TW201620215A - 屏蔽接地之插頭電連接器 - Google Patents

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陳茂勝
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Abstract

一種插頭電連接器，其包含一插頭外殼、一膠芯座、一插頭接地端子以及一屏蔽件。該膠芯座結合於該插頭外殼且具有一第一側，該插頭接地端子固持於該膠芯座，該屏蔽件設置於該插頭外殼與該插頭接地端子之間且與該膠芯座的該第一側間形成有間距，一連接結構選擇性地設置於該屏蔽件或該插頭接地端子上，該連接結構以機械接觸的方式連接該屏蔽件與該插頭接地端子，以使該屏蔽件電性連接於該插頭接地端子。

Description

屏蔽接地之插頭電連接器
本發明關於一種插頭電連接器，尤指一種適用於通用串列匯流排連接埠且能減少電磁干擾或射頻干擾之插頭電連接器。
隨著電腦及周邊設備產業的發展，通用序列匯流排(Universal Serial Bus,USB)已成為電腦與周邊設備的溝通及資料傳輸的重要介面之一。隨著社會發展，更高訊號速率傳輸實為一種趨勢，用於傳輸更高速率之電連接器之開發更是目前時代之需要。尤其隨著電子裝置薄型化之趨勢，更導致電連接器之薄型化。為同時兼顧電連接器之薄型化與高速化之需求，導致電連接器之端子間以及相互插接之電連接器之間更容易產生高頻訊號干擾與電磁干擾，進而影響USB插頭電連接器以及插座電連接器間高頻傳輸性能或是高速傳輸性能，從而可能影響耦接於USB連接器插頭以及插座的電子元件(例如藍芽、手機、手提電腦、平板電腦或硬碟等)正常工作。因此，如何設計一種新的USB插頭電連接器可以同時兼顧電連接器之薄型化、高速化、耐用性、堅固性之需求，並減少因薄型化與高速化所產生之高頻訊號干擾與電磁干擾已成為業界研究的重要課題之一。
為解決上述之問題，本發明提供一種電連接器，尤指一種適用於通用串列匯流排連接埠且能減少訊號干擾的插頭電連接器。
本發明揭露一種插頭電連接器，其包含一插頭外殼、一膠芯座、一第一插頭接地端子以及一第一屏蔽件。該膠芯座結合於該插頭外殼且具有一第一側，該第一插頭接地端子固持於該膠芯座內，該第一屏蔽件設置於該插頭外殼與該第一插頭接地端子之間且與該膠芯座的該第一側間形成有間距，該第一屏蔽件以機械接觸的方式連接於該第一插頭接地端子，使該第一屏蔽件電性連接於該第一插頭接地端子。
根據本發明其中之一實施例，本發明另揭露該第一屏蔽件包含一第一連接結構，其突出於該第一屏蔽件且接觸於該第一插頭接地端子，以使該第一屏蔽件電性連接於該第一插頭接地端子。
根據本發明其中之一實施例，本發明另揭露該第一連接結構為一突起或一彈臂，且該第一連接結構係與該第一屏蔽件一體成型。
根據本發明其中之一實施例，本發明另揭露該第一插頭接地端子包含一第一連接結構，其突出於該第一插頭接地端子且接觸於該第一屏蔽件，以使該第一屏蔽件電性連接於該第一插頭接地端子。
根據本發明其中之一實施例，本發明另揭露該第一連接結構為一端子折彎結構，且該第一連接結構係與該第一插頭接地端子一體成型。
根據本發明其中之一實施例，本發明另揭露該膠芯座具有相反於該第一側之一第二側，且該插頭電連接器另包含有一第二插頭接地端子以及一第二屏蔽件。該第二插頭接地端子固持於該膠芯座且與該第一插頭接地端子相對，該第二屏蔽件設置於該插頭外殼與該第二插頭接地端子之間且與該膠芯座的該第二側間形成有間距，該第二屏蔽件以機械接觸的方式連接於該 第二插頭接地端子，使該第二屏蔽件電性連接於該第二插頭接地端子。
根據本發明其中之一實施例，本發明另揭露該第二屏蔽件包含一第二連接結構，其突出於該第二屏蔽件且接觸於該第二插頭接地端子，以使該第二屏蔽件電性連接於該第二插頭接地端子，其中該第二連接結構為一突起或一彈臂，且該第二連接結構係與該第二屏蔽件一體成型。
根據本發明其中之一實施例，本發明另揭露該第二插頭接地端子包含一第二連接結構，其突出於該第二插頭接地端子且接觸於該第二屏蔽件，以使該第二屏蔽件電性連接於該第二插頭接地端子，其中該第二連接結構為一端子折彎結構，且該第二連接結構係與該第二插頭接地端子一體成型。
根據本發明其中之一實施例，本發明另揭露該插頭外殼環繞形成有一容置空間，且該插頭電連接器另包含一絕緣殼體，其設置於該容置空間內，該絕緣殼體環繞形成一內套接空間，該內套接空間用以容置該第一插頭接地端子與該第二插頭接地端子。
根據本發明其中之一實施例，本發明另揭露該第一屏蔽件包含一第一屏蔽本體以及一第一抵接部。該第一屏蔽本體安裝於該絕緣殼體上，該第一抵接部突出於該第一屏蔽本體，該第一抵接部抵接於該插頭外殼，以使該第一屏蔽本體電性連接於該插頭外殼。
根據本發明其中之一實施例，本發明另揭露該第二屏蔽件包含一第二屏蔽本體以及一第二抵接部。該第二屏蔽本體安裝於該絕緣殼體相對該第一屏蔽本體之一側，該第二抵接部突出於該第二屏蔽本體，該第二抵接部抵接於該插頭外殼，以使該第二屏蔽本體電性連接於該插頭外殼。
根據本發明其中之一實施例，本發明另揭露該第一屏蔽件另包含一第一彈性部，其延伸於該第一屏蔽本體的一端緣且伸入於該內套接空間內，該第二屏蔽件另包含有一第二彈性部，其延伸於該第二屏蔽本體的一端緣且伸入於該內套接空間內。
