CN103986013A - Usb插座 - Google Patents

Abstract

根据本发明的USB插座包括USB容座、印制线路板，以及设计成包封USB容座和印制线路板的外壳。USB容座沿第一方向在第一端部处设置有用于接收USB插头的开口，并且沿第一方向在第二端部处安装在印制线路板的安装表面上。在USB容座中，沿第二方向的尺寸长于沿第三方向的尺寸。印制线路板沿第二方向在相反的端部处设置有由外壳支承的支腿。支腿在第二方向上彼此面对并且在第三方向上长于USB容座。USB容座处于安装表面的位于支腿之间的区域中。

Description

USB插座

技术领域

本发明涉及USB插座。

背景技术

在过去，已经提出了这样的USB插座：其包括设计成接收USB插头以与USB插头形成连接的USB容座（USB插口）（例如，参见JP2011-82802A）。

此类USB插座中的一些包括USB容座安装于其上的印制线路板和容纳印制线路板的外壳。外壳设置有插入孔，该插入孔设计成允许将USB插头连接至USB容座。USB容座安装在印制线路板上，使得USB插头连接和断开的方向平行于印制线路板的厚度方向。

在上述USB插座中，当通过USB插头按压USB容座时，印制线路板可能会翘曲。当印制线路板由于USB插头反复地连接和断开而更为塑性地变形（翘曲）时，此种变形会造成阻碍USB插头连接和断开的问题。

发明内容

鉴于上述不足，本发明旨在提供一种能够抑制印制线路板翘曲的USB插座。

根据本发明的第一方面的USB插座包括：USB容座，其包括用于接收USB插头的开口；包括安装表面的印制线路板，USB容座安装在该安装表面上；以及外壳，其设计成包封USB容座和印制线路板并且包括使上述开口露出的插头插入孔。USB容座在沿第一方向的第一端设置有开口并且在沿第一方向的第二端安装在安装表面上。在USB容座中，在正交于第一方向的第二方向上的尺寸长于在正交于第一方向和第二方向的第三方向上的尺寸。印制线路板在沿第二方向的相反两端设置有由外壳支承的支腿。支腿在第二方向上彼此面对并且在第三方向上长于USB容座。USB容座处于印制线路板安装表面的位于支腿之间的区域中。

对于根据本发明的第二方面的USB插座，除了第一方面之外，外壳包括承载支腿的支承突起。

对于根据本发明的第三方面的USB插头，除了第二方面之外，每个支承突起均包括设计成接收对应支腿的支承凹部。

对于根据本发明的第四方面的USB插座，除了第一至第三方面中的任何一个之外，外壳包括与印制线路板的、同安装表面相反的表面相接触的接触区段。

对于根据本发明的第五方面的USB插座，除了第四方面之外，接触区段与USB容座安装于其上的印制线路板的部分的附近区域（vicinity）相接触。

对于根据本发明的第六方面的USB插座，除了第四或第五方面之外，外壳包括容器凹部，该容器凹部设计成容纳电路构件并且位于印制线路板的与安装表面相反的一侧上。外壳包括将容器凹部分隔成第一容纳部和第二容纳部的分隔壁。接触区段位于分隔壁的在第一方向上的顶部。

对于根据本发明的第七方面的USB插座，除了第六方面之外，USB插座还包括安置在容器凹部内的第二印制线路板。第二印制线路板包括设计成允许接触区段通过的插入孔。

对于根据本发明的第八方面的USB插座，除了第七方面之外，第二印制线路板在沿第二方向的相反两端均设置有沿第三方向布置的一对接合突起。外壳包括用于分别接收接合突起的接合凹部。

