阳连接器、阴连接器以及阳连接器与阴连接器的连接结构的制作方法_3

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包括连接部)的第一外部连接装置一体嵌入到阴本体IlOb内部。换言之,第一外部连接装置的后部从阴本体IlOb突出。第一外部连接装置的前部由此连接到第三阴电路板173b。第一外部连接装置由此经由第三阴电路板173b连接到控制单元160a。第一外部连接装置的后部用于外部连接。
[0166]多个第二外部连接装置用于电力传输,并且可以是端子、销或柔性电路板的导线。各个第二外部连接装置包括前部和后部。不包括后部(而包括连接部)的第二外部连接装置一体嵌入到阴本体IlOb内部。换言之,第二外部连接装置的后部从阴本体IlOb突出。第二外部连接装置的前部由此连接到第三阴电路板173b。第二外部连接装置由此经由第三阴电路板173b连接到各个电力发送电路150b。第二外部连接装置的后部用于外部连接。
[0167]如上所述的阴连接器10b可以以下面描述的步骤制造。首先,制备第一阴电路板171b、一对第二阴电路板172b,和第三阴电路板173b。在第一阴电路板171b上形成阴通信天线121b和122b并安装通信电路131b和132b。由此,通信单元131b连接到阴通信天线121b,而通信电路132b连接到阴通信天线122b。阴电力发送天线140b形成在各个第二阴电路板172b上。电力发送电路150b和控制单元160b安装在第三阴电路板173b上。控制单元160b由此连接到电力发送电路150b。
[0168]还制备第一和第二连接装置。第一连接装置用于将第三阴电路板173b连接到第一阴电路板171b。第三阴电路板173b上的控制单元160b由此连接到第一阴电路板171b上的通信电路131b和132b。第二连接装置用于将第三阴电路板173b连接到一对第二阴电路板172b。第三阴电路板173b上的一对电力发送电路150b由此连接到第二阴电路板172b上的各个阴电力发送天线140b。还制备第一和第二外部连接装置。第一和第二外部连接装置的前部连接到第三阴电路板173b。
[0169]然后,在以下布置中,第一阴电路板171b、一对第二阴电路板172b、第三阴电路板173b、第一和第二连接装置以及第一和第二外部连接装置除了后部之外的部分放置在模具(未示出)的空腔中。固定第一阴电路板171b,使得第一阴电路板171b与模具空腔中的大体长方体突起的前面大致平行,并且阴通信天线121b和122b位于该前面附近;固定一个第二阴电路板172b,使得一个阴电力发送天线140b位于模具中的突起的上面附近;固定另一个第二阴电路板172b,使得另一个阴电力发送天线140b位于模具的突起的下面附近;并且固定第三阴电路板173b,以便位于另一个第二阴电路板172b的下方。
[0170]接着,绝缘树脂被注入并填充到模具的空腔中。然后,绝缘树脂硬化,以成型为阴本体110b。模具的突起用于形成阴本体IlOb的连接孔111b。在以下布置中,所嵌入部件经由嵌入成型嵌入阴本体IlOb中。嵌入第一阴电路板171b、阴通信天线121b和122b以及通信电路131b和132b,使得第一阴电路板171b与阴本体IlOb的连接孔Illb的后壁112b大致平行,并且阴通信天线121b和122b布置在阴本体IlOb的后壁112b附近;嵌入一个第二阴电路板172b和一个阴电力发送天线140b,使得一个阴电力发送天线140b布置在阴本体IlOb的连接孔Illb的上壁112b附近;嵌入另一个第二阴电路板172b和另一个阴电力发送天线140b,使得另一个阴电力发送天线140b布置在阴本体IlOb的连接孔Illb的下壁112b附近;嵌入第三阴电路板173b、电力发送电路150b和控制单元160b,使得第三阴电路板173b布置在另一个第二阴电路板172b的下方。这是如何制造阴连接器100b。
