专利名称：带有防倾斜特征件、以防止装配过程中倾斜的电连接器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在被钎焊到电路板上之前松散地安装在电路板上的电连接器。
背景技术：
电连接器通常被装在电路板等电子元件上以实现不同电子元件之间的电信号传递。有一种连接器是直角连接器，它允许电信号传递沿着两条彼此基本垂直的路径进行。这种连接器非常有用，例如，它可用于那种包含了大量彼此紧密堆叠的电路板的系统中，出于空间的考虑，用于这种系统的外部连接器只能从侧边连接电路板。
一般，连接器被放在电路板上并立即被钎焊到其应在的位置上以提供电路板和连接器之间的电信号传递。然而，直角连接器是不稳定的，当它被放在电路板上后，很可能在被钎焊之前就相对于电路板发生倾斜。因此，连接器可能难于和电路板对齐并被固定在没对准的位置上，或是根本就不能被固定。这种倾斜和由其引起的对不准需要耗费大量的时间和高昂的代价来进行再加工或重新放置连接器，并且防碍了自动化生产过程的进行。
为了解决上述的问题，连接器可以通过装配工人来手工固定，然而这样做提高了生产成本并阻碍了自动化的应用。或者，使用夹具来将连接器固定到位。使用夹具不但要支出制作夹具的费用，还将大量时间花费在钎焊连接器前的夹具安装和钎焊后的夹具拆除上。当前应用的另一种解决办法是使用平衡重来平衡连接器。然而，平衡重可能会在电路板上占据太多的空间，而空间在电子系统中是非常宝贵的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是如何提供一种在钎焊前容易稳定在电路板上的电连接器。
权利要求1所述的电连接器可以解决这个问题。
本发明是一种电连接器，包括具有一配合端和一安装端的主体。安装端的底部能被放置在电路板上，配合端以平行于电路板的方向从安装端向前伸出。防倾斜锁止件连接在安装端的背面上，此背面与配合端相对。防倾斜锁止件带有形状与大小都与电路板中的孔相对应的板安装特征件，这个板安装特征件可以将电连接器保持在电路板的适当位置上。
下面结合附图来对本发明作出详细的描述图1是具有根据本发明一实施例的防倾斜锁定件的电子系统的正视图；图2是带有根据本发明一实施例的防倾斜锁定件的一种直角连接器的截面图；图3是根据本发明一实施例的防倾斜锁定件的侧视图；图4是根据本发明一实施例的防倾斜锁定件的前视图；图5是根据本发明一实施例的连接器的安装区域在电路板上的平面俯视图；图6是根据本发明一实施例的、带有一体的防倾斜锁定件的直角连接器的侧视图；图7是图6所示直角连接器的仰视图。
具体实施例方式
图1所示的是包括连接器组件12和电路板18的连接器系统10，其中，连接器组件12装配在电路板上。连接器组件12包括连接器14和防倾斜锁定件16。连接器14是由金属构成的直角连接器。
图2所示的是安装有防倾斜锁定件16的连接器14的剖面图。连接器14包括主体30、配合触点35、信号触点44、和主体接地杆46。主体30包括金属外壳31。配合触点35与配套的连接器(未示出)和信号触点44电联通。信号触点44还与电路板18电联通(图1)。因而，连接器14在电路板18和配套连接器(未示出)之间提供了电联通路径。另外，主体接地杆46与金属外壳31一体并与电路板18电联通，而金属外壳31与配套连接器(未示出)电联通。因此，连接器14在电路板18和配套连接器(未示出)之间提供了第二电联通路径。
主体30包括可拆开的接口或配合端32，以及安装端36。主体30可由镀金的不锈钢制成。配合端32为柱状，从安装端向前伸出并和配套连接器配合连接。配合端32包括螺纹部分33、配合绝缘体34、和配合触点35。将螺纹部分33制成与配套连接器配合连接的尺寸。配合绝缘体34被压入金属外壳31，配合触点35被压入配合绝缘体34。配合绝缘体34为配合触点35提供物理支承，并帮助配合触点35与金属外壳31绝缘，因而，通过连接器14提供了两条不同的导电路径。此外，可以选择具有一定介电常数的介电材料以提供所希望的特性阻抗。
