TW201547114A - 插座連接器及與之對接的插頭連接器 - Google Patents

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Abstract

一種插座連接器，其包括呈同心狀的內對接端口及外對接端口，內對接端口包括內絕緣本體、插座端子及遮蔽殼體，內絕緣本體包括向前延伸的對接舌板，插座端子包括裸露地排列在對接舌板的接觸部，遮蔽殼體包圍對接舌板而在兩者之間形成內對接腔。外對接端口包括外絕緣本體及電源端子，外絕緣本體圍繞遮蔽殼體而在兩者之間形成環狀的外對接腔，電源端子設置在外對接腔內。對應的插頭連接器包括內、外對接端口及設置在外對接端口的電源端子。與現有技術相比，本發明插座連接器增加大電源功能，可以實現無主機情況下電子設備的主動資料傳輸。

Description

插座連接器及與之對接的插頭連接器
本發明係關於一種電連接器組合。
美國專利申請公開第20130095702A1號公開了一種雙向插接的插頭連接器，該插頭連接器具有插接頭，該插接頭具有相對的上、下表面，複數導電端子設置在上、下表面。裸露於上、下表面的導電端子彼此對稱地間隔開，插接頭的形狀大致呈180度對稱，使得其可以正反方向插入對應的插座連接器。
但是插座連接器或者電子設備內側需要設置切換電路，以偵測出插頭連接器是正向插入，還是反向插入，從而啟動相應的後續程式。在連接器的端子越多時，切換電路越複雜，如此，不符合趨勢。同時，插頭連接器為外露型插頭，在實際使用中還是會存在插接破壞的可能性。
一種新型的插頭連接器應運而生，該插頭連接器可以正反兩個方向插入插座連接器，同時該兩個連接器可以傳輸高頻訊號，在不斷的技術研發之後，新的插頭連接器及插座連接器能夠防止電磁訊號干擾及射頻干擾，同時通過增加輔助功能，可擴大電連接器的使用範圍。
本發明所要達成之目的係提供一種插座連接器及插頭連接器，其具有大電流傳輸功能。
為解決上述技術問題，本發明提供一種插座連接器，所述插座連接器包括呈同心狀的內對接端口及外對接端口，內對接端口包括內絕緣本體、插座端子及遮蔽殼體，所述內絕緣本體包括向前延伸的對接舌板，所述插座端子包括裸露地排列在對接舌板的接觸部，遮蔽殼體包圍對接舌板而在兩者之間形成內對接腔，所述外對接端口包括外絕緣本體及電源端子，所述外絕緣本體圍繞所述遮蔽殼體而在兩者之間形成環狀的外對接腔，所述電源端子設置在外對接腔內。
為解決上述技術問題，本發明還提供一種插頭連接器，其包括呈同心狀的內對接端口及外對接端口，所述內對接端口包括內絕緣本體、貼覆在內絕緣本體外側的遮蔽殼體及插頭端子，內絕緣本體設有收容腔，插頭端子設置在收容腔的兩個相對側壁，所述外對接端口包括外絕緣本體及電源端子，外絕緣本體環繞遮蔽殼體而在兩者之間形成環狀空間，外絕緣本體設有端子槽以收容電源端子。
為解決上述技術問題，本發明還提供一種插座連接器，其包括一對對接端口及電源端子，每一對接端口包括對接腔及延伸入對接腔的對接舌板，每一對接舌板定義有兩個相對的對接面，所述對接面分別設置有複數上、下插座端子，所述上、下插座端子彼此對稱排佈以允許單一插頭連接器可以正反兩個方向插入，電源端子位於該對對接端口之間且對稱分佈，以允許一個複合式的插頭連接器可以正反兩個方向插入。
與先前技術相比，本發明具有以下功效：本發明插頭連接器及插座連接器能夠傳輸大電流。
第一圖係本發明第一實施例的電連接器組合的立體圖，其包括插頭連接器與插座連接器，插座連接器安裝在電路板；
第二圖係第一圖插頭連接器與插座連接器彼此分離的立體圖；
第三圖係第二圖另一角度的立體圖；
第四圖係第二圖中插座連接器安裝在電路板的立體圖；
第五圖係第四圖插座連接器的立體分解圖；
第六圖係第五圖插座連接器進一步分解的立體分解圖；
第七圖係第五圖內絕緣本體與接地件彼此分離的立體圖；
第八圖係第四圖插座連接器的立體分解圖；
第九圖係第八圖另一角度的立體分解圖；
