CN104882700A - 插头电连接器 - Google Patents

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侯斌元
廖崇甫
高雅芬
周杨杨
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Abstract

一种插头电连接器，包括屏蔽壳体、绝缘主体、复数弹性端子；绝缘主体设置于屏蔽壳体内，绝缘主体上包括有裁切槽孔及复数除料槽孔；复数弹性端子以单排型式设置于绝缘主体，各弹性端子包含接触段、连接段及复数切除部，各接触段自各连接段一侧延伸，各切除部形成于各连接段而对应于裁切槽孔设置，各接触段分别对应于各除料槽孔。

Description

插头电连接器
技术领域
本发明有关于一种电连接器，特别是指一种插头电连接器。
背景技术
一般电连接器介面为通用序列汇流排（Universal Serial Bus，简称USB）为普遍为大众所使用，并以USB2.0传输规格发展至现今为传输速度更快的USB3.0传输规格。
现有USB Type-C电连接器的外型、结构、端子接触方式、端子数目、各端子的距离（Pitch）、各端子的分配（Pin Assignment），都和目前的USB电连接器截然不同。目前的USB Type-C电连接器公头包含有胶芯、覆盖于胶芯外部的外铁壳、位于胶芯上下表面之上下两排端子。
现有USB Type-C电连接器公头在结合胶芯与上下两排端子时，因上下两排端子结构微小、各端子之间距离微小，一般制程上无法将胶芯与上下两排端子以一次嵌入成型（insert-molding）相结合，以致于产品加工较为困难。从而，一般产品加工时，会将上下两排端子以组装方式安装在胶芯上，然而，胶芯结构亦必须额外形成有供复数端子安装的复数端子槽结构，相对增加加工程序、组装成本与时间。是以，如何解决习知结构的问题，即为相关业者所必须思考的问题所在。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种插头电连接器，包括屏蔽壳体、绝缘主体、弹性端子；屏蔽壳体包含收纳槽；绝缘主体设置于屏蔽壳体之收纳槽内，绝缘主体包含基座、环形壁结构及插槽，环形壁结构包括第一板体、第二板体，环形壁结构自基座一侧延伸，插槽位于第一板体及第二板体之间，绝缘主体更包括有裁切槽孔及复数除料槽孔，裁切槽孔形成于第一板体或第二板体，且裁切槽孔相邻于基座，复数除料槽孔形成于第一板体或第二板体，且复数除料槽孔相邻于插槽之开口处；复数弹性端子包含复数讯号端子、至少一电源端子及至少一接地端子，且复数弹性端子设置于绝缘主体并位于第一板体之下表面或第二板体之上表面，复数弹性端子包含接触段、连接段、焊接段及复数切除部，各连接段设置于第一板体或第二板体，各接触段自各连接段一侧延伸而位于第一板体之下表面或第二板体之上表面，各焊接段自各连接段另一侧延伸而穿出于绝缘主体，其中复数切除部形成于各连接段上而对应于裁切槽孔设置，各接触段分别对应于各除料槽孔。
在一些实施例中，绝缘主体更进一步包括定位槽孔，定位槽孔形成于第一板体或第二板体，且定位槽孔位于裁切槽孔及复数除料槽孔之间。并且，各连接段对应于定位槽孔。而复数弹性端子更可包括复数延伸段，各延伸段两侧延伸形成于各连接段侧端。
在一些实施例中，各该弹性端子更包括端子固定段，端子固定段延伸形成于各焊接段端缘。并且，各弹性端子包含折弯段，折弯段自连接段后侧延伸至焊接段。
在一些实施例中，插头电连接器更包含后塞块，后塞块固定于绝缘主体之后侧，后塞块包含复数穿槽，各焊接段设置于各穿槽。
在一些实施例中，插头电连接器更包含复数夹持结构，分别位于绝缘主体两侧，各夹持结构包含突出状卡钩部及突出状接触部，突出状接触部自突出状卡钩部前侧延伸且伸入于插槽之侧边，各突出状卡钩部固定于绝缘主体之两侧。
在一些实施例中，插头电连接器更包含复数抵持片，各抵持片分别位于第一板体与第二板体，各抵持片包含本体及自本体前侧延伸之折弯接触部，各本体分别固定于第一板体与第二板体而接触屏蔽壳体，各折弯接触部延伸至插槽。
在一些实施例中，插头电连接器更包含电路板，电路板固定于绝缘主体之后侧，电路板之一面包含复数接点，复数接点接触复数焊接段。
