专利名称：具有钩在印刷线路板上的钩子的连接器装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有钩在印刷线路板上的钩子的连接器装置，并且涉及一种具有印刷线路板和连接器的印刷电路板。本发明还涉及一种并入了有印刷电路板的电子装置，例如便携式计算机。
背景技术：
印刷电路板被广泛地应用于电子装置，例如便携式计算机。印刷电路板由具有导电图的印刷线路板和装在印刷线路板上的连接器所组成。该连接器用于将线路板连接到外围设备，例如打印机，并且该连接器暴露于电子装置的外部。
所谓的D接头型连接器，例如RGB连接器，串行连接器或并行连接器，其包括一个具有多个信号端子的连接器主体和将所述连接器主体固定在印刷线路板上的钩子。所述钩子从所述连接器主体伸出并穿过在印刷线路板上形成的通孔。所述钩子在其顶端部分具有爪状的啮合部分。所述啮合部分与通孔的一开口边缘相啮合，因此所述印刷线路板被夹在连接器主体和啮合部分之间。因而，连接器被印刷线路板所支承。在所述钩子被钩在印刷线路板上的状态下，所述连接器主体的信号端子被焊接到导电图上。
在传统的D接头型连接器中，连接器主体和钩子的啮合部分之间的距离是固定的。因此，连接器只能安装在厚度受限的印刷线路板上。已知经由制造误差等因素的影响，印刷线路板的厚度很容易改变。另外，在近几年，随着许多多层印刷线路板的生产，其厚度在0.1毫米的单位中变化。
因此，在将印刷线路板夹在连接器主体和钩子的啮合部分之间的传统技术中存在下述问题。当连接器被安装在印刷线路板上时，在连接器主体和印刷线路板之间或者在啮合部分和印刷线路板之间可能会出现间隙。假如这样的话，印刷线路板就不能牢固地固定在连接器主体和啮合部分之间，从而导致连接器主体的颤动，或导致连接器主体相对于印刷线路板位置不稳定。
特许(KOKAI)公开号为6-333621的日本专利申请公开了一种连接器，其中，连接器主体的钩子具有一个可弹性变形的舌状部件。在该连接器中，钩子顶端的啮合部分被钩在印刷线路板的下表面，而舌状部件与印刷线路板的上表面弹性接触。舌状部件根据印刷线路板的厚度而进行弹性变形。因此，印刷线路板的厚度差异被吸收。因此，连接器被印刷线路板牢固地固定，而不存在印刷线路板厚度的影响。因而，连接器的位置是稳固的。
在上述公开文本所披露的连接器中，舌状部件沿着将印刷线路板压向钩子啮合部分的方向受力，因此，连接器相对于啮和部分与印刷线路板的下表面之间的接触部分放置。
但是，钩子的舌状部件仅与印刷线路板的上表面相接触。因此，如果印刷线路板的厚度小于舌状部件与啮合部分之间的间隙，则印刷线路板不能通过舌状部件而被压在啮合部分上。换句话说，由于舌状部件仅与啮合部分联合紧固印刷线路板，因此舌状部件在印刷线路板的上表面的接触状态因印刷线路板的厚度而发生变化。
因此，连接器在印刷线路板的厚度方向上不可能相对于舌状部件得到适当的安置，并且在舌状部件和印刷线路板的上表面之间可能出现间隙。假如这样的话，连接器的位置不稳固，并且连接器在印刷线路板的厚度方向上不能准确放置。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种连接器装置，其中，连接器主体能够在印刷线路板的厚度方向上准确放置，因此尺寸容易受到控制。
本发明的另一个目的是提供一种具有上述连接器装置的印刷电路板和并入了上述印刷电路板的电子装置。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种连接器装置，其包括要安装在线路板上的连接器主体；以及从连接器主体伸出，并且穿过所述线路板并在其顶端具有与线路板相啮合的啮合部分的钩子；所述钩子在线路板的相对一侧具有一个固定部件。所述固定部件被固定在线路板上。
通过上述结构，在钩子的固定部件与线路板之间不存在间隙，并且连接器主体能够相对于线路板、参照固定部件和线路板被固定的固定部分来放置。因此，连接器主体在印刷线路板的厚度方向上的位置能够被准确确定。