根據本發明其中之一實施例，本發明另揭露該第一屏蔽件另包含一第一嵌爪，其突伸於該第一屏蔽本體且嵌入於該絕緣殼體，且該第二屏蔽件另包含有一第二嵌爪，其突伸於該第二屏蔽本體且嵌入於該絕緣殼體。
根據本發明其中之一實施例，本發明另揭露該插頭電連接器另包含一第一組訊號端子、一第二組訊號端子以及一第三屏蔽件。該第一組訊號端子分別與該第一插頭接地端子並排，該第二組訊號端子分別與該第二插頭接地端子並排，該第三屏蔽件設置於該第一組訊號端子與該第二組訊號端子之間，該第三屏蔽件用以屏蔽該第一組訊號端子與該第二組訊號端子。
根據本發明其中之一實施例，本發明另揭露該膠芯座包含一第一座體及一第二座體，該第二座體可拆卸地組裝於該第一座體上，且該第一座體與該第二座體共同夾固該第三屏蔽件。
根據本發明其中之一實施例，本發明另揭露該第一座體具有一第一突柱與一第一卡孔，該第二座體具有一第二突柱與一第二卡孔，該第三屏蔽件上形成有一第一穿孔及一第二穿孔，該第一突柱經由該第一穿孔卡合於該第二卡孔，且該第二突柱經由該第二穿孔卡合於該第一卡孔。
根據本發明其中之一實施例，本發明另揭露該第三屏蔽件包含一本體、一彈性卡勾以及一接地部。該彈性卡勾延伸於該本體，該彈性卡勾用 以卡扣於一插座電連接器，該接地部延伸於該本體相對該彈性卡勾之一側，該接地部用以耦接於一電路板。
本發明另揭露一種插頭電連接器，其包含一插頭外殼、一第一端子模組、一第二端子模組、一絕緣殼體以及一第一屏蔽件。該插頭外殼環繞形成有一容置空間。該第一端子模組包含一第一座體、一第一組訊號端子以及兩個第一插頭接地端子，該第一組訊號端子固持在該第一座體，該兩個第一插頭接地端子與該第一組訊號端子並排，固持在該第一座體，並分別設置在該第一組訊號端子之兩側。該第二端子模組包含一第二座體、一第二組訊號端子以及兩個第二插頭接地端子，該第二座體與該第一座體組裝形成一膠芯座，該第二組訊號端子固持在該第二座體，該兩個第二插頭接地端子與該第二組訊號端子並排，固持在該第二座體，並分別設置在該第二組訊號端子之兩側。該絕緣殼體設置於該容置空間內，該絕緣殼體環繞形成一內套接空間，該內套接空間用以容置該第一組訊號端子、該第二組訊號端子、該第一插頭接地端子以及該第二插頭接地端子。該第一屏蔽件安裝於該絕緣殼體上且設置於該插頭外殼與該第一插頭接地端子之間，該第一屏蔽件以機械接觸的方式連接於該第一插頭接地端子，使該第一屏蔽件電性連接於該第一插頭接地端子。
根據本發明其中之一實施例，本發明另揭露該第一組訊號端子與該第二組訊號端子分別具有至少兩對差分訊號端子對，該第一組訊號端子之至少兩對差分訊號端子對與該第二組訊號端子之至少兩對差分訊號端子以該插頭電連接器之前後方向為樞軸旋轉180度相互對稱。
綜上所述，本發明利用第一連接結構及第一抵接部使插頭外殼、第一屏蔽件及第一插頭接地端子彼此相互電性連接，本發明另利用第二連接 結構及第二抵接部使插頭外殼、第二屏蔽件及第二插頭接地端子亦彼此相互電性連接，以減少插頭電連接器在傳輸高頻訊號時的雜訊干擾，進而提升插頭電連接器在高頻傳輸性能或高速傳輸性能。此外，本發明更利用第三屏蔽件設置於第一組訊號端子與第二組訊號端子之間，以在第一組訊號端子與第二組訊號端子之間形成屏蔽，進而避免干擾及產生串音。有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。
4000‧‧‧插座電連接器
401‧‧‧第三金屬屏蔽件
402‧‧‧第四金屬屏蔽件
3000、3000’、3000”‧‧‧插頭電連接器
1‧‧‧插頭外殼
10‧‧‧上頂壁
11‧‧‧下頂壁
2‧‧‧膠芯座
2A‧‧‧第一端子模組
20‧‧‧第一側
21‧‧‧第二側
22‧‧‧第一座體
221‧‧‧第一突柱
222‧‧‧第一卡孔
223‧‧‧第一基部
223A‧‧‧第一抵止面
224‧‧‧第一舌部
2B‧‧‧第二端子模組
23‧‧‧第二座體
231‧‧‧第二突柱
232‧‧‧第二卡孔
233‧‧‧第二基部
233A‧‧‧第二抵止面
234‧‧‧第二舌部
3A、3B、3A’、3B’、3A”、3B”‧‧‧第一插頭接地端子
4、4’、4”‧‧‧第一屏蔽件
40‧‧‧第一屏蔽本體
41‧‧‧第一嵌爪
42‧‧‧第一抵接部
43‧‧‧第一彈性部
4A、4B、5A’、5B’、4A”、4B”‧‧‧第一連接結構
6A、6B、6A’、6B’、6A”、6B”‧‧‧第二插頭接地端子
7、7’、7”‧‧‧第二屏蔽件
70‧‧‧第二屏蔽本體
71‧‧‧第二嵌爪
72‧‧‧第二抵接部
73‧‧‧第二彈性部
7A、7B、8A’、8B’、7A”、7B”‧‧‧第二連接結構
5‧‧‧第一組訊號端子
8‧‧‧第二組訊號端子
B‧‧‧第三屏蔽件
B1‧‧‧本體
B2‧‧‧彈性卡勾
B3‧‧‧接地部
B4‧‧‧第一穿孔
B5‧‧‧第二穿孔
C‧‧‧電路板
D‧‧‧絕緣殼體
D1、D2‧‧‧第一通孔
D3、D4‧‧‧第二通孔
S‧‧‧容置空間
S’‧‧‧內套接空間
第1圖為本發明第一實施例之插頭電連接器的組件外觀示意圖。
第2圖為本發明第一實施例之插頭電連接器的元件示意圖。
第3圖及第4圖為本發明第一實施例之插頭電連接器不同視角的爆炸示意圖。
