TWI396347B - 具彈性導體元件保護功能之連接器模組 - Google Patents

Description

具彈性導體元件保護功能之連接器模組

本發明是有關於一種連接器模組，且特別是有關於一種具彈性導體元件保護功能之連接器模組。

通用序列匯流排(Universal Serial Bus,USB)為現今普遍使用之傳輸介面。隨著產業的進步，USB 3.0傳輸標準的公布已顯著性地大幅提升USB 2.0標準之傳輸速率。傳統的USB 3.0連接器包括有一基板，基板上設有第一端子組和第二端子組，以及與第二端子組相對應的複數個彈性導體件。第一端子組主要為符合USB 2.0之傳輸介面，並且設置於基板之前端。第一端子組結合第二端子組則符合USB 3.0之接腳配置標準，而第二端子組與其對應的複數個彈性導體件則設置於基板的中央位置。彈性導體件則設置於基板的表面上作為電性連接之用。

由於彈性導體件為暴露於基板之外，容易遭受外力造成損壞，或接觸其他帶電性物質導致基板上的元件受到損壞。有鑑於此，針對連接器上的彈性導體件進行對應的保護設計，以避免遭受外力造成損壞，或由於接觸其他帶電性物質導致基板上的元件受到損壞，對於整體的連接器產業而言，實有立即的需求。

因此，本發明提供一種具彈性導體件保護功能之連接器模組，可以利用連接器本身的殼體對彈性導體件提供保護功能。

本發明所提供之連接器模組包括有殼體，其中包含內空間，而殼體上則包含開口。本發明所提供之連接器模組尚包括基板裝設於殼體之內空間，基板平面上設置第一端子組和第二端子組。

本發明所提供之連接器模組還包括滑動元件，可相對於基板進行滑動。滑動元件為與殼體相結合。滑動元件包括有基座，透過殼體上的開口與滑動鍵相連接。滑動鍵可帶動基座由殼體之內空間向外伸展，而滑動鍵亦可帶動基座收縮至殼體之內空間。滑動鍵可緊靠殼體上方之開口之一端，帶動滑動元件使其呈現完全伸展之狀態；當滑動鍵緊靠開口之另一端，則帶動滑動元件使其呈現完全收縮之狀態。

本發明所提供之連接器模組進一步包括第一止動件和第二止動件，分別對應滑動元件呈現完全伸展和完全收縮之位置。第一止動件和第二止動件可設置於開口之兩端點。滑動鍵可帶動滑動元件相對於殼體進行伸縮移動，而當滑動鍵分別固定於第一止動件和第二止動件之位置時，滑動元件則分別呈現完全伸展和完全收縮之狀態。

本發明所提供之連接器模組進一步包括一彈簧連接於滑動元件和殼體，使滑動元件得以自完全伸展狀態，自動回復為收縮狀態。

本發明所提供之連接器模組進一步包括至少一組彈性導體件，設置於滑動元件之基座上。基板上所設置之第一端子組為符合USB2.0規範標準，而第一端子組結合第二端子組則符合USB3.0端子接腳配置。第一端子組包括四支金屬端子，而第二端子組則包括五支金屬端子。彈性導體件之設置為對應第二端子組，亦包括五組彈性金屬片，其設置位置亦分別對應第二端子組之各金屬端子。當滑動元件收縮至殼體之內空間時，彈性導體件亦隨之遮蔽於其中；而當滑動元件自殼體之內空間完全伸展後，彈性導體件之各組彈性金屬片則分別對應連接第二端子組之金屬端子。

本發明所提供之連接器模組可連接於連接器母座後進行資料傳輸。連接器母座包括第一接頭組和第二接頭組，當連接器模組插入連接器母座時，若滑動元件收縮於殼體之內空間，則僅連接器模組之第一端子組與連接器母座的第一接頭組連接，故連接器模組與連接器母座依據第一標準進行資料傳輸。反之當連接器模組插入連接器母座後，若滑動元件自殼體之內空間完全伸展，外露於殼體之外的彈性導體件得以連接於連接器母座之第二接頭組，並受到接觸第二接頭組產生之向下應力，產生彈性變形而連接於連接器模組之第二端子組，使該第二端子組與第二接頭組產生電性連接，同時連接器模組之第一端子組連接於連接器母座之第一接頭組，故連接器模組與連接器母座依據第二標準進行資料傳輸。

