模块化电连接器组件和相关的制造方法与流程

技术领域

本发明一般涉及电连接器领域，更具体地，涉及一种由可互换的部件组装而成的模块化电连接器。

背景技术：

随着电连接器变得越来越复杂，相关的制造成本和装配时间相应增加。对于图1A和图1B中所示类型的高针脚数“排针”连接器尤其如此。这些排针连接器为具有一排或多排触头针脚的插入连接器部件，并且通常用于电子部件的内部，例如连接到带状电缆连接器。排针可以是具有压配合到对接部件中的直针脚的通孔安装设备，或具有以90度角弯曲的浸焊针脚(“尾部”)的用以焊接到印刷电路板(PCB)或其它部件的焊接平面上的表面贴装技术(SMT)设备。排针也可以是THT(通孔技术)设备、PIP(针脚浸入锡膏法)设备以及焊剂型式。排针可以是直的或倾斜的，具有通常用于将相邻的PCB连接在一起的倾斜型式。图1A和图1B中所描绘的具有围绕针脚排的塑料的引导箱体类型的排针经常被称为“箱型排针(box headers)”或“罩盖式排针(shrouded headers)”。

常规的排针通常在单步工艺中制成，其中，针脚被“缝合”到单一的绝缘头部部件的前表面或板。因此，排针的不同变型需要独特的加工，而且随着针脚数和针脚类型/布置的增长，加工和装配要求/费用相应增长。例如，64针脚数的箱型排针可被制造有直针脚或直角焊尾针脚，或具有针脚之间的不同间距，或任何数量的其它触头部件变型。对于这些不同变型的加工和装配成本可能相当显著。

本发明提供了替代传统排针连接器的一种模块化排针连接器(以及相关的组装过程)，其是成本有效的并提供了制造灵活性，以适应连接器的不同变型。

技术实现要素：

本发明的目的和优点将被部分阐述在以下的说明中，或者可以从描述中显而易见，或者可以通过本发明的实践来获知。

根据本发明的各方面，提供了一种用于制造电连接器的方法，该电连接器具有各不相同的触头部件的配置。该方法包括提供通用的绝缘材料头部组件，具有多个限定在其中的插座空间。提供多个不同的触头子组件，其中所述子组件具有变化的(例如，不同的)触头部件的配置。每个触头子组件具有通用的周边尺寸，被设计成使得子组件可以容纳在任何一个插座空间中。触头子组件的式样由用于特定需要的连接器配置的触头子组件的任意组合来限定，并且所限定的触头子组件根据式样被安装到头部组件中的插座空间内。触头子组件通过任何合适的连接方式相对于头部组件固定，如胶接(例如粘合)、焊接、机械连接等。

在一个特定的实施方式中，变化的触头子组件具有不同数目、尺寸、或不同类型的子组件之间的触头部件的布置的任意组合。

应当理解的是，各种方法实施方式不限于连接器或触头部件的配置的任何特定类型。在一特定实施方式中，该方法适合于制备排针连接器，并且不同的触头子组件具有设置在针脚板上的不同数量、尺寸或者布置的触头针脚。触头针脚可以是直针脚或成角度的针脚配置，并且可以包括一排或多排针脚。在又一实施方式中，排针连接器是箱型排针连接器，具有由箱形插座限定的各个插座空间。关于此实施方式，该方法还包括将触头子组件安装到箱形插座中，以及将子组件的针板胶接到箱形插座的前表面，例如直接胶接到前表面上或胶接到限定在前表面上的凹口或槽中。

在一个不同的实施方式中，多个触头子组件包括多个相同类型的触头子组件，在最终连接器中的触头子组件的式样仅包括在头部组件中插座空间内的相同类型的触头子组件。在一个替代实施方式中，触头子组件的式样包括头部组件中插座空间内的至少两种不同类型的触头子组件。在又一实施方式中，触头子组件的式样包括在头部组件中的至少一个空的插座空间。

