专利名称：具有低电抗端子结构的电连接器的制作方法
技术领域：
本发明涉及电连接器技术，特别涉及卡缘连接器的端子结构。
卡缘连接器广泛地应用于使用电路板的电子设备中。通常，这种连接器用于将子电路板或接口卡固定到主电路板。连接器包括长绝缘外壳，该外壳形成尺寸适于接纳子电路板的槽。子电路板可以是例如储存模块、接口卡或其他辅助电路卡。
外壳包括多个带接触部分的导电端子，接触部位于槽中，用于接触对应的子电路板上的接触垫。外壳被固定在主电路板上，这样从外壳底部延伸的导电端子尾端与主电路板上的相关电连接端保持电连接。
这种已知的连接器端子由薄板制成，由此接触部分形成一个V形弯曲。每个端子往往弹性地在V形弯曲顶端与电路板接触。遗感的是，在这种连接器中的传统型端子具有高感性电抗，特别对于高频信号。特别是，这种不希望的特征归因于端子的弯曲形状，由此每个端子总长度比槽中的其高度尺寸更长。这种端子结构的连接器不适用于高频用途。
希望提供一种低电抗并适用于高频用途的连接器。
本发明提供改进的具有低电抗特性的连接器。结果，根据本发明的连接器适用于高频用途。
在实施例中，设有将电气元件连到主电路板的电连接器。连接器包括具有水平基座的外壳，从基座延伸并确定用于接纳电气元件的纵向槽的多个壁，壁还确定邻接槽的多个端子凹槽。连接器还包括多个导电端子，每个导电端子有从基座延伸的尾部和通常位于各端子凹槽之一内的弹性接触部分。根据本发明的一个方案，接触部分具有在非匹配条件下通常在端子凹槽中垂直延伸的普通的平面体。同时，接触部分有在向里凸进槽内的平面体中形成的凸块。
在实施例中，凸块置于接触部分上端附近。在有关的实施例中，接触部分包括垂直的狭缝，接触部分在狭缝一侧弯曲以形成凸块。在实例结构中，狭缝在接触部分上端下侧结束以便凸块上端整体地与相对狭缝的平面侧连接。在另一个实例结构中，狭缝延伸至接触部分上端，这样凸块上端与相对狭缝的平面侧自由关联。
在实施例中，凸块以弯曲角度按压而成，从相对凸块较低弯曲的凸块最低点或最高点提供低力矩臂。结果，凸块相对坚硬，在使用中相对于一般平面端子的剩余部几乎不偏离。通过比较，从端子基座延伸的接触部分的平面部分相对具有弹性和可偏性。当如这种接口卡的电连接器插入连接器槽中时，凸块啮合电路卡上的触点，接触部分从槽向外偏。弹性触点部分对卡施加偏力，以保证完好接触并保证卡在槽中。接触部分的垂直结构缩短了从凸块到尾部的电流路径，因此平面降低了电抗。
本发明的一个优点是提供用于接纳电气元件的改进的电连接器。
本发明的另一个优点是提供低电抗高频率电连接器。
本发明的另一个优点是提供可用于转换高频信号的电连接器。
本发明的另一个优点是提供简单且制造成本低的电连接器。
本发明还有一个优点是提供具有节省大量材料的导电端子的电连接器。
本发明的其他特征和优点将在下面的说明书、权利要求书和附图中描述且是明显的。
图1和2显示现有技术连接器。
图1是以截面显示带剖视端子的连接器部分的现有技术连接器透视图，连接器外壳的剩余部分以虚线表示。显示的是除去从制造端子的坯件上剩下来的狭条之前的端子。
图2是图1的现有连接器截面图。
图3-5显示根据本发明实施例的连接器和端子。
图3是根据本发明实施例的连接器透视图，以截面显示带剖视端子的连接器部分，连接器外壳的剩余部分以虚线表示。显示的是除去从制造端子的坯件上剩下来的狭条之前的端子。
图4是根据本发明实施例的单个端子的透视图。
图5是图4端子的侧视图。
图6根据本发明实施例的连接器的截面图，其中安装了图3-5所示类型的端子。
图7-10显示根据本发明另一个实施例的连接器和端子。
图7是根据本发明实施例的连接器透视图，以截面显示带剖视端子的连接器端部分，连接器外壳的剩余部分以虚线表示。显示的是除去从制造端子的坯件上剩下来的狭条之前的端子。
图8是根据本发明实施例的单个端子的透视图。
图9是图8端子的侧视图。
图10是根据本发明实施例的连接器截面图，其中安装了图7-9所示类型的端子。
