電氣插接連接裝置的製作方法

2023-06-05 03:40:06 1

專利名稱：電氣插接連接裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種特別是用於微型計算機、行動電話等等器具上的輸入/輸出接口的電氣插接連接裝置，包括一器具插座和一與它相配的插頭，如器具插頭或電纜插頭，其中器具插座包括一裝在一印刷電路板上的塑料殼體，殼體內裝有用於插頭觸點與印刷電路板的電路之間的導電連接的觸點，其次插頭在正面具有一插接凸臺，以插入器具插座相配的插接孔內，插接凸臺至少在其一個表面上設有一彈性撓曲的卡鎖機構，如卡鎖凸耳，它與器具插座插接孔內的一對應機構，如卡鎖凸肩共同起插接連接裝置可鬆開的鎖緊作用。
例如在US 5,486,117中表示和敘述了一種作為本發明出發點的電氣插接連接裝置。插接連接裝置具備一可鬆開的鎖緊裝置，它包括兩個由金屬板彎成的板簧形卡鎖凸耳，它們在插頭的插接側上突起，並可卡入配設於器具插座上的缺口內。為了重新脫開鎖緊裝置，在插頭窄側上以相互背對的布局裝上設計成彈性的按鈕。如果將此按鈕按下，卡鎖彈簧便到達這樣一個位置，在這個位置插頭可基本上不花氣力地插入插座內或從插座內拔出。此外裝置設計成這樣，使得即使設有操作鬆開按鈕在超過一定的力以後插頭也可與插座插接在一起，或從插座內拔出。這在拉力作用不會導致連接導線損壞或扯斷的情況下是受歡迎的。
就不需操作鎖緊按鈕即可建立插接連接方面而言，這種插接連接裝置是有利的，為了操作鎖緊按鈕需要花一定的，但是很小的力。另一方面存在這樣的可能性，藉助於操作鎖緊按鈕實現實際上不花氣力的插接連接。對於插接連接的脫開也一樣。如果需要有意地這樣進行，那麼就操作鎖緊按鈕。另一方面如果在插接連接裝置上作用還可以容忍的拉力，那麼插接連接便自動脫開。
已知插接連接裝置的缺點在於鎖緊彈性單邊懸伸地從插頭上伸出，使它可以容易彎曲，使得插接連接功能受到損害或者甚至變得不可能。
本發明的目的如下，從由US 5,486,117已知的類型的插接連接裝置出發這樣地形成這樣一種裝置，使得在插接連接裝置的插接連接狀態時形成一可靠的矯頑力，但是在克服一定的力以後插接連接毫無問題地脫開。這裡尤其是注重，避免容易彎曲或可能損壞的自由懸伸的卡鎖機構。
本發明主要用權利要求1的特徵來實現這個目的，因此其特徵在於卡鎖機構和/或對應卡鎖機構由一帶材衝壓成形，此帶材由一彈簧鋼板藉助於縱向自由切割成形，但是以兩個窄端保持與彈簧鋼板材料結合地連接。
因此本發明的主要原理在於卡鎖機構和/或對應卡鎖機構由一彈簧板條簡單地衝壓成形，其中特點是，這個彈簧板條由彈簧鋼板僅僅沿縱向自由衝裁而成，但是以其兩個窄端保持與彈簧鋼板的固定連接。因此形成一兩個窄端連接在彈簧鋼板上的板簧，它沒有伸出的自由端，因此在成形為壓痕的卡鎖機構上不可能被能導致其彎曲或損壞的東西絆住。
同時得到另一個出人預料的優點。由於彈簧板條在其兩個窄端與彈簧鋼板保持連接這一事實，衝擊導致裁成的條相對於其原始狀態伸長。也就是說彈簧條部分出現拉伸，導致衝壓區內的冷作硬化。這又導致這個「衝壓板簧」特別穩定，因此它可以由特別薄的材料製成，但仍然特別牢固。