本发明其他的目的和优势将在随后的说明中被列出，其一部分通过说明将变得显而易见，或着通过本发明的实施例而被理解。本发明的所述目的和优势可以通过下文中特别指出的手段和组合而被实现和获得。
被并入和构成说明书一部分的附图示出了本发明当前优选的实施例，并且其连同上面给出的总的概述和下面给出的优选实施例的详细描述一起，用来解释本发明的原理。
图1为根据本发明第一实施例的便携式计算机的透视图。
图2为根据本发明第一实施例的便携式计算机的剖面图，其给出了壳体和印刷电路板之间的位置关系。
图3为用于本发明第一实施例中的串行连接器的前视图。
图4为显示本发明第一实施例中的串行连接器和印刷线路板之间的位置关系的透视图。
图5为显示本发明第一实施例中的钩子和印刷线路板之间的位置关系的透视图。
图6为显示本发明第一实施例中的串行连接器被固定在印刷线路板上的状态的剖面图。
图7为沿图6中F7-F7线的剖面图。
图8为根据本发明第二实施例中的印刷电路板的平面图。
图9为显示本发明第二实施例中的连接器被固定在印刷线路板上的状态的剖面图。
图10为沿图9中F10-F10线的剖面图。
具体实施例方式
现在将参照图1至7描述本发明的第一实施例。
图1和图2披露了一个作为电子装置的便携式计算机1。该便携式计算机1具有一个计算机主体2和一个显示单元3。该计算机主体2具有一个扁平盒子状的壳体4。该壳体4具有一个底壁4a、一个上壁4b、左和右侧壁4c和一后壁4d。上壁4b支承键盘5。上壁4b在键盘5之后具有一个显示支撑部分6。该显示支撑部分6从壳体4的后端部分向上伸出并沿壳体4的宽度方向上延伸。显示支撑部分6具有一对凹口7a和7b。凹口7a和7b在壳体4的宽度方向上彼此分离。在壳体4后壁4d上形成一个开口8，该开口8具有沿壳体4的宽度方向上延伸的细长形状。
显示单元3具有一显示壳体9。该显示壳体9容纳一液晶显示板。在显示壳体9的端部形成一对腿状部分10a和10b，该腿状部分10a和10b分别插入壳体的凹口7a和7b中，并由壳体4的后端部借助铰链(未示出)而支承。因此，显示单元3在覆盖键盘5的闭合位置和升起以露出键盘5的打开位置之间是可旋转的。
如图2所示，壳体4包含一印刷电路板12。该印刷电路板12具有一多层印刷线路板13。它还具有一串行连接器14、一RGB连接器15、一并行连接器16和多个电路部分(未示出)，它们都安装在印刷线路板13上。
印刷线路板13具有一作为第一表面的上表面13a，一作为第二表面的下表面13b。印刷线路板13与壳体4的底壁4a平行设置。它具有一位于显示支撑部分6下面的后端部13c。
串行连接器14、RGB连接器15和并行连接器16为D接头型连接器。上述连接器14、15和16安装在印刷线路板13上，并沿着后端部13c成直线排列以面向后壁4d上的开口8。连接器14、15和16在印刷线路板13上的安装结构是相同的。在本实施例的说明中，串行连接器14的安装结构作为典型而被描述。
如图2到4所示，串行连接器14具有一合成树脂制成的连接器主体18和一接地金属配件19。连接器主体18具有厚度D、宽度W和高度H。连接器主体18的厚度D远小于宽度W和高度H。连接器主体18具有薄而平的下端表面18a，下端表面18a覆盖在印刷线路板13的上表面13a的后端部上。
连接器主体18具有多个插针状的信号端子20和多个引脚21。信号端子20从连接器主体18向后伸出。引脚21从连接器主体18的下端表面18a向下伸出并且沿连接器主体18的宽度方向上以直线相隔一段距离排列。引脚21被插入在印刷线路板13内形成的多个第一通孔22中，并被焊接到第一通孔22内。
接地金属配件19具有圆柱形的护罩部分24，例如鼠标连接电线的插头(未示出)通过此护罩部分而插入。护罩部分24包围信号端子20并且从连接器主体18向后伸出。信号端子20和护罩部分24从计算机主体2向后穿过壳体4的开口8而外露。
