具有两排端子结构的PCB直接连接器的制作方法

文档序号:22259888发布日期:2020-09-18 14:23阅读:167来源:国知局
具有两排端子结构的PCB直接连接器的制作方法

本公开涉及一种连接器,并且更具体地,本公开涉及这样一种连接器:其可以在没有互补连接器的情况下直接联接到pcb基板,并且包括具有紧凑尺寸的大量端子。

本申请要求2018年6月12日在韩国提交的韩国专利申请no.10-2018-0067735的优先权,其公开内容通过引用合并于此。



背景技术:

近来,诸如膝上型计算机、平板电脑和智能电话这样的电子装置以及用于对二次电池产品进行充电或放电的bms变得越来越紧凑和轻量,因此,安装到这些产品的电路基板上的电子元件的密度也在增加。因此,需要轻、薄、短和小的连接器装置。

如图1中所示,传统的连接器通常包括成对的阴性连接器3和阳性连接器2。阴性连接器3具有与触点对应的多个引脚,而阳性连接器2具有与多个引脚接触的多个插头端子。阳性连接器2借助于smt(表面安装技术)被安装到电路板1,阴性连接器3与阳性连接器2互补地联接。

但是,如果使用阴性连接器3和阳性连接器2二者,则应使用不同的模具来制备阴性连接器3和阳性连接器2的不同主体和触点,并且任何一个连接器必须被表面安装到电路板,这使制造工艺复杂并且增加制造成本。

作为具有成对阳性连接器和阴性连接器的连接器的替代,对直接连接器的开发的需求不断增长,所述直接连接器可以在没有阳性连接器的情况下直接安装在电路板上,以减少连接器的构件成本和用于现有表面安装技术(smt)工艺的工艺成本。

同时,因为连接器的端子的每个引脚向电路板传输一个信号,因此为了传输更多的信号,必须增加连接器的端子引脚的数量,并且必须相应地增加连接器壳体的尺寸。例如,图1示出具有8个端子引脚的8引脚连接器。在相关技术中,当制造具有更多数量的端子引脚的16引脚连接器时,该连接器的左右宽度比8引脚连接器增加两倍以上。

如果连接器的尺寸增加,则其上安装连接器的电路板的面积相应地增加,使得使用连接器和电路板的装置的空间利用率可能劣化。

因此,有必要开发一种直接连接器,与传统技术相比,该直接连接器可以实现为具有更多数量的端子引脚且尺寸紧凑,并且在没有互补连接器的情况下可以直接安装在印刷电路板上。



技术实现要素:

技术问题

本公开旨在提供一种连接器,其可以直接安装在电路板上,以减少连接器的构件成本和对现有表面安装技术(smt)工艺的工艺成本。

此外,本公开旨在提供一种连接器,该连接器即使受到外部冲击和振动也可以稳定地固定到电路板上,以防止连接器的分离或连接故障,并且还允许连接器的多个构件便于组装和拆卸。

此外,本公开旨在提供一种连接器,与现有的连接器相比,其可以以紧凑的尺寸实现。

技术方案

在本公开的一个方面中,提供了一种pcb直接连接器,该pcb直接连接器被直接安装到电路板,该pcb直接连接器包括:端子部件,该端子部件被布置成两排,以分别接触被设置到电路板的上表面和下表面的上部导电图案和下部导电图案;和连接器壳体,该连接器壳体被构造成将端子部件容纳在其中,并且允许形成在电路板的端部的一侧处的连接器连接部被配合到连接器壳体中或从连接器壳体释放。

连接器壳体可以包括上板和下板,并且上板的前部和下板的前部可以彼此间隔开至少电路板的厚度,使得连接器连接部在上板的前部和下板的前部之间插入到预定深度,并且上板的后部和下板的后部可以彼此连接,以形成单个主体。

上板的后部和下板的后部可以具有插入孔,端子部件以两排插入该插入孔中,使得两个端子部件插入每个插入孔中。

端子部件可以包括:端子主体,该端子主体具有水平主体和一对竖直主体,该水平主体形成为朝向连接信号传输电缆的部分延伸;所述一对竖直主体被形成为在与所述水平主体相正交的相同方向上延伸,并且所述一对竖直主体之间具有预定间隙,所述端子主体被置于所述插入孔中;和接触部,该接触部形成为从端子主体延伸,使得接触部的至少一部分具有弯曲形状,以与电路板的上表面或下表面弹性接触,该接触部被置于在连接器壳体的前部处。

