CN102544870B - 用于印刷电路板的连接器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种连接器(10),该连接器包括:主体;容纳在该主体中的至少一个接触部(8),在该主体与该接触部之间设置绝缘体;限定有内腔的壳体(3),该内腔被设计用于容纳所述主体的整体或一部分;以及围绕所述壳体(3)的至少一个部分设置的铠甲,所述主体的至少一个部分容纳在所述壳体(3)的所述部分中,所述铠甲具有用于将所述连接器固定至印刷电路板的腿部(18),其中,所述腿部(18)伸出到所述壳体(3)的、被所述铠甲(14)围绕设置的所述部分之外,并且,其中所述铠甲(14)以相对于所述壳体嵌入的方式设置。

Description

用于印刷电路板的连接器
技术领域
本发明的主题在于用于印刷电路板的连接器。
本发明例如应用于根据FAKRA(汽车工业标准委员会)标准化方案生产的同轴连接器。
在本发明的环境中,“根据FAKRA标准化方案生产的同轴连接器”所表示的同轴连接器包括:主体,在其轴向截面中,该主体的机械尺度与互补型连接器的主体匹配,以在这两个主体之间建立机械连接,如DIN 72594-1标准中所定义的那样。这样的连接器在汽车领域中通常用于数据传输线缆。
本发明还应用于高速率传输电路(LVDS)的连接器。
背景技术
图1和图2示出连接器的示例,该连接器整体由1表示且通常用于固定至印刷电路板。该连接器为弯头连接器且包括通过加工或浇铸生产的金属主体2,该主体2与限定机械电连接界面的塑料壳体3连接。希望连接器1的主体2具有的厚度小,以产生令人满意的连接界面。但是,对于图1和图2所示的连接器,由于在使用期间出现的壳体3上的张力直接传递至主体2,所以主体2必须足够耐张力。
在图1和图2中所示的示例中,连接器1还包括金属帽4,该金属帽4封盖主体2的一端且使得能够在连接器1固定至印刷电路时提供高频屏蔽。
由于主体2通过加工或浇铸的方式生产,所以这样的连接器相对较贵。
已知使用所谓的“切辊”(cut-and-rolled)工艺降低连接器部件、特别是连接器主体的制造成本。但是,使用这种工艺生产且具有的厚度很小(以满足连接界面的上述限制)的连接器主体会由于施加至所述主体的上述应力而太易碎。
因此,需要一种连接器而从中受益,该连接器包括能以较低的成本制造、同时仍足够健壮的元件。
实用新型US D456 355 S中公开的连接器指出为连接器配备铠甲用于吸收张力。该连接器为直式连接器,专用于“电路板边缘”装配,具有在与印刷电路板平面平行的平面延伸的中央接触部。于是,将这样的连接器装配到印刷电路板上要求在该电路板中设置空腔用于容纳该连接器的主体。因此,这种连接器的好处受到与其装配相关的局限性以及EMI(电磁干扰)屏蔽的使用的限制。
需要弥补根据图1和图2所示的已知连接器的缺陷,同时允许比根据实用新型USD456 355 S的连接器具有更大的装配自由度。
发明内容
本发明的目的在于满足上述需求并获成功,根据本发明的一个方面,提供一种连接器,该连接器包括:
主体;
容纳在所述主体中的至少一个接触部,在所述主体与所述接触部之间设置绝缘体;
限定有内腔的壳体,该内腔被设计用于容纳所述主体的整体或一部分;以及
围绕所述壳体的至少一个部分设置的铠甲,所述主体的至少一个部分容纳在所述壳体的所述部分中,所述铠甲具有用于将所述连接器固定至印刷电路板的腿部。
由于存在铠甲,所以与印刷电路板的机械力被壳体和铠甲吸收。因此,对壳体的张力被传递至铠甲而不是连接器的主体。
所得到的连接器可以是“针脚浸膏(pin-in-paste)”类型的SMC(表面安装部件)连接器(即,使用焊膏对部件进行熔融焊接的连接器)或“波动焊接(wave soldering)”类型的SMC连接器。
