号格式。主机可例如通过检测连接器110的插入取向并从与连接器110相关联的附件接收指示该具体附件要将每个触点所用于的信号的类型的指令，来执行该操作。例如，在自供电式附件和充电器/同步电缆中，触点112(1)可提供电源输出信号以对主机设备充电。主机可监控在其两个触点上的电压水平以检测电源信号并确定连接器的取向，其中根据连接器110的插入取向，所述两个触点可能与触点112(1)对齐。又如，对于不提供电源输出的耳麦、耳机适配器及主机供电式附件而言，可基于在两个触点之一上检测ID信号的存在来检测连接器110的插入取向，其中根据连接器110的插入取向，这两个触点可能与触点112(4)对齐。在任一种情况下，一旦触点112(4)的位置经确认，便可将触点112(4)用于使用可通过触点的一者或多者传输的预定数据结构来传输ID信号，该ID信号向主机告知在触点的每一者上所使用的通信协议。在一个实施例中，数据结构指定触点112(2)、112(3)、112(5)和112(6)的每一者被该具体附件用于什么。
一旦检测了取向并且已向主机传送连接器110中各个触点的用途，便可由主机切换插座连接器中的触点以连接适合用于如上文表1所阐述的给定通信协议的电路。因此，对于中心触点112(2)、112(5)为一对差分数据触点(诸如一对USB2.0数据触点)的充电/同步电缆而言，基于检测到的插入取向，相应的插座连接器触点每者均切换至适合用于经由USB2.0协议与所述匹配触点的极性通信的匹配电路。类似地，对于触点112(2)、112(5)分别用于左音频和右音频并且触点112(3)、112(6)分别用于麦克风和音频返回信号的有线耳麦或耳机适配器而言，相应的插座连接器触点每者均切换至适合用于这些模拟信号的电路。对于自供电式和主机供电式附件而言，数据触点A和B可专用于一对串行传输/接收数据信号，诸如UART信号。另外，一些自供电式和主机供电式附件可将触点Dx和Dy用于差分数据信号，而在其他附件中，可将触点Dx和Dy用于左音频和右音频信号。
图16A和16B为根据本发明的另一个实施例的插头连接器120的简化顶部透视图和底部平面视图。连接器120类似于连接器110，只不过连接器120包括位于触点区域46a内的四个触点122(1)..122(4)以及位于插片44的相对表面上的触点区域46b内的附加的四个触点122(5)..122(8)。在一个具体实施例中，连接器120的插片44具有5.0mm的宽度X；1.5mm的厚度Y；以及5.6mm的插入深度Z。应当理解，连接器110的尺寸以及触点的数量在不同实施例中可变化。
触点122(1)..122(8)的每一者所专用于的特定信号/功能可根据设备而变化，其中连接器120为所述设备的一部分。在主机侧，与主机相关联的切换电路能够多路复用不同的电路以根据需要匹配不同信号。如针对连接器110所描述，为促进切换并简化与连接器110的取向不定特征相关联的主机侧上所需切换电路，呈对角线关系的触点中的一些或全部可以是具有类似用途的触点。例如，在图17A所示的连接器110的实施例中，触点122(1)和122(5)具有类似用途，分别专用于数据信号DP1和DP2；触点122(2)、122(6)是具有类似用途的触点，分别专用于数据信号DN1和DN2；并且触点122(3)和122(7)每者均专用于电源(引脚)。不论插头连接器100是以“朝上”的位置(图17A)还是“朝下”的位置(图17B)与其相应的插座连接器插配，数据触点DP1和DP2将始终与左上或右下插座连接器触点对齐；数据触点DN1和DN2将始终与从左起第二的上插座连接器触点或从右起第二的下插座连接器触点对齐；并且电源触点122(3)、122(7)将始终与从右起第二的上插座连接器触点或从左起第二的下插座连接器触点对齐。
具有四个数据触点就允许附件适合以下三种通信接口中的两者：USB2.0、Mikey总线或通用异步接收器/发射器(UART)接口。为进一步简化与主机相关联的切换电路，在一些实施例中，连接器120不包括用于模拟音频信号的触点，而是通过诸如USB的数字信号接口之一来执行音频。下文在表2中提供了针对不同用途采用触点122(1)..122(8)的附件的若干具体实例，其中连接器120与以下类别的附件之一相关联：(1)自供电式附件，(2)主机供电式附件；(3)耳麦；和(4)充电/同步电缆。
触点 自供电式附件 主机供电式附件 有线耳麦 充电/同步电缆
P1:122(3) 电源(5V) -- -- 电源(5V)
P2:122(7) 电源(5V) -- -- 电源(5V)
DP1:122(1) USB D+ USB D+ Mikey总线+ USB D+
DP2:122(5) USB D- USB D- Mikey总线- USB D-
DN1:122(2) UART Rx UART Rx --
DN2:122(6) UART Tx UART Tx --
ID:122(4) AUTH AUTH AUTH AUTH
POUT:122(8) 附件电源(3.3V) 附件电源(3.3V) 附件电源(3.3V) --
表2
如上文所讨论，主机可通过在任一触点122(3)或123(7)上检测电源信号或ID信号来检测连接器120的插入取向。一旦ID触点的位置经确认，便可将ID触点用于根据预定数据结构来传输ID信号，该ID信号对附件进行认证并向主机告知在数据触点的每一者上所使用的通信协议。在一个实施例中，数据结构指定触点122(1)、122(2)、122(5)和122(6)中每一者被具体附件用于什么通信协议。
