平面電路的電連接器的製作方法
2023-04-27 23:23:11 2
專利名稱：平面電路的電連接器的製作方法
技術領域：
本發明涉及的領域是電連接器，特別是涉及到用於電氣連接平面軟性電路一類的平面電路的一種連接器。
平面軟性電路通常包括一個延長的平面軟性絕緣基片，在其一側或是雙側上具有橫向隔開的帶狀導體。在一側或是雙側電路的導體上可以覆蓋一個薄的軟性保護層。如果採用這種保護層，就需要在層內形成切口，在所需的接觸位置上暴露出下面的導體，讓導體和一個互補的配套連接裝置嚙合，這種連接裝置例如可以是第二個平面軟性電路，一個印刷電路板，或是一個配套連接器的端子。
為了端接諸如平面軟性電路以及軟性印刷電路板一類的平面電路，目前已經專門設計了許多種零插入力的電路連接器。這些電連接器通常具有一個外殼，在殼內用沿著一個延長的開口或是槽隔開的平行陣列安裝有多個端子，用這種槽來接收平面電路的一端。此類連接器通常要使用一種推進器來推動平面電路，軟性印刷電路板或是類似裝置，使其頂住端子的彈性接觸部位。
這些平面電路連接器的推進器通常是在允許將平面電路自由插入外殼內的延長開口或是槽的一個第一位置和一個第二位置之間移動，在第二位置上用推進器的壓力板部位使電路朝著端子的接觸部位偏置。例如，用壓力板使平面電路上暴露的導體朝著端子的接觸部位偏置。
經常困擾這種連接器的主要問題涉及到它的成本，尺寸，操作性能，以及可靠性。隨著電子電路的逐漸小型化，需要為平面電路提供一種儘可能薄的連接器。需要在連接器上提供某種形式的臨時保持裝置，用於初步保持平面電路。另外還需要提供某種形式的推進器保持裝置，在連接器外殼上將推進器保持在其一個或是兩側的位置。但是，對於極小或是小型化的連接器來說，要實現這些特徵或是裝置是非常困難的。本發明的目的就是要解決這些問題，並且滿足上述要求。
本發明的目的是提供一種用於接收平面電路的新型和改進的電連接器。
本發明的另一個目的是提供一種可以安裝在印刷電路板表面上的連接器。
在本發明的一個實施例中，這種連接器包括一個細長的絕緣外殼，外殼限定了一個用於接收平面電路的槽。在外殼上安裝有多個端子，其接觸部分沿著上述槽被隔開。在外殼上裝有一個金屬的固定件，用來把連接器固定到印刷電路板上的一個適當的安裝焊盤上。在外殼上裝有一個金屬的推進器，用於在允許平面電路自由插入槽中的第一位置和一個使平面電路朝著端子的接觸部分偏置的第二位置之間移動。在金屬固定件和金屬推進器之間，至少在局部限定了推進器的至少一個上述位置處設有互補的內部嚙合定位裝置。
如本文中所述，在外殼上安裝有多個固定件。由於外殼是細長的，最好是在細長外殼上相對的兩端分別設置一個固定件及其互補的內部嚙合定位裝置。
按照本發明的一個方面，互補的內部嚙合定位裝置包括一個裝在金屬推進器上的插銷片，這一插銷片咬住金屬固定件上的一個互補的插銷片，與其形成嚙合。這種嚙合是在推進器移動到其第二位置時自動完成的。
按照本發明的另一方面，互補的內部嚙合定位裝置包括一個裝在金屬推進器上的軟性插銷臂，它位於金屬固定件上用來限定推進器的兩個位置的一對阻擋臺後面。在這一實施例中，軟性插銷臂和阻擋臺位於連接器的底側。推進器和固定件上的上述插銷片位於連接器的頂側。
根據以下參照附圖的詳細說明可以了解到本發明的其他目的，特徵及其優點。
在附加的權利要求書中特別提出了本發明中具有新穎性的那些特徵。參照以下參照附圖的說明可以很好地理解本發明及其目的和優點，附圖中用相同的符號來表示相同的元件，在附圖中；
