CN101276978A - 连接器插座 - Google Patents

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藤本雅基
北尾哲朗
山根刚志
佐藤大辅
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Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

一种连接器插座(1)，其安装于印刷电路板(30)上，其中一对保护凸起(21)形成为从金属外壳(11)的底板(13)的后端部(13a)、沿着插头的插入方向(X)向外突出。夹持在接线柱座(8)上的多个端子(10)在底板(13)的切口部(12)中、沿着宽度方向(Y)设置在所述保护凸起(21)之间，从而使作用在连接器插座(1)上的切向力主要由保护凸起(21)承受，从而可防止端子(10)从印刷电路板(30)上脱落。一对狭槽(22)沿着底板(13)上的后端部(13a)的延长线形成，从而用于将连接器插座(1)固定在印刷电路板(30)上的熔融的焊料难以扩散到底板(13)的下表面。

Description

连接器插座
技术领域
本发明涉及一种连接器插座，该连接器插座可用于与USB(通用串行总线)标准兼容的小型连接器中，且插头可插入到该连接器插座中，本发明还涉及一种用于将该连接器插座安装在印刷电路板上的结构。
背景技术
日本特JP2007-59351A号文献中示出了一种传统的连接器插座，该传统的连接器插座如图5A和图5B中所示。图5A和图5B分别是该传统的连接器插座100的俯视图和侧视图。
连接器插座100包括多个接线柱109，所述接线柱沿该连接器插座100的宽度方向设置并夹持在绝缘的接线柱座108上。该具有接线柱109的接线柱座108由金属外壳101包围。该金属外壳101呈具有矩形截面的盒状，并且两组安装基座120从金属外壳101的两个侧壁104、105向外凸出。
每个接线柱109的后端部均形成有端子。从而，多个端子110沿着金属外壳101的后端部101a在宽度方向上布置。所述端子110从接线柱座108的后表面108a的中央部向外凸出，并穿过金属外壳101的后部开口102。如图5B所示，端子110弯折成具有L形的截面。
将端子110和安装基座120同时焊接到印刷电路板上(未图示)，从而将连接器插座100安装到印刷电路板上。
当将插头(未图示)连接到连接器插座100时，力沿着不同的方向作用在连接器插座100上。由于插头插入和拔出连接器插座100，因而沿着前后方向作用的力是主要的。同时，当将插头插入或拔出连接器插座100时，也可能在连接器插座100上作用有切向力。
由于从接线柱座108的后表面108a向外凸出的端子110直接焊接在印刷电路板的焊接区上，而不设有侧面保护装置，因此由于插拔插头而导致的力可能作用在端子110上，从而使得端子110从印刷电路板的焊接区上脱落。为了防止端子110从印刷电路板的焊接区上脱落，必须提高安装基座120和印刷电路板之间的结合强度。而为了提高安装基座120和印刷电路板之间的结合强度，需要在安装基座120焊接的同时一并使用螺丝紧固，或需要增大安装基座120与印刷电路板的接触面积。前一种情况使连接器插座100安装到印刷电路板上的安装工作变得复杂和繁重，并且增加使用该连接器插座的产品的制造成本。作为选择，在后一种情况下，由于安装基座120从金属外壳101的两侧更大程度地向外凸出，从而使连接器插座100在印刷电路板上的整个占有的面积增大。
发明内容
本发明的目的是提出一种改进的连接器插座和一种将连接器插座安装到印刷电路板上的安装结构，其能够减小连接器插座在印刷电路板上的整体所占的面积，并可同时提高连接器插座和印刷电路板之间的结合强度。
根据本发明的一个方案的连接器插座包括：
