电连接器

【技术领域】

本发明涉及一种电连接器，尤其涉及一种兼容现有USB标准的电连接器。

【背景技术】

通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)接口作为一种标准的输入/输出 接口，已被广泛应用于众多电子设备中。1994年，英特尔、康柏、数字、IBM、 微软、NEC、Northern Telecom等7家世界著名的计算机和通信公司联合成立 了USB协会(USB-IF)，初步设立USB接口规范。到目前为止，USB协会已经 发布了1.0，1.1及2.0等版本。

上述USB 1.0，1.1，2.0版本分别支持下述三种传输速率：(1)、低速模式 传输速率为1.5兆比特每秒，多用于键盘和鼠标；(2)、全速模式传输速率为12 兆比特每秒；(3)、高速模式传输速率为480兆比特每秒。

然而，随着电子工业的发展，即使USB 2.0的传输速率已经不能满足某 些需求，例如，传输音频或视频文件时，为了保证信号传输质量，传输速率 往往高达1G至2G每秒(1G＝1000兆比特)。电连接器领域内的另外的两类接口， 如PCI-E(传输速率可达2.5G每秒)及SATA接口(传输速率可达1.5G至3.0G每 秒)的传输速率已经明显超过了USB 2.0接口。

但是，PCI-E及SATA接口由于应用远远不及USB，且这两类接口的端子 数量过多、体积较大也难以适应未来电子工业轻、薄、短、小的发展趋势。

图22至图23示意的是现有USB标准连接器，包括USB插头500和USB插 座600，其中，USB插头500外部连接有线缆57并包覆有绝缘主体55，包括 绝缘舌片52、安装于绝缘舌片52上表面的四根现有USB标准插头端子53以 及遮蔽绝缘舌片52和端子53的遮蔽壳体即插头壳体54。绝缘舌片52上表面 和插头壳体54顶部之间形成一收容空间56，以收容USB插座600的舌片62。 插头端子53包括电源端子531、负信号端子532、正信号端子533以及接地端 子534，负信号端子532和正信号端子533用于接受和传输资料。

USB插座600包括绝缘舌片62、安装于绝缘舌片62下表面的四根现有 USB标准插座端子63、遮蔽壳体即插座壳体64，现有USB标准插座端子63 包括电源端子631、负信号端子632、正信号端子633以及接地端子634。绝 缘舌片62下表面与插座壳体64底部之间形成一收容空间66，以收容USB插 头500的绝缘舌片52。USB插座600和USB插头500对接时，所有插座端子63 与插头端子53一一对应，实现机械连接和电性连接。

因此，为了提高信号传输的速度，现有的电连接器有必要进行改进以克 服上述缺陷。

【发明内容】

本发明的主要目的在于提供一种可以改善信号传输速度的电连接器。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种电连接器，包括绝 缘主体、与绝缘主体相连的舌片、安装于舌片上的若干导电端子，导电端 子包括第一端子、第二端子、第三端子以及第四端子，导电端子还包括第 一对差分信号端子以及第二对差分信号端子，第一对差分信号端子设置于 第一端子和第二端子之间，第二对差分信号端子设置于第三端子、第四端 子之间。

相较于现有技术，本发明的电连接器充分利用了舌片的有限空间，在电 源端子与负信号端子之间、正信号端子以及接地端子之间分别安装有一对 差分信号端子，增加了信号传输的通道，提高了电连接器的信号传输速度。

