CN1543692A - 用于快速释放的安全连接器组件的装置 - Google Patents

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Abstract

一种在插头(200)和/或连接器(100)受到无意的物理干涉的情况下为配合插头(200)提供快速容易的释放的电连接器组件(100)。该快速释放安全连接器(100)由弹性材料制成，用以为插头提供牢固但又柔性的抓握，并足以保持电连接，同时，在连接电缆和/或连接装置中的某一个受到意外干涉的情况下有助于连接装置之间的快速和可靠的释放。

Description

用于快速释放的安全连接器组件的装置
技术领域
本发明涉及一种电连接器，更具体地，涉及一种在电缆或主体装置受到物理干涉的情况下能够以最小分离力将电缆从主体装置中释放的双部件电连接器。
背景技术
装置(例如，计算机和外设)之间的电连接通常都很难断开，即难以将大多数带有连接插头的电缆从其对应插座分离开，除非将电缆有意地设计成能够实现此功能。而且，多数计算机、视频游戏控制台和其他可连接主体装置具有一个或多个通用串行总线(USB)端口连接。外设(例如打印机、扫描仪、调制解调器等)通过使用USB连接器连接到主体装置的USB端口，但是，如此的连接器难以从主体装置的USB端口分离。
基于USB的端口和连接器由于可以使大量装置同时连接到主体装置而得到了广泛的应用。例如，在无意的物理运动无意中拉动连接缆线而导致主体装置或外设移位的情况下，USB连接的上述特征导致出现安全问题。由于所拉动的缆线不会在上述事故的情况下从端口分离，所以所拉动的缆线将所连接的主体装置拖动而使其从架子上落下，砸着使用者或者旁边的人，导致出现人身伤害。当连接缆线缠绕着使用者的足部或腿部时，也可能由于绊着人发生人身伤害。此外，在上述事故中，对主体装置和/或外设以及连接缆线和/或连接器自身都会造成损害。
因此，需要如下一种电连接器装置：当连接到主体装置时，其能够提供安全的连接，并且，在由于缆线受到无意的干扰而出现事故的情况下，其能够快速可靠地释放缆线和主体装置之间的连接。
发明内容
本发明涉及一种电连接器组件，其包括具有插座端的连接器。插座端由弹性材料形成，用以弹性地固定插入连接器的插座腔中的配合插头的头部。例如，在连接缆线出现意外物理干涉的情况下，该头部迅速地从插座腔中脱离。
附图说明
附图中，相似的附图标记通篇指代相似的元件，其中：
图1是根据本发明一实施例的安全连接器的透视图；
图2是和根据本发明一实施例的安全连接器连接的配合插头的透视图；
图3A是根据本发明一实施例的、图1中的安全连接器的局部俯视剖视图；和
图3B是根据本发明一实施例的、图2中的配合插头的俯视图。
具体实施方式
现在参照附图，图1示出根据本发明一方面的安全连接器100的示例性透视图。安全连接器100也被称作连接件，包括附连到连接器壳体103的第一端的插座101。插座101以圆柱形的形状示出并由柔性和/或弹性材料制成，从而通过例如向配合插头200的对应部分弹性施压而允许配合插头200(图2)插入并固定(结合)在插座腔102中。插座101还可以通过其弹性使配合插头200易于释放。用于构成插座101的示例性材料为橡胶(例如硅树脂橡胶)、乙烯树脂、泡沫、塑料或任何其他的柔软、柔性的材料。
插座腔102包括横向穿过插座101的开口并最好具有足够的直径、形状和深度，以便牢固又柔性地接收配合插头200的头部201。在一实施例中，插座腔102的中部的宽度大于插座腔102的开口部分309或端部311的宽度(见图3A)。在另一实施例中，插座腔102的面为基本半圆的形状。
例如，插座腔102包括多个触头、连接器外销104和连接器中心销组件106。在一实施例中，例如，连接器外销104包括供电和接地的销，而连接器中心销组件106包括多个数据传送销。在一个备选实施例中，外侧销104用以传送数据而中心销组件106供电。
根据一实施例，外部连接器105形成在连接器壳体103的第二端，以便插入到主体装置的对应端口。外部连接器105包括：例如，USB连接器(例如，USB1.1版本或2.0版本)、IEEE1394连接器、DIN-9顺性连接器(compliantconnector)、RJ-45顺性连接器、RJ-11顺性连接器或者其他任何类型适于插入例如主体装置上的各个端口的连接器。
在一实施例中，壳体103的宽度111在最宽处为大约0.9英寸，其高度113在最高处为大约0.9英寸，长度115为大约1.53英寸。此外，插座腔102的内径107为例如大约0.60英寸，外径109为例如大约0.90英寸。本领域技术人员应该明白，在不背离本发明实质的前提下，说明书中提到的尺寸可以改变。
图2示出和安全连接器100连接的配合插头200的示例。头部201最好固定地附连到插头壳体203上。电缆205附连到插头壳体203的第二端，以便和例如外设连接。
