CN101425634A - 增强型通用串行总线连接器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及增强型通用串行总线连接器。一种支持常规通用串行总线(USB)信号的电连接器(公和母)包括附加接触部，以使得能够实现电子装置和/或附件装置之间的高级通信和/或功能。在一个实施方式中，电连接器包括至少部分地容纳在外壳内的接触支承构件。在接触支承构件上安装有多个第一接触部，其中，该多个第一接触部中的每一个都被构造为沿与将相关连接器插入到端口中的插入平面平行的第一平面而与该相关连接器电连接。在所述接触支承构件上还安装有至少一个第二接触部，其中，该至少一个第二接触部被构造为沿与将所述相关连接器插入到所述端口中的插入平面垂直的第二平面而与所述相关连接器电连接。

Description

增强型通用串行总线连接器

技术领域

本发明涉及电连接器，更具体地说，涉及通用串行总线(USB)连接器。

背景技术

当今，对于电子设备(例如，通信装置、移动电话、个人数字助理、个人计算机、数字录像机、数字摄像放像机、数字摄像机、计算机外围设备等)来说包括通用串行总线(USB)是很常见的。USB是用于通过标准连接端口来接连设备的串行总线标准，以通过允许连接和断开设备而不需要重启计算机来提高即插即用(plug-and-play)能力。与USB相关联的其它有益特征包括不需要外部电源的低功耗设备以及允许使用一些设备而不需要安装单独的设备驱动程序。

USB的实现通常采用公(male)和母(female)USB连接器的形式，其在电子设备中被普遍采用。常规USB母连接器包括取决于USB连接器的类型的四个或五个信号接触部(contact)。通常在常规USB连接器上提供的信号包括+5伏、地、数据-以及数据+。如果在USB连接器上设置有第五个连接器，则可以通过接合装置使用该信号接触部来指示存在另一装置。在一些实施方式中，第五连接器根据特定的装置而简单地不接地或者保持接地。母USB连接器通常电连接至主板。母连接器的信号接触部和公连接器接合，由此，通过线缆和主板传送信号，以在主板与外围设备之间进行通信。

发明内容

与常规USB连接器有关的一个缺点是，功能基于设备与附件之间可以使用的信号接触部的有限数量(例如，四个或五个)而受限。例如，与常规USB连接器所允许的电力相比，可能希望向需要额外电力(和/或电流)的附件供电。另外，可能希望通过USB连接器输出额外的信号(除了常规USB信号以外)。例如，可能希望附件装置通过USB连接器来接收模拟音频输出信号。常规USB连接器的有限功能不足以支持与复杂电子设备(例如，移动电话、计算机以及/或其它外围装置)的通信。

鉴于前述与常规USB连接器有关的缺点，本领域中需要支持常规USB信号并且具有附加接触部以使得能够实现电子装置之间的高级通信和/或功能的电连接器。这种电连接器提供增加的功能，同时，完全向后兼容常规USB连接器。

本发明的一个方面涉及一种电连接器，该电连接器包括：外壳，该外壳用于容纳相关连接器；其中，所述外壳包括限定具有预定构造的端口的至少一个壁；接触支承构件，该接触支承构件至少部分地容纳在所述外壳内，其中，所述接触支承构件朝向所述端口地向前延伸；多个第一接触部，所述多个第一接触部安装在所述接触支承构件上，其中，所述多个第一接触部中的每一个都被设置为沿与将所述相关连接器插入到所述端口中的插入平面平行的第一平面而与所述相关连接器电连接；以及至少一个第二接触部，该至少一个第二接触部安装在所述接触支承构件上，其中，所述至少一个第二接触部被设置为与将所述相关连接器插入到所述端口中的插入平面垂直的第二平面而与所述相关连接器电连接。

本发明的另一方面在于所述电连接器还包括：印刷电路板，用于将所述多个第一接触部和所述至少一个第二接触部连接到控制器。

本发明的另一方面在于所述多个第一接触部和所述至少一个第二接触部彼此独立地固定在所述印刷电路板上。

本发明的另一方面在于所述至少一个第二接触部具有比所述多个第一接触部的总量(population)大的第二接触部的总量。

本发明的另一方面在于所述至少一个第二接触部具有多个第二接触部，所述多个第二接触部具有比所述多个第一接触部的总量小的第二接触部的总量。

本发明的另一方面在于所述多个第一接触部包括：用于数据+信号接触的接触部、数据-信号接触的接触部、地信号接触的接触部以及+5伏信号接触的接触部。

本发明的另一方面在于所述至少一个第二接触部包括用于向相关附件输出模拟音频信号的至少一个音频信号接触部。

本发明的另一方面在于所述至少一个第二接触部包括用于向相关附件输出电力信号(power signal)的至少一个电力信号接触部。

本发明的另一方面在于所述端口被被构造为至少容纳通用串行总线(USB)连接器，该通用串行总线连接器具有由标准USB连接器、迷你USB连接器或微型USB连接器中的至少一个组成的形状因子(formfactor)。

