專利名稱：具有側(cè)面接觸點的雙向連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總地涉及諸如音頻連接器的連接器，具體地說，涉及可以替代當前使用的標準音頻連接器使用的具有外部側(cè)面音頻接觸點的雙向音頻連接器。
背景技術(shù)：
根據(jù)插頭的外徑，標準音頻連接器或插頭具有三種可用的大小6. 35mm (1/4〃)插頭、3. 5mm (1/8")微型插頭和2. 5mm (3/32")的超小型插頭。插頭包括在插頭的不同部分中沿著連接器的長度延伸的多個導(dǎo)電區(qū)域，例如，尖端、套管以及尖端與套管之間的一個或多個中間部分，從而導(dǎo)致連接器通常被稱作TRS (尖端、環(huán)和套管)連接器。圖1A和圖1B分別示出了具有三個和四個導(dǎo)電部分的音頻插頭10和20的示例。如圖1A所不，插頭10包括導(dǎo)電尖〗而12、導(dǎo)電套管14和通過絕緣環(huán)17和18與尖〗而12和套管14電隔離的導(dǎo)電環(huán)16。三個導(dǎo)電部分12、14、16用于左聲道和右聲道以及接地連接。如圖1B所不的插頭20包括四個導(dǎo)電部分導(dǎo)電尖端22、導(dǎo)電套管24和兩個導(dǎo)電環(huán)25、26，因此有時稱作TRRS (尖端、環(huán)、環(huán)、套管)連接器。四個導(dǎo)電部分通過絕緣環(huán)27、28和29電隔離，并且通常用于左聲道、右聲道、麥克風(fēng)和接地信號。當插頭10和20是3. 5mm的微型連接器時，導(dǎo)電套管14、24和導(dǎo)電環(huán)16、25、26的外徑是3. 5mm,并且連接器的插入長度是14_。對于2. 5mm的超小型連接器，導(dǎo)電套管的外徑是2. 5mm,并且連接器的插 入長度是Ilmm長。此類TRS和TTRS連接器在很多市場有售的MP3播放器和智能電話以及其它電子設(shè)備中使用。諸如MP3播放器和智能電話的電子設(shè)備被持續(xù)地設(shè)計為更薄且更小，和/或被設(shè)計為包括具有被推出得盡可能靠近設(shè)備的外邊緣的屏幕的視頻顯示器。當前3. 5_、甚至2. 5_的音頻連接器的直徑和長度是使得此類設(shè)備更小且更薄并且針對給定的形狀因素允許顯示器更大的限制因素。一些制造商已經(jīng)使用USB、迷你USB和微型USB連接器作為音頻連接器來將頭戴式耳機和類似的音頻組件連接到電子設(shè)備。圖2是微型USB連接器30的實施例(USB連接器中的最小的連接器)。連接器30包括外殼32和插入到相應(yīng)的插座連接器中的金屬殼體34。殼體34定義了內(nèi)腔38并且包括形成在該腔中的五個接觸點36。與連接器10和20的甚至
2.5mm超小型版本相比，連接器30的可插入的殼體部分34更薄且更短。然而，連接器30遭受使整體用戶體驗降低的其它缺點。例如，連接器30必須在特定的方向上插入到其相應(yīng)的插座連接器中，但是用戶難以確定連接器30何時朝向正確的插入位置。此外，即使當連接器30被正確地對齊，連接器的插入和拔出并不精確，具有不一致的感覺，并且即使當連接器被完全插入時，具有一定程度的不期望的搖晃，這可能導(dǎo)致錯誤連接或者損壞。此外，腔38容易在腔中收集和留存碎屑，這可能干擾信號連接。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上文所描述的當前可用的音頻連接器的缺點，本發(fā)明提供了一種在相對的第一主側(cè)面和第二主側(cè)面上具有接地接觸點以及側(cè)面的信號接觸點的雙向插頭連接器。連接器的一些實施方式具有減小的插頭長度、直觀的插入方向和當插入到其相應(yīng)的插座連接器中以及從其相應(yīng)的插座連接器中拔出時平滑一致的感覺。此外，根據(jù)本發(fā)明的插頭連接器具有外部接觸點而不是內(nèi)部接觸點，因此不包括容易收集和留存碎屑的腔。在一個實施方式中，一種插頭連接器包括主體和連接到該主體并且遠離該主體縱向地延伸的連接器翼片。連接器翼片具有相對的第一主側(cè)面和第二主側(cè)面以及在第一主側(cè)面和第二主側(cè)面之間延伸的相對的第三側(cè)面和第四側(cè)面。在連接器翼片的第一主側(cè)面或第二主側(cè)面中的至少一個上形成位于中心的接地接觸點，并且多個信號接觸點由連接器翼片承載，這些信號接觸點包括形成在第三側(cè)面上的第一信號接觸點和形成在第四側(cè)面上的第二信號接觸點。此外，連接器翼片和接觸點具有180度的對稱性，使得插頭連接器可以在兩個方向中的任意一個方向上插入到并且可操作地耦合到相應(yīng)的插座連接器。在其它實施方式中，根據(jù)本發(fā)明的一種插座連接器包括外殼，該外殼包括具有扁平橫截面的內(nèi)腔。該內(nèi)腔具有排列在內(nèi)腔的外圍周圍的多個接觸點和排列在內(nèi)腔內(nèi)的多個接地接觸點。該腔還可以包括作為保持機構(gòu)的一部分的與相應(yīng)的連接器上的另一個保持特征件交互的保持特征件。在一·些實施方式中，在腔中包括傳感器以在相應(yīng)的連接器插入到連接器插座中時檢測相應(yīng)的連接器的方向，其中，連接器插座與軟件和硬件進行通信以在插入以后根據(jù)相應(yīng)的連接器的方向來切換插座連接器的多個接觸點中的至少一個。為了更好地理解本發(fā)明的本質(zhì)和優(yōu)點，應(yīng)當參照下面的描述和附圖。然而，應(yīng)當理解的是，提供附圖中的每一個以僅用于說明的目的，而并不旨在作為對本發(fā)明的范圍的限制的定義。