本發明有意放棄用於卡鎖機構的操作按鈕，特別是在測試中實際試驗表明，不管是在插接連接裝置插在一起時還是用於脫開時都給使用者清楚指明可選用的加壓點，使得可靠地建立插接連接或脫開。另一方面在插接連接無意鬆開時所需要克服的力應該小到，使它不到導致插接連接零件的損壞。本發明以傑出的方法滿足這個要求。
在一種優選的結構中彈簧板配設於電纜插頭並做成彈簧卡腳件，它可以嵌在電纜插頭的插接凸臺上。彈簧卡腳件通過嵌接裝配適宜於在製造廠中在插接連接件成型時進行。
其次適宜於，在一在橫截面內為扁平矩形的插接凸臺時卡鎖機構由彈簧板的配設於插接凸臺的在觸點對面的寬面的那一段構成。用這種方法這樣地確定布局，使彈簧卡腳件覆蓋插接凸臺的整個寬面，從而附加地顯著有利於通常由塑料組成的插接凸臺的機械穩定性。此外也可以，將彈簧板用作屏蔽板，如果插接連接裝置要求對幹擾幅射屏蔽的話。
按本發明的另一個結構特徵是，彈簧板包圍插頭插接凸臺的窄側，並裝在插接凸臺的與彈簧板的材料厚度大致相當的凹槽內。因此彈簧板與插接凸臺的外形輪廓完全一體，絕不會形成突起的拐角或稜邊，因此在各方面排除了機械損壞力的作用。
在另一種結構中本發明的優點是，配設於器具插座的對應卡鎖機構由一從板上切開的以及末端折彎的支承舌片構成。這裡如果板材弓形或套筒形包圍器具插座的塑料殼體，並且支承舌片穿過塑料殼的一窗形缺口，以便與插頭的卡鎖機構相接觸，是有利的。
卡鎖機構優先是一彈簧條，而支承舌片有利地做得或設置得基本上是剛性的。由此可以最佳地安排在插接連接裝置插接在一起或脫開時所出現的力，以及減輕張力的矯頑力。
在一種成功的試驗結構中彈簧板具有約0.2mm的材料厚度，而包圍器具插座的板材由一壁厚為約0.3mm的基本上剛性的材料構成。
按本發明的插接連接裝置可有利地用於在工作狀態達到可靠的鎖緊並保證在出現一定拉力時插接連接自行脫開的所有場合。按本發明的結構特別適合於十分微型化的插接連接裝置，例如行動電話上的連接接頭，它應該和一充電器的電纜插頭，例如一安裝在汽車內的免提電話裝置等等的器具插頭有關。也可以用於按US 5,486,117的插接連接裝置所確定的應用領域，也就是用來連接計算機構件，例如PCMCIAPC卡。許多可以想像的應用例子中的另一個是用於UBS輸入/輸出接口的插接連接。
其次本發明最好藉助於以下對一在附圖中所示的實施例的說明加以理解。其中表示

圖1一包括一器具插座和一電纜插頭的插接連接裝置的透視圖，圖2按圖1的插頭的插接凸臺的透視圖，圖3按圖2的帶有連接在上面的插接連接裝置的正視圖，其中插座局部斷開，圖4插頭和插座之間鎖緊的放大圖，圖5圖4中沿觀察箭頭V方向的放大視圖。
整體以10表示的插接連接裝置包括一插頭11和器具插座12。
器具插座12確定用來裝入一電子器具，例如一行動電話、一PCMCA PC卡、一小型計算機等等內。它包括一塑料殼體13，它裡面設有許多金屬觸點14。觸點14用來在圖1中可見的尾段內與插頭11未畫出的觸點導電接通。其在圖3中可見的另一端-如圖3中所示-做成與未畫出的印刷線路板連接的SMD焊腳或焊腿。
圖1中還可以看到一籠形金屬彎曲物15，它至少包住器具插座12塑料殼體13的上側和兩個窄側面。這個金屬彎形物15可以用來將器具插座12固定在器具或導電板上。另一個可能的功能是作為一個屏蔽板。
