TWI851281B

TWI851281B - 電連接器

Info

Publication number: TWI851281B
Application number: TW112122091A
Authority: TW
Inventors: 董念偉; 施靖嫻
Original assignee: 台達電子工業股份有限公司
Priority date: 2023-06-14
Filing date: 2023-06-14
Publication date: 2024-08-01
Also published as: TW202501907A

Abstract

本案為一種電連接器，包含：殼體及複數個端子；殼體具有容置空間；複數個端子設置於容置空間中，其中每一端子具有本體、上臂及下臂，上臂及下臂相互對稱且連接於本體，上臂與下臂各具有自由端、第一接觸部及第二接觸部，且第一接觸部設置於自由端。

Description

電連接器

本案關於一種電連接器，尤指一種其端子具有多個接觸部之電連接器。

電連接器於現今社會中係廣泛地應用於電子設備中，以作為電源及訊號傳輸之介面。然隨著科技發展，為了因應不同種類、型態、廠牌的電子設備，各種規格、規範之電連接器隨之蓬勃發展。舉例來說，目前最常被大眾使用的主流連接介面即為通用序列匯流排(USB)連接器組，使用者可將具有USB公插頭的周邊裝置，如滑鼠、外接式硬碟、行動電源等，對應插至具有USB母插座之電子裝置上，藉以達成周邊裝置與墊子裝置之間的電連接，進而輸送電力及訊號，以使周邊裝置可分別產生各種不同的效用。

隨著傳輸量及傳輸速率、效能需求的提升，USB更推出高速TYPE-C規格的電連接器組，其外觀尺寸相較於傳統的USB介面較小，然其可支援更高的電源充電及供電能力，並在傳輸速度上更快。除此之外，其在使用上可支援正反面插接，讓使用者將不再需要分辨正反面，更適用於追求輕薄化之現代電子設備。

於一般常用的USB TYPE-C電連接器組中，由於其對接的接口尺寸較小，且其內部公母兩端對接的連接端子處僅具有一組接觸點，是以其接觸面積有限，故當其進行充電時，容易導致過高的溫升，使得充電電流值難以提升，進而影響充電效能。第1圖即為習知USB TYPE-C電連接器之公端電連接器1，如圖所示，公端電連接器1具有殼體10及複數個端子11，殼體10具有容置空間100，複數個端子11即設置於容置空間100內。此習知端子11具有上下兩臂12a、12b，當公端電連接器1與另一母端電連接器(未圖示)對應連接時，其主要透過設置於每一個端子11之上臂12a、下臂12b之端部上的接觸部11a、11b對應夾持母端電連接器內之接觸端子(未圖示)，進而構成電連接。然而，如前所述，由於公端電連接器1之端子11僅透過此單一組接觸部11a、11b夾持、並接觸母端電連接器內之接觸端子，如此一來，在長期插拔的過程中，母端電連接器內之接觸端子在此單一組接觸部11a、11b的反覆抵觸之應力作用下，容易造成磨擦損耗。此外，由於其僅透過單一組接觸部11a、11b進行電連接，故接觸面積有限，導致其接觸阻抗高，進而導致其額定電流值難以提升。

是以，如何發展一種可改善上述現有技術所遇到問題的電連接器，實為重要的課題之一。

本案之一目的在於提供一種電連接器，尤指一種充電用之USB TYPE-C之電連接器，藉由電連接器之端子設置兩組以上的接觸部，以增加彼此接觸面積，進而可降低充電時的溫升，提高電流耐受性，俾可提升充電電流值及充電效能。

本案之又一目的在於提供一種電連接器，尤指一種充電用之USB TYPE-C之電連接器，其包括複數個端子，且每一端子具有上臂及下臂，藉由調配該上臂、下臂之第一彈性部、第二彈性部之長度、厚度之比例，以調整至所需之夾持及接觸力，進而減少與之對接之舌片的磨耗，以增加產品之使用壽命。

根據本案之構想，本案提供一種電連接器，包含：殼體，具有容置空間；以及複數個端子，設置於容置空間中，其中每一端子具有本體、上臂及下臂，上臂及下臂相互對稱且連接於本體，上臂與下臂各具有自由端、第一接觸部及第二接觸部，且第一接觸部設於自由端。