圖1A和圖1B示出了先前已知的TRS音頻插頭連接器的透視圖；圖2A示出了先前已知的微型USB插頭連接器的透視圖，而圖2B示出了圖2A中所示的微型USB連接器的正視圖；圖3是適合于本發(fā)明的實施方式使用的電子媒體設(shè)備的簡化的示例性框圖；圖4描繪了適合于本發(fā)明的實施方式使用的電子媒體設(shè)備的一個特定的實施方式的示例性呈現(xiàn)；圖5A和圖5B分別是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的連接器190的簡化俯視圖和正視圖；圖5C和圖是根據(jù)本發(fā)明的額外的實施方式的連接器190的簡化俯視圖；圖6A至圖6D是在其基體處具有斜切邊緣的連接器190的簡化透視圖和平面圖；圖7A是與插頭連接器190對應(yīng)的連接器插口 400的簡化透視圖，而圖7B是連接器插口 400的正視圖；圖7C是圖7A中所示的連接器插口 400的仰視圖，而圖7D是示出了插入到連接器插口 400的插頭連接器190的簡化透視 圖8A和圖SB示出了當根據(jù)兩個不同的插入方向配接時插頭連接器190的接觸點與連接器插口 400的接觸點的對齊；圖9A和圖9B是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式的連接器500的簡化仰視圖和正視圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式的插入到相應(yīng)的連接器插口中的連接器600的簡化橫截面圖；圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式的具有穿過連接器的中心的光纖電纜的連接器700的一個示例；以及圖12和圖13是根據(jù)本發(fā)明的額外實施方式的連接器的簡化仰視圖。
具體實施例方式本發(fā)明的實施方式涉及諸如可以替代標準的TRS或TRRS連接器使用的具有側(cè)面音頻接觸點的雙向音頻連接器的連接器。這些連接器可以適合于大量電子設(shè)備，其包括具有音頻輸出信號的任何設(shè)備(例如，無線電設(shè)備、陸線電話、立體聲系統(tǒng))。在一些實施方式中，本發(fā)明特別適合于便攜式電子媒體設(shè)備。如本文中所使用的，電子媒體設(shè)備包括具有可以用于呈現(xiàn)人類可感知的媒體的至少一個電子組件的任何設(shè)備。這些設(shè)備可以包括例如便攜式音樂播放器(例如，蘋果的iPod設(shè)備)、便攜式視頻播放器(例如，便攜式DVD播放器)、蜂窩電話(例如，蘋果的iPhone設(shè)備)、攝影機、數(shù)字照相機、投影系統(tǒng)(例如，全息投影系統(tǒng))、游戲系統(tǒng)、PDA、臺式計算機以及平板電腦或者其它移動計算機(例如，蘋果的iPad設(shè)備)。這些設(shè)備中的一些設(shè)備可以被配置為提供音頻、視頻或者其它感官輸出。圖3是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的表示包括音頻插頭插座105的電子媒體設(shè)備100的簡化的示意性框圖。電子 媒體設(shè)備100還可以包括連接器插座110、一個或多個用戶輸入組件120、一個或多個輸出組件125、控制電路130、圖形電路135、總線140、存儲器145、存儲設(shè)備150、通信電路155和POM (位置、方向或移動傳感器)傳感器160等組件。控制電路130可以(例如，經(jīng)由總線140)與電子媒體設(shè)備100的其它組件進行通信，以控制電子媒體設(shè)備100的操作。在一些實施方式中，控制電路130可以執(zhí)行存儲在存儲器145中的指令?？刂齐娐?30還可以操作以控制電子媒體設(shè)備100的性能?？刂齐娐?30可以包括例如處理器、微控制器和(例如，用于向電子媒體設(shè)備100的其它組件發(fā)送指令的)總線。在一些實施方式中，控制電路130還可以驅(qū)動顯示器并且處理從輸入組件120接收的輸入。存儲器145可以包括可以用于執(zhí)行設(shè)備功能的一種或多種不同類型的存儲器。例如，存儲器145可以包括緩存、閃存、R0M、RAM和混合類型的存儲器。存儲器145還可以存儲設(shè)備的固件及其應(yīng)用(例如，操作系統(tǒng)、用戶接口功能和處理器功能)。存儲設(shè)備150可以包括一個或多個適當?shù)拇鎯橘|(zhì)或機構(gòu)，例如，磁性硬盤驅(qū)動器、閃盤驅(qū)動器、磁帶驅(qū)動器、光學(xué)驅(qū)動器、永久性存儲器(例如，ROM)、半永久性存儲器(例如，RAM)或者緩存。存儲設(shè)備150可以用于存儲可以由電子媒體設(shè)備100使用的媒體(例如，音頻文件和視頻文件)、文本、圖片、圖形、廣告或者任何適當?shù)奶囟ㄓ谟脩舻幕蛘呷值男畔?。