CN100517872C - 具有枢转致动器的扁平电路连接器 - Google Patents

具有枢转致动器的扁平电路连接器 Download PDF

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Abstract

提供一种用于端接扁平电路的电气连接器。该连接器包括：绝缘壳体，其具有在其前端的开口，用于接收扁平电路的端部；多个终端，其以并排阵列的方式安装在壳体上，并且沿着开口横向分隔开；致动器，可移动的安装以便在打开位置和关闭位置以及中间位置之间枢转运动，其中所述打开位置允许扁平电路实际上无插入力地被插入到开口中，关闭位置偏置扁平电路使之紧靠终端的接触部分，以及在中间位置处，将扁平电路暂时地保持在稳定状态下同时允许对其的再调整。

Description

具有枢转致动器的扁平电路连接器
技术领域
本发明大体涉及电气连接器技术，尤其涉及一种用于端接扁平电路的连接器，该扁平电路例如扁平柔性电路、柔性印刷电路或其他扁平电缆。
背景技术
现已设计出用于端接扁平电缆或电路例如扁平柔性电缆、柔性印刷电路等的多种电气连接器。用于扁平电路的典型的连接器包括例如由塑料材料模制的绝缘壳体。该壳体具有用于接收扁平电路的端部的细长开口或槽，其中所述扁平电路具有横跨该端部暴露的大致平行的、横向间隔开的导体。多个终端固定在所述壳体内并且沿所述槽横向地间隔布置，同时，所述终端的接触部分可与所述扁平电路的横向间隔的导体啮合。致动器通常可移动地安装在壳体上，以便在所述扁平电路可自由地插入所述槽中的第一位置和所述致动器将所述扁平电路夹在所述壳体中并且将所述电路偏置紧靠终端的接触部分的第二位置之间移动。
日本专利特开NO.2002-134194；NO.2002-329536；以及NO.2003-45526上显示了这种扁平电路连接器的例子。
这种扁平连接器内的终端的连接部分向壳体的细长开口或狭槽的入口的内部间隔开，以便接收扁平电路的端部。迄今为止，大部分这种扁平电路连接器最初产生充足的阻力来将电路插入开口并使得该电路与终端的接触部分啮合。事实上，扁平电路上的一些连接经常是变形的或被损坏的。
因此，现已设计出扁平电路连接器，以便连接器壳体内的开口，包括终端的接触部分处的内部区域，比扁平电路的厚度要宽。所以，扁平电路可以被插入到开口内而没有实际阻力(一般称为“无插入力”或“ZIF”)。这使得扁平电路可以容易地插入且能防止扁平电路上的接触或连接器终端的接触部分的变形或受损。
不幸的是，这种无插入力连接器在扁平电路的插入期间经常太松散或太自由了。在最终夹紧之前，电路不能暂时地保持在一定位置处，以在其最终的夹紧和端接情况之前提供该电路的正确再插入或再调整。本发明致力于通过提供一种具有致动器的扁平电路连接器来解决这些问题，该致动器不仅仅可以在允许扁平电路的自由插入的第一位置与将电路夹紧到端接位置中的第二位置之间运动，还可以移动到中间位置，该中间位置便利扁平电路暂时保持在稳定状态中同时允许对其的再调整。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种新的改进的具有上述特征的扁平电路连接器。
根据本发明的一个方面，涉及一种用于端接扁平电路(58)的电气连接器(14)，包括：绝缘壳体(16)，具有在其前端(16a)处的开口(18)，用于接收扁平电路的端部；多个终端(22，24)，以并排阵列的方式安装在所述壳体上并且沿着开口横向地间隔开；以及致动器(20)，可移动的安装以便在打开位置和关闭位置之间枢转运动，其中所述打开位置允许扁平电路实际上无插入力地插入到所述开口中，关闭位置偏置扁平电路使之紧靠所述终端的接触部分；其特征在于：致动器(20)进一步具有中间位置，在该中间位置处，所述扁平电路暂时地保持在稳定状态下，同时允许对其的再调整。
