专利名称：保持特性得到改善的电连接器及其插座的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电连接器。具体地说，本发明提出了插座体具有弹性卡紧功能的电连接器。
在电连接器中，要求将插头插入和拔出插座所用的力落在一定的上、下限范围之内，而且即使在插、拔了多次以后仍没有多少改变。在插座和插头靠金属的接线卡和插针件之间的弹性作用卡紧的电连接器中，可能会由于弹性降低而使插、拔的力减小到小于所要求的极限。还可发现，这种连接器由于金属的接线片和插针件之间的弹性作用而会有不同程度的磨损。这种磨损可能会磨去接触面上的金或其他金属的镀层，或者将镀层磨薄到不能接受或满足不了要求的程度。
因此，要求在电连接器中具备这样的卡紧功能，既能使插、拔力基本不变，保持在所要求的范围之内，又不会将金或其他金属的镀层从接线片和插针上磨去。
本发明所提出的连接器中的插座有一个有着相对的两个侧壁、两个端壁以及一个顶壁和一个底壁的绝缘插座体。这个插座体最好是用具有弹性的绝缘材料制成。如通常的插座那样，各导电的接线片安装在两个侧壁、两个端壁之间，分别与开在下接合面上的相应窗口一一轴向对准。这些窗口内部分有横向突出的绝缘材料窗台，使得在插头的插针插入窗口与接线片接合时受到这些窗台所施加的弹性力。可以发现，对于这种连接器，即使来回插拔多次，插拔力惊人地保持非常均匀，变化很小。而且，在插拔期间，没有或几乎没有镀层从插针和接线片上磨下。
下面将结合附图对本发明所提出的插座和电连接器进行详细说明。在这些附图中
图1为本发明的插座的正视图；图2为图1所示插座的底视图；图3为图1所示插座的侧视图4为图1圆IV内区域的详细剖视图；图5为图2圆V内区域的详细视图；图6为与图1-5所示相同的插座配上了锁定插头而构成的电连接器的正视图；图7为图6所示电连接器的后视图；图8为图6所示电连接器的侧视图；图9为图6所示电连接器的顶视图；图10为图6的X-X剖视图；图11为图10的XI-XI剖视图；图12为图10的XII-XII剖视图；图13为代表本发明另一实施例的插座的与图2类似的底视图；图14为图13中圆XIV内区域的详细视图；图15为图14的XV-XV剖视图；图16为与图1-5所示相同的插座配上了不带锁杆的插头而构成的电连接器的正视图；图17为图16所示电连接器的后视图；图18为图16所示电连接器的侧视图；图19为图16所示电连接器的顶视图；图20示出了按对本发明制成的连接器与一些传统的连接器的平均插合力所进行的比较测试的结果；以及图21示出了对按本发明制成的连接器与各种传统的连接器的平均分离力所进行的比较测试的结果。
参见图1-5，总标为10的绝缘的插座体包括前侧壁12，后侧壁14，上接合表面15，下接合表面16，以及相对的端壁17、18。在每个端壁上各有一对直闩接合棱19、20和一个横档22。叠在上接合表面上的有一个带形电缆接合件24，与上接合表面之间隔着一个用来容易带形电缆的间隙26，通过直闩27固定到插座的直闩接合棱上，一系列绝缘位移式连接器(IDC)接线片28配到在前、后侧壁之间，向上伸出到上接合表面外，与插入间隙26的带形电缆连接。在前壁上有一个直键凸30。在下接合表面上开有一些可容许配合插头(未示出)的插针通过的非受限窗 32，还开有一些也是容纳配合插头的插针的受限窗口34。这些受限窗口每个都有向内倾斜的第一对斜面36、38和第二对斜面40、42。斜面40、42分别具有向内突出的窗台43、44。窗台43、44各自的端沿45、46伸入窗口内，从而形成了一个受限垂直通路48(图4)，但这上面仍是加宽了的垂直通路50(图4)。通过窗口可以看到接线片28(图5)。窗台最好可以将窗口的宽度限制为比插入窗口的插针宽度或直径小4％至6％左右。端沿的厚度(在图4所示的垂直方向上)也最好是0.015英寸至0.025英寸左右。