本发明的另一方面在于所述多个第一接触部和/或所述至少一个第二接触部中的至少一个接触部形成在所述接触支承构件中。

本发明的一个方面涉及一种电连接器，该电连接器包括：接口外壳，该接口外壳适于插入到相关容纳连接器中；其中，所述接口外壳包括限定具有预定构造的端口的至少一个壁；第一接触支承构件，该第一接触支承构件至少部分地容纳在所述接口外壳内，其中，所述第一接触支承构件朝向所述端口向前延伸；多个第一接触部，所述多个第一接触部安装在所述第一接触支承构件上，其中，所述多个第一接触部中的每一个都被构造为沿与将所述接口外壳插入到所述相关容纳连接器中的插入平面平行的平面而与所述相关连接器电连接；以及至少一个第二接触部，该至少一个第二接触部安装在所述接口外壳内，其中，所述至少一个第二接触部被构造为沿与将所述接口外壳插入到所述相关容纳连接器中的插入轴垂直的第二平面而与所述相关连接器电连接。

本发明的另一方面在于所述电连接器还包括附件外壳，所述附件外壳固定在所述接口外壳上，其中，所述附件外壳包括用于执行通信功能的附件电路。

本发明的另一方面在于印刷电路板，所述印刷电路板用于将所述多个第一接触部和所述至少一个第二接触部连接到至少部分地容纳在所述附件外壳内的附件电路。

本发明的另一方面在于弹性构件，所述弹性构件连接在所述至少一个第二接触部与所述印刷电路板之间，以使得所述至少一个第二接触部能够在所述接口外壳内伸出和/或缩回。

本发明的另一方面在于所述弹性构件是弹簧。

本发明的另一方面在于所述多个第一接触部和所述至少一个第二接触部包括彼此独立地固定在所述印刷电路板上的一个端部。

本发明的另一方面在于所述至少一个第二接触部具有比所述多个第一接触部的总量大的第二接触部的总量。

本发明的另一方面在于所述至少一个第二接触部具有比所述多个第一接触部的总量小的第二接触部的总量。

本发明的另一方面在于所述多个第一接触部包括：用于数据+信号接触的接触部、数据-信号接触的接触部、地信号接触的接触部以及+5伏信号接触的接触部。

本发明的另一方面在于所述端口被构造为插入到通用串行总线(USB)连接器中，该通用串行总线连接器具有由标准USB连接器、迷你USB连接器或微型USB连接器中的至少一个组成的形状因子。

本发明的一个方面涉及一种移动电话，该移动电话包括：外壳；通信电路，该通信电路容纳在所述外壳内，用于通过移动电话网络接收和/或发送电话呼叫；根据权利要求1所述的电连接器，该电连接器容纳在所述外壳的至少一部分内，其中，所述端口能够容纳来自所述相关附件的连接器；以及控制电路，该控制电路连接到通信电路和所述电连接器，以控制所述通信电路和所述电连接器的操作，以执行一个或更多个功能。

为了实现前述和相关目的，本发明因此包括下面在说明书中全面描述并且在权利要求中具体指出的特征，下面的说明和附图详细阐述了本发明的特定例示实施方式，然而，这些只是表示其中可以适当采用本发明的原理的多种方式中的几种。

通过对以下附图和详细说明的研究，本领域技术人员将明了本发明的其它系统、方法、特征以及优点。旨在将所有这些附加系统、方法、特征以及优点都包括在本说明中、处于本发明的范围内，并受所附权利要求保护。

尽管参照一个或更多个实施方式示出和说明了本发明，但是应当理解，通过阅读和理解本说明书，本领域其它技术人员将想到本发明的等同物和修改例。本发明包括所有这些等同物和修改例，并且仅受权利要求的范围的限制。

而且，尽管在相应附图/实施方式中描述并例示了多种特征，但是应当理解，所给出的附图或实施方式的特征可以用于本发明的一个或更多个其它附图或实施方式中。

应当强调的是，当在本说明书中使用时，术语“包括(comprise)/包括(comprising)”用于指定存在所述的特征、整体、步骤或组件，而不排除存在或增加一个或更多个其它特征、整体、步骤、组件或其组合。

附图说明

参照以下附图，可以更好地理解本发明的许多方面。附图中的组件不必按照比例，强调的是为了清楚地例示本发明的原理而设置。同样，一个附图中描绘的组件和特征可以与另外的附图中描绘的组件和特征组合。而且，在附图中，贯穿多个视图，相同的标号表示对应的部分。

图1是根据本发明的多个方面的示例性电子装置和附件装置。

图2是图1中例示的电子装置和附件装置的功能框图。

图3是根据本发明的多个方面的示例性母电连接器的正视截面图。

图4是图3所示的示例性母电连接器的侧视截面图。

图5-7是根据本发明的多个方面的示例性母电连接器的正视截面图。

图8是根据本发明的多个方面的功能框图。

图9是根据本发明的多个方面的示例性公电连接器的正视截面图。

图10是根据本发明的多个方面的示例性公电连接器的侧视截面图。

图11-13是根据本发明的多个方面的示例性公电连接器的正视截面图。

图14是根据本发明的多个方面的功能框图。

图15是根据本发明的多个方面的电连接的示例性公和母电连接器的侧视截面图。

具体实施方式

本发明致力于适用于各种电子设备(例如，通信装置、移动电话、个人数字助理、个人计算机、数字录像机、数字摄像放像机、数字照相机、计算机外围设备等)的通用串行总线(USB)连接器。现将参照附图对本发明的实施方式进行说明，其中，贯穿全文，使用相同的标号来表示相同的组件。应当理解，所述附图不必按照比例。

