TWI514698B - 電連接器 - Google Patents

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TWI514698B
TWI514698B TW102132705A TW102132705A TWI514698B TW I514698 B TWI514698 B TW I514698B TW 102132705 A TW102132705 A TW 102132705A TW 102132705 A TW102132705 A TW 102132705A TW I514698 B TWI514698 B TW I514698B
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Kai-Gang Yu
Ji-Chao Wang
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Sedio Stephen
An-Jen Yang
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Hon Hai Prec Ind Co Ltd
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    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
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    • H01R13/703Structural association with built-in electrical component with built-in switch operated by engagement or disengagement of coupling parts, e.g. dual-continuity coupling part
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    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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    • H01R12/70Coupling devices
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Description

電連接器

本發明涉及一種電連接器,尤其係涉及一種具有可以偵測是否有對接插頭插入之偵測端子之電連接器。

USB協會已經於2011年11月12日公開發行通用串列匯流排USB 3.0接口規範,其中介紹了擁有更高之傳輸速度4.8Gbit/s之USB 3.0插座和USB 3.0插頭,而USB 2.0之傳輸速度僅480Mbit/s。隨著電子業的發展,一些人認為需要一種新的USB連接器以能夠傳輸大電流,因此USB協會於2012年7月5號發佈了包括插頭與插座在內之USB PD(Power Deliver)電連接器規格。

該USB 3.0 PD插座相對於USB 3.0插座增加了一對偵測端子和2個PD偵測端子。所述偵測端子位於靠近USB 3.0 PD插座的對接框口之收容空間前側內,其中一個偵測端子位於另一偵測端子下方,當USB 2.0插頭、USB 3.0插頭、USB 3.0 PD插頭和薄卡(Thin Card)中之任意一個插入所述USB 3.0 PD插座,則將位於上方之偵測端子向下抵壓以與下方之偵測端子形成電性連接,藉此導通一偵測線路。所述PD偵測端子被設置於收容空間之後側,遠離對接框口。

USB 3.0 PD插頭係特殊設計,包括延伸超出絕緣本體之舌板之自由末端之外殼,USB 3.0 PD插頭前部之距離大約為10.05mm,所述前部可完整收容於USB 3.0 PD插座及USB 3.0插座內。而USB 2.0和USB 3.0插頭之前部長度僅為8.65mm。

對於所述USB 3.0 PD插座,當USB 2.0插頭或者USB 3.0插頭插入時,因插頭前部長度為8.65mm,故不會接觸到所述PD偵測端子;當USB 3.0 PD插頭插入時,因為USB 3.0 PD插頭之前部長度為10.05mm,能夠抵接到USB 3.0 PD插座之收容空間末端,並抵壓PD偵測端子使得所述PD偵測端子與USB 3.0 PD之外殼接觸後形成PD偵測回路;當薄卡插入時,因為薄卡之前部係一個塑膠件,不能形成導電回路。因此,只有當USB 3.0 PD插頭插入時才能導通USB 3.0 PD插座之PD偵測端子,從而形成偵測回路,並得以於USB 3.0 PD插座與USB 3.0 PD插頭之間傳輸強電流。

因此,有必要設計提供一種改良之電連接器。

本發明之目的在於提供一種具有偵測端子之電連接器。

為了解決上述技術問題,本發明採用如下技術方案:一種電連接器,其包括絕緣本體、包覆於絕緣本體外之金屬外殼、安裝於絕緣本體內之複數導電端子及第一、第二偵測端子,所述絕緣本體包括基部及自基部向前延伸之舌板,所述金屬外殼圍繞於舌板周圍形成收容對接插頭之收容腔,同時定義了插接方向,第一偵測端子與第二偵測端子分別安裝於基部兩不同位置,所述第一、第二偵測端子分別設有向前延伸入所述收容腔內之偵測部,並且第一、第二偵測端子之偵測部沿所述插接方向錯開設置以被對接插頭選擇性之推抵。

與習知技藝相較,本發明至少具有以下功效:籍由分別設置於絕緣本體兩側之偵測端子,使得本案電連接器可以偵測不同之插頭連接器,並且能夠偵測特定之插頭插入以啟動特定電流傳輸,同時,本案電連接器結構簡單方便製造。

