CN112544017B - 具有usb a系列触头垫间距的电连接器 - Google Patents

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Abstract

一种阳连接器(100)，包括触头垫基板(101)和连接器壳体(102)。触头垫基板(101)包括触头垫(103a、103b、103c、103d)形成的线性阵列，触头垫适于与相应的阴连接器(100')的符合USB A系列插口触头垫间距规范的触头支承舌(104')的相应触头(103'a、103'b、103'c、103'd)对齐。线性阵列中的两个最外侧触头垫(103a、103d)被电连接在一起。连接器壳体(102)由绝缘材料形成，并且包括用于插入到相应的阴连接器(100')中的管状部分(102a)，以及用于在插入期间操作的操作部分(102b)。

Description

具有USB A系列触头垫间距的电连接器
技术领域
本发明涉及一种电连接器。该电连接器包括用于降低对患者造成伤害或对与其连接的电气设备造成损坏的风险的特征。本发明可用于各种领域。在医疗领域的一个示例性应用中，该连接器可以连接到设置在医疗装置上的传感器。
背景技术
USB实施者论坛(USB-IF)于2005年3月23日发布的文献“Universal Serial BusSpecification(通用串行总线规范)”修订版2.0(2000年4月27日)[1]在其它细节之中规定了这种常用连接器类型的机械形状因数。该文献在第99页、图6至图9中对具有可插入本体的插头进行了规定，该可插入本体的长度超过11.75毫米，宽度为12.00±0.1毫米，并且高度为4.5±0.1毫米。在该文献的第99页、图6至图9中还对触头垫基板进行了规定，其中四个触头垫形成的线性阵列包括两个最外侧触头垫和两个最内侧触头垫。两个最内侧触头垫具有2.00±0.05毫米的间距，每个最内侧触头垫与其最靠近的最外侧触头垫之间的间距为2.5±0.05毫米。该文献在第115页、图6至图12中还对相应的阴连接器的触头支承舌进行了规定，其符合USB A系列插口触头垫间距规范，并且其具有与插头相同的间距规范。插头的可插入本体围绕触头垫基板并且通常由导体形成，以便电屏蔽触头以防电磁干扰(即EMI)，并且在该屏蔽件和插口的屏蔽件之间提供电连接。上述文献还规定可插入本体包括包覆模制的护套，其最大宽度为16.0毫米，最大高度为8.0毫米。
尽管上述USB A系列插头具有许多优点，但仍有提供改进的电连接器的空间。
发明内容
本发明旨在提供一种改进的电连接器。该电连接器包括触头垫基板，其符合USB A系列插头触头垫间距规范，以便降低基板成本，并且在其它方面有改动。
本发明由权利要求限定。
由此，提供了一种阳连接器，其用于通过沿着插入轴线施加压力而与相应的阴连接器配合。该阳连接器包括触头垫基板和连接器壳体。触头垫基板包括触头垫形成的线性阵列，该线性阵列包括两个最外侧触头垫和两个最内侧触头垫。两个最外侧触头垫被电连接在一起。两个最内侧触头垫的间距为2.0毫米，并且每个最内侧触头垫与其最靠近的最外侧触头垫之间的间距为2.5毫米，以便与相应的阴连接器的符合USB A系列插口触头垫间距规范、尤其是USB 2的那些规范的触头支承舌的相应触头对齐。连接器壳体由绝缘材料形成，并且包括用于插入到相应的阴连接器中的管状部分，以及用于在插入期间操作的操作部分。管状部分包括具有开口的端面，该开口限定通向腔体的入口，该腔体沿着插入轴线延伸以将相应的阴连接器的触头支承舌接收在管状部分内。触头垫基板设置在该腔体内，使得线性阵列中的触头垫相对于该端面横向地分布，并且使得触头垫暴露于腔体内，以在阳连接器与阴连接器配合时与阴连接器的触头支承舌的相应触头形成电接触。
