浮動式導向連接器及方法
2023-12-07 20:01:01
專利名稱：浮動式導向連接器及方法
背景技術：
本發明涉及一種安裝在電子裝置外殼中的部件，特別是，涉及一種使用人可以接近的連接器，該連接器可與裝置的印刷電路板(PCB)接合併利用導向銷準直。
在電子裝置特別是蜂窩式電話中，具有安裝在裝置外殼中的連接器，這些連接器要求使用人可以接近且電觸頭可接觸裝置的PCB。與PCB的連接必須可靠地完成，以保證符合一致而精確的電接觸，並防止連接器短路。這種接觸的實現也必須是成本效益比好的，適合於大規模製造，同時儘可能少用有價值的PCB面積。由於PCB剛性地安裝在裝置外殼的一半上而連接器固定在裝置外殼的另一半上，上述問題的複雜性隨與裝置相關的公差累加而增大。
將這樣一種連接器配置在電子裝置中有若干已知方法。一種方法是將連接器直接焊接在PCB裝置上。採用這種連接法，PCB和外表面之間的關係是嚴格的。因為連接器必須可以被使用人接近，所以PCB表面必須靠近裝置的外表面。同樣，對於此種裝置，也佔用了大量有價值的PCB空間。
另一種配置將連接器安裝在一個內部框架或屏蔽件上，而連接器的接線返回到PCB上。接線通過撓性電纜或分立電線來完成。但是，在該配置中，電纜本身和PCB上的兼容性連接要求額外的花費。此外，此種配置難於裝配。
在又一種配置中，一個連接器安裝在外殼中並包括接觸PCB裝置的彈簧指形件或觸頭。該解決方法的有效之處在於，連接器安裝在PCB上方的通常可以利用的區域內(如電池後)，因此，它並不佔用有價值的PCB空間。其次，因為彈簧觸頭直接與PCB上的觸頭片存在電氣連接，所以不存在電線或PCB上連接電線的合適連接器的額外費用。此外，該裝置可以以「盲接」狀態裝配，從而降低製造成本。
但是，該配置產生與公差有關的問題。也就是，很難保證一個牢固安裝在外殼一半中的連接器會與牢固安裝在外殼另一半中的PCB裝置可靠地接觸。當然，一種克服公差產生的方法是製造較大的部件，使得各觸頭可以間隔更遠，而PCB上的觸頭片可以做得更大。但是，這樣一種設計與小型化的目標是不一致的。
發明概要因此，本發明的目的是提供一種配置，該配置能克服先有技術配置方式的缺點而同時保持一種小型尺寸。在本發明的配置中，連接器不是牢固地安裝在外殼的一半中，而是安裝成能夠沿側向「浮動」。該連接器也設有一個與其彈簧觸頭具有固定位置關係的導向銷。配接的PCB中包括一導向槽，該槽與PCB觸頭片具有固定的位置關係。當裝配外殼的兩半時，連接器上的導向銷嚙合PCB上的導向槽，而連接器向側向移動，使彈簧觸頭與PCB觸頭片對準。通過利用彈簧觸頭所要連接的部件上的特點將彈簧觸頭直接安置在連接器上，可以消除附加的裝配公差。最終裝置製造費用不貴，在連接器和PCB之間提供精確接觸，並儘可能減小所用的PCB面積，同時避免了與公差累加有關的問題。
在一優選實施例中，本發明的目的是通過提供一種可以安裝在電子裝置的外殼中的使用人可以接近的連接器來達到的。該連接器包括一個其形狀可安裝在外殼中的觸頭支承框架、一個附接在觸頭支承框架上以接觸該PCB裝置用的彈簧觸頭，以及一個導向銷，該導向銷附接在觸頭支承框架上並與彈簧觸頭具有固定的位置關係。
