专利名称：直角连接器的制作方法
技术领域：
本发明在总体上涉及电气连接器，更准确地说，涉及一种直角电气连接器。
安装在印刷电路板上的典型直角连接器，从连接器体后延伸的触片片尾部是弯曲成直角。结果，片尾的端部向下延伸以插入印刷电路板上设有涂层的通孔(Plated-throughhole)。由于触片片尾直角弯曲部的长度长，难于保持片尾端部的精确位置以插入设有涂层的通孔。为便于将垂直延伸的片尾的腿插入孔中，通常将一种具有对应于触片垂直腿形式的多排孔的平直对准板向上推以套在片尾上。这种装配程序要求片尾的垂直腿具有精确的初始位置以允许安装在对准板上。通常，直角电气连接器包括不多余三或四排触片。连接器上更大密度的触片，如果不是不适用的话会，也使对准板的安装困难。
因此，本发明的目的之一在于提供一种直角电气连接器，该连接器不要求使用直角弯曲触片片尾。
本发明的另一目的在于为连接器提供一种适配器，该适配器具有传统的直触片，以将这种连接器转换为直角连接器。
根据本发明的主要方面，提供了一种直角电气连接器，其中，一种总体为平直的绝缘板从连接器更高的绝缘体装置的下部延伸。绝缘体装置包括数个触片通道，该通道从绝缘体装置的前面延伸至后面。通道的后部包括导体覆盖层，该导体覆盖层与安装在通道中的触片接触。数个凸起部从平直板的下表面向下延伸，并处于连接器体装置的后面。在凸起部上设有导电层。凸起部适于安装在设置连接器的印刷电路板上设有涂层的通孔中，或对于印刷电路板上的导电迹线具有表面安装连接。导电迹线设置在连接器体装置和绝缘板上，使导电迹线从触片通道内的导电覆盖层延伸至凸起部，以从触片至凸起部提供电气通路。借助于这种设置，取消了对直角弯曲触片的需求，且不需要在直角弯曲触片片尾的垂直腿安装对准板。
根据本发明的另一方面，提供了一种总体为L-形的适配器，以将一传统的直触片电气连接器转换为直角连接器。此适配器包括一垂直延伸的上板和一水平延伸的下板。在上板上的设有涂层的通孔对准连接器体内的触片通道。当将适配器推至贴靠连接器体后表面时，从连接器体后表面水平延伸的触片片尾，延伸入适配器上表面的设有涂层的通孔中。导电迹线从适配器设有涂层的通孔表面，经适配器表面延伸至下板底面的凸起部，以形成至连接器所安装的印刷电路板任一设有涂层的通孔或表面安装片的电气连接。由于触片片尾通常短而刚性较大，因此可精确定位。这就有利于将适配器安装在片尾端部，即使在以高密度设置而触片多于四排时。
结合附图阅读下列说明后对本发明将有最好的了解。
图1为本发明之直角连接器之一实施例安装在印刷电路板上时的剖面图；图2为图1所示连接器绝缘连接器体一端部的轴测图；图3为图1中3-3线所圈出部的放大图，图解示出了导电迹线、绝缘连接器体上设有导体的腿和体上和印刷电路板上的设有涂层的通孔；图4为本发明推荐实施例之具有直角适配器连接器装置的透视图，其中，所示插塞组件和容座组件是在配插之前的情况，容座壳的一部分已移去以示出其绝缘连接器体；图5为图4中插塞组件一端从后面观察的分解轴测图，示出了从插入连接器分离的适配器；图6为沿图5中6-6剖面剖切的剖面图，示出了适配器的细节；图7为图5和6中适配器一端的轴侧图，示出了适配器的前面和底面；图8为图5插塞组件和安装此插塞组件的印刷电路板的部份垂直剖面图；图9为本发明插塞组件另一实施例的端视图，该插塞组件是用表面安装技术设置在印刷电路板上。
