Usb连接器和microsd闪存卡连接器的组合的制作方法

Usb连接器和microsd闪存卡连接器的组合的制作方法
【专利摘要】一种USB母口连接器和MicroSD闪存卡母口连接器的组合，包括由多面壁组成的壳体，在所述壳体内布置有USB母口连接器和MicroSD闪存卡母口连接器。触针从所述USB母口连接器的触点和所述MicroSD闪存卡母口连接器的触点延伸穿过所述壳体的至少一面壁，以连接到印刷电路板。所述壁包括电磁干扰(EMI)屏蔽层。
【专利说明】USB连接器和MlCROSD闪存卡连接器的组合
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求于2013年4月23日提交的美国临时申请第61/854, 398号的优先权， 该美国临时申请的全部内容通过引用合并于此。

【技术领域】
[0003] 本发明涉及在公共壳体内USB连接器和MicroSD闪存卡连接器的组合。所述 MicroSD闪存卡连接器可以与标准MicroSD闪存卡配合使用。在所述公共壳体内，所述连接 器可以被布置为一个在另一个的上方或者彼此并排布置，所述公共壳体可以包括屏蔽层。

【背景技术】
[0004] USB连接器是用于网络和计算机产品的电子连接器，例如可用于桌面型计算机、膝 上型计算机、平板电脑、移动电话以及需要连接至外围设备的其他产品。USB连接器在很多 工业中使用。
[0005] 通用串行总线（USB)是于20世纪90年代中期开发的工业标准，其定义了计算机 和电子设备之间的用于连接、通信、和供电的总线中使用的线缆、连接器和通信协议。
[0006] USB被设计来使计算机外围设备到个人计算机的进行通信和供电的连接标准化， 这些外围设备包括：键盘、定点设备、数码相机、打印机、便携式媒体播放器、盘驱动器以及 网络适配器。而且，USB在其他设备上也已变得常用，比如在智能电话、PDA以及视频游戏主 机等上。USB已有效地替代了各种早期接口，例如串并口，并替代了便携式设备的独立充电 器。
[0007] USB标准在1996年正式发布之前经过了多个版本的进化。第一个版本USB1 (全 速型）是USB连接器的一种类型。USB1发布于1996年1月，其规定了 1.5Mb/s(低带宽） 和12Mb/s (高带宽）的数据速率。USB1不允许延长线缆或通过监控器（由于计时和功率 限制）。在1998年8月发布USB1. 1 (其修复了 USB1. 0中的问题，大部分问题涉及集线器） 之前，很少有USB设备推向市场。USB1. 1是被广泛采用的最早期的版本。
[0008] 第二个版本是USB2. 0 (高速型）。USB2. 0发布于2000年4月，其增加了更高的最 大信令速率480Mbit/s (有效吞吐量高达35MB/s或280Mbit/s)(目前称其为"Hi-Speed")。 对USB规范的进一步的修改已通过工程变更通知（ECN)完成。这些ECN中最重要的被包括 进USB2. 0规范包中，该规范包可从USB. org获得。
[0009] 第三个版本USB3. 0于2008年11月发布。USB3. 0标准定义了新的"超高速"模式， 该模式具有5Gbit/s的原始信令速度且可用数据速率高达4Gbit/s。USB3. 0减小了数据传 输所需的时间，从而降低了能耗，并且其可以向下兼容USB2. 0。USB3. 0发起组织于2008年 11月17日宣布版本3. 0的规范已完成并已经传送到USB执行组织（USB-IF)，该组织是USB 规范的管理机构。该行动有效地向硬件开发者公开了所述规范，以用于在产品中实施。除 了早期版本支持的模式之外，新的"超高速"总线提供了 5. OGbit/s (原始数据速率）的第 四传输模式。正如早期的USB版本，USB3. 0端口分为低功率和高功率型，分别提供150mA和 900mA电流，并同时以超高速速率传输数据。此外，还存在电池充电规范（版本1.2 - 2010 年12月），该规范将功率处理能力提升到1. 5A，但是不允许并发的数据传输。电池充电规 范要求物理端口本身能够处理5A电流，但是该规范将最大电流限制为1. 5A。
