CN101978563A - 连接器装置 - Google Patents

Abstract

公开了连接器装置的实施方式。在一实施方式中，该连接器装置包括：第一电连接器；和围绕所述第一电连接器设置的第二电连接器。所述第二电连接器被配置为能够独立于所述第一电连接器而操作。

Description

连接器装置

技术领域

本发明涉及连接器装置和用于对设备进行电连接的连接器。

背景技术

总体上，可以使用各种连接器以使两个电气设备彼此连接。应当将此背景下的电气设备理解为包括任何种类的设备，例如，如移动式计算机、移动电话、个人数字助理(PDA)等的移动设备；如家庭计算机的固定设备；如硬盘、调制解调器的外设；以及用于向其他设备发送信号等的连接电缆。例如，可以在台式计算机处设置第一电连接器以使台式计算机与移动设备相连，台式计算机与电缆的一端的连接器相连，而电缆的另一端的连接器可以连接到移动设备的连接器。

为了方便设备之间的连接，已开发出被广泛使用的一些标准化的连接器，例如通用串行总线(USB)连接器或IEEE 1394连接器。在这些标准化的连接器中，可以规定具有不同数据速率(如USB 1.1和USB 2.0或IEEE 1394a和IEEE 1394b)的不同通信协议和/或连接器的不同物理实现(如迷你型USB、USB-A、USB-B等)。

由于例如同一根USB电缆可以用于各种不同的设备，因而这样的标准化连接器方便了设备之间的通信。另一方面，尽管这样的标准化连接器在许多情况下被设计为满足各种应用的需要，但不能针对特定的应用对它们进行优化。

另一方面，使用了针对各种目的而单独设计的很多专用连接器。这样的连接器在一些情况下可以为特定应用提供更好的性能，但却需要专用的设备，例如只有专用连接器才可以使用的电缆。

因此，总体上存在着对经过改进的连接器和连接器装置的需要。

发明内容

根据本发明的实施方式，提供了一种连接器装置，该连接器装置包括：第一电连接器；和围绕所述第一电连接器设置的第二电连接器。在本发明的实施方式中，“围绕……设置”表示所述第二电连接器的部分沿包围所述第一电连接器的一条或更多条闭合线(如，圆形、正方形或矩形)连续或不连续地设置。例如，所述第二电连接器的不同部分设置在第一电连接器的不同侧边上，例如在两个相对的侧边或者在相隔大约90度的四个侧边上。在这样的实施方式中，所述第一电连接器和所述第二电连接器被配置为可彼此独立地操作，换言之，所述第一电连接器可以独立于所述第二电连接器的使用而用于发送信号、电力等，所述第二电连接器也可以独立于所述第一电连接器的使用而用于发送信号、电力等。在这方面，“电连接器”表示可以用于发送电信号、电流、电压等的任意连接器。

利用本实施方式的所述连接器装置，所述第一电连接器和所述第二电连接器可以独立地使用，因而获得了高度的灵活性。而且，通过围绕所述第一电连接器设置所述第二电连接器，可以提供紧凑的连接器装置。

在本发明的另一个实施方式中，所述第一电连接器可以根据工业标准来实现。例如，可以从下面的组中选择所述第一电连接器，该组包括迷你型USB连接器、微型USB连接器、USB连接器、如3.5mm音频连接器的标准音频连接器和IEEE 1394连接器。在这样的实施方式中，可以利用符合相应的工业标准的标准设备来建立与所述第一电连接器的连接，而例如所述第二电连接器可以用于提供附加特征。

在另一个实施方式中，该连接器装置包括包围所述第一电连接器的护套。在这样的实施方式中，所述第二电连接器与所述护套关联起来，例如并入所述护套中或者与所述护套相连。设置这样的护套可以保护连接器装置例如免受灰尘影响。

在一实施方式中，所述护套可以由防护材料制成，或者包含这样的防护材料，例如金属，因而向所述第一电连接器和/或所述第二电连接器提供防护。

一个实施方式中的所述护套还可以包括锁定机构，该锁定机构用于将所述护套锁定到将与所述连接器装置相连的另一连接器装置。按照该方式，可以保证连接。

在另一个实施方式中，所述护套可以从所述连接器装置拆除。在这样的实施方式中，在所述护套和与之关联起来的所述第二电连接器分开的情况下，可以如同只存在所述第一电连接器似地使用所述连接器装置。

