TWI500222B - 連接器組合 - Google Patents

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TWI500222B
TWI500222B TW102125068A TW102125068A TWI500222B TW I500222 B TWI500222 B TW I500222B TW 102125068 A TW102125068 A TW 102125068A TW 102125068 A TW102125068 A TW 102125068A TW I500222 B TWI500222 B TW I500222B
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Hsin Chieh Wang
Wei Chu Chen
Yuan Hsiang Shen
Hsiao Wei Liu
Yu Min Cheng
Yen Ching Su
Huei Che Yu
Bor Chen Tsai
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Ccp Contact Probes Co Ltd
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Description

連接器組合
本發明關於一種連接器組合，尤指一種可於插接時防止跳火現象之連接器組合。
近來，耦接於一線纜之電源插頭已逐漸採用彈針(pogo pin)式連接器的機構設計，電源插頭可用來插接於固設於筆記型電腦機殼上的電源插座。當耦接於線纜之電源插頭插接上筆記型電腦上的電源插座時，即可對筆記型電腦的電池進行充電，或直接於筆記型電腦使用時，供應電源以供使用者對其進行打字、播放多媒體等的操作。然而，上述之採用彈針式連接器的插頭端子與插座端子在長期使用時，其易因表面氧化而使得電阻增大，進而使電源插頭於插接時因過大的電阻導致插頭端子與插座端子過熱，甚至造成跳火(arcking)的現象而有安全上的疑慮。
因此，本發明提供一種可於插接時防止跳火現象之連接器組合，以解決上述問題。
為了達成上述目的，本發明揭露一種連接器組合，其包含有一第一連接器以及一第二連接器，該第一連接器耦接於一第一電子裝置，且該第二連接器耦接於一第二電子裝置且可拆卸地插接於該第一連接器。該第一連接器包含有一第一座體以及一磁性件，該磁性件安裝於該第一座體內且用來產生磁力。該第二連接器包含有一第二座體以及一磁感應器，該磁感應器設 置於該第二座體內，該磁感應器於該第二連接器插接於該第一連接器時感應該磁性件所產生之磁力，藉以驅動該第二電子裝置供電於該第一電子裝置。
根據本發明之其中之一實施方式，本發明另揭露該第一連接器另包含有一第一端子組，其固設於該第一座體內，各第一端子具有一接觸面，該接觸面之一法線方向不平行於該插拔方向，且該第二連接器另包含有一第二端子組，其固設於該第二座體內，各第二端子之一端部於該第二連接器沿該插拔方向插接於該第一連接器的過程中，接觸對應之該第一端子的該接觸面且沿該接觸面由一第一接觸位置滑動至一第二接觸位置。
綜上所述，本發明利用各第一端子之接觸面之法線方向不平行於插拔方向的結構設計，使得第二連接器沿插拔方向插接於第一連接器的過程中，第二端子組的各第二端子之一端部接觸對應之第一端子的接觸面，進而使第二端子之該端部沿接觸面由第一接觸位置滑動至第二接觸位置，藉此第二端子之該端部以及第一端子的接觸面因長期使用所形成的氧化層便可藉由上述之滑動而被磨除，進而降低第一端子與第二端子間的電阻阻值。如此一來，本發明不但可避免第一端子與第二端子因過大的電阻而於通電的過程中過熱，更可避免第一端子與第二端子於通電的過程中因過熱所產生的跳火現象，藉以提高第一連接器與第二連接器於使用時的安全性。