[0171]根据本发明的实施方式I的连接结构100包括如上所述的阳连接器10a和阴连接器100b。如图5所示,当阳连接器10a连接到阴连接器10b时,阳连接器10a装配到阴连接器10b的连接孔Illb中,以便固定在阴连接器10b的连接孔Illb中的适当位置中。在该状态下,如上所述,阳连接器10a的外表面Illa与阴连接器10b的连接孔Illb的各个壁112b相对。而且,布置位于前表面Illa附近的阳通信天线121a和位于后壁112b附近的阴通信天线121b,使得这些天线可以彼此无线通信。布置位于前表面Illa附近的阳通信天线122a和位于后壁112b附近的阴通信天线122b,使得这些天线可以彼此无线通信。布置位于上表面Illa附近的一个阳电力接收天线140a和位于上壁112b附近的一个阴电力发送天线140b,使得这些天线可以之间无线电力传输。布置位于下表面Illa附近的另一个阳电力接收天线140a和位于下壁112b附近的另一个阴电力发送天线140b,使得这些天线可以之间无线电力传输。这是连接结构100的连接状态,其中,阳连接器10a连接到阴连接器100b。
[0172]如上所述的连接结构100具有至少以下技术特性。首先,阳连接器10a和阴连接器10b适于长期使用,原因如下。关于阳连接器100a,阳通信天线121a和122a、通信电路131a和132a、阳电力接收天线140a、电力接收电路150a、控制单元160a、第一阳电路板171a、第二阳电路板172a、以及第三阳电路板173a经由嵌入成型而嵌入到阳本体IlOa内部。关于阴连接器100b,阴通信天线121b和122b、通信电路131b和132b、阴电力发送天线140b、电力发送电路150b、控制单元160b、第一阴电路171b、第二阴电路板172b、以及第三阴电路板173b经由嵌入成型而嵌入到阴本体IlOb内部。
[0173]第二,阳连接器10a和阴连接器10b即使在经受水(包括湿气)、尘土、污垢、污染物和/或腐蚀性物质时,也可以正确地操作。更具体地,阳通信天线121a和122a以及阴通信天线121b和122b的通信特性不太可能劣化,并且阳电力接收天线140a和阴电力发送天线140b的电力发送特性不太可能劣化。这是因为阳通信天线121a和122a和阳电力接收天线140a经由嵌入成型而嵌入到阳本体IlOa内部,由此不暴露于阳本体IlOa的外部,并且还因为阴通信天线121b和122b和阴电力发送天线140b经由嵌入成型而嵌入到阴本体IlOb内部,由此不暴露于阴本体IlOb的外部。出于该原因,阳通信天线121a和122a、阳电力接收天线140a、阴通信天线121b和122b、以及阴电力发送天线140b将不劣化或腐蚀。
[0174]第三,连接结构100提供改进的通信特性和电力传输特性。更具体地,对阳连接器10a的阳通信天线121a和122a与阴连接器10b的阴通信天线121b和122b之间的通信特性进行改进,对阳连接器10a的一个阳电力接收天线140a与阴连接器10b的一个阴电力发送天线140b之间的电力传输特性进行改进,并且对阳连接器10a的另一个阳电力接收天线140a与阴连接器10b的另一个阴电力发送天线140b之间的电力传输特性进行改进。原因如下。阳通信天线121a和122a、一个阳电力接收天线140a和另一个阳电力接收天线140a—体嵌入到阳本体IlOa内部,以便位于阳本体IlOa的不同外表面Illa附近。阴通信天线121b和122b、一个阴电力发送天线140b和另一个阴电力发送天线140b —体嵌入到阴本体IlOb内部,以便位于阴本体IlOb的连接孔Illb的不同壁112b附近。这些布置结构可以降低以下可能性:1)来自阳通信天线121a和/或阳通信天线122a的噪声与阴通信天线121b、阴通信天线122b、阳电力接收天线140a和/或阴电力发送天线140b干扰;2)来自阴通信天线121b和/或阴通信天线122b的噪声与阳通信天线121a、阳通信天线122a、阳电力接收天线140a和/或阴电力发送天线140b干扰;3)来自阳电力接收天线140a的噪声与阳通信天线121a、阳通信天线122a、阴通信天线121b、阴通信天线122b和/或阴电力发送天线140b干扰;以及4)来自阴电力发送天线140b的噪声与阳通信天线121a、阳通信天线122a、阴通信天线121b、阴通信天线122b和/或阳电力接收天线140a干扰。通常来说,在天线布置在本体的容纳空间中的情况下,本体需要形成有更大厚度(容纳空间的内壁与本体的外表面之间的更大距离)。另一方面,连接结构100可以缩短阳连接器10a中的各个天线与最靠近的一个外表面Illa之间的距离。这是因为阳通信天线121a和122a、一个阳电力接收天线140a和另一个阳电力接收天线140a—体嵌入到阳本体IlOa内部,以便位于阳本体IlOa的不同外表面Illa附近。连接结构100还可以缩短阴连接器10b中的各个天线与最靠近的一个壁112b之间的距离。