TWI398998B - 智慧型電連接器 - Google Patents

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TWI398998B
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Wei Yao Chen
Jui Yuan Hsu
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    • H01R13/6581Shield structure
    • H01R13/6582Shield structure with resilient means for engaging mating connector

Description

智慧型電連接器

本案係關於一種電連接器,尤指一種智慧型電連接器。

電連接器,例如通用序列匯流排連接器(以下簡稱USB連接器),已廣泛地應用於各種不同的電子裝置中,例如個人電腦、筆記型電腦、個人數位助理、多媒體播放裝置、隨身硬碟、電源供應裝置等,以作為兩電子裝置間傳輸資料及電源之連接介面。雖然USB介面之主要功能在於提供與建立主機裝置及其外接周邊裝置間資料傳輸之標準規範,但USB連接器,特別是USB插座,亦可被作為電源插座使用,藉此主機裝置可提供外接周邊裝置運作所需電源或對其內部之可充電電池進行充電。

舉例而言,一些外接周邊裝置,例如手機、筆記型電腦或個人數位助理等,除可透過一般的充電器提供電源外,亦可利用USB線纜與具USB插座之主機裝置,例如個人電腦、電源供應裝置或電源適配器,連接,以透過主機裝置之USB插座供給電源而得以順利運作或進行充電。

雖然USB插座具有傳輸電源之功能,但無論USB插座是否有組接對應的USB插頭或是在無負載的情況下,USB插座的電源傳輸仍會持續而不間斷,若無另增機械式開關元件進行導通與截止的切換運 作,則將會造成能耗、影響電氣效率,且無法達到節能之要求。但若增設機械式開關元件則會有結構複雜、增加成本以及不利於空間配置與小型化的問題,且必須以人工手動切換來控制電源是否經由USB插座傳輸。

本案之目的在於提供一種智慧型電連接器,其可在USB插座無組接對應的USB插頭或是在無負載的情況下時,USB插座的電源傳輸會被停止,並且在USB插座有組接對應的USB插頭或在正常供載的情況下時,可藉由USB插座輸出電源,藉此可避免能耗、提昇電氣效率並可達到節能之要求。

本案之另一目的在於提供一種智慧型電連接器,其不只結構簡單、成本低、利於空間配置與小型化,且可以檢測是否有相配之電連接器插接,並依據是否有相配之電連接器插接之狀態而自動地控制電源是否經由智慧型電連接器輸出。

為達上述目的,本案之一較廣義實施態樣為提供一種智慧型電連接器,包括:金屬屏蔽殼體,具有容置空間及至少一彈性抵頂元件;絕緣座體,包括第一座體部及第二座體部,該第一座體部係設置於金屬屏蔽殼體之容置空間,該第二座體部係外露於金屬屏蔽殼體;複數個導接端子,每一導接端子係至少部分設置於容置空間中;以及至少一個檢測元件,設置於第二座體部,鄰近於金屬屏蔽殼體之彈性抵頂元件,且與彈性抵頂元件相分離或接觸。其中,智慧型電連接器是否傳輸電源係依據彈性抵頂元件與檢測元件相分離或接觸之狀態。

為達上述目的,本案之另一較廣義實施態樣為提供一種智慧型電連接器,包括:金屬屏蔽殼體,具有容置空間及至少一彈性抵頂元件;絕緣座體,至少部分設置於容置空間中;複數個導接端子,每一該導接端子係至少部分設置於容置空間中;以及至少一個檢測元件,鄰設於金屬屏蔽殼體之彈性抵頂元件,且依據是否有一相配之電連接器插接於容置空間而與彈性抵頂元件相分離或接觸。其中,智慧型電連接器是否傳輸電源係依據彈性抵頂元件與檢測元件相分離或接觸之狀態。

