TW201807895A - 插頭連接器 - Google Patents

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Abstract

本發明公開了一種插頭連接器，其包括絕緣本體、容納在絕緣本體的端子。絕緣本體包括收容腔及位於其後端的線纜放置台，線纜放置台具有相對的上、下放置面。端子至少包括一個特殊結構端子，該特殊結構端子包括彼此獨立的接觸件及接腳件，接觸件包括位於收容腔上內壁面的接觸部、自接觸部向後延伸的固定部及自固定部向下放置面彎折的上連接部，接腳件包括裸露在下放置面的接腳及自接腳向線纜放置台延伸的下連接部，上、下連接部彼此電性連接。該特殊結構端子為線纜放置台提供足夠空間，方便設置寬大的電源/接地接腳，提供大電流的電源傳輸。

Description

插頭連接器
本發明係關於一種插頭連接器。
2014年8月11日，USB協會公佈了一種新型的電連接器，其插頭連接器能夠正反兩個方向插入對應的插座連接器，該插座連接器能夠傳輸USB2.0及USB3.1訊號，這個連接器命名為USB Type C連接器。根據目前業界報告的新聞，該電連接器後續有較大的發展潛力，各連接器廠商配合系統廠商積極開發中。與線纜連接的USB Type C 插頭連接器有傳輸USB3.0或3.1的滿針結構，也有傳輸USB2.0的缺針結構，該缺針結構是將滿針結構中的四對差分對端子抽除或者不設置，USB 2.0 Type C插頭連接器一般還是保留有12根或者11根的端子，端子數量較多，需要通過子電路板轉接到線纜，相對成本較高。另外，USB Type C具有傳輸大電流的功能，因此需要不斷地改善目前的電連接器以使得其既能夠傳輸大電流，又能降低製造成本。
所以，需要開發一種新型的插頭連接器。
本發明所要達成之目的係提供一插頭連接器，其能提供大電流的電源傳輸。
為實現上述目的，本發明提供了一種插頭連接器，其包括絕緣本體、容納在絕緣本體的端子；所述絕緣本體設置有向前貫穿的收容腔及位於其後端的線纜放置台，所述收容腔具有相對的上內壁面及下內壁面，所述線纜放置台具有相對的上放置面及下放置面；所述端子包括排列在收容腔兩側的接觸部及裸露在線纜放置台的接腳；所述端子至少包括一個特殊結構端子，該特殊結構端子包括彼此獨立的接觸件及接腳件，所述接觸件包括位於收容腔上內壁面的接觸部、自接觸部向後延伸的固定部及自固定部向下放置面彎折的上連接部，所述接腳件則包括裸露在下放置面的接腳及自接腳向線纜放置台延伸的下連接部，所述上、下連接部彼此電性連接。
與先前技術相比，本發明具有以下功效：本發明插頭連接器之特殊結構端子為線纜放置台提供足夠的空間，方便設置寬度較大的電源/接地接腳，提供大電流的電源傳輸。
以下，將結合第一圖至第十五圖介紹本發明插頭連接器組合的實施方式。
請參照第一圖至第三圖所示，本發明公開了一種USB Type C插頭連接器100，該插頭連接器100的前端具有插接頭10，後端連接有線纜11，所述插接頭10與所述線纜11彼此電性連接，且一個絕緣外殼12再包覆在插接頭10及線纜11的外側，從而形成完整的插頭連接器100。結合第二圖及第三圖所示，可以清楚看到所述線纜11中包括的芯線與插接頭10內的端子之間的電性連接關係。本插接頭10通過與不同的線纜11相連而實現不同適用情況，比如在第二圖及第三圖顯示的實施例中，線纜11包括一條電源芯線112P、一對USB2.0訊號芯線112D及一條接地芯線112G，該等芯線與端子連接，同時配合電阻13，構成一條USB2.0 Type-C轉接Micro USB Type-B的線纜組合。
