TW201714361A - 連接器 - Google Patents

Abstract

一種連接器，包括一殼體、一電性接點、一中空構件以及一電性連接機構，其中電性接點和中空構件設置於殼體內。前述電性連接機構活動地設置於中空構件內，並包括一第一導電構件、一第一彈簧、一第二導電構件以及一第二彈簧。前述第一彈簧連接第一導電構件以及中空構件。前述第二導電構件以及第二彈簧活動地設置於第一導電構件內，其中第二彈簧連接第一、第二導電構件。特別地是，第二導電構件與電性接點之間相隔一距離，當第一導電構件相對於該中空構件滑動至一既定位置時，第一彈簧受到壓縮，且第二導電構件接觸電性接點。

Description

連接器

本發明係關於一種連接器，特別係有關於一種探針式連接器(pogo pin connector)。

一般可攜式或穿戴式電子裝置的充電器大多設有如第1A、1B圖所示的探針式連接器，藉此可和電子裝置電性連接以對其充電。由第1A圖中可以看出，傳統的探針式連接器主要係由一殼體H、複數個探針P、複數個彈簧S以及複數個中空的導電結構C1~C4所組成，前述導電結構C1~C4設置於殼體H內，彈簧S則分別設置於導電結構C1~C4內，其中探針P分別與前述彈簧S抵接，並且以可滑動的方式與導電結構C1~C4電性連接。

如第1B圖所示，由於最左側及最右側的導電結構C1、C4係分別電性連接至一接地訊號端以及一電源訊號端(5V)，因此若四個探針P同時接觸到一金屬導體M(例如手機機殼或金屬筆殼)，導電結構C1、C4之間將會形成短路，如此一來可能會產生火花並影響使用安全。

為了解決前述習知問題點，本發明提供一種連接器，包括一殼體、一電性接點、一中空構件以及一電性連接機 構，其中電性接點和中空構件設置於殼體內。前述電性連接機構活動地設置於中空構件內，其主要包括一第一導電構件、一第一彈簧、一第二導電構件以及一第二彈簧。前述第一彈簧連接第一導電構件以及中空構件，並提供一第一彈力使第一導電構件凸出於中空構件。前述第二導電構件以及第二彈簧活動地設置於第一導電構件內，其中第二彈簧連接第一、第二導電構件，並提供一第二彈力使第二導電構件凸出於第一導電構件。 特別地是，第二導電構件與電性接點之間相隔一距離，當第一導電構件受一外力作用而相對於該中空構件沿一第一方向滑動至一既定位置時，第一彈簧受到壓縮，且第二導電構件沿第一方向移動並接觸電性接點。

於一實施例中，當該第一導電構件由該既定位置 相對於該中空構件進一步沿該第一方向滑動時，該第二導電構件相對於該第一導電構件沿一第二方向滑動，且該第二彈簧受到壓縮，其中該第二方向相反於該第一方向。

於一實施例中，該第一導電構件具有一頭部、一 中空之桿部以及一肋部，該頭部凸出於該中空構件，且該第二導電構件以及該第二彈簧設置於該桿部內，其中該肋部位於該頭部以及該桿部之間，並抵接該中空構件，以防止該第一導電構件滑出該中空構件。

於一實施例中，該第一彈簧圍繞該桿部並抵接該肋部。

於一實施例中，該桿部具有一端面以及形成於該端面上之一開口，且該第二導電構件具有相互連接之一基部以 及一延伸部，其中該延伸部穿過該開口並凸出於該端面，該基部位於該桿部內並抵接該桿部之一內壁，以防止該第二導電構件滑出該第一導電構件。