【附图说明】

图1是本发明第一实施方式中USB插头的示意图。

图2是图1中所示的USB插头的立体分解图。

图3是图1中所示的USB插头未组装插头壳体时的示意图。

图4是图3另一角度的示意图。

图5是图4另一角度的示意图。

图6是本发明第一实施方式中USB插座的示意图。

图7是图6中USB插座的立体分解示意图。

图8是图7另一角度的示意图。

图9是USB插座未组装插座壳体的示意图。

图10是图9另一角度的示意图。

图11是USB插座的一对差分信号端子的示意图。

图12是USB插头和USB插座对接时的示意图。

图13是沿图12中A-A线的剖视图。

图14是图12未组装插头壳体和插座壳体时的示意图。

图15是图14另一角度的示意图。

图16是现有USB标准插头和本发明第一实施方式中USB插座对接时的示 意图。

图17是图16另一角度的示意图。

图18是本发明第一实施方式中USB插头与现有USB标准插座对接时的示 意图。

图19是本发明第二实施方式中USB闪存盘的示意图。

图20是本发明第三实施方式中记忆卡的示意图。

图21是图20中记忆卡的盖体打开时，露出舌片和端子的示意图。

图22是与线缆相连的现有USB标准插头的示意图。

图23是现有USB标准插座的示意图。

【具体实施方式】

请参照图1至图5所示，第一实施方式中，本发明电连接器可以是USB 插头100或与USB插头100相对接的USB插座200，该USB插头100包括绝缘 主体11、自绝缘主体11向前延伸而成的舌片12、安装在绝缘主体11上的若 干导电端子即插头端子13、遮蔽绝缘主体11、舌片12、插头端子13的遮蔽 壳体即插头壳体14。

USB插座200包括绝缘主体21、自绝缘主体21向前延伸而成的舌片22、 安装在绝缘主体21上的若干导电端子即插座端子23、遮蔽绝缘主体21、舌 片22、插座端子23的遮蔽壳体即插座壳体24。

请参照图1至图4所示，绝缘主体11和舌片12一体成型为插头主体10， 舌片12包括支撑部121和与支撑部121相对的舌片底部122，支撑部121的上 表面为安装面，舌片底部122的下表面为与安装面相对的对接面。绝缘主体 11和舌片12分别设有前表面110、120，舌片12从绝缘主体11前表面110向前 延伸而成，舌片12的后端126与绝缘主体11前表面110相连。绝缘主体11的 侧面和底部均设有凸起113、116。绝缘主体11的顶部形成有若干用于和插 头壳体14上的凸出部144相扣持的凹部114。舌片12的支撑部121安装面凹设 有若干用于收容插头端子13的插头端子收容槽123。

USB插头100可以和现有的USB标准插座600对接，插头端子13包括两 对差分信号端子135、137，136、138以及插头标准端子，插头标准端子可 以和现有USB标准兼容，即可以和现有的USB标准插座600的插座端子63分 别对接，包括电源端子131、负信号端子132、正信号端子133、接地端子134。 插头端子13均设有与对接插座连接的接触部16、与线缆相连的尾部17，差 分信号端子135、137安装于电源端子131和负信号端子132之间，且不会接 触到电源端子131和负信号端子132，差分信号端子135、137的接触部165、 167位于电源端子131、负信号端子132的接触部161、162之间，舌片12的宽 度方向的空间被充分利用。差分信号端子136、138位于正信号端子133、接 地端子134之间，且不会接触到正信号端子133、接地端子134，差分信号端 子136、138的接触部166、168位于正信号端子133、接地端子134的接触部 163、164之间。

请参照图2至图4所示，为便于说明，差分信号端子135、137，136、138 分别称为第一差分信号端子、第二差分信号端子、第三差分信号端子、第 四差分信号端子。第二、第四差分信号端子137、138的形状相同，第二、 第四差分信号端子137、138的接触部167、168均呈平板状，且分别位于平 板状的尾部177、178上方，如此设置，可以充分利用舌片12的厚度方向的 空间来固定差分信号端子137、138，第二、第四差分信号端子137、138的 接触部167、168与尾部177、178之间分别连接有连接部187、188，且分别 自连接部187、188的上下端向后平行延伸而成，差分信号端子137、138从 前往后插入舌片12的插头端子收容槽123内。电源端子131、负信号端子132、 正信号端子133、接地端子134、差分信号端子135、136从后往前插入绝缘 主体11内。接触部16均安装于支撑部121上。舌片底部122设有一对从舌片 12前表面120向后延伸形成的纵长槽道125，该纵长槽道125与插头端子收容 槽123连通并贯穿舌片底部122，从而，收容于纵长槽道125内的差分信号端 子137、138暴露于外部。

第一差分信号端子、第二差分信号端子135、137的接触部165、167在 前后方向上对齐并且相互隔开。另一对差分信号端子136、138之间的排列 与差分信号端子135、137之间的排列相同。差分信号端子137、138的尾部 177、178为平板状，固定于绝缘主体11上，未延伸出绝缘主体11的后端面 112。电源端子131、负信号端子132、正信号端子133、接地端子134。差分 信号端子135、136的尾部171、172、173、174、175、176在前后方向延伸 出绝缘主体11的后端面112，且与尾部177、178位于不同高度上，可以避免 插头端子13之间的短路。

