TWI568095B - 插頭連接器 - Google Patents

Description

插頭連接器

本發明係關於一種插頭連接器。

2014年8月11日，USB協會公佈了一種新型的電連接器，其插頭連接器能夠正反兩方向插入對應的插座連接器，該插座連接器能夠傳輸USB2.0及USB3.1訊號，該連接器命名為USB Type C連接器。據目前業界報告的新聞，該電連接器後續有較大的發展潛力，各連接器廠商配合系統廠商積極開發中。與線纜連接的USB Type C 插頭連接器有傳輸USB3.0或3.1的滿針結構，也有傳輸USB2.0的缺針結構，該缺針結構是將滿針結構中的四對差分對端子抽除或者不設置，USB 2.0 Type C插頭連接器一般還是保留有12根或者11根的端子，端子數量較多，需要通過子電路板轉接到線纜，相對成本較高。

本發明所要達成之目的係提供一種插頭連接器，其插接頭與線纜之間連接簡單，成本較低。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種插頭連接器，其包括絕緣本體、上端子模組及下端子模組；所述絕緣本體設置有向前貫穿的收容腔，所述上端子模組包括上絕緣體及注塑成型在上絕緣體的上端子；所述下端子模組包括下絕緣體及注塑成型在下絕緣體的下端子；上、下絕緣體安裝在一起後組裝入所述絕緣本體，且形成一位於收容腔後端的線纜放置平台；線纜放置平台具有相對的第一放置面及第二放置面；所述上、下端子包括排列在收容腔的相對兩側的接觸部及埋設在上、下絕緣體的腳部；所述上端子模組中包括上電源端子及上接地端子，所述上電源端子及上接地端子的腳部裸露在上絕緣體的下表面，下端子模組包括下電源端子及下接地端子，所述下電源端子及下接地端子的腳部裸露在下絕緣體的上表面；在上、下絕緣體組裝後，所述上、下電源端子彼此抵接而完成電性連接，上、下接地端子彼此抵接而完成電性連接。

為解決上述技術問題，本發明還提供了一種插頭連接器，其包括插接頭、容納在插接頭內的一排上端子及一排下端子；所述插接頭設置有向前貫穿的收容腔，所述上端子及下端子包括排列在收容腔相對兩側的接觸部；所述插接頭的後端設置有線纜放置平台，所述線纜放置平台具有相對的第一放置面及第二放置面，所述上端子及下端子具有延伸至所述線纜放置平台的接腳；其中，第一放置面裸露有一對訊號端子接腳、一電源端子接腳及一接地端子接腳，其中所述電源端子接腳與接地端子接腳分別位於一對訊號端子接腳的兩側；所述第二放置面至少裸露有一用來與電阻連接的偵測端子接腳。

與先前技術相比，本發明具有以下功效：本發明插頭連接器簡化了端子腳部，方便線纜的焊接。

第一圖為本發明插頭連接器的立體圖；

第二圖為第一圖插頭連接器部分分解的立體圖；

第三圖為第二圖另一角度的立體圖；

第四圖為第三圖進一步分解的立體圖；

第五圖為第二圖插接頭的立體分解圖；

第六圖為第五圖中端子模組組合的部分分解的立體圖；

第七圖為第六圖另一角度的立體圖；

第八圖為第六圖進一步分解的立體圖；

第九圖為第八圖另一角度的立體圖；

第十圖為第八圖進一步分解的立體圖；

第十一圖為第五圖中上、下端子與鎖扣件的立體圖；

第十二圖為第十一圖另一角度的立體圖；

第十三圖為第十二圖的前視圖；

第十四圖為第四圖沿虛線XIV-XIV的剖面圖；及

第十五圖為第一圖進一步作局部分解的立體圖。

第一圖至第十五圖顯示了本發明的插頭連接器700，本實施例主張美國專利申請第14/698,876的第四實施例（注明，所述美國專利申請第四實施例於2015年4月29日首次在美國申請）的優先權。參第一圖至第四圖所示，本實施例的插頭連接器700的前端具有插接頭700a，後端連接於線纜800，插接頭設置有向前貫穿的收容腔704，容納在插接頭內的一排上端子與一排下端子的接觸部設置成對角線對稱分佈，如此，本發明插頭連接器可以正反兩個方向插入對應的插座連接器。所述插接頭700a的後端設置有線纜放置平台739，線纜放置平台具有相對的第一放置面7391及第二放置面7392，所述上端子及下端子具有延伸至所述線纜放置平台的接腳，該等接腳裸露在第一、第二放置面，用來與線纜的芯線相焊接，具體排列方式將在下文做詳細描述。具體實施例中，結合第五圖，所述插頭連接器700包括絕緣本體702、緊密包覆在絕緣本體外表面的金屬殼體701，絕緣本體設置有向前貫穿的所述收容腔704，收容腔用以收容對應插座連接器的對接舌板（未圖示），絕緣本體在收容腔704豎直方向的兩側分別設置有複數端子槽706。一對彈性板710安裝在絕緣本體上，且設置有的彈臂712則延伸入收容腔704。一絕緣薄片714固定在絕緣本體的外側面，用來將端子與金屬殼體之間彼此隔離。一端子模組組合720設置有所述的上、下排端子並安裝入上述絕緣本體702而形成所述的插接頭700a。