金属外壳，其具有内部中空的空间和前部开口，插头穿过该前部开口插入该内部中空的空间内；
接线柱座，其夹持多个金属导体，所述金属导体沿着该金属外壳的宽度方向设置，该宽度方向垂直于该插头的插入方向，并且该接线柱座安装到该金属外壳的该内部中空的空间内；
多个接线柱，所述接线柱沿着该宽度方向设置，其中每个接线柱形成在该金属导体的前端部，并从位于该金属外壳的该内部中空的空间内的该接线柱座向前凸出；
多个端子，所述端子沿着该宽度方向设置，其中每个端子形成在该金属导体的后端部，且与所述接线柱相对，所述端子被弯折以形成待焊接到印刷电路板的焊接区上的焊接表面，并且所述端子从该接线柱座向后凸出，并从该金属外壳向外凸出；以及
一对保护凸起，所述保护凸起形成为从该金属外壳的底板的后端部、沿着插头的插入方向向外凸出，并且所述保护突起的位置设置为使得沿着该宽度方向设置的所述端子位于所述保护凸起之间。
另一方面，根据本发明的另一方案的、将连接器插座安装在印刷电路板上的安装结构的特征在于
该连接器插座包括：
金属外壳，其具有内部中空的空间和前部开口，插头穿过该前部开口插入该内部中空的空间内；
接线柱座，其夹持多个金属导体，所述金属导体沿着该金属外壳的宽度方向设置，该宽度方向垂直于该插头的插入方向，并且该接线柱座安装到该金属外壳的该内部中空的空间内；
多个接线柱，所述接线柱沿着该宽度方向设置，其中每个接线柱形成在该金属导体的前端部，并从位于该金属外壳的该内部中空的空间内的该接线柱座向前凸出；
多个端子，所述端子沿着该宽度方向设置，其中每个端子形成在该金属导体的后端部，且与所述接线柱相对，所述端子被弯折以形成待焊接到印刷电路板的焊接区上的焊接表面，并且所述端子从该接线柱座向后凸出，并从该金属外壳向外凸出；以及
一对保护凸起，所述保护凸起形成为从该金属外壳的底板的后端部、沿着插头的插入方向向外凸出，并且所述保护突起的位置设置为使得沿着该宽度方向设置的所述端子位于所述保护凸起之间，以及
该印刷电路板包括：
一对第一焊接区，所述第一焊接区与所述保护凸起对应，其中每个所述第一焊接区均具有切口部，该切口部形成在与该金属外壳的该底板的后边缘和所述端子的排布相面对的拐角处；以及
多个第二焊接区，所述第二焊接区与所述端子对应，并且所述第二焊接区设置在所述第一焊接区之间。
根据这种结构，在所述保护凸起之间沿着宽度方向设置有多个夹持在接线柱座上的端子，从而使得作用于连接器插座上的切向力主要由保护凸起承受，从而可防止所述端子从印刷电路板上脱落。
所附的权利要求书中阐述了本发明新颖的特征，通过以下结合附图的详细说明可以更好地理解本发明。
附图说明
以下将参照附图描述本发明。应当注意的是，这里示出的所有附图是为了说明本发明或其实施例的技术构思，在附图中：
图1A是根据本发明实施例的连接器插座的从其前方底部观看时的分解立体图；
图1B是该连接器插座的从其后方底部观看时的立体图；
图2A是该连接器插座的仰视图；
图2B是该连接器插座的后视图；
图3A是该连接器插座的右视图；
图3B是该连接器插座的侧面剖视图；
图4A是示出连接器插座安装在印刷电路板上的立体图；
图4B是示出印刷电路板上的焊接区的图案的平面图；
图4C是安装在印刷电路板上的连接器插座的实例的局部仰视图；
图4D是安装在印刷电路板上的连接器插座的另一个实例局部仰视图；
图5A是传统的连接器插座的俯视图；以及
图5B是传统连接器插座的侧视图。
具体实施方式
下面参照附图描述根据本发明实施例的连接器插座以及用于将连接器插座安装到印刷电路板上的结构。