对于根据本发明的第九方面的USB插头，除了第八方面，每个支腿均在第三方向上位于相应的一对接合突起之间。

对于根据本发明的第十方面的USB插座，除了第一至第九方面中的任何一个之外，每个支腿均位于印制线路板的沿第三方向的中间。USB容座处于安装表面的中央。

附图说明

图1为显示根据本发明的一个实施例的USB插座的分解透视图：

图2A和图2B为分别从相反侧观察的、显示上述实施例的USB插座的不同透视截面图；

图3A和图3B为分别从相反侧观察的、显示上述实施例的USB插座的不同分解透视截面图；

图4为显示上述实施例的USB插座的截面图；

图5为显示上述实施例的USB插座的分解透视图，同时第二印制线路板附接在本体上；

图6为显示上述实施例的USB插座的透视图；

图7为显示上述实施例的USB插座的分解透视截面图；

图8为显示其中上述实施例的USB插座附接至固定框架的结构的透视图；

图9为显示上述实施例的USB插座连同固定框架一起的分解透视图；

图10为显示上述实施例的USB插座的本体的平面图；以及

图11为显示上述实施例的USB插座的盖的基底视图。

具体实施方式

如图1中所示，本实施例的USB（通用串行总线）插座包括印制线路板（如有必要，下文称为“第一印制线路板”）2和外壳3。USB容座1安装在第一印制线路板2上。外壳3设计成收容印制线路板2并且包括插入孔30，该插入孔设计成允许将USB插头（未示出）连接至USB容座1。USB容座1安装在第一印制线路板2上，使得USB插头连接和断开的方向平行于第一印制线路板2的厚度方向。

下文基于分别由图5中所示方向A、B、C、D、E和F标明的上、下、左、右、前和后的方向进行阐述。换言之，设计成接收USB插头的USB容座1的开口10所朝向的方向（也即，图5中的方向A）称为向上方向。USB容座1的纵向方向（当沿图5中的上述向上方向观察时USB容座1的纵向方向，换言之，平行于图5中的方向C和D的方向）称为左右方向。USB容座1的宽度方向（当沿图5中的上述向上方向观察时USB容座的宽度方向，换言之，平行于图5中的方向E和F的方向）称为前后方向。上述方向根据阐述的方便性来予以限定。正常使用中，上文提及的前后方向对应于竖直方向。

USB容座1包括用于接收USB插头的开口10。USB容座1在沿上下方向（第一方向）的上端（第一端）处设置有开口10，并且在沿上下方向（第一方向）的下端（第二端）处安装在印制线路板2的安装表面（上表面）2a上。例如，USB容座1位于第一印制线路板2的安装表面2a的中央。

如图5中所示，USB容座1具有在正交于上下方向的左右方向（第二方向）上的尺寸和在正交于上下方向和左右方向的前后方向（第三方向）上的尺寸。在USB容座1中，在正交于第一方向的第二方向上的尺寸长于在正交于第一方向和第二方向的第三方向上的尺寸。总而言之，USB容座1的纵向方向为沿着左右方向（第二方向）延伸的方向，而USB容座1的宽度方向为沿着前后方向（第三方向）延伸的方向。

注意的是，举例而言，在本实施例中USB容座1为“A”系列容座。USB容座1为根据USB标准的容座就足够了。

另外，如图4中所示，本实施例的USB插座包括AC-DC转换器9，该转换器构造成将来自外部AC电源的AC电转换成具有预定电压的DC电并且将剩余电通过USB容座1供送至USB插头。上文所述的AC-DC转换器9可采用常规技术予以实现，并且因此认为没有必要对其进行详细的阐述和描绘。注意的是，AC-DC转换器9是任选的。

如图4中所示，AC-DC转换器9由分成分别安装在第一印制线路板2和第二印制线路板4上的两组电路构件组成，其中第二印制线路板4收容并保持在外壳3中以便位于第一印制线路板2下方并且面向第一印制线路板2。第一印制线路板2和第二印制线路板4通过近似导电的通路40例如导电销或插脚而彼此电连接。

