通用串行总线（usb）端口和插头系统的制作方法
【专利摘要】本文公开了通用串行总线（USB）端口和插头系统。通过一方面，USB端口系统包括具有在其间定义了一个内部的面的外壳。所述外壳还包括定义在其中一个面上的第一开口和第二开口。所述USB端口系统还包括分别伸出所述第一开口和所述第二开口，朝向所述内部并且构成分别接受第一USB插头和第二USB插头的第一槽和第二槽。所述第一USB插头与所述第二USB插头不同。多个第一衬垫位于所述第一槽内，并且可操作地连接到所述第一USB插头。多个第二衬垫位于所述第二槽内，并且被可操作地连接到所述第二USB插头。
【专利说明】通用串行总线(USB)端口和插头系统
[0001] 相关申请的交叉引用 本申请与同日提交的题为"通用串行总线(USB)端口系统"的美国设计专利申请No.29/ 521,562相关，并且与与同日提交的题为"通用串行总线(USB)插头系统"的美国设计专利申 请No. 29/521，558相关。本文所公开的通过结合参考全部引用于此。
技术领域
[0002] 本文所述实施例涉及电连接器，尤其涉及通用串行总线(USB)端口和插头系统。
【背景技术】
[0003] USB是一种连接器标准，它定义了电缆，连接器，和用于计算设备和电子设备之间 的总线连接、通信、和电源供应的通信协议。USB尤其是一种串行接口，经常代替RS232串行 接口和并行接口，用于连接外围设备(如鼠标、键盘、打印机等)与计算机(例如，台式机和笔 记本计算机）。许多计算机都配备多个USB连接器，每个都被设计用于与各自的USB插头配 对。典型的USB连接器配置有电触点，该电触点用于与USB连接器外部的电触点结合，以便完 成数据传输和供电功能。一些USB连接器的电触点用于将一个USB插头的电触点结合到所述 USB连接器的电回路。然而，一些USB连接器的电触点用于将所述USB连接器的电回路结合到 形成于计算机主板上的导电踪迹。主板线路上的电踪迹按照所述USB连接器的所述电回路 与安装于主板的电回路之间线路发送电信号（Electrical traces on the motherboard route electrical signals between the electrical circuitry of the USB connector and electrical circuitry mounted on the motherboard, such as, for example, a USB controller that is connected to a main processor of the computer)，例如，比如，连接到所述计算机的主处理器的USB控制器。
[0004] USB插头和端口有各种各样的大小和形状可供使用。另外，有许多不同的用于USB 技术的电气的和计算的应用。至少这些原因中，有为了不同的应用，持续需要改进的、各种 形状和大小的USB插头和端口系统。
【附图说明】
[0005] 上述总结，以及以下各种实施例的详细描述，当与此处所提供的附图结合阅读时， 能够更好地被理解。为说明的目的，典型实施例以图纸示出；然而，目前公开的主题并不局 限于公开的特定方法和手段。
[0006] [图1为依照当前公开实施例的USB端口系统示例的俯视透视图； 图2为图1所示USB端口系统的仰视透视图； 图3为图1所示USB端口系统的俯视图； 图4为图1所示USB端口系统的侧视图； 图5为图1所示USB端口系统的正视图； 图6为图4所示USB端口系统的相对视角的侧视图； 图7为图1所示USB端口系统的仰视图； 图8为图1所示USB端口系统的横截面侧视图； 图9为依照当前公开实施例的USB插头系统示例的正视透视图； 图10为图9所示USB插头系统的后视透视图； 图11为图9所示USB插头系统的后视图； 图12为图9所示USB插头系统的侧视图； 图13为图9所示USB插头系统的俯视图； 图14为图12所示USB插头系统的相对视角的侧视图；以及 图15为图9所示USB插头系统的正视图。
