TWI489712B - 分離式插孔總成及其製造方法 - Google Patents

Description

分離式插孔總成及其製造方法

本發明係針對一種分離式插孔總成及其製造方法。

相關申請案之交叉參考

本申請案主張2011年10月28日申請之美國臨時申請案第61/553,109號及2011年11月3日申請之美國臨時申請案第61/555,131號的權利，該等美國臨時申請案之揭示內容以全文引用的方式併入本文中。

電子器件可包括插孔，插塞可插入至該等插孔中。插孔可包括諸多接點，當將插塞插入至插孔中時，該等接點可接觸到插塞。當插入時，可在插塞與插孔之間傳輸信號。舉例而言，電子器件可產生自插孔提供至插塞之音訊信號，或插孔可自插塞接收麥克風信號。隨著電子器件之大小繼續縮小且需要較多電路之較多特徵併入於其中，愈來愈重視空間。由於插孔常為電子器件中所包括之必要組件，所以需要具有減小之佔據面積之插孔。

本發明係針對分離式插孔總成及其製造方法。根據本發明之實施例之分離式插孔總成係藉由無管銷組塊建構。管(或更特定言之，為銷組塊之一體式形成部分的管)之消除(或分離)允許使用一無管銷組塊設計，其產生總尺寸小於經建構以容納相同尺寸之插塞的習知插孔總成的插孔總成。可結合管套或電子器件之外殼的彎曲表面或兩者來使 用無管銷組塊以提供分離式插孔總成之插座區域。

在考慮結合隨附圖式之以下詳細描述之後，本發明之以上及其他目標與優點將為顯而易見的，在諸圖中相同之參考字元始終指代相同之部分。

根據各種實施例之分離式插孔總成係藉由無管銷組塊建構。管(或更特定言之，為銷組塊之一體式形成部分的管)之消除(或分離)允許使用一無管銷組塊設計，其產生總尺寸小於經建構以容納相同尺寸之插塞的習知插孔總成的插孔總成。可結合管套或電子器件之外殼的彎曲表面或兩者來使用無管銷組塊以提供分離式插孔總成之插座區域。

參看圖1A至圖1C，展示習知一體式管插孔總成的若干說明性視圖。圖1A展示併入至外殼150中之一體式管插孔總成100的說明性部分剖示及等角視圖。圖1B及圖1C分別展示外殼150中之插孔總成100的側視圖及俯視圖。將共同地參考圖1A至圖1C。如所示，插孔總成100包括一非導電組件及若干導電組件。該非導電組件包括一體式形成之本體106及管110。舉例而言，該非導電組件可經射出模製為單個一體式組件。該等導電組件可包括安裝至本體106之電接點120。本體106及管110之一體式性質要求非導電組件具有某一最小厚度以便形成總成100之管110。管110之此最小厚度限制了減小外殼150之大小的能力。舉例而言，歸因於形成110所需之最小厚度，外殼150之z高度厚度的減小受到限制。

圖2A至圖2C展示根據本發明之一實施例之分離式插孔總成的若干視圖。圖2A展示併入至外殼250中之分離式插孔總成200的說明性部分剖示及等角視圖。圖2B及圖2C分別展示外殼250中之分離式插孔總成200的側視圖及俯視圖。將共同地參考圖2A至圖2C。如所示，分離式插孔總成200可包括無管銷組塊210、管220、彈簧負載銷230及保持銷232。無管銷組塊210及管220為獨立組件且未一體式形成，此與圖1之習知一體式管插孔總成100正好相反。銷230及232為導電的，但銷組塊210之其他部分為非導電的。管220亦為非導電的。

分離式插孔總成200消除了總成100之一體式外殼，且結果是，與總成100相比，能夠減小其佔據面積。可實現減小之佔據面積係因為獨立之銷組塊210及管220建構允許實現與外殼150相比在z高度上較薄的外殼250。總成200之兩部建構不要求銷組塊包封管220，因此消除了形成管110所需之最小厚度要求。

簡要地參看圖3A至圖3C，展示無管銷組塊210之若干說明性視圖。無管銷組塊210包括沿彎曲平面242對準且散佈有彈簧負載銷230的彎曲對接構件240。每一彈簧負載銷230的一部分可突出超過彎曲平面242。彎曲對接構件240係根據一預定半徑而彎曲。該預定半徑可基於少數幾個因素而變化，諸如待插入於分離式插孔總成中之插塞的直徑及/或是否使用一獨立管(例如，管220)。

組塊210可包括管擋止對接構件212，該管擋止對接構件 212可在管220固定至組塊210的情況下提供管220之錨定點。當將插塞(未圖示)插入至分離式插孔總成中時，保持銷232可將其固持於適當位置中。

