CN104377509A - 插头电连接器 - Google Patents

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蔡侑伦
侯斌元
廖崇甫
周杨杨
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Abstract

一种插头电连接器，包括屏蔽壳体、绝缘主体及接地片；绝缘主***于屏蔽壳体之收纳槽，绝缘主体包含插槽及复数侧端装设空间，复数侧端装设空间分别形成于绝缘主体之两侧面且连通于插槽。接地片系设置于绝缘主体并与屏蔽壳体接触，接地片包含屏蔽本体、复数侧臂、复数勾部及复数接脚。屏蔽本体设置于绝缘主体内部。复数侧臂分别系由屏蔽本体两侧朝侧端装设空间方向延伸。各勾部系由各侧臂之前侧朝插槽方向延伸。各接脚系由各侧臂之后侧方向延伸且外露于侧端装设空间。

Description

插头电连接器
技术领域
本发明有关于一种电连接器，特别是指一种插头电连接器。
背景技术
现今各式电子产品愈渐多功能，提供无限的方便及高度便利性，但形成复杂的电磁波干扰环境，影响电子产品之运作及传输，例如电磁干扰（Electromagnetic Interference，EMI）、射频干扰（Radio Frequency Interference，简称RFI）的问题。
一般电连接器介面为通用序列汇流排（Universal Serial Bus，简称USB）为普遍为大众所使用，并以USB2.0传输规格发展至现今为传输速度更快的USB3.0传输规格。
现有USB插座电连接器及USB插头电连接器在传输讯号时，会产生讯号干扰现象，例如电磁干扰、射频干扰等等，造成USB插座电连接器或USB插头电连接器传输讯号上的准确性发生错误。是以，如何解决习知结构的问题，即为相关业者所必须思考的问题所在。
发明内容
有鉴于上述问题，本发明提供一种插头电连接器，包括屏蔽壳体、绝缘主体、复数上排弹性端子、复数下排弹性端子及接地片；屏蔽壳体包含一收纳槽。绝缘主***于收纳槽，绝缘主体包含上板体、下板体、插槽、复数侧端装设空间，插槽位于上板体及下板体之间，复数侧端装设空间分别形成于绝缘主体之两侧面且连通于插槽。复数上排弹性端子包含复数上排弹性讯号端子、至少一上排弹性电源端子及至少一上排弹性接地端子，且各上排弹性端子设置于绝缘主体并位于上板体之下表面。复数下排弹性端子包含复数下排弹性讯号端子、至少一下排弹性电源端子及至少一下排弹性接地端子，且各下排弹性端子设置于绝缘主体并位于下板体之上表面。接地片系设置于绝缘主体并与屏蔽壳体接触，接地片包含屏蔽本体、复数侧臂、复数勾部及复数接脚。屏蔽本体设置于绝缘主体内部且位于复数上排弹性端子与复数下排弹性端子之间。复数侧臂分别系由屏蔽本体两侧朝侧端装设空间方向延伸。各勾部系由各侧臂之前侧朝插槽方向延伸。各接脚系由各侧臂之后侧方向延伸且外露于侧端装设空间。
综上所述，本发明利用藉由接地片上设置的凸起结构或弹性结构与屏蔽壳体之内侧壁面接触，以增加两者之间的固定作用。并且，插头电连接器之接地片之复数接脚焊接于一电路板，插座电连接器之接地片的复数接脚与另一电路板焊接，当插接于插头电连接器与插座电连接器，可提供良好的接地通路（low－impedance grounding path），有助于高频特性于串音（crosstalk）、连接损耗（Insertion Loss）、回波损耗(Return Loss)的作用，可降低电磁干扰（Electromagnetic Interference，简称EMI）、射频干扰（Radio Frequency Interference，简称RFI）的问题。并且，接地片之复数接脚焊接于一电路板，提供接地片的固定强度。
