连接器的制作方法

文档序号:6867339阅读:129来源:国知局
专利名称:连接器的制作方法
技术领域
本发明涉及一种用于移动式电话或者蜂窝式电话、笔记本式个人计算机、数字照相机等等的连接器,更具体地说,本发明涉及这样一种连接器,其中该连接器在与例如柔性印刷电路板或者柔性带状电缆的连接物体进行稳定电连接方面具有优越性。
背景技术
通常,用于移动式电话、电荷耦合器(CCD)照相机等等的连接器很薄,并具有以极窄间距布置的触头(所谓更轻和更紧凑的连接器)。这些连接器中每一个都主要包括外壳、触头和滑动件,以在外壳和滑动件之间夹握柔性印刷电路板或者柔性带状电缆。为了通过外壳和滑动件夹握柔性印刷电路板或者柔性带状电缆,可考虑用各种方法,同时多数情况下已经使用这样的结构,即在柔性印刷电路板或者柔性带状电缆已经插入到外壳中后,该滑动件插入外壳中,抵靠着触头挤压该柔性印刷电路板或者柔性带状电缆。
外壳带有需要数量的用于插入触头的插入孔以及用于插入柔性印刷电路板或者柔性带状电缆的嵌入口。
如图12A和12B所示,每一个触头64基本上为U形,并主要包括与该电路板或者柔性带状电缆接触的接触部22、与电路板等等通连的连接部24以及被固定到外壳62上的固定部42。该触头64通过压合等等固定到外壳62上。
例如,如图12A和12B所示,该滑动件66基本上为楔形。在柔性印刷电路板40或者柔性带状电缆已经插入到安装有所需数量触头64的外壳62中后,该滑动件66插入外壳62中。这种滑动件66主要包括安装到外壳62上的安装部74和用于推动电路板40或者柔性带状电缆抵靠触头64的接触部22的推动部68。在电路板或者柔性带状电缆插入前,该滑动件66临时插入外壳62中。在电路板或者带状电缆插入后,该滑动件66再次插入外壳62中,从而该滑动件66的推动部68与电路板40或者带状电缆并行设置,以使该电路板或者带状电缆被推动抵靠触头64的接触部22。
除了这些以外,还有通过利用在下面专利文献中公开的枢转旋转元件等等使触头与例如柔性印刷电路板等等的连接物体接触的结构。
“专利文献1”根据第2002-270,290号日本专利申请公开文件的摘要,此发明的目的是提供一种具有较低几何形状或者在高度上小型化的连接器,包括由轻微驱动力操作并能使触头移动较大距离以实现触头可靠连接的驱动器。该驱动器包括凸轮部和驱动部,并形成在该凸轮部和带有减荷槽的该驱动部之间,其中触头弹簧部的前端插入到该减荷槽内并从该减荷槽中移出,用于获得又一个较低几何形状连接器。当该驱动器围绕它的支点顺时针旋转90度时,凸轮部引起弹簧部与连接弹簧部弹性地变形,从而在触头的接触部的突出物之间夹握该柔性电路板,以通过触头的端子实现电路板图案和印刷板之间的电连接。绝缘体或者外壳的顶部覆盖触头的接触部,而在前侧顶部下面的下部形成有用于把电路板插入到连接器内的引导件。顺便说一下,第2002-270,290号日本专利申请公开文件中权利要求1限定了这样一种连接器,其中包括触头、用于容纳该触头的绝缘体以及可旋转安装在绝缘体上并使该触头弹性地变形以使其与连接物体接触的驱动器,该触头中每一个均包括第一横杆、第二横杆和用于连接该第一和第二横杆的连接弹簧,该第一横杆在它的一端具有与该连接物体接触的接触部,而在另一端具有通过该驱动器驱动的驱动部,该第二横杆在其一端具有与该连接物体接触的接触部,而在另一端具有连接到印刷衬底上的端子,以及所述绝缘体具有用于在嵌入侧覆盖触头至少接触部的顶部,而所述顶部形成有用于引导该连接物体插入的引导件。权利要求2描述了这样的触头连接器,其中每个触头具有至少一个接触部,而该接触部在连接弹簧附近具有朝向连接物体倾斜的倾斜部。权利要求3描述了驱动器的连接器,其中该驱动器具有驱动部、用于驱动该触头驱动部的凸轮部以及设置在该驱动部和凸轮部之间的释放套,从而在连接物体不与连接器连接状态下,该驱动部可插入到释放槽内。权利要求4限定的连接器包括触头、用于容纳该触头的绝缘体以及可旋转安装在绝缘体上并使该触头弹性地变形以使其与连接物体接触的驱动器,该触头中每一个均包括第一横杆、第二横杆和用于连接该第一和第二横杆的连接弹簧,该第一横杆在它的一端具有与该连接物体接触的接触部,而在另一端具有通过该驱动器驱动的驱动部,该第二横杆在其一端具有与该连接物体接触的接触部,而在另一端具有连接到印刷衬底上的端子该所述第一横杆的接触部具有朝该连接物体延伸并在该连接物体插入方向并排布置的第一突出物和第二突出物,所述第二横杆的接触部具有朝该连接物体延伸并在该连接物体插入方向并排布置的第三突出物和第四突出物,从而取决于设置在该第一和第二突出物之间的第三突出物或设置在该第三和第四突出物之间的第一突出物,该第一和第二突出物或该第三和第四突出物与该连接物体接触。
“专利文献2”根据第H11-31,561/1999号日本专利申请公开文件中的摘要,此发明具有的目的是提供在可操作性优越并能够可靠连接扁平线的连接器。当设置在扁平线插入口相对侧开口的枢转元件处于枢转运动的起动位置时,该枢转元件的按压连接部不紧靠接触元件角部周围,而该连接器处于其中扁平线随意插入或者移出的敞开状态下。通过使枢转元件枢转地运动,该枢转元件的按压连接部按压接触元件角部周围,以引起弹性变形,从而接触部被迫使与扁平线连接。在枢转运动的末期位置,该枢转元件的按压连接部骑靠在接触元件角部的顶端,以产生在各个方向的力来通过接触元件的弹性恢复力保持连接状态。顺便说的是,第H11-31,561/1999号日本专利申请公开文件中权利要求1限定了这样一种连接器,其中该连接器包括具有扁平线插入口和在其相对侧的开口的外壳、安装在该外壳内部的多个接触元件和可旋转地支撑在开口侧外壳上的枢转元件,所述枢转元件具有按压连接部,该按压连接部不被按压到接触元件,以在枢转元件开始位置使扁平线插入到外壳的插入口并从其中移出,而该按压部抵靠接触元件被按压,以使接触元件弹性地变形,从而在枢转元件末期位置,该接触元件的接触部与扁平线紧密接触。权利要求2限定了枢转元件的连接器,其中该枢转元件的按压连接部抵靠接触元件角部被按压,同时在枢转运动的开始位置,该按压连接部在连接枢转运动中心和角部顶端直线的一侧,而在枢转运动进行中,该按压连接部越过该直线运动,同时在该枢转运动的末期位置,该按压连接部处于直线的另一侧。权利要求3限定了枢转元件的连接器,其中该枢转元件的按压连接部抵靠在接触元件一个端部上的角部周围,从而在该接触元件另一端的接触部与插入的扁平线紧密接触。权利要求4限定了接触元件的连接器,其中每一个接触元件均具有彼此相对的一对接触部,而该枢转元件的按压部在枢转元件末期位置抵靠接触元件被按压,从而每一对接触部中之一弹性地变形到另一侧,以通过两个接触部夹握插入的扁平线。
“专利文献3”根据第H11-307,198/1999号日本专利申请公开文件中的摘要,此发明具有的目的是提供连接到多个端子并保持柔性印刷电路板在可操作性和保持力方面优越的连接器。公开的用于印刷电路板的连接器包括带有插入柔性印刷电路板的插入槽的外壳、其中接触部构造成相对于该插入槽延伸和缩回的并排设置的多个触头以及在连接和断开位置之间枢转运动的驱动元件。该驱动元件带有多个凸轮,从而当该驱动元件处于连接位置时,触头与它们的驱动部通过凸轮被推动,以把它们的接触部延伸到插入槽内,从而使接触部被按压并连接到该柔性印刷电路板的端子,以及保持该电路板。尽管当该驱动元件处于断开位置时,一些接触触头与它们的驱动部通过凸轮被推动,以把它们的接触部略微地延伸到插入槽内,以便紧靠该柔性印刷电路板,从而临时保持该电路板,同时其余触头的接触部从该插入槽中缩回。顺便说一下,专利文献3的权利要求1限定这样一种印刷电路板的连接器,其中总的说来该连接器带有用于连接印刷电路板等等的多个端子的并排布置的多个触头,该连接器包括具有插入印刷电路板等等的插入槽的外壳,所述触头构造成相对于所述插入槽延伸和缩回,驱动元件可移动地设置在连接和断开位置之间,以及当该驱动元件处于连接位置时,该触头通过驱动元件被推动以便延伸到插入槽内,以按压柔性印刷电路板等等的端子,从而该触头连接到端子,并保持该印刷电路板等等物体,而当该驱动元件处于断开位置时,触头中的一些略微地延伸到插入槽内,以紧靠并临时保持该印刷电路板等等,其余触头相对于该插入槽缩回。权利要求2限定用于印刷电路板的连接器,其中多个触头以相同形状形成,而该驱动元件设置有多个凸轮,当该驱动元件处于连接位置时,该触头通过凸轮被推动,以延伸到插入槽内,而当驱动元件处于断开位置时,一些触头通过凸轮被推动而略微延伸到插入槽内,而其余触头相对于该插入槽被缩回。
