針式插頭以及製造該針式插頭的方法和設備的製作方法
2023-06-25 02:42:21
專利名稱：針式插頭以及製造該針式插頭的方法和設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種製造用於與電路板帶導電襯的孔的襯層電連接的針式插頭的方法，本發明還涉及一種這樣的插頭以及製造這種插頭的設備。
背景技術：
電路板通常具有帶導電襯的孔，用於與電路板上的導電線路電連接。典型地，所謂的針式插頭用於形成這種連接。圖1中示出了現有技術中的針式插頭1。該針式插頭1包括一個插入穿過電路板12的孔10(見圖5)的穿通部分2以及一個在穿通部分2的端部的可變形部分4(圖2中示出了部分8的放大圖)。可變形部分4能夠被擠進孔10的與電路板12的層16電連接的導電襯層14中。這引起可變形部分的變形並且在針式插頭和孔襯層14之間建立起所需的電連接。通常在一個連接器中安裝有多個針式插頭，針式插頭的穿通部分2從連接器中突出出來。連接器的穿通部分2穿過電路板中的多個有襯層的孔10，並且當連接器朝著電路板移動時，連接器的可變形部分4按照上面所描述的變形。通常一個具有多個用於接收穿通部分的密集分布的孔的外殼或其他的設備，並且穿過並覆蓋在穿通部分2上。當連接器的每個可變形部分4被壓入到孔襯層中時，可變形部分受到擠壓。當可變形部分受到擠壓時，每個插頭1的穿通部分2趨於與它的可變形部分4不在一條直線上。這種情況是由於可變形部分相對於它的中心縱向平面不是成勻稱狀設置造成的，例如圖1中所示類型的一種針眼型針式插頭的情形下，可變形部分4上的孔18可能沒有精確地位於插頭的寬度方向的中心，在可變形部分的兩側的寬度部分20的厚度是不一樣的。這種不對稱使得穿通部分2趨於離開插頭1的中心縱向軸22，這樣插頭的尖端24如圖3所示從軸22偏移了距離d。圖3和4示出了插頭部分地插入到孔10中後的形狀。板12在圖3和4中示意性地以虛線表示。現有技術的插頭被壓入到各種不同直徑(a-0.65mm，b-0.70mm，c-0.75mm，d-0.80mm)的孔中時，其尖端24偏移表示在圖7中。可以看出，當插頭被壓入到相對較小的孔中時，插頭的尖端24會偏移更大的程度。由於印刷電路板的製造公差允許孔的直徑在某一範圍內變化。如圖7d所示，將插頭壓入到相對較大的直徑孔中的缺點是插頭和導電襯層14之間的電連接的有效性差。通常需要安裝一個具有多個密集分布的孔的外殼或其他設備用於覆蓋插頭的穿通部分，然而由於尖端24的偏移，使得這很困難甚至是不可能的。
所述的不在一條直線上可以是在垂直於圖3中示出的方向，當一個殼體覆蓋在插針上時，會引起同樣的問題。對於壓入配合區域或可變形部分的其他類型，穿通部分會轉動。如果轉動很嚴重，穿通部分的電連接將不能得到保證。
發明內容
本發明的目的是解決上述問題。
根據本發明的第一個方面，提供一種針式插頭的製造方法，該針式插頭用來與電路板上帶導電襯的孔的襯層電連接，該方法包括步驟a形成具有穿通部分和可變形部分的針式插頭，該穿通部分用於插入穿過電路板的孔，該可變形部分位於穿通部分的一端，用於與孔的襯層接合；步驟b在可變形部分與孔的襯層接合之前，對可變形部分臨近穿通部分的端部進行擠壓或部分地使其變形。
當針式插頭不是針眼型時，擠壓步驟將由採用類似於將可變形部分部分地插入到孔中的變形來替代。
本發明人發現，多數插頭尖端的偏移是由可變形部分的引導部分壓入到孔中引起的。通過採用根據本發明的第一個方面的方法，可以給板的生產者提供一種沒有或基本上沒有可變形部分的引導部分受到擠壓或部分變形而引起的尖端偏移的插頭。本發明的插頭將處於一種可以被壓入到板的孔中但尖端不會有偏移的狀態，這是由於可變形部分的其他部分的形變不會影響到尖端的位移。這於是又使板的生產者，能夠容易地將一個外殼或其他類似的裝置覆蓋在已經壓入板的孔中的插頭的多個穿通部分上。