根据本发明的另一方面，涉及一种用于端接扁平电路(58)的电气连接器(14)，包括：绝缘壳体(16)，具有在其前端(16a)处的开口(18)，用于接收扁平电路的端部；多个终端(22，24)，以并排阵列的方式安装在所述壳体上并且沿着开口横向间隔开；以及致动器(20)，可移动的安装以便在打开位置和关闭位置之间枢转运动，其中所述打开位置允许扁平电路实际上无插入力地被插入到所述开口中，以及关闭位置偏置该扁平电路使之紧靠终端的接触部分；多个所述第一终端(22)，其是U形的，以限定在开口(18)上面延伸的上钩臂(22a)以及在开口(18)下面延伸的下接触臂(22b)，钩臂具有支承部分(32a)且接触臂具有接触部分(36)，其中在致动器的中间位置，扁平电路(58)被暂时地保持在所述支承部分和接触部分之间；以及多个所述第二终端(24)，其是U形的，以限定在开口上面延伸的上凸轮臂(24a)以及在开口(18)下面延伸的下接触臂(24b)，所述上凸轮臂啮合致动器的凸轮部分(48b)以便在所述致动器的中间位置上提升致动器(20)，其特征在于，致动器(20)进一步具有中间位置，在该中间位置处，所述扁平电路暂时地保持在稳定状态下，同时允许对其的再调整。
本发明的其他目的、特征和优点将结合附图及其以下的详细说明变得显而易见。
附图说明
本发明被认为有新颖性的特征在附加的权利要求中详细地阐述。本发明连同它的目标及其优点，可以通过参照以下说明结合附图来更好的理解，在这些附图中相同的参考数字表示图中的相同元件，其中：
图1是根据本发明的第一个实施例的扁平电路连接器的透视图；
图2(a)是图1的连接器的前后垂直截面，且带有选择的第一终端，其中致动器处于其关闭或端接位置中，但是为了有助于图示而忽略了扁平电路；
图2(b)是近似于图2(a)的视图，但是带有选择的第二终端；
图2(c)是带有连接器的装配钉之一的前后垂直截面，其中致动器再次处于其关闭或端接位置中；
图3(a)、(b)和(c)是类似于图2(a)、(b)和(c)的视图，但是其中致动器从其关闭位置向上枢转；
图4(a)、(b)和(c)是类似于图3(a)、(b)和(c)的视图，但是其中致动器向上枢转到其中间位置；
图5(a)、(b)和(c)是类似于图4(a)、(b)和(c)的视图，但是其中致动器枢转到其完全打开位置，以及扁平电路插入到连接器中；
图6(a)、(b)和(c)是类似于图4(a)、(b)和(c)的视图，但是其中扁平电路插入到连接器中；
图7(a)、(b)和(c)是稍微有点类似于图3(a)、(b)和(c)的视图，但是其中扁平电路插入到连接器中；
图8(a)、(b)和(c)是类似于图2(a)、(b)和(c)的视图，但是其中扁平电路插入到连接器中；
图9是不同力如何作用在扁平电路上的一些示意图；
图10是第一终端之一的修改形式(modified form)的断片侧面正视图；
图11是类似于图2(a)的视图，但是示出了根据本发明的第二实施例的第一终端；以及
图12是类似于图11的视图，但是其中扁平电路插入到连接器中。
具体实施方式
更详细地参照附图，首先参考图1和图2，根据本发明的第一事实例，本发明具体表现为一个扁平电连接器，一般指定为14(图1)。连接器被设计为用于安装在印刷电路板上(未示出)。该连接器包括绝缘壳体，一般指定为16，具有前端16a和后端16b。壳体限定了一个开口18，其在前端开口，用于接收将在下文中看到的扁平电路的一端。壳体是由例如塑料等的绝缘材料模制的整块结构。致动器，一般指定为20，被可移动地安装，以便在打开位置(下文中将描述)和关闭位置之间枢转运动，打开位置使得扁平电路可以以实际上无插入力地插入到开口18中，而关闭位置显示在图1和图2中，将扁平电路偏置使之紧靠多个终端的接触部分，这些在下文中将会进一步详细描述。通常，致动器20可以枢转运动到中间位置，在该中间位置处扁平电路被暂时地保持在稳定状态下同时允许对其的再调整。
更特别地，图2(a)示出了多个第一终端中的一个，一般指定为22，以及图2(b)示出了多个第二终端中的一个，一般指定为24。第一和第二终端以并排阵列方式沿着开口18交错并横向隔开。图2(c)示出了一个装配钉，一般指定为26，其被安装开口18的每个末端相对侧或端处的连接器壳体16中。
每个第一终端22一般是U形，以限定上柔性钩臂22a以及下刚性接触臂22b。在箭头“A”的方向上将每个第一终端22插入到壳体16中的各个终端狭槽28中。终端具有一个后啮合部分22c，其具有一个向前突出的锁定部分22d，其锁定在壳体的顶板16c的下侧上形成的内部锁定肩30后面。终端的尾端22e邻接紧靠壳体的基板16d的前边缘。尾端连接到印刷电路板上的适合电路轨迹。
