連接器適配器的制造方法
【專利摘要】本公開涉及連接器適配器，其可允許連接器插頭中的觸頭與不兼容的連接器插座中的觸頭形成電連接。一個例子提供一種連接器適配器，用于提供連接器插頭和不兼容的連接器插座之間的連接。連接器適配器可以是磁連接器，其在第一端提供磁連接器插座，以接納具有吸附板的連接器插頭。該連接器適配器還可在第二端提供具有吸附板的連接器插頭，以插入到電子設備上的磁連接器插座中。
【專利說明】連接器適配器
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請主張2012年6月8日提交的美國專利申請13/492608的優(yōu)先權，其通過引用合并于此。
【背景技術】
[0003]在過去的幾年中，消費者可用的電子設備的數量和類型巨增，并且這種增長沒有緩和的跡象。例如便攜式計算設備、平板計算機、桌面計算機和一體式計算機、蜂窩電話、智能電話和媒體電話、存儲設備、便攜式媒體播放器、導航系統、監(jiān)視器等的設備和其它設備已經變得無處不在。
[0004]這些裝置通常使用各種電纜組件接收和提供功率和數據。這些電纜組件可包括位于電纜的一個或多個末端的連接器插頭或插塞。連接器插頭可插入到電子設備上的連接器插座中，從而形成用于信號和功率的一個或多個導電路徑。
[0005]連接器插座可由殼體形成，其通常至少部分地圍繞多個觸頭并為之提供機械支承。這些觸頭可布置成與連接器插頭或插塞上的對應觸頭配合，以形成設備之間的電路徑的一部分。
[0006]典型地，連接器插頭插入到兼容的連接器插座中，以形成用于信號和功率的一個或多個導電路徑。有時候，可能需要連接器插頭與不兼容的連接器插座配合。其原因可能有很多種。連接器的一個或多個物理方面可能變化。例如，下一代的連接器可能變得更小，它們無法與早期版本兼容。此外，一個或多個電氣方面可能變化。例如，觸點數、信號定義或其它電氣方面可能隨時間而改變。這可能給已經購買了新電子設備的用戶留下了遺留的電纜插頭和新的不兼容的連接器插座。
[0007]因此，所需要的是可以允許連接器插頭中的觸頭與不兼容的連接器插座中的觸頭形成電連接的電路、方法和裝置。

【發(fā)明內容】

[0008]因此，本發(fā)明的實施例可以提供電路、方法和裝置，其可允許連接器插頭中的觸頭與不兼容的連接器插座中的觸頭形成電連接。
[0009]本發(fā)明的示例性實施例可提供一種連接器適配器，用于提供連接器插頭和不兼容的連接器插座之間的連接。所述連接器適配器可以是磁連接器，其在第一端提供磁連接器插座以接納具有吸附板的連接器插頭。該連接器適配器還可在第二端提供具有吸附板的連接器插頭，以便插入到電子設備上的磁連接器插座中。
[0010]本發(fā)明的另一示例性實施例可提供一種包含子組件的連接器適配器。該子組件可包括第一殼體部分，第一殼體部分包括圍繞第一數量的觸針形成的臺部。所述子組件還可包括第二殼體部分，其中第一數量的彈簧加載觸頭可以插入到第二殼體中的通道中。觸針的尾部可以焊接或以其他方式電連接至相應的彈簧加載觸頭的尾部。
[0011]本發(fā)明的另一示例性實施例可提供一種具有殼體的連接器適配器，該殼體具有在第一開口處的面板和在第二開口處的吸附板。鎖定夾可用于將吸附板固定到殼體。一個或多個磁體可置于面板和支持板(backup plate)之間。彈簧墊可設置在支持板和吸附板之間。子組件可位于面板、磁體、支持板、彈簧墊和吸附板中的開口中。
[0012]本發(fā)明的另一示例性實施例可提供一種連接器適配器，其在插座側的觸頭和插入件側的觸頭之間具有不同的節(jié)距(pitch)。這些側中的第一側的觸頭的尾部可以寬于另一第二側的觸頭的尾部。為了補償節(jié)距差異，第二側的觸頭尾部可以連接到不同位置的第一側的觸頭尾部。此外，通過在不同深度處形成與第二側的觸頭的連接，第一側的觸頭可以位于第一側的另一些觸頭的前方。
