CN100511849C - 板对板电连接器组件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种板对板电连接器组件，用于在两个电路板间形成连接，该组件包括一个第一连接器，其具有一个轮廓低矮的绝缘外壳，该外壳包括一个接合面，和一个将连接器安装在第一电路板上的装配面。数个互相隔开的接合柱从外壳的接合面上凸起。一个第二连接器具有一个轮廓低矮的绝缘外壳，该外壳包括一个接合面，该表面与第一连接器外壳的接合面接合，和一个用于在第二电路板上安装的装配面，第二连接器的绝缘外壳的接合面内有数条接合通道以容纳第一连接器的接合柱，接合通道从接合面向第二连接器的绝缘外壳的装配面延伸并贯穿装配面。

Description

板对板电连接器组件
技术领域
本发明基本涉及电连接器领域，特别涉及连接两个电路板的电连接器组件。
背景技术
各种各样的电连接器已经被用于在各种印刷电路板的电路间形成电连接，这些印刷电路板必须通过连接器而接合在一起，因此一个印刷电路板上的电路就能有效可靠地连接另一印刷电路板的电路。上述连接是由一对互相接合的安装在表面上的连接器完成的，连接器可包括一个公连接器即插头连接器，和与之连接的母连接器即插座连接器，两者形成板对板电连接器组件。
如上所述，该电连接器组件中的连接器都是安装在表面上的连接器，两者通常皆为外形低矮并具有保持两者接合在一起的机构。优选地，该保持机构将连接器定位，防止两个连接器发生摇动，保持连接器的端子良好有效的连接。
不管使用何种保持机构使连接器在接合时能保持接合在一起，由于连接器外形低矮，在设计该机构时都会遇到诸多限制，比如，在一个连接器上可能用到接合柱以插入另一连接器的接合通道，该接合柱与接合通道压入配合，可以用于将连接器正确定位。然而，由于接合通道只深入一个连接器外壳内一段有限的距离，因此在很多情况下不足以防止连接器发生摇动，如果接合柱有斜面的话，则该问题更加严重。换句话说，接合柱远端具有斜面以在大多数的使用条件下辅助连接器的盲接合，这就缩短了接合柱的有效长度，在试图防止连接器发生摇动、保持端子之间良好有效的连接时又造成了问题。本发明的目的是为了解决上述各种问题，特别是在连接器外形低矮的板对板电连接器组件中的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种新的改进的板对板电连接器组件，用于在两个电路板间形成连接。
在本发明的实施例中，连接器组件包括一个第一连接器，其具有一个轮廓低矮的绝缘外壳，该外壳包括一个接合面，和一个将连接器安装在第一电路板上的装配面。数个互相隔开的接合柱从外壳的接合面上凸起。绝缘外壳上安装了多个第一端子，每个端子都有连接第一电路板上相应电路线的尾部和大致暴露在外壳接合面的接触部。
第二连接器具有一个轮廓低矮的绝缘外壳，该外壳包括一个接合面，该表面与第一连接器外壳的接合面接合，和一个用于在第二电路板上安装的装配面。外壳上有数条接合通道以容纳第一连接器的接合柱，接合通道从接合面向第二连接器的绝缘外壳的装配面延伸并贯穿装配面。第二连接器的绝缘外壳上安装了多个第二端子，每个第二端子都具有连接第二电路板上相应电路线的尾部，还具有接触一个第一端子接触部的接触部。
本发明中的第一连接器的接合柱紧密地配合(snugly fit)于第二连接器的接合通道，接合柱能沿着通道向第二连接器的装配面延伸以将两个连接器定位，防止连接器发生摇动、保持端子的接触部的连接。
根据本发明的一个方面，第一连接器的接合柱有远端，该远端具有斜面以辅助连接器的盲接合，当连接器接合时，接合柱的远端大致与第二连接器的装配面齐平。
根据本发明的另一个方面，第一连接器的绝缘外壳是大致长方形的，大致在外壳的四角具有四个接合柱。第一连接器包括一个插头连接器，而第二连接器包括一个插座连接器，插座连接器具有大致长方形的插座装置，该插座装置的四角有四条接合通道。
本发明的其它特征有：至少一个接合柱和相应的接合通道与另一接合柱和相应的接合通道相比具有不同的尺寸，使连接器组件具有定向装置(polarization means)。至少一个连接器的绝缘外壳的接合面内有数个端子装配孔，由此端子穿过接合面安装在外壳上，接合面处于装配面的反面，装配面安装在相应的电路板上。
参照附图，可以通过以下的具体实施方式来清楚地了解本发明的其它目的、特征和优点。
附图说明
本发明具有新颖性的特征在所附的权利要求书中特别说明。参照附图，可以通过以下的具体实施方式来最好地了解本发明及其目的和优点，相同的附图标号表示图中相同的零件，其中：