图1-3示出了本发明第一实施例的直角连接器10，该连接器安装在印刷电路板14上。连接器包括绝缘连接器体装置12，该装置可由热塑塑料模制而成。数排触片通道16设置在绝缘连接器体装置12内。尽管图1和2中所示为两排通道，也可采用附加的触片通道，例如像后面所述本发明第二实施例那样。触片通道16从绝缘连接器体装置的前结合面18沿向后方向R延伸至后表面20。数个触片22设置在触片通道16中。每一触片包括向前配接端24，从连接器的前配接面18沿向前方向F延伸；后端26，在本实施例中，该后端在连接器体装置12的后面20终结。触片保持指28将触片保持在通道16中。可用一种密封材料(Potting Material)(未示出)环绕触片后端26充填在每一通道16中，以提供一种密封的连接器。
只具有连接器体12和触片22的连接器10将是一种直连接器，因为触片22是直的而不是直角触片。申请人使连接器10为一种直角连接器，是通过设置一比连接器体高度小的平直绝缘板30，在触片片尾不用直角弯曲部。绝缘板从绝缘连接器体装置12的下部32，沿总体上垂直于连接器体前面18的方向向后延伸。绝缘板本质上是平直的，其中，绝缘板没有曲线，以加强板的抗弯曲能力(在US5,030,113中示出了一种曲线形板)。绝缘板30与绝缘连接器体装置12制成一体。绝缘板30的下表面34与连接器体装置12的下表面36共面。绝缘板30设置成覆盖在印刷电路板14的两排设有涂层的通孔38上。两排凸起部40从绝缘板30的下表面34向下延伸进入设有涂层的通孔38。两排设有涂层的通孔42设置在绝缘板30上，该通孔偏置于但却紧邻凸起部40和印刷电路板上的孔38。
导电覆盖层44设置在每一触片通道16后部的壁上。导电迹线46从导电覆盖层44至连接器体装置12的后面和绝缘板30的上表面48上延伸。导电迹线46延伸至相应的设有涂层的通孔42，以提供从触片通道中的导电覆盖层至设有涂层的通孔42的电气通路。在每一通孔42中的导电层延伸至覆盖相应凸起部40外表面的导电层50。在本实施例中，每一凸起部最好为具有圆形下端的圆柱形腿。当绝缘板为水平时这些腿沿垂直方向V延伸，于是，正如在一水平剖面视图(例如图1)所看到的，每一腿的外表面平直且垂直延伸。触片22的后端与触片通道内的导电覆盖层44电气连接。因此，绝缘连接器体和绝缘板30上的导电迹线，通过设置在绝缘板30上设有涂层的通孔42和导体覆盖的腿(凸起部)40，形成了从触片22延伸至印刷电路板14上设有涂层的通孔38的电气通路。在印刷电路板14上表面的导电迹线52(图3)连接至设有涂层的通孔38。
于是，借助于本发明，提供了一种直角电气连接器，该直角连接器不用直角弯曲触片，而是通过在连接器体上设置适当的导电层和导电迹线，以保证连接器的直触片与印刷电路板的导电迹线间的电气联系。
虽然已说明孔42为设有涂层的通孔，但并非孔的整个壁必须覆盖导体层。例如，每一孔内敷设的导体可为简单的窄导电迹线，该导电迹线从下绝缘板30的上表面的相应迹线46延伸至在相应腿40上的导电层50。
现参看图4-8，该图示出了本发明的第二实施例，其中，电气连接器的直角特征是借助于图5所示单独的适配器68提供的，该适配器可安装在传统直连接器的后表面。如图4所示总体标注为60的一种传统直连接器是具有多排触片的高密度连接器，例如零插入力连接器系统，对于这种连接器，适配器具有特殊的优点。此连接器系统包括插塞组件62和配接容座组件64。插塞组件62包括传统的零插入力插塞连接器66和本发明之新颍适配器68，而容座组件64包括传统的零插入力容座连接器70，该容座连接器具有第二个相同的适配器68a。
如图5所示，插塞连接器66包括一金属壳71，环绕在绝缘连接器体元件72上。连接器体元件72可为塑料模塑制成。或者，可将构成壳的部份与连接器体元件72用塑料模塑制成一体。一中央矩形凹陷部73(见图4)在连接器体元件72的前面74制出。在凹陷部的底面制出孔75。图5所示连接器体元件72是绝缘连接器体装置77的一部分，该装置包括适配器68的上板114。适配器的水平板112从连接器体后面的下端延伸，水平板的高度小于连接器体装置77高度的一半。
