CN112531372A - 连接器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种连接器，包含绝缘体、多个第一导电端子、多个第二导电端子、屏蔽外壳及金属壳体。第一导电端子设置于绝缘体的上表面并向后延伸。第二导电端子设置于绝缘体的下表面并向后延伸，且位于第一导电端子的下方。屏蔽外壳套设绝缘体，且具有插接端及安装端；金属壳体具有多个接地结构，且金属壳体套设于屏蔽外壳的安装端，使接地结构完全位于第二导电端子的下方。

Description

连接器
技术领域
本发明涉及一种电连接器，尤其涉及一种可减少电子电路布局(layout)面积的电连接器。
背景技术
随着传输接口的发展，具有许多优点的USBType-C问世。USBType-C的具有插入无方向性、体积小巧、支援高电流充电、传输速度快、电磁干扰与RFImitigation特性强化及耐用等优点，USBType-C不仅使用越来越广泛，也逐渐引领市场。
传统Type-C高阶产品多在金属外壳设置引脚(DIP脚)以实现接地，然而，传统连接器所采用的方式仍会占用电路板多余的面积，造成连接器整体体积较大的问题。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提供一种连接器。包含绝缘体、多个第一导电端子、多个第二导电端子、屏蔽外壳及金属壳体。第一导电端子设置于绝缘体的上表面并向后延伸。第二导电端子设置于绝缘体的下表面并向后延伸，且位于第一导电端子的下方。屏蔽外壳套设绝缘体，且具有插接端及安装端；金属壳体具有多个接地结构，且金属壳体套设于屏蔽外壳的安装端，且使接地结构完全位于第二导电端子的下方，可减少连接器整体的体积。
在一些实施例中，接地结构包含延伸段及安装段。延伸段自第二导电端子的下方向第二导电端子方向延伸，安装段连接于延伸段且平行于第二导电端子。
在一些实施例中，金属壳体更包含开槽，以供第一导电端子及第二导电端子穿过开槽，接地结构位于第二导电端子内侧，以组设至电路板。如此，金属壳体安装于屏蔽外壳时，第一导电端子、第二导电端子及接地结构的安装段将呈现可与电路板抵贴的态样，当连接器组设于电路板时，可同时完成第一导电端子、第二导电端子及接地结构的组设而简化连接器的安装步骤。
在一些实施例中，金属壳体与屏蔽外壳利用激光焊接的方式而固定在一起。
在一些实施例中，金属壳体具有第一顶面、第二顶面、第一侧面、第一底面、第二底面、第二侧面及第三侧面。其中，第一侧面与第一顶面及第二顶面垂直且连接第一顶面与第二顶面。第一底面大致上平行第一顶面。第二底面大致上平行第二顶面。第二侧面与第一底面及第二底面垂直且连接第一底面与第二底面。第三侧面与第一侧面及第二侧面大致平行，连接第二顶面与第二底面以形成卡固部。屏蔽外壳的左侧延伸段及右侧延伸段分别固接于卡固部。
在一些实施例中，金属壳体更包含开槽，开槽自第二侧面沿第二底面往第三侧面延伸，接地结构自第二侧面往开槽中央延伸。
在一些实施例中，屏蔽外壳具相对应上下侧设置的二凹槽，分别匹配地容纳第一顶面及第一底面。使金属壳体组装至屏蔽外壳时能精准地对位。
在一些实施例中，屏蔽外壳具有本体、左侧延伸段及右侧延伸段。左侧延伸段自本体延伸而出，固接于卡固部且抵顶第三侧面；右侧延伸段相对于左侧延伸段自本体延伸而出，固接于卡固部且抵顶第三侧面。藉此，金属壳体的卡固部可与屏蔽外壳稳固结合，使金属壳体与屏蔽外壳不因轻微的碰撞而分离。
在一些实施例中，屏蔽外壳为一体式结构，使屏蔽外壳具防水的功效。
在一些实施例中，绝缘体包含基座、第一载板及第二载板。第一载板穿过基座并延伸而出且局部埋置第一导电端子；第二载板局部埋置第二导电端子。
在一些实施例中，连接器更包含防水圈，防水圈套设于屏蔽外壳远离金属壳体的端部。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1为本发明所述一实施例的连接器的立体图；
图2为本发明所述一实施例的连接器另一视角的立体图；
图3为本发明所述一实施例的连接器的金属壳体的立体图；
图4为本发明所述一实施例的连接器的金属壳体另一视角的立体图；
图5为本发明所述一实施例的连接器沿图1的5-5线的剖视示意图；
图6为本发明所述一实施例的连接器的分解图；
图7为本发明所述一实施例的连接器的局部立体分解图。
其中，附图标记
