用於連接纜線到印刷電路板的端子的製作方法

2023-05-17 04:36:36 1

專利名稱：用於連接纜線到印刷電路板的端子的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於電連接至少一個纜線到印刷電路板的端子，特別地，捅入式 (poke-in)端子，包括用於安裝端子在印刷電路板上的至少一個連接部分，以及用於在插入方向接收纜線的纜線接收器，所述纜線接收器包括纜線腔室和纜線保持器，所述纜線保持器至少在端子的未配合狀態下延伸到纜線腔室中並適於由纜線在向外方向彈性地偏斜。
背景技術：
上述類型的端子用於電連接電氣裝置例如發光設備到印刷電路板(PCB)。端子允許通過將纜線插入到纜線接收器中而安裝電纜或者纜線到印刷電路板(PCB)。纜線可以無螺旋地且無需焊接地安裝。在纜線接收器中，纜線保持器夾緊纜線，從而保持纜線。這樣， 纜線在印刷電路板上的安裝明顯更為方便。優選地，端子配置為捅入式端子，也就是，纜線可以簡單地通過將纜線捅入到纜線接收器中而安裝在PCB上。插入力可以直接施加到纜線或者包括纜線的電纜上，以偏斜保持器並將纜線移動到纜線接收器中。這樣，對於電氣地以及機械地連接纜線到PCB無需更多的安裝步驟。由於電子產品更加的小型化，需要一種小型化的端子，其允許無需焊接地連接電纜。在已知的端子中存在問題的是，具有小的橫截面，特別地小於AWG(American Wire Gauge)(美制線路規範)20或者0. 518平方毫米的橫截面的小的電纜不能可靠地得以保持。

發明內容
因此，本發明的目的是提供一種用於可靠地連接薄的纜線到PCB的端子，其適於小型或者次小型的場合以及連接具有更小的橫截面區域的19AWG纜線。特別地，本發明致力於提供用於可靠地連接24AWG或者具有0. 205平方毫米或者更小的橫截面區域的纜線的端子。該目的通過本發明實現，相對於上述端子，在於該端子設置有彈性地支撐纜線保持器的保持器彈簧。保持器彈簧改進纜線保持器的彈性並增大它的最大彈性偏斜。這樣，儘管端子的小型化的尺度，纜線可以重新端接若干次，其中纜線保持器的彈性以及產生的保持力得以維持。根據本發明的方案可以以任何方式與下面的進一步的有利實施例分別組合，並且
進一步改進。在第一有利的實施例中，纜線保持器和保持器彈簧可以配置為通過作用於保持器的預定插入力彈性偏斜，纜線保持器配置為比保持器彈簧偏斜更少。因此纜線保持器的更大部分的偏斜通過保持器彈簧的偏斜實現，纜線保持器的更小部分的偏斜通過纜線保持器自身的偏斜產生。插入力可以通過將電纜或者纜線捅入端子中而產生。實心的或者鍍錫的絞線可以用於捅入式端接。因為纜線保持器延伸到纜線腔室中，當插入纜線時，纜線保持器通過纜線在向外方向推動。插入力通過纜線作用於纜線保持器上，從而產生纜線保持器的偏斜以及支撐纜線保持器的保持器彈簧的偏斜。為了提供增強的保持力，纜線保持器和保持器彈簧可以串聯安置。保持器彈簧和纜線保持器可以安置為以使得當纜線被捅入時，纜線保持器首先動作或者偏斜，然後保持器彈簧提供足夠的保持力到纜線。根據另一個有利的實施例，纜線保持器和保持器彈簧可以安置為以使得它們同時動作。纜線保持器和保持器彈簧可以配置為同時作用在由纜線接收器接收的纜線上。因此，可以提供更大的保持力。為了增大保持器彈簧相對於保持器的最大彈性偏斜的最大彈性偏斜，保持器彈簧的彈性可變形的或者可彎的長度可以比纜線保持器的彈性可變形的長度明顯更長。例如， 保持器彈簧的彈性可變形的長度可以至少為纜線保持器的彈性可變形的長度的兩倍。纜線保持器的剛性或者彈性模量可以大於保持器彈簧的剛性或者彈性模量。優選地，纜線腔室的內部尺度適於要插入的纜線的外部尺度。纜線的外表面可以至少在兩個點上鄰接纜線腔室的內表面，其中保持器抵靠著纜線腔室的內表面擠壓纜線。