存儲設(shè)備150還可以存儲可以在控制電路130上運行的程序或應(yīng)用，可以維護被格式化以由應(yīng)用中的一個或多個讀取和編輯的文件，并且可以存儲可以輔助一個或多個應(yīng)用的操作的任何額外的文件(例如，具有元數(shù)據(jù)的文件)。應(yīng)當理解的是，存儲在存儲設(shè)備150上的信息中的任意信息可以改為存儲在存儲器145中。電子媒體設(shè)備100還可以包括用于向用戶提供與電子媒體設(shè)備100進行交互的能力的輸入組件120和輸出組件125。例如，輸入組件120和輸出組件125可以向用戶提供與在控制電路130上運行的應(yīng)用進行交互的接口。輸入組件120可以具有多種形式，例如，鍵盤/鍵區(qū)、觸控板、鼠標、點擊式轉(zhuǎn)盤、按鈕、觸針或者觸摸屏。輸入組件120還可以包括用于進行用戶認證的一個或多個設(shè)備(例如，智能讀卡器、指紋讀取器或者虹膜掃描儀)以及用于記錄視頻或靜止幀的音頻輸入設(shè)備(例如，麥克風(fēng))或者視頻輸入設(shè)備(例如，照相機或網(wǎng)絡(luò)攝像機)。輸出組件125可以包括任何適當?shù)娘@示器，例如，液晶顯示器(LCD)或者觸摸屏顯示器、投影設(shè)備、揚聲器或者用于向用戶呈現(xiàn)信息或媒體的任何其它適當?shù)南到y(tǒng)。輸出組件125可以由圖形電路135控制。圖形電路135可以包括視頻卡，例如，具有2D、3D或者向量圖形能力的視頻卡。在一些實施方式中，輸出組件125還可以包括遠程耦合到電子媒體設(shè)備100的音頻組件。例如，輸出組件125可以包括可以有線地或無線地耦合到電子媒體設(shè)備100的耳機、頭戴式耳機或者耳塞(例如，藍牙頭戴式耳機或者藍牙耳機)。電子媒體設(shè)備100可以具有存儲在存儲設(shè)備150上或者存儲在存儲器145中的一個或多個應(yīng)用(例如，軟件應(yīng)用)?？刂齐娐?30可以被配置為執(zhí)行來自存儲器145的應(yīng)用的指令。例如，控制電路130可以被配置為執(zhí)行媒體播放器應(yīng)用，該媒體播放器應(yīng)用使得在輸出組件125上呈現(xiàn)或顯示全運動視頻或音頻。駐留在電子媒體設(shè)備100上的其它應(yīng)用可以包括例如電話應(yīng)用、GPS導(dǎo)航應(yīng)用、網(wǎng)頁瀏覽器應(yīng)用和日歷或整理器應(yīng)用。電子媒體設(shè)備100還可以執(zhí)行任何適當?shù)牟僮飨到y(tǒng),例如，Mac OS、蘋果iOS、Linux或Windows,并且可以包括存儲在存儲設(shè)備150或者存儲器145上的與特定的操作系統(tǒng)兼容的一組應(yīng)用。在一些實施方式中，電子媒體設(shè)備100還可以包括通信電路155以連接到一個或多個通信網(wǎng)絡(luò)。通信電路155可以是可操作以連接到通信網(wǎng)絡(luò)并且將來自電子媒體設(shè)備100的通信(例如，語音或數(shù)據(jù))發(fā)送到通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的其它設(shè)備的任何適當?shù)耐ㄐ烹娐贰Ｍㄐ烹娐?55可以操作以使用 任何適當?shù)耐ㄐ艆f(xié)議與通信網(wǎng)絡(luò)接合，其中，所述適當?shù)耐ㄐ艆f(xié)議例如是W1-Fi (例如，802. 11協(xié)議)、藍牙、高頻系統(tǒng)(例如，900MHz、2. 4GHz和5. 6GHz的通信系統(tǒng))、紅外線、GSM、GSM加EDGE、CDMA、四頻和其它蜂窩協(xié)議、VOIP或者任何其它適當?shù)膮f(xié)議。在一些實施方式中，通信電路155可以操作以使用任何適當?shù)耐ㄐ艆f(xié)議創(chuàng)建通信網(wǎng)絡(luò)。通信電路155可以使用短程通信協(xié)議來創(chuàng)建短程通信網(wǎng)絡(luò)以連接到其它設(shè)備。例如，通信電路155可以操作以使用藍牙協(xié)議創(chuàng)建本地通信網(wǎng)絡(luò)以與藍牙耳機(或者任何其它藍牙設(shè)備)耦合。通信電路155還可以包括被配置為連接到因特網(wǎng)或任何其它公共或?qū)Ｓ镁W(wǎng)絡(luò)的有線或無線網(wǎng)絡(luò)接口卡(NIC)。例如，電子媒體設(shè)備100可以被配置為經(jīng)由無線網(wǎng)絡(luò)連接到因特網(wǎng)，所述無線網(wǎng)絡(luò)例如是分組無線網(wǎng)絡(luò)、RF網(wǎng)絡(luò)、蜂窩網(wǎng)絡(luò)或者任何其它適當類型的網(wǎng)絡(luò)。通信電路145可以用于發(fā)起并且進行與通信網(wǎng)絡(luò)中的其它通信設(shè)備或媒體設(shè)備的通信。電子媒體設(shè)備100還可以包括適合于執(zhí)行通信操作的任何其它組件。例如，電子媒體設(shè)備100可以包括電源、天線、用于耦合到主機設(shè)備的端口或接口、輔輸入機構(gòu)(例如，0N/0FF開關(guān))或者任何其它適當?shù)慕M件。