各种方法实施方式可以包括提供具有不同数量的插座空间的多个不同的头部组件，其中特定需求的连接器配置的式样包括不同头部组件的任一个中的不同触头子组件的任意组合。

本发明还包括一种模块化电连接器组件的成套组件，其中所述成套组件可用于制备具有不同触头部件配置的不同的电连接器。在一特定实施方式中，所述成套组件包括通用的绝缘材料端部组件，其具有多个限定在其中的插座空间；以及多个不同的触头子组件，其具有变化的触头部件的配置。每个触头子组件具有配置用于接收在任一个插孔空间中的通用的尺寸。触头子组件包括绝缘基座部件，具有保持在基座部件中的触头部件，并且基座部件限定第一配合表面。每个插座空间包括第二配合表面，其被设置成面对触头子组件的第一配合表面。由于成套组件的各个组件，特定需求的连接器配置能够由触头子组件的任何组合装配到插孔空间的任何组合中并将第一和第二配合表面胶接在一起来形成。

在一个特定的成套组件实施方式中，不同的触头子组件具有触头部件的不同数目、尺寸或布置的任意组合。

成套组件的各种实施方式可以被特别地构造用于制备具有不同的触头子组件的排针连接器，触头子组件具有延伸通过针板的不同数目、尺寸或配置的任意组合的触头针脚。排针连接器可以是箱型排针连接器，其中，每个插座空间包括由前板向后延伸的箱形插座。

在各种实施方式中，头部组件可包括前板，其具有围绕插座限定在前板上的第二配合表面。在一个替代实施方式中，第二配合表面围绕插座限定在前板中的凹口或槽内，使得触头子组件与前板齐平安装。在又一实施方式中，第一和第二配合表面由触头子组件的圆周边缘和插座空间的边缘来限定。

成套组件的实施方式可以被提供有多个相同类型的触头子组件，使得所需的连接器配置可仅包括在头部组件中各自的插座空间内的相同类型的触头子组件。

成套组件可包括头部组件，其具有多于特定连接器的配置所需数目的插座空间，使得在头部组件中留有至少一个空的插座空间。

成套组件的实施方式可包括具有不同数量插座的多个不同的头部组件，其中特定需求的连接器配置包括在不同头部组件的任一个中的相同或不同的触头子组件的任意组合。

本发明还包括模块化连接器的各种实施方式，该模块化连接器具有在其中限定有多个插座空间的绝缘材料头部组件。多个触头子组件装配到相应的一个插座空间中，每个触头子组件都具有绝缘基座部件和保持在基座部件中的多个触头部件。基座部件限定第一配合表面。每个插座空间包括被设置成面对触头子组件的第一配合表面的第二配合表面。触头子组件通过第一和第二配合表面之间的胶接界面被固定到插座空间中。

在某个实施方式中，至少两个触头子组件的不同之处在于它们具有不同数目、尺寸或布置的触头部件的任意组合。在替代实施方式中，所有的触头子组件是相同的，并且具有相同数目、尺寸和布置的触头部件。

如上面所提到的，连接器并不限于任何特定类型或预定目的。在一个实施方式中，连接器是排针连接器，基座部件包括针板，多个触头针脚穿过针板来收容。在某些实施方式中，排针连接器可为箱型排针连接器，其中每个插座空间具有从前板向后延伸的箱形插座。

模块化连接器的各种其它的实施方式可包括上面讨论的和在此更详细描述的任何特征。

独特的模块化连接器和制造方法的具体实施方式将在下面参照附图中所示的实施例更详细地描述。

附图说明

图1A是现有技术的排针连接器的一个实施方式的透视图；

图1B是图1A的现有技术的排针连接器的替代透视图；

图2是根据本发明各方面的模块化连接器的组件的侧面剖视图；

图3是图2的组件在组装状态下的侧面剖视图；

图4是根据本发明各方面的箱型排针连接器的一个实施方式的俯视图；

图5是图4的连接器的后透视图；

图6是图4的连接器的前透视图；

图7是根据本发明各方面的连接器成套组件的一个实施方式的示意图；

图8是箱型排针连接器的替代实施方式的局部前透视图；以及

图9是箱型排针连接器的又一实施方式的局部前透视图。

具体实施方式

现在将参考本发明的实施方式，其中的一个或多个实施例在附图中示出。这些实施方式以对本发明的解释的方式提供，并且不意味着作为本发明的限制。例如，图示或描述为一个实施方式的一部分的特征可用于另一个实施方式，以产生又一个实施方式。应意识到的是本发明包括落入本发明的范围和精神之内的这些和其它修改以及变型。