在这样的实施方式中，所述护套可以经由诸如线、绳、带等的柔性固定元件与所述连接器装置相连，以防止所述护套在被拆下时丢失。

在另一个实施方式中，所述护套在这样的实施方式中可以可逆变形，在所述护套的变形状态下，所述连接器装置可以被基本地使用，仿佛只存在所述第一电连接器一样。在这样的实施方式中，所述护套例如可以包含记忆金属。

在一实施方式中，所述第二电连接器可以包括围绕所述第一电连接器设置的多个连接元件。在一实施方式中，所述连接元件可以是插针或球。

在其中设置了上述护套的实施方式中，所述连接元件可以至少部分地设置在所述护套内。

在这样的实施方式中，所述护套可以包括顶出机构，该顶出机构被这样配置，即，在所述顶出机构的第一状态中，所述连接元件从所述护套向着所述护套的外部突出，而在所述顶出机构的第二状态中，所述连接元件比在所述第一状态中更靠近所述护套的中央，例如，缩回所述护套中。在这样的实施方式中，当在使用中进行连接时，所述顶出机构可以处于所述第一状态，而当不使用时，所述顶出机构可以处于第二状态，使得所述连接元件受到所述护套的保护。

在一实施方式中，这样的顶出机构可以包括内环构件和外环构件。在这样的实施方式中。所述内环构件可以相对于所述外环构件旋转，并且所述外环构件包括用于所述连接元件的开口。在该实施方式中，所述内环构件与所述连接元件接合以在所述第一状态中通过所述开口推出所述连接元件。按照该方式，通过简单的旋转运动，所述顶出机构可以在所述第一状态和所述第二状态之间变化。

在一实施方式中，所述连接元件可以包括多个插针，其中所述插针中的每一个的一端都与上述内环构件接合，并且所述插针受到所述外环构件的所述开口的引导。在另一个实施方式中，所述连接元件可以包括多个球，在此情况下，所述内环构件可以在其外表面处包括多个台阶元件以在与所述第一状态关联的第一位置和与所述第二状态关联的第二位置之间移动所述球。

在另一个实施方式中，所述第二电连接器可以包括多个接触区。这样的连接器装置可以例如用于与包括插针或球的上述连接器装置连接，使得各个插针或球在连接建立时与所述接触区之一相连。

在一实施方式中，所述连接器装置可以包括包围所述第一电连接器的环状元件，并且上述接触区可以设置在所述环状元件中。

如上所述的连接器装置可以并入到任何种类的电气设备中，并且可以与电缆或例如移动设备、移动电话、个人数字助理、台式计算机的电气设备的如电路或线路的电元件连接。

除非另外明确指出，否则一个或更多个上述实施方式可以相互组合。

附图说明

图1示出了根据本发明一个实施方式的连接器装置的示意图。

图2示出了根据本发明另一个实施方式的连接器装置的示意图。

图3示出了根据本发明另一个实施方式的连接器装置的示意性截面图。

图4示出了根据本发明另一个实施方式的连接器装置的各部分的立体图。

图5示出了图4的连接器装置的各部分的另一视图。

图6示出了根据本发明另一个实施方式的连接器装置的各部分的立体图。

图7示出了图6的连接器装置的各部分的另一视图。

具体实施方式

下面，将详细描述本发明的示例性实施方式。应当理解，出于说明而非限制的目的给出了下面的描述。本发明的范围并不受到下面描述的示例性实施方式或由仅用于说明的附图的限制。

应该指出，这些图仅仅是示意图而已，并且不一定相互成比例。另外，在单个图中，各个元素并不一定相互成比例地描绘，而是对各个元素的表示进行选择以使得它们的功能对于本领域技术人员变得明显。

下面，将描述包括第一电连接器和第二电连接器的不同的实施方式。在全部这些实施方式中，第一电连接器例如可以是如工业标准限定的连接器，例如迷你型USB连接器、微型USB连接器、USB连接器、如3.5mm音频连接器之类的音频连接器、或者IEEE 1394连接器，其中在各种情况下，可以使用阳连接器或阴连接器，但并不限于这些连接器。但是，也可以使用不符合工业标准的第一电连接器。

在图1中，示意性示出了根据本发明的实施方式的连接器装置10。连接器装置10包括第一电连接器11。此外，连接器装置10包括由围绕第一电连接器11设置的4个插针12形成的第二电连接器。代替插针，也可以设置其他类型的电接触元件。例如，代替插针12，也可以设置用于容纳插针的连接插座或要由如插针那样的接触元件接触的接触区或焊盘。换言之，可以使用阳连接元件和阴连接元件二者作为连接元件。