如图5、6和8所示，有五排触片通道76，该通道穿过绝缘连接器体元件72延伸。触片82安装在触片通道76内。此触片除了触片的后端为触片尾即柱84的形式外，可类似于本发明第一实施例所述触片22，从连接器体72的后面86向后延伸。后触片的向前配接端88设置在连接器体元件72前面74之后的触片通道内。
再参看图4，容座连接器70也是传统零插入力连接器，具有环绕绝缘连接器体元件91的金属外壳90。连接器体元件91包括后绝缘体92和两个可滑动的致动板93，设置在后绝缘体92之前，处于中央矩形凸起部94的相反一侧。壳90的向前端制出凹下部95，当插塞连接器与容座连接器配接时，该凹下部容纳插塞连接器66壳71的前部。
数个触片通道96在绝缘连接器体元件91上制出，其数量和位置对应于插塞连接器上的触片通道76。安装在触片通道96内的触片98具有前端，延伸至致动板93的前面100之外；后端，形状为柱形或片尾形102，延伸至连接器体元件后面之外。
凸轮轴104安装在绝缘连接器体元件91的中央部。凸轮轴具有一椭圆形的致动凸轮(未示出)，设置在致动板93和前锁紧销108之间。手柄11O设置在凸轮轴的后部。当插塞连接器66与容座连接器70初始配接时，触片82和98并不接触。然后转动手柄110以旋转凸轮轴104。这样就导致椭圆凸轮使容座连接器70的致动板93沿横向在相反方向移动，使触片98的前端与插塞连接器66的触片82接触。再有，连接器66和70的配接使凸轮轴的锁紧销108进入插塞连接器的孔75。凸轮轴的转动将导致锁紧装置与连接器体72中的锁紧肩(未示出)锁紧。在此所述零插入力连接器的结构和操作在美国专利US3,594,698有图解和详细说明，所公开的内容在此作为参考。
一般，如果希望将插塞连接器66或容座连接器70，或两者均安装在印刷电路板上，没有本发明之适配器，则连接器必须垂直安装，于是触片片尾84和102将垂直向下延伸穿过印刷电路板上设有涂层的通孔。具有本发明之适配器68和68a，连接器66和70之任一或两者可水平安装在印刷电路板上，因为适配器将连接器从直连接器转换为直角连接器。由于容座连接器70的适配器68a与插塞连接器66的适配器68是一样的，在此只对适配器68详细说明。
如图8所示，使用适配器68的插塞连接器66是水平安装在印刷电路板110上。即，印刷电路板的上表面118处于水平面，触片通道76水平面延伸。如上所述，插塞连接器的绝缘连接器体元件72内有五排触片通道76。因此，由于连接器水平安装，有五排在垂直方向相距一段距离的水平延伸触片通道。触片片尾84从连接器体元件72的后面86水平延伸。
根据本发明，直角适配器68包括一L形绝缘体元件112，该绝缘体元件设有垂直延伸的上板114，作为连接器体装置77的一部分。水平延伸的下板115从上板的底部向后延伸从而构成绝缘体装置的底部。上板114制出五排设有涂层的通孔116，该孔的形式设置成对应于插塞连接器66连接器体元件72中触片通道116的形式。连接器适配器68安装在插塞连接器66上，是通过将上板上的设有涂层的通孔116对准插塞连接器66上的触片片尾84，然后向前推适配器直至上板贴靠在插塞连接器的绝缘连接器体元件72的后表面。通常在触片片尾84和设有涂层的通孔116之间是推入配合(PRESS-FIT)连接，这足以保持所安装的适配器贴靠插塞连接器的后面。另一个方法是触片片尾可制成可具有弹性的销(COMPLIANT PIN)，使其在设有涂层的通孔中形成紧密的摩擦接合。如图8所示，适配器68上板114的高度使适配器将插塞连接器66支承在高于印刷电路板110的上表面118。
