TWI665837B - USB A male connector (1) - Google Patents

Abstract

本發明為有關一種USB A公頭連接器，主要結構包括一第一、第二高頻差分訊號傳輸導體對、分別設於第一、第二高頻差分訊號傳輸導體對內側的第一、第二電源傳輸導體、一低頻訊號傳輸導體對、一接地傳輸導體，且接地傳輸導體的接地彈性接觸部，可於對接一母座連接器時透過該母座連接器之接地端子抵觸該母座連接器之外殼體，而接地傳輸導體的接地連結部則僅延伸至低頻訊號板狀接觸對之間。藉此，利用電源傳輸導體的電位差隔離高頻雜訊，同時避免串音問題經由接地傳輸導體造成高頻差分訊號傳輸導體對的交互影響。

Description

USB A公頭連接器(一)

本發明為提供一種USB A公頭連接器，尤指一可提供較佳之高頻屏蔽效果，並解決接地端子擴大串音的問題之USB A公頭連接器。

按，通用序列匯流排連接器，由於具有隨插即用以及高速傳輸等等優點，並且USB自從剛開發的USB1.0規格到目前的MicroUSB3.0規格，其傳輸容量更是有著長足的發展，目前已經普遍的應用於電子產品上了。而USB相關的傳輸協定是由USB協會(USB Implementer Forum Inc.USB-IF)所制定的規格，所有的USB連接器都必須要符合該種規格才有辦法與其他的USB連接器進行溝通傳輸。

就USB3.0 TypeA而言，過去為了抑制高頻雜訊的問題，乃大量利用接地端子的改良進行屏蔽，例如：將接地端子連接外殼體，並設計為環繞於高頻端子外圍或全部端子外圍的環狀屏蔽型態，藉此，利用接地訊號隔離高頻端子產生的EMI及RFI；或配合接地端子的隔離效果，將電源端子設置於高頻端子的外側，以阻隔高頻訊號與外界的干擾。

然上述USB3.0 TypeA之高頻雜訊抑制手段，確實存在下列問題與缺失尚待改進：

一、高頻雜訊的主要影響對象主要還是內部端子間的交互干擾，而僅利用接地端子的接地訊號隔離，其效果相當有限。

二、接地端子設計為環狀屏蔽型態，雖然有效增加了屏蔽效果的全面性， 但卻造成高頻串音沿著接地端子傳遞至其它端子。

三、未能充分利用電源端子高低電位差的特性，進行高頻特性的優化。

是以，要如何解決上述習用之問題與缺失，即為本發明之創作人與從事此行業之相關廠商所亟欲研究改善之方向所在者。

故，本發明之創作人有鑑於上述缺失，乃蒐集相關資料，經由多方評估及考量，並以從事於此行業累積之多年經驗，經由不斷試作及修改，始設計出此種可提供較佳之高頻屏蔽效果，並解決接地端子擴大串音的問題之USB A公頭連接器的發明專利者。

