[发明专利]向后兼容的非接触插座连接器及其系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于电连接第一相应插头连接器以及用于电容性地连接第二相应插头连接器的插座连接器。特别地，本发明提供一种插座连接器和包括至少一个连接元件的插座连接器系统。

总的来说，本发明涉及用于信号传送的插座连接器。本发明的插座连接器可例如符合已知的连接接口标准，例如，以太网,USB,CAN,IO-link,RS485,DVI,HDMI,mini DISPLAYPORT,micro USB3.0MHL和Thunderbolt。更详细地，本发明的插座连接器可以用于便携式数据处理装置，例如移动电话、移动存储单元、移动音乐播放器、移动视频显示装置，即，允许在恶劣环境影响下的连接。

背景技术

便携式数据处理装置在过去已经从固定的个人电脑发展为允许在室内和户外使用的移动装置。由于可携带性，移动装置被携带，并因此暴露到恶劣的环境影响，例如灰尘、污垢、湿气、雨水、酸性液体、热、冷、冲击和机械应力。在这方面，移动装置的连接器(特别地，插座连接器)，其定位在移动装置的外部和内部之间的边界处，需要适应新的多样化的操作环境。

在过去，插座连接器实现为其中电连接建立在插头连接器和相应的插座连接器即，阴连接器，之间的电连接器。但是，电连接要求在两个电触头之间的直接连接，并且关于触头之间的错位的容忍度并不非常高。灰尘、污垢、冲击和机械应力会不利地影响插头连接器和插座连接器之间的电连接的建立。电连接还对湿气例如雨水敏感。具体地，水会使得插头连接器或者插座连接器内的电触头以不期望的方式短路。进一步地，环境影响还会使得接触表面劣化，从而降低在配合状态下电连接的传导性。

相应地，电连接器，尽管对于室内的操作环境适用，对于可在恶劣环境影响下操作的便携装置是不利的。

在这方面，已经提出替代的连接构思，作为对传统的电连接器系统的替换。例如，光连接器被认为是对恶劣环境更具有耐性；湿气、雨水、酸性液体、热和冷并不影响光的传播。

但是，对于现有的产品种类，变换到新的连接器构思是很难的。装置制造者通常希望保证与尽可能多的现有可连接产品的兼容性。

例如，传统的尖-环-套(TRS)插头连接器，即，音频插孔，已经在例如盒式播放器、便携CD播放器以及其它媒体播放器的音频/视频装置的产品种类中使用了数十年。在更最近，TRS连接器已经升级为尖-环-环-套(TRRS)插头连接器以包括第四连接区域。

特别地，TRRS连接器应用在便携媒体播放器或者移动电话中，用于实现额外的功能而不会丧失与传统的TRS插头连接器的兼容性。在TRRS连接器中，传统的TRS插头连接器可以无障碍地使用。可以认识到一个广泛认可的事实：具有TRS插头连接器的许多附件存在于市场中，并且TRRS连接器确保与这些现有附件的向后兼容。

因此，向后兼容在新的连接构思的发展中呈现重要的特征，用于用作已知的产品种类的插座连接器。

TRRS插头连接器示例性示出在图5中。TRRS连接器5200示出为处于与插座连接器5100配合的状态。特别地，插座连接器5100包括四个电连接元件5120，所述电连接元件电连接到TRRS连接器5200的相应的四个连接区域5210。电连接表示为插座连接器5100和插头连接器5200的各连接区域5210之间的箭头。

发明内容

本发明的目的是提出一种向后兼容的插座连接器，其降低对环境影响的敏感性，同时允许小的且成本有效的插座连接器结构。

本发明的另一目的是提出一种向后兼容的插座连接器，其提高连接的可靠性和故障安全性，即，允许即便在配合状态下在插座连接器和插头连接器之间存在相当量的错位的情形下进行操作。

本发明的再一目的是提出一种插头连接器，其允许与相应的插座连接器电容性连接，并且耐受恶劣的环境影响。

本发明的第一方面是插座连接器的连接元件(例如电连接元件)用于与第二类型的插头连接器(例如，电容性类型的插头连接器)进行电容性地连接。在插座连接器中，向后兼容由电连接第一类型的插头连接器的连接元件获得。连接元件另外用于与第二类型的插头连接器进行电容性连接不需要插座连接器中的另外的收发模块。结果，取决于插头连接器的类型而允许电连接和电容性连接的单一连接元件使得能够形成成本有效的插座连接器结构。