参见附图，其中同一标记表示同一元件。图1和2显示传统卡缘连接器20，其结构适于接纳子电路板(未示出)，或在此称作电路卡或接口卡。众所周知，这种卡具有沿边缘两侧布置的多个接触垫。虽然这里的实施例针对卡缘连接器，但可认为同样的端子结构可用于其他类型的连接器，例如，接纳第二连接器部分的连接器。传统的连接器20包括外壳22，基座24，多个垂直的壁26，所述壁在外壳22中纵向延伸形成中央插槽28，以及多个均匀间隔的端子凹槽30，所述端子凹槽沿中央差槽28两侧凹进壁28。
传统的连接器20包括多个导电端子32。为容纳端子32，连接器20设有多个从外壳22底部通过基座24延伸的通孔34。每个端子凹槽30和通孔34的形状分别适于接纳端子32，如图2所示。
传统的导电端子32由金属薄片制成。图2显示了仍整体地连到从原金属薄片料保留下来的狭条37上的多个端子32。如图1和2所示，形成的每个端子包括具有V形弯曲40的弹性接触部分36。端子32在安装到外壳22上时从狭条37上切下来。接触部分36从牢固地固定在基座24上的尾部38延伸且通过孔34延伸。V形弯曲40通常在接触部分36中形成以确定较小角度的腿42，这样端子32提供希望的弹性接触特性。特别是，当如图2所示端子32的尾部38被固定时，V形接触部分36呈现远离槽28内壁的内部位置。当接口卡插入槽28时，弹性接触部分36的小角度腿42偏离以容纳接口卡，绕固定在基座24上的尾部38的垂直部分产生转矩。V形接触部分36的向内凸出的端部40接触电路卡上对应的接触垫。
传统端子32的V形接触部分36的电流路径总长大于其高度尺寸，部分原因是凸出弯曲40的顶点和尾部38的垂直部分44之间的角形腿42相对大的位移高度H1和深度D1。该整个电流路径长度增加了电抗和通过端子32的信号延时。已经发现，在高信号传输速度下感抗特别大。因此，具有这种传统端子结构类型的连接器可能不适用于高频用途。
现在参考图3-10，描述本发明两个实施例。图3-6所示为第一实施例，图7-10所示为第二实施例。
首先参考图3,6,7,和10，显示了具有根据本发明的优选实施例的端子结构的连接器100、200。连接器100包括一个有基座104的延长外壳102和从基座104向上延伸的多个壁106。壁106确定在外壳102中纵向延伸的中央插槽108，槽108的形状适于接纳象电路卡边缘或子电路板这样的电气元件。外壳102还有由沿槽108内部两侧通过壁106中凹槽确定的多个端子凹槽110。
图3-6所示的连接器100包括多个导电端子112。每个导电端子112有各自的上接触部分114和更低的尾部116。接触部114形状通常为扁平或平面形状。每个端子112固定到外壳102。在所示的实施例中，端子112可以包括一对反向延伸的凸部134，形成面朝下边缘以牢固地将端子112保持在外壳102中。
特别是，如图6所示，尾部116经外壳102的基座104中的通孔120延伸，尾部116牢固地固定在其中。另外，在所示的实施例中，每个尾部116向外弯曲通常以直角延伸，通过如焊接连接到主电路板(未示出)的表面上。然而，尾部也可有通孔结构。每个接触部分114通常垂直地位于各个端子凹槽110中。
在实施例中，导电端子112由金属薄片冲压形成。图3显示的多个端子112仍整体地连接在从原金属薄片上保留下来的狭条118上。端子112在与外壳102装配之前从狭条118切离。如图5和6所示，接触部分114通常从尾部116垂直延伸。
为了接触电气设备上相应的触点，每个端子112包括在通常平面的接触部分114上部形成的凸块122。凸块122向内凸，这样当端子112处于不偏离状态时，凸块122些微留在槽108中，如图6所示。
