專利名稱：同軸usb插頭與插座的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種USB裝置的連接器結(jié)構(gòu)，特別涉及一種同軸USB的插頭與插座。
通用串行總線(Universal Serial Bus，以下簡(jiǎn)稱為USB)是目前廣泛應(yīng)用在個(gè)人電腦上的一種標(biāo)準(zhǔn)接口，它提供了許多的功能，例如隨插隨用、纜線供電、多裝置同時(shí)串聯(lián)、高傳輸速度、熱插拔(Hot plug)以及統(tǒng)一的連插頭形式等。但是由于USB有著這許多的功能，所以除了個(gè)人電腦之外，一般的家用電器也開始引入U(xiǎn)SB的設(shè)計(jì)。因此，市面上USB相關(guān)的產(chǎn)品也越來(lái)越多，而且越來(lái)越受到重視。
但是，傳統(tǒng)的中的USB裝置所使用的是方形插頭，而且內(nèi)部接腳有方向性的限制，也就是說(shuō)，只有某一個(gè)方向才能正確的插入。雖然方形插頭的長(zhǎng)寬并不相同，但是在沒(méi)有標(biāo)示插入面的產(chǎn)品上，使用者仍有可能會(huì)將插頭的方向接錯(cuò)。如此一來(lái)，除了USB裝置無(wú)法正常運(yùn)行以外，更可能因?yàn)榻渝e(cuò)方向而導(dǎo)致插頭的毀損。
此外，由于USB的插頭為固定方形，所以無(wú)法加以旋轉(zhuǎn)，若是遇上需要旋轉(zhuǎn)的裝置，通常就以方形插頭加鉸鏈(Hinge)來(lái)提供旋轉(zhuǎn)功能；又或者，當(dāng)這個(gè)需要旋轉(zhuǎn)的裝置還必須要固定于另一個(gè)裝置上的時(shí)候，就必須外加一個(gè)能夠提供固定的機(jī)構(gòu)來(lái)將此USB裝置加以固定。
綜上所述，傳統(tǒng)的USB的插頭上有著許多缺點(diǎn)，現(xiàn)列述如下1．雖然插頭外形上有差異，但是仍然可能會(huì)有接錯(cuò)方向的情況發(fā)生，并因此而可能導(dǎo)致插頭的損毀；2．方形插頭無(wú)法作為旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)；以及3．當(dāng)需要固定或旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，需要有其他的機(jī)構(gòu)來(lái)協(xié)助，這會(huì)導(dǎo)致機(jī)構(gòu)件數(shù)變多，使得整個(gè)裝置的尺寸不容易加以縮減。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種同軸USB插頭與插座，其使用圓柱形的插頭，并使用與現(xiàn)在一般耳機(jī)插座相容的圓形插座，來(lái)提供無(wú)方向限制性的USB裝置連接方法。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，即提供一種同軸USB插頭，包括一基座；以及一圓柱狀接觸端子，以一端固設(shè)于所述基座上，所述接觸端子具有一第一電位段、一第二電位段、一第一信號(hào)段以及一第二信號(hào)段；其特征在于，所述第一電位段、所述第二電位段、所述第一信號(hào)段以及所述第二信號(hào)段間互為電性絕緣。
本實(shí)用新型提出一種同軸USB插頭，其連接于一個(gè)USB周邊裝置的插座中。此同軸USB插頭具有一圓柱狀連接端子。此連接端子包括一個(gè)第一電位段、一個(gè)第一信號(hào)段、一個(gè)第二信號(hào)段、以及一個(gè)第二電位段，其間互為電性絕緣。
另外，本實(shí)用新型提出一種同軸USB插座，供接收一種同軸USB插頭，其中，同軸USB插頭具有圓柱狀連接端子。此同軸USB插座包括一個(gè)第一電位環(huán)、一個(gè)第一信號(hào)環(huán)、一個(gè)第二信號(hào)環(huán)以及一個(gè)第二電位環(huán)，且互為電性絕緣。而第一電位環(huán)、第一信號(hào)環(huán)、第二信號(hào)環(huán)、以及第二電位環(huán)是沿一軸并行排列而呈一凹槽。凹槽的一端具有一開口，使圓柱狀連接端子經(jīng)由開口插入凹槽內(nèi)。
本實(shí)用新型裝置的優(yōu)點(diǎn)在于利用同軸USB的插頭與其相對(duì)應(yīng)的插座，利用與一般耳機(jī)插座相容的圓柱狀結(jié)構(gòu)，提供無(wú)方向限制性的USB裝置連接方法。