第十圖係第三圖中插頭連接器的部分立體分解圖；
第十一圖係第十圖去除絕緣外殼的立體圖；
第十二圖係第三圖中插頭連接器的立體分解圖；
第十三圖係第十二圖另一角度的立體分解圖；
第十四圖係第三圖中插頭連接器的前視圖；
第十五圖係第三圖沿虛線ⅩⅤ-ⅩⅤ的剖視圖；
第十六圖係第三圖沿虛線ⅩⅥ-ⅩⅥ的剖視圖；
第十七圖係本發明第二實施例的插座連接器安裝於電路板的立體圖；
第十八圖係第十七圖去除遮蔽殼體後的俯視圖；
第十九圖係可以與第十七圖插座連接器配接的三種插頭連接器的立體圖；及
第二十圖係本發明第三實施例的插座連接器的示意圖。
第一圖至第十六圖顯示了本發明第一實施例的電連接器組合，參第一圖至第三圖，本發明電連接器組合包括插頭連接器10及與之對接的插座連接器50，插座連接器50安裝在電路板100的缺口102內，插座連接器50為沉板型板端連接器，插頭連接器10則連接線纜。所述插座連接器50包括內外環繞的內對接腔57及外對接腔85，所述插頭連接器10包括內對接端口11及外對接端口13，外對接端口13圍繞內對接端口11，在兩個連接器對插後，插頭連接器10的內對接端口11插入內對接腔57，外對接端口13插入外對接腔85。
第四圖至第九圖顯示了插座連接器50的具體結構，所述插座連接器50包括呈同心狀的內對接端口51及外對接端口53，外對接端口53圍繞在內對接端口51的外側，兩者呈同心狀。所述內對接端口51包括內絕緣本體52、插座端子58及金屬遮蔽殼體56，內絕緣本體52包括基部521及向前延伸的對接舌板54，所述內對接端口51由金屬遮蔽殼體56包圍對接舌板54而形成的內對接腔57而構成，對接舌板54自內絕緣本體52向前延伸而形成，遮蔽殼體56包圍內絕緣本體52。上、下排插座端子58設置在內絕緣本體52，其接觸部60則排列在對接舌板54的兩個相對表面，接觸部60在對接舌板54的兩個表面呈對角線對稱排列，如此，可以供插頭連接器10正反兩個方向插入插座連接器50。對接舌板54的根部設有臺階部62，一個一片式的接地片64的環狀部66緊密地包覆在臺階部62的外側。該內對接端口51為標準的USB插座連接器。
所述內絕緣本體52由上本體70、下本體72共同夾持一個中本體74構成，上述對接舌板54自中本體74延伸出。上本體70設置有上排插座端子58，下本體72設置有下排插座端子58，中本體74則通過注塑成型的方法埋設有遮蔽板76，上、下排插座端子58的接觸部60則坐落在對接舌板54的上、下表面。下本體72包括一對用來安裝在電路板100的安裝柱73，上本體70設有一對向下的組裝柱95，下本體72設有一個向上的組裝柱97，中本體74設有分別收容組裝柱95、97的組裝孔89，組裝柱95、97的表面具有凸肋，可以跟組裝孔89干涉配合，從而將上、下本體70、72對齊的安裝在中本體74的兩側。
所述遮蔽板76具有向前延伸出對接舌板54前邊緣的前邊緣部69，用來防止誤插，遮蔽板76的橫向鎖扣側緣67則用來跟標準USB插頭連接器的鎖扣臂相扣持，如前面描述。總之，上述遮蔽板76具有多種功能，比如遮蔽、接地、加強對接舌板強度、防誤插的損壞及鎖扣作用等。所述遮蔽殼體56還包括一對用來安裝在電路板100的安裝腳55及一對收容在上本體70的凹陷部99內的扣持耳片59，在遮蔽殼體56向後組裝在內絕緣本體52時，扣持耳片59扣在凹陷部99內。所述遮蔽殼體56的外側可以設置金屬罩（未圖示），用來將插座連接器50安裝在電路板100的缺口102。