在图3-6的示范性实施例中，在接触部分114上形成垂直狭缝124。在狭缝124一侧的接触部分114中按压曲线弯曲形成凸块122。凸块包括下腿125和上腿127。与凸块122造成的狭缝124对面，接触部分114有一平面侧126。狭缝124在接触部分114上端之下结束，这样凸块122的上端与狭缝124对面的接触部分114的平面侧126上端整体结合。端子112提供主电流路径“A”，向下流经凸块122的下腿125，通过接触部分114向下到尾部116。凸块122和平面侧126之间端子112上端整体连接提供第二电流路径“B”，向上流经凸块122的上腿127，向下到平面侧126，通过接触部分114下到尾部116。第二电流路径工作降低了端子电抗。
一旦接口卡或其他电气元件插入中央槽108，弹性接触部分114在端子凹槽中向外偏离以容纳卡或元件的厚度。准确地说，一旦插入电气元件，每个端子112的弹性触点114部分就偏离，偏离凸块122以啮合对应的触点。端子凹槽110有一个预设的侧面深度，这样间隙128(图6)在端子112和外壳壁106的内表面107之间形成，以允许端子112的接触部分114远离槽108向外方向偏离。在接触部分114的垂直平面区，凸块122最高点130与低弯曲132之间的下腿125的高度H2和深度D2分别大大低于图2中角形腿的高度H1和深度D1。
为了将弹性弯曲集中到端子平面部分上，注意到凸块122最高点130在凸块122与接触部分114平面区的交接处接近低弯曲132。最好低弯曲132有一角度，这样顶点130绕低弯曲132产生一个低力矩臂，由此避免凸块122相对于接触部分114平面区的更大偏离。因此，凸块122将不会产生不希望的偏离，由此保证端子112在凸块122处接触电气元件。此外，紧靠电路卡的总凸块122的偏离接触力在槽108中的卡上施加一个保持力。
图7-10所示的另一个实施例。如图7和10所示，提供的连接器200包括外壳102，基本上与上面描述的图3-6的外壳102相关。连接器也包括多个导电端子212，具有许多与上述端子112相似的特性。每个导电端子212有各自的上接触部分214和低尾部216。接触部分214形状通常为偏平面或平面。每个端子212安装到外壳102中。
在所示的实施例中，端子212可以包括一对相对延伸的凸部234形成面向下的边缘以牢固地将端子212保持在外壳102中。更特别地，如图10所示尾部216通过基座104中的孔120延伸并被牢固地固定在外壳102中。此外，在所示的实施例中，每个尾部216向外弯曲以直角延伸例如通过焊接连接到主电路板(未示出)。然而，尾部216可能有一个通孔构造。每个接触部分214通常垂直地位于各自端子凹槽110中。
在实施例中，导电端子212由金属薄片冲压形成。图7显示的多个端子212仍整体地连接到从原金属薄片保留下来的狭条218。端子在与外壳102装配之前从狭条218切离。如图9和10所示，接触部分214通常从尾部216垂直延伸。
为了接触电气设备上相应的触点，每个端子212包括通常在平面接触部分214上部形成的凸块222。凸块222向内凸，这样当端子212处于不偏离状态时，凸块222些微位于槽208中间，如图10所示。凸块包括下腿225和上腿227。
总体上讲，图7-10的端子212工作方式与图3-6的端子112的工作方式相同。两者的主要区别是，端子212包括延伸至端子212上端的狭缝224。更特别地，狭缝214分离凸块222的自由上端和狭缝222对面的接触部分214的平面侧226。
一旦接口卡或其他电气元件插入中央槽108，弹性接触部分214在端子凹槽中向外偏离以容纳卡或元件的厚度。具体地说，一旦插入电气元件，每个端子212的弹性触点214部分就偏离，偏离凸块222以啮合对应的触点。端子凹槽110有一个预设的侧面深度，这样间隙128(图10)在端子212和外壳壁106的内表面107之间形成，以允许端子212的接触部分214远离槽108向外偏离。在接触部分214垂直平面区，凸块222的最高点230与低弯曲232之间的下腿125的高度H3和深度D3分别大大低于图2中角形腿的高度H1和深度D1。