“专利文献4”第2004-71,160号日本专利申请公开文件公开了这样一种连接器,其中在没有使相应元件的强度和规格或顾客需求情况下,在滑动件辅助下,该连接器能够把柔性印刷电路板或柔性带状电缆可靠地推动而推到触头的接触部,并能够以高操作性使用,并完全符合例如导体较小的间距和较低的几何形状或在高度上小型化的要求。此连接器包括触头和压力接收部,每一个触头包括接触部、连接部和在该接触部和该连接部之间的弹性部和支点部,而该压力接收部在与该连接部相对的位置从该弹性部延伸,而该接触部、弹性部、支点部和连接部以曲柄形式布置,以及滑动件包括连续布置在纵向并枢转地安装在外壳上的推动部,从而该推动部在触头的连接部和压力接收部之间的空间内枢转地运动。专利文献4的权利要求1限定了可拆卸地嵌入柔性印刷电路板或柔性带状电缆的连接器,包括需要数目的触头、外壳和滑动件;其中触头具有与所述柔性印刷电路板或柔性带状电缆接触的接触部,外壳保持和固定该触头并具有插入该柔性印刷电路板或柔性带状电缆的插入口,而滑动件用于把柔性印刷电路板或柔性带状电缆推动到该触头上,其中该触头中每一个均包括在接触部和连接部之间的弹性部和支点部,而压力接收部从该弹性部延伸,并位于与该连接部相对的位置上,此外该接触部、弹性部、支点部和连接部以曲柄形式布置,以及滑动件设置有连续布置在纵向并安装在外壳上的推动部,从而该推动部在触头的连接部和压力接收部之间的空间内枢转地运动。权利要求2限定了可拆卸地嵌入柔性印刷电路板或柔性带状电缆的连接器,包括需要数目和触头、外壳和滑动件;其中触头具有与所述柔性印刷电路板或柔性带状电缆接触的接触部,外壳保持和固定该触头并具有插入该柔性印刷电路板或柔性带状电缆的插入口,而滑动件用于把柔性印刷电路板或柔性带状电缆推动到该触头上,其中两种交替地错开布置,一种触头中每一个均包括在接触部和连接部之间的弹性部和支点部,以及在与该连接部相对的位置从该弹性部延伸的压力接收部,此外该接触部、弹性部、支点部和连接部基本上以曲柄形式布置,另一种触头中每一个均包括在接触部和连接部之间的弹性部和在接触部相对方向上延伸的压力接收部,而该接触部、弹性部、支点部和连接部基本上以U形状形式布置,以及滑动件设置有连续布置在纵向并安装在外壳上的推动部,从而该推动部在第一种触头的连接部和压力接收部之间和在另一种触头的压力接收部和外壳之间的空间内枢转地运动。权利要求3限定了当该滑动件的推动部在第一种触头的连接和压力接收部之间的空间内枢转地运动时,该压力接收部通过该推动部升起,从而该弹性部围绕支点部朝向该接触部翘起,以推动该接触部抵靠该柔性印刷电路板或柔性带状电缆。权利要求4限定第一种或另一种触头的压力接收部每一个均设置有突出物,从而该滑动件的推动部被防止朝向第一种触头的连接部运动。权利要求5限定,该滑动件的推动部为细长形状。权利要求6限定该滑动件形成有需要数目的彼此独立的锚定槽,这些锚定槽用于分别与触头的突出物啮合。权利要求7限定该细长推动部为椭圆体形式。权利要求8限定触头的连接器,其中每一个触头均在从该支点部延伸的位置设置有又一个接触部,用于与柔性印刷电路板或柔性带状电缆接触。权利要求9限定另一种触头每一个均设置有在该连接部相反方向从支点延伸的延伸部,而该滑动件安装在外壳上,从而该滑动件的推动部在该延伸部和该压力接收部之间的空间内枢转地运动。权利要求10限定另一种触头的连接器每一个均设置在该支点部和该连接部之间,其中接触部用于与该柔性印刷电路板或柔性带状电缆接触。
近年来,随着电气和电子设备的小型化,已经强烈地要求此类连接器60更加小型化,特别是具有平面几何形状或者缩减的总高度。在如上所述现有技术的连接器60中,如图12B所示在高度上有六层(即外壳62的上下壁、每一个触头64的接触部22和容纳部70、滑动件66的推动部68和柔性印刷电路板40或者柔性带状电缆)。为了尽可能地缩减连接器60的高度,可以去除每一个触头64的容纳部70,以在高度上获得五层(即外壳62的上下壁、每一个触头64的接触部22、滑动件66的推动部68和柔性印刷电路板40或者柔性带状电缆)。然而,考虑到相应元件和规范或者顾客需求,不可能更多地缩减连接器的高度。此外,利用如上所述的连接器60,电路板40或者带状电缆的插入以及触头64的接触部22抵靠电路板40或者带状电缆的推动只在外壳62的嵌入口一侧发生,从而当连接器小型化时,这种操作将变得更困难。此外,在需要连接器60触头间距特别窄的情况中,触头只从一侧插入到连接器中将防止或者妨碍需要的连接器小型化。
在这种情况下,提出了在专利文献1到4中描述的所谓″后-锁型″的连接器,其中该枢转元件在例如柔性印刷电路板的连接物体插入到其中的嵌入口的相对侧操作,从而使触头弹性地变形,进而使触头的接触部与连接的物体接触。
利用专利文献1公开的结构,驱动器的凸轮部围绕作为支点的一个点旋转,该凸轮部不能完成紧凑的旋转,同时该连接器不能在高度上实现更小型化,并不能防止弹簧疲劳度永久形变(permanent set)和在锁紧力上的过度增加。此外,在顺时针方向施加的扭矩不能准保被防止,或者应该终止扭矩施加的位置不是清楚的。
利用在专利文献2中公开的结构,也不能实现在高度上的小型化,同时要求较大的操作力施加到驱动器上,以在触头安德板或者电缆之间获得需求的接触力,因此触头可靠性很差。此外,当驱动器围绕支点的一个点旋转时,不能获得紧凑的旋转,同时不能防止弹簧疲劳度永久形变,以及在锁紧力上的过度增加也不能防止,作用的环形力矩或者扭矩不能准保被防止。
与专利文献1类似,即使利用在专利文献3公开的结构,当枢转元件围绕枢转轴X的一个点旋转时,也不能获得紧凑的旋转,同时更不能实现在高度上的更加小型化。此外,不能防止弹簧疲劳度永久形变,以及在锁紧力上的过度增加也不能防止,作用的环形力矩或者扭矩不能准保被防止。
利用专利文献4(图2和6)的结构,由于例如柔性印刷电路板等等的连接物体插入其中的嵌入口是带有倒角的,当连接物体在向上方向意外地经受外力时,外壳有可能升起,从而触头也可能抬起,这样就不可能获得稳定的接触力(特别是触头设置在下面的情况中),导致有缺陷或者失效的连接。当连接器小型化时具体地说,当在嵌入口相对侧上使驱动器或者枢转元件旋转的情况中,当总高度缩减并意外地经受过度的外力时,这个问题尤其突出。这个趋势在专利文献1到3中公开的连接器中同样存在。
此外,在专利文献1到3的情况中,设置在上侧以及前端触头的接触部或者在其相对侧触头的整个部分通过绝缘体或者外壳保持,从而在连接器高度上的小型化将被限制或者受到阻碍。

发明内容
鉴于现有技术的问题,发明的目的是提供这样一种连接器,其中该连接器能够实现连接器的小型化、较小的间距和较低的几何形状或缩减的总高度,并即使在嵌入到连接器中例如柔性印刷电路板的连接物体意外地经受过度外力的情况下,在没有任何有缺陷或失效连接情况下以简单的操作和轻微的操作力就能获得稳定连接。
上述目的通过根据该发明的连接器10实现,其中该连接器10包括具有与连接物体接触的至少一个接触部22的多个触头14、布置和保持该触头并具有该连接物体插入其中的嵌入口18的外壳12,以及用于使该触头14弹性地变形以推动该触头抵靠该连接物体的枢转元件16,其中该触头14中每一个均包括第一部分,而第一部分在它的一端包括与连接物体接触的接触部22、在另一端用于通过该枢转元件16推动的压力接收部20以及从该压力接收部20的前端向内延伸的突出物26;第二部分,该第二部分具有在一端的支点部32和在另一端连接到电路板上的连接部24;以及用于把第一部分和支点部32连接的弹性部34;以及该接触部22、该弹性部34、该支点部32和该连接部24基本上以曲柄形式布置,其中该外壳12包括用于覆盖触头14接触部22的顶部,该顶部在至少两个端部形成防护壁17,当该连接物体意外地经受过度外力时用于防止该顶部升起,此外该枢转元件16包括用于使该枢转元件枢转地运动的驱动部、沿着枢转元件纵向连续地布置的推动部36以及用于把该压力接收部接收在其中并与该突出物26分别啮合的彼此独立的锚定槽30,而该枢转元件16安装在该外壳12上,从而该推动部36在触头14连接部24和压力接收部20之间枢转地运动,此外该推动部的转动轴线50随着其枢转运动而运动,以实现其紧凑的旋转。