為讓本實(shí)用新型的上述和其他目的、特征、及優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，
以下結(jié)合附圖，描述本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，其中

圖1A與圖1B分別出根據(jù)本實(shí)用新型的同軸USB插頭與同軸USB插座的優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖；圖2是圖1A與圖1B的插頭和插座結(jié)合的示意圖；圖3是根據(jù)本實(shí)用新型的兩個(gè)USB裝置互連的示意圖；以及圖4A-4C是根據(jù)本實(shí)用新型的同軸USB插座內(nèi)部電路方框圖。圖中重要元件標(biāo)號(hào)10同軸USB插頭12第一電位段14第一信號(hào)段 16第二信號(hào)段18第二電位段 20、22、24絕緣段30同軸USB插座32第一電位環(huán)34第二信號(hào)環(huán) 36第二信號(hào)環(huán)38第二電位環(huán) 40、45:USB裝置
50信號(hào)電路52電壓保護(hù)電路54帶通濾波電路56信號(hào)補(bǔ)償電路60電流限制裝置70靜電保護(hù)裝置。
請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D1A，所示為依照本實(shí)用新型的同軸USB插頭一優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，同軸USB插頭10包括基座10A與連接端子10B。此連接端子10B具有一個(gè)第一端11A與和一個(gè)第二端11B，并以第一端11A固設(shè)于基座10A上。若同軸USB插頭10欲設(shè)置于一USB裝置(諸如圖3的USB裝置40，將詳如下述)處，則可以基座10A整合于USB裝置內(nèi)。如圖1A所示，連接端子10B是呈柱狀；若考慮到USB裝置無(wú)需外加鉸鏈(hinge)即可旋轉(zhuǎn)，優(yōu)選而言，連接端子10B可以是呈圓柱狀。
再者，連接端子10B包含一個(gè)第一電位段12、一個(gè)第一信號(hào)段14、一個(gè)第二信號(hào)段16、以及一個(gè)第二電位段18，此等第一電位段12、第一信號(hào)段14、第二信號(hào)段16、以及第二電位段18互為電性絕緣。圖1A中，是假若第一電位段12為接地段、第二電位段18為一正電壓段，故沿第一端11A至第二端11B的方向，依次可為第一電位段12、第一信號(hào)段14、第二信號(hào)段16、以及第二電位段18。換句話說(shuō)，第一電位段12近于第一端11A，而第二電位段18近于第二端11B。而第一信號(hào)段14與第二信號(hào)段16是用以傳輸U(kuò)SB差動(dòng)信號(hào)(differential signals)。此外，為獲得絕緣目的，可以第一絕緣段20介于第一電位段12與第一信號(hào)段14之間，以第二絕緣段22介于第一信號(hào)段14與第二信號(hào)段16之間，而以第三絕緣段24介于第二信號(hào)段16與第二電位段18之間。然而，此僅為眾多可行實(shí)施例中之一者，并非用以限定本實(shí)用新型的范圍。
為獲得良好的連接特性，第一電位段12、第一信號(hào)段14、第二信號(hào)段16、以及第二電位段18均為導(dǎo)體，優(yōu)選而言，可以是由金屬或合金等物質(zhì)所構(gòu)成。
為配合圖1A所示同軸USB插頭10的柱狀結(jié)構(gòu)，則容納此插頭10的插座必須做相對(duì)應(yīng)的配置。請(qǐng)參照?qǐng)D1B，所示為依照本實(shí)用新型的同軸USB插座一優(yōu)選實(shí)施例的剖面結(jié)構(gòu)圖。在本實(shí)施例的同軸USB插座30中，包括了一個(gè)第一電位環(huán)32、一個(gè)第一信號(hào)環(huán)34、一個(gè)第二信號(hào)環(huán)36、以及一個(gè)第二電位環(huán)38。此等第一電位環(huán)32、第一信號(hào)環(huán)34、第二信號(hào)環(huán)36、以及第二電位環(huán)38互為電性絕緣。若欲設(shè)置于一USB裝置(諸如圖3的USB裝置45，將詳如下述)處，則同軸USB插座30是設(shè)置于此USB裝置內(nèi)。