另外，藉由插头电连接器之复数上排弹性端子与复数下排弹性端子呈上下颠倒，复数上排接触段之排列方式左右相反于复数下排接触段之排列方式，提供插头电连接器正向插接于插座电连接器之内部时，插头电连接器之复数上排接触段可与插座电连接器之复数上排端子对应连接，而插头电连接器反向插接于插座电连接器之内部时，插头电连接器之复数下排接触段亦可与插座电连接器之复数上排端子对应连接，插头电连接器具有不限制与插座电连接器正向或反向插接的作用。
以下在实施方式中详细叙述本发明之详细特征以及优点，其内容足以使任何熟习相关技艺者了解本发明之技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露之内容、申请专利范围及图式，任何熟习相关技艺者可轻易地理解本发明相关之目的及优点。
附图说明
图1为本发明之电连接器组合之分解示意图。
图2为本发明之电连接器组合之俯视剖面分解示意图。
图3为本发明之电连接器组合之俯视剖面组合示意图。
图4为本发明之插头电连接器之分解示意图（一）。
图4A为本发明之插头电连接器之分解示意图（二）。
图4B为本发明之插头电连接器之剖面示意图。
图4C为本发明之插头电连接器之端子脚位定义图。
图4D为本发明之插头电连接器之背面分解示意图。
图4E为本发明之另一接地片之外观示意图。
图5为本发明之第一实施例之侧视剖面示意图。
图6为本发明之结合电路板之外观示意图。
图7为本发明之结合电路板之俯视示意图。
图8为本发明之接地片扣接时之俯视示意图。
图9为本发明之接地片与屏蔽壳体另一接触方式之剖面示意图。
符号说明：
100 插头电连接器
200 插座电连接器
11  绝缘主体
111 上板体
1111    下表面
112 下板体
1121    上表面
113 插槽
114 侧面
115 侧端装设空间
116 后端装设空间
117 上基座
118 下基座
119 卡扣结构
12  屏蔽壳体
12a 收纳槽
121 连接片结构
13  电路板
131 接地接点
14  接地片
141 屏蔽本体
142 侧臂
143 勾部
144 接脚
145 凸起结构
1451    实体突块
146 弹性结构
1461    弹臂
147 弯折部
15  插头端子
151 上排弹性端子
1511    上排弹性讯号端子
1512    上排弹性电源端子
1513    上排弹性接地端子
1514    上排接触段
1515    上排连接段
1516    上排焊接段
152 下排弹性端子
1521    下排弹性讯号端子
1522    下排弹性电源端子
1523    下排弹性接地端子
1524    下排接触段
1525    下排连接段
1526    下排焊接段。
具体实施方式
参照图1、图2及图3，为本发明之电连接器组合的实施例，图1为分解示意图，图2为俯视剖面分解示意图，图3为俯视剖面组合示意图。本发明之电连接器组合由插头电连接器100与插座电连接器200所组成。
参照图4、图5及图6，为本发明之插头电连接器100的第一实施例。插头电连接器100为USB Type-C连接介面规格。本实施例中，插头电连接器100包含有绝缘主体11、复数上排弹性端子151及复数下排弹性端子152、屏蔽壳体12、电路板13及接地片14。
参照图4、图4A及图5，绝缘主体11为一扁长型板体，绝缘主体11包括有上板体111、下板体112、插槽113、复数侧面114及复数侧端装设空间115。在此，以嵌入成型（insert－molding）的方式形成有上板体111及下板体112，插槽113位于绝缘主体11之前侧，亦即，插槽113位于上板体111及下板体112之间。此外，绝缘主体11更包含一后端装设空间116（如图4D所示），该后端装设空间116形成于绝缘主体11之后侧且连通于该插槽113。并且，上板体111具有下表面1111，下板体112具有上表面1121，上板体111之下表面1111对应于下板体112之上表面1121。复数侧面114各别位于绝缘主体11之两侧，复数侧端装设空间115为一狭长型沟槽结构，复数侧端装设空间115位于复数侧面114，复数侧端装设空间115的前端贯穿而连通于插槽113，亦即，各侧端装设空间115之前端相邻于插槽113而相贯通，并且，各侧端装设空间115之后端相邻于电路板13的侧端（如图6所示）。