圖1是按照第一實施例的一個平面電路的頂視平面圖；圖2是沿著圖1中的2-2線提取的一個放大的垂直截面圖；圖3是圖1的連接器的正剖面圖；圖4是圖1的連接器的一個底視平面圖5類似於圖2，表示用連接器臨時保持平面電路的情況；圖6類似於圖5，表示推進器移動到完成趴門電路端接工作的情況；圖7表示朝著圖1的右手一端看到的一個放大的端部剖視圖；圖8表示按照本發明的第二實施例用於平面電路的一個連接器的透視圖；圖9是沿著圖8中的9-9線提取的一個放大的垂直截面圖，連接器端接在平面電路上；圖10是圖8的連接器的一個底視平面圖；圖11表示圖8的連接器的一個正剖視圖；圖12是圖8的連接器的一個端部剖視圖，圖中表示的推進器處在其初始位置；圖13是圖8中連接器拆掉了推進器以後的一個頂部透視圖；圖14是圖8中連接器拆掉了推進器以後的一個底部透視圖；圖15是圖8中連接器的推進器的一個頂視圖；圖16是推進器的正剖視圖；圖17是推進器的端部剖視圖；圖18是沿著圖15中的線18-18提取的一個垂直截面圖；圖19與圖9類似，但是推進器處在第一位置，並且拆掉了平面電路；以及圖20類似於圖18，但是表示的是推進器的另一個實施例。
具體地參見附圖，圖1-7中用1統一表示了電連接器的第一實施例，用於接收或是端接一個平面電路，例如一個平面軟性電路，印刷電路板等等。圖8-20中用41統一表示了電連接器的第二實施例，它也是用來接收或是端接一個平面電路的。
首先參見圖1-7，連接器1包括一個裝有多個端子2的細長絕緣外殼3，端子2以平行的排列方式按照外殼長度方向上規則的間隔被安裝在外殼上。一個統一用4表示的U形推進器被安裝在外殼上，如下文所述，用於在允許平面電路自由地插入連接器的第一位置和一個使電路朝著端子偏置的一個第二位置之間移動。在外殼3中相對的兩端分別插入模製(insert-molded)一個金屬的固定件5。
從圖2和5中可見，每個端子2是用金屬板材衝壓成形的，並且包括一個接觸部分6，該部分的兩端之間具有一個升高的接觸凸塊6a。用一個整體的傾斜接合部8把接觸部分接合到一個水平焊接引線7上。端子被插入模製在外殼3內，因此，接觸部分6上相對的兩端被外殼蓋住了。因此，至少是接觸部分相對的兩端是剛性或者固定的，防止其相對於外殼發生移動。在大多數現有技術的平面電路連接器中，端子的接觸部分是懸空的，並且可以彎曲。由於整個端子部分或是端子上相對的兩端是固定的，防止了相對於外殼的移動，這樣就消除或是大大減少了接觸部分相對於外殼的移動，允許採用比較薄的外殼。如下文所述，如果在接觸部分的上方或是下方部位提供一個推進器，端子接觸部分下面的那部分外殼就可以變薄而且易彎曲，並且能夠提供必要的力，使得接觸部分和平面電路30上的導體形成良好的電嚙合。因此，為了適應接觸部分的彎曲移動，連接器外殼必須被擴大或是加厚。
細長的絕緣外殼3是用塑性材料整體模製的一個單件結構。因此，採用適當的插入模製工藝就可以使外殼蓋住端子2和固定件5的各個部分。外殼是大體上成矩形的板狀結構，在其頂部/前面限定了一個用於接收平面電路30的槽9。外殼具有一個比較厚的後部10，其上面易於安裝推進器4。從圖2和5中可見，端子的接觸部分6大體上與槽9的底板9a持平，端子的焊接引線7沿著外殼的底面3b向前延伸，並且從外殼前面稍微向前突出。端子2的接觸部分6和傾斜接合部8被嵌入外殼3，接觸部分6的上表面暴露在槽9的底板9a中，並且讓接觸凸塊6a突入槽中。
絕緣外殼3上相對的兩端還具有沿著外殼的寬度延伸的上導向壁11，並且從外殼的頂面3a向上突出。外殼上相對兩端的下導向壁13在寬度方向上延伸，從外殼的底面3b向下突出，並且限定了一個縱向的凹槽18，推進器4被滑動地安裝在凹槽內。從圖4中可見，外殼上具有導向肋19，這些肋伸入推進器中對應的多個導向槽或是槽口19a。