图1是本发明连接器组件的第一连接器即插头连接器的垂直剖面透视图；
图2是插头连接器的俯视图；
图3是插头连接器的侧视图；
图4是插头连接器的后视图；
图5是本发明连接器组件的第二连接器即插座连接器的垂直剖面透视图；
图6是插座连接器的俯视图；
图7是插座连接器的侧视图；
图8是插座连接器的后视图；
图9是本发明连接器组件大致在图5所示区域的垂直方向剖面图，其中插头连接器和插座连接器处于接合状态；
图10是连接器组件处于接合状态时，图5中线10—10所示区域的垂直方向剖面图。
具体实施方式
参照附图，本发明以电连接器组件10(见图9)的形式实施，其包括一个如图1—4所示的第一连接器即插头连接器12，该插头连接器与一个如图5—8所示的第二连接器即插座连接器14接合。
先参见图1—4，第一连接器即插头连接器12包括一个由塑料材料或类似材料模铸而成的绝缘外壳16，外壳16包括一个接合面16a和一个将插头连接器12安装在第一电路板(图中未示)上的装配面16b。外壳形状细长恰如图2所示且包括两个相对的末端18，底壁20连接两末端且形成了将插头连接器和第一电路板进行表面装配的外表面20a。在相对的两个末端18之间，一对细长的外壳16的插头部22沿着底壁20相对的两侧延伸。
数个第一端子即插头端子24被安装在插头连接器12的外壳16内。如图1和2所示，端子沿着外壳的每个插头部22的内表面26设置，这样就形成了两排分隔开的朝向连接器内的端子。每个插头端子24都具有大致与底壁20的表面20a齐平且连接第一电路板上相应的电路线的尾部24a，每个插头端子24剩下的部分大致呈V形，V形的一条腿24b形成装配部以将端子安装在外壳16的插头部22上，腿24b在相对的两侧带有齿以插入(skiving into)外壳的塑料材料内，V形的另一条腿24c形成每个端子上凸起的接触部，外壳在装配部24b和凸起的接触部24c形成一个敞开的空间27，这样当凸起的接触部与插座连接器的端子连接时能自由弯曲，如下文所述。
每个插头端子24的凸起的接触部24c形成一个连续的弓形接触面28(见图1)，每个连续的弓形接触面28都包括一个初始表面部28a(见图1)，一个最大力表面部28b和一个最终表面部28c，所有这些设置的目的如下文所述。
本发明中的多个接合柱29与外壳16融为一体，接合柱从外壳的接合面16a上凸起，如图2所示，外壳是长方形的，在长方形外壳的四角有四个接合柱29。由以下对图9描述可知，由于电路板挡住了连接器的接合面，因此连接器12和14的接合是盲接合，所以，接合柱29在29a处具有斜面以在盲接合的条件下辅助连接器的接合。
参见图5—8，插座连接器14具有一个绝缘外壳30，其与插头连接器12一样，形状细长且包括两个相对的末端32。该外壳30包括一个接合面30a与插头连接器12外壳16的接合面接合，外壳还带有一条中肋34和一对侧肋36，三条肋在相对的末端32之间延伸形成了一对细长的插座38，如下文所述，其容纳插头连接器12的插头部22和插头端子28。
插座连接器14外壳30的每条侧肋36上都设有多个第二端子即插座端子40。每个插座端子40都有大致呈U形的接触部42和装配部44。装配部具有连接第二电路板(图中未示)上相应的电路线的尾部44a，尾部44a的底部与每条侧肋36的底面36a以及中肋34的底面34a大致齐平，底面36a以及底面34a主要构成了将连接器14安装在第二电路板上的装配面，这样设计出的插座连接器14就能在第二电路板上实现表面装配。每个插座端子40的装配部44包括一个锯齿状的装配腿44b以插入外壳30的每条侧肋36的相应的装配孔46。
每个插座端子40的大致U形的接触部42包括一条第一腿42a，与一条第二腿42b隔开，在其间形成一个敞开空间，该空间与在插座连接器纵向布置的插座38吻合。U形的接触部42的腿42a形成了可弯曲的接触臂，该可弯曲的接触臂远端具有向内的接触凸块50。
由上文可知，端子40是“顶装”的端子，换言之，端子的装配腿44b由外壳的顶面30往下压入与外壳30的肋36中的装配孔46配合。由于使用了顶装的端子，不把端子从第二电路板上移开的话就能不将外壳从第二电路板上移开，由于所有端子的尾部44a都连接(比如用焊接)第二电路板的电路线，所以这是非常困难的。因此，如果对已有技术中的连接器外壳施加足够的向上的力，外壳将被抬离电路板，于是把端子留在板上的位置，或因外力而弯曲或毁坏端子。
