CN101394046A - 面板安装连接器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于将电子模块连接到电子设备的连接器组件(100)。该连接器组件包括接合到电子设备上的互联元件(110)以及接合到该互联元件上的连接器。该连接器包括：壳体(102)，具有前边缘(132)，该前边缘构成为与在电子设备的面板(108)中的开口(140)接近；突出部(112，114)，从壳体的前边缘延伸并构成为与面板的外表面(152)啮合；以及弹性元件(116，118)，从壳体的前边缘延伸并构成为与面板的内表面(150)啮合。各弹性元件可以朝向和远离所述突出部中的一个弯曲，使得所述面板在相对的弹性元件和突出部形成的对之间被夹紧。

Description

面板安装连接器
技术领域
本发明涉及电连接器组件，其构成为当安装在面板上时接收电子模块。
背景技术
许多便携式电子设备允许使用者将信息存储在小型存储卡上。例如，许多数码相机包括用于插入和拔出存储卡的沟槽，例如SD闪存卡。在一些电子设备中，通过在电子设备侧面上形成的沟槽来用于插入存储卡。被安装在电子设备内部的电路板上的壳体接收该存储卡。壳体不仅保持该存储卡，而且还保护或遮蔽存储卡和电子设备以防止发生不希望的静电放电。通过使用例如连接到壳体一端的绝缘层偏移夹具(IDC)互连组件来使信息在存储卡与电子设备之间传输。
随着电子设备变得越来越小，电路板的尺寸也需要减小。进一步地，市场也需要在电子设备内部集成更多的结构或容量，这就要求设置连接到电路板的一些额外电气部件。因此，这些电气部件在电路板上的配置和布置结构也变得越来越重要。目前常规连接器系统存在的一个问题是壳体被直接安装到电路板上。由于壳体通常是矩形的并被水平地布置在电路板上，壳体占据了电路板可用表面面积的相当大一部分。
电子设备设计人员所面对的另一个问题是，电气部件由于热将会变差或者受到损坏。为了防止这个问题的发生，设计者以相对于气流具有良好传导性的方式将电气部件布置在电路板上。因此，期望另外的安装壳体的方法。
因此，需要改善电子设备中的连接器组件的设计从而克服目前存在的缺陷，并且同时保护电子设备以免受到静电放电的影响。
发明内容
本发明是一种用于将电子模块连接到电子设备的连接器组件。连接器组件包括接合到电子设备的互连元件以及接合到该互连元件的连接器。该连接器包括：具有前边缘的壳体，该前边缘构成为与在电子设备面板中的开口接近；突出部，从壳体的前边缘延伸并构成为与该面板的外表面啮合；以及弹性元件，从该壳体的前边缘延伸并构成为与该面板的内表面啮合。各弹性元件可以朝向和远离所述突出部中的一个弯曲，使得所述面板在相对的弹性元件和突出部形成的对之间被夹紧。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施方式形成并安装到面板上的连接器组件的后部透视图。
图2是图1中示出的连接器组件的前部透视图。
图3是图1中示出的面板的透视图。
图4是图2中的连接器组件沿着线4-4形成的剖面视图。
图5是图1中示出的连接器组件在被安装到面板上之前的后部透视图。
图6是图5中的连接器组件沿着线6-6形成的剖面视图。
图7是图6中示出的连接器组件被安装到面板上时的剖面视图。
图8是根据本发明的另一个实施方式形成的连接器组件被安装到面板之前的后部视图。
图9是图8中的连接器组件沿着线9-9形成的剖面视图。
图10是图9中示出的连接器组件安装到面板上的剖面视图。
具体实施方式
图1是安装到面板108上的连接器组件100的后部透视图。面板108可以是，例如，容纳电子设备如计算机设备或数码相机的面板。连接器组件100包括接合到插座组件104的壳体102，该插座组件104可以被安装到电路板106上。在图1中示出的插座组件104可以包括绝缘偏移夹具(IDC)互连元件110，该元件110通过电线109连接到安装柱头(post header)107。尽管在图1中元件110是IDC(Insulation Displacement Crimp)类型的互连元件，元件110可以是将电能和/或电气信号传输到电子设备的任意类型的连接器或任意类型的电气元件。例如，元件110可以是夹物模制(insert-molded)元件，或者元件110可以是被焊接到连接器一端的电线。在一个实施方式中，连接器组件100接收存储卡(例如SD闪存卡)，以便于在存储卡(未示出)和电子设备的电路板106之间的电气连接。在其它实施方式中，连接器组件100接收其它类型的电气存储设备或将电能和/或电气信号传输到电子设备的任意电气元件。