连接器 100 第一导电端子 10
绝缘体 30 第二导电端子 20
第一载板 301 防水圈 50
前端件 3011 金属壳体 60
后端件 3012 接地结构 62
第二载板 302 延伸段 621
基座 303 安装段 622
固定座 304 第一顶面 631
屏蔽外壳 40 第二顶面 632
本体 401 第一底面 641
左侧延伸段 402 第二底面 642
右侧延伸段 403 开槽 643
凹槽 42 第一侧面 651
插接端 43 第二侧面 652
安装端 44 第三侧面 653
中间屏蔽片 80 卡固部 66
内屏蔽片 90 固定段 67
上部 91 线 5-5
下部 92 连接部 93
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本发明的目的、方案及功效，但并非作为本发明所附权利要求保护范围的限制。
请先参阅图1及图2，图1为本发明所述一实施例的连接器的立体图、图2为本发明所述一实施例的连接器另一视角的立体图。本实施例的连接器100是以USB Tpye-C连接器为一例说明，但本发明不受限于此。也就是说，本发明的连接器100也可应用于其他连接器，例如直角连接器(right angle connector)。
[第一实施例]
请继续参阅图1及图2，连接器100包含绝缘体30、多个第一导电端子10、多个第二导电端子20、屏蔽外壳40及金属壳体60。第一导电端子10设置于绝缘体30的上表面并向后延伸。第二导电端子20设置于绝缘体30的下表面并向后延伸，且位于第一导电端子10的下方。屏蔽外壳40套设绝缘体30，且具有插接端43及安装端44。
请继续参阅图1及图2，金属壳体60具有多个接地结构62，且金属壳体60套设于屏蔽外壳40的安装端44后，会使接地结构62完全位于第二导电端子20的下方。如此，在不需分别设置金属壳体60与接地结构62的情况下，可使接地结构62位于第一导电端子10和第二导电端子20下方，使连接器100的整体体积小型化，并提升连接器100产品的美观。
此外，屏蔽外壳40套设绝缘体30，并形成容置空间以容纳绝缘体30、多个第一导电端子10的前端及多个第二导电端子20的前端。在此，第一导电端子10与第二导电端子20的前端是指能供其他电子装置插接的一端，而第一导电端子10与第二导电端子20的后端即是相对于前端的另一端部，也就是能与电路板200连接的一端。
需特别说明的是，金属壳体60为一体式结构，一体式结构可由例如冲压、或通过金属粉末注射成型的方式制得。下文将对金属壳体60的结构做详细说明。
请参阅图3至图5，图3为本发明所述一实施例的连接器100的金属壳体60的立体图、图4为本发明所述一实施例的连接器100的金属壳体60另一视角的立体图、图5为本发明所述一实施例的连接器100沿图1的5-5线的剖视示意图。在此实施例中，金属壳体60具有第一顶面631、第二顶面632、第一底面641、第二底面642、第一侧面651、第二侧面652及第三侧面653。其中，第一侧面651与第一顶面631及第二顶面632垂直，且连接第一顶面631与第二顶面632。在此实施例中，第一顶面631及第二顶面632分别连接至第一侧面651的相对二侧边，且第一顶面631及第二顶面632皆与第一侧面651相互垂直，并朝向反方向延伸。第三侧面653连接于第二顶面632相对于连接第一侧面651的另一侧，并与第二顶面632相互垂直，且第三侧面653将由第二顶面632朝向与第一侧面651延伸方向相反的方向延伸。也就是说，第一顶面631及第二顶面632大致平行，且第三侧面653与第一侧面651大致平行但朝向不同方向延伸。
接着，第二底面642连接第三侧面653相对于连接第二顶面632的另一侧，并与第三侧面653相互垂直，且第二底面642将由第三侧面653朝向与第二顶面632延伸方向相同的方向延伸。因此，第二底面642大致上平行第二顶面632。
接着，第二侧面652与第一底面641及第二底面642垂直，且连接第一底面641与第二底面642。在此实施例中，第二侧面652连接于第二底面642相对于连接第三侧面653的另一侧，并与第二底面642相互垂直，且第二侧面652将由第二底面642朝向与第三侧面653延伸相反的方向延伸。第一底面641连接第二侧面652相对于连接第二底面642的另一侧，并与第二侧面652相互垂直，且第一底面641将由第二侧面652朝向与第二底面642延伸方向相反的方向延伸。也就是说，第二侧面652与第三侧面653大致平行，第二底面642与第一底面641大致平行但朝向相反的方向延伸。并且，第一底面641大致上平行第一顶面631。
