專利名稱：小型接口連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種允許電子設(shè)備連接到外部元件上的電連接器。
背景技術(shù)：
隨著手提式電子設(shè)備變得越來越普及，為了增強(qiáng)這些手提式電子設(shè)備的可用性和功能而將其與諸如個人電腦和電池充電器的外部設(shè)備相連接的需求也在增長。通常，一接口連接器通過連接在外部設(shè)備上的插頭組件被安裝在電子設(shè)備上并且與外部設(shè)備接合，由此實現(xiàn)電子設(shè)備與外部設(shè)備之間的電連接。
電子封裝方面的進(jìn)步使得電子沒備的尺寸大大減小。同樣地，新型手提式電子設(shè)備特別細(xì)，有時稱為具有小的輪廓或小的厚度。另外，電子設(shè)備不斷地增加與其他產(chǎn)品，諸如手表、蜂窩電話、袖珍計算器等類似設(shè)備的結(jié)合從而為這些產(chǎn)品提供更多的功能。但是，這種小型的設(shè)備不適用現(xiàn)有的接口連接器。如果逐漸變小的設(shè)備要與外部設(shè)備相連接，那么必須要提供一種新的連接方案。

發(fā)明內(nèi)容
一種小型電連接器可以安裝在電子設(shè)備的蓋孔內(nèi)。這種連接器包括具有相對側(cè)壁和端壁的罩，側(cè)壁和端壁限定出用于接收配合電連接器的插座。在插座內(nèi)設(shè)置觸針，外緣從所述罩向外延伸且具有面向罩的表面。由側(cè)壁延伸出鍵控凸緣，用于在連接器在蓋孔內(nèi)處于非鎖定位置時與蓋上的槽口對齊。閂鎖件從罩表面延伸，用于當(dāng)連接器在孔內(nèi)處于鎖定位置時，防止連接器相對于蓋的滑動。


圖1是根據(jù)本發(fā)明一示范性電子設(shè)備的仰視透視圖；圖2是圖1所示的電子設(shè)備的分解視圖，示出一電連接器；圖3是圖2所示的電連接器的分解視圖；圖4是圖2和3所示的電連接器的俯視透視圖；
圖5是圖1所示的電子設(shè)備的分解視圖，示出電連接器插入電子設(shè)備時的插入方向；圖6是圖1所示的電子設(shè)備的仰視透視圖，示出處于非鎖定位置的電連接器；圖7是與圖6相類似的仰視透視圖，示出處于鎖定位置的連接器；圖8是與插頭匹配嚙合的電子設(shè)備的透視圖；圖9是圖8所示插頭的透視圖；圖10是與圖8相類似的視圖，示出插頭和電連接器的配合。
具體實施例方式
圖1示出根據(jù)本發(fā)明示范性實施例形成的小型電子設(shè)備100。在所示實施例中，設(shè)備100為個人數(shù)字助理，有時稱為“PDA”，尤其是手表式PDA。但是，應(yīng)該注意到，本發(fā)明的優(yōu)點和好處可以應(yīng)用在多種設(shè)備中，雖然本發(fā)明是以手表式PDA進(jìn)行描述和闡述的，但本發(fā)明并不限制于此?？烧J(rèn)識到的是，本發(fā)明可以用在用于各種應(yīng)用的多種設(shè)備中。
在示范實施例中，設(shè)備100包括具有基本上為矩形的外殼110，該外殼110的小輪廓尺寸Z例如小于1厘米。外殼110包括后蓋112，后蓋具有用于容納小型電連接器200的開口或槽(圖1中沒有示出)，下面將會對連接器200進(jìn)行詳細(xì)描述。設(shè)備100還包括可以通過連接器200與外部設(shè)備進(jìn)行通訊的電路板(圖1中沒有示出)。
圖2闡述了包括后蓋112、電路板130以及連接器200的設(shè)備100的分解透視圖。后蓋112包括開口或槽120，其大小容納和保持連接器200，以下將對此進(jìn)行詳細(xì)描述。開口120大致為矩形，在示范實施例中，開口120還包括鍵控輪廓，其包括至少一個鍵控特征或凹口122。開口120可以具有任意數(shù)量的鍵控特征122，在示范實施例中，開口120具有多個鍵控特征，其中一側(cè)上具有的鍵控特征122多余另一側(cè)上的鍵控特征122。在所示實施例中，開口120在一側(cè)上具有三個凹口122，而在相對側(cè)上具有兩個凹口122。