依據本發明所提供之連接器模組，其中彈性導體件包括一V型部位和一倒V型部位。V型部位用以接觸基板之第二端子組，而倒V型部位用以連接連接器母座之第二接頭組。當倒V型部位與連接器母座之第二接頭組電性連接後，由第二接頭組產生向下應力於倒V型部位，使第二端子組便得以與第二接頭組產生電性連接。

本發明所提供之連接器模組，使用者可推動滑動鍵帶動基座，使彈性導體件外露於殼體之外，進而連接第二端子組得以藉由彈性導體件連接連接器母座之第二接頭組；使用者亦可推動滑動鍵帶動基座，使彈性導體件收縮於殼體之內空間，避免彈性導體件因不必要的摩擦造成毀損。因此本發明所提供之連接器模組具有保護彈性導體件之功能，以避免彈性導體件由於外力或過度摩擦所造成的損壞；同時由於彈性導體件可與第二端子組隔離，因此亦可避免由於彈性導體件接觸其他帶電性物品導致基板上的元件產生破壞。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

首先請參考第一圖至第四圖。第一圖和第二圖本發明所提供之連接器模組50，依據本發明提供之一較佳實施例所呈現不同狀態；而第三圖和第四圖為本發明所提供之連接器模組50，依據本發明之較佳實施例呈現不同狀態時，其側面剖視結構圖。連接器模組50可為符合USB 3.0連接器介面標準，亦可向下相容於USB 2.0連接器介面標準。連接器模組50包括有殼體52，其中包含內空間521，而殼體52上則包含開口523。殼體52還包括有頂板525和底板527，於本發明實施例，底板527之長邊大於頂板525之相對應長邊。連接器模組尚包括基板54裝設於殼體52之內空間521，基板54平面上設置第一端子組56和第二端子組58。基板54之另一側平面，即對應於設有第一端子組56和第二端子組58之平面，與殼體52之底板527相連接。

連接器模組50還包括滑動元件60，可相對於基板54之一側進行滑動。於本發明所提供之較佳實施例，滑動元件60為滑動性地與殼體52相結合。而於本發明所提供之另一較佳實施例，滑動元件60亦可滑動性地與基板54相結合。舉例來說，滑動元件60可利用軌道之機構組合與前述的殼體52及/或基板54相結合，進而達成可滑動之目的。請參見第三圖，滑動元件60包括有基座601，與滑動鍵603相連接，滑動鍵603穿出殼體52的開口523。滑動鍵603可沿第一方向D1帶動基座601由殼體52之內空間521向外伸展，例如由第一圖和第三圖顯示之狀態，伸展至第二圖和第四圖之狀態。反之，滑動鍵603亦可沿一與第一方向相反之第二方向D2，帶動基座601收縮至殼體52之內空間521，亦即由第二圖和第四圖顯示之狀態，收縮至第一圖和第三圖之狀態。於本發明所提供之較佳實施例，滑動鍵603可緊靠殼體52上方之開口523之一端，帶動滑動元件60使其相對於殼體52呈現完全伸展之狀態，反之當滑動鍵603緊靠開口523之另一端時，則帶動滑動元件60使其相對於殼體52呈現完全收縮之狀態。除此之外，連接器模組50可進一步包括第一止動件62和第二止動件64，分別對應滑動元件60相對於殼體52呈現完全伸展和完全收縮之位置。第一止動件62和第二止動件64可設置於開口523之兩端點，或是殼體上其他足以達成相同功效的位置。除此之外，第一止動件62和第二止動件64機構設計不限於是凸點或是凹槽，可依實際需求及其他機構設計進行對應配置，於本發明實施利並無加以限制。綜上所言，滑動鍵603可帶動滑動元件60相對於殼體52進行伸縮移動，而當滑動元件60分別固定於第一止動件62和第二止動件64之位置時，滑動元件60相對於殼體52則分別呈現完全伸展和完全收縮之狀態。除此之外，連接器模組50更可包括彈簧65連接於滑動元件60和殼體52，其功能為利用彈簧65之物理特性，使滑動元件60得以自完全伸展狀態(例如當滑動元件60位於第一止動件62之位置)時，自動回復為收縮狀態(例如滑動元件60回復至第二止動件64之位置)。然而本發明並不限於使用彈簧完成上述功能，凡足以達成上述功能及具有上述元件物理特性之材料皆屬於本發明之範疇內。