如图6-8所示，五排凸起部或腿120，从适配器下板115的下表面122向下延伸。腿120设置成与印刷电路板110上制出的五排设有涂层的通孔124相匹配。
如本发明之第一实施例，腿120用导电层125覆盖。图6示出了每一腿具有直的垂直外表面127，该表面被导电层覆盖。三排设有涂层的通孔126在下板115上邻近第一个三排腿120处设置，于是腿上的导电层125与孔126壁上所设导电层是连续的。此外，导电迹线128保证了下板114下面三排设有涂层的通孔116与设有涂层的通孔126间的电气通路。导电迹线128在上板114的后表面130上和适配器体底板115的上表面132上制出。由于触片82的高密度，以及在适配器后表面130和上表面132缺少面积，附加的导电迹线134(见图7)设置在上板114的前表面136和下板115的下表面122，该附加导电迹线从上两排设有涂层的通孔116延伸至最后两排腿120。于是，在适配器68L形绝缘体112上的导电迹线128和134，在全部设有涂层的通孔116和相应的导体覆盖的腿120之间提供了电气通路。因此，借助于安装在插塞连接器66内触片片尾84的适配器，提供了从触片片尾至印刷电路板10的设有涂层的通孔124之间的电气通路。
尽管在此所述插塞连接器66和容座连接器70具有五排触片，应当理解，通过在适配器68上设置附加数量的设有涂层的通孔116和设有导体的腿120，可设置更多排数的触片。例如本发明之适配器，可用于现有商用之具有六至十二排触片的零插入力连接器，其触片数从60至300。
适配器68不限于使用设有导体层的腿，并将腿装入印刷电路板的设有涂层的通孔中。例如，如图9所示，适配器68’可设置镀有金属的或整体金属的L形突起物120’，该突起物具有平直的底表面140，此表面可与印刷电路板110’上的导电片具有表面安装连接。此外，适配器68’与适配器68相同。在突起物120’完全为金属时，在表面上厚度0.002mm可认为是导电层。
图1-3所示本发明第一实施例之直角连接器10的绝缘连接器体12上所设置的导电迹线和导电层，以及图4-9所示本发明实施例之L形适配器所用导电层和导电迹线，可用多种不同的工艺方法设置。一种推荐的方法是使用诸如美国专利US 5,407,622和5,626,483所述MID(Molded Interconnection Device-模制互连装置)技术的两点模制法(Two-Shot Molding Method)。此外，导电迹线和导电覆盖层可使用印制、筛网印制(Screen printing)、丝网印制(SilkPrinting)、喷涂(Spraying)、真空镀膜(Vacuum Plating)、过程蚀刻(Process Engraving)、印刷盒(滚墨)印制(Pad Printing)、喷墨印制(Ink Jet)、气相沉积(Vapor Deposition)、溅射技术(Sputtering)、光学负片掩模或光学正片掩模(Photo-negative orPhoto-positive Masking)、电子镀(Electroplaing)或类似的工艺设置。
如上所述，可见本发明提供了一种没有直角弯曲金属触片的直角连接器，并提供了一种适配器，该适配器可将传统的直连接器转换为直角连接器，该直角连接器易于安装，可通过将适配器推向直连接器的后端部而完成。
