专利名称：电路板接插件的制作方法
技术领域：
本发明涉及与电路板相连接的底板接插件。
如
图18所示，底板接插件有多个长而细的接线插针3，这些接线插针3从接插件外壳2的后端面伸出并向下弯曲。接线插针3的前端对准形成在电路板P上的接插孔H，以便与之配合。所作的设计是进行连接时，接插件外壳2被固定在电路板P上的特定位置，接线插针3的前端被插入接插孔H，并利用焊锡M固定。
接插件外壳2有一块固定于其上的准直板4，这块准直板4用作将接线插针3插入接插孔H时的引导装置。准直板4上有与电路底板P上的接插孔H相对应的定位孔5。接线插针3的前端经过定位孔5，然后接线插针3被定位并对准接插孔H。
当底板接插件1被连接到电路板P上时，如果接插件外壳2，准直板4和电路板P经受热膨胀，由于所用的不同材料的热膨胀率差，有可能施加一个力，引起定位孔5和接插孔H之间沿接线插针3的轴线垂直方向的相对位置偏移。
但是，对于准直板4来说，因为必须为接线插针3高度精确地定位，在设计时，定位孔5是最小的必要尺寸，以防止接线插针3侧向活动。因此，如果加一个力使定位孔5的位置相对于接插孔H发生偏移，这个力就会通过接线插针3传递到焊接部M，使焊接部M的应力增加。
在考虑到上述问题以后，提出了本发明，目的是减小使接线插针和电路板相连接的焊接部的应力。
本发明的其他特征，从下面关于几个优选实施例的说明，将会明显可见，这些实施例仅以举例方法，在附图中表示，其中图1是本发明的实施例1的横剖面图；图2是图1的准直板的平面图3是图1的准直板的局部放大平面图，表示在实施例1中接线插针对准的状态；图4是图1的准直板的局部放大平面图，表示在第1个实施例中，可动区域已相对于接插件外壳移动的状态；图5是第2个实施例的准直板的平面图；图6是图5的准直板的局部放大平面图，表示支持部与电路板接受孔相适应的状态；图7是图5的准直板的局部放大横剖面图，表示支持部已破裂的状态；图8是图5的准直板的局部放大横剖面图，表示与电路板接受孔相适应的接合部和支持部的状态；图9是图5的准直板的局部放大横剖面图，表示接合部和支持部已破裂的状态；图10是图5的准直板的局部放大横剖面图，表示切割支持部的操作；图11是第3个实施例的准直板的平面图；图12是图11的准直板的局部放大横剖面图，表示接线插针已对准的状态；图13是图11的准直板的局部放大横剖面图，表示可动区域已被切去的状态；图14是图11的准直板的局部放大横剖面图，表示主板已相对于电路板移动的状态；图15是又一个实施例的准直板的局部放大横剖面图，表示接线插针已对准的状态；图16是图15的准直板的局部放大横剖面图，表示可动区域已被切去的状态；图17是图15的准直板的局部放大横剖面图，表示主板已相对于电路板移动的状态；图18是已知型式的准直板的横剖面图。
下面，参考图1至4解释本发明的第1个实施例。
本实施例电路板接插件C，有一个接插件外壳10，外壳10的下表面与电路板P的表面接触而被连接，然后，通过固定零件(未示)如螺钉或类似零件，被固定在电路板P的特定位置上。
多根接线插针11从接插件外壳10伸出。每一接线插针11从接插件外壳10的背面突出，并向下方弯曲，它的前端与接插件外壳10的下表面形成直角，并向下方延伸至下表面以外。这些接线插针11被设计成可同时插入电路板P的接插孔H。为此目的，这些接线插针11的前端是互相平行的，并且，这些接线插针11的前端，各自对准电路板P上相应的接插孔H。如果外壳10具有许多突出的接线插针11，连接到电路板P上可能就比较困难。为此，接插件外壳10还包含一块准直板12，准直板12有一块主板13。和三个从主板13边缘伸出的连接部14。这些连接部14被固定到接插件外壳10的下表面，因此，准直板12被固定并连接到接插件外壳10上。
主板13有多个从其下表面通到上表面的定位孔15。所设计的定位孔15，与电路板P的接插孔H相对应。如图3的放大视图所示，定位孔15是矩形的形状，以便与接线插针11的横剖面形状相适应。每个定位孔15开口端的垂直和水平边缘的尺寸，被设计得比接线插针11的相应尺寸大，另外，在每个开口边缘的中心位置形成突出的支持部16。每个定位孔15能让相应的接线插针11通过。借助于四个突出部16与已经通过特定的定位孔15的各个接线插针11的接触，这些接线插针11互相之间的定位，被设计为以高精确度与接插孔H的准直线相符。准直板12被连接到接插件外壳10上，而接线插针11则处于如上所述那样的状态。