铠甲可由金属、尤其是黄铜或青铜制成,特别是被一体制成,特别而言,使用“切辊(cut-and-rolled)”工艺制成。通过这种方式,可以减少部件的制造成本,得到的厚度小,原因是机械力通过整个铠甲吸收。
有利地,壳体由塑料制成,例如由填充了玻璃纤维的聚酰胺制成。壳体例如沿着直的纵轴线延伸。
铠甲可包括延伸到壳体的、被所述铠甲围绕设置的部分之外的至少一个接触臂。该接触臂使得能够在铠甲与靠近连接器设置的一个或多个框架之间实现电接触。
铠甲可具有实质为U形的横截面。因而铠甲可包括背部和两个凸缘。所述壳体的、被所述铠甲围绕设置的部分可具有矩形横截面,特别地,该铠甲仅沿壳体的该部分的三个侧面的整体或其一部分延伸。铠甲可被夹于壳体的凹槽中,或者夹于壳体的两个壁(端部)之间。这种构造可使得所述力由铠甲吸收。
根据本发明的第一实施例,连接器为弯头连接器,也就是说,该连接器沿两个相交的轴线、尤其是垂直的轴线延伸。该连接器的轴线之一可对应于壳体的纵轴线。
铠甲的背部可具有至少一个凹凸部,该凹凸部与壳体的、要被该背部覆盖的部分的表面所提供的互补凹凸部配合。铠甲例如包括凹穴,而壳体的所述表面于是包括被设计用于容纳在该凹穴中的凸起部分,例如锁栓。在一变型中,铠甲具有凸起部分例如锁栓,而壳体的所述表面包括凹穴,铠甲的凸起部分可容纳在该凹穴中。
铠甲和壳体的所述表面的这些互补凹凸部可在壳体受到张力时提升连接器铠甲在所安装的印刷电路板上的保持力。这样的张力与连接器重心的位置(其不面向印刷电路板)一起能够主要使壳体相对于该印刷电路板倾斜。
此外,这些互补凹凸部可在铠甲与壳体之间构成定位装置,以保证给定的铠甲被正确安装在适当壳体上。
铠甲可包括封盖所述壳体的纵向端的部分。利用铠甲的这种部分,当连接器被固定至印刷电路板时,连接器被限制在壳体内,可实现高频屏蔽。
根据本发明的第一实施例,铠甲的腿部可大体垂直于壳体的纵轴线延伸。术语“大体垂直”表示这些腿部可包括垂直于壳体纵轴线的至少一个部分,或者包括在与壳体纵轴线垂直的轴线的两侧延伸的至少一个弯曲部分。在后一情况下,腿部的厚度可足够小以足以另它们具有柔性,并且弯曲部分可提升铠甲在印刷电路板上的保持力,因而提升连接器在印刷电路板上的保持力,而不管对其施加的力如何以及其重心位置如何。
铠甲可进一步包括具有与壳体纵轴线垂直的部分的腿部以及具有在与壳体纵轴线垂直的轴线两侧延伸的弯曲部分。具有弯曲部分的腿部可以是距壳体的末端、即要用于与互补连接器的壳体连接的端部最远的腿部。
根据本发明的第二实施例,连接器是直的,即,连接器仅沿单个轴线、尤其是壳体的纵轴线延伸,并且铠甲的腿部平行于壳体的所述纵轴线延伸。
铠甲可包括至少一个舌部,并且在所述主体的外表面上可设置至少一个闩挡腿,所述舌部和所述闩挡腿被设计用于将所述主体固定保持在所述壳体中。
在一变型中,所述壳体包括至少一个舌部,并且在所述主体的外表面上设置至少一个闩挡腿,所述舌部和所述闩挡腿被设计用于将所述主体固定保持在所述壳体中。
在本发明的以上两个实施例中,所述壳体可在所述铠甲的两侧纵向延伸,也就是说,延伸到铠甲的每个纵向端之外。铠甲可以以相对于壳体嵌入的方式设置。特别地,在纵向上,铠甲可位于壳体的至少两个部分之间。这种构造可允许张力被沿着主体的轴线吸收。
根据本发明的另一方面,本发明的另一主题是一种连接组件,该连接组件包括至少两个根据上述第一实施例所述的连接器,第一连接器的铠甲通过具有腿部的连结部件与第二连接器的铠甲连接。
第一连接器的铠甲、第二连接器的铠甲和连结部件可被制成为一体,尤其是利用低成本的“切辊”工艺制成。
连结部件上设置的腿部可通过焊接固定至印刷电路板。利用这样的连接组件,可以同时焊接数个壳体。