1...絕緣本體

10...收容腔

11...基部

110...收容槽

111...凸塊

112...突出部

113...側壁

114...安裝槽

115...凹槽

116...通道槽

117...收容空間

12...舌板

120...卡持臂

122...容置槽

124...凹陷槽

2...金屬外殼

21...頂壁

22...底壁

23...側壁

230...彎折部

232...開口

24...後壁

240...鎖片

30...第一端子

301...第一接觸部

302...尾部

31...第二端子

311...第二接觸部

312...固持部

313...尾部

315...接地端子

316...翼部

401...安裝腳

402...安裝部

403...彈性臂

404...偵測部

41...第一偵測端子

42...第二偵測端子

5...定位座

第一圖係本發明電連接器之立體組裝圖;

第二圖係本發明電連接器之立體分解圖;

第三圖與第二圖相似,但取自另一角度;

第四圖係本發明電連接器去除遮蔽殼體之立體圖;

第五圖係本發明電連接器之部分分解圖;

第六圖與第四圖相似,但取自另一角度;

第七圖係本發明電連接器沿第一圖中VII - VII線方向之剖視圖。

請參照第一圖至第二圖所示,本發明所優選之一實施方式係USB 3.0 PD插座電連接器,但應該指出的是,其他類似之電連接器,如USB 2.0連接器、eSATA連接器等等,都適用於本發明之構思。該等電連接器與USB 3.0 PD插座除偵測端子以外之結構大致相同。常規之USB 3.0插座曾被許多專利詳細描述過,例如美國專利公告第7625243號,其公開之內容引入本文作為參考。

所述電連接器包括絕緣本體1、圍繞於絕緣本體1外側之金屬外殼2、複數導電端子及安裝於絕緣本體1上之兩個偵測端子。所述金屬外殼2與絕緣本體1定義有一收容腔10,兩所述偵測端子暴露於收容腔10內,所述收容腔10設有位於前端之對接框口,並定義有沿前後方向之插接方向。

進一步參照第二圖至第三圖所示,所述絕緣本體1包括基部11及組裝至基部11上且自基部11向前延伸之舌板12,於其他實施方案中,基部11和舌板12可以係一體成型。所述導電端子有九根端子,包括符合標準之USB 3.0規格之五根第一端子30及四根USB 2.0第二端子31。

所述基部11設有沿前後方向貫穿基部11之複數收容槽110及自收容槽110內壁向內凸伸之凸塊111。所述舌板12設有自兩端向後延伸之一對卡持臂120,所述舌板12自前向後安裝於收容槽110內,所述卡持臂120與收容槽110內之凸塊111相互卡持以將舌板12固定於基部11上。

所述第一端子30鑲埋成型於舌板12上,每一根第一端子30包括靠近收容腔10前端之平板狀第一接觸部301及垂直向下延伸用於焊接至印刷電路板(未圖示)之尾部302。所述第一接觸部301排列為第一行。所述第二端子31組裝於基部11上並向前延伸至舌板12,所述舌板12設有前後延伸之複數容置槽122,所述第二端子31包括收容於容置槽122內之弧形第二接觸部311,所述第二接觸部311位於所述第一接觸部301之後方且排列成第二行。每個第二端子31設有固持於基部11內之固持部312及自固持部312向下垂直延伸用於焊接至印刷電路板之尾部313。所述基部11設有前後貫穿之複數通道槽116,所述第二端子31安裝於舌板12上,所述舌板12自前向後安裝於基部11,所述第二端子31之尾部313穿過所述通道槽116後呈水平狀態,再將所述尾部313向下垂直彎折成型。

所述基部11設有兩側壁113,自兩側壁113向外凸伸之突出部112及位於突出部112與側壁113之間之安裝槽114,所述安裝槽114前後延伸且向下貫穿所述基部11,所述偵測端子安裝於安裝槽114內,並可向前延伸入收容腔10內及向下延伸安裝到印刷電路板上,所述突出部112還設有前後貫穿並與外側連通之凹槽115,所述凹槽115向內側與所述安裝槽114相連通,所述偵測端子可穿過突出部112。

參照第四圖至第七圖所示,偵測端子包括第一偵測端子41及第二偵測端子42,第一、第二偵測端子41、42大致包括收容於所述收容腔10之兩側之豎直片狀部,所述豎直片狀部延伸入相應安裝槽114內以限制第一、第二偵測端子41、42向前及豎直方向移動,第一、第二偵測端子41、42還設有L型部,每一偵測端子包括安裝腳401、自安裝腳401頂端水平向前方延伸之安裝部402、自安裝部402進一步向前延伸之彈性臂403及位於彈性臂403前端之偵測部404,所述安裝腳401、安裝部402及彈性臂403位於同一平面內,所述偵測部404呈弧形且向所述收容腔10之凸伸。第一偵測端子41與第二偵測端子42之不同之處將於下面進行描述。