图1A和图1B分别给出了可从AVX公司获得的现有技术的箱型排针连接器10的透视图。如本领域技术人员所公知的，这些传统的箱型排针连接器10包括通过箱形壳体14的前壁或板16插入(“缝合(stitched)”)收容的一排或多排触头针脚18。在特别示出的实施方式中，触头针脚18为成角度的针脚，并且如本领域已知的包括用于焊接到PCB或其它组件上的焊接平面的焊接尾部20。箱形壳体14可包括对准槽口22，以及其它与本说明不是特别相关的各种特征。对于这些传统的连接器10，箱形壳体14是一个整体组件，其对每个特定的连接器配置是唯一的。例如，箱型排针连接器12的各种实施方式可包括单个排的触头针脚18或不同间距的触头针脚18等等。这些不同配置的每个通常都需要唯一的壳体14以及相关的加工等等。

大体上参考其余的附图，根据本发明各方面的连接器50的各种实施方式被示出。这些连接器50都是“模块化”连接器，这些连接器由模块化组件的组合形成，其中各种组件(如连接器子组件)在通用的头部组件中可以是互换的，以提供利用通用的头部组件的不同的连接器50，如下面更详细描述的。

为了便于说明和描述的目的，各种连接器50在此被示出和描述为排针连接器，特别是箱型排针连接器。应当理解，本发明并不仅限于排针连接器。本发明具有用于任何类型电连接器的实用性，其中，不同的触头配置是可期望的，并且能够通过将模块化子组件安装在通用的壳体上而适用于各种触头配置。

参照图2和图3，示出了根据本发明各方面的连接器50的模块化组件。特别地，通用的绝缘材料头部组件54在其中限定了插座空间58。取决于最终连接器50的特性，头部组件54和插座空间58可具有任何形状、尺寸和配置，其中头部组件54由任何合适的电绝缘材料制成，例如高温塑料材料，如STANYL耐高温尼龙。

触头子组件62构成连接器50的另一个模块化组件。每个子组件62具有通用的周边尺寸，并且被配置用于收容在限定于头部组件54中的相应的一个插座空间58内。

例如参见图7，根据本发明各方面的组装方法包括提供多个不同的触头子组件62。例如，某组触头子组件62或多个触头子组件62可具有触头配置“A”，而不同组的触头子组件62可具有触头配置“B”或“C”。参照图2和图3，示出的触头子组件62包括多排触头部件52。这些触头部件52可以是例如针脚触头72、刀片触头、条带或任何其他类型的电触头部件。不同的触头子组件62可具有不同数目、间距、排数、布置或其它配置的触头部件52，如图7中由A、B和C表示的触头子组件62。

例如参考图4至图6，头部组件54可包括限定在其中的多个插座空间58，各个不同类型的触头子组件62可插入到插座空间58中的任一个。组装方法包括限定用于来自触头子组件62的任何组合(图7中A、B和C)的一个特定需求的连接器配置的触头子组件62的式样。参照图2至图6，该方法包括根据总体连接器50的设计式样将各自的触头子组件62安装到头部组件54中的插座空间58内。图2以图解方式示出了触头子组件62插入头部组件54的插座空间58中，而图3示出了组件的组装状态。

在根据本发明各方面的特定实施方式中，电连接器50是排针连接器70，如在图中大致示出的。在一个更具体的实施方式中，排针连接器70是箱式排针连接器78，如图4至图6所示，每个插座空间58由具有向后突出的壁82的多侧面箱形结构80限定。在这些排针的实施方式中，不同的触头子组件62可具有各种数量、尺寸或布置的触头针脚72的任意组合。在图示的实施方式中，触头针脚72是具有焊接尾部74的直角针脚。在替代实施方式中，排针连接器70可具有直针脚配置。