每個固定件5是用金屬板材衝壓成形的，並且包括多個平板部分5a。固定件的各個部分被外殼3蓋住，並且暴露出平板部分5a用於通過焊接而連接到印刷電路板的適當的安裝焊盤上。因此，固定件5的作用就是把連接器的外殼安裝到印刷電路板上。如圖2,5和6中所示，平板部分5a的底面與端子2的焊接引線7的底面處在同一平面。固定件的平板部分和端子的焊接引線可以同時焊接在印刷電路板上。
如圖1所示，每個固定件5具有一個伸入外殼3頂上的一個凹槽21的插銷片20。插銷片具有向上突出的擋塊20a。從圖4中可見，每個固定件5具有分別從外殼底上突出的第一和第二阻擋臺5b和5c。
推進器4是用不鏽鋼一類的金屬板材衝壓成一個U形的結構，用來限定一個頂板4a和一個底板4b。在頂板4a前面設有一個初步夾持電路的條22。初步夾持電路的條22構成了金屬推進器4的U形部分的一對腿23之間的交叉部。腿23的後端在24處接合到頂板4a的後部。頂板4a大體上構成了推進器4的壓力板部分，並且包括多個由槽26分開的向前突出的齒25。如下文所述，齒用來使平面電路30朝著端子7的接觸凸塊6a偏置。每個齒的寬度覆蓋了一對相鄰端子的接觸凸塊。用槽26把齒分開，在使用過程中，可能積累在接觸凸塊上的任何灰塵都可以從側面掃入槽中。參見圖1，在初步夾持電路的條22的每個前角上設有一個插銷片27。從圖2,5和6中可見，把推進器的金屬板材摺疊回推進器上面，讓初步夾持電路的條具有雙倍的厚度。
參見圖4，在推進器4底部的各端設有一個可彎曲的插銷臂28。每個插銷臂端接在一個向前突出的插銷鉤28a中。
金屬推進器4可以在外殼3上從圖2和5所示的第一位置移動到圖6所示的第二位置。在第一位置上，平面電路30可以自由地插入外殼的槽9中。在第二位置上，推進器的齒25將電路朝著端子2的接觸部分偏置。從圖4中可見，當推進器處在第一位置時，插銷臂28的插銷鉤28a位於幅度件5的第一阻擋臺後面。當推進器從第一位置(圖2和5)移動到第二位置(圖6)時，插銷鉤28a(圖4)被固定件5的傾斜面5d向內偏置，直到插銷鉤28a向外恢復到咬住固定件5的第二阻擋臺5c後面形成嚙合時為止。這樣就能將推進器夾持在最終的電路端接位置。另外，參見圖1，當推進器向其最終的電路端接位置移動時，推進器頂部和初步夾持條22兩端的插銷片27在固定件的插銷片20的擋塊20a下面滑動，把初步夾持條鎖定在平面電路30上，進一步把平面電路保持在連接器外殼中。這樣，在連接器的頂部和底部就形成了金屬推進器和金屬固定件之間的金屬對金屬的嚙合。
為了把平面電路30連接或是端接到連接器1上，需要在推進器4處在圖2中所示的第一位置時將電路插入外殼3的槽9。電路可以自由地插入，並且沿著箭頭31的方向向下轉動，直到電路的前端30a完全插入槽9，如圖5所示。從圖5中可見，在這一位置上，由於推進器4仍然處在其第一或是無效位置，用初步夾持條22臨時夾持住電路。然後在箭頭A(圖6)的方向上向前推動推進器，直到外殼的頂板或是壓力板4a的壓力齒25將平面電路偏置到端子2的接觸部分6的接觸凸塊6a上。連接到初步夾持條22的腿23被開口區域或是延長的槽29從壓力齒25和壓力板4a上分開。因此，初步夾持條22的柔軟性與齒25的柔軟性是完全無關的。如果有必要，可以讓初步夾持條22的臨時夾持力小於齒25提供的連接力。這樣，當齒25對著端子的接觸凸塊在電路上施加較大的連接力時，彎曲量很小的一個平面電路就可以很容易使初步夾持條上升。如果需要從連接器上拆掉電路，只要在箭頭「A」的反方向上把推進器4退回到圖2和5中所示的第一或是無效位置。
按照圖8-19的第二實施例，連接器41包括多個用於連接平面電路43的端子42，這些端子被插入模製在外殼44內。象第一實施例一樣，外殼是一種矩形的板狀結構。在外殼上裝有一個U形的推進器45，用於在圖19所示的允許平面電路43自由插入外殼的槽46中的一個第一位置和電路被偏置到端子的接觸部分上的第二位置之間移動。