此外，每个定位孔15在其四个侧面被四个通孔17包围，每个通孔17的横剖面是带圆头的细长形状。每个通孔17平行于相应的定位孔15的侧边。每个通孔17和定位孔15之间的部分形成可弯曲部18。
由四个可弯曲部18包围的、包括定位孔15在内的部分形成一个可动区域19。当一个超过一定量的力加在接线插针11的垂直方向上的时候，所设计的可动区域19相对于连接部14有所活动，同时伴有可弯曲部18的弹性弯曲。可弯曲部18发生弯曲所需要的力，大于校正接线插针11的位置偏移所需要的力，而小于使电路板P与接线插11的焊接部M产生裂缝的力。
现在说明第1个实施例的操作。在与电路底板P进行连接以前，接线插针11和准直板12被连接到接插件外壳10上。这一操作的进行方法是，将准直板12从下方接近接线插针11，并使接线插针11通过定位孔15。在这个接合过程中，如果有任何接线持针11偏离它们的真确位置，这些接线插针11的位置被加以校正并被插进定位孔15。因此，全部接线插针11以高精确度被定位对准相应的接插孔H。此后，准直板12被连接至接插件外壳10。
如果一根接线插针11偏离其位置，此处的这根接线插针11的弹性恢复力，将加到可弯曲部18上。但是，如上所述，可弯曲部18具有一定的强度，并且，由于能引起可弯曲部18作弹性弯曲的力，被设计得大于校正已经错位的接线插针11所需要的力，所以，可弯曲部18不会由于这根接线插针11的恢复力而发生弯曲。其结果是，接线插针11被精确地定位。
接线插针11和准直板12与接插件外壳10的连接完成以后，接插件C再与电路板P连接。在连接时，首先将已通过准直板12而对准的接线插针11，插入电路板P的接插孔H中。接插时，由于全部接线插针11对准相应的接插孔H，所有的接线插针11可同时平滑地进入接插孔H。在接线插针11已经被插入后，接线插针11进一步被推压，因而带动准直板12贴合电路板P。然后，将接插件外壳10固定在电路板P的特定位置上，接线插针11的已经插入接插孔H的部分，通过焊接部M固定。用这种办法，完成底板接插件C与电路板P的连接。
在连接以后，如果电路板P，接插件外壳10和准直板12经受膨胀，且膨胀量和膨胀方向不同的话，准直板12有可能在与电路板P表面平行的方向，相对于电路板P移动。但是，由于在本实施例中，包括定位孔15在内的可动区域19，被设计成可以相对于主板13，连接部14和接插件外壳10移动，所以，准直板12和电路板P的相对位移，由于可弯曲部的弯曲(见图4)而得到调节，定位孔15相对于接插孔H保持在恒定位置。在这一点上，可弯曲部18的恢复力通过保护性的突出部16，施加到接线插针11上。但是，如上所述，因为引起可弯曲部18的力，被设计得小于可能在焊接部引起裂缝的力，所以，焊接连接部M可以保持为一个整体。
下面参考图5至10，说明本发明的第2个实施例。第2个实施例与第1个实施例的区别之处，是准直板的结构不同。因为第2个实施例在所有其他方面与第1个实施例相同，所以，与第1个实施例相同的标号指示各个类似的部分，有关的结构，操作和效果的解释也省去。
第2个实施例的准直板20，包括一块长而窄的连接部21，用固定的方法被连接到接插件外壳10的底面；和三块子板23(可动区域)，其上形成有定位孔22。
每一块子板23上有多个定位孔22，这些定位孔22与电路板P上提供的接插孔H，有相同的准直线。每个定位孔22被设计成能让各接线插针11紧固地插配于其中。此外，子板23被设计成当它们处于与电路板P配合的状态时，与电路板P的表面紧密接触。
三块子板23沿连接部21的长度方向排列，并且，相邻的子板23互相之间通过两个接合部24，以连为一体的方式相连接。另外，通过这些接合部24连为一体的三块子板23，借助于四个支持部25，由连接部21整体地支持。在这四个支持部25中，端头的两个直接与准直用的板23相连，而两个中间的支持部25与接合部24相连。
这些支持部25和接合部24，被设计为具有足以支持子板23的强度，而不允许它们轻易地向连接部21弯曲。另外，所设计的支持部25和接合部24，在准直板20的表面上对接线插针11不造成妨碍。