[0013]本發(fā)明的另一示例性實施例可提供一種電纜組件，具有通過電纜連接的插座殼體和插頭殼體。插座殼體和插頭殼體可包括限流器件、旁路晶體管、發(fā)光二極管、電流源、微控制器和其它電路系統。
[0014]本發(fā)明的實施例可用于在各種接口之間提供連接器適配器，諸如與MagSafe、DisplayPort,Thunderbolt兼容的接口、各種通用串行總線接口和標準(包括USB、USB2和USB3)、以及高清多媒體接口(HDMI)、數字視頻接口(DVI)、功率、以太網以及其他類型的接口和標準。這些連接器適配器可與多種類型的設備一起使用，諸如便攜式計算設備、平板計算機、桌面計算機、一體式計算機、蜂窩電話、智能電話和媒體電話、存儲設備、便攜式媒體播放器、導航系統、監(jiān)視器和其它設備。
[0015]本發(fā)明的各種實施例可以結合一個或多個在此描述的這些和其它特征。通過參考下面的詳細描述和附圖，可以更好地理解本發(fā)明的本質和優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1示出一種電子連接器系統，其采用根據本發(fā)明實施例的連接器適配器；
[0017]圖2示出根據本發(fā)明實施例的連接器適配器的背面和正面的更詳細視圖；
[0018]圖3示出根據本發(fā)明實施例的連接器適配器的子組件；
[0019]圖4示出繞多個觸頭注模形成的第一殼體部分；
[0020]圖5示出根據本發(fā)明實施例的連接器適配器的子組件的斜視圖；
[0021]圖6示出根據本發(fā)明實施例的連接器適配器的子組件的另一斜視圖；
[0022]圖7示出根據本發(fā)明實施例的連接器適配器的部件；
[0023]圖8示出根據本發(fā)明實施例的連接器適配器的觸頭之間的連接和子組件的更詳細視圖；
[0024]圖9示出根據本發(fā)明實施例的電纜組件；以及
[0025]圖10示出可包括在根據本發(fā)明實施例的電纜組件中的電子電路。
【具體實施方式】
[0026]圖1示出一種電子連接器系統，其采用了根據本發(fā)明實施例的連接器適配器。該圖以及其他所包括的圖是示例性的，并不限制本發(fā)明可行的實施例或權利要求。
[0027]在該實施例中，用戶可能希望將連接器插頭120插入到設備130中的不兼容的連接器插座132中。因此，連接器適配器110可用于形成連接器插頭120和連接器插座132之間的連接。[0028]在該示例中，連接器適配器110可以是磁連接器適配器。連接器適配器110可以為連接器插頭120上的吸附板提供磁吸力，連接器插頭120可以連接到電纜122。類似地，連接器插座132可為連接器適配器110上的吸附板提供磁吸力。在本發(fā)明的特定實施例中，連接器插頭120和連接器適配器110之間的磁吸力可以強于連接器適配器110和連接器插座132之間的磁吸力。這可以有助于確保當連接器插頭120例如通過非軸向力從電子設備130分離時，連接器適配器110可保持與連接器插頭120接觸。這可有助于防止連接器適配器110丟失或錯位，例如當電子設備130置于手提袋中時。在本發(fā)明的其它實施例中，連接器插頭120和連接器適配器110之間的磁吸力可以弱于連接器適配器110和連接器插座132之間的磁吸力。