在上述目的中导体的较小间距甚至也可通过根据该发明的连接器101实现,其中该连接器101包括具有与连接物体接触的至少一个接触部22的多个触头14、布置和保持该触头14并具有该连接物体插入其中的嵌入口18的外壳121,以及用于使该触头14弹性地变形以推动该触头抵靠该连接物体的枢转元件161,其中该触头包括两种交替地错开布置的触头14、141,该一种触头14中每一个均包括第一部分,而第一部分在它的一端包括与连接物体接触的接触部22、在另一端用于通过该枢转元件16推动的压力接收部20;第二部分,该第二部分具有在一端的支点部32和在另一端连接到电路板上的连接部24;以及用于把第一部分和支点部32连接的弹性部34;以及该接触部22、该弹性部34、该支点部32和该连接部24基本上以曲柄形式布置,而该另一种该触头141中每一个均包括第一部分,该第一部分在一端具有与该连接物体接触的接触部22以及在另一端具有通过该枢转元件16推动的压力接收部20;第二部分,该第二部分具有在一端的连接部24和在另一端的支点部32;以及用于把第一部分和支点部32连接的弹性部34;以及该接触部22、该弹性部34、该支点部32和该连接部24基本上以U-形状形式布置,同时该一种和该另一种中至少任何之一的触头该压力接收部20每一个均在前端设置向内延伸的突出物26,其中该外壳121包括用于覆盖触头14、141接触部22的顶部,该顶部至少在两个端部形成防护壁17,当该连接物体意外地经受过度外力时用于防止该顶部升起,此外该枢转元件161包括用于使该枢转元件枢转地运动的驱动部、沿着枢转元件纵向连续地布置的推动部36以及用于把该压力接收部20接收在其中并与该突出物26分别啮合的彼此独立的锚定槽30,而该枢转元件安装在该外壳121上,从而该推动部36在该一种触头141连接部24和压力接收部20之间以及在该另一种触头141压力接收部20和外壳121之间枢转地运动,此外该推动部的转动轴线50随着其枢转运动而运动,以实现其紧凑的旋转。
当该连接物体连接到连接器10、101时,枢转元件的推动部36设置成在把该连接物体连接到该连接器10、101前,该推动部36的下端54位于该压力接收部20的突出物26和连接部24和外壳12、121或者延伸部44之间,第二步使枢转元件的驱动部枢转地运动,该推动部36在与该嵌入口18相反的方向运动,从而该推动部36的下端夹握在该压力接收部20的突出物26和连接部24和外壳12、121或者延伸部44之间,第三步使枢转元件的驱动部更进一步枢转地运动,在第二位置的该推动部36围绕作为转动轴线50的该推动部36中心枢转地运动,第四步使枢转元件驱动部更进一步枢转地运动,在第三位置的推动部36围绕作为转动轴线50的推动部36中心枢转地运动,从而该推动部36在该压力接收部20和该连接部24和外壳12、121或者延伸部44之间基本上垂直竖立,而该转动轴线50朝与突出物26接触的推动部36的上端运动,并最后使枢转元件的驱动部更进一步枢转地运动,在第四位置的该推动部36在与该突出物26接触的推动部36上端附近围绕中心枢转地运动,从而使推动部36与所述突出物26啮合。
该顶部还基本上在其中心设置防护壁17,当该连接物体意外地经受过度外力时用于防止该顶部升起。在该延伸部朝向该接触部22的方向,该触头14和该一种触头14中每一个均设置有从支点部32延伸的延伸部44。
此外,在该延伸部朝向压力接收部20的方向,该另一种该触头141每一个均设置有从支点部32延伸的延伸部44,而该枢转元件161安装在外壳121上,从而枢转元件161的该推动部36在该延伸部44和该压力接收部20之间枢转地运动。
接触该连接物体的又一个接触部22设置在触头14和该一种触头14中每一个的该延伸部44上,而接触该连接物体的又一个接触部22也设置在该另一种触头141中每一个的该支点部32和该连接部24之间。
该外壳121在嵌入口18侧设置用于引导连接物体的凹槽部19,而另一种触头141布置成该触头141的连接部24不从该凹槽部19延伸。
该连接物体设置锚定部,同时还设置锁定元件,每一个锁定元件都具有与该锚定部啮合的啮合部,而该锁定元件在结构上基本上与该触头14、该一种触头14或该另一种触头141相同。
设置在每一该触头14和该一种触头14中每一个的延伸部44上的又一个接触部24构造成具有弹性,而设置在该另一种触头141中支点部32和连接部24之间的又一个接触部24构造成具有弹性。
此外,外壳12、121在与该触头14或该一种触头14连接部24对应的位置设置锚定部48,同时该触头14和该一种触头14的连接部24每一个均设置与该锚定部48啮合的倾斜啮合部46,而该触头14和该一种触头14的该延伸部44不由外壳12、121保持。
在从嵌入口嵌18相对侧把该触头14或该一种触头14插入到外壳12、121中时,在该锚定部48与啮合部46啮合开始,该触头14的接触部22基本上与外壳12、121的插入孔38平行,而在插入进行时,该触头14倾斜,从而该触头的接触部22接触插入孔38的顶壁,而其中当触头插入完成时,在嵌入口倾斜啮合部46辅助下该接触部22返回到与插入孔38平行的位置。
设置在该触头14和该一种触头14中每一个的该延伸部44上的又一个接触部22和设置在该另一种触头141的该支点部32和该连接部24之间的还一个接触部22是弯曲形状,以延伸到嵌入口18内,并具有弹性。
此外,该又一个接触部22中每一个尖端设置有突出物。
在例如柔性印刷电路板40等等的连接物体插入权利要求1或2中描述的连接器10或101的情况中,该连接物体可被引导到连接器的外壳12的嵌入口18内,其方式为把它放到或者贴到该嵌入口的下部表面或另一种触头141的连接部24。
该连接器10、101实现以下功能。当例如柔性印刷电路板或者柔性带状电缆的连接物体插入到外壳12、121的嵌入口18后,该枢转元件16、161的推动部36在一种触头14的连接部24和压力接收部20之间以及在另一种触头141的压力接收部20和延伸部44之间的空间内枢转地运动,从而该压力接收部20围绕支点32朝向该接触部22被翘起,以推动接触部22抵靠例如柔性印刷电路板40或者柔性带状电缆的该连接物体。
从以上说明书中可以看到,根据该发明的连接器能够带来以下显著的效果。
(1)根据该发明的连接器10包括具有与连接物体接触的至少一个接触部22的多个触头14、布置和保持该触头并具有该连接物体插入其中的嵌入口18的外壳12,以及用于使该触头14弹性地变形以推动该触头抵靠该连接物体的枢转元件16,其中该触头14中每一个均包括第一部分,而第一部分在它的一端包括与连接物体接触的接触部22、在另一端用于通过该枢转元件16推动的压力接收部20以及从该压力接收部20的前端向内延伸的突出物26;第二部分,该第二部分在一端的支点部32和在另一端连接到电路板上的连接部24;以及用于把第一部分和支点部32连接的弹性部34;以及该接触部22、该弹性部34、该支点部32和该连接部24基本上以曲柄形式布置,其中该外壳12包括用于覆盖触头14该接触部22的顶部,该顶部在至少两个端部形成防护壁17,当该连接物体意外地经受过度外力时用于防止该顶部升起,此外该枢转元件16包括用于使该枢转元件枢转地运动的驱动部、沿着枢转元件纵向连续地布置的推动部36以及用于把该压力接收部接收在其中并与该突出物26分别啮合的彼此独立的锚定槽30,而该枢转元件16安装在该外壳12上,从而该推动部36在触头14连接部24和压力接收部20之间枢转地运动,此外该推动部的转动轴线50随着其枢转运动而运动,以实现其紧凑的旋转。因此,能够实现连接器10的小型化、较低的几何形状或缩减的总高度以及较小间距,同时可以简单操作和轻微的操作力获得稳定的连接。当该枢转元件推动部的旋转轴随着它的枢转运动而运动时,可在没有弹簧疲劳中任何永久形变以及在锁紧力上没有任何过度增加的情况下获得紧凑的旋转。即使连接物体意外地经受过度的外力,有缺陷或失效的连接也能够避免。
(2)根据该发明的该连接器101包括具有与连接物体接触的至少一个接触部22的多个触头14、布置和保持该触头14并具有该连接物体插入其中的嵌入口18的外壳121,以及用于使该触头14弹性地变形以推动该触头抵靠该连接物体的枢转元件161,其中该触头包括两种交替地错开布置的触头14、141,一种触头14中每一个均包括第一部分,而第一部分在它的一端包括与连接物体接触的接触部22、在另一端用于通过该枢转元件161推动的压力接收部20;第二部分,该第二部分具有在一端的支点部32和在另一端连接到电路板上的连接部24;以及用于把第一部分和支点部32连接的弹性部34;以及该接触部22、该弹性部34、该支点部32和该连接部24基本上以曲柄形式布置,而另一种该触头141中每一个均包括第一部分,该第一部分在一端具有与该连接物体接触的接触部22以及在另一端具有通过该枢转元件16推动的压力接收部20;第二部分,该第二部分具有在一端的连接部24和在另一端的支点部32;以及用于把第一部分和支点部32连接的弹性部34;以及该接触部22、该弹性部34、该支点部32和该连接部24基本上以U-形状形式布置,同时该一种和另一种中至少任何之一的触头该压力接收部20每一个均在前端设置向内延伸的突出物26,其中该外壳121包括用于覆盖触头14、141接触部22的顶部,该顶部至少在两个端部形成防护壁17,当该连接物体意外地经受过度外力时用于防止该顶部升起,此外该枢转元件161包括用于使该枢转元件枢转地运动的驱动部、沿着枢转元件纵向连续地布置的推动部36以及用于把该压力接收部20接收在其中并与该突出物26分别啮合的彼此独立的锚定槽30,而该枢转元件安装在该外壳121上,从而该推动部36在该一种触头141连接部24和压力接收部20之间以及在该另一种触头141的压力接收部20和外壳121之间进行枢转运动,以及该推动部的转动轴线50以它们的枢转运动进行运动,以实现其紧凑的旋转。因此,能够实现连接器101的小型化、下降的几何形状或缩减的总高度以及较小间距,同时可以简单操作和轻微的操作力获得稳定的连接。当该枢转元件推动部的旋转轴随着它的枢转运动而运动时,可在没有弹簧疲劳中任何永久形变以及在锁紧力上没有任何过度增加的情况下获得紧凑的旋转。即使连接物体意外地经受过度的外力,有缺陷或失效的连接也能够避免。