1‧‧‧智慧型電連接器

2‧‧‧電路板

3‧‧‧相配之電連接器

11‧‧‧金屬屏蔽殼體

12‧‧‧絕緣座體

13‧‧‧導接端子

14‧‧‧檢測元件

21‧‧‧電路

11a‧‧‧固定腳

11b‧‧‧接地腳

110‧‧‧彈性卡扣元件

111‧‧‧容置空間

112‧‧‧彈性抵頂元件

113‧‧‧第一側壁

114‧‧‧第二側壁

115‧‧‧第三側壁

116‧‧‧第四側壁

117‧‧‧第一開口

118‧‧‧第二開口

119‧‧‧破槽

121‧‧‧第一座體部

122‧‧‧第二座體部

131‧‧‧接觸部

132‧‧‧接腳部

141‧‧‧接腳部

142‧‧‧連接部

143‧‧‧接觸部

144‧‧‧彈性部

1121‧‧‧連接段

1122‧‧‧彎折抵頂段

1123‧‧‧接觸段

第一圖A、B及C:其係為本案較佳實施例之智慧型電連接器於不同視角之結構示意圖。

第二圖:係為本案較佳實施例之智慧型電連接器之結構分解圖。

第三圖:係為本案另一較佳實施例之智慧型電連接器之結構示意圖。

第四圖A及B:係分別顯示本案較佳實施例之智慧型電連接器於未插接與插接一相配之電連接器之狀態示意圖。

體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有各種的變化,其皆不脫離本案的範圍,且其中的說明及圖式在本質上係當作說明之用,而非用以限制本案。

請參閱第一圖A、B及C,其係為本案較佳實施例之智慧型電連接 器於不同視角之結構示意圖。如第一圖A、B及C所示,本案之智慧型電連接器1係為USB連接器,且以USB插座為較佳,但不以此為限。智慧型電連接器1包括金屬屏蔽殼體11、絕緣座體12、複數個導接端子13及至少一個檢測元件14。金屬屏蔽殼體11包括容置空間111及至少一彈性抵頂元件112。絕緣座體12包括第一座體部121以及第二座體部122,其中第一座體部121與第二座體部122相連接。於一些實施例中,第一座體部121與第二座體部122以一體成型為較佳。第一座體部121係設置於金屬屏蔽殼體11之容置空間111,第二座體部122係外露於金屬屏蔽殼體11,例如凸出於金屬屏蔽殼體11之第一側壁113之外側。複數個導接端子13分別具有接觸部131以及接腳部132,其中複數個導接端子13之接觸部131係設置於第一座體部121,且與該第一座體部121一同配置於金屬屏蔽殼體11之容置空間111。複數個導接端子13之接腳部132係分別凸出於第一座體部121及金屬屏蔽殼體11,且與接觸部131大體上呈垂直。檢測元件14係設置於第二座體部122,且鄰近於金屬屏蔽殼體11之彈性抵頂元件112,以架構於與該彈性抵頂元件112相分離或接觸,藉此智慧型電連接器1是否傳輸電源便可依據彈性抵頂元件112與檢測元件14相分離或接觸之狀態而實施。換言之,當一相配之電連接器(未圖示)插接於智慧型電連接器1之容置空間111時,該相配之電連接器可抵頂該彈性抵頂元件112,使彈性抵頂元件112與檢測元件14相接觸,進而產生代表電源傳輸與否之檢測訊號使電路板上的電路因應該檢測訊號而使電源經由該智慧型電連接器1進行傳輸。當無相配之電連接器插接於智慧型電連接器1之容置空間111時,彈性抵頂元件112會回復原 狀態而與檢測元件14相分離,進而產生代表電源傳輸與否之檢測訊號使電路板上的電路因應該檢測訊號而使電源停止經由該智慧型電連接器1傳輸。

第二圖係為本案較佳實施例之智慧型電連接器之結構分解圖。如第一圖A、B及C與第二圖所示,金屬屏蔽殼體11具有第一側壁113、第二側壁114、第三側壁115、第四側壁116、第一開口117及第二開口118,其中第一側壁113、第二側壁114、第三側壁115與第四側壁116係依序相鄰接,且第一開口117與第二開口118相對。於本實施例中,第一開口117可供一相配之電連接器插接,且複數個導電端子13係由第二開口118向外延伸出。此外,第一側壁113具有一破槽119,彈性抵頂元件112係設置於第一側壁113之破槽119中,且相對於第一側壁113部分內縮至容置空間111中。彈性抵頂元件112具有連接段1121、彎折抵頂段1122以及接觸段1123,其中連接段1121係與破槽119之一側緣連接,彎折抵頂段1122係連接於連接段1121與接觸段1123之間,且相對於第一側壁113部分內縮至容置空間111中。接觸段1123係連接於彎折抵頂段1122,且形成一自由端部,以架構於與檢測元件14相分離或接觸。