[0010] 2013年1月USB组织发布的出版物揭示了将USB3升级到10Gbit/s的计划，以将其 与其他类型的新兴连接器（比如Thunderbolt?连接器）置于同一水平。Thunderbolt? 是美国加州库比蒂诺的苹果公司的美国注册商标第1，078, 726号。
[0011] 现在有很多类型的USB连接器，包括一些最近增加的。原始的USB规范包括标准-A 和标准-B的插头（图2)以及插座，USB-B连接器使得两端都可以插入线缆，同时防止了 用户将一个计算机插座连接到另一个计算机插座。图3A至图3F示出了不同类型的USB-A 和-B连接器，包括标准型、Mini型以及Micro型。
[0012] A型USB插头（图3A)是平坦的矩形，其插入到USB主机或集线器上的"下游端口" 插座，并传递功率和数据。A型USB插头在永久性连接到一个设备的线缆上常见，比如在通 过USB连接来将键盘或鼠标连接到计算机上的线缆上。
[0013] B型USB插座（图3B)具有带有斜坡外部角的正方形形状，并被配置为与使用可移 动线缆的设备上的"上游端口"配对，该设备例如为打印机。在一些设备上，B型USB插座不 具有数据连接，其仅被用于从上游设备接收功率。
[0014] Mini-A型USB插头（图3C)以及Mini-B型USB插座（图3D)大约为3mmX7mm的 大小。这些Mini-USB插头和插座具有与A型USB插头和B型插座类似的宽度和大约一半 的厚度，使得它们可以集成到更薄的便携式设备中。
[0015] Micro-A型（图兕）以及Micro-B型（图3F)USB连接器由USB-IF于2〇〇 7年1月 4日宣布。Mini-A插头以及Mini-B插座在2007年5月23日被弃用。虽然很多目前可获 得的设备和线缆仍然使用Mini连接器，但是更新的Micro连接器自2010年12月起已经被 广泛采用。更薄的Micro-A和-B型USB连接器旨在包括智能电话、个人数字助理以及相机 的新设备中取代Mini USB连接器。
[0016] USB连接器造价低廉、相对容易组装，并且容易插入和拔出。USB连接器通常具有 塑料主体，不带有连接时将公母口锁定到位的锁定机构。
[0017] USB母口连接器（或插座）具有插座孔，用于插入USB公口插头，以形成连接。插 座孔可以有很多种配置，包括一端口、呈行列的多端口、以及堆叠 USB连接器行列的可叠起 连接器。
[0018] MicroSD是非常小的可移动闪速存储器卡，例如用于移动电话、平板电脑、膝上型 电脑以及桌面型计算机，以存储内容。MicroSD是目前市面上最小的闪速存储器卡。其尺寸 仅有5_X 11_X0. 7_，这使得其能够理想地应用于移动电话以及平板电脑。当用户想要 将卡插入到MicroSD卡连接器时，他们只需要简单地将卡推入连接器口，卡就会锁定到相 应位置。
[0019] 尽管MicroSD卡的物理尺寸非常小，但是它们可以存储大量的数据。采用34GB/ cm3的存储密度，MicroSD卡的闪速存储容量范围可以从128MB到最大4GB。MicroSD卡上 存在用于存储数据的不同格式，包括SDHC格式。目前容量为4GB、8GB、16GB、32GB，64GB以 及128GB。该容量将来还可以提升，且保持相同的MicroSD形状因素 （form factor)。
[0020] SDHC代表安全数字高容量（Secure Digital High Capacity)。正如其名称所表 示的，SDHC卡在与普通安全数字（SD)卡具有相同的形状因素的情况下提供了更高的存储 容量。SDHC卡在2006年首次出现。SDHC卡通常被格式化为Fat32文件系统。SDHC卡具有 固定的512字节的扇区大小。
[0021] SD卡协会（SDA)对SDHC的容量给予了 32GB的限制，但是从技术上来说，其可以支 持高达2太字节（TB)的存储容量。SDHC卡在市场的出现使得大量的消费者将其与用于很 多便携式设备（包括数字相机、摄像机、游戏系统、MP3播放器以及其他电子设备）的普通 SD卡混淆。SDHC卡还被按照速度分级成三个类别。一般而言，类别2提供2MB/秒的速度， 类别4提供4MB/秒的速度，而类别6提供6MB/秒的速度。


【发明内容】

[0022] 本文公开了在公共壳体内的MicroSD卡母口连接器和USB母口连接器的组合。当 在公共壳体内将MicroSD卡连接器与USB连接器组合时，与将它们安装为两个分开的连接 器相比，安装为单一元件可以节约基板（例如，印刷电路板）上的空间。