设想到该阳连接器被用在电气设备附近，该电气设备例如是计算机或平板电脑，其中可以使用诸如USB A系列插口的电连接器，尤其是USB 2的电连接器，以及触头垫间距兼容的USB 3的电连接器。但是，设想到该阳连接器被用于下述的应用中，在该应用中不需要对传统USB 2连接器和对间距兼容的USB 3连接器供电，即，不需要通常在两个最外侧触头垫上施加的标称+5伏特和0伏特。因此，在阳连接器中，两个最外侧触头垫被电连接在一起。这确保了，虽然阳连接器的触头垫间距规范符合USB A系列插口触头垫间距规范以及间距兼容的USB 3连接器的间距规范，但即使触头垫基板插入到这样的插口中，也不会在这些触头垫之间施加电势差。在阳连接器可用于其中的设想到的医疗应用中，甚至诸如此类的很弱的外部电势差施加于例如患者神经系统的一部分，都可能产生有害影响。
另外，连接器壳体的适于插入到相应的阴连接器中的管状部分由绝缘材料形成。传统地，USB 2A系列插头的相应可插入本体由导体形成，以便将设置在其中的触头电屏蔽以防EMI。这种导体还用于与USB 2A系列插口的相应电屏蔽件形成电接触。如上所述，设想到阳连接器被用在诸如计算机或平板电脑的电气设备附近，在该电气设备中可以使用诸如USB A系列插口的其它电连接器。但是，尤其是当这种电气设备未接地时，该插口的电屏蔽件会浮动到高于地电势数十伏或更高的高电势。通过由绝缘材料形成连接器壳体的适于插入到相应的阴连接器中的管状部分，因此确保即使管状部分的端面暂时接触到USB 2A系列插口的电屏蔽件上以及暂时接触到间距兼容的USB 3插口的电屏蔽件上，该电气设备的浮动电势也不会被施加给患者。因此，与将两个最外侧触头垫电短接在一起的特征组合，该特征进一步降低了通过将阳连接器误插到已知的阴连接器(例如具有类似外观的USB A系列插口)中而对患者施加有害电势的风险。
根据一个方面，阳连接器的管状部分包括插入键，该插入键沿着插入轴线相对于腔体向外延伸，以防止管状部分插入到USB A系列插口中。在通过由绝缘材料形成连接器壳体的适于插入到相应的阴连接器中的管状部分降低了由于甚至将管状部分触碰到不正确的阴连接器上而对患者施加有害电势的风险的同时，插入键通过防止将阳连接器实际插入到USB A系列插口中而进一步降低了这种风险。另外，与将两个最外侧触头垫电短接在一起的特征组合，插入键具有防止电气设备损坏的协同效应，否则可能由于将阳连接器误插到USB A系列插口中而导致电气设备损坏。
根据一个方面，i)管状部分的端面的平行于线性阵列的最大宽度大于12.1毫米和/或ii)管状部分的端面的垂直于线性阵列的最大高度大于4.6毫米。这些特征都用于防止管状部分插入到USB A系列插口中，并因此进一步降低向患者施加潜在有害电压的风险。所规定的尺寸位于USB A系列插头的尺寸范围之外，USB A系列插头的尺寸范围规定了可插入本体的最大宽度为12.00±0.1毫米，并且最大高度为4.5±0.1毫米。
根据一个方面，连接器壳体的操作部分包括渐缩区域，该渐缩区域具有垂直于线性阵列的渐缩厚度。该渐缩厚度朝着管状部分增大，以便在阳连接器与相应的阴连接器配合期间防止使用者的手指朝着管状部分滑动。在阳连接器可用于其中的设想到的医疗应用中，无菌是关键要求。虽然阳连接器与其被连接到的任何医疗装置一起通常在使用之前被消毒和封装以保持无菌，但是阳连接器通过相应的阴连接器连接到的控制台通常很少消毒。渐缩区域降低了操作阳连接器的使用者的无菌手指滑动并接触较少消毒的控制台并随后通过使用者的手指将控制台上的任何有害物质传递给患者的风险。
