CN105470688B - 插头连接器 - Google Patents

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Abstract

一种插头连接器,其包括绝缘本体、第一、第二排端子及金属锁扣件。第一、第二排端子分别包括延伸入对接腔的复数第一、第二接触臂及延伸出绝缘本体的复数第一、第二接脚。复数第一接触臂包括一对USB2.0端子接触臂、一对电源端子接触臂、一对接地端子接触臂及一个侦测端子接触臂,复数第一接脚包括一对USB2.0端子接脚、一个电源端子接脚、一个接地端子接脚及一个侦测端子接脚。复数第二接触臂包括一对电源端子接触臂及一对接地端子接触臂,复数第二接脚包括一个电源端子接脚及一个接地端子接脚。与现有技术相比,本发明之后端接脚相对接触臂作简化,从而实现简化与线缆的连接。

Description

插头连接器
【技术领域】
本发明涉及一种插头连接器。
【背景技术】
2014年8月11日,USB协会公布了一种新型的电连接器,其插头连接器能够正反两个方向插入对应的插座连接器,该插座连接器能够传输USB2.0及USB3.1信号,这个连接器命名为USB Type C连接器。根据目前业界报告的新闻,该电连接器后续有较大的发展潜力,各连接器厂商配合系统厂商积极开发中。与线缆连接的USB Type C 插头连接器有传输USB3.0或3.1的满针结构,也有传输USB2.0的缺针结构,该缺针结构是将满针结构中的四对差分对端子抽除或者不设置,USB 2.0 Type C插头连接器一般还是保留有12根或者11根的端子,端子数量较多,需要通过子电路板转接到线缆,相对成本较高。
所以,需要开发一种成本较低的插头连接器。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题在于提供一种插头连接器,其插接头与线缆之间连接简单,成本较低。
为解决上述技术问题,本发明可采用如下技术方案:一种插头连接器,其包括绝缘本体、第一排端子、第二排端子及金属锁扣件;所述绝缘本体设置有向前贯穿的对接腔,对接腔具有相对的内壁面;上述第一排端子及第二排端子分别设置在对接腔的相对内壁面且凸伸入对接腔;所述金属锁扣件包括延伸入对接腔两侧的锁扣臂;所述第一排端子包括延伸入对接腔的复数第一接触臂及延伸出绝缘本体的复数第一接脚;所述第二排端子包括延伸入对接腔的复数第二接触臂及延伸出绝缘本体的复数第二接脚;所述复数第一接触臂包括一对USB2.0端子接触臂、一对电源端子接触臂、一对接地端子接触臂及一个侦测端子接触臂,所述复数第一接脚包括一对USB2.0端子接脚、一个电源端子接脚、一个接地端子接脚及一个侦测端子接脚;所述复数第二接触臂包括一对电源端子接触臂及一对接地端子接触臂,所述复数第二接脚包括一个电源端子接脚及一个接地端子接脚。
为解决上述技术问题,本发明可采用如下技术方案:一种插头连接器,其包括绝缘本体、第一排端子、第二排端子及金属锁扣件;所述绝缘本体设置有向前贯穿的对接腔,对接腔具有相对的内壁面;上述第一排端子及第二排端子分别设置在对接腔的相对内壁面且凸伸入对接腔;所述金属锁扣件包括延伸入对接腔两侧的锁扣臂;所述每排端子包括一对电源端子及一对接地端子,其中每对电源端子包括延伸入对接腔的彼此独立的两个接触臂及简化成一个的接脚,所有每对接地端子包括延伸入对接腔的彼此独立的两个接触臂及简化成一个的接脚,第一、第二排端子中的电源端子彼此电性连接,第一、第二排端子中的接地端子及锁扣件彼此电性连接。
与现有技术相比,本发明之后端接脚相对接触臂作简化,从而实现简化与线缆的连接。
【附图说明】
图1为本发明插头连接器的立体图。
