連接器與其製作方法與流程

2023-06-10 15:36:37 1

本發明是關於通用序列匯流排連接器，尤指可供端子組易於定位而快速成型的USB type-C連接器結構及其製作方法。

背景技術：

通用序列匯流排(Universal Serial Bus，USB)連接器是目前常用的連接器型態之一，由USB協會(USB Implementer Forum Inc.,USB-IF)所制定，到目前為止已經歷USB1.0、USB2.0及USB3.0等多個版本的發展過程，現更制定具有更高傳輸速度的USB type-C傳輸協議，USB type-C著眼於現在輕薄化產品設計的趨勢，整體造型採用小型化設計、易於攜帶，以符合行動產品的應用需求，同時不再有正反面的差別，過去用戶要插入計算機上對應的插槽時，經常因為分不清楚正反面而常有使用不便的困擾，這樣的情況未來將不再發生，以讓使用者更容易上手。

目前該通用序列匯流排Type-C規格的端子模組，包括上、下相對的多個上排端子及多個下排端子，並於兩排端子之間再設置金屬隔板以阻絕上、下排端子在傳輸時的訊號、噪聲幹擾，且另外再經過多次加工及塑料射出以形成電連接器，如美國專利申請公開第20130095702A1號、中國臺灣專利公告M507098、M493184、M498401、M498407....等，但該等Type-C規格的端子模組，乃是由多層的端子組、金屬隔板相互疊合形成，因此該端子模組前緣對接面的部分結構鬆散、不耐插拔，故組裝時還需要另外在前緣部分裝上其他零件予以強化。而多層疊合排列的端子模組，排列不僅不易，若發生偏移未準確對位則會造成傳輸電子訊號不穩定，因此還需要再經過多次塑料射出及雷射焊等工藝以強化端子組間的結合，無形間造成了製造成本的增加。

此外，結構複雜的金屬件，無法以衝壓方式一次製作完成，其製作方式必須以粉末冶金(Powder metallurgy)，先以金屬粉末為原料，然後將粉末裝入模具型腔，施以一定的壓力，形成具有所需零件形狀和尺寸的壓坯，最後再對壓坯進行燒結，然該等工藝成本昂貴，而有增添製造成本的疑慮，因此如果有合適的結構設計及工藝，將 可獲得低成本的工藝及簡易的組裝工序。

技術實現要素：

本發明的目的，在於提出一種連接器與其製作方法，當type-C規格的連接器製作時，能降低該連接器的製造成本。

本發明的另一目的，在於提出一種連接器與其製作方法，能提高連接器的製作優良率及強化整體結構。

為達上述目的，本發明提出了一種連接器，用以供端子模組收容配置其中，所述連接器包括：

一座體，呈環形具有貫穿所述座體的空腔，以形成收容空間；

一框架，呈U形並具有兩支臂及連接兩所述支臂的連杆，兩所述支臂可連接於所述座體，並於所述支臂的外側凹設有卡合部；

所述端子模組能經由所述座體一側經過所述空腔而配置於所述框架內，以令呈U形的所述框架包覆所述端子模組的前緣及兩側，而外露所述端子模組的上表面及下表面。

如上所述的連接器，所述端子模組的上表面配置有第一端子組，所述端子模組的下表面配置有第二端子組，並於所述第一端子組及所述第二端子組間設置金屬隔板。

如上所述的連接器，所述座體及所述框架為金屬材料衝壓製成。

如上所述的連接器，所述框架的連杆的厚度小於所述支臂的厚度，而分別於所述框架的連杆的上面及下面分別構成凹陷部。

本發明還提出了一種連接器的製作方法，包含：

以衝壓方式製作一座體，所述座體呈環形並具有貫穿所述座體前後的空腔；

以衝壓方式製作一框架，所述框架呈U形並具有兩支臂，所述框架能藉由兩所述支臂連接於環形的所述座體上；

一端子模組，能經由環形的所述座體的空腔配置於U形的所述框架內，以令呈U形的所述框架包覆所述端子模組的前緣及兩側，而外露所述端子模組的上表面及下表面。

本發明乃是將端子模組裝配於特殊設計的連接器內，該連接器分別以金屬衝壓方式加工製作成一座體及一框架，再予以相互連接。其中座體製作成環形而具有空腔以 貫穿座體，框架則製成U形狀並具有兩支臂，框架可藉由兩支臂連接於座體上而構成容置空間，端子模組可經由環形座體空腔，進而配置U形框架內。

相較於現有技術，本發明將原本需要以金屬粉末冶金方式製作一體成形的連接器，拆成座體及框架兩個部分，並分別以衝壓方式製作再予以組合，由於二件式衝壓工藝成本相較於一件式金屬粉末冶金工藝成本便宜，因此本發明的製作方法可降低製造成本。此外座體及框架所形成的收容空間，可供多層接口疊合的端子模組快速配置定位，而連接器的框架恰巧可包覆端子模組周側，因而可使組裝完成的連接器具有抗插拔、耐擠壓，進而簡化製造及組裝時的步驟，大幅降低製造成本及提高產品優良率。