[0029]連接器插頭120和連接器插座132之間的不兼容可能由于各種原因而出現。連接器插頭120或連接器插座132的物理形狀因子可能隨時間而變化。例如，新一代的連接器插座132可能變小或變薄，以便提供用于非常薄的設備的連接器插座。此外，在某些情況下，可能不希望替換連接器插頭120及其電纜。例如，連接器插頭120及其電纜可以是捆綁的電纜組件，直接連接到第二電子設備(未示出)。在本發(fā)明的特定實施例中，連接器插頭120可以連接到顯示設備的捆綁電纜。
[0030]在此特定實施例中，連接器插頭120和連接器插座132可以是MagSafe、Thunderbolt或DisplayPort連接器插座。在本發(fā)明的其它實施例中，其它類型的連接器插頭和插座可以使用本發(fā)明的實施例來連接。它們可包括各種USB標準以及高清多媒體接口(HDMI)、數字視頻接口(D VI)、功率、以太網和其他類型的接口和標準。
[0031]設備130可以是各種類型設備的代表，例如便攜式計算設備、平板計算機、桌面計算機、一體式計算機、蜂窩電話、智能電話、媒體電話、存儲設備、便攜式媒體播放器、導航系統、監(jiān)視器和其它設備。
[0032]圖2示出根據本發(fā)明實施例的連接器適配器的背面和正面的更詳細視圖。連接器適配器110可以包括殼體270，其可以由用戶操控。連接器適配器110的正面可以包括吸附板240。吸附板240可以包括開口 250以暴露多個觸頭260。吸附板240可布置為安裝在連接器插座中的凹部中，例如圖1中位于電子設備130中的連接器插座132。開口 250可以布置為接納連接器插座的臺部。
[0033]連接器適配器110的背面可以包括凹部210。凹部210可以包括臺部222，觸頭230和232位于其中。凹部210可布置為接納連接器插頭上的吸附板，例如圖1中附連到電纜122的連接器插頭120。臺部222可布置為安裝在吸附板的開口中。
[0034]本發(fā)明的各種實施例可以提供具有部件的連接器適配器，所述部件提供簡化的組裝程序。下面的附圖示出了示例。
[0035]圖3示出根據本發(fā)明實施例的連接器適配器的子組件。該子組件可包括用于提供臺部222的第一殼體部分220、觸針230和信號針232、彈簧加載觸頭260以及第二殼體部分250。觸針230和信號針232可由黃銅、鋁銅或其它材料形成。它們可以鍍鎳。此外，它們可以在不同部分鍍鈀鎳，例如尾部或接觸部分。這些觸頭可以通過機械加工形成，它們可以被金屬注射模制、沖壓、利用3D打印來形成、或使用其它技術制成。
[0036]第一殼體部分220可以由塑料、玻璃填充的尼龍、或其它絕緣材料制成。第一殼體部分220可繞觸針230和232注射模制。例如，通過固定裝置或注射模制工具將觸針230和232保持在適當位置，同時繞它們模制第一殼體部分220。
[0037]彈簧加載觸頭260可以使用黃銅、鋁銅或其它材料制成。它們可以鍍鎳。彈簧加載觸頭260可進一步或替代地鍍金。彈簧加載觸頭260可以被機器加工或使用其它方法形成。
[0038]第二殼體部分250可以由塑料、玻璃填充的尼龍、或其它絕緣材料制成。第二殼體部分250可以注射模制、鑲嵌模制、使用3D打印來形成、或以其它方式形成。
[0039]為了組裝子組件300，同樣，第一殼體部分220可以繞觸頭230和232鑲嵌模制。彈簧加載觸頭260可以插入到第二殼體部分250中的通道中。第一殼體部分220和第二殼體部分250可以彼此配合。觸針230和232的尾部可以焊接或以其他方式電連接至彈簧加載觸頭260的尾部。
[0040]圖4示出繞多個觸頭注射模制的第一殼體部分。同樣，當進行注射模制時，觸頭230和232可以保持在適當位置，例如通過使用固定裝置或注射模制工具的部件。這可以導致開口 223形成在第一殼體部分220中。觸針230和232的尾部可具有不同形狀，以有助于連接器適配器子組件的組裝。
