CN1099727C - 印刷电路板连接器 - Google Patents

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Abstract

一种电连接器(14)设有一个带有细长狭槽(18)的细长的绝缘壳体(16)，狭槽(18)大致沿壳体纵轴(20)设置。多个接头(28)通过壳体的底部端面(16b)至少沿狭槽的一侧被插入到多个通道(22)中。每个接头(28)有压配在相应通道的保持截面(30)上的保持部分(36)。保持截面有内侧壁(30b)和外侧壁(30c)，外侧壁(30c)对保持部分(36)进行导引、定位、和支撑，使接头(28)进入相应通道(22)内。

Description

印刷电路板连接器
本发明涉及一种电连接器，尤其是关于一种有与印刷电路板上电路线迹相接合的弹性接触臂的板边缘连接器。
一种被通称为“板边缘”连接器的电连接器是由于它具有一个设置着沿边缘安装印刷电路板的细长狭槽的细长壳体。这连接器有沿着狭槽一侧或二侧安装的多个接头用来与邻接的电路板边缘电路线迹形成电接触。
常被用于板边缘连接器中的接头是压入配合式接头，其有用于与印刷电路板上电路线迹进行机-电接合的冲压成形的弹性接触臂。在这样的板边缘接触器设计中经常暴露的一个难题是提供高的法向力，该力与连接器中不希望板子的高插入力有关。为子在板子和弹性接触壁之间提供良好的配合，必需有足够的法向力，以保证所要求的电接触。一种典型的板边缘连接器有平行相对的一排接头，这些接头有皮此面对着地延伸并限定能与电路板接合的凸状接触接合表面的弹性接触壁。弹性臂起悬臂作用，这样，当板子被滑动地插入其中时，弹性接触壁被强制地横向分开。通常是提供较高法向力的，插入力也较大。
对于上述高法向接触力和不希望有的高插入力的平衡问题的一种解决办法是对接头加“予压(preload)”。换言之，当接头被压配到连接器壳体的相应通道中时，悬臂式弹性臂克服其弹性地被子压或“翘起(cocked)”，并以这种状态被保持在连接器壳体的肩形凸出部上。
当予压的接头如上所述地对解决上述问题起作用时，它们可能引起更多的各种问题，特别是在较长的连接器壳体被暴露在较高加工温度时，尤其是如上所述，板边缘连接器往往将沿连接器边缘上安装的第1印刷电路板与需要加热的进行焊接工艺的第2印刷电路板相互连接。当细长的连接器壳体受到高热时，塑料壳体会软化，而予压的接头把力加到壳体上，这力会使软化的壳体沿板子的安装狭槽塌陷。当然可以用那种在予压的接头的力作用下不发生塌陷的材料制造壳体，但往往因这样的材料费用过高而有局限性。
为了解决上述的问题，已经努力尝试控制接头的插入定位，以此避免使用有予压弹性接触部分的接头。譬如，建议为每个接头配置保持部分，该部分被压配在连接器壳体中相应的接头安装通道的保持部位上。在一种建议中，当接头被插到通道里时，通道的保持部位基本上夹紧接头的保持部分边缘。通道的保持部位可以作成锥形，以便在接头的边缘部分被保持部位夹住地插入时导引接头。当接头被全部插入时，通过压配合使锥形保持部位的较窄小区域完全夹住保持部分的边缘。在某些应用中，控制接头的插入定位遇到了一些问题。
另一个解决办法是使用附加插入工具作为对接头保持部分的支持，在插入时适当地导引接头，而在完全插入时，使接头最后定位。一旦接头被全部插入，则除去附加导引工具，然而这不仅更使连接器外壳必需设计成适合于附加导引和支撑工具，而且这工具会带来两方面花费，包括其本身和用于与工具配合的工装设备。
本发明通过在连接器壳体内，直接设置使接头得到导引、定位和支撑的结构来解决上述这些问题。
本发明的目的是提供一种新的改进了的具有上述特征的电连接器；特别是一种具有与印刷电路板相接合的弹性接触部分的接头的改进的印刷板边缘连接器。