第一印制线路板2和第二印制线路板4中的每一个均形成矩形板的形状。如图5中所示，第一印制线路板2和第二印制线路板4中的每一个均定位成使得厚度方向、纵向方向和宽度方向分别沿着第一方向（上下方向）、第二方向（左右方向）以及第三方向（前后方向）延伸。另外，第一印制线路板2和第二印制线路板4沿第一方向（上下方向）布置。

如图1和图7中所示，外壳3包括本体5和盖6，该本体和盖设计成彼此连接以便沿与印制线路板2和4所共有的厚度方向（上下方向）在二者之间容纳印制线路板2和4。

本体5在前表面和后表面中的每一个处均设置有两个连接突起51，该连接突起沿左右方向布置并且在前后方向上向外突出。

此外，盖6包括两组的两个连接件61，该两个连接件分别从盖6的前表面和后表面的底部向下突出以便沿前后方向将本体5保持在二者之间。每个连接件61均具有连接孔610，该连接孔为沿前后方向穿透连接件61的通孔。本体5和盖6通过将连接突起51插入到对应的连接孔610中而彼此连接。

外壳3固定至装配表面（未示出），例如具有图8和图9中所示固定框架7的壁。

固定框架7具有矩形框架的形状并且包括形成矩形形状的窗孔71。

固定框架7在固定框架7的沿窗孔71纵向方向的相应相反两端包括盒孔72。盒孔72具有圆化的矩形形状并且设计成允许将盒螺钉螺纹连接到嵌入在装配表面中的嵌入盒中。

固定框架7沿窗孔71的宽度方向在每个盒孔72的两侧处设置有挂钩孔73。每个挂钩孔73均穿透固定框架7并且设计成接收保持金属配件（未示出）。保持金属配件可用于面板的装配表面以将面板保持在固定框架7和保持金属配件之间。

此外，固定框架7在挂钩孔73的与窗孔71相反的四个相应侧处设置有直接连接孔74。每个直接连接孔74均具有圆形形状并且穿透固定框架7以便允许将直接连接螺钉螺纹连接到装配表面中。

固定框架7还在固定框架7的沿窗孔71宽度方向的相应相反两端设置有保持件75。每个保持件75均具有沿保持件75的纵向方向布置的三对固定孔76。

外壳3在前表面和后表面中的每一个处均包括两对固定突起31（参见图6）。每个固定突起31均设计成配合到对应的固定孔76中。也就是说，外壳3通过将固定突起31插入到对应的固定孔76中而连接至固定框架7。

本体5包括向上敞开的容器凹部50。第二印制线路板4安置在容器凹部50中。同时，如图4中所示，第一印制线路板2安置在容器凹部50上（上方）。简言之，外壳3包括容器凹部50，该容器凹部设计成容纳电路构件并且位于第一印制线路板2的同安装表面2a相反的侧上。

此外，如图2A和2B、图3A和3B以及图10中所示，本体5在容器凹部50的相对的左内侧和右内侧中的每个顶部处均包括两个接合凹部52。每个接合凹部52均向上敞开。

第二印制线路板4在左端和右端中的每个处均设置有一组两个接合突起41，这些接合突起沿前后方向布置并且在左右方向上向外突出。在已使接合突起41与对应接合凹部52的内表面相接触的情况下，有可能防止第二印制线路板4沿向下方向以及前后方向移位。换言之，第二印制线路板4通过使用接合突起41而支承在本体5上。

简言之，如图1中所示，第二印制线路板4在沿左右方向（第二方向）的相反两端均设置有沿前后方向（第三方向）布置的一对接合突起41。外壳3（本体5）包括用于分别接收接合突起41的接合凹部52。第二印制线路板4通过将接合突起41配合到各自的对应接合凹部52中而固定到外壳3（本体5）上。

如图2A和2B、图3A和3B以及图11中所示，盖6在左端和右端中的每个处均设置有一组两个接合突起62，这些接合突起沿前后方向布置并且向下突出。接合突起62设计成接合到接合凹部52中。第二印制线路板4的接合突起41介于盖6的接合突起62和接合凹部52的向上内表面之间。