参见图6-12，采用上述插座的连接器包括一个插头54。这种插头有一个上面带着一些插针的插头体56。每个插针有一个上部(图11-12)和一个弯了90°的下部60。从插头体56向上沿伸的前壁62上开有一个嵌键槽64。开在插头体上的还有安装孔66、68。与前壁相对的是后壁70。围着与插座接合的位置的还有端壁72、74，在这两个端壁上分别有可绕相应枢轴转动的锁杆76、78。与图1-6所示相同的插座79与插头54接合。具体从图10可见，在插座的下接合面80上开有一些容纳插头上的插针的非受限窗口82和一些也是容纳配合插头上的插针的受限窗口84。这些受限窗口每个都由向内倾斜的第一对斜面86、88和第二对斜面90、92围成。具体由图11-12可见，斜面90、92分别具有向内突出的窗台93、94。窗台93、94各自的端沿95、96分别从斜面90、92延伸出一段相同的距离，因此端沿95、96与斜面90、92平行。这两个窗台形成了一个受限窗口。从图11-12还可看到，每个接线片52都有一个上绝缘位移部98，从插座伸出，具有一个垂直的槽100，用来容纳带形电缆的导体。侧腿102嵌在插座体上的缝104内，而插座体中的垂直壁105嵌在接线片的垂直槽106内。在插座体中开有带受限部110的膛孔108。接线片的下腿112伸在这膛孔内。下腿112具有一个向内弯的上部114和一个向外弯的下部116，在此之间形成一个平缓的峰118，从而在接线片的紧贴插针的那侧形成一个接触面119。窗台突出的方向与这接触面垂直。从插头伸出的插针上部58在插入窗口84和膛孔108内时，压靠在接线片的峰118上，使得接线片的向外弯的下部116向下朝自插座体横向突出到垂直膛孔内的档头120移动。
图13-15示出了另一个实施例。在这个实施例中，绝缘的插座体总标为122。与其他的实施例相同，这个插座体包括前侧壁124，后侧壁126，上接合表面(未示出)，以及下接合表面128。在每个端壁上各有一对直闩接合棱130、132和一个横档134。与其他实施例相同，叠在上接合表面上的有一个带形电缆接合件(未示出)，与上接合表面之间隔着一个用来容纳带形电缆的槽(未示出)，它与上接合表面配合，卡住插入这个槽内的带形电缆。在前壁上有一个直键凸136。在下接合表面上开有一些可容许配合插头的插针通过的非受限窗口138，还开有一些也是容纳配合插头的插针的受限窗口140。这些受限窗口每个都有向内倾斜的第一对斜面142、144和第二对斜面146、148。斜面146、148分别具有沿伸入窗口的窗台150、152，形成垂直膛孔155(图14)的受限部154(图15)。应该注意的是，这两个窗台都有弯曲的端沿156，因此其中间部分157伸入窗口比两端更深一些。从窗口也可看到接线片158(图14)。还应该注意的是，窗台150、152伸入窗口的量两端较小，而中间较大，从而分别具有弯曲的端沿160、162。
可以理解，除了图6-12所示的那种锁定插头，本发明的插座也可与非锁定插头配合使用。参见见图16-19，采用上述插座的连接器饭后一个插头160。这种插头有一个上面带着一些插针的插头体162。每个插针有一个垂直的上部(未示出)和垂直的下部164、166。插头体包括前壁168，后壁170，以及端壁172、174。在这种连接器中，在插座的下接合面上开有一些容纳插头上的插针的非受限窗口和一些也是容纳插头上的插针的受限窗口，情况与图10-12所示相同。也如图10-12所示那样，这些受限窗口每个都由向内倾斜的第一对斜面和第二对斜面围成。第二对斜面上有一对向内突出的窗台，分别从壳自斜面伸出相同的距离，因此窗台的端沿与斜面平行。这窗台便形成了受限窗口。与图11-12所示情况相同，每个接线片有一个从插座伸出的上部，上面开有用来卡住带形电缆的槽。接线片的侧腿嵌在插座体上的缝内，而插座体中的垂直壁嵌在接线片的垂直槽内。在插座体中开有具有受限部的垂直膛孔，而接线片的下腿就下伸在这垂直膛孔内。下腿具有一个向内弯的上部和向外弯的下部，在此之间形成一个平缓的峰。从插头伸出的插针上部在插入窗口的垂直膛孔内时，压靠在接线片的峰上，使得接线片的向外弯的下部向下朝自插座体横向突出到垂直膛孔内的档头移动。如图12所示，在膛孔内开有一条凹槽。