於一實施例中，該電性接點連接至一電源訊號端或一接地訊號端。

於一實施例中，該連接器更包括至少一探針單元以及至少一導電結構，該導電結構設置於該殼體內，且該探針單元電性連接該導電結構。

於一實施例中，該中空構件具有絕緣材質。

於一實施例中，該電性接點具有一彈性結構，當該第一導電構件受該外力作用而相對於該中空構件沿該第一方向滑動時，該彈性結構變形且接觸該第二導電構件之一側表面。

於一實施例中，該彈性結構為一金屬彈片。

為使本發明之上述目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例並配合所附圖式做詳細說明。

C1~C4‧‧‧導電結構

M‧‧‧金屬導體

S‧‧‧彈簧

14‧‧‧第一導電構件

142‧‧‧桿部

1421‧‧‧端面

15‧‧‧第二導電構件

152‧‧‧基部

24‧‧‧電性接點

30‧‧‧殼體

A2‧‧‧第二方向

P1~P3‧‧‧探針單元

R‧‧‧彈性結構

S4‧‧‧第一彈簧

H‧‧‧殼體

P‧‧‧探針

11~13‧‧‧探針

141‧‧‧頭部

1420‧‧‧開口

143‧‧‧肋部

151‧‧‧延伸部

21~23‧‧‧導電結構

25‧‧‧中空構件

A1‧‧‧第一方向

D‧‧‧距離

P4‧‧‧電性連接機構

S1~S3‧‧‧彈簧

S5‧‧‧第二彈簧

第1A圖係表示一習知探針式連接器的剖視圖；第1B圖係表示第1A圖中之探針P1~P4接觸一金屬導體M時的示意圖；第2A圖係表示本發明一實施例之連接器的剖視圖；第2B圖係表示第2A圖中之電性連接機構P4的爆炸圖；第3A圖係表示第2A圖中之第一導電構件受外力按壓而滑 動至一既定位置時的示意圖；第3B圖係表示第3A圖中之第二導電構件縮入第一導電構件內部的示意圖；第4A、4B圖係表示本發明另一實施例之連接器的局部剖視圖。

以下說明本發明實施例之連接器。然而，可輕易了解本發明實施例提供許多合適的發明概念而可實施於廣泛的各種特定背景。所揭示的特定實施例僅用於說明以特定方法使用本發明，並非用以侷限本發明的範圍。

除非另外定義，在此使用的全部用語(包括技術及科學用語)具有與此篇揭露所屬之一般技藝者所通常理解的相同涵義。能理解的是這些用語，例如在通常使用的字典中定義的用語，應被解讀成具有一與相關技術及本揭露的背景或上下文一致的意思，而不應以一理想化或過度正式的方式解讀，除非在此特別定義。

首先請參閱第2A圖，本發明一實施例之連接器係為一探針式連接器(pogo pin connector)，其具有一殼體30，且在殼體30內設有三個探針單元P1~P3(pogo pin unit)以及一個電性連接機構P4，其中探針單元P1~P3分別包含有三個探針11~13、三個中空的導電結構21~23以及設置在前述導電結構21~23內的三個彈簧S1~S3，前述探針11~13分別與彈簧S1~S3抵接，且探針11~13係以可滑動的方式與導電結構21~23電性連接。由第2A圖中可以看出，在殼體30內另設有一中空構件25， 前述電性連接機構P4活動地容置於中空構件25內，且在中空構件25下方設有一電性接點24，當電性連接機構P4尚未受到朝下之外力按壓時，電性連接機構P4並不會與電性接點24接觸。

接著請一併參閱第2A、2B圖，在本實施例中的電 性連接機構P4主要包括一第一導電構件14、一第一彈簧S4、一第二導電構件15以及一第二彈簧S5。如第2A圖所示，前述第一彈簧S4抵接於第一導電構件14以及中空構件25之內壁，藉此可提供一第一彈力使第一導電構件14朝上方凸出於中空構件25；此外，第二導電構件15以及第二彈簧S5則是活動地設置於第一導電構件14內，其中第二彈簧S5抵接第一、第二導電構件14、15，並提供一第二彈力使第二導電構件15朝下方凸出於第一導電構件14。

由第2A圖中可以看出，當第一導電構件14尚未受 到外力按壓時，第二導電構件15與電性接點24之間係相隔一距離D，藉以使兩者之間保持電性隔離，如此一來即便凸出於殼體30上方的探針11~13和第一導電構件14同時接觸到一金屬導體時，最左側的導電結構21(連接至接地訊號端)和最右側的電性接點24(連接至電源訊號端)也不會形成短路，進而可確保使用上的安全性。