連接器模組50尚包括至少一組彈性導體件66，設置於滑動元件60之基座601上。於本發明所提供之較佳實施例，基板54上所設置之第一端子組56為符合USB 2.0標準A型(USB2.0 Standard-A)之規範標準，而第一端子組56結合第二端子組58則符合USB 3.0標準A型(USB3.0 Standard-A)之端子接腳配置(footprint)。於此實施例中，第一端子組56包括四支金屬端子，而第二端子組58則包括五支金屬端子。彈性導體件66之設置為對應第二端子組58，亦即同樣包括五組彈性金屬片，其設置位置亦分別對應第二端子組58之各金屬端子。當滑動元件60收縮至殼體52之內空間521時，彈性導體件66亦隨之遮蔽於其中；而當滑動元件60自殼體52之內空間521完全伸展後，彈性導體件66之各組彈性金屬片之位置則分別對應第二端子組58之金屬端子。

接下來請參考第五圖和第六圖，第五圖和第六圖為依據本發明所提出之較佳實施例，連接器模組50連接於連接器母座68後，不同狀態之側面剖視圖。連接器模組50可用以與連接器母座68電性連接後進行資料傳輸。連接器母座68可為具有一第一接頭組681的一USB 2.0標準A型(USB 2.0 Standard-A)插座，或者為包括第一接頭組681和第二接頭組683的一USB 3.0標準A型(USB 3.0 Standard-A)插座。於此實施例中，第一接頭組681包括四支金屬接頭，而第二接頭組683則包括五支金屬接頭。如第五圖和第六圖所示，當連接器模組50插入連接器母座68時，殼體52之底板527部分進入連接器母座68中，而頂板525則頂靠於連接器母座68中的舌片685，而第一端子組56則與連接器母座68中的第一接頭組681連接。因此頂板525與舌片685頂靠位置之設計，有助於使第一端子組56與第一接頭組681之連接位置更為精確。除此之外，殼體52之頂板525亦可設計為頂靠連接器母座68之外殼體或容置連接器母座68於其中之其他機構，以使連接器模組50之第一端子組56得以精準連接於連接器母座68之第一接頭組681，且若彈性導體件66因滑動元件60於殼體52中完全伸展而外露於殼體52之外時，如前述該殼體52之頂板525的位置設計可同時使彈性導體件66可精準連接於連接器母座68之第二接頭組683。接下來當連接器模組50插入連接器母座68後，若滑動元件60收縮於殼體52之內空間521時，連接器模組50與連接器母座68依據第一標準，例如是USB 2.0標準，進行資料傳輸。

如第六圖所示，當滑動鍵603沿著第一方向D1推動，進而帶動基座601自殼體52內空間521向外，相對於殼體52呈現完全伸展狀態。連接器模組50連接於連接器母座68後，殼體52之底板527部分進入連接器母座68中，而頂板525則頂靠於連接器母座68中的舌片685。其中滑動鍵603可設計為當滑動頂靠於開口523之一端時，滑動元件60相對於殼體52呈現完全伸展狀態，抑或利用設置第一止動件62以固定滑動元件60相對於殼體52於完全伸展位置。此時當連接器模組50插入連接器母座68後，除了連接器模組50之第一端子組56連接於連接器母座68之第一接頭組681之外，由於彈性導體件66已外露於殼體52之外，因此得以連接於連接器母座68之第二接頭組683。同時受到接觸第二接頭組683產生之向下應力，而使彈性導體件66進而產生彈性變形，得以連接基板54上的第二端子組58，進而使第二端子組58與第二接頭組683產生電性連接。此時連接器模組50與連接器母座68依據第二標準，例如是USB 3.0標準，進行資料傳輸。反之當彈性導體件66收縮於殼體52之內空間521時，如第五圖所示，第二端子組58即無法電性連接於第二接頭組683。

彈性導體件66為可彈性變形之導體元件，於本發明所提供之另一較佳實施例，彈性導體件66之各組彈性金屬片包括彼此電性連接的一V型部位661和一倒V型部位663。其中V型部位661主要用以接觸基板54上之第二端子組58，而倒V型部位663則用以連接連接器母座68之第二接頭組683。當倒V型部位663與連接器母座68之第二接頭組683連接後，由第二接頭組683產生向下應力於倒V型部位663，進而使V型部位661接觸第二端子組58，如此一來第二端子組58便得以與第二接頭組683產生電性連接。然而彈性導體件66之機構型式並未於本實施例中限制，端視整體機構之設計需求，凡足以達成上述功效之機構型式，例如U型結構和倒U型結構之結合，皆屬本發明之範疇。