图2为图1部分分解的立体图。
图3为图2中插接头与线缆连接的立体图,其中金属外壳及绝缘外壳被去除。
图4为图3正面朝下的立体图。
图5为类似于图4,显示了第二尾部连接电阻的立体图。
图6为类似于图4,显示了第二尾部连接电阻另一情形的立体图。
图7为插接头部分分解的立体图。
图8为图7另一角度的立体图。
图9为图7沿虚线A-A的剖面图。
图10为图7沿虚线B-B的剖面图。
图11为图7沿虚线C-C的剖面图。
图12为图8中绝缘本体进一步分解的立体图。
图13为图12中端子模组进一步分解的立体图。
图14为图13另一角度的立体图。
图15为端子与锁扣件的立体图。
图16为图15另一角度的立体图。
图17为图16的俯视图。
【具体实施方式】
本发明公开了一种USB Type C插头连接器。参图1至图2所示,本发明的具体实施例为一种USB 2.0 Type C 插头连接器1000,其前端具有插接头100,后端连接有线缆102。连接头100与线缆102连接处的外侧包覆有金属外壳103,金属外壳外侧注塑有绝缘外壳104。
参图7至图11,所述插接头100包括绝缘本体20、第一排端子30、第二排端子40、金属锁扣件50及金属壳体60。参图9至图11,所述绝缘本体20设置有向前贯穿的对接腔21,对接腔具有相对的内壁面211,上述第一排端子30及第二排端子40分别设置在对接腔的相对内壁面且凸伸入对接腔,其中第一、排端子30包括延伸入对接腔21的复数第一接触臂31,第二排端子40包括延伸入对接腔的复数第二接触臂41。金属锁扣件50包括延伸入对接腔两侧的锁扣臂51及延伸出绝缘本体的尾部52,锁扣臂具有锁扣头511。第一排端子30包括接地端子、电源端子、侦测端子及USB2.0端子,第二排端子40包括接地端子、电源端子及附加侦测端子,在本发明中为了简化插接头100与线缆102的连接,端子的尾部作了简化,所以上述端子的定义主要从用来跟对接插座连接器端子接触的接触臂出发。其中一对USB2.0端子中每个端子具有完整的接触臂及接脚/尾部,用来传输数据信号;而电源端子及接地端子具有完整的接触臂以供于对接插座连接器对接,而多个尾部则彼此搭接或者电性连接而简化成一个接脚,以起到简化与线缆102的连接,具体结构如后描述。
结合图14,参阅图15-16,第一排端子30包括复数第一接触臂31及复数第一尾部32,第二排端子40包括复数第二接触臂41及复数第二尾部42。复数第一接触臂31包括一对USB2.0端子接触臂31D、一对电源端子接触臂31P、一对接地端子接触臂31G及一个侦测端子接触臂31C,复数第一尾部32包括一对USB2.0端子尾部32D、一个电源端子尾部32P、一个接地端子尾部32G及一个侦测端子尾部32C。侦测端子接触臂31C位于一对USB2.0端子接触臂31D旁侧,一对接地端子接触臂31G分别位于最外侧,一对电源端子接触臂31P分别位于接地端子接触臂31G内侧。可以看出,每个接地端子分别一体具有接触臂及尾部,而一对电源端子藉由其后端的一个连接部33P连接在一起,所述一个电源端子尾部32P则由连接部33P的旁侧延伸出来。
复数第二接触臂41包括一对电源端子接触臂41P及一对接地端子接触臂41G,复数第二尾部42包括一个电源端子尾部42P及一对接地端子尾部42G,第二接触臂41还可以包括一个附加侦测端子41C,在本实施例中,该附加侦测端子41C仅具有接触臂, 所以该附加侦测端子仅为空针,不具有功能,可以省略;在其他实施例中,也可以存在,即附加侦测端子可以延伸出尾部。
