TWI610505B - 連接器模組 - Google Patents

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Abstract

本發明是關於一種連接器模組，包括一個有插槽的絕緣本體，以及固定在絕緣本體上的連接端子組，各連接端子組包括第一彈片與第二彈片。第一彈片提供一外側第一接點及內側第二及第三接點；第二、第三接點沿第一方向配置於插槽內；該第二彈片提供一外側第四接點及內側第五及第六接點；該第五、第六接點沿該第一方向配置該插槽，並分別與第二、第三接點形成彈性接觸。當一外物以該第一方向進入該插槽時，解除該第二接點與該第五接點的接觸，或該第三接點與該第六接點的接觸。

Description

連接器模組
本發明是關於一種連接器模組，特別是關於一種提供熱插拔功能的連接器模組。
在工業控制上，將各種控制電路形成功能模組，利用將不同功能模組加入控制系統中，或自控制系統移除的方式，可以滿足以單一系統，提供不同應用的目的。為滿足能夠隨時加入或移除特定模組的目的，各功能模組上需要提供連接器模組，使該連接器模組提供位於相同位置的相同數量接觸端子。特別是將各功能模組形成扁平盒體，在盒體的兩側的相同位置提供相同數量的連接端子，以供在該兩側與其他形成盒體的功能模組形成電性連接，藉以傳送信號或電流。
美國專利5,716,241「I/O Device for a Data Bus」即揭示一種具有這種模組化連接功能的連接器模組，使用在模組盒體上。
因應這種功能模組的連接方式，業者也開發出一種連接器模組。該連接器模組主要形呈扁平盒體，並在盒體兩側配備多數相同位置、相同數量的連接端子，以供在該兩側與其他連接器模組盒體形成電性連接。使用在兩側的連接端子形成T字形，位在中間的垂直方向端子形成兩支彈性腳，可以夾接一外界連接端子，例如為在一電路板上的金手指。當該外界連接端子插入該垂直方向端子時，可使該外界連接端子所連接的功能模組與該T形連接端子形成電性接觸。亦即，當無該垂直方向端子時，該T形連接端子可向橫向導通，稱為短路；當該垂直方向端子插入時，該T形連接端子可另與該外界連接端子所連接的功能模組導通。
WO 00/62376A1 「Inpu/Output Device Having Removable Module」即揭示一種具有這種功能的連接器模組，並揭示使用在該連接器模組上的T形連接端子。
美國專利公開案US 2013/0027890揭示一種「Connection Module Being Capable of Serving a Bus」進一步利用多數連接器模組，形成總線結構。
利用在一組連接端子內插入一外物，改變端子連接關係的設計，也可見於美國專利 7,402,058號「Plug Connector with Short Circuit Contacts」。
於先前技術中，無論是利用一導電物或一絕緣物的插入或移出，改變一組連接端子的連接關係，都容易在插入或抽出的過程中，產生電的突然導通或斷開。這種現象對於連接器模組或者所連接的功能模組，容易產生突波甚或電弧，以致於影響各模組的功能，甚至造成毀損。
因此，目前實有必要提供一種新穎的連接器模組，可以利用簡單的構造，達成避免發生突然導通或斷開的現象。
同時也需要一種連接器模組，可以提供多種的連接模式，並可避免在改變連接模式時發生突然導通或斷開的現象。
本發明的目的即在提供一種新穎的連接器模組，可以利用簡單的構造，達成避免發生突然導通或斷開的現象。
本發明的目的也在提供一種連接器模組，可以支援多種的連接模式，並可避免在改變連接模式時發生突然導通或斷開的現象。
根據本發明，乃是提供一種連接器模組，包括： 一絕緣本體，包括一插槽； 至少一組連接端子組，固定於該絕緣本體上，各連接端子組包括一第一彈片與一第二彈片；其中： 該第一彈片提供一第一接點、一第二接點及一第三接點，該第二、第三接點位於該插槽內，兩者沿一第一方向配置； 該第二彈片提供一第四接點、一第五接點及一第六接點，該第五、第六接點位於該插槽內，兩者也沿該第一方向配置，並可分別與該第二、第三接點形成彈性接觸； 該插槽在與該第一方向直交方向上的寬度足以容納一外物，以在該外物以第一方向進入該插槽時，解除該第二接點與該第五接點的接觸，或該第三接點與該第六接點的接觸。