根据一个方面，阳连接器设有传感器和电缆。传感器包括第一电触头和第二电触头。电缆包括第一信号导体、第二信号导体和电屏蔽件，该电屏蔽件被构造成电屏蔽第一信号导体和第二信号导体。传感器的第一电触头通过第一信号导体电连接到阳连接器的两个最内侧触头垫中的一个，并且传感器的第二电触头通过第二信号导体电连接到阳连接器的两个最内侧触头垫中的另一个。另外，电屏蔽件被电连接到触头垫基板的两个最外触头垫。通过这种方式，单个电屏蔽件可以屏蔽两个信号导体。在电缆中仅使用三个电导体(包括屏蔽件)改善了其灵活性，从而使得更容易布设传感器。在已知的USB阳连接器中，在这种电缆中使用包括屏蔽件的多达五个电导体：两个电导体用于电信号，两个电导体用于标称+5伏和0伏的电源，一个电导体用于电屏蔽件。
参考所附权利要求描述了其它方面。本领域技术人员易于发现所描述的发明的其它优点。
附图说明
图1示出了根据修订版2.0的现有技术的USB A系列插头。
图2示出了根据修订版2.0的现有技术的USB A系列插口。
图3示出了阳连接器100，其包括触头垫基板101和连接器壳体102。
图4示出了触头垫基板101，其包括触头垫形成的线性阵列，该线性阵列包括两个最外侧触头垫103a、103d以及两个最内侧触头垫103b、103c。
图5示出了阴连接器100'的触头支承舌104'，其包括触头103'a、103'b、103'c、103'd。
图6示出了图1所示的阳连接器的A-A'的横截面。
图7示出了阳连接器100，其包括具有管状部分102a的连接器壳体102，该管状部分102a包括插入键107的第一实施例。
图8示出了阳连接器100，其包括具有管状部分102a的连接器壳体102，该管状部分102a包括插入键107的第二实施例。
图9示出了图8所示的阳连接器的倒置型式。
具体实施方式
为了例示说明本发明的原理，具体参考其中传感器被电连接到连接器的医疗应用描述了一种阳连接器。但是，应当理解到，阳连接器还可以应用于医疗领域之外，并且通常可以用于电气设备领域。
图1示出了根据修订版2.0的现有技术的USB A系列插头。文献[1]中的完整的USB2.0规范的这一部分描述了符合该规范的连接器的机械特性。特别要指出的是，图1中的触头垫基板沿着截面A-A'包括四个触头垫形成的线性阵列，该线性阵列具有两个最外侧触头垫和两个最内侧触头垫。两个最内侧触头垫具有2.00±0.05毫米的间距，并且每个最内侧触头垫与其最靠近的最外侧触头垫之间的间距为2.5±0.05毫米。
图2示出了根据修订版2.0的现有技术的USB A系列插口。在文献[1]中更详细地描述了图2的插口，并且该插口适于与图1的插头配合。具体而言，图2中的插口的触头支承舌在限定USB A系列插口触头垫间距规范的中间部分中示出，这些触头垫具有与上文关于图1描述的相同间距。
在本发明中，为了降低部件成本，使用符合图2和图1的USB A系列插口触头垫间距规范的触头垫基板。
另外，图3示出了阳连接器100，其包括触头垫基板101和连接器壳体102。通过沿着插入轴线A-A'施加压力，阳连接器100适于与图3中的示例性的相应的阴连接器100'配合。在图4中更详细地示出了触头垫基板101，图4示出了包括触头垫形成的线性阵列的触头垫基板101，该线性阵列包括两个最外侧触头垫103a、103d以及两个最内侧触头垫103b、103c。触头垫基板101可以包括绝缘体，该绝缘体例如为聚合物、诸如FR4的玻璃纤维、或陶瓷，并且在一些示例性实施方式中，触头垫基板101可以是印刷电路板(PCB)。触头垫可以由任何合适的导体形成，并且可以是金属，例如金、银、铝等。而且，图3和图4中的两个最外侧触头垫103a、103d被电连接在一起。这可以使用电导体(未示出)来实现。在一些示例性实施方式中，该电导体可以由PCB基板内的电迹线提供。参考图3和图4；为了降低部件成本，两个最内侧触头垫103b、103c具有2.0毫米的间距，并且每个最内侧触头垫103b、103c与其最靠近的最外侧触头垫103a、103d之间的间距为2.5毫米，以便与相应的阴连接器100'的符合USB A系列插口触头垫间距规范的触头支承舌104'的相应触头103'a、103'b、103'c、103'd对齐。