锁扣件50的接脚52位于复数第一尾部32的最外侧,该锁扣件的锁扣臂是用来跟插座连接器舌板内的遮蔽板相扣持,同时将遮蔽板连通接地路径,所以,锁扣件的一对尾部52最终要与接地路径相连接。参图14-图16,第一尾部32中的一对USB2.0端子尾部32D、一个电源端子尾部32P及锁扣件的一个接脚52(T)排列在第一平面内(即上平面)。第一尾部中的侦测端子尾部32C则弯折至邻近复数第二尾部42,如此,第一尾部中的侦测端子尾部32C、第二尾部中的一个接地端子尾部42G(T)、一个电源端子42P位于第二平面内(即下平面),其他接地端子尾部32G、42G及锁扣件50的接脚52则位于第一、第二平面之间。可以看出,跟接地相关的接地端子及锁扣件尽量保持有尾部,可以改善电气性能,当然,在满足的前提下也可以没有尾部而直接在前端搭接。第一尾部中的接地端子尾部32G位于锁扣件尾部52的内侧且接地端子尾部32G与尾部52呈肩并肩接触排列,第二尾部的接地端子尾部向旁侧偏移而与尾部52呈堆叠接触排列。总之,第一排端子中的电源端子尾部藉由一个连接部彼此电性连接,第二端子中的电源端子尾部亦藉由一个连接部彼此电性连接;第一排端子与第二排端子中的接地端子尾部彼此抵接而形成电性连接。如图7-8所示,所述绝缘本体在其后端面设有支撑板22,支撑板具有相对的第一表面221及第二表面222,位于第一平面内的尾部裸露在支撑板22的第一表面221,位于第二平面内的尾部裸露在支撑板的第二表面222,该等裸露在支撑板表面的尾部构成了连接线缆102的接脚,如此第一接脚包括一对USB2.0端子接脚(即尾部32D)、一个电源端子接脚(即尾部32P)、一个接地端子接脚(即尾部52(T))及一个侦测端子接脚(即尾部32C)。第二接脚包括一个接地端子接脚(即尾部42G(T))、一个电源端子接脚(即尾部42P)。其他接地端子尾部32G、42G及锁扣件50的尾部52则埋设在支撑板22内。可以理解的是,接地端子尾部与锁扣件的尾部中的任一个均可以充当接地端子接脚,而不仅限在本实施例锁扣件尾部充当接地端子接脚。该等裸露的接脚用来跟线缆的芯线连接。在最佳实施例中,上述第一排端子中的一对USB2.0端子接脚、一个电源端子接脚、一个接地端子接脚裸露在支撑板的第一表面;上述第一排端子中的侦测端子接脚及上述第二排端子中的一个电源端子接脚及一个接地端子接脚排列在支撑板的第二表面。当然也不局限在此等排列。
参图3-4,所述线缆102包括五条芯线,其中一条电源线102P,两条USB2.0线102D,一条接地线102G排成第一排,两条USB2.0线位于中间位置;其中一条侦测线102C排成第二排。第一排芯线与支撑板第一表面的接脚相焊接,第二排的侦测线102C则跟支撑板第二表面的侦测端子接脚32C相焊接,此情形适用于USB Type C对USB Type C的传输情况,旁侧的电源端子接脚42P与接地端子接脚42G则未连接元件而空置。为了保证电源端子接脚/接地端子接脚部彼此良好连接,支撑板22在该等裸露的接脚旁侧设置有两个灌缝23,通过灌缝将焊料灌入,从而确切保证端子尾部的彼此接触。图5显示另一种线缆使用情况,线缆用于数据信号由USB Type A或者USB Type B传输至USB Type C的情况,则通过电阻元件105短接侦测端子接脚与接地端子接脚,电源端子接脚42P空置而灌入焊料。图6显示另一种线缆使用情况,该线缆用于数据信号由USB Type C传输到USB Type A或者USB Type B的情况,则通过电阻元件105短接侦测端子接脚与电源端子接脚,接地端子接脚42G空置而灌入焊料。当然,若是插头连接器仅需要传输电源,则将一对USB2.0端子去除即可,即每排端子包括一对电源端子及一对接地端子,每对电源端子包括延伸入对接腔的彼此独立的两个接触臂及简化成一个的接脚,所有每对接地端子包括延伸入对接腔的彼此独立的两个接触臂及简化成一个的接脚,第一、第二排端子中的电源端子彼此电性连接,第一、第二排端子中的接地端子及锁扣件彼此电性连接。