如图2中所示，连接器组件100具有：前端122；接合到IDC互连元件110的后端124；相对的侧壁123、125；顶壁127；以及底壁(未示出)。壳体102可以具有矩形本体120，其在前端122、后端124以及侧壁123、125之间延伸。可选地，壳体102可以是使得壳体102能够与面板108(图1)啮合的其它几何形状，如下面所详细描述的那样。空腔129在前后的方向上延伸过本体120，并具有接近前端122的空腔开口130。在一个实施方式中，空腔开口130在面板108上开口，并构成为接收电子模块以用于将模块电气连接至电子设备。前边缘132至少部分地围绕空腔开口130。前边缘132可以通过向后延伸进入本体120从而形成凹部134、136。当插入或移出电子模块时，凹部134、136协助使用者来夹紧电子模块，例如存储卡。在一个实施方式中，本体120包括形成前端122一部分的支撑壁126和128。支撑壁126和128可以增加壳体102的结构整体性，并还部分地限定了空腔开口130。
在一个实施方式中，壳体102包括前向突出部(forward tab)112和114以及弹性元件116和118。前向突出部112、114和弹性元件116、118相互配合将壳体102安装到面板108上，这些将会在下面详细地阐述。如在图2中可以看到的那样，突出部114和弹性元件118之间相互紧邻并靠近侧壁123设置。突出部112和元件116之间相互紧邻并靠近侧壁125设置。因而，突出部114和弹性元件118形成突出部-元件对(tab-member pair)135，其中前向突出部114从顶壁127延伸，并且突出部112和弹性元件116形成突出部-元件对133，其中弹性元件116从顶壁127延伸。在这个实施方式中，突出部-元件对133、135之间具有彼此相互反向的关系。这种反向关系使得壳体102可以旋转进入安装位置(下面将进一步地阐述)。尽管图2示出了突出部-元件对133、135之间的反向关系，在壳体102的其它可选实施方式中也可以没有突出部-元件对之间的反向布置关系。进一步地，其它的实施方式可以仅仅包括一个突出部-元件对。例如，一个较宽的突出部可以沿着顶壁127延伸，并且与一个较宽的弹性元件在空腔开口130两边相对。
图3是面板108的后部透视图。面板108分别具有相对的内部和外表面150和152，在它们之间限定了厚度T。面板开口140穿过面板108从外表面152延伸到内表面150。一般地，面板开口140的形状被设计为使得电子模块可以向前穿过面板开口140从而通过连接器组件100形成电气连接(图2)。更具体地，边缘表面151围绕并限定了面板开口140的形状，在一个实施方式中，面板开口140的形状基本上与空腔开口130的形状类似(图2)。例如，面板开口140可以基本上是矩形的，并具有向外突出的凹口142和144。当壳体102(图2)被安装到面板108上时，凹口142和144构成为分别接收弹性元件116、118的一部分(图2)。因此，相对于图3中示出的实施方式，凹口142和144在面板开口140的两边成对角地布置。可选地，壳体102的其它实施方式要求凹口142、144的不同形状和/或位置。
在图3中还示出了面板108可以具有至少部分地围绕面板开口140的凹入部146和148。凹入部146、148可以与凹进部分134、136互补(图2)，并且当插入或移出电子模块时帮助使用者夹紧电子模块，例如存储卡。
图4是图2中的壳体102与面板108啮合之前沿着线4-4得到的壳体102的剖面视图。当没有啮合时，弹性元件116和前向突出部112位于未偏置或未偏转位置。在一个实施方式中，弹性元件116包括从本体120延伸的横梁202(在图4中未示出)。如在图2中所示的那样，横梁202可以由从前边缘132突出进入本体120内的狭缝203所限定。弹性元件116还可以包括在远离空腔开口130的角度上从横梁202延伸的挠曲部分204。在一个实施方式中，挠曲部分204形成具有外表面的膝状部205，该外表面朝着壳体102严重地向后弯曲，从而使得膝状部205形成偏移部分208，在一个实施方式中其基本平行于横梁202。在一个实施方式中，弹性元件116包括从挠曲部分204或膝状部205延伸的尾部206，并且具有外表面210。当弹性元件116位于未偏置或未偏转位置时，尾部206和横梁202相互之间基本垂直。挠曲部分204和/或膝状部205的宽度为WSM(如图2中所示)。
