专利名称：弹簧助力连杆致动的插座的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于电子封装组件的零插入力(ZIF)插座，比如用于管脚栅格阵列(PGA)封装组件的插座，并且具体而言，涉及一种具有一个用于相对于插座的底座移动该插座的盖的致动连杆的插座。
背景技术：
ZIF PGA插座是为大家所熟悉的，它们包括可滑动地安装在一起的底座和盖。盖沿着底座进行的滑动运动一般来说是由一个致动器来控制的，该致动器一般来说是连杆的形式，并且该连杆对一个移动盖的凸轮机构进行操作。一般来说将这些致动器构成得能够在90度的转动范围内操作。当致动器从这一90度转动范围的一个端点向另一个端点转动时，该致动器会在完全打开和完全关闭的位置之间移动盖。不过，很多公知的插座都比较大，以至于无法满足近来的空间要求。因此，开发出了具有不同的致动器的新的插座，这些新插座提供了更高的空间效率设计在美国专利第6338639号中介绍的一种新的插座包括，一个盖，该盖可以借助一个致动器在打开和关闭位置之间沿着插座的纵轴在底座上移动，其中该致动器设置成围绕与插座纵轴平行的转动轴转动。在这种插座中的致动器可在比先前插座的致动器大的角度范围内转动。例如，这种致动器可以转过135度角，以在完全打开和完全关闭位置之间移动盖。这种加宽的运动范围为用户造成了一些混乱，用户通常以为，和以前的插座一样，当致动器从其关闭位置转动90度时，盖就完全打开了。因此，在用户试图在插座中安装电子封装组件之前，具有较大转动范围的致动器的插座有时候可能还没有完全打开。如果当盖没有完全打开时就安装，会对电子封装组件造成损害。如果将电子封装组件的管脚强制插入到盖上的未完全打开的管脚孔阵列中去，就可能会造成这种损害。电子封装组件上的管脚还有可能仅仅插在了插座中触点的上部，而不是完全插入到插座中的触点内。当电子封装组件的管脚和插座中的触点只是局部连接时，在工作期间就有可能造成击穿。为了这些和其它的原因，希望用户在安装电子封装组件之前完全打开插座。
按照一种为确保在安装电子封装组件之前完全打开插座而做出的尝试方案中，至少一个具有一个较长致动器运动范围(即，大于90度)的插座包括，一个弹簧，与致动器连杆相连接，用于迫使连杆到达完全打开的位置，并且用于将插座维持在打开位置。不过，该弹簧位于底座和盖的外部，位于致动器连杆上，并且必须对致动器连杆进行改造以迎合弹簧。尤其是，必须增加致动器连杆的长度，以满足弹簧所要求的空间。增加连杆的长度是非常不可取的，因为这增大了插座所占用的空间。
对提供这样一种机构存在着需求确保可移动的插座盖不会因疏忽而保持在未完全打开的位置，而不增大插座的整体尺寸。
发明内容
本发明公开了一种插座，用于电子封装组件，该插座包括一个盖，该盖可滑动地安装在一个底座上并且可沿着一个纵轴在打开和关闭位置之间移动。一个凸轮组件可滑动地安装在所述盖和所述底座之间并且设置为用于在所述打开和关闭位置之间移动所述盖。一个可转动的连杆设置为用于在所述连杆转动时移动所述凸轮组件。在所述盖和所述底座之间安装有一个偏置元件。该偏置元件直接与所述凸轮组件啮合，并且将该偏置元件设置为，向一个与所述连杆和所述盖的完全打开位置相应的完全打开位置推动所述凸轮组件。
附图1是按照本发明形成的插座的分解立体图。
附图2是用于附图1所示插座的底座的立体图。
附图3是附图1所示插座的致动连杆的立体图。
附图4是附图1所示插座的局部的放大立体图。
附图5是附图1和4所示插座中使用的凸轮组件的底部立体图。
附图6是附图5所示凸轮组件安装了一个偏置元件的底部立体图。
附图7是一个安装好了的插座的局部的放大顶视平面图。
附图8是附图1所示插座处于完全打开状态下的插座的立体图。
附图9是附图1所示插座处于完全关闭状态下的插座的立体图。
具体实施例方式
