TWI699053B

TWI699053B - 連接器模組

Info

Publication number: TWI699053B
Application number: TW108132740A
Authority: TW
Inventors: 黃詠証
Original assignee: 宏碁股份有限公司
Priority date: 2019-09-11
Filing date: 2019-09-11
Publication date: 2020-07-11
Also published as: TW202112014A

Abstract

本揭露提供了一種連接器模組，包括一第一連接器以及一連接器組件。第一連接器包含複數個環狀接點以及一第一磁鐵。這些環狀接點具有共同之圓心。連接器組件包含一外套筒、一第二連接器以及一第二磁鐵。第二連接器是設置於外套筒內，第二連接器以可相對外套筒運動之方式連接於外套筒，並且第二連接器具有至少二接腳。第二磁鐵是設置於第二連接器上。第一磁鐵上形成有一導引斜面，配置以導引第二連接器，以使至少二接腳連接於這些環狀接點之其中二者。

Description

連接器模組

本揭露係關於一種連接器模組，特別係關於一種協助使用者方便連接的連接器模組。

隨著科技的發展，現今許多電子裝置（例如桌上型電腦或智慧型手機）的主電路板皆具有多個連接器。透過主電路板上的連接器，使用者可以對電子裝置充電或是加裝外部模組至電子裝置來進行擴充，以增加電子裝置的功能。

一般而言，連接器可為公頭連接器與母頭連接器，當使用者欲將公頭連接器連接至母頭連接器時，必須注意兩個連接器之間的接腳是否對準，以避免誤連接的問題產生。一些連接器設置有防呆結構，但仍需要使用者將兩個連接器對準後才能相互連接，仍然有不夠便利以及無法節省時間的缺點。

因此，如何設計出可滿足使用者各種需求的連接器模組，便是現今值得探討與解決之課題。

有鑑於此，本揭露提出一種連接器模組，以解決上述之問題。

本揭露提供一種連接器模組，包括第一連接器以及連接器組件，並且連接器組件包含外套筒以及第二連接器。第一連接器以及第二連接器上分別設置有第一磁鐵以及第二磁鐵，當第一連接器靠近第二連接器時，第一磁鐵與第二磁鐵產生的磁吸力可驅使第二連接器相對於外套筒運動，以使第二連接器準確地連接於第一連接器。

因此，基於本揭露之設計，使用者不需要進行對準便可以準確地將第二連接器連接於第一連接器，進而達成快速連接、不需對位以及節省時間的目的。

為了讓本揭露之目的、特徵、及優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖示做詳細說明。其中，實施例中的各元件之配置係為說明之用，並非用以限制本揭露。且實施例中圖式標號之部分重複，係為了簡化說明，並非意指不同實施例之間的關聯性。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本揭露。

用詞“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等僅僅是通用識別符碼，因此，在各種實施例中可以互相交換。例如，雖然在一些實施例中一個元件可以被稱為“第一”元件，但是在其他實施例中該元件可以被稱為“第二”元件。此外，實施例中可能使用相對性的用語，例如「較低」或「底部」及「較高」或「頂部」，以描述圖示的一個元件對於另一元件的相對關係。能理解的是，如果將圖示的裝置翻轉使其上下顛倒，則所敘述在「較低」側的元件將會成為在「較高」側的元件。

在此，「約」、「大約」之用語通常表示在一給定值或範圍的20%之內，較佳是10%之內，且更佳是5%之內。在此給定的數量為大約的數量，意即在沒有特定說明的情況下，仍可隱含「約」、「大約」之含義。

請參考第1圖，第1圖為根據本揭露一實施例之一連接器模組50之立體圖。連接器模組50可包含有一第一連接器100以及一連接器組件200，連接器組件200包含一外套筒202以及一第二連接器250，並且第二連接器250是設置於外套筒202內。第二連接器250是以可相對外套筒202運動之方式連接於外套筒202。

於此實施例中，第一連接器100可為一桌上型電腦的主機板上的一連接器，而第二連接器250可為一外部擴充模組的一連接器，但不限於此。第一連接器100以及第二連接器250可應用在任何電子裝置上。

接著，請參考第2圖與第3圖，第2圖為根據本揭露一實施例之第一連接器100以及第二連接器250之放大剖面示意圖，並且第3圖為根據本揭露一實施例之第一連接器100以及第二連接器250之沿著Z軸方向觀看之平面示意圖。