继续参照图2(a)，每个第一终端22的柔性钩臂22a具有钩部分32，其限定延伸进入开口18中的向下凸出的支承部分32a。上钩臂在前面终止于向下开口的钩部分34，其具有一个内水平平面34a以及前部的垂直平面34b。最后，每个第一终端22的下接触臂22b具有一个向上凸出的接触部分36，通常该接触臂的中间相对端部向上延伸到开口18中。
继续参照图2(a)，致动器20包括前端20a和后端20b。多个狭槽38在致动器的后端中形成并且纵向地彼此隔开以便容纳第一终端22的钩部分34。枢轴销40横跨穿过每个狭槽38且被大体被布置在每个终端的钩部分的内部。枢轴销具有一个圆形表面40a和一个扁平表面40b。开口18在壳体16的顶部如在42处打开以容纳(accommodate)致动器的枢转运动，如在下文中将会看到的。致动器具有从枢轴销40向里凸出的压力端44。
参照图2(b)，每个第二终端24一般是U形的，以限定在开口18上面延伸的刚性上凸轮臂24a以及在开口下面延伸的下接触臂24b。该臂从安装部分24c向前伸出，该安装部分24c具有锁定齿24d，该锁定齿24d侵入壳体基板16d的塑料材料中以将该终端固定在壳体中。第二终端24沿着箭头“B”的方向从壳体16的后端16b插入到各个狭槽44中。尾部24e从安装部分24c向下凸出以便连接到印刷电路板上适合的电路轨迹。最后，接触部分46在每个第二终端24的下接触臂24b的远端向上伸出进入到开口18中。
仍然参照图2(b)，致动器20具有多个沿着致动器的后端20b间隔开的狭槽48，用于容纳第二终端24的上凸轮臂24a的前部远端。每个狭槽48具有平台表面48a和一个斜坡表面48b，为了下文中描述的目的。
参照图2(c)，按照箭头“C”指示的方向将每个装配钉26插入到壳体内部的各个安装狭槽48中。每个装配钉具有一个向前延伸的安装台26a，其具有齿26b，用于切割在安装狭槽48内部的壳体的塑料材料，以将装配钉固定到壳体。装配钉具有方形基座26c和向后延伸的大体矩形或支承部分26d。方形基座具有上边缘26e，以及矩形延伸具有上边缘26f。方形基座26c的上边缘26e比矩形延伸26b的上边缘26f要高。基座形成尾部26g，用来例如通过焊接连接到印刷电路板的安装垫片上。装配钉的上边缘26f在垂直方向上暴露在开口18上面的壳体的打开区域42中。
继续参照图2(c)，致动器20包括支承凸起部或翼50，其具有平表面50a和精确表面50b。在图2(c)的关闭位置上，支承凸起部的平面50a啮合装配钉的支承部分26d的上边缘24c。如图1中所示，一对支承凸起部或翼50从致动器20的相对侧向外凸出以啮合装配钉26的顶部。图1也示出了，装配钉的尾部26g通常在水平面上是平的以便例如通过焊接地可靠连接到印刷电路板的安装垫片上。
所有分别交错的第一和第二终端22和24连同两个装配钉子一起，可以由传导薄片金属材料冲压形成。例如，装配钉子可以由不锈钢冲压而成。同样从上面的详细描述中可以知道，可以利用啮合装配钉26的顶端的支承翼50，将致动器20捕捉在壳体16上，同时枢轴销40(图2(a))被捕捉在第一终端22的钩部分34的内侧中。图2分别示出了致动器位于关闭状态以便分别将扁平电路夹紧紧靠第一和第二终端22和24的接触部分36和46，如下文将看到的。
如图2(a)所示，枢轴销40在第一终端22的钩部分34的水平表面34a下隔开。如图2所示致动器20从它的关闭状态沿着箭头“D”所示的方向向上(图3)，直到致动器到达大体垂直也就是如图4所示的中间位置。在图3所示的旋转期间，致动器上的斜坡表面48b(图3(b))啮合第二终端24的上凸轮臂24a的远端。这对致动器施加了向上的压力“f2”(图4(b))。同时，如图3(c)所示，支承凸出部或翼50的精确表面50b啮合装配钉26的上边缘26f。致动器与第二终端和装配钉之间的这些相互啮合导致致动器20沿着箭头“E”(图4)的方向向上被提升。当致动器被提升时，枢轴销40的平坦表面40b(图4(a))啮合第一终端22的钩部分34的水平平坦表面34a。这些相互啮合的平坦表面形成定位装置来将致动器保持在图4的其中间位置。