本发明之插头电连接器仅包括单排型式的复数弹性端子，藉由复数弹性端子的结构设计，使复数弹性端子可在绝缘主体嵌入成型（insert-molding）与绝缘主体结合，进而降低组装成本与时间。并且，复数弹性端子藉由延伸段延伸成一体的方式，可透过绝缘主体上形成之一个以上裁切槽孔让冲压治具插入、加压切除各延伸段而形成各切除部，将各弹性端子分离，具有便于切断各延伸段，方便插头电连接器的制造的作用。此外，利用绝缘主体上形成之复数除料槽孔设计，当插头电连接器与插座电连接器插接时，弹性端子之接触段与插座电连接器接触，接触段可摆动至除料槽孔而提供缓冲的空间。
附图说明
图1为本发明之外观示意图。
图2为本发明之分解示意图（一）。
图3为本发明之分解示意图（二）。
图4为本发明之弹性端子与端子固定段之外观示意图。
图5为本发明具有复数延伸段之俯视示意图。
图6为本发明切除复数延伸段之俯视示意图。
图7为本发明之前视示意图。
符号说明：
100    插头电连接器
11  屏蔽壳体
111    收纳槽
21  绝缘主体
210    基座
21a    环形壁结构
211    第一板体
212    第二板体
213    插槽
23  后塞块
25  裁切槽孔
26  除料槽孔
27  穿槽
28  定位槽孔
31  弹性端子
311    讯号端子
312    电源端子
313    接地端子
314    连接段
315    接触段
316    焊接段
317    折弯段
32  延伸段
33  切除部
34  端子固定段
52  夹持结构
521    突出状卡钩部
522    突出状接触部
61  抵持片
611    本体
612    折弯接触部
71  绝缘外壳
91  电路板
911    接点
92  线材。
具体实施方式
参照图1，本发明之插头电连接器100结合于绝缘外壳71与线材92而成传输线使用的实施例，非以此为限，在一些实施例态样中，插头电连接器100亦可省略线材92而形成随身碟或形成直立式充电座的运用。本发明之插头电连接器100为USB Type-C连接介面规格。本实施例中，插头电连接器100主要由屏蔽壳体11、绝缘主体21、复数弹性端子31（单排型式复数端子）所组成。
参照图2与图3，屏蔽壳体11为一中空壳体，屏蔽壳体11之内部具有收纳槽111，屏蔽壳体11可以是一体式外壳或多件式外壳结构所组合而成。此外，屏蔽壳体11之一侧形成有圆弧型或长方型之连接框口，并且，连接框口相连通于收纳槽211。
参照图2与图3，绝缘主体21设置于屏蔽壳体11之收纳槽111内部，绝缘主体21主要由基座210、环形壁结构21a及插槽213所组成，在此，以嵌入成型（insert-molding）的方式形成有基座210、环形壁结构21a及插槽213，环形壁结构21a自基座210一侧延伸，并且，环形壁结构21a的上方与下方分别具有第一板体211、第二板体212，换言之，插槽213位于第一板体211及第二板体212之间，并且，第一板体211具有下表面及前侧面，第二板体212具有上表面及前侧面，第一板体211之下表面对应于第二板体212之上表面。
参阅参照图2、图7及下述表格，复数弹性端子31为排列一排而形成单排型式的复数端子，复数弹性端子31由复数讯号端子311、至少一电源端子312及至少一接地端子313所组成。由复数弹性端子31之前视观之，复数弹性端子31由右侧至左侧依序为接地端子313（Gnd）、第一对讯号端子311（RX2+-，差动讯号端子）、第二对讯号端子311（D+-，差动讯号端子）、第三对讯号端子311（RX2+-，差动讯号端子），以及三对讯号端子311之间的电源端子312（Power／VBUS）、侦测端子（CC）、预留端子（Secondary Bus，简称SBU1）及最左侧之接地端子313（Gnd），然而，排列顺序仅是举例，非以此为限。
弹性端子31（单排型式端子）排列表格：
A12 A11 A10 A09 A08 A07 A06 A05 A4 A03 A02 A1
GND RX2+ RX2- VBUS SBU1 D+ D- CC VBUS RX2+ RX2- GND
                       
B1 B02 B03 B04 B05 B06 B07 B08 B9 B10 B11 B12