舌片12的整体尺寸和现有的USB标准插头500(图22中所示)的舌片大致 相同，电源端子131和负信号端子132之间的间距以及正信号端子133和接地 端子134之间的间距比现有USB标准定义的间距更大，以预留空间，将两对 差分信号端子135、137，136、138分别安装于电源端子131和负信号端子132 之间、正信号端子133和接地端子134之间。电源端子131和接地端子134也 可以往外稍微偏移，到舌片12中心的距离分别比现有USB插头标准定义的 更大。为了预留出空间，使电源端子131与负信号端子132之间的间隙、正 信号端子133和接地端子134之间的间隙比现有USB标准中定义的间隙更 大，可以减小负信号端子132、正信号端子133的宽度，其他实施方式中， 也可以减小电源端子131和接地端子134的宽度，而比现有USB插头标准定 义的端子宽度更小，或者，将负信号端子132、正信号端子133朝舌片12中 心偏移。舌片12上增加了端子数量而舌片12的整体尺寸未增大，如此设置， 舌片12的空间得到了充分利用。

插头端子13也可以替换为常见的印刷电路板(未图示)上的接点，所述 印刷电路板安装于舌片12的支撑部121上。

插头壳体14设有顶壁141、与顶壁141相对的底壁142、连接顶壁141和 底壁142的侧壁146，插头壳体14包覆绝缘主体11、舌片12、插头端子13， 顶壁141和舌片12支撑部121安装面之间形成一用于收容对接连接器的收容 空间101，插头壳体14接触舌片12的三个外表面，插头端子13的接触部16 均暴露于收容空间101内。插头壳体14和舌片12适用于现有的USB插头标 准。顶壁141和底壁142均设有一对通孔143，绝缘主体11侧面的凸起113和 侧壁146配合，插头壳体14上的凸出部144与绝缘主体11的凹部114相扣持， 从而，插头壳体14固定于绝缘主体11上。

请参照图6至图11所示，USB插座200为堆叠构造，设有上下两个对接 口，包括绝缘部20、收容在绝缘部20内的插座端子23以及遮蔽壳体即插座 壳体，该插座壳体包括包覆绝缘部20的插座前壳体24、包覆绝缘部20后部 的插座后壳体28、包覆绝缘部20支撑板25的插座内壳体29。绝缘部20包括 绝缘主体21、自绝缘主体21向前延伸的舌片22和支撑板25。舌片22符合现 有USB插座标准的规定，设有安装面221及与安装面221相对的对接面222。 绝缘主体21和舌片22分别具有前端面210、220及相对的后端面212、226。 舌片22的后端面226和绝缘主体21的前端面210相连。绝缘主体21的侧面211 及后端面212上设有若干凸部213，绝缘主体21的底面设有若干用以抵持对 应电路板的凸块216。绝缘主体21的侧面211设有一对用以插座前壳体24扣 持的凹槽214。舌片22的安装面221上形成有若干插座端子收容槽223。绝缘 主体21的后部设有一用以收容插座端子23的收容部203及与收容部203连通 的一对收容通道217。

位于上下两个对接口的插座端子23大致相同，上对接口内的插座端子 23包括两对差分信号端子235、237，236、238以及插座标准端子，插座标 准端子可以兼容现有的USB标准，即可以和现有的USB标准插头500的插头 端子53分别对接，包括电源端子231、负信号端子232、正信号端子233、接 地端子234。插座端子23收容于插座端子收容槽223内并延伸出舌片22的安 装面221。差分信号端子235、237位于电源端子231和负信号端子232之间， 并不会接触到电源端子231和负信号端子232。另一对差分信号端子236、238 位于正信号端子233和接地端子234，且不会接触到正信号端子233和接地端 子234。为便于说明，差分信号端子235、237，236、238分别称为第一差分 信号端子、第二差分信号端子、第三差分信号端子、第四差分信号端子。

请参照图8及图10所示，舌片22的对接面222上设有一对通槽225，该通 槽225与插座端子收容槽223连通，从而使收容在插座端子收容槽223内的差 分信号端子235、237，236、238暴露于舌片22的上方。

