連接器適配器的制造方法
【專利摘要】公開了在連接器或連接適配器中使用的柔性底座。該柔性底座可以用于便攜式電子設(shè)備與另一電子設(shè)備，例如對接站之間的連接。柔性底座連接器適配器可以包括可以與便攜式設(shè)備嚙合的第一連接器端和可以與另一設(shè)備嚙合的第二連接器端，所述第一和第二連接器端與柔性底座耦合，從而在與另一電子設(shè)備嚙合的時候允許與便攜式設(shè)備嚙合的第一端連接器相對于第二端連接器的運動。柔性底座可以包括以下任何一個或者全部：彈性體、彈簧、扭桿、彈性體、剛性構(gòu)件或外罩、球與球座接合、彈性可彎曲的構(gòu)件及保護鎖，以便在利用連接器適配器連接到另一電子設(shè)備的時候允許對施加到便攜式設(shè)備的彎曲或扭轉(zhuǎn)力的受控抵抗。
【專利說明】連接器適配器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及與便攜式電子設(shè)備和其它電子設(shè)備的連接器一起使用的柔性底座(compliant mount),尤其涉及與如下連接器適配器一起使用的柔性底座,該連接器適配器允許便攜式電子設(shè)備通過該適配器可支撐地安裝到另一個電子設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]手持式消費類電子產(chǎn)品市場充滿了各種各樣的便攜式電子設(shè)備，例如蜂窩電話、個人數(shù)字助理(PDA)、視頻游戲機和便攜式媒體播放器。這種便攜式電子設(shè)備通常包括用于把設(shè)備連接和安裝到另一個電子設(shè)備(例如，對接站(docking station)、打印機、音響系統(tǒng)、臺式計算機等)的連接器。然而，隨著新型手持式設(shè)備的開發(fā)，這種設(shè)備可能使用與其它電子設(shè)備中所使用的不同類型的連接器，使得有些設(shè)備可能不能容易地連接到現(xiàn)有的電子設(shè)備或者與現(xiàn)有的電子設(shè)備兼容。因此，對于允許新一代便攜式電子設(shè)備與老一代電子設(shè)備一起使用的改進特征和互連方法存在持續(xù)的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種用于連接便攜式電子設(shè)備和另一個電子設(shè)備的柔性連接器適配器，該連接器適配器配置成使得能夠在所述電子設(shè)備之間進行數(shù)據(jù)和電力傳輸，該連接器適配器包括:第一端連接器和第二端連接器，所述第一端連接器具有多個電觸點以便使得能夠通過其進行數(shù)據(jù)和電力傳輸，并且配置為使得所述數(shù)據(jù)和電力傳輸能夠在所述便攜式電子設(shè)備和所述第二端連接器之間傳遞，所述第一端連接器還配置為與所述便攜式電子設(shè)備可拆卸配對接合，并且所述第二連接器具有布置在所述連接器內(nèi)以便使得能夠通過其進行數(shù)據(jù)和電力傳輸?shù)亩鄠€電觸點，并且配置為使得所述數(shù)據(jù)和電力傳輸能夠在所述另一個電子設(shè)備和所述第一端連接器之間傳遞，從而使得所述數(shù)據(jù)和電力傳輸能夠在所述便攜式電子設(shè)備和所述另一個電子設(shè)備之間傳遞，所述第二端連接器還配置為與所述另一個電子設(shè)備可拆卸配對接合，和柔性底座，耦連所述第一端連接器和所述第二端連接器，以便當所述第二端連接器與所述另一個電子設(shè)備配對接合時支撐所述第一端連接器，其中所述柔性底座足夠柔軟，以便允許所述第一端連接器相對于所述第二端連接器的相對運動。
[0004]本發(fā)明提供一種用于連接第一電子設(shè)備和第二電子設(shè)備的連接器適配器，該連接器適配器配置成使得能夠在電子設(shè)備之間進行數(shù)據(jù)和電力傳輸，該連接器適配器包括:第一端連接器和第二端連接器，其中第一端連接器包括位于第一可插入接頭中的多個電觸點，以便使得能夠通過其進行數(shù)據(jù)和電力傳輸，而且配置成使得所述數(shù)據(jù)和電力傳輸在第一電子設(shè)備與第二端連接器之間傳遞，第一可插入接頭配置成用于可拆卸配對接合在第一電子設(shè)備的連接器插座中；以及其中第二端連接器包括布置在連接器適配器中的連接器插座中的多個電觸點，以便使得能夠通過其進行數(shù)據(jù)和電力傳輸，而且配置成使得所述數(shù)據(jù)和電力傳輸在第二電子設(shè)備與第一端連接器之間傳遞，第二端連接器還配置成與第二電子設(shè)備的第二可插入接頭可拆卸配對接合，由此使得當連接器適配器與第一和第二電子設(shè)備中的每一個配對接合時，所述數(shù)據(jù)和電力傳輸在第一電子設(shè)備與第二電子設(shè)備之間傳遞；以及適配器主體，第一端連接器和第二端連接器通過該適配器主體連接，其中所述適配器主體包括:柔性底座，該柔性底座足夠柔性以便允許第一端連接器相對于第二端連接器相對運動，而且足夠剛性以便在第二端連接器與第二電子設(shè)備配對接合時支撐第一端連接器，其中所述柔性底座包括圍繞第一可插入接頭的基部的前彈性體，以及位于第二端連接器與前彈性體之間的內(nèi)彈性體，前彈性體具有比內(nèi)彈性體大的硬度。
[0005]本發(fā)明提供一種用于連接兩個電子設(shè)備從而在連接時允許第一和第二電子設(shè)備之間的相對運動的柔性底座，該柔性底座包括:第一電子設(shè)備的第一連接器，配置成使得在連接時在所述電子設(shè)備之間能夠進行數(shù)據(jù)和電力傳輸，第一連接器具有多個電觸點而且配置成用于與第二電子設(shè)備的第二連接器可拆卸配對接合；以及第一電子設(shè)備的第一外罩，通過所述柔性底座附連到第一連接器，從而響應于施加到第一連接器的力而允許第一連接器沿一個或多個軸相對于第一外罩的順應性運動，其中柔性底座包括彈性體、彈簧、樞軸構(gòu)件和旋轉(zhuǎn)構(gòu)件中的一個或多個，所述柔性底座配置成具有足夠的柔性以便容納沿一個或多個軸在期望運動范圍內(nèi)的順應性運動，而且還配置成具有足夠的剛性以便支撐第一連接器并抑制超出期望運動范圍的順應性運動。
[0006]在一方面，本發(fā)明提供了一種用于連接器適配器的柔性底座，所述連接器適配器允許具有第一類型連接器的便攜式設(shè)備連接到并且可支撐地安裝到具有第二類型連接器的另一個電子設(shè)備，其中第一類型連接器與第二類型連接器不同。在另一方面，所述柔性底座支撐便攜式或其它電子設(shè)備中的連接器，從而允許連接器相對于設(shè)備的順應性移動。在有些實施方式中，響應于便攜式設(shè)備在利用適配器安裝到另一個電子設(shè)備時的運動，所述柔性底座提供受控的彎曲與扭轉(zhuǎn)順應性(compliance)。在另一方面，所述柔性底座提供了足夠的柔性(flexibility)，來容納響應于通過第一連接器所施加的彎曲力與扭轉(zhuǎn)力的運動，同時提供充分的剛度(rigidity)以在利用適配器連接到其它電子設(shè)備時支撐便攜式設(shè)備。
[0007]在一種實施方式中，本發(fā)明包括與第二端連接器電耦合的第一端連接器，所述第一和第二端連接器通過柔性底座耦合。所述底座可以包括一個或多個彈性體，所述彈性體調(diào)整成容納響應于便攜式設(shè)備在利用連接器適配器連接到另一個電子設(shè)備時的運動柔性底座的彎曲與扭轉(zhuǎn)運動。所述底座可以包括最靠近第一連接器的前彈性體以及位于前彈性體與第二端連接器之間的內(nèi)彈性體，前彈性體具有比內(nèi)彈性體大的硬度，從而控制柔性底座中順應性運動的位置。在有些實施方式中，第一端連接器包括朝遠端延伸到位于其上的多個電觸點的可插入接頭部分，用于插入到便攜式電子設(shè)備的連接器插座中，而第二端連接器包括用于接納其它電子設(shè)備的連接器的可插入接頭的連接器插座。
[0008]在有些實施方式中，第一端連接器包括位于該第一端連接器的基部的翼狀部分，該翼狀部分具有從插入軸橫向向外延伸的橢圓形形狀，其中可插入接頭沿所述插入軸插入到便攜式設(shè)備中。前彈性體可以配置成基本上界定翼狀部分遠端的可插入接頭的基部并且緊靠翼狀部分的面朝遠端的表面，而內(nèi)彈性體可以配置成在第一端連接器的基部靠近前彈性體的地方沿第一端連接器的插入軸界定翼狀部分。發(fā)生順應性運動的位置可以通過選擇具有特定硬度的彈性體或者通過選擇彈性體之間硬度的比率來控制。在有些實施方式中，前彈性體具有足夠的硬度，以便移動響應于彎曲力而關(guān)于其發(fā)生順應性運動的支點靠近前彈性體在內(nèi)彈性體處或其附近。
