CN104426571A

CN104426571A - 连接器、连接器组装体及无线通信模块

Info

Publication number: CN104426571A
Application number: CN201410441306.0A
Authority: CN
Inventors: 白井浩史
Original assignee: Tyco Electronics Corp
Current assignee: Tyco Electronics Japan GK; TE Connectivity Corp
Priority date: 2013-09-02
Filing date: 2014-09-02
Publication date: 2015-03-18
Also published as: JP2015049717A; US20150062828A1

Abstract

本发明提供具有吸附用磁铁的、例如适合于利用30GHz以上的载波的高速传输的、设计优异的连接器、连接器组装体及无线通信模块。连接器（10）具备外壳（20）、安装于外壳（20）内的无线通信模块（30）和安装于外壳（20）的吸附用的磁铁（40）。无线通信模块（30）具备：具有缓冲器（31a）、调制电路（31b）、放大电路（31c）及天线（31d）的无线信号发送用IC（31）；和具有解调电路（32c）及天线（32a）的无线信号接收用IC（32）。连接器组装体（1）由互相耦合的2个一方的连接器（10）及另一方的连接器（50）构成。

Description

连接器、连接器组装体及无线通信模块

技术领域

本发明涉及具有吸附用磁铁的适合于高速传输的连接器、连接器组装体及无线通信模块。

背景技术

一直以来，知道利用互相吸附的吸附用磁铁来保持连接状态的连接器。

在图13中示出该现有的连接器的一例（参照专利文献1）。图13所示的连接器101具备：与变压器等的第1器件A连接的第1连接器110、和与笔记本型计算机等的第2器件B连接的第2连接器120。

第1连接器110具备外壳111，在该外壳111设有一对金属制的第1接触件112。各第1接触件112被收纳于形成在外壳111的嵌合面117的凹部114内。各第1接触件112经由电缆116与第1器件A连接。而且，在各凹部114内配置有弹簧113，各第1接触件112被弹簧113施力而从外壳110的嵌合面117突出。此外，在外壳110中的一对第1接触件112间的嵌合面117，设有吸附用的磁铁115。

另一方面，第2连接器120具备外壳121，在该外壳121设有一对金属制的第2接触件122。各第2接触件122以在外壳121的嵌合面124露出的方式埋设于外壳121。各第2接触件122经由电线125与内部设备126连接。此外，在外壳121中的一对第2接触件122间的嵌合面124，设有吸附用的磁铁123。

再者，在对第2连接器120连接第1连接器110时，第1接触件112与第2接触件122接触，两连接器110、120电连接。这时，第1连接器110的磁铁115及第2连接器120的磁铁123互相吸附，两连接器110、120的连接状态得以保持。

如此，利用互相吸附的吸附用的磁铁115、123保持连接状态时，能够以简单的结构维持两连接器110、120的连接状态。

另一方面，作为通过磁性体及线圈单元来进行信号连接装置彼此的机械耦合及双向信号连接的现有的信号连接装置，例如，知道图14所示的装置（参照专利文献2）。

图14所示的2组信号连接装置201a、20lb中，由微处理器202a、202b产生的吸附用电流供给到驱动电路203a、203b。然后，驱动电路203a、203b的输出侧得到的直流电流供给到卷绕于磁性体204a、204b的吸附用线圈205a、205b。

此外，在微处理器202a、202b得到的发送信号，供给到发送用的功率放大电路206a、206b。该功率放大电路206a、206b得到的发送信号被供给到卷绕于磁性体204a、204b的信号用线圈207a、207b。在该情况下，信号用线圈207a及207b靠近规定距离时因电磁耦合而能够互相传输发送信号。

此外，在信号用线圈207a、207b得到的接收信号，经由电容器208a、208b供给到接收信号检测用的放大电路209a、209b。然后，在放大电路209a、209b放大的接收信号，经由比较器210a、210b供给到微处理器202a、202b。微处理器202a、202b分别连接到个人计算机211a、2l1b，以进行各种控制。

在2组信号连接装置201a、20lb中，使卷绕于磁性体204a、204b的信号用线圈207a及207b靠近规定距离时因电磁耦合而互相传输发送信号。此外，通过向吸附用线圈205a、205b供给吸附用电流，作为电磁铁的磁性体204a及204b会机械耦合。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利第7311526号说明书；

专利文献2：日本特开2005－6022号公报。

发明内容

但是，这些现有的图13所示的连接器101及图14所示的信号连接装置，存在以下的问题点。

即，在图13所示的连接器101的情况下，为了能够与第2接触件122接触，第1接触件112被设为从外壳111的嵌合面117突出。因此，从设计的观点来看有损外观，并不理想。