本發明之主要目的在於：利用電源傳輸導體的電位差提升高頻屏蔽效果，並使接地端子遠離高頻差分訊號傳輸導體，而避免串音問題擴大。

為達成上述目的，本發明之主要結構包括：一第一高頻差分訊號傳輸導體對，該第一高頻差分訊號傳輸導體對一側設有一第一電源傳輸導體，且該第一電源傳輸導體一側設有一低頻訊號傳輸導體對，並於該低頻訊號傳輸導體對背離該第一電源傳輸導體一側設有一第二電源傳輸導體，且於該第一高頻差分訊號傳輸導體對一側設有一第二高頻差分訊號傳輸導體對，另於該低頻訊號傳輸導體對之間設有一接地傳輸導體；其中，該第一高頻差分訊號傳輸導體對的前後端分別界定有一第一高頻差分訊號彈性接觸對、及一第一高頻差分訊號焊接對，並該第一電源傳輸導體的前後端分別界定有一位於該第一高頻差分訊號彈性接觸對前側之第一電源板狀接觸部、及一位於該第一高頻差分訊號焊接對一側之第一電源焊接部，且該低頻訊號傳輸導體對的前後端分別界定有一位於該第一電源板狀接觸部一側之低頻訊號板狀接觸對、及一位於該第一電源焊接部背離該第一高頻差分訊號焊接對一側之低頻訊號焊接對，另外該第二電源傳輸導體的前後端分別界定有一位於該低頻訊號板狀接觸對背離該第一電源板狀接觸部一側之第二電源板狀接觸部、及一位於該低頻訊號焊接對背離該第一電源焊接部一側之第二電源焊接部，而該第二高頻差分訊號傳輸導體對的前後端分別界定有一位於該第二電源彈性接觸部後側之第二高頻差分訊號彈性接觸對、及一位於該第二電源焊接部背離該低頻訊號焊接對一側之第二高頻差分訊號焊接對，以及，於該接地傳輸導體的前端界定有一位於該第一高頻差分訊號彈性接觸對與該第二高頻差分訊號彈性接觸對之間的接地連結部，係位於該低頻訊號板狀接觸對之間，而於該接地傳輸導體的後端界定有一位於該低頻訊號傳輸導體對之間的接地彈性接觸部，係於對接一母座連接器時透過該母座連接器之接地端子抵觸該母座連接器之外殼體。

藉由上述技術，可針對習用USB3.0 TypeA之高頻雜訊抑制手段所存在之接地 訊號之隔離效果相當有限、環狀接地端子惡化了串音問題、及未利用電位差進行高頻特性優化的問題點加以突破，達到上述優點之實用進步性。

