TW540190B - Connector for plate object with terminals - Google Patents

Description

540190 明說 明發五 發明之領域 本發明是關於一種連接器，其內側用來容納一個板件之 緣部，並且用來對形成在板件之緣部上的終端提供電性連 接。此板件例如可爲一個如記憶模組等之小電路板。 先前之技術說明 一種現在使用中具有終端之小電路板的連接器，包括有 一個外殼，其有上方及下方平面，以及在上方及下方平面 之間的開口。對應於終端之接點整齊地排列在外殼內’因 而通過外殼之開口可看到它們。在現有之連接器中’當小 電路板之邊緣部份通過開口沿著傾斜於外殼之上方及下方 平面的方向被插入外殼中，然後小電路板被傾側而實質上 平行於上方及下方平面，使接點與終端彼此連接。 爲了使此連接成爲可靠，現有連接器之接觸部具有彈性 特徵，當小電路板傾側時，由於此彈性特徵而提供接觸壓 力到小電路板之邊緣部份。 但是，當接點數目增加時，接點間距變成狹窄，並且由 於連接器尺寸之限制，接點本身變成細小。此細小之接點 有較小的彈性特徵，因而無法提供足夠的接觸壓力到小電 路板之終端以形成可靠之連接。除此之外，此細小之接點 在強度上較弱，因而在意外之力量施加到接點時容易破 斷。 由上述很明顯地，有一種連接器需求存在，即使連接器 之接點爲細小時，在接點上也具有足夠之結構強度，並且 五、發明說明（2) 可提供可靠的連接。 發明之扼要說明 本發明因而提供一種如小電路板之板件用的連接器，其 接點與彈性裝置分離，當板件之緣部被容納在連接器之外 殼中時，彈性裝置可提供接觸壓力到板件之終端。換言 之，接點裝置被形成獨立於彈性裝置之外。 具體上，本發明一個實例之連接器包括有外殼、彈性裝 置、支持件、薄層接點及夾住裝置。連接器容納板件之緣 部在外殼中，並且使用薄層接點而提供電性連接到板件之 終端。在連接時，彈性件提供接觸壓力以形成可靠之連 接。終端例如可由印刷而被形成在板件之緣部。 外殼在第一方向上具有彼此成對向之第一及第二平面， 第一及第二平面之間具有預定之空間。 彈性件被配置在預定之空間中，並且配置在第一平面 上。彈性件在第一方向之頂部上具有第一部份。當在第一 方向上被推動時，在第一方向上形成彈性之反作用力。 支持件被配置在預定之空間中，並且配置在第二平面 上。支持件在第一方向之頂部上具有第二部份。此第二部 份以一個間隔被置於垂直於第一方向之第二方向上之第一 部份與第二部份之間。 薄層接點包括有一個絕緣體薄層及對應到板件終端之電 性接點。絕緣體具有第一及第二表面，並且電性接點被形 成在絕緣體薄層之第一表面上。第二表面被固定在第一及 540190 五、發明說明（3) 第二部份上，使電性接點亦經由絕緣體薄層而被配置在第 一及第二部份中至少一個之上。更詳細地說，當板件之緣 部被插入在傾斜於第一及第二方向之一個第三方向上之第 一及第二部份之間後，板件被傾側而實質上平行於第一及 第二平面之時，電性接點被配置成可靠地被連接到板件之 終端上。 夾住裝置是在板件被傾側，並且電性接點與終端之間的 連接被建立之時用來夾住在第一方向之板件的零件，以保 持可靠的連接。 以上述構造時，電性接點會獨立且遠離於彈性件。故， 具有上述構造之連接器在終端接觸在電性接點上之時，可 提供板件之終端足夠之接觸壓力，因而即使電性接點爲細 小之情況下，亦可達成可靠的連接。 對本發明之更完整的了解及本發明之進一步優點及特徵 將可由下列之詳細說明及附圖而獲得。 附圖之簡單說明 第1圖係顯示本發明一個實施例之連接器的立體圖。 第2圖是顯示一個板件之平面圖，此板件有一個緣部容 納在第1圖所顯示之連接器中。 第3圖是顯示第1圖所示之連接器的局部剖面及立體 圖。 