可互换术语“电子设备”和“电子装置”包括便携式无线电通信设备、个人计算机、数字录像机、数字摄像放像机、数字照相机、计算机外围设备等。术语“便携式无线电通信设备”(其在下文中被称为“移动无线终端”)包括诸如移动电话、寻呼机、通信装置、电子记事本、个人数字助理(PDA)、智能手机、便携式通信装置、便携式游戏装置、便携式媒体装置(视频和/或音频)等的所有设备。

在本申请中，主要在移动电话的环境下对本发明的实施方式进行说明。然而，应该理解，本发明不限于移动电话的环境，而是可以涉及任何类型的电子设备。

最初，参照图1和2，示出了电子装置10和附件装置12。电子装置10包括用于容纳公电连接器16的母电连接器14，以连接电子装置10和附件装置12。如下更全面的描述，电子连接器12和14被构造为与常规通用串行总线(USB)连接器相比，包括一个或更多个附加电接触部。连接器12和14通常包括被构造为与常规USB连接器进行通信的多个第一接触部。连接器12和14还包括至少一个第二接触部，以向附件装置提供额外信号。通常，第一接触部沿第一接触平面对准在一起，该第一接触平面与将公连接器16插入到母连接器14中的插入平面基本共面。所述一个或更多个第二接触部大致沿第二接触平面对准在一起，该第二接触平面垂直于和/或偏离所述第一接触平面和/或所述插入平面。所述一个或更多个附加接触部允许在常规USB连接器上增加的功能。例如，可能希望向需要比在常规USB连接器上输出的更多的电力和/或电流的附件装置供电；还可能希望通过USB连接器输出由附件装置12或其它合适的装置使用的模拟音频输出信号、视频信号或附加数据通道。

所例示的实施方式的电子装置10是移动电话并且被称为移动电话10。移动电话10被示出为具有砖或块的形状因子，但是还可以利用诸如“翻盖型(flip-open)”形状因子(例如“蚌壳式(clamshell)”外壳)或滑盖型形状因子(例如“滑块式(slider)”外壳)的其它形状因子。

移动电话10可以包括显示器18。显示器18向用户显示诸如操作状态、时间、电话号码、联系信息、各种导航菜单等的信息，这使得用户能够利用移动电话l0的各种特征。显示器18还可以用于可视地显示通过移动电话10接收到和/或从移动电话10的存储器20(图2)中检索到的内容。显示器18可以用于向用户呈现图像、视频以及其它图形，例如照片、移动电视内容以及与游戏有关的视频。

键盘22提供各种用户输入操作。例如，键盘22通常包括用于使得能够键入诸如电话号码、电话列表、联系信息、备忘录等的字母数字信息的字母数字键。另外，键盘22通常包括诸如用于发起或应答呼叫的“呼叫发送”键和用于结束或“挂断”呼叫的“呼叫结束”键的特殊功能键。特殊功能键还可以包括菜单导航和选择键，以便于通过显示在显示器18上的菜单进行导航。例如，可以设置定点装置和/或导航键，以接受来自用户的定向输入。特殊功能键可以包括视听内容回放键，以开始、停止和暂停回放，跳过或重复轨道等。与移动电话10相关联的其它键可以包括音量键、静音键、电源开/关键、网络浏览器运行键、照相机键等，键和类似键的功能还可以具体实施为与显示器18相关联的触摸屏。而且，显示器18和键盘22可以彼此结合使用，以实现软键功能。

移动电话10包括呼叫电路，该呼叫电路使得移动电话10能够建立呼叫和/或与被叫/主叫装置(通常为另一移动电话或有线电话(landlinetelephone))交换信号。然而，被叫/主叫装置不需要是另一电话，而可以是诸如互联网网络服务器、内容提供服务器等的一些其它装置。呼叫可以采取任何合适的形式。例如，呼叫可以是通过蜂窝电路交换网络建立的常规呼叫，或者是通过蜂窝网络的分组交换能力或通过诸如WiFi(例如，基于IEEE 802.11标准的网络)、WiMax(例如，基于IEEE 802.16标准的网络)等的另选分组交换网络建立的互联网话音传输协议(VoIP)呼叫。

移动电话10可以被构造为发送、接收和/或处理数据，例如文本消息(例如，某些支持短消息服务的一般被称为“SMS”的文本消息)、即时消息、电子邮件消息、多媒体消息(例如，某些支持多媒体消息服务的一般被称为“MMS”的多媒体消息)、图像文件、视频文件、音频文件、铃声、流式音频、流式视频、数据馈送(包括播客(podcasts))等。处理这种数据可以包括将数据存储在存储器20中、执行应用程序以使得用户能够与数据进行交互、显示与数据相关联的视频和/或图像内容、输出与数据相关联的音频声音等。

图1例示的附件装置12可以是任何希望的附件。例如，附件装置可以是免提附件(如图1所示)，该附件装置可以是耳机、键盘、扬声器、无线适配器(例如，IEEE 802.11通信适配器、红外线适配器、无线电频率标识适配器、近场通信适配器等)等，以提供用于移动电话10、计算机、计算机外围设备等的增加的无线功能。如图1所示，附件装置12是免提附件，其设置有用于输出来自移动电话10的音频信号的扬声器26和捕获音频信号并向移动电话10传送该音频信号的麦克风28。如图1所示，通常可以设置线缆30，以将附件装置12连接到移动电话10。如下所述，线缆30包括与移动电话10的电连接器14配合地接合的电连接器16，以实现在此所述的功能。本领域普通技术人员容易理解，采用与连接器16类似的方式构造的无线适配器也可以提供希望的功能。