另一方面，在图14所示的信号连接装置的情况下，使卷绕于磁性体204a、204b的信号用线圈207a及207b靠近规定距离时因电磁耦合而互相传输发送信号。因此，不需要接触件彼此的电接触，所以无需使接触件从外壳突出，在设计（外观）上的没有问题。

但是，由于通过磁性体204a、204b及线圈205a、205b、207a、207b来进行机械耦合及双向信号连接，所以不能进行采用例如3Gbps以上的信号的收发所必要的30GHz以上的载波的高速传输。事实上，专利文献2的段落“0049”中记载了“没有10MHz、100MHz的传输能力”。

因而，本发明是为解决这些问题点而构思，其目的在于提供具有吸附用磁铁的、例如适合于采用30GHz以上的载波的高速传输的、设计优异的连接器、连接器组装体及无线通信模块。

为了达成上述目的，本发明的某一形态所涉及的连接器，其特征在于，具备：外壳；安装于该外壳内的无线通信模块；以及安装于所述外壳的吸附用的磁铁，所述无线通信模块具备：具有缓冲器、调制电路、放大电路及天线的无线信号发送用IC；和具有解调电路及天线的无线信号接收用IC。

在此，无线通信模块既可以将无线信号发送用IC及无线信号接收用IC各自由1个芯片构成，也可以将无线信号发送用IC及无线信号接收用IC汇总而由1个芯片构成。

而且，该连接器中，优选在夹住所述无线通信模块的位置设置一对所述吸附用的磁铁。

此外，该连接器中，也可以在所述外壳设置用于对对方连接器进行定位的定位部。

进而，本发明的某一形态所涉及的连接器组装体，其特征在于，由互相耦合的2个所述连接器构成，通过一个连接器的所述吸附用的磁铁与另一连接器的所述吸附用的磁铁来进行机械耦合，并且通过一个连接器的所述无线通信模块和另一连接器的所述无线通信模块进行数据通信。

此外，该连接器组装体中，也可以通过一个连接器的所述吸附用的磁铁和另一连接器的所述吸附用的磁铁进行电力传输。

此外，本发明的某一形态所涉及的无线通信模块，具备：无线信号发送用IC；无线信号接收用IC；以及搭载所述无线信号发送用IC及所述无线信号接收用IC的电路基板，所述无线通信模块的特征在于，所述无线信号发送用IC具有缓冲器、调制电路、放大电路及天线，所述无线信号接收用IC具有天线及解调电路。

依据本发明所涉及的连接器、连接器组装体及无线通信模块，具备安装在外壳内的无线通信模块、和安装在外壳的吸附用的磁铁，无线通信模块具备：具有缓冲器、调制电路、放大电路及天线的无线信号发送用IC；和具有解调电路及天线的无线信号接收用IC。因此，通过一个连接器的无线通信模块和另一连接器的无线通信模块能够进行数据通信，因此能够做出例如适合于采用30GHz以上的载波的高速传输的连接器、连接器组装体及无线通信模块。此外，无线通信模块安装在外壳内，因此无需将用于进行接触的接触件设成从外壳的嵌合面突出，能够做成设计优异的连接器、连接器组装体及无线通信模块。

附图说明

图1示出本发明所涉及的连接器组装体的第1实施方式，是将设有一方的第1连接器的电缆和设有另一方的第2连接器的便携设备分离后的状态的立体图；

图2示出本发明所涉及的连接器组装体的第1实施方式，是将电缆侧的第1连接器耦合到便携设备侧的第2连接器后的状态的立体图；

图3是设有一方的第1连接器的电缆的立体图；

图4是示出图3的电缆，（A）是平面图、（B）是正面图；

图5是图3的电缆的右侧面图，以虚线示出构成第1连接器的无线通信模块及吸附用的磁铁；

图6是构成第1连接器的无线通信模块的立体图，示出多根（4根）电线连线于电路基板的状态；

图7示出构成第1连接器的无线通信模块，（A）是从搭载的一侧观看无线信号发送用IC及无线信号接收用IC的图，（B）是从与搭载一侧相反的一侧观看无线信号发送用IC及无线信号接收用IC的图；

