专利名称：Usb插口的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于电子设备的插口( socket)，尤其是涉及USB插口。
背景技术：
例如计算机的电子设备具有用于线路的插口，借助于该插口来交换数据信号并为外部设备供应电压。插口还可以用于直接连接例如存储介质。干扰也可能经由线路到达设备，或者干扰可以从设备到达外面。因此，将模块和元件安装到设备中是必要且已知的，所述模块和元件再次滤除此干扰。此类模块或元件通常被布置在电子设备的印刷电路板上， 因为其是设备的一部分。插口是分别地生产并被连接到印刷电路板的单独组件。插口正常地具有金属外壳形式的屏蔽。其主要目的是容纳标准化连接器并建立机械和电连接二者。在USB连接器中存在至少四个线路，具体地为地线、电压源线和两个数据线。已知 USB插口因此具有至少四个接触元件，其每个是以连续的方式形成的。已经公开了(DE 10 2004 061 681 Al)用于印刷电路板的电缆插入式(plug-in) 连接器，其具有两个连续接触元件。在电缆插入式连接器中，存在用于浪涌(surge )保护放电器的空间，该放电器被设计为单独的元件并附着在小的印刷电路板上。此印刷电路板被推到插入式连接器上，并且借助于接触元件来建立浪涌抑制器与两个连续接触元件之间的电连接。
发明内容
本发明基于在不增加电子设备本身的设计和开发的复杂性的情况下改善对电子设备的保护免于干扰的目的，所述干扰源自于外面或从设备到达外面。为了实现此目的，本发明提出了具有权利要求1中指定的特征的插口。本发明的开发是所附权利要求的主题。因此，由本发明提出的插口在其机械能力方面具有与先前的插口相同的设计，因此其可以以与后者相同的方式使用。然而，其不再具有连续接触元件。相反，为了接触连接器提供的接触元件在插口内的印刷电路板元件处端接，并且为了接触电子设备中的印刷电路板提供的接触元件则源于插口内的此印刷电路板元件。然后插口中的印刷电路板元件建立相关接触元件之间的电连接。这些是用于将此类插口与电子设备中的印刷电路板相连的非常不同的方法。其可以是使用SMT的附接或使用THT的附接。设备内(即在插口的外壳外面)的接触元件的轮廓也可以改变。由于将接触元件分离，所以所有这些选项可能同样地更容易受到影响。本发明的开发可以提供被布置在插口中以具有至少一个电子元件的印刷电路板元件，所述至少一个电子元件被在操作上连接到通过插口敷设(route)的至少一个线路。尤其是，可以进行被插入至少一个插口接触元件和至少一个设备接触元件之间的连接中的此类电气或电子组件的提供。尤其是，本发明提出了在USB插口中执行此措施。在USB插口的情况下，必须通过插口敷设至少四个线路，因此，在由本发明提出的接触元件的再分(subdivision)的情况下总共存在至少八个接触元件。根据本发明，可以进行将被布置在插口中以便安全地保持(hold)并存储这些接触元件的、由绝缘材料(优选地塑料)制成的保持元件的提供。出于屏蔽的目的，并且为了改善机械稳定性，开发可以提供具有金属外壳的插口， 该金属外壳围绕并保护具有布置在其中的接触元件的保持元件和印刷电路板元件。可以使用例如焊接的常用连接方法来将接触元件与布置在插口中的印刷电路板元件相连。为此，可以进行具有带镀层开口(through-plated opening)的印刷电路板元件的提供，所述带镀层开口被连接到印刷电路板元件上的电路板导体。然后，可以将与印刷电路板元件相关联的接触元件的末端插入这些开口中并可以将其焊接在那里。很明显，可以同样地通过挤压来连接相应的元件。无论接触元件被如何连接到插口中的印刷电路板元件，根据印刷电路板的要求， 从插口之中突出并为了与电子设备的印刷电路板的连接而提供的接触元件的末端可以具有不同的设计。举例来说，其可以使用用于与电子设备的印刷电路板的连接的SMT来体现 (embody)ο其可以同样地被设计为用于使用压配合技术的连接或用于焊接连接。根据本发明，可以进行电子组件的提供，其经由印刷电路板元件来连接接触元件以形成或具有浪涌抑制器。此浪涌抑制器可以与多个线路相关联。根据本发明，可以同样地进行具有用于抑制数据信号中的干扰的干扰抑制器的插口中的印刷电路板元件的提供。此干扰抑制器可以被直接插入数据线的信号路径中。尤其是，其可以是电流补偿电感器。 可以同样地进行将被布置在插口中的电压源线中的干扰抑制的提供，其优选地是至少一阶的滤波器。本发明允许的是印刷电路板和在其上面实现的电路的生产者或设计者不必考虑干扰抑制和针对浪涌的保护的问题。所有需要做的是将提供有这些保护装置的插口附接到正在讨论中的印刷电路板上。如果结果证明在正常插口中仍然发生干扰，则可以用这里提出的插口来取代该正常插口。如果关于抗干扰的需求或规则变严格，所有需要做的是用满足新规则或需求的插口来取代一个插口。
