CN102754289B - 用于将连接器壳固定到电路板的具有延伸安装柱的连接帽 - Google Patents

Abstract

本文描述了使用具有细长安装柱的分开的连接器帽将连接器壳固定到电路板的概念和技术。根据本文提供的本发明的一方面，连接器帽包括一件式本体，该一件式本体具有顶表面和一对安装柱。安装柱从顶表面的相对侧边缘向下延伸。安装柱具有足够长度以延伸超过连接器帽构造成所附连的连接器壳的底表面并穿过所关联电路板的底表面。利用具有安装柱的连接器帽的两件式连接器组件设计允许以任何所需长度制造安装柱以便于连接器组件安装到电路板。

Description

用于将连接器壳固定到电路板的具有延伸安装柱的连接帽

相关申请的交叉引用

本申请要求2010年3月3日提交的题为“ConnectorHatwithExtendedMountingPostsforSecuringaConnectorShelltoaCircuitBoard（用于将连接器壳固定到电路板的具有延伸安装柱的连接帽）”的美国临时专利申请第61/310,144号和2010年5月12日提交的题为“ConnectorHatwithExtendedMountingPostsforSecuringaConnectorShelltoaCircuitBoard（用于将连接器壳固定到电路板的具有延伸安装柱的连接帽）”的美国非临时申请第12/778,582号的优先权，各申请的全部内容清楚地以参见的方式纳入本文。

背景

诸如用于高清晰度多媒体接口（HDMI）连接器的常规连接器壳利用至少两个安装柱来将连接器壳固定到相应的电路板。这些安装柱延伸穿过电路板内的孔，然后焊接到电路板的后侧，从而将连接器壳固定到电路板。通常，这些安装柱和连接器壳从单片材料冲切并以两种方式之一弯曲成安装构造。首先，安装柱可形成为连接器壳的侧壁的一部分，使得在安装柱通过向外并向后转动直到与侧壁交叠为止而弯曲就位之前，使垂向定向的安装柱在与侧壁相同的平面内在连接器壳前面延伸。

用于形成安装柱的第二种方法是从连接器壳的下侧切割安装柱并从连接器壳的底表面向下拉安装柱，使安装柱向外枢转直到安装柱与侧壁基本共面为止。使用这两种方法，连接器壳可包括固定凸片，该固定凸片从顶表面的前边缘向上延伸并具有用于将相应的连接器组件固定到计算机壳体或其它结构的螺纹孔。

但是，由于安装柱和固定凸片通常由用于整个连接器壳的同一片材料形成，不能对连接器组件的各个构件中的任何构件进行构造上的变化。而是，连接器壳、安装柱的任何构造变化和/或经由固定凸片将连接器组件安装到设备的方法必需用全新的连接器组件，因为所有部件都是从一片材料冲切而来的。此外，对于其中安装柱从连接器壳的底表面拉出的连接器壳，连接器壳的底表面内的保持弹簧的存在和所需位置限制了安装柱从底部拉出的允许长度。限制安装柱的长度可能妨碍安装柱穿过电路板突出足够的长度以确保将连接器组件固定到电路板时的高质量焊接连接。

提出本文作出的本发明涉及这些和其它考虑。

发明内容

应当理解，提供该发明内容是为了介绍下文具体实施方式中进一步描述的简称概念的选集。该发明内容并非意图用于限制所要求保护主题的范围。

本文所述的设备和方法提供连接器帽将连接器壳安装到电路板的使用方法。根据本文提供的各方面，连接器帽包括一件式本体，该一件式本体附连到连接器壳的顶表面。一件式本体具有顶表面和从顶表面的相对侧向下延伸的一对安装柱。安装柱比连接器壳的高度长，从而在将连接器壳附连到电路板时安装柱延伸超过连接器壳的底表面。

根据本发明的其它方面，连接器组件包括连接器壳和连接器帽。连接器帽包括一件式本体，该一件式本体附连到连接器壳的顶表面。连接器帽具有顶表面和从顶表面的相对侧向下延伸以与连接器壳的侧面交叠的安装柱。每个安装柱延伸超过连接器壳的底表面以将连接器组件安装到电路板。