图2表示移动电话10和附件装置12的功能框图。为简洁起见，在此，不对移动电话10和附件装置12的一般常规特征进行更详细说明。移动电话10包括主控制电路32，该主控制电路32被构造为执行对移动电话10的功能和操作的全部控制。控制电路32可以包括处理装置34，例如CPU、微控制器或微处理器。处理装置34执行存储在控制电路32内的存储器(未示出)中的和/或诸如存储器20的独立存储器中的代码，以执行对移动电话10的操作。

存储器20可以包括利用非易失性存储器20a实现的只读存储区和利用易失性存储器20b实现的随机存取或系统存储区。如将理解的，非易失性存储器趋于在丧失电力时不失去数据存储能力并且通常被用于存储数据、应用程序代码、文件等。非易失性存储器20a例如可以利用闪速存储器来实现。如将理解的，易失性存储器趋于在丧失电力时失去数据存储能力，并且通常被用于在执行逻辑例程期间存储用于由处理装置34进行存取的数据。易失性存储器20b可以是随机存取存储器(RAM)。数据可以如常规的那样在非易失性存储器20a与易失性存储器20b之间交换。可以使非易失性存储器20a和易失性存储器20b的大小适于其中使用存储器20的移动电话10或其它电子装置。

继续参照图1和2，移动电话10包括连接到无线电电路38的天线36。无线电电路38包括如常规的那样用于经由天线36发送和接收信号的无线电频率发送器和接收器。无线电电路38可以被构造为在移动通信系统中操作，并且可以被用于发送和接收数据和/或视听内容。用于与移动无线电网络和/或广播网络进行交互的接收器类型包括但不限于GSM、CDMA、WCDMA、GPRS、WiFi、WiMax、DVB-H、ISDB-T等，以及这些标准的高级版本。

移动电话10还包括用于处理由无线电电路38发送的和从无线电电路38接收到的音频信号的声音信号处理电路40。连接到声音处理电路40的是如常规的那样使得用户能够经由移动电话10收听和讲话的扬声器42和麦克风44。无线电电路38和声音处理电路40分别连接到控制电路32，以执行全部操作。音频数据可以从控制电路32传送到声音处理电路40，用于向用户回放。音频数据例如可以包括来自由存储器20存储的和通过控制电路32检索到的音频文件的音频数据，或从移动无线服务接收到的诸如流式音频数据形式的音频数据。声音处理电路40可以包括任何合适的缓冲器、解码器、放大器等。

显示器18可以通过视频处理电路46连接到控制电路32，该视频处理电路46将视频数据转换成为用于驱动显示器18的视频信号。视频处理电路46可以包括任何合适的缓冲器、解码器、视频数据处理器等。视频数据可以由控制电路32生成、从存储在存储器20中的视频文件中检索、从通过无线电电路38接收到或通过任何其它合适的方法获得的输入视频数据流而获得。

移动电话10还可以包括一个或更多个I/O接口48。I/O接口48可以具有典型的移动电话I/O接口形式，并且可以包括一个或更多个电连接器。作为典型，I/O接口48可以被用于将移动电话10连接到电池充电器，以对移动电话10内的电源单元(PSU)58的电池进行充电。另外，或另选的是，I/O接口48可以用于将移动电话10连接至具有与移动电话10的有线接口的耳机组件(例如，个人免提(PHF)装置)。而且，I/O接口48可以用于经由用于交换数据的数据线缆30(例如，经由电连接器14)和/或通过可以连接至电连接器14的无线适配器(未示出)，将移动电话10连接至附件装置、个人计算机、计算机外围装置或任何其它电子装置。另外，移动电话10可以在连接至车辆电源适配器或电源插座适配器时经由I/O接口48接收工作电力。

移动电话10还可以包括用于对移动电话10的各种组件(例如，控制电路32)进行时钟控制(clocking)的系统时钟52。控制电路32可以依次执行定时功能(例如呼叫的持续时间的定时)、生成时间和日期戳的内容等。

下面说明示例性附件装置12，附件装置12包括被构造为执行对附件装置12的功能和操作的全部控制的主控制电路52。控制电路52可以包括处理装置54，例如CPU、微控制器或微处理器。处理装置54执行存储在控制电路52内的存储器(未示出)中的和/或独立存储器(未示出)中的代码，以执行附件装置12的操作。存储器例如可以是缓冲器、闪速存储器、硬盘驱动器、可移动介质、易失性存储器和/或非易失性存储器。另外，处理装置54执行代码以执行附件装置12的各种功能。

附件装置12包括输入/输出接口适配器56，其被示出为连接至数据线缆30，该数据线缆30的自由端上安装有电连接器16，用于通过电连接器14连接至移动电话10。输入/输出接口适配器56通常用于连接附件装置12和移动电话10。本领域普通技术人员容易理解，如果连接至连接器16的附件包括可以通过电连接器16连接至电连接器14的无线适配器，则可以省略从电连接器16引导至该附件的线缆30。

附件装置12还包括管理音频数据的音频数据处理装置58。例如，音频数据处理装置58可以包括对从麦克风28接收到的音频信号进行编码的编码器60。可以将经编码的音频数据发送至移动电话，以用作电话呼叫的一部分。另外，音频数据处理装置58可以包括解码器62和数据缓冲器64，以处理从移动电话10和/或与网络相关联的一个或更多个装置接收到的音频数据。

