TWI451635B

TWI451635B - Socket electrical connector

Info

Publication number: TWI451635B
Application number: TW100110661A
Authority: TW
Inventors: Xue Peng; Guang Cai Hu; Ya Zhou; wan hui Lin
Priority date: 2011-03-28
Filing date: 2011-03-28
Publication date: 2014-09-01
Also published as: TW201240224A

Description

插座電連接器

本發明係關於一種插座電連接器，特別是指一種組裝方便、組裝後產品品質佳的插座電連接器。

通用串列匯流排(Universal Serial Bus，USB)是目前廣泛使用於個人電腦周邊產品的一種熱插拔傳輸介面，該介面在不需要重新開機的情況下即與硬體連結進行資料傳輸，具有傳輸性能好的特性，1988年時第一代USB1.1傳輸介面被推，2000年英代爾則發表USB2.0的正式規格，借此也擴展了可以使用USB傳輸介面的電腦周邊產品種類，如隨身硬碟、印表機、滑鼠等。

但，隨著所需進行傳輸的檔案容量日漸增大，USB2.0的傳輸速度因受限於控制晶片及種種因素而開始不能滿足使用時的需求，也因此促進了新一代USB3.0的推出，USB3.0除了維持既往的結構與隨插即用的特色，更將應用領域擴及到個人電腦、消費電子商品及移動裝置的同步即時傳輸中，其傳輸速度更為USB2.0的10倍，並且具有低功耗的優點。

目前的USB3.0電連接器雖然具有現有USB2.0電連接器的基礎結構，但是因為利用添加一組端子來提升傳輸速度也使得其結構更為複雜。現有的USB3.0電連接器主要包括有兩組端子、一絕緣本體和一金屬外殼，該兩組端子均通過衝壓的方式成型，且該兩組端子系直接通過鑲嵌成型 (molding)或插裝的方式固定於絕緣本體上的，並利用金屬外殼包覆住絕緣本體。

然而，該種通過鑲嵌成型(molding)直接將兩組端子固定於絕緣本體上的方式不能保證產品的組裝品質，容易使得各端子之間出現短路現象，造成不良品的產生，給企業和用戶帶來不便；而該種通過插裝直接將各端子固定於絕緣本體上的方式使得組裝較為不便，產品組裝效率低，而且同樣不能保證產品組裝品質。

另外，由於現有之USB3.0電連接器的絕緣本體上組裝的端子數目增多，使得現有之USB3.0電連接器的絕緣本體強度不足，容易受外力破壞，給用戶帶來諸多不便。

有鑒於此，本發明針對現有技術存在之缺失，其主要目的是提供一種插座電連接器，其能有效解決現有之USB3.0電連接器組裝不便、組裝後不能保證產品品質的問題，而本發明的另一目的是提供一種插座電連接器，其能有效解決現有之USB3.0電連接器的絕緣本體強度不足容易受外力破壞的問題，為實現上述目的，本發明採用如下之技術方案：一種插座電連接器，包括有絕緣本體、印刷電路板、附加端子、USB2.0端子和金屬外殼；其中：該絕緣本體包括有基座及該基座前端的舌板，該基座後端設有插槽，該插槽向前延伸至舌板前端。

該印刷電路板的前端橫向並排設置有複數個金手指，該複數個金手指均露出舌板的同一表面，印刷電路板的後端設置有複數個第一焊接位及第二焊接位，該複數個第一焊接位分別通過印刷電路板上的佈線與前述金手指對應連接，該印刷電路板在焊接端子組成模組後插裝於前述插槽中。

該附加端子的連接端與前述對應的第一焊接位焊接固定連接，該附加端子的焊接端伸出該基座外。

該USB2.0端子的固定部與前述對應的第二焊接位焊接固定，該USB2.0的彈性接觸部與前述金手指均露出舌板的同一表面，且該彈性接觸部位于前述金手指的後端，該USB2.0的焊接部同樣伸出該基座外。

