CN1194449C - 用于具有不同接口形状的多种配对连接器的连接器 - Google Patents

Abstract

将一个间隔机构安排在一个插座连接器的壳体中，从而把壳体定义的连接器接口间隔成两个接口部分，其中一个接口部分具有与另一个接口部分不同的形状。因此，根据配对连接器的连接器接口的形状，可以把连接器的一个配对连接器与一个或两个接口部分连接。例如，将一个用于高分辨率信号的插塞连接器与插座器的两个接口部分连接，而将用于低分辨率信号的另一个插塞连接器仅与插座连接器的一个接口部分连接。

Description

用于具有不同接口形状的多种配对连接器的连接器

技术领域

本发明涉及一种连接器，特别是一种在视频流高速串行传输中使用的连接器。

背景技术

众所周知，TMDS，LVDS和GVIF都是典型的视频信号高速串行传输技术。TMDS代表过渡最小差分传信(Transition Minimized DifferentialSignaling)，是一种普通计算机与它的监视器或显示器之间视频数据传输的标准。在TMDS标准中，数据是通过负和正两个信号线以及一个地线进行数据传输的。LVDS代表低压差分传信(Low Voltage DifferentialSignaling)，是一种高速串行传输系统，主要用作安装在笔记本计算机上的液晶显示板的输入接口。在LVDS系统中，数据是以低幅度差分信号形式发送的。GVIF代表千兆位视频接口(Gigabit Video Interface)，是一种高速串行传输系统，通常用作安装在车辆上的显示器的输入接口。在GVIF系统中，仅通过一对信号线发送差分信号。

在视频信号的高速串行传输场合，根据显示器是在低分辨率模式下使用还是在高分辨率模式下使用来选择特定数量的信道。更具体地讲，对于低分辨率显示器选择较少数量的信道，而对于高分辨率显示器选择较多数量的信道。由于在串行传输系统中，信道的数量对应于信号数量，或连接器中的信号插脚的数量，所以信道数量的差别使得存在着两种不同类型的连接器：用于低分辨率传输的连接器，和用于高分辨率传输的连接器。

应当注意，由于信道的数量，即，信号插脚的数量少于高分辨率传输的连接器，所以低分辨率传输连接器不能在高分辨率传输中使用。另一方面，在理论上可以将高分辨率传输连接器用在低分辨率传输中，但是存在在高分辨率传输连接器的尺寸比低分辨率传输连接器的尺寸大的问题。

此外，两种类型的连接器是彼此不兼容的。因此，如果一个使用者计划将一个低分辨率显示器与一个产生高分辨率信号的仪器连接，那么连接器需要进一步包括一个保护芯片(dongle)连接器，或需要使用一个在其相对两端具有不同类型的连接器的专用连接器电缆。当然，在高分辨率显示器与产生低分辨率信号的仪器或装置之间的连接中也会发生类似的问题。此后，也把能够产生高分辨率信号的仪器或装置称为高分辨率仪器，同时也把能够产生低分辨率信号的仪器或装置称为低分辨率仪器。

从以上的说明中可以知道，需要有一种可在低分辨率传输和高分辨率传输之间兼容的连接器。

发明内容

因此，本发明提供具有多个信号插脚的连接器，这些信号插脚可与具有与该连接器的信号插脚对应的相同数量的触点插脚并连接到该连接器的信号插脚的配对连接器连接，并且还可与另一个配对连接器可靠地连接，该配对连接器具有与从该连接器的信号插脚选择的插脚对应并连接的触点插脚。

通常，本发明提供一种具有对应于高分辨率传输的信号插脚的连接器，可将该信号插脚连接到具有与高分辨率传输对应的触点插脚的一个配对连接器，并且也可以与用于低分辨率传输的另一个配对连接器连接。

根据本发明的一个方面，提供一种包括多个触点、一个支撑所述触点的绝缘体和一个围绕所述触点和所述绝缘体并且定义了一个连接器接口的壳体的连接器，其特征在于进一步包括用于将所述连接器接口间隔成至少两个接口部分的间隔装置，所述接口部分中的至少一个具有与所述接口部分中的另一个不同的形状，所述接口部分适合于分别连接不同的插塞连接器，而所述接口部分的组合适合于连接单个插塞连接器。从而使所述连接器的一个配对连接器能够根据配对连接器的连接器接口的形状与一个或更多的所述接口部分连接。