图18A和18B为根据本发明一实施例的插头连接器130的简化顶部透视图和底部平面视图。连接器130类似于连接器110，只不过连接器130包括位于触点区域46a内的五个触点132(1)..132(5)以及位于插片44的相对表面上的触点区域46b内的附加的五个触点132(6)..132(10)。在一个具体实施例中，连接器120的插片44具有5.9mm的宽度X；1.5mm的厚度Y；以及5.6mm的插入深度Z。应当理解，连接器110的尺寸以及触点的数量在不同实施例中可变化。
触点132(1)..132(10)中每一者所专用于的特定信号/功能可根据设备而变化，其中连接器130为所述设备的一部分。在主机侧，与主机相关联的切换电路能够多路复用不同的电路以根据需要匹配不同信号。如针对连接器110所描述，为促进切换并简化与连接器130的取向不定特征相关联的主机侧上所需切换电路，呈对角线关系的触点中的一些或全部可以是具有类似用途的触点。例如，在图19A所示的连接器130的一个实施例中，触点132(4)和132(9)具有类似用途，分别专用于数据信号DP1和DP2；触点132(3)、132(8)是具有类似用途的触点，分别专用于数据信号DN1和DN2；并且触点132(5)、132(10)和触点132(1)、132(6)是具有类似用途的触点，每者均专用于模拟信号。不论插头连接器100是以“朝上”的位置(图19A)还是“朝下”的位置(图19B)与其相应的插座连接器插配，数据触点DP1和DP2将始终与同一对插座连接器触点中的任一者对齐；数据触点DN1和DN2将始终与中心插座连接器触点对齐；并且每对模拟触点将始终与在插座连接器的转角处的相同相应对的插座连接器触点对齐。
具有四个数据触点就允许附件适合以下三种通信接口中的两者：USB2.0、Mikey总线或通用异步接收器/发射器(UART)接口。为进一步简化与主机相关联的切换电路，在一些实施例中，连接器130不包括用于模拟音频信号的触点，而是通过诸如USB的数字信号接口之一来执行音频。下文在表3和表4中提供了针对不同用途采用触点132(1)..132(10)的附件的若干具体实例，其中连接器130与以下类别的附件之一相关联：(1)自供电式附件；(2)主机供电式附件；(3)耳麦；和(4)充电/同步电缆；(5)有线耳麦；(6)耳麦适配器；(7)音频/视频电缆；和(8)音频附件。
表3
表4
如上文所讨论，主机可通过在任一触点132(2)或132(7)上检测电源信号或ID信号来检测连接器130的插入取向。一旦ID触点的位置经确认，便可将ID触点用于使用可通过触点中一者或多者传输的预定数据结构来传输ID信号，该ID信号向主机告知在触点中每一者上所使用的通信协议。在一个实施例中，数据结构指定触点132(2)、132(3)、132(8)和132(9)中每一者被具体附件用于什么。
图20A和20B为根据本发明一个实施例的插头连接器140的简化顶部透视图和底部平面视图。连接器140类似于连接器110，只不过连接器140包括位于触点区域46a和46b中每一者内的六个触点。如针对连接器110所描述，触点142(1)..142(12)中每一者所专用于的特定信号/功能可根据设备而变化，其中连接器140为所述设备的一部分。主机侧上的切换电路能够多路复用不同的电路以根据需要匹配不同信号。为促进切换并简化与连接器140的取向不定特征相关联的所需切换电路，呈对角线关系的触点中的一些或全部可以是具有类似用途的触点。例如，在如图20A所示的连接器140的实施例中，一对差分数据触点142(1)、142(2)以呈对角线关系与第二对差分数据触点142(7)、142(8)间隔；数据触点142(4)、142(10)是具有类似用途的触点，分别专用于数据信号Dx和Dy；触点142(3)和142(9)每者均专用于电源；触点142(5)、142(11)专用于显示端口辅助信号；并且触点142(6)、142(12)专用于显示端口热插拔检测信号。
在一个实施例中，具有十二个触点就允许连接器140适合连同显示端口热插拔检测(HPD)及辅助(Aux)信号一起的两通道的显示端口视频，和/或其他通信接口，诸如USB2.0、Mikey总线或通用异步接收器/发射器(UART)接口。为进一步简化与主机相关联的切换电路，在一些实施例中，连接器120不包括用于模拟音频信号的触点，而是通过诸如USB的数字信号接口之一来执行音频。在另一个实施例中，不是使用两通道的显示端口视频，而是可将额外两对数据触点用于USB3.0数据信号(第一超速发射器差分对和第二超速接收器差分对)，而专用于显示端口HPD和Aux的触点可替代地专用于模拟音频信号，包括连同麦克风信号和音频返回的左音频声道和右音频声道。在又一个实施例中，连接器140中用于显示端口信号的四对数据触点可替代地专用于适合雷电(Thunderbolt)通信接口的信号。例如，触点142(1)和142(2)可传输差分数据信号HighSpeed Transmit0(正)和HighSpeed Transmit0(负)；触点142(5)、142(6)可传输差分数据信号HighSpeed Receive0(正)和HighSpeed Receive0(负)；触点142(7)、142(7)可传输差分数据信号HighSpeed Transmit1(正)和HighSpeed Transmit1(负)；而触点142(11)、142(12)可传输差分数据信号HighSpeed Receive1(正)和HighSpeed Receive1(负)。
