用於快速釋放的安全連接器組件的裝置的製作方法
2023-05-17 04:50:01
專利名稱：用於快速釋放的安全連接器組件的裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電連接器，更具體地，涉及一種在電纜或主體裝置受到物理幹涉的情況下能夠以最小分離力將電纜從主體裝置中釋放的雙部件電連接器。
背景技術：
裝置(例如，計算機和外設)之間的電連接通常都很難斷開，即難以將大多數帶有連接插頭的電纜從其對應插座分離開，除非將電纜有意地設計成能夠實現此功能。而且，多數計算機、視頻遊戲控制臺和其他可連接主體裝置具有一個或多個通用串行總線(USB)埠連接。外設(例如印表機、掃描儀、數據機等)通過使用USB連接器連接到主體裝置的USB埠，但是，如此的連接器難以從主體裝置的USB埠分離。
基於USB的埠和連接器由於可以使大量裝置同時連接到主體裝置而得到了廣泛的應用。例如，在無意的物理運動無意中拉動連接纜線而導致主體裝置或外設移位的情況下，USB連接的上述特徵導致出現安全問題。由於所拉動的纜線不會在上述事故的情況下從埠分離，所以所拉動的纜線將所連接的主體裝置拖動而使其從架子上落下，砸著使用者或者旁邊的人，導致出現人身傷害。當連接纜線纏繞著使用者的足部或腿部時，也可能由於絆著人發生人身傷害。此外，在上述事故中，對主體裝置和/或外設以及連接纜線和/或連接器自身都會造成損害。
因此，需要如下一種電連接器裝置當連接到主體裝置時，其能夠提供安全的連接，並且，在由於纜線受到無意的幹擾而出現事故的情況下，其能夠快速可靠地釋放纜線和主體裝置之間的連接。
發明內容
本發明涉及一種電連接器組件，其包括具有插座端的連接器。插座端由彈性材料形成，用以彈性地固定插入連接器的插座腔中的配合插頭的頭部。例如，在連接纜線出現意外物理幹涉的情況下，該頭部迅速地從插座腔中脫離。
附圖中，相似的附圖標記通篇指代相似的元件，其中圖1是根據本發明一實施例的安全連接器的透視圖；圖2是和根據本發明一實施例的安全連接器連接的配合插頭的透視圖；圖3A是根據本發明一實施例的、圖1中的安全連接器的局部俯視剖視圖；和圖3B是根據本發明一實施例的、圖2中的配合插頭的俯視圖。
具體實施例方式
現在參照附圖，圖1示出根據本發明一方面的安全連接器100的示例性透視圖。安全連接器100也被稱作連接件，包括附連到連接器殼體103的第一端的插座101。插座101以圓柱形的形狀示出並由柔性和/或彈性材料製成，從而通過例如向配合插頭200的對應部分彈性施壓而允許配合插頭200(圖2)插入並固定(結合)在插座腔102中。插座101還可以通過其彈性使配合插頭200易於釋放。用於構成插座101的示例性材料為橡膠(例如矽樹脂橡膠)、乙烯樹脂、泡沫、塑料或任何其他的柔軟、柔性的材料。
插座腔102包括橫向穿過插座101的開口並最好具有足夠的直徑、形狀和深度，以便牢固又柔性地接收配合插頭200的頭部201。在一實施例中，插座腔102的中部的寬度大於插座腔102的開口部分309或端部311的寬度(見圖3A)。在另一實施例中，插座腔102的面為基本半圓的形狀。
例如，插座腔102包括多個觸頭、連接器外銷104和連接器中心銷組件106。在一實施例中，例如，連接器外銷104包括供電和接地的銷，而連接器中心銷組件106包括多個數據傳送銷。在一個備選實施例中，外側銷104用以傳送數據而中心銷組件106供電。