為能使同軸USB插座30得以收納同軸USB插頭10，此等第一電位環(huán)32、第一信號(hào)環(huán)34、第二信號(hào)環(huán)36、以及第二電位環(huán)38等，約略地沿一同心軸31并列設(shè)置，而呈一凹槽33。凹槽33的一端設(shè)置有一擋片35、另一端即為一開口37，位于近開口37處還設(shè)置有一抗電磁干擾環(huán)39。再者，第一電位環(huán)32、第一信號(hào)環(huán)34、第二信號(hào)環(huán)36、以及第二電位環(huán)38的排列是與插頭10的連接端子10B互為匹配，若連接端子10B自第一端11A起，依次設(shè)置第一電位段12、第一信號(hào)段14、第二信號(hào)段16、以及第二電位段18，則自開口37起，插座30依次包含第一電位環(huán)32、第一信號(hào)環(huán)34、第二信號(hào)環(huán)36、以及第二電位環(huán)38。
此外，第一電位環(huán)32、第一信號(hào)環(huán)34、第二信號(hào)環(huán)36、以及第二電位環(huán)38的形狀亦與插頭10的連接端子10B互為匹配。因此，假若插頭的連接端子10B呈圓柱狀，則第一電位環(huán)32、第一信號(hào)環(huán)34、第二信號(hào)環(huán)36、以及第二電位環(huán)38即呈圓環(huán)狀。而為能確保與連接端子10B的連接，第一電位環(huán)32、第一信號(hào)環(huán)34、第二信號(hào)環(huán)36、以及第二電位環(huán)38可為U型或V型，即如圖1B所示，第一電位環(huán)32、第一信號(hào)環(huán)34、以及第二信號(hào)環(huán)36是成U型，而第二電位環(huán)38為V型。然此僅為眾多組合的一例，并非用以限定本實(shí)用新型范圍。
再請(qǐng)參照?qǐng)D1B，第一電位環(huán)32、第一信號(hào)環(huán)34、第二信號(hào)環(huán)36、以及第二電位環(huán)38，分別具有延伸部32A、34A、36A、38A等，以與USB裝置做內(nèi)部的電性連接。為獲致良好的連接特性，第一電位環(huán)32、第一信號(hào)環(huán)34、第二信號(hào)環(huán)36、以及第二電位環(huán)38均為導(dǎo)體，優(yōu)選而言，可以是由金屬或合金等物質(zhì)所構(gòu)成?？闺姶鸥蓴_環(huán)39亦屬導(dǎo)體，而擋片35為絕緣體。
請(qǐng)參照?qǐng)D2，所示為圖1A與圖1B的插頭和插座結(jié)合的圖示。當(dāng)插頭10經(jīng)由開口37收納于插座30的凹槽33內(nèi)時(shí)，第一電位段12、第一信號(hào)段14、第二信號(hào)段16、以及第二電位段18，即分別與第一電位環(huán)32、第一信號(hào)環(huán)34、第二信號(hào)環(huán)36、以及第二電位環(huán)38等，成電性連接狀態(tài)。
接著，請(qǐng)參照?qǐng)D3，其顯示了根據(jù)本實(shí)用新型的兩個(gè)USB裝置40和45互連的示意圖。本例中，USB裝置40為一攝影鏡頭，USB裝置45為一個(gè)人數(shù)字助理(PDA)。在本實(shí)施例中，USB裝置40設(shè)置有同軸USB插頭10，USB裝置45設(shè)置有同軸USB插座30。經(jīng)由將插頭10插入插座30內(nèi)，使得USB裝置40和45獲得耦接的目的。根據(jù)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，同軸USB插頭10為圓柱形，所以USB裝置40可以自由的進(jìn)行旋轉(zhuǎn)而不用外加一個(gè)可以旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)。而也由于同軸USB插座30與原有的音頻(Audio)插座相容，所以若USB裝置45為一個(gè)提供USB功能的收音機(jī)，則同軸USB插座30不但可以做為USB的連接處，更可以做為耳機(jī)或擴(kuò)音器的連接處。
此外，在本實(shí)施例中，USB裝置40并沒(méi)有自備電源或是外接的電源，所以其工作電源乃是由USB裝置45透過(guò)同軸USB插座10與同軸USB插頭30提供。