图22A和22B为根据本发明一个实施例的插头连接器150的简化顶部透视图和底部平面视图。连接器150类似于针对图14A-15B所讨论的连接器110，只不过连接器150包括位于触点区域46a和46b中每一者内的七个触点。附加的触点使连接器150能够适合四通道的显示端口视频，和/或其他通信接口，诸如USB2.0、Mikey总线或通用异步接收器/发射器(UART)接口。
如针对连接器110所描述，触点152(1)..152(14)中每一者所专用于的特定信号/功能可根据设备而变化，其中连接器140为所述设备的一部分。主机侧上的切换电路能够多路复用不同的电路以根据需要匹配不同信号。为促进切换并简化与连接器150的取向不定特征相关联的所需切换电路，呈对角线关系的触点中的一些或全部可以是具有类似用途的触点。例如，在图21A所示的连接器130的一个实施例中，专用于第一通道显示端口视频信号的两个数据触点152(1)、152(2)位于连接器140的一端处的表面44a处并且以与专用于第三通道显示端口视频信号的位于连接器150的相对端处的表面44b处的数据触点152(8)、152(9)呈对角线关系定位；而专用于第二通道显示端口视频信号的两个数据触点152(6)、152(7)位于连接器150的一端处的表面44a处并且以与专用于第四通道显示端口视频信号的位于表面44b处的数据触点152(13)、152(14)呈对角线关系定位。内侧六个数据触点，即触点152(3)-152(5)和触点152(10)-152(12)可面向与相对于图15A和15B所述的那些信号相同的信号而专用。因此，连接器150可用于所有与针对连接器110所讨论的附件相同的附件连同支持四通道显示端口视频数据的附件，在这种情况下，内侧六个触点中的一者或多者可用于显示端口热插拔检测信号，并且另外的触点可用于显示端口辅助信号。
图24为根据本发明另一个实施例的连接器插头160的简化透视图，其中未采用接地环。相反地，连接器160由围绕诸如黄铜板的结构导电构件164而夹置的两个印刷电路板162a、162b制成。插片部分165延伸出主体42，并且可具有与上文所讨论的连接器110、120、130、140或150中任一者的插片44相同的形状因数，包括相同数量的触点(为方便起见，图24在连接器160的上表面上示出六个并且在下表面上示出六个)，所述触点以相同间距与连接器的边缘间隔相同的距离，从而使给定插头连接器160能够操作性地耦合至相同的插座连接器，诸如包括相同数量的触点的插头连接器110、120、130、140或150之一。
然而，连接器160不包括类似于接地环102的接地环。相反地，形成于导电构件164的相对侧上的凹痕166a、166b通常与凹坑114a、114b的尺寸和轮廓匹配，从而在从上面或下面观察时为连接器160的插片部分给予面包条形状。在连接器插入和从插座连接器中移除时，凹痕166a、166b为连接器提供与连接器140所实现的相同的舒适击/锁感觉。另外，在与插座连接器插配时，导电构件164经由插座连接器中的保持夹来接收接地连接。
本文所讨论的连接器中任一者可经修改以包括一条或多条光纤电缆，所述光纤电缆延伸穿过连接器并且可以操作性地耦合以在插配的连接器插孔之间接收或传输光学数据信号。例如，图25A-25D示出了连接器170的一个实例，连接器170具有六个触点以及行进穿过连接器的中心的光纤电缆175。光纤电缆175允许高数据速率传输，并且可用于USB4.0兼容性(例如，10GB/秒的数据传输)。
如图25D所示，图25D为连接器170的远端的展开视图，光纤电缆175端接于透镜176，透镜176位于连接器的远端处并且由接地环102固定到位。透镜176可由经化学增强的铝硅酸盐玻璃或高度抗划伤的类似材料制成，并且与接地环102的外表面齐平以防止碎屑积聚以及光线提取。
本发明的实施例适合用于许多电子设备，包括接收或传输音频、视频或数据信号等等的任何设备。在一些情况下，由于其潜在的小的形状因数，本发明的实施例特别适合用于便携式电子媒体设备。如本文所用，电子媒体设备包括具有可用于呈现人类可感知媒体的至少一个电子部件的任何设备。此类设备可包括例如便携式音乐播放器(例如，MP3设备以及苹果的iPod设备)、便携式视频播放器(例如，便携式DVD播放器)、蜂窝电话(例如，智能电话，诸如苹果的iPhone设备)、摄影机、数字照相机、投影系统(例如，全息投影系统)、游戏系统、PDA、台式计算机以及平板计算机(例如，苹果的iPad设备)、膝上型计算机或其他移动计算机。这些设备中的一些可被配置为提供音频、视频或其他数据或感官输出。
图26为根据本发明的实施例的简化示例性框图，示出了包括音频插头插座205的电子媒体设备200。除其他部件之外，电子媒体设备200还可包括连接器插座210、一个或多个用户输入部件220、一个或多个输出部件225、控制电路230、图形电路235、总线240、存储器245、存储设备250、通信电路255及POM(位置、取向或移动传感器)传感器260。控制电路230可与电子媒体设备200的其他部件通信(例如，经由总线240)，以控制电子媒体设备200的操作。在一些实施例中，控制电路230可执行存储在存储器245中的指令。控制电路230还可操作以控制电子媒体设备200的性能。控制电路230可包括例如处理器、微控制器及总线(例如，用于向电子媒体设备200的其他部件发送指令)。在一些实施例中，控制电路230还可驱动显示器并处理从输入部件220所接收的输入。