上述之实施例中为组成十二支弹性端子31而符合传输USB2.0讯号，非以此为限。在一些实施例中，参阅图2、图7及下述表格，可省略第一对讯号端子311（RX2+-，差动讯号端子）、第三对讯号端子311（RX2+-，差动讯号端子）、预留端子（Secondary Bus，简称SBU1），仅至少保留如下述表格中的至少七支弹性端子31作为传输USB2.0讯号使用，也就是，本发明插头电连接器100可仅需要单排复数端子（复数弹性端子31或复数下排弹性端子41）使用即可，在单排复数端子使用时，亦可进一步从十二支减少至七支而达到简化端子数量的作用。上述单排端子以复数弹性端子31作说明，但不以此为限，亦可以单排端子的复数下排弹性端子41使用。
弹性端子31（单排型式端子）之简化端子排列表格：
A12 A11 A10 A09 A08 A07 A06 A05 A4 A03 A02 A1
GND     VBUS   D+ D- CC VBUS     GND
                       
B1 B02 B03 B04 B05 B06 B07 B08 B9 B10 B11 B12
参阅图2、图3与图4，各弹性端子31包含接触段315、连接段314及焊接段316。连接段314设置于该第一板体211，该接触段315自该连接段314一侧延伸而位于该第一板体211之下表面，该焊接段316自该连接段314另一侧延伸而穿出于该绝缘主体21。复数弹性端子31延伸于插槽213而传输一组第一讯号（即USB2.0讯号），复数焊接段316延伸于绝缘主体21的后侧。上述实施例以复数弹性端子31组成单排型式的复数端子，可根据使用者需求进行简化，并具备电流、讯号传输之基本功能。
复数弹性端子31是通过一金属板冲压而成，并形成具有弹性的复数接触段315。因各弹性端子31通过各延伸段32相互连接在一起，可改善复数接触段315的强度，防止复数接触段315因重力朝下偏转，即复数接触段315通过各延伸段32连接在一起，让各弹性端子31形成一整体，在复数弹性端子31与绝缘主体21成型之前，可改善复数接触段315的强度，防止复数弹性端子31的各接触段315偏转，方便复数弹性端子31与绝缘主体21的成型。也就是说，因复数弹性端子31在与绝缘主体21成型之前，复数弹性端子31通过各延伸段32连接在一起，增加复数接触段315的强度，以改善复数接触段315浮在空中而不会因自身重力发生朝下偏转的缺陷，且该种通过各延伸段32连接在一起的结构，也有利于复数弹性端子31在与绝缘主体21嵌入成型（insert-molding）时，增加复数弹性端子31的稳定性，防止成型时的复数弹性端子31移位。
本实施例中，复数弹性端子31结合在第一板体211，然而，在一些实施例中，复数弹性端子31亦可结合在第二板体212。复数弹性端子31与绝缘主体21结合方式：绝缘主体21于嵌入成型（insert-molding）的方式结合复数弹性端子31。复数弹性端子31藉由延伸段32延伸成一体（如图5所示），绝缘主体21包括有裁切槽孔25，裁切槽孔25形成在第一板体211和／或第二板体212的后侧，裁切槽孔25相邻于基座210，裁切槽孔25的成型方式为：绝缘主体21于嵌入成型（insert-molding）时，模具内设置有复数加工治具，待绝缘主体21成型后，第一板体211的后侧形成复数裁切槽孔25。此外，复数弹性端子31包括有复数切除部33，各切除部33形成在各延伸段32，且各切除部33对应裁切槽孔25设置，藉由冲压治具插入裁切槽孔25内并加压切除各延伸段32，使各延伸段32（如图6所示）断开并将各弹性端子31分离，具有便于切断各延伸段32，方便插头电连接器100的制造。
另外，裁切槽孔25可形成贯穿第一板体211和第二板体212的结构型式，提供多组冲压治具分别向延伸段32上下方位置加压切除，但非以此为限，裁切槽孔25可形成贯穿第一板体211或第二板体212的结构型式，提供单一组冲压治具向延伸段32上方或下方位置加压切除。
参阅图4，各弹性端子31更包括端子固定段34（即端子料带），端子固定段34延伸形成于各焊接段316端缘而将各弹性端子31形成一体，藉由端子固定段34固定住各弹性端子31于模具内进行加工，待各弹性端子31结合在绝缘主体21后，再将端子固定段34藉由冲压治具加压切除。
绝缘主体21上包括有复数除料槽孔26（如图2、图6所示），复数除料槽孔26的成型方式可在绝缘主体21于嵌入成型（insert-molding）后直接形成第一板体211或第二板体212上，除料槽孔26相邻于插槽213之开口处，换言之，各除料槽孔26为对应弹性端子31的结构而设置，提供接触段315摆动、缓冲的空间，即接触段315与插座电连接器接触时，接触段315移动至除料槽孔26的作用。