根据本发明的另一方面,本发明的另一主题是一种连接组件,该连接组件包括至少两个根据本发明的第二连接器实施例所述的连接器,其中,第一连接器的铠甲通过连结部件与第二连接器的铠甲连接,和/或第一连接器的壳体与第二连接器的壳体被制成为一体。
当第一连接器的壳体与第二连接器的壳体被制成为一体时,所得到的连接组件的铠甲可具有U形横截面,具有背部和凸缘。
在本发明的上述实施例中,铠甲可通过机械方式、例如通过凹凸部的配合、通过互锁或扣接与壳体连接。当铠甲围绕壳体设置时,不会与连接器的主体接触。连接器例如为同轴连接器。连接器可包括多个中央接触部。
当连接器为弯头连接器时,连接器的一个或多个接触部可被制成为一体,或者在一个变型中,利用连接在一起的两个直的接触部实现。
在所有上述实施例中,铠甲可嵌入壳体的厚度中,也就是说,壳体的、由铠甲围绕设置的部分的壁可具有凹部,且当铠甲围绕壳体的该部分设置时,铠甲可容纳在这些凹部中。在适当情况下,凸缘的厚度和铠甲背部的厚度可对应于该凹部的厚度。
根据本发明的另一方面,本发明的另一主题在于一种弯头连接器,该连接器包括:
主体;
容纳在所述主体中的至少一个接触部,在所述主体与所述接触部之间设置绝缘体;
沿纵轴线延伸且限定有内腔的壳体,该内腔被设计用于容纳所述主体的整体或一部分;以及
在所述纵轴线上围绕所述壳体的至少一个部分设置的铠甲,所述主体的至少一个部分容纳在所述壳体的该至少一个部分中,铠甲具有用于将所述连接器固定至印刷电路板的腿部,
其中,铠甲具有与壳体的纵轴线横切的壁,所述壁封盖壳体的纵向端。
根据本发明的另一方面,本发明的另一主题在于一种系统,该系统包括:
连接器,该连接器具有:主体;容纳在该主体中的至少一个接触部,在该主体与该接触部之间设置绝缘体;限定有内腔的壳体,该内腔被设计用于容纳该主体的整体或一部分;以及围绕所述壳体的至少一个部分设置的铠甲,该铠甲具有用于将所述连接器固定至印刷电路板的腿部;以及
印刷电路板,
其中,接触部沿纵轴线延伸,该接触部的至少一个部分相对于由印刷电路板限定的平面倾斜,尤其与该平面垂直。
由印刷电路板限定的平面表示用于测量印刷电路板的宽度和长度的平面,即,在该平面中测量印刷电路板的宽度和长度。
鉴于连接器接触部中相对于由印刷电路板限定的平面倾斜的、尤其垂直的部分,可想到连接器的其它装配方式,也就是除“板边缘”型装配方式之外的方式。
连接器可以是直的,在这种情况下,接触部是直的且可在连接器的整个长度上延伸,以相对于由印刷电路板限定的平面倾斜,尤其是与其垂直。
作为一个变型,连接器可以是弯头连接器,在这种情况下,接触部是直角形的,并且可包括延伸以相对于由印刷电路板限定的平面倾斜、尤其是与其垂直的部分。
连接器的腿部可延伸以相对于由印刷电路板限定的平面倾斜,尤其是与其垂直。
连接器,尤其是主体、壳体或者铠甲可如上所述包括例如至少任一上述特征。
附图说明
通过以下关于本发明的非限制性示范实施例的描述以及通过审视附图,可更好地理解本发明,在附图中:
图1和图2示出已予以描述的根据现有技术的连接器;
图3至图6示出根据本发明第一示范实施例的连接器,图4为图3中沿IV-IV纵截面的视图;
图7和图8示意性示出包含图3-6所示连接器的连接组件;
图9示出根据本发明第二示范实施例的连接器;
图10-12示出根据图9所示连接器的第一变型,其中图11为图10所示连接器沿XI-XI的纵截面图;
图13-14示出根据图9所示连接器的第二变型,其中图14为图13所示连接器沿XIV-XIV的纵截面图;
图15-17示出包括根据图9至图14所示连接器的连接组件;
图18示出图3-6中所示连接器的变型;
图19与图18的区别仅在于缺少印刷电路板;
图20为图19中所示连接器的XX视图;