这是因为阴通信天线121b和122b、一个阴电力发送天线140b和另一个阴电力发送天线140b—体嵌入到阴本体IlOb内部,以便位于阴本体IlOb的连接孔Illb的不同壁112b附近。因此,在连接状态下,阳连接器10a的各个天线与阴连接器10b的关联天线的距离更小(例如,大约4mm)。该布置可以改进阳通信天线121a和122a与阴通信天线121b和122b之间的信号完整性并且还改进阳电力接收天线140a与阴电力发送天线140b之间的功率馈送效率。功率馈送效率的提高还有助于降低阳电力接收天线140a、电力接收电路150a、阴电力发送天线140b和电力发送电路150b中产生的热。
[0175]第四,可以降低阳通信天线121a和122a与阴通信天线121b和122b之间的无线通信的中断的风险。这是因为,在连接状态下,这些天线布置在允许在阴通信天线121b与阳通信天线121a之间以及在阴通信天线122b与阳通信天线122a之间的无线通信的范围内。尤其在阳通信天线121a与阴通信天线121b之间的可通信距离以及阳通信天线122a与阴通信天线122b之间的距离均是小值(诸如,几厘米)的情况下,阳通信天线121a和122a分别相对于阴通信天线121b和122b的位移可以造成它们之间的无线通信的中断。然而,构造连接结构100,使得仅通过将阳连接器10a插入并固定地定位到阴连接器10b的连接孔Illb中,可以将阳通信天线121a和122a和阴通信天线121b和122b布置在允许它们之间进行无线通信的范围内。该构造可以由此避免上述通信中断的风险。
[0176]第五,可以降低阳电力接收天线140a与阴电力发送天线140b之间的无线电力传输的中断的风险。这是因为在连接状态下,阳电力接收天线140a和阴电力发送天线140b被布置为使得阴电力发送天线140b可以向各个阳电力接收天线140a无线传送电力。尤其在如经由电磁感应进行电力传输的情况,阴电力发送天线140b可以仅在短距离上向各个阳电力接收天线140b无线发送电力的情况下,阳电力接收天线140a相对于阴电力发送天线140b的位移可能造成无线电力传输的中断。然而,构造连接结构100,使得仅通过将阳连接器10a插入并固定定位到阴连接器10b的连接孔Illb中,可以将阳电力接收天线140a和阴电力发送天线140b布置在允许它们之间的无线电力传输的范围内。该构造可以由此避免上述无线电力传输中断的风险。
[0177]实施方式2
[0178]下面将参照图6A描述根据本发明的实施方式2的阳连接器100a’。除了以下区另IJ外,阳连接器100a’具有与实施方式I的阳连接器10a相同的构造。第一个区别是阳本体110a’具有的形状与实施方式I的阳本体IlOa的形状不同。第二个区别是一体嵌入到阳本体110a’中的本实施方式的第一阳电路板171a、一对第二阳电路板172a和第三阳电路板173a所处的位置与实施方式I的嵌入到阳本体IlOa内的第一阳电路板171a、第二阳电路板172a和第三阳电路板173a的位置不同。下面将仅详细描述这些区别,并且将省略交叠描述。图6A所示的Y-Y’方向对应于阳连接器100a’的纵向和阳连接器100a’的后述插/拔方向。图6A所示的Z-Z’方向对应于阳连接器100a’的高度方向。
[0179]如图6A所示,阳本体110a’包括第一本体110a’和第二本体112a’。第一本体110a’是形成为多面体(在实施方式2的情况下是六面体(长方体))的形状的绝缘树脂。第二本体112a’也是形成为多面体(在实施方式2的情况下是六面体(长方体))的形状的绝缘树脂。第二本体112a’连接到第一本体111a’并且具有比第一本体111a’大的外部形状。第一和第二本体111a’和112a’是非透明性的(不透明的)。第一本体111a’具有多个外表面lllal’,g卩,前(Y方向侧)表面lllal’、上(Z方向侧)表面lllal’、下(Z’方向侧)表面lllal’、以及一对侧面(S卩,沿短方向的面,未示出)。第二本体112a’具有多个外表面112al’,g卩,上(Z方向侧)表面112al’、下(Z’方向侧)表面112al’、以及一对侧面(即,沿短方向的面,未示出)。外表面lllal’和112al’对应于如权利要求中限定的阳本体的未交叠外表面区域。