如图1A和图1B中所示，连接器插座1具有由金属材料制成的金属外壳11，以及由绝缘树脂材料制成的接线柱座8。金属外壳11具有由底板13、顶板14以及侧壁15、16构成的管状外形，从而该金属外壳11的横截面近似呈矩形，且具有前部开口17。金属外壳11的底板13具有切口部12，该切口部12与金属外壳11的后部开口19相通。该接线柱座8从底板13的切口部12与金属外壳11的后部开口19的相通处插入到金属外壳11的内部中空的空间内，从而通过接线柱座8将金属外壳11的后部开口19封住。部分地形成止挡部18，并使该止挡部从金属外壳11的顶板14的后边缘的中央部向下凸出并且略微倾斜，从而止挡部18接触接线柱座8的后表面8c的上边缘。
如图1A和图3B中所示，该接线柱座8具有接线柱导向壁8a，该接线柱导向壁8a从该接线柱座8的前表面8b的上部向前凸出。该接线柱座8夹持有多个沿着金属外壳11的宽度方向Y设置的金属导体2，该宽度方向Y垂直于插头(未图示)的插入方向X。该接线柱座8安装到金属外壳11的内部中空的空间内。多个接线柱9夹持在接线柱导向壁8a上以面对底板13，从而使各接线柱9沿宽度方向Y设置，各接线柱9形成于金属导体2的前端部。多个端子10沿着位于金属外壳11的底板13的切口部12中的后端部13a在宽度方向Y上设置，各端子10形成于金属导体2的后端部，且与接线柱9相对。每个端子10，也就是每个金属导体2的后端部进行弯折，从而形成待焊接到印刷电路板的焊接区上的焊接表面10a。当将接线柱座8安装到金属外壳11的内部中空的空间内时，端子10从接线柱座8向后凸出，并从金属外壳11向外凸出。
当将接线柱座8插入到金属外壳11的内部中空的空间时，在接线柱导向壁8a和金属外壳11的底板13和顶板14之间分别形成有空间11a和11b。当与USB标准兼容的插头连接到连接器插座1时，该插头的金属外壳配合到空间11a和11b中，并且设置在该插头的金属外壳内的端子将与接线柱9接触。
形成有一对保护凸起21，所述保护凸起在该切口部12两侧从底板13的后端部13a向外凸出。从接线柱座8凸出、并沿着所述宽度方向设置的所述端子10设置在金属外壳11的切口部12内。换句话说，所述保护凸起21用作侧面保护装置，并由此将所述端子10设置在所述侧面保护装置之间。
从底板13的两侧13b和13c沿着底板13的后端部13a的延长线在宽度方向Y上形成有一对狭槽22，从而每一个保护凸起21具有：第一凸起部23，其从底板13的后端部13a沿着插头的插入方向X向外凸出；以及第二凸起部24，其从第一凸起部23沿着狭槽22在宽度方向Y上向外凸出。
如图2A中所示，保护凸起21的第一凸起部23的根部23a在底板13的后端部13a的延长线上沿着宽度方向Y具有宽度W23。宽度W23选择为小于凸起部21的第二凸起部24沿着宽度方向Y的最大宽度W24。另外，一对安装基座26从底板13的两侧13b和13c的中央部沿着宽度方向Y向外凸出。
如图2B和图3A中所示，每个端子10的作为焊接表面的下表面10a位于平面P10上。另一方面，所述凸起21的作为焊接表面的下表面21a位于平面P21上，该平面P21略高于端子10的下表面10a。安装基座26略微向下倾斜，以使该安装基座26的作为焊接表面的下表面26a位于平面P26上，该平面P26略低于平面P21。这些平面P10、P21和P26的高度选择为使得：当将端子10焊接到印刷电路板的焊接区上的同时，保护凸起21和安装基座26也可焊接在该焊接区上。
图4B示出了印刷电路板30上的焊接区的图案的实例。一对第三焊接区31与所述安装基座26对应，一对第一焊接区32与所述保护凸起21对应。设置在一对第一焊接区之间的多个第二焊接区33与所述端子10对应。图4C和图4D分别示出当如图4A所示将连接器插座1安装在印刷电路板30上时，保护凸起21和第一焊接区32之间的关系。在图4C中所示的实例中，在第一焊接区32向上形成三角形的切口部32a。在图4D中所示的实例中，在第一焊接区32向上形成矩形的切口部32b。