尽管使用了诸如“向上”“向下”之类的术语来说明图示之连接器和印刷电路板，相对于地球而言，它们适用于任何方向。
权利要求
1．一种直角电气连接器(10,66,70)，用于安装在印刷电路板(14,110,110’)上，其中，连接器包括绝缘体装置(12,77)，该绝缘体装置具有前配接面(18,74,100)和后面(20,130)，绝缘体装置还具有下部(32)，所述绝缘体装置包括数个触片通道(16,76,116,96)，从所述前面延伸至所述后面，所述连接器包括数个安装在所述触片通道中的触片(22,82,98)，每一触片具有邻近所述前面的前配接端(24,88)和邻近所述后面的所述后端(26,84,102)，其中所述触片通道具有设置导电覆盖层(44)的后通道部，每一所述触片的后端与其连接；并包括本质上平直的绝缘板(30,115)，从所述绝缘体装置的下部向后延伸并总体垂直于所述前面，所述板具有下表面(34,122)，用于放置在所述印刷电路板上；数个凸起部(40,120,120’)，从所述绝缘板的下表面向下延伸，所述凸起部上具有导电层(50)；和导电迹线(46,42,128,134)，在所述绝缘体装置和绝缘板上，从所述触片通道内和所述绝缘板部的所述导体覆盖层延伸至所述凸起部上的所述导体层，以提供从所述触片至所述凸起部的电气通路。
2．如权利要求1所述的电气连接器，其中所述绝缘体装置包括前绝缘体元件(72)和设置在所述绝缘体元件后面单独的适配器(68,68a)，所述平板与所述适配器制成一体。
3．如权利要求1所述的电气连接器，其中所述凸起部为绝缘材料制成的腿，适于安装在印刷电路板上设有涂层的通孔(38,124)中，当所述绝缘板部的下表面放置在水平面上时，从腿的剖面图观察，所述腿具有垂直延伸的平直外表面；和所述导电层(50)设置在所述腿的所述垂直延伸的外表面。
4．如权利要求3所述的电气连接器，其中所述绝缘板具有孔(42,126)，贯穿所述绝缘板延伸，并设置在邻近于且处于所述每一腿一侧处，使所述孔具有孔壁；和所述导电迹线包括设置在所述孔壁上的导电镀层和连接至所述腿上的所述导电层(38)。
5．如权利要求1所述的电气连接器，其中所述凸起部(126’)具有平直底部，而在所述凸起部上的所述导电层延伸至所述凸起部的底面(140)，用于通过表面安装连接设置在所述印刷电路板上。
6．一种水平印刷电路板(14,110)和连接器(10,64,66)的组合体，该印刷电路板具有上表面(118)、下表面和数个设有涂层的通孔(38,124,126)，该连接器具有绝缘体装置(112,77)，用于放置在所述印刷电路板上，所述绝缘体装置具有前面、后面和在所述前后面间水平延伸的绝缘体通道(16,76,116)，所述连接器具有数个触片(22,82,98)，每一触片设置在一所述通道中，其中所述连接器包括绝缘平板(30,115)，其高度小于所述绝缘体装置，并从所述绝缘体装置下端部向后延伸，所述平板具有下平面(34,122)面靠所述印刷电路板的上表面放置，所述平板部具有数个向下凸起部(40,120)，该凸起部进入所述印刷电路板的孔中；数个导体材料层(44,46,43,50,128,134)，每一导体材料层覆盖所述绝缘体通道的后部，并与所述触片连接，该导体层从其覆盖的所述通道沿后面向下延伸，并沿所述平板水平延伸，并延伸至一所述凸起部，以与所述印刷电路板的设有导体的一通孔连接。
