電插座連接器的制造方法
【專利摘要】公開了一種用于與配合的插頭連接器（120）電連接的電插座連接器（101）。所述電插座連接器包括外殼（103），所述外殼（103）具有上壁和下壁，所述上壁和所述下壁中的至少一個包括彈簧夾（104、105）。所述彈簧夾在其端部處限定朝向所述外殼內(nèi)部的接合頭（106、107），并且使所述接合頭的彎曲角大于或等于特定閾值，使得當(dāng)所述電插座連接器與所述插頭連接器相連接時，所述彈簧夾和處于接納構(gòu)件周圍的金屬區(qū)域彼此接觸，在所述接納構(gòu)件處所述接合頭在所述配合的插頭連接器上被接納。
【專利說明】電插座連接器

【背景技術(shù)】
[0001]與其先前版本USBL O和USB2.0相比，USB3.0實現(xiàn)了前所未有的帶寬，10倍于USB2.0的帶寬，并支持全雙工通信或者同時發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的能力。由于高級數(shù)據(jù)誤差校驗外加來自USB3.0鏈路功率管理的智能功率節(jié)約，其還改進了服務(wù)質(zhì)量(QoS)和總體總線功率消耗。
[0002]相應(yīng)地，包括插座連接器及其配對的插頭連接器的各種電連接器已經(jīng)被設(shè)計以與USB3.0 一起使用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0003]附圖圖示了本公開的各種方面的各種示例。將意識到，附圖中所圖示的元件邊界(例如，框、框組或其他形狀)表示邊界的一個示例。將意識到，在一些示例中，一個元件可以被設(shè)計為多個元件，或者多個元件可以被設(shè)計為一個元件。在一些示例中，被示作另一元件的內(nèi)部部件的一元件可以被實現(xiàn)為外部部件，并且反之亦然。
[0004]圖1圖示了根據(jù)本公開的示例的USB插座連接器連同其配合的插頭連接器的示意圖；
圖2圖示了圖1中所示的USB插座連接器的部分橫截面圖；
圖3圖示了圖1中所示的USB插座連接器的頂視圖；以及圖4圖示了根據(jù)本公開的另一示例的另一 USB插座連接器的示意圖。

【具體實施方式】
[0005]現(xiàn)代便攜式計算機(例如，筆記本計算機或膝上型電腦)或臺式計算機通常被提供有多個通信接口或模塊，以根據(jù)不同協(xié)議在不同頻率范圍中操作。這樣的接口或模塊的示例包括藍牙接口、WLAN接口、USB3.0接口等。已經(jīng)認(rèn)識到，由于USB3.0的高速傳輸(具有實際傳輸速率3.2Gbps和最大傳輸速率5.0Gbps), USB3.0的差分信號的噪聲強度比USB2.0設(shè)備的差分信號的噪聲強度高得多，從IGHz到3GHz大約高出30dbm。該噪聲可以從PC平臺上的USB3.0連接器(即，USB3.0插座連接器)、外圍設(shè)備上的USB3.0連接器(即，USB3.0插頭連接器)或USB3.0電纜輻射。因此，當(dāng)USB3.0 (其是高速串行總線標(biāo)準(zhǔn))設(shè)備插入到例如筆記本計算機中(即，連接到例如筆記本計算機)時，USB3.0設(shè)備的這種類型的高速操作將可能嚴(yán)重影響其附近的無線設(shè)備。
[0006]例如，當(dāng)在筆記本計算機上存在兩個USB3.0端口，其中USB3.0端口之一由USB3.0硬盤驅(qū)動器(HDD)插塞并且另一 USB3.0端口由USB2.0專有無線鼠標(biāo)收發(fā)器插塞時，將發(fā)生噪聲干擾問題。鼠標(biāo)的光標(biāo)將在筆記本的顯示器上具有滯后問題(即，不能平滑地移動)。另外，USB2.0鼠標(biāo)收發(fā)器的檢測范圍將從3-5m降級到0.5-lm,并且寬帶噪聲耦合在鄰近USB3.0端口處增加大約20-30db。
[0007]USB3.0的該噪聲還可能干擾其他無線模塊(諸如，與USB3.0設(shè)備共同置于筆記本計算機中的WLAN模塊和藍牙模塊)的操作。例如，對于嵌入式WLAN模塊，其吞吐量將受影響。對于藍牙設(shè)備(例如，配對的BT耳機設(shè)備)，其檢測范圍將從Sm降級到5-6m。
[0008]以下將參照附圖來描述根據(jù)本公開的USB3.0插座連接器的示例。這些示例性USB3.0插座連接器可以減小由USB3.0引起的噪聲輻射。