[0023] 取决于如何在公共连接器壳体内布置每个连接器的触针，MicroSD卡连接器和 USB连接器的组合可以以不同的方式安装到印刷电路板上。触针可以以适当角度延伸并穿 过连接器壳体的底壁，以插入到印刷电路板。可选地，触针可以被垂直安放来延伸穿过连接 器壳体的后壁或背壁，以插入到印刷电路板。传统的USB连接器和传统的MicroSD卡连接 器也可以以这些不同的排布来安装。这些传统的连接器的触针通常具有对称方向，以保持 连接器的尺寸为最小。本文中所公开的公共壳体内的连接器具有对称方向以节省空间。
[0024] 本文还公开了将USB母口连接器和MicroSD卡连接器组合到可安装到基板（例 如，印刷电路板）上的一个连接器主体中，以节约空间并提供主体内的数据传输和存储。 MicroSD卡连接器提供了向/从可以插入到MicroSD卡连接器的MicroSD闪存卡写入/读 出数据的手段。容纳USB连接器和MicroSD卡连接器的组合的公共连接器壳体可具有将 USB连接器和MicroSD卡连接器的组合包围和装在一起的屏蔽层。
[0025] 本文还公开了以如下方式在公共连接器壳体内组合的USB连接器和MicroSD卡连 接器，即，提供USB连接器用于连接外围设备的性能和其他USB性能特征，以及通过MicroSD 卡连接器从/向MicroSD卡传输和/或存储数据。可以预期存在这样的应用，S卩，在公共连 接器壳体内的MicroSD卡上的数据存储可以通过用来累加与该公共壳体的USB连接器的状 态有关的数据来增加数值。该状态数据可以包括USB连接器的活动性（包括连接数）。如 在现有技术中已知的，MicroSD卡能够存储大量的数据并能够被用来存储文件、文件夹以及 用户可能想要存储的任意其他数据。
[0026] 插入到本文描述的公共连接器壳体的MicroSD卡连接器的MicroSD闪存卡通常小 于所述公共连接器壳体的标准USB连接器开口的尺寸，因此所述公共连接器壳体具有与传 统USB连接器实质上相同的宽、高和深度。除了 MicroSD卡母口连接器以外，也可以使用其 他类型的母口闪存卡连接器、或HDMI或SATA连接器，来替代公共连接器壳体内的MicroSD 卡母口连接器。当用其他类型的闪存读卡器连接器（HDMI连接器或SATA连接器）替代公 共连接器壳体内的MicroSD卡母口连接器时，该公共连接器壳体的高度和大小可以保持。
[0027] 本文还公开了对在网络和计算机工业中使用的所有类型的连接器进行安装的方 法。该方法包括在公共连接器壳体内组合连接器并将它们彼此上下叠起，以增大公共连接 器壳体内连接器的密度。连接器可以被屏蔽或不被屏蔽。
[0028] 更具体地，本文公开的是USB母口连接器和MicroSD闪存卡母口连接器的组合，其 包括：多面壁组成的壳体；在所述壳体内的USB母口连接器和MicroSD闪存卡母口连接器； 触针，其从所述USB母口连接器的触点和所述MicroSD闪存卡母口连接器的触点延伸穿过 所述壳体的至少一面壁，以连接到基板；以及在一面或多面壁上的电磁干扰（EMI)屏蔽层。
[0029] 所述多个壁可包括顶壁和底壁、在所述顶壁和底壁之间延伸的左侧壁和右侧壁、 以及后壁。
[0030] 所述USB母口连接器和MicroSD闪存卡母口连接器在所述壳体内可被定位成以垂 直（一个在另一个上方）或水平方式（并排）彼此邻近。
[0031] 所述壳体在多面壁中的一面壁上可包括：第一开口，其被配置为使得USB公口连 接器容易插入到USB母口连接器；以及第二开口，其被配置为使得MicroSD闪存卡容易插入 到MicroSD闪存卡母口连接器。
[0032] 所述USB母口连接器和MicroSD闪存卡母口连接器的组合可进一步在所述壳体内 包括第一集成电路（1C)芯片。所述第一 1C芯片可被操作来对所述USB母口连接器的一个 或多个触针上的网络传输数据进行分析并将所述数据存储在插入到所述MicroSD闪存卡 母口连接器内的MicroSD闪速存储器卡的存储器中。