当底板接插件C处于与电路板P连接的状态时，电路板P带有与支持部25和接合部24相应的接受孔26(见图6和8)。在下面所述的接插件C连向电路板P的过程中，切割器27切穿支持部25和接合部24(见图6和8)。如图10中所示，切割器27立在准直板20上，并被设置得与接受孔26相对应。切割器27切穿支持部25和接合部24，并进入接受孔26。这个切割器27的形状是圆柱形，其开口端构成锐角圆形叶片。因此，当支持部25和接合部24被切穿时，与切割器27的内部筒形轮廓相应的部分未被切割而留下。
下面，解释第2个实施例。在和电路板P进行连接以前，接线插针11被插入定位孔22，准直板20的连接部21被固定至接插件外壳10。在连接中，如果有错位的接线插针11，它的位置被校正并被插入定位孔22。其结果是，全部接线插针11的位置被校准得高度准确地对准接插孔H。
此后，接插件C与电路板P相连接。在连接时，首先将接线插针11的前端插入接插孔H，由于连接时所有的接线插针11都排列对准相应的接插孔H，所以，所有的接线插针11能同时平滑地进入接插孔H。
一旦接线插针11被插入，继续推压它们，使准直板20恰当地与电路板P贴合，并且，将接插件外壳10装配至电路板F的特定位置并连接于此处。
然后，如图10中所示，操作切割器27，切穿支持部25和接合部24。这些工作完成以后，如图7和9所示，支持部25和接合部24上与切割器27的内部筒形轮廓相应的部分未被切割而留下，于是，在支持部25的残余部25A之间，在接合部24的残余部24A之间，以及在支持部25的残余部25A和接合部24的残余部24A之间，形成了一个空间。由于这个空间，在校准用的板23之间，以及在子板23和连接部21之间，平行于电路板P表面的相对移动就变得可能。
另外，在切割器27进行切割时，如图10中所示，由于准直板20和电路板P接触，切割器27的切割操作是在得到支持和稳定的状态下进行的。再有，由于切割器27在穿过支持部25或接合部24以后，进入相应的接受孔26，所以切割操作能可靠地进行。
在这种情况下，一旦将校准用的板23从连接部21切开，以及子板23相互之间切开以后，各个接线插针11插入接插孔H中的部分被焊接。这样，就完成了接插件C与电路板P的连接操作。
在连接以后，即使由于热膨胀效应，接插件外壳10和连接部21相对于电路板P平行移动，由于具有定位孔22的子板23和连接部21之间的移动是被允许的，连接部21的移动不可能损害子板23。结果是定位孔22相对于接插孔H保持固定的位置。再有，由于子板23相互之间也是分离的，即使子板23的两端出现热膨胀，这种热膨胀的影响不会扩展到相邻的子板23上。
这样，根据第2个实施例，通过将具有定位孔22的子板23从连接部分21分离，并允许子板23移动的方法，定位孔22相对于接插孔H的错位就可以被防止。由此，由定位孔22相对于接插孔H的错位而引起的焊接部M的应力增加，就得以避免。
下面，参考图11至14，解释本发明的第3个实施例。
本实施例与第1个实施例的区别，是则准直板的结构不同。因为第3个实施例在所有其他方面与第1个实施例相同，所以与第1个实施例中相同的标号表示各个类似的部分，有关结构，操作和效果的解释也予以省略。
本实施例的准直板30包括一块长而窄的连接部31，它被固定连接到接插件外壳10的底面；以及子板33(可动区域)，其上形成定位孔32。
连接部31的端部，有一对以直角突出于连接部31长度方向的臂部34。子板33有与臂部34相同的厚度，并如图12中所示，以台阶形状向下方(朝向电路板P的表面)突出，台阶部分的厚度与臂部34的厚度近似。另外，臂部34与子板33对应的边缘内侧面34A，向子板33的突出方向倾斜，趋近子板33。子板33与臂部34对应的边缘外侧面33A也是倾斜的，倾斜的角度和方向与这个相应的臂部34的边缘相同。臂部34的内侧面34A的下边缘，和子板33的外侧面33A的上边缘，彼此相互接近。通过支持部35，使这些边缘接合为一个整体。由于支持部35的存在，子板33通过臂部34而被连接部31支持。还有，在子板33和连接部31之间，在它们的长度方向上形成一个长而窄的空间36。
在相对于臂部34的特定的支持位置上，支持部35有足够的强度保持子板33。但是，如果大于一定量的力施加在准直板30表面的垂直方向上(也就是与电路板P的连接方向上)，所设计的支持部35会破裂。