请再参阅图3至图5，第三侧面653与第一侧面651及第二侧面652大致平行。在此实施例中，第二底面642与第二顶面632自第三侧面653朝相同方向延伸而出，且第二底面642与第二顶面632皆大致上与第三侧面653垂直。第一侧面651自第二顶面632朝向与第三侧面653相反的方向延伸，且第一侧面651大致上与第二顶面632垂直。第二侧面652自第二底面642朝向与第三侧面653相反的方向延伸，且第二侧面652大致上与第二底面642垂直。由图3及图4可见，整个金属壳体60由侧面观之呈向左侧开口且往上、下再张开延伸的形状。
请再参阅图2及图5，在此实施例中，金属壳体60更包含开槽643，以供第一导电端子10及第二导电端子20穿过开槽643，并进一步连接至电路板200。于此，连接方式例如可为焊接。接地结构62位于第二导电端子20内侧，以组设至电路板200。具体而言，开槽643为金属壳体60的镂空部分，镂空部分自第二侧面652沿第二底面642往第三侧面653延伸。而接地结构62自第二侧面652往开槽643中央延伸。如此，当连接器组设于电路板200时，可同时完成第一导电端子、第二导电端子及接地结构的组设至电路板200的上表面，因而可简化连接器的安装步骤。
请再参阅图4及图5，在此实施例中，进一步的，接地结构62包含延伸段621及安装段622，延伸段621自第二导电端子20的下方朝向第二导电端子20方向延伸，安装段622连接于延伸段621，且安装段622平行于第二导电端子20。详细而言，多个第二导电端子20沿平行于电路板200的水平面排列，其中一端弯折以连接于电路板200上。而金属壳体60套设至屏蔽外壳40后，接地结构62的安装段622将会平行于第二导电端子20且是以朝向第二导电端子20连接于电路板200的一端延伸。也就是说，接地结构62位于第二导电端子20的内侧。如此，金属壳体60套设至屏蔽外壳40后，安装段622会呈现可与电路板200的上表面抵贴的态样，当连接器组设于电路板200时，安装段622可同时抵贴于电路板200上表面，因而可简化制程，并提升产品良率。于此，前述多个第二导电端子20与电路板200的连接方式例如可为焊接，然本发明并不以此为限。
由图5可见，连接器100整体结构的配置，由上自下依序排列为第一导电端子10、第二导电端子20及接地结构62；沿平行于电路板200的水平面由外往内依序排列为第一导电端子10、第二导电端子20及接地结构62。藉此，整个接地结构62将位于连接器100垂直投影于电路板200的垂直投影面积内，而可有效利用空间，使得连接器100的整体体积小型化。
请再参阅图2及图6，图6为本发明所述一实施例的连接器100的分解图。金属壳体60的第二顶面632与第二底面642分别连接至第三侧面653相对两侧边且往相同方向延伸，整体结构类似ㄈ字型，在此，将此ㄈ字形结构定义为卡固部66。换句话说，第三侧面653与第一侧面651及第二侧面652大致平行，连接第二顶面632与第二底面642以形成卡固部66。此外，金属壳体60更包含二固定段67，二固定段67分别设置于卡固部66，且各二固定段67自第二顶面632朝向第二底面642延伸。
请再继续参阅图2及图6。金属壳体60与屏蔽外壳40利用激光焊接的方式而固定在一起。具体而言，屏蔽外壳40具有本体401、左侧延伸段402及右侧延伸段403。其中，本体401固接并围绕于绝缘体30的基座303。左侧延伸段402自本体401延伸而出，固接于前述所提及的卡固部66且抵顶第三侧面653。右侧延伸段403相对于左侧延伸段402自本体401延伸而出，固接于卡固部66且抵顶第三侧面653。通过将二固定段67分别以激光焊接的方式固定于左侧延伸段402与右侧延伸段403，可使金属壳体60与屏蔽外壳40稳固的连接在一起。
在此实施例中，此外，左侧延伸段402的长度相等于第二顶面632在第一侧面651及第三侧面653之间的长度，以及第二底面642在第二侧面652及第三侧面653之间的长度，且右侧延伸段403的长度也相等于第二顶面632在第一侧面651及第三侧面653之间的长度，以及第二底面642在第二侧面652及第三侧面653之间的长度。