端子部件可以包括第一排端子部件和第二排端子部件,该第一排端子部件和第二排端子部件对称地布置在连接器壳体内部,连接器壳体可以具有侧孔,所述侧孔在与所述插入孔相交的方向上形成在所述连接器壳体的至少一个侧表面中,以与由所述第一排端子部件的端子主体和所述第二排端子部件的端子主体围绕的空间连通,并且pcb直接连接器还可以包括保持器,该保持器被插入到侧孔中,以整体地固定第一排端子部件和第二排端子部件。

连接器壳体可以具有多个凹槽,所述多个凹槽通过下压侧孔周围的表面而形成,并且保持器可以包括止动件,该止动件被构造成与多个凹槽的一部分接合。

连接器壳体的上板可以被划分成包括第一上板和第二上板的两个部分,并且闩锁可以设置在第一上板和第二上板之间,并且闩锁可以具有钩,该钩被设置在其一端处,以便被钩挂到预先设置在电路板中的紧固孔。

闩锁可以包括:轴,该轴被构造成与位于第一上板和第二上板之间的下板的上表面正交地突出;和闩锁板,该闩锁板构造成具有钩,并且平行于上板延伸,该闩锁板被连接到轴,以基于该轴进行跷跷板操作。

连接器壳体的两侧表面可以具有基板保持肋,该基板保持肋被构造成基于连接器连接部被配合到电路板的两侧处的端部中。

基板保持肋可以被设置到上板的后部和下板的后部,并且基板保持肋可以具有入口,所述入口被形成有比所述电路板的厚度更大的宽度,并且入口的宽度可以在沿着其插入电路板的端部的方向上逐渐减小。

pcb直接连接器还可以包括插入限制板,所述插入限制板设置在所述连接器壳体的前部和后部的边界处,以沿着所述连接器壳体的左右宽度延伸,并形成用于部分地阻挡所述插入孔的出口的预定壁。

保持器可以进一步包括端子支撑件,该端子支撑件插入到侧孔中并且置于在连接器壳体中,并且止动件可以在与端子支撑件的延伸方向相交的方向上在端子支撑件的一侧处突出。

连接器壳体的多个凹槽可以包括:至少一个止动件放置槽,所述至少一个止动件放置槽被形成为与止动件接合;和至少一个工具槽,所述至少一个工具槽被设置使得预定的工具在与所述止动件放置槽相邻的位置处被插入到其中。

有利效果

根据本公开的实施例,因为连接器可以直接安装在电路板上,所以能够减少连接器的构件成本和现有表面安装技术(smt)工艺的工艺成本。

根据本公开的另一实施例,因为连接器可以牢固地安装到电路板上,所以即使受到外部冲击和振动,也能够防止连接器相对于电路板的分离或连接故障。

此外,连接器的组件可以方便地组装和拆卸,从而确保方便的维护和管理。

此外,与具有相同数量的端子的现有连接器相比,可以提供具有紧凑尺寸的连接器。

本领域的技术人员将清楚地理解,根据本公开的各种实施例可以解决这里未提及的各种技术问题。

附图说明

图1是示意性地示出传统的阳性连接器和阴性连接器的视图。

图2是示出根据本公开实施例的连接器的分解立体图。

图3和图4是示出根据本公开实施例的连接器在被紧固到电路板之前和之后的立体图。

图5是图4的侧视图。

图6是沿着图4的i-i’线截取的横截面图。

图7是示出图6的端子部件的视图。

图8是示出根据本公开实施例的连接器的前视图。

图9是示出根据本公开实施例的连接器的后视图。

图10是沿着图4的ⅱ-ⅱ’线截取的横截面图。

图11至图13是用于示出连接器壳体和保持器的联接关系的视图。

具体实施方式

在下文中,将参考附图详细描述本公开的优选实施例。在描述之前,应理解的是,说明书和所附权利要求书中使用的术语不应被解释为限制于一般含义和词典含义,而是在允许发明人为了最佳解释适当定义术语的原则的基础上、基于与本公开的技术方面相对应的含义和概念来解释。

因此,本文中提出的描述仅是出于说明目的的优选示例,不旨在限制本公开的范围,因此应理解,在不脱离本公开的范围的情况下,可以对其进行其它等效和修改。

在以下描述中,电路板可以指应用于车辆的电池组的bms电路板。在此,bms电路板是电池组的一个构件,用于控制电池单体的充电/放电和单体平衡。本公开的pcb直接连接器5可以用于连接到bms电路板,并且将电池单体的电压信息等传输到bms。