利用这种结构，把一个大尺寸的连接器连接到整个连接器接口，而把一个小尺寸连接器连接到一个接口部分。具体地讲，在高和低分辨率传输的情况下，可以把一个用于高分辨率传输的配对连接器连接到连接器(1)的整个连接器接口，同时可以把另一个配对连接器连接到连接器(1)的接口部分之一。

在上述连接器中，所述间隔装置可以与所述绝缘体(2)或所述壳体(4)形成整体。所述间隔装置也可以包括一个与所述绝缘体(2)或所述壳体(4)不形成整体的分离间隔件(5，6)，其中所述间隔件(5，6)是由与，例如，所述绝缘体(2)和所述壳体(4)中的一个的相同材料制造的。所述间隔装置优选具有一个突缘(6B)，并且所述壳体(4)具有一个可与所述突缘(6B)配合以将其固定到所述壳体的缝隙。

此外，在上述连接器中，可以将所述触点(3)，所述绝缘体(2)，所述壳体(4)和所述间隔装置(2A，2B，4A，4C，4G，5，6)设计和排列成适合于在串行传输系统或TMDS，LVDS或GVIF系统中使用。

此外，可以针对把所述连接器的一个配对连接器连接到一个图形显示设备的情况设计和排列所述触点(3)，所述绝缘体(2)，所述壳体(4)和所述间隔装置(2A，2B，4A，4C，4G，5，6)。可以设计和排列所述间隔装置(2A，2B，4A，4C，4G，5，6)以便可把一个配对连接器在连接过程中平稳和牢固地引导到所述连接器。可以这样设计所述壳体，以使所述接口部分之一与所述接口部分中的另一个排列在同一个平面。此外，连接器可以进一步在所述壳体(4)的内表面上包括至少一个触点部分(4B)，以便在把所述配对连接器插入到所述连接器中时，在所述连接器的所述壳体(4)与一个配对连接器(11)的一个壳体(11B)之间建立牢固的接触。

根据本发明的另一方面，一个插塞连接器(11)具有一个连接器接口，并且其特征在于所述连接器接口包括至少两个接口部分，所述接口部分中的一个具有与所述接口部分中的另一个不同的形状。

结合以下本发明的优选实施例的详细说明，可以对本发明进一步的特征和优点有更清楚的了解。

附图说明

图1是表示一个笔记本计算机与其它组件之间的配置或连接的一般关系的示意图；

图2是表示一个高分辨率显示器与一个高分辨率仪器之间的一般连接的示意图；

图3是表示一个低分辨率显示器与一个低分辨率仪器之间的一般连接的示意图；

图4是表示现有技术中的连接的示意图，其中一个涉及一个低分辨率显示器与一个高分辨率仪器之间的连接，而另一个涉及一个高分辨率显示器与一个低分辨率仪器之间的连接；

图5是表示现有技术中的连接的另一个示意图，其中一个涉及一个低分辨率显示器与一个高分辨率仪器之间的连接，而另一个涉及一个高分辨率显示器与一个低分辨率仪器之间的连接；