注意的是，如图10中所示，右接合凹部52之间的距离W1短于左接合凹部52之间的距离W2。另外，如图2A和2B以及图11中所示，右接合突起62之间的距离大致等于右接合凹部52之间的距离W1，而左接合突起62之间的距离大致等于左接合凹部52之间的距离W2。

因此，当试图将沿从正确方向围绕平行于上下方向（也即，第二印制线路板4的厚度方向）的轴线转动180度的错误方向定向的第二印制线路板4和盖6附接至本体5时，用户未能将接合突起41和62接合到接合凹部52中。于是，有可能防止如上所述的沿错误方向定向的第二印制线路板4和盖6的附接。

本体5在底表面处设置有两个电线插入孔32。端子8安装在第二印制线路板4的底表面上。端子8设计成接收经由电线插入孔32而插入的电线（未示出）。

端子8为所谓的快速连接端子，其包括分别对应于电线插入孔的两个锁定弹簧（未示出）。锁定弹簧用于锁定通过电线插入孔32而插入的电线。

端子8包括释放按钮81。当从下侧按压时，释放按钮81压按每个锁定弹簧以释放对电线的锁定。

本体5在其底表面处设置有释放孔33（参见图10）。释放孔33设计成使释放按钮81向下露出。释放按钮81可通过工具（未示出）来按压，例如通过释放孔33而插入的平头螺钉驱动器。

本体5包括将容器凹部50分隔成端子容纳部（第一容纳部）501和电路容纳部（第二容纳部）502的分隔壁54。端子容纳部501设计成收容端子8，而电路容纳部502设计成收容其余的电路构件。电线插入孔32和释放孔33形成在端子容纳部501的底部中。

分隔壁54在上端设置有接触区段55。接触区段55插入穿过形成在第二印制线路板4中的插入孔42并且与第一印制线路板2的下表面的中央（也即，USB容座1的附近区域）相接触。

总而言之，如图4中所示，外壳3包括接触区段55，该接触区段与第一印制线路板2的同安装表面2a相反的表面2b相接触。接触区段55位于分隔壁54的沿上下方向（第一方向）的顶部（上端）。接触区段55与第一印制线路板2的、USB容座1安装于其上的部分的附近区域相接触。第二印制线路板4包括设计成允许接触区段55通过的插入孔42。

本体5在左端和右端中的每个处均设置有支承突起53，该支承突起向上突出以承载第一印制线路板2（也即，与第一印制线路板2的底表面2b相接触，该底表面为第一印制线路板2的、同USB容座1安装于其上的表面（安装表面）2a相反的表面）。每个支承突起53均在上端设置有沿左右方向敞开的支承凹部530。

第一印制线路板2包括支腿21。支腿21从第一印制线路板2的相应的左端和右端沿左右方向向外突出并且定位在USB容座1的沿当从上侧面观察时的USB容座1纵向方向（左右方向）相反两侧上。简言之，如图1中所示，第一印制线路板2在沿左右方向（第二方向）的相反两端设置有由外壳3（本体5）所支承的支腿21。支腿21在左右方向（第二方向）上彼此面对。换言之，支腿21布置在沿着左右方向（第二方向）延伸的直线上。此外，举例而言，每个支腿21均沿前后方向（第三方向）位于印制线路板2的中间。因此，每个支腿21均沿前后方向（第三方向）位于对应的一对接合突起41之间。

在将支腿21配合到相应的支承凹部530中的情况下，有可能防止第一印制线路板2沿前后方向以及向下方向移位。换言之，第一印制线路板2通过使用支腿21而支承在本体5的支承突起53上。总而言之，外壳3（本体5）包括承载对应支腿21的支承突起53。每个支承突起53均包括设计成接收对应支腿21的支承凹部530。