現參看圖4A至圖4B，其為管220之兩個說明性視圖。如所示，管220可包括一或多個孔222。每一孔222准許彈簧負載銷230穿過使得其可接觸到插塞(未圖示)之區域。管220具有預定直徑及壁厚度。壁厚度的範圍可在50與200 μm、75與125 μm之間或為約100 μm。管220可為具有非導電性質之壓出材料。

返回參看圖2A、圖2B及圖2C，管220經展示為固定至無管銷組塊210。當將管220固定至組塊210時，彎曲對接構件240對接管220之外表面，管220之邊緣對接管擋止對接構件212，且彈簧負載銷230中之每一者突出穿過孔222中之一者。可使用任何合適之方法(諸如黏附劑(例如，PSA)、膠水或按壓配合)將管220固定至組塊210。在另一方法中，組塊210及管220可經受升高之溫度，該等升高之溫度導致兩者部分地熔化並結合在一起。

可將插孔總成200定位成鄰近於外殼250之一側。在一些實施例中，可使用膠水、黏附劑或其他合適之結合劑或技術將組塊210、管220或兩者緊固至外殼250。膠水之使用(例如)可幫助增強插孔總成200之強度且可幫助防止水或碎片進入外殼250中。外殼250可為封閉電子器件之各種組件的任何多壁結構。該等壁中之一些壁可為彎曲的，如所示。詳言之，側壁253為彎曲的且可與第一表面構件251及 第二表面構件252一體式形成。側壁253之內表面可根據一預定半徑而彎曲。此外，在一些實施例中，內表面可經設定尺寸使得當將插孔總成200安裝於外殼250中時管220緊貼地配裝靠著該內表面。在其他實施例中，外殼250之內表面可經設定尺寸以容納一無管設計(如圖5中所示)。

側壁253之壁厚度可相對於管220之壁厚度大得多。舉例而言，側壁253之壁厚度可比管220之壁厚度大2-10倍。增強之壁厚度可為必要的，因為當將插塞插入並保持於插孔總成200中時，壁承載由插塞施加之某一橫向負載。

圖5展示根據本發明之一實施例之併入至外殼550內部之分離式插孔總成500的部分剖示圖。插孔總成500可包括無管銷組塊510及彎曲內表面553。銷組塊510可與如上文所論述之銷組塊210相同或相似。與插孔總成200相比，插孔總成500的差異係無獨立管被用作插塞之插座。相反地，內表面553及銷組塊510藉由被適當地設定大小且彼此適當接近地置放在一起而形成插座。因此，內表面553及彎曲對接構件540兩者之曲率半徑可實質上相同，使得提供用於接收插塞(未圖示)之具有均一直徑的插座。

在一些實施例中，取決於外殼550之材料組成，可將一絕緣層塗覆至內表面553。若外殼由金屬建構，則絕緣層將在插入插塞時防止短路。若塗覆絕緣層，則產生內表面之尺寸使得獲得插座之所要直徑。

絕緣層可自任何合適之材料建構且使用任何合適之製程來塗覆。舉例而言，可使用噴霧、塗漆、電漿氣相沈積 (PVD)、化學氣相沈積(CVD)、電漿增強化學氣相沈積(PECVD)、UV固化、高溫烘焙固化、薄管壓出(例如，使用黏附劑、膠帶、結合或按壓配合而耦接至外殼)、氧化、電解沈積、靜電沈積、電漿電解氧化物(PEO)製程、熱噴塗或任何其他合適之製程來塗覆材料。可將不同材料用於該等製程中之每一者，包括(例如)聚醚醚酮(PEEK)、氧化鋁、氮化物(例如，氮化鋁鈦或氮化矽)、聚苯醚(PPE)、類鑽碳塗層(DLC)、塑膠、聚合物、複合材料或任何其他合適之材料。在一些實施例中，薄管壓出(例如，使用PEEK)、藉由鹼金屬之氧化(例如，在埠周邊周圍之外殼金屬的氧化)所塗覆的塗層，或陶瓷塗層之靜電沈積可在內表面653上提供足夠絕緣。

可基於任何合適之準則來選擇材料及製程。詳言之，可將材料選擇為絕緣的(例如，在其他方面，其不減少連接器與外殼之間的不良接觸)。其他準則可包括(例如)基於所得層或膜之外觀來選擇材料及製程(例如，選擇實質上清晰或透明的材料、或實質上與外殼相同之色彩的材料)。作為另一實例，可基於對破裂、磨損或其他故障之抗性來選擇材料及製程(例如，選擇提供起作用以耐受在連接器外殼內置放及移除一連接器的一特定數目之循環或抵住外殼埠之邊緣拉動連接器的層的材料及製程)。作為再一實例，可按照對不同幾何形狀之適用性選擇材料及製程(例如，選擇可應用於平坦外殼及彎曲外殼中之埠的製程及材料)。