接收到的音频数据可以是与电话呼叫相关联的输入音频数据。在其它情形下，附件装置12接收到的音频数据可以是从移动电话10回放的音频文件获得的音频(例如，音乐、声音、话音等)。音频数据可以与显示在移动电话10的显示器18上的视频内容相关联。例如，可以通过移动电话10再现(render)存储在存储器20中的包含音频分量的视频文件。在这种情形下，例如可以通过移动电话10的控制电路32或专用视频解码器(未示出)来解码视频文件或接收到的视频信号中的视频分量，以生成向显示器18输出以进行观看的视频信号。可以对将视频文件或接收到的视频信号的音频分量进行解码，并且作为音频信号传送至扬声器42，和/或可以将该音频分量作为音频数据发送至附件装置14，以解码成通过扬声器26广播的音频信号。

现在转到图3和4，示出了根据本发明的多个方面的示例性电连接器14。电连接器14包括用于容纳来自附件装置的相关连接器的外壳70。该外壳通常由限定具有预定构造的端口72的至少一个壁形成。端口72可以采取任何希望的形式。如图3所示，端口72可以是矩形形式。外壳70可以包括一个或更多个对准引导件(未示出)，所述对准引导件通常防止没有预定形状的连接器进入到端口72中。另外，所述对准引导件确保相关连接器与电连接器14的正确对准。外壳70可以由任何希望的材料制成。常规外壳材料例如包括金属、塑料等。

电连接器14包括至少部分地容纳在外壳70内的接触支承构件74。接触支承构件74通常朝向端口72的开口向前延伸。接触支承构件74通常由绝缘材料制成。根据本发明的多个方面，可以使用任何绝缘材料。示例性绝缘材料包括橡胶、塑料等。

接触支承构件74具有安装在接触支承构件74上和/或形成在接触支承构件74中的多个第一接触部76(例如，76A-76E)。该多个第一接触部76中的每一个都被构造为沿与将相关连接器插入到端口72中的插入平面大致平行的平面而与相关连接器电连接。

该多个第一接触部76通常被构造为接受常规USB连接器(例如，标准USB连接器、迷你USB连接器、微型USB连接器等)，同样地，接受通常在所述多个第一接触部76上提供的信号，例如包括接触部76A上的+5伏、接触部76B上的数据-、接触部76C上的数据+，以及接触部76D上的地。如果在连接器上设置有第五接触部(例如，接触部76E)，则可以由接合装置使用该信号接触部来表示存在另一装置(例如，移动电话10)。在一些实施方式中，第五连接器根据装置而简单地不被连接或者保持接地。可以与所述多个第一接触部76相邻地设置附加接触部。

如图3所示，多个第一接触部76以线性分布设置，并且在各个接触部之间具有基本等距的间距。本领域技术人员容易理解，可以按照任何希望的构造来设置和/或间隔开这些接触部。这种构造例如包括非等距、偏置、非线性等。

所述多个第一接触部76通常从接触支承构件74向外延伸，以接合来自附件装置的对应接触部，以在移动电话10与附件装置12之间建立信号发送和/或通信路径。接触部可以具有任何希望的形状。例如，接触部可以是弯曲的(curved)、半球形、尖角形(pointed)、矩形等。

接触支承构件74还包括安装在接触支承构件74上和/或形成在接触支承构件74中的一个或更多个第二接触部78(例如，78A-78E)。在许多情况下，希望具有一个或更多个附加第二接触部78，用于增加功能、效率等。因此，为简洁起见，本说明书通常称为多接触部。每一个第二接触部78被构造为沿与相关连接器的插入轴线垂直的轴线与来自附件装置的相关连接器电连接。第二接触部78可以被构造为根据附件的类型接受移动电话10内可用的任何希望的信号和/或接收来自附件装置12的任何希望的信号。例如，由于与常规USB连接器有关的功率限制，因此仅可以从常规USB连接器输出有限的电流。然而，如果在第二接触部组中设置额外的功率接触部，则可以提供额外的电流，以通过电连接器14向附件装置(例如，扬声器)供电。另外，如果模拟音频输出信号被构造为在所述多个第二接触部中的至少一个第二接触部上输出，则电连接器通过允许具有合适的电连接器的附件装置通过电连接器14使用模拟音频输出信号，在常规USB连接器上提供增加的功能。其它示例性信号可以包括数据信道、视频等。

参照图3和4，可以将所述多个第一接触部76分布在接触支承构件74的第一面上，而可以将所述第二接触部78分布在接触支承构件74的第二面上。在一个实施方式中，第一面和第二面彼此大致垂直地取向。本领域普通技术人员容易理解，其它取向(例如，45°、30°、135°等)也在本发明的范围内，并且可以根据诸如电子装置的类型、附件的类型、应用、环境等的项目而是所希望的。

如图3所示，第二接触部78(例如，78A-78E)按照线性分布设置，并且在各个接触部之间具有基本等距的间距。本领域技术人员容易理解，可以按照任何希望的构造来设置和/或间隔开第二接触部78。这种构造例如包括非等距、偏置、非线性等。