(3)根据该发明,当连接物体连接到连接器10、101时,枢转元件的推动部36设置成在把该连接物体连接到该连接器10、101前,该推动部36的下端54位于该压力部的突出物和连接部和外壳或者延伸部之间,第二步使枢转元件的该驱动部枢转地运动,该推动部在与该嵌入口相反的方向运动,从而该推动部的下端夹握在该压力接收部20的突出物26和连接部24和外壳12、121或者延伸部44之间,第三步使该枢转元件的驱动部更进一步枢转地运动,在第二位置的该推动部36围绕作为转动轴线的该推动部36中心枢转地运动,第四步使枢转元件驱动部更进一步枢转地运动,在第三位置的该推动部36围绕作为转动轴线50的该推动部36中心枢转地运动,从而该推动部36在该压力接收部20和该连接部24和外壳12、121或者延伸部44之间基本上垂直竖立,而该转动轴线朝与该突出物26接触的该推动部的上端运动,并最后使枢转元件的该驱动部更进一步枢转地运动,在第四位置的该推动部36在与该突出物26接触的该推动部上端52附近围绕中心枢转地运动,从而使该推动部36的与该突出物26啮合。当该枢转元件推动部的旋转轴随着它的枢转运动而运动,而该轴没有固定在一个点上时,可在没有弹簧疲劳中任何永久变形以及在锁紧力上没有任何过度增加的情况下获得紧凑和节省空间的枢转运动。由于该推动部36通过该压力接收部20、该连接部24和该突出物26保持在三个点,因此施加的扭矩的终点非常清楚,而该扭矩或者力矩可安全和可靠地施加到压力接收部上。
(4)根据该发明,顶部还基本上在其中心设置有保护壁17,当连接问题意外受到过度外力时用于防止该顶部上升。因此,即使连接物体意外受到过度的外力,该顶部也可能可靠地被防止提升,而导线的数量可在没有任何缺陷和失效连接情况下增加。通过局部形成该防护壁17,材料成本能够降低。
(5)根据该发明,在该延伸部朝向该接触部22的方向,该触头和该一种该触头14和每一个均设置有从支点部32延伸的延伸部44。因此,例如柔性印刷电路板的连接物体能够更可靠地被夹握,以获得稳定的连接。
(6)根据该发明,在该延伸部朝向该压力接收部20的方向,该另一种触头141中每一个均设置有从该支点部32延伸的延伸部44,而该枢转元件161安装在外壳121上,从而该枢转元件161的该推动部36在该延伸部44和该压力接收部20之间枢转地运动。该枢转元件161的该推动部36在该接触141的压力接收部20和该延伸部44之间旋转,从而该旋转是紧凑和稳定的,导致稳定的连接。
(7)根据该发明,接触该连接物体的又一个接触部22设置在该触头14和该一种触头14中每一个的每一延伸部44上,而接触该连接物体的又一个接触部22也设置在该另一种触头141中每一个该支点部32和该连接部24之间。因此,该连接器能够容纳具有设置在其下侧其他触头的连接物体,从而提供了具有以更高密度布置的导线的连接器。
(8)根据该发明,外壳121在嵌入口18侧具有用于引导连接物体的凹槽部19,而该另一种触头141布置成该触头141的连接部24不从该凹槽部19延伸。因此能够实现连接器的小型化,同时该连接物体能通过引导该连接物体容易地插入嵌入口18中,其方式为把其放到或者贴到该另一种触头连接部上。
(9)根据该发明,该连接物体设置锚定部,同时还设置锁定元件,每一个锁定元件都具有与该锚定部啮合的啮合部,而所述锁定装置在结构上基本上与该触头14、该一种触头14或该另一种触头141相同。因此,即使该连接物体意外地经受过度的外力,它也不会从该连接器移开,同时具有零插入力(ZIF)结构的优点。
(10)根据该发明,设置在该触头14和该一种触头14中每一个的延伸部44上的其他接触部24构造成具有弹性,而设置在该另一种触头141中每一个的该支点部32和该连接部24之间的其他接触部24也构造成具有弹性。因此,该连接器能够容纳具有设置在其下侧其他触头的连接物体,并具有稳定连接的结果。
(11)根据该发明,外壳12、121在与该触头14或该一种触头14的连接部24对应的位置设置锚定部48,同时该触头14或该一种触头14的连接部24每一个均设置有用于与该锚定部48啮合的倾斜啮合部46,而该触头14或该一种触头14的延伸部44不由该外壳12、121所保持。因此,甚至连接器的较低的几何形状或缩减的总高度也是可能的,同时该延伸部44被防止升起,从而获得稳定的连接。
(12)根据该发明,当从嵌入口18相对侧把该触头14或该一种触头14插入到外壳12、121时,在该锚定部48与该啮合部46啮合开始,该触头14的接触部22基本上与外壳12、121的插入孔38平行,而在插入进行时,该触头14倾斜,从而该触头的接触部22接触插入孔38的顶壁,而当触头插入完成时,在该倾斜啮合部46辅助下该接触部22返回到与插入孔38平行的位置。因此,不必把该延伸部44保持在外壳12中,用于防止该延伸部44离开外壳上升。
(13)当把例如该柔性印刷电路板40的连接物体插入到连接器10或101时,能够通过把该物体引导在那里而容易插入到该嵌入口18内,其方式为把其放到或者贴到外壳12嵌入口18的下部表面上或者另一种触头141的连接部24上,而不需要在外壳12或121顶部提供倒角或倾斜部形式的引导件。
(14)根据该发明,通过在该触头连接部24侧使该枢转元件16、161枢转地运动,该触头14、141或142的接触部22与例如柔性印刷电路板40或柔性带状电缆的连接物体接触。因此,不需要把滑动件插入到该外壳12或121的嵌入口18内,从而通过滑动件的厚度能够实现连接器较低的几何形状或缩减的总高度。
(15)设置在该触头14和该一种触头14中每一个的延伸部44上的其他接触部22以及设置在该另一种触头141中每一个的支点部32和连接部24为弯曲形状,以延伸到嵌入口18内并具有弹性。因此,该连接器能够容纳具有设置在其下侧其他触头的连接物体,从而提供了具有以更高密度布置的导线的连接器,同时由于触头的其他接触部22易于加工而实现了稳定的电连接。
(16)该其他接触部22中每一个均在尖端设有突出物,从而增强了该稳定的电连接。


图1A为从嵌入口侧观察的根据该发明的连接器的透视图,其中枢转元件打开。
图1B为从该连接部侧观察与图IA类似的透视图。
图2A为根据该发明连接器的沿着一个触头的剖面透视图,其中该枢转元件打开。
图2B为沿着一个触头的连接器的剖面透视图,其中在柔性印刷电路板插入后该枢转元件闭合。
图3为该枢转元件的透视图;图4A为具有两个接触部的触头的透视图;图4B为具有一个接触部的触头的透视图;图5A到5E为说明该推动部运动及其随着该枢转元件枢转运动转动的转动中心的说明图;图6A到6D为用于把该触头安装到外壳内的说明图;图7A为从嵌入口侧观察的根据该发明的具有交替地错开布置两种触头的另一个连接器的透视图,其中枢转元件打开;图7B为从该连接部侧观察的与图7A类似的透视图;图8A为从嵌入口侧观察沿着一种触头中一个剖开的根据该发明具有交替地错开布置两种触头的又一个连接器的剖面透视图,其中枢转元件打开。
图8B为在柔性印刷电路板插入后该枢转元件闭合的与图8A类似的透视图;