图21为图19中所示连接器的分解图;以及
图22和图23为图21中所示铠甲分别在XXII和XXIII上的分离视图。
具体实施方式
图3-6示出根据本发明第一示范实施例的连接器10。该连接器10被设计用于安装在印刷电路板19上(在图9和图18示出)。本文中,连接器10为弯头连接器。
在所述示例中,连接器10包括主体2,该主体2容纳在壳体3的内腔6中。
主体2例如通过使用“切辊”工艺由金属制成,特别是由黄铜或青铜制成。如图4中可以看出,主体2内含有绝缘体7,在该绝缘体7中设置多个中央接触部8。所述中央接触部8为直角形,也就是说,所述中央接触部8沿纵轴线延伸,包括两个部分60和61,如图4中所示,在所述示例中所述两个部分60和61之间形成90°角。每个中央接触部8可以是一体的,或者由连接在一起的两个直的部分形成。
在本示例中,壳体3沿直的纵轴线X延伸。壳体3例如由塑料、特别是填充有玻璃纤维的聚酰胺制成。在所示示例中,壳体3包括:前部11,该前部11特别是具有用于与互补连接器的壳体进行连接的凹凸部;管状中部12,该管状中部12的内径使得能够将主体2容纳在内;以及后端部13,铠甲14围绕该后端部13设置。
如图3和图4所示,壳体3的后部13可具有U形横截面。壳体的该后部13容纳所述主体的、同样具有U形横截面的部分5,该部分5具有朝向所述壳体的后部13的自由边翻折的折回部9,以将主体2保持在内腔6中的适当位置。
铠甲14由金属、特别是黄铜或青铜制成。
在图3至图6的示例中,铠甲14具有与壳体3的轴线X垂直的U形横截面。在图3至图6中所示的示例中,该铠甲14包括背部16和两个凸缘17,所述凸缘通过背部16接合。该铠甲例如一体式制成。
在所述示例中,背部16具有实质上光滑的表面。
作为一个变型,如图18至图23中的示例所示,背部16可包括凹穴50。该凹穴50例如刚好贯穿所述背部的厚度而设,且可被设计用于与壳体3的后部13的上表面52上所设置的凸起部51配合。当铠甲14的背部16被固定在壳体3的所述部分13上时,该铠甲14的背部16覆盖所述上表面52。所述凸起部51例如为锁栓。
铠甲14还包括用于将连接器10固定至印刷电路板19的腿部18,在图9中示出印刷电路板19。该铠甲例如具有由各个凸缘17提供的多个腿部18,例如,每个凸缘17提供两个腿部18。这些腿部18可具有同一长度,或者无同一长度。
在图3至图6的示例中,腿部18垂直于壳体6的轴线X延伸。
腿部18从壳体3的后部13伸出的距离h例如在0.5mm与1cm之间,尤其是在0.6mm与4mm之间。
在图3至图6中可以看出,壳体3的后部13纵向延伸到所述凸缘17的纵向端之外。
每个凸缘17可从铠甲14的背部16沿平面20延伸。在所述示例中,该平面20与每个腿部18连接。
每个腿部可具有平行于平面20延伸的远端部分22以及与平面20连接且关于该平面20倾斜延伸的近端部分21。各近端部分21例如朝向铠甲14的内部折转。各个腿部18的远端部分22例如被设计用于穿过设于印刷电路板19中的开口。
但是,本发明部限于具有与铠甲的表面20平行的远端部分22的腿部。
在图18至图23中、特别是图21至图23中所示的变型中,铠甲14还包括具有弯曲远端部分22的腿部18,该远端部分22在与铠甲14的表面20平行的轴线(A)的两侧延伸。
从图3至图16中可看出,每个凸缘17可包括孔24,该孔24例如设于平面20中且与设于壳体的后部13的外表面上的凹凸部(例如倒钩)配合,以将铠甲14固定至壳体3的后部13。
所述孔24可为任何形状,在所述示例中为方形。在图3至图6的示例中,铠甲14还包括部分25,该部分25实质上垂直于壳体3的纵轴线X延伸且封盖壳体3的位于其后部分13的纵向端26。
