TWI415334B

TWI415334B - 電子裝置、轉接器與插座

Info

Publication number: TWI415334B
Application number: TW99124178A
Authority: TW
Inventors: Chih Yuan Liu; Chien Hong Lin; Yi Lun Wen; Gilbert Sun
Original assignee: Ind Tech Res Inst
Priority date: 2010-03-05
Filing date: 2010-07-22
Publication date: 2013-11-11
Also published as: CN102195156A; TW201131898A

Description

電子裝置、轉接器與插座

本發明是有關於一種電子裝置、轉接器與插座(receptacle)，且特別是有關於一種適用通用序列匯流排(USB)規格的電子裝置、轉接器與插座。

目前有越來越多的廠商投入於薄型卡相關產品研發與製造，通用序列匯流排介面的薄型卡產品包括了常見的藍芽模組、全球衛星定位系統(GPS)模組等，其中最大宗的是具備快閃記憶體的薄型記憶卡。目前通用序列匯流排插座之標準公頭與母座透過其金屬外殼的設計，具備良好可靠的連接性。但是薄型卡因為不具備通用序列匯流排標準公頭之金屬外殼，所以目前市面上之薄型卡插到標準通用序列匯流排母座時，會容易產生晃動並進而造成訊號接觸不良之現象。

請參照圖1，習知USB 3.0規格的插座10的腔室的高度H10約為2.56毫米，而薄型卡20的本體的厚度H12約為2毫米。當薄型卡20插入插座10的腔室後，因為薄型卡20的本體的厚度H12小於插座10的腔室的高度H10，所以薄型卡20會以其下方的插座10的彈片12為支點而晃動。如圖1的區域A10所示，薄型卡20的端子22與插座10的端子14之間將無法確實接觸，導致訊號傳輸的中斷。此外，由圖1可知，USB 3.0規格的薄型卡20的端子22為彈片的型態。在平時收藏或是攜帶薄型卡20時，突出於薄型卡20的本體的表面的端子22容易與外界物體碰撞或摩擦而意外損壞。若要將薄型卡20的端子22改為平板狀，又存在同樣為平板狀的插座10的端子14無法接觸薄型卡20的端子22的問題。

本發明提供一種機構上改善的電子裝置，可避免與插座連接時產生晃動而接觸不良。

本發明提供一種轉接器，可與電子裝置組合而提高相容性。

本發明提供一種插座，可相容多種USB介面電子裝置。

本發明提出一種電子裝置，包括一卡片本體、多個第一端子以及至少一墊高件(stub)。卡片本體具有一前緣及相對的一第一表面與一第二表面。第一端子排列於第一表面，且鄰近前緣。墊高件配置於第二表面，且鄰近前緣。

本發明提出另一種電子裝置，適於插入一插座的一腔室。電子裝置包括一卡片本體以及多個第一端子。卡片本體具有一前緣及相對的一第一表面與一第二表面。第二表面具有至少一凹陷區(lock hole)。第一端子排列於第一表面，且鄰近前緣。插座具有多個第三端子與至少一定位彈片。第三端子位於腔室的一頂壁，定位彈片位於腔室的一底壁。定位彈片對應位於凹陷區時，第一端子對應接觸第三端子。

本發明提出一種轉接器，包括一本體以及多個彈性端子。本體具有一容置部，用以容置一電子裝置。彈性端子的一端固定至本體。電子裝置容置於容置部時，電子裝置的多個平板端子位於容置部外，且彈性端子的另一端對應抵靠平板端子。

本發明提出一種插座，包括一本體、多個第一彈性端子以及多個第二彈性端子。本體具有一腔室。第一彈性端子排成一列於腔室的一頂壁。第二彈性端子排成一列於腔室的頂壁，且與第一彈性端子不同列。

基於上述，本發明的電子裝置具有墊高件及/或凹陷區，因此可避免晃動而確保與插座的良好接觸。本發明的轉接器提供彈性端子，可提升電子裝置的相容性。本發明的插座採用兩種彈性端子，具有較佳的相容性。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖2是本發明一實施例之電子裝置與一插座的組合示意圖。請參照圖2，本實施例之電子裝置100包括一卡片本體110、多個端子120(圖2中僅見一個端子120)以及至少一墊高件130。卡片本體110具有一前緣112及相對的一第一表面114與一第二表面116。端子120排列於第一表面114，且鄰近前緣112。墊高件130配置於第二表面116，且鄰近前緣112。插座50具有一腔室C10。腔室C10的一頂壁C12上具有多個端子52，而腔室C10的一底壁C14上具有可至少有一定位彈片54或無定位彈片54皆可。電子裝置100插入插座50的腔室C10後，腔室C10的底壁C14可接觸電子裝置100的墊高件130，而插座50的定位彈片54也可接觸卡片本體110的第二表面116。因此，電子裝置100與插座50不會僅是單點接觸，接觸點也不會僅排列於同一條線上。藉此，電子裝置100可穩定地被固定在插座50的腔室C10內。如此一來，電子裝置100的端子120與插座50的端子52之間可保持可靠的電性連接。另外，因為電子裝置100可穩定地被固定在插座50的腔室C10內，所以毋須為了有可靠的電性連接而增加卡片本體110的厚度。