在本发明的有代表性实施例中，提供了一种用来安装具有邻近板边缘的接触焊盘的印刷线路板边缘的电连接器。该连接器包括一个细长的绝缘壳体，它有一个印刷板安装面和一个端面。一个细长狭槽配置在大致沿壳体纵轴方向的用于安装印刷电路板边缘的印刷板安装面上；多个接头安装通道至少沿狭槽一侧的面之间是相互连通的；接头安装通道每个都有接头保持部位，接头的被压入配合部分压在上述保持部位上；接头保持部位有一对大致垂直于纵轴的相对端壁和一对大致平行于纵轴的相对侧壁结构；通过壳体的端面被插入到接头安装通道上的多个接头，每个接头被紧固在一个通道内；接头还有突出于壳体的一个尾部，一个沿插入方向、压入配合到相应通道的接头保持部位上的压配部分；和在接头压配部和自由端之间延伸的悬臂弹性接触部分；压配部分大致呈平面，而且平行于纵轴；在压配部分和自由端之间整个长度上，弹性接触部分都是与壳体分隔开的，而弹性接触部分伸到狭槽，从而，与印刷电路板上接触焊盘相接合。
本发明设计成这样，即离狭槽最近设置的每个保持部位的一个对着侧壁结构限定一个表面结构，接头的压配部分能与这表面结构接合、并且该表面结构实质上是敞开的，从而能使通过壳体端面的接头插入到相应通道。离狭槽最远设置的一个对着侧壁结构大致是平面的、并且提供一个实质上大于上述的最靠近狭槽的侧壁结构所限定的表面区域。离狭槽最远的侧壁结构为接头提供导引、定位、支撑用的大致是平面的压配部分。
最好，接头由金属薄板材冲压成形。接头的弹性接触部分形成悬臂式弹性接触臂，并且，接头的引线部分形成突出于壳体的焊接尾部。
如上所述，每个接头的保持部分比接头的直接邻接部分宽。每个保持部位有用于沿大致于平行于轴的方向、压配地接合到相应通道的保持部分的端壁的棱边壁，壳体具有多个垂直于纵轴延伸的连接板，以好定接头安装通道的端壁。
本发明的其他目的、特征和优点通过以下参照相关附图的详细说明会更加清楚。
通过本申请的权利要求的特别说明可相信本发明的特征是新的。参照着附图的下述说明，可对本发明的目的及其优点更加清楚。在附图中相同元件用同样的参考标号。其中：
图1是表示本发明的电连接器的透视图；
图2是图1所示连接器的右端的剖视图，为便于说明，表示着一对拆开的接头；
图3是类似图2相应部分的视图，表示一对插头将被插到它们各自通道里；
图4是类似图2和3相应部分的视图，表示一对插头已被完全插到它们各自通道里；
图5是表示一对接头部分地插到它们各自通道里的放大剖视图；
图6是类似于图5相应部分的图，表示一对插头被完全插到通道里；
图7是贯穿壳体的截面图，说明接头安装通道的保持部分的结构；
图8是大致沿水平线通过接头和壳体的接头的保持部分取得的剖面示意图；
图9是接头保持部分的一个替换例的放大剖视图。
下面，参照着附图更详细地说明本发明最佳实施例，首先参照图1。本发明是一个有绝缘壳体1b的印刷板边缘连接器14，绝缘壳体1b由塑料整体注塑成型。壳体具有一个印刷板安装面16a和一个通过连接器的装配而与母板邻接的端面16b。如图所示，壳体相当细长并且形成一条细长狭槽18，狭槽18大致沿壳体纵轴20配置在印刷板安装面16a上，用于沿边缘方向安装印刷电路板(未图示)。众所周知，印刷电路板具有多个电路焊盘或触点，它们沿纵向间隔配置在印刷配置在印刷板的插入边缘上。
连接器14呈“双读出”式连接器，这是由于印刷电路板邻接插入边缘的两侧上有不同电性能的电路焊盘。相应地细长壳体16有多个接头安装通道22，上述通道22纵向间隔地配置在纵向狭槽18的每个相对侧边上。印刷电路板沿箭头A方向被插到狭槽内，于是通道22内的每个接头的弹性接触部分32与印刷板边缘上一个电路焊盘形成机-电接触。连接器有能绕枢轴回转地安装在壳体每一端26上的闩锁和顶出杆24，以便于使插入的印刷电路板从狭槽18锁紧和顶出。闩锁和顶出杆是一种已知技术，并且其作用是接合印刷电路板的插入边缘或印刷板的肩状部分。当将顶出杆向箭头B所指方向转动时，就会朝箭头A的反方向顶出印刷电路板。
图2～4表示一对沿箭头C所示的方向、相对于接头安装通道22插入的接头28。换言之，这对接头是“底部装填”(bottom-loaded)或通过壳体的端面16b插入通道。这对接头用薄金属板材冲压成型。并且一对接头中的每个接头都是一样的，但是当插入到连接器壳体16的狭槽18的相对侧上的一对通道22里时，取向相反，所以彼此成镜像对称。每个接头安装通道22有一个用于下述目的的保持部分30。