優選的是所述方法進一步包括在步驟b後，矯直由於擠壓或部分變形步驟引起的插頭的多個部分軸線不重合。因此，所述插頭的多個部分基本上是沿著插頭的中心縱向軸成一條直線。在這種方法中，在擠壓步驟中引起的各種尖端的偏移均可以得到矯直。可選擇地或者另外的，當實施擠壓步驟時，插頭的幾個部分可以被沿縱向保持軸線重合。
本發明的典型的實施例是針式插頭為所謂的針眼型，其具有位於可變形部分所處區域的眼，擠壓步驟包括縮小眼一端的寬度(如圖14中所示的例子)。
為了避免擠壓步驟中使可變形部分的形變多於所必需的，以及由此提高由插頭產生的機械連接和電連接的有效性，優選的是該方法包括一個額外的步驟，其先於擠壓步驟，將一個支撐件放置不被擠壓到一起的分開的部分之間。根據可變形部分或壓入配合區域擠壓之前的形狀以及擠壓的程度，也可以不需要這種支撐件。
根據本發明的第二個方面，提供一種與電路板的孔中的導電襯層形成機械和電連接的方法，包括製造如上所述的針式插頭，將穿通部分插入穿過孔，然後迫使可變形部分進入孔中，使可變形部分形變，並在插頭和襯層之間形成機械接合和電連接。
根據本發明的第三個方面，提供一種製造電連接器的方法，包括製造多個如上所述的插頭以及將插頭固定到連接器的殼體中，插頭的穿通部分從殼體中突出出來。
根據本發明的第四個方面，提供一種與電路板的孔中的導電襯層形成機械和電連接的方法，包括形成如上所述的連接器，將插頭的穿通部分插入穿過孔，然後迫使插頭的可變形部分進入孔中，這樣在襯層和插頭之間形成機械接合和電連接。
根據本發明的第五個方面，提供一種與路板的帶導電襯的孔中的導電襯層連接的針式插頭，包括穿通部分和可變形部分，穿通部分用於插入穿過孔，可變形部分位於穿通部分一端並且用來與孔接合，在可變形部分與導電襯層嚙合之前，可變形部分臨近穿通部分的端部受到擠壓或變形。
擠壓或變形不會導致完全插入到孔中。對於所謂的針眼型針式插頭，其形變對應於由可變形部分部分地插入到孔中引起的變形。對於其他的可變形部分或壓入配合區域，其變形類似於由於插入到較大的孔中引起的變形。
優選地，針式插頭為所謂的針眼型針式插頭，可變形部分包括一個眼，可變形部分的擠壓端部包括眼的至少基本上閉合的部分。當針式插頭插入到電路板的孔中時，這樣的針式插頭基本上沒有尖端偏移。
根據本發明的第六個方面，提供一種製造針式插頭的設備，該針式插頭用來與電路板帶導電襯的孔中的導電襯層電連接，該設備包括成形裝置合擠壓裝置，成形裝置用來形成具有穿通部分和可變形部分的插頭，其中，可變形部分位於穿通部分的一端並用來與導電襯層連接，擠壓裝置用來擠壓可變形部分臨近穿通部分的一個端部。這種設備可以用來製造具有本發明第一個方面所述的優點的針式插頭。
優選的是擠壓裝置包括限制器，其用於沿縱向保持插頭的多個部分軸線重合，這樣當插頭從擠壓裝置取出後，不需要插頭各部分的矯直或基本上不用矯直。
對於可變形部分或壓入配合區的其他類型，應該做些類似的措施以防止過多的形變，過多的變形將會降低與孔襯層的機械和電的連接。
為了避免不會受到擠壓的可變形部分的那部分由於疏忽受到擠壓，優選的是擠壓裝置包括支撐件，當擠壓時，支撐件放置成將可變形部分的兩個部分分開。
方便的是，擠壓裝置包括兩個擠壓件，兩個擠壓件是可以彼此相向或離開地移動的，並且包括型面，擠壓裝置進一步包括靠模設備，其與型面嚙合，這樣促使擠壓設備彼此相向地進行擠壓。這樣一種設置使得擠壓裝置可以自動操作。
下面，將參照附圖僅僅以舉例的方式來描述本發明。圖中圖1示出了一個現有技術的針式插頭；圖2示出了圖1中的現有技術的針式插頭的放大部分；圖3示出了現有技術的插頭插入到電路板的孔中後的形狀；圖4示出了圖3中的插頭的放大部分；圖5示出了已經插入到電路板的孔中的現有技術的針式插頭的部分；圖6示出了圖5中針式插頭和板組件的沿AA線的截面；圖7示出了壓入到各種不同大小的孔中現有技術的針式插頭；圖8a到圖8i是本發明可以採用的各種針式插頭的可變形部分的橫截面圖；圖9是執行本發明的方法的設備的一部分的示意性透視圖；圖10是執行本發明的方法的設備的一部分的更進一步的示意性透視圖；