将结合第一终端22的上钩臂22a来进一步解释致动器20从图2的关闭状态旋转到图4的中间状态的影响。特别的，随着致动器向上枢动，第二终端24的刚性凸轮臂24a(图4(b))的远端会向致动器的斜坡表面48b提供一个压力“f2”。这会导致柔性上钩臂22a可收缩地(yieldably)向上弯曲，同时向致动器的枢轴销40提供一个反作用力(f1)。图2(a)示出了当致动器位于关闭位置时第一终端的支承部分32a和接触部分36之间的间隙(W1)。当致动器被向上枢转时，这个间隙被扩大。
图5示出了进一步从图4的中间位置枢转到允许扁平电路58的端点56被无插拔力地插入到连接器的壳体16的开口18的完全打开位置的致动器20。该扁平电路具有厚度“t”。这个厚度比第一终端22的支承部分32a和接触部分36之间的间隙“W2”要小。因此，尽管扁平电路58的底部表面可以啮合第二终端24的接触部分46，该扁平电路可以无插拔力地插入到所有U形终端22和24中。
当扁平电路58被插入到具有在图5的打开位置的致动器20的连接器中时，致动器被枢转回到如图6所示的中间位置。在致动器的中间位置，扁平电路暂时保持在稳定状态中，同时仍然允许电路再调整，例如校正其最终位置。致动器的这种暂时保持状态，由随着钩臂的支承部分32a啮合扁平电路的顶部而由第一终端的上钩臂22a施加的力“f3”来提供。换句话说，扁平电路被夹在第一终端的支承部分32a和接触部分36之间。这种压力不会严密地夹紧扁平电路而是临时性地保持电路同时允许对其的再调整。尽管致动器20的压力端44与扁平电路58的顶部表面啮合，但是不提供夹紧压力。换句话说，第二终端24的上凸轮臂24a的远端(图6(b))施加力“f5”到致动器的斜坡表面48b以将致动器保持在其提起状态中。第二终端24的下接触臂24b的接触部分46向扁平电路的下侧提供反作用力或支撑力“f4”。图6(c)同样示出了致动器20的压力端44与装配钉26的上边缘26f啮合，同样也保持提升的致动器以便扁平电路只是被临时性地保持。
随着致动器20沿着图7中的箭头“G”的方向向下转动到图8的关闭或端接位置，致动器的压力端44挤压或夹紧扁平电路使之紧靠终端接触部分36和46。当致动器的扁平表面48a啮合刚性上凸轮臂的下侧时，致动器的压力端移动到第二终端24的刚性上凸轮臂24a的远端下面。偏置该电路，利用在第二终端的上凸轮臂24a的偏置影响下的第一终端22的上钩臂22a以及致动器的压力端44的组合压力，使得该电路紧靠终端的接触部分36和46的。
图9稍微示意性地显示了第一终端22的支承部分32a连同致动器的压力端44以及第一终端的接触部分36之间的夹紧力，这些夹紧力一起形成良好电气接触的三点啮合。
在固定的上部边缘上形成接触部分36，每个第一终端22的下接触臂22b有利于降低整个扁平电路连接器14的轮廓。这与如图10所示的现有技术的悬臂式接触臂62上的接触部分60形成对比。尽管接触部分60按照箭头64的方向弯曲，但是整个连接器的高度增加了。
图11和12示出扁平电路连接器的第二实施例，一般指定为14A。在该实施例中，第一终端22的上钩臂22a不会向下凸出支承部分32a。此外，绝缘壳体16具有凹槽66以容纳扁平电路的前端。另外，图11和12中采用的相同参考数字对应参考图1-8中描述的相同部件。
应当理解，本发明可在不背离其精神或中心特征的情况下实施为其它特定的形式。因此，当前的例子和实施例应当被认为是描述性的而非限定性的，并且本发明不限定于本文所给出的细节。

Claims (18)

1.一种用于端接扁平电路(58)的电气连接器(14)，包括：
绝缘壳体(16)，具有在其前端(16a)处的开口(18)，用于接收扁平电路的端部；
多个终端(22，24)，以并排阵列的方式安装在所述壳体上并且沿着开口横向地间隔开；以及
致动器(20)，可移动的安装以便在打开位置和关闭位置之间枢转运动，其中所述打开位置允许扁平电路实际上无插入力地插入到所述开口中，关闭位置偏置扁平电路使之紧靠所述终端的接触部分；
其特征在于：
致动器(20)进一步具有中间位置，在该中间位置处，所述扁平电路暂时地保持在稳定状态下，同时允许对其的再调整。
2.根据权利要求1所述的电气连接器，其中某些所述终端(22)为U形，以限定在所述开口上面延伸的上钩臂(22a)以及在所述开口(18)下面延伸的下接触臂(22b)，钩臂具有支承部分(32a)且接触臂具有接触部分(36)，其中在致动器的所述中间位置处，扁平电路(58)被暂时地保持在所述支承部分和接触部分之间。