图6是表示根据本发明的第一实施例的一个插座连接器，和两个能够插入和连接到插座连接器的插塞连接器的示意图；

图7是表示根据第一实施例的插座连接器的透视图；

图8是表示作为图1中所示的连接器的配对连接器的一个大尺寸插塞连接器的透视图；

图9是表示壳体局部剖开的作为图7中所示的连接器的一种改进的连接器的透视图；

图9A是沿图9中的9A-9A线的剖面图；

图10是表示壳体局部剖开的作为图7中所示连接器的另一种改进的连接器的透视图；

图10A是取下了壳体的绝缘体的透视图；

图11是表示壳体局部剖开的根据第二实施例的一个插座连接器的透视图；

图11A是沿图11中的11A-11A线的剖面图；

图12是表示作为图11中所示的连接器的一个配对连接器的大尺寸插塞连接器的透视图；

图13是表示作为图11中所示的连接器的一种改进的连接器的透视图；

图14是表示作为图11中所示的连接器的另一种改进的连接器的透视图；

图15是表示根据第三实施例的一个插座连接器的透视图；

图16是表示作为图15中所示的连接器的一种改进的连接器的透视图；

图17是表示作为图15中所示的连接器的另一种改进的连接器的透视图；和

图18是表示本发明的实施例中的连接器的示意图，其中一个涉及一个低分辨率显示器与一个高分辨率仪器之间的连接，而另一个涉及一个高分辨率显示器与一个低分辨率仪器之间的连接。

具体实施方式

在说明本发明的实施例之前，为了能够更容易理解这些实施例，先说明有关现有技术中的一般配置和问题。

参考图1，在一些外围设备21的连接器22与笔记本计算机29的连接器30的尺寸不同的情况下，通过一个端口转接器(port-replicator)23或对接台(docking station)26将外围设备21连接到笔记本计算机29。具体地解释利用端口转接器23的情况，是把外围设备21的连接器22连接到一个端口转接器23的一个连接器24，而把端口转接器23的另一个连接器25连接到笔记本计算机29的连接器30，从而在笔记本计算机29与外围设备21之间建立连接。同样地，在使用对接台26的情况下，是把外围设备21的连接器22连接到对接台26的一个连接器27，而把对接台26的另一个连接器28连接到笔记本计算机29的连接器30，从而在笔记本计算机29与外围设备21之间建立连接。

在这里要指出，根据现有技术，由于连接器22，30的不同尺寸，不可能直接将连接器22连接到连接器30。也就是说，在现有技术中，外围设备21与笔记本计算机29之间的连接需要用端口转接器23或对接台26。在特定的情况下，这使得使用者很不方便。

参考图2至5，进一步说明现有技术中的另一个问题。通常，通过一个电缆32将一个高分辨率显示器31连接到一个高分辨率仪器34，如图2中所示，电缆32是用于高分辨率信号的，并且在其相对的两端具有两个用于高分辨率传输的连接器33。同样地，低分辨率显示器41是通过一个电缆42连接到一个低分辨率仪器44的，电缆42是用于低分辨率信号的，并且在其相对两端具有两个用于低分辨率传输的连接器43，如图3中所示。高分辨率仪器34是例如一个个人计算机，而高分辨率显示器31是例如用于计算机的LCD或CRT监视器。低分辨率仪器44是例如一个数字摄像机，一个数字静止照相机，一个DVD播放机，一个视频播放机，或一个游戏机，而低分辨率显示器41是例如一个普通的电视监视器。

在这里假设一个使用者要根据现有技术把高分辨率仪器34连接到低分辨率显示器41，或把低分辨率仪器44连接到高分辨率显示器31。在图4和5中，示出了现有技术的典型技术方案。在图4中所示的技术方案中，通过在其两端具有不同类型的连接器33，43的电缆42将仪器和显示器相互连接。在图5所示的解决方案中，利用保护芯片连接器35将仪器和显示器相互连接。这是由于在现有技术中连接器33与连接器43不兼容。

但是，通过本发明可以解决上述问题。现在参考图6至18详细说明本发明的实施例。

参考图6至8，根据本发明的第一实施例的一个插孔连接器1中可以容纳一个具有宽度W1的插塞连接器11，或一个具有宽度W2的插塞连接器12，两个连接器11和12分别由外壳11A和12A覆盖。更具体地讲，较大的插塞连接器11具有一个包括两个形状彼此不同的接口部分的连接器接口或接口孔，而较小的插塞连接器12具有一个对应于连接器11的一个接口部分的连接器接口。

连接器1包括一个绝缘体2，多个由绝缘体支撑的触点3，和一个覆盖绝缘体2和触点3的壳体4。壳体4在插入方向，即，图7中的X方向，在其一端上定义了一个连接器接口或接口孔。