第4圖是顯示第1圖所示之連接器的剖面圖。 第5圖是用來敘述第1圖所示之連接器的操作之立體 540190 五、發明說明（4 ) 圖。 第6圖是用來敘述第1圖所示之連接器的操作之剖面 圖。 第7圖是用來敘述第1圖所示之連接器的操作之立體 圖。 第8圖是用來敘述第1圖所示之連接器的操作之剖面 圖。 第9圖是顯示本發明另一個實施例之連接器的局部剖面 及立體圖。 第10圖是顯示第9圖之連接器的剖面圖。 ♦ 第11圖是用來敘述第9圖所示之連接器的操作之立體 圖。 第12圖是用來敘述第9圖所示之連接器的操作之立體 圖。 第13圖是顯示本發明另一個實施例之連接器的局部剖面 及立體圖。 第14圖是顯示第13圖之連接器的剖面圖。 第15圖是顯示第13圖之連接器的變化體例之剖面圖。 第16圖是顯示本發明另一個實施例之連接器的剖面圖。 第17圖是用來敘述第16圖所示之連接器的操作之剖面 圖。 第18圖是用來敘述第16圖所示之連接器的操作之剖面 圖。 540190 五、發明說明（5) 第19圖是顯示第1圖之連接器的另一變化體例之局部剖 面圖。 第20圖是顯示第1圖之連接器的另一變化體例之立體 圖。 第21圖是顯示第1圖之連接器的另一變化體例之立體 圖。 發明鮫佳實施例之詳細說明 本發明第一實施例之連接器將參照第1到8圖說明之。 此實施例之連接器1被用在如小電路板之板件4。槪略 上，連接器1中其電性接點（3B)係獨立且離開於彈性裝置 (2F及2G)之外，當板件4之緣部（4 A)被容納在連接器1之 外殼2中之時，其可被用來對板件4之終端（4B)提供接觸 壓力。 詳細而言，圖示之連接器1包括有外殻2及薄層接點3。 在此實施例中，外殼2是由金屬所製成，但是亦可由其他 材料製成。 外殻2如第1圖所示，包括本體2A，一對臂2B，一對彈 簧件2C，一對閂部2D，及一對卡住片部份2E。本體2A 如第4圖所示，包括一個上平面2A1，下平面2A2，及一 個後壁2A3。上平面2A1及下平面2A2彼此在Y方向上成 對向。如第1圖所示，臂2B爲板狀，其爲平行於由γ方 向及垂直於Y方向之X方向所形成之一個平面。除此之 外’圖中所示之臂2B延伸於X方向，並且在垂直於X方 540190 五、發明說明（6) 向及Y方向之Z方向上彼此成對向。臂2B之局部被做爲 本體2A之側壁，使本體2A在X方向上有一個開口。換言 之，本體2A與臂2B協同形成一個預定空間，並且開口使 得第2圖所示之板件4的緣部4A進入外殻2內之預定空 間中。在此，板件4包括有形成在緣部4A上之終端4B。 在此實施例中，終端4B形成在緣部4A之兩表面上，並且 爲被印刷在緣部4A上所形成之帶狀。 彈簧件2C在Z方向上彼此成對向。當板件4被裝設到連 接器1時，彈簧件2C在Z方向上提供彈性力到板件4之 兩側，而將板件4之側邊夾住。閂部2D從臂2B尖端附近 突出而在Z方向上朝向臂2B之間的內側空間。當板件4 被裝設到連接器1時，閂部2D將板件4之零件鉤住。因 而在此實施例中，當板件配合到連接器1時，彈簧件2C 及閂部2D是做爲夾住裝置之功能。關於板件4之配合方 面，隨後將參照第5到8圖說明之。 卡住片部份2E用來夾住連接器1使之向下抵住一個板 子，其在圖中並未顯示，其可爲主機板。當卡住片部份2E 被固定在板子上時，連接器1被固定在板子上。因而本實 施例之連接器1爲被使用且被裝在板子上之型式。 外殼2之上述元件，亦即本體2A，臂2B，彈簧件2C， 閂部2D，及卡住片部份2E爲彼此形成一體。除此之外， 如第3及4圖所示，本實施例之彈性裝置2F，2G亦與這些 元件2A-2E形成一體。 540190 五、發明說明（7 ) 彈性裝置2F及2G爲梳狀，從上平面2A1及下平面 2A2之緣部在外殼2之內突出。