图5示出了阴连接器100'的触头支承舌104'，其包括触头103'a、103'b、103'c、103'd；图6示出了图1所示的阳连接器的经过A-A'的横截面。图4的触头支承舌104'符合USB A系列插口触头垫间距规范，并且其尺寸被设计成用于配合在阳连接器100的腔体106内。应当注意到，虽然在图3和图5中将完整的USB A系列插口示出为示例性的相应的阴连接器100'，但是仅需要来自该完整的USB A系列插口且在图5和图6中示出的触头支承舌104'位于相应的阴连接器100'中，以便与触头垫基板101实现接触。因此，阳连接器100可以被连接到至少具有合适的触头支承舌104'的其它几何形状的阴连接器100'。
进一步参考图3和图4，连接器壳体102由绝缘材料形成，并且包括：用于插入到相应的阴连接器100'中的管状部分102a，以及用于在插入期间操作的操作部分102b。设想到各种绝缘体用作连接器壳体102，包括但不限于：聚合物，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯PET、高密度聚乙烯HDPE、低密度聚乙烯LDPE、聚丙烯PP或聚碳酸酯；或者玻璃纤维。连接器壳体102可以形成为整体，或者由单独的部件提供，以便于例如在其中结合触头垫基板101。
管状部分102a包括端面105，该端面105具有限定通向腔体106的入口的开口。腔体106沿着插入轴线A-A'延伸，以便将相应的阴连接器100'的触头支承舌104'接收在管状部分102a内。因此，腔体106可以足够宽、足够高和/或足够深，以便接收触头支承舌104'。在一些应用中，设想到腔体的宽度在8-15毫米的范围内。在另一示例性应用中，设想到腔体的宽度为11.1±0.1毫米，以便允许接收图2所示的A系列插口的现有舌部。在又一示例性应用中，设想到腔体的宽度为11.9±0.1毫米以便实现类似的接收，并且允许一些额外的插入空间。与使用现有的触头基板101一样，使用现有的舌部可以进一步降低成本。在一些应用中，设想到腔体的高度在1-5毫米的范围内。在一个示例性应用中，设想到腔体的高度为2.85±0.1毫米。在一些应用中，设想到腔体的长度在10-20毫米的范围内。在一个示例性应用中，设想到腔体的长度为14.65±0.1毫米。
还如图3所示，触头垫基板101被设置在腔体106内，使得线性阵列的触头垫103a、103b、103c，103d相对于端面105横向地分布，并且使得触头垫暴露于腔体106内，以便在阳连接器100与阴连接器100'配合时与该阴连接器100'的触头支承舌104'的相应触头103'a、103'b、103'c、103'd形成电接触。
如上所述，设想到阳连接器100被用在例如计算机或平板电脑的电气设备附近，在该电气设备中可以使用诸如USB A系列插口的电连接器。但是，设想到阳连接器100可用于这样的应用中，在该应用中不需要对传统USB 2连接器或间距兼容的USB 3连接器供电，即，不需要通常施加在两个最外侧触头垫103a和103d上的标称+5伏特和0伏特。因此，在阳连接器中，两个最外侧触头垫103a、103d被电连接在一起。这确保了，虽然阳连接器100的触头垫间距规范符合USB A系列插口触头垫间距规范，但即使触头垫基板101插入到这样的插口中，也不会在触头垫100a和100d之间施加电势差。在阳连接器可用于其中的设想到的医疗应用中，甚至诸如此类的很弱的外部电势差施加于例如患者的神经系统的一部分，都可能产生有害影响。