如图3至7所示，串行连接器14通过两个钩子25被固定在印刷线路板13的上表面13a上。钩子25模压到沿连接器主体18宽度方向上的第一和第二端。因此，连接器主体18和钩子25之间的位置关系是确定不变的。
通过例如金属薄板的压制工艺形成钩子25。具体地说，每个钩子25具有一对腿状部分26a和26b和一固定部件27，它们形成为一整体单元。腿状部分26a和26b从连接器主体18的下端表面18a向下伸出，并且插入到形成在印刷线路板13内的第二通孔28中，第二通孔28沿厚度方向延伸穿过印刷线路板13，并且在印刷线路板13的上表面13a和下表面13b上开口。腿状部分26a和26b的长度大于印刷线路板13的厚度T。
腿状部分26a和26b彼此平行设置并在其间形成一个缝隙29。缝隙29从连接器主体18的下端表面18a延伸到腿状部分26a和26b的顶端。因此，腿状部分26a和26b通过缝隙29彼此分开并且是可变形的，这样顶端也就是下端能够互相靠近但分离地移动。
如图6所示，腿状部分26a和26b的下端从印刷线路板13的下表面13b向下伸出。一爪状啮合部分30形成在每一个腿状部分26a和26b的末端。啮合部分30从腿状部分26a和26b侧向延伸。啮合部分30顶端之间的距离L大于第二通孔28的直径。
当腿状部分26a和26b从印刷线路板13的上面插入第二通孔28时，首先，啮合部分30与印刷线路板13的上表面13a的第二通孔28的开口边缘形成接触。由于上述接触，啮合部分30沿第二通孔28的径向向内受压，腿状部分26a和26b变形以呈彼此接近。因此，在啮合部分30进入第二通孔28时，腿状部分26a和26b被插入第二通孔28。
当腿状部分26a和26b的啮合部分30从印刷线路板13下表面13a伸出时，施加在啮合部分30上的压力被释放，因此，腿状部分26a和26b被弹性恢复到彼此平行，并且啮合部分30与印刷线路板13下表面13b中的第二通孔28开口边缘相啮合。因此串行连接器14被印刷线路板13固定。
如图5至7所示，钩子25的固定部件27定位在腿状部分26a和26b的基部。固定部件27由从金属薄板中冲出缝隙29后的剩余带状小片制成。它从腿状部分26a和26b的基部以直角弯曲。根据装有串行连接器14的印刷线路板13的厚度T确定固定部件27的下表面与腿状部分26a和26b的啮合部分之间的距离。
固定部件27从连接器主体18侧向延伸，固定部件27的下表面27a位于连接器主体18下端表面18a的同一平面上。固定部件27的下表面27a覆盖在印刷线路板13的上表面13a上。
印刷线路板13的上表面13a具有金属制的衬垫31，其设置在相应于固定部件27的位置。每一个衬垫31具有尺寸与固定部件27相应的带状。固定部件27覆盖和焊接在衬垫31上。由于上述焊接，焊带32形成在固定部件27和印刷线路板13的上表面13a之上。因此，串行连接器14在印刷线路板13厚度方向上相对于钩子25的固定部件27固定。
如图2所示，在印刷线路板13和串行连接器14之间的连接部分被金属制的连接器板35所覆盖。连接器板35由印刷线路板13的后端部支撑以便沿印刷线路板13的后端部13c升起。连接器板35面向形成在壳体4后壁4d上的开口8。
连接器板35在与连接器14至16相对应的位置上具有连接器出口端口36。串行连接器14的护罩部分24穿过所述连接器出口端口36。串行连接器14的接地金属配件19覆盖在连接器板35的内表面上。
连接器板35具有上壁部分35a，其垂直于连接器板35并从其上边缘朝着壳体4的前方延伸。上壁部分35a面对着印刷线路板13的上表面13a，并在串行连接器14的上面伸出。因此，串行连接器14插在连接器板35的上壁部分35a和印刷线路板13之间。
现在描述将串行连接器14安装在印刷线路板13的上表面13a上的过程。
首先，将从连接器主体18的下端表面18a伸出的引脚21和钩子25的腿状部分26a和26b分别从印刷线路板13上部插入第一通孔22和第二通孔28。通过上述插入，在腿状部分26a和26b的下端的啮合部分30在印刷线路板13的下面伸出，并且与印刷线路板13下表面13b上的第二通孔28的开口边缘相啮合。另外，钩子25的固定部件27覆盖在印刷线路板13上表面13a上的衬垫31之上。