参考图9，为提供凸块222所希望的刚度，并为了将弹性弯曲集中到端子212平面部分上，注意到凸块222的最高点230在凸块122与接触部分214平面区的交接处接近低弯曲232。最好低弯曲232有一角度，这样顶点230绕低弯曲232产生一个低力矩臂，由此避免凸块222相对于接触部分214平面区偏离。因此，凸块222将不会产生不希望的偏离，由此保证端子212在凸块222处接触卡。此外，紧靠电路卡的总凸块222的偏离接触力在槽108中的元件上施加一个保持力(图7-10)。
根据本发明，端子112(图3-6)、212(图7-10)的接触部分114(图3-6)、214(图7-10)的平面结构总长度比传统端子32的长度短，传统端子具有长角形接触部分，如上述图1和2描述(给出了垂直高度尺寸)。总长度减少为信号传输提供了较短的电流路径，结果降低了通过根据本发明构造的端子112和212的电抗。由于焊接点(未示出)与尾部116、216之间的最里面的结合点可向内移，尾部116、216水平部分任何附加长度不会影响电流路径长度。因此，改进的端子112、114导致性能改进，并导致更适用于高频用途的连接器100(图3,6)、200(图7,10)。
虽然参考具体优选实施例描述了本发明，但可以理解本发明不限于特定实施例的具体特性。对本领域的技术人员来说，对本发明作出各种替换和变形是显而易见的。这些替换和变形不偏离本发明的精神和范围。因此，所有这些替换和变形包括在所附权利要求书中限定的本发明范围之中。
权利要求
1.电连接器(100,200)，用于将电气元件连接到主电路板，连接器(100,200)包括外壳(102)，具有水平基座(104)，多个从所述基座(104)延伸并确定用于接纳电气元件的纵向槽(108)的壁(106)，壁(106)还确定多个邻近所述槽(108)的端子凹槽(110)；多个导电端子(112,212)，每个导电端子(112,212)有从所述基座(104)延伸的尾部(116)和大体位于所述端子凹槽(110)各凹槽中的弹性接触部分(114,214)，其中接触部分(114,214)具有在非匹配条件下大体在所述端子凹槽中垂直延伸的普通平面体，接触部分(114,214)包括在凸进所述槽(108)的所述平面体中形成的凸块(122,222)。
2.根据权利要求1的电连接器(100,200)，其特征在于所述凸块(122,222)置于所述接触部分(114,214)上端附近。
3.根据权利要求1的电连接器(100,200)，其特征在于垂直狭缝(124,224)在所述接触部分(114,214)中形成，接触部分(114,214)在所述狭缝(124,224)一侧上弯曲以形成所述凸块(122,222)，接触部分(114,214)具有相对于所述凸块(122,222)与所述狭缝(124,224)相对的平面侧(126,226)。
4.根据权利要求3的电连接器(100,200)，其特征在于狭缝(124)在接触部分(114)上端之下结束这样所述凸块(122)上端与裂缝对面的接触部分的一侧整体结合，接触部分(114)具有相对于所述凸块(122)与狭缝(124)相对的平面侧(126)。
5.根据权利要求3的电连接器(100,200)，其特征在于狭缝(224)延伸至接触部分(214)上端这样所述凸块(222)上端相对于所述平面侧(226)是自由的。
6.根据权利要求1的电连接器(100,200)，其特征在于每个端子(112,212)包括一对反向延伸的凸部，形成面向下的边缘以保持各自的端子在外壳(102)的基座(104)中。
7.根据权利要求1的电连接器(100,200)，其特征在于接触部分(114,214)与外壳(102)的所述多个壁(106)的邻近一个壁隔开。