除此之外，本發明在磁感應器感應磁性件所產生的磁力後才驅動第二電子裝置供電於第一電子裝置，藉以確保第二端子之該端部沿第一端子之接觸面由第一接觸位置滑動至第二接觸位置後，第二端子之該端部與第一端子之接觸面間才有電流通過，亦即在第二端子之該端部以及第一端子的接觸面因長期使用所形成的氧化層尚未藉由滑動磨除時，第二端子之該端部與第一端子之接觸面間沒有電流通過，藉以更進一步確保第一端子與第二端子 不因過大的電阻而於通電的過程中過熱，從而避免第一端子與第二端子於通電的過程中所產生的跳火現象，以提高第一連接器與第二連接器於使用時的安全性。有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。
30、30'‧‧‧連接器組合
32、32'‧‧‧第一連接器
34‧‧‧第二連接器
36、36'‧‧‧第一電子裝置
38、38'‧‧‧第二電子裝置
40‧‧‧第一座體
401‧‧‧固定孔
403‧‧‧座體固定耳
42、42'‧‧‧第一端子組
421、421'‧‧‧第一端子
423、423'‧‧‧接觸面
44‧‧‧第二座體
46‧‧‧第二端子組
461‧‧‧第二端子
463‧‧‧套筒
465‧‧‧頂針
467‧‧‧彈性件
48‧‧‧第一殼體
481‧‧‧容置空間
483‧‧‧組裝開口
485‧‧‧插拔開口
487‧‧‧固定柱
489‧‧‧殼體固定耳
50‧‧‧第二殼體
52‧‧‧磁性件
54‧‧‧磁感應器
56‧‧‧控制單元
R‧‧‧插拔方向
N、N'‧‧‧法線方向
第1圖為本發明實施例連接器組合之元件示意圖。
第2圖為本發明實施例連接器組合之元件爆炸示意圖。
第3圖為本發明實施例插頭組合於另一視角之元件爆炸示意圖。
第4圖為本發明實施例插頭組合處於第一插接狀態之元件剖面示意圖。
第5圖為本發明實施例插頭組合處於第二插接狀態之元件剖面示意圖。
第6圖為本發明實施例第一連接器於另一視角之元件爆炸示意圖。
第7圖與第8圖分別為本發明實施例第一連接器處於不同組裝狀態之元件組裝示意圖。
第9圖為本發明另一實施例連接器組合處於第一插接狀態之部分元件剖面示意圖。
第10圖為本發明另一實施例連接器組合處於第二插接狀態之部分元件剖面示意圖。
第11圖為本發明實施例連接器組合應用於另一第一電子裝置以及另一第二電子裝置之元件爆炸示意圖。
第12圖為本發明實施例連接器組合應用於另一第一電子裝置以及另一第二電子裝置之元件爆炸剖面示意圖。
第13圖為本發明實施例連接器組合應用於另一第一電子裝置以及另一第二電子裝置之元件插接剖面示意圖。
以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。請參閱第1圖，第1圖為本發明一實施例連接器組合30之元件示意圖。如第1圖所示，連接器組合30包含有一第一連接器32以及一第二連接器34，第一連接器32耦接於一第一電子裝置36，第二連接器34耦接於一第二電子裝置38且可拆卸地插接於第一連接器32。於此實施例中，第一電子裝置36可為一筆記型電腦，且第一連接器32可為該筆記型電腦之一電源插座；第二電子裝置38可為一線纜，且第二連接器34可為該線纜之一電源插頭，其用來插接於該電源插座。另外，第二電子裝置38相對第二連接器34之另一端具有一插頭(未繪示於圖中)，其用以連接一外接電源，藉此當第一連接器32插接於第二連接器34時，外接電源便可對第一電子裝置36之電池進行充電；或是外接電源亦可於第一電子裝置36使用時直接供應電源至第一電子裝置36，以供使用者對第一電子裝置36進行打字、播放多媒體等的操作。
請參閱第1圖至第5圖，第2圖為本發明實施例插頭組合30之元件爆炸示意圖，第3圖為本發明實施例插頭組合30於另一視角之元件爆炸示意圖，第4圖為本發明實施例插頭組合30處於一第一插接狀態之元件剖面示意圖，第5圖為本發明實施例插頭組合30處於一第二插接狀態之元件剖面示意圖。如第1圖至第5圖所示，第一連接器32包含有一第一座體40以及一第一端子組42，第一端子組42固設於第一座體40內，且第一端子組42之各第一端子421具有一接觸面423；第二連接器34包含有一第二座體44以及一第二端子組46，第二端子組46固設於第二座體44內。當使用者欲將第二連接器34插接於第一連接器32時，需將第二連接器34沿一插拔方向R插接於第一連接器32。於此實施例中，各第一端子421之接觸面423分別為一斜面，且該斜面(即接觸面423)之一法線方向N不平行於插拔方向R(如 第4圖以及第5圖所示)。