該金屬外殼包覆住該絕緣本體外。

進一步，所述附加端子包括有兩對差分信號端子和一接地端子，該USB2.0端子為四根。

進一步，所述舌板上設置有第一通槽，印刷電路板上設置有第二通槽，該第二通槽在組裝後與對應的第一通槽連通，以為USB2.0端子的彈性接觸部提供變形空間。

進一步，所述USB2.0端子的固定部折彎延伸出有定位柱，該定位柱插裝定位於第二焊接位中。

進一步，所述基座分為上、下基座兩部分，該舌板設置於上基座的前端。

進一步，所述下基座的上表面設置有固定孔，上基座下表面向下延伸設有固定柱，該固定柱緊插於該固定孔中。

進一步，所述連接器進一步包括有固定座，該固定座固定於基座的後端，該固定座上對應前述附加端子的焊接端和USB2.0的焊接部設置有複數個通孔，該附加端子的焊接端和USB2.0的焊接部穿過對應的通孔以定位。

進一步，所述金屬外殼包括有主體和後蓋，該主體包括有頂板、底板以及連接頂板和底板之間的側板，由該頂板、底板和側板圍合形成一中空的腔體，該後蓋於頂板的後端面向後折彎延伸出並封蓋住該腔體的後端開口。

進一步，所述第二焊接位位於該第一焊接位的前端。

進一步，所述附加端子的焊接端和該USB2.0端子的焊接部排成至少兩排。

本發明與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果，具體而言，由上述技術方案可知：

一、通過將各附加端子與印刷電路板上的第一焊接位焊接固定電連接，並將各USB2.0端子與印刷電路板上的第二焊接位焊接固定，以此形成一模組插裝固定於絕緣本體的舌板中，並配合利用各金手指和各USB2.0端子進行信號傳輸以提高信號傳輸速率，結構簡單，同時形成模組化組裝，使組裝方便，有利於提高產品組裝效率，而且組裝時利用印刷電路板可有效避免各端子之間容易出現短路現象，保證組裝後的產品品質，提高產品合格率，從而實現產品組裝的高效率和高品質。

二、其印刷電路板插裝且固定於該舌板中，利用該印刷電路板使得該絕緣本體之舌板的強度有效增強，避免產品容易受外力破壞，使產品更加耐用，為用戶帶來更多便利性。

三、通過配合利用該固定孔和該固定柱相互緊插裝而將上基座固定於下基座上，形成可拆分結構，結構簡單，便於將該印刷電路板、各該USB2.0端子和各該附加端子一併組裝於該舌板上，提高產品組裝效率。

四、通過於該舌板上設置有第一通槽，對應於該印刷電路板上設置有第二通槽，配合利用該第一通槽和第二通槽，一方面可為對應的USB2.0端子提供足夠的變形空間，使外部插頭的插拔順暢，信號傳輸更加穩定可靠，另一方面可最大限度地節省原材料，降低製造生產成本。

有關本發明之技術特徵及增進功效，配合下列圖式之較佳實施例即可清楚呈現，請參閱第一圖至第五圖所示，係本發明之之第一較佳實施例的具體結構，本發明係為一種插座電連接器，其係包含有：一絕緣本體(10)、一印刷電路板(20)、五個附加端子(30)、四個USB2.0端子(40)、一固定座(50)和一金屬外殼(60)。

以下將詳細說明插座連接器各元件的結構特點，再說明各元件的組裝方式。而如果有描述到方向(上、下、左、右、前及後)時，是以第二圖所示的插座連接器結構為參考描述，並以圖中雙箭頭指示的方向為前側面，但插座連接器的實際使用方向並不局限於此。