所述安裝部402設有自上邊緣及下邊緣向外凸伸之倒刺,所述安裝部402依靠倒刺與所述安裝槽114干涉配合。所述安裝腳401自所述安裝槽114向下延伸以安裝至印刷電路板,所述彈性臂403與偵測部404穿過凹槽115並向前延伸位於收容腔10之一側,所述偵測部404暴露於收容腔10內。

請參照第二圖至第三圖所示,所述四個第二端子31包括位於第二行之外側且靠近第一偵測端子41之接地端子315。接地端子315設有一個自固持部312之外側緣向上彎折延伸形成之翼部316,所述翼部316嵌入於舌板12內,所述舌板12一側邊緣設有向內凹陷之凹陷槽124,所述翼部316部分向外暴露於凹陷槽124內,進一步參照第六圖至第七圖所示,所述第一偵測端子41之偵測部404可與暴露於凹陷槽124內之翼部316電性接觸,即所述翼部316與偵測部404可保持接觸或斷開以形成一個偵測開關。於替代實施方案中,所述翼部316也可以與接地端子315分開設置,翼部316可以作為一個獨立之元件與接地端子315電連接或者直接安裝於印刷電路板上。

請參照第二圖至第三圖所示,所述金屬外殼2由一金屬片一體沖壓成型,其包括:頂壁21、底壁22、兩個相對之側壁23及一個後壁24。所述金屬外殼2圍設於絕緣本體1外側形成用以收容USB插頭之收容腔10。所述側壁23設有向外彎曲並向後延伸以包覆所述基部11之突出部112之彎折部230。所述後壁24包括兩個卡扣固定於彎折部230上之鎖片240,用來鎖定側壁23。第一偵測端子41之彈性臂403及第二偵測端子42與側壁23基本上共面。所述側壁23設有靠近第二偵測端子42之開口232,所述彈性臂403自開口232向外側偏移。

所述基部11設有位於後端之收容空間117。所述電連接器還包括收容且固定於收容空間117內之定位座5,所述定位座5設有供所述第二端子31之尾部313穿過之複數孔,所述第一端子30之尾部302夾持基部11與定位座5之間。

下面將更詳細之介紹第一偵測端子和第二偵測端子於電連接器中的工作方式。第一偵測端子41作為插入偵測端子,第二偵測端子42作為大電流偵測端子,所以第一偵測端子41之彈性臂403比第二偵測端子42之彈性臂403長,即第一偵測端子41之偵測部404較第二偵測端子42更靠近收容腔10之前方之對接框口。籍由如此排配,包括薄卡於內之任一USB插頭,能夠接觸到第一偵測端子41並把第一偵測端子41向外推離翼部316,然後相應之偵測電路(未圖示,可於印刷電路板中設計)之狀態由“斷開”轉為“打開”,以顯示有USB插頭插入,從而開啟電流傳輸。

此外,所述第二偵測端子42之偵測部404於豎直方向上之寬度較第一偵測端子41之寬度小,且第二偵測端子42之偵測部404向下延伸未超出舌板12,所以當薄卡插入時,薄卡將不會接觸到第二偵測端子42之偵測部404,因為薄卡完全位於舌板12下方。只有USB PD插頭擁有足夠長之前部才能接觸到第二偵測端子42之偵測部404。第一偵測端子41和第二偵測端子42籍由USB PD插頭之外殼互相導通,然後相應之偵測電路(未圖示,可於印刷電路板中設計)之狀態由“打開”轉為“斷開”,以顯示偵測到USB PD 插頭插入,從而開啟強電流傳輸。其他之USB插頭將不會接觸或者抵壓第二偵測端子42,從而對應之偵測電路保持“打開”狀態。於本實施例中,第一偵測端子41和第二偵測端子42形成另一偵測開關。於其他實施例中,可以將第一偵測端子41與金屬外殼2組成偵測回路,籍由與插頭之外殼直接或者間接接觸以達成電性連接。