前向突出部112在空腔开口130的相反侧面上与弹性元件116紧邻布置。在一个实施方式中，如图2中所示，前向突出部112与弹性元件116在空腔开口130的两边完全相反。前向突出部112包括从前边缘132向外延伸的平台212(图2)，并包括唇部214。如在图4中所示，平台212可以从前边缘132直向延伸(图2)并且在该平台212和本体120之间不形成角度。在一个实施方式中，唇部214与平台212之间基本垂直，并且具有当弹性元件116啮合时与面板108的外表面152(图3)接触的内表面216。如在图4中所示的那样，由尾部206的外表面210形成的平面以及由唇部214的内表面216形成的平面之间的距离为X。在一个实施方式中，该距离X基本与面板108的厚度相等或者略小于面板108的厚度T(图3中所示)。
弹性元件116构成为可以向前和远离突出部112弯曲。在其它的实施方式中，弹性元件116构成为朝向空腔开口130可弯曲。尽管前向突出部112可以进行一定的弯曲，突出部112要比弹性元件116更硬一些。在操作中，弹性元件116和前向突出部112协同工作从而产生相对的力以夹紧面板108(图3)。更具体地，弹性元件116接触面板内表面150(图3)，并且前向突出部112接触面板外表面152(图3)。
尽管前面的讨论具体涉及到在图4中示出的弹性元件116和前向突出部112，弹性元件118和前向突出部114(都在图2中示出)也有相似的部分和功能。
图5-7示出了用于将连接器组件100安装到面板108上的步骤。如在图5中所述的那样，壳体102可以围绕中心轴线260旋转，该中心轴线260在前后(front-to-rear)方向上延伸穿过壳体102的中心。水平线270在侧面-侧面(side-to-side)方向上延伸穿过面板开口140的中心，并且齿距线280在侧面-侧面方向上延伸穿过空腔开口130的中心(图2中所示)。在图5中，线270和280与轴线260基本上垂直。为了将连接器组件100，或者更具体的壳体102安装到面板108上，壳体102围绕中心轴线260旋转从而使得在齿距线280和水平线270之间形成角度θ。在这个方向上，前向突出部114和前向突出部112(图5中未示出)可以通过面板开口140插入。随着突出部112和114向前运动穿过面板开口140，弹性元件116和118挤压内表面150并且分别远离突出部112和114偏转。一旦突出部112和114的内表面216(图4)越过由外表面152形成的平面，壳体102可以在相反的方向上旋转，直到空腔开口130和面板开口140变得基本对准(例如图1)。
如在图6中所示的那样，当壳体102被旋转进入对准位置时，弹性元件116和118(图6中未示出)位于偏转或偏置位置处，并且对内表面150施加力。图7中示出了当膝状部205越过凹口边缘230时，弹性元件116卡进凹口142中。在这个啮合位置，弹性元件116的外表面210与内表面150相接触并对其施加力。进一步，突出部112的内表面216与外表面152相接触。因而，由弹性元件116对内表面150施加的力与由内表面216对外表面152施加的力相互抵消。因此，弹性元件116和相对的前向突出部112协同工作从而产生用于夹紧面板108的力。
在一个实施方式中，弹性元件116构成为当位于啮合位置时，其至少部分地啮合进入凹口142。如图7中所示，当弹性元件116啮合时，在偏移部分208和凹口边缘230之间形成间隙G。由于制造过程中的考虑，如当壳体102(图5)的空腔开口130与面板开口140(图3和5中所示)对准时保证弹性元件116卡到位，因此间隙G就会产生。相似地，弹性元件116的宽度WSM比凹口142(图3)的宽度要稍小一些。当弹性元件116位于啮合位置时，挠曲部分204、膝状部205和/或偏移部分208的侧面边缘将会接触边缘表面151，从而防止壳体102(图2中所示)旋转以及从面板108上的意外脱离。在一个实施方式中，为了进一步防止旋转，可以对宽度Wtail(图2中所示)进行调整以增加尾部206和面板108之间的摩擦力。