下面先介紹所述插接頭10的結構。結合第四圖至第六圖，所述插接頭10包括絕緣本體20、容納於所述絕緣本體20的端子及緊密包圍在所述絕緣本體20外側的金屬殼體40。所述絕緣本體20設置有向前貫穿的收容腔21（標號在第一圖）及位於其後端的線纜放置台22，所述收容腔21具有相對的上內壁面211（標號在第一圖）及下內壁面（未標號），所述線纜放置台22具有相對的上放置面221及下放置面222。所述端子包括排列在收容腔21兩側的接觸部及裸露在所述線纜放置台22的接腳。在所述插接頭10連接於所述線纜11時，USB Type-C連接器可正反插，所以插接頭10並無確定的上下位置，在本實施例中為方便描述，將USB2.0訊號端子所在一側為上方，相對的另一側為下方，然，本發明並非局限於此限定，上下位置僅指相對的位置關係。
下面將詳細介紹端子的具體結構。參第七圖至第九圖，所述端子包括一排上端子31及一排下端子32。所述上端子31由依次排列的第一上接地端子G1、第一上電源端子P1、偵測端子CC、兩個訊號端子(D+、D-)、第二上電源端子P2及第二上接地端子G2組成。所述第一上接地端子G1、偵測端子CC及第二上電源端子P2分別包括排列在所述收容腔21上內壁面211的接觸部311及向後一體延伸的接腳313，該等接腳313為電源接腳313P、偵測接腳313C及接地接腳313G且裸露在上放置面221（如第二圖及第五圖所示），用來與所述電阻13或者偵測芯線（未圖示）相連接。每一所述接觸部311與對應的接腳313之間由固定部312一體連接。所述第二上接地端子G2的腳部314則未裸露於上放置面221而未構成接腳，腳部314與第一上接地端子G1的接地接腳313G之間連接有一個U型的第一連接橋315，通過該連接橋315而將兩個上接地端子G1，G2連接在一起,如此兩個所述上接地端子G1，G2僅需要一個接腳，簡化與線纜芯線的連接。
繼續參閱第七圖至第九圖，所述下端子32由依次排列的第一下接地端子G1、第一下電源端子P1、第二下電源端子P2及第二下接地端子G2組成，所述第一下接地端子G1及第二下電源端子P2分別包括排列在收容腔下內壁面的接觸部321及向後一體延伸而裸露在下放置面的接地接腳323G和電源接腳323P。每一所述接觸部321與對應的接腳323之間由固定部322一體連接。兩個下電源端子P1、P2通過其之間的連接橋325而連接在一起，使得兩個所述下電源端子P1、P2僅需要一個電源接腳323P。同時，上、下電源端子則通過其上排的接腳進一步彎折的彎折部316與下排接腳上下堆疊而實現搭接。同理，上、下接地端子也通過其接腳彎折的彎折部316上、下堆疊而實現搭接。同時，兩排端子之間還夾持有一個H型的金屬鎖扣件50，所述上、下接地端子同時也可與所述鎖扣件50的腳部52做左右抵接而實現電性連接，構成接地路徑。
所述上端子31中還包括特殊結構端子，在本實施例中，所述特殊結構端子包括一對訊號端子D+、D-及第一上電源端子P1。所述訊號端子D+包括彼此獨立的接觸件33及接腳件34，所述接觸件33包括位於所述收容腔21上內壁面211的接觸部331、自所述接觸部向後延伸的固定部332及自所述固定部332向所述下放置面222彎折的上連接部333，所述接腳件34則包括裸露在所述下放置面222的接腳342及自所述接腳342向所述線纜放置台22延伸的下連接部341，所述上、下連接部333、341彼此電性連接。另一訊號端子D-結構與所述訊號端子D+結構相同，不再贅述。
所述第一上電源端子P1括位於所述上內壁面211的接觸部351、自所述接觸部351向後延伸的固定部352及自所述固定部向所述下放置面222彎折的上連接部353，所述第一下電源端子P1包括位於所述下內壁面的接觸部361、自所述接觸部361向後延伸的固定部362及自所述固定部362向後延伸的下連接部363，所述第一上電源端子P1的上連接部353電性連接所述第一下電源端子的下連接部363。如此，所述下放置面222依次排列有一個接地接腳323G、一對訊號接腳342及一個電源接腳323P，如第四圖及第六圖所示，上述接腳用來與所述線纜11相焊接。