藉由前述互相匹配的结构，能防止空气中灰尘接触第一导电端子10及第二导电端子20，有助于延长连接器100的使用寿命。
请再参阅图5及图6，在此实施例中，屏蔽外壳40具相对应上下侧设置的二凹槽42，分别匹配地容纳第一顶面631及第一底面641。如此，金属壳体60套设屏蔽外壳40时能精准地对位。在此实施例中，金属壳体60与屏蔽外壳40利用激光焊接而固定在一起。详细而言，第一顶面631及第一底面641分别容纳于二凹槽42后，通过激光焊接的方式第一顶面631与第一底面641固定于屏蔽外壳40。藉由激光焊接的固定方式，可减少制程的时间，并可确保屏蔽外壳40与金属壳体60之间能有稳固的连接关系。
在此实施例中，屏蔽外壳40为一体式结构(或称无缝式结构)。屏蔽外壳40可由适合的导电材料制成，且主要通过金属粉末注射成型的手段制得一体式结构。如此一来，一体式结构的屏蔽外壳40可具有防水性能。前述一体式结构的制造方法，可以依据设计者的需求而加以改变，不受限于前述所载。于此实施例中，屏蔽外壳40虽是以金属粉末注射成型作一说明，但实际应用时，并不排除其他制法用以制得一体式结构的屏蔽外壳40。此外，在其他实施例中，屏蔽外壳40也可以是用非一体成形的方式所制得。
请再参阅图6及图7，图7为本发明所述一实施例的连接器100的局部立体分解图。于此实施例中，绝缘体30包含基座303、第一载板301及第二载板302。第一载板301穿过基座并延伸而出且埋置第一导电端子10的一部分。第二载板302穿过基座并延伸而出且埋置第二导电端子20的一部分。详细而言，基座303包含通道，供第一载板301及第二载板302穿过基座303延伸而出而固定于基座303上。第二载板302位于第一载板301下方。于此实施例中，绝缘体30虽是以上述互相组装第一载板301、第二载板302以及基座303作一说明，但实际应用时，绝缘体30的构造也可以依据设计者的需求而加以改变，不受限于此实施例所载。举例来说，绝缘体30也可以是一体成型的单件式构造。
此外，前段落所述的多个第一导电端子10与多个第二端子20分别对称的设置在第一载板301的上表面及第二载板302的下表面供另一连接器插接，且其对称设置可提供双面(或称双向)插接的功能。换句话说，多个第一导电端子10翻转180度后，其接地端子(CableGround)、电源端子(Cable Bus Power)与传输端子(USB 2.0Interface)的排列顺序与多个第二导电端子20的接地端子、电源端子与传输端子的排列顺序相同，因而可提供双面插接的功能。需特别说明的是，第一导电端子10及第二导电端子20其用于连接于电路板200的一端都是沿水平方向延伸的SMT脚(Surface Mount Technology，表面组装技术)。于此，第一导电端子10及第二导电端子20连接于电路板200的连接方式例如可为焊接，然本发明并不以此为限，可依据设计者的需求而加以改变。
请继续参阅图6及图7。此外，在此实施例中，绝缘体30更包含固定座304，固定座304设置邻近插接端43的一端。第一导电端子10远离电路板200的一端与第二导电端子20远离电路板200的一端埋置于固定座304。如此，可防止位于上层的第一导电端子10与位于下层的第二导电端子20之间太过靠近而短路。
又由图6及图7可见，于此实施例所揭示的连接器100，更包含防水圈50，防水圈50套设于屏蔽外壳40远离金属壳体60的一端部，也就是插接端43。详细而言，屏蔽外壳40的插接端43具有档止结构，防水圈50围绕套设于屏蔽外壳40设置且抵靠于前述档止结构，从而防止防水圈50自连接器100的插接端43脱落。在本实施例中，防水圈50为一体式结构。在一些实施态样中，防水圈50可成型后再套设于屏蔽外壳40，也可直接液态成型于屏蔽外壳40外表面，但实际应用时，可以依据设计者的需求而加以改变，不受限于前述所载。藉由上述一体式的屏蔽外壳40搭配防水圈50的设置，可提升本发明所提供的连接器100的防水性能。
于此实施例中，由图6及图7可见，进一步包含中间屏蔽片80，穿设于绝缘体30的基座303且被第一载板301与第二载板302所夹持。换句话说，第一载板301设置于中间屏蔽片80的上表面，且第二载板302设置于中间屏蔽片80的下表面。