相對先前申請的標準USB連接器，比如本公司於2015年1月22日申請的申請號為201510032016.5號的插座連接器，本發明的插座連接器50進一步包括圍繞在內對接端口51外側的外對接端口53，外對接端口53包括外絕緣本體81及電源端子83，外對接端口53由外絕緣本體81圍繞遮蔽殼體56而在兩者之間形成環狀的外對接腔85，電源端子83設置在外對接腔85內。外絕緣本體83的後部82固持有四個尺寸較大的片狀電源端子83，即包括兩個電源端子及兩個構成迴路的接地端子，電源端子83位於內對接端口51的橫向兩側，且兩側的電源端子彼此對稱分佈，即電源端子83設置成關於內對接端口51呈對稱分佈；每側包括兩個電源端子，電源端子在豎直方向上彼此對齊。水平接觸部86凸伸入外對接腔85，豎直接腳87延伸出外絕緣本體81，連接水平接觸部86及豎直接腳87的中間固定部831則高於水平接觸部86。前述環狀外對接腔85由外絕緣本體81的前部84圍繞在遮蔽殼體56的外側而在兩者之間形成的。每一個電源端子83包括裸露在外對接腔85內的接觸部86及用來安裝在電路板100的接腳87。在其他實施方式中，前述外絕緣本體81的前部84可以由金屬材料所替換，其最主要的功能是形成外對接腔。
參第十圖至第十六圖，所述插頭連接器10包括呈同心狀的內對接端口11及外對接端口13，外對接端口13圍繞內對接端口11。內對接端口11包括具有矩形收容腔14的內絕緣本體12及貼覆在內絕緣本體12外側的金屬遮蔽殼體16。上、下排插頭端子18設置在內絕緣本體12所設收容腔14的兩個相對側壁，其具有的接觸部延伸入收容腔14，上、下排插頭端子18呈對角線對稱排列，允許插頭連接器10正反兩個方向插入插座連接器50。一對彈性接地板22設置在遮蔽殼體16內側，每一接地板22被夾持在遮蔽殼體16與內絕緣本體12之間。接地板22包括向前延伸入對接腔14且位於插頭端子18接觸部前方的前彈性區、抵壓接觸遮蔽殼體16的後抵壓區及安裝固定在內絕緣本體12對應側邊的一對側固定部，該等結構可以參本公司申請的第201510032016.5號的專利申請。一子卡38設置在內絕緣本體12的後方，插頭端子18的接腳19則焊接在子卡38的前部區域。本實施例再提供一個U型板狀金屬鎖扣件39，鎖扣件39收容在內絕緣本體12的側槽（未標號）內，鎖扣件39的一對鎖扣頭40則延伸入收容腔14的兩個橫向側面，用來跟對接插座連接器50的遮蔽板76的鎖扣側緣67相扣持，該等結構可以參本公司申請的第201510032016.5號專利申請。
所述子卡38的後方連接有一條線纜41，線纜41包覆有複數條芯線43，芯線43則由一對理線器42整理後焊接在子卡38的後部區域。後絕緣殼46注塑在芯線43的外側。不同於標準的USB插頭連接器，本實施例的插頭連接器10進一步設置有外對接端口13，該外對接端口13包括外絕緣本體17及電源端子21，外絕緣本體17環繞遮蔽殼體16而在兩者之間形成環狀空間23。尺寸較大的電源端子21容納在外絕緣本體17的端子槽25內，該等電源端子21包括兩個正級電源端子及作為電源迴路的負極電源端子，電源端子21設置成關於內對接端口11呈對稱分佈。每一個電源端子21包括主體部211、位於前端的接觸部212及位於後端的連接部213，接觸部212用來跟插座連接器50的平板狀電源端子83接觸，連接部213用來機械及電性連接對應的芯線43，接觸部212包括一個U型基部214及一對相反的接觸臂215，接觸臂215彼此錯開延伸且在彈性變形的方向上部分重疊，如此可以夾持平板狀電源端子83。請注意的是，環狀空間23設置在外對接端口13與內對接端口11之間，用來在對接時容納插座連接器50的遮蔽殼體56。最後，一個絕緣外殼47大致包覆在外絕緣本體17、定位件27、子卡38、芯線43及後注塑殼46的外側。
在對接過程中，插頭連接器10的內對接端口11收容在插座連接器50的內對接端口51的內對接腔57內，對接舌板54則收容在收容腔14內，插座端子58的接觸部60則電性連接插頭端子18的接觸部。插頭連接器10的外對接端口13則收容在環狀外對接腔85內，插頭連接器10的電源端子21的接觸臂215則夾持插座連接器50的電源端子83的接觸部。另一方面，鎖扣件39鎖扣在遮蔽板76上，彈性接地板22接觸接地片64。本發明的重要特點是，提供一種在標準USB連接器外側增加大電源端子的複合式電連接器。如此，這樣一個複合式連接器可以選擇性地插接電源插頭連接器、標準USB連接器或者複合式插頭連接器。