插座连接器14还被四根金属“定位销”52固定在第二电路板上，定位销固定于外壳30四角附近的凹陷54内，每根定位销52有一个足部52a，其可以牢牢地固定(比如用焊接)在第二电路板上相应的装配垫上。
本发明的插座连接器14的外壳30有四条接合通道56以容纳插头连接器12的连接柱29，恰如图5和6所示。接合通道从外壳的接合面30a向外壳的底面34a和36a形成的装配面延伸并贯穿装配面。如图5和6所示，细长的插座38在外壳30相对的末端32以及侧肋36之间形成整个插座装置58的一部分。这个插座装置58大致呈长方形，大小正好可以容纳长方形的插头连接器12。在接合时，插头连接器的接合柱29被插入插座连接器的接合通道56内。
图9显示了第一连接器即插头连接器12与第二连接器即插座连接器14完全接合。所示的插头连接器与第一电路板62进行表面装配，插座连接器14与第二电路板64进行表面装配。图9显示插头连接器向下与插座连接器接合，但其实板对板电连接器组件10在使用中在工作时是全向的，图中的连接器12和14的方向只是为了示例。
理解了上述问题后，就可以明白插头连接器12的插头部22和凸起的接触部24c被插入插座连接器40的U形接触部42形成的插座38，在接合中，当可弯曲的接触臂42a远端的接触凸块50滑过插头端子24凸起的接触部24c上连续的弓形接触面28时，插座端子的可弯曲的接触臂42a沿着箭头“A”的方向向内偏置。在接合过程中，接触凸块50先以最小的接触力接触连续的弓形接触面的初始表面部28a，当接触凸块50滑过表面部28b时遇到最大的力，直到接触凸块50到达最终锁合表面部28c时又受到最小的接合力，此时连接器处于完全接合状态。所有的插座端子的所有的接触凸块50与所有的插头端子的最终锁合表面部28c之间的作用力之合在两个连接器之间提供了优异的锁合，同时确无需或只需很少的额外的插入力。连续的弓形接触面28不会发生已有技术中有效锁定机构的偏差问题。
图10显示了插头连接器12与插座连接器14完全接合，从而使第一和第二电路板62和64分别发生电连接。可见插头连接器的接合柱29插入到插座连接器接合通道56中。柱远端大致与插座连接器的底部装配面齐平。由于接合柱29向下延伸并穿过插座连接器的装配面34a/36a，在插头连接器的接合柱29和插座连接器的接合通道56之间就出现非常大的接合表面区域，这些互接合表面区域由双头箭头“B”指示。尽管接合柱29在29a具有斜面以辅助连接器的盲接合，但还是能提供巨大的互接合表面区域，这些巨大的互接合表面的出现是由于接合柱完全延伸穿过插座连接器。
图2和6显示一个或多个(比如右上角)接合柱29和接合通道56可以具有不同与其它接合柱和接合通道的尺寸(比如更大)，这为连接器组件提供了极化装置(polarization means)，这样连接器12和14只能以一个方向接合。
本发明可以其它特定形式实施而不脱离其构思或主要特征。这里的例子和实施例只是示例性的而非限制性的，本发明将不仅限于这里给出的细节。

Claims (12)

1.一种板对板电连接器组件(10)，用于在两个电路板(62，64)间形成连接，包括一具有绝缘外壳(16)的第一连接器(12)，所述第一连接器(12)有一个接合面(16a)和一个将第一连接器安装在第一电路板(62)上的装配面(16b)，安装在第一连接器绝缘外壳(16)上的多个第一端子(24)，每个第一端子都有连接第一电路板(62)上相应电路线的尾部(24a)和暴露在所述第一连接器接合面的接触部(24c)，一具有绝缘外壳(30)的第二连接器(14)，所述第二连接器的绝缘外壳(30)包括一个与第一连接器绝缘外壳的接合面接合的接合面(30a)和一个安装在第二电路板(64)上的装配面(34a，36a)，安装在第二连接器(14)的绝缘外壳(30)上的多个第二端子(40)，每个第二端子都有连接第二电路板(64)上相应电路线的尾部(44a)和接触第一连接器(12)的一个第一端子(24)接触部(24c)的接触部(50)，
其特征在于：
第一连接器(12)具有一个轮廓低矮的呈长方形的绝缘外壳(16)，多个互相隔开的接合柱(29)位于所述第一连接器绝缘外壳(16)的四角并从绝缘外壳的接合面上凸起，每个接合柱的一部分由绝缘外壳相应角上的两面外壁构成；
第二连接器(14)具有一个轮廓低矮的绝缘外壳(30)，所述第二连接器绝缘外壳(30)包括多条接合通道(56)以容纳第一连接器(12)的接合柱(29)的外壁，所述接合通道从第二连接器的绝缘外壳的接合面(30a)延伸贯穿第二连接器的绝缘外壳的装配面(36a)并具有内壁；而且