金屬屏蔽殼體11更具有複數個彈性卡扣元件110,該複數個彈性卡扣元件110係分別設置於第二側壁114以及第四側壁116,藉此當一相配之電連接器(例如USB插頭)插入於智慧型電連接器1之容置空間111時,彈性卡扣元件110可與該相配之電連接器上的對應卡扣元件相卡合而固定,使兩連接器得以定位且可確保兩連接器 間之插拔力。於一些實施例中,金屬屏蔽殼體11包括兩個彈性抵頂元件112,其係分別設置於第一側壁113與第三側壁115,藉此當一相配之電連接器插入於智慧型電連接器1之容置空間111時,彈性抵頂元件112可抵頂該相配之電連接器之兩側壁,以導正該相配之電連接器以及確保兩連接器間之插拔力。於一些實施例中,金屬屏蔽殼體11更包括複數個固定腳11a以及至少一接地腳11b,該複數個固定腳11a可插設於電路板之定位孔(未圖示)使智慧型連接器1可以穩固地定位,該接地腳11b可連接於電路板之接地端(未圖示),以作為金屬屏蔽殼體11之接地端,藉此當一相配之電連接器(例如USB插頭)插接於智慧型電連接器1時可提供靜電放電路徑。

於一些實施例中,檢測元件14係嵌設於第二座體部122中,且包括接腳部141、連接部142、接觸部143以及彈性部144。接腳部141係與連接部142相連接,連接部142與接觸部143相連接,且接觸部143與彈性部144相連接。於本實施例中,接腳部141係為直下式接腳,可插設於電路板之一對應導孔中(未圖示),藉此使檢測元件14可與電路板之一檢測電路或控制電路連接。連接部142係至少部分嵌設於第二座體部122,以使檢測元件14固定於第二座體部122。接觸部143係面對彈性抵頂元件112之接觸部1123,且可與彈性抵頂元件112之接觸部1123相分離或接觸。彈性部144係抵頂於第二座體部122,以架構於提供彈性恢復力而輔助接觸部143與彈性抵頂元件112接觸。

於一些實施例中,智慧型電連接器1之複數個導接端子13之接腳 部132以及檢測元件14之接腳部144係可架構為表面黏著式接腳,如第三圖所示,因此智慧型電連接器1可利用表面黏著技術裝配於電路板上。於一些實施例中,本案之智慧型電連接器1可應用於電源適配器、電源供應器或充電器之電路板上,且不以此為限。

第四圖A及B係分別顯示本案較佳實施例之智慧型電連接器於未插接與插接一相配之電連接器之狀態示意圖。如第四圖A所示,當智慧型電連接器1未插接任何相配之電連接器於其容置空間111時,彈性抵頂元件112與檢測元件14間係處於相分離之狀態,進而產生代表電源傳輸與否之檢測訊號使電路板2的電路21因應該檢測訊號而使電源停止經由該智慧型電連接器1傳輸。如第一圖A、B及C與第四圖B所示,當智慧型電連接器1插接一相配之電連接器3,例如USB插頭,於其容置空間111時,由於智慧型電連接器1之金屬屏蔽殼體11係連接於電路板2之一接地端,檢測元件14係連接於電路板2之電路21,其中該電路21包含但不限於檢測電路、控制電路及電源轉換電路,因此當相配之電連接器3插接於智慧型電連接器1時,相配之電連接器3之側壁會抵頂彈性抵頂元件112,使彈性抵頂元件112與檢測元件14由原本分離的狀態改變為接觸之狀態,且檢測元件14與金屬屏蔽殼體11相互導接,進而產生代表電源傳輸與否之檢測訊號使電路板2上的電路21因應該檢測訊號而使電源經由該智慧型電連接器1之導接端子13進行傳輸。

綜上所述,本案提供一種智慧型電連接器,其可在USB插座無組 接對應的USB插頭或是在無負載的情況下時,USB插座的電源傳輸會被停止,並在USB插座有組接對應的USB插頭或在正常供載的情況下時,可藉由USB插座輸出電源,藉此可避免能耗、提昇電氣效率並可達到節能之要求。此外,本案之智慧型電連接器,其不只結構簡單、成本低、利於空間配置與小型化,且可以檢測是否有相配之電連接器插接,並依據是否有相配之電連接器插接之狀態而自動地控制電源是否經由智慧型電連接器輸出。