请参照图7至图9所示，插座端子23均设有接触部26及尾部27，接触部 26固定于舌片22的安装面221上，尾部27沿竖直方向延伸出绝缘主体21的底 面215。电源端子231、负信号端子232、正信号端子233、接地端子234的尾 部27均设置成半圆柱形，以增强强度。

请参照图14至图15所示，第一差分信号端子、第二信号端子235、237 之间沿前后方向隔开一定距离，且在前后方向上不对齐，分别用以和插头 端子13差分信号端子135、137接触。另一对差分信号端子236、238的排列 和差分信号端子235、237之间的排列相同。差分信号端子235、237，236、 238与一绝缘块207成型为一体，接触部26及尾部27延伸出绝缘块207。绝缘 块207插入绝缘主体21的收容通道217内，并收容在收容部203内。

插座端子23在舌片22安装面221上的排列方式和插头端子13在舌片12 的支撑部121安装面上的排列方式相同，即通过减小与现有USB标准兼容的 电源端子231、负信号端子232、正信号端子233、接地端子234的宽度，而 比现有USB插座标准定义的端子宽度更小，或者将电源端子231或接地端子 234外移，增大电源端子231、负信号端子232之间以及正信号端子233、接 地端子234之间的间隙，预留出空间，以收容相对于现有USB标准增加的两 对差分信号端子235、237，236、238。电源端子231与负信号端子232之间 的间隙、正信号端子233和接地端子234之间的间隙比现有USB标准中定义 的间隙更大。

请参照图6至图8所示，该插座壳体的插座前壳体24设有顶壁242、与顶 壁242相对的底壁241、连接顶壁242和底壁241的侧壁249，该插座前壳体24 安装于绝缘部20的绝缘主体21上，并且包覆绝缘主体21、舌片22、插座端 子23，舌片22安装面221及对接面222和插座前壳体24之间形成一用于收容 对接连接器的容置空间202。底壁241、顶壁242、侧壁249上设有弹臂243、 246。顶壁242还设有用以与插座后壳体28扣持片287相固持的扣持孔247。 侧壁249设有位于后端的凹口248及朝内凸伸的压入部244，分别用以和绝缘 主体21的凸部213和凹槽214相卡持。

插座内壳体29嵌入绝缘主体21内并包覆支撑板25，包括前壁290、一对 分别自前壁290向后延伸而成的侧壁292、顶壁294、底壁295，侧壁292、顶 壁294和底壁295上均设有弹性臂291、293。上对接口内的舌片22安装面221 与顶壁294之间形成收容室201，插座端子23接触部26均暴露于收容室201。

本实施方式中的USB插座200可以和USB插头100及现有的USB标准插 头500对接。USB插头100可和USB插座200及现有的USB标准插座600对接。

请参照图12至图15所示，USB插头100与USB插座200相对接时，所有 的插头端子13均与插座端子23机械连接。USB插座200通常安装于电脑主板 上，当主板仅仅支持USB插头100与USB插座200之间传输现有USB标准信 号时，只有插头端子13电源端子131、负信号端子132、正信号端子133、接 地端子134分别与插座端子23的电源端子231、负信号端子232、正信号端子 233、接地端子234电性连接，插头端子13的两对差分信号端子135、137， 136、138不会与插座端子23的两对差分信号端子235、237，236、238发生 电性连接。当主板还支持USB插头100与USB插座200之间传输非现有USB 标准信号，USB插头100与USB插座200相对接，所有的插头端子13均与插 座端子23机械连接和电性连接，其中，插头端子13的两对差分信号端子135、 137，136、138与插座端子23的两对差分信号端子235、237，236、238发生 电性连接，差分信号端子135、137与差分信号端子235、237之间传输或接 受差分信号，相应的，差分信号端子136、138和差分信号端子236、238之 间接受或传输差分信号，从而增加了信号传输的通道，提高信号传输的速 度。插座壳体24的弹臂243扣持插头壳体14的通孔143，插座壳体24的弹臂 246抵持插头壳体14的的侧壁146。