根據本案之構想，其中每一上臂及每一下臂分別透過連接端與本體連接，且每一上臂及每一下臂自連接端朝自由端傾斜。

根據本案之構想，其中上臂之第一接觸部與下臂之第一接觸部之距離小於上臂之第二接觸部與下臂之第二接觸部之距離。

根據本案之構想，其中每一上臂及每一下臂各具有第一彈性部及第二彈性部，第一接觸部設於第一彈性部之自由端，且第二接觸部設置於第一彈性部及第二彈性部之連接處。

根據本案之構想，其中第一彈性部為條狀彈性結構。

根據本案之構想，其中第一彈性部為弧形彈性結構。

根據本案之構想，其中第二彈性部之厚度大於或等於第一彈性部之厚度。

根據本案之構想，其中第二彈性部之長度大於第一彈性部之長度。

根據本案之構想，其中每一上臂及每一下臂各具有第三接觸部，且第三接觸部設置於第一彈性部上。

根據本案之構想，其中第一接觸部、第二接觸部及第三接觸部均為凸部。

1:習知電連接器

10:殼體

100:容置空間

11:端子

11a、11b:接觸部

12a:上臂

12b:下臂

2、3:電連接器

20:殼體

200:容置空間

21、41、51、61、71:端子

22:本體

23、42、52、62、72:上臂

230、240:自由端

231、241:連接端

232:上臂之下表面

233、243、420、520、620、720:第一彈性部

234、244、421、521、621、721:第二彈性部

24、43、53、63、73:下臂

242:下臂之上表面

25a、25b、44、54、64、74:第一接觸部

26a、26b、45、55、65、75:第二接觸部

30:舌片

300:舌片之上表面

301:舌片之下表面

31:接觸端子

L1:第一彈性部之長度

L2:第二彈性部之長度

T1:第一彈性部之厚度

T2:第二彈性部之厚度

D1:上臂之第一接觸部至下臂之第一接觸部之距離

D2:上臂之第二接觸部至下臂之第二接觸部之距離

第1圖為習知公端電連接器之分解結構示意圖。

第2圖為本案較佳實施例之電連接器之分解結構示意圖。

第3圖為第2圖所示之電連接器之端子之側視結構示意圖。

第4A圖為本案較佳實施例之電連接器之端子與另一電連接器之連接端相互對接之示意圖。

第4B圖為第4A圖之局部放大圖。

第5A圖至第5D圖為本案第二至第五較佳實施例之電連接器之端子結構示意圖。

體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有各種的變化，其皆不脫離本案的範圍，且其中的說明及圖示在本質上當作說明之用，而非限制本案。

第2圖為本案較佳實施例之電連接器之分解結構示意圖。於本實施例中，電連接器2係為一種通用序列匯流排(USB)連接器，尤其為一種USB TYPE-C之電連接器。如第2圖所示，本案較佳實施例之電連接器2主要為公端電連接器，包含：殼體20及複數個端子21。殼體20具有容置空間200。複數個端子21對應設置於殼體20之容置空間200中。其中，每一個端子21均具有本體22、上臂23及下臂24，上臂23及下臂24為相互對稱設置之結構，且均連接於本體22。如圖所示，上臂23與下臂24分別具有自由端230、240、第一接觸部25a、25b及第二接觸部26a、26b，且第一接觸部25a、25b設置於自由端230、240處。於一些實施例中，該複數個端子21為具有彈性之金屬材質所製成，但不以此為限。

於本實施例中，端子21之上臂23具有自由端230及連接端231，且其係對應設置於上臂23之兩相對端部，並透過連接端231連接於本體22；同樣地，下臂24亦具有相對應之自由端240及連接端241，並透過連接端241連接於本體22。以及，於本實施例中，每一上臂23及每一下臂24均自其連接端231、241朝該自由端230、240傾斜。其中，上臂23之第一接觸部25a及第二接觸部26a係設置於上臂23之下表面232處，且第一接觸部25a設置於該自由端230處。下臂24之第一接觸部25b及第二接觸部26b則設置於下臂24之上表面242處，且第一接觸部25b亦設置於該自由端240處。又，於一些實施例中，上臂23之第一接觸部25a及第二接觸部26a所設置之位置係與下臂24之第一接觸部25b及第二接觸部26b相互對應，但不以此為限。如此一來，當本實施例之電連接器2與另一電連接器3(如第4A、4B圖所示)對應連接時，則可透過設置於上臂23之下表面232之第一接觸部25a、第二接觸部26a以及設置於下臂24之上表面242之第一接觸部25b、第二接觸部26b對應夾持電連接器3之舌片30之上表面300及下表面301，進而構成電連接。