除了bms电路板之外,本公开的pcb直接连接器还可以被用于连接到的诸如膝上型计算机、平板电脑和智能电话此类电子装置的印刷电路板,并且传输所述电子装置所需的信号。

图2是示出根据本公开实施例的连接器的分解立体图,图3和图4是示出根据本公开实施例的连接器在被紧固到电路板之前和之后的立体图。

参考附图,与将阴性连接器插入到电路板4的阳性连接器中、以用于连接至电路板4的现有方法不同,根据本公开实施例的pcb直接连接器5在没有阳性连接器的情况下被直接连接到电路板4。在这种情况下,可以降低阳性连接器的生产成本以及将阳性连接器安装到电路板4的工艺成本。

参看根据本公开实施例的pcb直接连接器5的构件,如图2所示,pcb直接连接器5包括端子部件10、连接器壳体20和保持器30。

端子部件10是导电金属构件,用于容易地将信号传输电缆6连接到电路板4的导电图案。

特别地,根据该实施例的端子部件10以两排结构组装到连接器壳体20。例如,一起参考图2和图6,端子部件10包括第一排端子部件10a和第二排端子部件10b,并且第一排端子部件10a和第二排端子部件10b被对称地布置成在连接器壳体20内部彼此间隔开。分别地,第一排端子部件10a接触设置在电路板4的上表面上的上部导电图案4a,并且第二排端子部件10b接触设置在电路板4的下表面上的下部导电图案4b,以将不同的信号传输到电路板4。

如果导电图案4a、4b形成在电路板4的两个表面上,并且端子部件10以两排布置在连接器壳体20内部来接触上述导电图案4a、4b,则与现有的具有一排结构的连接器壳体20相比,连接器壳体20的左右宽度可以减小一半。

因为第一排端子部件10a和第二排端子部件10b以相同的构造对称地布置,所以将仅描述其中之一。

一起参考图2、图6以及图7,端子部件10包括端子主体11和接触部16。

本实施例的端子主体11包括水平主体12以及一对竖直主体13、14,所述水平主体12朝着连接有信号传输电缆6的部分延伸,所述一对竖直主体13、14在与水平主体12正交的相同方向上延伸,并且所述一对竖直主体13、14之间具有预定的间隙。

信号传输电缆6可以连接到水平主体12,并且保持器30可以稍后被置于在形成在一对竖直主体13、14之间的装配空间s中。保持器30可以防止端子部件10在连接器壳体20的内部移动,稍后将详细解释。

接触部16可以设置成悬臂形状,其从端子主体11延伸,并且至少一部分被弯曲为与电路板4的表面弹性接触。当直接连接器5被安装在电路板4上时,端子部件10的接触部16可以分别接触电路板4的上部导电图案4a和下部导电图案4b。这时,第一排端子部件10a的接触部16的弯曲部分和第二排端子部件10b的接触部16的弯曲部分之间的间隔小于电路板4的厚度,使得接触部16可以弹性地接触上部导电图案4a和下部导电图案4b。

同时,根据本公开的直接连接器5可以在没有阳性连接器的情况下被紧固到电路板4,但是直接连接器5也可以被应用于其两个表面处预先设置有预定紧固孔4e和导电图案的电路板4。

在下文中,将电路板4的、其两个表面处具有导电图案4a、4b的端部的一侧称为连接器连接部4c。另外,连接器连接部4c优选形成为凹进到电路板4,如图3中所示。

连接器壳体20将端子部件10容纳在其中,并且被设置为使得电路板4的连接器连接部4c可以被配合到连接器壳体20中和从连接器壳体20释放。换言之,连接器壳体20和电路板4的连接器连接部4c被设置成以插槽的方式彼此联接和释放。

参考图3至图9,连接器壳体20包括上板21和下板22以及闩锁24和基板保持肋25,所述上板21和下板22形成端子部件10的容纳空间,所述闩锁24和基板保持肋25形成电路板4的锁定装置。

上板21和下板22可以被认为是形成连接器壳体20的主体的部分。

上板21和下板22彼此至少隔开电路板4的厚度,使得连接器连接部4c以预定深度插入其间,并且上板21的后部20b和下板22的后部20b彼此连接,以形成单个主体。另外,上板21的后部20b和下板22的后部20b处形成有插入孔23,用于分别插入成对的第一排端子部件10a和第二排端子部件10b。在此,每对第一排端子部件10a和第二排端子部件10b包括第一排端子部件10a和第二排端子部件10b。第一排端子部件10a和第二排端子部件10b可以在连接器壳体20的后方通过相应的插入孔23插入到连接器壳体的前部20a。