電子媒體設(shè)備100還可以包括POM傳感器160。POM傳感器160可以用于確定電子媒體設(shè)備100的大概的地理或物理位置。如下面更詳細描述的，可以通過任何三邊測量或三角測量技術(shù)得到電子媒體設(shè)備100的位置，在該情況下，POM傳感器160可以包括RF三角測量檢測器或者傳感器或者被配置為確定電子媒體設(shè)備100的位置的任何其它定位電路。POM傳感器160還可以包括用于檢測電子媒體設(shè)備100的方位或移動的一個或多個傳感器或電路。這些傳感器和電路可以包括例如單軸或多軸加速計、角速率或者慣性傳感器(例如，光學(xué)陀螺儀、振動陀螺儀、氣速率陀螺儀或環(huán)形陀螺儀)、磁力計(例如，標量或矢量磁力計)、環(huán)境光傳感器、接近度傳感器、運動傳感器(例如，無源紅外線(PIR)傳感器、有源超聲波傳感器或有源微波傳感器)和線性速度傳感器。例如，控制電路130可以被配置為從POM傳感器160中的一個或多個讀取數(shù)據(jù)，以確定電子媒體設(shè)備100的方位或速度。POM傳感器160中的一個或多個可以被定位在輸出組件125的附近(例如，電子媒體設(shè)備100的顯示屏的上面、下面或者任意側(cè)面上)。圖4描繪了一個特定的電子媒體設(shè)備180的示例性呈現(xiàn)。設(shè)備180包括作為輸入組件的點擊式轉(zhuǎn)盤182和作為輸出組件的LED顯示器184。設(shè)備180還包括連接器插座186和首頻插頭插座188。為了簡單起見，在圖4中未不出諸如控制電路、圖形電路、總線、存儲器、存儲設(shè)備和其它組件的各種內(nèi)部組件。本發(fā)明的一些實施方式針對音頻連接器，并且特別適合于與插座連接器188配接。本發(fā)明的其它實施方式針對數(shù)據(jù)連接器，并且可以特別適合于與插座連接器186配接。為了更好地了解和理解本發(fā)明，參照圖5A和圖5B，圖5A和圖5B描繪了根據(jù)本發(fā)明的音頻插頭連接器190的第一實施方式的各個視圖。具體地說，圖5A和圖5B分別是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的連接器190的簡化的俯視圖和正視圖。如圖5A和圖5B所示，連接器190包括從主體198向外并且縱向遠離地延伸的連接器翼片或舌狀物193。在一個實施方式中，翼片193在其外圍包括兩個對稱的且電隔離的導(dǎo)電部分192a、192b，其可以用作信號接觸點(與接地或電源接觸點相對)。在一個 特定的實施方式中，接觸點192a是左音頻輸出接觸點，并且接觸點192b是右音頻輸出接觸點。麥克風(fēng)接觸點192c被定位于連接器的遠端尖端處，并且接地接觸點192d(兩個相對的主側(cè)面中的每一個上有一個接地接觸點192d)位于左音頻接觸點192a與右音頻接觸點192b之間。超模壓(overmold)的電介質(zhì)填充物195分隔電接觸點和保持特征件194a和194b，保持特征件194a和194b在圖5A中示出為凹槽，形成在接觸點192a、192b的側(cè)面上并且可以用作保持機構(gòu)的一部分。所有前述的元件構(gòu)成連接器翼片，該連接器翼片在連接器翼片的基體處連接到主體198，如圖5A和圖5B所示。在一些實施方式中，主體198可以比連接器翼片更厚(例如，如圖5A和5B所示)，而在其它實施方式中，翼片和主體可以具有基本上相同的厚度。如圖5A和5B所示，接觸點192a_192d是外部接觸點，并且連接器190不包括可以在其中收集微粒和碎屑的暴露腔。為了改進魯棒性和可靠性，連接器190被完全密封并且不包括移動部分。此外，連接器190具有與如上所述的通?？捎玫腡RS和TRRS連接器相比顯著減小的插入深度。在一個特定的實施方式中，連接器190的連接器翼片具有約4.1mm的寬度X、約1. 5mm的厚度Y和約5. 5mm的插入深度Z。在另一個實施方式中，連接器190的連接器翼片具有約4.1mm的寬度X、約1. 5mm的厚度Y和約5. 75mm的插入深度Z。接觸點192a_192d可以由銅、鎳、黃銅、合金或任何其它適當?shù)膶?dǎo)電材料制成。接觸點192a-192d被間隔開，并且翼片193被成型為提供180度對稱性使得插頭連接器190可以在兩個方向中的任意一個方向上插入到相應(yīng)的插座連接器(如圖7A-7D中所示)中，如下所討論的。在一些實施方式中，接觸點192a和192b可以是如圖5A中所示的其相對大小的一部分，同時仍然被定位為向插頭連接器190提供180度對稱性(例如，如圖中所示的接觸點192a和192b)。在一個特定的實施方式中，接觸點192a和192b可以形成為包括并且圍繞保持特征件194a和194b周圍的小區(qū)域，并且被定位為向插頭連接器190提供180度對稱性(例如，如圖5C中所示的接觸點192a和192b)。在嚙合的位置中，接觸點192a_192d中的每一個與插座連接器中的相應(yīng)接觸點進行電接觸。連接器190具有180度對稱的雙向設(shè)計，這使連接器能夠使兩個相對的主側(cè)面中的任意一個在上地插入到連接器插口中。如上文所討論的，兩個音頻接觸點192a和192b位于連接器的相對側(cè)面上。通過這種方式，音頻接觸點總是在連接器的右側(cè)面和左側(cè)面上，麥克風(fēng)接觸點192c總是定位于連接器的遠端尖端處，并且接地接觸點192d(在兩個相對的主側(cè)面中的每一個上有一個接地接觸點192d)總是在相同的位置而不論方向如何。