7．直角电气连接器(66,70)，该连接器包括绝缘连接器体元件(72,91)，该元件具有前配接面(74,100)和后面(86)，所述绝缘体元件包括数个从所述前面延伸至所述后面的触片通道(76,96)，和安装在所述通道的数个触片(82,98)，每一所述触片具有邻近于所述前面的向前配接端(88)，和向后延伸超出所述后面的后端(84,102)，该连接器包括适配器(68,68’,68a)，包括总体为L形绝缘体，该绝缘体包括垂直延伸的上板(114)和水平延伸的下板(115)，所述上板面靠所述绝缘连接器体元件的所述后面安装；设有涂层的通孔(116)，该孔在所述上板上对准所述触片通道设置，所述触片的所述后端至少部份穿过所述设有涂层的通孔延伸，并与所述设有导体层的通道电气连接；所述下板具，该下板具有下表面(122)，适于安装在印刷电路板(110,110’)上；数个凸起部(120,120’)，该凸起部从所述下板的所述下表面向下延伸，所述凸起部具有导电的外表面(125)；和导电迹线(128,134)，该导电迹线在所述适配器绝缘体上，从所述设有涂层的通孔，沿所述上板的至少一表面，沿所述下板的至少一表面延伸，并与所述凸起部的所述导电外表面电气连接，从而提供了从所述触片至所述凸起部的电气通路。
8．如权利要求7所述的电气连接器，其中所述凸起部为绝缘腿(120)，适于安装在印刷电路板的设有涂层的通孔(124)中，所述腿具有垂直的平直外表面；和导电层，设置在所述腿的外表面。
9．如权利要求8所述的电气连接器，其中所述下板具有孔(126)，设置在邻近于且在所述腿(120)旁边，使所述孔具有孔壁；和所述导电迹线包括设置在所述孔壁上的导电层，该孔连接至所述腿的所述导电层。
10．如权利要求7所述的电气连接器，其中所述凸起部具有平底面(140)，而所述凸起部的所述导电外表面延伸至所述凸起部的底面，以与所述印刷电路板进行表面安装。
11．如权利要求7所述的电气连接器，其中所述所述上板和下板各具有相反的表面(122,130,132,136)；所述导电迹线在所述下板的两所述表面和所述上板的两所述表面制出。
12．如权利要求7所述的电气连接器，其中所述通道在所述连接器体上设置成多于三排水平延伸的通道；在所述上板上的所述设有涂层的贯通通道和所述连接器体元件的所述通道，均分别设置成数排水平延伸的通道；从所述下板延伸的所述凸起部设置成数排。
13．适配器(68)，用于将直触片电气连接器(66)转换为用于安装在印刷电路板上的直角电气连接器，该适配器包括L形绝缘体(112)，包括总体为垂直延伸的上板(114)和与其一体的总体为水平延伸的下板(115)；在所述上板的设有导体的通道(116)适于容纳所述直触片电气连接器触片的后端(84)；所述下板具有下表面(122)，用于安装在印刷电路板上；数个凸起部(120)，从所述下板的所述下表面向下延伸，所述凸起部具有导电层(125)，和在所述绝缘体上的导电迹线(128,134)，从所述设有导体的通道，沿所述上板和下板的表面延伸至所述凸起部的导电层，从而提供了从所述设有导体的通道至所述凸起部的电气通路。
全文摘要
一种直角电气连接器(10,66,70),该连接器使用直触片(22,82,98),而不使用弯曲成直角的触片。平绝缘板(30,115)从一连接器体装置(12,77,91)高的部份向后延伸,该连接器体安装在印刷电路板(14,110,110’)。在板底部制出的腿(40,120)安装在印刷电路板(38,124,126)上或印刷电路板的孔中。导电迹线(44,46,43,50,128,134)从连接器体中的触片通道延伸至平板和腿,以保证在设置在通道中的触片和印刷电路板间的电气连接。
文档编号H01R12/71GK1310494SQ0013755
公开日2001年8月29日 申请日期2000年12月28日 优先权日2000年2月23日
发明者维肯·罗宾·萨吉希安 申请人:Itt制造企业公司