用于高速连接器的接地的制作方法

背景

计算机端口被广泛地用于在计算设备与外部设备或组件之间提供接口。技术的最新进展导致了高速端口的发展，高速端口在计算设备和外部组件之间提供快速且有效的接口。但是，这些高速端口(诸如设计为与superspeed(超高速)或superspeed+(超高速+)通用串行总线(usb)规范(usb3.0或usb3.1)兼容的那些端口)以在2.4ghz频谱(无线设备广泛使用的频段)中产生射频干扰的频率工作。因此，高速端口通常会降级附近天线(包括wi-fi和蓝牙)的无线灵敏度。

概述

为了解决上文所讨论的问题，提供了容纳在计算系统内的通信端口连接器。该通信端口连接器可包括壳体、端口侧电触点、和一个或多个双板弹簧指。壳体可限定被配置成容纳电插头的空隙。端口侧电触点可位于壳体内，并且它们可被配置成与电插头的插头侧电触点进行电连接。双板弹簧指可包括第一弹簧指和耦合到第一弹簧指的第二弹簧指。第一弹簧指可被配置成朝向空隙弯曲以接触电插头。第二弹簧指可被配置成远离空隙弯曲以接触设备的机壳，从而在电插头被插入通信端口连接器中时将电插头电接地到机壳。

提供本概述以便以简化的形式介绍以下在详细描述中进一步描述的概念的选集。本概述并不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，亦非旨在用于限制所要求保护的主题的范围。此外，所要求保护的主题不限于解决在本公开的任一部分中提及的任何或所有缺点的实现。

附图简述

图1示出了具有通信端口连接器的计算设备的侧视图。

图2示出了图1的计算设备的示意图。

图3示出了根据本公开的一种实现的通信端口连接器的顶部透视图。

图4示出了图3的通信端口连接器的分解图。

图5示出了图3的通信端口连接器的下部壳体的底部透视图。

图6示出了图3的通信端口连接器的下部壳体的底部视图。

图7示出了图3的通信端口连接器的下部壳体的前视图。

图8示出了图3的通信端口连接器的下部壳体的侧视图。

图9示出了沿图7的线a-a截取的图3的通信端口连接器的下部壳体的截面侧视图。

图10示出了沿图7的线a-a截取的图3的通信端口连接器的下部壳体和机壳的截面侧视图。

详细描述

数据存储和数据传输的最新进展导致了高速连接器的发展，该高速连接器可快速地传输大量数据。当连接到设备和电缆时，这些高速连接器的数据频谱非常宽频，其范围可从dc到20ghz。结果，射频干扰在2.4ghz频谱中被产生，该频谱是广泛用于许多类型的无线设备和计算机外围设备的射频频段。由高速连接器引起的“噪音”降级了附近无线天线(诸如wi-fi或蓝牙)的功能。干扰会降低无线连接的速率或范围，或甚至会完全阻止天线功能，并且这会影响大量的无线设备。例如，当电缆或外围设备被插入附近的superspeed或superspeed+usb端口时，操作无线鼠标的用户可能会经历滚动和导航滞后的情况。这种滞后可导致效率和生产率的损失，使得用户感到沮丧。归因于使用高速连接器而受到2.4ghz频谱中的静态干扰或功能损失影响的设备的进一步示例包括蓝牙扬声器、无线路由器、无线键盘、以及甚至无绳电话。用户经常采取将高速连接器或无线设备彼此远离移动到可容忍干扰的距离的措施，但这可能是几英尺。通常，将诸如鼠标或键盘之类的外围无线设备从容纳高速连接器的计算设备移开是不可行的。在这些情形下，用户必须忍受干扰，放弃使用高速连接器，或人为地降低连接器速度，这些都不是理想的选择。

如图1中例示的，为了解决上文标出的问题，提供了计算设备10。计算设备10可包括被配置成用于无线通信的内部安装的天线16和诸如通信端口连接器18之类的一个或多个端口p。简单地转到图2，计算设备10可进一步包括处理器12、操作地耦合到处理器的存储器14、和被配置成将数据从通信端口连接器传输到处理器的数据总线20。回到图1，天线16可以是布置在计算设备10的内部的wi-fi或蓝牙天线。此外，天线16的位置可位于与通信端口连接器18相距5mm到80mm的范围r内。

如图3所示，可提供用于计算设备10中的通信端口连接器18。通信端口连接器可包括限定空隙24的壳体22。参考图4，该空隙可被配置成容纳电插头26，并且通信端口连接器18的壳体22可以包括上部壳体28和下部壳体30。