再次参照图2和图3，触头子组件62使用任何合适的方法，例如机械装置(例如，夹子、闩锁、螺丝等)、超声波焊接、激光焊接、铆接、摩擦焊接等等，被牢固地连接到头部组件54的插座空间58中。在特定实施方式中，子组件62使用胶水、粘合剂、结合剂或类似物连接。组件之间的各种配合界面可被限定用于此目的。例如，在图2和图3所示的实施方式中，各触头子组件62包括基座部件64，针脚72通过基座部件来收容。基座部件64可以是由任何合适的电绝缘材料，例如高温塑料材料，如STANYL耐高温尼龙，制成的相对平坦的针板76。在针板76上限定有第一配合表面66用于胶接到头部组件54上限定的第二配合表面68。在图2和图3示出的本实施方式中，针板76的尺寸适于摩擦配合到头部组件54的前板56中限定的插座空间58内。因此，在该特定实施方式中，第一配合表面66是由针板76的周边边缘限定的，而第二配合表面68由限定了插座空间58的头部组件54的前板56的内周边缘来限定。在组件的组装状态下，胶水或粘合剂被应用在针板76和头部组件54的前板56之间的界面84(图3)。

图8示出了用于将触头子组件62连接到头部组件54的替代实施方式。在本实施方式中，针板76是“加大的”，其周边地延伸超出插座空间58并例如通过胶接或焊接安装到前板56的前表面上。因此，在本实施方式中，第二配合表面68由围绕插座开口58的前板56的周边部分限定，并且第一配合表面66由针板76的后周缘限定。

图9示出了用于将触头子组件62安装到头部组件54的插座空间58内的替代实施方式。在本实施方式中，针板76装配到前板56中限定的凹口或者槽88中。因此，在本实施方式中的第二配合表面68由限定了槽88的侧面和前边缘的表面来限定，并且第一配合表面66由针板76的后周缘限定。胶水或粘合剂可被提供在这些配合表面之间来限定胶接界面84。

图7示出了模块化电连接器组件的成套组件100的实施方式，以及示出了根据本发明各方面的各种装配方法的原理。参照图7，如上面所讨论的，成套组件100包括具有变化的触头部件配置的多个不同的触头子组件62。每个触头子组件62具有被设置为收容在一个头部组件54的任意一个插座空间58中的通用尺寸。每个触头子组件62包括绝缘基座部件64(图2)和保持在基座部件中的触头部件，例如针脚72(图2)。如上所讨论的，基座部件64限定了第一配合表面66作为与头部组件54的胶接界面。如上面讨论的，头部组件54中的每个插座空间58包括被设置成面对触头子组件62的第一配合表面66的第二配合表面68，以形成与触头子组件的连接界面84。由于图7所示的成套组件100，一个特定需求的连接器配置可由安装到任一个头部组件54的插座空间58的任意组合中的不同触头子组件62的任意组合(A、B和C)来形成。

在成套组件100的一个特定实施方式中，还提供了多个不同类型的头部组件54，其中头部组件54具有限定在其中的不同数量的插座空间58。例如，在图7中，提供了三种不同类型的头部组件54，它们分别具有两个、三个和四个插座空间58。因此，可由不同类型的头部组件54获得更大数目的不同的连接器配置。

仍参照图7，在一个特定实施方式中，最终的连接器(箱型排针连接器78)可以仅包括相同类型的子组件，如在第一连接器78中描绘的，其中最终的连接器中只包含有“C”型触头子组件68。

在替代实施方式中，最终的连接器78可包括至少两种不同类型的触头子组件62，如图7所示的箱型排针连接器78的第三个形式所描绘的。

在一个替代实施方式中，头部组件54可包括更多数量的插座空间58用于特定的连接器配置。在该实施方式中，最终的连接器78可包括一个空的插座60，如图7中第二箱型排针连接器78所描绘的。因此，应当理解的是，例如具有三个插座空间58的头部组件54可被用来制造仅具有单一连接器子组件62、两个连接器子组件62或三个连接器子组件62的最终的连接器。因此，单一的通用头部组件54可用在这些不同的连接器配置中并提供更大的制造灵活性，同时减少了整体加工和组件成本。

应当理解的是，本发明还包括根据本文中所描述的本发明的各方面制成的任何类型的电连接器50、70、78。

本领域技术人员应当容易地理解各种修改和变化可以对在此所示和描述的本发明的实施方式来做出，而不脱离本发明的范围和精神。这些修改和变化由所附的权利要求所涵盖。