参照图4、图4D及图5，本实施例中，插头电连接器100更包括有相组装结合之上基座117及下基座118，上基座117结合复数上排弹性端子151之后侧，下基座118结合复数下排弹性端子152之后侧，上基座117的前端与下基座118的前端组装在后端装设空间116内部。并且，接地片14之屏蔽本体141设置于上基座117与下基座118之间，在此，上基座117与下基座118为以组装方式结合，上基座117与下基座118具有相配合的卡扣结构119，并且，接地片14的屏蔽本体141上设置有与卡扣结构119配合的穿孔。
参照图4B及图5，复数插头端子15穿置位于上板体111及下板体112中，复数插头端子15包含复数上排弹性端子151及复数下排弹性端子152。
请再参考图4A、图4B及图4C，复数上排弹性端子151设置于绝缘主体11并位于上板体111之下表面1111，在此，复数上排弹性端子151包含复数上排弹性讯号端子1511、至少一上排弹性电源端子1512及至少一上排弹性接地端子1513，且各上排弹性端子151设置于绝缘主体11并位于上板体111之下表面1111。由复数上排弹性端子151之前视观之，复数上排弹性端子151由右侧至左侧依序为上排弹性接地端子1513（Gnd）、第一对弹性差动讯号端子1511（TX1+-）、第二对弹性差动讯号端子1511（D+-）、第三对弹性差动讯号端子1511（RX2+-），以及三对弹性差动讯号端子1511之间的上排弹性电源端子1512（Power／VBUS）、保留端子（RFU）及最左侧之上排弹性接地端子1513（Gnd）。
请再参考图4A、图4B及图4C，复数上排弹性端子151设置于绝缘主体11，各上排弹性端子151包含上排接触段1514、上排连接段1515及上排焊接段1516。上排连接段1515设置于该上板体111，该上排接触段1514自该上排连接段1515一侧延伸而位于该上板体111之下表面1111，该上排焊接段1516自该上排连接段1515另一侧延伸而穿出于该绝缘主体11。复数上排弹片讯号端子1511延伸于插槽113而传输一组第一讯号（即USB3.0讯号），复数上排焊接段1516延伸于绝缘主体11的后侧，并且，复数上排焊接段1516形成水平状使用（如图4A所示）。
请再参考图4A、图4B及图4C，复数下排弹性端子152设置于该绝缘主体11并位于下板体112之上表面1121，在此，复数下排弹性端子152为由复数下排弹性讯号端子1521、至少一下排弹性电源端子1522及至少一下排弹性接地端子1523，且各上排弹性端子152设置于绝缘主体11并位于下板体112之上表面1121。由复数下排弹性端子152之前视观之，复数下排弹性端子152由左侧至右侧依序为下排弹性接地端子1523（Gnd）、第一对弹性差动讯号端子1521（TX2+-）、第二对弹性差动讯号端子1521（D+-）、第三对弹性差动讯号端子1521（RX1+-），以及三对弹性差动讯号端子1521之间的下排弹性电源端子1522（Power／VBUS）、保留端子（RFU）及最右侧之下排弹性接地端子1523（Gnd）
请再参考图4A、图4B及图4C，复数下排弹性端子152设置于绝缘主体11，复数下排弹性端子152之一侧具有复数下排弹片型接触端1525，各下排弹性端子152包含下排接触段1524、下排连接段1525及下排焊接段1526。下排连接段1525设置于该下板体112，该下排接触段1524自该下排连接段1525一侧延伸而位于该下板体112之下表面1111，该下排焊接段1526自该下排连接段1525另一侧延伸而穿出于该绝缘主体11。复数下排弹性讯号端子1521延伸于插槽113而传输一组第二讯号（即USB3.0讯号），复数下排焊接段1526延伸于绝缘主体11的后侧，并且，复数下排焊接段1526为形成水平状使用（如图4A所示）。
