TWI481128B - 連接器 - Google Patents

Description

連接器

本案是有關於一種連接器，且特別是有關於一種具有探針的連接器。

隨著科技的發展，許多可攜式行動裝置不斷地被開發出來。例如筆記型電腦、智慧型手機(smart phone)以及平板電腦(tablet PC)等等，能夠讓現代人可以隨時隨地通訊聯絡，同時也成為現代人在生活中所不可或缺的重要用品。近年來，具有大尺寸、高解析度及高畫質螢幕的智慧型手機不斷地推陳出新，這類型的智慧型手機雖然外觀類似於平板電腦，但仍保留了通訊的功能，因此受到廣大消費者的喜愛。

為了使智慧型手機能夠執行需要較高性能需求的操作，常會將智慧型手機組裝於擴充裝置，例如是擴充座。舉例而言，智慧型手機常因尺寸限制，造成天線淨空區過小而侷限了天線性能，而擴充座的尺寸限制較小，天線性能就能夠被提升。因此，使用者能夠藉由將智慧型手機組裝於擴充座，以提升智慧型手機 的通訊品質。當智慧型手機組裝於擴充座時，智慧型手機需先藉由電子式切換器或機械式切換器(例如是同軸連接器)進行訊號的切換，例如是從連接手機的天線改為連接擴充座的天線。接著智慧型手機就能夠利用訊號連接器，例如是高頻探針(pogo pin)進行訊號傳輸。然而，由機械式切換器及高頻探針共構的多重傳輸介面，容易造成射頻訊號傳輸時的損耗，並降低訊號傳輸的即時性。

本案提供一種連接器，能夠整合訊號傳輸及訊號切換的功能，以減少當訊號傳輸時，因不同介面之間的轉換造成損耗。

本案的連接器，適於設置於行動裝置的基板，以電性連接電子裝置的訊號端及接地端。連接器包括殼體、套筒、針軸及端子組。殼體具有第一側、第二側及通孔。套筒設置於殼體的第二側。針軸具有第一端及第二端。第一端滑設於通孔內，且第二端伸出套筒。端子組固設於殼體之第一側內，且端子組包括第一端子及第二端子。第一端子的一端與基板電性連接，另一端位於對應於針軸的第一端滑設於通孔的位置。第二端子的一端與基板電性連接，另一端以可活動的方式連接於第一端子。其中，當行動裝置組裝於電子裝置時，電子裝置的訊號端及接地端分別抵靠針軸及套筒，使針軸抵靠第一端子，進而使第一端子與第二端子分離。

基於上述，在本案的連接器中，針軸能夠在殼體的通孔內移動。端子組的第一端子與第二端子的一端分別與基板電性連接。當行動裝置尚未組裝於電子裝置時，第一端子的另一端與第二端子的另一端相互接觸，使得基板的訊號能夠通過第一端子與第二端子。當行動裝置組裝於電子裝置時，電子裝置的訊號端抵靠針軸，針軸能夠抵靠第一端子，使得第一端子與第二端子分離，且基板的訊號能夠通過第一端子與針軸並被傳送至訊號端。本案的連接器不但能夠藉由針軸改變第一端子與第二端子的連接狀態，且利用針軸傳輸電子裝置與行動裝置之間的訊號，更能夠減少介面轉換時造成的訊號損耗。