另外，连接器壳体102的适于插入到相应的阴连接器100'中的管状部分102a由绝缘材料形成。传统地，USB 2A系列插头的相应可插入本体由导体形成，以便将设置在其中的触头电屏蔽以防EMI。这种导体还用于与相应的USB 2A系列插口的相应电屏蔽件形成电接触。如上所述，然而设想到阳连接器100被用在诸如计算机或平板电脑的电气设备附近，在该电气设备中可以使用诸如USB A系列插口的其它电连接器。但是，尤其是当这种电气设备未接地时，该插口的电屏蔽件会浮动到高于地电势数十伏或更高的高电压。通过由绝缘材料形成管状部分102a，因而确保即使端面105暂时接触到USB 2A系列插口的电屏蔽件上，电气设备的浮动电势也不会被施加给患者。因此，与将两个最外侧触头垫103a、103d电短接在一起的特征组合，该特征进一步降低了通过将阳连接器误插到已知的阴连接器(例如具有类似外观的USB A系列插口)中而对患者施加有害电势的风险。
在一个实施方式中，阳连接器100可以包括插入键，以防止管状部分102a插入到USB A系列插口中。通常，图3中的阳连接器100的管状部分102a可以调整以便包括插入键107，该插入键107沿着插入轴线A-A'相对于腔体106向外延伸，以防止管状部分102a插入到USB A系列插口中。在这方面中，参考图3、图4和图7，触头垫基板101可以位于基板平面108内。端面105在插入键107的最外表面和管状部分102a的相对的外表面之间的高度可以在相对于基板平面108的法线方向上超过4.6毫米。同样地，端面105的在插入键107的最外表面和管状部分102a的相对的外表面之间的宽度可以在平行于基板平面108的方向上超过12.1毫米。所规定的尺寸在USB A系列插头的尺寸范围之外，USB A系列插头的尺寸范围规定了可插入本体的最大宽度为12.00±0.1毫米并且最大高度为4.5±0.1毫米。通过相同的方式，在另一种实施方式中，前述高度可以超过5毫米，并且前述宽度可以超过13毫米。
因此，在用绝缘材料形成连接器壳体102的管状部分102a降低了由于甚至将端面105触碰到不正确的阴连接器上而对患者施加有害电势的风险的同时，插入键107通过防止将阳连接器100实际插入到USB A系列插口中而进一步降低了这种风险。另外，与将两个最外侧触头垫103a、103d电短接在一起的特征组合，插入键107具有防止电气设备损坏的协同效应，否则可能由于将阳连接器100误插到USB A系列插口中而导致电气设备损坏。
另外，图7示出了阳连接器100，其包括具有管状部分102a的连接器壳体102，该管状部分102a包括插入键107的第一实施例。虽然在图7中的阳连接器100中，触头垫基板101未设置在腔体内106，但图7是为了例示说明插入键107，该插入键107可以通过使图3中的管状部分102a在图7所示的+z方向上延伸而结合到图3中的管状部分102a中。当应用到图3时，图7的插入键107因此可以在z方向上延伸并占据管状部分102a的整个插入长度的一部分，如图7所示。替代性地，图7的插入键107可以在+z方向上延伸并占据管状部分102a的整个插入长度。插入键107能够替代性地延伸超过图3中的管状部分102a的端面105。
图8示出了阳连接器100，其包括具有管状部分102a的连接器壳体102，该管状部分102a包括插入键107的第二实施例。与图7一样，虽然在图8中的阳连接器100中，触头垫基板101未设置在腔体106内，但图8是为了例示说明另一插入键107，其可以通过使图3中的管状部分102a延伸而结合到图3中的管状部分102a中。不同于图7，图8中的插入键107在-z方向上延伸并占据管状部分102a的整个插入长度。当应用到图3时，图8的插入键107因此可以在-z方向上延伸并占据管状部分102a的整个插入长度，如图8所示。替代性地，图8的插入键107可以在+z方向延伸上和/或占据管状部分102a的整个插入长度的一部分。插入键107可以替代性地延伸超出图3中的管状部分102a的端面105。图9示出了图8所示的阳连接器的倒置型式。
因此，参考图3和图4，其中触头垫基板101位于基板平面108内；插入键107能够可选地相对于基板平面108法向地向外延伸。