根據本發明的另一方面，本發明提供一種電子裝置，該裝置包括一個封裝裝置部件的外殼、一個安置在該外殼中並包括至少一個觸頭片的PCB以及一個連接器。在該配置中，該連接器包括一個固定在外殼上的觸頭支承框架、一個附接在該觸頭支承框架上並與PCB聯接的彈簧觸頭以及一個導向銷，該導向銷附接在觸頭支承框架上並與彈簧觸頭存在固定的位置關係。該外殼最好包括在其中形成的縱向固定結構，以便容納觸頭支承框架並固定該支承框架以防止縱向移動。該外殼可以還包括在其中形成的側向止動塊，這些止動塊設置在觸頭支承框架的縱向兩側附近，其間隔的預定距離比觸頭支承框架的寬度要大。該縱向固定結構最好包括至少一個設置在觸頭支承框架第一側面附近的固定杆和一個設置在觸頭支承框架第二側面附近的內壁。該內壁上可附接一個下切口部件，以進一步固定觸頭支承框架。在該配置中，PCB中最好包括一個導向槽，其尺寸能容納導向銷，其中該導向槽與觸頭片有固定的位置關係。導向銷在嚙合其端部的導向槽處可以包括一個錐形部分。在這方面，該錐形部分最好包括一個導向表面，當將連接器附接在PCB上時，該導向表面使彈簧觸頭與PCB觸頭片對準。
根據本發明的又一方面，本發明提供一種將連接器固定在電子裝置中的方法。該方法包括下列步驟(a)將連接器附接在外殼上，(b)基本上防止連接器沿縱向移動而同時允許預定量的沿側向移動，以及(c)利用導向銷使彈簧觸頭與PCB觸頭片對準。
附圖簡述下面參照附圖詳細描述本發明的上述和其它方面的優點，附圖中
圖1是位於裝置外殼一半中的連接器的透視圖；圖2是裝入本發明連接器的PCB裝置的透視圖。
優選實施例詳述在下列詳述中，連接器裝置及方法將結合其對蜂窩式電話的應用來描述。但是，在這方面，應當注意到，該技術的普通專業人員將會考慮本發明主題內容的其它應用，而本發明並不限於所描述和例示的應用。
參照附圖，本發明的連接器10包括一個其上固定多個彈簧觸頭的觸頭支承框架12和一個固定在該觸頭支承框架12上的導向銷16。導向銷16與彈簧觸頭14存在位置固定的關係。在一個優選裝置中，導向銷16與觸頭支承框架12是整體形成的，因此觸頭支承框架和導向銷可以在一步操作中模製。彈簧觸頭14最好用常規的熱附法固定在連接器10上。
一個結合本發明的連接器10的電子裝置如蜂窩式電話包括一個固定連接器10的連接器側部外殼22，它可以與固定PCB裝置26的PCB側部外殼24配接。側部外殼22、24可以以任何已知方式例如利用配接凸稜28和/或連接孔來配接。
如上所述，當配接側部外殼22、24時，重要的是要適當地操作裝置，使得連接器10的彈簧觸頭14和PCB26的接觸片30之間產生精確的電接觸。為了能夠使彈簧觸頭14與PCB的接觸片精確對準，如圖1中所示，將本發明的連接器10固定在連接器側部外殼22中。在連接器側部外殼22的內表面34上固定一對固定杆或卡頭32。外殼22還包括一個在其中形成的內壁36，與固定杆32沿縱向隔開，並包括一個附接在其上面的下切口部件38。固定杆32和下切口部件38在其上部包括漸窄的表面，以方便連接器10的插入。固定杆32和下切口部件38沿縱向(Y方向)隔開一個距離，該距離基本上對應於連接器10的縱向距離1。在插入期間，連接器10通過斜削的上表面使固定杆32傾斜，以便能夠插入連接器10。當插入後，連接器10擱置在一對支承件40上，支承件40固定在連接器側部外殼22的內表面34上，而固定杆32和內壁16設置在觸頭支承框架12的對置側面的鄰近處。固定杆32和下切口部件38形成防止連接器10沿Z方向移動的臺肩。固定杆32、下切口部件38和內壁36形成基本上防止連接器10沿縱向(Y方向)移動的縱向固定結構。
