专利名称：小型接口连接器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种允许电子设备连接到外部元件上的电连接器。
背景技术：
随着手提式电子设备变得越来越普及，为了增强这些手提式电子设备的可用性和功能而将其与诸如个人电脑和电池充电器的外部设备相连接的需求也在增长。通常，一接口连接器通过连接在外部设备上的插头组件被安装在电子设备上并且与外部设备接合，由此实现电子设备与外部设备之间的电连接。
电子封装方面的进步使得电子没备的尺寸大大减小。同样地，新型手提式电子设备特别细，有时称为具有小的轮廓或小的厚度。另外，电子设备不断地增加与其他产品，诸如手表、蜂窝电话、袖珍计算器等类似设备的结合从而为这些产品提供更多的功能。但是，这种小型的设备不适用现有的接口连接器。如果逐渐变小的设备要与外部设备相连接，那么必须要提供一种新的连接方案。
发明内容
一种小型电连接器可以安装在电子设备的盖孔内。这种连接器包括具有相对侧壁和端壁的罩，侧壁和端壁限定出用于接收配合电连接器的插座。在插座内设置触针，外缘从所述罩向外延伸且具有面向罩的表面。由侧壁延伸出键控凸缘，用于在连接器在盖孔内处于非锁定位置时与盖上的槽口对齐。闩锁件从罩表面延伸，用于当连接器在孔内处于锁定位置时，防止连接器相对于盖的滑动。
图1是根据本发明一示范性电子设备的仰视透视图；图2是图1所示的电子设备的分解视图，示出一电连接器；图3是图2所示的电连接器的分解视图；图4是图2和3所示的电连接器的俯视透视图；
图5是图1所示的电子设备的分解视图，示出电连接器插入电子设备时的插入方向；图6是图1所示的电子设备的仰视透视图，示出处于非锁定位置的电连接器；图7是与图6相类似的仰视透视图，示出处于锁定位置的连接器；图8是与插头匹配啮合的电子设备的透视图；图9是图8所示插头的透视图；图10是与图8相类似的视图，示出插头和电连接器的配合。
具体实施例方式
图1示出根据本发明示范性实施例形成的小型电子设备100。在所示实施例中，设备100为个人数字助理，有时称为“PDA”，尤其是手表式PDA。但是，应该注意到，本发明的优点和好处可以应用在多种设备中，虽然本发明是以手表式PDA进行描述和阐述的，但本发明并不限制于此。可认识到的是，本发明可以用在用于各种应用的多种设备中。
在示范实施例中，设备100包括具有基本上为矩形的外壳110，该外壳110的小轮廓尺寸Z例如小于1厘米。外壳110包括后盖112，后盖具有用于容纳小型电连接器200的开口或槽(图1中没有示出)，下面将会对连接器200进行详细描述。设备100还包括可以通过连接器200与外部设备进行通讯的电路板(图1中没有示出)。
图2阐述了包括后盖112、电路板130以及连接器200的设备100的分解透视图。后盖112包括开口或槽120，其大小容纳和保持连接器200，以下将对此进行详细描述。开口120大致为矩形，在示范实施例中，开口120还包括键控轮廓，其包括至少一个键控特征或凹口122。开口120可以具有任意数量的键控特征122，在示范实施例中，开口120具有多个键控特征，其中一侧上具有的键控特征122多余另一侧上的键控特征122。在所示实施例中，开口120在一侧上具有三个凹口122，而在相对侧上具有两个凹口122。
在示范实施例中，连接器200通常为矩形，其大小适合于装配进开口120内，使得连接器200的厚度T小于设备100的尺寸Z(示出在图1中)。连接器200按照下述方式接合到后盖112上。在示范实施例中，连接器200包括与电路板130啮合的触针212，用于通过接插线或插头(未示出)与外部设备进行通讯。在所示实施例中，插针212是弹性加载的Pogo型电触头，诸如那些可以从马萨诸塞州Attleboro的Pylon公司买到的电触头。
电路板130包括用于根据公知技术执行控制算法和用户输入命令的电路和元件，以及可以通过连接器200接收和发射程序参数和数据。电路板130位于壳体110(示出在图1中)中，并且放置成当连接器200插入开口120内时，插针212与电路板130啮合并且在其间建立电连接。在示范实施例中，连接器200是具有弹簧加载Pogo型插针212的小型接口连接器200，插针212是诸如可以从马萨诸塞州Attleboro的Pylon公司买到的插针，连接器200与印刷电路板130相连接并且通过合适的插头或卡片(未示出)，提供与外部电子设备(未示出)，例如个人计算机或电池充电器之类设备的通讯。