1‧‧‧第一高頻差分訊號傳輸導體對

11‧‧‧第一高頻差分訊號焊接對

12‧‧‧第一高頻差分訊號彈性接觸對

2‧‧‧第一電源傳輸導體

21‧‧‧第一電源焊接部

22‧‧‧第一電源板狀接觸部

23‧‧‧第一彎折基部

3‧‧‧低頻訊號傳輸導體對

31‧‧‧低頻訊號焊接對

32‧‧‧低頻訊號板狀接觸對

4‧‧‧第二電源傳輸導體

41‧‧‧第二電源焊接部

42‧‧‧第二電源板狀接觸部

43‧‧‧第二彎折基部

5‧‧‧第二高頻差分訊號傳輸導體對

51‧‧‧第二高頻差分訊號焊接對

52‧‧‧第二高頻差分訊號彈性接觸對

6‧‧‧接地傳輸導體

61‧‧‧接地彈性接觸部

62‧‧‧接地連結部

63‧‧‧環型隔離部

631‧‧‧彈性抵觸部

71‧‧‧絕緣膠體

72‧‧‧屏蔽殼體

8‧‧‧傳輸導體焊接部組

9‧‧‧母座連接器

91‧‧‧接地端子

92‧‧‧外殼體

P‧‧‧平面

第一圖 係為本發明較佳實施例之立體圖。

第二圖 係為本發明較佳實施例之傳輸導體立體圖。

第三圖 係為本發明較佳實施例之另一角度傳輸導體立體圖。

第四圖 係為本發明較佳實施例之傳輸導體俯視圖。

第五圖 係為本發明較佳實施例之傳輸導體前視圖。

第六圖 係為本發明較佳實施例之公母對接實施示意圖(一)。

第七圖 係為本發明較佳實施例之公母對接實施示意圖(一)。

第八圖 係為本發明較佳實施例之第七圖A-A線剖視圖。

為達成上述目的及功效，本發明所採用之技術手段及構造，茲繪圖就本發明較佳實施例詳加說明其特徵與功能如下，俾利完全了解。

請參閱第一圖至第四圖所示，係為本發明較佳實施例之立體圖至傳輸導體俯視圖，由圖中可清楚看出本發明係包括：一第一高頻差分訊號傳輸導體對1；一界定於該第一高頻差分訊號傳輸導體對1後端之第一高頻差分訊號焊接對11；一界定於該第一高頻差分訊號傳輸導體對1前端之第一高頻差分訊號彈性接觸對12；一設於該第一高頻差分訊號傳輸導體對1一側之第一電源傳輸導體2；一界定於該第一電源傳輸導體2後端且位於該第一高頻差分訊號焊接對11一側之第一電源焊接部21；一界定於該第一電源傳輸導體2前端且位於該第一高頻差分訊號彈性接觸對12前側之第一電源板狀接觸部22；一界定於該第一電源傳輸導體2對上之第一彎折基部23，係將該第一電源傳輸導2由該第一高頻差分訊號傳輸導體對1之前側延伸至該第一高頻差分訊號傳輸導體對1之內側； 一設於該第一電源傳輸導體2一側之低頻訊號傳輸導體對3；一界定於該低頻訊號傳輸導體對3後端、且位於該第一電源焊接部21背離該第一高頻差分訊號焊接對11一側之低頻訊號焊接對31；一界定於該低頻訊號傳輸導體對3前端、且位於該第一電源板狀接觸部22一側之低頻訊號板狀接觸對32；一設於該低頻訊號傳輸導體對3背離該第一電源傳輸導體2一側之第二電源傳輸導體4；一界定於該第二電源傳輸導體4後端、且位於該低頻訊號焊接對31背離該第一電源焊接部21一側之第二電源焊接部41；一界定於該第二電源傳輸導體4前端、且位於該低頻訊號板狀接觸對32背離該第一電源板狀接觸部22一側之第二電源板狀接觸部42；一界定於該第二電源傳輸導體4對上之第二彎折基部43，係將該第二電源傳輸導4由下述第二高頻差分訊號傳輸導體對5之前側延伸至下述第二高頻差分訊號傳輸導體對5之內側；一設於該第一高頻差分訊號傳輸導體對1一側之第二高頻差分訊號傳輸導體對5；一界定於該第二高頻差分訊號傳輸導體對5後端、且位於該第二電源焊接部41背離該低頻訊號焊接對31一側之第二高頻差分訊號焊接對51；一界定於該第二高頻差分訊號傳輸導體對5前端、且位於該第二電源彈性接觸部後側之第二高頻差分訊號彈性接觸對52；一設於該低頻訊號傳輸導體對3之間的接地傳輸導體6；一界定於該接地傳輸導體6後端、且位該第一高頻差分訊號彈性接觸對12與該第二高頻差分訊號彈性接觸對52之間的接地彈性接觸部61，係於對接一母座連接器時透過該母座連接器之接地端子抵觸該母座連接器之外殼體；一界定於該接地傳輸導體6前端、且位於該低頻訊號板狀接觸對32之間的接地連結部62；一延伸形成於該接地傳輸導體6一側之環型隔離部63，係環繞設置於該第一電源板狀接觸部22、該低頻訊號板狀接觸對32、及該第二電源板狀接觸部42一側；至少一界定於該環型隔離部63上之彈性抵觸部631，係供抵觸下述屏 蔽殼體72；一供設置上述各傳輸導體之絕緣膠體71；及一供收容該絕緣膠體71之屏蔽殼體72。

其中該公頭連接器係符合USB 3.0 TypeA之規範，並包含一由該第一高頻差分訊號焊接對11、該第一電源焊接部21、該低頻訊號焊接對31、該第二電源焊接部41、及該第二高頻差分訊號焊接對51所組成之傳輸導體焊接部組8，且該傳輸導體焊接部組8係單排排列於同一水平面上。