[0007] 详细说明 目前公开的主题在此被特别地描述以满足法定要求。然而该描述本身不意在限制权利 要求的范围。而是，结合其他的现在或将来的技术，所要求保护的主题内容可以其他方式体 现为包括类似于在本文档中描述的步骤或元素。虽然术语"步骤"可在此用于暗示所使用的 方法的不同方面，但是这些术语不应被理解为隐含在此公开的各个步骤之中或之间的任何 特定顺序，除非和除了个别步骤的顺序被明确的描述。
[0008] 图1-8描述了依照当前公开实施例的示例USB端口系统100的不同视图。参照图1-8,所述系统100包括一个具有面104A-104F的外壳102。所述外壳102的所述面于其间形成一 个内部800。所述外壳102可由合适的塑料或者可被本领域技术人员理解的其他类型的刚性 材料制成。在这个例子中，所述外壳102通常是立方体的形状;但是，也可以被认为所述外壳 102可以是取决于所述应用的任何适合的形状。所述外壳102可以适当密封以防止水分或污 染物进入由所述面104A-104F定义的所述内部，图8所示描述了系统100的横截面侧视图。
[0009] 所述外壳102的面104内定义开口 106和108,用于接受USB插头。或者，为了接受USB 插头或者其他类型的插头，在所述外壳102的所述面内形成所述开口 106和108和一个或者 更多其他开口。本例中，所述开口 106和108被配置在多层结构中，这样当所述系统100处于 如图1所示的垂直位置时，所述开口 106在所述开口 108之上。
[0010] 所述系统100可包括形成于所述外壳102的内部并且伸出所述开口 106和108,分别 朝向所述内部的槽110和112。例如，槽110和112被构造用于分别接受USB版本2和USB版本3 插头。本例中，开口 106的大小和形状被设定，以接受和接合(engage)12伏(V)USB版本2.0插 头。所述槽110定义了一个凹口 113或者配置一个阻挡件以在准许插入12VUSB插头时，避免 24VUSB插头插入。
[0011] 在另一示例中，例如，所述开口 106和槽110的大小和形状被设定，以接受和接合 24VUSB版本2.0插头。所述槽110或者其他阻挡件以在准许插入12VUSB插头时，避免24VUSB 插头插入。上述示例中描述了USB版本2插头，USB版本3插头，12VUSB插头，24VUSB插头。但 是，在公开的实施例中，各种版本或者类型都可能被应用。开口 106和108的大小和形状可被 设定以分别接受和接合任何给定的USB版本插头。槽110和112也可被构造以分别接受和接 合任何给定的USB版本插头。
[0012]多个衬垫(pad)可被放置在所述槽106内，并且被可操作地连接至12V类型的USB版 本2.0插头。特别地，所述槽106可在所述衬垫的放置处构成多个开口 111。或者，所述衬垫被 可操作地连接至任何类型的USB版本2插头。所述衬垫可被配置用于搭载任何适合类型的电 信号，包括但是不限于，地电位，D+信号，D-信号，Vcc信号。
[0013] 多个衬垫114被放置在所述槽106内并且被可操作地连接至USB版本3.0插头。或 者，所述衬垫114被可操作地连接至任何类型的USB版本3插头。所述衬垫114可被配置用于 搭载任何适合类型的电信号，包括但是不限于地电位，D +信号，D-信号，Vcc信号， _资禮齡:猶_:，：;_縣一信号，接地屏蔽，信号，和_s_m_ss谈信号。 其中一个衬垫114可作为用于传输电源至USB版本3设备的电源衬垫。
[0014] 所述系统100可包括包含在外壳102的内部的USB版本2电路和USB版本3电路(未在 图中示出）。所述电路可被可操作的连接至开口 111内的衬垫和第二衬垫114。所述电路可被 配置为匹配连接所述开口 111内的所述衬垫和114,用于USB版本2和版本3信号的传输，该信 号发送到或者接收至插针116,所述插针116排列在所述外壳102的所述面104D上，并且伸出 所述外壳102的所述面104D。所述电路可包含多条电线和/或其他适于电连接所述衬垫至 所述插针116的组件。
[0015] 锁紧机构可被适当地连接到所述外壳102以接合和锁定USB插头系统。本例中，所 述锁紧机构包含部件118A和118B，被配置来用于配合USB插头系统的锁紧机构。
