TWI571009B - 連接器與其製作方法 - Google Patents

Description

連接器與其製作方法

本發明係關於通用序列匯流排連接器，尤指可供端子組易於定位而快速成型的USB type-C連接器結構及其製作方法。

通用序列匯流排(Universal Serial Bus，USB)連接器係目前常用的連接器型態之一，由USB協會(USB Implementer Forum Inc.,USB-IF)所制定，到目前為止已經歷USB1.0、USB2.0及USB3.0等多個版本的發展過程，現更制定具有更高傳輸速度的USB type-C傳輸協定，USB type-C著眼於現在輕薄化產品設計的趨勢，整體造型採用小型化設計、易於攜帶，以符合行動產品的應用需求，同時不再有正反面之差別，過去使用者要插入電腦上對應的插槽時，經常因為分不清楚正反面而常有使用不便的困擾，這樣的情況未來將不再發生，以讓使用者更容易上手。

目前該通用序列匯流排Type-C規格之端子模組，係包括上、下相對之複數上排端子及複數下排端子，並於兩排端子之間再設置金屬隔板以阻絕上、下排端子在傳輸時的訊號、雜訊干擾，且另外再經過多次加工及塑膠射出以形成電連接器，如美國專利申請公開第20130095702A1號、台灣專利公告M507098、M493184、M498401、M498407....等，但該等Type-C規格的端子模組，乃是由多層的端子組、金屬隔板相互疊合形成，因此該 端子模組前緣對接面的部分結構鬆散、不耐插拔，故組裝時還需要另外在前緣部分裝上其他零件予以強化。而多層疊合排列的端子模組，排列不僅不易，若發生偏移未準確對位則會造成傳輸電子訊號不穩定，因此還需要再經過多次塑膠射出及激光焊等製程以強化端子組間的結合，無形間造成了製作成本的增加。

此外，結構複雜的金屬件，無法以沖壓方式一次製作完成，其製作方式必須以粉末冶金(Powder metallurgy)，先以金屬粉末為原料，然後將粉末裝入模具型腔，施以一定的壓力，形成具有所需零件形狀和尺寸的壓坯，最後再對壓坯進行燒結，然該等製程成本昂貴，而有增添製作成本之疑慮，因此如果有合適的結構設計及製程，將可獲得低成本的製程及簡易的組裝工序。

爰是，本發明之主要目的，在於type-C規格的連接器製做時，降低該連接器的製程成本。

本發明之另一目的，乃在於提高連接器的製做良率及強化整體結構。

為達上述目的，本發明乃是將端子模組裝配於特殊設計的連接器內，該連接器係分別以金屬沖壓方式加工製作成一座體及一框架，再予以相互連結。其中座體製作成環形而具有空腔以貫穿座體，框架則製成U形狀並具有兩支臂，框架可藉由兩支臂連接於座體上而構成容置空間，端子模組可經由環形座體空腔，進而配置U形框架內。

相較於習知技術，本發明將原本需要以金屬粉末冶金方式製 作一體成形的連接器，拆成座體及框架兩個部分，並分別以沖壓方式製作再予以組合，由於二件式沖壓製程成本相較於一件式金屬粉末冶金製程成本便宜，因此本發明的製作方法可降低開發成本。此外座體及框架所形成的收容空間，可供多層介面疊合的端子模組快速配置定位，而連接器的框架恰巧可包覆端子模組周側，因而可使組裝完成的連接器具有抗插拔、耐擠壓，據而簡化製造及組裝時的步驟，大幅降低製造成本及提高產品良率。

使本發明的上述目的與結構特徵能進一步的讓熟悉此技術的人員明瞭，配合所附圖式，以實施例對本發明做進一步的說明。

1‧‧‧座體

11‧‧‧空腔

12‧‧‧擋板

2‧‧‧框架

20‧‧‧支臂

21‧‧‧卡合部

22‧‧‧連桿

23‧‧‧凹陷部

3‧‧‧端子模組

31‧‧‧第一端子組

32‧‧‧第二端子組

33‧‧‧金屬隔板

圖1為本發明連接器之立體分解圖。

圖2為本發明連接器之立體組合圖。

圖3為端子模組插入連接器之示意圖。

圖4為端子模組裝配於連接器之組合示意圖(一)。

圖5為端子模組裝配於連接器之組合示意圖(二)