藉由上述之說明，已可了解本技術之結構，而依據這個結構之對應配合，更可提供較佳之高頻屏蔽效果，並解決接地端子擴大串音的問題等優勢，而詳細之解說將於下述說明。

請同時配合參閱第一圖至第八圖所示，係為本發明較佳實施例之立體圖至第七圖之A-A線剖視圖，藉由上述構件組構時，由圖中可清楚看出，本發明之傳輸導體組係由第一高頻差分訊號傳輸導體對1、第一電源傳輸導體2、低頻訊號傳輸導體對3、第二電源傳輸導體4、第二高頻差分訊號傳輸導體對5、及接地傳輸導體6所構成，故為符合USB 3.0 TypeA規範之公頭連接器，但各傳輸導體之排列方式則與習知有所不同。除了利用第一電源傳輸導體2的第一彎折基部23，將第一電源傳輸導體2的端子走向，從第一高頻差分訊號傳輸導體對1的前側，直接延伸至其內側，以利用第一電源傳輸導體2的電位差(V+)隔離第一高頻差分訊號傳輸導體對1的雜訊，同理，利用第二電源傳輸導體4的第二彎折基部43，將第二電源傳輸導體4的端子走向，從第二高頻差分訊號傳輸導體對5的前側，直接延伸至其內側，以利用第二電源傳輸導體4的電位差(V-，第二電源傳輸導體4同時具有GND之特性)隔離第二高頻差分訊號傳輸導體對5的雜訊，如第二圖及第三圖所示，藉此，將第一、第二電源傳輸導體2、4設於第一、第二高頻差分訊號傳輸導體對1、5之間，以利用電位差隔離兩者之間的雜訊，相較於單純以接地訊號隔離效果更佳。

另外，於接地傳輸導體6一側延伸形成有一環型隔離部63，使其環繞設置於第一電源板狀接觸部22、低頻訊號板狀接觸對32、及第二電源板狀接觸部42一側，用以隔離由連接器前端開口進入之干擾，並以彈性抵觸部631碰觸屏蔽殼體72，而將干擾訊號經由屏蔽殼體72導引至地。並將接地傳輸導體6的長度縮短，使其接地連結部62位於低頻訊號板狀接觸對32之間 ，而其接地彈性接觸部61位於第一高頻差分訊號彈性接觸對12與第二高頻差分訊號彈性接觸對52之間，並位於同一平面P上(如第五圖所示)，換言之，接地傳輸導體6之整體長度，並未延伸至第一高頻差分訊號傳輸導體對1與第二高頻差分訊號傳輸導體對5之間，而解決習用高頻串音問題經由接地端子在第一、第二高頻差分訊號傳輸導體對1、5間傳遞之情事。故本發明之公頭連接器端子的接觸部分仍維持九根(第一高頻差分訊號彈性接觸對12、第一電源板狀接觸部22、低頻訊號板狀接觸對32、接地彈性接觸部62、第二電源板狀接觸對42及第二高頻差分訊號彈性接觸對52)，但焊接部分則不包含接地傳輸導體6，而只有八根(第一高頻差分訊號焊接對11、該第一電源焊接部21、該低頻訊號焊接對31、該第二電源焊接部41、及該第二高頻差分訊號焊接對51)，且該接地彈性接觸部61可於對接一母座連接器9時透過該母座連接器9之接地端子91抵觸該母座連接器9之外殼體92(如第六圖至第八圖所示)。

惟，以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，非因此即侷限本發明之專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖式內容所為之簡易修飾及等效結構變化，均應同理包含於本發明之專利範圍內，合予陳明。

綜上所述，本發明之USB A公頭連接器於使用時，為確實能達到其功效及目的，故本發明誠為一實用性優異之發明，為符合發明專利之申請要件，爰依法提出申請，盼 審委早日賜准本發明，以保障創作人之辛苦發明，倘若 鈞局審委有任何稽疑，請不吝來函指示，創作人定當竭力配合，實感德便。

Claims (9)