此外，子板33上有多个定位孔32，其排列与电路板P的接插孔H相对应，如在第2个实施例中那样。当接线插针22穿过相应的定位孔32时，接线插针11被校准，从而与接插孔H相对应。
下面，说明第3个实施例的操作。在往电路板P连接以前，接线插针11通过插入定位孔32而被校准，准直板30的连接部31则被固定至接插件外壳10。此后，将接插件C连接到电路板P上。连接时，首先将接线持针11的前端插入接插孔H中，由于在连接时全部接线插针11排列对准接插孔H，所有的接线插针11可同时平滑地进入接插孔H。
一旦接线插针11的前端被插入以后，它们被继续推压，接插件外壳10被带近电路板P，以致子板33的下表面与电路板P接触。当接插件外壳10从这种状态被继续推压进入电路板P时，有一个推压力从电路板P施加到子板33上。由于这个力的作用，支持部35断裂，子板33从臂部34分离。被分离的子板33因而进入臂部34而被包容。此后，接插件外壳10被固定在电路板P上的特定位置，接线插针11已插入接插孔H中的部分，通过焊接部M被固定。这样，就完成了接插件C连接至电路板P的操作。
在这种已连接的情况下，子板33从连接部31分离。此外，因为子板33的外侧面33A和臂部34的内侧面34A向相同方向倾斜，所以在它们之间留有一个空间37，这个空间允许它们相互间在接近和分离方向上相对移动。再有，由于子板33和连接部31之间从一开始就留有空间36，所以允许子板33和连接部31在接近和分离方向上移动。
连接以后，即使由于热膨胀效应，接插件外壳10和连接部31以平行的方式相对于电路板P移动，由于移动是在具有定位孔32的子板33和连接部31之间进行的(见图14)，连接部31的移动不可能影响到子板33。结果是定位孔32相对于接插孔H保持恒定位置。
这样，根据本实施例，通过使其上具有定位孔32的子板33从连接部31分离，并允许子板33移动的方法，可以防止定位孔32相对于接插孔H错位。据此，因定位孔32相对于接插孔H错位而引起的焊接部M上的应力增加得以避免。
下面，参考图15至17说明本发明第四个实施例。
本实施例与第3个实施例的区别在于，准直板的一部分结构不同。因为第4个实施例在所有其他方面与第3个实施例相同，所以，与第3个实施例中相同的标号被给予各个类似部分，有关它们的结构，操作和效果的说明也予以省略。
将连接部31的臂部34与子板33接合起来的支持部35，部分地沿着边缘33A和34A的长度方向设置。在臂部34和子板33之间没有支持部35的区段，设有形成弓形的，可弹性弯曲的薄而平的铰接件40。这个铰接件40的一端，从靠近臂部34上表面的边缘34A的地方伸出，铰接件40的另一端，从靠近子板33上表面的边缘33A的地方伸出。这个铰接件40接合臂部34和子板33。
由于与电路板P连接，支持部35断裂，子板33从臂部34分离。当这种情形发生时，子板33的上表面进而与臂部34的上表面吻合。结果，铰接件40发生弹性弯曲。由于铰接件40的弹性恢复力的作用，子板33被压向电路板P。这种压力作用，防止子板33侧向或垂直地沿接线插针11过度地移动。另外，在这种情况下，在那些受力而引起校准用的板33和臂部34之间沿电路板P移动的地方，铰接件40就会弹性地弯曲，从而允许校准用的板33和臂部34之间相互移动。因此，由于铰接件40的预防作用，对防止加在焊接部M上的力的过度增加，不会存在有害的影响。
本发明不局限于以上借助图形对各实施例所作的说明。例如，下述各种可能性也在本发明的技术范围以内。另外，在不偏离其范围的情况下，本发明可以用不同于下面所述的各种其他方法实施。
(1)在第1个实施例中，同样可以设计接线插针被插入定位孔，支持部断裂，从而允许相对于各个可动区域的连接部移动。在这种情况下，在定位孔的四周不需要设置保护性的突出部，而在结构上使定位孔的内周表面直接与接线插针接触并支持它。
(2)支持部和连接部的断裂，不局限于在第2和第3实施例中所述的方法。例如，为使接合处断裂，也可以用诸如加热使支持部和接合部熔化的方法。
(3)在电路板连接操作的同时，使可动的支持部从连接部或其他可动区域分离的方法，不必局限于在第3个实施例中所述的方法，可以采用其他方法，例如使切割器从电路板表面伸出，用此切割器切去接合部分。
(4)在第3个实施例中，虽然说明了子板以台阶方式从连接部突出这一情况，在本发明中同样可以设计配置多个子板，并且子板以台阶方式相对于其他子板突出。