第5圖為本發明第一實施例之插頭電連接器的剖面圖。
第6圖及第7圖為本發明第一實施例之插頭電連接器與插座電連接器的不同視角剖面圖。
第8圖為本發明第二實施例之插頭電連接器的爆炸示意圖。
第9圖為本發明第二實施例之插頭電連接器的剖面圖。
第10圖為本發明第三實施例之插頭電連接器的爆炸示意圖。
第11圖為本發明第三實施例之插頭電連接器的剖面圖。
以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。請參閱第1圖至第4圖。第1圖為本發明第一實施例之一插頭電連接器3000的組件外觀示意圖，第2圖為本發明第一實施例之插頭電連 接器3000的元件示意圖，第3圖及第4圖為本發明第一實施例之插頭電連接器3000於不同視角的爆炸示意圖。如第1圖至第4圖所示，插頭電連接器3000包含有一插頭外殼(plug metal shell)1、一第一端子模組(first terminal module)2A、一第二端子模組(second terminal module)2B、一第一屏蔽件(first shielding member)4、一第二屏蔽件(second shielding member)7以及一第三屏蔽件(third shielding member)B。第一端子模組2A包含有一第一座體(first insulator)22、兩個第一插頭接地端子3A、3B以及一第一組訊號端子5，兩個第一插頭接地端子3A、3B以及第一組訊號端子5固持於第一座體22。第一座體22包含有一第一基部(first base portion)223以及一第一舌部(first tongue portion)224。兩個第一插頭接地端子3A、3B以及第一組訊號端子5之固定部固持於第一座體22，兩個第一插頭接地端子3A、3B以及第一組訊號端子5之彈性部沿插頭電連接器3000之前後方向自固定部向前延伸，且兩個第一插頭接地端子3A、3B以及第一組訊號端子5之尾部沿插頭電連接器3000之前後方向自固定部向後延伸。
第二端子模組2B包含有一第二座體(second insulator)23、兩個第二插頭接地端子6A、6B以及一第二組訊號端子8，兩個第二插頭接地端子6A、6B以及第二組訊號端子8固持於第二座體23。第二座體23包含有一第二基部(second base portion)233以及一第二舌部(second tongue portion)234。兩個第二插頭接地端子6A、6B以及第二組訊號端子8之固定部固持於第二座體23，兩個第二插頭接地端子6A、6B以及第二組訊號端子8之彈性部沿插頭電連接器3000之前後方向自固定部向前延伸，且兩個第二插頭接地端子6A、6B以及第二組訊號端子8之尾部沿插頭電連接器3000之前後方向自固定部向後延伸。兩個第一插頭接地端子3A、3B以及第一組訊號端子5、兩個第二插頭接地端子6A、6B以及第二組訊號端子8均可以以插入成型(insert-molded)或是組裝方式分別固持於第一座體22與第二座體23。此外， 第二座體23可拆卸地組裝於第一座體22上，且第一座體22與第二座體23共同夾固一第三屏蔽件B。第三屏蔽件B設置於第一座體22與第二座體23之間。第二座體23組裝於第一座體22形成一膠芯座2。膠芯座2具有一第一側20以及相反於該第一側20之一第二側21，即第一側20是位於第一座體22的第一舌部224上，且第二側21是位於第二座體23的第二舌部234上。
請參閱第3圖至第7圖，第5圖為本發明第一實施例之插頭電連接器3000的剖面圖，第6圖及第7圖為本發明第一實施例之插頭電連接器3000與一插座電連接器4000的不同視角剖面圖。如第3圖至第7圖所示，插頭電連接器3000另包含有一絕緣殼體(insulation housing)D，絕緣殼體D環繞形成一內套接空間S’，內套接空間S’用以容置兩個第一插頭接地端子3A、3B、第一組訊號端子5、兩個第二插頭接地端子6A、6B以及第二組訊號端子8。兩個第一插頭接地端子3A、3B、第一組訊號端子5、兩個第二插頭接地端子6A、6B以及第二組訊號端子8之彈性部沿插頭電連接器3000之前後方向自絕緣殼體D之後方插置於內套接空間S’。第一舌部224以及第二舌部234收容於絕緣殼體D後方之容置空間(未顯示於圖上)。此外，插頭外殼1環繞形成有一容置空間S，絕緣殼體D、兩個第一插頭接地端子3A、3B以及第一組訊號端子5、兩個第二插頭接地端子6A、6B、第二組訊號端子8、第一舌部224以及第二舌部234設置於容置空間S內。第一端子模組2A以及第二端子模組2B結合於插頭外殼1，插頭外殼1後方之殼體邊緣抵止於第一座體22之第一基部223之第一抵止面223A以及第二座體23之第二基部233之第二抵止面233A。