對於本發明重要的是在金屬彎形物15上形成的對應卡鎖機構16，它與插頭11的卡鎖機構共同作用，如果插頭11插在器具插座12內工作位置上的話。卡鎖機構17和對應卡鎖機構16的形鎖合的共同作用構成一鎖緊裝置，以便在考慮防止插接連接裝置10意外脫開的情況下固定連接插接連接裝置的零件11和12。
此外如圖1所示，卡鎖機構17設置在一板18上，此板包住插頭11插接凸臺20的整個寬面19，並且還包圍插接凸臺20的窄側面。
為了完整性起見還應指出，插頭11具有一由塑料組成的把手體21和一用於連接在插頭11上的、未畫出的電纜的曲折防護套管22。
圖2比圖1更清楚地表示兩個配設於電纜插頭11的插接凸臺20的卡鎖機構17的布局和結構。還可以清楚地看出，由其形成卡鎖機構17的板18是一扁平薄板，它在整個寬闊的上表面19和窄的側面23上延伸。在圖2中未畫出，窄的折彎的側面還夾住底面的邊稜。用這種方法整塊板18做成彈簧卡腳件。此外板18還延伸到把手體21內並附加地固定在那裡，特別是澆注在那裡。
由圖2可見，卡鎖機構17由從窄的板條25表面上中凸形突起的壓痕24組成。板條25由板18藉助於縱向自由切割26割開。這裡其特徵是，板條25的兩個窄端27分別與彈簧板18保持連接。因此卡鎖機構17設有伸出的末端，在伸出的末端上外界雜物可能被鉤住並使卡鎖機構24彎曲。
其次如圖2所見，一帶有壓痕24的板條26具有比其原先僅僅通過自由切割割開的平面板條具有的長度長的長度。也就是說通過變形24形成一長度增量，這導致一定程度的材料拉伸，它本身引起冷作硬化，這使得卡鎖機構24，特別是在其表面上，變得非常堅硬和牢固。
其次當然，板條25的留在板18平面內的板條部分不直接貼合在插接凸臺20的塑料表面上，而是具有一定的、哪怕是很小的向下的彈性行程。
觀察圖3可以看到，卡鎖機構17的壓痕24與對應卡鎖機構16共同作用，對應卡鎖機構成形在金屬彎形物15上，金屬彎形物包住器具插座12的塑料殼體13。其他細節由圖4和5可見。這裡主要的是，對應卡鎖機構16折彎成單端割開的、基本上剛性的從板材25的平面28向裡彎的舌片，並這樣地穿過器具插座12的塑料殼體13上的一窗形缺口29，使得卡鎖機構17可以和對應卡鎖機構16形鎖合地接觸。
如圖4和5特別地還進一步表示的那樣事實是，不管在插頭11和插座12插接在一起時還是在插接連接裝置脫開時對應卡鎖機構16的自由端伸入壓痕24的運動軌道內，使壓痕相對於圖5向下彈性退讓。
由圖5可特別清楚地看到，起防止插接連接裝置10脫開作用的卡鎖機構17的凸肩30設計得比在插頭11插入插座12時在對應卡鎖機構16上滑過的凸肩31陡。因此插接連接裝置10的插入比較柔和地進行，相反較陡的凸肩30需要較大的力才能克服，就像將其拔出時應該考慮的那樣。
帶有卡鎖機構17的板簧25所作的彈性行程非常小。為此必須考慮到，特別是圖4和5以大大放大的比例表示了本發明的內容。實際上彈簧板18的材料厚度只有0.2mm，對應卡鎖機構16隻有0.3mm厚。
最後還應指出，對應卡鎖機構16在包圍器具插座12的絕緣體13的板件15上的布局和結構在本發明的意義上作為特別優良的方案加以推薦。儘管當然也可以將至少一個卡鎖機構直接地，也就是說特別是材料統一材料吻合地，例如作為內部突起的凸臺一體成形在塑料件13上。在選擇高強度的、耐磨塑料用於絕緣體時，例如LCP，這種方案特別值得推薦。