參第六圖至第十四圖，所述端子模組組合720包括上端子模組722、下端子模組724及一H型金屬鎖扣件726。在豎直方向上，上、下端子模組將鎖扣件726夾持在兩者之間，所述金屬鎖扣件726具有延伸入對接腔的一對鎖扣臂7262以及腳部7261，該對鎖扣臂的末端具有彼此相對橫向凸伸入收容腔的鎖扣頭7263。上端子模組722包括上絕緣體728及通過注塑成型方法一體的固定在上絕緣體的複數上端子730，下端子模組724包括下絕緣體732及通過注塑成型方法一體的固定在下絕緣體的複數下端子734，下絕緣體設置的一對固定柱736收容且固定在上絕緣體728設置的固定孔738。上、下絕緣體安裝在一起後組裝入所述絕緣本體702，且形成一位於收容腔後端的所述線纜放置平台739。下絕緣體732進一步設置有升高部740，升高部位於兩固定柱736之間的位置，升高部740收容在上絕緣體728對應設置的缺口742內，其中一對特殊端子734’固定在該升高部740，如此，該對特殊端子的接觸部則相對其他下端子734升高而與上端子的接觸部位於大致的相同水平面；該對特殊端子734’與下端子位於鎖扣件726的相對上下方。當然，在其他實施例中，該對特殊端子734’也可以設置成直接與上絕緣體注塑成型，如此則無需設置升高部740。在此敘明，本發明的上下僅至指相對位置關係，並不僅局限在實施中水平放置的插頭連接器700。上、下端子模組組裝後，由第二圖至第四圖可以看出，上、下絕緣體的後端共同形成所述的線纜放置平台739，線纜放置平台具有相對的第一放置面7391（即下絕緣體的下表面）及第二放置面7392（即上絕緣體的上表面），所述上端子及下端子具有裸露在第一、第二放置面的接腳，第一放置面裸露有一對訊號端子接腳、一電源端子接腳及一接地端子接腳，其中所述電源端子接腳與接地端子接腳分別位於一對訊號端子接腳的兩側；所述第二放置面至少裸露有一偵測端子接腳，該等接腳分別於線纜的芯線相焊接。本發明省略內部電路板而直接將端子接腳與線纜相焊接，可以降低成本。同時可以看出，所述上、下端子的接觸部符合USB Type C的排佈，但是與線纜相連接的接腳則作了簡化，不論材料成本，還是焊線的成本都大大降低。下面介紹上、下端子的簡化過程。

參第六圖至第十四圖，所述一排上端子730包括一對上接地端子G、一對上電源端子P及一偵測端子CC（CC端子用來偵測本條線纜的適用狀況，比如適用與主機相連的線纜插頭，或者適用跟設備端相連的線纜插頭），所述一排下端子734包括一對下接地端子G、一對上電源端子P及一電子標示端子Vconn（Vconn用來標示線纜是否能夠傳輸超過5A電流的電子標示端子，本實施例中，該端子為空置狀況，並未實際使用）以及一對訊號端子（D+、D-）。所述該對訊號端子實為前面提到的固定在升高部740的一對特殊端子734’，該一對訊號端子的接觸部延伸至一排上端子處，所述訊號端子接腳延伸至一排下端子處，所以該對訊號端子實則歸屬於上端子。所述上、下電源端子、接地端子及訊號端子的腳部則分別以標示T(P)、T(G)、T(D)作區別。