其中，該絕緣本體(10)包括有基座(11)及基座(11)前端的舌板(12)，該基座(11)呈方形，該舌板(12)於該基座(11)的前表面下部向前延伸出，本實施例中的絕緣本體(10)為一體成型結構，該基座(11)上對應USB2.0端子(40)橫向並排設置有供USB2.0端子(40)頭部通過的端子通道(113)，本實施例中設有四個端子通道(113)，但端子通道(113)的數量局限於四個，也可以系一個大的通道，不以為限。該基座(11)後端設有插槽(123)，該插槽(123)向前延伸至該舌板(12)前端，該插槽(123)用於收納該印刷電路板(20)。另外，該舌板(12)的上對應USB2.0端子(40)橫向並排設置有第一通槽(124)，本實施例中具有四個第一通槽(124)，每一個第一通槽(124)均縱向延伸，為前述對應的USB2.0端子(40)提供變形空間。

該印刷電路板(20)的下表面前端橫向並排設置有五個金手指(21)，對應該印刷電路板(20)的後端橫向並排設置有五個第一焊接位(22)，該第一焊接位(22)呈一通孔形狀以用於插接的方式焊接，當然也可以平貼的方式來焊接，該五個第一焊接位(22)分別通過印刷電路板(20)上的佈線(23)與前述對應的金手指(21)電連接。以及，該印刷電路板(20)的後端橫向並排設置有四個第二焊接位(24)，該第二焊接位(24)亦呈一通孔形狀，該排第二焊接位(24)位於前述第一焊接位(22)的前端。該印刷電路板(20)插裝固定於前述插槽(123)中，該五個金手指(21)均露出舌板(12)的下表面，用於與外部插頭接觸。另外，該印刷電路板(20) 的表面上對應前述第一通槽(124)橫向並排設置有四個第二通槽(25)，每一第二通槽(25)均縱向延伸，該第二通槽(25)與前述第一通槽(124)彼此正對配合為USB2.0端子(40)提供變形空間。

當然第一通槽(124)和第二通槽(124)的數量也可以系一個，不以四個為限。

該五個附加端子(30)中包括有兩對差分信號端子和一接地端子，該兩對差分信號端子用於傳輸USB3.0信號，提高信號傳輸效率。每一附加端子(30)均具有一連接端(31)和一焊接端(32)，該連接端(31)呈一鉤狀，連接端(31)由上往下勾住前述對應的焊接位(22)並與對應的焊接位(22)焊接固定電連接。該焊接端(32)向下伸出基座(11)外，用於與外部電路板焊接電連接。

該USB2.0端子(40)為四根，每一根USB2.0端子(40)包括有一體成型連接的彈性接觸部(41)、固定部(42)和焊接部(43)。該彈性接觸部(41)穿過前述對應的端子通道(113)並向下露出前述對應的第一通槽(124)外，該彈性接觸部(41)與前述金手指(21)均露出舌板(12)的下表面，且該彈性接觸部(41)位於前述金手指(21)的後端，該彈性接觸部(41)用於與外部插頭接觸；該固定部(42)位於對應的端子通道(113)中，且該固定部(42)向上折彎出有兩定位柱(421)，該兩定位柱(421)插裝定位於前述對應的第二焊接位(24)的通孔中，並與對應的第二焊接位(24)焊接固定；該焊接部(43)向下伸出基座(11)外，用於與外部電路板焊接電連接。

該固定座(50)由下往上插裝並固定於基座(11)的後端，且該固定座(50)抵於前述印刷電路板(20)的後端面上，防止印刷電路板(20)向後鬆動，該固定座(50)上對應前述附加端子(30)的焊接端(32)和USB2.0端子(40)的焊接部(43)設置有複數個通孔(51)，該附加端子(30)的焊接端(32)和USB2.0端子(40)的焊接部(43)向下穿過對應的通孔(51)，該固定座(50)用於對附加端子(30)的焊接端(32)和USB2.0端子(40)的焊接部(43)進行更好地固定，該附加端子(30)的焊接端(32)和USB2.0端子(40)的焊接部(43)排成至少兩排伸出固定座(50)外，以便將附加端子(30)的焊接端(32)和USB2.0端子(40)的焊接部(43)很好地焊接到外部電路板上。