[0009]參照圖1，圖1圖示了根據(jù)本公開的示例的USB插座連接器(在本文中，其可以是USB3.0連接器)的示意圖，其中，圖1進一步示出了可與USB3.0插座連接器相連接的對應(yīng)USB3.0插頭連接器。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的那樣，盡管未示出，圖1中的USB3.0插座連接器可以被安裝到計算設(shè)備(諸如個人計算機)上，并且USB3.0插頭連接器可以連接到USB3.0外圍設(shè)備(諸如USB3.0 HDD或閃存)。
[0010]如圖1中所示，USB3.0插座連接器101包括外殼103和在外殼103中接納的主體102。在主體中提供了多個電連接端子，以便當(dāng)USB3.0插座連接器101與USB3.0插頭連接器120相連接時電連接到配合的USB3.0插頭連接器120中的對應(yīng)端子，使得連接到USB3.0插座連接器101的計算設(shè)備與連接到USB3.0插頭連接器120的USB3.0外圍設(shè)備之間的通信可以被實現(xiàn)。外殼103包括上壁(即，上表面)和與之相對的下壁(即，下表面)，且還包括兩個側(cè)壁。如所示，上壁可以包括至少一個彈簧夾，諸如彈簧夾104和105。在彈簧夾104和105之間，可以存在另一彈簧夾，其在與彈簧夾104和105相反的方向上延伸。彈簧夾104和105均在其端部處限定接合頭，諸如接合頭106和107。接合頭106和107朝向外殼103內(nèi)部延伸。
[0011]參照圖2，圖2圖示了圖1中所示的USB插座連接器101的部分橫截面圖。如圖2中所示，彈簧夾104的接合頭106朝向外殼103內(nèi)部彎曲。接合頭106被成形為谷，其首先以傾斜的方式向下延伸，且然后上升，以形成隆起。如從圖2中可見，在垂直線(在圖2中被示作虛線)與接合頭106的向下傾斜的部分之間形成有角度。該角度被稱作彈簧夾的彎曲角并在本公開中被表示為α。
[0012]根據(jù)本公開的示例，使彎曲角α大于或等于特定閾值，使得當(dāng)USB3.0插座連接器101和配合的USB3.0插頭連接器120彼此連接時，不僅彈簧夾104的接合頭106可以楔入到USB3.0插頭連接器120上的接納構(gòu)件(諸如，孔)108以固定這兩個部件，而且接合頭106可以且因此彈簧夾104可以與USB3.0插頭連接器120上的孔108的邊緣相接觸，即，與包圍USB3.0插頭連接器120上的孔108的金屬區(qū)域相接觸，在這種情況下，在彈簧夾104與插頭連接器120之間將存在電接觸。
[0013]將意識到，盡管上面僅描述了彈簧夾104及其接合頭106，但是USB3.0插座連接器101的上壁上的另一彈簧夾105也將被類似地成形，并具有相同彎曲角。另外，USB3.0插座連接器101的外殼103的下壁也包括一對彈簧夾。類似于上壁上的彈簧夾104和105，下壁上的彈簧夾的相應(yīng)端部處的接合頭也具有相同彎曲角，使得當(dāng)USB3.0插座連接器101與配合的USB3.0插頭連接器相連接時，下壁上的這些接合頭也接觸USB3.0插頭連接器的對應(yīng)側(cè)上的兩個孔以便固定它們，并接觸孔的邊緣且因此接觸USB3.0插頭連接器的對應(yīng)側(cè)上的金屬區(qū)域，以實現(xiàn)其間的可靠互連接地接觸。
[0014]以這種方式，當(dāng)USB3.0插座連接器101與配合的USB3.0插頭連接器120相連接時，USB3.0插座連接器101的上壁和下壁上的所有彈簧夾的接合頭可以楔入到插頭連接器的對應(yīng)側(cè)上的相應(yīng)孔中，且還與USB3.0插頭連接器上的包圍該孔的金屬區(qū)域相接觸。由此，彈簧夾與孔之間的接觸不僅將對應(yīng)的USB3.0插頭連接器120緊固到USB3.0插座連接器101，而且可以在彈簧夾與插頭連接器的金屬區(qū)域之間形成可靠的互連接地接觸。
[0015]在本公開的示例中，彈簧夾的彎曲角的閾值可以被設(shè)置成45度，以確保彈簧夾與金屬區(qū)域之間的接觸。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以基于諸如對應(yīng)的USB3.0插頭連接器上的接納構(gòu)件的形狀因子之類的考慮因素來選擇彎曲角的另一合適閾值，只要其可以確保彈簧夾與金屬區(qū)域之間的正接觸即可。根據(jù)本公開的示例，彎曲角處于45到55度的范圍內(nèi)。
[0016]根據(jù)本公開的示例，通過使USB3.0插座連接器上的每個彈簧夾能夠與對應(yīng)的USB3.0插頭連接器上的金屬區(qū)域相接觸，每個彈簧夾與金屬區(qū)域之間的接觸電阻小于大約I毫歐，使得整個USB3.0插座連接器(在上面的示例中，包括四個彈簧夾)與USB3.0插頭連接器之間的接觸電阻處于大約3到5毫歐的范圍內(nèi)。這不僅顯著地減小了接觸電阻，而且由于多點接觸而使接觸電阻變得從一個連接器到另一連接器更穩(wěn)定。可替換地，可以利用鋁箔來覆蓋對應(yīng)的插頭連接器的表面，以實現(xiàn)連接器的插頭和插座側(cè)之間的這種低接觸電阻。