此时，如果印刷线路板13的厚度T小于图6所示的适当值，在啮合部分30和印刷线路板13的下表面13b之间将出现间隙g。该间隙g可以引起连接器主体18的颤动或倾斜。
然后，钩子25的固定部件27被焊接到衬垫31上。这样，连接器主体18被暂时固定在印刷线路板13的上表面13a上。因此，即使在啮合部分30和印刷线路板13的下表面13b之间存在间隙g，连接器主体18也能固定在印刷线路板13的上表面13a上。
当固定部件27的焊接完成时，将印刷线路板13翻过来，这样印刷线路板13的下表面13b朝上。在此状态下，腿状部分26a和26b的啮合部分30被焊接到印刷线路板13的下表面13b上。因此，焊脚37被形成在啮合部分30和印刷线路板13的下表面13b之上。从而，钩子25的腿状部分26a和26b被固定到印刷线路板13上。
最后，串行连接器14的引脚21被焊接到印刷线路板13的第一通孔22。通过上述焊接，串行连接器14与印刷线路板13电连接。从而，完成串行连接器14到印刷线路板13的连接。
根据本发明上述的第一实施例，从连接器主体18伸出的每个钩子25具有垂直于腿状部分26a和26b弯曲的固定部件27。由于固定部件27被焊接到印刷线路板13上表面13a之上的衬垫31上，所以串行连接器14能够参照印刷线路板13的上表面13a相对于印刷线路板13定位。
因此，即使由于印刷线路板13的厚度T的不足造成了在腿状部分26a和26b的啮合部分30与印刷线路板13的下表面13b之间存在间隙g，串行连接器14距离印刷线路板13的上表面13a的高度也可以为一常数。因此，串行连接器14在印刷线路板13厚度方向上的位置能够准确确定。因此，避免了串行连接器14与连接器板35的上壁部分35a之间的距离改变。另外，避免了串行连接器14的护罩部分24与壳体4的开口8之间的位置偏差。从而，计算机主体2各部分的尺寸容易得到控制。
从连接器主体18伸出的钩子25被同时焊接到印刷线路板13的上表面13a和下表面13b。因此，与现有技术相比，串行连接器14在印刷线路板13上的固定强度增强。因此，即使当大的外力施加在串行连接器14上时(例如，当插头插入串行连接器14或从其中拔出时)，串行连接器14也能牢固地承受外力。从而，施加在串行进接器14与印刷线路板13之间连接部分上的压力减小。
再者，钩子25的固定部件27由从金属薄板中冲出缝隙29后的剩余带状小片制成。因此，金属板能够得到有效地刷用而不被浪费。因此，金属板的利用率能得到提高。
再者，在腿状部分26a和26b的啮合部分30被焊接到印刷线路板13的下表面13b之前，钩子25的固定部件27被焊接在印刷线路板13上表面13a的衬垫31上。因此，尽管由于印刷线路板13的厚度T的不足造成了在啮合部分30和印刷线路板13下表面13b之间存在间隙g，也能够避免串行连接器14倾斜。
更为特别的是，在印刷线路板13倒置的状态下，腿状部分26a和26b的啮合部分30被焊接到印刷线路板13的下表面上。因而，如果在印刷线路板13下表面13b和啮合部分30之间存在间隙g，如果钩子未被固定在印刷线路板13上，则串行连接器14可能沿印刷线路板13的上表面13a倾斜或偏离。
特别是，当啮合部分30焊接到印刷线路板13上时，串行连接器14位于板下。因此，由于印刷线路板13阻隔了视线，用户不能识别是否串行连接器14倾斜。假如这样的话，啮合部分30是在串行连接器14倾斜的状态下进行的焊接，导致焊接缺陷。带有在倾斜状态下焊接的串行连接器14的印刷线路板13作为次品要报废，其导致生产效率降低。
相反，通过上述结构，连接器主体18已由固定部件27暂时性地固定到印刷线路板13的上表面13a，随后，啮合部分30被焊接到印刷线路板13上。因此，即便印刷线路板13被翻转以便焊接啮合部分30，连接器主体18也不会移动或倾斜。