如图3所示，所述多个第一接触部76可以具有与第二接触部78的数量相同的数量。另外，如图5所示，第二接触部78的数量可以多于所述多个第一接触部76(例如，较高的总量)。另选的是，如图6所示，第二接触部78的数量可以具有比所述多个第一接触部76少的接触部(例如，较低的总量)。如图3所示，所述多个第一接触部76可以与所述多个第二接触部78对准。如图7所示，所述多个第一接触部76还可以相对于所述第二接触部78偏置。

参照图8，与所述多个第一接触部76以及第二接触部相关联的接触部通常彼此电独立地设置在印刷电路板80上。另选的是，可以将所述多个第一接触部和/或多个第二接触部的一个或更多个信号耦合在一起。即，如果需要，可以将一个或更多个第一接触部76和/或第二接触部78电连接在一起。同样，多个第二接触部78可以电连接在一起。如图8所示，印刷电路板80可以连接到已连接到控制电路32(还被称为控制器)的输入/输出接口48。

由于电连接器14的构造，常规USB公连接器可以配合地插入到端口72中。常规USB公连接器通常与多个第一接触部76接合。因为常规USB公连接器通常不具有与第二接触部78提供的接触部相对应的接触部，所以电连接器14完全兼容常规USB连接器。硬件设计者可以通过设计在将电连接器14连接至常规USB连接器时的一种操作模式以及针对被构造为包括与第二接触部78相对应的接触部的附件装置的第二操作模式(具有增强的功能)，来利用这种功能的优点。

参照图9和10，例示了示例性电连接器16。电连接器16可插入地与电连接器14配合，以在移动电话10与附件装置12之间形成固定通信链路。

电连接器16包括可插入到来自电子装置(例如，移动电话10)的相关连接器中的接口外壳100。接口外壳100通常由限定具有预定构造的端口102的至少一个壁形成。端口102可以采用任何希望的形式。如图9所示，端口102可以是矩形形状。端口102通常被形成为可配合地插入到母连接器中(例如，电连接器14)。接口外壳100可以包括通常防止没有预定形状的连接器插入到不相容(non-conforming)母端口中的一个或更多个对准引导件(未示出)。另外，对准引导件确保相关连接器和具有对应容纳端口的电连接器16的正确对准。外壳100可以由任何希望的材料制成(例如，金属、塑料等)。

如图10所示，接触支承构件104至少部分地容纳在接口外壳100内。接触支承构件104通常朝向端口102的开口向前延伸。接触支承构件104通常由绝缘材料制成。根据本发明的多个方面，可以使用任何绝缘材料。示例性绝缘材料包括橡胶、塑料等。

接触支承构件104具有安装在接触支承构件104上和/或形成在接触支承构件104中的多个第一接触部106(例如，106A-106E)。多个第一接触部104中的每一个都被构造为沿与插入接口外壳100的插入轴线大致平行的平面而与相关连接器电连接，如图10所示。所述多个第一接触部106通常被构造为根据外壳100的形状大小而插入到常规母USB连接器中(例如，标准USB连接器、迷你USB连接器、微型USB连接器等)。同样地，通常在所述多个第一接触部106上提供的信号例如包括：接触部106A上的+5伏、接触部106B上的数据-、接触部106C上的数据+，以及接触部106D上的地。如果在连接器上设置有第五接触部(例如，接触部106E)，则可以通过接合装置使用该信号接触部来表示存在另一装置(例如，移动电话10)。在一些实施方式中，第五连接器根据装置而简单地不连接或者保持接地。可以与所述多个第一接触部106相邻地设置附加接触部。

如图9所示，所述多个第一接触部106按照线性分布设置，并且在各个接触部之间具有基本等距的间距。本领域技术人员容易理解，可以按照任何希望的构造来设置和/或间隔开接触部。这些构造例如包括非等距、偏置、非线性等。

所述多个第一接触部106通常从接触支承构件104向外延伸，以接合来自母连接器(例如电连接器14)的对应接触部，以在移动电话10与附件装置12之间建立信号发送和/或通信路径。接触部可以具有任何希望的形状。例如，接触部可以是弯曲的、半球形、尖角形、矩形等。

电连接器16还包括安装在接口外壳内的至少一个第二外壳108。本领域普通技术人员容易理解，本发明的多个方面可以通过单个附加接触部来执行。在许多情况下，希望具有一个以上的附件接触部108。因此，本发明的多个方面被描述为具有多个第二接触部108。第二接触部108被构造为沿与将接口外壳插入到对应电连接器14的插入平面垂直的平面而与相关连接器电连接。

第二接触部108可以被构造为接受移动电话10内可用的任何希望的信号，并且从附件装置12向移动电话10(或其它电子装置)发送任何希望的信号。例如，第二接触部108中的一个或更多个可以从与支持特定附件装置的功能的电子装置相关联的电连接器14接收额外电力信号。例如，如果附件装置12是免提装置和/或扬声器，则可以通过第二接触部108中的一个或更多个提供额外的电流(超过常规USB连接器提供的电流)。作为另一实施例，附件装置12可以被构造为接收模拟音频输出，该模拟音频输出被设置为要在第二接触部108中的至少一个上输出。因此，第二接触部108和移动电话10上的第二接触部76协作，以向移动电话10和附件装置12提供附加功能。