另外，第一屏蔽件4包含有一第一屏蔽本體40以及一對第一嵌爪(first mounting legs)41，第二屏蔽件7包含有一第二屏蔽本體70以及一對第二嵌爪(second mounting legs)71。第一屏蔽件4的第一屏蔽本體40是安裝於 絕緣殼體D的一上側(即與膠芯座2之第一側20同側)，亦即第一屏蔽件4是安裝於絕緣殼體D的上側，而位於插頭外殼1與第一插頭接地端子3A、3B之間且與膠芯座2的第一座體22的第一舌部224上的第一側20間形成有間距，第一嵌爪41突伸於第一屏蔽本體40，當第一屏蔽件4安裝於絕緣殼體D上時，第一嵌爪41可用以嵌入於絕緣殼體D，以將第一屏蔽本體40固定於絕緣殼體D上。第二屏蔽件7的第二屏蔽本體70是安裝於絕緣殼體D遠離第一屏蔽本體40的一下側(即與膠芯座2之第二側21同側)，亦即第二屏蔽件7是安裝於絕緣殼體D的下側，而位於插頭外殼1與第二插頭接地端子6A、6B之間且與膠芯座2的第二座體23的第二舌部234上的第二側21間形成有間距。第二嵌爪71突伸於第二屏蔽本體70，當第二屏蔽件7安裝於絕緣殼體D上時，第二嵌爪71可用以嵌入於絕緣殼體D，以將第二屏蔽本體70固定於絕緣殼體D上。第一屏蔽件4更包含兩個第一連接結構4A、4B，自第一屏蔽件4的第一屏蔽本體40朝向兩個第一插頭接地端子3A、3B方向突伸出，在第一屏蔽本體40上形成兩個第一連接結構4A、4B。第二屏蔽件7更包含兩個第二連接結構7A、7B，自第二屏蔽件7的第二屏蔽本體70朝向兩個第二插頭接地端子6A、6B方向突伸出，在第二屏蔽本體70上形成兩個第二連接結構7A、7B。
值得一提的是，於此實施例中，兩個第一插頭接地端子3A、3B係位在第一組訊號端子5之兩側，而兩個第一連接結構4A、4B是對應兩個第一插頭接地端子3A、3B的位置而設置於第一屏蔽件4的第一屏蔽本體40的側邊的位置，即兩個第一連接結構4A、4B係設計對應第一插頭接地端子3A、3B的位置，因此當第一屏蔽件4安裝於絕緣殼體D上時，第一連接結構4A、4B可穿過絕緣殼體D的內套接空間S’並以機械接觸的方式連接第一屏蔽件4與第一插頭接地端子3A、3B。於此實施例中，第一連接結構4A、4B可為一突起(protrusion portion)，其連接於第一屏蔽件4的第一屏蔽本體40。 換句話說，當第一屏蔽件4安裝於絕緣殼體D上時，該突起(即第一連接結構4A、4B)可抵接於第一插頭接地端子3A、3B，以使該突起以機械接觸的方式連接第一屏蔽件4與第一插頭接地端子3A、3B。於此實施例中，絕緣殼體D上相對應於兩個第一連接結構4A、4B與兩個第一插頭接地端子3A、3B的位置設有兩個第一通孔D1、D2，使得兩個第一連接結構4A、4B穿過兩個第一通孔D1、D2與第一屏蔽件4接觸。
除此之外，第一屏蔽件4另包含有一第一抵接部42，其突出於第一屏蔽本體40，第一抵接部42可用以抵接於插頭外殼1，以使第一屏蔽本體40電性連接於插頭外殼1。
由於插頭外殼1與第一屏蔽件4均為金屬材質，如此一來，第一屏蔽件4便可電性連接於第一插頭接地端子3A、3B，以使第一屏蔽件4於屏蔽插頭電連接器3000的訊號端子(即第一組訊號端子5與第二組訊號端子8)與插頭外殼1時所產生的電磁雜訊可被進一步電性導接至第一插頭接地端子3A、3B，從而使第一屏蔽件4上的該電磁雜訊接地而消除，以減少插頭電連接器3000在傳輸高頻訊號時的電磁雜訊干擾，進而提升插頭電連接器3000在高頻傳輸性能或高速傳輸性能。於實務上，第一連接結構4A、4B可形成突伸出第一屏蔽件4上之彈性元件或與第一屏蔽件4一體成型，但本發明不受此限。
同理，於此實施例中，兩個第二插頭接地端子6A、6B係位在第二組訊號端子8的兩側，而兩個第二連接結構7A、7B是對應兩個第二插頭接地端子6A、6B的位置而設置於第二屏蔽件7的第二屏蔽本體70的側邊的位置，即兩個第二連接結構7A、7B係設計對應兩個第二插頭接地端子6A、6B的位置，因此當第二屏蔽件7安裝於絕緣殼體D上時，第二連接結構7A、 7B可穿過絕緣殼體D的內套接空間S’並以機械接觸的方式連接第二屏蔽件7與第二插頭接地端子6A、6B。於此實施例中，第二連接結構7A、7B可為一突起(protrusion portion)，其連接於第二屏蔽件7的第二屏蔽本體70。換句話說，當第二屏蔽件7安裝於絕緣殼體D上時，該突起(即第二連接結構7A、7B)可抵接於第二插頭接地端子6A、6B，使該突起以機械接觸的方式連接第二屏蔽件7與第二插頭接地端子6A、6B。於此實施例中，絕緣殼體D上相對應於兩個第二連接結構7A、7B與兩個第二插頭接地端子6A、6B的位置設有兩個第二通孔D3、D4，使得兩個第二連接結構7A、7B穿過兩個第二通孔D3、D4與第二屏蔽件7接觸。
除此之外，第二屏蔽件7包含有一第二抵接部72，其突出於第二屏蔽本體70，第二抵接部72用以抵接於插頭外殼1，以使第二屏蔽本體70電性連接於插頭外殼1。於此實施例中，第一抵接部42與第二抵接部72可分別為一彈臂，但本發明不受此限。
由於插頭外殼1與第二屏蔽件7均為金屬材質，如此一來，第二屏蔽件7便可電性連接於第二插頭接地端子6A、6B，以使插頭電連接器3000的訊號端子(即第一組訊號端子5與第二組訊號端子8)於高頻傳輸時所產生的電磁雜訊可被第二屏蔽件7進一步電性導接至第二插頭接地端子6A、6B，從而使第二屏蔽件7上的該電磁雜訊接地而消除，以減少插頭電連接器3000在傳輸高頻訊號時的電磁雜訊干擾，進而提升插頭電連接器3000在高頻傳輸性能或高速傳輸性能。於實務上，第二連接結構7A、7B可形成突伸出第二屏蔽件7上之彈性元件或與第二屏蔽件7一體成型，但本發明不受此限。