一對側向止動塊42設置在連接器10的對置的縱向兩側處，它們也固定在連接器側部外殼22的內表面34上。側向止動塊42之間的預定間隔距離比觸頭支承框12的寬度W更寬。以此種方式，連接器10可以沿側向移動(沿X方向)一個由這一對側向止動塊限定的距離。在一個優選實施例中，側向止動塊42之間的距離比觸頭支承框架12的寬度W要寬約1mm。
如圖2中所示，該電子裝置的PCB26中設有導向槽44，其尺寸能接受導向銷16。導向槽44與PCB觸頭片30之間具有固定的位置關係，該關係對應於導向銷16和彈簧觸頭14之間的關係。
導向銷16在其包括導向表面46的導向槽嚙合端部處有一錐形部分。當使連接器側部外殼22與PCB側部外殼24配接時，如果連接器10的彈簧觸頭14和PCB26的觸頭片30不能合適地對準，那麼導向銷16的導向表面46嚙合導向槽44，使連接器10沿側向移動(沿X方向)，從而使彈簧觸頭14與觸頭片30對準。當導向銷16完全插入導向槽44中時，也即當外殼22、24完全配接時，由於導向銷16和彈簧觸頭14之間與導向槽44和觸頭片30之間的固定位置關係，彈簧觸頭14與觸頭片30之間完全對準。
由於根據本發明的結構，可以清除與公差疊加有關的困難，而同時保證連接器觸頭部件和PCB觸頭片之間的對準和電接觸。因為當連接器固定在其側部外殼中時，它可以沿側向移動，所以一個與PCB中的導向槽相嚙合的錐形導向銷用於使彈簧觸頭與PCB觸頭片相對準。此外，該連接器製造簡單而價格不貴。
雖然本發明是聯繫目前認為最實用和優選的實施例來描述的，但可以理解，本發明不限於所公開的實施例，與之相反，本發明預定包括位於所附權利要求的精神和範圍內的各種修改和等效裝置。
權利要求
1.一種可以安裝在電子裝置外殼中的使用人可以接近的部件，該部件包括一個觸頭支承框架，其形狀能安裝在外殼中；一個彈簧觸頭，固定在所述觸頭支承框架上，用於接觸PC裝置；以及一個導向銷，固定在所述觸頭支承框架上，所述導向銷與所述彈簧觸頭有一固定的位置關係。
2.一種如權利要求1所述的使用人可以接近的部件，包括多個固定在所述支承框架上的彈簧觸頭，所述導向銷與所述多個彈簧觸頭之間具有固定的位置關係。
3.一種如權利要求1所述的使用人可以接近的部件，其特徵在於，所述導向銷與所述觸頭支承框架整體製成。
4.一種電子裝置，包括一個外殼，封裝該裝置的各部件；一個印刷電路板(PCB)，安置在所述外殼中並包括至少一個觸頭片；以及一個連接器，包括一個觸頭支承框架，固定在所述外殼上；一個彈簧觸頭，固定在所述觸頭支承框架上並與所述PCB聯接；以及一個導向銷，固定在所述觸頭支承框架上，所述導向銷與所述彈簧觸頭有一固定的位置關係。
5.一種如權利要求4所述的電子裝置，其特徵在於，所述外殼包括在其中形成的縱向固定結構，所述縱向固定結構容納所述觸頭支承框架並固定所述支承框架防止縱向移動。
6.一種如權利要求5所述的電子裝置，其特徵在於，所述外殼包括其中形成的側向止動塊，所述側向止動塊鄰近所述觸頭支承框架的縱向側部，該兩個側向止動塊之間間隔的預定距離大於所述觸頭支承框架的寬度。