在以上所述示例中,铠甲14的凸缘17和背部16可嵌入到壳体3的后部13的厚度中,也就是说,容纳在铠甲14的凸缘17和背部16中所提供的凹部中。铠甲14可被夹于壳体3的壁或端部之间,如图7的示例中所示。
如图6中所示,铠甲14可包括延伸到所述壳体的后部13之外的接触臂27。该接触臂27例如沿壳体3的管状中部12方向延伸,且可与靠近连接器10的框架28接触。
图7和图8示出包含上述连接器10的连接组件30的示例。尽管该连接组件30在所述示例中仅具有两个连接器10,但是本发明不限于特定数量的连接器10。
该组件包括连接各连接器10的铠甲14的连结部件31。在所示示例中,该连结部件31是平的且具有与上述的腿部18类似的腿部33。如图8中可以看出,该连结部件31具有覆盖其大部分宽度且垂直于每个连接器10的纵轴线的凹凸部34,该凹凸部34特别使得连结部件31不易倾斜。
在所示示例中,连结部件31与所述两个连接器的铠甲14是一体式制成的,铠甲14与连结部件31之间的连接通过凸缘17的、与连结部件31相对的腿部18实现,所述腿部18弯曲并与连结部件31连接。
通过将不与连结部件31相对的腿部18以及所述连结部件31的腿部33焊接至印刷电路板,图7和图8中所示的连接组件30被固定至该印刷电路板。
下面参考图9至图14描述根据本发明第二示范实施例的连接器10。
特别而言,根据本发明的所述第二实施例的连接器与上述连接器的区别在于:所述第二实施例的连接器是直的,也就是说,所述第二实施例的连接器沿着单个直的纵轴线延伸,中央接触部是直的。
在图9至图14所示的示例中,铠甲的腿部18平行于壳体3的纵轴线X,该纵轴线X为连接器10的纵轴线。
如图11和图12中所示,铠甲14的背部16容纳在壳体的后部13中所设置的凹槽40中,该凹槽40垂直于壳体的纵轴线X,其中在图11和图12中,为了清晰而未示出铠甲14。铠甲可被夹于凹槽40中。壳体3与铠甲14一起在纵轴线X的两侧延伸。这种构造使得应力可由铠甲吸收。
如上所述,连接器10的主体2包括折回部9,所述折回部9在所示示例中朝向壳体3的、位于其后部13的纵向端26翻折。
在图11和图12的示例中,在壳体3的后部13的内表面设有舌部42,且在主体2的外表面设有闩挡腿43,所述舌部42和所述闩挡腿43被设计用于将主体2固定保持在壳体3的内腔6中。
在图13和图14的示例中,可设置舌部45作为参考图11和图12所述的舌部42的补充或替代,例如在铠甲14的背部16,该舌部45在铠甲14中切割形成并翻折,所述舌部45与闩挡腿43配合以将主体固定保持在壳体3的内腔6中。
下面参考图15至图17描述包括根据图9至图14所示连接器的连接组件30。
在这些示例中,各个连接器10的壳体3是一体式形成的,形成共同的壳体,在该共同的壳体中设置两个贯通内腔6,每个贯通内腔容纳一个连接器10。
在图15的示例中,每个连接器10具有其自身的铠甲14,其与参考图9至图14描述的铠甲类似。
在图17的示例中,第一连接器10的铠甲的背部16与第二连接器的铠甲的背部16通过连结部件47连接。该连结部件47可与各背部16一体式形成,并且可形成用于连接组件30的总铠甲,该总铠甲包括:由各背部16和连结部件47构成的背部,以及两个凸缘,所述凸缘属于相应各连接器的铠甲。
从图17所示视图中可以理解,壳体5的后部13的两个相对面可不具有铠甲。
从图18所示视图中可以理解,对于弯头连接器,中央接触部8各自具有与印刷电路板19所限定的平面P垂直的部分61。
此外,从图9所示视图中可以理解,对于直式连接器,每个中央接触部8可整体或部分垂直于印刷电路板19所限定的平面P。
本发明不限于上述示例。
参考图18至图23描述的凹凸部50和51的存在尤其与腿部18的弯曲远端部分22不可分割。