第一连接器(12)的接合柱(29)的外壁紧密地配合于第二连接器(14)的接合通道(56)的内壁，接合柱的外壁延伸到第二连接器的装配面(34a，36a)以将两个连接器定位，防止连接器发生摇动并保持端子的接触部的接触。
2.按照权利要求1所述的板对板电连接器组件，其中，第一连接器(12)的该接合柱(29)具有远端，当所述连接器相接合时，该远端与第二连接器的装配面齐平。
3.按照权利要求1所述的板对板电连接器组件，其中，第一连接器的该接合柱(29)有远端(29a)，该远端具有斜面以辅助连接器的盲接合。
4.按照权利要求3所述的板对板电连接器组件，其中，当所述连接器相接合时，第一连接器的该接合柱(29)的远端(29a)与第二连接器的装配面齐平。
5.按照权利要求1所述的板对板电连接器组件，其中，所述第一连接器(12)的绝缘外壳(16)是长方形的，且在该绝缘外壳的四角具有四个所述接合柱(29)。
6.按照权利要求5所述的板对板电连接器组件，其中，所述第一连接器包括一个插头连接器(12)，而所述第二连接器包括一个插座连接器(14)，所述插座连接器具有长方形的插座装置(58)，该插座装置的四角带有四条该接合通道(56)。
7.按照权利要求1所述的板对板电连接器组件，其中，至少一个该接合柱(29)和相应的接合通道(56)的尺寸与另一接合柱(29)及相应的接合通道(56)不同，使连接器组件具有定向装置。
8.按照权利要求1所述的板对板电连接器组件，其中，至少一个该连接器(14)的绝缘外壳(30)的接合面(30a)内有多个端子装配孔(46)，由此端子穿过接合面安装在外壳上，接合面处于装配面(36a)的反面，装配面安装在相应的电路板(64)上。
9.一种板对板电连接器组件(10)，用于在两个电路板(62，64)间形成连接，包括一个具有绝缘外壳(16)的插头连接器(12)，该插头连接器有一个接合面(16a)和一个将插头连接器安装在第一电路板(62)上的装配面(16b)，安装在插头连接器的绝缘外壳(16)上的多个第一端子(24)，每个第一端子有连接第一电路板(62)上相应电路线的尾部(24a)和暴露在该接合面的接触部(24c)，一个具有绝缘外壳(30)的插座连接器(14)，该插座连接器包括一个与插头连接器绝缘外壳的接合面相接合的接合面(30a)和一个安装在第二电路板(64)上的装配面(34a，36a)，安装在插座连接器(14)的绝缘外壳(30)上的多个第二端子(40)，每个第二端子都有连接第二电路板(64)上相应电路线的尾部(44a)和接触插头连接器(12)的一个第一端子(24)的接触部(24c)的接触部(50)，
其特征在于：
插头连接器(12)具有一个轮廓低矮的呈长方形的绝缘外壳(16)，多个接合柱(29)位于所述插头连接器的绝缘外壳(16)的四角并从绝缘外壳的接合面上凸起，接合柱具有远端(29a)，远端具有斜面以辅助连接器的盲接合，接合柱的一部分由所述插头连接器的绝缘外壳相应角上的两面外壁构成；
插座连接器(14)具有一个轮廓低矮的绝缘外壳(30)，所述插座连接器的绝缘外壳(30)的接合面(30a)具有长方形的插座装置(58)以容纳长方形的插头连接器(12)，插座装置(58)的四角上的多条接合通道(56)容纳插头连接器的接合柱(29)的外壁，所述接合通道从插座连接器的绝缘外壳的接合面(30a)延伸贯穿插座连接器的绝缘外壳的装配面(36a)并具有内壁；且
插头连接器(12)的接合柱(29)的外壁紧密地配合于插座连接器(14)的接合通道(56)的内壁，接合柱的外壁延伸到插座连接器的装配面(34a，36a)以将两个连接器定位，防止连接器发生摇动并保持端子的接触部的连接。
10.按照权利要求9所述的板对板电连接器组件，其中，至少一个该接合柱(29)和相应的接合通道(56)的尺寸与另一接合柱(29)及相应的接合通道(56)不同，使连接器组件具有定向装置。
11.按照权利要求9所述的板对板电连接器组件，其中，至少一个该连接器(14)的绝缘外壳(30)的接合面(30a)内有多个端子装配孔(46)，由此端子穿过接合面安装到外壳上，接合面处于装配面(36a)的反面，装配面安装在相应的电路板(64)上。
12.按照权利要求9所述的板对板电连接器组件，其中，所述插头连接器(12)的该接合柱(29)具有远端(29a)，当连接器接合时，远端与插座连接器的装配面齐平。
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