為了摩擦地和/或通過正鎖定接合纜線，纜線保持器可以設置有保持部分，該保持部分在配合狀態下鄰接接合纜線。保持部分可以在配合狀態下，例如當纜線插入到纜線接收器中時，使得纜線變形以建立起正鎖定。在根據本發明的端子的進一步有利的實施例中，纜線保持器可從保持器彈簧大致在插入方向伸出。纜線保持器可傾斜地或者斜著延伸到纜線腔室中，並且在端子的配合狀態下，在插入纜線的方向。在纜線保持器的末端的保持部分伸出伸入到纜線腔室中並擠壓到纜線上，以便可靠地緊固纜線到端子和下面的PCB。在根據本發明的端子的另一個有利的實施例中，保持器彈簧可以設置有開口，纜線保持器伸入到開口中。所述開口可以安置在彈簧的中心區域處。這允許纜線保持器的大致中心的位置位於保持器彈簧上並且保持器彈簧對稱偏轉而不會有扭轉，以便實現優化的彈力以及材料的最大利用。為了降低端子的總尺度，保持器彈簧可以繞纜線腔室安置，從而至少部分地圍繞纜線腔室。保持器彈簧可以具有至少一個彈簧腿，所述彈簧腿大致垂直於插入方向延伸。纜線保持器可從彈簧腿伸出。這樣，面臨端子的小型化的尺度，保持器彈簧的彈性部分和保持器的可能的彈性偏斜增強。對於更緊湊構型的端子，纜線保持器優選地從彈簧腿在插入方向或者垂直於彈簧腿的縱向方向伸出。保持器彈簧的開口可以通過至少一個彈簧腿構成。對於大致直的或者對稱的彈簧力，保持器彈簧可以設置有兩個彈簧腿，彈簧腿平行於彼此延伸。兩個彈簧腿可以構成彈簧的開口或者為邊界鄰接開口的閉合框架的一部分。在根據本發明的端子的進一步有利的實施例中，端子可包括底座部分，該底座部分邊界鄰接纜線腔室，所述保持器彈簧和從底座部分凸出的連接部分。底座部分可以提供用於纜線的基床和/或用於端子的部件的穩定支撐結構。為了支撐接收在纜線腔室中的纜線，端子可以包括後部部分。後部部分和保持器彈簧可從底座部分在底座部分的相對側面上和/或關於纜線接收器的相對側面上延伸。為了便於端子在PCB上的安裝，端子可以設置有拾取平臺。拾取平臺可從後部部分伸出並組成拾取面。優選地，拾取面逆著安裝方向指向和/或大致垂直於安裝方向和/ 或平行於印刷電路板地延伸。為了增大保持器彈簧的操作空間並進一步減少端子的總尺寸，後部部分可以設置有孔，保持器彈簧延伸到孔中或者延伸通過孔。以這種方法，保持器彈簧可以在後部部分的方向變大或者變長，並且不會接觸後部部分地偏斜。為了連接端子到PCB，例如通過焊接，所述端子可包括至少一個或者至少兩個連接部分。至少一個或兩個連接部分可從底座部分在安裝方向或者垂直於安裝方向伸出。連接部分可以配置用於焊接在PCB上，特別地通過回流焊接。兩連接部分之間的距離可以通過從端子的底座部分在相對方向延伸的臂增大。連接部分或者焊接部分可以在安裝方向或者在PCB方向彎曲。為了節省成本、大規模生產，端子可以由一塊金屬薄板一體形成。金屬薄板可以由銅合金製成。為了改善電性能，端子可以是鍍鎳的。鎳鍍層可以為至少1. 27 μ m。進一步，端子可以具有至少1. 27 μ m到2. M μ m的錫鍍層。用於彎成端子的薄板厚度可以為大約0. 3 毫米。優選地，用於製造端子的薄板的厚度為大約0.32毫米。還可以使用更薄的材料。端子可以設計為用於24AWG的纜線或者用於具有更高AWG，也就是更小橫截面的纜線。端子可以配置為用於纜線的重複端接。優選地，端子配置為用於可靠地再次端接纜線至少兩次，而不會有保持器和/或保持器彈簧的彈性損失，或者沒有明顯的損失。纜線腔室可以具有多邊形形狀。為了便於從一塊金屬薄板彎曲端子，纜線腔室可以具有三角形形狀。為了接收具有圓形橫截面的纜線，三角形形狀可以邊界鄰接在可以對應要接收的纜線的形狀的圓形區域、圓形截面或者圓形的圓柱容積上的三個點上。纜線保持器優選地延伸到圓形截面或者圓柱容積中。纜線腔室的圓形截面或者圓柱容積可以對應於AWGM纜線或者具有更高AWG的纜線的截面或者橫截面區域的容積。優選地，纜線腔室具有位於相對末端上的兩個開口以讓接收的纜線通過腔室。