除此之外，為避免彈性導體件66因受滑動元件60帶動，於伸展過程中因不斷與基板54上之第二端子組58摩擦造成損壞，於本發明所提供之另一較佳實施例，當滑動元件60相對殼體52呈現完全伸展狀態，而連接器模組50並未與連接器母座68連接時，此時V型部位661並不會接觸基板54上之第二端子組58，而僅為懸浮於第二端子組58之上方。當連接器模組50與連接器母座68連接後，彈性導體件66之倒V型部位663由於受到連接器母座68之第二接頭組683產生向下應力，下壓彈性導體件66，此時才使V型部位661接觸第二端子組58。

綜上所述，本發明所提供之連接器模組50上之彈性導體件66可利用滑動方式切換不同使用狀態。使用者可推動滑動鍵603帶動基座601，使彈性導體件66外露於殼體52之外，進而連接第二端子組58得以藉由彈性導體件66連接於連接器母座68之第二接頭組683。使用者亦可推動滑動鍵603帶動基座601，使彈性導體件66收縮於殼體52之內空間521，進而避免彈性導體件66因不必要的摩擦造成毀損。因此本發明所提供之連接器模組具有保護彈性導體件66之功能，以避免彈性導體件66由於外力或過度摩擦所造成的損壞；同時由於彈性導體件66可選擇性地與第二端子組58隔離，因此亦可避免由於彈性導體件66接觸其他帶電性物品導致基板54上的元件產生破壞。而滑動元件60相對於殼體52於完全伸展位置時，當連接器模組50插入連接器母座68後，連接器模組50之第一端子組56連接於連接器母座68之第一接頭組681，由於彈性導體件66已外露於殼體52之外，因此得以連接於連接器母座68之第二接頭組683，同時受到接觸第二接頭組683產生之向下應力，而使彈性導體件66進而產生彈性變形，得以連接基板54上的第二端子組58，進而使第二端子組58與第二接頭組683產生電性連接，使連接器模組50與連接器母座68得以進行資料傳輸。

相較於先前技術，本發明所提供之連接器模組可藉由推動滑動鍵以帶動滑動元件及設置於其中的彈性導體件，使滑動元件相對於殼體呈現完全伸展狀態，以和連接器母座連接；亦可推動滑動鍵以帶動滑動元件及設置於其中的彈性導體件，使滑動元件相對於殼體呈現完全收縮狀態，以保護彈性導體件避免受到損壞，以及由於彈性導體件接觸其他帶電性物品而導致基板上的元件產生破壞。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

50．．．連接器模組

52．．．殼體

521．．．內空間

523．．．開口

525．．．頂板

527．．．底板

54．．．基板

56．．．第一端子組

58．．．第二端子組

60．．．滑動元件

601．．．基座

603．．．滑動鍵

62．．．第一止動件

64．．．第二止動件

65．．．彈簧

66．．．彈性導體件

68．．．接器母座

681．．．第一接頭組

683．．．第二接頭組

685．．．舌片

D1．．．第一方向

D2．．．第二方向

第一圖和第二圖繪示為本發明之連接器模組不同狀態俯視圖。

第三圖和第四圖繪示為本發明之連接器模組不同狀態側視圖。

第五圖和第六圖繪示為本發明之連接器模組連接連接器母座之側視剖面圖。

50．．．連接器模組

52．．．殼體

521．．．內空間

523．．．開口

525．．．頂板

527．．．底板

54．．．基板

56．．．第一端子組

58．．．第二端子組

60．．．滑動元件

601．．．基座

603．．．滑動鍵

62．．．第一止動件

64．．．第二止動件

65．．．彈簧

66．．．彈性導體件

D1．．．第一方向

D2．．．第二方向

Claims (17)