图9A为从嵌入口侧观察沿着另一种触头中一个剖开的根据该发明具有交替地错开布置两种触头的又另一个连接器的剖面透视图,其中枢转元件打开;图9B为在柔性印刷电路板插入后该枢转元件闭合的与图9A类似的透视图;图10A为触头下接触部具有弹性的根据该发明的连接器的剖面图;图10B为在柔性印刷电路板插入后与图10A类似的剖面图;图10C为与图10A类似的另一个实施例的剖面图;图10D为在柔性印刷电路板插入后与图10C类似的连接器;图10E为除插入口外与图10A类似的又一个实施例的剖面图;图10F为在柔性印刷电路板插入后与图10E类似的连接器;图11为从嵌入口观察在插入滑动件前现有技术连接器的透视图;图12A为在插入滑动件前沿着一个触头的现有技术连接器的剖面透视图;图12B为在柔性印刷电路板和滑动件插入后与图12A类似的剖面透视图;以及图13为示出了根据本发明通过设置防护壁如何增加保持力的图像。
10、101、60连接器12、121、62外壳14、141、142、64触头16、161枢转元件17防护壁18嵌入口
19凹槽部20压力接收部22接触部24连接部26突出物28轴30锚定槽32支点部34弹性部36、68推动部38插入孔40柔性印刷电路板42固定部44延伸部46啮合部48锚定部50转动轴线52上端54下端66滑动件70接收部72缝隙74安装部76固定件实现发明的最佳方式 下面将参考图1A到6D来说明根据该发明的连接器的一个实施例。图1A为从嵌入口侧观察的根据该发明的连接器的透视图,其中枢转元件打开。图1B为从该连接部侧观察与图IA类似的透视图。图2A为根据该发明连接器的沿着一个触头的剖面透视图,其中该枢转元件打开。图2B为沿着一个触头的连接器的剖面透视图,其中在柔性印刷电路板插入后该枢转元件闭合。图3为该枢转元件的透视图。图4A为具有两个接触部的触头的透视图。图4B为具有一个接触部的触头的透视图。图5A到5E为说明该推动部运动及其随着该枢转元件枢转运动转动的转动中心的说明图。图6A到6D为用于把该触头安装到外壳内的说明图。
根据该发明的连接器主要包括外壳、枢转元件和触头。
下面将描述根据该发明的连接器的部件。首先将描述触头。该触头由金属制成并通过在传统方式中的压力加工形成。形成触头的优选材料包括黄铜、铍铜、磷青铜等等,以满足上面提出例如弹性、传导率等等的条件。
如图4A所示,触头14为基本上的″H形″,并主要包括第一部分,而该第一部分在它的一端包括与连接物体接触的接触部22、在另一端用于通过枢转元件16推动的压力接收部20以及从压力接收部20前端向内延伸的突出物26;第二部分,该第二部分基本上在它的中心包括支点部32、从支点部32延伸到与第一部分接触部22相对或者朝向该接触部22的位置的延伸部44、在第二部分另一端与电路板或者衬底连接的连接部24以及在该延伸部44前端的又一个接触部22;用于把第一部分和第二部分的支点部32连接的弹性部34;以及在该连接部24/在该连接部24附近的固定部42。第一部分的上接触部22、弹性部34、支点部32和连接部24以曲柄形式布置。
该接触部22每一个形成为突出物形式,以便于与例如柔性电路板40或者柔性带状电缆的连接物体接触。在图1B所示实施例中,尽管示出的连接部24为表面安装式(SMT),但很显然它们可以是倾斜式(tip type)。在示出的实施例中,设置两个接触部22,以在其间夹握柔性印刷电路板40或者柔性带状电缆。通过在柔性印刷电路板40或者柔性带状电缆插入方向的两侧设置两个接触部22,该电路板或者柔性带状电缆由两个接触部22夹握,以确保在其间形成可靠的连接。
当例如板40或者电缆的连接物体已经插入连接器中时,支点部32、弹性部34和压力接收部20起到如下作用。在例如板40或者电缆的连接物体已经插入外壳12的嵌入口18中后,在触头14的连接部24和压力接收部20之间的空间内,该枢转元件16枢转旋转地移动,以枢转旋转地移动它的推动部36,从而压力接收部20通过推动部36被向上推动,这样的结果是,触头14的弹性部34围绕它们的支点部32朝向接触部22翘起或者倾斜,以迫使它们的上接触部22抵靠例如柔性印刷电路板或者柔性带状电缆的连接物体。支点部32、弹性部34和压力接收部20特别是在其尺寸和形状上适当地设计,以实现这些功能。
优选的是,在触头14的压力接收部20的自由端设有突出物26,以防止枢转元件16在图2A箭头B所示方向在其中心的变形,该变形是当使其推动部36在触头14的连接部24和压力接收部20之间枢转地移动时由于抵抗枢转元件16枢转运动的强烈反应而产生。
此外,当枢转元件16的枢转运动已经完成以及触头14与连接物体接触时,该突出物26用于防止枢转元件16的推动部36翘起。
该触头14的连接部24具有与外壳12的锚定部48啮合的略微倾斜的啮合部46。当该触头14安装在外壳12时,该啮合部46用作引导件,并在即使触头第二部分的接触部22没有被保持时还用来防止设置在触头14下部的下接触部22从连接物体移开,从而有助于形成较低的几何形状或者缩减的总高度。啮合部46的形状和尺寸可适当地设计,以便实现如下所述的功能。在示出的实施例中,如图6A所示,啮合部46为略微倾斜的切口,并且为0.08毫米。
通过参见图6A到6D来说明当安装到外壳12时触头14的运动。
如图6A所示,触头14在箭头C所示方向从嵌入口18相对侧插入到外壳12中。
如图6B所示,在外壳12的锚定部48与触头14的倾斜啮合部46啮合开始,该触头14的接触部22基本上并行外壳12的插入孔38。
如图6C所示,当触头14更进一步插入外壳12中时,该触头翘起或者倾斜到这样的程度,即大小为接触14和外壳12插入孔之间的间隙,从而触头14的上接触部22与插入孔38的顶壁接触。
如图6D所示,当触头的插入已经完成时,由于触头14由其倾斜的啮合部46引导,则触头的上接触部22返回到与插入孔38平行的位置。
下面参考图4B来说明另一种触头。如图4B所示,触头142为基本上的″H形″,并主要包括第一部分,而其中第一部分在它的一端包括与连接物体接触的接触部22、在另一端用于通过枢转元件16推动的压力接收部20以及从压力接收部20的前端向内延伸的突出物26;第二部分,该第二部分包括在一端的支点部32和在另一端用于连接到板或者衬底上的连接部24;以及用于把第一部分和支点部32连接的弹性部34。接触部22、弹性部34、支点部32和连接部24以大体上的曲柄形式布置。换句话说,该触头142具有这样的结构,即从触头14支点部32延伸的延伸部44和第二部分的下接触部22从图4A中所示的触头14中除去。触头142的功能基本上与如上所述触头14的那些功能相同。
接着说明枢转元件16。该枢转元件16以传统方式由电绝缘塑料注射模制而成。考虑到对枢转元件16的要求,例如尺寸稳定性、可加工性制造成本等等,形成该枢转元件16的优选材料包括聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚酰胺(66PA或者46PA)、液晶聚合物(LCP)、聚碳酸酯(PC)等等以及其组合。枢转元件16主要包括驱动部、可枢转移动地安装到外壳12内的轴28、用于向触头14的压力接收部20推动的推动部36以及用于与触头14的突出物26啮合的锚定槽30。轴28是枢转元件16进行枢转运动的支点,并在外壳12纵向端部附近适当地安装到外壳12上,以为枢转元件16提供枢转运动。该枢转元件16在纵向端部还设置有与外壳12啮合的锁定部,当触头14的压力接收部20通过该枢转元件16的推动部36推动时,用于防止枢转元件16升起(在附图中向上方向)。锁定部可以是任何尺寸和形状,只要它们能够与外壳12啮合,同时可考虑它们的功能以及连接器的尺寸和强度来适当设计。
该推动部36用来推动触头14的压力接收部20,并优选为细长形状,尤其在示出实施例中为椭圆形。利用这样的椭圆形,当枢转元件16在图2A中箭头B所示方向枢转地运动、以便使其推动部在触头14的压力接收部20和连接部24之间的空间旋转时,由于推动部36的椭圆形该触头14的压力接收部20随着在触头高度变化而向上移动,导致例如柔性印刷电路板40或者带状电缆的连接物体的接触部抵靠触头14的接触部22牢固夹紧。只要推动部36能在触头14的压力接收部20和连接部24之间旋转,则它们可以任何形状形成,同时该触头14的压力接收部20可在触头高度变化的辅助下抬起,而其中该触头高度变化是由于例如椭圆长轴和短轴的不同而引起。
该枢转元件16还带有彼此独立的锚定槽30,这些锚定槽30与触头14的突出物26啮合,用于防止枢转元件16在图1B中方向A在中间变形,其中该变形是由于当枢转元件16枢转运动时抵抗该枢转元件16枢转运动的反应而引起的。独立设置的锚定槽30用来增加滑动件的强度,并当其枢转地运动时防止其变形。
最后来说明外壳12。外壳以传统方式由电绝缘塑料注射模制而成。考虑到对外壳16的要求,例如尺寸稳定性、可加工性制造成本等等,形成外壳的优选材料包括聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚酰胺(66PA或者46PA)、液晶聚合物(LCP)、聚碳酸酯(PC)等等以及其组合。