比较测试已经用一些40位插座进行了比较测试。在测试中，将按本发明修改了的由圣·路易斯的伯克电子公司制造的两种QUICKIE插座与未经修改的QUICKIE插座(71601)在性能上作了比较。两种修改的插座都是镀有15μ英寸金镀层的QUICKIE插座(95208)。修改总的是按图1-5所示方式进行的，对40个窗口中的8个窗口各加两个塑料窗台予以限制，形成8个受限窗口。这些每个厚(即在如图4那样定位时的垂直方向)为0.020英寸的窗台，伸入受限窗口，使窗口宽度从0.030英寸减小为平均0.0237英寸，而受限窗口的长度仍保持为0.030英寸。非受限窗口的长度和宽度都为0.030英寸。未修改的插座是镀有15μ英寸金镀层的标准QUICKIE插座(71601)，上面的非受限窗口的宽度和长度都为0.030英寸。绝缘的插座体和窗台包括重量百分比为30％的玻璃纤维增强聚酯(DUPONT RYNITE)。第一种修改的插座配以也由伯克电子公司制造的BERGSTIK插头(92604)，插针是0.025见方，镀有30μ英寸的GXTTM镀层。第二种修改的插座配以插针为0.025英寸见方镀有15μ英寸金镀层的BERGSTIK插头(98001)。未加修改的插座也配以插针为0.025见方镀有15μ英寸金镀层的BERGSTIK插头(68001)。来回将这些经修改的插座与相应的插头相继插拔十次。测得插拔所用的插合力和分离力分别示于图20和21。对于传统插座所需的平均插合力和分离力也示于图20和21。由图20和21可见，采用经修改的插座，无论插合力还是分离力都惊人地增大了许多。
可以理解，采用诸如上述连接器的插座和电连接器即使在多次插拔后仍能使插合力和分离力保持在所要求的范围内，相当稳定。还可以看到，这种插座将使镀在接线片和插头相互压靠处的镀层磨损非常小。此外，只需要用相当容易制造的低成本设备就可使插座具备上述这些优点。
以上结合各种具体结构的优选实施例对本发明作了说明，但应该理解，也可以采用其他类似的实施例，或者对上述实施例进行一些修改和补充，以具备与本发明相同的功能，这仍属本发明范围。因此，本发明并不局限于某个具体的实施例，其精神实质和专利保护范围应按所附权利要求定义。
权利要求
1.一种电连接器的插座，其特征是所述插座具有多个至少局部封在一个插座体内的导电接线片，所述插座体上开有多个容许通达所述接线片的窗口，以及至少局部限制所述窗口中的至少某些窗口的装置。
2.权利要求1所述的插座，其中所述至少某些窗口用从插座体分别伸出到相应各受限窗口内的窗台加以限制。
3.权利要求2所述的插座，其中所述窗台用的均是聚酯材料。
4.权利要求3所述的插座，其中所述插座体用的是绝缘材料。
5.权利要求4所述的插座，其中所述插座体和窗台用的是同一种绝缘材料。
6.权利要求5所述的插座，其中所述这种绝缘材料是聚酯材料。
7.权利要求6所述的插座，其中所述这种绝缘材料是玻璃纤维增强的聚酯材料。
8.权利要求4所述的插座，其中所述接线片每个都具有两个相对的侧面和两个相对的边缘，所述侧面和边缘具有不同的宽度，而侧面的宽度大于边缘的宽度。
9.权利要求8所述的插座，其中所述窗口都是矩形的，每个具有一对与接线片的侧面相邻的第一斜面和一对与接线片的边缘相邻的第二斜面，而限制窗口的窗台从所述第二对斜面中的至少一个斜面内伸到所述窗口内。
10.权利要求9所述的插座，其中所述接线片定位成使它的边缘与所述第二对斜面相邻。
11.权利要求10所述的插座，其中所述相对的窗台具有朝内的端沿，而每个接线片的相对的边缘紧贴所述朝内的端沿。
12.权利要求11所述的插座，其中所述限制窗口的装置包括一对相对的窗台，每个分别从所述第二对斜面中的相应一个斜面向内伸出。
13.权利要求12所述的插座，其中所述相对的窗台各有朝内的端沿，而每个接线片的相对的边缘紧贴所述朝内的端沿。
14.权利要求13所述的插座，其中所述窗台从所述第二对斜面伸出的距离基本均匀，使得所述窗台的朝内的端沿基本上与所述第二对斜面平行。
15.权利要求13所述的插座，其中所述窗台各具有两个端部和一个中间区域，所述窗台从所述第二对斜面伸出，在中间区域伸出的量较大。
16.权利要求15所述的插座，其中所述窗台的朝内的端沿都是弯的。