如图4C或图4D中所示，第一焊接区32的一个方向的尺寸约等于保护凸起21的沿着宽度方向Y的最大宽度W24，并且第一焊接区32的另一个方向的尺寸约等于作为端子10的焊接表面的下表面10a沿着插入方向的尺寸。切口部32a或32b形成在与底板13的后边缘13a以及端子10的排布相面对的拐角处。由于切口部32a或32b形成在第一焊接区32上，该焊接区32在边缘32c上沿着宽度方向Y的尺寸W32要比保护凸起21的最大宽度W24窄，该边缘32c与金属外壳11的底板13的后端部13a的延长线相面对。当连接器插座1安装在印刷电路板30上时，由于狭槽22形成在底板13的后端部13a的延长线上，保护凸起21的第一凸起部23的一部分和第二凸起部24的一部分焊接在焊接区32上。另外，由于焊接区32的切口部32a或32b的存在，所述切口部32a或32b的一个或多个边缘远离底板13的后端部13a的延长线。因此，用于将金属外壳11的保护凸起21固定在焊接区32上的熔融的焊料很难扩散到底板13的下表面。从保护凸起21和焊接区32之间的间隙中溢出的熔融的焊料积聚在切口部32a或32b内。因此，能够确保将金属外壳11的保护凸起21安装在印刷电路板30上所必须的焊料的量，并因此能够提高金属外壳11与印刷电路板30的结合强度。
如图2A中所示，由于所述端子10设置在所述保护凸起21之间的区域“S”内，因此由于插拔插头而产生的、沿着连接器插座1的前后方向的力作用在端子10和保护凸起21上。因此，保护凸起21和印刷电路板30之间的接触面积远大于端子10和印刷电路板30之间的接触面积，因此该沿着前后方向的力主要作用在保护凸起21上。因而，可防止端子10由于受沿着前后方向作用在连接器插座1上的力的影响而从印刷电路板30上脱落。
另一方面，当在连接器插座1上作用有切向力的时候，在垂直于印刷电路板30的表面的平面上形成有转动金属外壳的力矩。然而，该力矩仅作用于其中一个保护凸起21上，以使金属外壳11相对于作为支点的另一个保护凸起21转动。因此，如图3A中所示，作为端子10的焊接表面的下表面10a位于作为保护凸起21的焊接表面的下表面21a的下方。因而，由于端子10的下表面10a和保护凸起21的下表面21a的高度差，即使当其中一个保护凸起21由于上述的切向力而被弹性地拔起时，端子10仍然固定在印刷电路板30的焊接区33上。因此，可防止端子10由于受作用在连接器插座1上的切向力的影响而从印刷电路板30上脱落。
另外，保护凸起21可起到金属外壳11的安装基座的作用，从而使金属外壳11在四个位置上焊接到印刷电路板30上，其中两个位置是保护凸起21，另两个位置是安装基座26。因此，能够保证本实施例中的连接器插座1的金属外壳11在印刷电路板30上的结合强度约等于前述传统的连接器插座的结合强度。然而，各端子10由保护凸起21进行保护，从而由于保护凸起21和安装基座26的缘故而不需要提高金属外壳11的结合强度。换句话说，能够减小保护凸起21和安装基座26与印刷电路板30的接触面积。此外，仅有两个安装基座26沿着宽度方向Y从金属外壳11向外凸出，因此能够降低连接器插座1在印刷电路板30上整体所占的面积。
本发明并不局限于上述实施例的结构。在上述的实施例中，保护凸起21的第二凸起部24形成在区域“S”之外。然而，保护凸起21的第二凸起部24的部分或整体也可以形成在区域“S”内。另外，第一凸起部23的根部23a也可以位于区域“S”内。此外，保护凸起21的外形并不局限于上述的形状。
另外，端子10的下表面10a所在的平面P10设置为略低于保护凸起21的下表面21a所在的平面，并且安装基座26的下表面26a的顶端所在的平面P26设置为略低于平面P21。然而，也可以将这些平面P10、P21和P26设置在相同的平面上。
本申请基于2007年3月27日提交的日本第2007-81292号专利申请，其内容作为参考合并在此。