每个接头28含有弹性接触部分32，当插入相应通道22时，弹性接触部分32向狭槽18突出，以便与插入的印刷电路板上相应的电路线相接合。每个接头又有当其如图4所示地完全被插进时从壳体16伸出的尾部34。在本实施例中，尾部34构成插入第2印刷电路板内孔中的焊接尾部，用于焊接到上述电路板上电路迹线和/或孔中。最后，每个接头28还具有比弹性接触部分32和尾部34还宽的保持部分36。接头的保持部分36被压配在接头安装通道22的保持部位30上。
图2～4是把接头28插入到通道22的步骤连续图。在图2中，接头从壳体和相应通道完全卸下；在图3中，接头的弹性接触部分32的顶部通过壳体的端面16b已经开始进入通道22；在图4中，表示接头的保持部分36压配到通道的保持部位30上，接头被完全插入通道22内。如图4所示，当全部插入时，接头弹性接触部分32伸到狭槽18中，以便与印刷电路板边缘上相应的电路迹线相接合。弹弹接触部分沿其整个长度与壳体隔开。
图5和6是放大图，有点类似于图2～4的表示。其目的是为了更好地说明接头28、接头安装通道22和保扶持截面30的形状。由于接头是用薄金属板材冲压成型，因而，可以看出这点：即弹性接触部分32被弯曲成形，以形成凸状的接触接合表面32a。这些表面应在狭槽18内露出，以与插入的印刷电路板上的连接焊盘相接触。还可以看出这点：即接头的保持部分36被冲压成比弹性接触部分32和尾部34还宽。保持部分里有阶梯状棱边36a。通道22的保持部位30还有纵向端壁30a，它被注塑成与接头保持部分36的棱边36a的形状的相对应的阶梯形。一旦使保持部分36固紧在壳体内，弹性接触部分36就在通道22内相对狭槽18横向地自由偏斜，从而在插入的印刷电路板上的接触焊盘和弹性接触部分之间提供一个法向的力。
图7和9是每个接头安装通道22的每个相对侧上的保持部位30之一的放大图，保持部位30用来安装接头并与接头28的一个保持部分36形成压配。图7还表示了从壳体16的端面16b伸出、整体模塑成型的多个安装托脚42中的2个和多个安装腿40中的一个。如公知的现有技术那样，安装腿40是插入母板内的适当装配孔中的，而托脚42使壳体离开母板一定距离，以便焊料淌流。最后，图7和8表示了壳体设有引入端或导向面45，上述导向面45引导到每个保持部位30的入口30d，导引接头进入其中。
下面，更具体地说明图7的每个保持部位30。保持部位有一对最接近印刷板安装狭槽18的内侧壁30b和离狭槽18最远的外侧壁30c。侧壁30b和30c通常相互平行。由图8可见，每个保持部位的侧壁30b是隔开设置的，因此能够把相应接头插入敞开的接头安装通道22。然而，图7和图8表示距狭槽最远的外侧壁30c是“牢固”的。换言之，一般，外侧壁30c呈平面的，为大致是平面压配的接头保持部分36的整个表面提供导引、定位和支撑作用。大体上，当外侧壁30c基本上沿着整个外表面卡紧和支撑保持部分时，内侧壁30b则沿着邻接它的边棱表面卡紧接头的保持部分。
图8清楚地表示了卡紧接头的方式。可以看到这点，即，当剩下的接头安装通道22沿箭头D所示方向打开时，内侧壁30b如何与接头的与其棱缘相邻接的保持部位36接合的。这允许接头通过壳体16底或端面16b插入通道。另一方面，外侧壁30c与保持部位的整个外平面相接合。这样，当插入接头和把它插到最终位置时，连接器的这种结实的支撑部分把接头保持部分导引、定位和支撑到壳体上。
由于侧壁30b和侧壁30c之间的间距小于相应接头的保持部分36的厚度。因而，沿保持部位30的大致整个长度或高度将是压配合或压入配合。
从上述说明可见，侧壁30b的接头保持区域小于侧壁30c的接头保持区域。因此，侧壁30c上的压力小于侧壁30b上的压力。结果，使接头定位的壳体16的塑料的所有刮削(skiving)或移位(displacement)大体上发生在侧壁30b上，而不是在侧壁30c上。