Claims (14)

1.一种连接器(10),包括:
主体(2);
容纳在所述主体(2)中的至少一个接触部(8),在所述主体与所述接触部之间设置绝缘体(7);
限定有内腔(6)的壳体(3),该内腔(6)被设计用于容纳所述主体(2)的整体或一部分;以及
围绕所述壳体(3)的至少一个部分(13)设置的铠甲(14),所述主体(2)的至少一个部分容纳在所述壳体(3)的所述部分(13)中,所述铠甲(14)具有用于将所述连接器固定至印刷电路板(19)的腿部(18),
其中,所述腿部(18)伸出到所述壳体(3)的、被所述铠甲(14)围绕设置的所述部分(13)之外,并且,其中所述铠甲(14)以相对于所述壳体嵌入的方式设置,
其中,所述铠甲(14)位于设置于所述壳体(3)的后部中的凹槽(40)中,所述凹槽(40)垂直于所述壳体(3)的纵轴X延伸。
2.根据权利要求1所述的连接器,其中,所述铠甲(14)由金属制成。
3.根据权利要求1或2所述的连接器,其中,所述铠甲(14)包括延伸到所述壳体的、被所述铠甲(14)围绕设置的所述部分(13)之外的至少一个接触臂(27)。
4.根据权利要求1所述的连接器,该连接器为弯头连接器,其中,所述壳体(3)沿纵轴线(X)延伸,并且,其中所述铠甲(14)包括封盖所述壳体(3)的纵向端(26)的部分(25)。
5.根据权利要求4所述的连接器,其中,所述铠甲(14)的腿部(18)大体垂直于所述纵轴线(X)延伸。
6.根据权利要求5所述的连接器,其中,至少一个腿部包括在与所述壳体(3)的纵轴线(X)垂直的轴线(A)的两侧延伸的弯曲远端部分(22)。
7.根据权利要求4所述的连接器,其中,所述铠甲(14)具有U形的横截面,且包括背部(16)和两个凸缘(17),并且,其中所述铠甲(14)的背部(16)具有凹凸部(50),该凹凸部(50)被设计用于与所述壳体(3)的、用于由所述铠甲(14)的背部(16)覆盖的部分的表面(52)所提供的互补凹凸部(51)配合。
8.根据权利要求1-2之一所述的连接器,该连接器是直式的并且所述铠甲(14)的腿部(18)平行于所述壳体的纵轴线(X)延伸。
9.根据权利要求8所述的连接器,其中,所述铠甲(14)具有至少一个舌部(45),并且,在所述主体(2)的外表面上设置至少一个闩挡腿(43),所述舌部(45)和所述闩挡腿(43)被设计用于将所述主体(2)固定保持在所述壳体(3)中。
10.根据权利要求8所述的连接器,其中,所述壳体(3)包括至少一个舌部(42),并且,其中在所述主体(2)的外表面上设置至少一个闩挡腿(43),所述舌部(42)和所述闩挡腿(43)被设计用于将所述主体固定保持在所述壳体中。
11.一种连接组件(30),包括至少两个如权利要求4-7之一所述的连接器(10),其中,第一连接器的铠甲(14)通过具有腿部(33)的连结部件(31)与第二连接器的铠甲(14)连接。
12.根据权利要求11所述的组件,其中,所述第一连接器的铠甲(14)、所述第二连接器的铠甲(14)和所述连结部件(31)被制成为一体。
13.一种连接组件(30),包括至少两个如权利要求8-10之一所述的连接器(10),其中,第一连接器的铠甲(14)通过连结部件(47)与第二连接器的铠甲(14)连接,和/或第一连接器的壳体(3)与第二连接器的壳体(3)被制成为一体。
14.一种用于连接印刷电路板的系统,包括:
如权利要求1-10中任一项所述的连接器(10);以及
印刷电路板(19),
其中,接触部(8)沿纵轴线延伸,该接触部(8)的至少一个部分(61)相对于由印刷电路板(19)限定的平面(P)倾斜。
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