TWI888017B - Usb電連接器便於維修的可分離式插座 - Google Patents

Abstract

一種USB電連接器便於維修的可分離式插座，包含: 一可分離單元，其第一絕緣封裝體的後端以水平方向朝外延伸形成有一凸伸板，該凸伸板的上、下表面設有複數排列狀的導電金手指(Connecting Finger)，且直立面於凸伸板的二側設有一第一結合部；以及一固定單元，係直接固定在一電路板或一傳輸排線上，其包括一第二絕緣封裝體，第二絕緣封裝體其前端面相對於凸伸板的導電金手指位置，設有複數排列狀的導電端子，且第二絕緣封裝體的前端面於導電端子二側，相對於第一結合部的位置，設有能與其相互導引並套合的一第二結合部，俾使可分離單元與固定單元相互套合組成一USB電連接器插座，且固定單元的導電端子，向後延伸出第二絕緣封裝體的後端，與傳輸排線電性連接而使三者形成一傳輸裝置；據此，可分離單元故障或損毀時，可獨立的自電路板或傳輸排線上抽離，無須拆卸或更換電路板或傳輸排線；具有維修便捷、環保與避免資源浪費之功效增進。

Description

USB電連接器便於維修的可分離式插座

本發明係有關一種USB電連接器，尤指一種便於維修的可分離式插座。

按，USB電連接器已被廣泛應用於電子設備中，作為電源及訊號傳輸之介面；然隨著傳輸量及效能需求的提升，USB更推出高速Type-C規格的電連接器，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。因此已成為主流的連接介面，就如iphone 15新機也全面改用Type-C連接器，使用者可將具有USB公插頭的周邊裝置，如耳機、滑鼠、外接式硬碟、行動電源，甚至充電線等與電子裝置上的插座連接。

惟查，USB Type-C電連接器中，由於母插座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，係以彼此平面相互對接的方式以構成電性連接，是以其結構強度較弱，容易在反覆插拔的操作下產生損壞。

次按，一種已知的USB Type-C電連接器插座10A，係如圖1A、1B所示，主要是在一金屬遮蔽罩11內設有一絕緣封裝體12，該絕緣封裝體12其一前端面以水平方向朝外延伸形成有一舌片13，該絕緣封裝體12及其舌片13內設有多數的上層端子131及多數的下層端子(圖未示)，各上層端子131及各下層端子的一端分別局部地露出於該舌片13的上、下表面，作為電性接觸之用。再者，該電連接器插座10A兩側相對於要結合的一電路板20上之插固孔21設有一定位腳14，且該絕緣封裝體12後端相對於該電路板20的電連接孔22a，設有排列的導電端子15a，據此，如圖1B所示，該電連接器母插座10A能以插接方式固定在該電路板20上。

又按，另一種已知的USB Type-C電連接器插座10B，係如圖2A、2B所 示，其與上揭電連接器母插座10A的差異在於：該絕緣封裝體12後端相對於該電路板20的電連接金屬面22b，設有排列的導電端子15b，據此，如圖2B所示，電連接器母插座10B能以焊接方式固定在該電路板20上。

再按，圖3所示係一種已知的USB Type-C電連接器插座10C，其本體上已先固定連接一傳輸排線16(可為單排線或雙排線)，再由該傳輸排線16的尾端161與電子裝置內部的主機板連接。

然查，根據USB Type-C電連接器所訂定的規格，該電連接器必須具備1萬次以上的插拔耐受度，同時也必須通過4軸向測試。然而USB Type-C電連接器的介面尺寸僅為8.3×2.5毫米，其舌片13處更只有0.7毫米，但卻是4軸向受力最集中之處，因此易造成舌片13在頻繁插拔後易於損壞，進而影響正常運作。此外，隨著電連接器插拔次數的增加，電連接器插座之舌片13容易受力而移位，舌片13之移位則可能導致電連接器之結構或功能受損。由於電連接器插座通常直接內建於電子裝置之主機板上，當電連接器插座之結構或功能受損時，現行的處理方式是必須將電子裝置之主機板一併拆卸進行檢修或更換，不僅工序繁瑣，更因此維修成本高昂。何況，大部分的情形是主機板根本沒有損壞，只是電連接器插座壞掉而已，但因電連接器插座出廠時已被插接或焊接在主機板(電路板)上，導致連沒有損壞的主機板也需一併更換，形成一種極大的浪費。