1. 一種USB A公頭連接器，其主要包括：一第一高頻差分訊號傳輸導體對；一界定於該第一高頻差分訊號傳輸導體對後端之第一高頻差分訊號焊接對；一界定於該第一高頻差分訊號傳輸導體對前端之第一高頻差分訊號彈性接觸對；一設於該第一高頻差分訊號傳輸導體對一側之第一電源傳輸導體；一界定於該第一電源傳輸導體後端且位於該第一高頻差分訊號焊接對一側之第一電源焊接部；一界定於該第一電源傳輸導體前端且位於該第一高頻差分訊號彈性接觸對前側之第一電源板狀接觸部；一設於該第一電源傳輸導體一側之低頻訊號傳輸導體對；一界定於該低頻訊號傳輸導體對後端、且位於該第一電源焊接部背離該第一高頻差分訊號焊接對一側之低頻訊號焊接對；一界定於該低頻訊號傳輸導體對前端、且位於該第一電源板狀接觸部一側之低頻訊號板狀接觸對；一設於該低頻訊號傳輸導體對背離該第一電源傳輸導體一側之第二電源傳輸導體；一界定於該第二電源傳輸導體後端、且位於該低頻訊號焊接對背離該第一電源焊接部一側之第二電源焊接部；一界定於該第二電源傳輸導體前端、且位於該低頻訊號板狀接觸對背離該第一電源板狀接觸部一側之第二電源板狀接觸部；一設於該第一高頻差分訊號傳輸導體對一側之第二高頻差分訊號傳輸導體對；一界定於該第二高頻差分訊號傳輸導體對後端、且位於該第二電源焊接部背離該低頻訊號焊接對一側之第二高頻差分訊號焊接對；一界定於該第二高頻差分訊號傳輸導體對前端、且位於該第二電源彈性接觸部後側之第二高頻差分訊號彈性接觸對；一設於該低頻訊號傳輸導體對之間之接地傳輸導體；一界定於該接地傳輸導體後端、且位該第一高頻差分訊號彈性接觸對與該第二高頻差分訊號彈性接觸對之間的接地彈性接觸部，係於對接一母座連接器時透過該母座連接器之接地端子抵觸該母座連接器之外殼體；及一界定於該接地傳輸導體前端、且位於該低頻訊號板狀接觸對之間的接地連結部。
2. 如申請專利範圍第1項所述之USB A公頭連接器，其中該接地傳輸導體一側延伸形成有一環型隔離部，係環繞設置於該第一電源板狀接觸部、該低頻訊號板狀接觸對、及該第二電源板狀接觸部一側。
3. 如申請專利範圍第2項所述之USB A公頭連接器，其中更包含一絕緣膠體、及一供收容該絕緣膠體之屏蔽殼體。
4. 如申請專利範圍第3項所述之USB A公頭連接器，其中該環型隔離部上具有至少一彈性抵觸部，係供抵觸該屏蔽殼體。
5. 如申請專利範圍第1項所述之USB A公頭連接器，其中該第一電源傳輸導體上界定有一第一彎折基部，係將該第一電源傳輸導對由該第一高頻差分訊號傳輸導體對之前側延伸至該第一高頻差分訊號傳輸導體對之內側。
6. 如申請專利範圍第1項所述之USB A公頭連接器，其中該第二電源傳輸導體上界定有一第二彎折基部，係將該第二電源傳輸導對由該第二高頻差分訊號傳輸導體對之前側延伸至該第二高頻差分訊號傳輸導體對之內側。
7. 如申請專利範圍第1項所述之USB A公頭連接器，其中該第一高頻差分訊號彈性接觸對、該第二高頻差分訊號彈性接觸對、及該接地彈性接觸部係位於同一平面。
8. 如申請專利範圍第1項所述之USB A公頭連接器，其中該公頭連接器係符合USB 3.0 TypeA之規範，並包含一由該第一高頻差分訊號焊接對、該第一電源焊接部、該低頻訊號焊接對、該第二電源焊接部、及該第二高頻差分訊號焊接對所組成之傳輸導體焊接部組。
9. 如申請專利範圍第1項所述之USB A公頭連接器，其中該傳輸導體焊接部組係單排排列於同一水平面上。