圖11是沿圖10中設備的BB線的截面圖；圖12示出了根據本發明的針式插頭；圖13a是準備壓入到孔中的圖12的針式插頭的放大部分；圖13b是壓入到電路板的孔中的圖13a的插頭的剖面圖；圖14是與13a類似的視圖，圖14中帶有尺寸；圖15是本發明可以採用的類型的針式插頭的可變形部分的圖片；圖16是圖15中的針式插頭壓入後的圖片；圖17是本發明的已經壓入到電路板的孔中的多個針式插頭的穿通部分的圖片；圖18是根據本發明的一個方面形成的連接器側視圖。
具體實施例方式
本發明將特別參照圖12所示類型的所謂針眼型針式插頭30進行描述。該針式插頭30具有一個可變形部分36，可變形部分36包括在兩個側面部分34之間的眼或縫隙32、從可變形部分36的一個端部延伸的穿通部分38以及從可變形部分36的另一端部延伸的端子部分40。端子部分40包括一個根部42。端子部分40在根部42處與可變形部分36相結合。在製作過程中的至少一些步驟中，通過該端子部分40連接到其他的類似的針式插頭30上。根部42在將插頭壓入電路板孔中之前是彼此分開的。
如圖9所示，首先，每個具有上述特徵的針式插頭30的帶44將被衝壓形成或者是由成品金屬片形成，相鄰的插頭通過根部42連接在一起。一個擠壓設備或裝置46用於擠壓每個插頭30的可變形部分36與穿通部分38相鄰的一個部分48(圖13a)，擠壓設備或裝置46中相關的部分參見圖9和10。擠壓裝置46包括第一和第二固定部分56、58(圖10)，在第一和第二固定部分之間具有兩個可移動的夾鉗單元60，每個夾鉗單元具有一個直立的鉗口62以及一個樞銷，鉗口62從夾鉗單元上突出來並具有一個面朝外的型面64，夾鉗單元是可以繞樞銷轉動的。兩個型面64可與向下移動的一個靠模裝置或靠模塊相連接，靠模裝置或靠模塊的下表面有一個向下開口的型槽66。擠壓裝置46包括一個如圖11所示的支撐件50，支撐件50在鉗口62之間向上突出，其位置佔據了眼32中要受擠壓的端部48之外的部分49。第一固定部分56包括具有四個第一支撐凸起52的限制器，支撐凸起52與在夾鉗單元60之間的插頭的根部42相嚙合。第二固定部58包括具有兩個第二支撐凸起54的限制器，支撐凸起54限定出一個槽55，插頭的穿通部分38恰好置於槽55中。支撐凸起的設置用於防止插頭的變形，特別是當擠壓端部48時防止穿通部分的變形。
當型槽66與鉗口62的型面64相嚙合時，鉗口62彼此相向移動由此擠壓眼的端部48，這樣使得側面部分34之間的縫隙32端部基本上閉合。在圖14中示出了擠壓操作後，插頭30的可變形部分36以毫米標註的尺寸，括號中的是擠壓前的尺寸。
圖15和圖16分別示出了擠壓操作前、後插頭的可變形部分的圖片。
如果穿通部分38與插頭的中心縱向軸70不在一條直線上，在插頭的帶44從擠壓裝置46移出後，可以校正這種不重合。插頭可以彼此連接作為一個帶或彼此分開地提供給用戶。如圖18所示，多個插頭30可以安裝在殼體72中，形成一連接器74，插頭的端子部分40和穿通部分38從殼體的相對兩側突出出來。
當需要插頭30和電路板78上的孔80中的導電襯層76電連接時，穿通部分38穿過襯層76中的孔82，直到可變形部分36的被擠壓端部48恰好位於孔82中。可變形部分36完全或基本上完全壓入圖13b中示出的孔82中的位置處，這使得眼32至少基本上閉合，如附圖標記33所示的情況。由於先擠壓可變形部分36的端部48，將可變形部分36壓入孔82中的操作不會引起穿通部分38的較大的變形，穿通部分至少基本上與插頭的縱向軸70在一條直線上。
當多個插頭30已經被安裝在連接器74中時，可同時將插頭的可變形部分36壓入多個孔中。
圖17示出的是插頭已經壓入到4.6mm厚的電路板78的互補的孔中後插頭穿通部分38的圖片(眼從插頭的中心線有0.04mm的橫向偏移)。該插頭是根據本發明已經準備好的。可以看出穿通部分對得很齊並且垂直於電路板的表面。