本實施例的電子裝置100是以薄型記憶卡為例，故卡片本體110內嵌置一電子元件140，電子元件140並電性連接端子120。電子元件140例如是記憶體晶片、輸入輸出晶片、積體電路控制單元或其他電子元件。在其他實施例中，電子裝置100也可以是藍芽裝置、無線網卡、全球衛星定位系統裝置或其他電子裝置。本實施例之卡片本體110的第一表面114與一第二表面116都是以實質上為一平面為例。此外，墊高件130也可以是一體成形於卡片本體110上。電子裝置100的端子120例如是用於以USB 2.0/1.1/1.0的規範而與插座50進行訊號傳輸。另外，電子裝置100的端子120例如是平板端子，亦即端子120暴露於卡片本體110外的部分呈平板狀。

再者，墊高件130的數量可如圖3A所示為單個，且考慮力平衡的問題而配置墊高件130在第二表面116靠近前緣112的中間的位置。或者，墊高件130的數量也可以是多個，並採用如圖3B或圖3C所示的配置方式。另外，墊高件130的可採用避開插座50的定位彈片54的設計。

圖4是本發明另一實施例之電子裝置與一插座的組合示意圖，圖5是圖4之電子裝置的第一表面的正視圖。請參照圖4與圖5，本實施例之電子裝置200與圖2的電子裝置100相似，以下僅說明其差異處。本實施例之電子裝置200除端子120之外更包括多個端子210。端子210排列於第一表面114。具體而言，端子120大致排在同一列，端子210也大致排在同一列，且端子120位於端子210與前緣112之間。插座60除了端子52之外更具有多個端子56，端子52與端子56都位於腔室C10的頂壁C12。本實施例之電子裝置200因為具有墊高件130，所以同樣可穩定地被固定在插座50的腔室C10內，並使電子裝置200的端子120與插座50的端子52之間保持可靠的電性連接，也使電子裝置200的端子210與插座50的端子56之間保持可靠的電性連接。

本實施例的電子裝置200的端子120與端子210例如是用於以USB的規範而與插座60進行訊號傳輸。端子120的數量為四個，端子210的數量為五個。另外，電子裝置200的端子120例如是平板端子，亦即端子120暴露於卡片本體110外的部分呈平板狀。電子裝置200的端子210例如是彈性端子，亦即端子210暴露於卡片本體110外的部分在受外力壓迫時會產生彈性變形，且在外力移除後端子210會恢復原本的形狀。端子210的材質以具有導電性為原則，例如是金屬。

圖6是本發明再一實施例之電子裝置與一插座的組合示意圖，圖7是圖6之電子裝置的第二表面的局部示意圖。請參照圖6與圖7，本實施例之電子裝置300與圖2的電子裝置100相似，以下僅說明其差異處。本實施例之電子裝置300未包括圖2的墊高件130，但電子裝置300的卡片本體310的第二表面316具有至少一凹陷區318。在其他實施例中，電子裝置也可以同時具有墊高件與凹陷區。凹陷區318的位置是對應插座50的定位彈片54的位置。插座50的定位彈片54對應位於凹陷區318時，端子52對應接觸端子320。電子裝置300插入插座50的腔室C10後，因為凹陷區318可容納定位彈片54，所以卡片本體310的第二表面316與腔室C10的底壁C14有機會產生面接觸。但是，本實施例不限定第二表面316與底壁C14需面接觸。藉此，電子裝置300可穩定地被固定在插座50的腔室C10內。如此一來，電子裝置300的端子320與插座50的端子52之間可保持可靠的電性連接。另外，因為凹陷區318可容納定位彈片54，所以可增加卡片本體110的厚度而加強卡片本體110對抗彎折的能力。

此外，本實施例之電子裝置300也可以同時採用墊高件的設計，如圖7之虛線所標示。凹陷區318的形狀與凹陷程度可以視需要做調整，目的在使電子裝置300被插入至插座50的腔室C10時卡片本體110與腔室C10的頂壁C1近乎水平，端子320與端子52能夠妥善接觸。