参图15-16,上述第一接触臂31还包括第一附加接地端子接触臂311,该第一附加接地端子接触臂311是用来跟插座连接器舌板后端的接地环接触。在现有设计中,一般在收容腔的前端设置额外的弹性接地板,来实现与接地环的对接,起到遮蔽效果,但是额外的弹性接地板结构复杂,而且在尺寸很小的插头连接器在设置额外的弹性接地板后会使得绝缘本体20变薄而使得强度较弱。本实施例中第一排端子31在相邻于接地端子接触臂31G处分别设置一个第一附加接地端子接触臂311,第一附加接地端子接触臂311与旁侧的接地端子接触臂31G是一体相连的;在前后方向上,所述第一附加接地端子接触臂311较接地端子接触臂向前凸伸,如图17所示;在垂直于对接腔的方向上,所述第一附加接地端子接触臂311较接地端子接触臂31远离对接腔21, 参图10所示。本发明的第一排端子30是由同一条料带冲压而形成,所有端子大致在中间处由一个料桥连接在一起,然后将料桥切除,留有切割面34,接触臂自料桥前端向前延伸而形成,第一尾部与第一接触臂之间则由连接部或单独或彼此连接。第一附加接地端子接触臂311与接地端子接触臂31G均向前延伸而形成且在料带切割面处连接在一起。所述第二排端子40也设有第二附加接地端子接触臂,其与第一排端子的第一附加接地端子接触结构大致相同且彼此对齐。在前后方向上,所述第二附加接地端子接触臂411较接地端子接触臂向前凸伸,在垂直于对接腔的方向上,所述第二附加接地端子接触臂较接地端子接触臂远离对接腔21。
下面介绍插接头100的具体组装结构,参图12-图14,插接头100包括绝缘前框12、第一端子模组13及第二端子模组14,上述绝缘本体20及第一、第二排端子由绝缘前框12、第一端子模组13及第二端子模组14共同组装而形成。绝缘前框12定义有相对的前端面121与后端面以及相对的两个外壁面122,绝缘前框12设置有向前贯穿的上述对接腔21及延伸出后端面且与对接腔平行的平板123,绝缘前框设置有向前延伸而连通对接腔21的端子槽124。第一端子模组13包括第一绝缘体131及固定在第一绝缘体的上述第一排端子30,第一绝缘体包括第一基部1311及自第一基部向前延伸的第一舌部1312,第一排端子包括延伸出第一舌部的上述复数第一接触臂31。第二端子模组14包括第二绝缘体141及固定在第二绝缘体的上述第二排端子40,第二绝缘体141包括第二基部1411及自第二基部向前延伸的第二舌部1412,上述第二排端子包括延伸出第二舌部1412的复数第二接触臂41。在最佳实施例中,第一、第二排端子30、40通过注塑成型的方法埋设在第一、第二绝缘体内,在成型中,料带的料桥可以提供模具的定位,在成型后,通过第一、第二舌部的通孔将料桥切除。参图11,所述金属锁扣件50包括向前延伸入对接腔的一对锁扣臂51及连接锁扣臂的横梁53,所述横梁设置有向前突出的扣持头55,上述平板123设置有向后延伸的一对具有卡扣功能的扣持臂125,扣持头55与一对扣持臂125配合而实现彼此固定;参图9,所述平板123被夹持在第一、第二舌部1312、1412之间,复数第一、第二接触臂31、42穿过端子槽124而延伸入对接腔21,。