如圖所示，第一連接器100包含一殼體101、一第一磁鐵102以及一第一電路板104，第一磁鐵102是設置在殼體101上，並且第一電路板104是埋設在第一磁鐵102之表面的凹槽內。第一電路板104上可形成有一中心接點1040以及複數個環狀接點1041～1043，中心接點1040與這些環狀接點1041～1043具有共同之圓心。再者，如第3圖所示，第一連接器100的第一電路板104可更具有複數個絕緣環106，分別設置於這些環狀接點之相鄰二者之間。

再者，第一連接器100可更包含一第一收線元件107、一第一轉換元件108以及一第一主線109。中心接點1040與環狀接點1041～1043是分別連接於四條導線CLN，這些導線CLN是被第一收線元件107收束，並且經由第一轉換元件108而設置於第一主線109內。

連接器組件200可更包含一第二磁鐵204，設置於第二連接器250上。另外，第二連接器250可包含一殼體252、一第二電路板254、一第二收線元件256、一第二轉換元件258以及一第二主線259。第二磁鐵204是固定於殼體252，並且第二電路板254是埋設於第二磁鐵204。

於此實施例中，第二連接器250可具有至少二接腳。如第2圖與第3圖所示，第二連接器250的第二電路板254具有四個接腳2540～2543，分別對應於中心接點1040與環狀接點1041～1043。接腳2540～2543是分別連接於四條導線CLN，這些導線CLN是被第二收線元件256收束，並且經由第二轉換元件258而設置於第二主線259內。

當第二連接器250靠近第一連接器100時，第一磁鐵102會吸引第二磁鐵204，以使第二連接器250連接於第一連接器100。此時，接腳2540是接觸中心接點1040，而接腳2541～2543是分別接觸環狀接點1041～1043。於此實施例中，接腳2540～2543可為彈簧探針（pogo pin），但不限於此。

值得注意的是，如第2圖所示，第一磁鐵102上可形成有一導引斜面1021，配置以導引第二連接器250，以使接腳2540～2543準確地連接於中心接點1040以及環狀接點1041～1043。

接著，請同時參考第4圖。第4圖為根據本揭露一實施例之連接器模組50之立體剖面圖。於此實施例中，連接器組件200可更包含一內套筒206、二個連接件208以及一活動件210。內套筒206是設置於外套筒202內，二個連接件208是固定地連接於內套筒206的上下兩側，並且連接件208是配置以將內套筒206活動地連接於外套筒202。活動件210是可活動之方式設置於內套筒206內並且連接於第二連接器250。

如第4圖所示，外套筒202可形成有二溝槽2021，配置以分別容置二連接件208，並且溝槽2021之尺寸是略大於連接件208之尺寸，意即溝槽2021與連接件208之間在Z軸方向上具有一間隙。具體而言，溝槽2021的內面及/或連接件208的表面上可形成有咬花結構，以使連接件208可沿著溝槽2021在XY平面滑動。

於此實施例中，連接器組件200可更包含一彈性元件212，設置於活動件210與內套筒206之間。彈性元件212可配置以提供一彈性力，以使第二連接器250維持在外套筒202內之一初始位置，如第4圖所示，以避免第二連接器250露出於外套筒202而造成損壞。

接著，請參考第5A圖至第5C圖。第5A圖至第5C圖為根據本揭露一實施例之第二連接器250連接於第一連接器100之作動示意圖。如第5A圖所示，當外套筒202接收朝向第一連接器100之一第一外力F1時，連接器組件200被驅使以接近第一連接器100，並且此時第二連接器250的中心軸AX2是偏離第一連接器100之中心軸AX1。

接著，第一磁鐵102會與第二磁鐵204產生一磁吸力，磁吸力可驅使內套筒206帶動活動件210與第二連接器250相對於外套筒202沿著一短軸方向（-X軸方向）移動，使得中心軸AX2對準中心軸AX1，並且磁吸力可進一步驅使活動件210與第二連接器250沿著一長軸方向（-Z軸方向）移動，進而使第二連接器250連接於第一連接器100，如第5B圖所示。其中，長軸方向是垂直於短軸方向。

值得注意的是，在第5B圖中，磁吸力是大於彈性元件212的彈性力。接著，彈性元件212的彈性力會拉動活動件210、第二連接器250以及第一連接器100沿著Z軸方向移動，最後達到靜態平衡狀態，如第5C圖所示。