[0041]圖5示出根據本發(fā)明實施例的連接器適配器的子組件的斜視圖。同樣，子組件300可包括第一殼體部分220和第二殼體部分250。第一殼體部分220可以包括叉(prong) 224。第二殼體部分250可以包括凸舌(tab) 254。叉224可繞凸舌254裝配。
[0042]在該示例中，子組件300可以包括彈簧加載觸頭260和262。觸頭260可以延伸超出觸頭262，使得當連接到連接器插座時，在觸頭262與其相應觸頭接觸之前，觸頭260與其相應觸頭連接。當觸頭260是接地觸頭時，這可以是有用的。以此方式，接地連接可以在其它功率或信號連接之前形成。例如，在本發(fā)明的一實施例中，最外面的插腳，包括插腳260，可以提供接地，而最里面的插腳，包括插腳262，可以提供功率。中心插腳可用于檢測已經建立的連接器插頭和連接器插座之間的連接。
[0043]圖6示出根據本發(fā)明實施例的連接器適配器的子組件的另一斜視圖。同樣，第一殼體部分220可以與第二殼體部分250配合。第一殼體部分220可以包括具有觸頭230和232的臺部222。
[0044]圖7示出根據本發(fā)明實施例的連接器適配器的部件。在該示例中，可提供殼體270。殼體270可以由鋁、塑料、陶瓷或其它材料形成。殼體270可通過在計算機數控機床上擠壓和研磨而形成，或者可以使用其他技術形成。
[0045]面板710可以插入到殼體270中。面板710可由不銹鋼或其它材料制成。面板710可被沖壓、機械加工、金屬注射模制而成，或利用其它技術形成。通過使用不銹鋼面板，限制了來自磁體720的雜散磁通量。這有助于防止當信用卡、電存儲設備和其它此類設備和部件靠近連接器適配器時對它們的磁損壞。
[0046]磁體720可以插入到面板710后面的殼體270中。磁體720可包括一個或多個磁體。例如，磁體720可包括兩個、三個、四個或多于四個磁體。磁體720可以是稀土或其它類型的磁體。
[0047]支持板730可以置于磁體720后面的殼體270中。支持板730可由鋼或其它合適的材料形成。支持板730可以通過鍛造、金屬注射機械加工或其它技術形成。因為支持板730由鋼制成，所以它可以在磁體720之間分流磁通量。[0048]彈簧墊740可以位于支持板730后面。彈簧墊740可以由不銹鋼或其它合適的材料制成。彈簧墊740可以被沖壓、金屬注射模制、使用3D打印來形成，或利用其它技術形成。彈簧墊740可提供吸附板750和面板710之間的擠壓，以避免使用過程中該組件的各部分相對于彼此移動。
[0049]吸附板750可以由鋼制成，例如鋼1010。吸附板750可以通過金屬注射模制、機械加工、3D打印、沖壓或其它合適的技術形成。
[0050]子組件300可以插入到彈簧墊740、支持板730、磁體720和面板710中的開口中。
[0051]鎖定夾752可被點焊或激光焊接、錫焊或通過其它合適的技術固定到吸附板750。然后，吸附板750可以插入到殼體270中。鎖定夾752可以縮回，接著當它們到達殼體270中的對應凹槽或切口時展開，從而將吸附板750固定到殼體270中的位置。還可以使用粘合劑，例如環(huán)氧樹脂或其它合適的粘合劑，將吸附板750固定到殼體270中的位置。這進一步有助于控制這些部件之間的偏移量，進而控制連接器適配器的美觀外型。
[0052]在本發(fā)明的各種實施例中，連接器適配器的插座側中的觸頭之間的間隔可以不同于插頭側的觸頭之間的間隔。還可能希望一個或多個觸頭的接觸端定位在一個或多個其它觸頭的前面，如圖5所示。然而，還可能期望避免插座側的觸頭和插頭側的觸頭之間的復雜互連。因此，本發(fā)明的實施例可以提供具有足夠大的尾部的觸頭，它們可以在各種位置電連接到其它觸頭，以補償節(jié)距和深度的這些差別。在下面的圖中示出了示例。