參第四圖至第六圖所示，所述線纜放置台22的下放置面222裸露有所述的一個接地接腳323G、一對訊號端子接腳341及一個電源接腳323P，三個接腳之間由絕緣肋條224間隔開，上述接腳的接觸面低於所述下放置面222。參第六圖，在本實施例中，在下放置面222上，所述訊號端子的接腳341寬度可以設計成0.7毫米，而與芯線相連接的電源接腳323P及接地接腳323G寬度可以設計成1.4毫米。參第五圖，在所述上放置面221上，所述偵測接腳313C的寬度為1.0毫米，所述電源接腳313P的寬度按為2.4毫米，所述接地接腳313G的寬度為2.39毫米。如此，本發明的電源端子接腳與接地端子接腳的寬度大大增加，可以實現傳輸大電流，尤其是當所述插頭連接器100用來傳輸大至6.5或7安培電流的電源時，所述線纜11僅需要一跟電源線112P與上放置面221的電源接腳313P相焊接即可，而不需要像現有技術中的同時將下放置面222的電源接腳323p也與另一個電源線相焊接（即現有技術中需要兩根電源線）。在其他實施方案中，只需將上放置面221的電源接腳313P/接地接腳313G設計成大於2.0毫米即可。參第六圖，所述上連接部333/353與下連接部341/363彼此間隔一定距離，為相鄰交替設置，兩者靠焊料彼此焊接而電性連接在一起。在其他實施例中，上述上、下連接部可以通過直接彼此抵接的方式而實現電性連接。
參第十圖至第十三圖，在本實施例中，插頭連接器100包括彼此堆疊的上端子模組60a及下端子模組60b。所述上端子模組60a包括所述上端子31及固定上端子的上絕緣體61，所述下端子模組60b包括所述下端子32及固定下端子的下絕緣體62，所述特殊結構端子的上連接部333、353裸露在上絕緣體61的下表面611，所述特殊結構端子的下連接部341、363則裸露在下絕緣體62的上表面621。所述下絕緣體62在對應所述下連接部341、363處設置有三個所述第二切槽262，所述第二切槽262貫穿所述下絕緣體62之上、下表面，上、下兩個端子模組60a、60b組裝在一起後，焊錫通過切槽262而將所述上/下連接部333/341、353/363彼此焊接在一起，實現電性連接。然後，端子模組組合再向前插入絕緣前框26。
重點參閱第十二圖，所述絕緣本體20包括絕緣前框26及前述上、下絕緣體61、62，在上、下端子模組60a、60b夾持鎖扣件50後再向前組裝至所述絕緣前框26。所述絕緣前框26形成有前述對接腔21，在兩個端子模組60a、60b插入所述絕緣前框26後，所述上、下端子31、32的接觸部進入對接腔21而排列在所述對接腔21的兩側，所述鎖扣件50的一對鎖扣頭51相對凸伸入所述對接腔21。然後，所述金屬殼體40套接在所述絕緣本體20的外側，本實施例的金屬殼體40具有橫向尺寸較小的前部41及橫向尺寸較大的後部42，因深抽技術的有限性，所述後部42一般前後尺寸較小，所以後部42大致套設在所述上、下絕緣體61、62的前半部，參第二圖所示。
第十三圖及第十四圖顯示了所述插頭連接器100中下端子模組60b的製造過程，其中一排所述下端子32通過料帶371排列在一起，所述下端子32在其固定部處彼此連接有第一料橋372，方便注塑成型過程中的定位，所述訊號端子的兩個接腳件34也通過第二料橋373與兩側的電源端子P1的固定部362彼此連接在一起，方便注塑成型。在完成注塑成型後，所述第一料橋372通過第一切槽261（標號在第三圖）被切除，第二料橋373通過第二切槽262被切除。
在USB Type-C插頭連接器中，一對訊號端子D+、D-與偵測端子CC位於上排，本發明通過將一對訊號端子D+、D-的接腳設置在下排（即下放置面222），從而將需要連接至線纜的接腳設置在同一面，將起跳接線作用的接腳設置在另一面。最主要的是，若是通過一體彎折的方法而將接腳延伸至另一面，該接腳在延伸過程中還是會佔據橫向的寬度，尤其是以端子模組方式製造的插接頭，線纜放置台22在橫向方向上無法將電源接腳與接腳設置得盡可能的寬。本發明中特殊結構的端子的接觸部與接腳採用兩個彼此獨立的元件彼此電性連接而實現，該獨立的接腳不會佔用線纜放置台（上放置面221）的寬度，提供了電源/接地接腳加寬設計的空間，同時在成型端子模組時也大大簡化了製程。在其他實施例中，也可以改成將偵測端子設置成特殊結構端子，上放置面221則排列有用來與芯線連接的一個接地接腳、一對訊號接腳及一個電源接腳，下放置面則排列有一個接地接腳、偵測接腳及一個電源接腳，即將所述偵測端子的接腳設置在下放置面。