存储器245可包括可用于执行设备功能的一个或多个不同类型的存储器。例如，存储器245可包括高速缓存、闪存存储器、ROM、RAM和混合类型的存储器。存储器245还可存储用于设备及其应用程序(例如，操作系统、用户界面功能及处理器功能)的固件。存储设备250可包括一个或多个合适的存储介质或机构，诸如磁性硬盘驱动器、闪存驱动器、磁带驱动器、光盘驱动器、永久性存储器(诸如ROM)、半永久性存储器(诸如RAM)或高速缓存。存储设备250可用于存储可由电子媒体设备200使用的媒体(例如，音频和视频文件)、文本、图片、图形、广告或任何合适的用户特定或全局信息。存储设备250还可存储可在控制电路230上运行的程序或应用程序，可保持经格式化以供一个或多个应用程序读取和编辑的文件，以及可存储可辅助一个或多个应用程序的运行的任何附加文件(例如，具有元数据的文件)。应当理解，存储在存储设备250上的任何信息可替代地存储在存储器245中。
电子媒体设备200还可包括输入部件220和输出部件225，以用于为用户提供与电子媒体设备200交互的能力。例如，输入部件220和输出部件225可提供界面用于用户与在控制电路230上运行的应用程序交互。输入部件220可呈现各种形式，诸如键盘/小键盘、触控板、鼠标、滚轮、按钮、触笔或触摸屏。输入部件220还可包括用于用户认证的一个或多个设备(例如，智能卡读取器、指纹读取器、虹膜扫描器)以及音频输入设备(例如，麦克风)或用于记录视频或静止帧的视频输入设备(例如，照相机或网络照相机)。输出部件225可包括诸如液晶显示器(LCD)或触摸屏显示器的任何合适的显示器、投影设备、扬声器或用于向用户呈现信息或媒体的任何其他合适的系统。输出部件225可由图形电路235控制。图形电路235可包括视频卡，诸如具有2D、3D或矢量图形功能的视频卡。在一些实施例中，输出部件225还可包括远程耦合至电子媒体设备200的音频部件。例如，输出部件225可包括可有线地或无线地(例如，蓝牙耳机或蓝牙耳麦)耦合至电子媒体设备200的耳麦、耳机或耳塞。
电子媒体设备200可具有存储在存储设备250上或存储器245中的一个或多个应用程序(例如，软件应用程序)。控制电路230可被配置为执行来自存储器245的应用程序的指令。例如，控制电路230可被配置为执行使全动态视频或音频在输出部件225上呈现或显示的媒体播放器应用程序。驻留在电子媒体设备200上的其他应用程序可包括例如电话应用程序、GPS导航仪应用程序、网页浏览器应用程序以及日历或管理器应用程序。电子媒体设备200还可执行任何合适的操作系统，诸如Mac OS、Apple iOS、Linux或Windows，并且可包括一组存储在存储设备250或存储器245上的与特定操作系统兼容的应用程序。
在一些实施例中，电子媒体设备200还可包括通信电路255以连接至一个或多个通信网络。通信电路255可以是任何合适的通信电路，其可操作以连接至通信网络并将通信(例如，语音或数据)从电子媒体设备200传输至通信网络中的其他设备。通信电路255可操作以使用任何合适的通信协议，诸如例如Wi-Fi(例如，802.11协议)、蓝牙、高频系统(例如，900MHz、2.4GHz和5.6GHz通信系统)、红外、GSM、GSM加EDGE、CDMA、四频及其他蜂窝协议、VOIP或任何其他合适的协议，来与通信网络进行交互。
在一些实施例中，通信电路255可操作以使用任何合适的通信协议来创建通信网络。通信电路255可使用短程通信协议来创建短程通信网络以连接至其他设备。例如，通信电路255可操作以使用蓝牙协议来创建局部通信网络以与蓝牙耳麦(或任何其他蓝牙设备)耦合。通信电路255还可包括被配置为连接至互联网或任何其他公共或专用网络的有线或无线网络接口卡(NIC)。例如，电子媒体设备200可被配置为经由无线网络，诸如分组无线电网络、射频网络、蜂窝网络或任何其他合适类型的网络，来连接至互联网。通信电路245可用于发起并与通信网络内的其他通信设备或媒体设备进行通信。
电子媒体设备200还可包括适合用于执行通信操作的任何其他部件。例如，电子媒体设备200可包括电源、天线、用于耦合至主机设备的端口或接口、二级输入机构(例如，打开/关闭开关)或任何其他合适的部件。
电子媒体设备200还可包括POM传感器260。POM传感器260可用于确定电子媒体设备200的大概地理或物理位置。如下文所详述，可通过任何合适的三边测量或三角测量技术来得到电子媒体设备200的位置，在这种情况下，POM传感器260可包括射频三角测量检测器或传感器或被配置为确定电子媒体设备200的位置的任何其他位置电路。
POM传感器260还可包括用于检测电子媒体设备200的位置取向或运动的一个或多个传感器或电路。此类传感器及电路可包括例如单轴或多轴加速度计、角速率或惯性传感器(例如，光学陀螺仪、振动陀螺仪、气体速率陀螺仪或环型陀螺仪)、磁力计(例如，标量或矢量磁力计)、环境光线传感器、接近传感器、运动传感器(例如，被动红外(PIR)传感器、主动超声传感器或主动微波传感器)以及线速度传感器。例如，控制电路230可被配置为从POM传感器260的一者或多者中读取数据以便确定电子媒体设备200的位置取向或速度。POM传感器260的一者或多者可靠近输出部件225(例如，在电子媒体设备200的显示器屏幕的上方、下方或任一侧上)定位。