附图1表示一个按照本发明的一个实施例形成的示范性插座10。该插座10总地来讲包括一个底座12和一个盖14，所述底座和盖可滑动地相互啮合在一起。底座12和盖14借助一个诸如连杆16这样的致动构件在打开和关闭位置之间运动(下面将进行解释)，如下面所介绍的，所述连杆16沿一个弓形路径A在打开位置与关闭位置之间转动。连杆16驱动一个下面将要介绍的凸轮组件18来使盖14相对于底座12进行移动。
盖14包括一个基本为矩形的主体20，该主体20中具有一个管脚孔阵列结构22，该管脚孔阵列结构22与，例如，处理器管脚阵列结构相对应。侧轨24和26从主体20的相对两侧向下悬垂，并且适于与底座12滑动啮合。倾斜的槽28形成在盖14上，位于主体20的前端30上，一个罩子32从所述前端30伸出并且从主体20向外凸出。
底座12包括一个基本为矩形的主体34，在其上形成有一个管脚阵列结构36。在主体34的前端40上形成有一个护套38。一个细长的槽42穿过护套38延伸到形成在主体34的前端40上的一个下凹的凸轮组件开口44。该凸轮组件开口44的形状是与凸轮组件18的外轮廓互补的，并且凸轮组件18是可滑动地与凸轮组件开口44相啮合的，以实现插座10在打开和关闭位置之间的运动。槽42从护套38的头部48延伸到凸轮组件开口44，并为连杆16形成了一个驱动凸轮组件开口44中的凸轮组件18的路径。头部48也包括一个在其上延伸的槽50，该槽50大致与槽42成直角。槽50也为连杆16的一部分形成了一个路径，这在下面将要介绍。
按照一种说明性的实施方式，护套38和头部48是相互整体形成的并且与底座12的主体34也是整体形成的。根据需要，护套38、头部48和主体34可以不必与底座12一体地形成，而是可以通过本领域中常见的各种工艺和技术相互接合起来。
连杆16以下面将要介绍的方式驱动容纳在底座12与盖14之间的凸轮组件18。按照一种示范性实施方式，可以将凸轮组件18形成为与美国专利第6338639号中介绍的凸轮组件类似的形式，该专利文件以引用的方式整体并入本文。
按照一种说明性的实施方式，连杆16包括一个从头部48伸出的把手部分52，并且该把手部分52上安装有一个把手54。连杆16在穿过护套38的槽42中介于底座12与盖15之间延伸。该连杆16包括一个凸缘元件凸起56，该凸起56与凸轮组件18按照下面将要介绍的方式啮合。当连杆16围绕其纵轴58沿着箭头A所示的路径转动时，该凸轮元件凸起56沿着由箭头B所示的直线路径驱动凸轮组件18。
凸轮组件18包括主体60，该主体60上具有推杆62，这些推杆62从该主体60上向上凸起穿入形成在盖14上的倾斜的槽28。推杆62是可滑动地容纳在所述槽28中的，并且这些推杆62是如此设置的各个推杆62的纵轴相互平行地延伸并且相对于凸轮组件18行进所沿的直线路径B成锐角地排列。当凸轮组件18在箭头B所示的方向上移动时，推杆62可滑动地啮合盖14上的槽28的侧壁，从而导致盖14相对于底座12、沿着垂直于直线路径B的路径、在打开和关闭状态之间滑动。
按照一种示范性实施方式，连杆16是可以围绕纵轴58转动的，以致在打开位置(附图1中所示)与关闭位置之间，把手54所经过的弓形路径A的半径夹角近似为135度。不过，为了确保在插座10内装入电子封装组件之前插座10处于完全打开的位置，在盖14和底座12的内部设置了一个偏置元件64。该偏置元件64在凸轮组件开口44中直接与凸轮组件18接触。如下面将要介绍的，当连杆16从关闭位置转动到打开位置时，偏置元件64为连杆16的凸轮元件凸起56提供一个力。换句话说，每当致动连杆16的时候，该偏置元件64就向打开位置催动连杆16，并且防止不经意地将连杆16定位在打开和关闭位置之间。这样，避免了插座10的不完全打开，并且因此避免了与插座未完全打开时安装电子封装组件相关的问题。