再請繼續參閱2A、2B圖，前述電性連接機構P4中 的第一導電構件14具有一頭部141、一中空之桿部142以及一肋部143。如第2A圖所示，前述肋部143係位於頭部141以及桿部142之間，並且抵接中空構件25之內壁，藉此可防止第一導電構件141滑出中空構件25。於本實施例中，第一彈簧S4係圍繞 桿部142並與肋部143抵接，在第一導電構件14尚未受到外力按壓的情況下，第一導電構件14的頭部141會凸出於中空構件25，此外第二導電構件15以及第二彈簧S5則係容置於前述桿部142內。

如第2B圖所示，前述第一導電構件14的桿部142具 有一開口1420，其中前述開口1420係形成於桿部142一端面1421。此外，前述第二導電構件15係活動地設置於桿部142內並具有相互連接之一基部152以及一延伸部151，前述延伸部151的直徑小於基部152的直徑，且延伸部151穿過前述開口1420而凸出於前述端面1421，其中基部152被限制於桿部142內並抵接於桿部142之內壁，藉此可防止第二導電構件15滑出第一導電構件14。

接著請參閱第3A圖，當前述第一導電構件14受一 外力作用而相對於中空構件25沿第一方向A1滑動至一既定位置時，第一導電構件14會縮入殼體30內，並使第一彈簧S4受到壓縮，此時第二導電構件15會隨著第一導電構件14一起沿第一方向A1移動並接觸電性接點24，此時第一導電構件14便可透過第二導電構件15而與電性接點24導通。再請參閱第3B圖，當第一導電構件14持續受前述外力按壓而由第3A圖所示之既定位置進一步相對於中空構件25沿第一方向A1滑動時，由於第二導電構件15受到電性接點24的阻擋，故此時第二導電構件15會相對於第一導電構件14沿第二方向A2滑動並縮入第一導電構件14內，且使得第二彈簧S5受到壓縮，其中前述第二方向A2相反於第一方向A1。

一旦前述外力釋放後，受到壓縮的第一、第二彈 簧S4、S5即可藉由其彈性回復力而使第一、第二導電構件14、15回復到如第2A圖所示的狀態，並使得第二導電構件15脫離電性接點24，以避免誤觸而導致連接至接地訊號端的導電結構21和連接至電源訊號端的電性接點24之間產生短路現象。

再請一併參閱第4A、4B圖，本發明另一實施例中 的電性接點24更可形成至少一朝上方延伸之彈性結構R(例如金屬彈片)，其中當第一導電構件14受一外力作用而相對於中空構件25沿第一方向A1滑動時(如第4B圖所示)，第二導電構件15會受到第一導電構件14帶動而接觸彈性結構R，進而使第一導電構件14和電性接點24之間形成導通。於本實施例中，前述彈性結構R係產生形變並與第二導電構件15之側表面接觸，藉此可作為電性連接機構P4與電性接點24之間的緩衝件，進而能防止電性連接機構P4因受到外力撞擊而造成連接器內部結構的損壞。

應了解的是，前述各實施例中的連接器中除了必 須設有至少一個電性連接機構P4外，更可包含一或數個探針單元(例如探針單元P1~P3)，其中與電性連接機構P4對應之電性接點24可連接至電源訊號端或接地訊號端，藉以防止誤觸而造成短路。於一實施例中，前述第一、第二導電構件14、15可為金屬材質，前述中空構件25則可為絕緣材質(例如塑膠)，且中空構件25和殼體30可以採一體成形的方式製作。

綜上所述，本發明提供一種探針式連接器，當電 性連接機構中之第一導電構件尚未受到外力按壓時，第一導電 構件和連接器內部的電性接點之間係相隔一距離，以使兩者保持電性隔離。如此一來，即便第一導電構件和其他探針同時接觸到金屬導體時，也不會使接地訊號端和電源訊號端形成短路，因此可大幅提升使用上的安全性。