(5)虽然在第3个实施例中，臂部的内表面和子板的外表面已经设计为倾斜的形式，这些表面同样可以相对于准直板成直角形式。在这种情况下，支持部做得长一些，并且在臂部和子板之间设有一个空间，以便允许彼此相互移动。
(6)每块准直板中的可动区域的数量，形状和安排，每个可动区域上的定位孔的数量，形状和安排，支持部的数量，形状和安排，接合部的数量，形状和安排，可以各各不同于实施例中所述的数量，形状和安排。
权利要求
1.一种接插件C，包括用于连接电路板的外壳10；从外壳10伸出的细长的接线插针11，接线插针有一端用于电气固定在电路板P的相应接插孔中；以及基本上是平面的准直板12，所述准直板12包括用于与外壳10连接的连接部14和引导部13，引导部13上有穿通的定位孔15，用于容纳并支持接线插针靠近所述端的部分；其中，在使用时，引导部13相对于连接部14是可动的，从而允许所述接线插针11的端部和所述连接部14之间，在连接部14的平面上相对移动。
2.根据权利要求1的接插件，其中，所述引导部13通过柔性腹部18，与连接部14相连。
3.根据权利要求2的接插件，其中，所述柔性腹部18，由所述定位孔15和准直板13的孔隙17界定。
4.根据权利要求3的接插件，其中，所述引导部13包括围绕所述定位孔15的四个柔性腹部18，每个所述柔性腹部18由细长孔隙17界定。
5.根据权利要求4的接插件，其中，所述定位孔15的壁上有内部的突出部16，用于与所述接线插针11配合；在每一所述腹部18，安排一个所述突出部16。
6.根据权利要求4或权利要求5的接插件，其中，准直板上所述孔隙17之间的部分，构成易破裂的腹部。
7.根据上列任何权利要求的接插件，其中，所述引导部13通过易破裂的腹部25，被连接至连接部14，在使用时，易破裂的腹部25被破碎，以便允许所述相对移动。
8.根据权利要求7的接插件，与之连配的电路板P上，有一个与所述易破裂的腹部25相适应的通孔26，通孔26用来接受易破裂的腹部25，目的是将腹部破碎。
9.根据权利要求7或权利要求8的接插件，其中，所述引导部13，通过多个易破裂的腹部25被连接至连接部14。
10.根据权利要求9的接插件，其中，所述连接部31，是具有一个基底和两个臂部34的“U”形结构，其基底用于与所述外壳10固定连接，另外，引导部33被定位于所述臂部34之间。
11.根据权利要求10的接插件，其中，引导部33的表面和连接部31的表面不重合，引导部33和连接部31的相邻边缘不是垂直的，而是以相同方向倾斜，引导部33的相对边缘以相反方向倾斜，从而使引导部的一个平面表面窄于另一个平面表面，并且，比较窄的那个平面表面，更远离连接部31。
12.根据上列任何权利要求的接插件，其中，引导部13和连接部14是共面的。
13.根据上列任何权利要求的接插件，其中，所述引导部13有多个定位孔15。
14.根据权利要求13的接插件，其中，所述外壳10有多个所述接线插针11，每根接线插针11与有关的定位孔15相对应。
15.根据权利要求14的接插件，其中，所述接线插针11基本上垂直于准直板12。
16.根据上列权利权利要求的接插件，包括多个引导板23，引导板23相互之间可以在连接部21平面上相对移动。
17.根据权利要求16的接插件，其中，引导板23通过一个或多个柔性腹部24，互相连接。
18.根据权利要求16或权利要求17的接插件，其中，引导部23通过易破裂的腹部24连接，在使用时，所述腹部24被破碎，以便允许所述引导部23之间相对移动。
19.根据权利要求18并有两个引导部23的接插件，所述腹部24有三个臂，第一和第二臂被连接于每个引导部23，第三臂被连接于所述连接部21。
全文摘要
电路板P用的一种电气接插件，具有从其中伸出的细长的接线插针11。一块准直板12支持接线插针11的端部免于弯曲，并确保接线插针11对准电路板上的相应开孔。准直板12的引导部13可相对于连接部活动，以允许相对热膨胀，并因此减小接线插针11和电路板P的电气连接部分的应力。
文档编号H05K3/30GK1168008SQ97111730
公开日1997年12月17日 申请日期1997年4月24日 优先权日1996年4月25日
发明者牧野浩贵, 冈田肇 申请人:住友电装株式会社