安装端36包括顶面38、底面40、背面42、侧面43(见图1)、信号触点44、信号介电体45、和主体接地杆46。当连接器14被装在电路板18上时，信号触点44和主体接地杆46与电路板18电联通。信号介电体45被压入金属外壳31，信号触点44被压入信号介电体45。信号介电体45为信号触点44提供物理支承，并帮助信号触点44与金属外壳31绝缘，从而通过连接器14提供了两条不同的导电路径。可以选择具有一定介电常数的介电材料以提供所希望的特性阻抗。
信号触点44和主体接地杆46从安装端36的底面40伸出。信号触点44可由镀金的铜化铍(beryllium copper)制成，主体接地杆46可由镀金的不锈钢制成。当连接器14被装在电路板18上时，安装端36的底面40在电路板18顶面之上或其附近。在所示实施例中，信号触点44为圆柱状，主体接地杆46具有矩形截面并与主体30一体。顶面38与底面40对置，并可设计为真空吸取面，以利于连接器14的自动化放置。侧面43和背面42与安装端的顶面38和底面40接合。
背面42包括锁定安装孔48和防旋转凹部50。在备选实施例中，根据电路板18上可用空间的大小，锁定安装孔48和防旋转凹部50可以处于侧面43的一个之上。当防倾斜锁定件16被安装到连接器14上时，锁定安装孔48和防旋转凹部50的尺寸与防倾斜锁定件16相配合。锁定安装孔48可与柱状可拆接口或配合端32同轴，以便于制造。在所示实施例中，防旋转凹部50被放在安装端36底面40的附近，但在其他实施例中也可放在别处。
图3和图4是防倾斜锁定件16的正视图。防倾斜锁定件16包括主体58、板安装特征件68、主体安装特征件80、和防旋转凸块92。主体58包括前表面60、背面62、顶面64、和底面66。
当连接器14和防倾斜锁定件16在电路板18上安装到位时，防倾斜锁定件16的底面66在电路板18顶面之上或其附近。板安装特征件68从防倾斜锁定件16的底面66伸出。板安装特征件68包括杆70、槽72及保持用特征件74。保持用特征件74包括引导缘76、环78和锁定面79。保持用特征件74位于杆70的外端，并离防倾斜锁定件16的底面66最远。杆70大体圆柱状，槽72延伸穿过杆70的轴线。引导缘76从距离主体58的最远点开始往回向主体58延伸，且引导缘76的直径逐渐增大并扩展，直至和环78的直径相等。引导缘76的最小直径小于电路板18上对应锁定孔的直径，最大直径大于电路板18上对应锁定孔的直径。环78向主体58继续横向延伸并终止于一台肩处，在台肩处其直径减小至等于安装杆70的直径，该台肩包括锁定面79。
防倾斜锁定件16的前表面60面对连接器14的背面42，并当防倾斜锁定件16被装配在连接器14上时接触或靠近背面42。主体安装特征件80从防倾斜锁定件16的前表面60伸出，包括杆82、槽84和保持用特征件86。保持用特征件86包括一个倾斜的引导缘88、环90和锁定面91。保持用特征件86位于安装杆82的末端并距离防倾斜锁定件16的前表面60最远。杆82大体为圆柱形，槽84延伸穿过杆82的轴线。引导缘88从离主体58最远的点开始往回向主体58延伸，并且直径逐渐增大扩展，直到与环90的直径相等。引导缘88的最小直径小于连接器14上的锁定安装孔48的直径，而最大直径大于连接器14上的锁定安装孔48的直径。环90继续向主体58横向延伸并终止于一台肩处，在台肩处其直径减小至等于杆82的直径，该台肩包括锁定面91。防旋转凸块92从防倾斜锁定件的前表面60伸出，并位于防倾斜锁定件的底面66附近。防倾斜锁定件16可以用一片聚酯塑造成型。