转到图4，提供了通信端口连接器18的分解视图。从各零件分解所沿的垂直轴v的顶部看，上部壳体28可被布置在舌部32的顶部。从该垂直轴的底部看，塑料衬套34可嵌套在下部壳体30内部。当被组装时，下部壳体30可装配到上部壳体28中以形成壳体22。舌部32可被布置在由塑料衬套34限定的空隙内部并且被布置在上部壳体28的下方。尽管示例实现例示了壳体22包括上部壳体28和下部壳体30，但是可以理解，壳体可被形成为单件。

从各零件分解所沿的水平轴h的右侧看，电插头26被提供以例示与通信端口连接器18的关系。通信端口连接器18可进一步包括机壳36和端口侧电触点38。端口侧电触点38可位于壳体22内，并且它们可被配置成与电插头26的插头侧电触点进行电连接。此外，端口侧电触点可包括电磁干扰触点指40和兼容通用串行总线(usb)规范的至少一个电触点42、44。所例示的实现包括可与usb规范兼容的usb2.0和usb3.0和/或usb3.1电触点42、44。然而，可以理解，与usb规范兼容的一个或多个电触点可以是除usb2.0、usb3.0和/或usb3.1之外的类型，包括传统的usb1.x规范和超越usb3.1的未来版本。可以理解，所描述的配置也可以在usb-a、usb-b、或usb-c连接器类型(包括迷你和微型连接器)中实现，或者在不同于usb的类型的高速连接器中实现。具体地，本公开解决了与usb3.0或更高的usb规范兼容的高速电触点的干扰问题，该高速电触点在2.4ghz频谱中产生干扰。如图3和图4所例示的，通信端口连接器18可以以其组装好了的形式被布置在计算设备10中的印刷电路板46上。尽管在此提供的示例实现例示了在印刷电路板46上的通信端口连接18，但是可以理解，通信端口连接器可以以其他方式被布置，诸如被布置在柔性印刷电路上。

继续图4，通信端口连接器18进一步包括形成在壳体22的一侧内的一个或多个双板弹簧指48。每个双板弹簧指可至少包括第一弹簧指50和耦合到第一弹簧指50的第二弹簧指52。第一弹簧指50可被配置成朝向空隙24弯曲以在电插头26被插入通信端口连接器18时接触该电插头26。参考图10，第二弹簧指52可被配置成远离空隙24弯曲以接触作为计算设备10的主要接地平面的计算设备10的机壳36，从而在电插头26被插入通信端口连接器18时将电插头26电气地接地到机壳36。尽管所例示的示例示出了第一弹簧指50朝向空隙24弯曲而第二弹簧指52远离空隙弯曲，但是可以理解，此配置可被反转以使得第一弹簧指50远离空隙弯曲而第二弹簧指52朝向空隙弯曲。

现在看向图5，提供了下部壳体30的底部透视图。如所例示的实现中示出的，双板弹簧指48可被形成在通信端口连接器18的下部壳体30中。在所提供的示例中，通信端口连接器18的下部壳体30包括被布置在下部壳体30中的两个双板弹簧指48。然而，可以理解，通信端口连接器18可包括少于两个或多于两个的双板弹簧指48。还可以理解，双板弹簧指48的位置不限于下部壳体30，并且可被布置在通信端口连接器18的一个或多个替换表面中。

图6是下部壳体30的底部视图，示出了第一弹簧指50可以是形成为u形的外弹簧指56。第二弹簧指52可以是形成在外弹簧指56内部的嵌套弹簧指58。如图6所例示的实现中示出的，嵌套弹簧指58可相对于外弹簧指56以相反的取向被布置在外弹簧指56内部，使得嵌套弹簧指58的底座位于外弹簧指56的尖端内部。双板弹簧指48的这种配置，其中嵌套弹簧指58被布置在外弹簧指56内部，使得整个弹簧指的长度最小化，并且为大容差堆叠创造了所需的柔性。此外，双板弹簧指48与塑料衬套34完全兼容，并且它被设计成承受在日常使用中施加的插入/拔出力。虽然图6中的嵌套弹簧指58被示为完全位于外弹簧指56的边界内，但是可以理解，嵌套弹簧指56可被布置成使得一部分位于外弹簧指56的边界外。还可以理解，外弹簧指56的形状不限于u形，并且可被形成为替换形状。

转到图7，提供了下部壳体30的前部视图，其示出了嵌套弹簧指58远离空隙24弯曲，而外弹簧指56朝向空隙24弯曲。图8和9分别提供了下部壳体30的侧视图和截面侧视图。如图所示，参考图10，嵌套弹簧指58在下部壳体30的底部下方延伸，从而允许嵌套弹簧指58接触计算设备10的机壳36。