綜合上述，第一抵接部42便可進一步將插頭電連接器3000的訊號端子(即第一組訊號端子5與第二組訊號端子8)於高頻傳輸時於插頭外殼1 所引起的電磁雜訊經由第一屏蔽本體40導接至第一插頭接地端子3A、3B，第二抵接部72亦可進一步將插頭電連接器3000的訊號端子於高頻傳輸時於插頭外殼1所引起的電磁雜訊經由第二屏蔽本體70導接至第二插頭接地端子6A、6B，從而使插頭外殼1上的該電磁雜訊經由第一插頭接地端子3A、3B或第二插頭接地端子6A、6B接地而消除，以進一步提升插頭電連接器3000在高頻傳輸性能或高速傳輸性能。
除此之外，第一屏蔽件4另包含有三個第一彈性部43，其分別延伸於第一屏蔽本體40的一端緣，第二屏蔽件7另包含有三個第二彈性部73，其分別延伸於第二屏蔽本體70的一端緣且伸入於內套接空間S’內。當第一屏蔽件4安裝於絕緣殼體D上時，第一彈性部43伸入於內套接空間S’，使得當插頭電連接器3000與插座電連接器4000結合時，第一彈性部43可彈性抵接包覆在插座電連接器4000的膠芯座外側之第三金屬屏蔽件401，進而使插座電連接器4000外側之第三金屬屏蔽件401、第一屏蔽件4以及第一插頭接地端子3A、3B互相電性連接，同理，當第二屏蔽件7安裝於絕緣殼體D上時，第二彈性部73伸入於內套接空間S’，使得當插頭電連接器3000與插座電連接器4000結合時，第二彈性部73可彈性抵接包覆在插座電連接器4000的膠芯座外側之第四金屬屏蔽件402，進而使插座電連接器4000外側之第四金屬屏蔽件402、插頭電連接器3000的第二屏蔽件7以及第二插頭接地端子6A、6B互相電性連接。第三金屬屏蔽件401與第四金屬屏蔽件402可分別與插座電連接器4000之插座外殼電性連接。如此一來，可在插頭電連接器3000以及插座電連接器4000之訊號端子之間形成屏蔽，進而避免電磁干擾及產生串音。
如第2圖至第5圖所示，第一屏蔽件4設置於插頭外殼1與絕緣殼體D之間，亦即第一屏蔽件4是位在插頭外殼1的一上頂壁10與絕緣殼 體D之間，第一連接結構4A、4B設置於第一屏蔽件4上；第二屏蔽件7設置於插頭外殼1與絕緣殼體D之間，亦即第二屏蔽件7是位在插頭外殼1的一下頂壁11與絕緣殼體D之間，第二連接結構7A、7B設置於第二屏蔽件7上。值得一提的是，本發明第一插頭接地端子3A、3B、第一連接結構4A、4B、第二插頭接地端子6A、6B及第二連接結構7A、7B的數量可不侷限於此實施例圖式所繪示，例如插頭電連接器3000亦可僅包含有一個第一插頭接地端子、一個第一連接結構或是一個第二插頭接地端子及一個第二連接結構的結構設計，上述任一結構設計均在本發明所保護的範疇內。
如第3圖至第7圖所示，第一組訊號端子5分別與第一插頭接地端子3A、3B同一排排列，第一插頭接地端子3A、3B係在第一組訊號端子5之兩側，其腳位定義(pin assignment)由左自右分別為第一插頭接地端子(GND)3A、差分訊號端子對(RX2+,RX2-)、電源端子(VBUS)、輔助訊號端子(SBU1)、差分訊號端子對(D-,D+)、定位端子(CC)、電源端子(VBUS)、差分訊號端子對(TX1-,TX1+)、第一插頭接地端子(GND)3B，第二組訊號端子8分別與第二插頭接地端子6A、6B同一排排列，第二插頭接地端子6A、6B係在第二組訊號端子8之兩側，其腳位定義(pin assignment)由左自右分別為第二插頭接地端子(GND)6A、差分訊號端子對(TX2+,TX2-)、電源端子(VBUS)、輔助電源端子(VCONN)、輔助訊號端子(SBU2)、電源端子(VBUS)、差分訊號端子對(RX1-,RX1+)、第二插頭接地端子(GND)6B，其中在下排端子之輔助電源端子(VCONN)與輔助訊號端子(SBU2)之間空缺一組端子(差分訊號端子對(D+,D-))。亦即第一組訊號端子5與第一插頭接地端子3A、3B係同排排列於膠芯座2的第一側20，第二組訊號端子8與第二插頭接地端子6A、6B係同排排列於膠芯座2的第二側21。此外，於此實施例中，插頭電連接器3000為一通用序列匯流排Type-C(Universal Serial Bus Type-C,USB Type-C)的插頭電連接器，差分訊號端子對(RX2+,RX2-)、差分訊號端子對(TX1-,TX1+)、差分訊 號端子對(TX2+,TX2-)、差分訊號端子對(RX1-,RX1+)分別可以提供符合USB 3.0或是USB3.1傳輸訊號之訊號端子。差分訊號端子對(D-,D+)可以提供符合USB 2.0傳輸訊號之訊號端子。
值得一提的是，在本實施例中，兩個第一插頭接地端子3A、3B以及第一組訊號端子5之差分訊號端子對(RX2+,RX2-)與差分訊號端子對(TX1-,TX1+)、兩個第二插頭接地端子6A、6B以及第二組訊號端子8之差分訊號端子對(TX2+,TX2-)與差分訊號端子對(RX1-,RX1+)排列以及腳位定義(pin assignment)係以插頭電連接器3000之前後方向為樞軸旋轉180度相互對稱。換言之，第一組訊號端子5與第二組訊號端子8分別具有至少兩對差分訊號端子對，第一組訊號端子5之至少兩對差分訊號端子對與第二組訊號端子8之至少兩對差分訊號端子以該插頭電連接器之前後方向為樞軸旋轉180度相互對稱。且差分訊號端子對(RX2+,RX2-)與差分訊號端子對(RX1+,RX1-)可以相互相容溝通，差分訊號端子對(TX1+,TX1-)與差分訊號端子對(TX2+,TX2-)可以相互相容溝通。