本案得由熟習此技術之人士任施匠思而為諸般修飾,然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。

1‧‧‧智慧型電連接器

11‧‧‧金屬屏蔽殼體

111‧‧‧容置空間

112‧‧‧彈性抵頂元件

113‧‧‧第一側壁

12‧‧‧絕緣座體

121‧‧‧第一座體部

122‧‧‧第二座體部

14‧‧‧檢測元件

Claims (11)

  1. 一種智慧型電連接器,包括:一金屬屏蔽殼體,具有一容置空間、一第一側壁及至少一彈性抵頂元件,該第一側壁具有一破槽,該彈性抵頂元件係設置於該第一側壁之該破槽,且該彈性抵頂元件相對於該第一側壁係部分內縮至該容置空間;一絕緣座體,包括一第一座體部以及一第二座體部,該第一座體部係設置於該金屬屏蔽殼體之該容置空間,該第二座體部係外露於該金屬屏蔽殼體,且凸出於該第一側壁之一外側;複數個導接端子,每一該導接端子係至少部分設置於該容置空間中;以及至少一個檢測元件,設置於該第二座體部,鄰近於該金屬屏蔽殼體之該彈性抵頂元件,且與該彈性抵頂元件相分離或接觸,其中,該智慧型電連接器是否傳輸電源係依據該彈性抵頂元件與該檢測元件相分離或接觸之狀態。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之智慧型電連接器,其中該智慧型電連接器係為一USB插座。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之智慧型電連接器,其中該第一座體部與該第二座體部係一體成型。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之智慧型電連接器,其中該彈性抵頂元件具有一連接段、一彎折抵頂段以及一接觸段,該連接段係與該破槽之一側緣連接,該彎折抵頂段係連接於該連接段及該接觸 段之間且相對於該第一側壁係部分內縮至該容置空間,以及該接觸段係連接於該彎折抵頂段且架構於與該檢測元件相分離或接觸。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之智慧型電連接器,其中該金屬屏蔽殼體更包括複數個彈性卡扣元件、複數個固定腳以及至少一接地腳,該接地腳係與一電路板之一接地端連接。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之智慧型電連接器,其中每一該導接端子具有一接觸部以及一接腳部,該接觸部係設置於該第一座體部且與該第一座體部一同配置於該金屬屏蔽殼體之該容置空間,且該接腳部係凸出於該第一座體部。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之智慧型電連接器,其中該檢測元件包括:一接腳部;一連接部,與該接腳部相連接,且至少部分嵌設於該第二座體部,以使該檢測元件固定於該第二座體部;一接觸部,與該連接部相連接,且與該彈性抵頂元件之該接觸部相分離或接觸;以及一彈性部,與該接觸部相連接。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之智慧型電連接器,其中該複數個導接端子與該檢測元件係為直下式接腳或表面黏著式接腳。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之智慧型電連接器,其中當該彈性抵頂元件與該檢測元件間係為相分離之狀態時,該智慧型電連接器產生代表電源是否傳輸之一檢測訊號至一電路板之一電路,俾依據該檢測訊號使電源停止經由該智慧型電連接器傳輸。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之智慧型電連接器,其中當該智慧型電連接器插接一相配之電連接器時,該彈性抵頂元件與該檢測元件係為接觸之狀態,該智慧型連接器產生代表電源是否傳輸之一檢測訊號至一電路板之一電路,俾依據該檢測訊號使電源經由該智慧型電連接器傳輸。
  11. 一種智慧型電連接器,包括:一金屬屏蔽殼體,具有一容置空間、一第一側壁及至少一彈性抵頂元件,該第一側壁具有一破槽,該彈性抵頂元件係設置於該第一側壁之該破槽,且該彈性抵頂元件相對於該第一側壁係部分內縮至該容置空間;一絕緣座體,至少部分設置於該容置空間中;複數個導接端子,每一該導接端子係至少部分設置於該容置空間中;以及至少一個檢測元件,鄰設於該金屬屏蔽殼體之該彈性抵頂元件,且依據是否有一相配之電連接器插接於該容置空間而與該彈性抵頂元件相分離或接觸;其中,該智慧型電連接器是否傳輸電源係依據該彈性抵頂元件與該檢測元件相分離或接觸之狀態。
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