而且，尽管在图1中示出了4个插针12，但可以围绕第一电连接器11设置任意数量个插针或其他电接触元件。另外，插针或其他接触元件的排布结构不限于示出的排布结构，而可以是任意的排布结构，例如，插针之间的距离不同的排布结构，或者在本发明的相应实施方式中可以实现沿围绕第一电连接器11的两个或更多个圆设置的插针。

在图2中，示意性示出了根据本发明的连接器装置的另一个实施方式。根据一实施方式的连接器装置20包括第一电连接器21和围绕第一电连接器21设置的护套22。护套22可以由如塑料材料或金属材料的任意适合的材料制成。在完全或部分地(例如以金属网的形式)地使用金属的情况下，护套22可以用于保护第一电连接器21。为此，一实施方式中的护套22的金属部分可以连接到例如地电位的参考电位。

在护套22内，设置了形成第二电连接器的多个插针23。在图2中示出的第一状态中，插针23基本完全缩回到护套22内。在连接器装置20中，护套22包括顶出机构(未示出)，使得可以将插针23移动到从护套22向着护套22的外部突出的第二状态。稍后将讨论适合的顶出机构的实施方式。

图2中示出的连接器装置20适于与另一个连接器装置相连接，该另一连接器装置包括被配置为与第一电连接器21连接的第一电连接器，和包围该另一个连接器装置的第一电连接器形成了该另一个连接器装置的第二电连接器的多个接触区25(例如，插针、接触焊盘或用于容纳插针的插座)。例如，如果连接器装置20的第一电连接器21是阳USB连接器，则该另一个连接器装置的对应的第一电连接器是相应的阴USB连接器。此外，在如图2中示意性示出的连接器装置20与该另一个连接器装置之间的连接状态中，各接触区25均与插针23中的一个相关联。当启动顶出机构时(在一实施方式中，可以通过转动护套22来进行)，插针23被从护套顶出，使得各个插针都接触到与之关联的接触区25，从而在插针23与接触区25之间建立起电接触。

图3中示出了与图2中示出的实施方式的连接器装置有些相似的连接器装置的其它实施方式。图3示出了示意性截面图，其中包括配备有根据本发明一实施方式的连接器装置30的连接器端32的电缆31连接到配备有根据本发明一实施方式的连接器装置40的移动设备41。移动设备41可以是如移动电话或个人数字助理的任意种类的移动设备，并且包括与连接器装置40相连的电路44。电缆31可以是屏蔽电缆、非屏蔽电缆等。应当注意，电缆31和移动设备41只用作可以利用根据本发明的实施方式的连接器装置连接的设备的示例。

连接器装置30包括大致设置在连接器装置30的中央的阳USB迷你型连接器36和包围USB连接器36的护套33。类似于图2的实施方式，护套33设置有在图3中被示为从护套33向着外部伸出的多个插针34。

在一实施方式中，插针34可以被从护套33顶出使得它们如图所示地向着其外部突出，和利用顶出机构缩回护套33中。在护套33的端部，设置了向着护套33的内部突出的突起35。

连接器装置40相应地包括与阳USB连接器36接合的阴USB连接器43和在所示出的状态中与插针34接触的多个插针或接触焊盘41。此外，连接器装置40包括突起42，突起42在图3示出的状态中与突起35接合。突起35和42提供了锁定机构，用于将连接器装置30锁定到连接器装置40。在一实施方式中，可以仅在护套33的周边的一部分上设置该锁定机构，使得可以通过转动护套33使该锁定机构接合或脱离。

在图3的实施方式中，可以将护套33从连接器端32拆除。例如，护套33可以利用与包括突起35和42的锁定机构相似的锁定机构连接到连接器端32，或者位于与电缆端32连结的一端的护套33可以包括与电缆端32中形成的相应螺纹啮合的螺纹。当把护套33与插针34一起从电缆端32拆除时，保留了可以与任何标准的USB阴连接器连接的标准的阳USB连接器。

在图3的实施方式中，设置了连接护套33和连接器端32的柔性带37。通过带37，确保了在将护套33从电缆端32拆下时不会丢失护套33。代替使用带，也可以设置如线或绳之类的不同的柔性固定元件。

在另一个实施方式中，护套33可以可逆变形，以从图3中示出的状态变形为其中可以基本地使用仅具有阳迷你型USB连接器36的连接器装置30的变形状态。为了实现这样的可逆变形，护套33可以包含所谓的记忆金属，该记忆金属在变形时可以“记住”其原始状态。