继续参考图3和图4，其中触头垫基板101包括第一表面109和第二表面110，并且触头垫103a、103b、103c、103d设置在第一表面109上；插入键107能够可选地相对于第一表面109法向地向外延伸。
在一些示例性实施方式中，阳连接器100的管状部分102a的端面105的最大宽度或最大高度可任选地设定尺寸，以防止管状部分102a插入到USB A系列插口中。这进一步降低了阳连接器误插入的风险，并因此降低了对患者造成伤害或损坏与其连接的电气设备的风险。因此，参考图3和图7，可选地，i)管状部分102a的端面105的平行于线性阵列的最大宽度Wm大于12.1毫米和/或ii)管状部分102a的端面105的垂直于线性阵列的最大高度Hm大于4.6毫米，以防止管状部分102a插入到USB A系列插口中。在包括插入键107的实施例中，这些尺寸可以包括插入键107。所规定的尺寸位于USB A系列插头的尺寸范围之外，USB A系列插头的尺寸范围规定了可插入本体的最大宽度为12.00±0.1毫米并且最大高度为4.5±0.1毫米。通过相同的方式，在优选实施方式中，i)管状部分102a的平行于线性阵列的最大宽度Wm可以大于13毫米和/或ii)管状部分102a的垂直于线性阵列的最大高度Hm可以大于5毫米。在一个示例性应用中，i)管状部分102a的平行于线性阵列的宽度Wm可以是13.5毫米±0.1毫米和/或ii)管状部分102a的垂直于线性阵列的高度Hm可以是7.5毫米±0.1毫米。管状部分102a的示例性长度可以是14.65毫米±0.1毫米。
在一些示例性实施方式中，管状部分102a在垂直于插入轴线A-A'的平面内的外横截面可以具有弯曲或倒角的角部。这会有助于更容易地插入阳连接器100。
在一些示例性实施方式中，连接器100的操作部分102b可以可选地包括渐缩区域111，该渐缩区域111具有垂直于线性阵列的渐缩厚度Tt，其中该渐缩厚度Tt朝着管状部分102a增大，以便在阳连接器100与相应的阴连接器100'配合期间防止使用者的手指朝着管状部分102a滑动。这种渐缩区域111在图3和图6中示出，并且图7、图8和图9所示的渐缩区域111同样可以结合到图3的阳连接器100中。渐缩区域111可以设置在基板平面108的一侧或两侧上。在一些示例性实施方式中，最大渐缩厚度Tt可以超过9毫米。在一种实施方式中，最大渐缩厚度为10毫米。
如上所述，在阳连接器可用于其中的设想到的医疗应用中，无菌是关键要求。虽然阳连接器100与其被连接到的任何医疗装置一起通常在使用之前被消毒和封装以保持无菌，但是阳连接器通过相应的阴连接器100'连接到的控制台通常很少消毒。渐缩区域111降低了操作阳连接器的使用者的无菌手指滑动并接触较少消毒的控制台并且随后通过使用者的手指将控制台上的任何有害物质传递给患者的风险。
在一个实施方式中，图3所示的阳连接器100还可包括传感器和电缆(未示出)。传感器可以是将物理参数转换为电信号的任何类型的传感器，包括但不限于：超声传感器、温度传感器、光学传感器、一对电极、辐射传感器或音频传感器。在该实施方式中，传感器包括第一电触头和第二电触头。电缆包括第一信号导体、第二信号导体和电屏蔽件，该电屏蔽件被构造成电屏蔽该第一信号导体和第二信号导体。传感器的第一电触头通过第一信号导体电连接到阳连接器100的两个最内侧触头垫103b、103c中的一个，并且传感器的第二电触头通过第二信号导体电连接到阳连接器100的两个最内侧触头103b、103c中的另一个。电屏蔽件被电连接到触头垫基板的两个最外触头垫103a、103d。传感器可以可选地附接到医疗装置，例如但不限于：针、导管、导丝、活检装置、起搏器导线、静脉注射管或一般而言的手术工具。