接著，請參考第6A圖至第6C圖。第6A圖至第6C圖為根據本揭露一實施例之第二連接器250脫離第一連接器100之作動示意圖。當第一連接器100連接於第二連接器250並且使用者欲使第二連接器250脫離第一連接器100時，可施加相反於第一外力F1之一第二外力F2至連接器組件200。

當外套筒202接收第二外力F2而沿著Z軸方向移動時，如第6B圖所示，內套筒206會沿著Z軸方向移動，並且活動件210會擠壓彈性元件212，使得彈性元件212產生一彈性力FR。接著，如第6B圖與第6C圖所示，第二外力F2與彈性力FR是大於前述磁吸力，使得第二外力F2會與彈性力FR共同驅使第二連接器250沿著長軸方向（Z軸方向）移動而脫離於第一連接器100，並且內套筒206、活動件210以及第二連接器250也可被驅使相對於外套筒202移動而回到外套筒202的中心處，如第6C圖所示。

請參考第7圖，第7圖為根據本揭露另一實施例之連接器模組50A之立體剖面圖。連接器模組50A與前述連接器模組50相似，此實施例之連接器模組50A的兩個連接件208是固定於外套筒202，並且兩個連接件208是設置於內套筒206之相反兩側。

再者，連接件208可形成有一開口2081，並且連接器組件200A可更包含一第一構件214以及一第二構件216。第二構件216是固定地設置於內套筒206上並且具有一凸柱2161，凸柱2161穿過開口2081而固定地連接於第一構件214的一軸套2141。如第7圖所示，鄰近於第一構件214之連接件208是位於第一構件214以及第二構件216之間。

接著，請參考第8圖與第9圖，第8圖與第9圖為根據本揭露另一實施例之內套筒206、第一構件214、第二構件216相對於連接件208與外套筒202移動前與移動後之示意圖。相似於第5A圖至第5B圖，當第二連接器250沒有對位於第一連接器100時，前述磁吸力可以驅使內套筒206由外套筒202的中心處帶動第二連接器250朝左移動（沿-X軸方向），以使中心軸AX2對位於中心軸AX1。因此第二連接器250可以準確地連接於第一連接器100。

本揭露提供一種連接器模組，包括第一連接器100以及連接器組件200，並且連接器組件200包含外套筒202以及第二連接器250。第一連接器100以及第二連接器250上分別設置有第一磁鐵102以及第二磁鐵204，當第一連接器100靠近第二連接器250時，第一磁鐵102與第二磁鐵204產生的磁吸力可驅使第二連接器250相對於外套筒202運動，以使第二連接器250準確地連接於第一連接器100。

因此，基於本揭露之設計，使用者不需要進行對準便可以準確地將第二連接器250連接於第一連接器100，進而達成快速連接、不需對位以及節省時間的目的。

雖然本揭露的實施例及其優點已揭露如上，但應該瞭解的是，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作更動、替代與潤飾。此外，本揭露之保護範圍並未侷限於說明書內所述特定實施例中的製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟，任何所屬技術領域中具有通常知識者可從本揭露揭示內容中理解現行或未來所發展出的製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟，只要可以在此處所述實施例中實施大抵相同功能或獲得大抵相同結果皆可根據本揭露使用。因此，本揭露之保護範圍包括上述製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟。另外，每一申請專利範圍構成個別的實施例，且本揭露之保護範圍也包括各個申請專利範圍及實施例的組合。

50、50A:連接器模組 100:第一連接器 101:殼體 102:第一磁鐵 1021:導引斜面 104:第一電路板 1040:中心接點 1041～1043:環狀接點 106:絕緣環 107:第一收線元件 108:第一轉換元件 109:第一主線 200、200A:連接器組件 202:外套筒 2021:溝槽 204:第二磁鐵 206:內套筒 208:連接件 2081:開口 210:活動件 212:彈性元件 214:第一構件 2141:軸套 216:第二構件 2161:凸柱 250:第二連接器 252:殼體 254:第二電路板 2540～2543:接腳 256:第二收線元件 258:第二轉換元件 259:第二主線 AX1:中心軸 AX2:中心軸 CLN:導線 F1:第一外力 F2:第二外力 FR:彈性力 X:X軸 Y:Y軸 Z:Z軸