按照一种示范性实施例，所述偏置元件64是螺旋压缩弹簧元件，不过，按照另外的实施方式，也可以采用其它的公知的偏置构件，同样能够与本发明相同的效果，包括但不局限于拉伸弹簧元件、扭转弹簧元件以及其它用于提供弹性作用力的公知弹性元件。
在组装插座10的时候，盖14是借助侧轨24和26可滑动地与底座12相啮合的，并且将凸轮组件18放置在盖14与底座12之间的凸轮组件开口44中。将凸轮组件18的推杆62定位在盖14的倾斜槽18中，并且将盖14的罩子32安装在底座12的护套38上。当插座10组装完毕之后，底座12的头部部分48露在外边，从而提供了使用连杆16和把手54在打开和关闭位置之间致动插座的途径。
附图2表示插座10(附图1中所示)的底座12。底座12包括一个基本为矩形的主体34，其上形成有管脚阵列结构36，并且一个护套38形成在前端40的中央部分并从那里向外伸出。凸轮组件开口44位于主体34中并介于管脚阵列结构36与护套38之间，且该凸轮组件开口44包括相对于主体34下凹的表面。凸轮组件开口44横穿纵轴70定位并且穿过底座1 2延伸，并且该凸轮组件开口44形成为大致与凸轮组件18(附图1中所示)的外轮廓互补的形状。按照所示的实施例，凸轮组件开口44在其一端上包括一个大致为圆柱形状的偏置元件座72，在另一端上包括一个大致为平面的搁板74，并且在所述偏置元件座72与平面搁板74之间是一个中央凸起段76。中央凸起段76包括一个纵向凹口78，该凹口78用于容纳连杆16(附图1中所示)的一端。偏置元件座72一端包括一个止挡面79，而接近中央凸起段76的另一端是开放的。通过在凸轮组件开口44中设置偏置元件座72，偏置元件64可以直接在开放位置上为凸轮组件18提供偏置，而无需对连杆16(附图1中所示)进行任何改变。
沿纵向延伸的槽42从头部48到凸轮组件开口44贯穿护套38，形成一个用于连杆16(附图1中所示)致动凸轮组件开口44中的凸轮组件18(附图1中所示)的路径。头部48包括与槽42大致成直角地在其上延伸的槽50。槽50还为连杆16的一部分形成一个路径，如下面将要介绍的。按照需要，在中央凸起段76与头部48之间，在槽42内形成有一个加宽的开口80。
附图3是表示沿着连杆16的纵轴58延伸的纵向部分90和接近纵向部分90的自由端91的凸轮元件凸起56的连杆16的立体图。凸轮元件凸起56从纵轴58向外经放射状延伸的过渡部分92成台阶状。例如，凸轮元件凸起56偏离连杆16的纵向部分90并基本上平行于纵轴58延伸。当连杆16的自由端定位在底座12的纵向凹口78(附图2中所示)中时，凸轮元件凸起56就定位在凸轮组件开口44(附图2中所示)的中央凸起段76(附图2中所示)内。当连杆16围绕着纵轴58转动时，凸轮元件凸起56接触凸轮组件18(附图1中所示)，以实现盖14相对于底座12的动作。
根据需要，一个第二凸起94从纵轴58向外经放射状延伸的过渡部分96成台阶状。例如，第二凸起94偏离连杆16的纵向部分90并基本上平行于纵轴58延伸。该第二凸起56可定位在槽42(附图2中所示)的开口80(附图2中所示)内。当连杆16围绕着纵轴58转动时，该第二凸起94可以提供，例如，指示功能，以容易地确认盖14为开或关。
连杆16的把手部分52包括第一腿98，该第一腿98从连杆16的纵向部分90成放射状伸出或基本上垂直于纵向部分90伸出。第一、第二和第三倾斜段100、102和104从第一腿98伸出，并且第二和第三倾斜段102和104适于安装在把手54(附图1中所示)内。
虽然介绍了连杆16的一种示范性形状，但是应当认识到，在本发明的各种不同的实施方案中可以采用各种各样的可选用的形状，而不会超出本发明的范围和思想。