在示范實施例中，連接器200通常為矩形，其大小適合于裝配進(jìn)開口120內(nèi)，使得連接器200的厚度T小于設(shè)備100的尺寸Z(示出在圖1中)。連接器200按照下述方式接合到后蓋112上。在示范實施例中，連接器200包括與電路板130嚙合的觸針212，用于通過接插線或插頭(未示出)與外部設(shè)備進(jìn)行通訊。在所示實施例中，插針212是彈性加載的Pogo型電觸頭，諸如那些可以從馬薩諸塞州Attleboro的Pylon公司買到的電觸頭。
電路板130包括用于根據(jù)公知技術(shù)執(zhí)行控制算法和用戶輸入命令的電路和元件，以及可以通過連接器200接收和發(fā)射程序參數(shù)和數(shù)據(jù)。電路板130位于殼體110(示出在圖1中)中，并且放置成當(dāng)連接器200插入開口120內(nèi)時，插針212與電路板130嚙合并且在其間建立電連接。在示范實施例中，連接器200是具有彈簧加載Pogo型插針212的小型接口連接器200，插針212是諸如可以從馬薩諸塞州Attleboro的Pylon公司買到的插針，連接器200與印刷電路板130相連接并且通過合適的插頭或卡片(未示出)，提供與外部電子設(shè)備(未示出)，例如個人計算機(jī)或電池充電器之類設(shè)備的通訊。
連接器200還包括與開口120內(nèi)的鍵控特征122相對應(yīng)的鍵控特征222。鍵控特征222可以是如圖2所示的肋或凸緣。連接器200可以具有任意數(shù)量的鍵控特征222，在示范實施例中，連接器200具有多個鍵控特征222，其中一側(cè)230上所具有的鍵控特征222多于相對側(cè)232上的鍵控特征。相對側(cè)230，232上不相等數(shù)量的鍵控特征222確保安裝連接器200時的正確定位。任何想要把連接器200以另一方向安裝的嘗試都是不允許的。
圖3示出本發(fā)明示范實施例中的連接器200的分解視圖。連接器200包括外緣240和罩220。罩220基本上為矩形，并且包括相對的側(cè)壁230，232以及相對的端壁234，236。罩220包括縱向軸237和橫向軸238，如圖4所示，其中側(cè)壁230，232基本上與縱軸237平行，端壁234，236基本上與橫軸238平行。罩220保持插針212，在示范實施例中，連接器200具有兩排插針212，其中一排所具有的插針212多于另一排上的插針，并且各插針排212彼此錯開，使得各排在空間上相互接近。
外緣240基本上為矩形，由罩220向外延伸，并且包括延伸出罩220的表面242。表面242在基本上與罩220的縱向軸237平行的方向上從端壁234，236向外延伸，并且在基本上平行于橫軸238的方向上從側(cè)壁230，232向外延伸。這樣，在表面242從側(cè)壁延伸的地方，表面242在基本上平行于鍵控特征222從罩220延伸的方向上延伸，由此在表面242與鍵控特征222的頂部之間形成空間228?？臻g228近似等于后蓋112(圖2中有示)的厚度，當(dāng)連接器200置于鎖定位置時，后蓋填充于表面242和鍵特征222的頂部之間的空間228。外緣240和鍵控特征222被設(shè)置成當(dāng)安裝連接器200時彈性地保持后蓋112，以下將對此進(jìn)行描述。在示范實施例中，外緣240包括鎖定件244，該鎖定件244在外緣240上與縱軸237對齊并且按照和罩220相同的方向從表面242延伸。
圖4是連接器200的俯視圖。連接器200包括用于接插線或插頭(圖4中未示出)的插座260。插針212可以穿過插座260，以便連接到插頭內(nèi)的電觸頭(圖4中未示出)。連接器200進(jìn)一步包括鎖定部件250，用于使插頭配合到設(shè)備100。在示范實施例中，鎖定部件250是與插頭上的彈性閂鎖機(jī)構(gòu)(圖4中未示出)相嚙合的片，以下將對該彈性閂鎖機(jī)構(gòu)進(jìn)行說明。
圖5示出在插入設(shè)備100之前相對于后蓋112位置上的連接器200。當(dāng)鍵控凸緣222與開口120中的凹口122對齊時，連接器200在箭頭A的方向上插進(jìn)后蓋112上的開口120內(nèi)。