圖8是本發明另一實施例之電子裝置的示意圖，圖8B是圖8A之電子裝置與一插座的組合示意圖。請參照圖8A與圖8B，本實施例之電子裝置400與圖4的電子裝置200相似，差異在於電子裝置400除了墊高件130之外，卡片本體410具有至少一凹陷區412，凹陷區412的作用與圖6的凹陷區318相似。因此，電子裝置400也可穩定地被固定在插座50的腔室C10內。

圖9是本發明再一實施例之電子裝置的示意圖。請參照圖9，本實施例之電子裝置500與圖8A的電子裝置400相似，差異在於電子裝置500不具有墊高件130，僅卡片本體410具有至少一凹陷區412。電子裝置500也可穩定地被固定在如圖4的插座50的腔室C10內。

圖10A是本發明一實施例之轉接器與一電子裝置的組裝示意圖。請參照圖10A，本實施例的轉接器700包括一本體710以及多個彈性端子720。本體710具有一容置部712，用以容置一電子裝置800。彈性端子720的一端722固定(例如是嵌置或卡置)至本體710，而彈性端子720的另一端724則呈懸空狀態。各個彈性端子720是電性獨立的。因為視角的問題，隱藏在轉接器700的上表面的下方的彈性端子720以虛線表示，以方便理解彈性端子720的位置。電子裝置800容置於容置部712時，電子裝置800的多個平板端子810位於容置部712外，且彈性端子720的另一端724對應抵靠平板端子810。

藉由轉接器700，電子裝置800本身不需配備彈性端子，就可經由轉接器700而與例如圖4所示的插座60建立可靠的電性連接。具體而言，電子裝置800的平板端子810可經由轉接器700的彈性端子720而接觸平板狀的圖4所示的插座60的端子56。因此，可採用較為簡單的製程來製作完成具有平板端子810的電子裝置800，而不需採用較昂貴而複雜的製程來製作彈性端子。若電子裝置800要滿足USB 2.0的規格，只要再增加平板端子820即可，要滿足USB 3.0的規格，須有平板端子810，而不需如圖4的電子裝置200般配置彈性端子型態的端子210。另外，前述各實施例的凹陷區及/或墊高件的設計也可應用在電子裝置800。在結合電子裝置800與轉接器700時，可由電子裝置800具有平板端子820的一側往轉接器700移動，如圖10A中的箭頭所示。或者，電子裝置800也可由轉接器700具有彈性端子720的一側往容置部712移動。又或者，電子裝置800也可由其他方向與轉接器700結合，端視容置部712的設計而定。此外，轉接器700上也可設計適當結構以對電子裝置800進行定位，在這裡「定位」是指轉接器700與電子裝置800的頭端會對齊。

本實施例的轉接器700可更包括一蓋體730。蓋體730延伸自本體710固定有彈性端子720的一側。蓋體730可提供彈性端子720適當的保護。亦即是，彈性端子720的一端722固定至本體710，而彈性端子720的另一端724則位於蓋體730下方而呈懸空狀態。此外，在電子裝置800與轉接器700完成結合而要結合至如圖10A的插座70時，蓋體730可導引三者的結合並加以穩固。另外，本實施例的彈性端子720的數量是以五個為例。此外，轉接器700外觀不一定如圖10A，亦可是其它外觀或附加其他功能，但內部功能則依然如圖10A或圖10B所示。例如，本發明另一實施例的轉接器702的外觀如圖13A所示，具有卡通造型。本發明再一實施例的轉接器704的外觀如圖13B所示，附加了開瓶器的功能。

圖11A至圖11E是本發明五種實施例之插座與電子裝置的組合示意圖，圖12是圖11A的插座的端子的排列方式示意圖。請參照圖11A與圖12，本實施例之插座900包括一本體910、多個彈性端子920以及多個彈性端子930。本體910具有一腔室C30。彈性端子920排成一列L10於腔室C30的一頂壁C32。彈性端子930排成一列L20於腔室C30的頂壁C32，且與彈性端子920不同列。

藉由彈性端子920與彈性端子930的設計，不需使用圖10A的轉接器700，電子裝置800的平板端子820就可與插座900的彈性端子930良好地接觸，且電子裝置800的平板端子810也可與插座900的彈性端子920良好地接觸。另外，如圖4所示的電子裝置200的平板狀的端子120也可與插座900的彈性端子930良好地接觸，而電子裝置200的彈性的端子210也可與插座900的彈性端子920良好地接觸。換言之，本實施例之插座900可與各種型態的電子裝置產生良好的結合，因此插座900具有較佳的相容性。