请再参考图4A、图4B及图4C，本实施例中，由复数上排弹性端子151与复数下排弹性端子152的排列方式可知，复数上排弹性端子151与复数下排弹性端子152分别设置在上板体111之下表面1111及下板体112之上表面1121，并且，复数上排弹性端子151与复数下排弹性端子152以收纳槽12a之中心点为对称中心而彼此点对称，所谓的点对称，是指根据该对称中心作为旋转中心而将复数上排弹性端子151与复数下排弹性端子152旋转180度后，旋转后的复数上排弹性端子151与复数下排弹性端子152完全重合，意即，旋转后的复数上排弹性端子151为位于复数下排弹性端子152之原本排列位置，而旋转后的复数下排弹性端子152为位于复数上排弹性端子151之原本排列位置。换言之，复数上排弹性端子151与复数下排弹性端子152呈上下颠倒，复数上排弹性端子151之排列方式左右相反于复数下排弹性端子152之排列方式。其中，插头电连接器200正向插接于插座电连接器100之内部，用以传输一组第一讯号，亦可反向插接于插头电连接器200于插座电连接器100之内部，用以传输一组第二讯号，而一组第一讯号之传输规格为符合一组第二讯号之传输规格。具有不限制正向或反向插接于插头电连接器200于插座电连接器100之内部进行传输的作用。
请再参考图4A、图4B及图4C，本实施例中，由复数上排弹性端子151及复数下排弹性端子152之前视观之，复数上排弹性端子151之排列位置对应于复数下排弹性端子152之排列位置。
参照图4及图5，屏蔽壳体12为一中空壳体，屏蔽壳体12之内部具有收纳槽12a，屏蔽壳体12覆盖于绝缘主体11，亦即，绝缘主体11固定于收纳槽12a内。本实施例中，屏蔽壳体12为多件式框架结构所组成，但不以此为限，在一些实施态样中，屏蔽壳体12亦可一件式框架结构所弯折形成。
参照图4及图5，电路板13位于绝缘主体11之后侧，电路板13具有复数接地接点131及复数端子接点132，复数接地接点131及复数端子接点132位于电路板13之一侧，复数接地接点131位于复数端子接点132的两侧。
参阅图4及图5，接地片14为下料成型制成，但不以此为限，在一些实施态样中，接地片14可以冲压成型制成。以下料成型之接地片14的结构强度较冲压成型之接地片14的结构强度良好。接地片14系设置于该绝缘主体11并与该屏蔽壳体12接触。接地片14包含屏蔽本体141、复数侧臂142、复数勾部143及复数接脚144。
屏蔽本体141设置于该绝缘主体11内部，即屏蔽本体141装入于绝缘主体11的后端装设空间116，并且，屏蔽本体141位于复数上排弹性端子151与复数下排弹性端子152之间作屏蔽。复数侧臂142各为一狭长型端子，各侧臂142装入于各侧端装设空间115，侧臂142分别系由屏蔽本体141两侧朝侧端装设空间115方向延伸。各勾部143由各侧臂142之前侧朝该插槽113方向延伸，各勾部143延伸至各插槽113中。各接脚144由各侧臂142之后侧方向延伸，各接脚144穿出于侧端装设空间115之后端而外露绝缘主体11外部，接脚144延伸至电路板13而焊接于接地接点131。
接地片14更包含复数凸起结构145，各凸起结构145形成于各侧臂142的侧端且接触于屏蔽壳体12之内侧壁面，在此，凸起结构145系由侧臂142上凸出形成一弧状的实体突块1451，用以接触在屏蔽壳体12之内侧壁面。然而，在一些实施例中，接地片14亦可包含复数弹性结构146以代替凸起结构145（如图4D、图4E所示），各弹性结构146形成于各侧臂142的侧端且接触于屏蔽壳体12之内侧壁面，在此，弹性结构146系由侧臂凸出形成一弧状突出型的弹臂1461。使用时，弹臂1461受到屏蔽壳体12之内侧壁面的推挤而弹性摆动。凸起结构145与弹性结构146的差异在于，凸起结构145未具有弹性作用的紧实接触屏蔽壳体12的作用，而弹性结构146提供弹性摆动而紧实接触屏蔽壳体12的作用。此外，在一些实施例中，可改变在接地片14设计凸起结构145或弹性结构146，即省略凸起结构145或弹性结构146亦可使接地片14与屏蔽壳体12接触传导。意即，可进一步藉由屏蔽壳体12的两侧后端各延伸有连接片结构121（如图9所示），使连接片结构121转折并与接地片14接触（在此，接地片14可未设置有凸起结构145或弹性结构146），利用连接片结构121接触接地片14的接脚144或其它位置，相同达到接地片14与屏蔽壳体12两者接触传导的作用。