注意的是，第一印制线路板2的支承在本体5的相应支承突起53上的支腿21布置成使得USB容座1安装在其上（也即，定位在USB容座1下方）的第一印制线路板2的部分沿左右方向（也即，USB容座1的纵向方向）定位在支腿21之间。此外，每个支腿21均具有相比于USB容座1的沿USB容座1的宽度方向的尺寸更大的宽度（支腿21的沿与USB容座1的宽度方向平行的方向上的尺寸，换言之，支腿21的沿图2A和图2B中所示的左右方向上的尺寸）。

简言之，每个支腿21均在前后方向（第三方向）上长于USB容座1。此外，USB容座1处于印制线路板2的安装表面2a的位于支腿21之间的区域内。

因此，当分别沿左右方向（也即，USB容座1的纵向方向）观察时，每个支腿21均延伸为在USB容座1的宽度方向（图2A和图2B中所示的左右方向）上具有相对于USB容座1的相反端向外定位的相反端。

如上所述，本实施例的USB插座包括：USB容座1安装于其上的印制线路板（第一印制线路板）2；以及设计成收容印制线路板2并且包括插头插入孔30的外壳3，其中该插头插入孔设计成允许将USB插头连接至USB容座1。USB容座1安装在印制线路板2上，使得USB插头连接和断开的方向平行于印制线路板2的厚度方向。印制线路板2设置有支腿21，每个支腿均由外壳3沿与USB容座1的纵向方向平行的方向支承在相应的相反端。当分别沿USB容座1的纵向方向观察时，支腿21均延伸为在USB容座1的宽度方向上具有相对于USB容座1的相反端向外定位的相反端。

换言之，本实施例的USB插座包括下列第一至第十的特征（feature）。注意的是，第二至第十的特征为任选的。

对于第一特征，USB插座包括：USB容座1，其包括用于接收USB插头的开口10；包括安装表面2a的印制线路板（第一印制线路板）2，其中USB容座1安装在该安装表面上；以及设计成包封USB容座1和印制线路板2并且包括插头插入孔30的外壳3，其中该插头插入孔使USB容座1的开口10露出。USB容座1在沿第一方向（上下方向）的第一端（上端）设置有开口10，并且在沿第一方向（上下方向）的第二端（下端）安装在安装表面（上表面）2a上。在USB容座1中，沿正交于第一方向（上下方向）的第二方向（左右方向）上的尺寸长于沿正交于第一方向和第二方向的第三方向（前后方向）上的尺寸。印制线路板2在沿第二方向的相反两端均设置有由外壳3支承的支腿21。支腿21在第二方向上彼此面对并且在第三方向上长于USB容座1。USB容座1处于印制线路板2的安装表面2a的位于支腿21之间的区域内。

对于第二特征，除了第一特征之外，外壳3包括承载支腿21的支承突起53。注意的是，在本实施例中，外壳3由本体5和盖6组成，并且支承突起53提供在本体5上。备选的是，支承突起53可提供在盖6上。

对于第三特征，除了第二特征之外，每个支承突起53均包括设计成接收对应支腿21的支承凹部530。

对于第四特征，除了第一至第三特征中的任何一个之外，外壳3包括接触区段55，该接触区段与印制线路板2的同安装表面2a相反的表面（下表面）2b相接触。注意的是，在本实施例中，外壳3由本体5和盖6组成，并且接触区段55提供在本体5上。备选的是，接触区段55可提供在盖6上。

对于第五特征，除了第四特征之外，接触区段55与USB容座1安装于其上的印制线路板2的部分的附近区域相接触。

对于第六特征，除了第四或第五特征之外，外壳3包括容器凹部50，该容器凹部设计成容纳电路构件并且位于印制线路板2的同安装表面2a相反的侧上。外壳3包括将容器凹部50分隔成第一容纳部（端子容纳部）501和第二容纳部（电路容纳部）502的分隔壁54。接触区段55位于分隔壁54的沿第一方向（上下方向）的顶部（上端）。