[0033] 同时或可替换地，所述USB母口连接器和MicroSD闪存卡母口连接器的组合可进 一步在所述壳体内包括第二集成电路（1C)芯片。在将USB公口连接器插入到所述USB母 口连接器时，所述第二1C芯片可操作用于便于所述USB公口连接器的触点和所述USB母口 连接器的触点之间的电连接。所述第二1C芯片可被进一步操作用于在插入到所述MicroSD 闪存卡母口连接器内的MicroSD闪速存储器卡的存储器中收集和存储连接数据。
[0034] 所述USB母口电连接器可以是A型USB连接器、或B型USB连接器、或mini-A型 USB连接器、或mini-B型USB连接器、或micro-A型USB连接器、或micro-B型USB连接器。

【专利附图】

【附图说明】
[0035] 图1是根据本发明的一个实施例的在一个公共壳体内的USB母口连接器和 MicroSD闪存卡母口连接器（读取器/写入器）的组合的透视图。
[0036] 图2是现有技术的标准A型和B型USB连接器的透视图以及所述连接器的引脚输 出图表。
[0037] 图3A至图3F是现有技术的包括标准A型和B型、Mini-A型和Mini-B型、以及 Micro-A型和Micro-B型的USB连接器的示意图。
[0038] 图4是图1的公共壳体内包括的操作中与放置用于插入到该MicroSD卡连接器的 MicroSD卡相关的现有技术的MicroSD闪存卡母口连接器（读取器/写入器）的单独透视 图。

【具体实施方式】
[0039] 将通过参考附图来对本发明进行描述，在附图中，相同的参考标记对应相同的元 件。
[0040] 参考图1，USB连接器和MicroSD闪存卡连接器的组合1包括在公共壳体内的USB 母口连接器2和MicroSD闪存卡母口连接器3,该公共壳体包括后壁4、顶壁8、右侧壁11、 左侧壁9、前壁12以及底壁10。USB连接器2以及MicroSD连接器3位于且包含在这些壁 内，且具有用于插入USB公口连接器5的USB开口 13以及用于插入MicroSD闪存卡6的读 卡器开口 14。
[0041] 尽管图1所示的实施例被描述为具有MicroSD卡连接器3,这也不被解释为对本发 明进行限制，这是因为可预期到的是，MicroSD卡连接器3可以被任意其他适用和/或期望 的闪速存储卡连接器、HDMI连接器、SATA连接器等替换，于是所述公共壳体将包括USB连接 器2和上述其他连接器中的一个。同样或者可替换地，可以预期到的是，可以使所述公共壳 体适应于包括（除了 USB母口连接器2以及MicroSD卡母口连接器3以外）其他连接器， 例如，闪速存储卡连接器、HDMI连接器、SATA连接器、以及被认为适用和/或期望的额外的 USB连接器。
[0042] 图1示出了 USB连接器2以及MicroSD卡连接器3、源自USB连接器2的触针7、 源自MicroSD卡连接器3的触针15、可选的至少在壁4、8、9、10和11上的EMI屏蔽层16、 以及可选的壁12、以及可选的连接到EMI屏蔽层16的屏蔽突出部17。屏蔽层16可以由任 意适用和/或期望的导电和磁敏材料制成。USB连接器2和MicroSD卡连接器3可以由任 意适用和/或期望的材料或材料的组合制成，例如但不限于，塑料和/或金属。
[0043] USB连接器2的触点20可与触针7电连接，触针7在公共壳体的内部延伸穿过壁 4、8、9、10或11中的任意一面或多面壁，以通过焊接、表面安装技术、压装或现有技术中公 知的将连接器安装到印刷电路板上的其他方法安装到基板（例如，印刷电路板）上。类似 地，MicroSD卡连接器3的触点22(图4中所示）可以与触针15电连接，触针15在公共壳 体的内部延伸穿过壁4、8、9、10或11中的任意一面或多面壁以通过焊接、表面安装技术、压 装或现有技术中公知的将连接器安装到印刷电路板上的其他方法安装到印刷电路板。
[0044] 本文描述的组合连接器1可与任意标准的MicroSD卡6配合使用，包括与根据 MicroSD卡规范的闪速存储器或现有技术的MicroSD卡配合使用。Mi croSD6被制成MicroSD 标准中所描绘的特定尺寸。
[0045] MicroSD卡被制成具有或不具有推/拔功能，本发明不限于任一种类型。
[0046] 组合连接器1可在壳体内包括集成电路（1C)芯片24。1C芯片24可以操作用于 对USB母口连接器2的一个或多个触针上的网络传输数据进行分析并将所述数据存储到插 入MicroSD卡连接器3内的MicroSD卡6的闪速存储器中。同时或者可替换地，组合连接 器1可在壳体内包括相同的1C芯片24或不同的1C芯片，该芯片可操作用于当USB公口连 接器被插入到USB母口连接器时便于USB公口连接器5的触点和USB母口连接器2的触点 之间的电连接。