为了将防倾斜锁定件16装配到连接器14上，首先将防倾斜锁定件16的前表面60与连接器14的背面42相对，主体安装特征件80与锁定安装孔48基本位于一条直线上，防旋转凸块92与防旋转凹部50对齐。然后，将防倾斜锁定件16和连接器14彼此靠近。随着防倾斜锁定件16接近连接器14，引导缘88接触锁定安装孔48。继续靠近防倾斜锁定件16和连接器14，使引导缘88与锁定安装孔48接触，弹性压缩主体安装件特征件80的保持用特征件86。最终使环90经过锁定安装孔48穿过金属外壳31，此时保持用特征件86还原为其未受偏压的形状。随着防倾斜锁定件16到达上述位置，锁定面91和金属外壳31配合，将防倾斜锁定件16固定到位。同时，防旋转凸块92插入防旋转凹部50，两者配合以防止防倾斜锁定发生旋转，从而确保了在装配过程板中安装特征件68处于正确的安装位置。
图5是电路板18的俯视图。电路板18包括触点衬垫100、接地孔106和锁定孔102。电路板厚度为104(见图1)。信号触点44焊在圆形的触点衬垫100上并与触点衬垫电联通。接地孔106的结构和尺寸使得其能够带有间隙地容纳主体接地杆46。此间隙的存在使连接器14可以很容易地装到电路板18上。主体接地杆46也与接地孔106钎焊在一起并与其电联通。锁定孔102的位置与尺寸使得其与板安装特征件68相配合，从而将连接器14保持到位并防止连接器14倾斜。
为了将连接器14(带有防倾斜锁定件16)安装到电路板18上，首先将连接器14的底面与电路板18的顶面相对，信号触点44位于触点衬垫100的正上方，主体接地杆46位于接地孔106的正上方，板安装特征件68位于锁定孔102的正上方。然后，将连接器14向电路板18下降。该下降的方向基本垂直电路板18且是电路板配合的方向。随着连接器14靠近电路板18，引导缘76接触锁定孔102。继续降低连接器14，使引导缘76与锁定孔102接触，并弹性压缩板安装特征件68的保持用特征件74。同时，主体接地杆46进入接地孔106。继续下降，使环78经过锁定孔102穿过电路板18，导致保持用特征件74还原为其未受偏压的形状。随着连接器到达上述的位置，锁定面79和电路板18的下表面一起将连接器14固定到位。板安装特征件68与锁定孔102一起将连接器14保持到位，以防止连接器14在被钎焊到电路板18之前发生倾斜。因为防倾斜锁定件16与电路板18互相机械作用，所以防倾斜锁定件16比平衡重占据的电路板空间少，同时提供了更可靠的定位和更好的防倾作用。
当连接器固定到位后，主体接地杆46被钎焊到接地孔106上，形成了从接地孔106依次经过主体接地杆46、金属外壳31到配套连接器(未示出)的电联通路径。信号触点44被钎焊到触点衬垫100上，形成了从触点衬垫100依次经过信号触点44、配合触点35到配套连接器(未示出)的内部电联通路径。
图6和图7所示的是带有防倾斜锁定部分的整体式直角连接器。作为另一种实施方式，连接器和防倾斜锁定件为一体式。连接器100包括带有可拆接口或配合端112和安装端116的主体111。在连接器110内，触点和介电体的设计与连接器14的相似。配合端112呈圆柱形，以基本垂直安装端116的方向从主体111伸出，并与配套连接器配合。安装端112包括螺纹部分114，其尺寸和配套连接器相配。连接器110也可与电路板18(见图1)配合使用。
安装端116包括顶面118、底面122、背面124、侧面120、信号触点126和接地杆128。当连接器110被装在电路板18上时，信号触点126和接地杆128与电路板18电联通。