為讓本案的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

10‧‧‧行動裝置

12‧‧‧基板

14a、14b‧‧‧焊墊

20‧‧‧電子裝置

22‧‧‧訊號端

24‧‧‧接地端

100、200‧‧‧連接器

110a‧‧‧第一側

110b‧‧‧第二側

110、210‧‧‧殼體

112、212‧‧‧通孔

113‧‧‧殼體開口

114‧‧‧殼體止擋部

120、220‧‧‧套筒

122‧‧‧套筒止擋部

130、230‧‧‧針軸

132‧‧‧第一端

134‧‧‧第二端

136‧‧‧針軸定位部

140、240‧‧‧端子組

142、242‧‧‧第一端子

142a、144a‧‧‧一端

142b、144b、242b、244b‧‧‧另一端

144、244‧‧‧第二端子

150‧‧‧介電材料

154‧‧‧凹槽

160‧‧‧定位件

162‧‧‧第一凸部

164‧‧‧第二凸部

170‧‧‧第一彈性件

180‧‧‧第二彈性件

243a、243b‧‧‧斜面

243c‧‧‧凸點

P1、P4‧‧‧第一信號傳輸路徑

P2、P5‧‧‧第二信號傳輸路徑

P3‧‧‧第三信號傳輸路徑

圖1A為本案的一實施例的行動裝置與電子裝置的示意圖。

圖1B為圖1A的行動裝置與電子裝置於組裝狀態的示意圖。

圖1C為圖1B的局部放大圖。

圖2A為圖1A的連接器的示意圖。

圖2B為圖2A的連接器於組裝狀態的示意圖。

圖3A為本案另一實施例的連接器的示意圖。

圖3B為圖3A的連接器於組裝狀態的示意圖。

圖1A為本案的一實施例的行動裝置與電子裝置的示意圖。圖1A包括有一行動裝置10及一電子裝置20。在本實施例中，行動裝置10例如是智慧型手機，但本案不以此為限。電子裝置20例如是適於安裝智慧型手機的平板電腦，但本案不以此為限。連接器100例如是設置在智慧型手機上，用以連接平板電腦並傳輸訊號的元件。針軸130例如是高頻探針，但本案不以此為限。

請參考圖1A至及圖2A，本實施例的連接器100，適於設置於行動裝置10的基板12以電性連接電子裝置20的訊號端22及接地端24。在本實施例中，請參考圖2A所示，連接器100包括殼體110、套筒120、針軸130及端子組140。殼體110具有第一側110a、第二側110b及通孔112。套筒120設置於殼體110的第二側110b。針軸130具有第一端132及第二端134。第一端132滑設於通孔112內，且第二端134伸出套筒120。端子組140固設於殼體110的第一側110a內，且端子組140包括第一端子142及第二端子144。第一端子142的一端142a與基板12電性連接，另一端142b位於對應於針軸130之第一端132滑設於通孔112的位置。第二端子144的一端144a與基板12電性連接，另一端144b以可活動的方式連接於第一端子142。

在本實施例中，當使用者單獨使用行動裝置10時，針軸130及套筒120位於初使位置(如圖2A所示)，且第一端子142 的另一端142b與第二端子144的另一端144b互相接觸導通，以共構第一信號傳輸路徑P1。行動裝置10能夠於單獨使用的狀態下，利用內部設置的天線進行通訊。天線所接受的訊號，例如是射頻訊號需經由第一信號傳輸路徑P1進行傳輸。

請繼續參考圖1B及圖2B所示，當行動裝置10組裝於電子裝置20時，連接器100抵靠電子裝置20內的主板，電子裝置20的訊號端22及接地端24分別抵靠針軸130及套筒120，使得針軸130抵靠第一端子142，進而使第一端子142與第二端子144分離。原本由第一端子142與第二端子144構成的第一信號傳輸路徑P1，被切換成由訊號端22、針軸130及第一端子142構成第二信號傳輸路徑P2。因此，本實施例的連接器100能夠藉由針軸130的位置移動(圖2A與圖2B之間的移動)改變的信號傳輸路徑P1、P2。且連接器100的針軸130能夠直接傳輸電子裝置20與行動裝置10之間的訊號，對於減少介面轉換時造成的訊號損耗有很大的幫助。

此外，當行動裝置10組裝於電子裝置20時，主板上的接地端24也能夠抵靠套筒120，使得接地端24、套筒120及殼體110構成第三信號傳輸路徑P3。在本實施例中，殼體110與基板12連接，且殼體110與基板12連接的焊墊14a與端子組140與基板12連接的焊墊14b相互隔絕，以避免殼體110與端子組140傳遞的訊號被接通。在本實施例中，第一信號傳輸路徑P1及第二信號傳輸路徑P2例如是用以傳遞射頻訊號，第三信號傳輸路徑P3 例如是傳遞接地訊號。然而，本案在此並不限制信號傳輸路徑P1、P2、P3傳遞的訊號種類。

在本實施例中，連接器100更包括介電材料150及用以限制針軸130在通孔112內的移動範圍的定位件160。介電材料150固設於殼體110內，且通孔112貫穿介電材料150。定位件160設置於通孔112內，且定位件160具有遠離基板12的第一凸部162及靠近基板12的第二凸部164。在圖2A中，定位件160例如是設置在介電材料150的凹槽154內，且定位件160例如是以埋入射出(insert-molding)的方式固定在介電材料150中，然而，本案在此並不加以限制。針軸130具有針軸定位部136，且針軸定位部136適於在第一凸部162及第二凸部164之間移動，以限制針軸130的移動行程。