根据又一些方面，提供一种将连接器壳固定到电路板的方法。将连接器帽附连到连接器壳的顶表面以形成连接器组件，连接器帽的安装柱延伸穿过连接器壳的底表面。将连接器组件安装在电路板上，使连接器壳的电触点与电路板的相应触点匹配。将安装柱定位在电路板的孔内，从而安装柱的端部突出穿过电路板的底表面。然后将安装柱的端部固定到电路板的底表面。

本文讨论的特征、功能和优点可在本发明各实施例中独立地实现或在又一些实施例中可以组合，可参照以下描述和附图看出其更多细节。

附图说明

图1是根据本文所述各实施例的具有固定凸片的连接器帽的多个视图，连接器帽用于将连接器壳安装到电路板；

图2包括安装到电路板的连接器组件的正视和后视立体图，该连接器组件包括根据本文所述各实施例的连接器帽，该连接器帽具有固定凸片以将连接器壳安装到电路板；

图3包括连接器组件和电路板的正视和后视局部分解立体图，该连接器组件包括根据本文所述各实施例的连接器帽，该连接器帽具有固定凸片以将连接器壳安装到电路板；

图4包括根据本文所述实施例的具有固定凸片的连接器帽、连接器壳以及电路板的正视和后视分解立体图；

图5是根据本文所述各实施例的不具有固定凸片的连接器帽的多个视图，连接器帽用于将连接器壳安装到电路板；

图6包括安装到电路板的连接器组件的正视和后视立体图，该连接器组件包括根据本文所述各实施例的不具有固定凸片的连接器帽，该连接器帽用于将连接器壳安装到电路板；

图7包括连接器组件和电路板的正视和后视局部分解立体图，该连接器组件包括根据本文所述各实施例的不具有固定凸片的连接器帽，该连接器帽用于将连接器壳安装到电路板；

图8包括根据本文所述实施例的不具有固定凸片的连接器帽、连接器壳以及电路板的正视和后视分解立体图；

图9包括根据本文所述实施例的具有固定凸片的连接器帽和不具有连接器帽的连接器帽的俯视图，分别构造成在弯曲成最终形状之前是平坦的；以及

图10是流程图，示出用根据本文所述实施例连接器帽将连接器壳固定到电路板的方法。

具体实施方式

以下具体实施方式涉及利用连接器帽将连接器壳固定到电路板的设备和方法。利用本文提供的各实施例，用于焊接或以其它方式将固定连接器壳（诸如HDMI连接器壳）的安装柱不是与其它常规连接器壳部件（即侧壁、顶部、底部、后部）一起从翼片材料冲切并拉下而形成。相反，用于将连接器壳焊接到电路板的安装柱包括在连接器帽部件内，连接器帽部件也可包括用于将连接器组件固定到电路板的固定凸片。应当理解，整个本发明公开内容所使用的连接器组件可包括固定到电路板的连接器部件的组合。例如，连接器组件可包括不具有安装柱的连接器壳，其联接有具有安装柱且具有或不具有将如下文描述的固定凸片的连接器帽。

在以下具体实施方式中，参照形成本发明一部分的附图，且附图以说明方式示出各具体实施例或实例。附图不是按比例的。因而，如图中所示的特定构件的尺寸或比例，或者这些不同构件之间的关系仅选择成便于描述而不限制本发明的可能实施方式。在所有几幅附图中，相同的附图标记代表相同的构件。

现转向图1，描述根据第一实施例的连接器帽102。为了清楚，图1示出连接器帽102的正视立体图、后视立体图、正视图、右视图、左视图、俯视图和仰视图。根据一实施例，连接器帽102包括顶表面104、一对相对的安装柱106以及固定凸片108。顶表面104的形状和尺寸做成邻靠相应连接器壳的顶表面，如下文参照图2-4更详细示出和描述的那样。根据该实施例，固定凸片108从连接器帽102的顶表面104的前边缘向上延伸约90度，而相对的安装柱106从顶表面104的相对侧边缘向下延伸约90度。下文将参照图2详细描述安装柱106。