第十五圖顯示了一種改良型的金屬殼體40A，與第六圖顯示的金屬殼體40相比，本實施例的所述金屬殼體40A為相同徑長的結構，且大致延伸至所述絕緣本體20的後端，如此，可以加強插頭連接器的整體強度。
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‧‧‧插頭連接器
G1‧‧‧第一上/下接地端子
10‧‧‧插接頭
P1‧‧‧第一上/下電源端子
11‧‧‧線纜
CC‧‧‧偵測端子
112P‧‧‧電源芯線
D+、D-‧‧‧訊號端子
112D‧‧‧訊號芯線
P2‧‧‧第二上/下電源端子
112G‧‧‧接地芯線
G2‧‧‧第二上/下接地端子
12‧‧‧絕緣外殼
33‧‧‧接觸件
13‧‧‧電阻
331‧‧‧接觸部
20‧‧‧絕緣本體
332‧‧‧固定部
21‧‧‧收容腔
333‧‧‧上連接部
211‧‧‧上內壁面
34‧‧‧接腳件
22‧‧‧線纜放置台
341‧‧‧下連接部
221‧‧‧上放置面
342‧‧‧接腳
222‧‧‧下放置面
351‧‧‧接觸部
224‧‧‧絕緣肋條
352‧‧‧固定部
26‧‧‧絕緣前框
353‧‧‧上連接部
261‧‧‧第一切槽
361‧‧‧接觸部
262‧‧‧第二切槽
362‧‧‧固定部
31‧‧‧上端子
363‧‧‧下連接部
311‧‧‧接觸部
371‧‧‧料帶
312‧‧‧固定部
372‧‧‧第一料橋
313‧‧‧接腳
373‧‧‧第二料橋
313G‧‧‧電源接腳
40、40A‧‧‧金屬殼體
313C‧‧‧偵測接腳
41‧‧‧前部
313G‧‧‧接地接腳
42‧‧‧後部
314‧‧‧腳部
50‧‧‧金屬鎖扣件
315‧‧‧第一連接橋
51‧‧‧扣持頭
316‧‧‧彎折部
52‧‧‧腳部
32‧‧‧下端子
60a‧‧‧上端子模組
321‧‧‧接觸部
60b‧‧‧下端子模組
322‧‧‧固定部
61‧‧‧上絕緣體
323G‧‧‧接地接腳
611‧‧‧下表面
323P‧‧‧電源接腳
62‧‧‧下絕緣體
325‧‧‧連接橋
621‧‧‧上表面
第一圖係本發明插頭連接器的立體圖；
第二圖係第一圖所示插頭連接器去除絕緣外殼後的立體圖；
第三圖係第二圖另一角度的立體圖的立體圖；
第四圖係第三圖進一步去除線纜的立體圖；
第五圖係第四圖的俯視圖；
第六圖係第五圖相對面的平面視圖；
第七圖係上、下端子及鎖扣件的立體分解圖；
第八圖係第七圖另一角度的立體分解圖；
第九圖係上、下端子及鎖扣件的立體圖；
第十圖係上端子模組及已安裝鎖扣件的下端子模組的立體分解圖；
第十一圖係第十圖另一角度的立體分解圖；
第十二圖係第四圖所示插接頭的立體分解圖；
第十三圖係下端子未切除料帶的立體圖；
第十四圖係第十三圖所示下端子注塑成型有下絕緣體的立體圖；及
第十五圖係本發明插接頭連接器具有另一種樣態的金屬殼體。
無
G1‧‧‧第一上/下接地端子
32‧‧‧下端子
P1‧‧‧第一上/下電源端子
D+、D-‧‧‧訊號端子
P2‧‧‧第二上/下電源端子
G2‧‧‧第二上/下接地端子
CC‧‧‧偵測端子
31‧‧‧上端子
311‧‧‧接觸部
312‧‧‧固定部
315‧‧‧第一連接橋
316‧‧‧彎折部
321‧‧‧接觸部
322‧‧‧固定部
323G‧‧‧接地接腳
323P‧‧‧電源接腳
325‧‧‧連接橋
33‧‧‧接觸件
34‧‧‧接腳件
50‧‧‧金屬鎖扣件
51‧‧‧扣持頭
52‧‧‧腳部

Claims (10)