7.一種如權利要求6所述的電子裝置，其特徵在於，所述縱向固定結構包括至少一個鄰近所述觸頭支承框架的第一側部設置的固定杆和一個鄰近所述觸頭支承框架的第二側部設置的內壁。
8.一種如權利要求7所述的電子裝置，其特徵在於，所述縱向固定結構還包括一個固定在所述內壁上的下切口部件。
9.一種如權利要求6所述的電子裝置，其特徵在於，所述預定距離為約1mm。
10.一種如權利要求4所述的電子裝置，其特徵在於，所述外殼包括其中形成的側向止動塊，所述側向止動塊鄰近所述觸頭支承框架的縱向側部，該兩個側向止動塊之間間隔的預定距離大於所述觸頭支承框架的寬度。
11.一種如權利要求10所述的電子裝置，其特徵在於，所述預定距離為約1mm。
12.一種如權利要求4所述的電子裝置，其特徵在於，所述PCB中包括一個導向槽，其尺寸能容納所述導向銷，所述導向槽與所述至少一個觸頭片具有固定的位置關係。
13.一種如權利要求12所述的電子裝置，其特徵在於，所述導向銷在其與導向槽接合的端部處包括一個錐形部分。
14.一種如權利要求13所述的電子裝置，其特徵在於，所述錐形部分包括一個導向表面，當將所述連接器附接在所述PCB上時，所述導向表面使所述彈簧觸頭與所述PCB觸頭片對準。
15.一種將連接器固定在電子裝置中的方法，該電子裝置有一個外殼封裝裝置部件和一個安置在該外殼中的PCB並包括至少一個觸頭片，其中該連接器包括一個觸頭支承框架、一個固定在該觸頭支承框架上並與該PCB聯接的彈簧觸頭，以及一個固定在該觸頭支承框架上的導向銷，該導向銷與該彈簧觸頭存在固定的位置關係，該方法包括(a)將連接器附接在該外殼上；(b)基本上防止連接器沿縱向移動而同時允許預定的側向移動時；以及(c)利用導向銷使彈簧觸頭與PCB觸頭片對準。
16.一種如權利要求15所述的方法，其特徵在於，該預定量為約1mm。
17.一種如權利要求15所述的方法，其特徵在於，該PCB包括一個導向槽，其尺寸能容納所述導向銷，該導向槽與所述至少一個觸頭片具有固定的位置關係，其中，步驟(c)是通過將導向銷插入導向槽而實施的。
18.一種如權利要求15所述的方法，其特徵在於，該PCB包括一個導向槽，其尺寸能容納所述導向銷，其中該導向銷在其接合導向槽的端部處有一錐形部分，該錐形部分包括一導向表面，其中步驟(C)是通過將導向銷引入具有導向表面的導向槽中而實施的。
19.一種如權利要求15所述的方法，其特徵在於，步驟(C)是通過沿側向移動連接器而實施的。
全文摘要
一種使用人可以接近的連接器,包括一個其形狀可以安裝在外殼中的觸頭支承框架、一個附接在觸頭支承框架上以便接觸印刷電路板(PCB)裝置的彈簧觸頭,以及一個導向銷,該導向銷附接在觸頭支承框架上並與彈簧觸頭有固定位置關係。當固定在外殼上時,連接器可側向移動一預定距離。PCB裝置設有導向槽,其形狀能容納連接器的導向銷。當使外殼與PCB配接時。導向銷的錐形表面使連接器沿側向移動,使彈性觸頭與PCB觸頭片合適地對準。因為導向銷與彈簧觸頭有固定位置關係而導向槽與PCB觸頭片有類似固定關係,所以當導向銷插入PCB導向槽內時,該彈簧觸頭與PCB觸頭片能精確地對準。
文檔編號H05K7/14GK1259234SQ98805877
公開日2000年7月5日 申請日期1998年3月24日 優先權日1997年4月10日
發明者B·雷爾 申請人:艾利森公司