在本發明的較佳實例中，該第一彈片可包括一連接部，以及連接到該連接部上的第一彈性腳、第二彈性腳與第三彈性腳，並使該第一接點、第二接點及第三接點分別位在該第一彈性腳、第二彈性腳與第三彈性腳上。在本發明的一些較佳實例中，該第二彈片可包括一本體部，以及連接到該本體部上的第四彈性腳、第五彈性腳與第六彈性腳，並使該第四接點、第五接點及第六接點分別位在該第四彈性腳、第五彈性腳與第六彈性腳上。
在本發明的某些較佳實例中，該第一接點位在該絕緣本體的第一側外側，而該第四接點位在該絕緣本體與該第一側相對的第二側外側。在這種實例中，可使該第一彈性腳的至少一部分位在該絕緣本體的第一側外側，而該第四彈性腳的至少一部分則位在該絕緣本體與該第一側相對的第二側外側。
在若干實例中，該第三彈性腳包圍該第二彈性腳的至少一部分，兩者保持一間距。另該第六彈性腳包圍該第五彈性腳的至少一部分，兩者保持一間距。在這些實例中，該第三彈性腳可以包圍該第二彈性腳全部，且該第六彈性腳也可以包圍該第五彈性腳全部。
在本發明的一些實例中，當有一外物沿該第一方向插入該插槽時，該外物首先接觸該第二接點與該第五接點，並隨該外物之繼續移動而頂開該第二接點與該第五接點，解除該第二接點與該第五接點的接觸狀態。該外物繼續沿該第一方向插入，並接觸該第三接點與該第六接點，並隨該外物之繼續移動而頂開該第三接點與該第六接點，解除該第三接點與該第六接點的接觸狀態。
該外物兩側面可提供一電接點，該電接點可提供在該外物全部插入該插槽後，相對於該第二接點與該第五接點的位置，也可提供在相對於該第二接點與該第五接點的位置並延伸到相對於該第三接點與該第六接點的位置。該外物可為一電路板，且該電接點可為該電路板上的金手指。
當該外物插入到插槽底部，頂開該第三接點與該第六接點時，因該電接點長度不同，可能使電接點僅與該第二接點與該第五接點接觸，或與第二、第五、第三、第六接點同時接觸，形成電性接觸。在該電接點同時與第二、第五、第三、第六接點同時接觸的情形，原由該第一接點進入，經由該第二、第五兩接點的接觸，以及該第三、第六接點的接觸，而由第四接點送出的信號/電流，會經由該電接點進入該電路板上的電路，經過處理、轉化後輸出。實現串接的功能。如果該電接點僅與第二、第五接點接觸，則原由該第一接點進入，而由第四接點送出的信號/電流，會有分流因該第二、第五兩接點的接觸，經由該電接點進入該電路板上的電路，經過處理、轉化後輸出。實現並接的功能。
在上述過程中，該外物頂開該第二接點與該第五接點時，該第三接點與該第六接點仍保持接觸；即保持電性導通。故可防止發生整個迴路瞬間斷路的現象。反之，當該外物沿反於該第一方向抽離該插槽時，因該外物的離開，先使第三、第六接點接觸，導通。此時該第二、第五接點仍與該電接點接觸，導通。因此也可以防止整個迴路瞬間導通的現象。
本發明並揭示使用多數具有上述特徵的彈片的連接器模組，以及具有多數連接器模組的連接器組件。
上述及其他本發明的目的與優點，可由以下詳細說明並參照所附圖式，而更形清楚。
以下依據圖式說明本發明連接器模組的較佳實例。但需說明，本發明的較佳實例，只是用來說明本發明的數種可能的結構與應用方式。本發明的內容與範圍，仍應以申請專利範圍的記載為準。
「熱插拔」通常是指一種連接器的功能，該功能支援在對該連接器插入或抽出另一連接器的連接端子時，不會損害兩者或兩者間所傳送的信號。這種功能可以有效防止或消除從一連接器突然抽除或插入一端子時，所可能發生的突波或電弧。
本發明的目的之一，即在提供一種支援熱插拔功能的連接器模組。
圖1顯示本發明連接器模組的應用示意圖。如圖所示，本發明的連接器模組100包括一個絕緣本體10，以及設置在該絕緣本體10上的數組連接端子組20、20。圖1僅顯示該連接器模組100的一側。殼體101與連接器模組100組合後，使該連接器模組100位在該殼體101下方側。該殼體101提供引導及保護功能。該殼體101內可提供導軌（未圖式），以引導一功能模組102沿該導軌插入於該殼體101內。功能模組102伸出一電路板103，其上配置數支連接端子104。圖中顯示的連接端子104為形成在該電路板103上的金手指。當該功能模組102向圖的下方繼續移動，可使該數支連接端子104連同該露出的電路板103進入該連接器模組100內的插槽（見圖2）中，使該連接器模組100的連接端子組20與該電路板103的連接端子104形成電性接觸。