[0009]在另一方面，柔性底座可以包括各種其它部件，以便響應于施加到連接器適配器的扭轉(zhuǎn)力或彎曲力而引導或控制底座的順應性運動，這種部件可以包括:彈性體、彈簧、剛性構(gòu)件或外罩、球形構(gòu)件、扭桿或者可拆卸的保護鎖，如以下更具體描述的。在此所述的實施方式的任何或全部特征可以按各種方式使用或組合，以便提供受控的順應性運動，從而容納由于設(shè)備使用所導致的彎曲力和/或扭轉(zhuǎn)力。
[0010]在一方面，耦合第一和第二端連接器的柔性底座可以包括一個或多個彈性體，所述彈性體選擇成容納響應于施加到第一或第二端連接器的力的一定范圍的彎曲和/或扭轉(zhuǎn)運動。所述一個或多個彈性體可以選擇成使得可以控制允許的彎曲力或扭轉(zhuǎn)力，同時維持由適配器提供的安裝支撐和電連接的完整性。彈性體可以配置成適于結(jié)合到柔性底座中的任何尺寸或形狀，而且可以包括硅酮、聚乙烯或者具有期望屈曲(flexure)和剛度的任何彈性材料。彈性體可以預先制造并機械緊固到連接器適配器的部件、可以在連接器適配器中的各種組裝部件之上包覆成型(overmold)、或者可以包括包覆成型與預先制造的彈性體部件的組合。彈性體的這種使用可以結(jié)合到在此所述的任何連接器適配器實施方式中。
[0011]在有些實施方式中，順應性的范圍可以通過選擇一個或多個彈性體來控制，所述一個或多個彈性體被選擇成具有特定肖氏硬度，例如在肖氏27D和72D范圍內(nèi)的肖氏硬度。此外，順應性運動還可以通過選擇兩個或更多個具有不同肖氏硬度的彈性體來進一步調(diào)整，使得組合不同的彈性體來控制連接器適配器中順應性運動發(fā)生的位置。在有些實施方式中，具有不同硬度值的彈性體選自包括肖氏硬度值27D、41D和72D的一組硬度值。此夕卜，所述一個或多個彈性體還可以通過例如形狀、厚度或位置來配置，從而響應于彎曲力和/或扭轉(zhuǎn)力引導并控制柔性適配器的運動。
[0012]在一方面，連接器適配器的柔性底座包括靠近第一端連接器的可插入接頭的基部的前彈性體及前彈性體與第二端連接器之間的內(nèi)彈性體。在有些實施方式中，前彈性體選擇成具有比內(nèi)彈性體大的硬度，從而沿縱軸移動順應性運動關(guān)于其發(fā)生的支點靠近第一端連接器?？蛇x地，在最靠近第二端連接器的地方使用具有增加硬件等級的彈性體將移動順應性運動離開第二端連接器。例如，前彈性體可以選擇成具有比內(nèi)彈性體大5%至100%的硬度，例如大10%至75%或者10%至50%。在有些實施方式中，柔性底座可以包括三個或更多個具有變化硬度等級的彈性體，從而根據(jù)不同等級的彎曲力或扭轉(zhuǎn)力提供多個支點，具有增加硬度的彈性體響應于增加的力等級而提供輔助支點。此外，附連到一個或多個彈性體的剛性構(gòu)件或板可以用于限制特定彈性體中經(jīng)受的順應性運動的量，從而把與增加的力等級相關(guān)聯(lián)的順應性運動轉(zhuǎn)移到具有增加的硬度的另一個彈性體部分中，由此抑制任何部件的過度延伸。可選地，在最靠近第二端連接器的地方使用增加硬度等級的彈性體將移動順應性運動離開第二端連接器。
[0013]利用具有不同硬度等級的彈性體的特定組合的使用及優(yōu)點根據(jù)期望的應用而變。具有增加硬度等級的彈性體可以對彎曲應力或扭轉(zhuǎn)應力提供更大的抵抗力，而具有較低硬度等級的彈性體在由于較低流動溫度和降低的粘度導致的處理中提供優(yōu)點。在不損害適配器不論是裝飾性還是功能性的完整性的情況下，各種硬度等級的彈性體可以根據(jù)適配器預期承受的期望的力范圍來選擇。
[0014]通過本發(fā)明的連接器適配器，提供了受控的彎曲與扭轉(zhuǎn)順應性，而不會損害連接器適配器的裝飾或功能完整性。
[0015]本發(fā)明的這些及其它方面和優(yōu)點將從以下具體描述和附圖變得顯而易見，其中附圖通過例子例示了本發(fā)明的原理。本發(fā)明的各種實施方式可以結(jié)合在此所述的這些及各種其它特征中的一個或多個。對本發(fā)明本質(zhì)和優(yōu)點的更好理解可以通過參考以下具體描述和附圖獲得。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1A示出了具有第一連接器類型的便攜式電子設(shè)備，其包括與帶線連接器的可插入連接器接頭相對應的連接器插座。
[0017]圖1B示出了具有不同尺寸和類型的連接器及帶線連接器和對接站的連接器的每一種中的對應連接器接頭的另一種便攜式電子設(shè)備。
[0018]圖1C示出了安裝在對接站中的圖1B的便攜式設(shè)備，對接站的可插入連接器接頭配對接納在便攜式設(shè)備的連接器插座中。
[0019]圖2A示出了允許圖1A的便攜式設(shè)備可安裝地連接到圖1B的對接站中的示例柔性底座連接器適配器。
[0020]圖2B示出了利用柔性適配器安裝在對接站中的圖1A的便攜式電子設(shè)備。
[0021]圖2C繪出了，當便攜式設(shè)備安裝在對接站中時，由于便攜式設(shè)備的離面運動而在適配器上的彎曲。
[0022]圖2D繪出了，當便攜式設(shè)備安裝在對接站中時，由于便攜式設(shè)備的旋轉(zhuǎn)或扭曲運動而施加到適配器的扭轉(zhuǎn)力。
[0023]圖3A-3E示出了示例柔性適配器和用于這種示例柔性適配器的對應部件。
[0024]圖4A示出了柔性底座連接器適配器的分解圖。
[0025]圖4B-4D示出了圖4A的柔性適配器的組裝步驟。
[0026]圖5A-10B示出了柔性底座連接器適配器的另選設(shè)計。
[0027]圖11A-11B例示了對適配器提供順應性的適配器的第一端連接器的不同類型構(gòu)造的視圖。
[0028]圖12A-12C示出了利用彈簧/離合器類型柔性底座的示例柔性底座連接器適配器的視圖。
[0029]圖13A-13B示出了利用扭桿的示例柔性底座連接器適配器的視圖。
[0030]圖14A-14B示出了利用扭桿和彈簧鎖銷的示例柔性底座連接器適配器的視圖。
[0031]圖15A-15B示出了利用球形樞軸的示例柔性底座連接器適配器的視圖。
[0032]圖16A-16B示出了利用球和球座的示例柔性底座連接器適配器的視圖。
[0033]圖17A-1至17C-2示出了利用扭轉(zhuǎn)彈簧的示例柔性底座連接器適配器的視圖，其中附圖標記“17-1 ”表示“Y旋轉(zhuǎn)”，“ 17-2”表示“Z平移”，“ 17-3”表示“Y平移”，“ 17-4"表示“ Z旋轉(zhuǎn)”，“ 17-5 ”表示“X平移”，“ 17-6 ”表示“X旋轉(zhuǎn)”并且“ 17-7 ”表示“ Z平移”。
[0034]圖18-19示出了利用彈性體的示例柔性底座連接器適配器。
[0035]圖20A-20C示出了利用具有腰部的彈性體的示例柔性底座連接器適配器的視圖，其中附圖標記“20-1”表示“27.25mm”。
[0036]圖21A-21C示出了利用可收納式保護鎖的示例柔性底座連接器適配器的視圖。【具體實施方式】
[0037]本發(fā)明的實施方式總體上涉及提供電連接的連接器適配器和兩個電子設(shè)備之間的柔性底座。特別地，本發(fā)明包括具有利用柔性底座耦合的第一端連接器和第二端連接器的連接器適配器，其中柔性底座配置成響應于通過第一或第二端連接器施加的力而容納彎曲和扭轉(zhuǎn)運動。
[0038]在一方面，第一端連接器具有與第二端連接器不同的尺寸或類型，使得具有第一類型連接器的便攜式設(shè)備可以連接到并安裝到具有第二類型連接器的另一個電子設(shè)備。在有些實施方式中，與第二端連接器相比，第一端連接器具有減小的大小或尺寸，使得柔性底座配置成分布通過第一連接器施加的彎曲力和/或扭轉(zhuǎn)力，以便在具有第一類型連接器的設(shè)備和具有第二類型連接器的設(shè)備之間提供改進的安裝和順應性。柔性底座可以包括具有特定硬度的一個或多個彈性體，以便提供足夠的柔性，來容納一定范圍的彎曲或扭轉(zhuǎn)順應性，同時提供足夠的剛度，以維持電連接并可支撐地裝配便攜式設(shè)備與其它電子設(shè)備。這些概念可以參考以下的圖與附帶描述進一步理解。