根據一實施例，外部連接器105形成在連接器殼體103的第二端，以便插入到主體裝置的對應埠。外部連接器105包括例如，USB連接器(例如，USB1.1版本或2.0版本)、IEEE1394連接器、DIN-9順性連接器(compliantconnector)、RJ-45順性連接器、RJ-11順性連接器或者其他任何類型適於插入例如主體裝置上的各個埠的連接器。
在一實施例中，殼體103的寬度111在最寬處為大約0.9英寸，其高度113在最高處為大約0.9英寸，長度115為大約1.53英寸。此外，插座腔102的內徑107為例如大約0.60英寸，外徑109為例如大約0.90英寸。本領域技術人員應該明白，在不背離本發明實質的前提下，說明書中提到的尺寸可以改變。
圖2示出和安全連接器100連接的配合插頭200的示例。頭部201最好固定地附連到插頭殼體203上。電纜205附連到插頭殼體203的第二端，以便和例如外設連接。
頭部201的面的形狀最好適於配合到插座腔102中。優選地，插座腔102和頭部201的結構設計成可以確保良好的銷對齊。例如，在一實施例中，頭部201的面為基本半圓形，從而當確保頭部201和對應的半圓形的插座腔102連接時，中心銷106和外側銷104具有正確的順序。根據本發明的快速釋放連接器還可以通過具有預定連接和脫開的銷結構的連接器實現。例如，可以通過改變深度、在深度方向上形成階梯或齒以及調整連接器觸頭的彈力或者上述方法的組合以預定的順序實現連接器銷104和106的連接和斷開，從而確保以所需的順序實現一定的接觸和斷開。本領域技術人員應該認識到，連接器觸頭的順序就是連接器觸頭連接和斷開的順序，其可以在不脫離本發明實質的條件下改變。
頭部分201包括多個插頭觸頭，例如，插頭外銷202和插頭中心銷組件204，當頭部分201插入插座腔102內時，它們用以分別和連接器外銷102和連接器中心銷組件104連接。此外，該頭部分201包括導電殼體205，用以提供用於屏蔽的電氣導電裝置，例如，防止電磁幹擾(EMI)和射頻幹擾(RFI)。導電殼體205可以由例如任何類型的導電材料製成(例如，鎳、銀、金、銅、鎳鈹合金、碳摻雜橡膠、導電材料等)。應該注意，在一個實施例中，導電殼體205的周長大於頭部分201的面的周長(見圖3B)。
例如，在一個實施例中，頭部分201的外徑206大約為0.75英寸，內徑207大約為0.64英寸。此外，殼內徑208大約為0.60英寸，殼外徑209大約為0.90英寸。殼體長度210大約為0.82英寸。
優選地，根據本發明的一個方面，插座101為配合插頭200提供了牢固的支撐和抓握，足夠保持連接器100上的多個電觸頭和插頭200上的電觸頭之間的適當電連接，與此同時，有助於在例如插頭200、電纜和/或外設受到意外或不希望的物理幹涉而致使有作用力使連接器100和插頭200分開的情況下容易並快速地釋放配合插頭200(即，有人拉動或絆在電纜205上，主設備和/或外設被無意中移動等)。例如，儘管本領域技術人員可以根據連接兩個設備所必需的力來改變分開所需的最小力，但是，分開力至少為10牛頓。例如，根據本發明的插頭101通過彈性壓向頭部分201而握住配合插頭200。
圖3A示出根據本發明實施例的安全連接器100的頂部局部剖切的俯視圖。插座101最好包括導電襯套301，用以提供屏蔽EMI和RFI的電氣導電裝置。導電襯套301最好由彈性導電材料構成，例如，導電矽樹脂橡膠、由導電材料(例如碳、金、銀)摻雜的橡膠，或者任何其他導電彈性體材料。
插座101的外部303最好由例如非導電矽樹脂橡膠的非導電彈性材料構成，以防止操作插座時觸電。
在一個實施例中，連接器殼體103的部分長度305大約為0.45英寸，外連接器長度307大約為0.54英寸。
