具有射频识别电路的连接器系统的制作方法

本申请主张于2014年3月20日提交的美国临时专利申请US 61/968054的优先权，该美国临时专利申请通过援引其整体并入本文。

技术领域

本申请涉及连接器领域，更具体而言涉及一种适用于难到达位置的两个连接器领域。

背景技术：

公知用于线束的连接器。依赖于线束的使用，连接器能被制成为或多或少(more or less)地坚固(robust)且可包括密封件以提供防水性。为了确保两个连接器在使用时不会被拆开，两个对接的连接器(它们形成一连接器系统)可包括一卡扣，以有助将所述两个连接器保持在对接位置。当正确连接时，所述两个连接器是非常可靠的且可容易耐受预期的环境条件。

然而，可出现的一个问题是连接器系统部分被安置(partially seated)。依赖于所经受的插入力(如果连接器包括用于防水的密封件且包括更刚性(stiffer)的多个端子，以提供在包括苛刻(harsh)的噪声、振动和声振粗糙度(NVH)环境的大范围的条件下的可靠的对接力，那么所述插入力将往往更高)，一连接器可能被压靠在一起，从而在未使两个连接器完全组装的情况下两个基座彼此固定。为了使这种情况的发生最少化，连接器系统常包括一卡扣，所述卡扣提供包括一可触知的感觉和一可听见的声音的正反馈(诸如一咔嗒动响(snap))。然而，在连接器系统于嘈杂的环境中正被组装的情况下，这些反馈机制仅部分有效。而且如果组装连接器系统的人分心，那么仍然可能出现连接器系统部分对接，这在连接器系统后期完全对接更困难的情况下可能是个问题。

解决此问题的一种尝试公开于美国专利US 7854623，其公开了采用一射频识别电路(RFID)芯片，当两个连接器对接(或未对接)时，该射频识别电路芯片能被短路。所说明的设计具有某些不足，然而且由此某些人群会赏识一连接器系统的进一步的改进。

技术实现要素：

在一实施例中，一连接器系统包括设置成对接在一起的一第一连接器以及一第二连接器。所述第一连接器包括具有一天线系统的一射频识别电路(RFID)芯片，所述天线系统不能在一所关注的频率下响应所需的信号水平(signal level)。所述第二连接器包括具有一杆件的一卡扣，当所述第一连接器和所述第二连接器正确对接时，所述杆件接合所述天线系统。所述杆件设置成用以更改所述天线系统的频率响应，从而所述天线系统在所关注的频率下响应所需的信号水平。因此，当所述杆件接合所述天线系统时，该杆件起作用，以使所述射频识别电路构造成(configure)一功能电路。

在另一实施例中，一第一连接器包括设置在一天线系统上的一射频识别电路芯片，所述天线系统具有一未闭合电路(open circuit)或断点(break)，从而所述天线系统不在一所需的频率下提供一所需的性能。所述连接器包括具有一第一导电元件和一第二导电元件的一卡扣，所述第一导电元件和所述第二导电元件在未对接的状态下不被直接连接。所述第一导电元件是所述天线系统的一第一部分的一部分，而所述第二导电元件是所述天线系统的一第二部分的一部分。当所述第一连接器对接于一第二连接器时，所述第二连接器包括一保持元件，所述保持元件接合所述卡扣并使得所述第一导电元件和所述第二导电元件变成直接被连接，从而所述天线系统变为被调整(tune)至一所需的频率。