具體地說，如圖9和19所示，每個端子42具有一個被外殼44蓋住的中間部分42a，留下接觸部分47和焊接引線部分48暴露在外殼外面。接觸部分被懸空在外殼44的開口44c內，讓接觸部分末端的接觸凸塊47a伸申入槽46。
從圖13的頂視圖中可見，外殼44上與端子接觸部分47的自由端相鄰的位置設有一個橫向的架子50。外殼上具有從外殼的頂面44a凹下去的一個平坦的U形臺階面51，凹下的深度等於推進器45的頂板45A的厚度，因此，推進器的頂面基本上與外殼的頂面44a持平。平坦表面51a限定了用於接收插入槽46中的一個平面電路43的一個嘴52(圖9)的底。表面51a和架子50基本上處在同一水平面上。導向壁53被設在臺階面51相對的兩端，阻擋壁54被設在電路接收嘴的相對的兩端。
從圖14的底視圖中可見，外殼44進一步具有一個向內凹進外殼的底面44b的扁平的U形臺階面55。臺階面55從底面44b凹下的距離基本上等於推進器45的底板45b的厚度，因此，推進器的底面基本上與外殼的底面持平。在外殼的底面上也設有阻擋壁56和傾斜的插銷凸塊57。
從圖13和14中可見，在外殼44的兩端有一對插入模製的固定件49，並且包括暴露的接頭部分49a，用於焊接到印刷電路板上適當的安裝焊盤上。
參見圖15-18，推進器45是用鋁一類的金屬板材衝壓成形的。至少在推進器與端子42的接觸部分47嚙合的區域覆蓋有一層絕緣材料58(圖9)，例如一種絕緣樹脂。為了簡化，也可以在推進器的整個金屬板材上覆蓋這種絕緣材料。
推進器45被製成U形的形狀，用來限定頂板45a和底壁45b。頂板的前面具有開槽的角59，用於頂住外殼44頂上的阻擋壁54(圖13)。與第一實施例的初步夾持條22相同的一個初步夾持條67在開槽的角59之間延伸。初步夾持條被設在表面51a(圖13)上方，在二者之間限定了一個用於接收平面電路的嘴。初步夾持條構成了金屬推進器的U形部分的一對腿67a之間的交叉部。腿67a的後端與推進器的頂板45a的後部區域接合。被一個槽61分開的一對加壓齒62向前突出進入形部分，並且被開口區域60從腿67a上分開。因此，象第一實施例一樣，初步夾持條67的柔軟性與齒62的柔軟性是完全無關的。如圖17所示，齒62的自由端62a是向下或是向內傾斜的。
推進器45的底板45b是平面的，並且在其前角上具有矩形的凸塊63。當推進器被裝到外殼上時，這些凸塊被收集在外殼的阻擋壁56(圖14)和傾斜的插銷凸塊57之間。這一點可以從圖12中看出，並且允許推進器在其無效和有效位置之間移動。
在第二實施例中使用中，從圖19中可見，U形推進器45被安裝在外殼44的後部，圖中的推進器處在第一位置。在這一位置上，平面電路43可以自由地插入外殼的槽64中。然後在箭頭「B」(圖9)的方向上將推進器向前移動到第二位置，用齒62把平面電路43的自由端43a偏置到端子42的接觸部分47的接觸凸塊47a上。同時，推進器的底板45b在70處頂住端子的接觸部分47的底面。由於推進器上覆蓋著絕緣材料，底板不會使端子短路。因此，推進器執行的是雙重的功能，(1)把平面電路43偏置到端子的接觸部分上，以及(2)為接觸部分提供加強的支撐。另外，初步夾持條67可以在操作人員手工操作推進器的同時暫時夾住平面電路。當推進器到達其最終的或是第二位置時，如圖8所示，推進器上開槽的角59(圖15)與外殼的阻擋壁54(圖13)嚙合。
在第一實施例中，端子7的接觸部分6是固定的；在第二實施例中，端子42的接觸部分47被加強了，因此，由於為了維持平面電路與端子之間的準確接觸而需要的柔軟性是由推進器的壓力板部分或是齒來提供的，連接器的整體輪廓可以被做得更薄。