在本實施例中，如參第十一圖至第十四圖所示，所述一對訊號端子（D+、D-）為彼此獨立的端子，每一訊號端子包括接觸部及腳部T(D)，所述腳部裸露線上纜放置平台739的第一放置面7391而形成用來連接線纜的接腳，腳部即為接腳。所述上、下電源端子P彼此一體相連而作接腳，所述上、下接地端子G也彼此一體相連而作接腳的簡化。兩個上電源端子730/P彼此一體相連而共用一腳部T(P)，兩個上電源端子在其後端由一第一橋部7301相連在一起，腳部T(P)則由第一橋部7301側向向前彎折延伸出。兩下電源端子734/P也一體相連而共用一腳部T(P)，兩下電源端子在其後端由一第二橋部7341相連在一起，腳部T(P)由第二橋部向前延伸出。上、下電源端子的兩個腳部T(P)則彼此上下疊靠而使得四個電源端子電性相連，其中位於下排的腳部T(P)裸露線上纜放置平台739的第一放置面7391而形成用來連接線纜的接腳。上接地端子730/G向下抵壓在鎖扣件726的兩腳部7261，下接地端子734/G則側向抵壓在鎖扣件726的兩腳部7261。如此，四接地端子電性連接在一起，其中位於下排的腳部T(G)裸露線上纜放置平台739的第一放置面7391而形成用來連接於線纜的接腳。綜上，第一放置面7391裸露有一對訊號端子接腳、一電源端子接腳及一接地端子接腳，所述電源端子接腳與接地端子接腳分別位於一對訊號端子接腳的兩側。所述第二放置面7392則裸露有一偵測端子接腳(如第四圖標號CC所示)及一附加電源端子接腳(如第四圖標號P所示)，所述附加電源端子接腳位於所述偵測端子接腳的旁側。該附加電源端子接腳由兩上電源端子的一部分裸露在第二放置面而形成。需要注意的是，為了方便上下電源端子、上下接地端子及鎖扣件的接腳彼此抵接，下絕緣體732提供了一所述焊接平台733（即下絕緣體的上表面），該焊接平台733是供下端子中的部分腳部T(P)、T(G)、T(D)的固定，該等腳部位於同一平面內，或者說具有大致相同的厚度；上端子的腳部則裸露在上絕緣體的下表面，在兩個絕緣體組裝在一起後，上下排端子的腳部則彼此抵接，完成上、下端子的彼此搭接。本實施中的上、下端子730、734主要靠腳部抵接，但也有部分靠橋部，並不局限在腳部；故，所述上端子模組中的上電源端子730/P及上接地端子730/G裸露在上絕緣體728下表面，下端子模組中的下電源端子734/P及下接地端子734/G分別裸露在下絕緣體的上表面；在上、下絕緣體組裝後，上、下電源端子彼此抵接而完成電性連接，上、下接地端子彼此抵接而完成電性連接。端子的腳部是埋設在上、下絕緣體，部分腳步的焊接面則裸露線上纜放置平台，從而形成接腳。如第七圖及第十四圖所示，一些狹縫S形成在接腳T(G)、 T(P)旁側與焊接平台733之間，可以允許焊料填入狹縫S以焊接加固上下接地端子或上下電源端子之間的連接，尤其是下端子的腳部、鎖扣件的腳部、上端子的接腳在通過熱爐時焊接在一起。結合第八圖，上、下端子模組的下、上表面具有凹陷槽7393、7394，所述鎖扣件的腳部7261容納在凹陷槽內。

結合第二圖至第四圖，本實施例的一特徵是，線纜800中的一條電源線W(P)、一條接地線W(G)及一對訊號線W(D+)、W(D-)分別焊接在裸露線上纜放置平台739的第一放置面7391對應的接腳T(P)、 T(G) 、T(D)，如此可以簡化製造過程中線纜的焊接問題。在具體實施例中，一偵測端子CC與電源端子的一部分裸露於線纜放置平台739的第二放置面7392，一插腳型的電阻R則焊接在偵測端子CC與電源端子P之間，用來表明本插頭連接器的適用狀況。上述四個芯線W(P)、W(G)、W(D+)、W(D-)則位於線纜800內。一對金屬外殼802安裝在金屬殼體701的後端，用來遮蔽線纜800。一絕緣外殼804注塑在金屬殼體802上，並一體地將線纜包覆在其中，從而形成完整的連接有線纜的插頭連接器。

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。

插頭連接器：700

插接頭：700a

金屬殼體：701

絕緣本體：702

收容腔：704

端子槽：706

彈性板：710

彈臂：712

絕緣薄片：714

端子模組組合：720

上端子模組：722

下端子模組：724

金屬鎖扣件：726

鎖扣臂：7262

腳部：7261

鎖扣頭：7263

上絕緣體：728

上端子：730

第一橋部：7301

下絕緣體：732

焊接平台：733

下端子：734

特殊端子：734’

第二橋部：7341

固定柱：736

固定孔：738

線纜放置平台：739

第一放置面：7391

第二放置面：7392

凹陷槽：7393、7394

升高部：740

缺口：742

上、下接地端子：G

上、下電源端子：P

偵測端子：CC

電子標示端子：Vconn

訊號端子：D+、D-

腳部：T(P)、T(G)、T(D)