在此及後通過例子形式參照附圖描述本發明的實施例的例子。描述的實施例的各個特徵和這些特徵可以實現的優點可以組合或者獨立於彼此地省略，如已可以從上面的構型看出的。在附圖中圖1是根據本發明配置的端子的示意性透視頂視圖
圖2是根據本發明配置的端子的示意性透視底視圖；圖3是根據圖5的剖面III-III的端子的示意性橫截面視圖；圖4是根據本發明配置的端子的示意性側視圖；圖5是根據本發明配置的端子的示意性後視圖；圖6是根據圖4的剖面VI-VI的端子的示意性橫截面頂視圖。
具體實施例方式首先，將參照圖1描述根據本發明配置的端子1的結構。端子1配置為捅入式端子，也就是，纜線可以通過將纜線捅入到端子1中而電連接
6以及機械連接到端子。端子由一塊金屬薄板1』形成。金屬薄板可以由任何類型的合金，優選銅合金，製成。為了接收至少纜線的接觸部分，端子包括纜線接收器2。纜線接收器2設置有纜線保持器3，該纜線保持器3在纜線接收器2接收纜線的端子1的配合狀態下擠壓到纜線上以克服作用在纜線或者電纜上的外部牽引力而保持纜線。纜線保持器3從保持器彈簧6伸出。纜線保持器3和保持器彈簧6串聯安置以使得當纜線11被推入時纜線保持器3首先動作，然後保持器彈簧6接著動作。該配置將提供增強的保持力到纜線。當安裝纜線在端子上時，插入力F，其在插入方向I導向，可以直接施加到纜線上或者包括要接收的纜線的電纜上，以偏斜保持器3和保持器彈簧6並移動纜線到纜線接收器2中。在端子1的相對末端上的連接部分4適於焊接端子1到印刷電路板(PCB)上。它們從中心底座部分5伸出並在安裝方向M或者下面的印刷電路板的方向延伸。連接部分4 包括焊接部分4c和臂4a，其中臂在焊接部分如和底座部分5之間延伸並在安裝方向M彎曲ο保持器彈簧6具有兩個大致垂直於插入方向I延伸的彈簧腿6a、6b。纜線保持器 3可從彈簧腿6a伸出。這樣，保持器3的可能的彈性偏斜增強。對於更緊湊構型的端子1， 纜線保持器優選地從彈簧腿6a在插入方向I或者垂直於保持器彈簧6或者彈簧腿6a的縱向L伸出。後部部分7用以支撐由纜線接收器2接收到的纜線。進一步地，後部部分7形成用於從後部部分7凸出並形成拾取面8a的拾取平臺8的保持器或者框架，所述拾取面8a 大致垂直於安裝方向M延伸。拾取面8a大致是平面的並允許耦接端子到真空拾取器的拾取頭，以便定位端子在PCB上。後部部分7具有孔7a、延伸到孔7a中的彈簧腿6a、6b。孔7a提供用於當纜線在插入方向I被插入端子中時保持器彈簧運動的空間。圖2是根據本發明的端子的透視底視圖。保持器彈簧6的彈簧腿6a、6b延伸到後部部分7的孔7a中。為了形成自我支撐的彈簧主體，彈簧腿6a、6b通過耦接部分6c耦接或者連接到彼此。耦接部分6c平行於插入方向I跨越彈簧腿6a、6b並至少部分地安置在孔7a之內。與耦接部分6c—起，彈簧腿6a、6b組成具有開口 6e的框架6d。纜線保持器 3(見圖1)安置在開口 6e之內。連接部分4之間的距離通過臂如增大，所述臂如順著或者逆著插入方向I從底座部分5延伸。從而，連接部分4的支撐表面4b在插入方向I具有增大的距離，其改進端子在PCB上克服由作用於接收的纜線上的力產生的轉動力矩的支撐。圖3是根據本發明的端子的橫截面側視圖。彈簧腿6a和6b (未示出)、底座部分 5和後部部分7 —起構成多邊形狀9，所述多邊形形狀配置為基本三角形的形狀9』，纜線接收器2安置在該三角形的形狀內。三角形的形狀9』可以配置為邊界與圓形區域10鄰接。為了接收具有圓形橫截面的纜線11，三角形的形狀9』可以邊界位於圓形區域10 上或者具有圓形區域10的圓形的、圓柱容積的三個點P1、P2、P3上，所述圓形區域可以對應於待接收的纜線的形狀。底座部分5和後部部分7可組成用於導引纜線到纜線接收器中的導引器。纜線可以利用基底部分5的內表面和後部部分7的內表面導引在端子1中。