換句話說，於此實施例中，本發明係利用各第一端子421之接觸面423分別為斜面的結構設計，使得第二連接器34沿插拔方向R插接於第一連接器32的過程中，第二端子組46的各第二端子461之一端部接觸對應之第一端子421的接觸面423，進而使第二端子461之該端部沿接觸面423由如第4圖所示之一第一接觸位置滑動至如第5圖所示之一第二接觸位置，藉此第二端子461之該端部以及第一端子421的接觸面423因長期使用所形成的氧化層便可藉由上述之滑動而被磨除，進而降低第一端子421與第二端子461間的電阻阻值。如此一來，本發明之第一端子421之接觸面423為斜面的結構設計不但可避免第一端子421與第二端子461因過大的電阻而於通電的過程中過熱，更可避免第一端子421與第二端子461於通電的過程中因過熱所產生的跳火現象，藉以提高第一連接器32與第二連接器34於使用時的安全性。
除此之外，第一連接器32另包含有一第一殼體48，其用來包覆第一座體40，且第二連接器34另包含有一第二殼體50，其用來包覆第二座體44。當第二連接器34插接於第一連接器32時，第一連接器32之第一殼體48便可抵接於第二連接器34之第二殼體50，藉此第一殼體48便可電性導通於第二殼體50。於實務上，第一殼體48可耦接於第一電子裝置36之一接地端(未繪示於圖中)，因此當第二連接器34插接於第一連接器32時，第二電子裝置38上的靜電或雜訊便可經由第一殼體48與第二殼體50而導接於第一電子裝置36之該接地端，亦即第一殼體48與第二殼體50可用來將第二電子裝置38上的靜電或雜訊導接於第一電子裝置36之該接地端，進而消除第二電子裝置38上的靜電或雜訊。
於此實施例中，第二端子組46之各第二端子461可分別為一彈針式端子(pogo pin)，亦即第二端子組46之各第二端子461可包含有一套筒463、一頂針465以及一彈性件467，套筒463固設於第二座體44內，頂針465可滑動地設置於套筒463內，且彈性件467設置於套筒463內且抵接於頂針465。當第二連接器34插接於第一連接器32時(如第4圖以及第5圖所示)，彈性件467可用來驅動頂針465接觸於對應之第一端子421之接觸面423，以使第二連接器34電性導通於第一連接器32。而第二端子組46之各第二端子461之結構設計可不侷限於此實施例所述，例如第二端子組46之各第二端子461亦可為一彈臂式端子。至於採用上述何者設計，其端視實際需求而定。
如第1圖至第5圖所示，第一連接器32另包含有一磁性件52，其安裝於第一座體40內且用來產生磁力，第二連接器34另包含有一磁感應器54，其設置於第二座體44內磁性件52之磁力線可通過之處，且插頭組合30另包含有一控制單元56，其耦接於磁感應器54。在第二連接器34沿插拔方向R插接於第一連接器32的過程中，磁感應器54可隨第二連接器34接近位於第一連接器32內的磁性件52，當磁感應器54足夠靠近磁性件52(例如第二連接器34完全插入第一連接器32時，即第二連接器34與第一連接器32處於如第5圖所示之該第二插接狀態時)，磁感應器54便可感應磁性件52所產生之磁力而發出一控制訊號至控制單元56，此時控制單元56便可根據該控制訊號控制第二電子裝置38供電於第一電子裝置36。如此一來，當第二連接器34未插接於第一連接器32時，磁感應器54未感應磁性件52所產生之磁力，此時控制單元56控制第二電子裝置38不供電於第一電子裝置36，而當第二連接器34插接於第一連接器32時(即當第二連接器34與第一連接器32處該第二插接狀態時)，磁感應器54可感應磁性件52所產生之磁力，以使控制單元56驅動第二電子裝置38供電於第一電子裝置36。