此外，由於傳統電連接器插座其出廠時已被插接或焊接在主機板(電路板)上，其另一個缺點是，一般的電連接器插座都會裝設在電子裝置的中線位置，例如筆記型電腦的話，會如圖7所示，裝在機體50的中心線(C)的位置，如此一來，針對不同厚薄或規格的機型，就必須其依需求製作可以配合其中心線(C)的主機板電連接器插座，所以必須很精準，否則主機板裝設後經常造成電連接器插座不在機體50的中心線(C)上，形成極大的困擾。

是以，如何研發一種可改善上述現有技術所遇到問題的電連接器，為 本發明所要解決的課題。

本發明主要目的，係在提供一種USB電連接器便於維修的可分離式插座，其具有維修便捷之功效增進。

本發明又一目的，則在提供一種USB電連接器便於維修的可分離式插座，其具有環保與降低維修成本之功效增進。

本發明再一目的，則在提供一種USB電連接器便於維修的可分離式插座，其USB電連接器插座具有可準確位於該電子裝置中心位置之功效增進。

為達上述目的，本發明所採用的技術手段包含：一可分離單元，包括一第一絕緣封裝體，該第一絕緣封裝體其前端面設有一舌片，該舌片外周緣由金屬殼體所包覆形成一插接口，且該金屬殼體上設有在一遮蔽罩；其中，該第一絕緣封裝體的後端形成一直立面，並由該直立面以水平方向朝外延伸形成有一凸伸板，該凸伸板的上、下表面設有複數排列狀的導電金手指(Connecting Finger)，且該直立面於該凸伸板的二側設有一第一結合部；以及一固定單元，係直接固定在一電路板或傳輸排線上，其包括一第二絕緣封裝體，該第二絕緣封裝體其前端面相對於該凸伸板的導電金手指位置，設有複數排列狀的導電端子，且該第二絕緣封裝體的前端面於該導電端子二側，相對於該第一結合部的位置，設有能與其相互導引並套合的一第二結合部，俾使該可分離單元與該固定單元相互套合組成一USB電連接器插座，以及該USB電連接器插座的固定單元的導電端子，向後延伸出該第二絕緣封裝體的後端，形成一可與該傳輸排線電性連接的接合部，該USB電連接器插座的固定單元係被固接在該傳輸排線上，使三者形成一傳輸裝置；據此，該可分離單元故障或損毀時，可獨立的自該電路板或傳輸排線上抽離，無須拆卸或更換該電路板或傳輸排線。

依據前揭特徵，在一可行實施例中，該第一結合部可為一結合孔型態， 該第二結合部相對呈現一可嵌入該結合孔的一結合凸柱型態，二者可相互緊密套合。

依據前揭特徵，在另一可行實施例中，該第一結合部可為一結合凸柱型態，該第二結合部相對呈現一可供該結合凸柱嵌入的一結合孔型態，二者可相互緊密套合。

依據前揭特徵，該結合孔可包括為圓形孔、矩型孔或任一幾何形孔，該結合凸柱相對可包括為圓形凸柱、矩形凸柱或相對應的幾何形柱。

依據前揭特徵，該USB電連接器插座可包括為一Type-C電連接器規格。

依據前揭特徵，在一可行實施例中，該固定單元的導電端子向後延伸出該第二絕緣封裝體的後端，形成一可插接或焊接在電路板的複數導電接腳。

依據前揭特徵，在又一可行實施例中，該固定單元的導電端子向後延伸出該第二絕緣封裝體的後端，形成一可與該傳輸排線電性連接的接合部。

是以，本發明藉助上揭技術手段，將該USB電連接器插座中最容易損壞的部位設成可分離型態的獨立單元，因此維修上非常便捷，僅需將該可分離部抽換即可，完全不用動到主機板，不僅省時方便且避免浪費資源，具有環保與降低維修成本之功效增進。

