[发明专利]具有外部接触点的双定向连接器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求如下申请的权益：2010年5月28日提交的美国临时专利申请No.61/349,737，2010年6月9日提交的美国临时专利申请No.61/353,126，2010年10月27日提交的美国临时专利申请No.61/407,363，2011年1月26日提交的美国临时专利申请No.61/436,490以及2011年1月26日提交的美国临时专利申请No.61/436,545。为了所有目的通过引用将61/349,737、61/353,126、61/356,499、61/407,363、61/436,490和61/436,545申请中的每一个的公开全部结合于此。

背景技术

本发明总地涉及诸如音频连接器和数据连接器之类的输入/输出电连接器。

标准的音频连接器或插头根据插头的外径可以有三种尺寸：6.35mm（1/4）插头、3.5mm（1/8）小型插头和2.5mm（3/32）超小型插头。插头包括在插头的的不同部分中（诸如尖端（tip）、套（sleeve）以及在尖端和套之间的一个或多个中间部分）沿着连接器的长度延伸的多个导电区域，因此，连接器常常称为TRS（尖端、环和套）连接器。

图1A和图1B分别图示出具有三个导电部分和四个导电部分的音频插头10和20的示例。如图1A所示，插头10包括导电尖端12、导电套16和导电环14，导电环14通过绝缘环17和18与尖端12和套16电隔离的。这三个导电部分12，14，16用于左右音频声道和接地连接。图1B中示出的插头20包括四个导电部分：导电尖端22、导电套26和两个导电环24，25，因此有时被称为TRRS（尖端、环、环、套）连接器。这四个导电部分通过绝缘环27、28和29被电隔离，并且通常用于左右音频、麦克风和接地信号。从图1A和图1B显见，音频插头10和20的每一个是定向（orientation）未知的。即，导电部分完全环绕连接器而形成360度的接触点使得对于连接器的插头部分没有明显的顶部、底部或侧部。

当插头10和20是3.5mm小型连接器时，导电套16、26和导电环14、24、25的外径是3.5mm并且连接器的插入长度是14mm。对于2.5mm超小型连接器，导电套的外径是2.5mm并且连接器的插入长度是11mm长。这样的TRS和TRRS连接器用在许多可商购的MP3播放器和智能电话以及其它电子设备中。诸如MP3播放器和智能电话之类的电子设备一直在被设计得越来越薄越来越小和/或包括带有屏幕的视频显示器，其中，屏幕被推出而尽可能与设备的外边缘靠近。当前的3.5mm以及甚至2.5mm的音频连接器的直径和长度是使得这样的设备更小更薄以及允许显示器相对于给定的形状因数而言更大的限制因素。

许多标准数据连接器也只可以有是使得便携式电子设备更小的限制因素的尺寸。另外，并且与以上讨论的TRS连接器相对比地，许多标准数据连接器要求它们在单一的特定的定向上与对应连接器配接（mate）。这样的连接器可以称为极化连接器。作为极化连接器的示例，图2A和2B图示出微型USB连接器30，其是当前可获得的USB连接器中的最小的USB连接器。连接器30包括主体32和金属壳34，金属壳34从主体32延伸并且能够插入到对应的插座连接器中。如图2A、2B中所示，壳34在其底板之一处形成尖角35。类似地，与连接器30配接的插座连接器（未示出）具有带有匹配的尖角特征件的插入开口，该插入开口防止壳34以错误的方式插入到插座连接器中。即，其既能够以一种方式，即，以壳34的尖角部分与插座连接器中的匹配尖角部分对齐的定向被插入。有时，用户难以确定诸如连接器30之类的极化连接器在何时定向在了正确的插入位置。

连接器30还包括在壳34内的内腔38以及形成在腔内的接触点36。腔38易于在腔内集存碎屑，碎屑有时会干扰与接触点36的信号连接。此外并且除了定向问题以外，即使当连接器30被正确对齐时，连接器的插入和拔出也不是精确的并且可能有不一致的感觉。此外，即使当连接器被完全插入时，也有可能有不期望程度的摇摆，这可能要么导致有故障的连接要么导致破损。

许多其它常用的数据连接器，包括标准USB连接器、迷你USB连接器、火线连接器以及与通常的便携式媒体电子设备一起使用的专用连接器中的许多连接器，容易遭受这些缺陷中的一些或全部或遭受类似的缺陷。