请参照图16至图17所示，图16及图17去除了插座壳体24和USB标准插 头壳体54，当现有的USB标准插头500与USB插座200对接时，现有USB标 准插头500的所有端子53即电源端子531、负信号端子532、正信号端子533 以及接地端子534分别与插座端子23的电源端子231、负信号端子232、正信 号端子233、接地端子234电性连接，传输现有的USB标准信号。差分信号 端子235、237，236、238不会与现有USB标准插头500的所有端子53接触。

请参照图18所示，图18去除了插头壳体14和USB标准插座壳体64，当 现有USB标准插座600与USB插头100对接时，所有的USB标准插座600的所 有端子63即电源端子631、负信号端子632、正信号端子633以及接地端子634 仅仅分别与电源端子131、负信号端子132、正信号端子133、接地端子134 电性连接，以传输现有的USB标准信号。两对差分信号端子135、137，136、 138不会与现有USB标准插座600的端子63接触。

请参照图19所示，第二实施方式中，电连接器为一USB闪存盘300，包 括外壳36、设有存储单元的内部电路板、与内部电路板连接的对接端31、 遮蔽壳体34，对接端31的结构与图1中示意的USB插头100前端结构相同， 也包括舌片32、安装在舌片32支撑部321安装面上的导电端子33，该导电端 子33的结构和图1中的插头端子13大致相同，不同之处在于：导电端子33 的末端与内部电路板相连。遮蔽壳体34包覆舌片32以及导电端子33。USB 闪存盘300可以与现有的USB标准插座600和USB插座200对接。

请参照图20至图21所示，本发明电连接器的第三实施方式为一记忆卡 400，包括绝缘主体41、位于绝缘主体41前端412的一组记忆卡接触点44、 与绝缘主体41相连的舌片42、安装于舌片42安装面上的导电端子即记忆卡 端子43、通过铰链46旋转的安装于绝缘主体41上的盖体45，该记忆卡400 可以是SD(Secure Digital)卡。盖体45设有若干收容记忆卡端子43的开口 450。记忆卡端子43与前述插头端子13的排列方式以及间距设计构思相同， 包括电源端子431、负信号端子432、正信号端子433、接地端子434、两对 差分信号端子435、437，436、438。差分信号端子435、437位于电源端子 431和负信号端子432之间，且不会接触到电源端子431和负信号端子432， 另一对差分信号端子436、438位于正信号端子433、接地端子434之间，且 不会接触到电源端子431和负信号端子432。

盖体45设有若干通孔451、452、453、454、455、456、盖体45可以在 第一位置和第二位置之间旋转运动，如图20所示，盖体45处于第一位置时， 舌片42被盖体45遮盖，此时，绝缘主体41、舌片42、盖体45形成的整体外 形即记忆卡400的外形与常见的SD卡相同。如图21所示，盖体45打开而处 于第二位置时，舌片42和记忆卡端子43暴露出来，舌片42的整体尺寸大小 大致符合现有的USB标准插头的规定，并可以具有一定的误差。

使用时，盖体45打开而处于第二位置，舌片42可以和现有USB标准插 座600或者USB插座200对接，从而记忆卡400和安装有现有USB标准插座 600或者USB插座200的电子设备之间可以传输资料。当盖体45处于第一位 置时，记忆卡400和安装有记忆卡连接器的电子设备之间可以传输资料。

当然，所述盖体45也可以设置成可拆卸的安装于绝缘主体41上，当盖 体45安装于绝缘主体41上时，记忆卡400的形状与标准的SD卡相同。当盖 体45从绝缘主体41上卸下时，舌片42和记忆卡端子43暴露出来，记忆卡400 可以和安装有现有的USB标准插座600或者USB插座200的电子设备实现对 接。本实施方式中，记忆卡端子43和记忆卡接触点44设置于记忆卡400的同 一侧，其他实施方式中，也可以设置于记忆卡400的不同侧。

上述实施方式中的电源端子131、231、33、431、负信号端子132、232、 33、432、正信号端子133、233、33、433、接地端子134、234、33、434 分别称为第一端子、第二端子、第三端子、第四端子，上述实施方式中的 电连接器均是通过增大第一端子、第二端子之间的间隙以及第三端子、第 四端子之间的间隙，从而，在第一端子、第二端子之间的间隙内安装第一 对差分信号端子，在第三端子、第四端子之间的间隙内安装第二对差分信 号端子，充分利用了舌片的空间，提高了信号传输的速度。