在图3中示出的实施方式中，包括护套33和阳USB连接器的连接器装置30接合到电缆31，同时包括连接区41和阴USB连接器的连接器装置40接合到移动设备41。但是，在其他实施方式中，连接器装置30可以接合到移动设备41，而连接器装置40可以接合到电缆。而且，在根据不同实施方式的连接器装置中，可以围绕如阴USB连接器之类的阴连接器设置护套，或者可以围绕如阳USB连接器之类的阳连接器设置连接区。因此，不应将本发明的范围解释为局限于第一电连接器和第二电连接器的任何特定组合。

下面，将讨论顶出机构的实施方式，顶出机构不仅例如可以用于将插针从图2和图3的实施方式中的护套中顶出，而且还可以用于连接器装置的其他实施方式。在图4中，示出了根据本发明实施方式的包括顶出机构的连接器装置的各部分的立体图，并且图5示出了这些部分的另一个视图。由于图4和图5主要说明顶出机构的实施方式，因此如上面说明的USB连接器的各个第一电连接器被简单地描绘为黑色的框55。

在图4和图5的实施方式中，顶出机构例如可以集成在如图3的护套33或如图2的护套22的护套中，该顶出机构包括内环60和外环62。除了已经提及的USB或类似的连接器55以外，还设置了多个插针61作为形成第二电连接器的接触元件。每个插针的一端都接合到内环60。外环62包括多个开口63，其中，向每个插针指配一个开口，并且引导插针通过各个指配的开口63。图4和图5的实施方式中的外环62还包括两个突起64。

设置了多个接触区51作为另一个连接器装置的第二电连接器，其在实施方式中例如可以对应于图3的接触区41或图2的实施方式的接触区25。接触区51设置在环状元件50中。环状元件50还包括切口52，用于在连接器装置彼此连接的状态中容纳外环62的突起64。

在图4和图5的实施方式中，内环60可以相对于外环62旋转。在一实施方式中，这可以通过将内环60接合到对应的护套的外套筒来实现。当在图5和图6中的视图中在顺时针方向上旋转内环60时，通过开口63“推出”插针61以与接触区51相接触，从而建立电连接。当在逆时针方向上转动内环60时，插针61相反地通过孔63从接触区51缩回。应该注意，在不同的实施方式中，顶出机构可以设计为逆时针方向上的转动将插针顶出而顺时针方向上的转动使插针缩回。

在图4和图5的实施方式中，与切口52组合的突起64用作两个目的：一方面，它们使连接器装置彼此锁定，另一方面，它们防止外环62相对于环状元件50旋转。

尽管在图4和图5的实施方式中示出了2个突起64和2个相应的切口52，但是突起的数量和位置不限于示出的情况，可以设置任何适当数量的突起。另外，还可以设置其他锁定机构，例如在外环62上设置装配在环状元件50中的相应槽中的球。

在图6和图7中，示出了根据本发明另一个实施方式的包括顶出机构的连接器装置的各部分，其中图6示出立体图，而图7示出另一视图。由于图6和图7主要关注顶出机构，因此与图4和图5的实施方式相似，在图6和图7的实施方式中，将例示的连接器装置的如USB连接器或IEEE 1394连接器之类的各个第一电连接器示为黑色的框75。但是，应当理解，可以存在任意适合的第一电连接器。

类似于图4和图5的实施方式，根据图6和图7中示出的实施方式的连接器装置包括内环80和外环83。在图6和图7的实施方式中，在内环80和外环83之间设置了形成第二电连接器的接触元件的多个球82，并且这些球均匀地间隔开。在外环83中，对应于球82的位置设置了开口。外环83还包括突起84。

另一个连接器装置的第二电连接器包括接触区71，接触区71与图4和图5的实施方式相似地设置在环状元件70中。环状元件70包括用于接合突起84的切口72。当突起84接合在切口72中时，球82基本与接触区71对准。

此外，在图6和图7中示出的实施方式中，在环80的外表面上设置了台阶元件81。在图6中示出的位置中，每一个球82都基本安放在两个台阶元件81之间，并且没有突出或仅通过在外环83中设置的开口向着外环83的外部稍微突出。与关于图4和图5的实施方式所做的描述相似，内环80可以相对于外环83旋转。当在顺时针方向上转动内环80时，球82被移动到台阶81上并由此被移动以通过设置在外环83中的开口突出并接触接触区71，从而建立起所涉及的连接器装置的第二电连接器之间的接触。当然，图6和图7中示出的台阶元件81的形状仅是示例而已，为了在其中球82大致缩回到外环83和内环80之间的状态和其中球82从外环83突出以和接触区71接触的状态之间移动球82，可以使用其他台阶结构。