另外，本實施例之彈性端子920是以彈片的形式為例，但彈性端子920也可採用其他適當的設計，亦即端子920在受外力壓迫時會產生彈性變形，且在外力移除後端子920會恢復原本的形狀。再者，彈性端子920用以接觸其他端子的部分形狀可以如圖11A所示，或者如圖11B所示的彈性端子922與彈性端子930之錯位設計，或者如圖11C所示的彈性端子924用以接觸其他端子的部分呈W形(其兩個波谷的設計可為尖形也可為圓弧形)。在圖11D中，彈性端子922用於接觸彈片形式的端子830。插座900可更包括可至少有一定位彈片940或無定位彈片940皆可(圖11A中僅見一個定位彈片940)，位於腔室C30的一底壁C34。本實施例之彈性端子930的數量為四個，彈性端子920的數量為五個，且彈性端子920較彈性端子930接近腔室C30的一入口C36。

前述四種實施例之插座都以具有定位彈片的形式呈現，但本發明之插座並不一定需要具有定位彈片。舉例而言，在可攜式電子裝置上，插座通常採用推頂式(push-push)的設計以省略定位彈片而縮減體積，如圖11E。在圖11E中，電子裝置800採用平板端子820，插座902採用彈性端子930。然而，平板端子820也可採用彈片形式的設計，彈性端子930也可採用平板形式的設計。

綜上所述，本發明的電子裝置具有墊高件及/或凹陷區，因此與插座連接後可達成較佳的應力平衡而避免晃動，以確保與插座的良好接觸。本發明的轉接器提供彈性端子，因此電子裝置本身不需具有彈性端子即可得到較佳的相容性。本發明的插座採用兩種彈性端子，不論所連接的電子裝置是否具有彈性端子，兩者皆可相容。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，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，當可作些許之更動與潤飾，故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。