[0053]圖8示出根據本發(fā)明實施例的連接器適配器的觸頭之間的連接和子組件的更詳細視圖。在該示例中，觸頭230與232位于插座側，而觸頭260和262位于插頭側。觸頭260和262可包括尾部264，而觸頭230可包括尾部234。尾部234可以在各個位置接觸尾部264。這可以允許具有較窄節(jié)距的觸頭230直接連接到具有較寬節(jié)距的觸頭260，而無需復雜的互連。此外，觸頭260可以相對于觸頭262向前移動，如圖所示。以這種方式，觸頭260和262可以是相同或相似的彈簧加載觸頭。
[0054]在本發(fā)明的各種實施例中，可以通過使用電纜組件或拼接件(boggle)，完成從連接器插頭至連接器插座的適配。在下面的圖中示出了示例。
[0055]圖9示出根據本發(fā)明實施例的電纜組件。該電纜組件包括連接器插頭910、連接器插座920和電纜930。如前面那樣，連接器插頭可以插入到連接器插座920中，而連接器插頭910可插入到另外的不兼容連接器插座中。
[0056]圖10示出可包括在根據本發(fā)明實施例的電纜組件中的電子電路。連接器插座910可以包括限流器912。限流器912可以是電阻器。限流器912可以提供保護，防止大電流，直到連接器插頭920插入到正確的插座中。一旦確認連接器插頭920插入到正確的插座中，旁路晶體管914可繞開限流器912。
[0057]連接器插頭920可以提供連接已完成且正在充電的指示。因此，連接器插頭920可以提供發(fā)光二極管922和924。這些發(fā)光二極管可以由電流源926和927來驅動。發(fā)光二極管922和924可由微控制器928控制。插座910和插頭920中的電路系統的其他示例以及它們的操作可以見于2011年11月I日提交的題為“HME-DOMAIN MULTIPLEXING OFPOWER AND DATA”的共同待決的美國專利申請13/286982，其通過引用合并于此。
[0058]在本發(fā)明實施例的以上描述中，給出了所使用材料和制造方法的各種例子。應當認識到，這些是示例性的而不是窮舉的列表。例如，諸如3D打印的技術可用于形成上述大多數部件。
[0059]本發(fā)明實施例的以上描述是為了示例和說明而給出。并不是窮舉的或者將本發(fā)明限制在所描述的精確形式，而且根據上述教導，許多修改和變化是可行的。實施例被選擇和描述是為了最佳地解釋本發(fā)明的原理及其實際應用，從而使本領域技術人員能夠最好地利用本發(fā)明的各種實施例，而且可以考慮各種修改適用于特定用途。因此，可以理解的是，本發(fā)明意在覆蓋在下面權利要求書的范圍內的所有的修改和等同物。
【權利要求】
1.一種連接器適配器，包括: 子組件，包括: 第一殼體部分，具有第一數量的通道，并形成臺部； 第一數量的觸針，每個觸針具有接觸端和尾端，每個觸針位于所述第一殼體部分中的通道中； 第二殼體部分，具有所述第一數量的通通；以及 第一數量的彈簧加載觸頭，每個觸頭具有接觸端和尾端，每個觸頭位于所述第二殼體部分中的通道中， 其中，每個第一數量的觸針的尾部電連接到第一數量的彈簧加載觸頭中的一個對應觸頭的尾部。
2.權利要求1所述的連接器適配器，還包括: 殼體，至少基本圍繞所述子組件，且具有前開口和后開口 ； 吸附板，裝配到所述殼體的前開口中，且具有開口以提供通向所述彈簧加載觸頭的接觸端的通路；以及 面板，裝配到所述殼體的后開口中，且具有開口以提供通向所述觸針的接觸端的通路。