承上所述，本發明利用控制單元56在磁感應器54感應磁性件52所產生的磁力後，驅動第二電子裝置38供電於第一電子裝置36，藉以確保第二端子461之該端部沿第一端子421之接觸面423由如第4圖所示之該第一接觸位置滑動至如第5圖所示之該第二接觸位置後，第二端子461之該端部與第一端子421之接觸面423間才有電流通過，亦即在第二端子461之該端部以及第一端子421的接觸面423因長期使用所形成的氧化層尚未藉由滑動磨除時，第二端子461之該端部與第一端子421之接觸面423間沒有電流通過，進而更進一步確保第一端子421與第二端子461不因過大的電阻而於通電的過程中過熱，從而避免第一端子421與第二端子461於通電的過程中所產生的跳火現象，以提高第一連接器32與第二連接器34於使用時的安全性。
於此實施例中，磁感應器54可為一霍爾感應器(hall sensor)，且控制單元56可為一電路板，其連接於第二座體44，而控制單元56的結構設計可不侷限於此實施例所述，例如控制單元56可為設置於一外接電子裝置(例如一整流器)內的電子晶片。至於採用上述何者設計，其端視實際需求而定。於實務上，第二連接器34之第二殼體50可由磁性材質(例如鐵)所製成，且磁性件52可為一磁鐵。如此一來，磁性件52便可在第二連接器34插接於第一連接器32的過程中磁吸第二殼體50，藉以達到固定第一連接器32與第二連接器34的功效。
請參閱第6圖至第8圖，第6圖為本發明實施例第一連接器32於另一視角之元件爆炸示意圖，第7圖與第8圖分別為本發明實施例第一連接器32處於不同組裝狀態之元件組裝示意圖。如第6圖至第8圖所示，第一連接器32之第一殼體48形成有一容置空間481、一組裝開口483、一插拔開 口485、至少一固定柱487以及至少一殼體固定耳489，插拔開口485與組裝開口483分別連通於容置空間481，且第二連接器34經由插拔開口485而可拆卸地插接於第一連接器32。此外，第一連接器32之第一座體40形成有至少一固定孔401以及至少一座體固定耳403，其中至少一固定孔401對應至少一固定柱487。
於組裝第一連接器32時，首先將磁性件52經由插拔開口485組裝至容置空間481內(如第7圖所示)，接著再將第一座體40經由組裝開口483而安裝於容置空間481內(如第8圖所示)。於上述第一座體40經由組裝開口483安裝於容置空間481內的過程中，至少一固定柱487用來以緊配的方式嵌入於第一座體40之至少一固定孔401內，藉以固定第一座體40於容置空間481內。於此實施例中，第一殼體48形成有兩個固定柱487，且第一座體40對應地形成有兩個固定孔401，而固定柱487與固定孔401的數量可不侷限於此實施例所述，其端視實際需求而定。在完成第一連接器32組裝後，可利用一固定件(例如螺絲)通過殼體固定耳489以及座體固定耳403而固定於第一電子裝置36內，亦即殼體固定耳489可用來固定第一殼體48於第一電子裝置36內，且座體固定耳403可用來固定第一座體40於第一電子裝置36內。
請參閱第9圖以及第10圖，第9圖為本發明另一實施例連接器組合30'處於第一插接狀態之部分元件剖面示意圖，第10圖為本發明另一實施例連接器組合30'處於第二插接狀態之部分元件剖面示意圖。如第9圖以及第10圖所示，連接器組合30'與上述之連接器組合30的主要不同之處在於，連接器組合30'之第一端子421'的接觸面423'分別為一平面，且第一端子組42'以平面423'之法線方向N'不平行於插拔方向R之走向固設於第一座體40內。於第二連接器34沿插拔方向R插接於第一連接器32'的過程中，第二端子組 46的各第二端子461之一端部接觸對應之第一端子421'的接觸面423'，進而使第二端子461之該端部沿接觸面423'由如第9圖所示之一第一接觸位置滑動至如第10圖所示之一第二接觸位置，藉此第二端子461之該端部以及第一端子421'的接觸面421'因長期使用所形成的氧化層便可藉由上述之滑動而被磨除，進而降低第一端子421'與第二端子461間的電阻阻值。而此實施例與上述實施例中具有相同標號之元件，其具有相同之結構設計與作用原理，為求簡潔，於此不再贅述。