請同時參閱第2圖及第3圖。第3圖為第2圖所示之電連接器之端子之側視結構示意圖。於本實施例中，端子21之上臂23及下臂24為結構相同、且相互對稱設置之彈性臂結構。如第3圖所示，上臂23具有第一彈性部233及第二彈性部234，換言之，於本實施例中，上臂23之可動部即可區分為與自由端230連接之第一彈性部233及與連接端231連接之第二彈性部234，以及，設置於上臂23之下表面232上的第一接觸部25a即位於第一彈性部233之自由端230處，第二接觸部26a則對應設於第一彈性部233及第二彈性部234之連接處。相同地，下臂24亦具有與上臂23對稱設置之第一彈性部243及第二彈性部244，且設置於下臂24之上表面242上的第一接觸部25b亦位於第一彈性部243之自由端240處，第二接觸部26b則同樣對應設於第一彈性部243及第二彈性部244之連接處。

如前所述，上臂23自其連接端231朝該自由端230傾斜，故於本實施例中，該上臂23之第一接觸部25a與下臂24之第一接觸部25b之距離D1小於上臂23之第二接觸部26a與下臂24之第二接觸部26b之距離D2。於一些實施例中，該上臂23、下臂24之第二彈性部234、244之厚度T2可為但不限為大於或等於第一彈性部233、243之厚度T1。於另一些實施例中，該上臂23、下臂24之第二彈性部234、244之長度L2大於第一彈性部233、243之長度L1，但不以此為限。於本實施例中，藉由此由第二彈性部234、244往第一彈性部233、243漸縮之厚度或長度，進而可調配、分配設置於該自由端230、240處之第一接觸部25a、25b及設置於第一彈性部233、243及第二彈性部234、244之連接處之第二接觸部26a、26b之夾持及接觸力，俾達多點夾持接觸，進而可增加接觸面積、降低阻抗及提升額定電流值。惟，上述該等第一彈性部233、243、第二彈性部234、244之長度、厚度之比例係可依照實際施作情形而任施變化。

又，於一些實施例中，端子21除了具備兩組第一接觸部25a、25b、第二接觸部26a、26b，更可因應實際需求，另行設置第三接觸部(未圖示)，此等第一接觸部25a、25b、該第二接觸部26a、26b、該第三接觸部均為一凸部，且其外觀型態可為但不限為圓弧形之凸部結構。以及，該第三接觸部之位置係可設置於第一彈性部233、243處，亦即設置於該兩組第一接觸部25a、25b、第二接觸部26a、26b之間，且其所設置之數量及位置並不以此為限，係可依照實際情形而任施變化，進而達到多點接觸之需求。

請同時參閱第4A圖及第4B圖。第4A圖為本案較佳實施例之電連接器之端子與另一電連接器之連接端相互對接之示意圖。第4B圖為第4A圖之局部放大圖。如第4A圖及第4B圖所示，本實施例之電連接器2與另一電連接器3相互對接，且為了更清楚檢視電連接器2與電連接器3內部對接之狀態，於此略示電連接器2之殼體20及電連接器3之殼體。於本實施例中，電連接器2為公端電連接器，當其與母端電連接器3對應連接時，因應使用者之推動施力，使得母端電連接器3內之舌片30朝向電連接器2之複數個端子21平行位移，並先推抵於該複數個端子21之臂23及下臂24之自由端230、240，使其順應該推動力而分別朝上下彈性位移，並使舌片30繼續平行位移，進而使該複數個端子21之上臂23及下臂24對應夾持於母端電連接器3內之舌片30之上表面300及下表面301。於此同時，設置於該上臂23之下表面232上之第一接觸部25a及第二接觸部26a均與設置於舌片30之上表面300上之接觸端子31相互接觸，並產生電連接。同樣地，設置於該下臂24之上表面242上之第一接觸部25b及第二接觸部26b均與設置於舌片30之下表面301上之接觸端子31相互接觸，並產生電連接。如此一來，於本實施例中，當兩電連接器2、3相互插接時，則該電連接器2之複數個端子21可透過兩組以上的第一接觸部25a、25b及第二接觸部26a、26b與電連接器3之接觸端子31對應電連接，藉由此多點夾持之方式，不僅可有效增加整體夾持力，使其於插接後更為穩固，同時更可增加彼此的接觸面積，進而可降低阻抗，提高電流耐受性，俾可提升充電電流值及充電效能。除此之外，由於接觸面積增加，降低了每個接觸點的接觸壓力，是以亦可降低其對舌片30之磨擦損耗，進而增加產品之使用壽命。

