可分离关节式电源和数据接口的制作方法

背景技术：

1、过去几年内，能够提供给消费者的电子设备的数量和类型大大增加，并且丝毫没有显示出减弱的迹象。诸如便携式计算设备、平板电脑、台式计算机、单体计算机、智能电话、存储设备、便携式媒体播放器、导航系统、监视器和其他设备的设备已变得无处不在。

2、这些电子设备可使用电缆或可在每一端部上具有连接器插入件的其他结构来传输电力和数据。这些连接器插入件可插入电子设备上的连接器插座中，从而形成电力、数据或者电力和数据两者的一个或多个导电路径。

3、但是这些连接器插入件和连接器插座可能相对较大。相当大的连接器插座会占用容纳连接器插座的电子设备中不期望的大空间。这可减少可由电子设备提供的功能，它可增加电子设备的大小，或两者的组合。

4、连接器插入件和电子设备之间的连接在使用期间可经受各种力。连接器插入件可相对于设备壳体扭转、转动或弯曲。这可能导致连接器插入件和连接器插座彼此断开连接。在一些情况下，这可能导致连接器插入件和连接器插座中的任一者或两者都损坏。但是在一些系统中，连接器插入件能够相对于容纳连接器插座的电子设备移动可能是有用的。也就是说，可期望的是，连接器插入件和电子设备中的连接器插座在这些移动的整个过程中连接。

5、因此，所需要的是具有小外形的连接器插入件和连接器插座，并且其中在连接器插入件和连接器插座配合之后，连接器插入件可相对于容纳连接器插座的电子设备移动。

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技术实现思路

1、因此，本发明的实施方案可提供具有小外形的连接器插入件和连接器插座，并且其中在连接器插入件和连接器插座配合之后，连接器插入件可相对于容纳连接器插座的电子设备旋转并进行关节运动。

2、本发明的示意性实施方案可提供具有小外形的连接器插入件和连接器插座。连接器插入件可通过限制其具有的接触件的数量来减小大小。例如，可通过组合数据和电力来减少接触件的数量。数据和电力信号可被组合并且使用连接器插入件上的接触件传送或接收。连接器插入件的大小可通过将连接器舌状件用作连接器插入件来进一步减小。在本发明的这些和其他实施方案中，连接器插入件可形成为具有顶侧和底侧的舌状件。两个接触件可位于顶侧和底侧中的每一侧上。这两个接触件可各自输送差分信号。电源、接地或两者可与这些差分信号中的任一者或两者组合。输送接地和提供屏蔽的接地环可围绕舌状件的前面和侧面定位或形成。

3、连接器插座的大小可通过采用以节省空间的构造包裹在它们自身上方(或下方)的接触件来减小。例如，连接器插座可具有在外壳中的开口的顶部中具有接触部分的两个接触件和在外壳中的开口的底部中具有接触部分的两个接触件，其中接触部分可物理地且电连接到连接器插头舌状件上的接触件。这些接触件可具有包裹在接触部分下面的接点尾线。接点尾线可包括将插入并焊接到板中的孔的通孔部分、用于连接到电线的柱，或将焊接到板上的接触件的表面安装部分，其中板可以是柔性电路板、印刷电路板或其他适当的基板。接触件还可包括可插入到连接器插座的外壳中的倒钩。这些倒钩可从接触部分横向延伸以进一步节省空间。

4、本发明的示意性实施方案可提供用于电子设备的连接器插入件和连接器插座，其中当连接器插入件和连接器插座配合时，连接器插入件和连接器插座可相对于容纳连接器插座的电子设备围绕轴线一起旋转。连接器插座可以是可位于电子设备中的连接器插座组件的一部分。连接器插座组件还可包括附接到连接器插座的前外壳，其中前外壳可具有用于连接器插入件的开口。前外壳中的开口可位于至少部分地容纳电子设备的设备壳体的表面处。前外壳可骑靠在环或轴承上，其中环或轴承在该旋转方向上固定。前外壳可在轴承中旋转，从而允许连接器插座组件相对于设备壳体旋转旋转角度。旋转角度可以是正负180度、正负120度、正负90度、正负45度，或者其可具有另一量值。另外，对于每个旋转方向，量值可不同。