連接器100更包括第一彈性件170及第二彈性件180，以作為當行動裝置10自電子裝置20移離時，驅動針軸130及套筒120從圖2B的狀態回復至圖2A所示的初始位置的動力來源。第一彈性件170設置於套筒120與介電材料150之間。第二彈性件180套設於針軸130，且第二彈性件180連接針軸130及第二凸部164。當行動裝置10組裝於電子裝置20時，針軸130及套筒120相對於殼體110移動，使得第二彈性件180及第一彈性件170儲存彈性位能(例如是被壓縮)。當行動裝置10自電子裝置20拆卸時，第二彈性件180及第一彈性件170釋放彈性位能以帶動針軸130及套筒120回復至初始位置。在本實施例中，第一彈性件170 與第二彈性件180例如是彈簧，本案在此不加以限制。

當第二彈性件180釋放彈性位能推動針軸130回復至初始位置時，針軸130能夠藉由針軸定位部136抵靠第一凸部162以固定於初始位置，並避免針軸130脫落。殼體110具有殼體止擋部114，設置於殼體110的殼體開口113周圍。滑設於殼體110的套筒120對應地具有套筒止擋部122。當第一彈性件170釋放彈性位能帶動套筒120回復至初始位置時，殼體止擋部114抵靠套筒止擋部122以避免套筒120彈出於殼體110之外。

在本實施例中，端子組140固設於介電材料150，並與基板12電性連接。詳細而言，在圖2A中，第一端子142的一端142a及第二端子144的一端144a例如是藉由迴焊(reflow)的製程焊接於基板12的焊墊14b以電性連接基板12。此外，為了避免端子組140與殼體110接觸導通，在第一端子142中，其一端142a及其另一端142b以外的結構埋設於介電材料150中。同樣地，第二端子144的一端144a及另一端144b以外的部分結構同樣也埋設於介電材料150中。

當行動裝置10尚未組裝於電子裝置20時，第一端子142的另一端142b與第二端子144的另一端144b互相接觸導通，以共構第一信號傳輸路徑P1。舉例而言，第一端子142接觸第二端子144的方式，能夠藉由第一端子142的另一端142b抵靠第二端子144的另一端144b的下緣。第一端子142的另一端142b能夠在針軸130相對於殼體110移動時，被針軸130抵靠且被推動， 並與針軸130共構第二信號傳輸路徑P2以達到信號傳輸路徑P1、P2切換的功能。然而，本案在此並不限制端子組140的結構及作動方式。以下再舉實施例說明之。

圖3A為本案另一實施例的連接器的示意圖。圖3B為圖3A的連接器於組裝狀態的示意圖。請參考圖3A及圖3B，連接器200包括殼體210、套筒220、針軸230及端子組240。然而，第一端子242及第二端子244的延伸方向平行於通孔212的方向。第一端子242的另一端242b具有相鄰的兩斜面243a、243b，且在兩斜面243a、243b的交接處具有凸點243c。當第一端子242與第二端子244構成第一信號傳輸路徑P4時，第一端子242的另一端242b藉由凸點243c抵靠第二端子244的另一端244b。

在本實施例中，當行動裝置10組裝於電子裝置20時，針軸230在通孔212內移動，且針軸230能夠抵靠斜面243a。隨著針軸230移動距離的增加，針軸230在斜面243a上的移動能夠使第一端子242向外遠離。當針軸230位於圖3B所示的位置時，針軸230抵靠第一端子242構成第二信號傳輸路徑P5，且第一端子242與第二端子244並未接觸導通。本實施例同樣能夠達到信號傳輸路徑切換的效果。

綜上所述，在本案的連接器中，針軸滑設於殼體的通孔內。當行動裝置尚未組裝於電子裝置時，第一端子與第二端子共構第一信號傳輸路徑。當行動裝置組裝於電子裝置時，電子裝置的訊號端抵靠針軸，並推動針軸相對於殼體移動，使得針軸抵靠 第一端子，以將第一信號傳輸路徑切換為第二信號傳輸路徑。此外，套筒同樣能夠相對於殼體滑動，並抵靠殼體，以與電子裝置的接地端構成第三信號傳輸路徑。另外，當行動裝置移離於電子裝置時，針軸及套筒能夠利用彈性件作為復位的動力來源。因此，本案的連接器不但能夠藉由針軸的移動改變訊號端的信號傳輸路徑，且更可以利用針軸傳輸電子裝置與行動裝置之間的訊號，對於減少介面轉換時造成的訊號損耗有很大的幫助。

雖然本案已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本案，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本案的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本案的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