附图4是底座12与位于凸轮组件开口44内偏置元件座72之上的偏置元件64的组装图。连杆16的凸轮元件凸起56位于凸轮组件开口44的中央凸起段76内，并且连杆16的第二凸起94位于开口80内，同时剩余部分(连杆16的纵向部分90(附图3中所示)位于槽42中。凸轮组件18定位在凸轮组件开口44上方。凸轮组件18的主体60装配在凸轮组件开口44的部分72和74内。凸轮组件18包括一个中央凸出部分110，该中央突出部分110装配在凸轮组件开口44的中央凸起段76内。连杆16的凸轮元件凸起56接触凸轮组件18的中央凸出部分110的下侧，当连杆16围绕纵轴58(附图1和3中示出)转动时，在箭头B所示的方向上推动凸轮组件18。
如附图4所示，图示的连杆16处于打开位置，与关闭位置相差约，并且连杆16的凸轮元件凸起56向凸轮组件开口44的平面搁板74倾斜。在关闭位置上，凸轮元件凸起56朝向凸轮组件开口44的偏置元件座72转动，直至该凸轮元件凸起56基本上与偏置元件64成一条直线并且直接对着偏置元件64。这样，当连杆16处于关闭位置时，凸轮元件凸起56与偏置元件64之间通过凸轮组件18达到了静力平衡。不过，当连杆16开始从关闭位置转动时，偏置元件64与凸轮元件凸起56之间丧失了这种静力平衡，从而偏置元件64将凸轮组件18推动到打开位置，这将稍后进行进一步介绍。因此凸轮元件凸起56仅具有两个稳定位置，即打开位置和关闭位置。在任何中间位置上，偏置元件64都将迫使凸轮元件凸起56到达打开位置。
附图5是凸轮组件18的底部立体图，示出了中央凸起部分110中的一个拱形表面120。当连杆16(附图1、3和4中所示)围绕纵轴58(附图1和3中所示)转动时，凸轮元件凸起56(附图4所示)接触拱形表面120并在箭头B所示的方向上移动凸轮组件18。取决于连杆16围绕纵轴58转动的方向(例如，顺时针或反时针)，凸轮组件18将会得以在箭头B所示的两个相反的方向之一上移动。
凸轮组件18包括一个大致为圆柱形的偏置元件座122，该偏置元件座122在凸轮组件18上下凹并且位于中央凸出部分110的一侧。该偏置元件座122在第一端124上是开放的，而该偏置元件座122的另一端包括一个偏置元件接合肩126。当将凸轮组件18安放到凸轮组件开口44中时，该偏置元件座122搁置在凸轮组件开口44(附图2中所示)的偏置元件座72(附图2中所示)的上方。一个平面搁板128从中央凸出部分110向与偏置元件座122相反的方向延伸。当将凸轮组件18安放到凸轮组件开口44中时，该平面搁板128置于凸轮组件开口44的平面搁板74(附图2中所示)之上。
附图6表示已将偏置元件64安装在偏置元件座122上的凸轮组件18。偏置元件64的一端紧靠在接合肩126上，而偏置元件64的另一端从偏置元件座122伸出，以与凸轮组件开口44中的止挡面79(附图2中所示)靠在一起。当组装完成后，偏置元件64在凸轮组件开口44中的止挡面79与凸轮组件18的接合肩126之间伸展。
附图7是凸轮组件18安装在凸轮组件开口44中并且处于打开位置上的顶视图。偏置元件64由底座12的凸轮组件开口44中的偏置元件座72(附图2中所示)和偏置元件座122(附图5中所示)包围，同时偏置元件64的相反两端与凸轮组件开口44中的止挡面79(附图2中所示)和凸轮组件18的接合肩126(附图5和6所示)相接合。处于打开位置上的偏置元件64在箭头B所示的方向上向着接合肩126施加一个力，从而将连杆16的凸轮元件凸起56(附图1和3所示)维持为与凸轮组件18的凸轮凸起部分110的拱形表面120(附图4所示)相接触。凸轮元件凸起56与拱形表面120的接触使凸轮组件18在凸轮组件开口44中在箭头B所示的方向上发生移动，直至到达打开位置。反过来，凸轮组件18的位移使处于盖14上的倾斜槽28中的推杆62的位置发生了变化，从而使盖14向打开位置发生位移。由偏置元件64施加的力迫使连杆16达到完全打开的位置，并且将连杆16维持在打开位置上。