更具体地,可以在连接器壳体20的前部20a与后部20b之间的边界处设置插入限制板20c,所述插入限制板20c沿着连接器壳体20的左右宽度延伸,以部分地封闭插入孔23的出口。接触部16可以通过插入孔23和插入限制板20c之间的间隙而被布置在连接器壳体20的前部20a处,并且端子主体可以被插入限制板20c阻挡,因此被布置在连接器壳体20的后部20b处。

根据连接器壳体20的构造,如图6所示,因为连接器壳体20的后部20b被插入限制板20c阻挡,所以电路板4的连接器连接部4c可以插入直到连接器壳体20的前部20a,并且连接器连接部4c的上表面和下表面可以弹性地接触第一排端子部件10a的接触部16和第二排端子部件10b的接触部16。作为参考,在y轴方向上相邻的不同端子部件10的接触部16分别被部分地插入到设置在连接器壳体20的前部20a的上板21和下板22处的引导凹槽中,以恒定的保持漏电距离,从而防止短路。

闩锁24被钩挂到预先设置在电路板4中的紧固孔4d,以将连接器壳体20保持为不会沿着相反方向(+x轴方向)从连接器连接部4c释放。

在此实施例中,连接器壳体20的上板21被划分成第一上板21和第二上板21,并且闩锁24被设置在第一上板21和第二上板21之间。

一起参考图3、图4、图8至图10,闩锁24包括:轴24a,其以与下板22的上表面相正交的方式突出;闩锁板24b,其连接到轴24a,并且以平行于上板21的方式延伸;以及钩24c,其设置在闩锁板24b的一端处。钩24c可以竖直地插入到设置在电路板4处的紧固孔4e中,并且以与闩锁板24b相正交的方式弯曲,以被钩挂在紧固孔4c中。

闩锁板24b以与下板22隔开预定间隔的方式由轴24a支撑,并且轴24a大致位于闩锁板24b的中心处。闩锁板24b可以基于轴24a进行跷跷板操作。如果使用闩锁24,则当打算从电路板4移除连接器壳体20时,用户可以简单地按压闩锁板24b的另一端,以释放钩24c和紧固孔4e之间的钩挂,然后沿着相反方向拉动连接器外壳20。

基板保持肋25将连接器壳体20保持为相对于电路板4不在上、下、左、右方向(±y轴方向和±z轴方向)上移动。在此,假定电路板4被构造成使得基板保持肋4可以被施加到其上。即,假定电路板4使得连接器连接部4c具有与连接器壳体20的上板21和下板22相对应的宽度,并且成凹状地凹进到电路板4中。

如图3至5中所示,根据本实施例的基板保持肋25位于连接器壳体20的两侧表面处,并且具有与电路板4的厚度相对应的内部宽度,使得电路板4的、与连接器连接部4c的两侧邻近的端部被配合在其中。在此,电路板4的端部将被称为肋连接部4d。

当将连接器壳体20的前部20a被推入电路板4的连接器连接部4c中时,因为肋连接部4d被配合到基板保持肋25中,从而连接器壳体20可以被紧密地固定到电路板4。

特别地,基板保持肋25可以被设置在连接器壳体20的后部20b处,即,基板保持肋25可以被设置在上板21和下板22的、其侧表面被阻塞的后部20b处。在这种情况下,当连接器壳体20被完全推入到连接器连接部4c中时,连接器壳体20的后部20b被紧密地置于肋连接部4d之间的空间中,使得其两侧表面在左右方向上被肋连接部4d支撑。因此,即使存在振动或冲击,连接器壳体20也可以被固定为相对于电路板4在左右方向(±y轴方向)上不发生移动。

此外,基板保持肋25具有宽度大于电路板4的厚度的入口25a。入口25a的宽度可以沿着电路板4的端部所插入的方向逐渐减小。如果以上述方式设置基板保持肋25的入口25a,则具有较大宽度的基板保持肋的入口25a可以与肋连接部4d的前端容易地匹配。另外,即使在配合时肋连接部4d的前端与基板保持肋的入口25a的中心稍微偏位,由于入口25a的宽度逐渐减小,所以也可以将肋连接部4d引导为适合于基板保持肋25的内部宽度。因此,根据基板保持肋25的构造,直接连接器5可以精确地对准并且安装到电路板4。