5、为了维持旋转连接器插座和连接器插座组件的非旋转部分之间的连接，柔性电路板可用于将连接器插座连接到连接器插座组件的其他部分。一个示例可提供具有接触件的连接器插座，其中每个接触件在第一端部处具有接触部分并且在第二端部处具有柱，并且其中柱连接到柔性电路板的第一端部。当连接器插座旋转时，柔性电路板的第二端部可保持固定。柔性电路板可包括可形成环的柔性电路板的第一端部和第二端部之间的多余长度或松弛。这种松弛可允许柔性电路板的第一端部与连接器插座一起旋转，同时经由柔性电路板的第二端部维持与连接器插座组件的其他部分的连接。

6、本发明的这些和其他实施方案可提供用于电子设备的连接器插入件和连接器插座，其中当连接器插入件和连接器插座配合时，连接器插入件和连接器插座可相对于电子设备在平面中一起进行关节运动。支撑前外壳的轴承可围绕枢转轴线枢转，从而允许前外壳、附接的连接器插座和连接器插座组件的其他部分以及连接器插入件通过由轴承的枢转轴线限定的平面进行关节运动。该关节运动可具有各种量值。关节运动可在一个或多个方向上，并且关节运动可以是10度、15度、20度、25度、35度、45度或其他角度的关节运动角度。关节运动可在一个方向或两个相反方向上，并且可能的关节运动的量值可在每个方向上不同。

7、为了维持关节式连接器插座组件和电子设备中的电路和部件之间的连接，接线盒可用于将连接到柔性电路板的第二端部上的接触件的第一电线连接到连接到电子设备中的电路和部件的第二电线。接线盒可相对于设备壳体固定，或者接线盒可与连接器插座组件的其他部分进行关节运动。

8、本发明的这些和其他实施方案可提供用于电子设备的连接器插入件和连接器插座，其中当连接器插入件和连接器插座配合时，连接器插入件既可围绕轴线旋转也可相对于电子设备在平面中进行关节运动。在本发明的这些和其他实施方案中，连接器插入件和连接器插座可一起围绕轴线旋转并且相对于电子设备通过平面进行关节运动。这种灵活性可通过使用如上所述的柔性电路板和接线盒两者来提供。这种灵活性在诸如音频耳机的电子设备中是特别有利的。连接器插入件可位于头带的每一端部，其中连接器插入件各自插入到对应耳罩中的连接器插座中。由本发明的实施方案提供的旋转和关节运动可允许两个耳罩舒适地抵靠收听者的头部的侧面定位。

9、在一些情况下，连接器插入件能够容易地从连接器插座断开可能是不利的。为了防止无意的断开，本发明的这些和其他实施方案可提供锁定机构以将连接器插入件固定在连接器插座组件中的适当位置。例如，连接器插座组件可包括锁定机构，当连接器插入件插入到连接器插座组件中时，该锁定机构将连接器插入件锁定在适当位置。连接器插入件可具有滑动或以其他方式可移动的控制机构，该控制机构可被致动以实现连接器插入件从连接器插座组件的释放。

10、本发明的这些和其他实施方案可提供其他锁定机构，其中当连接器插入件插入到连接器插座组件中时，锁定机构将连接器插入件锁定在适当位置。为了释放连接器插入件，可旋转连接器插入件超过期望范围(翻转)，随之连接器插入件可被释放。

11、本发明的这些和其他实施方案可提供其他锁定机构，其中当连接器插入件插入到连接器插座组件中时，锁定机构使用锁定机构来将连接器插入件锁定在适当位置。为了释放连接器插入件，可致动滑动机构以移动锁定机构，随之连接器插入件可被释放。这些锁定机构在诸如音频耳机的设备中可能是特别有利的。例如，锁定机构可防止头带和音频耳机的耳罩之间原本可能由收听者的活动(诸如跑步或锻炼)引起的无意的断开。

12、本发明的这些和其他实施方案可提供连接器结构，这些连接器结构可在连接器插座和连接器插入件两者中实现。这种双重利用可降低加工和设计成本，因为一个接触结构可用于连接器插入件和对应连接器插座两者。这些连接器结构可以是对称的或以其他方式配置，使得当两个这样的结构相对放置并且一个结构相对于另一个结构旋转例如90度、180度或其他角度时，两个这样的结构可配合。