此外，由插座電連接器4000之插接窗口前視，其上排端子排列以及腳位定義由左自右分別為插座接地端子(GND)、差分訊號端子對(TX1+,TX1-)、電源端子(VBUS)、定位端子(CC1)、差分訊號端子對(D+,D-)、輔助訊號端子(SBU1)、電源端子(VBUS)、差分訊號端子對(RX2-,RX2+)、插座接地端子(GND)。其下排端子排列以及腳位定義由左自右分別為插座接地端子(GND)、差分訊號端子對(RX1+,RX1-)、電源端子(VBUS)、輔助訊號端子(SBU2)、差分訊號端子對(D-,D+)、定位端子(CC2)、電源端子(VBUS)、差分訊號端子對(TX2-,TX2+)、插座接地端子(GND)。因此對應插接之插座電連接器4000的端子排列以及腳位定義(pin assignment)也是以插座電連接器4000之前後方向為樞軸旋轉180度相互對稱。
因此插頭電連接器3000無論是正插插座電連接器4000或是旋轉180度反插插座電連接器4000，均可以使插頭電連接器3000以及其對應插接之插座電連接器4000仍正常傳輸訊號。另外值得一提的是，第一屏蔽件4與第二屏蔽件7可分別為該USB Type-C插頭電連接器的一電磁干擾屏蔽彈片(Electro Magnetic Interference shielding spring member,EMI shielding spring member)，且第三屏蔽件B可為該USB Type-C插頭電連接器的一屏蔽板(shielding plate)。該電磁干擾屏蔽彈片(即第一屏蔽件4與第二屏蔽件7)係設置在該USB Type-C插頭電連接器(即插頭電連接器3000)的膠芯座2的上下兩側的外側，且該屏蔽板(即第三屏蔽件B)係包覆於USB Type-C插頭電連接器的膠芯座2內位於該插頭電連接器的訊號端子(即第一組訊號端子5與第二組訊號端子8)之間，用以減少上下兩排訊號端子之間(即第一組訊號端子5與第二組訊號端子8)因為高頻訊號或是高速傳輸訊號所產生之電磁干擾。
當USB Type-C插頭電連接器(即插頭電連接器3000)傳輸高頻訊號時，該電磁干擾屏蔽彈片(即第一屏蔽件4與第二屏蔽件7)可用以屏蔽USB Type-C插頭電連接器的訊號端子(即第一組訊號端子5與第二組訊號端子8)與插頭外殼1，該屏蔽板(即第三屏蔽件B)可用以屏蔽該USB Type-C插頭電連接器的訊號端子間之電磁干擾，使該USB Type-C插頭電連接器的訊號端子彼此之間不互相干擾。如此一來，該電磁干擾屏蔽彈片與該屏蔽板便可用以減少USB Type-C插頭電連接器在高頻傳輸訊號時的雜訊干擾，進而提升USB Type-C插頭電連接器以及插座電連接器間高頻傳輸性能，從而使耦接於USB Type-C插頭電連接器之電子元件(例如無線滑鼠或是藍芽或硬碟等)以及耦接於USB Type-C插座電連接器之電子元件均可正常工作。
於此實施例中，第一連接結構4A、4B係設置於第一屏蔽件4上， 且第二連接結構7A、7B係設置於第二屏蔽件7上。第三屏蔽件B包含有一本體B1、一彈性卡勾B2以及一接地部B3，彈性卡勾B2延伸於本體B1，彈性卡勾B2用以卡扣於插座電連接器4000(如第7圖所示)，接地部B3延伸於本體B1相對彈性卡勾B2之一側，接地部B3用以耦接於一電路板C(如第5圖所示)。具體來說，第一座體22具有兩個第一突柱221與兩個第一卡孔222，第二座體23具有兩個第二突柱231與兩個第二卡孔232，第三屏蔽件B上形成有兩個第一穿孔B4及兩個第二穿孔B5，第一突柱221經由該第一穿孔B4卡合於該第二卡孔232，且該第二突柱231經由該第二穿孔B5卡合於該第一卡孔222，藉此第二座體23便可組裝於第一座體22上，且與第一座體22共同夾固第三屏蔽件B。而本發明第一突柱221、第一卡孔222、第二突柱231、第二卡孔232、第一穿孔B4及第二穿孔B5的數量及配置可不侷限於此實施例圖式所繪示。如此一來，當插頭電連接器3000與插座電連接器4000結合時，第三屏蔽件B的彈性卡勾B2彈性抵接於插座電連接器4000，使得插頭電連接器3000以及插座電連接器4000之訊號端子之間形成屏蔽，進而避免電磁干擾及產生串音。
請參閱第8圖及第9圖，第8圖為本發明第二實施例之一插頭電連接器3000’的爆炸示意圖，第9圖為本發明第二實施例之插頭電連接器3000’的剖面圖。插頭電連接器3000’與上述插頭電連接器3000的主要不同處在於，插頭電連接器3000’的兩個第一連接結構5A’、5B’及兩個第二連接結構8A’、8B’分別為一端子折彎結構，且第一連接結構5A’、5B’設置於插頭電連接器3000’的兩個第一插頭接地端子3A’、3B’且與第一插頭接地端子3A’、3B’為一體成型，第二連接結構8A’、8B’設置於插頭電連接器3000’的兩個第二插頭接地端子6A’、6B’且與第二插頭接地端子6A’、6B’為一體成型。而此實施例與上述實施例中具有相同標號之元件，其具有相同之結構設計與作用原理，為求簡潔，於此不再贅述。