当连杆16转到关闭位置时，凸轮元件凸起56接触凸轮凸起部分110的拱形表面120的另一侧，使凸轮组件18在箭头C所示的方向上克服偏置元件64的偏置压力发生位移。因此，当凸轮组件18在箭头C所示的方向上移动时，使偏置元件64受压或承担载荷，直至凸轮元件凸起56基本上与偏置元件64成一条直线并对着该偏置元件64，并且在关闭位置上达到了静力平衡状态。不过，如果连杆16朝向打开位置转动，受压的偏置元件64在箭头B所示的方向上施加一个力，以使凸轮组件18发生位移并完全打开插座10。
附图8是组装好的插座10处于打开位置上的立体图。偏置元件64(附图7中所示)使凸轮组件18发生位移，使得推杆62接触到倾斜槽28靠近盖14上的管脚阵列结构22的那一端。从而使盖14定位在相对底座12完全打开的位置上。在打开位置上，可以将一个电子封装组件(未示出)安全地安装到插座10上。一旦装好了电子封装组件，就可以在箭头D所示的方向上转动连杆16以关闭插座10。当向关闭位置上移动连杆16时，随着插座10的关闭，凸轮元件凸起56(附图4中所示)将会对偏置元件64(附图7中所示)施压。
附图9表示插座10处于关闭位置上，其中把手54从附图8所示的打开位置转动了大约。在关闭位置上，由于插座10关闭，偏置元件64(附图7中所示)被凸轮元件凸起56(附图4中所示)所压，并且凸轮组件18(附图7中所示)通过在凸轮组件18的凸轮凸起部分110中位于直接与偏置元件64相对的位置上的凸轮元件凸起56与偏置元件64处于静力平衡状态。凸轮组件18定位得使推杆62接触到倾斜槽28远离盖14上的管脚阵列结构22的那一端，从而将盖14定位在相对底座12完全关闭的位置上。连杆16可以从该关闭位置沿着箭头E所示的方向转动，以打开插座10。
如附图9所示，底座12的头部48包括一个形成于其中的止挡140。该止挡140包括一个倾斜面，该倾斜面与盖14的顶面142的平面成钝角地延伸。连杆16沿箭头E所示的方向转动，直至连杆16依靠在止挡140上处于关闭位置并且相对于盖14的平面成钝角，如附图8所示。
从而，上面所介绍的插座10提供了这样的保障插座10能够完全打开，以在其中进行电子封装组件的安装。因此避免了组件插入到不完全打开的插座中所带来的损坏和可靠性问题。此外，上述的结构实现了所指出的优点，而没有对致动连杆进行改造，并且没有影响插座的外部尺寸。因此，与不使用弹簧助力连杆的插座相比，本发明的插座占用的面积(有时也称为“接触面积”)相同。
权利要求
1.一种插座，用于电子封装组件，该插座包括盖，该盖可滑动地安装在底座上并且可沿着纵轴在打开和关闭位置之间移动；凸轮组件，该凸轮组件可滑动地安装在所述盖和所述底座之间，用于在所述打开和关闭位置之间移动所述盖；和可转动的连杆，用于在所述连杆转动时移动所述凸轮组件，其特征在于在所述盖和所述底座之间安装有偏置元件，该偏置元件直接与所述凸轮组件啮合，能够向着对应于所述连杆和所述盖的完全打开位置的完全打开位置推动所述凸轮组件。
2.按照权利要求1所述的插座，其中，所述凸轮组件在垂直于所述纵轴的方向上是可滑动的。
3.按照权利要求1所述的插座，其中，所述偏置元件是螺旋弹簧，它安装在所述底座与所述凸轮组件之间的开口内。
全文摘要
一种插座，用于电子封装组件，该插座包括一个盖(14)，该盖可滑动地安装在一个底座(12)上并且可沿着一个纵轴(70)在打开和关闭位置之间移动。一个凸轮组件(18)可滑动地安装在所述盖和所述底座之间，用于在所述打开和关闭位置之间移动所述盖。一个可转动的连杆(16)用于在所述连杆转动时移动所述凸轮组件。在所述盖和所述底座之间安装有一个偏置元件(64)。该偏置元件直接与所述凸轮组件啮合，并且将该偏置元件设置为向着对应于所述连杆和所述盖的完全打开位置的一个完全打开位置推动所述凸轮组件。
文档编号H01R13/193GK1578009SQ20041005449
公开日2005年2月9日 申请日期2004年7月22日 优先权日2003年7月22日
发明者内森·J·诺里斯, 理查德·N·怀恩, 戴维·A·特劳特 申请人:蒂科电子公司