因此，串行连接器14能够被准确固定到印刷线路板13的适当位置，这样印刷电路板12的生产效率能够提高。
本发明不限于上述第一实施例。图8到10显示了本发明的第二实施例。
如图8所示，第二实施例的印刷电路板41包括具有切口部分42的印刷线路板43，和装于印刷线路板43之上的连接器44。印刷线路板43具有一作为第一表面的上表面43a，和一作为第二表面的下表面43b。
切口部分42为一凹口，其在印刷线路板43的周边开口。它具有第一至第三端面45a至45c。第一和第二端面45a和45b平行设置并彼此相对。第三端面45c在第一端面45a和第二端面45b之间延伸。第一至第三端面45a至45c连接印刷线路板43上表面43a的周边和印刷线路板43下表面43b的周边。
连接器44具有一个尺寸能够进入切口部分42的连接器主体47。连接器主体47具有一个对着第三端面45c的后表面48。从后表面48伸出多个引脚49和一对钩子50。引脚49彼此间隔地平行设置，并且被焊接到在印刷线路板43上形成的第一通孔51上。
钩子50由金属薄板压制工艺形成。钩子50模制在连接器主体47沿宽度方向的两端，并且彼此相对而引脚介于其间。钩子50的伸出端在印刷线路板43的表面43a之上延伸。每个钩子50具有一对腿状部分52a和52b和一固定部件53，它们与钩子50的伸出端形成为整体单元。
如图9所示，腿状部分52a和52b从钩子50的伸出端沿着连接器主体47的后表面48向下延伸。它们穿过形成在印刷线路板43内的第二通孔54，每个第二通孔54沿厚度方向上延伸穿过印刷线路板43，并且在印刷线路板43的上表面43a和下表面43b上开口。腿状部分52a和52b的长度大于印刷线路板43的厚度T。
腿状部分52a和52b彼此平行设置并在其间形成一缝隙55。缝隙55从钩子50的伸出端延伸到腿状部分52a和52b的顶端。因此，腿状部分52a和52b通过缝隙55而彼此分开并且是可变形的，这样顶端也就是下端能够彼此接近但分离地移动。
腿状部分52a和52b的下端从印刷线路板43下表面43b向下伸出。一爪状啮合部分56形成在每一个腿状部分52a和52b的末端。啮合部分56从腿状部分52a和52b侧向延伸。啮合部分56顶端之间的距离L大于第二通孔54的直径。
当腿状部分52a和52b插入第二通孔54时，啮合部分56从印刷线路板43下表面43b伸出并且与下表面43b上的第二通孔54的开口边缘相啮合。因此，串行连接器主体47被印刷线路板43固定。
钩子50的固定部件53位于腿状部分52a和52b的基部。固定部件53由从金属薄板中冲出缝隙55后的剩余带状小片制成。它从腿状部分52a和52b的基部以直角弯曲。根据要安装连接器44的印刷线路板43的厚度T确定固定部件53的下表面与腿状部分52a和52b的啮合部分56之间的距离。
如图10所示，固定部件53的下表面53a覆盖在印刷线路板43的上表面43a上。印刷线路板43的上表面43a具有金属制的衬垫57，其设置在相应于固定部件53的位置。每一个衬垫57具有尺寸与固定部件53相应的带状。固定部件53覆盖和焊接在衬垫57上。由于上述焊接，焊脚58形成在固定部件53和印刷线路板43的上表面43a之上。
在固定部件53已焊接好之后，腿状部分52a和52b的啮合部分56被焊接到印刷线路板43的下表面43b。因此，焊脚59形成在啮合部分56和印刷线路板43的下表面43b之上。因而，钩子50的腿状部分52a和52b被固定在印刷线路板43上。
通过上述结构，连接器44能够参照印刷线路板43的上表面43a相对于印刷线路板43定位。因此，尽管由于印刷线路板43厚度T的不足造成了在印刷线路板43的下表面43b和腿状部分52a和52b下端的啮合部分56之间存在间隙g。连接器44距离印刷线路板43上表面43a的高度也是固定的。
因此，在连接器44中，尽管连接器主体47并非直接由印刷线路板43支撑，而是仅仅进入印刷线路板43的切口42，连接器44在印刷线路板43厚度方向上的位置也能够准确确定。