附圖說明

圖1為本發明連接器的立體分解圖。

圖2為本發明連接器的立體組合圖。

圖3為端子模組插入連接器的示意圖。

圖4為端子模組裝配於連接器的組合示意圖(一)。

圖5為端子模組裝配於連接器的組合示意圖(二)。

附圖標記說明：

1 座體

11 空腔

12 擋板

2 框架

20 支臂

21 卡合部

22 連杆

23 凹陷部

3 端子模組

31 第一端子組

32 第二端子組

33 金屬隔板

具體實施方式

為了對本發明的技術特徵、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖說明本發明的具體實施方式。

圖1為本發明連接器的立體分解圖，並一同參照其他各圖所示，從圖中可清楚地看出，本發明主要為座體1及框架2所組成，其中，座體1為金屬材料衝壓製成環形，環形內具有一空腔11以收容限位端子模組3(如圖2)，於空腔11一側向外突伸有二片呈水平的擋板12，使空腔11的限位空間得以往該處延伸；框架2為金屬材料衝壓製成U形，並具有兩支臂20及連接兩支臂20的連杆22，框架2可藉由兩支臂20搭接於座體1具有擋板12的一端，可供端子模組3限位固定於框架2內的預設位置，所述支臂20外側凹設有卡合部21，以供相對接的連接器卡合，另於框架2前緣的連杆22的厚度小於框架2的主體厚度(即支臂20的厚度)，而分別於框架2前緣的上面及下面分別構成凹陷部23，所述凹陷部23可利於公母連接器對接時，順利導入相對接的連接器端子，所述凹陷部23亦可作為其他組件的裝配預留空間。

端子模組3具有三層接口(如圖3)，端子模組3的厚度與框架2的厚度兩者大致相同，所述端子模組3三層接口包括上、下相對的第一端子組31及第二端子組32，並於兩排端子之間設置有金屬隔板33，以阻絕第一端子組31、第二端子組32在傳輸時的訊號、噪聲相互幹擾。

組合時，將連接器的座體1與框架2分別採用衝壓工藝獨立製作後，再予以組合裝配，使框架2的兩支臂20搭接於座體1具有擋板12的一端，然後再將端子模組3經由座體1未設有擋板12的該端，經過空腔11而配置於框架2內，以令呈U形框架2包覆端子模組3最前端的對接面及兩側面(如圖4)，而外露出端子模組3的上、下表面(如圖5)，藉此使上表面的第一端子組31及下表面的第二端子組32，可以供外部連接器接觸，即完成本發明的組裝。由於端子模組3可經環形座體1固定於框架2內，而使端子模組3快速且直接的裝配在連接器內，不需要再經過多次塑料射出加工，因此本發明具有組裝快速、降低製造成本的功效。

因多層接口疊合的端子模組3結構較為鬆散，但經由環形座體1的環形包覆，因此端子模組3的各層接口可準確結合在一起，能更穩固的定位於座體1內而不會產生鬆動、脫落狀況，進而能達到接口間的接觸確實，以確保傳輸訊號穩定。

此外，由於框架2的厚度與端子模組3的厚度兩者大致相同，因此端子模組3 最前端的對接面及兩側面，可受到金屬材質的框架2包覆式的保護，因此具有極佳的剛性及耐插拔性能，在與其他連接器做公母對接時，縱然受到使用者不當施力壓迫，或是對接時角度偏斜，也不易發生龜裂、破損情況，更可強化端子模組3的強度。

綜上所述，本發明的連接器與其製作方法，是將複雜的連接器拆成座體及框架兩個部分，並分別以衝壓方式製作再予以組合，由於二件式衝壓工藝成本相較於一件式金屬粉末冶金工藝成本便宜，因此本發明的製作方法可降低製造成本。此外座體及框架所形成的收容空間，可供多層接口疊合的端子模組快速配置定位，而連接器的框架恰巧可包覆端子模組周側，因而可使組裝完成的連接器具有抗插拔、耐擠壓，進而簡化製造及組裝時的步驟，大幅降低製造成本及提高產品優良率，因此無論在功能上、組裝上均是較現有技術結構簡易、方便。

以上所述僅為本發明示意性的具體實施方式，並非用以限定本發明的範圍。任何本領域的技術人員，在不脫離本發明的構思和原則的前提下所作的等同變化與修改，均應屬於本發明保護的範圍。而且需要說明的是，本發明的各組成部分並不僅限於上述整體應用，本發明的說明書中描述的各技術特徵可以根據實際需要選擇一項單獨採用或選擇多項組合起來使用，因此，本發明理所應當地涵蓋了與本案發明點有關的其他組合及具體應用。