图27示出了一种特定电子媒体设备280的示例性效果图。设备280包括作为输入部件的多用途按钮282、作为输入和输出部件两者的触摸屏显示器284以及作为输出部件的扬声器285，所有这些均封装在设备外壳290内。设备280还在设备外壳290内包括主插座连接器286和音频插头插座288。插座连接器286和288中每一者均可位于外壳290内，使得插座连接器的于其中插入对应插头连接器的腔体位于设备外壳的外表面处。在一些实施例中，腔体向设备280的外部侧表面开口。为简单起见，在图27中未示出各种内部部件，诸如控制电路、图形电路、总线、存储器、存储设备及其他部件。根据本发明的实施例的插座连接器特别适合用作主插座286或音频插头插座288中的任一者或两者。此外，在一些实施例中，电子媒体设备280仅具有单个插座连接器，该插座连接器用于将设备物理地接合或连接(与无线连接截然相反)至其他电子设备。本发明的实施例还特别适合用于此类连接器。
如本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的本质特征的情况下，本发明可以其他许多具体形式体现。例如，虽然上文所示的多个实施例包括在插头连接器以及插座连接器两者中的结合到保持特征中的接地触点，但本发明的其他实施例可沿着连接器的侧部或尖端的部分包括不是保持机构一部分的接地触点。类似地，一些实施例可在触点区域46a和46b的一者或多者内包括接地触点以获得改善的地面覆盖。可附加于或代替触点区域外部的接地触点，将接地触点包括在触点区域46a和46b的一者或多者中。在一些此类实施例中，接地触点以呈对角线关系放置在区域46a和46b的每一者中。作为具体实例，可在上文所述的连接器110、120、130、140或150的任一者中包括一对接地触点，以取代针对这些连接器所描述的任一对具有类似用途的数据触点。例如，可包括一对接地触点，以代替连接器110和150中所示的那对数据触点A和B；取代连接器110、140和150中所示的那对触点Dx和Dy；取代连接器120、130和140中所示的任一对触点DP1/DN1或DP2/DN2；或者取代连接器150中所示的任一对触点LN0±、LN1±、Ln2或LN3±。又如，本发明的各种实施例在上文中针对双取向连接器而进行描述。其他实施例包括具有不止两个可能的插入取向的连接器。例如，连接器系统可包括一种插头连接器，该插头连接器具有用于在三个可能的取向中任一者上安装在相应的插座连接器内的三角形横截面、用于在四个可能的插入取向中任一者上安装在插座连接器内的正方形横截面、用于在六个可能的取向中任一者上安装在相应的插座连接器内的六边形横截面，等等。
另外，虽然多个具体实施例被公开为具有具体特征，但本领域技术人员将认识到一个实施例的特征可与另一个实施例的特征组合的情况。例如，上文所阐述的本发明的一些具体实施例被示出为具有作为保持特征的凹坑。本领域技术人员将容易领会的是，本文所述的其他保持特征中任一者以及未具体提及的其他特征可代替或附加于凹坑而使用。另外，本领域技术人员将认识到或者仅仅使用常规实验方法就能够确定本文所述的本发明的具体实施例的许多等同形式。此类等同形式旨在由以下权利要求书所涵盖。

Claims (11)

1.一种插头连接器，包括：
主体；
连接器插片，所述连接器插片纵向延伸远离所述主体，所述连接器插片具有相对的第一主表面和第二主表面；
第一触点区域，所述第一触点区域形成于所述插片的所述第一主表面处，所述第一触点区域包括沿着第一行的间隔开的第一多个外部触点，所述第一多个触点由奇数数量的触点组成，包括在所述第一行中居中的专用于第一数字数据信号的第一中心触点；
第二触点区域，所述第二触点区域形成于所述插片的所述第二主表面处，所述第二触点区域包括沿着正对所述第一行的第二行的间隔开的第二多个外部触点，所述第二多个触点由与所述第一多个触点相同数量的触点组成，并且包括在所述第二行中居中的专用于第二数字数据信号的第二中心触点；并且
其中所述插片被成形并且所述第一多个触点和所述第二多个触点被布置为具有180度对称，使得所述插片能够在两个取向中的任一者中插入并且操作性地耦合至相应的插座连接器。
2.根据权利要求1所述的插头连接器，其中所述第一数字数据信号和所述第二数字数据信号代表一对差分数据信号。
3.根据权利要求1所述的插头连接器，其中所述第一触点区域和所述第二触点区域还包括彼此呈对角线关系定位的一对电源触点。
4.根据权利要求1所述的插头连接器，其中所述第一触点区域和所述第二触点区域还包括彼此呈对角线关系定位的第二对差分数据触点。
5.根据权利要求1所述的插头连接器，其中所述第一触点区域和所述第二触点区域还包括四对差分数据触点，包括彼此呈对角线关系定位的第一对差分数据触点和第二对差分数据触点以及彼此呈对角线关系定位的第三对差分数据触点和第四对差分数据触点。
6.根据权利要求1所述的插头连接器，其中所述第一触点区域和所述第二触点区域还包括彼此呈对角线关系定位的一对接地触点。
7.一种插头连接器，包括：
主体；
连接器插片，所述连接器插片纵向延伸远离所述主体，所述连接器插片具有相对的第一主表面和第二主表面；