換言之，彈性裝置2F及 2G被配置在外殼2之預定空間內，並且在上平面2A1及 下平面2A2之上。梳狀彈性裝置2F及2G之齒部尖端被彎 曲’使第一及第二部份2F1及2G1在Y方向上被形成於彈 性裝置2F及2G之頂部。第一部份2F1在X方向上遠離第 二部份2G1，亦即第一及第二部份2F1及2G1之間在X方 向上有一個間隔。當在Y方向上被推動時，第一及第二部 份2F1及2G1會形成在Y方向上之彈性反作用力。第一部 份2F1之彈性反作用力與第二部份2G1之彈性反作用力的 作用方向相反。 薄層接點3如第1，3及4圖所示，包括有一個絕緣層3A 及與板件4之終端4B對應的電性接點3B。絕緣層3A具 有第一及第二表面，並且電性接點3B被形成於絕緣層3A 之第一表面上。參照第4圖，絕緣層3A之第二表面被固 定在第一及第二部份2F1及2G1上，使絕緣層3A在X方 向及Y方向所定義之橫剖面中的外殼2之預定空間內形成 一個盲巷（blmd alley)。絕緣層3A固定到第一及第二部份 2F1及2G1，會使電性接點3B經由絕緣層3A而規則地配 置在第一及第二部份2F1及2G1上，如第4圖所示。換言 之，若電性接點3B規則地配置在絕緣層3A之第一表面上 之特定線上時，對應於特定線上之第二表面之零件被固定 到第一及第二部份2F1及2G1上。 540190 五、發明說明（8 ) 除此之外，板件4具有預定厚度D之情況時，第一及第 二部份2F1及2G1被定位成在Y方向上具有第一間隔，其 比板件4之預定厚度D小，並且在Y’方向上具有第二間 隔，其比板件4之預定厚度D較寬，Y’方向爲垂直於板件 4之緣部4A的插入方向一 X’方向。具體上，在本實施例 中，第一間隔實質上爲零，而第二間隔實質上爲等於D + 電性接點3B之兩倍厚度，如第4圖所示。換言之，因， 故電性接點3B之兩倍厚度第二間隔比板件4之厚度D較 寬。 如第1及4圖所示，薄層接點3另外包括線3C及焊片 3D。圖中所示之線3C分別被連到電性接點3B，並且由與 電性接點3B之相同方法印刷而被形成在絕緣層之第一表面 上。焊片3D被形成在絕緣層3A之第二表面上而個別經由 絕緣層3A而連到線3C，因而可被連接到電性接點3B。當 連接器1使用外殼2之卡住片部份2E而裝設到板子上之 時，焊片被連到板子上預定之連接點，因而使預定之連接 點被連到電性接點3B。 藉以上述結構，當板件配合到連接器1時，電性接點3B 與板件4之終端4B可形成良好的連接。因此，板件4之 終端4B將可靠地連接至插嵌於連接器之板上預定之連接 點。 參照第5到8圖，將解釋連接器1之操作或者使板件4 配合到連接器1之方法。 -10- 540190 五、發明說明（9 ) 如第5及6圖所示，板件4之緣部4A在傾斜於X方向及 Y方向之X’方向上被插入，並且位於在第一及第二部份 2F1及2G1上形成之電性接點3B之間。在此時，彈性裝 置2F及2G仍未產生彈性力，並且電性接點3B輕觸板件 4之終端4B。 然後，板件4被傾側而與上平面2A1及下平面2A2平 行，如第7及8圖所示。此傾側經由在Y方向之薄層接點 3而提供力量到第一及第二部份2F1及2G1。在Y方向之 力量使彈性裝置2F及2G在Y方向上產生彈性反作用力。 此彈性反作用力可做爲良好的接觸壓力，使電性接點3B與 終端4B之間可獲得可靠的連接。 爲了保持此良好的連接情況，彈簧件2C在Z方向上夾住 板件4之兩側，並且閂部2D在Y方向上鉤住板件4之零 件。因而板件4以良好的連接情況下被配合到連接器1。 現在將參照第9到12圖解釋本發明之第二實施例。 從第1到8圖及第9到12圖中可知，第二實施例爲上述 第一實施例之變化體，並且此兩個實施例除了做爲薄層接 點3之外均爲相同。在第1到8圖及第9到12圖中，第一 實施例之連接器中之元件與第二實施例中之元件冠以相同 符號，並且具有相同構造及功能。