最後，在圖20中表示了推進器45的另一個實施例，它並不包括一個獨立的初步夾持條。在這一實施例中，突出的區域65具有向下形成的凸塊65a，當推進器被移動到其連接或是端接位置時，該凸塊與端子42的接觸部分47的接觸凸塊47a相對。推進器的凸塊65a把平面電路偏置到端子的接觸凸塊47a上。這種推進器仍然能執行雙重的功能，即把電路偏置到端子的接觸部分上，並且為接觸部分提供加強的支撐。
顯而易見，在不脫離本發明的精神或是核心特徵的條件下，也可以用其他特定的形式來體現本發明。因此，上文中提出的實施例完全是為了說明而不是限制性的，本發明並非僅限於上述的細節。
權利要求
1．一種安裝在印刷電路板的表面上並且用於接收平面電路(30)的電連接器(1)，其特徵是包括一個細長的絕緣外殼(3)，它限定了一個用於接收平面電路的槽(9)；安裝在外殼上的多個端子(2)，其接觸部分(6)沿著上述槽被分開；安裝在外殼上的一個金屬固定件(5)，用於把連接器固定在印刷電路板上的一個適當的安裝焊盤上；安裝在外殼上的一個金屬推進器(4)，用於在允許平面電路(30)自由地插入槽(9)的第一位置和一個使平面電路朝著端子(2)的接觸部分(6)偏置的第二位置之間移動；並且在金屬固定件(5)和金屬推進器(4)之間，至少在局部限定了推進器的至少一個上述位置處設有互補的內部嚙合定位裝置(28,5b,5c)。
2．按照權利要求1的電連接器，其特徵是，在細長的絕緣外殼(3)上相對的兩端分別包括一個上述固定件(5)和上述互補的內部嚙合定位裝置(28,5b,5c)。
3．按照權利要求1的電連接器，其特徵是上述互補的內部嚙合定位裝置包括一個裝在金屬推進器(4)上的軟性插銷臂(28)，它位於金屬固定件(5)上用來分別限定推進器的兩個位置的一對阻擋臺(5b,5c)後面。
4．一種安裝在印刷電路板上並且用於接收平面電路(30)的電連接器(1)，其特徵是包括；一個絕緣外殼(3)，它限定了一個用於接收平面電路的槽(9)；安裝在外殼上的多個端子(2)，其接觸部分(6)沿著上述槽被分開；安裝在外殼上的一個固定件(5)，用於把連接器固定在印刷電路板上；安裝在外殼上的一個金屬推進器(4)，用於在允許平面電路(30)自由地插入槽(9)的第一位置和一個使平面電路朝著端子(2)的接觸部分(6)偏置的第二位置之間移動；並且在固定件(5)和推進器(4)之間，至少在局部限定了推進器的至少一個上述位置處設有互補的內部嚙合定位裝置(28,5b,5c)。
5．按照權利要求4的電連接器，其特徵是，在絕緣外殼(3)上相對的兩端分別包括一個上述固定件(5)和上述互補的內部嚙合定位裝置(28,5b,5c)。
6．按照權利要求5的電連接器，其特徵是上述互補的內部嚙合定位裝置包括一個裝在推進器(4)上的軟性插銷臂(28)，它位於固定件(5)上用來分別限定推進器的兩個位置的一對阻擋臺(5b,5c)後面。
全文摘要
一種可以安裝在印刷電路板的表面上並且用於接收平面電路(30)的電連接器(1)。該連接器包括一個細長的絕緣外殼(3),它限定了一個用於接收平面電路的槽(9)。在外殼上安裝有多個端子(2),其接觸部分(6)沿著上述槽被分開。一個金屬固定件(5)被安裝在外殼上,用於把連接器固定到印刷電路板上的一個適當的安裝焊盤上。一個金屬推進器(4)被安裝在外殼上,用於在允許平面電路(30)自由地插入槽(9)的第一位置和一個使平面電路朝著端子(2)的接觸部分(6)偏置的第二位置之間移動。在金屬固定件(5)和金屬推進器(4)之間設有互補的內部嚙合插銷(28,5b,5c),用於限定推進器的一或多個位置。
文檔編號H01R12/62GK1219786SQ9811794
公開日1999年6月16日 申請日期1998年7月31日 優先權日1997年12月12日
發明者東城勝壽 申請人:莫列斯公司