第一触点区域，所述第一触点区域形成于所述插片的所述第一主表面处，所述第一触点区域包括沿着第一行的间隔开的第一多个外部触点，所述第一多个触点由偶数数量的至少四个触点组成，包括第一最内侧触点和第二最内侧触点，其中所述第一最内侧触点专用于第一数字数据信号，并且所述第二最内侧触点专用于电源；
第二触点区域，所述第二触点区域形成于所述插片的所述第二主表面处，所述第二触点区域包括沿着正对所述第一行的第二行的间隔开的第二多个外部触点，所述第二多个触点由与所述第一多个触点相同数量的触点组成，包括第三最内侧触点和第四最内侧触点，其中所述第三最内侧触点相对于所述第一最内侧触点处于对角线位置并且专用于第二数字数据信号，并且所述第四最内侧触点相对于所述第二最内侧触点处于对角线位置并且专用于电源；并且
其中所述插片被成形并且所述第一多个触点和所述第二多个触点被布置为具有180度对称，使得所述插片能够在两个取向中的任一者中插入并且操作性地耦合至相应的插座连接器。
8.根据权利要求7所述的插头连接器，其中所述第一数字数据信号和所述第二数字数据信号代表一对差分数据信号。
9.根据权利要求7所述的插头连接器，其中所述第一触点区域和所述第二触点区域还包括彼此呈对角线关系定位的一对接地触点。
10.根据权利要求8所述的插头连接器，其中所述第一触点区域和所述第二触点区域还包括彼此呈对角线关系定位的第二对差分数据触点。
11.根据权利要求7所述的插头连接器，其中所述第一触点区域和所述第二触点区域还包括四对差分数据触点，包括彼此呈对角线关系定位的第一对差分数据触点和第二对差分数据触点以及彼此呈对角线关系定位的第三对差分数据触点和第四对差分数据触点。
CN201280056344.3A 2011-11-30 2012-09-07 用于电子设备的连接器 Pending CN103947056A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161565328P 2011-11-30 2011-11-30
US61/565,328 2011-11-30
PCT/US2012/054318 WO2013081704A1 (en) 2011-11-30 2012-09-07 Connectors for electronic devices

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103947056A true CN103947056A (zh) 2014-07-23

Family

ID=46981083

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280056344.3A Pending CN103947056A (zh) 2011-11-30 2012-09-07 用于电子设备的连接器

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20140329416A1 (zh)
EP (1) EP2786454A1 (zh)
KR (1) KR20140099297A (zh)
CN (1) CN103947056A (zh)
WO (1) WO2013081704A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016078433A1 (zh) * 2014-11-20 2016-05-26 深圳市万普拉斯科技有限公司 Usb信号切换电路、usb数据线、usb信号切换方法和存储介质
US9871319B2 (en) 2010-05-28 2018-01-16 Apple Inc. Dual orientation connector with external contacts

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8708745B2 (en) 2011-11-07 2014-04-29 Apple Inc. Dual orientation electronic connector
US9112327B2 (en) 2011-11-30 2015-08-18 Apple Inc. Audio/video connector for an electronic device
USD731434S1 (en) 2012-07-06 2015-06-09 Apple Inc. Connector
USD960106S1 (en) 2012-07-06 2022-08-09 Apple Inc. Connector
USD684976S1 (en) 2012-09-07 2013-06-25 Jody Akana Adapter
USD684539S1 (en) 2012-07-06 2013-06-18 Apple Inc. Connector
US9093803B2 (en) 2012-09-07 2015-07-28 Apple Inc. Plug connector
USD699188S1 (en) 2012-09-11 2014-02-11 Apple Inc. Adapter
WO2014040231A1 (en) 2012-09-11 2014-03-20 Apple Inc. Connectors and methods for manufacturing connectors