更具体地讲，壳体4包括两个用作间隔装置或机构的间隔部分4A。间隔部分4A是通过将壳体4的上和下表面向壳体4内凹进而与壳体4整体形成的。从另一个角度讲，间隔部分4A是在垂直于插入方向X的Y方向上彼此面对的上和下凹进的凸起，并且彼此协同起到将连接器接口间隔成两个接口部分的作用，导致接口部分中的一个具有与接口部分中的另一个不同的形状。在图中所示的实施例中，接口孔没有完全地、但是总体上或功能上被彼此面对突出但没有连接在一起的上和下凹进的凸起所间隔。但是，可以把上和下凹进凸起形成为面对突出而彼此接触，从而把接口孔完全分割成两个接口部分。

间隔部分4A也起到在把作为配对连接器的较大插塞连接器11插入到连接器1中时牢固地将配对连接器引导到壳体4中的作用。如果配对连接器是较小的插塞连接器12，那么间隔部分起到避免由于把较小的插塞连接器连接到连接器1时产生的局部力造成的损坏的作用。此外，如从图7中清楚地看到的，两个接口部分具有在同一个平面排列的边缘表面。

壳体4进一步包括六个触点部分4B，其中三个形成在壳体4内的下表面上，另外三个形成在壳体4内的上表面上。当把插座连接器1和插塞连接器11，12相互连接时，触点部分4B用作接地触点，并且形成了壳体4与插塞连接器的另一个壳体，例如，图8中所示的壳体11B之间的牢固接地连接。

图9示出了图7中所示插座连接器1的一种改进。在图9所示的连接器中，间隔装置或机构包括上和下两个间隔绝缘体部分2A，取代了上和下凹进的凸起4A。参考图9A，间隔绝缘体部分2A是与绝缘体2整体形成的，以便沿壳体4的接口孔的上和下内表面，在插入方向，即X方向上，分别从绝缘体2的上和下部分伸出。也就是说，在这种改进中，壳体4本身没有间隔部分4A，并且也不被凹进形成间隔部分4A。

图10和10A示出了图7所示插座连接器1的另一种改进。在图10所示连接器中，间隔装置或机构是由一个下凹进的凸起4C和一个取代上凹进的凸起4A的间隔件5形成的。下凹进的凸起4C是通过将壳体4的底表面向壳体4内部凹进而与壳体4整体形成的，而间隔件5是一个与壳体4和绝缘体2分离的构件。间隔件5可以是由与绝缘体2和壳体4中的一个相同的材料制造的。间隔件5具有一个凸起部分5A，以便通过压力插入到绝缘体2上形成的孔2C中，从而将其本身固定在壳体4内。与下凹进的凸起4C协作，固定的间隔件5起到将连接器接口分割成如上所述的两个接口部分的作用。

在上述根据第一实施例或其改进的结构中，由于较大插塞连接器11具有如图8所示的整体的连接器接口，因而间隔装置或机构(4A，2A，4C，5)并不完全地隔断连接器接口，而仅是大体上间隔连接器接口。另一方面，根据第二实施例的一个插座连接器具有一种间隔装置或机构完全隔断连接接口的结构。

参考图11和12，与上述第一实施例相同，第二实施例的插座连接器1包括一个绝缘体2，多个触点3，和一个壳体4。此外，也以与第一实施例相同的方式形成了六个触点部分4B。插座连接器1中可以容纳一个较大的插塞连接器11，或一个较小的插塞连接器12，其中，如图12中所示，较大的插塞连接器具有两个壳体11C和11D，较小的插塞连接器具有一个对应于壳体11C和11D之一的接口。

更具体地讲，参考图11和11A，本实施例的连接器1包括一个作为间隔装置或机构的间隔壁部分2B，间隔壁部分2B是与绝缘体2整体形成的，并且从绝缘体2伸出和与壳体4的接口孔内的上和下表面接触。从图11可以清楚地看到，间隔壁部分2B在Y-Z平面中，即，垂直于插入方向(X方向)的平面中，将连接器接口完全地间隔成两个接口部分。