同时,根据本公开实施例的直接连接器5是用于连接到应用于车辆的电池组的bms电路板4的连接器,并且还包括用于保持端子部件10不发生移动的保持器30。

更具体地,保持器30可以起到如下作用:将端子部件10保持为不沿着正反方向(±x轴方向)发生移动,并且在上下方向(±z轴方向)上支撑第一排端子部件10a和第二排端子部件10b,从而不发生短路。

参考图2、图6、图11至图13,可以在连接器壳体的至少一个侧表面上设置侧孔26,所述侧孔26与被布置在插入孔23中的第一排端子部件10a的端子主体11和第二排端子部件10b的端子主体11所包围的装配空间s连通。即,在本实施例中,侧孔26形成在连接器壳体的两侧表面中,以在相交方向上与插入孔23连通。

保持器30可以通过侧孔26(在y轴方向上)一个接一个地插入到连接器壳体20的侧表面中,并且置于形成在被设置于插入孔23中的第一排端子主体11和第二排端子主体11之间的装配空间s中。

如上所述,本实施例的连接器壳体20的上板21被划分为第一上板21和第二上板21,并且闩锁24被置于第一上板21和第二上板21之间,并且端子部件10也被划分为第一组和第二组,并且闩锁24被置于第一组和第二组之间。因此,在该实施例中,形成两个侧孔26,在连接器壳体20的两个侧表面中的每个侧表面中形成一个侧孔,并且使用两个保持器30来固定第一组端子部件10和第二组端子部件10。作为参考,与该实施例不同,两个侧孔26可以彼此连通,因此可以延长一个保持器30的长度,使得使用单个保持器30来整体固定第一组端子部件10和第二组端子部件10。

此外,本实施例的保持器30具有端子支撑件32和止动件31。该端子支撑件32通过侧孔26被置于连接器壳体20中,以支撑端子部件10,并且止动件31在端子支撑件32的一侧上突出,以限制保持器30的插入深度。止动件31可以钩挂在侧孔26的入口周围。

即,如图12中所示,可以在侧孔26的周围设置通过下压表面而形成的多个凹槽。在图12中,在多个凹槽当中,位于侧孔26的入口的左侧和右侧的凹槽是止动件放置槽27a,位于其顶部和底部处的凹槽是工具槽27b。

保持器30可以插入到侧孔26中,直到止动件31与止动件放置槽27a接合。即,当止动件31被止动件放置槽27a卡住时,可以限制保持器30插入到侧孔26中的深度。在本实施例的保持器30中,因为在其一端处设置有止动件31,所以可以将保持器30插入侧孔26中,直到保持器30的一端位于与连接器壳体20的侧表面相同的平面上。换句话说,完全插入到侧孔26中的保持器30可以被认为是掩埋在连接器壳体20的侧表面中。

如图13中所示,当将直接连接器5推入连接器连接部4c时,保持器30被肋连接部4d的侧表面阻挡,并且不能在±y轴方向上脱离。根据该构造,不必为了将保持器30固定到连接器壳体20而向连接器壳体20和保持器30提供诸如钩挂结构的紧固装置。同时,为了将保持器30与连接器壳体20分离,将预定的工具插入到工具槽27b并且仅拉动保持器30就足够了。

根据如上所述的本实施例的直接连接器的构造,因为端子部件10可以以两排组装在连接器壳体20中,所以与现有连接器相比,所述连接器可以被实现为具有一半的尺寸,并且即使在振动和冲击条件下也可以防止连接器分离或错误接触。

此外,由于直接连接器5的端子部件10、连接器壳体20和保持器30以简单的方式组装和拆卸,所以在必要时可以容易地维护和管理连接器的组件。

如果使用如上所述的根据本公开实施例的pcb直接连接器5的构造,则与现有的一对阳性连接器和阴性连接器相比,可以简化连接器的结构和制造工艺并降低其制造成本,并且pcb直接连接器5可以稳健地安装到电路板4,从而即使在施加振动或冲击的环境中,也可以防止连接器被拆卸或接触不良。

已经详细描述本公开。然而,应理解,虽然详细说明和具体示例指示本公开的优选实施例,但是仅以说明的方式给出,因为根据此详细描述在本公开的范围内的各种变化和修改对于本领域的技术人员而言将变得显而易见。

同时,当在说明书中使用指示上、下、左和右方向的术语时,对于本领域的技术人员来说显然的是,这些术语仅代表相对位置以便于解释,并且可以基于观察者或待观察的对象的位置而变化。

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