第十七圖至第十九圖顯示了第二實施例的電連接器組合，本實施例的電連接器組合為複合式連接器。其中複合式插座連接器700安裝在電路板780上，複合式插座連接器700包括一體式的絕緣本體701，絕緣本體701設有向前延伸的第一對接舌板702、第二對接舌板704及第三對接舌板706，三個對接舌板702、704、706在橫向方向上彼此間隔開，插座端子708的接觸部則排列在對接舌板702、704、706上，一個第一遮蔽殼體710環繞第一對接舌板702而形成第一對接腔，第一對接腔為USB Type C對接端口，第二遮蔽殼體712環繞第二、第三對接舌板704、706而形成第二對接腔及第三對接腔, 第二、第三對接腔為Micro DisplayPort對接端口，第二、第三對接腔在橫向方向上彼此連通，複合式插座連接器700可以跟複合式插頭連接器750對接，也可以跟單一的電源插頭連接器760或者標準USB纜插頭連接器770對接(該插頭可以正反兩個方向插入)或者Micro DisplayPort 插頭連接器（未圖示）。可以理解的是，為了達成正反插效果，插座連接器的兩排端子及插頭連接器760、770的兩排端子需要呈對角線對稱排列。絕緣本體可以被切分成兩片式，通過橋部將第一對接端口與剩下的第二、第三對接端口分開。
第二十圖顯示了另外一種複合式插座連接器的示意圖，複合式插座連接器800具有橫向肩並肩排列的具有相同結構第一、第二插接端口801（圖示為標準USB插座插接端口），兩個插接端口之間設置有三個片狀電源端子，中間電源端子802為接地迴路的負極電源端子，位於中間電源端子802兩側的為正極電源端子803。該複合式插座連接器800可以供複合式插頭插入，也可以供單一的插頭連接器插入。電源端子802、803為插座式彈性夹持端子。總而言之，本實施例的複合式電連接器包括一對對接端口及電源端子，每一對接端口包括對接腔及延伸入對接腔的對接舌板，每一對接舌板定義有兩個相對的對接面，所述對接面分別設置有複數上、下插座端子，所述上、下插座端子彼此對稱以允許單一插頭連接器可以正反兩個方向插入；電源端子802、803位於該對對接端口801之間且對稱分佈亦允許一個複合式的插頭連接器可以正反兩個方向插入。該對對接端口彼此橫向肩並肩排列且在豎直方向上彼此對稱。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限定本發明之權利範圍。舉凡所屬技術領域中具有通常知識者爰依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆仍涵蓋於後附之申請專利範圍內。
100‧‧‧電路板
102‧‧‧缺口
10、750、760、770‧‧‧插頭連接器
11、51‧‧‧內對接端口
12、52‧‧‧內絕緣本體
13、53‧‧‧外對接端口
14‧‧‧收容腔
16、56‧‧‧遮蔽殼體
17、81‧‧‧外絕緣本體
18‧‧‧插頭端子
19、87‧‧‧接腳
21、83‧‧‧電源端子
211‧‧‧主體部
212、60、86‧‧‧接觸部
213‧‧‧連接部
214‧‧‧基部
215‧‧‧接觸臂
22‧‧‧彈性接地板
23‧‧‧環狀空間
25‧‧‧端子槽
38‧‧‧子卡
39‧‧‧鎖扣件
40‧‧‧鎖扣頭
41‧‧‧線纜
43‧‧‧芯線
46‧‧‧後注塑殼
47‧‧‧絕緣外殼
50、700、800‧‧‧插座連接器
521‧‧‧基部
54‧‧‧對接舌板
55‧‧‧安裝腳
57‧‧‧內對接腔
58‧‧‧插座端子
59‧‧‧扣持耳片
62‧‧‧臺階部
64‧‧‧接地片
66‧‧‧環狀部
67‧‧‧鎖扣側緣
69‧‧‧前邊緣部
70‧‧‧上本體
72‧‧‧下本體
73‧‧‧安裝柱
74‧‧‧中本體
76‧‧‧遮蔽板
82‧‧‧後部
84‧‧‧前部