請參閱第10圖及第11圖，第10圖為本發明第三實施例之一插頭電連接器3000”的爆炸示意圖，第11圖為本發明第三實施例之插頭電連接器3000”的剖面圖。插頭電連接器3000”與上述插頭電連接器3000的主要不同處在於，插頭電連接器3000”的兩個第一連接結構4A”、4B”及兩個第二連接結構7A”、7B”分別為一彈臂，且第一連接結構4A”、4B”設置於插頭電連接器3000”的一第一屏蔽件4”且與第一屏蔽件4”為一體成型，第二連接結構7A”、7B”設置於插頭電連接器3000”的一第二屏蔽件7”且與第二屏蔽件7”為一體成型。而此實施例與上述實施例中具有相同標號之元件，其具有相同之結構設計與作用原理，為求簡潔，於此不再贅述。
相較於先前技術，本發明利用第一連接結構及第一抵接部使插頭外殼、第一屏蔽件及第一插頭接地端子彼此相互電性連接，本發明另利用第二連接結構及第二抵接部使插頭外殼、第二屏蔽件及第二插頭接地端子亦彼此相互電性連接，以減少插頭電連接器在傳輸高頻訊號或是高速訊號時的電磁雜訊干擾，進而提升插頭電連接器在高頻傳輸性能或高速傳輸性能。此外，本發明更利用第三屏蔽件設置於第一組訊號端子與第二組訊號端子之間，以在第一組訊號端子與第二組訊號端子之間形成屏蔽，進而避免干擾及產生串音。以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
3000‧‧‧插頭電連接器
1‧‧‧插頭外殼
10‧‧‧上頂壁
11‧‧‧下頂壁
2‧‧‧膠芯座
2A‧‧‧第一端子模組
20‧‧‧第一側
21‧‧‧第二側
22‧‧‧第一座體
223‧‧‧第一基部
223A‧‧‧第一抵止面
224‧‧‧第一舌部
2B‧‧‧第二端子模組
23‧‧‧第二座體
231‧‧‧第二突柱
232‧‧‧第二卡孔
233‧‧‧第二基部
233A‧‧‧第二抵止面
234‧‧‧第二舌部
3A、3B‧‧‧第一插頭接地端子
4‧‧‧第一屏蔽件
40‧‧‧第一屏蔽本體
41‧‧‧第一嵌爪
42‧‧‧第一抵接部
43‧‧‧第一彈性部
4A、4B‧‧‧第一連接結構
6A、6B‧‧‧第二插頭接地端子
7‧‧‧第二屏蔽件
70‧‧‧第二屏蔽本體
71‧‧‧第二嵌爪
72‧‧‧第二抵接部
73‧‧‧第二彈性部
7A、7B‧‧‧第二連接結構
5‧‧‧第一組訊號端子
8‧‧‧第二組訊號端子
B‧‧‧第三屏蔽件
B1‧‧‧本體
B2‧‧‧彈性卡勾
B3‧‧‧接地部
B4‧‧‧第一穿孔
B5‧‧‧第二穿孔
D‧‧‧絕緣殼體
D1‧‧‧第一通孔
D2‧‧‧第二通孔
S‧‧‧容置空間
S’‧‧‧內套接空間

Claims (27)

  1. 一種插頭電連接器，包含：一插頭外殼；一膠芯座，結合於該插頭外殼且具有一第一側；一第一插頭接地端子，固持於該膠芯座；以及一第一屏蔽件，設置於該插頭外殼與該第一插頭接地端子之間且與該膠芯座的該第一側間形成有間距，該第一屏蔽件以機械接觸的方式連接於該第一插頭接地端子，使該第一屏蔽件電性連接於該第一插頭接地端子。
  2. 如請求項1所述之插頭電連接器，其中該第一屏蔽件包含一第一連接結構，其突出於該第一屏蔽件且接觸於該第一插頭接地端子，以使該第一屏蔽件電性連接於該第一插頭接地端子。
  3. 如請求項2所述之插頭電連接器，其中該第一連接結構為一突起或一彈臂，且該第一連接結構係與該第一屏蔽件一體成型。
  4. 如請求項1所述之插頭電連接器，其中該第一插頭接地端子包含一第一連接結構，其突出於該第一插頭接地端子且接觸於該第一屏蔽件，以使該第一屏蔽件電性連接於該第一插頭接地端子。
  5. 如請求項4所述之插頭電連接器，其中該第一連接結構為一端子折彎結構，且該第一連接結構係與該第一插頭接地端子一體成型。
  6. 如請求項1所述之插頭電連接器，其中該膠芯座具有相反於該第一側之一第二側，且該插頭電連接器另包含有： 一第二插頭接地端子，固持於該膠芯座且與該第一插頭接地端子相對；以及一第二屏蔽件，設置於該插頭外殼與該第二插頭接地端子之間且與該膠芯座的該第二側間形成有間距，該第二屏蔽件以機械接觸的方式連接於該第二插頭接地端子，使該第二屏蔽件電性連接於該第二插頭接地端子。
  7. 如請求項6所述之插頭電連接器，該第二屏蔽件包含一第二連接結構，其突出於該第二屏蔽件且接觸於該第二插頭接地端子，以使該第二屏蔽件電性連接於該第二插頭接地端子，其中該第二連接結構為一突起或一彈臂，且該第二連接結構係與該第二屏蔽件一體成型。
  8. 如請求項6所述之插頭電連接器，該第二插頭接地端子包含一第二連接結構，其突出於該第二插頭接地端子且接觸於該第二屏蔽件，以使該第二屏蔽件電性連接於該第二插頭接地端子，其中該第二連接結構為一端子折彎結構，且該第二連接結構係與該第二插頭接地端子一體成型。
  9. 如請求項6所述之插頭電連接器，其中該插頭外殼環繞形成有一容置空間，且該插頭電連接器另包含：一絕緣殼體，設置於該容置空間內，該絕緣殼體環繞形成一內套接空間，該內套接空間用以容置該第一插頭接地端子與該第二插頭接地端子。
  10. 如請求項9所述之插頭電連接器，其中該第一屏蔽件另包含：一第一屏蔽本體，安裝於該絕緣殼體上；以及一第一抵接部，突出於該第一屏蔽本體，該第一抵接部抵接於該插頭外 殼，以使該第一屏蔽本體電性連接於該插頭外殼。