参照图1及图4，本实施例中，电路板13平行组装在绝缘主体11之后侧，再藉由线材焊接于电路板13上，形成传输线使用，抑或是，省略线材而形成随身碟使用。但不以此为限，在一些实施态样中，电路板13亦可垂直组装于绝缘主体11之后侧，也就是说，插头电连接器100亦可结合于电路板13而形成直立式充电座的运用。
参照图5、图6及图7，本实施例中，电路板13为在表面设置有复数接地接点131，接地片14之复数接脚144形成SMT接脚焊接于复数接地接点131上。但不以此为限，在一些实施态样中，接地片14之复数接脚144亦可形成DIP接脚，而电路板13进一步包含复数穿孔，复数接地接点131位于复数穿孔，亦即，接地片14之复数接脚144可穿入于复数穿孔，透过焊接加工使复数接脚144连接于复数接地接点131。
参阅图4及图5，本实施例中，接地片14进一步包含复数弯折部147，复数弯折部147分别系由屏蔽本体141之后端两侧延伸至该各接脚144，复数侧臂142与复数接脚144位于不同水平线，亦即，藉由复数弯折部147而改变复数接脚144的设置位置，使复数接脚144对位于电路板13上的复数接地接点131。
当插头电连接器100插接于插座电连接器200之内部时，插头电连接器100之接地片14的复数勾部143会扣住复数扣钩，可避免插头电连接器100之复数勾部143摩擦到舌板之两侧而造成舌板的磨损。此外，藉由插座电连接器的端子接脚外露与其屏蔽外壳连接，提供插座电连接器本身的接地片进行传导而接地的作用。
当插接于插头电连接器100于插座电连接器200之内部时，接地片14的复数勾部143会接触到插座电连接器200之接地片的复数扣钩（如图3及图8所示）。在插头电连接器100部份，为以接地片14之复数侧臂142的凸起结构145或弹性结构146与屏蔽壳体12连接，接地片14之复数接脚144焊接于一电路板13。在插座电连接器200部份，为以接地片之复数接脚与另一电路板焊接。提供良好的接地通路（low－impedance grounding path），进而可降低电磁干扰（Electromagnetic Interference，简称EMI）、射频干扰（Radio Frequency Interference，简称RFI）的问题。
本发明藉由接地片上设置的凸起结构或弹性结构与屏蔽壳体之内侧壁面接触，以增加两者之间的固定作用。并且，插头电连接器之接地片之复数接脚焊接于一电路板，插座电连接器之接地片的复数接脚与另一电路板焊接，当插接于插头电连接器与插座电连接器，可提供良好的接地通路（low－impedance grounding path），有助于高频特性于串音（crosstalk）、连接损耗（Insertion Loss）、回波损耗 (Return Loss)的作用，可降低电磁干扰（Electromagnetic Interference，简称EMI）、射频干扰（Radio Frequency Interference，简称RFI）的问题。并且，接地片之复数接脚焊接于一电路板，提供接地片的固定强度。
另外，藉由插头电连接器之复数上排弹性端子与复数下排弹性端子呈上下颠倒，复数上排接触段之排列方式左右相反于复数下排接触段之排列方式，提供插头电连接器正向插接于插座电连接器之内部时，插头电连接器之复数上排接触段可与插座电连接器之复数上排端子对应连接，而插头电连接器反向插接于插座电连接器之内部时，插头电连接器之复数下排接触段亦可与插座电连接器之复数上排端子对应连接，插头电连接器具有不限制与插座电连接器正向或反向插接的作用。