所述電連接器結構簡單且能夠提供兩種偵測,不僅偵測是否有插頭插入而且可以偵測是否係特定之插頭。所述第一、第二偵測端子41、42固持於絕緣本體1後端之突出部112上。所述偵測端子41,42收容於收容腔10內而不需要電連接器提供額外之收容空間,本連接器保持USB3.0之標準介面。所述翼部316包覆成型於舌板12內部並與第一偵測端子41接觸,籍如係排配也簡化了電連接器之結構。

綜上所述,本發明確已符合發明專利之要件,爰依法提出專利申請。惟,以上所述僅為本發明之較佳實施方式,自不能以此限定本發明之權利範圍。舉凡所屬技術領域中具有通常知識者爰依本發明之精神所作之等效修飾或變化,皆仍涵蓋於後附之申請專利範圍內。

10...收容腔

11...基部

12...舌板

2...金屬外殼

316...翼部

404...偵測部

41...第一偵測端子

42...第二偵測端子

Claims (10)

  1. 一種電連接器,其包括:
    絕緣本體,係包括基部及自基部向前延伸之舌板;
    金屬外殼,係包覆於絕緣本體外,所述金屬外殼圍繞於舌板周圍形成收 容對接插頭之收容腔,同時定義了插接方向;
    複數導電端子,係安裝於絕緣本體內;
    第一、第二偵測端子,係安裝於絕緣本體內;
    其中所述第一偵測端子與第二偵測端子分別安裝於基部兩個不同位置,所述第一、第二偵測端子分別設有向前延伸入所述收容腔內之偵測部,並且第一、第二偵測端子之所述偵測部沿所述插接方向錯開設置以被不同對接插頭選擇性推抵。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電連接器,其中所述第一偵測端子及第二偵測端子分別位於絕緣本體之相對兩端,使得舌板沿垂直於插接方向和舌板厚度方向之另一方向上設置於第一偵測端子及第二偵測端子之間。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之電連接器,其中所述基部設有兩側壁,每一側壁向外凸伸有突出部及位於突出部與側壁之間用於固持偵測端子之豎直安裝槽。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之電連接器,其中所述安裝槽沿前後方向且向下貫穿所述基部,所述偵測端子向前組裝至所述基部,所述安裝槽限制所述偵測端子向前移動和豎直移動。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之電連接器,其中所述突出部還設有前後貫穿並與外側連通之凹槽,所述凹槽向內與所述安裝槽相連通,使得所述偵測部可穿過突出部。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之電連接器,其中所述第一、第二偵測端子大致包括豎直片狀部,每一偵測端子包括豎直安裝腳、自該安裝腳頂端水平向前方延伸之安裝部、自該安裝部進一步向前延伸之彈性臂及位於彈性臂前端之所述偵測部。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之電連接器,其中所述安裝腳、安裝部及彈性臂位於同一平面內,所述偵測部呈弧形且向內朝向所述收容腔凸出,所述彈性臂與定義了收容空間一側壁之金屬外殼之一個側壁對齊。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之電連接器,其中所述導電端子包括五根第一端子及四根第二端子,每個第一端子包括平板狀之接觸部,每個第二端子包括彈性接觸部,所述平板狀接觸部暴露於舌板表面前排,所述彈性接觸部暴露於舌板同一面之後排,所述導電端子符合USB 3.0標準。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之電連接器,其中所述第二端子包括接地端子,所述接地端子設有向上彎折形成之翼部,部分翼部暴露於收容腔內且與第二偵測端子之偵測部接觸,當插頭連接器插入收容腔時,則斷開與第二端子之偵測部之接觸。
  10. 一種電連接器,其包括:
    絕緣本體,係定義了沿前後方向向前延伸之舌板;
    金屬外殼,係包覆於絕緣本體外且圍繞所述舌板四周;
    複數導電端子,係安裝於絕緣本體內,所述導電端子設有暴露於舌板上之接觸部;
    第一、第二偵測端子,係安裝於絕緣本體內;
    其中所述第一及第二偵測端子位於絕緣本體靠近舌板之兩個前後不同的位置,且當沒有對接連接器插入時與所述金屬外殼是電隔離的,所述第一及第二偵測端子位於插頭連接器之插入路徑上,在對接時藉由插入到金屬外殼之插頭之金屬殼體互相電性接觸時,所述插頭連接器之金屬殼體不僅僅與第一、第二偵測端子電性接觸而且還與金屬外殼電性接觸。
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