连接器200还包括与开口120内的键控特征122相对应的键控特征222。键控特征222可以是如图2所示的肋或凸缘。连接器200可以具有任意数量的键控特征222，在示范实施例中，连接器200具有多个键控特征222，其中一侧230上所具有的键控特征222多于相对侧232上的键控特征。相对侧230，232上不相等数量的键控特征222确保安装连接器200时的正确定位。任何想要把连接器200以另一方向安装的尝试都是不允许的。
图3示出本发明示范实施例中的连接器200的分解视图。连接器200包括外缘240和罩220。罩220基本上为矩形，并且包括相对的侧壁230，232以及相对的端壁234，236。罩220包括纵向轴237和横向轴238，如图4所示，其中侧壁230，232基本上与纵轴237平行，端壁234，236基本上与横轴238平行。罩220保持插针212，在示范实施例中，连接器200具有两排插针212，其中一排所具有的插针212多于另一排上的插针，并且各插针排212彼此错开，使得各排在空间上相互接近。
外缘240基本上为矩形，由罩220向外延伸，并且包括延伸出罩220的表面242。表面242在基本上与罩220的纵向轴237平行的方向上从端壁234，236向外延伸，并且在基本上平行于横轴238的方向上从侧壁230，232向外延伸。这样，在表面242从侧壁延伸的地方，表面242在基本上平行于键控特征222从罩220延伸的方向上延伸，由此在表面242与键控特征222的顶部之间形成空间228。空间228近似等于后盖112(图2中有示)的厚度，当连接器200置于锁定位置时，后盖填充于表面242和键特征222的顶部之间的空间228。外缘240和键控特征222被设置成当安装连接器200时弹性地保持后盖112，以下将对此进行描述。在示范实施例中，外缘240包括锁定件244，该锁定件244在外缘240上与纵轴237对齐并且按照和罩220相同的方向从表面242延伸。
图4是连接器200的俯视图。连接器200包括用于接插线或插头(图4中未示出)的插座260。插针212可以穿过插座260，以便连接到插头内的电触头(图4中未示出)。连接器200进一步包括锁定部件250，用于使插头配合到设备100。在示范实施例中，锁定部件250是与插头上的弹性闩锁机构(图4中未示出)相啮合的片，以下将对该弹性闩锁机构进行说明。
图5示出在插入设备100之前相对于后盖112位置上的连接器200。当键控凸缘222与开口120中的凹口122对齐时，连接器200在箭头A的方向上插进后盖112上的开口120内。
图6示出在插入设备100之后处于非锁定位置的连接器200。在示范实施例中，开口120的大小为允许罩220插入设备100内，同时外缘240与后盖112啮合，在此位置上，键控凸缘222与凹口122对齐。键控凸缘222包括上游侧224和下游侧226，键控凸缘在上游侧和下游侧之间形成为锥形，使得上游侧224的长度225大于下游侧226的长度227。因此，上游侧224和表面242之间的空间228(示出在图3中)小于下游侧226和表面242(图3有示)之间的距离229(示出在图3中)。空间228基本上等于后盖112的厚度，同时下游侧226和外缘240之间的距离229大于后盖112的厚度。同样，当连接器200移入锁定位置时，如下所述，键控凸缘的下游侧226与后盖112啮合，而且随着键控凸缘的上游侧224与后盖112啮合，连接器200压紧后盖112。此外，当连接器200处于非锁定位置时，从外缘240延伸出的锁定件244(图3示出)停靠在后盖112上。当连接器200移到锁定位置时，如下所述，锁定件244位于开口120内。
图7示出相对于设备100处于锁定位置的连接器200。连接器200相对于设备100被锁定，而且没有使用任何工具或硬件，同时在不对插针212进行任何焊接的情况下，与电路板130形成电连接。通过从非锁定位置(示出在图6中)在箭头B的方向上移动或滑动连接器200，连接器200被置于锁定位置。在锁定位置上，键控凸缘222偏移开口120内的凹口122，这避免了连接器200在与箭头A相反的方向上(图5示出)离开设备100。当连接器200在箭头B的方向上移动时，键控凸缘222与后盖112啮合。如上所述，键控凸缘222的上游侧224的长度225大于键控凸缘222的下游侧226的长度227，使得上游侧224大于下游侧226。随着连接器滑入锁定位置，当连接器200在箭头B的方向上移动时，下游侧226是首先与后盖112啮合的侧，并且由于下游侧226和外缘240之间的距离229大于后盖112的厚度，使得下游侧226可以很容易地滑出槽122并且与后盖112啮合。随着连接器200在箭头B的方向上进一步向锁定位置滑入，外缘240相对于后盖112被收紧，直到连接器200处于锁定位置，那时由于上游侧224和外缘240之间的空间228基本上等于后盖112的厚度，因此连接器200与设备100摩擦啮合。