如上所述及附图的表示，特别是图7和8，说明了侧壁30c是“坚固的”，即是保持部分36的充分宽度。这是本发明的最佳实施例，但不是必需的要求，例如，如图9所示，可以在侧壁30c内设置一个垂直于接头保持部分36的狭槽，从而相对侧壁30b形成一对壁，狭槽使这对壁的接头保持区域显著大于侧壁30b的保持区域，结果足以产生所要求的压力差别，上述差别会使壁30b磨削以形成压配合。
应该清楚，在不脱离主要特征或主题情况下，本发明可以用其他特定形式实施，本实施例在各方面所作的考虑是作为说明，而不是限制，本发明并不局限于上述的细节。

Claims (9)

1.一种电连接器(14)，用于安装印刷电路板边缘，上述印刷电路板具有邻接其边缘的接触焊盘，其特征在于包括，
细长的绝缘壳体(16)，它具有一个印刷板安装面(16a)和一个端面之间(16b)；一个细长狭槽(18)，其大致沿壳体的纵轴(20)方向开设在印刷板安装面之间(16a)上，用于安装上述印刷电路板的边缘；多个接头安装通道(22)，其至少沿狭槽一侧在所述安装面和端面之间是相互连通的，上述接头安装通道每个都有一个供接头(28)的压配部分(36)插入其内的接头保持部位(30)；上述的接头保持部位具有一对大致垂直于上述纵轴(20)的相对端壁(30a)，和大致平行于纵轴的第1和第2相对的侧壁结构(30b，30c)，上述相对侧壁结构大致是平行的、并且隔开一个预定的第1间隔；
多个接头(28)，每个接头都是通过壳体的端面(16b)被插入到上述接头安装通道(22)的一个通道中，并被紧固在其中的；每个接头具有一个突出于壳体的尾部(34)；一个沿插入方向、压入配合到上述相应通道的接头保持部位(30)上的压配部分(36)；上述压配部分(36)大致呈平面、并平行于上述纵轴、并且有一个预定的厚度，上述预定厚度是大于上述预定的第1间隔的，每个接头还有一个悬臂弹性接触部分(32)，它在接头的上述压配部分和自由端之间延伸，并延伸到狭槽(18)内，以接合印刷电路板上的接触焊盘，上述弹性接触部分的从上述压配部分到自由端之间的整个长度都与上述壳体隔开的；
在最靠近上述狭槽(18)处设置着每个接头保持部位的上述第1侧壁结构(30b)，上述第1侧壁结构(30b)限定了一个表面结构，接头(28)的压配部分(36)可接合在其上，并且该表面结构实质上是敞开的，以允许通过壳体(16)的端面(16b)相应接头(28)插入相应通道(22)中；此外，
在最远离上述狭槽(18)处设置着上述第2侧壁结构(30c)，它大致上呈平面，并对接头(28)的大致是平面的压配部分(36)提供导引、定位、和支撑，上述第2侧壁结构(30c)有一个与上述接头的压配部分接触的基本上大于上述第1侧壁结构(30b)的表面区域。
2.如权利要求1所述的电连接器，其特征在于：上述接头(28)由冲压成形的薄板金属构件构成。
3.如权利要求2所述的电连接器，其特征在于：上述接头(28)的弹性接触部分(32)包括成形的弹性接触臂(32)，接头的尾部包括突出于壳体(16)的焊接尾部(34)。
4.如权利要求1所述的电连接器，其特征在于：上述壳体(16)有多个垂直于上述纵轴(20)延伸的连接板，以限定上述接头安装通道的端壁(30a)。
5.如权利要求1所述的电连接器，其特征在于：上述第2侧壁结构，沿着上述整个压配部分、在大致平行于上述纵轴方向、连续地与接头的压配部分相接合。
6.如权利要求1所述的电连接器，其特征在于：上述第2侧壁结构有一对隔开的平壁。
7.如权利要求1所述的电连接器，其特征在于：使上述相对端壁被设置成相隔预定的第二分隔间距，而上述预定的第二分隔间距小于大致平行于上述纵轴方向上的上述压配部分的尺寸。
8.如权利要求5所述的电连接器，其特征在于：上述相对的端壁被设置成相隔第二分隔间距，而上述预定的第二分隔间距小于大致平行于上述纵轴方向上的上述压配部分的尺寸。
9.如权利要求6所述的电连接器，其特征在于：使上述相对的端壁被设置成相隔预定第二分隔间距，而上述预定的第二间距小于大致平行于上述纵轴方向上的压配部分的尺寸。
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