  11. 如請求項10所述之插頭電連接器，其中該第二屏蔽件另包含：一第二屏蔽本體，其安裝於該絕緣殼體相對該第一屏蔽本體之一側；以及一第二抵接部，其突出於該第二屏蔽本體，該第二抵接部抵接於該插頭外殼，以使該第二屏蔽本體電性連接於該插頭外殼。
  12. 如請求項11所述之插頭電連接器，其中該第一屏蔽件另包含一第一彈性部，其延伸於該第一屏蔽本體的一端緣且伸入於該內套接空間內，該第二屏蔽件另包含有一第二彈性部，其延伸於該第二屏蔽本體的一端緣且伸入於該內套接空間內。
  13. 如請求項11所述之插頭電連接器，其中該第一屏蔽件另包含一第一嵌爪，其突伸於該第一屏蔽本體且嵌入於該絕緣殼體，且該第二屏蔽件另包含有一第二嵌爪，其突伸於該第二屏蔽本體且嵌入於該絕緣殼體。
  14. 如請求項6所述之插頭電連接器，其另包含：一第一組訊號端子，其與該第一插頭接地端子並排；一第二組訊號端子，其與該第二插頭接地端子並排；以及一第三屏蔽件，其設置於該第一組訊號端子與該第二組訊號端子之間，該第三屏蔽件用以屏蔽該第一組訊號端子與該第二組訊號端子。
  15. 如請求項14所述之插頭電連接器，其中該膠芯座包含一第一座體及一第二座體，該第二座體可拆卸地組裝於該第一座體上，且該第一座體與該第二座體共同夾固該第三屏蔽件。
  16. 如請求項15所述之插頭電連接器，其中該第一座體具有一第一突柱與一第一卡孔，該第二座體具有一第二突柱與一第二卡孔，該第三屏蔽件上形成有一第一穿孔及一第二穿孔，該第一突柱經由該第一穿孔卡合於該第二卡孔，且該第二突柱經由該第二穿孔卡合於該第一卡孔。
  17. 如請求項14所述之插頭電連接器，其中該第三屏蔽件包含：一本體；一彈性卡勾，其延伸於該本體，該彈性卡勾用以卡扣於一插座電連接器；以及一接地部，其延伸於該本體相對該彈性卡勾之一側，該接地部用以耦接於一電路板。
  18. 一種插頭電連接器，包含：一插頭外殼，環繞形成有一容置空間；一第一端子模組，包含：一第一座體；一第一組訊號端子，固持在該第一座體；以及兩個第一插頭接地端子，與該第一組訊號端子並排，固持在該第一座體，並分別設置在該第一組訊號端子之兩側；一第二端子模組，包含：一第二座體，與該第一座體組裝形成一膠芯座；一第二組訊號端子，固持在該第二座體；以及兩個第二插頭接地端子，與該第二組訊號端子並排，固持在該第二座體，並分別設置在該第二組訊號端子之兩側；一絕緣殼體，設置於該容置空間內，該絕緣殼體環繞形成一內套接空間，該內套接空間用以容置該第一組訊號端子、該第二組訊號端子、該 第一插頭接地端子以及該第二插頭接地端子；以及一第一屏蔽件，安裝於該絕緣殼體上且設置於該插頭外殼與該第一插頭接地端子之間，該第一屏蔽件以機械接觸的方式連接於該第一插頭接地端子，使該第一屏蔽件電性連接於該第一插頭接地端子。
  19. 如請求項18所述之插頭電連接器，其中該第一組訊號端子與該第二組訊號端子分別具有至少兩對差分訊號端子對，該第一組訊號端子之至少兩對差分訊號端子對與該第二組訊號端子之至少兩對差分訊號端子以該插頭電連接器之前後方向為樞軸旋轉180度相互對稱。
  20. 如請求項18所述之插頭電連接器，其中該第一屏蔽件包含一第一連接結構，其突出於該第一屏蔽件且接觸於該第一插頭接地端子，以使該第一屏蔽件電性連接於該第一插頭接地端子，其中該第一連接結構為一突起或一彈臂，且該第一連接結構係與該第一屏蔽件一體成型。
  21. 如請求項18所述之插頭電連接器，其中該第一插頭接地端子包含一第一連接結構，其突出於該第一插頭接地端子且接觸於該第一屏蔽件，以使該第一屏蔽件電性連接於該第一插頭接地端子，其中該第一連接結構為一端子折彎結構，且該第一連接結構係與該第一插頭接地端子一體成型。
  22. 如請求項18所述之插頭電連接器，其中該第一屏蔽件另包含：一第一屏蔽本體，安裝於該絕緣殼體上；以及一第一抵接部，突出於該第一屏蔽本體，該第一抵接部抵接於該插頭外殼，以使該第一屏蔽本體電性連接於該插頭外殼。
  23. 如請求項18所述之插頭電連接器，其中該第一屏蔽件另包含一第一彈性部，其延伸於該第一屏蔽本體的一端緣且伸入於該內套接空間內。
  24. 如請求項18所述之插頭電連接器，其中該第一屏蔽件另包含一第一嵌爪，其突伸於該第一屏蔽本體且嵌入於該絕緣殼體。
  25. 如請求項18所述之插頭電連接器，另包含一第二屏蔽件，安裝於該絕緣殼體上且設置於該插頭外殼與該第二插頭接地端子之間，該第二屏蔽件以機械接觸的方式連接於該第二插頭接地端子，使該第二屏蔽件電性連接於該第二插頭接地端子。
  26. 如請求項25所述之插頭電連接器，其中該第二屏蔽件包含一第二連接結構，其突出於該第二屏蔽件且接觸於該第二插頭接地端子，以使該第二屏蔽件電性連接於該第二插頭接地端子，其中該第二連接結構為一突起或一彈臂，且該第二連接結構係與該第二屏蔽件一體成型。
  27. 如請求項25所述之插頭電連接器，其中該第二插頭接地端子包含一第二連接結構，其突出於該第二插頭接地端子且接觸於該第二屏蔽件，以使該第二屏蔽件電性連接於該第二插頭接地端子，其中該第二連接結構為一端子折彎結構，且該第二連接結構係與該第二插頭接地端子一體成型。
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