10．．．插座

12．．．彈片

14、22．．．端子

20．．．薄型卡

A10．．．區域

H10．．．腔室的高度

H12．．．本體的厚度

50、60、900、902．．．插座

52、56、120、210、320、830．．．端子

54、940．．．定位彈片

C10、C30．．．腔室

C12、C32．．．頂壁

C14、C34．．．底壁

100、200、300、400、500、800．．．電子裝置

110、310、410．．．卡片本體

112．．．前緣

114．．．第一表面

116、316．．．第二表面

130．．．墊高件

140．．．電子元件

318、412．．．凹陷區

700、702、704．．．轉接器

710、910．．．本體

712．．．容置部

720、920、922、924、930．．．彈性端子

722．．．彈性端子的一端

724．．．彈性端子的另一端

730．．．蓋體

C36．．．入口

810、820．．．平板端子

L10、L20．．．列

圖1是習知薄型卡與插座的組合示意圖。

圖2是本發明一實施例之電子裝置與一插座的組合示意圖。

圖3A～3C說明圖2之電子裝置的墊高件的三種配置方式。

圖4是本發明另一實施例之電子裝置與一插座的組合示意圖。

圖5是圖4之電子裝置的第一表面的正視圖。

圖6是本發明再一實施例之電子裝置與一插座的組合示意圖。

圖7是圖6之電子裝置的第二表面的局部示意圖。

圖8A是本發明另一實施例之電子裝置的示意圖。

圖8B是圖8A之電子裝置與一插座的組合示意圖。

圖9是本發明再一實施例之電子裝置的示意圖。

圖10A是本發明一實施例之轉接器與一電子裝置的組裝示意圖。

圖10B是圖10A之轉接器與電子裝置組裝前後的剖面示意圖。

圖11A至圖11E是本發明五種實施例之插座與電子裝置的組合示意圖。

圖12是圖11的插座的端子的排列方式示意圖。

圖13A與圖13B是本發明另外兩種實施例之轉接器的示意圖。

50．．．插座

52、120．．．端子

54．．．定位彈片

C10．．．腔室

C12．．．頂壁

C14．．．底壁

100．．．電子裝置

110．．．本體

112．．．前緣

114．．．第一表面

116．．．第二表面

130．．．墊高件

140．．．電子元件

Claims

一種電子裝置，包括：一卡片本體，具有一前緣及相對的一第一表面與一第二表面；多個第一端子，排列於該第一表面，且鄰近該前緣；至少一墊高件，配置於該第二表面，且鄰近該前緣；以及兩個保護片，固定至該卡片本體的兩側。
如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，更包括多個第二端子，排列於該第一表面，其中該些第一端子位於該些第二端子與該前緣之間。
如申請專利範圍第2項所述之電子裝置，適於插入一插座的一腔室，其中該插座具有多個第三端子、多個第四端子與至少一定位彈片，該些第三端子與該些第四端子位於該腔室的一頂壁，該些定位彈片位於該腔室的一底壁，該卡片本體的該第二表面具有至少一凹陷區，該些定位彈片對應位於該些凹陷區時，該些第一端子對應接觸該些第三端子，而該些第二端子對應接觸該些第四端子。
如申請專利範圍第2項所述之電子裝置，其中該些第二端子為平板端子或彈性端子。
如申請專利範圍第2項所述之電子裝置，其中該些第一端子的數量為四個，該些第二端子的數量為五個。
如申請專利範圍第2項所述之電子裝置，其中該些保護片位於該些第二端子旁，其中該些第二端子為彈性端子，該些保護片在該第一表面上的高度大於等於該些第二端子在該第一表面上的高度。
如申請專利範圍第2項所述之電子裝置，適於插入一插座的一腔室，其中該插座具有多個第三端子與多個第四端子，該些第三端子與該些第四端子位於該腔室的一頂壁，該些第一端子對應接觸該些第三端子，而該些第二端子對應接觸該些第四端子。
如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中該些第一端子為平板端子。
如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，更包括一記憶體晶片、或一輸入輸出晶片或一積體電路控制單元，嵌置於該卡片本體並電性連接該些第一端子。
如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，適於插入一插座的一腔室，其中該插座具有多個第二端子與至少一定位彈片，該些第二端子位於該腔室的一頂壁，該些定位彈片位於該腔室的一底壁，該卡片本體的該第二表面具有至少一凹陷區，該些定位彈片對應位於該些凹陷區時，該些第一端子對應接觸該些第二端子。
一種電子裝置，適於插入一插座的一腔室，其中該電子裝置包括：一卡片本體，具有一前緣及相對的一第一表面與一第二表面，該第二表面具有至少一凹陷區；以及多個第一端子，排列於該第一表面，且鄰近該前緣，其中該插座具有多個第三端子與至少一定位彈片，該些第三端子位於該腔室的一頂壁，該定位彈片位於該腔室的一底壁，該定位彈片對應位於該凹陷區時，該些第一端子對應接觸該些第三端子；以及兩個保護片，固定至該卡片本體的兩側。
如申請專利範圍第11項所述之電子裝置，更包括多個第二端子，排列於該第一表面，其中該些第一端子位於該些第二端子與該前緣之間，該插座更具有多個第四端子，該些第三端子與該些第四端子位於該頂壁，該定位彈片對應位於該些凹陷區時，該些第二端子對應接觸該些第四端子。
如申請專利範圍第12項所述之電子裝置，其中該些第二端子為平板端子或彈性端子。
如申請專利範圍第12項所述之電子裝置，其中該些第一端子的數量為四個，該些第二端子的數量為五個。
如申請專利範圍第12項所述之電子裝置，其中該些保護片位於該些第二端子旁，其中該些第二端子為彈性端子，該些保護片在該第一表面上的高度大於等於該些第二端子在該第一表面上的高度。
如申請專利範圍第11項所述之電子裝置，其中該些第一端子為平板端子。
如申請專利範圍第11項所述之電子裝置，更包括一記憶體晶片、或一輸入輸出晶片或一積體電路控制單元，嵌置於該卡片本體並電性連接該些第一端子。
一種轉接器，包括：一本體，具有一容置部，用以容置一電子裝置；以及多個彈性端子，其中該些彈性端子的一端固定至該本體，該電子裝置容置於該容置部時，該電子裝置的多個平板端子位於該容置部外，且該些彈性端子的另一端對應抵靠該些平板端子。
如申請專利範圍第18項所述之轉接器，更包括一蓋體，延伸自該本體固定有該些彈性端子的一側。
如申請專利範圍第18項所述之轉接器，其中該些彈性端子的數量為五個。
一種插座，包括：一本體，具有一腔室；多個第一彈性端子，排成一列於該腔室的一頂壁；至少一定位彈片，位於該腔室的一底壁；以及多個第二彈性端子，排成一列於該腔室的該頂壁，且與該些第一彈性端子不同列。
如申請專利範圍第21項所述之插座，其中該些第一彈性端子的數量為四個，該些第二彈性端子的數量為五個，該些第二彈性端子較該些第一彈性端子接近該腔室的一入口。