  1. 一種插頭連接器，其包括： 絕緣本體，係設置有向前貫穿的收容腔及位於其後端的線纜放置台，所述收容腔具有相對的上內壁面及下內壁面，所述線纜放置台具有相對的上放置面及下放置面； 端子，係包括排列在所述收容腔兩側的接觸部及裸露於所述線纜放置台的接腳； 其中，所述端子至少包括一個特殊結構端子，所述特殊結構端子包括彼此獨立的接觸件及接腳件，所述接觸件包括位於所述收容腔上內壁面的接觸部、自所述接觸部向後延伸的固定部及自所述固定部向所述下放置面彎折的上連接部，所述接腳件則包括裸露在所述下放置面的接腳及自所述接腳向所述線纜放置台延伸的下連接部，所述上連接部與下連接部彼此電性連接。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之插頭連接器，其中所述上、下連接部彼此間隔一定距離，兩者靠焊料彼此焊接而電性連接在一起；或者所述上、下連接部彼此抵接。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之插頭連接器，其中所述插頭連接器包括彼此堆疊的上端子模組及下端子模組，所述端子包括上端子及下端子，所述上端子模組包括所述上端子及固定所述上端子的上絕緣體，所述下端子模組包括所述下端子及固定所述下端子的下絕緣體；所述特殊結構端子的上連接部裸露在所述上絕緣體的下表面，下連接部則裸露在所述下絕緣體的上表面。
  4. 如申請專利範圍第1項或第3項所述之插頭連接器，其中所述端子包括一排上端子，所述上端子由依次排列的第一上接地端子、第一上電源端子、偵測端子、兩個訊號端子、第二上電源端子及第二上接地端子組成，所述第一上接地端子、偵測端子及第二上電源端子分別包括排列在所述收容腔上內壁面的接觸部及向後一體延伸而裸露在所述上放置面的接腳；所述第一上接地端子的接腳、偵測端子的接腳及第二上電源端子的接腳依次排列在所述上放置面且第一上接地端子與第二上電源端子的接腳寬度大於所述偵測端子的接腳寬度；所述每一訊號端子則為所述的特殊結構端子。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之插頭連接器，其中所述端子進一步包括一排下端子，所述下端子由依次排列的第一下接地端子、第一下電源端子、第二下電源端子及第二下接地端子組成，所述第一下接地端子及第二下電源端子分別包括排列在所述收容腔下內壁面的接觸部及向後一體延伸而裸露在所述下放置面的接腳，所述第一下接地端子的接腳、兩個訊號端子的接腳及第二下電源端子的接腳則依次排列在所述下放置面；所述第一下接地端子與所述第二下電源端子的接腳寬度大於所述訊號端子的接腳寬度。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之插頭連接器，其中所述第一上電源端子包括位於上內壁面的接觸部、自所述接觸部向後延伸的固定部及自所述固定部向下放置面彎折的上連接部，所述第一下電源端子包括位於下內壁面的接觸部、自所述接觸部向後延伸的固定部及自所述固定部向後延伸的下連接部，所述第一上電源端子的上連接部電性連接所述第一下電源端子的下連接部。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之插頭連接器，其中所述插頭連接器包括彼此堆疊的上端子模組及下端子模組，所述上端子模組包括所述上端子及固定所述上端子的上絕緣體，所述下端子模組包括所述下端子及固定所述下端子的下絕緣體，所述上連接部裸露在所述上絕緣體的下表面，所述下連接部裸露在所述下絕緣體的上表面。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之插頭連接器，其中所述下絕緣體在對應所述下連接部處設置有貫穿所述下絕緣體的上、下表面的切槽，使得所述下連接部裸露而方便焊錫進入。
  9. 如申請專利範圍第2項所述之插頭連接器，其中所述上連接部與所述下連接部此次相鄰交替設置。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之插頭連接器，其中所述第一上接地端子的接腳寬度大於2.0毫米，所述第二上電源端子的接腳寬度大於2.0毫米。
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