請參閱第5A至第5D圖。第5A圖至第5D圖為本案第二至第五較佳實施例之電連接器之端子結構示意圖。如第5A至第5B圖所示，此四個實施態樣之端子41、51、61、71之結構基本上均與前述實施例相仿，且其均具有上臂42、52、62、72、下臂43、53、63、73、第一彈性部420、520、620、720、第二彈性部421、521、621、721、第一接觸部44、54、64、74、第二接觸部45、55、65、75等結構，且其設置位置亦與前述實施例相仿，故不再贅述。惟於此四個實施例中，第一彈性部420、520、620、720及第二彈性部421、521、621、721之厚度及長度比例略有不同。此外，於一些實施例中，如第5A圖所示，該第一彈性部420可為但不限為條狀彈性結構。又於另一些實施例中，如第5B圖所示，該第一彈性部520亦可為弧形彈性結構，但不以此為限。此外，第一接觸部44、54、64、74及/或第二接觸部45、55、65、75之外觀型態亦可略為調整，其不僅可為圓弧形之凸部結構、亦可為略呈三角形或是梯形之凸部結構。換言之，前述該等第一彈性部420、520、620、720及第二彈性部421、521、621、721之長度、厚度之比例、或是第一接觸部44、54、64、74及第二接觸部45、55、65、75之外觀型態或是設置位置均可依照實際施作情形而任施變化，藉此以調配出所需之夾持及接觸力。

綜上所述，本案提供了一種電連接器，且本案之電連接器係為充電用之USB TYPE-C之電連接器，藉由電連接器之端子設置兩組以上的接觸部，以增加彼此接觸面積，進而可降低額定電流通過時/充電時的溫升，提高電流耐受性，俾可提升充電電流值及充電效能。此外，更可透過調配該等端子之上臂、下臂之第一彈性部、第二彈性部之長度、厚度之比例，以調整至所需之夾持及接觸力，進而減少與之對接之舌片的磨耗，並增加產品之使用壽命。

本案得由熟習此技術之人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。

2:電連接器

20:殼體

200:容置空間

21:端子

22:本體

23:上臂

230、240:自由端

231、241:連接端

232:上臂之下表面

24:下臂

242:下臂之上表面

25a、25b:第一接觸部

26a、26b:第二接觸部

Claims

一種電連接器，包含：一殼體，具有一容置空間；以及複數個端子，設置於該容置空間中，其中每一該端子具有一本體、一上臂及一下臂，該上臂及該下臂相互對稱且均連接於該本體，該上臂與該下臂各具有一自由端、一第一彈性部、一第一接觸部、一第二彈性部及一第二接觸部，且該第一接觸部設於該第一彈性部之該自由端，該第二接觸部設置於該第一彈性部及該第二彈性部之一連接處，且該第二彈性部之厚度大於該第一彈性部之厚度。
如請求項1所述之電連接器，其中每一該上臂及每一該下臂分別透過一連接端與該本體連接，且每一該上臂及每一該下臂自該連接端朝該自由端傾斜。
如請求項1所述之電連接器，其中該上臂之該第一接觸部與該下臂之該第一接觸部之距離小於該上臂之該第二接觸部與該下臂之該第二接觸部之距離。
如請求項1所述之電連接器，其中該第一彈性部為一條狀彈性結構。
如請求項1所述之電連接器，其中該第一彈性部為一弧形彈性結構。
如請求項1所述之電連接器，其中該第二彈性部之長度大於該第一彈性部之長度。
如請求項1所述之電連接器，其中每一該上臂及每一該下臂各具有一第三接觸部，且該第三接觸部設置於該第一彈性部上。
如請求項7所述之電連接器，其中該第一接觸部、該第二接觸部及該第三接觸部均為一凸部。