参阅图2、图4，绝缘主体21进一步包括有定位槽孔28，定位槽孔28形成于第一板体211和／或第二板体212，且定位槽孔28位于裁切槽孔25及复数除料槽孔26之间，并且，各连接段314对应于定位槽孔28，而定位槽孔28可提供固定治具置入且抵持在各连接段314上，使绝缘主体21于嵌入成型（insert-molding）时，藉由固定治具的抵持可稳固的固定各连接段314的位置，避免各连接段314于加工时，发生移动位置的问题。然而，在一些实施例中，定位槽孔28亦可进一步用以提供冲压治具插入，使冲压治具加压切除定位槽孔28内部的各延伸段32的作用，亦即，弹性端子31之复数延伸段32亦可对应在定位槽孔28的位置设置。
参阅图2、图3，插头电连接器100更进一步包含后塞块23，后塞块23固定于绝缘主体21之后侧，后塞块23包含复数穿槽27，各焊接段316设置于各穿槽27且各焊接段316端缘穿出在各穿槽27外部。后塞块23后侧贯穿之复数穿槽27之间形成有复数挡块，用以分隔各焊接段316。在此，后塞块23与绝缘主体21可以是一体式结构，即后塞块23与绝缘主体21于嵌入成型（insert-molding）成一体，或者是，后塞块23与绝缘主体21为分离式构件，藉由组装方式将后塞块23结合在绝缘主体21后侧。
参阅图1、图2，在一些实施例中，插头电连接器100更连接有线材92，当复数焊接段316与复数下排焊接段416外露于后塞块23的复数穿槽27时，线材92中各细线可对应焊接在后塞块23上的复数焊接段316与复数下排焊接段416。并且，插头电连接器100所连接之复数线材92可以使用同轴线型式的结构所组成，此外，复数线材92可以是热熔焊接（Hot Bar）、热风固定或是超高频自动焊接。
参阅图2及图3，插头电连接器100进一步设置有复数夹持结构52，各夹持结构52分别位于绝缘主体21之两侧，夹持结构52与绝缘主体21的结合方式：可以是绝缘主体21于嵌入成型（insert-molding）的方式结合夹持结构52，或者是二者以组装方式结合，也就是说组装方式为在绝缘主体21之两侧设置有贯穿槽孔（未图示），夹持结构52安装在贯穿槽孔中定位。复数夹持结构52主要由复数突出状卡钩部521及复数突出状接触部522所组成，复数突出状卡钩部521固定于绝缘主体21之两侧，复数突出状卡钩部521的后侧接触电路板91上的复数接点911。复数突出状接触部522自突出状卡钩部521前侧延伸且伸入于插槽213之两侧。当插头电连接器100插接于插座电连接器之内部时，插座电连接器之两侧卡扣弹片会接触到复数突出状接触部522，可藉由复数突出状卡钩部521的外侧与屏蔽壳体11接触，或者是复数突出状卡钩部521的后侧与电路板91上的复数接点911接触，使插头电连接器于插座电连接器内定位、传导及接地的作用。
在一些实施例中，当插座电连接器具有复数上下排平板端子时，插头电连接器100可以复数弹性端子31（上排或下排）以正向或反向插接于插座电连接器，插头电连接器100的复数弹性端子31皆可与插座电连接器的复数上下排平板端子之其中之一接触，具有不限制正向或反向插接于插头电连接器100于插座电连接器之内部的作用。特别说明的是，复数弹性端子31位于第一板体211的排列位置对称于复数弹性端子31位于第二板体212的位置。也就是复数弹性端子31位于第一板体211或位于第二板体212是以收纳槽112之中心点为对称中心而彼此点对称。所谓的点对称，是指根据该对称中心作为旋转中心而将复数弹性端子31位于第一板体211旋转180度后，旋转后的复数弹性端子31位于第二板体212是完全重合，并且，复数弹性端子31位于第一板体211之排列方式左右相反于复复数弹性端子31位于第二板体212之排列方式。
本实施例中，复数弹性端子31具有复数折弯段317，折弯段317自连接段314后侧延伸至焊接段316，藉由折弯段317调整复数焊接段316与电路板91之间距离。藉此，复数焊接段316可调整适合焊接在电路板91之复数接点911上，抑或是复数焊接段316可直接焊接复数线材92。