参照图9和10，所述多个第一接触部106可以分布在接触支承构件104的一面上。所述一个或更多个第二接触部可以按照任何希望的方式固定在端口102的远端附近。例如，第二接触部108可以固定至附件外壳112、固定至接触支承构件或电连接器16内所包含的任何其它结构。所述多个第一接触部106和第二接触部彼此大致垂直地取向。本领域普通技术人员容易理解，附加取向(例如，45°、30°、135°等)也在本发明的范围内。通常，所述多个第一接触部106被构在为当被插入到端口72时，与电连接器14中的对应第一接触部76进行电连接。同样，第二接触部108被构在为当被插入到端口72时，与电连接器14中的对应第一接触部76进行电连接。

如图9所示，第二接触部108(例如，108A-108E)按照线性分布设置，并且在各个接触部之间具有基本等距的间距。本领域技术人员容易理解，可以按照任何希望的构造来设置和/或间隔开所述多个第二接触部108。这些构造例如包括非等距、偏置、非线性等。

如图9所示，所述多个第一接触部106可以具有与所述多个第二接触部108相同数量的接触部。另外，如图11所示，第二接触部108可以具有比所述多个第一接触部106更多的接触部(更高的总量)。另选的是，如图12所示，第二接触部108可以具有比所述多个第一接触部106更少的接触部(更低的总量)。

如图9所示，所述多个第一接触部106可以与第二接触部108对准。如图13所示，所述多个第一接触部106还可以相对于所述多个第二接触部108偏置。

与所述多个第一接触部106以及第二接触部相关联的接触部通常具有彼此电独立地固定在印刷电路板110上的至少一个端部。另选的是，如果希望，可以将所述多个第一接触部106和/或第二接触部的一个或更多个信号耦合在一起。印刷电路板110可以连接到附件装置113，该附件装置113使用和/或另外操控通过所述多个第一接触部106和/或第二接触部108接收到的信号，以提供附件装置12的希望功能。

参照图10，所述一个或更多个第二接触部108可以包括连接在第二接触部108与印刷电路板110之间的弹性构件114(例如，弹簧、线圈等)。弹性构件114对第二接触部108施加力，以促使与来自相关母连接器(例如电连接器14)的对应第二接触部18的接触。而且，弹性构件14允许在将电连接器16插入到不包括用于与第二接触部108接合的对应接触部的母连接器中时，使第二接触部108缩回到外壳100和/或附件外壳112内。这使得电连接器16能够插入到常规USB母连接器(例如，标准USB连接器、迷你USB连接器、微型USB连接器等)中，并且第二接触部108不会干涉和/或妨碍连接器的固定。

当插入到常规USB母连接器中时，第二接触部108将缩回到外壳100中而不干涉将电连接器16插入到常规USB母连接器中。当插入到常规USB母连接器中时，电连接器16通常与USB母连接器的常规USB接触部接合。这使得电连接器16能够完全兼容常规USB连接器。硬件设计者能够通过监测第二接触部是否缩回到外壳中来提供这种优点。如果第二接触部缩回到外壳中，则知道电连接器16被插入到常规USB连接器中，因此，可以预期附件装置12的较少的功能和/或能力。同样，如果第二接触部伸出，则第二接触部接合在增强USB电连接器(例如，电连接器14)中，并且附件装置12可以使用该附件装置的全部功能和/或能力。

参照图15，示出了与公连接器16电接合的母电连接器14。如图所示，第一接触部76和106沿与插入平面大致平行的第一接触平面接合。第二接触部78和108沿第二平面接合。如图15所示，第二平面可以与插入平面大致垂直，或者可以不垂直(例如，按角度偏置)。本领域普通技术人员容易理解，插入平面、第一接触平面以及第二接触平面之间的角度变化都落入本发明的范围内。因此，插入平面、第一接触平面以及第二接触平面之间的变化落入本发明的范围内。例如，可以参照第一接触平面而不是插入平面来进行第二接触平面的取向。

返回至图1，例示了具有公电连接器16的示例性线缆30。本领域技术人员将理解，线缆30可以具有包括相同连接器和/或包括具有相同功能但具有不同形状因子的连接器(例如，标准USB、迷你USB、微型USB等)的两个自由端。

在此，已经公开了本发明的具体实施方式。本领域的普通技术人员将容易地意识到本发明可以具有在其它环境下的其它应用。事实上，可以有许多实施方式和实现。下面的权利要求决不旨在将本发明的范围限制为上述具体实施方式。另外，对“用于...的装置(means for)”的任何叙述旨在引起对组件和权利要求的装置加功能(means-plus-function)的阅读，然而，即使权利要求另外包括单词“装置(means)”，不专门使用叙述“用于...的装置”的任何组件也不被阅读为装置加功能组件。

尽管已经根据特定的优选实施方式或实施方式示出和说明了本发明，但显而易见的是，通过阅读并理解本说明书和附图，本领域其它技术人员应想到本发明的等同另选例和修改例。具体地说，对于由上述组件(组成部分、装配件、装置、组合件(composition)等)执行的各种功能，即使结构上不等同于所公开的执行在此例示的本发明的示例性实施方式或实施方式中的功能的结构，除非另外指明，用于说明这种组件的术语(包括引用“装置”)也对应于执行所述组件的特定功能的任何组件(即，功能上等同)。另外，虽然仅参照多个例示实施方式中的一个或更多个实施方式，对本发明的特定特征进行了上述说明，但是，可以对于在任何指定或特定应用所需或有益时，这种特征可以与其它实施方式的一个或更多个其它特征组合。

Claims (21)