[0039]圖1A例示了可以與上述柔性連接器適配器一起使用的便攜式電子設(shè)備200，例如媒體播放器、手機、成像設(shè)備、游戲機或者媒體存儲設(shè)備。這種便攜式電子設(shè)備200通常包括連接器210，以方便充電和/或與其它電子設(shè)備(例如，對接站、打印機、音響系統(tǒng)或計算機)通信。連接器可以包括便攜式電子設(shè)備200的連接器插座210，該連接器插座配置成與連接器插頭110的對應連接器接頭40配對接合，使得，當連接器配對時，連接器接頭40上的電觸點12與插座210中對應的電觸點接合。許多這種設(shè)備包括附連到線纜400的連接器插頭110上的對應可插入接頭，以方便便攜式電子設(shè)備200與多種不同設(shè)備的連接。
[0040]但是，在許多應用中，對應的可插入連接器接頭結(jié)合到另一個電子設(shè)備300中，例如對接站、打印機、音響系統(tǒng)或計算機等，使得便攜式電子設(shè)備可以直接連接到其它電子設(shè)備，而不需要其間的線纜連接器，如圖1C中示出的。其它電子設(shè)備的對接站常常包括對接井302，連接器的可插入接頭從該對接井302突出，使得，當可插入接頭320在便攜式設(shè)備的對應連接器插座210’中配對時，便攜式設(shè)備200’與另一個電子設(shè)備電耦合，而且便攜式設(shè)備可以被支撐在安裝位置，如圖1C中所示出的。一般來說，安裝位置在預先確定的安裝平面Pm中，設(shè)備在該平面中基本上是處于豎直的位置，使得用戶能夠在設(shè)備連接時觀看設(shè)備的顯示器或者手動操作設(shè)備的觸摸屏。盡管各種設(shè)備都包括對接井，以幫助把便攜式設(shè)備維持在豎直安裝位置，但是這種對接井也可能限制可以對接或安裝到其它電子設(shè)備的設(shè)備的類型和尺寸。
[0041]但是，由于便攜式設(shè)備和電子設(shè)備(例如，對接站)可以使用各種不同類型的連接器(例如，30引腳、8引腳、USB，等等)，使得具有不同類型連接器的便攜式設(shè)備可能不適于在這種設(shè)備的連接器之間直接連接或安裝。例如，圖1A中的便攜式設(shè)備使用具有減小尺寸和寬度的第一類型的連接器(例如，8引腳的連接器)，而圖1B中所示的便攜式設(shè)備200’使用較寬的連接器(例如，30引腳的連接器)，使得具有第一類型連接器210的便攜式設(shè)備200不能容易地連接到和安裝到具有第二類型連接器320的電子設(shè)備300。
[0042]盡管可以想象能夠使用直接的適配器，但是由于適配器造成的增加的力矩臂及不同類型連接器之間尺寸的變化可能造成彎曲力和扭轉(zhuǎn)力不期望的增加，這部分地是由于安裝位置的變化、便攜式設(shè)備的重量和用戶施加到便攜式設(shè)備上的力。這些增加的力可能妨礙設(shè)備之間的可靠連接，并且在連接類型不同的時候干擾裝配便攜式設(shè)備與另一個設(shè)備的能力。盡管可以想象設(shè)備能夠利用帶線適配器連接器連接，但是，為了方便兩個這種設(shè)備之間的連接而使用線纜連接有可能不能提供為許多電子設(shè)備(例如，對接站)設(shè)計的安裝支撐。由于，隨著新一代便攜式設(shè)備的開發(fā)，給定便攜式設(shè)備的連接器的尺寸和類型可能變化，因此，提供允許具有第一類型連接器的便攜式設(shè)備與具有第二類型連接器的另一個電子設(shè)備之間的連接的連接器適配器將是有利的。如果這種適配器包括柔性底座來容納可能由于使用這種適配器而導致的增加的彎曲力和扭轉(zhuǎn)力并且為便攜式設(shè)備提供改進的安裝支撐，那將會更加有用。如果適配器配置成允許不同大小的便攜式設(shè)備連接到并安裝到電子設(shè)備300中，甚至是太大或者不適合直接安裝在其它電子設(shè)備中的便攜式設(shè)備，那將會更加有利。
[0043]圖2A示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的柔性連接器適配器100，該適配器100允許具有第一類型連接器的便攜式電子設(shè)備200連接到并安裝在具有第二類型適配器的另一個電子設(shè)備中。連接器適配器包括第一類型的第一端連接器110和第二類型的第二端連接器120，第一端連接器110適于插入到便攜式電子設(shè)備200的連接器210中，而第二端連接器120適于配對接納另一電子設(shè)備300的連接器320。第一端連接器110和第二端連接器通過適配器主體電耦合并且通過柔性底座結(jié)構(gòu)性耦合，該柔性底座提供足夠的剛度，以便如圖2B中所示在安裝位置支撐便攜式設(shè)備200，同時仍然允許響應于便攜式設(shè)備200相對于另一電子設(shè)備300的運動的順應性運動或者屈曲。此外，柔性底座可以配置成或者調(diào)整成容納預先確定的運動范圍，超出該范圍之后，柔性底座提供抑制超出該預先確定的運動范圍的進一步運動的抵抗力。例如，具有柔性底座的適配器主體可以配置成抵抗由于便攜式設(shè)備200和另一電子設(shè)備300之間相對運動造成的彎曲力和扭轉(zhuǎn)力中的一個或兩個的施力口。這些方面允許承受在安裝的便攜式設(shè)備使用過程中常?？赡苡龅降牧Φ氖┘拥娜嵝?，同時抑制可能損壞連接器或電子設(shè)備的某些部件的運動。
[0044]在許多情況下，便攜式電子設(shè)備200是手持便攜式設(shè)備，其大小設(shè)計成可以放到用戶的口袋中。通過設(shè)計成口袋大小，用戶不必直接載帶設(shè)備，因此設(shè)備可以被帶到用戶旅行的幾乎任何地方(例如，用戶不受載帶又大又笨而且常常又重的設(shè)備的限制，就象膝上型計算機或筆記本計算機)。用戶常常可能希望把便攜式設(shè)備連接和安裝到其它設(shè)備上，以方便設(shè)備電源的充電或者與設(shè)備通信，以便從設(shè)備上傳或下載數(shù)據(jù)。例如，在便攜式音樂播放器設(shè)備的情況下，用戶可能希望把例如IPod的設(shè)備安裝并連接到音響系統(tǒng)，許多這種音響系統(tǒng)都包括具有突出的連接器的對接井。當與突出的連接器連接時，便攜式音樂播放器一般由所述突出的連接器支撐在上述豎直的位置。許多這種便攜式設(shè)備都是口袋大小，具有大約2至4英寸的寬度、大約4至6英寸的高度和大約0.5至I英寸的深度，而且對接井也是相應設(shè)計的。盡管對接井幫助把便攜式設(shè)備維持在豎直安裝位置，但是這種對接井也可能限制可以對接或安裝到另一電子設(shè)備的設(shè)備的類型和尺寸。在有些實施方式中，連接器適配器可以把大小設(shè)計成并且修改成適于在對接井的底表面之上延伸，從而允許對便攜式設(shè)備的連接與安裝，否則便攜式設(shè)備可能將不適合放在對接井中。例如，iPad或者其它這種比典型手持便攜式設(shè)備大的設(shè)備可以安裝在其對接井大小設(shè)計成接收典型手持便攜式設(shè)備的對接站中。例如，如圖2B中所指示的，其高度(h)大約等于或大于對接井的深度(d)的連接器適配器允許相對大的便攜式設(shè)備200’，(以虛線示出)連接到電子設(shè)備300 ;但是，當連接相對大的便攜式設(shè)備時，可能需要附加的支座(prop )或支撐體(support)來完全支撐設(shè)備，這種支座或支撐體在有些實施方式中可以結(jié)合到適配器主體中。
[0045]除了以上所指出的連接器適配器的優(yōu)點，關(guān)于采用連接器適配器把便攜式設(shè)備連接和安裝到其它電子設(shè)備，還存在附加的挑戰(zhàn)。由于連接器適配器從其它電子設(shè)備的連接器延伸出一段距離，因此結(jié)果產(chǎn)生的增加的力矩臂和第一端連接器減小的尺寸都顯著增加了第一端連接器所經(jīng)受的應力和力，假定第一端連接器有減小的尺寸，所述應力和力會更加難以抗衡(counter)。通過利用柔性底座的各種設(shè)計與配置，在此所述的柔性連接器適配器解決了這些挑戰(zhàn)，其中這些設(shè)計與配置允許連接器適配器響應于這些力提供一定范圍的順應性運動，同時維持設(shè)備之間的電連接和對便攜式設(shè)備的安裝支撐。