該固定座(50)系針對上述臥式結構的連接器設置的，而對於豎向連接器產品中，由於所有端子的焊接端可不需彎折再進一步去固定，故就可以不需要固定座(50)，由鐵殼上折彎出一個折彎扣片取代固定座(50)來固定於印刷電路板，然後將連接器豎向插入焊接至外部的電路板中。此結構也同樣可適應於第二實施例中。

該金屬外殼(60)包覆住前述絕緣本體(10)，用於防止電磁干擾，該金屬外殼(60)包括有主體(61)和後蓋(62)。該主體(61)由頂板、底板以及兩連接頂板和底板之間的側板組成，該頂板、底板和兩側板圍合形成一中空的腔體(601)；該後蓋(62)於頂板的後端面向下折彎並封蓋住該腔體(601)的後端開口，前述各附加端子(30)的焊接端(32)和 USB2.0端子(40)的焊接部(43)均伸出金屬外殼(60)；以及，該金屬外殼(60)的兩側板分別延伸出有固定腳(63)，該固定腳(63)用於將金屬外殼(60)焊接固定於外部電路板上。

詳述本實施例的組裝過程如下：如第二圖和第三圖所示，首先，將各附加端子(30)的連接端(31)和各USB2.0端子(40)的固定部(42)對應插入各第一焊接位(22)和各第二焊接位(24)中，接著，使各附加端子(30)的連接端(31)與對應的第一焊接位(22)焊接固定並電連接，使各USB2.0端子(40)的固定部(42)與第二焊接位(24)焊接固定，以此使印刷電路板(20)、各附加端子(30)和各USB2.0端子(40)組合形成一模組(如第三圖所示)。

接著，使該模組的前端從舌板(12)之插槽(123)的後端開口插入，以此將印刷電路板(20)固定於舌板(12)中，同時使各USB2.0端子(40)之彈性接觸部(41)和印刷電路板(20)上的各金手指(21)向下露出舌板(12)的下表面。

然後，將固定座(50)由下往上插裝固定於基座(11)的後端，並利用固定座(50)抵住印刷電路板(20)，防止印刷電路板(20)向後鬆動，同時使得前述各USB2.0端子(40)的焊接部(43)和各附加端子(30)的焊接端(32)穿過固定座(50)之對應通孔(51)而向下伸出。

最後，將絕緣本體(10)的前端由金屬外殼(60)之主體(61)的後端開口插入，使得絕緣本體(10)固定於絕緣本體(10)的腔體(601)中，並使後蓋(62)向下折彎將腔體(601) 的後端開口封蓋住，如第一圖所示，該金屬外殼(60)包覆住絕緣本體(10)，各USB2.0端子(40)的焊接部(43)和各附加端子(30)的焊接端(32)均伸出金屬外殼(60)。

使用時，只需通過固定腳(63)將插座連接器焊接固定於外部電路板上，將各USB2.0端子(40)的焊接部(43)和各附加端子(30)的焊接端(32)分別焊接到外部電路板上電連接即可。

請參照第六圖至第十二圖所示，其顯示出了本發明之第二較佳實施例的具體結構，包括有一絕緣本體(10)、一印刷電路板(20)、五個附加端子(30)、四個USB2.0端子(40)、一固定座(50)和一金屬外殼(60)。

以下將詳細說明插座連接器各元件的結構特點，再說明各元件的組裝方式。而如果有描述到方向(上、下、左、右、前及後)時，是以第八圖所示的插座連接器結構為參考描述，並以圖中雙箭頭指示的方向為前側面，但插座連接器的實際使用方向並不局限於此。