附图说明

本申请通过举例说明且不限于附图，在附图中类似的附图标记表示类似的部件，而且在附图中：

图1示出处于未对接的情况下的具有一射频识别电路的一连接器系统的一第一实施例的一立体图。

图2示出一天线图案的一部分的一立体放大图。

图3示出图1中的连接器系统处于对接情况下的一立体图。

图4示出图3所示的实施例沿线4-4作出的一截面剖开的一立体图。

图5示出图4所示的实施例的一立体图，但是两个连接器的其中一个被平移(translated)。

图6示出一天线图案的一俯视图。

图7示出另一天线图案的一俯视图。

图8示出天线谐振与频率的一曲线图。

图9示出一连接器系统的另一实施例的一立体图。

图10示出图10所示的具有天线的连接器系统处于未对接的情况下的一立体图。

图11示出图10所示的实施例的另一立体图。

图12示出一连接器的一实施例的一立体图。

图13示出图12所示的连接器的另一立体图。

图14示出图13所示的连接器的一简化立体图，其中为了说明目的，基座的一部分被移除。

图15示出图14所示的实施例的另一立体图。

图16示出图14所示的实施例的另一立体图。

图17示出一卡扣臂的一实施例的一简化立体图。

图18示出图17所示的卡扣臂的一放大立体图。

图19示出图18所示的实施例的另一立体图。

图20示出可用于一卡扣臂的两个导电元件的一简化立体图。

图21示出图20所示的实施例的另一立体图；

具体实施方式

下面具体的说明描述多个示范性实施例且不意欲限制到明确公开的组合。因此，除非另有说明，本文所公开的各种特征可以组合在一起而形成出于简明目的而未示出的多个另外组合。

射频识别(RFID)电路在某种程度上由于它们的低成本以及它们不需要一电源的事实而通常用在希望确定一物件(item)的位置的情况。这种低成本允许在不显著增加成本的情况下将一射频识别电路包含在一连接器中。如在本文中所采用的，一射频识别电路包括一天线和一集成电路(IC)且设置成经由所述天线接收一信号(这个操作提供电源)、利用所述集成电路处理所述信号并经由所述天线提供一输出(这对于射频识别电路是常规的)。

图1-图5示出具有一第一连接器20的一连接器系统10，第一连接器20包括一集成的射频识别电路30。连接器系统10还包括具有一卡扣臂55的一第二连接器50。连接器20、50中的每一个包括多个端子，所述多个端子设置成当连接器20、50处于对接位置时而被电连接在一起。连接器20包括形成在连接器20上的射频识别电路30，且射频识别电路30包括一天线图案37。可用于形成所述天线图案的技术上的例子包括但不仅限于：激光直接成型(LDS)，然后是电镀、冲压、双射成型、包括模塑互连器件(MID)技术的任何其它的成型技术、墨水喷射(ink jets)、纳米颗粒、任何其它类型的导电涂覆、柔性电路(粘接)、ILM、嵌件注塑成型一薄层。换句话说，在所述连接器上形成所述天线图案的方法并不意在进行限制。

如图所示，射频识别电路30包括定位在天线图案37上的一射频识别电路芯片31。天线图案37包括一第一部分32、一第二部分33以及一第三部分34。第一部分32包括一臂部32a，而第二部分33包括一臂部33a。臂部32a和臂部33a限定一断点35且在操作时卡扣臂55上的一杆件57能够桥接断点35。当断点35打开(open)时，天线图案37具有一谐振，该谐振处于在所需的操作频率范围之外的一第一频率下。换句话说，当第一连接器20未完全对接于第二连接器50时，射频识别电路30不会如期工作。当断点35闭合时(这代表连接器系统10完全对接)，天线图案37具有一谐振，该谐振处于在所需的操作频率范围内的一第二频率。

如图所示，第二连接器50包括一卡扣臂55，且卡扣臂55包括设置在底侧的一杆件57。在操作时，卡扣臂55骑到坡部26(ramp)上然后下降，从而杆件57使断点35短路(short)。

从图6-图7(它们代表与图1-图5所示的射频识别电路类似的射频识别电路)可以认识到的是，一射频识别电路30'包括一芯片31'(它能被程序化，以提供一输出信号以响应一输出信号)以及共同限定一天线图案37'的第一天线部分32'、第二部分33'和第三部分34'，且射频识别电路30'设置成当第一部分32'和第二部分33'之间存在有一断点35'时它在所需的频率下不起作用。然而，一旦所述断点被短路，其如图7所示(且这代表两个连接器完全对接从而相应两个连接器上的成组的端子被电连接在一起)，射频识别电路30'的性能被修改，且射频识别电路30'设置成在所需的频率下起作用。射频识别电路30'被设置(provided)成因杆件57'将第一天线部分32'和第二天线部分33'之间的断点35'桥接，以提供一生效(effective)的天线图案37'，且所得到的射频识别电路30”由此设置成通过在一所需的频率下提供一合适的输出信号以响应一输入信号。由此，当杆件57'使第一部分32'与第二部分33'短路时，杆件57'能使射频识别电路30变成射频识别电路30'。

如从图1-图5能够认识到的，杆件57设置在卡扣臂55上。尽管由于有助将连接器20和连接器50保持在一起的坡部26而所示出的卡扣臂55用作一卡扣件，但是也可能的是，一旦连接器20和连接器50对接时，在无坡部26的情况下，卡扣臂55和杆件57会使第一天线部分32和第二天线部分33之间的断点35短路，且其它东西可用于将连接器20和连接器50保持在一起。由此，卡扣臂55无需设置成在对接情况下固定所述两个连接器。如能够认识到的，如果连接器20和连接器50未正确地对接，那么杆件57将不会使断点35短路且连接器系统10将不会用表示所述连接器系统对接的一输出信号(至少不用在所需的频率下的所需的输出)来响应一输入信号。因此所示出的系统允许所述连接系统的一无线检查，而不要求一整个线束被一直连接到诊断设备。如能够认识到的，所示出的系统不要求一辅助臂(secondary arm),因为卡扣臂55在对接的情况下固定连接器系统10且一旦所述两个连接器完全对接就能使射频识别电路30按照所需起作用。