当连接器110被装在电路板18上时，安装端116的底面122接触或靠近电路板18的顶面。在所示实施例中，信号触点126为圆柱状，接地杆128具有矩形截面。顶面118与底面122相对，并可以将顶面118设计为真空吸取面，以助于连接器20的自动化放置。侧面120和背面124与安装端的顶面118和底面122相交。
在连接器背面124附近，板安装特征件130从连接器110的底面66延伸。在所示实施例中，板安装特征件130被压入安装端116的底面122。板安装特征件130包括杆132、槽134及保持用特征件135。保持用特征件135包括引导缘136、环138和锁定面140。保持用特征件135位于杆132的末端，并距离连接器110的底面122最远。杆132大体为圆柱形，两个槽134延伸穿过杆132的轴线。杆132可以是被压入连接器110底面122的金属卡子(clip)。因为金属比较硬，所以可能需要开两个槽而不是一个槽，其目的与前一个实施例中一样确保板安装特征件130被偏压时不需要不恰当的力。在备选实施例中，可以采用不同的槽的数量。引导缘136从离主体111的最远的点开始，往回向主体111延伸，并且引导缘136直径逐渐增大地向外扩展，直到接触环138。引导缘136的最小直径小于电路板18上对应的锁定孔106的直径，而最大直径大于电路板18上对应的锁定孔106的直径。环138继续向主体111横向延伸并终止于一台肩处，在台肩处其直径减小至等于杆132的直径，该台肩包括锁定面140。连接器110以和安装连接器14相似的方式安装到电路板上。
尽管已经描述了本发明的具体元件、实施例和应用，但应该明白，本领域技术人员可以作出各种改变，尤其是在上述教导下，所以本发明并不局限于此。例如，板安装特征件和/或主体安装特征件可以不包括环或其它保持用特征件而改为只依靠安装件本身的弹性来进行固定。或者，安装特征件可以包括一个不完全穿过安装孔的环，而通过给安装孔的内壁施加足够大的压力，来将特征件保持在孔内并防止连接器倾斜。另外，信号触点可以与电路板上的一个孔而不是衬垫电联通。因此，后附的权利要求包括加入隶属于本发明的精神和范围的特征件的改变。
权利要求
1.一种电连接器，包括带有配合端和安装端的主体，安装端具有置于电路板上的底面，配合端以平行于电路板的方向从安装端向前伸出，其特征在于防倾斜锁定件安装在与配合端相对的安装端的背面上，防倾斜锁定件上带有板安装特征件，该板安装特征件的尺寸与电路板上的锁定孔配合，以将电连接器保持在电路板上的正确位置。
2.如权利要求1所述的电连接器，其中，防倾斜锁定件与安装端整体形成。
3.如权利要求1所述的电连接器，其中，防倾斜锁定件是带有安装特征件的分离部件，该安装特征件的尺寸与安装端的背面上的锁定安装孔配合，以将防倾斜锁定件固定在安装端上。
4.如权利要求1所述的电连接器，其中，安装特征件是杆，其具有延伸穿过杆的槽和位于杆末端处的保持用特征件。
5.如权利要求3所述的电连接器，其中，防倾斜锁定件具有防旋转凸块，该防旋转凸块被安装端背面上的凹部容纳，以防止防倾斜锁定件转动，并保持板安装特征件与电路板上的孔对齐。
6.如权利要求1所述的电连接器，其中，板安装特征件是杆，其具有延伸穿过杆的槽和位于杆末端处的保持用特征件。
全文摘要
本发明公开了一种电连接器，其包括带有配合端和安装端的主体。安装端有置于电路板上的底面，配合端以平行于电路板的方向从安装端向前伸出。防倾斜锁定件安装在与配合端相对的安装端的背面上，防倾斜锁定件上带有板安装件，板安装件与电路板上的锁定孔相配合，将电连接器固定在电路板上。
文档编号H01R13/622GK1452279SQ0313078
公开日2003年10月29日 申请日期2003年2月12日 优先权日2002年2月12日
发明者凯文·E·韦德纳 申请人:蒂科电子公司