图13示出了图11所示插座连接器1的一种改进。在图13所示的连接器中，间隔装置或机构包括一个取代间隔壁部分2B的间隔壁部件6。间隔壁部件6是一个与壳体4和绝缘体2分离的并且是由，例如，与绝缘体2和壳体4中的一个的相同材料制造的构件。间隔壁部件6具有一个凸起部分6A，和一个突缘或接片6B。另一方面，绝缘体2具有一个对应于凸起部分6A的孔，并且壳体4具有一个对应于突缘或接片6B的缝隙。在制造过程中，将凸起部分6A通过压力插入到绝缘体2的孔中，同时把突缘或接片6B配合到缝隙4D中，从而将间隔壁部件6固定在壳体4内。

在插座连接器的改进中，间隔件6可以进一步包括一个如图14中所示的啮合部分6C。啮合部分6C具有L的形状并且从与突缘或接片6B相反的一端突出。当把间隔件6插入并配合到壳体4中时，啮合部分6C起到与壳体4的上表面啮合的作用。

在上述根据第二实施例或其改进的构造中，间隔装置或机构(2B，6)将连接器接口完全和物理地分隔成两个接口部分。在下一个实施例中，间隔装置或机构也把连接器接口完全和物理地分隔成多个部分。即，根据下一个实施例的插座连接器可以运用图12所示类型的较大插塞连接器。

参考图15，尽管根据本发明的第三实施例的插座连接器1与上述第一实施例一样，包括一个绝缘体2，多个触点3，和一个壳体4，但是为了简化附图，没有在图中示出绝缘体2和触点3。此外，也以与第一实施例相同的方式形成了六个触点部分4B。插座连接器1中可以容纳一个较大插塞连接器11，或一个较小插塞连接器12，其中如图12中所示，较大插塞连接器具有两个壳体11C和11D，较小插塞连接器具有一个对应于壳体11C和11D中之一的接口。

更具体地讲，本实施例的插座连接器1包括一个作为间隔装置或机构的间隔壁部分4G，间隔壁部分4G是与壳体4整体形成的。从图15中可以清楚地看到，间隔壁部分4G在Y-Z平面中，即，在垂直于插入方向(X方向)的平面中，将连接器接口完全地间隔成两个接口部分。在制造过程中，在壳体的下表面的中心部分弯曲金属之类的壳体材料，并且迫使弯曲部分的边缘与壳体4的内上表面接触，从而得到上述间隔壁部分4G。

在第三实施例的连接器中，间隔壁部分4G可以进一步具有如图16中所示的突出部分4H。在制造过程中，将突出部分4H插入到形成在壳体4的上壁中的孔4I中，然后用锤子或其它工具锤击或使其变形，从而将间隔壁部分4G固定在壳体4内。

此外，如图17中所示，间隔壁部分4G可以进一步具有一个替代突出部分的接片或突缘4J。在制造过程中，可以把接片4J插入到形成在壳体4的上壁中的一个缝隙4K中，然后将其弯曲，从而将间隔壁部分4G固定在壳体4内。

在这里假设把上述连接器用于图1中所示的配置。在这种情况下，可以自然地建立参考图1所述的所有连接。此外，连接器22可以直接地连接到连接器30，只要把连接器30的接口间隔成至少两个部分，并且其中一个部分对应于连接器20的接口。

接下来，假设一个使用者要把高分辨率仪器34连接到低分辨率显示器41，或把低分辨率仪器44连接到高分辨率显示器31。如从图18看到的，通过用于低分辨率传输的电缆42可以建立这两种连接，其中既不需要保护芯片连接器也不需要图4中所示的专用的电缆。

以上完成了对本发明以及本发明的优选实施例的一般性说明。熟悉有关本发明的技术领域的技术人员应当知道并且能够实现包括在本发明的范围或教导中的连接器的附加改造。例如，尽管在本发明的优选实施例中，接口部分的数量是两个，但是接口部分的数量可以是三个或更多。即，可以将间隔装置或机构设计和安排为把连接器接口间隔成多个接口部分，接口部分中的一个具有与接口部分中的另一个不同的形状。