故，相同元件爲了淸楚 起見省略其解釋。 薄層接點3包括有，如球柵陣列（BGA)，由如焊料製成之 多個連接球3E來取代焊片3D。連接球3E被形成在絕緣 -11- 540190 五、發明說明（1 〇) 層之第一表面上，其中及連到電性接點3B之線被形成在絕 緣層上。連接球3E亦經由線而被連接到電性接點3B。絕 緣層上配置有連接球3E之局部區域在相當於在X方向上 之下平面2 A2之邊緣線的一條線上被彎曲或折曲，使連接 球3E面向下，即當連接器1被裝在板子之上時，爲面對 板子。 藉以上述之結構，當板件配合到連接器1時，電性接點 3B與板件4之終端4B可形成良好的連接。細言之，此良 好的連接是與第一實施例之相同方式而達成，如下列所將 敘述者。如第11圖所示，板件4之緣部4A被插入在X’方 向中之電性接點3B之間。此時，彈性裝置2F及2G仍未 產生彈性力，並且電性接點3B輕觸板件4之終端4B。然 後，板件4被傾側而與上平面2A1及下平面2A2平行，如 第12圖所示。此傾側經由在Y方向之薄層接點3而提供 力量到第一及第二部份2F及2G。在Y方向之力量使彈性 裝置2F及2G在Y方向上產生彈性反作用力。此彈性反作 用力可做爲良好的接觸壓力，使電性接點3B與終端4B之 間可獲得可靠的連接。爲了保持此良好的連接情況，彈簧 件2C在2方向上夾住板件4之兩側，並且閂部20在¥ 方向上與板件4之零件啣合。因而板件4以良好的連接情 況下被配合到連接器1。 現在將參照第13及14圖解釋本發明之第三實施例。在 第1到8圖及第13及14圖中可知，第三實施例爲上述第 -12- 540190 五、發明說明（11) 一實施例之變化體，並且此兩個實施例除了彈性件（2F，2G 及5, 6)之外彼此相同。在第1到8圖及第13及14圖中， 第一實施例之連接器中之元件與第三實施例中之元件冠以 相同符號，並且具有相同構造及功能。故，相同元件爲了 淸楚起見省略其解釋。 第三實施例之連接器1包括彈性件5及6,以取代第一實 施例中之彈性裝置2F及2G。第三實施例中之彈性件5及 6爲個別之零件而與外殼2分離。彈性件5是由金屬等材 料之單一板子彎曲所製成，並且包含有彈性部5A及ϋ型 部5Β。在彈性部5Α之頂部上，彈性件5有一個第一部份 5C。同樣地，彈性件6包含具有一個第二部份6C之彈性 部6Α及U型部6Β。 U型部5Β及6Β被用來使彈性件5及6在X方向上與上 平面2Α1及下平面2Α2的邊緣配合。爲了此配合，上平面 2Α1及下平面2Α2的邊緣做成曲柄狀而形成階狀部份2Η 及21。由於階狀部份2Η及21，U型部5Β及6Β在配合到 上平面2Α1及下平面2 Α2之時，不會在Υ方向上從上平面 2Α1及下平面2Α2突出。 本實施例之連接器1亦可與第一實施例之相同方式操 作，並且當板件被配合到連接器1時，可與板件4之終端 4Β形成良好的連接。當板件4之緣部4Α沿著X’方向被插 入於形成在第一及第二部份5C及6C上的電性接點3Β之 間時，板件4被傾側而與上平面2Α1及下平面2Α2平行， 1 540190 五、發明說明（12) 使電性接點3B與終端4B之間可獲得可靠的連接。除此之 外，爲了保持此良好的連接情況，彈簧件2C及閂部2D發 揮與第一實施例相同方式之功能。因而，板件4以良好的 連接情況下被配合到連接器1。 第三實施例中之連接器1可被修改成第15圖所示者。亦 即在此實施例中，薄層接點3可採用與第二實施例相同之 BGA構造3E。 參照第16到18圖，將敘述本發明第四實施例之連接 器。第四實施例是上述第二實施例之變化體，並且此兩個 實施例除了彈性件（2F，2G及7, 8)之外彼此相同。在第9 到12圖及第16到18圖中，第四實施例之連接器中之元件 與第二實施例中之元件冠以相同符號，並且具有相同構造 及功能。