12‧‧‧基板

14a、14b‧‧‧焊墊

100‧‧‧連接器

110a‧‧‧第一側

110b‧‧‧第二側

110‧‧‧殼體

112‧‧‧通孔

113‧‧‧殼體開口

114‧‧‧殼體止擋部

120‧‧‧套筒

122‧‧‧套筒止擋部

130‧‧‧針軸

132‧‧‧第一端

134‧‧‧第二端

136‧‧‧針軸定位部

140‧‧‧端子組

142‧‧‧第一端子

142a、144a‧‧‧一端

142b、144b‧‧‧另一端

144‧‧‧第二端子

150‧‧‧介電材料

154‧‧‧凹槽

160‧‧‧定位件

162‧‧‧第一凸部

164‧‧‧第二凸部

170‧‧‧第一彈性件

180‧‧‧第二彈性件

P1‧‧‧第一信號傳輸路徑

Claims (12)

1. 一種連接器，適於設置於一行動裝置的一基板，以電性連接一電子裝置的一訊號端及一接地端，該連接器包括：一殼體，具有一第一側、一第二側以及一通孔；一套筒，設置於該殼體之該第二側；一針軸，具有一第一端以及一第二端，該第一端滑設於該通孔內，該第二端伸出該套筒；以及一端子組，固設於該殼體之該第一側內，包括：一第一端子，一端與該基板電性連接，一另一端位於對應於該針軸的該第一端滑設於該通孔的位置；以及一第二端子，一端與該基板電性連接，一另一端以可活動的方式連接於該第一端子；其中，當該行動裝置組裝於該電子裝置時，該電子裝置的該訊號端及該接地端分別抵靠該針軸及該套筒，使該針軸抵靠該第一端子，進而使該第一端子與該第二端子分離。
2. 如申請專利範圍第1項所述的連接器，其中當該行動裝置尚未組裝於該電子裝置時，該第二端子連接於該第一端子而形成一第一信號傳輸路徑，當該行動裝置組裝於該電子裝置時，該第二端子與該第一端子分離而形成一第二信號傳輸路徑。
3. 如申請專利範圍第2項所述的連接器，其中該第一信號傳輸路徑及該第二信號傳輸路徑適於傳遞一射頻訊號。
4. 如申請專利範圍第2項所述的連接器，其中，當該行動裝置組裝於該電子裝置時，該第二端抵靠該訊號端且電性導通，該針軸的該第一端抵靠該第一端子，以將該第一信號傳輸路徑切換為該第二信號傳輸路徑。
5. 如申請專利範圍第1項所述的連接器，更包括：一介電材料，固設於該殼體內，該通孔貫穿該介電材料；以 及一定位件，設置於該通孔內，且該定位件具有遠離該基板的一第一凸部及靠近該基板的一第二凸部，該針軸具有一針軸定位部，該針軸定位部適於在該第一凸部及該第二凸部之間移動，以限制該針軸的移動行程。
6. 如申請專利範圍第5項所述的連接器，更包括：一第一彈性件，設置於該套筒與該介電材料之間；以及一第二彈性件，套設於該針軸，且該第二彈性件連接該針軸及該第二凸部，當該針軸及該套筒相對於該殼體移動時，該第二彈性件及該第一彈性件儲存彈性位能，當該行動裝置自該電子裝置拆卸時，該第二彈性件及該第一彈性件釋放彈性位能以帶動該針軸及該套筒回復至原來的位置。
7. 如申請專利範圍第6項所述的連接器，其中當該第二彈性件釋放彈性位能以帶動該針軸回復至原來的位置時，該針軸定位部抵靠該第一凸部。
8. 如申請專利範圍第6項所述的連接器，其中該殼體具有一殼體止擋部，設置於該殼體的一殼體開口周圍，該套筒具有一套筒止擋部，當該第一彈性件釋放彈性位能以帶動該套筒回復至原來的位置時，該殼體止擋部抵靠該套筒止擋部。
9. 如申請專利範圍第6項所述的連接器，其中該第一彈性件與該第二彈性件為彈簧。
10. 如申請專利範圍第1項所述的連接器，其中該第一端子的該端及該第二端子的該端藉由焊接與該基板電性連接。
11. 如申請專利範圍第2項所述的連接器，其中當該第一端子與該第二端子構成該第一信號傳輸路徑時，該第一端子的該另一端抵靠該第二端子的該另一端的下緣。
12. 如申請專利範圍第2項所述的連接器，其中當該第一端子與該第二端子構成該第一信號傳輸路徑時，該第一端子的該另一端具有相鄰的兩斜面，該第一端子藉由該兩斜面交接處的一凸點抵靠該第二端子的該另一端。