圖6展示根據一實施例之用於組裝插孔總成的說明性程序。在步驟610處開始，將無管銷組塊緊固於外殼內，該無管銷組塊包括複數個彎曲對接構件及複數個彈簧負載銷。舉例而言，無管銷組塊可為圖2及圖3之組塊210。在步驟620處，將包含複數個孔之一中空管固定至銷組塊，使得彎曲對接構件對接中空管之外表面且彈簧負載銷突出穿過該等孔中之各別者。舉例而言，管可為圖4A至圖4B之管220。

可藉由將管插入至外殼中並旋轉使得彈簧負載銷突出穿過在管中之其各別孔而將管緊固至銷組塊。亦可將管插入至外殼中直至其對接管擋止對接構件。

圖7A至圖7B及圖8A至圖8B展示根據各種實施例之可併入至管及銷組塊中的互鎖特徵。互鎖特徵可用於將管緊固至銷組塊且進一步增強組裝之容易性。現參看圖7A，管700包括突片710及孔722。突片722可配裝至銷組塊內所含有之對應槽中(兩者均未展示)。突片/槽組合可幫助防止管700在被安裝之後旋轉。若需要，則可使用黏附劑來將突片710膠合於槽內。

圖7B展示包括突片760、肋狀物762及孔772之管750。突片760可以類似於突片710(圖7A)之方式配裝至對應之槽中。肋狀物762可沿管750之長度延伸，且在一些實施例中，亦可沿突片760延伸。可將任何數目之肋狀物併入至管750中。因此，雖然圖中展示三個肋狀物，但可併有較少或額外之肋狀物。肋狀物762可配裝至沿銷組塊延伸之 溝渠中(兩者均未展示)。當肋狀物762與在銷組塊中之其各別溝渠嚙合時，肋狀物/溝渠組合能有效防止管750旋轉，且其可促進組裝之容易性。在一些實施例中，可省略突片760之使用，且管可依賴於使用肋狀物762以防止管750之旋轉。

應理解，可顛倒互鎖特徵。舉例而言，槽可存在於管上且突片構件可存在於銷組塊中。作為另一實例，溝渠可存在於管上且肋狀物可存在於銷組塊上。

圖8A展示根據一實施例之銷組塊800的說明性透視圖，該銷組塊800具有附接至其之管820。圖8B展示沿圖8A之線B-B截取的說明性橫截面圖。將共同地參看圖8A至圖8B。在其他特徵中，銷組塊800包括彎曲構件810、突片構件812及銷814。管820可包括孔(未圖示)及槽823。突片構件812係彎曲構件810之一部分，且經建構以在將管820定位於銷組塊800旁時配裝至槽823中。突片構件812及槽823之組合可防止管820在y軸方向上旋轉及滑動。在一些實施例中，可藉由黏附劑將彎曲構件810附接至管820之外表面。

特定地參看圖8B，突片構件812之表面經設定尺寸以匹配管820之半徑。因此，即使將突片構件812插入至管820內所含有之槽(未圖示)中，管820之內徑仍然實質上為恆定的。

應理解，可顛倒突片構件及槽。舉例而言，管可包括一突片構件，該突片構件起作用以配裝至彎曲構件中所含有 之槽中。

呈現本發明之上述實施例係用於說明之目的而非限制之目的，且本發明僅由以下之申請專利範圍限制。

100‧‧‧插孔總成

106‧‧‧本體

110‧‧‧管

120‧‧‧電接點

150‧‧‧外殼

200‧‧‧分離式插孔總成

210‧‧‧無管銷組塊

212‧‧‧管擋止對接構件

220‧‧‧管

222‧‧‧孔

230‧‧‧彈簧負載銷

232‧‧‧保持銷

240‧‧‧彎曲對接構件

242‧‧‧彎曲平面

250‧‧‧外殼

251‧‧‧第一表面構件

252‧‧‧第二表面構件

253‧‧‧側壁

510‧‧‧無管銷組塊

540‧‧‧彎曲對接構件

550‧‧‧外殼

553‧‧‧內表面

700‧‧‧管

710‧‧‧突片

722‧‧‧孔

750‧‧‧管

760‧‧‧突片

762‧‧‧肋狀物

772‧‧‧孔

800‧‧‧銷組塊

810‧‧‧彎曲構件

812‧‧‧突片構件

814‧‧‧銷

820‧‧‧管

823‧‧‧槽

圖1A至圖1C展示習知一體式管插孔總成的若干說明性視圖；圖2A至圖2C展示根據本發明之一實施例之分離式插孔總成的若干視圖；圖3A至圖3C展示根據一實施例之無管銷組塊的若干說明性視圖；圖4A至圖4B展示根據一實施例之管的兩個說明性視圖；圖5展示根據一實施例之併入至外殼內部之分離式插孔總成的部分剖示圖；圖6展示根據一實施例之用於製造插孔總成的說明性流程圖；及圖7A至圖7B及圖8A至圖8B展示根據各種實施例之可併入至管及銷組塊中的說明性互鎖特徵。