插座連接器或者其中容納該插座連接器的電子設(shè)備中的感測電路可以檢測連接器190的方向并且將內(nèi)部連接切換至連接器插口中與接觸點192a和192b對應(yīng)的接觸點，如下面參照圖8A和圖8B所描述的。在圖5A中示出為半圓凹槽的兩個保持特征件194a和194b分別形成在接觸點192a和192b中，并且位于連接器翼片的靠近其遠端處的相對側(cè)面上。在操作中，連接器190被插入到插座連接器(如圖7A所示)中，直到保持特征件194a和194b (例如凹槽)可操作地與保持機構(gòu)(例如，懸臂式彈簧或者制動器)嚙合為止，如參照圖7A-7D所描述的。保持特征件194a和194b的深度和位置被選擇以提供特定的插入力和拔出力，使得將連接器190插入到連接器插口(如圖7A所示)所需的保持力比從連接器插口中移除連接器所需的拔出力更高。發(fā)明人已經(jīng)確定將保持特征件194a和194b以及相應(yīng)的鎖定機構(gòu)(如圖7B-7D所示)定位在連接器190的遠端處有助于在連接器190處于連接器插口中的嚙合位置(如圖7C所示)時更好地在側(cè)向穩(wěn)固連接器190。例如，在一些實施方式中，保持特征件或者凹槽可以位于連接器翼片的遠端三分之一上。在其它實施方式中，可以使用其它保持機構(gòu)，例如，機械鎖或磁性鎖或者正交 插入機構(gòu)，這可以需要或不需要有保持特征件194a和194b (例如，凹槽)。圖6A-6D是在其基體處具有斜切邊緣的連接器190的簡化的透視圖和平面圖。斜切邊緣199將主體195連接到連接器190的翼片部分。還可以強化主體195以在側(cè)向負荷的情況下增加其強度。例如，主體195可以在其外表面下具有更厚的基體。為了補償斜切邊緣，在不需要修改連接器190的插入深度Z的情況下，如圖6A中所示的接觸點192a、192b和192d中的每一個可以具有與如圖5A中所示的接觸點相比減小的長度?，F(xiàn)在參照圖7A，圖7A是可以結(jié)合本發(fā)明的某些插頭連接器使用的插座連接器400的簡化透視圖，圖7B是插座連接器400的正視圖。連接器插口 400包括外殼402，該外殼402限定了連接器190可以插入其中的內(nèi)腔404。圖7A還示出了可以電耦合到接地接觸點192d(如圖5A所示)的接觸點406d，而不論連接器190的插入方向如何。在腔404的側(cè)面處還存在接觸點406a-406b，并且接觸點406a_406b分別與插頭連接器的接觸點192a_192b相對應(yīng)，而在腔400的背面存在接觸點406c，并且接觸點406c被定位為耦合到接觸點192c。連接器插口 400被設(shè)計為是防水的，以不允許液體進入在其中容納連接器的任何電子設(shè)備。腔404內(nèi)部的開口(圖7B中不可見)允許彈簧加壓的保持機構(gòu)408 (如圖7C所示)的尖端414突出到腔404中。如圖7C (其是連接器插口 400的仰視圖)所示，保持機構(gòu)408包括定位于外殼402的開孔部分412中的彈簧410。彈簧410被預(yù)先加壓使得尖端414延伸通過開孔部分412與腔404之間的開口。當插頭連接器190插入到腔404中時，尖端414根據(jù)其插入方向與連接器的凹槽194a或194b鎖定在一起。在一些實施方式中，第二保持機構(gòu)408還可以定位于外殼402中，使得在連接器190的左側(cè)和右側(cè)上存在保持機構(gòu)408(保持機構(gòu)408的尖端414如圖7B所示)。如前面所討論的，保持特征件194a、194b位于連接器190的遠端附近，以當連接器與連接器插口 400處于嚙合位置時更好地在側(cè)向穩(wěn)固連接器。此外，保持特征件194a、194b的圓球狀可以與彈簧410的尖端414的圓形配接，以在彈簧與保持特征件嚙合時提供舒適的點擊感覺。圖7D示出了插入到連接器插口 400中使得凹槽194a、194b與彈簧410嚙合的插頭連接器190。如前面所討論的，在其它實施方式中，可以使用其它保持機構(gòu)，例如機械鎖或磁性鎖或者正交插入機構(gòu)。圖8A-8B示出了當根據(jù)兩個插入方向配接時插頭連接器190的接觸點與連接器插口 400的接觸點的對齊。如前面所討論的，連接器190具有兩個對稱的且電隔離的兩半，這兩半可以用作左音頻接觸點192a和右音頻接觸點192b。麥克風(fēng)接觸點192c定位于連接器的遠端尖端處，并且接地接觸點192d (兩個相對的主側(cè)面中的每一個上有一個接地接觸點192d)定位于左音頻接觸點與右音頻接觸點之間。當連接器190嚙合到匹配的連接器插口 400中時，連接器插口 400檢測連接器190的方向(如圖8A和圖8B中所示的方向)以設(shè)置軟件開關(guān)和/或硬件開關(guān)以適當?shù)貙⑦B接器插口 400的左音頻接觸點和右音頻接觸點與連接器190的左音頻接觸點和右音頻接觸點配接。例如，軟件開關(guān)可以用于根據(jù)插入方向來切換連接器插口的左音頻接觸點和右音頻接觸點，或者硬件開關(guān)可以用于切換連接器插口的左音頻接觸點和右音頻接觸點以配接連接器190的接觸點。這可以被實現(xiàn)為用于任何相應(yīng)的連接器190。例如,軟件開關(guān)可以用于根據(jù)插入方向切換用于左音頻和右音頻的插座插口的接觸點，而硬件開關(guān)可以用于切換連接器插口的麥克風(fēng)和接地接觸點以匹配連接器190的接觸點。