圖3B是根據本發明一實施例的配合插頭200的俯視圖。如圖所示，配合插頭200最好適於和插座101配合；更具體地，頭部分201的形狀最好適於配合插入插座腔102並且當和插座101配合時保持適當的電連接，這樣，例如，導電殼體205和導電襯套301接觸，插頭觸頭202和204與連接器觸頭104和106接觸。
當配合時，連接器100和配合插頭200最好沿軸線313連接。應該認識到，根據本發明的另一個優點，彈性插座101為配合插頭200提供了快速釋放，不管插頭200是沿著直線(即，軸向)從插座101拔出或是以任何角度從插座101拔出(即，沿著非軸向方向從插座101拔出)。
本領域技術人員應該明白，通過利用本發明的各個方面可以構造其他類定的連接器。諸如蜂窩式電話、個人辦公助理和其他可攜式設備的許多電氣設備在連接到主體裝置時可以受益於快速釋放的安全連接器。類似地，其他研發出的輸入和輸出裝置在連接到網絡(例如，使用諸如HAVI、DENI或即插即用的媒體通信標準的本地網絡)上時也可以受益於快速釋放的安全連接器。根據本發明的快速釋放安全連接器裝置不僅可以在連接電纜被意外幹涉的情況下為相連裝置提供快速並可靠的釋放，而且易於安裝並適於各種輸入輸出界面埠，例如USB埠。
根據本發明的原理，說明書中公開了一種本發明的實施例，描述了一種電連接器組件，其包括具有插座端的連接器，該插座端包括插座腔。還提供了一種具有插入插座腔的頭部分的配合插頭(配合件)。該插座端由彈性材料形成，以便柔性地固定該頭部分，並足以在連接器和配合插頭之間建立起電連接。
根據本發明的另一實施例，提供了一種具有彈性插座端的連接件。彈性的插座端包括多個第一觸頭、插座腔、導電彈性襯套和非導電彈性外部。此外，提供了一種具有頭部分的配合件。該頭部分包括多個第二觸頭和導電殼體。該彈性插座端適於接收並彈性壓向該頭部分，從而在兩個元件之間提供可靠的連接，同時，允許頭部分在連接件、配合件和/或連接電纜中的一個受到物理幹涉的情況下容易地從插座腔中釋放。
儘管在此參照附圖描述說明了本發明的示例性實施例，當時應該明白，本發明並不限於所述實施例，本領域技術人員可以在不脫離本發明實質範圍的條件下對本發明進行形式和細節上的改變。
權利要求
1.一種電連接器組件，包括具有用以接收配合插頭(200)的插座端(101)的連接器(100)，其中，所述插座端(101)由彈性材料製成，從而為所述配合插頭(200)提供柔性連接安裝，並足以在所述連接器(100)和所述配合插頭(200)之間建立起電連接。
2.如權利要求1所述的電連接器組件，其中，所述彈性材料包括矽樹脂橡膠。
3.如權利要求1所述的電連接器組件，其中，所述插座端包括插座腔。
4.如權利要求3所述的電連接器組件，其中，所述插座端包括導電彈性襯套和非導電彈性外部。
5.如權利要求3所述的電連接器組件，其中，所述配合插頭包括用以插入所述插座腔並因而形成所述電連接的頭部分。
6.如權利要求5所述的電連接器組件，其中，所述插座端通過彈性按壓配合插頭的頭部分而柔性地固定所述配合插頭。
7.如權利要求6所述的電連接器組件，其中，所述連接器的所述插座端包括多個連接器觸頭。
8.如權利要求7所述的電連接器組件，其中，所述頭部分包括多個插頭觸頭和一個導電殼體。
9.如權利要求8所述的電連接器組件，其中，當所述插頭觸頭接觸所述連接器觸頭且所述導電殼體接觸所述導電襯套時，建立起電連接。
10.如權利要求8所述的電連接器組件，其中，所述頭部分還包括具有一定周長的面，所述導電殼體的周長大於所述面的周長。