如上面所描述的，面板108可以具有形成指状凹部的凹入部148和146(都在图3中示出)，其允许电子设备的使用者夹紧，例如插入到设备中的存储卡。因而，当壳体102围绕中心轴线260(图5)旋转形成角度θ时，壳体102的凹进部分134和136(都在图2中示出)允许突出部112和114(图2)穿过面板开口140(图3)而插入。更具体地，如果凹进部分134和136不存在或者没有被合适的配置时，壳体102的向前运动将会被凹入部148和146所阻挡。一旦突出部112和114穿过面板开口140而插入，凹进部分134和136围绕凹入部148和146旋转，直到弹性元件116和118(图2)卡到位。因此，在一个实施方式中，连接器组件100(图1)可以被安装到面板上，该面板具有指状凹部而不需要使用紧固件(如螺钉)或类似的硬件设备。
图8-10示出了根据本发明形成的另一个实施方式。图8是壳体302相对于面板开口140位于旋转位置时的后部视图。壳体302具有本体320、前向突出部312、314以及弹性元件316、318。突出部312和314具有类似的形状并且布置为前向突出部112和114(图2)，并包括唇部414和内表面416。在一个实施方式中，唇部414的形状可以被形成为具有锥形部分430，其稍微减小了使突出部312和314向前运动穿过面板开口140所需要的旋转角度。
弹性元件316和318具有延伸进入挠曲部分405的横梁402，其形成一尾部406(在图9和10中示出)。横梁402可以被突出进入本体320内的狭缝403(图9)限定。挠曲部分405将尾部406和横梁402连接在一起，并且尾部406和横梁402基本上是垂直的。在一个实施方式中，横梁402和/或挠曲部分405可以弹性地朝向和远离突出部312。在可选实施方式中，弹性元件316和318具有相似的形状，并且与弹性元件116和118(图2)相似地布置。
弹性元件316和318分别具有翼片420、422和424、426，其从尾部406的侧面突出并在前后方向上延伸。参考弹性元件316，如在图8-10中所示，最初的翼片420和422相对于尾部406向外突出，然后向内弯曲。因而，翼片420和422有效地增加了尾部406的宽度Wf。翼片420和422还具有翼片边缘410(图9)。从图9和10中可以看出，翼片420从尾部406的底部冒出，并变得比尾部406的顶部大。当壳体302旋转进入对准位置时，这样空腔开口与面板开口140对准，翼片边缘410与内表面150实现滑动接触。当尾部406的顶部越过凹口边缘230时，弹性元件316卡到啮合位置。宽度Wf可以与凹口142的宽度相等或者大于凹口142的宽度。在啮合位置处，翼片420和422的外表面与凹口142的边缘表面151相接触。因为Wf与凹口142的宽度相等或者大于凹口142的宽度，翼片420和422相互之间弹性面对，并且弹性元件316对边缘表面151施加力。这个力与上面所描述的弹性元件116施加到表面150(图7)上的力相似。在一个实施方式中，在图10中可以看出，尾部406的一部分没有突出进入凹口142内。

Claims (5)

1、一种用于将电子模块连接到电子设备的连接器组件(100)，该连接器组件包括：
接合到电子设备上的互连元件(110)；以及
接合到所述互连元件上的连接器，该连接器包括：
壳体(102)，具有前边缘(132)，该前边缘构成为与在电子设备的面板(108)中的开口(140)接近；
突出部(112，114)，从所述壳体的前边缘延伸出，并且构成为啮合到所述面板的外表面(152)；以及
弹性元件(116，118)，从所述壳体的前边缘延伸出，并且构成为与所述面板的内表面(150)啮合，其中各弹性元件可以朝向和远离所述突出部中的一个弯曲，使得所述面板在相对的弹性元件和突出部形成的对之间被夹紧。
2、根据权利要求1所述的连接器组件，其中，每个弹性元件包括横梁(202)和从该横梁以一定角度延伸的挠曲部分(204)，并且所述挠曲部分可以朝向和远离相对的突出部弯曲。
3、根据权利要求2所述的连接器组件，其中，所述挠曲部分的宽度小于位于面板开口内的凹口(142，144)的宽度，当所述壳体被安装到所述面板上时，所述挠曲部分弯曲进入所述凹口。
4、根据权利要求1所述的连接器组件，其中，所述壳体包括具有开口(130)的空腔(129)，当所述连接器被安装到所述面板上时，该开口(130)与所述面板开口(140)对准。
5、根据权利要求1所述的连接器组件，其中，电线(109)将所述互连元件(110)连接到插座组件(104)上，该插座组件与安装在电子设备内的电路板(106)上的柱头(107)连接。
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