[0047] MicroSD卡连接器3可根据1C芯片24和/或经由触针15与MicroSD卡连接器 3耦接的任意适用和/或期望的控制器的控制来操作，以从/向插入到MicroSD卡连接器 3内的MicroSD卡6的闪速存储器读出/写入数据。MicroSD卡连接器3的从/向插入到 MicroSD卡连接器3内的MicroSD卡6的闪速存储器读出/写入数据的操作是本领域的公 知技术。
[0048] 尽管已经通过参考在公共壳体内的USB连接器和MicroSD读卡器连接器的组合的 实施例描述了本发明，但是本领域的其他技术人员可以在不脱离本发明的范围和精神的情 况下对本发明做出修改和变化。例如，MicroSD卡连接器3可以被替换为目前公开的或以 后开发的任意适用和/或期望的闪速卡存储器连接器、HDMI连接器、或SATA连接器等，于 是组合连接器1包括USB连接器2以及这些替换连接器中的任一个。USB连接器以及用于 插入MicroSD卡的MicroSD卡连接器的标准在本领域公知。相应地，上述的详细描述是说 明性的而非限制性的。本发明由所附权利要求进行限定，并且落入权利要求含义及其等同 范围内的所有对本发明的改变都被包含在本发明的范围内。
【权利要求】
1. 一种USB母口连接器和MicroSD闪存卡母口连接器的组合，其包括： 由多面壁组成的壳体； 在所述壳体内的USB母口连接器和MicroSD闪存卡母口连接器； 触针，其从所述USB母口连接器的触点和所述MicroSD闪存卡母口连接器的触点延伸 穿过所述壳体的至少一面壁，以连接到基板；以及 在一面或多面壁上的电磁干扰（EMI)屏蔽层。
2. 根据权利要求1所述的USB母口连接器和MicroSD闪存卡母口连接器的组合，其中 所述多面壁包括顶壁和底壁、在所述顶壁和底壁之间延伸的左侧壁和右侧壁、以及后壁。
3. 根据权利要求1所述的USB母口连接器和MicroSD闪存卡母口连接器的组合，其中 所述USB母口连接器和MicroSD闪存卡母口连接器在所述壳体内被定位成以垂直或水平方 式彼此相邻。
4. 根据权利要求1所述的USB母口连接器和MicroSD闪存卡母口连接器的组合，其中 所述壳体的多面壁中的一面壁上包括： 第一开口，其被配置为使得USB公口连接器容易插入到所述USB母口连接器；以及 第二开口，其被配置为使得MicroSD闪存卡容易插入到所述MicroSD闪存卡母口连接 器。
5. 根据权利要求1所述的USB母口连接器和MicroSD闪存卡母口连接器的组合，进 一步在所述壳体内包括集成电路（1C)芯片，所述集成电路（1C)芯片被操作来对在所述USB 母口连接器的一个或多个触针上的网络传输数据进行分析并将所述数据存储在插入到所 述MicroSD闪存卡母口连接器内的MicroSD闪存卡的存储器内。
6. 根据权利要求1所述的USB母口连接器和MicroSD闪存卡母口连接器的组合，进一 步在所述壳体内包括集成电路（1C)芯片，在将USB公口连接器插入到所述USB母口连接器 时，所述集成电路（1C)芯片被操作用于便于所述USB公口连接器的触点和所述USB母口连 接器的触点之间的电连接。
7. 根据权利要求6所述的USB母口连接器和MicroSD闪存卡母口连接器的组合，其中 所述集成电路（1C)芯片进一步被操作用于在插入到所述MicroSD闪存卡母口连接器内的 MicroSD闪存卡的存储器内收集和存储连接数据。
8. 根据权利要求1所述的USB母口连接器和闪存卡母口连接器的组合，其中： 所述USB连接器是A型USB连接器、或B型USB连接器、或mini-A型USB连接器、或 mini-B型USB连接器、或micro-Α型USB连接器、或micro-Β型USB连接器。
【文档编号】H01R12/71GK104158004SQ201410165668
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年4月23日 优先权日:2013年4月23日
【发明者】阿兰·L·波克拉斯 申请人:阿兰·L·波克拉斯