8.电连接器(100,200)，用于将电气元件连接到主电路板，连接器(100,200)包括外壳(102)，包括确定用于接纳元件部分的纵向槽(108)的多个壁(106)，壁(106)还确定邻近所述槽(108)的多个端子凹槽(110)；以及多个普通平面、弹性导电端子(112,212)，每个导电端子(112,212)有弹性接触部分(114,214)和相对的尾部(116)；其特征在于每个端子(112,212)的尾部(116)朝外壳(102)延伸，而对应的接触部分(114,214)固定在各自的端子凹槽(110)中，其中接触部分(114,214)与外壳(102)的壁分离并在非匹配条件下，大体在所述端子凹槽中垂直地延伸。
9.根据权利要求8的电连接器(100,200)，其特征在于每个端子(112,212)包括在凸进所述槽(108)的所述接触部分(114,214)中形成的凸块(122,222)。
10.根据权利要求9的电连接器(100,200)，其特征在于所述凸块(122,222)置于所述接触部分(114,214)上端附近。
11.根据权利要求9的电连接器(100,200)，其特征在于垂直狭缝(124,224)在所述接触部分(114,214)形成，接触部分(114,214)在所述狭缝(124,224)一侧上弯曲以形成所述凸块(122,222)，接触部分(114,214)有相对于所述凸块(122,222)与所述狭缝(124,224)相对的平面侧(126,226)。
12.根据权利要求10的电连接器(100,200)，其特征在于狭缝(124)在接触部分(114)上端之下结束，这样所述凸块(122)上端与裂缝对面的接触部分一侧整体结合，接触部分(114)有一个相对于所述凸块(122)与狭缝(124)相对的平面侧(126)。
13.根据权利要求10的电连接器(100,200)，其特征在于狭缝(224)延伸至接触部分(214)上端，这样所述凸块(222)上端相对于所述平面侧(226)是自由的。
14.用于将电气元件连接到主电路板的电连接器(100,200)，连接器(100,200)包括外壳(102)，具有水平基座(104)，从所述基座(104)延伸并确定用于接纳电气元件的纵向槽(108)的多个壁(106)，壁(106)还确定多个邻近所述槽(108)的端子凹槽(110)；多个导电端子(112,212)，每个导电端子(112,212)具有从所述基座(104)延伸的尾部(116)和通常位于所述端子凹槽(110)各凹槽中的弹性接触部分(114,214)，其中接触部分(114,214)有一个在非匹配条件下通常在端子凹槽中垂直延伸的普通的平面体，接触部分(114,214)包括在凸进所述槽(108)的所述平面体中形成的凸块(122,222)，其中垂直狭缝(124,214)在所述接触部分(114,214)中形成，接触部分(114,214)在所述狭缝(124,224)一侧弯曲以形成所述凸块(122,222)，接触部分(114,214)有相对于所述凸块(122,222)与所述狭缝(124,224)相对的平面侧(126,226)。
15.根据权利要求14的电连接器(100,200)，其特征在于接触部分(114,214)与外壳(102)的所述多个壁(106)的邻近一个壁隔开。
16.根据权利要求14的电连接器(100,200)，其特征在于电连接器是电路卡。
全文摘要
用于连接电气元件到电路板的低电抗电连接器,连接器有:水平基座的外壳,从基座延伸并有用于接纳电气元件边缘的纵向槽的多个壁,该壁有多个邻近纵向槽的端子凹槽;连接器还有多个导电端子,各导电端子有从基座延伸的尾部和固定在相应的端子凹槽中的弹性接触部分。接触部分有最小总长度,从而缩短从电气元件经各自端子到电路板的信号路径,使得连接器有低感抗并可有利于高频应用。接触部分有在端子凹槽中垂直地延伸的平面体。同时,接触部分也有在平面体中形成而向凹槽里凸进的凸块。
文档编号H01R12/34GK1314731SQ0010689
公开日2001年9月26日 申请日期2000年3月18日 优先权日2000年3月18日
发明者唐世林 申请人:莫列斯公司