图8是构成第2连接器的无线通信模块的立体图；

图9是构成无线通信模块的无线信号发送用IC及无线信号接收用IC的电路框图；

图10是另一方的第2连接器的变形例的立体图；

图11示出第2连接器的变形例，（A）是平面图、（B）是正面图；

图12示出第2连接器的变形例，（A）是仰视图、（B）是后视图；

图13是示出现有的、利用互相吸附的吸附用磁铁来保持连接状态的连接器的一例的图；

图14是现有的信号连接装置的一例的构成图。

具体实施方式

以下，参照附图，说明本发明的实施方式。

图1及图2（图2中未示出第2连接器50）中，连接器组装体1由互相耦合的一方的第1连接器10及另一方的第2连接器50构成。第1连接器10连接在电缆C，另一方面，第2连接器50设置在智能手机等的便携设备60。若将第1连接器10与第2连接器50耦合，则第1连接器10的无线通信模块30和第2连接器50的无线通信模块70进行例如利用30GHz以上的载波的高速传输的数据通信。对于该数据通信将在后面叙述。

在此，如图1及图3至图5所示，第1连接器10具备外壳20、安装在外壳20内的无线通信模块30、和安装在外壳20的一对吸附用的磁铁40。

如图3至图5所示，外壳20沿着电缆C延伸的方向细长地形成。外壳20具备：以电缆C延伸的方向为长边方向的矩形状的平面部21；从平面部21的两侧部垂直下降的一对侧面部22；以及连结两侧面部22的向下侧凸的弯曲部23。外壳20是通过成形绝缘性的合成树脂来形成。此外，如图4（A）、（B）所示，在外壳20的平面部21，沿着外壳20的长边方向细长地延伸有用于对第2连接器50定位的定位凸部（定位部）24。

此外，如图6及图7（A）、（B）所示，无线通信模块30具备电路基板33、无线信号发送用IC31和无线信号接收用IC32。无线信号发送用IC31及无线信号接收用IC32，如图7（A）所示，搭载于以电缆C延伸的方向为长边方向的矩形状的电路基板33上。无线信号发送用IC31及无线信号接收用IC32，在电路基板33的长边方向隔着规定间隔而搭载于电路基板33上。如图5所示，电路基板33以使其短边方向成为正交于平面部21的方向的方式安装于外壳20内。

在此，如图9所示，无线信号发送用IC31对第2连接器50的无线通信模块70的无线信号接收用IC72进行发送，具备缓冲器31a、调制电路31b、放大电路31c、及天线31d。缓冲器31a接受高速数字信号，通过调制电路31b，该高速数字信号被调制为包含载波的高频信号。然后高频信号由放大电路31c放大，从天线31d作为电波辐射。

另一方面，如图9所示，无线信号接收用IC32接收来自第2连接器50的无线通信模块70的无线信号发送用IC71的电波，具备天线32a、低噪声放大器32b、及解调电路32c。

如图6及图7（A）、（B）所示，在电路基板33连接有电缆C的多根（4根）电线W。

此外，如图5所示，一对吸附用的磁铁40设置在夹住无线通信模块30（电路基板33）的长边方向两侧。而且，各磁铁40形成为圆筒形状，其一个端面以与外壳20的平面部21大致共面的方式露出。在耦合第1连接器10及第2连接器50时，各磁铁40与设在第2连接器50侧的后述的各磁铁80互相吸附，进行两连接器10、50的机械耦合。此外，通过第1连接器10的磁铁40和第2连接器50的磁铁80能够进行电力传输。

接着，如图1所示，第2连接器50设置在便携设备60。第2连接器50具备：以便携设备60的壳体构成的外壳61；安装于外壳61内的无线通信模块70；以及安装于外壳61的一对吸附用的磁铁80。

从平面观看，外壳61以包围便携设备60的外周的方式形成为大致矩形。在外壳61的长边方向延伸的侧面63，用于定位第1连接器10的定位凹部（定位部）62沿着外壳61的长边方向细长地延伸。第1连接器10的定位凸部24进入第2连接器50的定位凹部62内，定位两连接器10、50。

此外，如图1及图8所示，无线通信模块70具备电路基板73、无线信号发送用IC71、和无线信号接收用IC72。无线信号发送用IC71及无线信号接收用IC72，如图1所示，搭载于以外壳61的长边方向为长边方向的矩形状的电路基板73上。无线信号发送用IC71及无线信号接收用IC72，在电路基板73的长边方向隔着规定间隔而搭载于电路基板73上。如图1所示，电路基板73以使其短边方向成为正交于侧面63的方向的方式安装于外壳61内。

在此，如图9所示，无线信号发送用IC71对于第1连接器10的无线通信模块30的无线信号接收用IC32进行发送，具备缓冲器71a、调制电路71b、放大电路71c、及天线71d。缓冲器71a接受高速数字信号，通过调制电路7lb，该高速数字信号被调制为包含载波的高频信号。然后高频信号由放大电路71c放大，从天线71d作为电波辐射。