該電路板103位在該功能模組102內部的延伸部分配置必要的電氣或電子元件，可以對由該等連接端子組20經由該等連接端子104進入的信號或電流，進行處理或轉化，並由對應的連接端子組20或由另外配備的連接端子送出。如此完成該功能模組102的作用。
圖中所顯示的連接端子組20或連接端子104個數，並非任何技術限制。同時，該連接器模組100所提供的連接端子組20數量，也未必相同於該功能模組102所提供的連接端子104數量。
圖2顯示本發明連接器模組一種實施例的結構示意圖。圖中顯示4組連接端子組20，並顯示其中一組連接端子組20的截面。如圖所示，在本實施例中，該連接器模組100包括一絕緣本體10，其上配至該4組連接端子組20，並以端子槽11、12以及舌片13、14、15、16、17等加以可拆卸的固定。該連接端子組20固定於該絕緣本體10的方式，當然不限於上述，更無任何技術上的限制。例如以射出方式固定，也屬可行。其連接端子組20數量也可隨應用需要而改變。
絕緣本體10上提供一插槽18，沿該絕緣本體10長度方向延伸。其長度與寬度並無任何限制。但通常而言，其長度較好足以容納互相保持一預定距離的預定數量端子組。至於其寬度，則較好足以容納位在其內的端子，並能容納一外物插入，例如該電路板103插入。
圖中所示的多組連接端子組20，各包括一第一彈片21與一第二彈片26。圖中顯示，該第一彈片21提供一第一接點23A、一第二接點24A及一第三接點25A，該第二、第三接點24A、25A位於該插槽18內，兩者沿一第一方向X配置。圖中也顯示，該第二彈片26提供一第四接點28A、一第五接點29A及一第六接點30A，該第五、第六接點29A、30A位於該插槽18內，兩者也沿該第一方向X配置。此外，該第五、第六接點29A、30A並分別與該第二、第三接點24A、25A形成彈性接觸。
圖3A為適用於本發明連接器模組的連接端子第一彈片21一種實施例側視圖。如圖所示，在本件較佳實例中，該第一彈片21包括一連接部22，以及連接到該連接部22上的第一彈性腳23、第二彈性腳24與第三彈性腳25。該第一接點23A、第二接點24A及第三接點25A即分別位在該第一彈性腳23、第二彈性腳24與第三彈性腳25上。組裝時，將該第一彈片21的第二彈性腳24與第三彈性腳25對準該插槽18向槽內推壓，使該第二彈性腳24與第三彈性腳25進入槽內，並將該第一彈性腳23保持在槽外，直到該插槽18的邊緣18A接觸，並頂住該連接部22為止。
另請參考圖3B。圖3B為適用於本發明連接器模組的連接端子第二彈片26一種實施例側視圖。如圖所示，在本件較佳實例中，該第二彈片26包括一本體部27，以及連接到該本體部27上的第四彈性腳28、第五彈性腳29與第六彈性腳30。該第四接點28A、第五接點29A及第六接點30A即分別位在該第四彈性腳28、第五彈性腳29與第六彈性腳30上。與第一彈片21相似，組裝時，將該第二彈片26的第五彈性腳29與第六彈性腳30對準該插槽18向槽內推壓，使該第五彈性腳29與第六彈性腳30進入槽內，並將該第四彈性腳28保持在槽外，直到該插槽18的台部18B接觸，並頂住該本體部27為止。
組裝完成後，各組連接端子組20中，第一接點23位在該絕緣本體10的一側外側，而該第四接點28位在該絕緣本體10的相對側外側。該第一彈性腳23與該第四彈性腳28可以全部或一部分位在該絕緣本體的外側，只要能與屬於另一連接器模組的一組連接端子組形成電性接觸即可。
在圖3A所示的實例中，該第三彈性腳25與該第二彈性腳24，兩者的延伸部分保持一間距。在圖3B所示的實例中，該第六彈性腳30與該第五彈性腳29，兩者的延伸部分保持一間距。但在本發明的其他實例中，該第三彈性腳25可以包圍該第二彈性腳24，兩者保持一間距，以形成外框狀，如圖4A所示。此外，該第六彈性腳30也可以包圍該第五彈性腳29，兩者保持一間距，以形成外框狀，如圖4B所示。其他各種彈性腳，乃至於連接端子組的形狀、結構設計，可由此行業專家根據需要決定。