請參閱第11圖至第13圖，第11圖為本發明實施例連接器組合30應用於另一第一電子裝置36'以及另一第二電子裝置38'之元件爆炸示意圖，第12圖為本發明實施例連接器組合30應用於另一第一電子裝置36'以及另一第二電子裝置38'之元件爆炸剖面示意圖，第13圖為本發明實施例連接器組合30應用於另一第一電子裝置36'以及另一第二電子裝置38'之元件插接剖面示意圖。如第11圖至第13圖所示，連接器組合30的第一連接器32可耦接於另一第一電子裝置36'，且連接器組合30的第二連接器34可耦接於另一第二電子裝置38'。於此實施例中，第一電子裝置36'可為一可攜式電子裝置，例如一手機，第二電子裝置38'可為一擴充基座(docking base)，且連接器組合30可用來使該擴充基座電連接於該可攜式電子裝置，以使該擴充基座供電於該可攜式電子裝置。換句話說，本創作之連接器組合30亦可應用於可攜式電子裝置與擴充基座。另外，第一電子裝置36'的應用可不侷限於此實施例所述，例如第一電子裝置36'亦可為一平板電腦(Tablet Computer)或一個人數位助理(Personal Digital Assistant,PDA)等。而此實施例與上述實施例中具有相同標號之元件，其具有相同之結構設計與作用原理，為求簡潔，於此不再贅述。
相較於先前技術，本發明利用各第一端子之接觸面之法線方向不 平行於插拔方向的結構設計，使得第二連接器沿插拔方向插接於第一連接器的過程中，第二端子組的各第二端子之一端部接觸對應之第一端子的接觸面，進而使第二端子之該端部沿接觸面由第一接觸位置滑動至第二接觸位置，藉此第二端子之該端部以及第一端子的接觸面因長期使用所形成的氧化層便可藉由上述之滑動而被磨除，進而降低第一端子與第二端子間的電阻阻值。如此一來，本發明不但可避免第一端子與第二端子因過大的電阻而於通電的過程中過熱，更可避免第一端子與第二端子於通電的過程中因過熱所產生的跳火現象，藉以提高第一連接器與第二連接器於使用時的安全性。
除此之外，本發明利用控制單元在磁感應器感應磁性件所產生的磁力後，驅動第二電子裝置供電於第一電子裝置，藉以確保第二端子之該端部沿第一端子之接觸面由第一接觸位置滑動至第二接觸位置後，第二端子之該端部與第一端子之接觸面間才有電流通過，亦即在第二端子之該端部以及第一端子的接觸面因長期使用所形成的氧化層尚未藉由滑動磨除時，第二端子之該端部與第一端子之接觸面間沒有電流通過，藉以更進一步確保第一端子與第二端子不因過大的電阻而於通電的過程中過熱，從而避免第一端子與第二端子於通電的過程中所產生的跳火現象，以提高第一連接器與第二連接器於使用時的安全性。以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
30‧‧‧連接器組合
32‧‧‧第一連接器
34‧‧‧第二連接器
38‧‧‧第二電子裝置
40‧‧‧第一座體
421‧‧‧第一端子
423‧‧‧接觸面
44‧‧‧第二座體
461‧‧‧第二端子
463‧‧‧套筒
465‧‧‧頂針
467‧‧‧彈性件
48‧‧‧第一殼體
50‧‧‧第二殼體
54‧‧‧磁感應器
56‧‧‧控制單元
R‧‧‧插拔方向
N‧‧‧法線方向

Claims (17)

  1. 一種連接器組合，其包含有：一第一連接器，其耦接於一第一電子裝置，該第一連接器包含有：一第一座體；以及一磁性件，其安裝於該第一座體內，該磁性件用來產生磁力；以及一第二連接器，其耦接於一第二電子裝置且可拆卸地插接於該第一連接器，該第二連接器包含有：一第二座體；以及一磁感應器，其設置於該第二座體內，該磁感應器於該第二連接器插接於該第一連接器時感應該磁性件所產生之磁力，藉以驅動該第二電子裝置供電於該第一電子裝置；以及一控制單元，其耦接於該磁感應器，該控制單元用來於該磁感應器感應該磁性件所產生之磁力時控制該第二電子裝置供電於該第一電子裝置，其中該控制單元為一電路板，其連接於該第二座體。