在图10中提供了具有电插头26和机壳36的下部壳体30的截面视图。如图所示，嵌套弹簧指58远离空隙24(被电插头26占据)弯曲并延伸以接触机壳36。在所例示的实现中，机壳36可以是用作计算设备10中的主要接地平面的导体。此外，第一弹簧指50(在所例示的实现中示为外弹簧指56)可被配置成朝向空隙24弯曲以接触电插头26的外侧上的接地导体60(见图4)。接地导体60可以是例如插头26的外壳体。

以此方式，双板弹簧指48可以是导体，其通过将残余能量从电插头26的壳体传导到计算设备中的主要接地平面而在电插头26和计算设备10之间建立接地路径。

电插头26和计算设备10之间的有效接地路径可包括具有高导电性的材料，诸如金属。因此，希望通信端口连接器18的壳体22由金属或金属化合物形成。附加地，双板弹簧指48的与电插头26或机壳36接触的部分可被镀金，因为金具有高导电性但不会像其他金属一样被腐蚀。为了提供经由双板弹簧指48上的各接触点将电流从电插头26引导到机壳36的接地路径，双板弹簧指48的不与电插头26或机壳36接触的部分可被镀有比金导电性低的材料。在示例实现中，双板弹簧指48的不与电插头26或机壳36接触的部分可被镀有镍。然而，应该理解，用于双板弹簧指的镀覆材料不限于金或镍，并且这些和其他材料可被用于镀覆双板弹簧指的全部或任何部分。

所描述的通信端口连接器18的配置，其中双板弹簧指48将电插头26接地到机壳36可防止射频干扰形式的能量泄漏。例如，如图1所示，无线天线16可被布置在计算设备的内部且距离通信端口连接器18近达5mm而不会受到来自通信端口连接器18的可测得的干扰。此外，虽然所提供的图示示出了内部安装的无线天线16，但是应当理解，本公开不仅解决了针对安装在计算设备10内的天线16的干扰问题，而且还解决了针对可因使用高速端口而受影响的(例如，其他设备的)其他附近无线天线的干扰问题。

图1所例示的计算设备10可以是平板计算机的形式，并在图2中以简化形式被示出。然而，计算设备10也可以是个人计算机、服务器计算机、家庭娱乐计算机、网络计算设备、游戏设备、移动计算设备、移动通信设备(例如智能电话)、智能电视、诸如智能手表或头戴式增强现实设备之类的可穿戴计算设备和/或其他计算设备。此外，尽管在图1中通信端口连接器18可被例示为usb类型-a连接器，但是它可被适配成usb类型-b、usb类型-c、miniusb(迷你usb)、microusb(微型usb)、displayport(显示器端口)、minidisplayport(迷你显示器端口)或其他合适类型的连接器。此外，尽管上述实现被描述为解决在2.4ghz频谱中的干扰，但可以理解，这些实现也可减少或消除在诸如900mhz、5ghz等其他频谱中的干扰。

在图2中以简化的方式示出了处理器12和存储器14。处理器12可由被配置成执行硬件实现的逻辑或固件指令的一个或多个硬件逻辑电路或固件设备来具体化。存储器14可包括半导体存储器(例如，ram、eprom、eeprom、flash存储器等)和/或磁存储器(例如，硬盘驱动器、mram等)或其他大容量存储设备技术。存储器14可包括易失性、非易失性、动态、静态、读/写、只读、随机存取、顺序存取、位置可寻址、文件可寻址和/或内容可寻址设备。例如，处理器12和存储器14的各方面可被集成到一个或多个硬件逻辑组件中，诸如程序和应用专用集成电路(pasic/asic)或片上系统(soc)。