现在说明本发明的技术贡献。

首先，本发明可以解决在使用者要把一个外围设备连接到笔记本计算机时存在的笔记本计算机使用者的不便性。通常，存在着一种具有一个实现了包括一个标准连接器功能的多种功能的连接器的仪器或装置。根据本发明，通过使用排列以实际上提供多种功能的连接器间隔，使得能够把一个标准配对连接器仅连接到多功能连接器的标准连接器功能。例如，在上述图1的情况下，给要连接到对接台的笔记本计算机提供一个具有多种功能的连接器。根据本发明，可以有效地使用笔记本计算机的多功能连接器。更具体地讲，当把笔记本计算机连接到一个对接台之类的装置时，可以完全地使用笔记本计算机的多功能连接器。另一方面，当把一个笔记本计算机连接到一个具有一个标准连接器的外围设备时，可以把外围设备的标准连接器连接到笔记计算机的多功能连接器的一个部分，而无需保护芯片连接器之类的专用构件。

第二，本发明可以通过简单的方式协调PC市场和诸如TV，VIDEO，DVC，DVD，或GAME市场之类的另外的消费市场。在诸如TV，VIDEO，DVC，DVD或GAME市场之类的消费市场中，主要使用低分辨率显示器。因此，低分辨率仪器和低分辨率显示器可以采用具有传送低分辨率信号所需的最小信号插脚数量的连接器。另一方面，PC市场必须运用高分辨率显示器，并且需要采用具有传送高分辨率传输所需的信号插脚的连接器。应当注意，根据现有技术，需要如图4和5中所示的保护芯片连接器或专用电缆。相反，根据本发明，可以把用于高分辨率传输的连接器用作不仅是高分辨率传输连接器的而且是低分辨率传输的连接器的配对连接器。因此，仅通过采用本发明的的概念就可以使两个市场相互协调，而不必使用保护芯片连接器或专用电缆。

Claims (9)

1.一种包括多个触点(3)、一个支撑所述触点的绝缘体(2)和一个围绕所述触点和所述绝缘体并且定义了一个连接器接口的壳体(4)的连接器，其特征在于进一步包括用于将所述连接器接口间隔成至少两个接口部分的间隔装置(2A，2B，4A，4C，4G，5，6)，所述接口部分中的至少一个具有与所述接口部分中的另一个不同的形状，所述接口部分适合于分别连接不同的插塞连接器(12)，而所述接口部分的组合适合于连接单个插塞连接器(11)。

2.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于所述间隔装置(2A，2B)是与所述绝缘体(2)整体形成的，或

其中所述间隔装置(4A，4C，4G)是与所述壳体(4)整体形成的。

3.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于所述间隔装置包括一个未与所述绝缘体(2)或所述壳体(4)整体形成的分离的间隔件(5，6)，所述间隔件(5，6)优选是用与所述绝缘体(2)和所述壳体(4)之一相同的材料制造的。

4.根据权利要求3所述的连接器，其特征在于：

所述间隔装置具有一个突缘(6B)；和

所述壳体(4)具有一个将所述突缘(6B)配合在其中以固定到所述壳体的缝隙。

5.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于将所述触点(3)、所述绝缘体(2)、所述壳体(4)和所述间隔装置(2A，2B，4A，4C，4G，5，6)设计和排列为可以适合于在串行传输系统中使用，或

其中将所述触点(3)、所述绝缘体(2)、所述壳体(4)和所述间隔装置(2A，2B，4A，4C，4G，5，6)设计和排列为可以适合于在TMDS、LVDS或GVIF系统中使用。

6.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于将所述触点(3)、所述绝缘体(2)、所述壳体(4)和所述间隔装置(2A，2B，4A，4C，4G，5，6)设计和排列成用于把所述连接器的一个配对连接器连接到一个图形显示设备的情况。

7.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于将所述间隔装置(2A，2B，4A，4C，4G，5，6)设计和排列为能够在一个连接过程中把一个配对连接器平稳和牢固地引导到所述连接器。

8.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于将所述壳体设计为能够使所述接口部分中的一个与所述接口部分中的另一个排列在同一个平面中。

9.根据权利要求1所述的连接器，进一步包括在所述壳体(4)的内表面上的触点部分(4B)，当把所述配对连接器插入到所述连接器中时，触点部分(4B)在所述连接器的所述壳体(4)与一个配对连接器的一个壳体(11B)之间建立良好的连接。

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