外壳12形成有插入槽或者孔38,其中通过压合、气割、焊接等等方式,需要数目的触头14或者142插入以及固定。外壳12还在纵向端部附近设置孔或者支撑件,用于可旋转地支撑枢转元件16的轴28。只要枢转元件16能够旋转,外壳12的孔或者支撑件可以是任何形状和尺寸,同时可考虑它们的功能以及外壳12的强度和尺寸来适当设计。外壳12还在纵向端部在与枢转元件16锁定部对应的位置设置有锚定部。
外壳12具有覆盖触头14第一部分的接触部22或者使其绝缘的顶部,而该顶部至少在两个端部形成有防护壁17,当连接物体无意中向上被推动时用于防止该顶部向上变形。术语″保护壁″是指没有倒角或者没有倾斜的边缘形状的壁部。在示出的实施例中,防护壁17只设置在连接器嵌入口顶部的两端上。然而,通过设置防护壁17,没有用于引导例如柔性印刷电路板40的连接物体的功能和效果。
作为把例如柔性印刷电路板40的连接物体引导到嵌入口18内的方法,该柔性印刷电路板以把其放在或者贴在外壳12嵌入口18的下表面上而引导到嵌入口内,从而容易把它引导到嵌入口18内。
为了弄清防护壁的作用,在连接器有柔性印刷电路板40插入其中的状态下,在张力试验机中,该柔性印刷电路板40在垂直于连接器方向被牵拉(此状态与当连接器在其水平位置使用时印刷电路板意外向上推动的状态一样)。在下面表1和图13的图解中示出了结果。在表1和图13中的″保持力″是指当触头14或者141与柔性印刷电路板40分开瞬间同时柔性印刷电路板40正在被牵拉时的力。
在表1和图13中,现有技术连接器是具有这样嵌入口的连接器,其中该嵌入口的顶部周围都具有倒角,没有任何防护壁17。改进的连接器1是具有这样嵌入口的连接器,其中该嵌入口的顶部只在两端有防护壁(两端没有倒角)。该改进连接器2是具有这样嵌入口的连接器,其中该嵌入口的顶部周围到处都具有防护壁17。
表1
图13用图表示出了测试的结果。
参见表1和图13中,对于平均值,具有18个导体的改进连接器1(防护壁在端部)和2(防护壁遍及顶部)的保持力(在触头分开的力)分别增加到8.4N和8.9N,而具有27个导体的保持力分别增加为8.9N和9.0N。因此,利用改进的连接器,保持力是现有技术连接器的大约两倍。从这些结果中可以看到,通过在插入口各处或者在两个端部设置防护壁,保持力(在触头分开的力)显著地增加。换句话说,通过设置防护壁,当施加偶然的外力时,表示在触头和连接物体之间接触稳定性的该保持力将增加两倍。这意味着对于偶然的外力稳定性增加。同样显而易见的是,在只设置在插入口顶部两个端部和设置在顶部各处的防护壁之间的保持力没有大的差别。保持力的改进百分比为对于18个导体为220.3%,而对于27个导体为197.2%。提高的百分比是通过把改进连接器的保持力除以现有技术连接器的保持力而获得的数值。设置防护壁17的位置数目优选为尽可能少,这是因为考虑到以下事实即在只设置在插入口顶部两个端部和遍及该顶部设置的防护壁17之间的保持力没有大的差别以及防止例如柔性印刷电路板40的物体被擦伤(损坏)。在示出的实施例中,防护壁17只设置在插入口顶部的端部,然而,考虑到平衡,优选的是把防护壁设置在三个位置,即中心和两个端部。为了避免例如柔性印刷电路板的连接物体被擦伤(损坏),优选的是,把外壳构造成当该连接物体意外地经受外力时它不接触该连接物体。对于了这个目的,考虑到设置斜面部、圆倒角、凹进倒角或者台阶凹槽。优选的是,设置斜面部要考虑美学品质、材料成本等等。
至于把连接物体引导到嵌入口18内,则使用如上面或者下面所述的方法,可以在不使嵌入口顶部具有倒角情况下充分引导。
接下来通过参见图5A到5E来说明枢转元件16推动部36的运动和枢转移动。借助于实例,将说明随后描述的触头141的枢转移动。然而,下面的说明将适用于″H形″、″h形″触头或者其它触头,其中其它触头的连接部位于连接器嵌入口侧。
图5A示出了连接物体没有插入连接器中的状态。推动部36的下端54(在附图中右端)设置在压力接收部20的突出物26和连接部24或者延伸部44或者外壳12之间(在没有延伸部44的情况)。
如图5B所示,当枢转元件的驱动部枢转运动时(在附图中观察为顺时针方向),该推动部36在与连接器嵌入口相反的方向运动,从而该推动部36的下端54被夹握在压力接收部20的突出物和连接部24或者外壳12或者延伸部44之间。
如图5C所示,当驱动部更进一步枢转地运动时,在图5B中位置的该推动部36围绕作为转动轴线50的该推动部36中心枢转地运动。
如图5D所示,当驱动部更进一步枢转运动时,在图5C中位置的该推动部36围绕作为转动轴线50的该推动部36中心枢转地运动,从而该推动部36基本上垂直竖立在压力接收部20和连接部24或者外壳12或者延伸部44之间,而该转动轴线50朝向与突出物26接触的上端52运动。
如图5E所示,当驱动部更进一步枢转运动时,在图5D中位置的该推动部36与突出物26接触围绕在上端52附近的中心枢转地运动,从而该推动部36以其卡住突出物26的方式与该突出物26啮合。
换句话说,该推动部36最初移动然后枢转地运动,而当该推动部36更进一步枢转地运动时,转动轴线50逐渐地变化,从而该推动部36完成紧凑和节省空间的枢转运动或者旋转。
在根据该发明的连接器10、101中,即首先当例如柔性印刷电路板40的连接物体插入连接器的嵌入口18中时,由于为所谓的″零-插入力″式,因此不需要较大的力。接着,在触头14、141的突出物26侧的位置,枢转元件16、161的推动部36枢转地运动(在靠近突出物26的位置向上推动触头14、141的压力接收部20),从而该枢转元件可以较小的力被锁定。此外,通过枢转元件16、161的推动部36,触头14、141的该压力接收部在突出物26侧被向上推动,从而在触头和连接物体之间能够获得较大的接触力。
下面将参考图7A到10D来说明发明的另一个实施例。在这些实施例中连接器的主要部件基本上与如上所述连接器中的那些类似,而这些实施例的连接器101主要包括外壳、触头和枢转元件。这些实施例中连接器的要点在于这样的事实通过在相反的方向交替地把触头插入到外壳内,两种触头14和141交替地错开布置,从而实现触头的较小间距和连接器降低的几何形状或者缩减的总高度。由于枢转元件161和触头14基本上与如上所述连接器的对应元件类似,因此对这些元件不进行更详细描述。
图7A为交替错开布置的两种触头的此发明实施例的连接器的透视图,其中从嵌入口侧观察枢转元件打开,而图7B为从连接部侧观察的图7A中连接器的透视图。图8A为沿着两种触头交替地错开布置的另一个连接器一个触头的剖面透视图,其中该枢转元件打开,而图8B为图8A所示连接器的剖面透视图,其中在柔性印刷电路板插入后该枢转元件闭合。图9A为沿着两种触头交替地错开布置的另一个连接器一个触头的剖面透视图,其中该枢转元件打开,而图9B为图9A所示连接器的剖面透视图,其中在柔性印刷电路板插入后该枢转元件闭合。图10A为连接器的剖面图,其中该连接器的另一种触头具有带弹性的下接触部,而图10B为其中插入柔性印刷电路板的图10A所示连接器的剖面图。图10C为与图10A中所示实施例类似的另一个实施例的剖面图,而图10D为在插入柔性印刷电路板后图10C所示的连接器。
另一种触头141与触头14类似也通过压力加工由金属形成。同样地,该触头141与图4A和4B所示触头14和142类似具有两种形式,即大体上的″H形″和″h形″。
参见图9A和9B,触头141为大体上″H形″,并主要包括第一部分,而其中第一部分在它的一端包括与连接物体接触的接触部22、在另一端用于通过枢转元件16推动的压力接收部20以及从压力接收部20的前端向内延伸的突出物26;第二部分,该第二部分在其一端包括连接到电路板或者衬底的连接部24、支点部32、从支点部32延伸到与压力接收部20相对或者朝向该压力接收部20的位置的延伸部44、以及在与第一部分接触部22相对或者朝向该接触部22的位置的接触部22;用于把第一部分和第二部分的支点部32连接的弹性部34;以及在该连接部24附近的固定部42(图4A或者4B)。第一部分的接触部22、弹性部34、支点部32和连接部24以大体上U-形状形式布置。