通过本发明的优选实施例的以下说明和附图，本发明的其它特征、细节和优点从权利要求和摘要显露出来，两者的措辞通过引用被包括在说明的内容中，在附图中
图1示出根据本发明的插口的透视图； 图2示意性地示出来自图1的插口内的接触元件的布置； 图3示出具有插口的其它部分的接触元件的布置；图4示出容纳接触元件的保持元件； 图5示出没有外壳的插口的透视图； 图6示出第二实施例中的插口的透视图； 图7示出修改实施例的对应于图6的插口； 图8示出根据本发明的插口的再一次修改的实施例； 图9示出来自图8的插口中的接触元件的布置；以及图10示出在插口中的印刷电路板上实现的电路。
具体实施例方式图1在从下面和从正面的透视图中举例说明根据本发明的插口。该插口包含外壳1，其由金属组成并因此同时地体现屏蔽。在正面，可以在左侧倾斜地识别分别用于一个 USB连接器的两个插座(rec印tacle)2、3。在外壳的下侧上，即在图1中的顶部处，四个接触引脚4从插口的外壳中突出；这些接触引脚被提供为被焊接到印刷电路板中的带镀层钻孔(through-plated bore)中。接触引脚是接触元件的末端，在其与将被插入的连接器的接触元件之间意图建立电连接。插口的外壳1还包含夹片(clip) 5，其是为了将插口机械地固定在电子设备的外壳中而提供的。因此，所示的实施例是USB插口。外壳1的壁包含侧向弹性舌簧6，并且在下侧上存在弹性舌簧7以便机械地固定插入式连接器。在所示的实施例中，设想用于两个USB连接器的插口。在其外部形状和尺寸方面实际上不存在与常规插口的区别。现在将注意力转到图2，图2在横截面图中示出来自图1的插口的接触元件，而没有插口的其余各个部分。已经再次选择定向，使得从外壳1的下侧突出的接触引脚4向上定向。为插口的两个插座2、3中的每一个提供了总共四个接触元件8，在图2的图中，所述接触元件被布置为一个在另一个的后面。接触元件8具有接触弯曲9，如果连接器已被插入，则借助于该接触弯曲9，接触元件8抵靠连接器的接触表面。为了接触连接器提供的接触元件在下文中也称为插口接触元件8。在图2的图中，从左侧将连接器插入。背对着插口接触元件8的自由末端10的内部末端11已被通过印刷电路板元件12的带镀层孔压紧并被焊接到后者。印刷电路板元件12具有其它孔，为印刷电路板提供的设备接触元件14的内部末端13已被插入其中。被引导到设备的内部中的设备接触元件14的区域形成接触引脚4。为了简化安装并增加稳定性，上插座3的四个设备接触元件14已在其弯曲区域中被插入绝缘体15中。出于简化图示的目的，未针对下插座2的设备接触元件14举例说明绝缘体15。由于接触引脚4应在相同的平面中端接，所以设备接触元件14因此具有比上插座3中的设备接触元件14长的设计。已经被插入孔之间的电连接中并且被用来将插口接触元件8和设备接触元件14 的相应末端导电地连接的各个电子组件16被布置并连接在图2中的右侧上的印刷电路板元件12上。 因此，插口接触元件8和相关设备接触元件14之间的唯一电连接在印刷电路板元件12的电路板导体上延伸。图3现在示出设备接触元件14的较长分支也被布置在绝缘体25中。另外示出的是被保持在插口中的U形屏蔽板17被布置在两个插座2和3之间以便完成用于连接器的插座。为了保持接触元件8、屏蔽板17和印刷电路板元件12，根据本发明的插口的外壳 1包含保持元件18，保持元件18被体现为绝缘体并保持各种部分，使得其能够实现其各自的功能。因此，图4示出没有外壳1的插口的侧视图。图5示出保持元件18以及由此保持的部分的透视图，此视图对应于图1的图。这里可以看到的是插口接触元件14被容纳在凹坑中，其保证接触元件搁在正确的点上且不能横向地偏离。在上述实施例中，存在被相互堆叠地布置的、用于插入两个USB连接器的两个插座。图6现在示出插口的对应于图1中的图的图示，其仅具有用于一个USB连接器的单个插座3。否则，各个部分类似于图1中的顶部处的插座3中的那些。在这里还将插口提供为用于用其接触引脚4而被压入设备印刷电路板的带镀层孔中。图7示出对应于图6的图示，其中，接触引脚4在从绝缘体15显露之后已被弯曲， 使得其位于与连接器的插入方向平行的平面中。