参图13-14,第一、第二端子模组13、14定义其彼此相对的面为朝内面135、145,第一端子模组的朝内面135设置有容置槽133并在第一舌部处设置有向第二端子模组方向延伸的两个定位柱134,锁扣件50首先放置在朝内面135上,其尾部52被初步固定在容置槽内,横梁53则向前抵靠在定位柱134,固定头55则位于两个定位柱之间且向前凸伸,锁扣臂51则向前延伸。然后第二端子模组14通过其定位孔144与定位柱134的配合而与第一端子模组组装,形成一个组件;当然,锁扣件也可以初步固定在第二端子模组的朝内面。然后,上述组件自后向前插入绝缘前框12。绝缘前框的两侧设置有侧槽126,侧槽同时向后贯穿平板123的侧面,端子槽124向后贯穿绝缘前框的后端面,上述第一、第二端子模组自后向前插入绝缘前框,上述端子的接触臂31、41穿过端子槽124而凸伸入收容腔,锁扣臂穿过侧槽126而凸伸入收容腔,固定头55撑开一对扣持臂125而靠其弹性回复而彼此固定,当然,该结构也方便组件自绝缘前框拆卸。参图9,端子槽124在其前端部分留有绝缘薄片128,第一、第二接触臂31、41的前端位于绝缘薄片的内侧,如此,对接插头连接器插入时向外抵压第一、第二接触臂时,因为绝缘薄片的存在,第一、第二接触臂不会抵压外侧的金属壳体60。第一、第二附加接地端子接触臂对应地端子槽则可以不设置绝缘薄片,如图10所示。然后,金属壳体60紧密地包覆在绝缘前框及第一、第二舌部的外侧。
参图13-14,可以看出第一、第二排端子中的需要彼此搭接的尾部则裸露在朝内面135、145,在两个端子模组组装后彼此接触,上述自灌缝23灌入的焊料可以保证该等尾部的彼此连接。其中第一端子模组13中的侦测端子尾部32C裸露在一个凸出平面137上,对应第二端子模组14设有与凸出平面配合的凹陷部147,如此,组装后侦测端子尾部32C直接位于支撑板的第二表面,第一、第二端子模组的后端合并后形成上述的绝缘本体的支撑板。
上述实施例为本发明的较佳实施方式。而非全部的实施方式,本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变化,均为本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种插头连接器,其包括绝缘本体、第一排端子、第二排端子及金属锁扣件;所述绝缘本体设置有向前贯穿的对接腔,对接腔具有相对的内壁面;上述第一排端子及第二排端子分别设置在对接腔的相对内壁面且凸伸入对接腔;所述金属锁扣件包括延伸入对接腔两侧的锁扣臂;其特征在于:所述第一排端子包括延伸入对接腔的复数第一接触臂及延伸出绝缘本体的复数第一接脚;所述第二排端子包括延伸入对接腔的复数第二接触臂及延伸出绝缘本体的复数第二接脚;所述复数第一接触臂包括一对USB2.0端子接触臂、一对电源端子接触臂、一对接地端子接触臂及一个侦测端子接触臂,所述复数第一接脚包括一对USB2.0端子接脚、一个电源端子接脚、一个接地端子接脚及一个侦测端子接脚,所述一对电源端子接触臂同时连接所述一个电源端子接脚,所述一对接地端子接触臂同时连接所述一个接地端子接脚;所述复数第二接触臂包括一对电源端子接触臂及一对接地端子接触臂,所述复数第二接脚包括一个电源端子接脚及一个接地端子接脚,所述一对电源端子接触臂同时连接所述一个电源端子接脚,所述一对接地端子接触臂同时连接所述一个接地端子接脚;所述锁扣件包括延伸出绝缘本体的尾部,所述锁扣件的尾部肩并肩抵接于第一排端子中的接地端子接脚;所述第一排端子中的一对电源端子接触臂由一个连接部连接于对应的一个电源端子接脚;每个接地端子接触臂的后端均延伸有对应地接地端子尾部,所述接地端子尾部与锁扣件的尾部彼此抵接,锁扣件的一个尾部形成上述第一排端子中的接地端子接脚,其中一个接地端子尾部形成上述第二排端子中的接地端子接脚。
2.如权利要求1所述的插头连接器,其特征在于:所述插头连接器包括具有芯线的线缆,所述芯线一一对应连接所述复数第一接脚;所述复数第二接脚则根据功能需求来连接电阻或者线缆。