狹縫：S

電阻：R

線纜：800

金屬外殼：802

絕緣外殼：804

電源線：W(P)

接地線：W(G

訊號線：W(D+)、W(D-)

無

金屬殼體：701

第二放置面：7392

線纜：800

金屬外殼：802

電源線：W(P)

接地線：W(G)

電阻：R

Claims (10)

1. 一種插頭連接器，其包括絕緣本體、上端子模組及下端子模組；所述絕緣本體設置有向前貫穿的收容腔，所述上端子模組包括上絕緣體及注塑成型在上絕緣體的上端子；所述下端子模組包括下絕緣體及注塑成型在下絕緣體的下端子；所述上、下絕緣體安裝在一起後組裝入所述絕緣本體，且形成一位於收容腔後端的線纜放置平台；所述線纜放置平台具有相對的第一放置面及第二放置面；所述上、下端子包括排列在收容腔的相對兩側的接觸部及埋設在上、下絕緣體的腳部；其中，所述上端子模組中包括上電源端子及上接地端子，所述上電源端子及上接地端子的腳部裸露在上絕緣體的下表面，下端子模組包括下電源端子及下接地端子，所述下電源端子及下接地端子的腳部裸露在下絕緣體的上表面；在上、下絕緣體組裝後，所述上、下電源端子彼此抵接而完成電性連接，上、下接地端子彼此抵接而完成電性連接。
2. 如申請專利範圍第1項所述的插頭連接器，其中所述上、下接地端子及上、下電源端子的腳部埋設在所述線纜放置平台內；在對應上、下接地端子的旁側設置有狹縫，在上、下電源端子的旁側亦設置有狹縫，所述狹縫可以填入焊料以焊接加固上、下接地端子以及上、下電源端子之間的連接。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述之插頭連接器，其中所述上、下電源端子的其中一腳部裸露在所述第一放置面而形成用來連接電源線纜的一電源端子接腳，所述上、下接地端子的其中一腳部裸露在所述第一放置面而形成用來連接接地線纜的一接地端子接腳。
4. 如申請專利範圍第3項所述之插頭連接器，其中所述線纜放置平台的第二放置面裸露有一附加電源端子接腳；所述上端子模組還包括有一偵測端子，所述附加電源端子接腳位於所述偵測端子接腳的旁側；所述附加電源端子接腳與偵測端子接腳由一電阻作彼此連接。
5. 如申請專利範圍第1項所述之插頭連接器，其中所述插頭連接器包括夾持在上、下端子模組之間的金屬鎖扣件，所述金屬鎖扣件具有延伸入對接腔的一對鎖扣臂以及腳部，該對鎖扣臂的末端具有彼此相對橫向凸伸入收容腔的鎖扣頭，所述腳部抵接在上接地端子或下接地端子的腳部。
6. 如申請專利範圍第5項所述之插頭連接器，其中所述上、下端子模組的下、上表面具有凹陷槽，所述鎖扣件的腳部容納在凹陷槽內。
7. 如申請專利範圍第1項所述之插頭連接器，其中所述上端子模組包括一對上電源端子，該對上電源端子彼此橫向由一第一橋部連接，所述下端子模組包括一對下電源端子，該一對下電源端子彼此橫向由一第二橋部連接。
8. 如申請專利範圍第1項所述之插頭連接器，其中所述插頭連接器包括一對彼此相鄰的訊號端子，所述訊號端子的腳部裸露於上述線纜放置平台的第一放置面而形成用來與訊號線纜連接的一對訊號端子接腳；所述一對訊號端子接腳位於所述一接地端子接腳與所述一電源端子接腳之間。
9. 如申請專利範圍第1項所述之插頭連接器，其中所述上端子模組的下表面具有固定孔，所述下端子模組的上表面具有插入固定孔的固定柱。
10. 一種插頭連接器，其包括插接頭、容納在插接頭內的一排上端子及一排下端子；所述插接頭設置有向前貫穿的收容腔，所述上端子及下端子包括排列在收容腔相對兩側的接觸部；其中，所述插接頭的後端設置有線纜放置平台，所述線纜放置平台具有相對的第一放置面及第二放置面，所述上端子及下端子具有延伸至所述線纜放置平台的接腳，其中第一放置面裸露有一對訊號端子接腳、一電源端子接腳及一接地端子接腳，其中所述電源端子接腳與接地端子接腳分別位於一對訊號端子接腳的兩側；所述第二放置面至少裸露有一用來與電阻連接的偵測端子接腳。