85‧‧‧外對接腔
89‧‧‧組裝孔
701‧‧‧絕緣本體
702‧‧‧第一對接舌板
704‧‧‧第二對接舌板
706‧‧‧第三對接舌板
708‧‧‧插座端子
710‧‧‧第一遮蔽殼體
712‧‧‧第二遮蔽殼體
780‧‧‧電路板
801‧‧‧對接端口
802‧‧‧負極電源端子
803‧‧‧正極電源端子
95、97‧‧‧組裝柱
99‧‧‧凹陷部
無
100‧‧‧電路板
102‧‧‧缺口
10‧‧‧插頭連接器
50‧‧‧插座連接器
57‧‧‧內對接腔
85‧‧‧外對接腔

Claims (11)

  1. 一種插座連接器，包括呈同心狀的內對接端口及外對接端口，內對接端口包括內絕緣本體、插座端子及遮蔽殼體，所述內絕緣本體包括向前延伸的對接舌板，所述插座端子包括裸露地排列在該對接舌板的接觸部，所述遮蔽殼體包圍對接舌板而在兩者之間形成內對接腔，所述外對接端口包括外絕緣本體及電源端子，所述外絕緣本體圍繞所述遮蔽殼體而在兩者之間形成環狀的外對接腔，所述電源端子設置在該外對接腔內。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之插座連接器，其中所述電源端子設置成關於所述內對接端口呈對稱分佈。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之插座連接器，其中所述電源端子的尺寸較所述插座端子大，且固定在外絕緣本體。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之插座連接器，其中所述電源端子位於內對接端口的橫向兩側，且兩側的電源端子彼此對稱分佈。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之插座連接器，其中所述內對接端口的橫向兩側的每側包括兩個所述電源端子，所述兩個電源端子在豎直方向上彼此對齊。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之插座連接器，其中所述電源端子為平板狀，其包括凸伸入外對接腔的水平接觸部及延伸出外絕緣本體的豎直接腳及連接水平接觸部及豎直接腳的中間固定部，並且中間固定部高於水平接觸部。
  7. 一種插頭連接器，包括呈同心狀的內對接端口及外對接端口，所述內對接端口包括內絕緣本體、貼覆在內絕緣本體外側的遮蔽殼體及插頭端子，內絕緣本體設有收容腔，插頭端子設置在該收容腔的兩個相對側壁，所述外對接端口包括外絕緣本體及電源端子，外絕緣本體環繞遮蔽殼體而在兩者之間形成環狀空間，外絕緣本體設有端子槽以收容所述電源端子。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之插頭連接器，其中所述電源端子設置成關於內對接端口呈對稱分佈。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之插頭連接器，其中所述電源端子包括主體部、接觸部及接腳，接觸部包括U型基部及自基部延伸的接觸臂，所述接觸臂彼此偏移且在彈性方向上部分重疊。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之插頭連接器，其中插頭連接器包括子卡、芯線及外絕緣本體，插頭端子的接腳及芯線分別連接該子卡的前後兩端。
  11. 一種插座連接器，其包括一對對接端口及電源端子，每一對接端口包括對接腔及延伸入對接腔的對接舌板，每一對接舌板定義有兩個相對的對接面，所述對接面分別設置有複數上、下插座端子，所述上、下插座端子彼此對稱排佈以允許單一插頭連接器可以正反兩個方向插入，電源端子位於該對對接端口之間且對稱分佈，以允許一個複合式的插頭連接器可以正反兩個方向插入。
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