3.如权利要求1所述的插头连接器,其特征在于:所述绝缘本体在其后端面设有支撑板,支撑板具有相对的第一表面及第二表面;上述第一排端子中的一对USB2.0端子接脚、一个电源端子接脚、一个接地端子接脚裸露在支撑板的第一表面;上述第一排端子中的侦测端子接脚及上述第二排端子中的一个电源端子接脚及一个接地端子接脚排列在支撑板的第二表面。
4.如权利要求1所述的插头连接器,其特征在于:所述第一接触臂还包括第一附加接地端子接触臂,所述第一附加接地端子接触臂自上述第一排端子中的接地端子接触臂旁侧一体延伸出,在前后方向上所述第一附加接地端子接触臂较上述第一排端子中的接地端子接触臂向前凸伸,在垂直于对接腔的方向上所述第一附加接地端子接触臂较上述第一排端子中的接地端子接触臂远离对接腔;所述第二排接触臂还包括第二附加接地端子接触臂,其自上述第二排端子的接地端子接触臂旁侧一体延伸出;在前后方向上,所述第二附加接地端子接触臂较上述第二排端子中的接地端子接触臂向前凸伸出;在垂直于对接腔的方向上所述第二附加接地端子接触臂较上述第二排端子中的接地端子接触臂远离对接腔。
5.如权利要求1所述的插头连接器,其特征在于:所述绝缘本体包括绝缘前框、第一端子模组及第二端子模组;所述绝缘前框定义有相对的前端面与后端面以及相对的两个外壁面,所述绝缘前框设置有前述对接腔及延伸出后端面且与对接腔平行的平板,绝缘前框设置有向前延伸而连通对接腔的端子槽;所述第一端子模组包括第一绝缘体及固定在第一绝缘体的前述第一排端子,第一绝缘体包括第一基部及自第一基部向前延伸的第一舌部,所述复数第一接触臂延伸出第一舌部;所述第二端子模组包括第二绝缘体及固定在第二绝缘体的上述第二排端子,第二绝缘体包括第二基部及自第二基部向前延伸的第二舌部,所述复数第二接触臂延伸出第二舌部;所述平板被夹持在第一、第二舌部之间,所述第一、第二接触臂穿过端子槽而延伸入对接腔。
6.如权利要求5所述的插头连接器,其特征在于:所述锁扣件包括连接所述锁扣臂的横梁,所述横梁设置有向前突出的扣持头;所述平板设置有向后延伸的一对具有卡扣功能的扣持臂;上述扣持头与一对扣持臂配合而实现彼此固定。
7.如权利要求5所述的插头连接器,其特征在于:所述端子槽向后贯穿绝缘前框的后端面,上述第一、第二端子模组自后向前插入绝缘前框;所述端子槽在其前端部分留有绝缘薄片,第一、第二接触臂的前端位于绝缘薄片的内侧;所述插头连接器包括金属壳体,所述金属壳体紧密地包覆在绝缘前框及第一、第二舌部的外侧。
8.一种插头连接器,其包括绝缘本体、第一排端子、第二排端子及金属锁扣件;所述绝缘本体设置有向前贯穿的对接腔,对接腔具有相对的内壁面;上述第一排端子及第二排端子分别设置在对接腔的相对内壁面且凸伸入对接腔;所述金属锁扣件包括延伸入对接腔两侧的锁扣臂;其特征在于:所述每排端子包括一对电源端子及一对接地端子,其中每对电源端子包括延伸入对接腔的彼此独立的两个接触臂及同时连接所述两个接触臂的一个接脚,所有每对接地端子包括延伸入对接腔的彼此独立的两个接触臂及同时连接所述两个接触臂的一个接脚,第一、第二排端子中的电源端子彼此电性连接,第一、第二排端子中的接地端子及锁扣件彼此电性连接;所述锁扣件包括延伸出绝缘本体的尾部,所述锁扣件的尾部肩并肩抵接于第一排端子中的接地端子接脚;所述第一排端子的一对电源端子接触臂由一个连接部连接于对应的一个电源端子接脚;每个接地端子接触臂的后端均延伸有对应地接地端子尾部,所述接地端子尾部与锁扣件的尾部彼此抵接,锁扣件的一个尾部形成上述第一排端子中的接地端子接脚,其中一个接地端子尾部形成上述第二排端子中的接地端子接脚。
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