如上所述，通过这种方式，单个电屏蔽件可以屏蔽两个信号导体。在电缆中仅使用三个电导体(包括屏蔽件)改善了其灵活性，从而使得更容易布设传感器。在已知的USB阳连接器中，在这种电缆中使用包括屏蔽件的多达五个电导体：两个电导体用于电信号，两个电导体用于标称+5伏和0伏供电，一个电导体用于电屏蔽件。
还可以提供用于与阳连接器100配合的阴连接器100'。可选地，阳连接器100和阴连接器100'可以作为组件连接在一起。参考图3、图5和图7，阴连接器100'包括壳体112'，该壳体112'包括壳体开口113'，其用于接收阳连接器100的连接器壳体102的管状部分102a。壳体开口113'包括凹口114'，该凹口114'被构造成接收插入键107。阴连接器100'还包括用于插入到阳连接器100的腔体106中的触头支承舌104'。因此，触头支承舌的宽度、高度和/或长度可以被构造成配合入腔体106中。触头支承舌104'包括触头103'a、103'b、103'c、103'd形成的线性阵列，其包括两个内侧弹性触头103'b、103'c和两个外侧弹性触头103'a、103'd，两个内侧弹性触头103'b、103'c和两个外侧弹性触头103'a、103'd分别被设置成与阳连接器100的两个最内侧触头垫103b、103c和两个最外侧触头垫103a、103d形成电接触。
触头支承舌104'例如可以由关于触头垫基板101或连接器壳体102描述的材料中的一种形成。可以使用各种类型的已知弹性触头，其弹力用于改善与触头垫基板101上的相应触头垫的电接触。
总之，已经描述了包括触头垫基板和连接器壳体的阳连接器。触头垫基板包括触头垫形成的线性阵列，触头垫适于与相应的阴连接器的符合USB A系列插口触头垫间距规范的触头支承舌的相应触头对齐。线性阵列中的两个最外侧触头垫被电连接在一起。连接器壳体由绝缘材料形成，并且包括用于插入到相应的阴连接器中的管状部分，以及用于在插入期间操作的操作部分。
已经关于阳连接器描述了各种实施例、实施方式和选项，并且应注意的是，这些可以组合以实现进一步的有利效果。

Claims (10)

1.一种阳连接器(100)，所述阳连接器(100)用于通过沿着插入轴线(A-A')施加压力而与相应的阴连接器(100')配合；所述阳连接器(100)包括：
触头垫基板(101)；以及
连接器壳体(102)；
其中，所述触头垫基板(101)包括绝缘体以及触头垫形成的线性阵列，所述线性阵列包括两个最外侧触头垫(103a、103d)和两个最内侧触头垫(103b、103c)，所述两个最外侧触头垫(103a、103d)被电连接在一起；
所述两个最内侧触头垫(103b、103c)的间距为2.0毫米，并且每个最内侧触头垫(103b、103c)与其最靠近的最外侧触头垫(103a、103d)之间的间距为2.5毫米，以便与所述相应的阴连接器(100')的符合USB A系列插口触头垫间距规范的触头支承舌(104')的相应触头(103'a、103'b、103'c、103'd)对齐；
所述连接器壳体(102)由绝缘材料制成，并且包括用于插入到所述相应的阴连接器(100')中的管状部分(102a)，以及用于在插入期间操作的操作部分(102b)；
所述管状部分(102a)包括具有开口的端面(105)，所述开口限定通向腔体(106)的入口，所述腔体(106)沿着所述插入轴线(A-A')延伸，以将所述相应的阴连接器(100')的所述触头支承舌(104')接收在所述管状部分(102a)内；
所述触头垫基板(101)被设置在所述腔体(106)内，使得所述线性阵列的所述触头垫(103a、103b、103c、103d)相对于所述端面(105)横向地分布，并且使得所述触头垫暴露于所述腔体(106)内，以便当所述阳连接器(100)与所述阴连接器(100')配合时与所述阴连接器(100')的所述触头支承舌(104')的所述相应触头(103'a、103'b、103'c、103'd)形成电接触。