圖6示出在插入設(shè)備100之后處于非鎖定位置的連接器200。在示范實施例中，開口120的大小為允許罩220插入設(shè)備100內(nèi)，同時外緣240與后蓋112嚙合，在此位置上，鍵控凸緣222與凹口122對齊。鍵控凸緣222包括上游側(cè)224和下游側(cè)226，鍵控凸緣在上游側(cè)和下游側(cè)之間形成為錐形，使得上游側(cè)224的長度225大于下游側(cè)226的長度227。因此，上游側(cè)224和表面242之間的空間228(示出在圖3中)小于下游側(cè)226和表面242(圖3有示)之間的距離229(示出在圖3中)?？臻g228基本上等于后蓋112的厚度，同時下游側(cè)226和外緣240之間的距離229大于后蓋112的厚度。同樣，當(dāng)連接器200移入鎖定位置時，如下所述，鍵控凸緣的下游側(cè)226與后蓋112嚙合，而且隨著鍵控凸緣的上游側(cè)224與后蓋112嚙合，連接器200壓緊后蓋112。此外，當(dāng)連接器200處于非鎖定位置時，從外緣240延伸出的鎖定件244(圖3示出)?？吭诤笊w112上。當(dāng)連接器200移到鎖定位置時，如下所述，鎖定件244位于開口120內(nèi)。
圖7示出相對于設(shè)備100處于鎖定位置的連接器200。連接器200相對于設(shè)備100被鎖定，而且沒有使用任何工具或硬件，同時在不對插針212進(jìn)行任何焊接的情況下，與電路板130形成電連接。通過從非鎖定位置(示出在圖6中)在箭頭B的方向上移動或滑動連接器200，連接器200被置于鎖定位置。在鎖定位置上，鍵控凸緣222偏移開口120內(nèi)的凹口122，這避免了連接器200在與箭頭A相反的方向上(圖5示出)離開設(shè)備100。當(dāng)連接器200在箭頭B的方向上移動時，鍵控凸緣222與后蓋112嚙合。如上所述，鍵控凸緣222的上游側(cè)224的長度225大于鍵控凸緣222的下游側(cè)226的長度227，使得上游側(cè)224大于下游側(cè)226。隨著連接器滑入鎖定位置，當(dāng)連接器200在箭頭B的方向上移動時，下游側(cè)226是首先與后蓋112嚙合的側(cè)，并且由于下游側(cè)226和外緣240之間的距離229大于后蓋112的厚度，使得下游側(cè)226可以很容易地滑出槽122并且與后蓋112嚙合。隨著連接器200在箭頭B的方向上進(jìn)一步向鎖定位置滑入，外緣240相對于后蓋112被收緊，直到連接器200處于鎖定位置，那時由于上游側(cè)224和外緣240之間的空間228基本上等于后蓋112的厚度，因此連接器200與設(shè)備100摩擦嚙合。
在鎖定位置上，鎖定件244位于開口120內(nèi)。鎖定件244在與罩220相同的方向上從外緣240延伸，在示范實施例中，鎖定件244延伸的距離基本上等于后蓋112的厚。鎖定件244防止連接器200在箭頭C的方向上離開。電連接器200處于鎖定位置時，當(dāng)從設(shè)備100的外部看時，開口120整個被外緣240覆蓋，從附圖8中可以清楚地看到。
圖8示出放置成接收插頭300的設(shè)備100。如圖8所示，連接器200包括用于插頭300的插座260以及包括鎖定突起274和保持特征276的備選蓋270。蓋270用鉸鏈272連接到連接器200上。在替換實施例中，蓋270不包括鎖定突起274，并且是剛性的和由塑料制成的。在示范實施例中，保持特征276的大小和位置為使其插入到位于后蓋112上的蓋保持孔278內(nèi)，并且保持特征276由橡膠制成，使得保持特征276與蓋保持孔278摩擦嚙合。插頭300，如下所述，可以與設(shè)備100連接，用于實現(xiàn)各種功能，例如外部通訊或給設(shè)備100內(nèi)的電池(未示出)充電。