[0046]圖2C和2D例示了在設(shè)備的典型使用中柔性底座連接器適配器100可能遇到的一些彎曲力和扭轉(zhuǎn)力。在圖2C中，用戶可以無意或有意地移動便攜式設(shè)備200遠離安裝平面Pm,當便攜式設(shè)備可支撐地安裝在無位移的位置時，便攜式設(shè)備在該安裝平面內(nèi)延伸。耦合連接器適配器中的第一和第二端連接器的柔性底座可以配置成根據(jù)期望承受由于便攜式設(shè)備的離面運動所造成的一定范圍的彎曲運動。便攜式設(shè)備和第一端連接器的這種離面運動可以表示為關(guān)于無位移安裝平面Pm測量的角位移0b，這種運動的支點出現(xiàn)在柔性適配器中。支點的位置可以通過柔性底座部件的材料選擇或者通過連接器適配器中柔性底座部件的尺寸和配置來調(diào)節(jié)或控制。在有些實施方式中，柔性底座配置成在受到裝飾性或結(jié)構(gòu)性損壞之前承受與+/0°到+/-90° (例如，+/5°到+/-80° )范圍內(nèi)的0b關(guān)聯(lián)的彎曲運動。柔性底座還可以配置成在某個Gb從另一電子設(shè)備的連接器彈出或者脫離，從而防止對連接器或者適配器本身的損壞。第一或第二連接器可以僅僅由于柔性底座的剛度而脫離，或者可以包括一種機構(gòu)來脫離，通過這種機構(gòu)，把第一或第二連接器耦合到設(shè)備的對應連接器的保持機構(gòu)實現(xiàn)連接器在期望位移的脫離，例如在大約60°的0b。
[0047]如圖2D中所示，便攜式設(shè)備200的運動還可以包括便攜式設(shè)備在離開安裝平面Pm有角位移Gt的旋轉(zhuǎn)。類似于上面描述過的彎曲位移，連接器適配器中的柔性底座部件可以配置成在受到裝飾性或結(jié)構(gòu)性損壞之前或者在任一連接器脫離適配器之前承受和/或響應于一定范圍的角位移9t。如參考圖2D可以理解的，便攜式設(shè)備關(guān)于其旋轉(zhuǎn)的樞軸延伸通過連接器適配器。這個軸的位置及順應和抵抗的等級可以通過材料選擇及柔性底座部件的尺寸和配置來控制。在有些實施方式中，柔性底座配置成在受到裝飾性或結(jié)構(gòu)性損壞之前承受與+/0°到+/-90° (例如，+/5°到+/-40° )之間范圍內(nèi)的0t關(guān)聯(lián)的彎曲運動。柔性底座還可以配置成在某個Θ t從另一電子設(shè)備的連接器彈出或者脫離，從而防止對連接器或者適配器本身的損壞。第一或第二連接器可以僅僅由于柔性底座的剛度而脫離，或者可以通過一種機構(gòu)來脫離，該機構(gòu)釋放把第一或第二連接器耦合到設(shè)備的對應連接器的保持機構(gòu)，以實現(xiàn)適配器在期望旋轉(zhuǎn)位移(例如，在大約60°的0t)脫離連接器。
[0048]圖3A示出了根據(jù)本發(fā)明的示例柔性底座連接器適配器的三種不同實施方式，每種都具有不同的形狀(形狀A、B和C)，每種形狀都與某些構(gòu)造和變化兼容，如將進一步具體描述的。每個柔性底座連接器適配器100都包括通過柔性電耦合(不可見)電連接到第二端連接器120 (不可見)的第一端連接器110，其中所述柔性電耦合可以容納由柔性底座提供的順應性。在所示出的實施方式中，第一端連接器110與第二端連接器120是不同的類型，使得第一端連接器110與第二端連接器120相比具有較少的電觸點和減小的整體尺寸。盡管在這里描述的實施方式中第一端連接器110與第二端連接器相比尺寸減小了，但是應當理解，第一端連接器可以比第二端連接器大，或者連接器可以是相同的類型或尺寸，但是仍然允許在此所述連接器適配器的許多優(yōu)點。
[0049]圖3B例示了示例柔性底座連接器適配器100的分解視圖，所示出的部件沿設(shè)備的縱軸分開。在這種實施方式中，第一端連接器110是減小尺寸的連接器類型而且具有位于其上面的八個電觸點，而第二端連接器120是伸長的30引腳插座。第一端連接器110和第二端連接器120是由通過印制電路板部件115的柔性連接而連接的，其中印制電路板部件115配置成允許不同類型端連接器之間的通信。一旦連接，部件就可以被適配器主體外罩112覆蓋，其中外罩112可以包括把適配器部件固定到一起的端環(huán)111。盡管在這種實施方式中外罩112示出為殼體，但是應當認識到，在有些實施方式中，適配器可能或者可能不包括外罩而且各種其它部件可以包括在其中。
[0050]圖3C-3D例示了圖3A-3B的連接器適配器100的第一端連接器110的示例連接器接頭40。圖3C繪出了公連接器插頭110的可插入接頭40。連接器插頭110包括第一連接器主體42和接頭部分40，其中接頭部分40沿連接器110的縱軸遠離附近的印制電路板部件42地縱向延伸。在這種實施方式中，第一連接器插頭110耦合到第二連接器插座(未示出)。如圖所示，主體42包括朝著連接器110的遠端頂端延伸到接地環(huán)105中的印制電路板104。一個或多個集成電路(1C)，例如專用集成電路(ASIC)芯片108a和108b，可以操作耦合到印制電路板104，提供關(guān)于連接器110的信息，以便執(zhí)行具體的功能，例如認證、識別、觸點配置及電流或功率校準。
[0051]在以上的實施方式中，接頭40的大小設(shè)計成在配對過程中可以插入到電子設(shè)備的對應連接器插座210中，而且接頭40包括在第一主表面40a上形成的觸點區(qū)域46，其中第一主表面40a從接頭的遠端頂端延伸到翼狀部分109，使得，當接頭40插入到連接器插座210中時，翼狀部分109 (或者位于其上的彈性體)緊靠包圍所述連接器插座的便攜式電子設(shè)備的外罩。在一種特定的實施方式中，可插入接頭40是6.6mm寬、1.5mm厚而且具有
7.9mm的插入深度(從接頭40的頂端到翼狀部分109的距離)。接頭40可以由多種材料制成，包括金屬、電介質(zhì)或者其組合。例如，接頭40可以是觸點直接印制到其外表面上的陶瓷基底，或者可以包括由彈性材料制成的框架，其中柔性電路附連到所述框架。在有些實施方式中，接頭40包括主要或者排它地由金屬(例如，不銹鋼)制成的外部框架，觸點區(qū)域46在該框架的開口中形成。一般來說，接頭40的結(jié)構(gòu)和形狀是由接地環(huán)105定義的而且可以由不銹鋼或者其它的硬導電材料制成，但是接頭40的構(gòu)造可以變化，例如通過使用柔性導電材料或者導電彈性體，來根據(jù)期望提供附加的順應性。
[0052]在有些實施方式中，翼狀部分109可以制造成在基本上與連接器適配器的縱軸垂直的每個方向上向外橫向延伸，在圖3C中示出為在第一端連接器110的基部四周延伸的具有尖頭的卵形或橢圓形。這個翼狀部分109可以與接地環(huán)105 —體形成，或者可以通過例如焊接或者其它合適的機械耦合而耦合到接地環(huán)。通過橫向向外延伸，翼狀部分109把通過可插入接頭施加的力向外轉(zhuǎn)移，從而使得柔性底座可以通過其容納和/或抗衡所施加力的面積增加。例如，翼狀部分109可以在增加的寬度上分布通過具有減小寬度的第一端連接器110所施加的力，以便更均勻地把所施加的力分布到具有更大寬度的第二連接器，由此利用與另一電子設(shè)備的第二連接器接頭相關(guān)聯(lián)的任何順應性或柔性。為了提供這種力的分布，翼狀部分109可以制造成基本上是剛性的，但是在其它實施方式中，翼狀部分109可以根據(jù)變化等級的屈曲或順應性來配置。
[0053]在這種實施方式中，觸點區(qū)域46在相對的側(cè)表面40c和40d之間置中，而且多個外部觸點示出為形成在接頭40的頂部外表面上在觸點區(qū)域中。觸點可以凸起、凹陷或者與接頭40的外表面齊平并且位于觸點區(qū)域中，使得，當接頭40插入到對應的連接器插座中時，它們可以電耦合到連接器插座中對應的觸點。觸點可以由銅、鎳、黃銅、不銹鋼、金屬合金或者任何其它適當?shù)膶щ姴牧匣蛘邔щ姴牧系慕M合制成。在有些實施方式中，觸點可以利用類似于在印制電路板上印制觸點所使用的那些技術(shù)而印制到表面40a上。在有些其它實施方式中，觸點可以從引線框架壓印、在區(qū)域46中定位并且被介電材料包圍。
[0054]在一種示例性實施方式中，連接器接頭40還可以包括與插座20中的一個或多個保持特征部相對應的一個或多個保持特征部14。例如，接頭40的保持特征部可以包括接頭40每一側(cè)上的一個或多個壓痕(indentation)、凹部或缺口 14,其與插座中對應的保持特征部24接合，所述對應的保持特征部24朝著連接器接頭40沿其插入的插入軸延伸或突出，從而有彈性地被接納在接頭40側(cè)面中的壓痕、凹部或缺口中。在一種特定的實施方式中，保持特征部14是作為相對側(cè)表面40c、40d每一個中的彎袋或凹部形成的，當處于配對配置中時保持特征部14的形狀和位置對應于插座中的對等保持特征部24。總的來說，插座的保持特征部24類似于彈簧狀臂部，其配置成一旦連接器插頭10和插座20正確對準并配對，就被有彈性地接納在凹部14中。插座的這些彈性保持特征部與接頭中的保持特征部的接合可以在圖3C中更具體地看到。