如从图8能够认识到的，射频识别电路30'的一频率响应如线71所示，而射频识别电路30″的一频率响应如线72所示。在峰点处，谐振71a具有比谐振72a差约0.2GHz的一频率。对于很多天线而言，在谐振上具有一至少0.1GHz的变化可能是合乎需要的，从而最初的设置不会创建一误报(false positive)。更小的频率变化也能用在天线具有一高Q值的情况，因此除非另有说明，将天线的性能从一不工作性能转变到一工作性能的使所述天线图案中的一断点的任何短路都是合适的/充分的。

图9-图21示出一连接器系统110的一实施例。具有一第一本体121的一第一连接器120设置成对接具有一本体151的一第二连接器150。所述两个连接器设置成固持允许在所述第一连接器和所述第二连接器之间的一电连接(以传送电源或信号，这对于连接器而言是常见的)的多个端子。第一连接器120的本体121包括一起限定一腔体144的一第一唇部142以及一第二唇部143。腔体144设置成收容第二连接器150的本体151的一缘部152。第一连接器120可包括一垫片122，垫片122设置成为缘部152提供一防水密封。因此，所示出的连接器结构提供了一互锁密封的连接器系统，但是也可采用更少坚固(robust)的连接器本体结构。换句话说，连接器结构可以是任何合适的设计，且所示出的结构只是代表一可能的机械设计且不意在进行限制。因此，除非另有说明，所要求的一切就是所述两个连接器的本体对接在一起。

第一连接器120包括设置在本体121上的一天线图案137，天线图案137是射频识别电路130的一部分，且射频识别电路130包括一集成电路芯片131。天线图案137可至少部分地镀覆在本体121的表面，如图所示。天线图案137包括一第一部分132和一第二部分133，当所述第一连接器处于未对接的情况下，第一部分132和第二部分133通过卡扣臂145上的断点135电分离。当第一连接器120处于未对接的情况下时，断点135通过设置在一第一导电元件138和一第二导电元件139之间的一机械间隙形成。具体地，第一导电元件138包括一凸点(dimple)138a，凸点138a与第二导电元件139上的一开孔139a对准。如能认识到的，第一导电元件138是第一部分132的一部分，而第二导电元件139是第二部分133的一部分。由此，第一导电元件138和第二导电元件139可被视为电连接于所述天线图案(或所述天线图案的一部分)的端子。

在操作时，当卡扣臂145接合第二连接器150的一保持元件156时，第一导电元件138朝向第二导电元件139被压制，从而凸点138a接合(例如压入)开孔139a。这提供了第一部分132和第二部分133之间的一电连接，且允许集成电路芯片131(其在图15中示出为未位于集成电路用位置131a)在一所需的谐振频率下连接于天线图案137，从而射频识别电路130能如期起作用。

所示出的设计中的一个益处在于凸点138a具有一曲面，该曲面能滑动进入而接合开孔139a。这有助于提供第一导电元件138和第二导电元件139之间的一更可靠的电连接，且有助于确保当第一连接器120对接于第二连接器150时所述射频识别电路如期工作。因此，凸点138a和开孔139a也应提供一可靠的连接，然后只是使第一导电元件138的平的部分接合第二导电元件139的平的部分。应注意的是，凸点138a(其是一突出部的一实例)可设置在任一个导电元件上，且所述开孔可以省略而可采用仅一突出部。所述开孔的益处在于第一导电元件138和第二导电元件139之间所需的间隙更小，这允许第一连接器120和第二连接器150之间的更严格的公差(tolerance)和更理想的机械保持。

如能认识到的，图9-图21所示的实施例具有完全自包含在一个连接器上的益处。所述两个导电元件设计成它们具有在未对接的形式下的一断点，但是所述断点能被短路，因为当所述连接器被对接时所述两个导电元件能彼此接触。这是有益的，因为它允许可增加或修改所述射频识别电路的设计，而不必关心所修改的射频识别电路会与所述对接连接器不兼容。此外，无需包括第二连接器上的一桥接部，从而对于所述第二连接器的制造过程能被简化。

本文给出的申请以其优选实施例及示范性实施例说明了各个特征。本领域技术人员在阅读本申请后将作出处于随附权利要求的范围和精神内的许多其它的实施例、修改以及变形。