图8示出另一实施例，其中这次是从举例说明的后侧、即从插口的设备侧看的透视图。这里，提供了用于机械地固定外壳1的闭锁元件21。将被连接到印刷电路板的设备接触元件M的末端22位于与连接器的插入方向平行的平面中。图9示出图8的插口中的接触元件的布置。插口接触元件观具有直线设计；其前端成直角向上弯曲。其后端成直角向下弯曲，并且已被插入印刷电路板元件12的带镀层钻孔中。设备接触元件M具有类似设计；其内部末端23已被从下面插入印刷电路板元件12 中。为了附接电子组件，电子组件被焊接到的焊接焊盘被布置在印刷电路板元件12的可见的上侧。图10示出将基于USB连接器而被附接于印刷电路板元件12的电子组件的连接。 在图10中，左侧是连接器侧且右侧是设备侧。用于干扰抑制的元件31被插入源电压线中。此元件可以是能够被被动地 (passively)焊接在印刷电路板上或集成到印刷电路板中的组件。作为干扰抑制器的电流补偿电感器32已被插入数据线的信号路径中。具有包含在其中的二极管的元件33已被插在所有线路之间作为浪涌抑制器。通过在插口本身中的印刷电路板元件上布置这些措施，可以保证始终可获得最佳保护装置和干扰抑制手段。
权利要求
1. 一种插口，尤其是USB插口，具有1.1用于USB连接器的插入式部的插座空间，1.2布置在所述插座空间中以便接触USB连接器的至少四个插口接触元件(8、28)，1.3从插口引出的至少四个设备接触元件(14,24),该设备接触元件是为了与电子设备的印刷电路板的连接而提供的，1.4布置在USB插口中的印刷电路板元件(12 )，1.5设备接触元件(14、24)和插口接触元件(8、28)被电连接到所述印刷电路板元件 (12)，其中1.6通过印刷电路板元件(12)的布线来实现插口接触元件(8、28)与相关设备的接触元件(14、24)之间的电连接。
2.根据权利要求1所述的USB插口，其中，包含在USB插口中的印刷电路板元件(12) 具有至少一个电气或电子电路元件(16)，其被插在至少一个插口接触元件(8、28)与至少一个设备接触元件(14、24)之间的连接中。
3.根据权利要求1或2所述的插口，其中，所述插口接触元件(8、28)和/或设备接触元件(14、24)被布置并保持在插口的绝缘保持元件(18)中。
4.根据权利要求3所述的插口，具有容纳保持元件(18)的金属外壳(1)。
5.根据权利要求1所述的插口，其中，所述插口接触元件(8、28)和/或设备接触元件 (14、24)被焊接到印刷电路板元件(12)。
6.根据权利要求1所述的插口，其中，所述插口接触元件(8、28)和/或设备接触元件 (14、24)被压入印刷电路板元件(12)中的带镀层钻孔中。
7.根据权利要求1所述的插口，其中，使用用于与电子设备的印刷电路板的连接的 SMT来体现从插口中敷设出的设备接触元件(14,24)的末端区域(4)。
8.根据权利要求1所述的插口，其中，从插口中敷设出的设备接触元件(14、M)的末端区域(4)被体现为用于使用压配合技术的到电子设备的印刷电路板的连接和/或用于焊接。
9.根据权利要求1所述的插口，其中，插口中的印刷电路板元件(12)包含浪涌抑制ο
10.根据权利要求1所述的插口，其中，插口中的印刷电路板元件(12)具有用于抑制数据信号中的干扰的干扰抑制器，该干扰抑制器、尤其是电流补偿电感器被直接插入数据线的信号路径中。
11.根据权利要求1所述的插口，其中，插口中的印刷电路板元件(12)具有电压源中的干扰抑制，优选地为至少一阶的滤波器。
全文摘要
本发明涉及USB插口。将被连接到电子设备的印刷电路板的插口包含用于连接器的插入式部的至少一个插座。用于接触连接器的接触元件的接触元件被布置在此插座中。这些接触元件在被布置在插口中的印刷电路板元件中端接。然后，接触元件源于此印刷电路板元件，该接触元件从插口突出并被提供和形成为用于与电子设备的印刷电路板的连接。通过印刷电路板元件上的电路板导体来实现与连接器相关联的插口接触元件和与设备相关联的设备接触元件之间的电连接。此印刷电路板元件包含至少一个电子组件，在该至少一个电子组件上敷设插口接触元件与设备接触元件之间的连接。
文档编号H01R13/719GK102237616SQ201110099128
公开日2011年11月9日 申请日期2011年4月20日 优先权日2010年4月20日
发明者J.拜尔, O.奥皮茨 申请人:沃思电子埃索斯有限责任两合公司