纜線保持器3優選地延伸到圓形區域10或者圓柱容積中。纜線腔室加的圓形區域或者圓柱容積可以對應於AWGM纜線或者具有更高的AWG的纜線的截面或者橫截面區域的容積。後部部分7的內表面、底座部分5和保持器彈簧6可以邊界鄰接圓形區域10。為了在保持器和由纜線接收器接收到的纜線之間產生牢固的和/或摩擦性的鎖定，纜線保持器3可延伸到圓形區域10中，並且在端子的配合狀態下擠壓到安置在纜線接收器2內的纜線11上。圖4是根據本發明配置的端子1的示意性側視圖。纜線保持器3和保持器彈簧6 配置為通過預定的插入力F(見圖1)彈性偏斜，該插入力可以在捅入時通過纜線11施加。 當纜線11鄰接纜線保持器3時，插入力F產生垂直於插入方向I而作用在纜線保持器3上的釋放力R。從而，纜線保持器3在向外方向0移動以釋放纜線接收器2。根據本發明，纜線保持器3配置為比保持器彈簧6偏斜得更少。在插入纜線之後，留持力B通過彈簧6和纜線保持器3產生。纜線保持器3被擠壓到纜線上，從而阻止纜線逆著插入方向I的運動。端子1可以具有總高度H1，其可以為大約3毫米；以及總寬度W1，其可以為大約2 毫米。拾取平臺8可以跨越總寬度W1，從而類似於屋頂地覆蓋端子1的下面部分。拾取平臺8和底座部分5可以安置在大約1. 7毫米的距離或者高度H2處。焊接部分如的高度H4 可對應於臂如的高度。接觸部分4的高度H3可以為焊接部分如的高度H4的大約兩倍。纜線保持器3在擠壓方向P彎曲並延伸到由後部部分7、底座部分5和保持器彈簧 6框定的纜線腔室加中。由於後部部分7的彎曲部7b，拾取平臺8在後部部分7的方向位移並在豎直方向 V完全覆蓋保持器彈簧6。連接部分4的寬度W2小於拾取平臺8的寬度W1。這樣，在豎直方向V接近的物體通過拾取平臺8轉向，因此不能衝擊或者偏斜保持器彈簧6。圖5是根據本發明的端子1的示意性後視圖。後部部分7組成用於支撐拾取平臺 8並提供用於保持器彈簧6的彈性運動的空間的框架7』。端子的類似框架的結構，其是通過後部部分框架V和保持器彈簧框架6d實現的，以及端子1的大致對稱形狀加強端子1， 從而改善材料的利用。為了有利於端子的彎曲，後部部分7在豎直方向V漸縮為錐形部分7b，錐形部分 7b合到底座部分5中並逆著安裝方向M彎曲以形成後部部分7。相應地，同樣地，連接部分 4、保持器彈簧6和拾取平臺8在錐形部分彎曲，該錐形部分在底座部分5的方向漸縮。圖6是根據圖4的剖面VI-VI的端子1的示意性橫截面頂視圖。大致矩形的纜線保持器3從彈簧腿6a伸入到開口 6e中。纜線保持器3安置在相對於彈簧腿6b為距離Dl 處以允許順著或者逆著豎直方向V偏斜纜線保持器3，而無需鄰接彈簧腿6b。由於孔7a的內側和保持器彈簧6之間的距離D2，保持器彈簧6並不鄰接後部部分7，即使保持器彈簧6 偏斜。彈簧腿6a、6b和耦接部分6c，其在彈簧腿6a、6b之間延伸，構成閉合的框架6d。 框架6d形成彈性夾持部，當纜線由纜線接收器2接收時，該夾持部產生作用於纜線保持器 3的保持力B(見圖4)。在插入方向I插入纜線的過程中，釋放力R(見圖4)通過纜線產生並偏斜保持器彈簧6以加寬纜線接收器2。當纜線保持器3相對於插入方向I傾斜時，保持器3伸入到纜線腔室加中。保持器3的內面北(圖5)延伸到纜線腔室加中，並與底座部分5的內面fe 一起形成漏鬥部，該漏鬥部在插入方向I漸縮。在插入方向移動到纜線腔室加中的纜線鄰接內面北和5a，並將保持器3移出纜線腔室加。 纜線保持器3設置有保持部分3a，該保持部分3a在端子的配合狀態下摩擦地和/ 或通過正鎖定接合纜線。保持部分3a可以由指向到纜線腔室加中並擠壓到纜線上的保持器3的邊緣構成。
權利要求