雖然本案實施例及其優點已揭露如上，但應該瞭解的是，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作更動、替代與潤飾。此外，本發明之保護範圍並未侷限於說明書內所述特定實施例中的製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟，任何所屬技術領域中具有通常知識者可從本發明揭示內容中理解現行或未來所發展出的製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟，只要可以在此處所述實施例中實施大抵相同功能或獲得大抵相同結果皆可根據本發明使用。因此，本發明之保護範圍包括上述製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟。另外，每一申請專利範圍構成個別的實施例，且本發明之保護範圍也包括各個申請專利範圍及實施例的組合。

在本說明書以及申請專利範圍中的序數，例如「第一」、「第二」等等，彼此之間並沒有順序上的先後關係，其僅用於標示區分兩個具有相同名字之不同元件。

本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明的範圍，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

11~13‧‧‧探針

14‧‧‧第一導電構件

141‧‧‧頭部

142‧‧‧桿部

143‧‧‧肋部

15‧‧‧第二導電構件

151‧‧‧延伸部

152‧‧‧基部

21~23‧‧‧導電結構

24‧‧‧電性接點

25‧‧‧中空構件

30‧‧‧殼體

D‧‧‧距離

P1~P3‧‧‧探針單元

P4‧‧‧電性連接機構

S1~S3‧‧‧彈簧

S4‧‧‧第一彈簧

S5‧‧‧第二彈簧

Claims (10)

1. 一種連接器，包括：一殼體；一電性接點，設置於該殼體內；一中空構件，設置於該殼體內；以及一電性連接機構，活動地設置於該中空構件內，其中該電性連接機構包括一第一導電構件、一第一彈簧、一第二導電構件以及一第二彈簧，其中該第一彈簧連接該第一導電構件以及該中空構件，並提供一第一彈力使該第一導電構件凸出於該中空構件，該第二導電構件以及該第二彈簧活動地設置於該第一導電構件內，且該第二彈簧連接該第一、第二導電構件，並提供一第二彈力使該第二導電構件凸出於該第一導電構件；其中該第二導電構件與該電性接點之間相隔一距離，當該第一導電構件受一外力作用而相對於該中空構件沿一第一方向滑動至一既定位置時，該第一彈簧受到壓縮，且該第二導電構件沿該第一方向移動並接觸該電性接點。
2. 如申請專利範圍第1項所述之連接器，其中當該第一導電構件由該既定位置相對於該中空構件進一步沿該第一方向滑動時，該第二導電構件相對於該第一導電構件沿一第二方向滑動，且該第二彈簧受到壓縮，其中該第二方向相反於該第一方向。
3. 如申請專利範圍第1項所述之連接器，其中該第一導電構件具有一頭部、一中空之桿部以及一肋部，該頭部凸出於該 中空構件，且該第二導電構件以及該第二彈簧設置於該桿部內，其中該肋部位於該頭部以及該桿部之間，並抵接該中空構件，以防止該第一導電構件滑出該中空構件。
4. 如申請專利範圍第3項所述之連接器，其中該第一彈簧圍繞該桿部並抵接該肋部。
5. 如申請專利範圍第3項所述之連接器，其中該桿部具有一端面以及形成於該端面上之一開口，且該第二導電構件具有相互連接之一基部以及一延伸部，其中該延伸部穿過該開口並凸出於該端面，該基部位於該桿部內並抵接該桿部之一內壁，以防止該第二導電構件滑出該第一導電構件。
6. 如申請專利範圍第1項所述之連接器，其中該電性接點連接至一電源訊號端或一接地訊號端。
7. 如申請專利範圍第1項所述之連接器，其中該連接器更包括至少一探針單元以及至少一導電結構，該導電結構設置於該殼體內，且該探針單元電性連接該導電結構。
8. 如申請專利範圍第7項所述之連接器，其中該中空構件具有絕緣材質。
9. 如申請專利範圍第1項所述之連接器，其中該電性接點具有一彈性結構，當該第一導電構件受該外力作用而相對於該中空構件沿該第一方向滑動時，該彈性結構變形且接觸該第二導電構件之一側表面。
10. 如申請專利範圍第9項所述之連接器，其中該彈性結構為一金屬彈片。