本發明的連接器模組100經過組裝後，各組連接端子組20的第二、第三接點24A、25A沿該第一方向X配置於該插槽18內。且該第五、第六接點28A、29A也沿該第一方向X配置於該插槽18內。該第五、第六接點28A、29A並分別與該第二、第三接點24A、25A形成彈性接觸。該插槽18在與該第一方向直交方向上的寬度足以容納一外物，例如該電路板103。故可在該外物103進入該插槽18時，解除該第二接點24A與該第五接點29A的接觸，以及該第三接點25A與該第六接點30A的接觸。
圖5A-C為本發明連接器模組應用狀態剖面圖。如圖所示，在圖5A的狀態下，該外物（電路板） 103正從圖的上方向下方插入該插槽18中，但尚未進入該插槽18。此時，該第二接點24A與該第五接點29A，以及該第三接點25A與該第六接點30A均保持電性接觸。
在圖5B所示的狀態，該外物103首先接觸該第二接點24與該第五接點29，並繼續移動而頂開該第二接點24與該第五接點29，解除該第二接點24A與該第五接點29A的接觸狀態。其後，該外物103繼續沿該第一方向X插入，並接觸該第三接點25A與該第六接點30A，再繼續移動而頂開該第三接點25A與該第六接點30A，解除該第三接點25A與該第六接點30A的接觸狀態。其狀態如圖5C所示。
由於該電路板103上設有位置與該第二接點24A、第三接點25A及該該第五接點29A、該第六接點30A對應的連接端子104 （例如位在該電路板103兩側面的金手指104）。該連接端子104提供在該電路板103兩側面，根據其長度不同，而位於該電路板103上，在該電路板103全部插入該插槽18後，相對於該第二接點24A與該第五接點29A的位置，也可提供在相對於該第二接點24A與該第五接點29A的位置，並延伸到相對於該第三接點25A與該第六接點30A的位置。
當該電路板103插入到插槽18底部，頂開該第三接點25A與該第六接點30A時，因該連接端子104長度不同，可能使連接端子104僅與該第二接點24A與該第五接點29A接觸，或與第二、第五、第三、第六接點24A、25A、29A、30A同時接觸，形成電性接觸。在該電接點同時與第二、第五、第三、第六接點24A、25A、29A、30A同時接觸的情形，原由該第一接點23A進入，經由該第二、第五兩接點24A、29A的接觸，以及該第三、第六接點25A、30A的接觸，而由第四接點28A送出的信號/電流，會經由該連接端子104進入該電路板103上的電路，經過處理、轉化後輸出。實現串接的功能。如果該連接端子104僅與第二、第五接點24A、29A接觸，則原由該第一接點23A進入，而由第四接點28A送出的信號/電流，會有分流因該第二、第五兩接點24A、29A與連接端子104的接觸，經由該連接端子104進入該電路板103上的電路，經過處理、轉化後輸出。實現並接的功能。
在上述過程中，該電路板103頂開該第二接點24A與該第五接點29A時，該第三接點25A與該第六接點30A仍保持接觸；即保持電性導通。而當該電路板103頂開該第三接點25A與該第六接點30A時，該第二接點24A與該第五接點29A已經與該連接端子104形成導通。故可防止在接點斷開過程中，發生整個迴路瞬間斷路的現象。反之，當該電路板103沿反於該第一方向X抽離該插槽18時，會先使第三、第六接點25A、30A接觸，導通。此時該第二、第五接點24A、29A仍與該連接端子10接觸，導通。當該電路板103抽離而使第二、第五接點24A、29A接觸，導通。此時該第三、第六接點25A、30A已經接觸，導通。因此也可以防止整個迴路瞬間導通的現象。
如上所述，本發明提供一種支援熱插拔的連接器模組，除結構簡單外，並可防止因為外界電路的插拔，造成整個迴路瞬間斷開或導通的現象。應屬一種進步的發明。
10‧‧‧絕緣本體
11、12‧‧‧端子槽
13、14、15、16、17‧‧‧舌片
18‧‧‧插槽
18A‧‧‧邊緣
18B‧‧‧台部
20‧‧‧連接端子組
21‧‧‧第一彈片
22‧‧‧連接部
23‧‧‧第一彈性腳
24‧‧‧第二彈性腳
25‧‧‧第三彈性腳
26‧‧‧第二彈片
27‧‧‧本體部
28‧‧‧第四彈性腳
29‧‧‧第五彈性腳
30‧‧‧第六彈性腳
23A‧‧‧第一接點
24A‧‧‧第二接點
25A‧‧‧第三接點
28A‧‧‧第四接點
29A‧‧‧第五接點