请再继续参阅图6及图7，于此实施例中，进一步包含内屏蔽片90，包含上部91、下部92及二连接部93。二连接部93连接上部91及下部92形成围绕结构，围绕结构同时套设第一载板301及第二载板302，上部91穿设于基座303且贴设于第一载板301上表面，下部92穿设于基座303且贴设于第二载板302下表面。如此，第一载板301及第二载板302可彼此紧靠而不分离，增加绝缘体30整体结构的稳定性。
[第二实施例]
请再参阅图2及图6。在此实施例中与第一实施例相同之处将以同样的元件符号进行标示，且对于相同的元件及结构将不再赘述。此实施例中与第一实施例不同之处在于，第一实施例利用激光焊接的方式固定金属壳体60与屏蔽外壳40，而在此实施例中金属壳体60与屏蔽外壳40以相互卡固的方式连接。具体而言，金属壳体60的卡固部66的形状能与屏蔽外壳40的左侧延伸段402与右侧延伸段403相互匹配，因此通过前述互相匹配的结构，屏蔽外壳40可卡固于金属壳体60，不因轻微的碰撞而与屏蔽外壳40分开。
综上所述，本发明实施例所公开的连接器，通过金属壳体60的设置，使接地结构62位于连接器100垂直投影于电路板200的垂直投影面积内，而可有效利用空间，不仅可使连接器100的整体体积小型化也可提升产品的美观。接着，通过接地结构62与金属壳体60一体式的设计，无需额外步骤便可于组装金属壳体60时一并使接地结构62位于第二导电端子20下方，因而可简化组装步骤。再者，利用激光焊接固定金属壳体60与屏蔽外壳40的设计，或是藉由金属壳体60的卡固部66的设置，金属壳体60与屏蔽外壳40能具有稳固的连结关系。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (11)

1.一连接器，其特征在于，包含：
一绝缘体；
多个第一导电端子，该些第一导电端子设置于该绝缘体的一上表面并向后延伸；
多个第二导电端子，该些第二导电端子设置于该绝缘体的一下表面并向后延伸，且位于该些第一导电端子的下方；
一屏蔽外壳，套设该绝缘体，且具有一插接端及一安装端；及
一金属壳体，具有多个接地结构，该金属壳体套设于该屏蔽外壳的该安装端，且使该些接地结构完全位于该些第二导电端子的下方。
2.如权利要求1的连接器，其特征在于，该些接地结构包含一延伸段及一安装段，该延伸段自该些第二导电端子的下方向该些第二导电端子方向延伸，该安装段连接于该延伸段，且该安装段平行于该第二导电端子。
3.如权利要求1的连接器，其特征在于，该金属壳体更包含一开槽，以供该些第一导电端子及该些第二导电端子穿过该开槽，该些接地结构位于该第二导电端子内侧，以组设至一电路板。
4.如权利要求1的连接器，其特征在于，该金属壳体与该屏蔽外壳利用激光焊接而固定在一起。
5.如权利要求1的连接器，其特征在于，该金属壳体具有：
一第一顶面；
一第二顶面；
一第一侧面，与该第一顶面及该第二顶面垂直且连接该第一顶面与该第二顶面；
一第一底面，大致上平行该第一顶面；
一第二底面，大致上平行该第二顶面；
一第二侧面，与该第一底面及该第二底面垂直且连接该第一底面与该第二底面；以及
一第三侧面，与该第一侧面及该第二侧面大致平行，连接该第二顶面与该第二底面以形成一卡固部。
6.如权利要求5的连接器，其特征在于，该金属壳体更包含一开槽，该开槽自该第二侧面沿该第二底面往该第三侧面延伸，该接地结构自该第二侧面往该开槽中央延伸。
7.如权利要求5的连接器，其特征在于，该屏蔽外壳具相对应上下侧设置的二凹槽，分别匹配地容纳该第一顶面及该第一底面。
8.如权利要求5的连接器，其特征在于，该屏蔽外壳具有：
一本体；
一左侧延伸段，自该本体延伸而出，固接于该卡固部且抵顶该第三侧面；以及
一右侧延伸段，相对于该左侧延伸段自该本体延伸而出，固接于该卡固部且抵顶该第三侧面。
9.如权利要求1的连接器，其特征在于，该屏蔽外壳为金属粉末注射成型的手段制得的一体式结构。
10.如权利要求1的连接器，其特征在于，该绝缘体包含：
一基座；
一第一载板，穿过该基座并延伸而出且埋置各该第一导电端子的一部分；以及
一第二载板，埋置各该第二导电端子的一部分。
11.如权利要求1的连接器，其特征在于，更包含一防水圈，该防水圈套设于该屏蔽外壳远离该金属壳体的一端部。
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