US9059531B2 (en) 2012-09-11 2015-06-16 Apple Inc. Connectors and methods for manufacturing connectors
USD781785S1 (en) 2012-09-11 2017-03-21 Apple Inc. Adapter
US9160129B2 (en) * 2012-09-11 2015-10-13 Apple Inc. Connectors and methods for manufacturing connectors
WO2014062181A1 (en) * 2012-10-18 2014-04-24 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Polarity control for a flat connector
US9325097B2 (en) 2012-11-16 2016-04-26 Apple Inc. Connector contacts with thermally conductive polymer
US20140206209A1 (en) 2013-01-24 2014-07-24 Apple Inc. Reversible usb connector
CN103365817B (zh) * 2013-07-19 2016-12-28 深圳市金立通信设备有限公司 一种通用串行总线usb电路及终端
US9992863B2 (en) * 2013-08-23 2018-06-05 Apple Inc. Connector inserts and receptacle tongues formed using printed circuit boards
US9781237B2 (en) * 2013-11-27 2017-10-03 Google Technology Holdings LLC Dual connector coupling for accessory device and electronic device using the same
TWD174313S (zh) * 2014-06-03 2016-03-11 谷歌公司 電源及資料連接器之部分
EP2991169B1 (en) * 2014-08-27 2018-01-31 TE Connectivity Nederland B.V. Connector system
CN104836877B (zh) * 2015-02-10 2017-09-15 数据通信科学技术研究所 一种调试检测手机的方法
US9667003B2 (en) * 2015-04-02 2017-05-30 Nhan Huynh Electrical connector
TWI735439B (zh) 2015-04-14 2021-08-11 美商安芬諾股份有限公司 電連接器
CN106712155A (zh) * 2015-11-18 2017-05-24 光宝电子(广州)有限公司 嵌入式电源供应器的省电装置
US9990328B2 (en) * 2015-12-04 2018-06-05 Qualcomm Incorporated Increased data flow in universal serial bus (USB) cables
US9461408B1 (en) * 2015-12-14 2016-10-04 Transcend Information, Inc. Adaptor and storage device using the same
EP3208890A1 (en) * 2016-02-19 2017-08-23 Thomson Licensing Socket for an electrical plug and flexible electrical plug
JP7078347B2 (ja) * 2016-04-01 2022-05-31 株式会社ジェイテクト センサ装置
GB2552559A (en) * 2016-07-25 2018-01-31 Cirrus Logic Int Semiconductor Ltd Connectors for data transfer
CN106159522A (zh) * 2016-08-15 2016-11-23 启东乾朔电子有限公司 通用串行总线usb接口
CN107153988A (zh) * 2017-05-17 2017-09-12 深圳市和鑫晟智连科技有限公司 一种电子产品配件个性化定制营销系统
US11176074B2 (en) * 2019-10-22 2021-11-16 Via Labs, Inc. Chip and interface conversion device
EP3817354B1 (en) 2019-10-29 2021-08-04 Axis AB Electrical coupling for a camera device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050202727A1 (en) * 2004-03-12 2005-09-15 Apple Computer, Inc., A California Corporation DC connector assembly