1、一种电连接器，该电连接器包括：

外壳，该外壳用于容纳相关连接器；其中，所述外壳包括限定具有预定构造的端口的至少一个壁；

接触支承构件，该接触支承构件至少部分地容纳在所述外壳内，其中，所述接触支承构件朝向所述端口向前延伸；

多个第一接触部，所述多个第一接触部安装在所述接触支承构件上，其中，所述多个第一接触部中的每一个都被构造为沿与将所述相关连接器插入到所述端口中的插入平面平行的第一平面而与所述相关连接器电连接；以及

至少一个第二接触部，该至少一个第二接触部安装在所述接触支承构件上，其中，所述至少一个第二接触部被设置为沿与将所述相关连接器插入到所述端口中的插入平面垂直的第二平面而与所述相关连接器电连接。

2、根据权利要求1所述的电连接器，所述电连接器还包括印刷电路板，用于将所述多个第一接触部和所述至少一个第二接触部连接到控制器。

3、根据权利要求2所述的电连接器，其中，所述多个第一接触部和所述至少一个第二接触部彼此独立地固定在所述印刷电路板上。

4、根据权利要求1所述的电连接器，其中，所述至少一个第二接触部具有比所述多个第一接触部的总量大的第二接触部的总量。

5、根据权利要求1所述的电连接器，其中，所述至少一个第二接触部具有多个第二接触部，所述多个第二接触部具有比所述多个第一接触部的总量小的第二接触部的总量。

6、根据权利要求1所述的电连接器，其中，所述多个第一接触部包括：用于数据+信号接触的接触部、数据-信号接触的接触部、地信号接触的接触部以及+5伏信号接触的接触部。

7、根据权利要求6所述的电连接器，其中，所述至少一个第二接触部包括用于向相关附件输出模拟音频信号的至少一个音频信号接触部。

8、根据权利要求6所述的电连接器，其中，所述至少一个第二接触部包括用于向相关附件输出电力信号的至少一个电力信号接触部。

9、根据权利要求1所述的电连接器，其中，所述端口被构造为至少容纳通用串行总线(USB)连接器，该通用串行总线连接器具有由标准USB连接器、迷你USB连接器或微型USB连接器中的至少一个组成的形状因子。

10、根据权利要求1所述的电连接器，其中，所述多个第一接触部和/或所述至少一个第二接触部中的至少一个接触部形成在所述接触支承构件中。

11、一种电连接器，该电连接器包括：

接口外壳，该接口外壳适于插入到相关容纳连接器中；其中，所述接口外壳包括限定具有预定构造的端口的至少一个壁；

第一接触支承构件，该第一接触支承构件至少部分地容纳在所述接口外壳内，其中，所述第一接触支承构件朝向所述端口向前延伸；

多个第一接触部，所述多个第一接触部安装所述第一接触支承构件上，其中，所述多个第一接触部中的每一个都被构造为沿与将所述接口外壳插入到所述相关容纳连接器中的插入平面平行的平面而与所述相关连接器电连接；以及

至少一个第二接触部，该至少一个第二接触部安装在所述接口外壳内，其中，所述至少一个第二接触部被构造为沿与将所述接口外壳插入到所述相关容纳连接器中的插入轴垂直的第二平面而与所述相关连接器电连接。

12、根据权利要求11所述的电连接器，所述电连接器还包括附件外壳，所述附件外壳固定到所述接口外壳上，其中，所述附件外壳包括用于执行通信功能的附件电路。

13、根据权利要求12所述的电连接器，所述电连接器包括印刷电路板，所述印刷电路板用于将所述多个第一接触部和所述至少一个第二接触部连接到至少部分地容纳在所述附件外壳内的附件电路。

14、根据权利要求13所述的电连接器，所述电连接器还包括弹性构件，所述弹性构件连接在所述至少一个第二接触部与所述印刷电路板之间，以使得所述至少一个第二接触部能够伸出所述接口外壳和/或缩回所述接口外壳内。

15、根据权利要求14所述的电连接器，其中，所述弹性构件是弹簧。

16、根据权利要求11所述的电连接器，其中，所述多个第一接触部和所述至少一个第二接触部包括彼此独立地固定在所述印刷电路板上的一个端部。

17、根据权利要求11所述的电连接器，其中，所述至少一个第二接触部具有比所述多个第一接触部的总量大的第二接触部的总量。

18、根据权利要求11所述的电连接器，其中，所述至少一个第二接触部具有比所述多个第一接触部的总量小的第二接触部的总量。

19、根据权利要求11所述的电连接器，其中，所述多个第一接触部包括：用于数据+信号接触的接触部、数据-信号接触的接触部、地信号接触的接触部以及+5伏信号接触的接触部。

20、根据权利要求11所述的电连接器，其中，所述端口被构造为插入到通用串行总线(USB)连接器中，该通用串行总线连接器具有由标准USB连接器、迷你USB连接器或微型USB连接器中的至少一个组成的形状因子。

21、一种移动电话，该移动电话包括：

外壳；

通信电路，该通信电路容纳在所述外壳内，用于通过移动电话网络接收和/或发送电话呼叫；

根据权利要求1所述的电连接器，该电连接器容纳在所述外壳的至少一部分内，其中，所述端口能够容纳来自所述相关附件的连接器；以及

控制电路，该控制电路连接到通信电路和所述电连接器，以控制所述通信电路和所述电连接器的操作，以执行一个或更多个功能。

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