在其它實施方 式中，可以用軟件實現(xiàn)兩個開關(guān)，或者可以用硬件實現(xiàn)兩個開關(guān)。在另一個實施例中，可以改為由與相應(yīng)的插座連接器相關(guān)聯(lián)的電路根據(jù)通過接觸點接收的信號來檢測連接器的方向。舉例說明，在將連接器插入到主機設(shè)備的插座連接器中以后，主機設(shè)備可以通過插座連接器中的被指定用于特定接觸點的接觸點向串聯(lián)控制芯片發(fā)送確認信號，并且等待響應(yīng)信號。如果接收到響應(yīng)信號，則可以正確地對齊接觸點，并且可以在連接器之間傳送音頻信號和其它信號。如果沒有接收到響應(yīng)，則主機設(shè)備翻轉(zhuǎn)信號以對應(yīng)于第二可能的方向(即，將信號翻轉(zhuǎn)180度)并且重復(fù)確認/響應(yīng)信號例程。在另一個實施方式中，形成在插頭連接器上的物理方向鑰匙(例如，唯一的凹槽或其它物理特征件)可以由插座連接器中的方向接觸點或其它適當?shù)臋C構(gòu)檢測以確定插頭的方向，并且硬件開關(guān)或軟件開關(guān)可以將插座連接器的接觸點設(shè)置為適合于左音頻和右音頻，或者將其它數(shù)據(jù)接觸點設(shè)置為與插頭連接器的接觸點相對應(yīng)。圖9A和圖9B分別是根據(jù)本發(fā)明的雙向連接器的另一個實施方式的簡化的俯視圖和正視圖。如圖9A和圖9B所示，雙向連接器500的整體基本上是平的。也即是說，連接器的主體505具有與連接器500的連接器翼片相同的厚度和寬度。
在另一個實施方式中，根據(jù)本發(fā)明的連接器600包括基本上由柔韌的彈性電介質(zhì)材料制成的連接器翼片部分605。圖10是根據(jù)本發(fā)明的插入到相應(yīng)的連接器插口中的連接器的另一個實施方式的簡化的橫截面圖。連接器600包括接觸點192a和192b，接觸點192a和192b是連接器翼片部分605的右側(cè)面和左側(cè)面上的電隔離的左導(dǎo)電邊緣部分和右導(dǎo)電邊緣部分。當連接器600被插入到(與圖7A中所示的連接器插口 400類似的)相應(yīng)的插座插口 650中時，通過插口接觸點692a和692b向內(nèi)按壓接觸點192a和192b，這壓縮了連接器翼片部分605 (由彈簧655示意性地表示)，從而在連接器600中的接觸點與插座連接器650中的接觸點之間提供安全連接。因此，用于將連接器600保持在插口 650中的壓力來自連接器600的柔韌的彈性材料而不是來自插口 650。因此，當連接器600與相應(yīng)的連接器插口 650配接時，翼片部分605在形成在相對側(cè)面上的接觸點192a和192b之間向內(nèi)彎曲(由圖10中的虛線表示)，從而對連接器600施加推力，這限定了從插口 650中拔出連接器600所必須克服的保持力。這些實施方式通?？梢圆恍枰渌３痔卣骷?例如，如圖5A和圖5B中所示的保持特征件)，但是一些實施方式可以仍然將其并入其中。雖然圖10中未清楚示出，但是除了上面所討論的差別以外，連接器600與連接器190 (如圖5A所示)是類似的。因此，連接器600包括在連接器190中找到的電介質(zhì)主體和其它接觸點。此外，雖然參照音頻連接器描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明并不限于任何特定類型的信號，并且可以用于傳送視頻和/或其它信號而不是與音頻有關(guān)的信號，或者除了與音頻有關(guān)的信號，還可以用于傳·送視頻和/或其它信號。此外，在一些實施方式中，根據(jù)本發(fā)明的連接器可以傳送模擬信號和數(shù)字信號。舉一個根據(jù)本發(fā)明的實施方式的數(shù)據(jù)連接器的例子，連接器192a和192b可以是數(shù)據(jù)接觸點而不是音頻接觸點，并且接觸點192c可以是電源接觸點。舉另一個例子，本文所討論的連接器中的任意一個可以被修改為包括延伸通過連接器的一個或多個光纖電纜，并且可以可操作地耦合以在配接的連接器插口之間接收或發(fā)送光學(xué)數(shù)據(jù)信號。圖11示出了可以具有模擬接觸點(圖11中未示出)以及經(jīng)過連接器的中心的光纖電纜705的連接器700的一個實施例。與光纖電纜705組合的模擬接觸點可以包括用于左音頻和右音頻、麥克風(fēng)、電源和接地的接觸點(例如，如圖5A-5B中所示的接觸點192a-192d)。光纖電纜705允許高數(shù)據(jù)速率傳輸并且可以用于USB4. O兼容性(例如，IOGB/秒的數(shù)據(jù)傳送)。通過電源連接、音頻連接和數(shù)據(jù)連接，連接器700可以用于在提供數(shù)據(jù)功能和音頻功能的同時給設(shè)備進行充電。光纖電纜705在定位于連接器的遠端處的透鏡710處終止。透鏡710可以由化學(xué)強化鋁硅酸鹽玻璃或者高度耐磨損并且與連接器710的外表面齊平(如圖11所示)以防止碎屑堆積并且吸收光的類似材料制成。舉另一個例子，圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式的在接地接觸點192d的每一個側(cè)面上包括接觸點192e和192f并且在相對側(cè)的接地接觸點的每一個側(cè)面上包括類似地定位的接觸點192g和192h的連接器800。