[0055]在有些實施方式中，一個或多個接地觸點可以在接頭40上形成，或者可以包括在接頭40的外部上。在許多實施方式中，這一個或多個接地觸點是在側(cè)表面40c、40d (在圖3A中沒有示出)中每一個上形成的口袋、壓痕、缺口或類似的凹部區(qū)域14中形成的并且/或者作為其一部分，使得保持特征部14也可以充當用于接頭40的電氣地。
[0056]圖3D繪出了根據(jù)許多實施方式的連接器插座20。連接器插座20還包括與連接器插頭10上對應的保持特征部14接合的側(cè)面保持機構(gòu)24，以便一旦連接器配對就把連接器插頭10固定到腔體147中。在許多實施方式中，保持機構(gòu)24是彈性構(gòu)件或者彈簧，常常是由從插座后部延伸并且朝著腔體147的開口延伸的伸長的臂形成的，例如在圖3C中更具體示出的。保持機構(gòu)24可以由導電材料制成，例如不銹鋼，使得該特征部也可以充當接地觸點。連接器插座20還可以包括兩個觸點28(1)和28(2)，它們稍微位于信號觸點行后面而且可以用于檢測何時連接器插頭10插入腔體140中和/或何時連接器插頭10離開腔體147。在插頭與連接器插座之間的配對過程中當連接器插頭10的接頭40完全插入到連接器插座20的腔體147中時，來自于一個觸點區(qū)域46的觸點12(1)至12(8)中的每一個都物理耦合到觸點22(1)至22 (8)中的一個觸點。
[0057]圖3E繪出了供柔性底座連接器適配器使用的示例第一端連接器的組裝。連接器的中空的接地環(huán)105是由不銹鋼制成的，接地環(huán)的遠端部分限定了用于組裝印制電路板104上的多個電觸點的腔體，其中印制電路板104從接地環(huán)105的遠端后部插入。接地環(huán)的遠端部分制造為包括類似于具有尖頭的橢圓形狀的翼狀部分109，其從可插入接頭44的基底向外橫向延伸。印制電路板的遠端部分包括多個焊盤，用于結(jié)合到放置成與這些焊盤接觸的多個電觸點12，之后，應用包覆成型，把電觸點12固定到適當?shù)奈恢貌⑶姨峁R平的接觸表面，通過該表面，可插入接頭與便攜式設(shè)備200的連接器插座接口連接。
[0058]圖4A繪出了示例柔性底座連接器適配器100的分解視圖。圖4A中的實施方式使用彈性體來提供彎曲和扭轉(zhuǎn)順應性運動。如上所述，不同硬度的一個或多個彈性體可以用于對連接器適配器中的順應性運動提供增加的控制。柔性底座包括在可插入接頭40之上滑動并且緊靠接地環(huán)105的翼狀部分109的前彈性體Ef以及在接地環(huán)的翼狀部分109之上滑動的內(nèi)彈性體Ei。通過選擇硬度比內(nèi)彈性體Ei大的前彈性體Ef，彈性體的順應性運動主要移到內(nèi)彈性體Ei，使得響應于彎曲力關(guān)于其發(fā)生順應性運動的支點靠近前彈性體。前彈性體可以配置成橫向向外延伸，從而緊靠翼狀部分109的面朝前面或面朝遠端的表面，而內(nèi)彈性體Ei配置成恰當?shù)亟蛹{翼狀部分109。前彈性體可以選擇成具有比內(nèi)彈性體大5%至100%之間的硬度，例如比內(nèi)彈性體Ei的硬度大10%至75%或者10%至50%，從而移動柔性底座關(guān)于其彎向更柔性的彈性體的支點，其中更柔性的彈性體是具有更低硬度等級的彈性體。
[0059]在另一方面，柔性底座連接器適配器包括包圍第一和第二端連接器中每一個的印制電路板部件的電磁干擾屏蔽件。如圖4A的實施方式中所示，該屏蔽件可以包括滑入式(slide-on)屏蔽件，例如配置成在第二端連接器插座120之上滑動的屏蔽件192，或者該屏蔽件可以包括粘到一個或多個彈性體的薄金屬層，例如包括粘到內(nèi)彈性體Ei的一片銅帶的屏蔽件190，從而屏蔽第一端連接器的印制電路板。金屬帶的使用(例如在屏蔽件190中的使用)是有利的，因為它允許在連接器適配器內(nèi)順應性運動發(fā)生的地方有增加的柔性。這種屏蔽件的組裝在圖4B-4C中進一步描述。
[0060]柔性底座連接器適配器還可以包括一個或多個墊片，例如位于圖4A中屏蔽件192相對側(cè)上的墊片133。這一個或多個墊片可以配置成，當柔性底座響應于彎曲應力和/或扭轉(zhuǎn)應力而屈曲時，在適配器主體外罩131中提供附加的支撐和/或剛度。在屈曲過程中，墊片可以用于防止外罩和內(nèi)部部件之間的空間或間隙，從而抑制對連接器適配器外罩131的裝飾性或結(jié)構(gòu)性損壞。
[0061]圖4B-4D例示了對包圍第一端連接器110的彈性部件的屏蔽件190的組裝。一旦第一端連接器和第二端連接器組裝好了，如圖4B中所示，內(nèi)彈性體Ei界定翼狀部分109并且前彈性體Ef緊靠翼狀部分109面朝前面的表面，如圖4B中所示的一片銅帶190就可以作為屏蔽件應用到第一端連接器110周圍。銅帶190可以包括中心穿孔或標記的開口 191，第一端連接器110的可插入接頭40可以通過該開口 191插入，如圖4C中所示，銅帶有粘性的一側(cè)粘附到前彈性體Ef。然后，銅帶在內(nèi)彈性體Ei的側(cè)面上折疊，如圖4D中所示，由此把銅帶粘附到內(nèi)彈性體，從而形成屏蔽件190。涉及屏蔽件的這些方面可以結(jié)合到在此所述的任何一種實施方式中而且可以包括適于用作電磁屏蔽件的任何合適的金屬材料。
[0062]在另一方面，附加的彈性部件，例如第一和第二端連接器之間的耦合中的導電彈性體，在圖4A的實施方式中示為Ec。這個特征部可以在電連接和/或接地路徑中提供附加的柔性和順應性而且可以用在在此所述的任何一種實施方式中。
[0063]圖5A-10B例示了根據(jù)本發(fā)明的柔性底座連接器適配器的各種不同實施方式。如參考附圖可以理解的，第一端連接器和第二端連接器之間的電耦合可以結(jié)合到柔性底座中或者可以通過柔性底座延伸。例如，在有些實施方式中，第一端連接器和第二端連接器可以通過柔性印制電路板電連接，其中該柔性印制電路板可以結(jié)合到在此所述的一個或多個柔性底座特征部中，而在其它實施方式中，第一端連接器和第二端連接器可以通過電線電連接，其中該電線延伸通過在此所述的任何柔性底座。應當認識到，在這些實施方式的任何一種中描述的各種特征都可以與在此公開的各種其它特征組合，或者還可以包括沒有在這里具體描述的、本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的各種其它特征。
[0064]圖5A-5E繪出了利用彈簧或機械連接來引導和/或抵抗由于彎曲力或扭轉(zhuǎn)力而造成的運動的柔性底座機構(gòu)。圖5A繪出了具有包括彈簧的柔性底座132的柔性底座連接器。彈簧可以選擇成抵抗通過第一端連接器施加到適配器的軸向力，彎曲力和扭轉(zhuǎn)力中的任何一種或全部。利用由不同材料、規(guī)格和長度構(gòu)造的彈簧，彈簧的抵抗力可以得到控制，以便微調(diào)適配器的強度和剛度及彈簧允許的運動范圍。柔性底座132可以可選地包括附連到第一端連接器110的基部的伸長桿，該桿基本上垂直于適配器的縱軸延伸，如圖5A中看到的。彈簧與第一端連接器110之間的伸長桿可以對沿該伸長桿在其中延伸的平面的扭轉(zhuǎn)力和/或彎曲力提供增加的抵抗力，該伸長桿的屬性(尺寸、材料、彈性模量)及其位置和配置確定了由該伸長桿所提供的抵抗力的量。彈簧與伸長桿的組合允許響應于彎曲力或扭轉(zhuǎn)力的增加而有不同程度的抵抗力。
[0065]圖5B示出了具有包括扭桿的柔性底座132的連接器適配器100，其中扭桿從第一端連接器朝第二端連接器延伸。扭桿對通過第一或第二端連接器施加的彎曲力和扭轉(zhuǎn)力都提供抵抗力。柔性底座132可以可選地包括用于對增加的力提供增加的抵抗力的伸長桿，就象圖5A中的伸長桿或者環(huán)形桿，如圖5B中所示，以便允許在一個或多個平面內(nèi)增加的彎曲。
[0066]圖5C示出了具有包括并排放置的兩個彈簧的柔性底座132的連接器適配器100。并排的彈簧可以對沿一個或多個平面的彎曲力及扭轉(zhuǎn)力提供增加的抵抗力。此外，由于兩個彈簧允許壓力的更大分布，因此可以使用較小的彈簧或者具有減小厚度或更低彈簧常數(shù)的彈簧來提供與圖5A中單個彈簧相似的阻力。第一端連接器還可以包括伸長構(gòu)件，如圖5A-5B中的那些，或者可以附連到一個相對薄的板，該板又附連到并排彈簧中每一個的端部。可選地，第一端連接器可以是通過全球或半球的連接器，例如圖5C中所示出的，使得球體在適配器主體130的腔體內(nèi)的接合引導某個限度之內(nèi)的第一端連接器的旋轉(zhuǎn)與彎曲運動，從而控制適配器中連接器的柔性和順應性。