头部201的面的形状最好适于配合到插座腔102中。优选地，插座腔102和头部201的结构设计成可以确保良好的销对齐。例如，在一实施例中，头部201的面为基本半圆形，从而当确保头部201和对应的半圆形的插座腔102连接时，中心销106和外侧销104具有正确的顺序。根据本发明的快速释放连接器还可以通过具有预定连接和脱开的销结构的连接器实现。例如，可以通过改变深度、在深度方向上形成阶梯或齿以及调整连接器触头的弹力或者上述方法的组合以预定的顺序实现连接器销104和106的连接和断开，从而确保以所需的顺序实现一定的接触和断开。本领域技术人员应该认识到，连接器触头的顺序就是连接器触头连接和断开的顺序，其可以在不脱离本发明实质的条件下改变。
头部分201包括多个插头触头，例如，插头外销202和插头中心销组件204，当头部分201插入插座腔102内时，它们用以分别和连接器外销102和连接器中心销组件104连接。此外，该头部分201包括导电壳体205，用以提供用于屏蔽的电气导电装置，例如，防止电磁干扰(EMI)和射频干扰(RFI)。导电壳体205可以由例如任何类型的导电材料制成(例如，镍、银、金、铜、镍铍合金、碳掺杂橡胶、导电材料等)。应该注意，在一个实施例中，导电壳体205的周长大于头部分201的面的周长(见图3B)。
例如，在一个实施例中，头部分201的外径206大约为0.75英寸，内径207大约为0.64英寸。此外，壳内径208大约为0.60英寸，壳外径209大约为0.90英寸。壳体长度210大约为0.82英寸。
优选地，根据本发明的一个方面，插座101为配合插头200提供了牢固的支撑和抓握，足够保持连接器100上的多个电触头和插头200上的电触头之间的适当电连接，与此同时，有助于在例如插头200、电缆和/或外设受到意外或不希望的物理干涉而致使有作用力使连接器100和插头200分开的情况下容易并快速地释放配合插头200(即，有人拉动或绊在电缆205上，主设备和/或外设被无意中移动等)。例如，尽管本领域技术人员可以根据连接两个设备所必需的力来改变分开所需的最小力，但是，分开力至少为10牛顿。例如，根据本发明的插头101通过弹性压向头部分201而握住配合插头200。
图3A示出根据本发明实施例的安全连接器100的顶部局部剖切的俯视图。插座101最好包括导电衬套301，用以提供屏蔽EMI和RFI的电气导电装置。导电衬套301最好由弹性导电材料构成，例如，导电硅树脂橡胶、由导电材料(例如碳、金、银)掺杂的橡胶，或者任何其他导电弹性体材料。
插座101的外部303最好由例如非导电硅树脂橡胶的非导电弹性材料构成，以防止操作插座时触电。
在一个实施例中，连接器壳体103的部分长度305大约为0.45英寸，外连接器长度307大约为0.54英寸。
图3B是根据本发明一实施例的配合插头200的俯视图。如图所示，配合插头200最好适于和插座101配合；更具体地，头部分201的形状最好适于配合插入插座腔102并且当和插座101配合时保持适当的电连接，这样，例如，导电壳体205和导电衬套301接触，插头触头202和204与连接器触头104和106接触。
当配合时，连接器100和配合插头200最好沿轴线313连接。应该认识到，根据本发明的另一个优点，弹性插座101为配合插头200提供了快速释放，不管插头200是沿着直线(即，轴向)从插座101拔出或是以任何角度从插座101拔出(即，沿着非轴向方向从插座101拔出)。
本领域技术人员应该明白，通过利用本发明的各个方面可以构造其他类定的连接器。诸如蜂窝式电话、个人办公助理和其他便携式设备的许多电气设备在连接到主体装置时可以受益于快速释放的安全连接器。类似地，其他研发出的输入和输出装置在连接到网络(例如，使用诸如HAVI、DENI或即插即用的媒体通信标准的本地网络)上时也可以受益于快速释放的安全连接器。根据本发明的快速释放安全连接器装置不仅可以在连接电缆被意外干涉的情况下为相连装置提供快速并可靠的释放，而且易于安装并适于各种输入输出界面端口，例如USB端口。
根据本发明的原理，说明书中公开了一种本发明的实施例，描述了一种电连接器组件，其包括具有插座端的连接器，该插座端包括插座腔。还提供了一种具有插入插座腔的头部分的配合插头(配合件)。该插座端由弹性材料形成，以便柔性地固定该头部分，并足以在连接器和配合插头之间建立起电连接。
根据本发明的另一实施例，提供了一种具有弹性插座端的连接件。弹性的插座端包括多个第一触头、插座腔、导电弹性衬套和非导电弹性外部。此外，提供了一种具有头部分的配合件。该头部分包括多个第二触头和导电壳体。该弹性插座端适于接收并弹性压向该头部分，从而在两个元件之间提供可靠的连接，同时，允许头部分在连接件、配合件和/或连接电缆中的一个受到物理干涉的情况下容易地从插座腔中释放。
尽管在此参照附图描述说明了本发明的示例性实施例，当时应该明白，本发明并不限于所述实施例，本领域技术人员可以在不脱离本发明实质范围的条件下对本发明进行形式和细节上的改变。