[0180]第一阳电路板171a—体嵌入到第一本体111a’内部,使得阳通信天线121a和122a位于阳本体110a’的第一本体111a’的上表面lllal’附近(例如,与上表面lllal’相距几毫米或几十毫米的范围内的距离)。换言之,第一阳电路板171a在比阳通信天线121a和122a更远离上表面lllal’的点处一体嵌入到第一本体111a’内部(被第一本体111a’覆盖),并且相反,阳通信天线121a和122a在比第一阳电路板171a更靠近上表面lllal’的点处一体嵌入到第一本体111a’内部(被第一本体111a’覆盖)。第一阳电路板171a定向成与上表面lllal’大致平行。第三阳电路板173a—体嵌入到第一本体111a’内部(被第一本体111a’覆盖),以便位于第一本体111a’中的第一阳电路板171a的下方(在Z’方向侧上)。
[0181]—个第二阳电路板172a—体嵌入到第二本体112a’内部,使得一个阳电力接收天线140a位于阳本体110a’的第二本体112a’的上表面112al’附近。换言之,一个第二阳电路板172a在比一个阳电力接收天线140a更远离上表面112al’的点处一体嵌入到第二本体112a’内(被第二本体112a’覆盖),并且相反,一个阳电力接收天线140a在比一个第二阳电路板172a更靠近上表面112al’的点处一体嵌入到第二本体112a’内部(被第二本体112a’覆盖)。一个第二阳电路板172a可以相对于上表面Illa大致平行、倾斜或正交。另一个第二阳电路板172a—体嵌入到第二本体112a’内部,使得另一个阳电力接收天线140a位于第二本体112a’的下表面112al’附近。换言之,另一个第二阳电路板172a在比另一个阳电力接收天线140a更远离下表面112al’的点处一体嵌入到第二本体112a’内部(被第二本体112a’覆盖),并且相反,另一个阳电力接收天线140a在比另一个第二阳电路板172a更靠近下表面112al’的点处一体嵌入到第二本体112a’内部(被第二本体112a’覆盖)。另一个第二阳电路板172a可以相对于下面112al’大致平行、倾斜或正交。
[0182]如上所述的阳连接器100a’可以以下面描述的步骤制造。从制备第一阳电路板171a、一对第二阳电路板172a,和第三阳电路板173a的步骤直到将第一阳电路板171a、一对第二阳电路板172a、第三阳电路板173a、第一和第二连接装置以及线缆的一端部放置到模具的空腔中的步骤之前为止,制造方法可以与实施方式I的阳连接器10a的制造方法相同。模具的未示出的空腔由适于形成第一本体111a’的第一空腔和适于形成第二本体112a’的第二空腔组成。
[0183]在以下布置中,第一阳电路板171a、一对第二阳电路板172a、第三阳电路板173a、第一和第二连接装置以及线缆的端部放置在模具的空腔中。第一阳电路板171a固定在模具的第一空腔中,使得第一阳电路板171a与第一空腔的上壁大致平行,并且阳通信天线121a和122a位于同一壁附近。第三阳电路板173a固定在模具的第一空腔中,以便位于第一阳电路板171a的下方。一个第二阳电路板172a固定在模具的第二空腔中,使得一个阳电力接收天线140a位于第二空腔的上壁附近。另一个第二阳电路板172a固定在模具的第二空腔中,使得另一个阳电力接收天线140a位于第二空腔的下壁附近。
[0184]此后,绝缘树脂被注入并填充到模具的空腔中。第一空腔中硬化的绝缘树脂成型为阳本体110a’的第一本体111a’,而第二空腔中硬化的绝缘树脂成型为阳本体110a’的第二本体112a’。在以下布置中,嵌入部件经由嵌入成型而嵌入到阳本体111a’中。第一阳电路板171a、阳通信天线121a和122a以及通信电路131a和132a嵌入到阳本体110a’的第一本体111a’内,使得第一阳电路板171a与第一本体111a’的上表面lllal’大致平行,并且阳通信天线121a和122a布置在阳本体110a’的第一本体111a’的上表面lllal’附近;第三阳电路板173a、电力接收电路150a和控制单元160a嵌入到第一本体111a’内,使得第三阳电路板173a布置在第一阳电路板171a的下方;一个第二阳电路板172a和一个阳电力接收天线140a嵌入到阳本体110a’的第二本体112a’内,使得一个阳电力接收天线140a布置在第二本体112a’的上表面112al’附近;另一个第二阳电路板172a和另一个阳电力接收天线140a嵌入到第二本体112a’内,使得另一个阳电力接收天线140a布置在第二本体112a’的下表面112al’附近。这是如何制造阳连接器100a’。