30A‧‧‧第六接點
100‧‧‧連接器模組
101‧‧‧殼體
102‧‧‧功能模組
103‧‧‧電路板
104‧‧‧連接端子
圖1顯示本發明連接器模組的應用示意圖。 圖2顯示本發明連接器模組一種實施例的結構示意圖。 圖3A為適用於本發明連接器模組的連接端子第一彈片一種實施例側視圖。 圖3B為適用於本發明連接器模組的連接端子第二彈片一種實施例側視圖。 圖4A為適用於本發明連接器模組的連接端子第一彈片另一種實施例側視圖。 圖4B為適用於本發明連接器模組的連接端子第二彈片另一種實施例側視圖。 圖5A-C為本發明連接器模組應用狀態剖面圖。
10‧‧‧絕緣本體
11、12‧‧‧端子槽
13、14、15、16、17‧‧‧舌片
18‧‧‧插槽
20‧‧‧連接端子組
21‧‧‧第一彈片
26‧‧‧第二彈片
23A‧‧‧第一接點
24A‧‧‧第二接點
25A‧‧‧第三接點
28A‧‧‧第四接點
29A‧‧‧第五接點
30A‧‧‧第六接點

Claims (8)

  1. 一種連接器模組，包括：一絕緣本體，包括一插槽；至少一組連接端子組，固定於該絕緣本體上，各連接端子組包括一第一彈片與一第二彈片；其中：該第一彈片提供一第一接點、一第二接點及一第三接點，該第二、第三接點位於該插槽內，兩者沿一第一方向配置；該第二彈片提供一第四接點、一第五接點及一第六接點，該第五、第六接點位於該插槽內，兩者也沿該第一方向配置，並可分別與該第二、第三接點形成彈性接觸；該插槽在與該第一方向直交方向上的寬度足以容納一外物，以在該外物以第一方向進入該插槽時，解除該第二接點與該第五接點的接觸，或該第三接點與該第六接點的接觸；其中，該第一彈片包括一連接部，以及連接到該連接部上的第一彈性腳、第二彈性腳與第三彈性腳，並使該第一接點、第二接點及第三接點分別位在該第一彈性腳、第二彈性腳與第三彈性腳上。
  2. 如申請專利範圍第1項的連接器模組，其中，該第三彈性腳包圍該第二彈性腳的至少一部分，兩者保持一間距。
  3. 如申請專利範圍第3項的連接器模組，其中，該第三彈性腳包圍該第二彈性腳全部。
  4. 一種連接器模組，包括：一絕緣本體，包括一插槽；至少一組連接端子組，固定於該絕緣本體上，各連接端子組包括一第一彈片與一第二彈片；其中：該第一彈片提供一第一接點、一第二接點及一第三接點，該第二、第三接點位於該插槽內，兩者沿一第一方向配置；該第二彈片提供一第四接點、一第五接點及一第六接點，該第五、第六接點位於該插槽內，兩者也沿該第一方向配置，並可分別與該第二、第三接點形成彈性接觸；該插槽在與該第一方向直交方向上的寬度足以容納一外物，以在該外物以第一方向進入該插槽時，解除該第二接點與該第五接點的接觸，或該第三接點與該第六接點的接觸；其中，該第二彈片包括一本體部，以及連接到該本體部上的第四彈性腳、第五彈性腳與第六彈性腳，並使該第四接點、第五接點及第六接點分別位在該第四彈性腳、第五彈性腳與第六彈性腳上。
  5. 如申請專利範圍第4項的連接器模組，其中，該第六彈性腳包圍該第五彈性腳的至少一部分，兩者保持一間距。
  6. 如申請專利範圍第5項的連接器模組，其中，該第六彈性腳包圍該第五彈性腳全部。
  7. 一種連接器模組，包括：一絕緣本體，包括一插槽；至少一組連接端子組，固定於該絕緣本體上，各連接端子組包括一第一彈片與一第二彈片；其中：該第一彈片提供一第一接點、一第二接點及一第三接點，該第二、第三接點位於該插槽內，兩者沿一第一方向配置；該第二彈片提供一第四接點、一第五接點及一第六接點，該第五、第六接點位於該插槽內，兩者也沿該第一方向配置，並可分別與該第二、第三接點形成彈性接觸；該插槽在與該第一方向直交方向上的寬度足以容納一外物，以在該外物以第一方向進入該插槽時，解除該第二接點與該第五接點的接觸，或該第三接點與該第六接點的接觸；其中，該第一接點位在該絕緣本體的第一側外側，而該第四接點位在該絕緣本體與該第一側相對的第二側外側。
  8. 如申請專利範圍第7項的連接器模組，其中，該第一彈性腳的至少一部分位在該絕緣本體的第一側外側，且該第四彈性腳的至少一部分位在該絕緣本體與該第一側相對的第二側外側。
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