1. 一種連接器模組，適用於與一連接器母座電性連接，包括：一殼體，具有一內空間；一基板，設置於該殼體之該內空間，其中該基板上包括一第一端子組和一第二端子組；一滑動元件，連結於該殼體，並可相對於該基板之一側滑動，使該滑動元件可收縮於該殼體之該內空間之內，或伸展於該內空間之外；以及一彈性導體件，設置於該滑動元件上，當該滑動元件收縮於該殼體之該內空間之內時，該彈性導體件被遮蔽於該殼體內，並隔離於該基板上之該第二端子組，而當該滑動元件伸展於該內空間之外，該彈性導體件則露出於該殼體之外，並與該基板上之該第二端子組連接。
2. 如申請專利範圍第1項所述之連接器模組，其中該彈性導體件包括：一V型部位，當該滑動元件相對於該殼體伸展於該內空間之外時，該V形部位接觸該基板上之該第二端子組；以及一倒V型部位，當該連接器模組連接於該連接器母座，且當該滑動元件相對於該殼體呈現完全伸展時，該倒V型部位連接該連接器母座之一第二接頭組；其中該V型部位及該倒V型部位為電性連接。
3. 如申請專利範圍第1項所述之連接器模組，其中該滑動元件為可滑動式地與該殼體相結合。
4. 如申請專利範圍第1項所述之連接器模組，其中該滑動元件為可滑動性地與該基板相結合。
5. 如申請專利範圍第1項所述之連接器模組，其中當該連接器 模組連接於該連接器母座，而該彈性導體件露出於該殼體之外時，該彈性導體件電性連接於該連接器母座之一第二接頭組，同時受到該第二接頭組產生之一向下應力，而使該彈性導體件產生彈性變形後連接於該基板上之該第二端子組，使該第二端子組與第二接頭組產生電性連接。
6. 如申請專利範圍第5項所述之連接器模組，其中當該滑動元件收縮於該殼體之該內空間時，該連接器模組連接於該連接器母座依據一第一標準進行資料傳輸，而當該滑動元件伸展於該殼體之外時，該連接器模組連接於該連接器母座依據一第二標準進行資料傳輸。
7. 如申請專利範圍第6項所述之連接器模組，其中該第一標準為USB 2.0標準，而該第二標準為USB 3.0標準。
8. 如申請專利範圍第1項所述之連接器模組，其中該殼體上更包括一開口，而該滑動元件包括：一基座，連接該彈性導體件；一滑動鍵，透過該開口與該基座相連結，可沿一第一方向帶動該基座由該殼體之該內空間向外伸展，以及沿與該第一方向相反之一第二方向帶動該基座收縮至該殼體之該內空間中。
9. 如申請專利範圍第8項所述之連接器模組，更包括一第一止動件和一第二止動件，其中該第一止動件為使該滑動元件相對於該殼體呈現完全伸展之固定位置，而該第二止動件則為為使該滑動元件相對於該殼體呈現完全收縮之固定位置。
10. 如申請專利範圍第9項所述之連接器模組，其中當該連接器模組連接於一連接器母座，而該彈性導體件露出於該殼體 之外時，該彈性導體件電性連接於該連接器母座之一第二接頭組，同時受到該第二接頭組產生之一向下應力，而使該彈性導體件產生彈性變形後連接於該基板上之該第二端子組，使該第二端子組與第二接頭組產生電性連接。
11. 如申請專利範圍第10項所述之連接器模組，其中該殼體尚包括一頂板和一底板，該頂板與該底板分別具有一對應常邊，其中該頂板之該長邊長度大於該頂板之相對應長邊長度。
12. 如申請專利範圍第11項所述之連接器模組，當該連接器模組連接於該連接器母座，該殼體之該頂板頂靠於連接器母座，且該滑動元件固定於該第二止動件使該滑動件相對於該殼體呈現完全收縮時，該連接器模組之該第一端子組與該連接器母座中的該第一接頭組連接並依據一第一標準進行資料傳輸。
13. 如申請專利範圍第12項所述之連接器模組，其中該第一標準為USB 2.0標準。
14. 如申請專利範圍第11項所述之連接器模組，當該連接器模組連接於該連接器母座，該殼體之該頂板頂靠於連接器母座，且該滑動元件固定於該第一止動件使該滑動件相對於該殼體呈現完全伸展時，該連接器模組與該連接器母座連接並依據一第二標準進行資料傳輸。
15. 如申請專利範圍第14項所述之連接器模組，其中該第二標準為USB 3.0標準。
16. 如申請專利範圍第9項所述之連接器模組，更包括一彈簧 連接於該滑動元件和該殼體，使滑動元件得以自一完全伸展狀態自動回復為一收縮狀態。
17. 一種連接器模組，包括：一殼體，具有一內空間；一基板，設置於該殼體之該內空間，其中該基板上包括一第一端子組和一第二端子組；一滑動元件，連結於該殼體，並可相對於該基板之一側滑動，使該滑動元件可收縮於該殼體之該內空間之內，或伸展於該內空間之外；以及一彈性導體件，設置於該滑動元件上，當該滑動元件收縮於該殼體之該內空間之內時，該彈性導體件被遮蔽於該殼體內，而當該滑動元件伸展於該內空間之外，該彈性導體件則露出於該殼體之外，其中該彈性導體件包括：一V型部位，當該滑動元件相對於該殼體伸展於該內空間之外時，該V形部位懸浮於該第二端子組之上；以及一倒V型部位，電性連接於該V型部位。