11.如權利要求6所述的電連接器組件，其中，所述插座端在分離力施加在所述配合插頭和所述連接器之間時為所述頭部分提供釋放。
12.如權利要求11所述的電連接器組件，其中，所述插座端在配合插頭沿著非軸向從所述連接器拔出時為所述配合插頭提供容易的釋放。
13.如權利要求1所述的電連接器組件，其中，所述連接器包括用以附連外連接器從而和主體裝置配合的第二端。
14.如權利要求13所述的電連接器組件，其中，所述外連接器包括如下中的至少一個USB連接器，IEEE1394連接器、DIN-9順性連接器、RJ-45順性連接器和RJ-11順性連接器。
15.一種裝置，包括具有彈性插座端(101)的連接件(100)，所述彈性插座端(101)包括多個第一觸頭(104、106)、插座腔(102)、導電彈性襯套(301)和非導電彈性外部(303)；其中，所述彈性插座端適於接收並彈性連接配合件(200)，從而形成電連接。
16.如權利要求15所述的裝置，其中，所述彈性插座包括矽樹脂橡膠。
17.如權利要求15所述的裝置，其中，所述連接件包括用以附連外連接器從而和主體裝置配合的第二端。
18.如權利要求15所述的裝置，還包括具有頭部分的配合件，所述頭部分包括多個第二觸頭和導電襯套，其中，所述彈性插座端通過彈性按壓所述頭部分而和所述頭部分連接，這樣，當分離力施加在所述連接件和所述配合件之間時，所述頭部分可以容易地從所述插座腔釋放。
19.如權利要求18所述的裝置，其中，所述導電殼體包括如下材料中的至少一種矽樹脂橡膠、、碳摻雜橡膠、金摻雜橡膠、銀摻雜橡膠和導電摻雜橡膠。
20.如權利要求18所述的裝置，其中，當多個第一觸頭接觸所述多個第二觸頭且導電殼體接觸導電彈性襯套時，建立起電連接。
21.如權利要求18所述的裝置，其中，所述配合件還包括用於附連電纜從而和外設相連的尾部。
22.如權利要求18所述的裝置，其中，所述多個第一觸頭和所述多個第二觸頭均包括用以傳送數據的中心數據銷組件和用以供電和接地的外側銷。
23.如權利要求18所述的裝置，其中，所述頭部分還包括具有一定周長的面，所述導電殼體的周長大於所述面的周長。
24.如權利要求18所述的裝置，其中，如果配合件沿著非軸向從連接件拔出，所述彈性插座為所述頭部分提供容易的釋放。
25.一種將連接件和配合件相結合的方法，包括如下步驟將所述連接件(100)和所述配合件(200)相連；以及將所述連接件(100)的彈性插座端(101)壓向所述配合件(200)的頭部分(201)，其中所述彈性插座端(101)包括多個第一觸頭(104、106)、插座腔(102)、導電彈性襯套(301)和非導電彈性外部(303)；以及所述頭部分(201)包括多個第二觸頭(202、204)和導電殼體(205)，這樣，當分離力施加在所述連接件(100)和所述配合件(200)之間時，所述頭部分(201)可以容易地從所述插座腔(102)釋放。
全文摘要
一種在插頭(200)和/或連接器(100)受到無意的物理幹涉的情況下為配合插頭(200)提供快速容易的釋放的電連接器組件(100)。該快速釋放安全連接器(100)由彈性材料製成，用以為插頭提供牢固但又柔性的抓握，並足以保持電連接，同時，在連接電纜和/或連接裝置中的某一個受到意外幹涉的情況下有助於連接裝置之間的快速和可靠的釋放。
文檔編號H01R13/658GK1543692SQ02809921
公開日2004年11月3日 申請日期2002年5月13日 優先權日2001年5月14日
發明者馬裡諾·塞奇, 馬裡諾 塞奇 申請人:湯姆森特許公司