[0185]下面将参照图6B描述根据本发明的实施方式2的阴连接器100b’。阴连接器100b’可连接到阳连接器100a’。除了以下区别,阴连接器100b’具有与实施方式I的阴连接器10b相同的构造。第一个区别是阴本体110b’具有的连接孔111b’的形状与实施方式I的阴本体IlOb的连接孔Illb的形状不同。第二个区别是一体嵌入到阴本体110b’内部的第一阴电路板171b、一对第二阴电路板172b,和第三阴电路板173b所处的位置与实施方式I的嵌入阴本体IlOb内的第一阴电路板171b、一对第二阴电路板172b和第三阴电路板173b的位置不同。下面将详细描述这些区别,并且将省略交叠描述。图6B所示的Y-Y’方向对应于阴本体100b’的纵向和阳连接器100a’插入到阴连接器100b’和从其移除的方向。图6B所示的Z-Z’方向对应于阴连接器100b’的高度方向。
[0186]阴本体110b’的连接孔111b’是符合阳连接器10a的外部形状并且沿Y’方向开口的有底孔。连接孔111b’适于沿Y-Y’方向可移除地容纳阳连接器100a’。连接孔111b’具有彼此连通的第一连接孔lllbl’和第二连接孔lllb2’。第一连接孔lllbl’是符合阳连接器100a’的第一本体111a’的外部形状的六面体(长方体)形的孔。第二连接孔lllb2’是符合阳连接器100a’的第二本体112a’的外部形状的六面体(长方体)形的孔。第二连接孔lllb2’具有比第一连接孔lllbl’大的尺寸。通过将第一本体111a’装配到第一连接孔lllbl’中并且将第二本体112a’装配到第二连接孔lllb2’中,阳连接器100a’被固定在连接孔111b’中的适当位置中。阴本体110b’包括第一连接孔lllbl’的多个壁112bl’,艮P,后(Y方向侧)壁112bl’、上(Z方向侧)壁112bl’、下(Z,方向侧)壁112bl’、以及在短方向上的一对壁112bl’(示出一个,而另一个未示出)。阴本体110b’还包括第二连接孔lllb2’的多个壁112b2’,g卩,后(Y方向侧)壁112b2’、上(Z方向侧)壁112b2’、下(Z,方向侧)壁112b2’、以及在短方向上的一对壁112b2’(示出一个,而另一个未示出)。壁112bl’和112b2’对应于如权利要求中限定的阴本体的连接孔的未交叠壁区域。
[0187]在阳连接器100a’固定地装配在阴连接器100b’的第一和第二连接孔lllbl’、lllb2’中的状态(该状态在下文中将称作连接状态)下,第一连接孔lllbl’的壁112bl’和第二连接孔lllb2’的壁112b2’可以如下定位。后壁112bl可以与阳连接器100a’的第一本体111a’的前表面lllal’相对;上壁112bl’可以与第一本体111a’的上表面lllal’相对;第一连接孔lllbl’的下壁112bl’可以与第一本体111a’的下表面lllal’相对,沿第一连接孔lllbl’的短方向的壁112bl’可以与沿第一本体111a’的短方向的各个面lllal’相对。而且,第二连接孔lllb2’的上壁112b2’可以与阳连接器100a’的第二本体112a’的上表面112al’相对,第二连接孔lllb2’的下壁112b2’可以与第二本体112a’的下表面112al’相对,并且沿第二连接孔lllb2’的短方向的壁112b2’可以与第二本体112a’的各个面112al’相对。
[0188]第一阴电路板171b —体嵌入到阴本体110b’内,使得阴通信天线121b和122b位于阴本体110b’的第一连接孔lllbl’的上壁112bl’附近(例如,与上壁112bl’相距几毫米或几十毫米的范围内的距离)。换言之,第一阴电路板171b在比阴通信天线121b和122b更远离上壁112bl’的点处一体嵌入到阴本体110b’内部(被阴本体110b’覆盖),并且相反,阴通信天线121b和122b在比第一阴电路板171b更靠近上壁112bl’的点处一体嵌入到阴本体110b’内部(被阴本体110b’覆盖)。第一阴电路板171b与上壁112bl’大致平行。
[0189]—个第二阴电路板172b—体嵌入到阴本体110b’内部,使得一个阴电力发送天线140b位于阴本体110b’的第二连接孔lllb2’的上壁112b2’附近
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