其中，該絕緣本體(10)包括有基座(11)及基座(11)前端的舌板(12)，該基座(11)呈方形狀，該舌板(12)於基座(11)的前表面下部向前延伸出，本實施例中的基座(11)分為上基座(101)和下基座(102)兩部分，該舌板(12)設置於上基座(101)的前端，該下基座(102)的上表面設置有固定孔(111)，對應該上基座(101)下表面向下延伸設有固定柱(121)，以及，該下基座(102)的上表面後端向上凸伸出有定位塊(112)，對應該上基座(101)上設置有定位槽(122)，該定位塊(112)嵌於定位槽(122)中使得上基座(101)定位於下基座(102)上，並通過固定柱(121)緊插裝於對應的固定孔(111)使得上基座(101)固定於下基座(102)上。以及，該下基座(102)上對應USB2.0端子(40)橫向並排設置有供USB2.0端子(40)頭部通過的端子通道(113)，本實施例中設有四個端子通道(113)，但端子通道(113)的數量局限於四個，也可以系一個大的通道，不以為限。該基座(11)後端設有插槽(123)，該插槽(123)向前延伸至舌板(12)前端，該插槽(123)用於收納印刷電路板(20)。另外，該舌板(12)的上對應USB2.0端子(40)橫向並排設置有第一通槽(124)，本實施例中具有四個第一通槽(124)，每一個第一通槽(124)均縱向延伸，為前述對應的USB2.0端子(40)提供變形空間，當然第一通槽(124)的數量也可以系一個，不以為限。

該固定座(50)由下往上插裝固定於基座(11)的後端，且該固定座(50)抵於前述印刷電路板(20)的後端面上，防止印刷電路板(20)向後鬆動，該固定座(50)上對應前述附加端子(30)的焊接端(32)和USB2.0端子(40)的焊接部(43)設置有複數個通孔(51)，該附加端子(30)的焊接端(32)和USB2.0端子(40)的焊接部(43)向下穿過對應的通孔(51)，該固定座(50)用於對附加端子(30)的焊接端(32)和USB2.0端子(40)的焊接部(43)進行更好地固定，該附加端子(30)的焊接端(32)和USB2.0端子(40)的焊接部(43)排成至少兩排伸出固定座(50)外，以便將附加端子(30)的焊接端(32)和USB2.0端子(40)的焊接部(43)很好地焊接到外部電路板上。該固定座(50)系針對臥式連接器設置的，而對於豎向連接器產品中可以不需要固定座(50)，由鐵殼折彎出一個扣片取代固定座(50)來固定於PCB板。

該金屬外殼(60)包覆住前述絕緣本體(10)，用於防止電磁干擾，該金屬外殼(60)包括有主體(61)和後蓋(62)。該主體(61)由頂板、底板以及兩連接頂板和底板之間的側板組成，該頂板、底板和兩側板圍合形成一中空的腔體(601)；該後蓋(62)於頂板的後端面向下折彎並封蓋住該腔體(601)的後端開口，前述各附加端子(30)的焊接端(32)和USB2.0端子(40)的焊接部(43)均伸出金屬外殼(60)；以及，該金屬外殼(60)的兩側板分別延伸出有固定腳(63)，該固定腳(63)用於將金屬外殼(60)焊接固定於外部電路板上。

詳述本實施例的組裝過程如下：如第七圖和第八圖所示，首先，將各附加端子(30)的連接端(31)和各USB2.0端子(40)的固定部(42)對應插入各第一焊接位(22)和各第二焊接位(24)中，接著，使各附加端子(30)的連接端(31)與對應的第一焊接位(22)焊接固定並電連接，使各USB2.0端子(40)的固定部(42)與第二焊接位(24)焊接固定，以此使印刷電路板(20)、各附加端子(30)和各USB2.0端子(40)組合形成一模組(如第九圖和第十圖)。

然後，通過定位塊(112)和定位槽(122)配合定位，以及通過固定柱(121)與固定孔(111)配合插裝，使得舌板(12)固定於基座(11)上(如第十一圖和第十二圖所示)。

接著，將固定座(50)由下往上插裝固定於基座(11)的後端，並利用固定座(50)抵住印刷電路板(20)，防止印刷電路板(20)向後鬆動，同時使得前述各USB2.0端子(40)的焊接部(43)和各附加端子(30)的焊接端(32)穿過固定座(50)之對應通孔(51)而向下伸出。