[0016] 所述外壳102可定义用于连接所述系统100至另一个可被本领域技术人员理解的 组件的多个柱120。
[0017]图9-15描述了依照当前公开实施例的USB插头系统900的示例的不同视图。参照图 9-15,所述系统900包括一个具有面904A-904F的外壳902。所述外壳902的所述面于其间形 成一个内部。所述外壳902可由合适的塑料或者可被本领域技术人员理解的其他类型的刚 性材料制成。在这个例子中，所述外壳902通常是形状为细长的立方体;但是，也可以认为所 述外壳902可以是取决于应用的任何适合的形状。所述外壳902可以适当密封以防止水分或 污染物进入由所述面104A-104F定义的内部。
[0018] 开口 906和908被定义在所述外壳902的面904A内。本例中，所述开口 906和908被配 置在多层结构中。这样，当所述系统900处于如图9所示的垂直位置时，所述开口 906在开口 908之上。
[0019] 接口 910和912分别由所述开口 906和908向外扩展。所述接口 910和912被构造以分 别接合USB版本2端口和USB版本3端口。本例中，所述接口 910的大小和形状被设定以接合 24V USB版本2.0端口。所述接口910定义一个凹口913或者配置一个阻挡件以在准许接触 24V USB插头时，避免与12V USB端口接合。例如，24 V USB插头中可能有一个只允许接合特 定类型的插头的匹配槽或凹口。如果其他插头的槽不适合凹口913,那么它们与接口的接合 将会被阻止。
[0020] 在另一个例子中，例如，所述开口 906和接口 910的形状和大小被设计以接合至12V USB版本2.0端口。所述接口910内形成一个槽或者其他阻挡件以在准许接触12V USB端口 时，避免与24V USB端口接合。
[0021] 所述系统900包括USB版本2电线和USB版本3电线，各所述电线具有包含在所述外 壳902的内部的端部。所述电线端部电连接至接口 910和912的衬垫。所述电线的另一端部可 被放置在绳索915的内部内。
[0022]多个衬垫或者插针917被放置在所述接口 906内并且被可操作地连接至24V类型的 USB版本2.0端口。或者，所述衬垫可操作地连接至任何类型的USB版本2插头。所述衬垫可被 配置用于搭载任何适合类型的电信号，包括但是不限于，地电位，D+信号，D-信号，Vcc信号。 [0023]多个衬垫914被放置在所述槽106中并且被可操作地连接至USB版本3.0端口的衬 垫。或者，所述衬垫914被可操作地连接至任何类型的USB版本3端口的衬垫。所述衬垫914可 被配置用于搭载任何适合类型的电信号，包括但是不限于，地电位，D+信号，D-信号，Vcc信 号，5轉^_痛，:誇信号，接地屏蔽，5_編薄_ ::信号，和獅信号。 其中一个衬垫914可作为用于传输电源至USB版本3设备的电源衬垫。
[0024]所述系统900可包括包含在所述外壳902的内部的USB版本2电路和USB版本3电路 (未在图中示出）。所述电路可被可操作地连接至所述插针917和所述衬垫914。所述电路可 被配置用于匹配连接所述插针917和914,用于USB版本2和版本3信号在所述接线915内电线 端部间的往返传输。所述电路可包含多条电线和/或其他合适的组件。
[0025]锁紧机构916可被适当地连接到所述外壳902以接合和锁定USB插头系统。本例中， 当参与配合USB端口系统的锁紧机构916时，所述锁紧机构916可被向下推动，诸如通过操作 者手指，来释放所述锁紧机构916。
[0026] 虽然已经描述了某些实施方案，但这些实施方案已以实例方式呈现，不旨在于限 制目前公开主题的范围。事实上，本文所描述的新的方法，设备和系统，可以体现在各种其 他形式。此外，各种省略，替换，和本文描述的方法，设备和系统的形式的改变，都将不会偏 离本发明所公开主题的主旨。所附的权利要求及其等同方式旨在于覆盖该形式或者修改将 落入本文所公开的范围和主旨之内。
【主权项】