2.根据权利要求1所述的阳连接器(100)，其中，所述管状部分(102a)包括插入键(107)，所述插入键(107)沿着所述插入轴线(A-A')相对于所述腔体(106)向外延伸，以防止所述管状部分(102a)插入到USB A系列插口中。
3.根据权利要求2所述的阳连接器(100)，其中，所述触头垫基板(101)位于基板平面(108)内，并且所述插入键(107)相对于所述基板平面(108)法向地向外延伸。
4.根据权利要求3所述的阳连接器(100)，其中，所述触头垫基板(101)还包括第一表面(109)和第二表面(110)，所述触头垫(103a、103b、103c、103d)被设置在所述第一表面(109)上，并且所述插入键(107)相对于所述第一表面(109)法向地向外延伸。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的阳连接器(100)，其中，i)所述管状部分(102a)的端面(105)的与所述线性阵列平行的最大宽度(Wm)大于12.1毫米和/或ii)所述管状部分(102a)的端面(105)的垂直于所述线性阵列的最大高度(Hm)大于4.6毫米，以便防止所述管状部分(102a)插入到USB A系列插口中。
6.根据权利要求1所述的阳连接器(100)，其中，所述管状部分(102a)在垂直于所述插入轴线(A-A')的平面内的外横截面具有弯曲或倒角的角部。
7.根据权利要求1所述的阳连接器(100)，其中，所述操作部分(102b)还包括渐缩区域(111)，所述渐缩区域(111)具有垂直于所述线性阵列的渐缩厚度(Tt)，所述渐缩厚度(Tt)朝着所述管状部分(102a)增大，以便在所述阳连接器(100)与所述相应的阴连接器(100')配合期间防止使用者的手指朝着所述管状部分(102a)滑动。
8.根据权利要求1所述的阳连接器(100)，其中，所述阳连接器(100)还包括传感器和电缆；
所述传感器包括第一电触头和第二电触头；
所述电缆包括第一信号导体、第二信号导体和电屏蔽件，所述电屏蔽件被构造成电屏蔽所述第一信号导体和所述第二信号导体；
所述传感器的所述第一电触头通过所述第一信号导体电连接到所述阳连接器(100)的所述两个最内侧触头垫(103b、103c)中的一个，并且所述传感器的所述第二电触头通过所述第二信号导体电连接到所述阳连接器(100)的所述两个最内侧触头垫(103b、103c)中的另一个；以及
所述电屏蔽件被电连接到所述触头垫基板的所述两个最外侧触头垫(103a、103d)中的两者。
9.一种医疗装置，包括根据权利要求8所述的阳连接器，其中，传感器被附接到所述医疗装置。
10.一种组件，包括阴连接器(100')以及根据权利要求2所述的阳连接器(100)，所述阴连接器(100')包括：
壳体(112')，所述壳体(112')包括用于接收所述阳连接器(100)的连接器壳体(102)的管状部分(102a)的壳体开口(113')；所述壳体开口(113')包括凹口(114')，所述凹口(114')被构造成接收所述插入键(107)；以及
触头支承舌(104')，所述触头支承舌(104')用于插入到所述阳连接器(100)的所述腔体(106)中；
所述触头支承舌(104')包括触头(103'a、103'b、103'c、103'd)形成的线性阵列，所述线性阵列包括两个内侧弹性触头(103'b，103'c)和两个外侧弹性触头(103'a，103'd)，所述两个内侧弹性触头(103'b，103'c)和所述两个外侧弹性触头(103'a，103'd)分别被设置成用于与所述阳连接器(100)的所述两个最内侧触头垫(103b、103c)和所述两个最外侧触头垫(103a、103d)形成电接触。
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