3.根据权利要求2所述的电气连接器，其中所述某些终端(22)从壳体(16)的前端(16a)被安装在壳体上。
4.根据权利要求2所述的电气连接器，其中所述某些终端(22)具有尾部(22e)，用来连接到印刷电路板上的适当电路轨迹。
5.根据权利要求2所述的电气连接器，其中所述某些终端(22)具有钩部分(34)，其与致动器(20)上的枢轴装置(40)协作，以便安装用于在所述位置之间枢转运动的致动器。
6.根据权利要求1所述的电气连接器，其中某些所述终端(24)为U形，以限定在开口(18)上面延伸的上凸轮臂(24a)以及在开口(18)下面延伸的下接触臂(24b)，该上凸轮臂啮合所述致动器的凸轮部分(48b)以便在其中间位置上提升致动器(20)。
7.根据权利要求6所述的电气连接器，其中所述某些终端(24)从壳体(16)的后端(16b)被安装在所述壳体上。
8.根据权利要求6所述的电气连接器，其中所述某些终端(24)具有尾状部分(24e)，用于连接到印刷电路板上的适合电路轨迹。
9.根据权利要求1所述的电气连接器，其中某些所述终端(22)具有定位装置(40)，其可与致动器(20)上的互补定位装置(34a)互相啮合，以便将所述致动器(20)保持在所述中间位置。
10.根据权利要求9所述的电气连接器，其中所述定位装置包括在致动器(20)和某些终端(22)上的相互啮合的平坦表面(34a，40b)。
11.根据权利要求1所述的电气连接器，其包括至少一个固定到所述壳体(16)的装配钉(26)，以便紧固到印刷电路板上，所述装配钉具有支承部分(26d)，用于啮合致动器(20)以及便利将所述致动器枢转地安装在所述连接器上。
12.一种用于端接扁平电路(58)的电气连接器(14)，包括：
绝缘壳体(16)，具有在其前端(16a)处的开口(18)，用于接收扁平电路的端部；
多个终端(22，24)，以并排阵列的方式安装在所述壳体上并且沿着开口横向间隔开；以及
致动器(20)，可移动的安装以便在打开位置和关闭位置之间枢转运动，其中所述打开位置允许扁平电路实际上无插入力地被插入到所述开口中，以及关闭位置偏置该扁平电路使之紧靠终端的接触部分；
多个所述第一终端(22)，其是U形的，以限定在开口(18)上面延伸的上钩臂(22a)以及在开口(18)下面延伸的下接触臂(22b)，钩臂具有支承部分(32a)且接触臂具有接触部分(36)，其中在致动器的中间位置，扁平电路(58)被暂时地保持在所述支承部分和接触部分之间；以及
多个所述第二终端(24)，其是U形的，以限定在开口上面延伸的上凸轮臂(24a)以及在开口(18)下面延伸的下接触臂(24b)，所述上凸轮臂啮合致动器的凸轮部分(48b)以便在所述致动器的中间位置上提升致动器(20)，
其特征在于，
致动器(20)进一步具有中间位置，在该中间位置处，所述扁平电路暂时地保持在稳定状态下，同时允许对其的再调整。
13.根据权利要求12所述的电气连接器，其中所述第一终端(22)从所述壳体的前端(16a)安装在壳体(16)上，且所述第二终端(24)从所述壳体的后端(16b)安装在所述壳体上。
14.根据权利要求12所述的电气连接器，其中所有所述终端(22，24)具有用于连接印刷电路板上的适合电路轨迹的尾部(22e，24e)。
15.根据权利要求12所述的电气连接器，其中所述第一终端(22)具有钩部分(34)，其与所述致动器(20)上的枢转装置(40)协作，以便安装用于在所述位置之间枢转运动的致动器。
16.根据权利要求12所述的电气连接器，其中所述第一终端(22)具有与所述致动器(20)上的互补定位装置(34a)啮合的定位装置(40b)，以便将致动器(20)保持在其所述中间位置上。
17.根据权利要求16所述的电气连接器，其中所述定位装置包括致动器(20)和第一终端(22)上的相互啮合的平坦表面(34a，40b)。
18.根据权利要求12所述的电气连接器，其包括至少一个固定到所述壳体(16)上的装配钉(26)，以便紧固在印刷电路板上，该装配钉具有支承部分(26d)，用于啮合所述致动器(20)并便利将致动器旋转地安装在所述连接器上。
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