另一方面，如图9所示，无线信号接收用IC72接收来自第1连接器30的无线通信模块30的无线信号发送用IC31的电波，具备天线72a、低噪声放大器72b、及解调电路72c。

电路基板73与便携设备60内的未图示的电路基板连接。

此外，如图1所示，一对吸附用的磁铁80设置在夹住无线通信模块70（电路基板73）的长边方向两侧。而且，各磁铁80形成为圆筒形状，以使其一个端面与外壳61的侧面63大致共面的方式露出。

接着，对耦合第1连接器10和第2连接器50时的动作进行说明。

首先，如图1所示，使第1连接器10侧的平面部21与第2连接器50的侧面63对峙，使处于第1连接器10侧的平面部21的各磁铁40靠近处于第2连接器50的侧面63的各磁铁80。由此，第1连接器10的各磁铁40和第2连接器50的各磁铁80互相吸附，第1连接器10及第2连接器50机械耦合。

这时，第1连接器10侧的定位凸部24进入第2连接器50侧的定位凹部62内，完成第1连接器10对于第2连接器50的定位。

再者，第1连接器10的无线通信模块30和第2连接器50的无线通信模块70可以进行例如利用30GHz以上的载波的高速传输的数据通信。具体而言，可进行第1连接器10的无线通信模块30的无线信号发送用IC31和第2连接器50的无线通信模块70的无线信号接收用IC72的数据通信。此外，可进行第1连接器10的无线通信模块30的无线信号接收用IC32和第2连接器50的无线通信模块70的无线信号发送用IC71的数据通信。此外，通过第1连接器10的吸附用的磁铁40和第2连接器50吸附用的磁铁80可以电力传输。

如此，能够通过第1连接器10的无线通信模块30和第2连接器50的无线通信模块70进行数据通信，因此能够做成例如适合于利用30GHz以上的载波的高速传输的连接器组装体1。此外，无线通信模块30安装于外壳20内，无线通信模块70安装于外壳61内。因此，无需将用于进行接触的接触件设置成从外壳20的平面部21或者外壳61的侧面63突出，能够做成设计优异的连接器组装体1。

再者，如前所述，当第1连接器10及第2连接器50耦合时，第1连接器10侧的定位凸部24进入第2连接器50侧的定位凹部62内，完成第1连接器10对第2连接器50的定位。因此，两连接器10、50不会错位，而能够圆滑地进行前述的数据通信。

此外，第1连接器10中，吸附用的磁铁40在夹住无线通信模块30的位置设有一对。此外，第2连接器50中，吸附用的磁铁80在夹住无线通信模块70的位置设有一对。因此，当第1连接器10的各磁铁40和第2连接器50的各磁铁80互相吸附时，在夹住无线通信模块30、70的两侧位置能够稳定地进行各磁铁40、80的吸附。若第1连接器10侧和第2连接器50侧的各侧面各有一个互相吸附的磁铁，则有吸附时旋转的担忧。因此，各自只设一个磁铁的情况下，需要设置机械地抑制旋转的单元。

接着，参照图10、图11（A）、（B）及图12（A）、（B），说明图1所示的与第1连接器10（其中，没有定位凸部24）耦合的第2连接器的变形例。

图10、图11（A）、（B）及图12（A）、（B）所示的第2连接器90具备：大致直方体形状的外壳91；安装于外壳91内的无线通信模块70；安装于外壳91的一对吸附用的磁铁80。

无线通信模块70与图8所示的相同，因此具备电路基板73、无线信号发送用IC71和无线信号接收用IC72。无线信号发送用IC71及无线信号接收用IC72搭载于以外壳91的宽度方向（图10中的左右方向）为长边方向的矩形状的电路基板73上。无线信号发送用IC71及无线信号接收用IC72在长边方向隔着规定间隔而搭载于电路基板73上。如图10所示，电路基板73以使其短边方向成为正交于外壳10的前面92的方向的方式安装于外壳91内。

此外，如图10所示，一对吸附用的磁铁80设置在夹住无线通信模块70（电路基板73）的宽度方向两侧。而且，各磁铁80形成为圆筒形状，以使其一个端面与外壳91的前面92大致共面的方式露出。