插头电连接器100进一步包括有复数抵持片61，复数抵持片61位于第一板体211与该第二板体212，复数抵持片61为复数个长形片体的结构而彼此相对称。复数抵持片61主要包含复数本体611及复数折弯接触部612，复数本体611为复数个水平状的片材，复数本体611分别固定于第一板体211与第二板体212而接触屏蔽壳体11，各折弯接触部612自各本体611前侧延伸，由折弯接触部612的截面观之，概呈V字型外观的板件造型，各折弯接触部612由第一板体211与第二板体212上的贯穿槽延伸于插槽233内，并且，复数折弯接触部612相邻于连接框口212。当插接于插头电连接器100于插座电连接器200之内部时，插头电连接器100之复数抵持片61会接触到插座电连接器之复数连接片，复数抵持片61经由复数本体611与屏蔽壳体21接触与传导，使插头电连接器100之屏蔽壳体11与插座电连接器之屏蔽外壳藉由复数抵持片61与复数连接片的接触而有效作传导与接地，进而可降低电磁干扰（Electromagnetic Interference，EMI）的问题。
本发明仅包括单排型式的复数弹性端子，藉由复数弹性端子的结构设计，使复数弹性端子可在绝缘主体嵌入成型（insert-molding）与绝缘主体结合，进而降低组装成本与时间。并且，复数弹性端子藉由延伸段延伸成一体的方式，可透过绝缘主体上形成之一个以上裁切槽孔让冲压治具插入、加压切除各延伸段而形成各切除部，将各弹性端子分离，具有便于切断各延伸段，方便插头电连接器的制造的作用。此外，利用绝缘主体上形成之复数除料槽孔设计，当插头电连接器与插座电连接器插接时，弹性端子之接触段与插座电连接器接触，接触段可摆动至除料槽孔而提供缓冲的空间。

Claims (10)

1.一种插头电连接器，包括：
一屏蔽壳体，包含一收纳槽；
一绝缘主体，该绝缘主体设置于该屏蔽壳体之该收纳槽，该绝缘主体包含一基座、一环形壁结构及一插槽，该环形壁结构包括一第一板体、一第二板体，该环形壁结构自该基座一侧延伸，该插槽位于该第一板体及该第二板体之间，该绝缘主体更包括有一裁切槽孔及复数除料槽孔，该裁切槽孔形成于该第一板体或该第二板体，且该裁切槽孔相邻于该基座，该些除料槽孔形成于该第一板体或该第二板体，且该些除料槽孔相邻于该插槽之开口处；及
复数弹性端子，其特征在于：该些弹性端子包含复数讯号端子、至少一电源端子及至少一接地端子，且该些弹性端子设置于该绝缘主体并位于该第一板体之下表面或该第二板体之上表面，各该弹性端子包含一接触段、一连接段、一焊接段及复数切除部，各该连接段设置于该第一板体或该第二板体，各该接触段自各该连接段一侧延伸而位于该第一板体之下表面或该第二板体之上表面，各该焊接段自各该连接段另一侧延伸而穿出于该绝缘主体，各该切除部形成于各该连接段而对应于该裁切槽孔设置，各该接触段分别对应于各该除料槽孔。
2.如权利要求1所述的插头电连接器，其特征在于：所述弹性端子更包括一端子固定段，端子固定段延伸形成于各焊接段端缘。
3.如权利要求1所述的插头电连接器，其特征在于：所述弹性端子包含一折弯段，折弯段自连接段后侧延伸至焊接段。
4.如权利要求1所述的插头电连接器，其特征在于：更包含一后塞块，后塞块固定于绝缘主体之后侧，后塞块包含复数穿槽，各焊接段设置于各穿槽。
5.如权利要求1所述的插头电连接器，其特征在于：所述缘主体更包括一定位槽孔，定位槽孔形成于第一板体或第二板体，且定位槽孔位于裁切槽孔及除料槽孔之间。
6.如权利要求5所述的插头电连接器，其特征在于：所述连接段对应于定位槽孔。
7.如权利要求1或6所述的插头电连接器，其特征在于：所述弹性端子更包括复数延伸段，各延伸段两侧延伸形成于各连接段侧端，各切除部形成在各延伸段。
8.如权利要求1所述的插头电连接器，其特征在于：更包含复数夹持结构，分别位于绝缘主体两侧，各夹持结构包含一突出状卡钩部及一突出状接触部，突出状接触部自突出状卡钩部前侧延伸且伸入于插槽之侧边，各突出状卡钩部固定于绝缘主体之两侧。
9.如权利要求1所述的插头电连接器，其特征在于：更包含复数抵持片，各抵持片分别位于第一板体与第二板体，各抵持片包含一本体及一自本体前侧延伸之折弯接触部，各本体分别固定于第一板体与第二板体而接触屏蔽壳体，各折弯接触部延伸至插槽。
10.如权利要求1所述的插头电连接器，其特征在于：更包含一电路板，电路板固定于绝缘主体之后侧，电路板之一面包含复数接点，接点接触焊接段。
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