13、这些双重用途连接器结构的接触件可具有各种构造。连接器中的接触件可与对应连接器中的对应接触件配合，其中接触件和对应接触件具有配合特征部，使得当连接器和对应连接器配合时它们形成电连接。这些配合特征部可以是联锁特征部、配合表面特征部或者在接触件之间提供电连接的其他特征部。例如，在连接器中形成为插针或插脚的接触件可通过与对应连接器中的叉状接触件联锁而配合。在另一示例中，形成为连接器中的插针或插脚的接触件可与对应连接器中具有凹面的接触件配合。

14、这些不同的接触件可对称地位于连接器结构中，这些连接器结构用于连接器插入件和连接器插座两者中。不同的接触件可以阵列、径向或另一种构造交替的方式布置。例如，连接器结构可具有呈2乘2阵列或径向构造的接触件，其中具有第一配合特征部的接触件位于阵列或径向构造的相对的角部中，并且具有第二配合特征部的接触件位于阵列或径向构造的剩余的角部中。在具有第一联锁特征部的接触件与具有第二联锁特征部的接触件相比具有不同的大小的情况下，可通过以这种或其他交替方式放置这两种类型的接触件来减小连接器结构的总体大小。

15、在一个示例中，连接件结构可包括形成为可放置在相对的角部中的插针或插脚的两个接触件，而两个叉状接触件可放置在剩余的角部中。在另一示例中，连接器结构可包括形成为可放置在相对的角部中的插针或插脚的两个接触件，而具有配合凹陷部的两个接触件可放置在剩余的角部中。当这种连接器结构相对放置并且一个相对于另一个旋转90度时，这种连接器结构可与相同的连接器结构配合。

16、在本发明的各种实施方案中，连接器插座组件和连接器插入件的接触件、接地环、屏蔽件和其他导电部分可通过冲压、锻造、金属注塑成型、机械加工、微加工、3d打印或其他制造工艺形成。导电部分可由不锈钢、钢、铜、铜钛、磷青铜或其他材料或材料组合形成。它们可镀有或涂覆有镍、金或其他材料。非导电部分，诸如外壳和其他结构可使用喷射或其他模制、3d打印、机械加工或其他制造工艺形成。非导电部分可由硅或硅树脂、橡胶、硬橡胶、塑料、尼龙、液晶聚合物(lcp)、陶瓷或其他非导电材料或材料组合形成。

17、本发明的实施方案可提供可位于各种类型的设备中或可连接到各种类型的设备中的连接器插座、连接器插座组件和连接器插入件，各种类型的设备可以是诸如便携式计算设备、平板计算机、台式计算机、膝上型计算机、一体化计算机、可穿戴计算设备(诸如智能手表、耳机、耳塞)、移动电话、智能电话、媒体电话、存储设备、便携式媒体播放器、导航系统、监视器、电源、音频设备、视频递送系统、适配器、触笔、遥控设备、充电器和其他设备。这些连接器插座和连接器插入件可为信号提供路径，这些信号符合各种标准，诸如通用串行总线(usb)标准包括usb c型、high-definition multimedia(hdmi)、数字视频接口(dvi)、以太网、displayport、thunderbolttm、lightningtm、联合测试行动小组(jtag)、测试访问端口(tap)、定向自动随机测试(dart)、通用异步接收器/发射器(uart)、时钟信号、功率信号，以及已开发、正在开发或在将来开发的其他类型的标准、非标准和专有接口以及它们的组合。本发明的其他实施方案可提供连接器插座和连接器插入件，该连接器插座和连接器插入件可用于为这些标准中的一个或多个标准提供一组减少的功能。在本发明的各种实施方案中，这些连接器插座和连接器插入件可用于输送电力、接地、信号、测试点和其他电压、电流、数据或其他信息。

18、本发明的各种实施方案可包含本文所述的这些和其他特征中的一个或多个特征。通过参考以下具体实施方式和附图，可更好地理解本发明的实质和优点。