故，相同元件爲了淸楚起見省略其解釋。 第四實施例之連接器1包括有由橡膠製成之彈性件7及 8，以取代彈性件5及6。亦即彈性件7及8爲橡膠塊，其 頂部上在Y方向上各具有第一及第二部份7A及8A。此實 施例中之兩個彈性件7及8亦爲個別之零件而與外殼2分 離，亦即並未與外殼2形成一體。在X方向及Y方向所定 義之橫剖面中，彈性件7及8實質上爲多邊形，其中在Y’ 方向之兩個對向邊緣（平面）形成X’方向之插入方向。 第四實施例之連接器1亦可與第二實施例之相同方式操 作，並且當板件被配合到連接器1時可與板件4之終端4B 形成良好的連接。當板件4之緣部4A沿著X’方向被插入 -14- 540190 五、發明說明（13) 於形成在第一及第二部份7A及8A上的電性接點3B之間 時（見第1 7圖），板件4被傾側而與上平面2 A 1及下平面 2A2平行（見第18圖），彈性件7及8被壓迫並且變形成如 第18圖之非角狀（non-c〇rner ed)，而使電性接點3B與終 端4B之間可獲得可靠的連接。除此之外，爲了保持此良好 的連接情況，彈簧件及閂部發揮與第二實施例相同方式之 功能。因而，板件4以良好的連接情況下被配合到連接器 1 ° 本發明之一般敘述以及本發明之較佳實施例在此已敘述 如上。熟於此技術者可知，從本發明之敘述之連接器中可 做進一步改良。 例如，雖然兩個彈性件（2F，2G，5, 6, 7, 8)被配置在本發 明較佳實施例之外殻2內，一對中僅其中一個（2F，5及 7，或2G，6及8)爲彈性，而另一個爲非彈性。亦即，兩個 零件中之一個（2F，5及7，或2G, 6及8)僅爲單純之支持 件。 提供接觸壓力所用之彈性裝置可以爲除了例示彈性裝置 (2F，2 G，5, 6, 7, 8)以外之其他彈性裝置。但是，最好彈性 裝置如例示所顯示者，不僅在Y方向而且在X方向有彈性 特徵，因爲在板件4傾側或轉動時會產生轉矩之故。 如第19圖所示，若板件4在邊緣上有引導鎖道時，連接 器1可另外包括有一個引導鎖9°引導鎖9被形成在外殼2 內，並且對應於板件4之引導鎖道。圖示之連接器1中， -15- 五、發明說明（14) 引導鎖9被一體形成在外殼2上。在配合時，板件4之可 移動範圍中，引導鎖9在任何垂直於X方向及Y方向所形 成平面的平面中有相同之橫剖面。例如.，若引導鎖道爲矩 形時，引導鎖9在板件4之可移動範圍中亦爲矩形剖面， 使板件4可適當地由引導鎖9及引導鎖道所引導，並且順 利地配合到連接器1中。除此之外，引導鎖9及引導鎖道 可形成在除了 Z方向中心以外之位置上。此時，板件4之 插入由於板件4之插入頭及正面及背面之關係而不會有失 誤地被進行。 如第20圖所示，一或多個1C元件可被配置在薄層接點3 之絕緣層3A上。在第20圖中，1C元件10被配置在絕緣 層3A之一個表面上，並且未被連到線3C上。雖然在上述 實施例中，薄層接觸爲另外之元件，薄層接觸在第21圖中 被形成爲撓性印刷電路11之一部份。 所有這些變化及追加部份均被認爲涵蓋在由本發明之申 請專利範圍所定義的本發明之範圍內。 本申請案是根據公元2 00 0年12月8日所提出之日本專 利申請案Νο·2000-3774845，並且其申請專利範圍、說明 書及圖面均在此加入做爲參考。 -16- 540190 五、發明說明（15 ) 元件之符號說明

2 2A 2A1 2A2 2B 2C，5,6,6A，7,8 2D 2E 2F，2G 2F1,5C, 2G1，6C 2H，21 3 3 A 3B 3C 3D 3E 4 4A …連接器 …外殻 «-Jr- …本體 …上平面 …下平面 …臂 …彈簧件 …閂部 …卡住片部份 …彈性裝置 …第一部份 …第二部份 …階狀部份 …薄層接點 …絕緣層 …電性接點 …線 …焊片 …連接球 …板件 …緣部