圖1為本發明連接器之立體分解圖，並一同參照其他各圖所示，從圖中可清楚地看出，本發明主要係為座體1及框架2所組成，其中，座體1為金屬材沖壓製成環形，環形內具有一空腔11以收容限位端子模組3(如圖2)，於空腔11一側向外突伸有二片呈水平之擋板12，使空腔11的限位空間得以往該處延伸；框架2為金屬材沖壓製成U形，並具有兩支臂20及相連兩支臂20的連桿22，框架2可藉由兩支臂20搭接於座體1具有擋板12的一 端，可供端子模組3限位固定於框架2內之預設位置，所述支臂20外側嵌設有卡合部21，以供相對接的連接器卡合，另於框架2前緣的連桿22厚度薄於框架2主體厚度，而分別於框架2前緣的上面及下面分別構成凹陷部23，所述凹陷部23可利於公母連接器對接時，順利導入相對接的連接器端子，所述凹陷部23亦可作為其他元件的裝配預留空間。

端子模組3具有三層介面(如圖3)，端子模組3之厚度與框架2之厚度兩者大致相同，所述端子模組3三層介面係包括上、下相對之第一端子組31及第二端子組32，並於兩排端子之間設置有金屬隔板33，以阻絕第一端子組31、第二端子組32在傳輸時的訊號、雜訊相互干擾。

組合時，將連接器的座體1與框架2分別採沖壓製程獨立製作後，再予以組合裝配，使框架2的兩支臂20搭接於座體1具有擋板12的一端，然後再將端子模組3經由座體1未設有擋板12的該端，經過空腔11而配置於框架2內，以令呈U形框架2包覆端子模組3最前端的對接面及兩側面(如圖4)，而外露出端子模組3的上、下表面(如圖5)，藉此使上表面的第一端子組31及下表面的第二端子組32，可以供外部連接器接觸，即完成本發明的組裝。由於端子模組3可經環形座體1固定於框架2內，而使端子模組3快速且直接的裝配在連接器內，不需要再經過多次塑膠射出加工，因此本發明具有組裝快速、降低製作成本的功效。

因多層介面疊合的端子模組3結構較為鬆散，但經由環形座體1的環形包覆，因此端子模組3的各層介面可準確結合一起，能更穩固的定位於座體1內而不虞產生鬆動、脫落狀況，進而能達到介面間的接觸確實，以確保傳輸訊號穩定。

此外，由於框架2之厚度與端子模組3之厚度兩者大致相同，因此端子模組3最前端的對接面及兩側面，可受到金屬材質的框架2包覆式的保護，因此具有極佳的剛性及耐插拔性能，在與其他連接器做公母對接時，縱然受到使用者不當施力壓迫，或是對接時角度偏斜，也不易發生龜裂、破損情況，更可強化端子模組3的強度。

縱上所述，本發明連接器及其製作方法，複雜的連接器拆成座體及框架兩個部分，並分別以沖壓方式製作再予以組合，由於二件式沖壓製程成本相較於一件式金屬粉末冶金製程成本便宜，因此本發明的製作方法可降低開發成本。此外座體及框架所形成的收容空間，可供多層介面疊合的端子模組快速配置定位，而連接器的框架恰巧可包覆端子模組周側，因而可使組裝完成的連接器具有抗插拔、耐擠壓，據而簡化製造及組裝時的步驟，大幅降低製造成本及提高產品良率，因此無論在功能上、組裝上均是較習知結構簡易、方便，而其並未見諸公開使用，合於專利法之規定，爰依法提出發明專利申請，懇請賜准專利，實為德便。

1‧‧‧座體

11‧‧‧空腔

12‧‧‧擋板

2‧‧‧框架

20‧‧‧支臂

21‧‧‧卡合部

22‧‧‧連桿

23‧‧‧凹陷部

Claims (3)

1. 一種連接器，用以供端子模組收容配置其中，該連接器包括：一座體，呈環形具有貫穿座體之空腔，以形成收容空間；一框架，呈U形並具有兩支臂及相連兩支臂的連桿，所述兩支臂可連接於上述座體，並於支臂外側嵌設有卡合部；所述端子模組可經由座體一側經過空腔而配置於框架內，以令呈U形的框架包覆端子模組前緣及兩側，而外露所述端子模組的上表面及下表面。其中座體及框架為金屬材沖壓製成。其中所述端子模組上表面配置有第一端子組，端子模組下表面配置有第二端子組，並於第一及第二端子組間設置金屬隔板。
2. 所述框架連桿的厚度薄於支臂的厚度，而分別於框架連桿的上面及下面分別構成凹陷部。
3. 一種連接器之製作方法，其包含：以金屬沖壓製作一座體，所述座體呈環形並具有貫穿座體前後之空腔；以金屬沖壓製作一框架，所述框架呈U形並具有兩支臂，框架可藉由兩支臂連接於環形座體上；一端子模組，可經由環形座體空腔配置U形框架內，以令呈U形的框架包覆端子模組前緣及兩側，而外露所述端子模組的上表面及下表面。