接下來(lái)請(qǐng)參照?qǐng)D4A-4C，其顯示了根據(jù)本實(shí)用新型的插座(或插頭)內(nèi)部電路的實(shí)施電路方塊圖。在圖4A中顯示了實(shí)施電路中的一部分，也就是信號(hào)電路50。信號(hào)電路50中包括了一個(gè)電壓保護(hù)電路52、一個(gè)帶通濾波電路54以及一個(gè)信號(hào)補(bǔ)償電路56。如圖4A所示，第一信號(hào)環(huán)34與第二信號(hào)環(huán)36分別電性耦接于電壓保護(hù)電路52，以避免在信號(hào)中所夾帶的直流電壓損壞內(nèi)部的集成電路。而后，第一信號(hào)環(huán)34與第二信號(hào)環(huán)36經(jīng)由電壓保護(hù)電路52分別電性耦接于帶通濾波電路54，此帶通濾波電路54可以針對(duì)不同的周邊元件接口來(lái)過(guò)濾所需的頻率。接下來(lái)，信號(hào)經(jīng)由帶通濾波電路54分別電性耦接于信號(hào)補(bǔ)償電路56，并借由信號(hào)補(bǔ)償電路56對(duì)所傳輸?shù)男盘?hào)進(jìn)行補(bǔ)償。在信號(hào)補(bǔ)償結(jié)束之后，就將信號(hào)傳出。
接下來(lái)請(qǐng)參照?qǐng)D4B，其顯示了實(shí)施電路中的一部分，也就是電流限制裝置60。在本實(shí)施例中，第二電位環(huán)38耦接到電流限制裝置60，借由電流限制裝置60的電流限制功能，來(lái)確保內(nèi)部電路以及各USB裝置中所流通的電流量處在安全的限度內(nèi)。其中，電流限制裝置60可以是保險(xiǎn)絲，也可以是電流限制集成電路，但并不以這兩者為限。
接著請(qǐng)參照?qǐng)D4C，其顯示了實(shí)施電路中的一部分，也就是靜電保護(hù)裝置70。在本實(shí)施例中，第一電位環(huán)32，耦接到此靜電保護(hù)裝置70中，以借此靜電保護(hù)裝置70來(lái)防止靜電對(duì)整體電路可能造成的傷害。此外，第二電位環(huán)38亦可耦接至靜電保護(hù)裝置70。其中，此靜電保護(hù)裝置70可以是防靜電集成電路，但并不以此為限。
雖然圖4A-4C是以同軸USB插座30為例，同理亦適用于同軸USB插頭10處。換言之，可將第一信號(hào)段14和第二信號(hào)段16耦接至電壓保護(hù)電路、將第二電位段18耦接至電流限制裝置60和靜電保護(hù)裝置70、以及將第二電位段12耦接至靜電保護(hù)裝置70。
因此，根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施電路，可以對(duì)USB裝置提供1安培以上的電流，較之傳統(tǒng)的所能提供的0.5安培大上許多，在整體運(yùn)用上就可以有更大的空間。
綜上所述，現(xiàn)將本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)略述如下。本實(shí)用新型提供無(wú)方向限制性的USB裝置連接方法，且可以自由的進(jìn)行旋轉(zhuǎn)而不用外加一個(gè)可以旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)，因此能更進(jìn)一步的將USB裝置的設(shè)計(jì)加以簡(jiǎn)化。此外，除了能提供大于1安培的電流，更因?yàn)橛袔V波器，所以可適用于各種頻率的應(yīng)用。
雖然本實(shí)用新型已以優(yōu)選實(shí)施例披露如上，然其并非用以限定本實(shí)用新型，任何業(yè)內(nèi)人士，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，可作各種的更動(dòng)與修改，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以后附的權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1．一種同軸USB插頭，包括一基座；以及一圓柱狀接觸端子，以一端固設(shè)于所述基座上，所述接觸端子具有一第一電位段、一第二電位段、一第一信號(hào)段以及一第二信號(hào)段；其特征在于，所述第一電位段、所述第二電位段、所述第一信號(hào)段以及所述第二信號(hào)段間互為電性絕緣。
2．如權(quán)利要求1所述的同軸USB插頭，其特征在于，所述第一電位段為一接地段，所述第二電位段為一正電壓段。
3．如權(quán)利要求2所述的同軸USB插頭，其特征在于，所述第一信號(hào)段與所述第二信號(hào)段用以傳輸一差動(dòng)式信號(hào)。