30:可分離單元

31:第一絕緣封裝體

32:凸伸板

321:導電金手指

33:第一結合部

33a:結合孔

33b:結合凸柱

33c:矩形孔

34:遮蔽罩

35:插接口

40:固定單元

41:第二絕緣封裝體

42:導電端子

421:導電接腳

43:第二結合部

43a:結合凸柱

43b:結合孔

43c:矩形凸柱

44:接合部

50:USB電連接器插座

60:電子裝置

61:連接口

62:底殼

63:支撐件

70:傳輸排線

70A:傳輸裝置

圖1A及圖1B 係習用一種USB Type-C電連接器插座的結構示意圖。

圖2A及圖2B 係習用另一種USB Type-C電連接器插座的結構示意圖。

圖3 係習用一種USB Type-C電連接器插座與傳輸排線的結構示意圖。

圖4A 係本發明第一可行實施例的分解立體圖。

圖4B 係本發明第一可行實施例的組合立體圖。

圖5A 係本發明第一可行實施例另一角度的分解立體圖。

圖5B 係本發明第一可行實施例另一角度的組合立體圖。

圖6A 係本發明第二可行實施例的分解立體圖。

圖6B 係本發明第三可行實施例的分解立體圖。

圖7A 係本發明使用於電子裝置的使用狀態參考圖。

圖7B 係圖7A中7B所指的部分放大圖。

圖8A 係圖7B中8A-8A斷面的剖視圖，顯示該可分離部分正常使用狀態。

圖8B 係顯示該可分離部分已抽離更換的示意圖。

圖9 係本發明使用於傳輸排線的使用狀態參考圖，顯示該可分離部分已抽離。

以下係藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟習此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地了解本發明之其他優點與功效。本發明亦可藉由其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明之精神下進行各種修飾與變更。

首先，請參閱圖4A~圖5B所示，本發明一種USB電連接器便於維修的可分離式插座，其第一可行實施例包含：一可分離單元30，包括一第一絕緣封裝體31，該第一絕緣封裝體31其前端面設有一舌片36，該舌片36外周緣由金屬殼體所包覆形成一插接口35，且該金屬殼體上設有在一遮蔽罩34；惟查，上街構成為USB電連接器的先前技術(Prior Art)，非本發明的專利標的，容不贅述。

本發明的主要特徵在於：該第一絕緣封裝體31的後端形成一直立面，並由該直立面以水平方向朝外延伸形成有一凸伸板32，該凸伸板32的上、下表面設有複數排列狀的導電金手指(Connecting Finger)321，且該直立面於該凸伸板32的二側設有一第一結合部33。

一固定單元40，係直接固定在一電路板20或傳輸排線70上，其包括一第二絕緣封裝體41，該第二絕緣封裝體41其前端面相對於該凸伸板32的導電金手指321位置，設有複數排列狀的導電端子42，且該第二絕緣封裝體41的前 端面於該導電端子42二側，相對於該第一結合部33的位置，設有能與其相互導引並套合的一第二結合部43，俾使該可分離單元30與該固定單元40相互套合組成一USB電連接器插座50，且該可分離單元30故障或損毀時，可獨立的自該電路板20或傳輸排線44上抽離，無須拆卸或更換該電路板20或傳輸排線44。本實施例中，該USB電連接器插座50可為一Type-C電連接器規格，但不限定於此。

如圖4A~圖5B所示，本發明第一可行實施例中，該第一結合部33可為一結合孔33a型態，該第二結合部43相對呈現一可嵌入該結合孔33a的一結合凸柱43a型態，使二者可相互緊密套合。

請續參閱圖6A所示，本發明第二可行實施例，其相同於第一實施例的結構以相同圖號表示，其差異僅在於：該第一結合部33可為一結合凸柱33b型態，該第二結合部43相對呈現一可供該結合凸柱33b嵌入的一結合孔43b型態，二者可相互緊密套合。

以上第一、二實施例所揭示的結合孔33a或43b係為圓形孔，但不限定於此。亦即如圖6B所示，本發明第三可行實施例，其揭露該結合孔33除前述的圓形孔外，亦可為矩形孔33c，或其他的幾何形孔；而該結合凸柱33b相對可設為矩形凸柱43c，或相對應的幾何形凸柱。

請續參閱圖7A~8B所示，其顯示本發明USB電連接器插座50使用於電子裝置60的使用狀態參考示意圖，該電子裝置60可為筆記型電腦，但不限定於此。該USB電連接器插座50的固定單元40的導電端子42向後延伸出該第二絕緣封裝體41的後端，形成一可插接或焊接在電路板(主機板)20的複數導電接腳421。如圖8A所示，在此一實施例中，該USB電連接器插座50的固定單元40係被插接或焊接在電路板(主機板)20上，但該可分離單元30並沒有被固定在電路板(主機板)20上，因此裝設時可將該可分離單元30的插接口35對準該電子裝置(筆記型電腦)60的中心線(C)，也就是在筆記型電腦高度(H)的1/2的連接 口61位置，然後該電子裝置60的底殼62上預先設有預訂高度的支撐件63或支撐墊，如此一來，USB電連接器插座50的插接口35一定準確位於該電子裝置(筆記型電腦)60的中心線(C)，不會有誤差。

請續參閱圖9所示，在又一可行實施例中，該USB電連接器插座50的固定單元40的導電端子42，向後延伸出該第二絕緣封裝體41的後端，形成一可與該傳輸排線70電性連接的接合部44。在此一實施例中，該USB電連接器插座50的固定單元40係被固接在該傳輸排線70上，形成具有固定單元40的一傳輸裝置70A，但該可分離單元30並沒有被固定在傳輸排線70上，其僅係與該固定單元40二者可相互緊密套合，組成該USB電連接器插座50。也就是說該可分離單元30係設成可分離型態的獨立單元，可與該傳輸裝置70A分離更換。