在锁定位置上，锁定件244位于开口120内。锁定件244在与罩220相同的方向上从外缘240延伸，在示范实施例中，锁定件244延伸的距离基本上等于后盖112的厚。锁定件244防止连接器200在箭头C的方向上离开。电连接器200处于锁定位置时，当从设备100的外部看时，开口120整个被外缘240覆盖，从附图8中可以清楚地看到。
图8示出放置成接收插头300的设备100。如图8所示，连接器200包括用于插头300的插座260以及包括锁定突起274和保持特征276的备选盖270。盖270用铰链272连接到连接器200上。在替换实施例中，盖270不包括锁定突起274，并且是刚性的和由塑料制成的。在示范实施例中，保持特征276的大小和位置为使其插入到位于后盖112上的盖保持孔278内，并且保持特征276由橡胶制成，使得保持特征276与盖保持孔278摩擦啮合。插头300，如下所述，可以与设备100连接，用于实现各种功能，例如外部通讯或给设备100内的电池(未示出)充电。
图9示出与示范实施例中的设备100相连接的插头300。插头300包括连接器外壳330，电缆320和连接组件310。连接组件310包括与锁定部件250(如图4所示)相啮合的弹性锁定部件314以及多个与连接器插针212(示出在图3、4、7中)相对应的插头触头312。在示范实施例中，其中一个弹性锁定部件324还包括分隔件316，其与连接器200内形状相同的凹口252(如图10所示)相对应。在示范实施例中，电缆320在一端连接到插头300，在另一端上连接诸如计算机的外部设备(未示出)，允许设备100与外部设备通讯。在替换实施例中，电缆320在一端连接到插头300，在另一端连接电池充电器(未示出)，允许电池充电器给位于设备100内的电池(未示出)充电。
图10示出与设备100相连接的插头300。在使用时，设备100通过移开盖270准备用于连接，如果存在的话，以箭头D的方向插入插头300。插头300必须定位成使得插头触头312与相应的插针212啮合，并且使得弹性锁定部件314与相应的锁定部件250啮合。在示范实施例中，其中一个弹性锁定部件314包括分隔件316，其与连接器200内的凹口252相应，由此允许插头300只能以正确的方式插入。此外，如图4，9和10所示，插头300的弹性锁定部件314的宽度不同，并且只有当插头300相对于连接器200正确地定位时，连接器200的各个锁定部件250的大小接收锁定部件314。分隔件316和锁定部件314由此提供冗余安全特征，确保插头300可以只连接在预定的位置上并且避免插头的错误连接。
如上所述的电子设备提供一种小型连接器，其能够以有限的大小Z(图1有示)有效地将外部设备电连接到紧凑的小型设备100。小型电连接器可简单和可靠地安装并且不必使用工具或硬件，并且可以用相对较低的成本制造。
权利要求
1.一种小型电连接器，其可以安装在电子设备的盖上的开口内，该电连接器包括具有相对的侧壁和端壁的罩，这些壁限定用于接收匹配电连接器的插座，以及插座内的触针，从罩向外延伸的外缘，该外缘具有与罩相面对的表面，其特征在于键控凸缘从侧壁延伸，当连接器处于非锁定位置时用于与盖内的槽对齐，以及锁定件从罩的表面延伸，用于当连接器处于锁定位置时避免连接器相对于所述盖的滑动。
2.根据权利要求1所述的小型电连接器，进一步包括通过铰链连接到连接器上的盖。
3.根据权利要求1所述的小型电连接器，进一步包括置于插座内的锁定部件，用于啮合匹配电连接器的弹性闩锁部件。
4.根据权利要求3所述的小型电连接器，进一步包括盖，其具有与锁定部件相结合的锁定突起。
全文摘要
一种小型电连接器(200)，其可以安装在电子设备的盖(112)上的开口(120)内。电连接器包括具有相对的侧壁(230，232)和端壁(234，236)的罩(220)，这些壁限定出用于接收匹配电连接器的插座(260)。在插座内放置触针(212)，外缘(240)从罩向外延伸且具有与罩相面对的表面(242)。键缘(222)从侧壁延伸，用于当连接器在盖的孔内处于非锁定位置时与盖上的槽(122)对齐。锁定件(244)从罩的表面延伸，用于当连接器在孔内处于锁定位置时避免连接器相对于盖滑动运动。
文档编号H01R4/66GK1674365SQ200510064198
公开日2005年9月28日 申请日期2005年3月3日 优先权日2004年3月3日
发明者马修·R·麦卡罗尼斯 申请人:蒂科电子公司