[0067]圖示出了具有包括摩擦球與球座的柔性底座132的連接器適配器100，第一端連接器附連到球而適配器主體附連到球座，使得球與球座之間的接合引導第一端連接器在適配器主體130中的旋轉(zhuǎn)和彎曲運動，而球與球座之間的摩擦提供對扭轉(zhuǎn)力和彎曲力的抵抗。所提供的抵抗力的量可以通過球和球座的幾何結(jié)構(gòu)、材料選擇、表面拋光與尺寸設(shè)計來控制。例如，球和球座可以配置成允許響應于相對小量的旋轉(zhuǎn)/扭轉(zhuǎn)力或彎曲力而運動，但是響應于增加等級的力而提供增加的抵抗力。這可以通過配置球和球座來實現(xiàn)，使得，一旦第一端連接器旋轉(zhuǎn)或彎曲超過某個角度，球和球座的進一步旋轉(zhuǎn)就遇到增加的抵抗力，例如通過使用長橢圓球體。
[0068]圖5E示出了具有包括伸長管的柔性底座的連接器適配器100，其中該伸長管從第一連接器的基部橫向向外延伸，該管與螺旋彈簧耦合，以便對通過第一連接器施加的彎曲力提供增加的抵抗力。[0069]圖6A-6E繪出了使用彈性材料來抵抗由于彎曲力或扭轉(zhuǎn)力造成的運動的連接器適配器的柔性底座。內(nèi)部部件可以機械緊固到一個或多個彈性部件，而且所述部件可以由硅酮、聚乙烯或者各種其它彈性材料構(gòu)成。由彈性體提供的抵抗力可以通過選擇某種硬度的彈性體來控制，以便提供期望的阻力。在有些實施方式中，選定的彈性體的抵抗力可以通過包括一個或多個空隙來調(diào)整，如圖6A和圖6E中所示出的，或者通過在期望減小硬度的區(qū)域中使彈性體變細來調(diào)整。通過在腰部形成空隙，如圖6E中所示出的，可以可靠地控制適配器中發(fā)生順應性運動的點，由此避免某些部件的意外運動，以避免對第一和第二連接器或者適配器外罩的損壞。盡管在一方面中，彈性體可以在內(nèi)部部件之上包覆成型并且封在剛性外部外罩中，但是在其它實施方式中，如圖6D和6E中所示，彈性體可以構(gòu)成連接器適配器100的整個外部的一部分。
[0070]圖6A示出了一種連接器適配器100，其中柔性底座包括外部剛性殼體中的內(nèi)部彈性體。
[0071]圖7A-7B繪出了具有除剛性材料之外還使用彈性部件的柔性底座的連接器適配器，以便對由于彎曲力或扭轉(zhuǎn)力造成的運動提供增加的抵抗力。圖7A示出了其中柔性底座包括漸細剛性外罩的連接器適配器100，而圖7B示出了其中柔性底座包括具有隔開的剛性構(gòu)件的剛性外罩的連接器適配器100，其中平行的剛性構(gòu)件容納更大的扭轉(zhuǎn)運動，同時提供對彎曲應力或扭轉(zhuǎn)應力的抵抗力。
[0072]圖8A-8B繪出了使用可彎曲支撐電線來抵抗由于彎曲力或扭轉(zhuǎn)力造成的運動的柔性底座機構(gòu)?？蓮澢闹坞娋€可以配置成依賴所施加的力的幅值而發(fā)生彈性變形、塑性變形或者彈性與塑性變形的組合。圖8A示出了連接器適配器100，其中柔性底座包括具有延伸通過其的多根可彎曲支撐電線的可彎曲材料。電線可以具有高彈性模量，以便允許適配器響應于彎曲力或扭轉(zhuǎn)力而在一定范圍的角位移中彎曲，或者可以配置成具有高塑性模量，使得適配器能夠手動彎曲到多種配置中，使得適配器一旦被釋放就保持在期望的配置中。圖SB示出了與圖8A類似的連接器適配器，其中可彎曲的電線集中在沿連接器適配器的縱軸延伸的中心部分中，從而起到類似于扭桿的作用，同時仍然提供上述可彎曲電線支撐件的優(yōu)點。
[0073]圖9繪出了使用可收納式保護鎖來抵抗由于彎曲力或扭轉(zhuǎn)力造成的運動的柔性底座機構(gòu)。這種實施方式在圖21A-21C中更具體地描述。
[0074]圖10A-10B繪出了包括與兩個面朝前面的表面耦合的一個或多個內(nèi)部彈簧構(gòu)件的柔性底座連接器適配器，其中所述表面具有棘爪或突起，該棘爪或突起可以與便攜式設(shè)備的對應特征部接合，從而提供更長的力矩臂來承受通過第一便攜式設(shè)備的運動施加到適配器的彎曲力或扭轉(zhuǎn)力，就像這里所描述的。
[0075]圖11A-11B繪出了第一連接的各種設(shè)計(1、11和III)，通過這些設(shè)計，可以控制第一連接器的剛度和柔性。在設(shè)計A中，連接器的剛度和剛性是通過調(diào)整連接器110的可插入接頭40的基部109的外部安裝幾何結(jié)構(gòu)來控制的(例如，增加基部109的寬度或厚度)。在設(shè)計B中，連接器的剛度和剛性是通過調(diào)整接地環(huán)與內(nèi)部PCB部件接口連接的內(nèi)部幾何結(jié)構(gòu)來控制的。在設(shè)計C中，連接器的剛度和剛性是通過調(diào)整連接器110的構(gòu)造來控制的，例如，從具有不同材料的層構(gòu)造接地環(huán)，就像夾在增加剛度和剛性的外層之間的、具有減小剛度的中間層(截面D-D中密陰影線的部分)。[0076]圖12A-12C繪出了具有彈簧/離合器設(shè)計的柔性底座連接器適配器的立體圖、截面圖和分解圖。連接第一端連接器110和第二端連接器120的柔性底座包括組裝在剛性外部外罩、頂部外罩13IA和底部外罩13IB中的壓縮彈簧(S)和棘爪凸輪136。棘爪凸輪136包括具有接口起伏表面的兩個部件，一個起伏表面包括在可插入接頭的面朝后部的基部中，另一個起伏表面包括在附連到底部外罩131B的第二部件上。柔性環(huán)(C)也可以用于讓可插入接頭40的基部安放到剛性外部主體中而且可以對彎曲力提供附加的抵抗力。凸輪表面的起伏部分可以配置成對旋轉(zhuǎn)力提供期望等級的抵抗力，一旦超過該等級，就允許第一連接器旋轉(zhuǎn)，同時彈簧也可以用于提供對彎曲力的抵抗。
[0077]圖13A-13B分別繪出了具有扭桿設(shè)計的柔性底座連接器適配器的立體圖和分解圖。適配器主體130可以包括頂部和底部剛性外罩131AU31B及耦合第一和第二連接器的內(nèi)部扭桿(T)，以便對彎曲力和扭轉(zhuǎn)力都提供抵抗力。此外，柔性環(huán)(C)可以用在把可插入接頭40安放到剛性外部主體中的地方，以便對彎曲力提供附加的抵抗力。通過選擇具有足夠硬度或剛度的材料的環(huán)，環(huán)(C)也可以用于移動支點遠離第一連接器。
[0078]圖14A-14B分別繪出了具有扭桿設(shè)計的柔性底座連接器適配器的立體圖和分解圖，扭桿設(shè)計與圖13A-13B中的類似，只是還包括在連接器110基部的每一側(cè)接合到彈簧鎖銷棘爪138’中的彈簧鎖銷138。彈簧鎖銷138橫向向外延伸，從而對扭轉(zhuǎn)力提供增加的抵抗力，同時允許彈簧鎖銷旋轉(zhuǎn)以容納與由于彎曲運動造成的位移相關(guān)聯(lián)的第一連接器110的運動。由這種配置提供的阻力與彈簧鎖銷的彈簧力及每個部件的尺寸相關(guān)。
[0079]圖15A-15B分別繪出了具有球形樞軸的柔性底座連接器適配器的立體圖和分解圖。連接器110的可插入接頭40的基部附連到球形或半球形部件140，而球形或半球形部件140又附連到橫向延伸的板141，板141把所施加的力分布到附連到板141下面的一對彈簧。橫向延伸的板141沿適配器長度把力分布到這對彈簧，以便抑制扭轉(zhuǎn)和彎曲運動，而球形部件140在底部剛性外罩131B中的球形座140’中接口連接，從而引導第一連接器運動以控制第一連接器110的運動樞軸轉(zhuǎn)動的點。
[0080]圖16A-16B分別繪出了具有球和球座的柔性底座連接器適配器的立體圖和分解圖。連接器110的可插入接頭40的基部附連到球形部件140，該球形部件140抵靠摩擦調(diào)節(jié)板142安放，其中摩擦調(diào)節(jié)板142具有相對于球形部件接合并且通過前板141保持在適當位置的球形表面，連接器110的基部通過前板141延伸并附連到球形部件140。對彎曲力和扭轉(zhuǎn)力的抵抗都主要是通過球形部件和摩擦調(diào)節(jié)板之間的摩擦提供的。