本揭露可藉由之後的詳細說明並配合圖示而得到清楚的了解。要強調的是，按照業界的標準做法，各種特徵並沒有按比例繪製，並且僅用於說明之目的。事實上，為了能夠清楚的說明，因此各種特徵的尺寸可能會任意地放大或者縮小。第1圖為根據本揭露一實施例之一連接器模組50之立體圖。第2圖為根據本揭露一實施例之第一連接器100以及第二連接器250之放大剖面示意圖。第3圖為根據本揭露一實施例之第一連接器100以及第二連接器250之沿著Z軸方向觀看之平面示意圖。第4圖為根據本揭露一實施例之連接器模組50之立體剖面圖。第5A圖至第5C圖為根據本揭露一實施例之第二連接器250連接於第一連接器100之作動示意圖。第6A圖至第6C圖為根據本揭露一實施例之第二連接器250脫離第一連接器100之作動示意圖。第7圖為根據本揭露另一實施例之連接器模組50A之立體剖面圖。第8圖與第9圖為根據本揭露另一實施例之內套筒206、第一構件214、第二構件216相對於連接件208與外套筒202移動前與移動後之示意圖。

50:連接器模組

100:第一連接器

200:連接器組件

202:外套筒

2021:溝槽

206:內套筒

208:連接件

210:活動件

212:彈性元件

250:第二連接器

X:X軸

Y:Y軸

Z:Z軸

Claims

一種連接器模組，包括：一第一連接器，包含：複數個環狀接點，該些環狀接點具有共同之圓心；以及一第一磁鐵；以及一連接器組件，包含：一外套筒；一第二連接器，設置於該外套筒內，該第二連接器以可相對該外套筒運動之方式連接於該外套筒，並且該第二連接器具有至少二接腳；一第二磁鐵，設置於該第二連接器上；一內套筒，設置於該外套筒內；一連接件，配置以將該內套筒活動地連接於該外套筒；以及一活動件，可活動地設置於該內套筒內並且連接於該第二連接器；其中，該第一磁鐵上形成有一導引斜面，配置以導引該第二連接器，以使該至少二接腳連接於該些環狀接點之其中二者。
如申請專利範圍第1項所述之連接器模組，其中該外套筒形成有一溝槽，配置以容置該連接件，並且該溝槽之尺寸大於該連接件之尺寸。
如申請專利範圍第2項所述之連接器模組，其中該溝槽及/或該連接件上形成有咬花結構。
如申請專利範圍第1項所述之連接器模組，其中該連接器組件更包含一彈性元件，設置於該活動件與該內套筒之間，該彈性元件配置以提供一彈性力，以使該第二連接器維持在該外套筒內。
如申請專利範圍第4項所述之連接器模組，其中當該外套筒接收朝向該第一連接器之一第一外力時，該連接器組件被驅使以接近該第一連接器，並且該第一磁鐵與該第二磁鐵產生一磁吸力以驅使該第二連接器相對於該外套筒沿著一長軸方向及/或一短軸方向移動而連接於該第一連接器，其中該長軸方向垂直於該短軸方向。
如申請專利範圍第5項所述之連接器模組，其中當該第一連接器連接於該第二連接器且該外套筒接收相反於該第一外力之一第二外力時，該第二外力與該彈性力共同驅使該第二連接器相對於該外套筒沿著該長軸方向及/或該短軸方向移動而脫離於該第一連接器。
一種連接器模組，包括：一第一連接器，包含：複數個環狀接點，該些環狀接點具有共同之圓心；以及一第一磁鐵；以及一連接器組件，包含：一外套筒；一第二連接器，設置於該外套筒內，該第二連接器以可相對該外套筒運動之方式連接於該外套筒，並且該第二連接器具有至少二接腳；一第二磁鐵，設置於該第二連接器上；一內套筒，設置於該外套筒內；一連接件，固定於該外套筒，並且該連接件上形成有一開口；一活動件，可活動地設置於該內套筒內並且連接於該第二連接器；一第一構件；以及一第二構件，設置於該內套筒上，該第二構件具有一凸柱，穿過該開口而固定地連接於該第一構件，其中該連接件位於該第一構件以及該第二構件之間；其中，該第一磁鐵上形成有一導引斜面，配置以導引該第二連接器，以使該至少二接腳連接於該些環狀接點之其中二者。
如申請專利範圍第7項所述之連接器模組，其中該連接器組件包含二連接件，設置於該內套筒之相反兩側。
如申請專利範圍第1項所述之連接器模組，其中該第一連接器更具有複數個絕緣環，分別設置於該些環狀接點之相鄰二者之間。