由於USB Type-C電連接器中，母插座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，係以彼此平面相互對接的方式以構成電性連接，因此具有結構強度較弱，容易在反覆插拔的操作下產生損壞的問題點。也就是說傳統的電連接器插座之舌片是最容易損壞的部位，如果僅因該舌片損壞，就須將整個電路板或傳輸排線拆下來維修或整個更換，不僅工序繁瑣，更因此而使維修成本高昂；有時導致連沒有損壞的主機板也需一併更換，形成一種極大的浪費。

是以，本發明藉助上揭技術手段，將該USB電連接器插座50中最容易損壞的部位設成可分離型態的獨立單元，因此維修上非常便捷，僅需將該可分離單元30抽換即可，完全不用動到主機板，不僅省時方便且避免浪費資源，具有環保與降低維修成本之功效增進。

綜上所述，本發明所揭示之技術手段，確具「新穎性」、「進步性」及「可供產業利用」等發明專利要件，祈請 鈞局惠賜專利，以勵發明，無任德感。

惟，上述所揭露之圖式、說明，僅為本發明之較佳實施例，大凡熟悉 此項技藝人士，依本案精神範疇所作之修飾或等效變化，仍應包括在本案申 請專利範圍內。

30:可分離單元

31:第一絕緣封裝體

32:凸伸板

321:導電金手指

33:第一結合部

33a:結合孔

34:遮蔽罩

35:插接口

40:固定單元

41:第二絕緣封裝體

42:導電端子

43:第二結合部

43a:結合凸柱

50:USB電連接器插座

Claims (7)

1. 一種USB電連接器便於維修的可分離式插座，包含: 一可分離單元，包括一第一絕緣封裝體，該第一絕緣封裝體其前端面設有一舌片，該舌片外周緣由金屬殼體所包覆形成一插接口，且該金屬殼體上設有在一遮蔽罩； 其中，該第一絕緣封裝體的後端形成一直立面，並由該直立面以水平方向朝外延伸形成有一凸伸板，該凸伸板的上、下表面設有複數排列狀的導電金手指(Connecting Finger)，且該直立面於該凸伸板的二側設有一第一結合部；以及 一固定單元，係直接固定在一電路板或一傳輸排線上，其包括一第二絕緣封裝體，該第二絕緣封裝體其前端面相對於該凸伸板的導電金手指位置，設有複數排列狀的導電端子，且該第二絕緣封裝體的前端面於該導電端子二側，相對於該第一結合部的位置，設有能與其相互導引並套合的一第二結合部，俾使該可分離單元與該固定單元相互套合組成一USB電連接器插座；以及 該USB電連接器插座的固定單元的導電端子，向後延伸出該第二絕緣封裝體的後端，形成一可與該傳輸排線電性連接的接合部，該USB電連接器插座的固定單元係被固接在該傳輸排線上，使三者形成一傳輸裝置；據此，該可分離單元故障或損毀時，可獨立的自該電路板或該傳輸排線上抽離，無須拆卸或更換該電路板或該傳輸排線。
2. 如申請專利範圍第1項所述之USB電連接器便於維修的可分離式插座，其中該第一結合部可為一結合孔型態，該第二結合部相對呈現一可嵌入該結合孔的一結合凸柱型態，二者可相互緊密套合。
3. 如申請專利範圍第1項所述之USB電連接器便於維修的可分離式插座，其中，該第一結合部可為一結合凸柱型態，該第二結合部相對呈現一可供該結合凸柱嵌入的一結合孔型態，二者可相互緊密套合。
4. 如申請專利範圍第3項所述之USB電連接器便於維修的可分離式插座，其中，該結合孔可包括為圓形孔、矩形孔或任一幾何形孔，該結合凸柱相對可包括為圓形凸柱、矩形凸柱或相對應的幾何形柱。
5. 如申請專利範圍第1項所述之USB電連接器便於維修的可分離式插座，其中，該USB電連接器插座包括為一Type-C電連接器規格。
6. 如申請專利範圍第5項所述之USB電連接器便於維修的可分離式插座，其中，該固定單元的導電端子向後延伸出該第二絕緣封裝體的後端，形成一可插接或焊接在電路板的複數導電接腳。
7. 如申請專利範圍第5項所述之USB電連接器便於維修的可分離式插座，其中，該固定單元的導電端子向後延伸出該第二絕緣封裝體的後端，形成一可與該傳輸排線電性連接的接合部。

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