[0017]參照圖3，圖3圖示了圖1中所示的USB插座連接器的頂視圖。如圖3中所示，諸如105之類的彈簧夾的長度被定義為容納USB3.0插座連接器的(上)壁上的彈簧夾的空間的長度，并在本文中被表示為L，并且，彈簧夾的寬度被定義為谷形接合頭的最低部分(或者如果其處于下壁上的話，接合頭的最高部分)的寬度且在本文中被表示為W。根據(jù)本公開的示例，對于諸如上述104或105之類的彈簧夾，其長度和寬度之比被設(shè)置成小于或等于2:1。例如，彈簧夾的長度可以是4mm，并且寬度可以是2mm或更多；或者長度可以是2mm，并且寬度可以是Imm或更多；或者長度可以是5mm，并且寬度可以是2.5mm或更多。與5:1的長寬比相比，根據(jù)該示例的彈簧夾可以減小USB3.0插座連接器的電感。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的那樣，彈簧夾越長，電感將越大。根據(jù)本公開的該示例，當(dāng)彈簧夾的長度和寬度之比減小時，電感也減小。然而，更小的長寬比意味著:當(dāng)USB3.0插頭連接器插入到USB3.0插座連接器中時，其所遭受的阻力將相應(yīng)地增大，這可能導(dǎo)致在連接器的表面上涂覆的金屬的更大磨損。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以相應(yīng)地選擇適當(dāng)?shù)拈L寬比。根據(jù)示例，減小彈簧夾的長度和寬度之比可以通過減小彈簧夾的長度或增加其寬度來實現(xiàn)。此外應(yīng)當(dāng)注意，插座連接器的側(cè)壁上的那些彈簧夾還可以具有小于或等于2:1的這種長寬比。
[0018]根據(jù)本公開的示例，彈簧夾被設(shè)計成使得當(dāng)USB3.0插座連接器與USB3.0插頭連接器相連接時，彈簧夾與其所接觸的金屬區(qū)域之間的接觸力大于約100毫克(mg)。這種大接觸力可以確保USB3.0插座連接器和USB3.0插頭連接器之間在它們連接時的多點接地接觸，使得它們之間的接觸電阻將如上所述的那樣變得小且穩(wěn)定，并且因此，由USB3.0導(dǎo)致的噪聲輻射將減小?？梢酝ㄟ^調(diào)整彈簧夾的長寬比及其彎曲角來實現(xiàn)約10mg或更多的接觸力。例如，在比率小于或等于2:1并且角度處于約45-55度的范圍內(nèi)的情況下，如上所述，如果彎曲角增大，則在相同長寬比下實現(xiàn)的接觸力將相應(yīng)地減小，并且反之亦然。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以相應(yīng)地選擇彈簧夾的適當(dāng)長寬比和角度。
[0019]根據(jù)本公開的另一示例，可以改變彈簧夾和外殼中的至少一個的材料以減小USB3.0插座連接器與USB3.0插頭連接器之間的接觸電阻。例如，可以選擇具有更小電導(dǎo)率(小于鋼型材料的電導(dǎo)率)的材料來制造彈簧夾或外殼。這種材料的示例可以包括鈹銅型材料或者金。例如，彈簧夾可以由鈹銅型材料制成?？商鎿Q地，可以將插座連接器的外殼從鋼改變成鈹型材料。將意識到，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以選擇其他適當(dāng)材料。
[0020]參照圖4，圖4示出了根據(jù)本公開的另一示例的USB3.0插座連接器的示意圖。如圖4中所示，USB3.0插座連接器的外殼103可以被超高頻RFI吸收器(absorber) 140包圍。以這種方式，可以實現(xiàn)有效磁場隔離，并且可以將USB3.0的近場干擾降低約10-15dB。可應(yīng)用的RFI吸收器的示例可以包括導(dǎo)電橡膠、導(dǎo)電織物、導(dǎo)電泡沫、導(dǎo)電帶、鈹銅指狀物、導(dǎo)電膠、EMI屏蔽帶、微波吸收材料等?？梢圆捎萌魏魏线m技術(shù)來在USB3.0插座連接器周圍應(yīng)用RFI吸收器。
[0021]盡管上面描述了 USB3.0插座連接器的特定示例，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明還可以適用于諸如USB2.0或HDMI之類的任何其他電插座連接器。將意識到，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對上述示例進行許多修改，并且所附權(quán)利要求意圖覆蓋所有這些修改。