虽然通过结合附图的实例充分描述了本发明，但应当理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，各种替换和修改都是显而易见的。因此，除非这种替换和修改背离了本发明的范围，否则所述替换和修改均应视为包含在本发明的范围内。

Claims (9)

1.一种连接器插座，包括：
金属外壳，其具有内部中空的空间和前部开口，插头穿过该前部开口插入该内部中空的空间内；
接线柱座，其夹持多个金属导体，所述金属导体沿着该金属外壳的宽度方向设置，该宽度方向垂直于该插头的插入方向，并且该接线柱座安装到该金属外壳的该内部中空的空间内；
多个接线柱，所述接线柱沿着该宽度方向设置，其中每个接线柱形成在该金属导体的前端部，并从位于该金属外壳的该内部中空的空间内的该接线柱座向前凸出；
多个端子，所述端子沿着该宽度方向设置，其中每个端子形成在该金属导体的后端部，且与所述接线柱相对，所述端子被弯折以形成待焊接到印刷电路板的焊接区上的焊接表面，并且所述端子从该接线柱座向后凸出，并从该金属外壳向外凸出；以及
一对保护凸起，所述保护凸起形成为从该金属外壳的底板的后端部、沿着插头的插入方向向外凸出，并且所述保护突起的位置设置为使得沿着该宽度方向设置的所述端子位于所述保护凸起之间。
2.根据权利要求1所述的连接器插座，其中
从该底板的两侧沿着该底板的后端部的延长线在该宽度方向上形成有一对狭槽。
3.根据权利要求2所述的连接器插座，其中
每个保护凸起均具有：第一凸起部，其从该底板的后端部沿着该插入方向向外凸出；以及第二凸起部，其在该宽度方向上、从该第一凸起部沿着所述狭槽向外凸出。
4.根据权利要求1所述的连接器插座，其中
所述保护凸起的下表面位于每个端子的下表面的上方。
5.一种将连接器插座安装在印刷电路板上的安装结构，其特征在于该连接器插座包括：
金属外壳，其具有内部中空的空间和前部开口，插头穿过该前部开口插入该内部中空的空间内；
接线柱座，其夹持多个金属导体，所述金属导体沿着该金属外壳的宽度方向设置，该宽度方向垂直于该插头的插入方向，并且该接线柱座安装到该金属外壳的该内部中空的空间内；
多个接线柱，所述接线柱沿着该宽度方向设置，其中每个接线柱形成在该金属导体的前端部，并从位于该金属外壳的该内部中空的空间内的该接线柱座向前凸出；
多个端子，所述端子沿着该宽度方向设置，其中每个端子形成在该金属导体的后端部，且与所述接线柱相对，所述端子被弯折以形成待焊接到印刷电路板的焊接区上的焊接表面，并且所述端子从该接线柱座向后凸出，并从该金属外壳向外凸出；以及
一对保护凸起，所述保护凸起形成为从该金属外壳的底板的后端部、沿着插头的插入方向向外凸出，并且所述保护突起的位置设置为使得沿着该宽度方向设置的所述端子位于所述保护凸起之间，以及该印刷电路板包括：
一对第一焊接区，所述第一焊接区与所述保护凸起相对应，其中每个第一焊接区均具有切口部，该切口部形成在与该金属外壳的该底板的后边缘和所述端子的排布相面对的拐角处；以及
多个第二焊接区，所述第二焊接区与所述端子相对应，并且所述第二焊接区设置在所述第一焊接区之间。
6.根据权利要求5所述的安装结构，其中
每个所述第一焊接区的沿一个方向的尺寸约等于所述保护凸起的沿着该宽度方向的最大宽度，并且每个所述第一焊接区的沿另一个方向的尺寸约等于该端子的作为焊接表面的下表面的沿着该插入方向的尺寸。
7.根据权利要求5所述的安装结构，其中
从该底板的两侧沿着该底板的后端部的延长线在该宽度方向上形成有一对狭槽。
8.根据权利要求7所述的安装结构，其中
每个保护凸起均具有：第一凸起部，其从该底板的后端部沿着该插入方向向外凸出；以及第二凸起部，其在该宽度方向上、从该第一凸起部沿着所述狭槽向外凸出。
9.根据权利要求5所述的安装结构，其中
所述保护凸起的下表面位于每个端子的下表面的上方。
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