因此，除了兩個接地接觸點以外，連接器800還包括總共七個信號接觸點。在一個特定的實施方式中，額外的四個接觸點192e-192f可以是用于高速數(shù)據(jù)傳送的兩對不同的數(shù)據(jù)接觸點。在另一個實施方式中，額外的四個接觸點可以用于視頻信號。因此，本發(fā)明還包括前面提到的實施方式的可以通過類似的修改來完成的很多其它信號傳送變形。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，在不偏離本發(fā)明的基本特征的情況下，本發(fā)明可以以其它特定的形式體現(xiàn)。例如，雖然上面所討論的本發(fā)明的很多實施方式包括五個接觸點，但是本發(fā)明不限于任何特定數(shù)量的接觸點。本發(fā)明的一些實施方式可以具有僅兩個接觸點，而其他實施方式可以具有三十或者甚至更多的接觸點。作為本發(fā)明的另一個實施方式的一個額外的實施例，圖13示出了通過對沿著連接器的長度的接觸點的數(shù)量進行加倍而包括連接器800的信號接觸點的數(shù)量的兩倍的插頭連接器810。也即是說，額外的絕緣物分隔沿著連接器的長度相互間隔開的接觸點，如同絕緣物分隔沿著連接器的寬度間隔開接觸點一樣。在其它實施方式中，左接觸點和右接觸點、麥克風(fēng)接觸點和接地接觸點的位置可以互換，并且可能需要與連接器插口的接觸點配置有關(guān)的其它設(shè)計考慮，以適當?shù)嘏浣?。本領(lǐng)域技術(shù)人員通過僅僅使用常規(guī)實驗將認識到或者能夠確定本文所描述的本發(fā)明的具體實施方式
的很多等同形 式。這些等同形式旨在由下面的權(quán)利要求涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種插頭連接器，包括 主體； 連接器翼片，其連接到所述主體并且遠離所述主體縱向地延伸，所述翼片具有相對的第一主側(cè)面和第二主側(cè)面以及在所述第一主側(cè)面與所述第二主側(cè)面之間延伸的相對的第三側(cè)面和第四側(cè)面； 位于中心的接地接觸點，其形成在所述連接器翼片的所述第一主側(cè)面和所述第二主側(cè)面中的至少一個上； 多個信號接觸點，其由所述連接器翼片承載，所述多個信號接觸點包括形成在所述第三側(cè)面上的第一信號接觸點和形成在所述第四側(cè)面上的第二信號接觸點，其中，所述連接器翼片和接觸點具有180度的對稱性，使得所述插頭連接器能夠在兩個方向中的任意一個方向上被插入并且可操作地耦合到相應(yīng)的插座連接器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插頭連接器，其中，所述連接器翼片還包括位于所述連接器翼片的遠端處的金屬接觸點。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的插頭連接器，其中，所述連接器翼片的外形通常由所述第一側(cè)面、所述第二側(cè)面、所述第三側(cè)面和所述第四側(cè)面限定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插頭連接器，其中，所述連接器翼片還包括形成在靠近所述連接器翼片的遠端的所述連接器翼片的所述第三側(cè)面和所述第四側(cè)面上的保持特征件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插頭連接器，其中，所述保持特征件包括形成在所述第三側(cè)面和所述第四側(cè)面中的圓凹槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插頭連接器，其中，所述連接器翼片包括近端處的斜切部分，使得所述連接器翼片的直徑增大以匹配所述主體的外部輪廓。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插頭連接器，其中，所述主體包括模塑在所述連接器翼片的基體上的熱塑性聚合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的插頭連接器，其中，所述主體包括形成在所述熱塑性聚合物周圍的ABS外部主體。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插頭連接器，其中，所述連接器翼片具有約4.1mm的寬度和約1.5mm的厚度,并且其中，所述連接器翼片具有約5. 5mm的插入深度。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插頭連接器，其中，所述連接器翼片在所述連接器翼片的所述第一主側(cè)面和所述第二主側(cè)面中的每一個上具有位于中心處的接地接觸點。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的插頭連接器，其中，所述多個接觸點包括形成在所述第三側(cè)面上的左音頻接觸點、形成在所述第四側(cè)面上的右音頻接觸點以及形成在所述連接器翼片的所述遠端處的麥克風(fēng)接觸點。