17.一种电连接器的插座，其特征是所述插座包括(a)一个绝缘的插座体，它包括两个基本平行相对的侧壁和两个基本平行相对的端壁，这些壁均在基本平行的上、下接合表面之间，而在所述上、下接合表面中的至少一个接合表面上开有多个可容纳插针的窗口；(b)多个安装在所述两个侧壁和两个端壁之间的导电的接线片，每个接线片分别与所述可容纳插针的窗口中的一个相应窗口轴向对准；以及(c)限制所述可容纳插针的窗口中的至少某些窗口的装置。
18.权利要求17所述的插座，其中所述限制至少某些可容纳插针的窗口的装置是从所述接合表面中的一个表面分别伸出到相应受限窗口内的窗台。
19.权利要求18所述的插座，其中所述窗台用的均是绝缘材料。
20.权利要求19所述的插座，其中所述这种绝缘材料是聚酯材料。
21.权利要求20所述的插座，其中所述这种绝缘材料是玻璃纤维增强的聚酯材料。
22.权利要求21所述的插座，其中所述接线片每个都具有两个相对的侧面和两个相对的边缘，所述侧面和边缘具有不同的宽度，而侧面的宽度大于边缘的宽度。
23.权利要求22所述的插座，其中所述窗口都是矩形的，每个具有一对与接线片的侧面相邻的第一斜面和一对与接线片的边缘相邻的第二斜面，而限制窗口的装置从所述第二对斜面中的至少一个斜面向内伸到所述窗口内。
24.权利要求21所述的插座，其中所述插座安装成使所述接线片的边缘与所述第二对斜面相邻。
25.权利要求21所述的插座，其中所述限制窗口的装置包括从第二对斜面中的至少一个斜面向内伸出的窗台。
26.权利要求21所述的插座，其中所述限制窗口的装置包括一对分别从第二对斜面向内伸出的相对的窗台。
27.权利要求24所述的插座，其中所述相对的窗台具有朝内的端沿，而每个接线片的相对的边缘紧贴所述朝内的端沿。
28.权利要求25所述的插座，其中所述窗台从所述第二对斜面伸出的距离基本均匀，使得所述窗台的朝内的端沿基本上与所述第二对斜面平行。
29.权利要求25所述的插座，其中所述窗台各具有两个端部和一个中间区域，所述窗台从所述第二对斜面伸出，在中间区域伸出的量较大。
30.权利要求27所述的插座，其中所述窗台的朝内的端沿都是弯的。
31.一种电连接器，其特征是所述电连接器包括一个包括多个至少局部封在一个插座体内的导电的接线片的插座，所述插座体上开有多个容许通达所述接线片的窗口，而所述窗口中至少有某些窗口受到局部限制；以及一个具有多个从一个插头体上伸出、可以穿过所述窗口紧贴所述接线片的导电的插针的插头。
32.权利要求31所述的电连接器，其中所述接线片每个都具有两个相对的侧面和两个相对的端部，在每个接线片上形成一个与相应的一个所述插针紧贴的接触表面，而限制容纳所述插针的窗口中的至少一个窗口的装置与所述接触表面垂直。
33.一种电连接器，其特征是所述电连接器包括(a)一个电连接器的插座，它包括(i)一个绝缘的插座体，它具有两个基本平行相对的侧壁和两个基本平行的端壁，这些壁均在基本平行的上、下接合表面之间，而在所述上、下接合表面中的至少一个接合表面上开有多个可容纳插针的窗口，(ii)多个安装在所述两个侧壁和两个侧壁之间的导电的接线片，每个接线片分别与所述可容纳插针的窗口中的一个相应窗口轴向对准，和(iii)限制所述可容纳插针的窗口中的至少某些窗口的装置；以及(b)一个包括一个插头体和多个导电的插针的插头，所述插头安装成使所述导电的插针可穿过所述可容纳插针的窗口插入插座与所述导电的接线片接合。
34.权利要求33所述的电连接器，其中所述接线片每个都具有两个相对的侧面和两个相对的端部，在每个接线片上形成一个与相应的一个所述插针紧贴的接触表面，而限制容纳所述插针的窗口中的至少一个窗口的装置是处在一个与所述接触表面垂直的平面内。
35.权利要求34所述的电连接器，其中所述受限窗口每个的宽度比所述插针的宽度小4％至6％左右。
36.权利要求35所述的电连接器，其中所述窗台的垂直方向上的厚度为0.015英寸至0.025英寸左右。
全文摘要
本发明所提出的电连接器的插座包括多个至少局部封在一个插座体内的导电的接线片，在这个插座体上开有多个允许通达所述导电的接线片，而所述插座体受到延伸，以至少部分限制所述窗口中的至少某些窗口。
文档编号H01R13/115GK1166703SQ9612342
公开日1997年12月3日 申请日期1996年12月25日 优先权日1995年12月28日
发明者米切尔·C·斯密克 申请人:连接器系统工艺公司