1.一種用於電連接至少一個纜線到印刷電路板的端子(1)，包括用於安裝端子(1)在所述印刷電路板上的至少一個連接部分；以及用於在插入方向(I)接收纜線(11)的纜線接收器O)，所述纜線接收器(2)包括纜線腔室Oa)和纜線保持器(3)，所述纜線保持器 (3)至少在端子(1)的未配合狀態下延伸到纜線腔室Oa)中並適於通過纜線(11)在向外方向(0)彈性偏斜，其特徵在於，所述端子(1)設置有彈性支撐纜線保持器(3)的保持器彈簧(6)。
2.如權利要求1所述的端子(1)，其特徵在於，所述纜線保持器(3)和所述保持器彈簧(6)配置為彈性偏斜，所述纜線保持器(3)配置為通過作用在纜線保持器(3)上的預定插入力(F)而比保持器彈簧(6)偏斜得更少。
3.如權利要求1或者2所述的端子(1)，其特徵在於，所述纜線保持器(3)和所述保持器彈簧(6)配置為同時作用在由所述纜線接收器(2)接收的纜線(11)上。
4.如權利要求1-3之一所述的端子(1)，其特徵在於，所述纜線保持器(3)從所述保持器彈簧(6)大致在插入方向(I)伸出。
5.如權利要求1-4之一所述的端子(1)，其特徵在於，所述保持器彈簧(6)設置有開口 (6e)，所述纜線保持器(3)伸入到所述開口 (6e)中。
6.如權利要求1-5之一所述的端子(1)，其特徵在於，所述保持器彈簧(6)具有至少一個彈簧腿(6a，6b)，所述彈簧腿(6a，6b)大致垂直於所述插入方向(I)延伸。
7.如權利要求6所述的端子(1)，其特徵在於，所述開口(6e)由所述至少一個彈簧腿 (6a，6b)框定。
8.如權利要求1-7之一所述的端子(1)，其特徵在於，所述保持器彈簧(6)設置有兩個彈簧腿(6a，6b)，所述彈簧腿(6a，6b)彼此平行地延伸。
9.如權利要求1-8之一所述的端子(1)，其特徵在於，所述端子(1)包括底座部分(5)， 該底座部分邊界鄰接所述纜線腔室( )，所述保持器彈簧(6)和從所述底座部分( 伸出的連接部分⑷。
10.如權利要求1-9之一所述的端子(1)，其特徵在於，所述端子(1)包括後部部分(7)，所述後部部分(7)和所述保持器彈簧(6)從所述底座部分( 在所述底座部分(5)的相對側面上延伸。
11.如權利要求10所述的端子(1)，其特徵在於，所述端子(1)設置有拾取平臺(8)，所述拾取平臺(8)從所述後部部分(7)伸出並構成拾取面(8a)，所述拾取面(8a)大致垂直於安裝方向(M)延伸。
12.如權利要求10或者11所述的端子(1)，其特徵在於，所述後部部分(7)設置有孔 (7a)，所述保持器彈簧(6)延伸到所述孔(7a)中。
13.如權利要求1-12之一所述的端子(1)，其特徵在於，所述至少一個連接部分(4)從底座部分(5)在安裝方向(M)伸出。
14.如權利要求1-13之一所述的端子(1)，其特徵在於，所述端子(1)由一塊金屬薄板 (1，) 一體形成。
15.如權利要求1-14之一所述的端子(1)，其特徵在於，所述纜線腔室Oa)具有多邊形形狀(9)。
16.如權利要求1-15之一所述的端子(1)，其特徵在於，所述多邊形形狀(9)邊界連接·0. 25平方毫米或者更小的圓形區域(10)。
全文摘要
本發明涉及一種用於電連接至少一個纜線到印刷電路板的端子(1)，包括用於安裝端子(1)在印刷電路板上的至少一個連接部分(4)；以及用於在插入方向(I)接收纜線的纜線接收器(2)，所述纜線接收器(2)包括纜線腔室(2a)和纜線保持器(3)，所述纜線保持器(3)至少在端子(1)的未配合狀態下延伸到纜線腔室(2a)中並適於通過纜線(11)在向外方向(O)彈性偏斜。為了產生適於小型或者次小型應用，特別地AWG24或者更小的纜線的可靠的端子，所述端子(1)設置有彈性支撐纜線保持器(3)的保持器彈簧(6)。
文檔編號H01R12/53GK102437442SQ20111022318
公開日2012年5月2日 申請日期2011年8月5日 優先權日2010年8月5日
發明者C.H.普雷姆吉思, M.維斯滕, T.範德布魯根 申請人:泰科電子印度私人有限公司, 泰科電子荷蘭公司