權利要求
1.特別是用於小型計算機、行動電話等等器具上的輸入/輸出接口的電氣插接連接裝置(10)，包括一器具插座(12)和一與它相配的插頭(11)，如器具或電纜插頭，其中器具插座(12)包括一待裝在印刷電路板上的塑料殼體(13)，它裡裝有用於插頭(11)觸點和印刷電路板的導電線路之間的導電連接的觸點(14)，其次其中插頭(11)在正面具有一插接凸臺(20)，以插入器具插座相配的插接孔內，插接凸臺至少在其一個表面上設有至少一個彈性撓曲的卡鎖機構(17)，如卡鎖凸耳，它和器具插座(12)插接孔內的一對應卡鎖機構(16)，如卡鎖凸肩作為插接連接裝置(10)可鬆開的鎖緊裝置共同作用，其特徵為卡鎖機構(17)和/或對應卡鎖機構(16)由一板條上的壓痕(24)成形，板條藉助於縱向自由切割(26)從一彈簧板(18)上割開，但是以兩個窄端(27)材料吻合地與彈簧板(18)保持連接。
2.按權利要求1的插接連接裝置，其特徵為彈簧板(18)做成彈簧卡腳件，它可卡接在插頭(11)的插接凸臺(20)上。
3.按權利要求1或2的插接連接裝置，其特徵為在插接凸臺在橫截面內為一扁平矩形時卡鎖機構(17)由彈簧板(18)的配設於插接凸臺(20)的位於觸點對面的寬面的那一部分構成。
4.按權利要求1至3之任一項的插接連接裝置，其特徵為彈簧板(18)包住插接凸臺(20)的窄側(23)，並裝在插接凸臺(20)的一大致相當於彈簧板(18)材料厚度的凹槽內。
5.按權利要求1的插接連接裝置，其特徵為對應卡鎖機構(16)由一從板(15)上切開的以及在端部處折彎的支承舌片構成。
6.按權利要求5的插接連接裝置，其特徵為板(15)籠形或套筒形地包圍器具插座(12)的塑料殼體(13)，對應卡鎖機構穿過塑料殼體(13)上一窗形缺口(29)，以便能夠和插頭(11)的卡鎖機構(17)相接觸。
7.按權利要求6的插接連接裝置，其特徵為對應卡鎖機構基本上做成或設置成剛性的。
8.按權利要求1至7之任一項的插接連接裝置，其特徵為彈簧板(18)具有約0.2mm的材料厚度。
9.按權利要求1至7之任一項的插接連接裝置，其特徵為包圍器具插座的板(15)由一不具有特殊彈性性能的約0.3mm壁厚的材料構成。
全文摘要
表示和介紹一種特別是用於小型計算機、行動電話等等器具的I/O接口的電氣插接連接裝置,包括一器具插座和一與它相配的插頭,如器具或電纜插頭,其中器具插座包括一待裝在印刷電路板上的塑料殼體,它裡面裝有用於插頭觸點和印刷電路板的導電線路之間的導電連接的觸點,其次這裡插頭在正面具有一插接凸臺,以插入器具插座相配的插接孔內,插接凸臺至少在其一個表面上設有至少一個彈性撓曲的卡鎖機構,如卡鎖凸耳,它和器具插座插接孔內的一對應卡鎖機構,如卡鎖凸肩作為插接連接裝置可鬆開的鎖緊裝置共同作用。為了無損壞地布置從外部作用的毀壞力卡鎖機構和/或對應卡鎖機構由板條上的一壓痕成形,板條藉助於縱向自由切割從一彈簧板上割開,但是以兩個窄端材料吻合地與彈簧板保持連接。因此此外存在使鎖緊裝置大大地小型化的優點。
文檔編號H01R13/627GK1368768SQ0210152
公開日2002年9月11日 申請日期2002年1月9日 優先權日2001年1月30日
發明者麥可·裡希特 申請人:卡爾·倫伯格兩合公司