Claims (25)

1、一种电连接器组件，包括：
具有用以接收配合插头(200)的插座端(101)的连接器(100)，其中，所述插座端(101)由弹性材料制成，从而为所述配合插头(200)提供柔性连接安装，并足以在所述连接器(100)和所述配合插头(200)之间建立起电连接。
2、如权利要求1所述的电连接器组件，其中，所述弹性材料包括硅树脂橡胶。
3、如权利要求1所述的电连接器组件，其中，所述插座端包括插座腔。
4、如权利要求3所述的电连接器组件，其中，所述插座端包括导电弹性衬套和非导电弹性外部。
5、如权利要求3所述的电连接器组件，其中，所述配合插头包括用以插入所述插座腔并因而形成所述电连接的头部分。
6、如权利要求5所述的电连接器组件，其中，所述插座端通过弹性按压配合插头的头部分而柔性地固定所述配合插头。
7、如权利要求6所述的电连接器组件，其中，所述连接器的所述插座端包括多个连接器触头。
8、如权利要求7所述的电连接器组件，其中，所述头部分包括多个插头触头和一个导电壳体。
9、如权利要求8所述的电连接器组件，其中，当所述插头触头接触所述连接器触头且所述导电壳体接触所述导电衬套时，建立起电连接。
10、如权利要求8所述的电连接器组件，其中，所述头部分还包括具有一定周长的面，所述导电壳体的周长大于所述面的周长。
11、如权利要求6所述的电连接器组件，其中，所述插座端在分离力施加在所述配合插头和所述连接器之间时为所述头部分提供释放。
12、如权利要求11所述的电连接器组件，其中，所述插座端在配合插头沿着非轴向从所述连接器拔出时为所述配合插头提供容易的释放。
13、如权利要求1所述的电连接器组件，其中，所述连接器包括用以附连外连接器从而和主体装置配合的第二端。
14、如权利要求13所述的电连接器组件，其中，所述外连接器包括如下中的至少一个：USB连接器，IEEE1394连接器、DIN-9顺性连接器、RJ-45顺性连接器和RJ-11顺性连接器。
15、一种装置，包括：
具有弹性插座端(101)的连接件(100)，所述弹性插座端(101)包括多个第一触头(104、106)、插座腔(102)、导电弹性衬套(301)和非导电弹性外部(303)；其中，所述弹性插座端适于接收并弹性连接配合件(200)，从而形成电连接。
16、如权利要求15所述的装置，其中，所述弹性插座包括硅树脂橡胶。
17、如权利要求15所述的装置，其中，所述连接件包括用以附连外连接器从而和主体装置配合的第二端。
18、如权利要求15所述的装置，还包括：
具有头部分的配合件，所述头部分包括多个第二触头和导电衬套，其中，所述弹性插座端通过弹性按压所述头部分而和所述头部分连接，这样，当分离力施加在所述连接件和所述配合件之间时，所述头部分可以容易地从所述插座腔释放。
19、如权利要求18所述的装置，其中，所述导电壳体包括如下材料中的至少一种：硅树脂橡胶、、碳掺杂橡胶、金掺杂橡胶、银掺杂橡胶和导电掺杂橡胶。
20、如权利要求18所述的装置，其中，当多个第一触头接触所述多个第二触头且导电壳体接触导电弹性衬套时，建立起电连接。
21、如权利要求18所述的装置，其中，所述配合件还包括用于附连电缆从而和外设相连的尾部。
22、如权利要求18所述的装置，其中，所述多个第一触头和所述多个第二触头均包括用以传送数据的中心数据销组件和用以供电和接地的外侧销。
23、如权利要求18所述的装置，其中，所述头部分还包括具有一定周长的面，所述导电壳体的周长大于所述面的周长。
24、如权利要求18所述的装置，其中，如果配合件沿着非轴向从连接件拔出，所述弹性插座为所述头部分提供容易的释放。
25、一种将连接件和配合件相结合的方法，包括如下步骤：
将所述连接件(100)和所述配合件(200)相连；以及
将所述连接件(100)的弹性插座端(101)压向所述配合件(200)的头部分(201)，其中
所述弹性插座端(101)包括多个第一触头(104、106)、插座腔(102)、导电弹性衬套(301)和非导电弹性外部(303)；以及
所述头部分(201)包括多个第二触头(202、204)和导电壳体(205)，这样，当分离力施加在所述连接件(100)和所述配合件(200)之间时，所述头部分(201)可以容易地从所述插座腔(102)释放。
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