4．如權(quán)利要求3所述的同軸USB插頭，其特征在于，所述接觸端子自所述端起，依次為所述第一電位段、所述第一信號(hào)段、所述第二信號(hào)段以及所述第二電位段。
5．如權(quán)利要求4所述的同軸USB插頭，還包括一絕緣段，設(shè)置于所述第一電位段和所述第一信號(hào)段間。
6．如權(quán)利要求4所述的同軸USB插頭，還包括一絕緣段，設(shè)置于所述第一信號(hào)段和所述第二信號(hào)段間。
7．如權(quán)利要求4所述的同軸USB插頭，還包括一絕緣段，設(shè)置于所述第二信號(hào)段和所述第二電位段間。
8．如權(quán)利要求1所述的同軸USB插頭，還包括一電壓保護(hù)電路，耦接所述第一信號(hào)段與所述第二信號(hào)段；一帶通濾波電路，耦接所述電壓保護(hù)電路；以及一信號(hào)補(bǔ)償電路，耦接所述電壓保護(hù)電路。
9．如權(quán)利要求1所述的同軸USB插頭，還包括一靜電保護(hù)裝置，電性耦接所述第一電位段和所述第二電位段；以及一電流限制裝置，電性耦接所述第二電位段。
10．如權(quán)利要求1所述的同軸USB插頭，其特征在于，所述基座結(jié)合于一USB裝置上。
11．一種同軸USB插座，供接收一同軸USB插頭，所述同軸USB插頭具有一圓柱狀連接端子，所述同軸USB插座包括一第一電位環(huán)、一第一信號(hào)環(huán)、一第二信號(hào)環(huán)以及一第二電位環(huán)，互為電性絕緣；所述第一電位環(huán)、所述第一信號(hào)環(huán)、所述第二信號(hào)環(huán)、以及所述第二電位環(huán)是沿一軸并行排列而呈一凹槽；所述凹槽的一端具有一開口，使所述圓柱狀連接端子經(jīng)由所述開口插入所述凹槽內(nèi)。
12．如權(quán)利要求11所述的同軸USB插座，還包括一抗電磁干擾環(huán)，設(shè)置在接近所述開口處。
13．如權(quán)利要求11所述的同軸USB插座，其特征在于，所述凹槽的另一端具有一擋片。
14．如權(quán)利要求11所述的同軸USB插座，其特征在于，所述第一信號(hào)環(huán)、所述第二信號(hào)環(huán)、以及所述第一電位環(huán)呈U型。
15．如權(quán)利要求11所述的同軸USB插座，其特征在于，所述第二電位環(huán)呈V型。
16．如權(quán)利要求11所述的同軸USB插座，其特征在于，自所述開口起，依次為所述第一電位環(huán)、所述第一信號(hào)環(huán)、所述第二信號(hào)環(huán)、以及所述第二電位環(huán)。
17．如權(quán)利要求11所述的同軸USB插頭，還包括一電壓保護(hù)電路，耦接所述第一信號(hào)環(huán)與所述第二信號(hào)環(huán)；一帶通濾波電路，耦接所述電壓保護(hù)電路；以及一信號(hào)補(bǔ)償電路，耦接所述電壓保護(hù)電路。
18．如權(quán)利要求11所述的同軸USB插頭，還包括一靜電保護(hù)裝置，電性耦接所述第一電位環(huán)和所述第二電位環(huán)；以及一電流限制裝置，電性耦接所述第二電位環(huán)。
19．如權(quán)利要求11所述的同軸USB插頭，是結(jié)合于一USB裝置內(nèi)。
專利摘要一種同軸USB的插頭與插座。此同軸USB插頭具有圓柱形連接端子,包含一個(gè)第一電位段、一個(gè)第一信號(hào)段、一個(gè)第二信號(hào)段、以及一個(gè)第二電位段,其間互為電性絕緣。而同軸USB插座則包括一個(gè)第一電位環(huán)、一個(gè)第一信號(hào)環(huán)、一個(gè)第二信號(hào)環(huán)、以及一個(gè)第二電位環(huán),互為電性絕緣。而第一電位環(huán)、第一信號(hào)環(huán)、第二信號(hào)環(huán)、以及第二電位環(huán)是沿一軸并行排列而呈一凹槽。凹槽的一端具有一個(gè)開口,使圓柱狀連接端子經(jīng)由開口插入凹槽內(nèi)。
文檔編號(hào)H01R24/00GK2462598SQ01202429
公開日2001年11月28日 申請(qǐng)日期2001年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月9日
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