″h形″触头(未示出)主要包括第一部分,其中第一部分在它的一端包括与连接物体接触的接触部22、在另一端用于通过枢转元件16推动的压力接收部20以及从压力接收部20的前端向内延伸的突出物26;第二部分,该第二部分在其一端包括连接到电路板或者衬底的连接部24、在另一端的支点部32以及在与第一部分接触部22相对或者朝向该接触部22的位置的接触部22;用于把第一部分和第二部分的支点部32连接的弹性部34;以及在该连接部24附近的固定部42。第一部分的接触部22、弹性部34、支点部32和连接部24以大体上U-形状形式布置。换句话说,此触头142具有这样的结构,即从触头141的支点部32延伸的延伸部44从图9A和9B中所示的触头141中去掉。
与触头14类似,该接触部22每一个在自由端形成为突出物,便于与例如电路板或者带状电缆的连接物体接触。在目前图8A和9A的实施例中,尽管示出的连接部24为表面安装式(SMT),但很显然它们可以是倾斜式(dip type)。
与触头14类似,当例如柔性印刷电路板40或者柔性带状电缆的连接物体插入连接器以及枢转元件枢转地运动时,该枢转元件16的推动部36在触头141的压力接收部20和外壳121之间或者在该压力接收部20和延伸部44之间的空间内枢转地运动,从而该压力接收部20通过该推动部36升起,结果该触头141的弹性部34围绕触头141的支点部32朝向接触部22翘起或者倾斜,以推动接触部22抵靠例如柔性印刷电路板40或者柔性带状电缆的该连接物体。支点部32、弹性部34和压力接收部20的尺寸和形状可适当地设计,以实现它们的功能。
此外,触头的压力接收部每一个均在其前端设有突出物26,以防止该枢转元件161在图7B中箭头D所示方向在其中心的变形,而其中该变形是由于抵抗枢转元件161推动部36的在图8A中箭头E所示方向枢转移动而产生的强烈反应而引起的。考虑到通过触头较小间距而改善的枢转元件161的强度,只在两种中一种触头14上设有突出物26是足够的。只要能够实现突出物26的功能,则这些突出物26可以是任何尺寸,并可适当地设计以能够与枢转元件161的推动部36啮合。
下面通过参见图10A到10D来说明设置在触头下部(第二部分)的下接触部22。根据规范或者顾客需求,有时也有把触头设置在下部表面的柔性印刷电路板。如图9A和9B所示的硬触头在触头稳定性上较差。因此,优选的是,为如图10A到10D所示的下接触部22设置弹性。为此目的,触头的接触部22形成为如图10A和10B所示的接触片。除了图10A和10B所示的形状外,如图10C和10D所示,该下接触部22可弯曲以便延伸到嵌入口18内。此外,该接触部可进一步在它的尖端设置有突出物。只要能获得弹性,为此目的的形状可以是任何形状,并可考虑连接器101的小型化、接触稳定性和可加工性而适当设计。
接着说明外壳121。外壳121的材料与外壳12的类似,而在这里只说明与外壳12的差别。
外壳121包括覆盖触头14、141第一部分的接触部22或者使其绝缘的顶部,而该顶部至少在两个端部设置有防护壁17,当例如柔性印刷电路板的连接物体意外经受外力时用于防止顶部抬起。防护壁在这里被理解为表示在连接器嵌入口18前部的没有倒角的边缘。
外壳121在嵌入口18一侧形成有凹槽部19,用于把例如柔性电路板40或者柔性带状电缆的连接物体引导或者带到嵌入口内。考虑到外壳12的强度、触头14和141的焊接性(与焊料的连接能力)以及用于柔性印刷电路板40的引导,凹槽部19的尺寸可适当地设计,以便没有触头14、141的接触部24从外壳12的凹槽部19延伸。
在这里将说明例如柔性印刷电路板40的连接物体插入到嵌入口的方法。当触头布置在外壳12从而另一种触头141的连接部24没有从凹槽部19伸出时,该连接物体以把该连接物体放到或者贴到触头141连接部24上而被引导到嵌入口,从而使连接物体容易插入嵌入口18中。
图10E和10F示出了本发明的又一个实施例。在此实施例中,如在剖视图所示那样,嵌入口18布置成倾斜的。此倾斜将使连接物体轻松插入。通过实验,从底板倾斜的最佳角度在15到25度之间。在小于15度,注意没有改善轻松插入,而在大于25度的范围,不利于物体具有较低高度,此外,插入变得困难。
最后来说明锁定元件(未示出)。根据需要的规格或者在考虑连接物体保持力的情况下经常使用锁定元件。
在使用锁定元件的情况下,首先该连接物体带有可以是通孔、槽或者盲孔的锚定部。其次该锁定元件每一个均带有与连接物体锚定部啮合的啮合部。该锁定元件的结构基本上与图4A和4B以及图9A和9B所示那些中任何一个相同。利用基本上与这些触头相同的结构,该锁定元件能够成为″零插入力(ZIF)″式,从而即使连接物体意外地经受外力时,也没有出现分开,从而获得了稳定的连接。换句话说,在锁定元件处于预定位置的状态下,该枢转元件枢转地运动,以使锁定元件啮合部与例如柔性印刷电路板的连接物体的锚定部啮合。该啮合部设置在锁定元件与触头14、141和142的上接触部22对应的位置上。
本发明适用于用在移动式电话或者蜂窝式电话、笔记本式个人计算机、数字照相机等等的连接器,更具体地说,适用于这样一种连接器,其中该连接器在与例如柔性印刷电路板或者柔性带状电缆的连接物体进行稳定电连接方面具有优越性。
权利要求
1.一种连接器,包括具有与连接物体接触的至少一个接触部的多个触头、布置和保持所述触头并具有所述连接物体插入其中的嵌入口的外壳、以及用于使所述触头弹性地变形以推动所述触头抵靠所述连接物体的枢转元件;其中所述触头中每一个均包括第一部分,而第一部分在它的一端包括与连接物体接触的接触部、在另一端用于通过所述枢转元件推动的压力接收部、以及从所述压力接收部的前端向内延伸的突出物;第二部分,该第二部分具有在一端的支点部和在另一端用于连接到电路板上的连接部;以及用于把所述第一部分和所述支点部连接的弹性部;所述接触部、所述弹性部、所述支点部和所述连接部基本上以曲柄形式布置;其中所述外壳包括用于覆盖触头的所述接触部的顶部,所述顶部在至少两个端部形成防护壁,当所述连接物体意外地经受过度外力时用于防止所述顶部升起;所述枢转元件包括用于使所述枢转元件枢转地运动的驱动部、沿着枢转元件纵向连续地布置的推动部、以及用于把所述压力接收部接收在其中并与所述突出物分别啮合的彼此独立的锚定槽,而所述枢转元件安装在所述外壳上,从而该推动部在触头连接部和压力接收部之间枢转地运动,并且所述推动部的转动轴线随着其枢转运动而运动,以实现其紧凑的旋转。
2.一种连接器,包括具有与连接物体接触的至少一个接触部的多个触头、布置和保持所述触头并具有所述连接物体插入其中的嵌入口的外壳、以及用于使所述触头弹性地变形以推动所述触头抵靠所述连接物体的枢转元件;其中所述触头包括交替地错开布置的两种触头;一种所述触头中每一个均包括第一部分,该第一部分在它的一端包括与连接物体接触的接触部,以及在另一端用于通过所述枢转元件推动的压力接收部;第二部分,该第二部分具有在一端的支点部和在另一端用于连接到电路板上的连接部;以及用于把所述第一部分和所述支点部连接的弹性部;并且,所述接触部、所述弹性部、所述支点部和所述连接部基本上以曲柄形式布置,以及另一种所述触头中每一个均包括第一部分,该第一部分在一端具有与所述连接物体接触的接触部以及在另一端具有通过所述枢转元件推动的压力接收部;第二部分,该第二部分具有在一端连接到电路板上的连接部和在另一端的支点部;以及用于把所述第一部分和所述支点部连接的弹性部;并且,所述接触部、所述弹性部、所述支点部和所述连接部基本上以U-形状形式布置,同时该一种和另一种中至少任何之一的触头的所述压力接收部每一个均在前端设置向内延伸的突出物;其中所述外壳包括用于覆盖触头的所述接触部的顶部,所述顶部至少在两个端部形成防护壁,当所述连接物体意外地经受过度外力时用于防止所述顶部升起,并且,所述枢转元件包括用于使所述枢转元件枢转地运动的驱动部、沿着枢转元件纵向连续地布置的推动部、以及用于把所述压力接收部接收在其中并与所述突出物分别啮合的彼此独立的锚定槽,所述枢转元件安装在所述外壳上,从而该推动部在一种触头的连接部和压力接收部之间以及在另一个种触头的压力接收部和外壳之间枢转地运动,此外所述推动部的转动轴线随着其枢转运动而运动,以实现其紧凑的旋转。