对于第七特征，除了第六特征之外，USB插座还包括安装在容器凹部50内的第二印制线路板4。第二印制线路板4包括设计成允许接触区段55通过的插入孔42。

对于第八特征，除了第七特征之外，第二印制线路板4沿第二方向（左右方向）在相反两端均设置有沿第三方向（前后方向）布置的一对接合突起41。外壳3包括用于分别接收接合突起41的接合凹部52。注意的是，在本实施例中，外壳3由本体5和盖6组成，并且接合凹部52提供在本体5上。备选的是，接合凹部52可提供在盖6上。

对于第九特征，除了第八特征之外，每个支腿21均沿第三方向（前后方向）位于对应的一对接合突起41之间。

对于第十特征，除了第一至第九特征中的任何一个之外，每个支腿21均沿第三方向（前后方向）位于印制线路板2的中间。USB容座1位于印制线路板2的安装表面2a的中央。

根据上述构造，相比于外壳3仅支承第一印制线路板2的位于USB容座1的沿USB容座1宽度方向的相反端上的部分的情形以及每个支腿21均具有比USB容座1的沿USB容座1的宽度方向上的尺寸更短的宽度的情形，能相对地分散可能响应于USB插头的连接或断开而发生的作用在第一印制线路板2上的外力（压力），并因此抑制第一印制线路板2的翘曲。

Claims (10)

1.一种USB插座，包括：

USB容座，其包括用于接收USB插头的开口；

包括安装表面的印制线路板，所述USB容座安装在所述安装表面上；以及

外壳，其设计成包封所述USB容座和所述印制线路板并且包括使所述开口露出的插头插入孔，

其中：

所述USB容座在沿第一方向的第一端设置有所述开口并且在沿所述第一方向的第二端安装在所述安装表面上；

在所述USB容座中，在正交于所述第一方向的第二方向上的尺寸长于在正交于所述第一方向和所述第二方向的第三方向上的尺寸；

所述印制线路板在沿所述第二方向的相反两端设置有由所述外壳支承的支腿；

所述支腿在所述第二方向上彼此面对并且在所述第三方向上长于所述USB容座；并且

所述USB容座处于所述印制线路板的安装表面的位于所述支腿之间的区域中。

2.根据权利要求1所述的USB插座，其中，

所述外壳包括承载所述支腿的支承突起。

3.根据权利要求2所述的USB插座，其中，

每个所述支承突起均包括设计成接收对应支腿的支承凹部。

4.根据权利要求1所述的USB插座，其中，

所述外壳包括与所述印制线路板的同所述安装表面相反的表面相接触的接触区段。

5.根据权利要求4所述的USB插座，其中，

所述接触区段与所述印制线路板的其上安装有所述USB容座的部分的附近区域相接触。

6.根据权利要求4所述的USB插座，其中：

所述外壳包括设计成容纳电路构件并且位于所述印制线路板的同所述安装表面相反的侧上的容器凹部；

所述外壳包括将所述容器凹部分隔成第一容纳部和第二容纳部的分隔壁；并且

所述接触区段位于所述分隔壁的在所述第一方向上的顶部。

7.根据权利要求6所述的USB插座，其中：

所述USB插座还包括安置在所述容器凹部内的第二印制线路板；并且

所述第二印制线路板包括设计成允许所述接触区段通过的插入孔。

8.根据权利要求7所述的USB插座，其中：

所述第二印制线路板在沿所述第二方向的相反两端均设置有沿所述第三方向布置的一对接合突起；并且

所述外壳包括用于分别接收所述接合突起的接合凹部。

9.根据权利要求8所述的USB插座，其中，

每个支腿均位于沿所述第三方向的相应一对接合突起之间。

10.根据权利要求1所述的USB插座，其中：

每个支腿均位于所述印制线路板的沿所述第三方向的中间；并且

所述USB容座处于所述安装表面的中央。