-17- 540190 五、發明說明 4B 5,6,7,8 5A，6A 5B,6B 7A，8A 9 10 11 (16) …終端 …彈性件 …彈性部 …U型部 …第一及第二部份 …引導鎖 …1C元件 …撓性印刷電路

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Claims (1)

1. 540190 六、申請專利範圍 1. 一種連接器，其內側用來容納一個板件之緣部，並且 用來對形成在板件之緣部上的終端提供電性連接，其特 徵爲包括有： 一個外殻，其具有彼此在第一方向上成對向之第一 及第二平面，第一及第二平面之間具有預定之空間； 一個彈性件，其配置在預定之空間中，並且配置在 第一平面上，彈性件在第一方向之頂部上具有第一部 份’此第一部份在第一方向上被推動時，在第一方向 上形成彈性之反作用力； 一個支持件，其配置在預定之空間中，並且配置在 第二平面上，支持件在第一方向之頂部上具有第二部 份’此第二部份以一個間隔被置於垂直於第一方向之 第二方向上之第一部份與第二部份之間； 一個薄層接點，包括有一個絕緣體薄層及對應到板 件端子之電性接點，絕緣體具有第一及第二表面，並 且電性接點被形成在絕緣體薄層之第一表面上，第二 表面被固定在第一及第二部份上，使電性接點亦經由 絕緣體薄層而被配置在第一及第二部份中至少一個之 上’當板件之緣部在傾斜於第一及第二方向之一個第 三方向上被插入第一及第二部份中，然後板件被傾側 而實質上平行於第一及第二平面之時，可被連接到板 件之端子上；及 夾住裝置，在板件傾側之時用來夾住在第一方向之 -19- 540190 六、申請專利範圍 板件的零件。 2·如申請專利範圍第1項之連接器，其中支持件爲一個 彈性件，當第二部份在第一方向被推動時，此支持件 在第一方向上形成一個反作用力。 3·如申請專利範圍第1項之連接器，其板件具有預定之 厚度，其中第一及第二部份被定位成在第一方向上有 一個第一間隔小於板件之預定厚度，並且在垂直於第 三方向之第四方向上有一個第二間隔稍比板件之預定 厚度寬。 4·如申請專利範圍第1項之連接器，其中電性接點經由 絕緣體薄層被配置在第一及第二部份兩者上。 5.如申請專利範圍第〗項之連接器，其中絕緣體薄層在 預定空間之中形成一個肓巷（blind alley)，其橫剖面由 第一到第四方向所形成。 6·如申請專利範圍第〗項之連接器，其中外殻另外包括 有： 兩個臂，彼此在垂直於第一及第二方向的特定方向 上成對向，此兩個臂與第一及第二平面中至少一個形 成一體，並且延伸於第二方向上；以及 兩個各與臂成一體之閂部，並且其向兩臂之間的內 側空間突出，而可做爲夾住裝置，當板件傾側成爲實 質上與第一及第二平面平行之時，可鉤住板件之零 件。 -20- 540190 六、申請專利範圍 7·如申請專利範圍第1項之連接器，其中彈性件及支持 件各與第一及第二平面成一體。 8.如申請專利範圍第1項之連接器，另外包含有兩個彈 簧元件，彼此在垂直於第一及第二方向的特定方向上成 對向，彈簧元件在特定方向上具有彈性力，其被用來夾 住裝置，當板件傾側成爲實質上與第一及第二平面平行 之時，可夾住板件之零件。

   9·如申請專利範圍第1項之連接器，另外包含有卡住片 部份，其與外殼形成一體並且固定在一個板子上，而可 使連接器被固定在板子上。 10·如申請專利範圍第1項之連接器，其中彈性件及支持 件是由橡膠所製成。 11.如申請專利範圍第1項之連接器，其板件在邊緣上具 有引導鍵槽，另外包括有一個與此引導鍵槽對應之引導 鍵槽，當板件之邊緣部份被插入預定之空間時，其被用

   來引導板件與引導鍵槽配合。 U如申請專利範圍第11項之連接器，其中引導鍵槽是與 外殼形成一體。