3.一种连接器,包括具有与连接物体接触的至少一个接触部的多个触头、布置和保持所述触头并具有所述连接物体插入其中的嵌入口的外壳、以及用于使所述触头弹性地变形以推动所述触头抵靠所述连接物体的枢转元件;其中所述触头中每一个均包括第一部分,该第一部分在它的一端包括与连接物体接触的接触部、在另一端用于通过所述枢转元件推动的压力接收部、以及从所述压力接收部的前端向内延伸的突出物;第二部分,该第二部分具有在一端的支点部和在另一端连接到电路板上的连接部;以及用于把所述第一部分和所述支点部连接的弹性部;并且所述接触部、所述弹性部、所述支点部和所述连接部基本上以曲柄形式布置;其中所述外壳包括用于覆盖触头的所述接触部的顶部,所述顶部在至少两个端部形成防护壁,当所述连接物体意外地经受过度外力时用于防止所述顶部升起;其中所述枢转元件包括用于使所述枢转元件枢转地运动的驱动部、沿着枢转元件纵向连续地布置的推动部、以及用于把所述压力接收部接收在其中并与所述突出物分别啮合的彼此独立的锚定槽,并且,所述枢转元件安装在所述外壳上,从而在把所述连接物体连接到所述连接器前,所述推动部的下端位于所述压力部的突出物和所述触头的所述连接部之间,第二步使枢转元件的所述驱动部枢转地运动,所述推动部在与所述嵌入口相反的方向运动,从而所述推动部的下端夹握在所述压力接收部的突出物和所述触头的所述延伸部之间,第三步使枢转元件的所述驱动部更进一步枢转地运动,在其第二位置的所述推动部围绕作为转动轴线的所述推动部中心枢转地运动,第四步使枢转元件的所述驱动部更进一步枢转地运动,在其第三位置的所述推动部围绕作为转动轴线的所述推动部中心枢转地运动,从而所述推动部在所述压力接收部和所述连接部基本上垂直竖立,而该转动轴线朝向与所述突出物接触的所述推动部上端运动,并且最后使枢转元件的所述驱动部更进一步枢转地运动,在其第四位置的所述推动部在与所述突出物接触的所述推动部上端附近围绕中心枢转地运动,使所述推动部与所述突出物啮合,从而使所述推动部的转动轴线随着它们的枢转运动而运动,以实现其紧凑的旋转。
4.一种连接器,包括具有与连接物体接触的至少一个接触部的多个触头、布置和保持所述触头并具有所述连接物体插入其中的嵌入口的外壳、以及用于使所述触头弹性地变形以推动所述触头抵靠所述连接物体的枢转元件;其中所述触头包括交替地错开布置的两种触头;一种所述触头中每一个均包括第一部分,该第一部分在它的一端包括与连接物体接触的接触部以及在另一端用于通过所述枢转元件推动的压力接收部;第二部分,该第二部分具有在一端的支点部和在另一端连接到电路板上的连接部;以及用于把所述第一部分和所述支点部连接的弹性部;并且所述接触部、所述弹性部、所述支点部和所述连接部基本上以曲柄形式布置,以及该另一种所述触头中每一个均包括第一部分,该第一部分在一端具有与所述连接物体接触的接触部以及在另一端具有通过所述枢转元件推动的压力接收部;第二部分,该第二部分具有在一端连接到电路板上的连接部和在另一端的支点部;以及用于把所述第一部分和所述支点部连接的弹性部;并且所述接触部、所述弹性部、所述支点部和所述连接部基本上以U-形状形式布置,同时该一种和另一种中至少任何之一的触头的所述压力接收部每一个均在前端设置向内延伸的突出物;其中所述外壳包括用于覆盖触头的所述接触部的顶部,所述顶部至少在两个端部形成防护壁,当所述连接物体意外地经受过度外力时用于防止所述顶部升起;其中所述枢转元件包括用于使所述枢转元件枢转地运动的驱动部、沿着枢转元件纵向连续地布置的推动部、以及用于把所述压力接收部接收在其中并与所述突出物分别啮合的彼此独立的锚定槽;其中所述枢转元件安装在所述外壳上,从而在把所述连接物体连接到所述连接器前,所述推动部的下端位于所述压力部的突出物和所述触头的所述连接部之间,第二步使枢转元件的所述驱动部枢转地运动,所述推动部在与所述嵌入口相反的方向运动,从而所述推动部的下端夹握在所述压力接收部的突出物和所述触头的所述延伸部之间,第三步使枢转元件的所述驱动部更进一步枢转地运动,在其第二位置的所述推动部围绕作为转动轴线的所述推动部中心枢转地运动,第四步使枢转元件所述驱动部更进一步枢转地运动,在其第三位置的所述推动部围绕作为转动轴线的所述推动部中心枢转地运动,从而所述推动部在所述压力接收部和所述连接部基本上垂直竖立,而该转动轴线朝与所述突出物接触的所述推动部上端运动,并且,最后使枢转元件的所述驱动部更进一步枢转地运动,在其第四位置的所述推动部在与所述突出物接触的所述推动部的上端附近围绕中心枢转地运动,使所述推动部与所述突出物啮合,从而使所述推动部的转动轴线随着它们的枢转运动而运动,以实现其紧凑的旋转。
5.如权利要求1或2所述的连接器,其中,当连接物体连接到连接器时,枢转元件的推动部设置成在把所述连接物体连接到所述连接器前,所述推动部的下端位于所述压力接收部的突出物与连接部和外壳或者延伸部之间,第二步使枢转元件的所述驱动部枢转地运动,所述推动部在与所述嵌入口相反的方向运动,从而所述推动部的下端夹握在所述压力接收部的突出物与连接部和外壳或者延伸部之间,第三步使枢转元件的所述驱动部更进一步枢转地运动,在其第二位置的所述推动部围绕作为转动轴线的所述推动部中心枢转地运动,第四步使枢转元件所述驱动部更进一步枢转地运动,在其第三位置的所述推动部围绕作为转动轴线的所述推动部中心枢转地运动,从而所述推动部在所述压力接收部与所述连接部和外壳或者延伸部之间基本上垂直竖立,而该转动轴线朝与所述突出物接触的所述推动部的上端运动,并且,最后使枢转元件的所述驱动部更进一步枢转地运动,在其第四位置的所述推动部在与所述突出物接触的所述推动部上端附近围绕中心枢转地运动,从而使所述推动部与所述突出物啮合。
6.如权利要求1到5任何一项的连接器,其中所述顶部还基本上在其中心设置防护壁,当该连接物体意外地经受过度外力时用于防止所述顶部升起。
7.如权利要求1到4任何一项的连接器,其中在所述延伸部朝向所述接触部的方向,所述触头和所述一种触头的每一个均设置有从支点部延伸的延伸部。
8.如权利要求2或4所述的连接器,其中在所述延伸部朝向所述接触部的方向,该另一种所述触头的每一个均设置有从支点部延伸的延伸部,而所述枢转元件安装在外壳上,从而枢转元件的所述推动部在所述延伸部和所述压力接收部之间枢转地运动。
9.如权利要求2、4、6和7任何一项所述的连接器,其中接触该连接物体的又一个接触部设置在所述一种触头中每一个的所述延伸部上,而接触该连接物体的又一个接触部也设置在该另一种所述触头中每一个的所述支点部和该连接部之间。
10.如权利要求2、4和5任何一项所述的连接器,其中所述外壳在嵌入口侧设置用于引导连接物体的凹槽部,而另一种触头布置成该接触的连接部不从所述凹槽部延伸。
11.如权利要求1到10任何一项所述的连接器,其中该连接物体设置锚定部,同时还设置锁定元件,每一个锁定元件都具有与所述锚定部啮合的啮合部,而所述锁定元件在结构上基本上与所述触头、所述一种触头或所述另一种触头相同。
12.如权利要求9所述的连接器,其中设置在所述触头和所述一种触头中每一个的所述延伸部上的所述又一个接触部构造成具有弹性,并且设置在所述另一种触头中每一个的支点部和连接部之间的所述又一个接触部构造成具有弹性。
13.如权利要求11或12所述的连接器,其中外壳在与所述触头或所述一种触头的连接部对应的位置设置锚定部,同时所述触头和所述一种触头的连接部每一个均设置与所述锚定部啮合的倾斜啮合部,而所述触头和所述一种触头的所述延伸部不由外壳保持。
14.如权利要求13所述的连接器,其中当从所述嵌入口相对侧插入所述触头或所述一种触头时,在该锚定部与啮合部啮合开始时,该触头的接触部基本上与外壳的插入孔平行,而在插入进行时,该触头倾斜,从而该触头的接触部接触插入孔的顶壁,并且,当触头插入完成时,在所述倾斜啮合部辅助下该接触部返回到与插入孔平行的位置。
15.如权利要求9所述的连接器,其中,设置在所述触头和所述一种触头中每一个的所述延伸部上的所述又一个接触部以及设置在所述另一种触头中每一个的所述支点部和连接部之间的所述又一个触头为弯曲形状,以延伸到所述嵌入口,并具有弹性。
16.如权利要求15所述的连接器,其中所述又一个接触部的尖端设有突出物。
17.如权利要求1-15任何一项所述的连接器,其中嵌入口倾斜,用于轻松插入连接物体。
18.如权利要求17所述的连接器,其中嵌入口的倾斜度为相对于连接器外壳底板在15到25度之间的角度。
全文摘要
一种连接器,包括多个触头,每个触头包括具有接触部、压力接收部和从该压力接收部向内伸出的突出物的第一部分;具有连接部和支点部的第二部分;以及用于把第一部分和支点部连接的弹性部。该接触部、弹性部、支点部和连接部以曲柄形式布置。外壳形成有用于防止它的顶部被升起的防护壁。该枢转元件安装在外壳上,从而该旋转轴随着它的枢转运动运动,以实现它们的紧凑旋转。利用该结构,即使经受过度外力情况下,也可以在没有任何失效连接情况下,以简单的操作,该连接器实现小型化、缩减的总高度以及稳定的电连接。
文档编号H01R12/28GK1993867SQ20058002616
公开日2007年7月4日 申请日期2005年7月21日 优先权日2004年8月10日
发明者铃木雅幸 申请人:第一电子工业株式会社
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1