然后，在外壳91的后面93设有USB（Universal Serial Bus）连接器部94。如图12（A）、（B）所示，USB连接器部94具备：外壳94a；安装于外壳94a的多个接触件94b；以及以包围外壳94a的周围的方式安装并形成嵌合对方连接器的嵌合部的金属壳体94c。而且，各接触件94b与电路基板73连线。

这样构成的第2连接器90，将USB连接器部94嵌合到例如便携设备的USB连接器部（未图示）而安装到便携设备。

然后，在该状态下，使图1所示的第1连接器10侧的平面部21与第2连接器90的前面92对峙，使处于第1连接器10侧的平面部21的各磁铁40靠近处于第2连接器90的前面92的各磁铁80。由此，第1连接器10的各磁铁40与第2连接器90的各磁铁80互相吸附，第1连接器10及第2连接器90机械耦合。

而且，第1连接器10的无线通信模块30和第2连接器90的无线通信模块70能够进行例如利用30GHz以上的载波的高速传输的数据通信。

如此，通过第1连接器10的无线通信模块30和第2连接器90的无线通信模块70能够进行数据通信，因此能够做成例如适合于利用30GHz以上的载波的高速传输的连接器组装体。此外，无线通信用IC70安装于外壳91内。因此，无需将用于进行接触的接触件设成从外壳91的前面92突出，能够使设计性优异。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于此，能够进行各种变更、改良。

例如，无线通信模块30、70将无线信号发送用IC31及无线信号接收用IC32分别用一个芯片构成，将无线信号发送用C71及无线信号接收用IC72分别用一个芯片构成。但是，也可以将无线信号发送用IC31及无线信号接收用IC32、无线信号发送用IC71及无线信号接收用IC72汇总到1个芯片来构成。

此外，各吸附用的磁铁40以使其端面与外壳20的平面部21大致共面的方式露出，各吸附用的磁铁80以使其一个端面与外壳61的侧面63大致共面的方式露出。但是，也可以使各磁铁40的端面及各磁铁80的端面分别不从平面部21、侧面63露出。

而且，吸附用的磁铁40及磁铁80也可以分别为一个或3个以上。

此外，在第1连接器10侧的平面部21设置定位凸部24，在第2连接器50侧的侧面63设置定位凸部24进入的定位凹部62。但是，在第1连接器10侧的平面部21设置定位凹部，在第2连接器50侧的侧面63设置进入到定位凹部的定位凸部也可。此外，在第1连接器10侧的平面部21及第2连接器50侧的侧面63不设任何定位部也可。

此外，也可以不通过第1连接器10的吸附用的磁铁40和第2连接器50的吸附用的磁铁80进行电力传输。

标号说明

1　连接器；10　第1连接器（一个连接器）；20　外壳；4　定位凸部（定位部）；30　无线通信模块；31　无线信号发送用IC；31a　缓冲器；31b　调制电路；31c　放大电路；31d　天线；32　无线信号接收用IC；32a　天线；32c　解调电路；40　吸附用的磁铁；50　第2连接器（另一连接器）；61　外壳；62　定位凹部（定位部）；70　无线通信模块；71　无线信号发送用IC；71a　缓冲器；71b　调制电路；71c　放大电路；71d　天线；72　无线信号接收用IC；72a　天线；72c　解调电路；80　吸附用的磁铁。

Claims

1. 一种连接器，其特征在于，包括：外壳；安装于该外壳内的无线通信模块；以及安装于所述外壳的吸附用的磁铁，所述无线通信模块包括：具有缓冲器、调制电路、放大电路及天线的无线信号发送用IC；和具有解调电路及天线的无线信号接收用IC。

2. 根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述吸附用的磁铁在夹住所述无线通信模块的位置设有一对。

3. 根据权利要求1或2所述的连接器，其特征在于，在所述外壳设有用于对对方连接器进行定位的定位部。

4. 一种连接器组装体，其特征在于，由互相耦合的2个权利要求1至3中任一项所述的连接器构成，通过一个连接器的所述吸附用的磁铁和另一连接器的所述吸附用的磁铁进行机械耦合，并且通过一个连接器的所述无线通信模块和另一连接器的所述无线通信模块进行数据通信。

5. 根据权利要求4所述的连接器组装体，其特征在于，通过一个连接器的所述吸附用的磁铁和另一连接器的所述吸附用的磁铁进行电力传输。

6. 一种线通信模块，包括：无线信号发送用IC；无线信号接收用IC；以及搭载所述无线信号发送用IC及所述无线信号接收用IC的电路基板，其特征在于，

所述无线信号发送用IC具有缓冲器、调制电路、放大电路及天线，

所述无线信号接收用IC具有天线及解调电路。