[0081]圖17A-1至17C-2繪出了具有一個或多個螺旋彈簧的柔性底座連接器適配器的各種視圖，其中螺旋彈簧用于在第一端連接器110附近在適配器主體130的端部耦合橫向延伸的可旋轉(zhuǎn)管144。在有些實施方式中，該管利用螺旋彈簧S在管144的每一端可旋轉(zhuǎn)附連到結(jié)構(gòu)框架146，該結(jié)構(gòu)框架可插入到適配器主體130的剛性外罩中。管144可以配置成在期望的運動范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，例如從圖17A-1所示的豎直位置在每個方向中的90度或者更小，例如在每個方向中的大約45度。在有些實施方式中，螺旋彈簧纏繞管144的每一端并且在第一端連接器110從管144延伸的地方附近耦合到管144，例如通過焊接或者剛性附連，而彈簧的另一端在點147附連到結(jié)構(gòu)框架146，如圖17A-2的分解圖中所示出的。端環(huán)121可以用于在適配器主體130的外罩中固定第二端連接器(未示出)。
[0082]如圖17B-1至17B-4中所示，利用上述一個或多個螺旋彈簧的柔性底座連接器可以提供六自由度。管144的旋轉(zhuǎn)提供沿X軸的旋轉(zhuǎn)，而每個螺旋彈簧與結(jié)構(gòu)外罩146和適配器主體的剛性外罩之間的間隙允許附加的自由度，以便提供沿Y和Z軸的旋轉(zhuǎn)，及沿Y和Z軸的平移。沿每一個軸平移和旋轉(zhuǎn)的量可以通過管144與關(guān)聯(lián)的螺旋彈簧和結(jié)構(gòu)框架145之間的間隔及通過每個彈簧的材料屬性和尺寸(例如，彈簧常數(shù))來控制。在所示出的實施方式中，管144配置成使得其長度I延伸幾乎適配器主體130的整個寬度，從而通過結(jié)構(gòu)框架145分布施加到適配器的力。在有些實施方式中，管是由剛性材料(例如，不銹鋼)制成的中空管，而且具有大約24.4mm的長度和大約6.8mm的直徑。每個螺旋彈簧可以纏繞管144的每一端并且在中心部分附近附連到管144，從而允許如上所述的自由度和附加的運動。圖17C-1和17C-2例示了具有在每一端附連的兩個螺旋彈簧的示例管的立體圖和截面圖。
[0083]圖18-19示出了在適配器主體130中使用彈性體部件來提供對彎曲力和扭轉(zhuǎn)力的抵抗的柔性底座連接器適配器的各種實施方式。在有些實施方式中，彈性體E基本上填充了適配器主體130的剛性殼體中的整個腔體。連接器110的基部可以機械緊固到彈性體，例如圖18的設(shè)計I至4中，而且可以通過橫向向外延伸的桿來緊固，例如設(shè)計3和4中，從而分布通過第一連接器施加的扭轉(zhuǎn)力。在其它實施方式中，可以在適配器主體130內(nèi)部的第一或第二連接器的一部分之上包覆成型，由此避開附加機械緊固的需求，例如圖19的設(shè)計5至8中所示出的。此外，當包覆成型彈性體E時，可以包括空隙(V)，以便提供包覆成型材料更均勻一致的注射，或者調(diào)整或改變某些部分中彈性體的剛度。例如，在彈性體的一部分中包括一個或多個空隙將總體上降低那個區(qū)域中的剛度，由此改變由彈性體E提供的阻力并且控制順應性運動關(guān)于其發(fā)生的支點位置。
[0084]圖20A-20C繪出了具有彈性體部分的柔性底座連接器適配器的各種視圖，其中在彈性體的中部有腰部。彈性體的中部包括一個空隙，該空隙減小了腰部中由彈性體提供的抵抗力，使得適配器響應于彎曲力的樞轉(zhuǎn)運動發(fā)生在腰部處或者其附近，而充分遠離第一連接器，由此避免了對第一端連接器或者第二端連接器的損壞。此外，頂部和底部剛性外罩部件131AU31B中的每一個都可以包括在腰部相對的側(cè)面上附連到彈性體的兩個部件，使得位于腰部的彈性體形成柔性適配器的外表面。由于響應于彎曲的順應性運動主要發(fā)生在彈性體的腰部，因此這種配置避免了對剛性外罩的裝飾性或結(jié)構(gòu)性損壞。
[0085]圖21A-21C繪出了使用可收納在適配器主體130中的保護鎖150或短繩的連接器適配器的柔性底座的立體圖和截面圖。第一連接器的基部可脫離地附連到適配器的剛性外罩，例如在摩擦或過盈配合中。一旦克服了由摩擦配合提供的力，通過彎曲力或扭轉(zhuǎn)力，第一連接器脫離，但仍然通過保存在適配器主體130中的內(nèi)部空隙中的短保護鎖150或短繩電耦合并附連到適配器。其中保存保護鎖繩150的適配器主體130的內(nèi)部腔體還可以包括一個或多個引導塊(g)，這些引導塊可以定位成在部署的時候有助于保護鎖繩150的存儲和運動。這個特征防止了對適配器的裝飾性或結(jié)構(gòu)性損壞，同時仍然允許便攜式設(shè)備通過可收納式的保護鎖150維持電耦合到其它電子設(shè)備。一旦部署了保護鎖150，用戶就可以容易地把保護鎖150推回到適配器主體130的空隙中，并且通過把第一連接器插頭的環(huán)C手動插入適配器主體130來恢復第一連接器的摩擦配合，由此允許適配器充當用于便攜式設(shè)備的支撐底座。這個特征還有附加的優(yōu)點，因為適配器可以充當短繩適配器，其中便攜式設(shè)備的安裝是不需要的，這對于連接較大的設(shè)備特別有用，而且允許適配器用作安裝適配器，使得便攜式設(shè)備可以安裝到其它電子設(shè)備上。[0086]盡管本發(fā)明已經(jīng)關(guān)于各種實施方式進行了描述，但是還存在屬于本發(fā)明范圍的變更、置換與等同物。例如，盡管本發(fā)明已經(jīng)關(guān)于便攜式電子設(shè)備進行了描述，但是應當認識至IJ，根據(jù)本發(fā)明的主旨與范圍，本發(fā)明的某些特征還可以應用到設(shè)備之間的各種其它類型的連接及各種其它部件的安裝。盡管以上是對本發(fā)明各種實施方式的完整描述，但是應當認識到，根據(jù)本發(fā)明的主旨與范圍，各種備選方案、修改和等同物都可以使用而且在不同實施方式中描述的任何特征都可以組合。
【權(quán)利要求】
1.一種用于連接便攜式電子設(shè)備和另一個電子設(shè)備的柔性連接器適配器，該連接器適配器配置成使得能夠在所述電子設(shè)備之間進行數(shù)據(jù)和電力傳輸，該連接器適配器包括: 第一端連接器和第二端連接器，所述第一端連接器具有多個電觸點以便使得能夠通過其進行數(shù)據(jù)和電力傳輸，并且配置為使得所述數(shù)據(jù)和電力傳輸能夠在所述便攜式電子設(shè)備和所述第二端連接器之間傳遞，所述第一端連接器還配置為與所述便攜式電子設(shè)備可拆卸配對接合，并且所述第二連接器具有布置在所述連接器內(nèi)以便使得能夠通過其進行數(shù)據(jù)和電力傳輸?shù)亩鄠€電觸點，并且配置為使得所述數(shù)據(jù)和電力傳輸能夠在所述另一個電子設(shè)備和所述第一端連接器之間傳遞，從而使得所述數(shù)據(jù)和電力傳輸能夠在所述便攜式電子設(shè)備和所述另一個電子設(shè)備之間傳遞，所述第二端連接器還配置為與所述另一個電子設(shè)備可拆卸配對接合，和 柔性底座，耦連所述第一端連接器和所述第二端連接器，以便當所述第二端連接器與所述另一個電子設(shè)備配對接合時支撐所述第一端連接器，其中所述柔性底座足夠柔軟，以便允許所述第一端連接器相對于所述第二端連接器的相對運動。
2.如權(quán)利要求1所述的柔性連接器適配器，其中所述適配器主體足夠剛硬，以當所述第二端連接器與所述另一個電子設(shè)備配對接合以及所述第一端連接器與所述便攜式設(shè)備配對接合時，支撐所述便攜式設(shè)備。
3.如權(quán)利要求1所述的柔性連接器適配器，其中所述適配器主體具有的長度足以延伸第一端連接器至對接站的對接井之上，其中第二端連接器在與對接站配對接合時位于所述對接井中以允許該便攜式設(shè)備與對接站耦合，其中對接井的尺寸不足以接納所述便攜式設(shè)備。
4.如權(quán)利要求1所述的柔性連接器適配器，其中所述第一端連接器的多個電觸點布置為第一配置，所述第二端連接器的多個電觸點布置為與第一配置不同的第二配置。
5.如權(quán)利要求4所述的柔性連接器適配器，其中所述第一配置包括8引腳連接器，并且其中所述第二配置包括30引腳連接器。
6.如權(quán)利要求1所述的柔性連接器適配器，其中所述第一端連接器包括可插入到所述便攜式電子設(shè)備的對應連接器插座中的連接器接頭，其中第二端連接器包括配置成配對接納從另一電子設(shè)備突出的對應連接器接頭的連接器插座。
7.如權(quán)利要求1所述的柔性連接器適配器，其中所述柔性底座包括一個或多個彈性體。