在上述实施例中，钩子的固定部件焊接到印刷线路板上的衬垫上。但是，本发明不限于上述结构。例如，可以通过耐热粘合剂代替焊接将钩子的固定部件固定于印刷线路板。
再者，连接器不限于D接头型。本发明能够应用于其他类型的连接器，例如USB连接器。如果这样的话，本发明也能以与上述相同的方式而实施。
本发明的其他优势或变化对于熟知现有技术的人来说是显而易见的。因此，在更广泛的方面，本发明不限于此处图示和描述的特定细节和典型实施例。因此，在不脱离由所附权利要求及其等同物所限定的总发明原理的精神或范围的情况下，可以进行不同的变化。
权利要求
1.一种连接器装置，包括要被安装在线路板(13，43)上的连接器主体(18，47)；以及从所述连接器主体(18，47)伸出、穿过所述线路板(13，43)并在其顶端具有与所述线路板(13，43)相啮合的啮合部分(30，56)的钩子(25，50)；其特征在于，所述钩子(25，50)具有一个固定部件(27，53)，在所述线路板(13，43)的一个相对侧面上，所述固定部件(27，53)被固定到所述线路板(13，43)上。
2.如权利要求1所述的连接器装置，其特征在于，所述线路板(13，43)具有一个带有衬垫(31，57)的第一表面(13a，43a)和一个与所述第一表面(13a，43a)相对的第二表面(13b，43b)，并且所述钩子(25，50)的所述固定部件(27，53)被焊接到所述衬垫(31，57)上。
3.如权利要求2所述的连接器装置，其特征在于，所述钩子(25，50)的所述啮合部分(30，56)与所述线路板(13，43)的第二表面(13b，43b)相啮合。
4.如权利要求2所述的连接器装置，其特征在于，所述连接器主体(18，47)安装在所述线路板(13，43)的所述第一表面(13a，43a)上。
5.如权利要求2所述的连接器装置，其特征在于，所述连接器主体(18，47)具有多个穿过所述线路板(13，43)的引脚(21，49)，并且所述引脚(21，49)的顶端被焊接到所述线路板(13，43)的第二表面(13b，43b)上。
6.如权利要求1所述的连接器装置，其特征在于，在所述固定部件(27，53)被焊接到所述线路板(13，43)的状态下，所述钩子(25，50)的所述啮合部分(30，56)被焊接到所述线路板(13，43)上。
7.如权利要求1所述的连接器装置，其特征在于，所述钩子(25，50)是由金属板压制工艺所提供的压制部分。
8.如权利要求7所述的连接器装置，其特征在于，所述钩子(25，50)具有一对可弹性变形的腿状部分(26a，26b，52a，52b)，它们彼此相对并在其间具有一条缝隙(29，55)，所述腿状部分(26a，26b，52a，52b)穿过所述线路板(13，43)，并且所述啮合部分(30，56)设置在所述腿状部分(26a，26b，52a，52b)的顶端。
9.如权利要求8所述的连接器装置，其特征在于，所述固定部件(27，53)是通过沿着与所述腿状部分(26a，26b，52a，52b)相交叉的方向弯折一个从所述金属薄板中冲出所述缝隙(29，55)后所剩余的小片而设置的。
全文摘要
一种连接器(14，44)包括一个安装在线路板(13，43)上的连接器主体(18，47)和一个从连接器主体(18，47)伸出的钩子(25，50)。所述钩子(25，50)穿过所述线路板(13，43)。所述钩子(25，50)具有一个啮合部分(30，56)和一个固定部件(27，53)。所述啮合部分(30，56)位于钩子(25，50)的顶端并且与线路板(13，43)相啮合。在与啮合部分(30，56)相对的线路板(13，43)的侧面上，所述固定部件(27，53)固定于线路板(13，43)上。
文档编号H05K1/18GK1538565SQ20041003302
公开日2004年10月20日 申请日期2004年1月30日 优先权日2003年1月31日
发明者今野俊和, 宫川重德, 德 申请人:株式会社东芝