关于突起84和切口72的数量和位置，已针对图4和图5讨论的变型的相同的可能性同样适用。

而且，图4和图5的实施方式中的插针61的数量以及在图6和图7的实施方式中例示的球82的数量仅仅是示例而已，如插针或球之类的任意数量的相应接触元件可以如任何特定应用所要求地使用。此外，在图4至图7的实施方式中，尽管接触元件(即，插针或球)彼此规则地间隔开，但还可以使用接触元件之间的可变的间隔。此外，尽管在图中分别示出大致正方形形状的接触区51、71以及环状元件50、70，但接触区域可以呈现任意适合的形状以与各个的接触元件(例如，插针61或球82)电接触。

参照图4至图7讨论的顶出机构的实施方式旨在仅用于作为如何可以实现顶出机构的示例，而不应被视为将本发明的范围局限在这些特定的顶出机构。也可以采用其他的顶出机构，例如，基于如弹簧的弹性元件或橡胶元件的顶出机构，在被相应地定位时将接触元件推向接触区。

尽管上面已描述了本发明的实施方式，但应当理解，实践本发明并不限于这些实施方式，对于本领域技术人员来说，本发明的范围内的修改和变型是可能的。而且，尽管为了有效率地进行本详细说明的目的而描述了包括多个特征的实施方式，但并不应当将其解释为全部这些特征都是实践本发明所必需的。相反，从所附的权利要求可以看出，本发明的实施方式可以包括比上述实施方式更少的特征。本发明的范围旨在仅由所附的权利要求及其等同物限定。

Claims (15)

1.一种连接器装置，该连接器装置包括：

第一电连接器；

围绕所述第一电连接器设置的第二电连接器，

其中，所述第二电连接器被配置为能够独立于所述第一电连接器而操作。

2.根据权利要求1所述的连接器装置，该连接器装置还包括：

包围所述第一电连接器的护套，所述第二电连接器与所述护套关联起来。

3.根据权利要求2所述的连接器装置，其中，所述护套包含防护材料。

4.根据权利要求2或3所述的连接器装置，其中，所述护套包括锁定机构，该锁定机构用于将所述护套锁定到将与所述连接器装置连接的另一个连接器装置。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的连接器装置，其中，所述护套能够拆除。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的连接器装置，其中，所述护套能够可逆变形。

7.根据权利要求6所述的连接器装置，其中，所述护套包含记忆金属。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的连接器装置，其中，所述第二电连接器包括围绕所述第一电连接器设置的多个连接元件。

9.根据权利要求2至7中任一项所述的连接器装置，其中，所述第二电连接器包括多个连接元件，所述连接元件至少部分地设置在所述护套内。

10.根据权利要求9所述的连接器装置，其中，所述护套包括顶出机构，该顶出机构被配置为在所述顶出机构的第一状态中使得所述连接元件从所述护套向着所述护套的外部突出，而在所述顶出机构的第二状态中使得所述连接元件比在所述第一状态中更靠近所述护套的中央。

11.根据权利要求10所述的连接器装置，其中，所述顶出机构包括内环构件和外环构件，所述内环构件能够相对于所述外环构件旋转，所述外环构件包括用于所述连接元件的开口，所述内环构件与所述连接元件接合以在所述第一状态中通过所述开口推出所述连接元件。

12.根据权利要求11所述的连接器装置，其中，所述连接元件包括多个插针，所述插针中的每一个的一端与所述内环构件接合，并且其中，所述插针受到所述外环构件的所述开口的引导。

13.根据权利要求11所述的连接器装置，其中，所述连接元件包括多个球，并且其中，所述内环构件在其外表面处包括多个台阶元件以在与所述第一状态关联的第一位置和与所述第二状态关联的第二位置之间移动所述球。

14.根据权利要求1所述的连接器装置，其中，所述连接器装置包括包围所述第一电连接器的环状元件，

其中，所述第二电连接器包括设置在所述环状元件中的多个接触区。

15.一种电气设备，该电气设备包括：

电气元件；和

与所述电气元件接合的、根据权利要求1至14中任一项所述的连接器装置。

Images