圖9示出與示范實施例中的設(shè)備100相連接的插頭300。插頭300包括連接器外殼330，電纜320和連接組件310。連接組件310包括與鎖定部件250(如圖4所示)相嚙合的彈性鎖定部件314以及多個與連接器插針212(示出在圖3、4、7中)相對應(yīng)的插頭觸頭312。在示范實施例中，其中一個彈性鎖定部件324還包括分隔件316，其與連接器200內(nèi)形狀相同的凹口252(如圖10所示)相對應(yīng)。在示范實施例中，電纜320在一端連接到插頭300，在另一端上連接諸如計算機(jī)的外部設(shè)備(未示出)，允許設(shè)備100與外部設(shè)備通訊。在替換實施例中，電纜320在一端連接到插頭300，在另一端連接電池充電器(未示出)，允許電池充電器給位于設(shè)備100內(nèi)的電池(未示出)充電。
圖10示出與設(shè)備100相連接的插頭300。在使用時，設(shè)備100通過移開蓋270準(zhǔn)備用于連接，如果存在的話，以箭頭D的方向插入插頭300。插頭300必須定位成使得插頭觸頭312與相應(yīng)的插針212嚙合，并且使得彈性鎖定部件314與相應(yīng)的鎖定部件250嚙合。在示范實施例中，其中一個彈性鎖定部件314包括分隔件316，其與連接器200內(nèi)的凹口252相應(yīng)，由此允許插頭300只能以正確的方式插入。此外，如圖4，9和10所示，插頭300的彈性鎖定部件314的寬度不同，并且只有當(dāng)插頭300相對于連接器200正確地定位時，連接器200的各個鎖定部件250的大小接收鎖定部件314。分隔件316和鎖定部件314由此提供冗余安全特征，確保插頭300可以只連接在預(yù)定的位置上并且避免插頭的錯誤連接。
如上所述的電子設(shè)備提供一種小型連接器，其能夠以有限的大小Z(圖1有示)有效地將外部設(shè)備電連接到緊湊的小型設(shè)備100。小型電連接器可簡單和可靠地安裝并且不必使用工具或硬件，并且可以用相對較低的成本制造。
權(quán)利要求
1.一種小型電連接器，其可以安裝在電子設(shè)備的蓋上的開口內(nèi)，該電連接器包括具有相對的側(cè)壁和端壁的罩，這些壁限定用于接收匹配電連接器的插座，以及插座內(nèi)的觸針，從罩向外延伸的外緣，該外緣具有與罩相面對的表面，其特征在于鍵控凸緣從側(cè)壁延伸，當(dāng)連接器處于非鎖定位置時用于與蓋內(nèi)的槽對齊，以及鎖定件從罩的表面延伸，用于當(dāng)連接器處于鎖定位置時避免連接器相對于所述蓋的滑動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型電連接器，進(jìn)一步包括通過鉸鏈連接到連接器上的蓋。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型電連接器，進(jìn)一步包括置于插座內(nèi)的鎖定部件，用于嚙合匹配電連接器的彈性閂鎖部件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的小型電連接器，進(jìn)一步包括蓋，其具有與鎖定部件相結(jié)合的鎖定突起。
全文摘要
一種小型電連接器(200)，其可以安裝在電子設(shè)備的蓋(112)上的開口(120)內(nèi)。電連接器包括具有相對的側(cè)壁(230，232)和端壁(234，236)的罩(220)，這些壁限定出用于接收匹配電連接器的插座(260)。在插座內(nèi)放置觸針(212)，外緣(240)從罩向外延伸且具有與罩相面對的表面(242)。鍵緣(222)從側(cè)壁延伸，用于當(dāng)連接器在蓋的孔內(nèi)處于非鎖定位置時與蓋上的槽(122)對齊。鎖定件(244)從罩的表面延伸，用于當(dāng)連接器在孔內(nèi)處于鎖定位置時避免連接器相對于蓋滑動運動。
文檔編號H01R4/66GK1674365SQ200510064198
公開日2005年9月28日 申請日期2005年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月3日
發(fā)明者馬修·R·麥卡羅尼斯 申請人:蒂科電子公司