Claims (15)

1.一种插头电连接器，包括：
一屏蔽壳体，包含一收纳槽；
一绝缘主体，位于该收纳槽，该绝缘主体包含一上板体、一下板体、一插槽及复数侧端装设空间，该插槽位于该上板体及该下板体之间，该些侧端装设空间分别形成于该绝缘主体之两侧面且连通于该插槽；
复数上排弹性端子，该些上排弹性端子包含复数上排弹性讯号端子、至少一上排弹性电源端子及至少一上排弹性接地端子，且各该上排弹性端子设置于该绝缘主体并位于该上板体之下表面； 
复数下排弹性端子，该些下排弹性端子包含复数下排弹性讯号端子、至少一下排弹性电源端子及至少一下排弹性接地端子，且各该下排弹性端子设置于该绝缘主体并位于该下板体之上表面；及
一接地片，该接地片系设置于该绝缘主体并与该屏蔽壳体接触，该接地片包含：
一屏蔽本体，该屏蔽本体设置于该绝缘主体内部且位于该些上排弹性端子与该些下排弹性端子之间；
复数侧臂，该些侧臂分别系由该屏蔽本体两侧朝该侧端装设空间方向延伸；
复数勾部，各该勾部系由各该侧臂之前侧朝该插槽方向延伸；及
复数接脚，各该接脚系由各该侧臂之后侧方向延伸且外露于该侧端装设空间。
2.如权利要求1所述插头电连接器，其特征在于：所述绝缘主体包含一后端装设空间，该后端装设空间形成于该绝缘主体之后侧且连通于该插槽。
3.如权利要求2所述插头电连接器，其特征在于：更包括一上基座及一下基座，该上基座结合该些上排弹性端子之后侧，该下基座结合该些下排弹性端子之后侧，该上基座的前端与该下基座的前端组装于该后端装设空间内部。
4.如权利要求3所述插头电连接器，其特征在于：所述接地片之该屏蔽本体设置于该上基座与该下基座之间。
5.如权利要求1所述插头电连接器，其特征在于：所述接地片包含复数凸起结构，各该凸起结构形成于各该侧臂的侧端且接触于该屏蔽壳体之内侧壁面。
6.如权利要求5所述插头电连接器，其特征在于：所述凸起结构系由该侧臂凸出形成一弧状的实体突块。
7.如权利要求1所述插头电连接器，其特征在于：所述接地片包含复数弹性结构，各该弹性结构形成于各该侧臂的侧端且接触于该屏蔽壳体之内侧壁面。
8.如权利要求7所述插头电连接器，其特征在于：所述弹性结构系由该侧臂凸出形成一弧状突出型的弹臂。
9.如权利要求1所述插头电连接器，其特征在于：所述屏蔽壳体包含复数连接片结构，各该连接片结构延伸接触该接地片。
10.如权利要求1所述插头电连接器，其特征在于：所述接地片包含复数弯折部，该些弯折部分别系由该屏蔽本体之两侧延伸至该各该接脚。
11.如权利要求1所述插头电连接器，其特征在于：更包含一电路板，位于该绝缘主体之后侧，该电路板包含复数接地接点，该些接脚延伸连接于该些接地接点，该电路板平行于该绝缘主体。
12.如权利要求1所述插头电连接器，其特征在于：所述上排弹性端子包含一上排接触段、一上排连接段及一上排焊接段，该上排连接段设置于该上板体，该上排接触段自该上排连接段一侧延伸而位于该上板体之下表面，该上排焊接段自该上排连接段另一侧延伸而穿出于该绝缘主体。
13.如权利要求1所述插头电连接器，其特征在于：所述下排弹性端子包含一下排接触段、一下排连接段及一下排焊接段，该下排连接段设置于该下板体，该下排接触段自该下排连接段一侧延伸而位于该下板体之上表面，该下排焊接段自该下排连接段另一侧延伸而穿出于该绝缘主体。
14.如权利要求1至13任一项所述插头电连接器，其特征在于：所述上排弹片讯号端子位于该上表面而传输一组第一讯号，该些下排弹片讯号端子位于该下表面而传输一组第二讯号，该组第一讯号之传输规格为符合该组第二讯号之传输规格，该些上排弹片端子与该些下排弹片端子以该收纳槽之中心点为一对称中心而彼此点对称。
15.如请求项14所述之插头电连接器，其特征在于：所述上排弹性端子之排列位置对应于该些下排弹性端子之排列位置。
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