3.權利要求2所述的連接器適配器，還包括: 在吸附板側面的第一鎖定夾和第二鎖定夾，其中所述第一鎖定夾和所述第二鎖定夾將所述吸附板固定到所述殼體。
4.權利更求3所述的連接器適配器，還包括: 位于所述面板后面的多個磁體。
5.權利要求4所述的連接器適配器，還包括: 位于所述多個磁體后面的支持板。
6.權利要求5所述的連接器適配器，還包括: 在所述支持板和所述吸附板之間的彈簧墊。
7.權利要求6所述的連接器適配器，其中，所述支持板和彈簧墊每個都包括開口以接納所述子組件。
8.一種組裝連接器適配器的方法，包括: 通過以下步驟形成子組件: 接收多個觸針，每個觸針具有接觸端和尾端； 繞所述多個觸針形成第一殼體部分，所述第一殼體部分包括臺部； 接收多個彈簧加載觸頭，每個彈簧加載觸頭具有接觸端和尾端； 接收第二殼體部分； 將所述多個彈簧加載觸頭插入到所述第二殼體部分中；以及 將所述多個觸針中的每個的尾部電連接到所述多個彈簧加載觸頭中的一個對應觸頭的尾部。
9.權利要求8所述的方法， 還包括: 將面板安裝到殼體的開口中。
10.權利要求9所述的方法，還包括: 將多個磁體裝配在殼體中的面板后面。
11.權利要求10所述的方法，還包括: 將支持板裝配在殼體中的多個磁體后面。
12.權利要求11所述的方法，還包括: 將彈簧墊裝配在殼體中的支持板后面。
13.權利要求12所述的方法，還包括: 穿過彈簧墊、支持板、多個磁體和面板中的開口裝配所述子組件。
14.權利要求13所述的方法，還包括: 將第一鎖定夾和第二鎖定夾附接到吸附板的側面；以及 將吸附板裝配到殼體，使得所述第一鎖定夾和所述第二鎖定夾相對于殼體固定所述吸附板。
15.一種連接器適配器，包括: 具有第一多個觸頭的插座側，每個觸頭具有接觸部分和尾部； 具有第二多個觸頭的插頭側，每個觸頭具有接觸部分和尾部，其中第一多個觸頭中的至少兩個之間的第一橫向間距不同于第二多個觸頭中的至少兩個之間的第二橫向間距，其中，第一多個觸頭中 的每個的尾部電連接到第二多個觸頭中的對應觸頭的尾部，其中，為了補償所述第一橫向間距和所述第二橫向間距之間的差異，所述第一多個觸頭中的第一觸頭的尾部電連接到第二多個觸頭中的在第一橫向位置處的第一觸頭的尾部，第一多個觸頭中的第二觸頭的尾部電連接到第二多個觸頭中的在第二橫向位置處的第二觸頭的尾部，所述第一橫向位置不同于所述第二橫向位置。
16.權利要求15所述的連接器適配器，其中，第一多個觸頭中的第三觸頭的尾部在第一深度處連接到第二多個觸頭中的第三觸頭的尾部，第一多個觸頭中的第四觸頭的尾部在第二深度處連接到第二多個觸頭中的第四觸頭的尾部，第一深度不同于第二深度，從而第二多個觸頭中的第三觸頭的接觸部分延伸超過第二多個觸頭中的第四觸頭的接觸部分。
17.權利要求16所述的連接器適配器，其中，所述第二多個觸頭是彈簧加載觸頭。
18.—種電纜組件,包括: 插座部分，包括: 限流器；以及 旁路晶體管，與所述限流器并聯； 電纜，具有連接至所述插座部分的第一端；以及 插頭部分，連接到電纜的第二端，所述插頭部分包括: 發(fā)光二極管，耦接到可變電流源；以及 微控制器，控制通過所述發(fā)光二極管的電流。
19.權利要求18所述的電纜組件，其中，所述插頭部分是第一類型，所述插座部分接納第二類型的插頭，其中所述第一類型和所述第二類型不兼容。
20.權利要求19所述的電纜組件，其中，所述限流器包括電阻器。
【文檔編號】H01R13/502GK103490252SQ201310374122
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年6月8日 優(yōu)先權日:2012年6月8日
【發(fā)明者】C·L·威拉瑞爾, J·G·思明戈, 吳樹湘 申請人:蘋果公司