【權(quán)利要求】
1.一種用于與配合的插頭連接器電連接的電插座連接器，所述電插座連接器包括: 外殼，具有上壁和下壁，所述上壁和所述下壁中的至少一個包括彈簧夾， 其中，所述彈簧夾在其端部處限定接合頭，所述接合頭朝向所述外殼內(nèi)部彎曲，并且其中，使所述接合頭的彎曲角大于或等于特定閾值，使得當(dāng)所述電插座連接器與所述插頭連接器相連接時，所述彈簧夾和處于接納構(gòu)件周圍的金屬區(qū)域彼此接觸，在所述接納構(gòu)件處所述接合頭在所述配合的插頭連接器上被接納。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電插座連接器，其中，所述閾值被設(shè)置成45度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電插座連接器，其中，所述彎曲角處于45-55度的范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電插座連接器，其中，所述彈簧夾的長度和寬度之比等于或小于2:1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電插座連接器，其中，所述彈簧夾由鈹銅型材料制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電插座連接器，其中，所述電插座連接器包括USB插座連接器，并且所述上壁和所述下壁二者分別包括至少兩個彈簧夾，并且其中，使所述彈簧夾的接合頭的彎曲角都不小于所述閾值，以確保所述彈簧夾與所述配合的插頭連接器上的所述金屬區(qū)域之間的接觸。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電插座連接器，其中，所述彈簧夾中的每一個與所述金屬區(qū)域之間的接觸電阻小于I毫歐。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電插座連接器，其中，所述外殼是用RFI吸收器圍住的。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電插座連接器，其中，所述彈簧夾與所述金屬區(qū)域之間的接觸力大于100毫克。
10.一種USB插座連接器，包括: 外殼，具有上表面和底表面，所述上表面和所述底表面二者上都限定了至少一對彈簧夾，當(dāng)所述USB插座連接器與對應(yīng)的USB插頭連接器相連接時，所述彈簧夾都接觸所述USB插頭連接器上的金屬區(qū)域，并且其中，每個彈簧夾的長度和寬度之比小于或等于2:1。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的USB插座連接器，其中，每個彈簧夾與所述金屬區(qū)域之間的接觸力大于100毫克，并且其間的接觸電阻小于I毫歐。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的USB插座連接器，其中，所述外殼被覆蓋有RFI吸收器。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的USB插座連接器，其中，每個彈簧夾在其端部處具有朝向所述外殼內(nèi)部彎曲的接合頭，并且所述接合頭的彎曲角是約45-55度，以確保當(dāng)所述USB插座連接器與對應(yīng)的USB插頭連接器相連接時，每個彈簧夾能夠與所述金屬區(qū)域相接觸。
14.一種用于與配合的USB插頭連接器相連接的USB插座連接器，包括: 主體，包括多個連接端子； 外殼，用于容納所述主體，所述外殼限定用于插入所述配合的USB插頭連接器的空間；其中，所述外殼是用RFI吸收器圍住的。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的USB插座連接器，其中，所述USB插座連接器在所述外殼的上側(cè)和下側(cè)二者上分別包括至少兩個彈簧夾，所述彈簧夾的長度和寬度之比小于或等于2:1。
【文檔編號】H01R4/48GK104247166SQ201280072818
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2012年6月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月11日
【發(fā)明者】謝昌正 申請人:惠普發(fā)展公司，有限責(zé)任合伙企業(yè)