1. 一种通用串行总线(USB)端口系统，包含： 外壳，包含与其间定义一个内部的多个面、和定义在至少其中一个所述面内的第一开 口和第二开口； 分别伸出所述第一开口和第二开口，朝向所述内部并且构成分别接受第一USB插头和 第二USB插头的第一槽和第二槽，所述第一 USB插头与所述第二USB插头不同； 多个位于所述第一槽内的第一衬垫，并且所述第一衬垫被可操作地连接至所述第一 USB插头;和 多个位于所述第二槽内的第二衬垫，并且所述第二衬垫被可操作地连接至所述第二 USB插头。2. 根据权利要求1所述的USB端□系统，其中:所述外壳由塑料制成。3. 根据权利要求1所述的USB端口系统，进一步包含:包含在所述外壳的内部的第一USB 电路和第二USB电路，并且所述第一 USB电路和所述第二USB电路分别被可操作地连接至所 述第一衬垫和所述第二衬垫。4. 根据权利要求3所述的USB端口系统，进一步包括:多个位插针，所述插针位于其中一 个所述面并且被可操作地连接至所述第一 USB电路和所述第二USB电路。5. 根据权利要求1所述的USB端口系统，其中：所述第一开口和所述第二开口被安置在 所述外壳的同一面上。6. 根据权利要求1所述的USB端口系统，其中：所述第一开口和所述第二开口被配置在 所述外壳的同一面上的多层结构内。7. 根据权利要求1所述的USB端口系统，其中：所述第一槽构成接合12伏USB插头和24伏 USB插头的其中之一。8. 根据权利要求1所述的USB端口系统，其中：所述第一槽定义阻挡件，所述阻挡件被配 置用于避免12伏USB插头和24伏USB插头的其中之一的插入。9. 根据权利要求1所述的USB端口系统，其中：所述第二衬垫包括用于为USB设备提供电 源的电源衬垫。10. 根据权利要求1所述的USB端口系统，进一步包含:锁紧机构，所述锁紧机构连接到 所述外壳，靠近所述第一开口和所述第二开口，并且被配置用于接合并锁定USB插头系统。11. 一种通用串行总线(USB)插头系统，包含： 外壳，包含与其间定义一个内部的多个面、和定义在至少其中一个所述面内的第一开 口和第二开口； 分别由所述第一开口和第二开口向外扩展，并且构成分别接合第一 USB端口和第二USB 端口的第一接口和第二接口； 多个配置在所述第一接口上的第一衬垫，并且所述第一衬垫被可操作地连接至所述第 一USB端口；和 多个配置在所述第二接口上的第二衬垫，并且所述第二衬垫被可操作地连接至所述第 二USB端口。12. 根据权利要求11所述的USB插头系统，其中:所述外壳由塑料制成。13. 根据权利要求1所述的USB插头系统，进一步包含:具有第一端部和第二端部的第一 USB电线和第二USB电线，所述第一端部包含在所述外壳的内部中，并且被电连接至所述第 一衬垫和所述第二衬垫。14. 根据权利要求13所述的USB插头系统，进一步包含:接线，所述接线定义了一个用于 包含所述第一 USB电线和所述第二USB电线的所述第二端部的内部。15. 根据权利要求11所述的USB插头系统，其中：所述第一接口和所述第二接口被安置 在所述外壳的同一面上。16. 根据权利要求11所述的USB插头系统，其中：所述第一接口和所述第二接口被配置 在所述外壳的同一面上的多层结构内。17. 根据权利要求11所述的USB插头系统，其中：所述第一接口构成接合12伏USB端口和 24伏USB端口的其中之一。18. 根据权利要求11所述的USB插头系统，其中：所述第一接口定义阻挡件，所述阻挡件 被配置用于避免与12伏USB端口和24伏USB端口的其中之一的接合。19. 根据权利要求11所述的USB插头系统，其中：所述第二衬垫包含用于为USB设备提供 电源的电源衬垫。20. 根据权利要求11所述的USB插头系统，进一步包含:锁紧机构，所述锁紧机构连接到 所述外壳，靠近所述第一接口和所述第二接口，并且被配置用于接合并锁定USB端口系统。
【文档编号】H01R27/00GK105896211SQ201610163207
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年3月22日
【发明人】蒂莫西·克罗克特, 史黛西·阿灵顿, 约瑟·菲格罗亚
【申请人】东芝全球商业解决方案控股公司