200‧‧‧分離式插孔總成

210‧‧‧無管銷組塊

212‧‧‧管擋止對接構件

220‧‧‧管

230‧‧‧彈簧負載銷

232‧‧‧保持銷

250‧‧‧外殼

253‧‧‧側壁

Claims (20)

1. 一種用於與一插塞一起使用之插孔總成，該插孔總成包含：一無管銷組塊，其包含：複數個彎曲對接構件；及複數個彈簧負載銷，每一彈簧負載銷定位於該等彎曲對接構件中之一者內且起作用以突出超過由該等彎曲對接構件形成之一彎曲平面；及一中空管，其包括複數個孔且固定至該銷組塊，使得該等彎曲對接構件對接該中空管之一外表面且該等彈簧負載銷突出穿過該等孔中之各別者。
2. 如請求項1之插孔總成，其中該管係自一非導電材料建構。
3. 如請求項1之插孔總成，其中該等彎曲對接構件係自一非導電材料建構。
4. 如請求項1之插孔總成，其中該無管銷組塊包含一保持銷。
5. 如請求項1之插孔總成，其中該無管銷組塊包含一管擋止對接構件，且其中該中空管的一端對接該管擋止對接構件。
6. 如請求項1之插孔總成，其中該無管銷組塊及該中空管係未一體式形成在一起的獨立組件。
7. 如請求項1之插孔總成，其進一步包含：具有一彎曲表面之一外殼，其中該管緊固至該外殼之 該彎曲表面。
8. 如請求項1之插孔總成，其中該銷組塊包含一槽，且其中該管包含一突片，該突片起作用以配裝至槽中。
9. 如請求項1之插孔總成，其中該銷組塊包含至少一溝渠，且其中該管包含經操作以配裝於其各別至少一溝渠內的至少一肋狀物。
10. 一種電子器件，其包含：一外殼，其具有由一彎曲側構件接合在一起的第一表面構件及第二表面構件，該彎曲側構件具有一預定半徑；一銷組塊，其緊固於該外殼內而鄰近於該側構件，該銷組塊包括：複數個彎曲對接構件，每一彎曲對接構件具有實質上與該預定半徑相同之一半徑；及複數個彈簧負載銷，每一彈簧負載銷定位於該等彎曲對接構件中之一者內且起作用以突出超過由該等彎曲對接構件形成之一彎曲平面；其中該彎曲側構件及該等彎曲對接構件形成一插座之部分。
11. 如請求項10之電子器件，其中該外殼係自一導電材料建構。
12. 如請求項11之電子器件，其中該彎曲側構件之一內表面包含一非導電絕緣層。
13. 如請求項12之電子器件，其中該非導電層係塑膠或類鑽 碳。
14. 如請求項12之電子器件，其中該非導電層係一襯墊材料。
15. 如請求項10之電子器件，其中該銷組塊之一部分緊固至該彎曲側構件。
16. 一種用於製造一插孔總成之方法，該方法包含：將一無管銷組塊緊固於一外殼內，該無管銷組塊包含複數個彎曲對接構件及複數個彈簧負載銷；及將包含複數個孔之一中空管固定至該銷組塊，使得該等彎曲對接構件對接該中空管之一外表面且該等彈簧負載銷突出穿過該等孔中之各別者。
17. 如請求項16之方法，其中該外殼包含一彎曲表面，且該中空管之該外表面之一部分緊固至該彎曲表面。
18. 如請求項16之方法，其中將一中空管固定至該銷包含：將該中空管插入至該外殼中；及旋轉該中空管直至該等彈簧負載銷突出穿過其各別孔。
19. 如請求項16之方法，其進一步包含：將該中空管構件插入至該外殼中直至其對接該無管銷組塊之一管擋止對接構件。
20. 一種用於與一插塞一起使用之插孔總成，該插孔總成包含：一無管銷組塊，其包含：一彎曲構件，其具有一併入其中之突片構件；及 複數個彈簧負載銷；及包括複數個孔及一槽之一中空管，該中空管固定至該銷組塊使得該彎曲構件對接該中空管之一外表面，該突片構件配裝於該槽內，且該等彈簧負載銷突出穿過該等孔中之各別者。