下述段落提供了对本申请的权利要求的附加支持。一个方面提供了一种用于计算设备的通信端口连接器，包括：限定可被配置成容纳电插头的空隙的壳体；位于壳体内并可被配置成与电插头的插头侧电触点进行电连接的端口侧电触点；以及被形成在壳体的一侧内的一个或多个双板弹簧指。每个双板弹簧指可至少包括第一弹簧指和耦合到第一弹簧指的第二弹簧指。第一弹簧指可被配置成朝向空隙弯曲以接触电插头，而第二弹簧指可被配置成远离空隙弯曲以接触计算设备的机壳，从而在电插头被插入通信端口连接器中时将电插头电接地到机壳。在此方面，附加地或替换地，双板弹簧指可以是导体，其通过将残余能量从电插头的壳体传导到计算设备中的主要接地平面而在电插头和计算设备之间建立接地路径。在此方面，附加地或替换地，机壳可以是用作计算设备中的主要接地平面的导体。在此方面，附加地或替换地，第一弹簧指可被配置成接触电插头的外侧上的接地导体。在此方面，附加地或替换地，通信端口连接器的壳体可包括上部壳体和下部壳体。在此方面，附加地或替换地，双板弹簧指可被形成在通信端口连接器的下部壳体中。在此方面，附加地或替换地，通信端口连接器的壳体可以由金属或金属化合物形成。在此方面，附加地或替换地，双板弹簧指的与电插头和/或机壳接触的部分可被镀有金，而双板弹簧指的不与电插头或机壳接触的部分可被镀有比金导电性低的材料。在此方面，附加地或替换地，双板弹簧指的不与电插头或机壳接触的部分可被镀有镍。在此方面，附加地或替换地，第一弹簧指可以是形成为u形的外弹簧指，第二弹簧指可以是形成在外弹簧指内部的嵌套弹簧指，且嵌套弹簧指可以相对于外弹簧指以相反的取向被布置在外弹簧指内部，使得嵌套弹簧指的底座可以位于外弹簧指的尖端内部。在此方面，附加地或替换地，端口侧电触点可包括电磁干扰触点指和兼容通用串行总线规范的至少一个电触点。在此方面，附加地或替换地，连接器可被布置在计算设备中的印刷电路板或柔性电路板上。

另一方面提供了一种计算设备，包括：处理器、可操作地耦合到处理器的存储器、被配置成用于无线通信的天线、一个或多个通信端口连接器、以及被配置成将数据从通信端口连接器传输到处理器的数据总线。通信端口连接器可包括限定可被配置成容纳电插头的空隙的壳体；位于壳体内并可被配置成与电插头内的插头侧电触点进行电连接的端口侧电触点；以及被形成在壳体的一侧内的一个或多个双板弹簧指。每个双板弹簧指可至少包括第一弹簧指和耦合到第一弹簧指的第二弹簧指。第一弹簧指可被配置成朝向空隙弯曲以接触电插头，而第二弹簧指可被配置成远离空隙弯曲以接触计算设备的机壳，从而在电插头被插入通信端口连接器中时将电插头电接地到机壳。在此方面，附加地或替换地，天线可以是被布置在计算设备内部的wi-fi或蓝牙天线，且天线的位置可以位于距离通信端口连接器5mm到80mm的范围内。在此方面，附加地或替换地，机壳可以是用作计算设备中的主要接地平面的导体。在此方面，附加地或替换地，第一弹簧指可被配置成接触电插头的外侧上的接地导体。在此方面，附加地或替换地，双板弹簧指的与电插头和/或机壳接触的部分可被镀有金，而双板弹簧指的不与电插头或机壳接触的部分可被镀有镍。在此方面，附加地或替换地，第一弹簧指可以是形成为u形的外弹簧指，第二弹簧指可以是形成在外弹簧指内部的嵌套弹簧指，且嵌套弹簧指可以相对于外弹簧指以相反的取向被布置在外弹簧指内部，使得嵌套弹簧指的底座可以位于外弹簧指的尖端内部。在此方面，附加地或替换地，通信端口连接器可被布置在计算设备中的印刷电路板或柔性电路板上。

另一方面提供了一种计算设备，包括：处理器、可操作地耦合到处理器的存储器、被配置成用于无线通信的天线、一个或多个通信端口连接器、以及被配置成将数据从通信端口连接器传输到处理器的数据总线。天线可以是被布置在计算设备内部的距离通信端口连接器5mm到80mm的范围内的wi-fi或蓝牙天线。通信端口连接器可包括限定可被配置成容纳电插头的空隙的壳体；位于壳体内并可被配置成与电插头内的插头侧电触点进行电连接的端口侧电触点；以及被形成在壳体的一侧内的一个或多个双板弹簧指。每个双板弹簧指可以是至少包括第一弹簧指和耦合到第一弹簧指的第二弹簧指的导体。第一弹簧指可被配置成朝向空隙弯曲以接触电插头，而第二弹簧指可被配置成远离空隙弯曲以接触计算设备的机壳，从而在电插头被插入通信端口连接器中时将电插头电接地到机壳。

将会理解，本文中所描述的配置和/或办法本质是示例性的，并且这些具体实现或示例不应被视为是限制性的，因为许多变体是可能的。本文中所描述的特定配置可表示任意数量的可能配置中的一个或多个。本公开的主题包括各种组件、设备和系统以及本文公开的其他特征、功能、动作和/或属性、以及它们的任一和全部等价物的所有新颖且非显而易见的组合和子组合。