最後，將絕緣本體(10)的前端由金屬外殼(60)之主體(61)的後端開口插入，使得絕緣本體(10)固定於絕緣本體(10)的腔體(601)中，並使後蓋(62)向下折彎將腔體(601) 的後端開口封蓋住，如第六圖所示，該金屬外殼(60)包覆住絕緣本體(10)，各USB2.0端子(40)的焊接部(43)和各附加端子(30)的焊接端(32)均伸出金屬外殼(60)。

本發明的設計重點在於：首先，通過將各附加端子與印刷電路板上的第一焊接位焊接固定電連接，並將各USB2.0端子與印刷電路板上的第二焊接位焊接固定，以此形成一模組插裝固定於絕緣本體的舌板中，並配合利用各金手指和各USB2.0端子進行信號傳輸以提高信號傳輸速率，結構簡單，同時形成模組化組裝，使組裝方便，有利於提高產品組裝效率，而且組裝時利用印刷電路板可有效避免各端子之間容易出現短路現象，保證組裝後的產品品質，提高產品合格率，從而實現產品組裝的高效率和高品質。其次，其印刷電路板插裝于固定於舌板中，利用該印刷電路板使得絕緣本體之舌板的強度有效增強，避免產品容易受外力破壞，使產品更加耐用，為用戶帶來更多便利性。再者，通過配合利用固定孔和固定柱相互緊插裝而將上基座固定於下基座上，形成可拆分結構，結構簡單，便於將印刷電路板、各USB2.0端子和各附加端子一併組裝於舌板上，提高產品組裝效率。最後，通過於舌板上設置有第一通槽，對應於印刷電路板上設置有第二通槽，配合利用該第一通槽和第二通槽，一方面可為對應的USB2.0端子提供足夠的變形空間，使外部插頭的插拔順暢，信號傳輸更加穩定可靠，另一方面可最大限度地節省原材料，降低製造生產成本。

以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明的技術範圍作任何限制，故凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何細微修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。

(10)‧‧‧絕緣本體

(11)‧‧‧基座

(101)‧‧‧上基座

(102)‧‧‧下基座

(111)‧‧‧固定孔

(112)‧‧‧定位塊

(113)‧‧‧端子通道

(12)‧‧‧舌板

(121)‧‧‧固定柱

(122)‧‧‧定位槽

(123)‧‧‧插槽

(124)‧‧‧第一通槽

(20)‧‧‧印刷電路板

(21)‧‧‧金手指

(22)‧‧‧第一焊接位

(23)‧‧‧佈線

(24)‧‧‧第二焊接位

(25)‧‧‧第二通槽

(30)‧‧‧附加端子

(31)‧‧‧連接端

(32)‧‧‧焊接端

(40)‧‧‧USB2.0端子

(41)‧‧‧彈性接觸部

(42)‧‧‧固定部

(421)‧‧‧定位柱

(43)‧‧‧焊接部

(50)‧‧‧固定座

(51)‧‧‧通孔

(60)‧‧‧金屬外殼

(61)‧‧‧主體

(62)‧‧‧後蓋

(63)‧‧‧固定腳

(601)‧‧‧腔體

第一圖係本發明之第一較佳實施例的分解圖。

第二圖係本發明之第一較佳實施例的組裝立體圖。

第三圖係本發明之第一較佳實施例的局部組裝圖。

第四圖係本發明之第一較佳實施例的截面圖。

第五圖係本發明之第一較佳實施例的另一截面圖。

第六圖係本發明之第二較佳實施例的組裝立體圖。

第七圖係本發明之第二較佳實施例的分解圖。

第八圖係本發明之第七圖之另一角度視圖。

第九圖係本發明之第二較佳實施例的局部組裝圖。

第十圖係本發明之第九圖之另一角度視圖。

第十一圖係本發明之第二較佳實施例的截面圖。

第十二圖係本發明之第二較佳實施例的另一截面圖。