8.如權(quán)利要求7所述的柔性連接器適配器，其中所述一個或多個彈性體選擇成具有27D和72D之間的肖氏硬度。
9.如權(quán)利要求8所 述的柔性連接器適配器，其中所述一個或多個彈性體包括至少兩個具有不同硬度的彈性體。
10.如權(quán)利要求8所述的柔性連接器適配器，其中所述至少兩個彈性體包括前彈性體和內(nèi)彈性體，前彈性體基本上界定了第一端連接器的基部，內(nèi)彈性體位于前彈性體和第二端連接器之間，其中前彈性體具有比內(nèi)彈性體大的肖氏硬度。
11.如權(quán)利要求9所述的柔性連接器適配器，其中前彈性體的肖氏硬度充分大于內(nèi)彈性體的肖氏硬度，從而由于彎曲造成的順應性彎曲運動大部分發(fā)生在內(nèi)彈性體中。
12.如權(quán)利要求9所述的柔性連接器適配器，其中所述前彈性體的肖氏硬度比內(nèi)彈性體的肖氏硬度大10%到100%。
13.如權(quán)利要求9所述的柔性連接器適配器，還包括: 圍繞第一端連接器的前電磁屏蔽件，該前電磁屏蔽件包括粘合到前彈性體和內(nèi)彈性體中每一個的薄金屬層。
14.如權(quán)利要求1所述的柔性連接器適配器，其中所述柔性底座包括配置成抵抗通過第一或第二端連接器施加的彎曲力或扭轉(zhuǎn)力的一個或多個彈簧。
15.如權(quán)利要求14所述的柔性連接器適配器，其中所述一個或多個彈簧配置成抵抗第一和第二端連接器之間的彎曲或扭轉(zhuǎn)運動，直到超出預先確定的負荷，之后，所述一個或多個彈簧允許第一和第二端連接器之間增加的彎曲或扭轉(zhuǎn)運動。
16.如權(quán)利要求14所述的柔性連接器適配器，其中所述一個或多個彈簧包括在第一和第二端連接器之間延伸的一個或多個扭桿。
17.如權(quán)利要求1所述的柔性連接器適配器，其中所述柔性底座包括球和球座，配置成允許球相對于多個軸的旋轉(zhuǎn)運動，使得球和球座之間的摩擦抑制第一端連接器相對于第二端連接器的運動。
18.如權(quán)利要求1所述的柔性連接器適配器，其中所述柔性底座包括:可以相對于基本上與第一端連接器的插入軸垂直的軸旋轉(zhuǎn)的伸長管，以便允許順應性彎曲運動；以及耦合到所述伸長管、限制所述順應性彎曲運動的螺旋彈簧。
19.如權(quán)利要求7所述的柔性連接器適配器，其中所述一個或多個彈性體附連到一個或多個剛性構(gòu)件或板，從而把一個或多個彈性體的順應性彎曲或扭轉(zhuǎn)運動限制在預先確定的運動范圍內(nèi)。
20.如權(quán)利要求7所述的柔性連接器適配器，其中所述彈性體包括朝著第一端連接器逐漸變細的漸細部分。
21.如權(quán)利要求7所述的柔性連接器適配器，其中所述彈性體包括具有一個或多個空隙的部分，所述一個或多個空隙被定位為在該部分中提供增加的柔性，以便于在該部分或者其附近的順應性運動。
22.如權(quán)利要求7所述的柔性連接器適配器，其中所述彈性體包括延伸通過其中的多根可彎曲線。
23.如權(quán)利要求1所述的柔性連接器適配器，其中所述第一端連接器包括連接器插頭基部，該連接器插頭基部在剛性適配器外罩的遠端開口中被恰當?shù)亟蛹{并且通過過盈配合固定，其中第一端連接器通過適配器外罩的空隙中保存的電繩電連接到第二端連接器，其中當?shù)谝欢诉B接器從遠端開口中拉出時，該電繩可通過剛性適配器外罩的遠端開口部署。
24.一種用于連接第一電子設(shè)備和第二電子設(shè)備的連接器適配器，該連接器適配器配置成使得能夠在電子設(shè)備之間進行數(shù)據(jù)和電力傳輸，該連接器適配器包括: 第一端連接器和第二端連接器， 其中第一端連接器包括位于第一可插入接頭中的多個電觸點，以便使得能夠通過其進行數(shù)據(jù)和電力傳輸，而且配置成使得所述數(shù)據(jù)和電力傳輸在第一電子設(shè)備與第二端連接器之間傳遞，第一可插入接頭配置成用于可拆卸配對接合在第一電子設(shè)備的連接器插座中；以及 其中第二端連接器包括布置在連接器適配器中的連接器插座中的多個電觸點，以便使得能夠通過其進行數(shù)據(jù)和電力傳輸，而且配置成使得所述數(shù)據(jù)和電力傳輸在第二電子設(shè)備與第一端連接器之間傳遞，第二端連接器還配置成與第二電子設(shè)備的第二可插入接頭可拆卸配對接合，由此使得當連接器適配器與第一和第二電子設(shè)備中的每一個配對接合時，所述數(shù)據(jù)和電力傳輸在第一電子設(shè)備與第二電子設(shè)備之間傳遞；以及 適配器主體，第一端連接器和第二端連接器通過該適配器主體連接，其中所述適配器主體包括: 柔性底座，該柔性底座足夠柔性以便允許第一端連接器相對于第二端連接器相對運動，而且足夠剛性以便在第二端連接器與第二電子設(shè)備配對接合時支撐第一端連接器， 其中所述柔性底座包括圍繞第一可插入接頭的基部的前彈性體，以及位于第二端連接器與前彈性體之間的內(nèi)彈性體，前彈性體具有比內(nèi)彈性體大的硬度。
25.如權(quán)利要求24所述的連接器適配器，其中所述第一可插入接頭沿連接器適配器的縱軸向遠端延伸，以及所述第一端連接器包括基本上與連接器適配器的縱軸垂直地延伸的橢球形基部。
26.如權(quán)利要求25所述的連接器適配器，其中所述前彈性體配置成在第一可插入接頭之上滑動并且緊靠橢球形基部的面朝遠端的表面，所述內(nèi)彈性體配置成在其中接納所述橢球形基部。
27.如權(quán)利要求24所述的連接器適配器，還包括: 第一屏蔽件，至少部分地圍繞第一端連接器的印制電路板部件，從而屏蔽第一端連接器不受電磁干擾，該第一屏蔽件包括粘合到前彈性體和內(nèi)彈性體中的一個或兩個的可彎曲薄金屬層。
28.如權(quán)利要求27所述的連接器適配器，還包括: 第二屏蔽件，其能夠在第二端連接器的印制電路板部件之上滑動，從而屏蔽所述印制電路板部件不受電磁干擾。
29.如權(quán)利要求24所述的連接器適配器，還包括: 導電彈性體，其設(shè)置在第一和第二端連接器之間的電耦合中。
30.如權(quán)利要求28所述的連接器適配器，還包括: 位于柔性底座之上的剛性外部外罩；以及 一個或多個墊板，設(shè)置在第二屏蔽件的相對側(cè)上在第二屏蔽件和剛性外部外罩之間，從而在柔性底座屈曲的過程中提供對剛性外部外罩的加固。
31.一種用于連接兩個電子設(shè)備從而在連接時允許第一和第二電子設(shè)備之間的相對運動的柔性底座，該柔性底座包括: 第一電子設(shè)備的第一連接器，配置成使得在連接時在所述電子設(shè)備之間能夠進行數(shù)據(jù)和電力傳輸，第一連接器具有多個電觸點而且配置成用于與第二電子設(shè)備的第二連接器可拆卸配對接合；以及 第一電子設(shè)備的第一外罩，通過所述柔性底座附連到第一連接器，從而響應于施加到第一連接器的力而允許第一連接器沿一個或多個軸相對于第一外罩的順應性運動，其中柔性底座包括彈性體、彈簧、樞軸構(gòu)件和旋轉(zhuǎn)構(gòu)件中的一個或多個，所述柔性底座配置成具有足夠的柔性以便容納沿一個或多個軸在期望運動范圍內(nèi)的順應性運動，而且還配置成具有足夠的剛性以便支撐第一連接器并抑制超出期望運動范圍的順應性運動。
32.如權(quán)利要求31所述的柔性底座，其中所述第一連接器包括與第一電子設(shè)備電耦合的可插入連接器接頭，用于插入到包括第二電子設(shè)備的連接器插座的第二連接器中。
33.如權(quán)利要求31所述的柔性底座，其中所述第二電子設(shè)備是便攜式電子設(shè)備，第一電子設(shè)備包括適配器或?qū)诱尽?br> 34.如權(quán)利要求33所述的柔性底座，其中所述期望運動范圍是離開第一連接器沿其延伸的安裝平面小于90度。
35.如權(quán)利要求34所述的柔性底座，其中所述期望運動范圍是離開安裝平面45度或者更小。
36.如權(quán)利要求33所述的柔性底座，其中所述柔性底座足夠彈性，以便響應于移除所施加的造成順應性運動的力，將第一連接器從順應性運動過程中的移動位置返回至安裝位置。`
【文檔編號】H01R31/06GK103682902SQ201310125899
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年4月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月7日
【發(fā)明者】I·P·克拉漢, P·J·湯普森, M·J·韋伯 申請人:蘋果公司