CN1767271A (zh) * 2004-10-25 2006-05-03 北京华旗资讯数码科技有限公司 一种usb连接器插头
US20070243726A1 (en) * 2006-04-14 2007-10-18 Trenne Rodney J Reversible universal serial bus connection interface for USB connectors and universal serial bus ports
KR20110061283A (ko) * 2009-12-01 2011-06-09 (주)로드피아 양면 유에스비 외장메모리
CN201946773U (zh) * 2011-01-28 2011-08-24 梁骞 一种可双面插接的usb插头

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140206209A1 (en) * 2013-01-24 2014-07-24 Apple Inc. Reversible usb connector
US9450354B2 (en) * 2013-05-09 2016-09-20 Foxconn Interconnect Technology Limited Dual orientation connector and assembly of the same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050202727A1 (en) * 2004-03-12 2005-09-15 Apple Computer, Inc., A California Corporation DC connector assembly
CN1767271A (zh) * 2004-10-25 2006-05-03 北京华旗资讯数码科技有限公司 一种usb连接器插头
US20070243726A1 (en) * 2006-04-14 2007-10-18 Trenne Rodney J Reversible universal serial bus connection interface for USB connectors and universal serial bus ports
KR20110061283A (ko) * 2009-12-01 2011-06-09 (주)로드피아 양면 유에스비 외장메모리
CN201946773U (zh) * 2011-01-28 2011-08-24 梁骞 一种可双面插接的usb插头

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9871319B2 (en) 2010-05-28 2018-01-16 Apple Inc. Dual orientation connector with external contacts
US10090619B2 (en) 2010-05-28 2018-10-02 Apple Inc. Dual orientation connector with external contacts
US10637192B2 (en) 2010-05-28 2020-04-28 Apple Inc. Dual orientation connector with external contacts
WO2016078433A1 (zh) * 2014-11-20 2016-05-26 深圳市万普拉斯科技有限公司 Usb信号切换电路、usb数据线、usb信号切换方法和存储介质
US10333261B2 (en) 2014-11-20 2019-06-25 Oneplus Technology (Shenzhen) Co., Ltd. USB signal switching circuit, USB data line, USB signal switching method and storage medium

Also Published As

Publication number Publication date
US20140329416A1 (en) 2014-11-06
WO2013081704A1 (en) 2013-06-06
EP2786454A1 (en) 2014-10-08
KR20140099297A (ko) 2014-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103947056A (zh) 用于电子设备的连接器
US10637192B2 (en) Dual orientation connector with external contacts
CN203103583U (zh) 插头连接器和双面插头连接器
CN103081252B (zh) D形连接器
CN203103611U (zh) 插头连接器和双面插头连接器
AU2014256357B2 (en) Dual orientation connector with external contacts

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20140723