  2. 如請求項1所述之連接器組合，其中該磁感應器為一霍爾感應器。
  3. 如請求項1所述之連接器組合，其中該第一連接器另包含有一第一殼體，其包覆該第一座體，且該第二連接器另包含有：一第二殼體，其包覆該第二座體，該磁性件用來磁吸該第二殼體，以使該第二連接器插接於該第一連接器，其中當該第二連接器插接於該第一連接器時，該第一殼體抵接於該第二殼體，藉以電性導通該第一殼體與該第二殼體。
  4. 如請求項3所述之連接器組合，其中該第一殼體形成有一容置空間、一組裝開口以及一插拔開口，該插拔開口與該組裝開口分別連通於該容置空 間，該第一座體經由該組裝開口而安裝於該容置空間內，該第二連接器經由該插拔開口而可拆卸地插接於該第一連接器。
  5. 如請求項4所述之連接器組合，其中該第一殼體另形成有至少一固定柱，該第一座體對應該至少一固定柱處形成有至少一固定孔，該至少一固定柱用來於該第一座體經由該組裝開口而安裝於該容置空間內時以緊配的方式嵌入於該第一座體之該至少一固定孔內，藉以固定該第一座體於該容置空間內。
  6. 如請求項3所述之連接器組合，其中該第二殼體由磁性材質所製成。
  7. 如請求項3所述之連接器組合，其中該第一殼體上形成有至少一殼體固定耳，其用來固定該第一殼體於該第一電子裝置內。
  8. 如請求項1所述之連接器組合，其中該第一座體上形成有至少一座體固定耳，其用來固定該第一座體於該第一電子裝置內。
  9. 如請求項1所述之連接器組合，其中該第一連接器另包含有一第一端子組，其固設於該第一座體內，各第一端子具有一接觸面，該接觸面之一法線方向不平行於該插拔方向，且該第二連接器另包含有：一第二端子組，其固設於該第二座體內，各第二端子之一端部於該第二連接器沿該插拔方向插接於該第一連接器的過程中，接觸對應之該第一端子的該接觸面且沿該接觸面由一第一接觸位置滑動至一第二接觸位置。
  10. 如請求項9所述之連接器組合，其中該接觸面為一斜面，且該斜面之該法線方向不平行於該插拔方向。
  11. 如請求項9所述之連接器組合，其中該接觸面為一平面，且該第一端子組以該平面之該法線方向不平行於該插拔方向之走向固設於該第一座體內。
  12. 如請求項1所述之連接器組合，其中該磁感應器係設置於該第二座體內該磁性件之磁力線通過之處。
  13. 如請求項1所述之連接器組合，其中該第一電子裝置為一可攜式電子裝置，且該第二電子裝置為一線纜或一擴充基座。
  14. 一種連接器組合，其包含有：一第一連接器，其耦接於一第一電子裝置，該第一連接器包含有：一第一座體；一第一端子組，其固設於該第一座體內，各第一端子具有一接觸面；以及一第一殼體，其包覆該第一座體；以及一第二連接器，其耦接於一第二電子裝置，該第二連接器沿一插拔方向可拆卸地插接於該第一連接器，該接觸面之一法線方向不平行於該插拔方向，該第二連接器包含有：一第二座體；一第二端子組，其固設於該第二座體內，各第二端子之一端部於該第二連接器沿該插拔方向插接於該第一連接器的過程中，接觸對應之該第一端子的該接觸面且沿該接觸面由一第一接觸位置滑動至一第二接觸位置；以及一第二殼體，其包覆該第二座體，該磁性件用來磁吸該第二殼體，以使該第二連接器插接於該第一連接器，其中當該第二連接器插接 於該第一連接器時，該第一殼體抵接於該第二殼體，藉以電性導通該第一殼體與該第二殼體。
  15. 如請求項14所述之連接器組合，其中該接觸面為一斜面，且該斜面之該法線方向不平行於該插拔方向。
  16. 如請求項14所述之連接器組合，其中該接觸面為一平面，且該第一端子組以該平面之該法線方向不平行於該插拔方向之走向固設於該第一座體內。
  17. 如請求項14所述之連接器組合，其中該第二端子組之各第二端子包含有：一套筒，其固設於該第二座體內；一頂針，其可滑動地設置於該套筒內；以及一彈性件，其設置於該套筒內且抵接於該頂針，該彈性件用來驅動該頂針接觸於對應之該第一端子之該接觸面。
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