12.根據(jù)權(quán)利要求4所述的插頭連接器，其中，將所述插頭連接器插入到相應(yīng)的插座連接器中所需的保持力比從所述插座連接器中移除所述插頭連接器所需的拔出力更高。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的插頭連接器，其中，所述插頭連接器是音頻連接器，并且所述第一接觸點是左音頻輸出接觸點，而所述第二接觸點是右音頻輸出接觸點。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插頭連接器，其中，所述連接器翼片在所述連接器翼片的所述第一主側(cè)面和所述第二主側(cè)面中的每一個上具有位于中心的接地接觸點，并且所述多個接觸點還包括定位于所述第一主側(cè)面上的接地接觸點的每一側(cè)面上的第三信號接觸點和第四信號接觸點以及位于所述第二主側(cè)面上的所述接地接觸點的每一側(cè)面上的第五信號接觸點和第六信號接觸點。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插頭連接器，其中，所述多個接觸點還包括形成在所述連接器翼片的所述遠端處的接觸點。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的插頭連接器，其中，光纜穿過所述插頭連接器并且在位于所述插頭連接器的遠端處的透鏡處終止。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的插頭連接器，其中，所述透鏡與所述插頭連接器的外表面齊平。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的插頭連接器，其中，所述透鏡包括化學(xué)強化鋁硅酸鹽玻璃。
19.一種插頭連接器,包括 主體； 連接器翼片，其具有耦合到所述主體的基體和遠離所述基體延伸的連接器部分，所述連接器部分具有遠端處的外部尖端和相對的第一主側(cè)面和第二主側(cè)面；所述連接器翼片還包括圍繞除了其遠端尖端處之外的所述連接器翼片的外圍的電隔離的左導(dǎo)電邊緣部分和右導(dǎo)電邊緣部分； 金屬接觸點，其在所述連接器翼片的所述左導(dǎo)電邊緣部分與所述右導(dǎo)電邊緣部分之間的遠端處； 位于中心處的接地接觸點，其形成在所述連接器翼片的所述第一主側(cè)面或者所述第二主側(cè)面中的至少一個上； 其中，所述連接器翼片的外部形狀是由以下各項限定的所述左導(dǎo)電邊緣部分和所述右導(dǎo)電邊緣部分、所述連接器的所述遠端處的所述金屬接觸點、所述位于中心處的接地接觸點和填充導(dǎo)電接地環(huán)與所述金屬接觸點之間的空間的柔韌的彈性電介質(zhì)材料； 其中，所述柔韌的彈性電介質(zhì)材料形成所述連接器翼片的主體的實質(zhì)部分，使得當所述連接器與相應(yīng)的插座連接器配接時，所述連接器翼片在所述左導(dǎo)電邊緣部分與所述右導(dǎo)電邊緣部分之間向內(nèi)彎曲，從而向所述插座連接器中的接觸點施加限定用于從所述插座連接器拔出所述插頭連接器所必須克服的保持力的力。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的插頭連接器，其中，所述連接器翼片包括五個接觸點，所述五個接觸點包括形成在所述電隔離的左導(dǎo)電邊緣部分和右導(dǎo)電邊緣部分上的左音頻接觸點和右音頻接觸點、形成在所述遠端處的所述金屬接觸點上的麥克風(fēng)接觸點以及形成在所述連接器翼片的所述第一主側(cè)面和所述第二主側(cè)面上的所述位于中心處的接地接觸點。
21.—種插座連接器,包括 夕卜殼， 所述外殼的具有扁平橫截面的內(nèi)腔，所述內(nèi)腔具有排列在所述內(nèi)腔的外圍周圍的多個接觸點和排列在所述內(nèi)腔中的多個接地接觸點。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的插座連接器，還包括一個或多個彈簧加壓的保持機構(gòu)，所述保持機構(gòu)具有突出到所述內(nèi)腔中以與相應(yīng)的連接器鎖定的尖端。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的插座連接器，其中，所述尖端具有圓形形狀，所述圓形形狀與所述相應(yīng)的連接器上的匹配的球狀凹槽鎖定。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的插座連接器，還包括傳感器和電路，所述傳感器用于在相應(yīng)的插頭連接器插入到所述插座連接器中時檢測所述插頭連接器的方向，所述電路用于基于所述插頭連 接器的所述插入方向來切換所述插座連接器的接觸點中的至少一些。
全文摘要
本發(fā)明總地涉及諸如音頻連接器的連接器，具體地說，涉及可以替代標準的音頻連接器使用的具有側(cè)面音頻接觸點的雙向音頻連接器。該連接器具有直觀的插入方向和當該連接器被插入到相應(yīng)的插座連接器中并且從相應(yīng)的插座連接器中拔出時平滑一致的感覺。相應(yīng)的連接器插口可以被配置為接收雙向音頻連接器。
文檔編號H01R4/58GK103069654SQ201180036170
公開日2013年4月24日 申請日期2011年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月18日
發(fā)明者M·施密特, A·J·戈勒科, E·喬爾 申請人:蘋果公司