權利要求
1.一種針式插頭的製造方法，該針式插頭用來與電路板上帶導電襯的孔的襯層電連接，該方法包括步驟a形成具有穿通部分和可變形部分的針式插頭，該穿通部分用於插入穿過電路板的孔，該可變形部分位於穿通部分的一端，用於與孔的襯層接合；步驟b在可變形部分與孔的襯層接合之前，對可變形部分臨近穿通部分的端部進行擠壓或部分地使其變形。
2.根據權利要求1的方法，進一步包括在步驟b後的一個步驟矯直插頭的多個部分由於步驟b造成的軸線不重合，使所述多個部分基本上沿著插頭的中心縱向軸成一條直線。
3.根據權利要求1或2的方法，其中步驟b包括縮小可變形部分的分開的部分之間的縫隙。
4.根據權利要求3的方法，其中步驟b包括基本上閉合縫隙的端部。
5.根據權利要求3或4的方法，包括在步驟b之前的一個附加的步驟在所述分開的部分中在步驟b不被擠壓到一起的部分之間，放置一個支撐件。
6.根據權利要求3、4或5的方法，其中所述插頭是所謂的針眼型插頭，該插頭在可變形部分的區域中具有眼，步驟b包括縮小眼一端的寬度。
7.根據前述任何一項權利要求的方法，其中，在步驟b期間，插頭的多個部分沿縱向被保持軸線重合。
8.一種與電路板的孔的導電襯層電連接的方法，包括製造如前述任何一項權利要求的針式插頭，將穿通部分插入穿過所述孔，然後迫使可變形部分進入到所述孔中，使可變形部分變形，並在插頭和襯層之間形成電連接。
9.一種製造電連接器的方法，包括製造多個如權利要求1至7中任何一項所述的插頭，將所述多個插頭固定在連接器殼體中，插頭的穿通部分伸出殼體。
10.一種與電路板的孔中的導電襯層電連接的方法，包括如權利要求9那樣製造連接器，將插頭的穿通部分插入穿過所述孔，然後迫使插頭的可變形部分進入到所述孔中，使可變形部分變形，並在插頭和襯層之間形成電連接。
11.一種針式插頭，能夠與電路板的帶導電襯的孔中的導電襯層連接，該針式插頭包括用於插入穿過所述孔的穿通部分和位於穿通部分一端並能夠與所述孔連接的可變形部分，在可變形部分與導電襯層連接之前，可變形部分臨近穿通部分的端部被擠壓。
12.根據權利要求11所述的針式插頭，其中，針式插頭是所謂的針眼型針式插頭，可變形部分包括一個眼，可變形部分的被擠壓的端部包括眼的一個至少基本上閉合的部分。
13.一種製造針式插頭的設備，該針式插頭用來與電路板帶導電襯的孔中的導電襯層電連接，該設備包括成形裝置合擠壓裝置，成形裝置用來形成具有穿通部分和可變形部分的插頭，其中，可變形部分位於穿通部分的一端並用來與導電襯層連接，擠壓裝置用來擠壓可變形部分臨近穿通部分的一個端部。
14.根據權利要求13所述的設備，其中擠壓裝置包括限制器，用於沿縱向保持插頭的多個部分軸線重合。
15.根據權利要求13或14所述的設備，其中擠壓裝置包括支撐件，當實施擠壓時，支撐件放置成保持可變形部分的兩個部分分開。
16.根據權利要求13、14或15的設備，其中擠壓裝置包括兩個擠壓件，兩個擠壓件能夠彼此相向或離開地移動，擠壓件包括型面，擠壓裝置還包括靠模裝置，其可與型面嚙合，促使擠壓裝置相向運動以實施擠壓。
全文摘要
本發明公開了一種針式插頭(30)，用於通過壓力與電路板上的孔中的導電襯層電接觸。其具有用來與襯層接合的可變形部分(36)，在可變形部分(36)的相對兩端具有端子部分(40)和穿通部分(38)。在可變形部分(36)插入到所述孔中之前，使可變形部分(36)臨近穿通部分(38)的端部(48)變形。這樣，基本上消除了穿通部分(38)相對於縱向軸(70)的偏移，或消除了將插頭壓入所述孔中引起的插頭(30)的轉動偏移。本發明還公開了製造這種插頭的方法和設備。
文檔編號H01R4/24GK1624980SQ20041009813
公開日2005年6月8日 申請日期2004年10月8日 優先權日2003年10月6日
發明者湯姆·奧凱特 申請人:蒂科電子比利時公司