尽管示出安装柱106和固定凸片108从顶表面104限定的平面的弯曲角度约为90度，但应当理解，可根据具体实施方式在本发明的范围内采用任何弯曲角度。例如，连接器帽102和所附连的连接器壳所安装的相应电路板的构造可规定用于安装柱106的不同于90度的弯曲角度。类似地，连接器帽102和附连的连接器壳以及电路板所安装的计算机或其它部件的构造可采用固定凸片108的替代的弯曲角度或定位。

固定凸片108可包括用于将连接器组件（包括连接器帽102和所附连的连接器壳）固定到计算机部件或其它设备的一个或多个固定孔110。固定孔110可根据所需固定件的类型并根据连接器组件所固定的设备确定尺寸和定位。另外，根据特定应用，固定凸片108可以是任何尺寸和构造。很清楚，利用连接器组件的两件式设计，由于连接器帽102与连接器壳分离，同一“通用”连接器壳可通过选择对应于特定应用的适当连接器帽而用在任何数量的实施方式中。例如，技术人员可存放用于所有实施方式的大量连接器壳并仅根据使用连接器组件的特定实施方式对于任何给定的情况选择适当的连接器帽102。如果连接器组件用在使用特定螺钉来将组件固定到部件的场合，则技术人员会选择通用连接器壳和连接器帽102，该连接器帽102具有固定凸片108，固定凸片108具有根据所需螺钉确定尺寸和攻螺纹的固定孔110。

类似地，如果连接器组件不使用固定件固定到设备，则技术人员可选择不具有固定凸片108的连接器帽，如下文参照图5-9所示的第二实施例示出和描述的。从这些实例应当理解，连接器帽102可构造有对应于连接器组件的任何数量应用的任何数量和类型的固定机构。

根据各实施例，连接器帽102的顶表面104包括相对侧边缘上的槽112和116，槽112和116的尺寸设定为接纳连接器壳上的锁定凸片，从而将连接器帽102固定到连接器壳，如下文所示和所描述的。如在图1的俯视图和仰视图中可以看出的，连接器帽102上的槽包括在每个安装柱106上的槽112和在顶表面104两侧的位于安装柱106后面的槽116。如从以下图2-4中清楚看出的那样，槽112和116允许连接器帽102压到连接器壳的顶部上，从而使从连接器壳突出的锁定凸片由槽112和116接纳并固定。应当理解，可包括任何数量和类型的槽112和116，且用于将连接器帽102固定到连接器壳的固定机构并不限于所示和描述的槽和锁定凸片组合。

如从连接器帽102的正视和后视立体图、俯视图和仰视图中清楚看到的，连接器帽102可包括顶表面104下侧上的凹陷区域114，该凹陷区域114提供连接器帽102与连接器帽102所要附连的连接器壳的顶表面之间的间隙。该间隙允许连接器壳内的保持弹簧的向上运动，该保持弹簧在匹配时将连接器固定到连接器壳。

图2示出安装到电路板206的连接器组件202。连接器组件202包括连接器帽102和连接器壳204的组合。连接器组件202经由连接器帽102的安装柱106安装并固定到电路板206。应当理解，尽管各图示出连接器壳204为HDMI连接器壳，但本文所述的连接器帽102可用于将任何类型的连接器或其它设备以下述方式安装到电路板206。连接器帽102的具体尺寸符合安装到电路板206的连接器壳204的尺寸。如从图2所示视图清楚看出的，连接器帽102的安装柱106大体从电路板206的底侧突出，在电路板206的底侧上提供用于将连接器组件202焊接到电路板206的突出焊料填充物（fillant）。根据一实施例，安装柱106从连接器壳204的底表面突出大约3.2毫米。

安装柱106的该主要长度提供相对于常规连接器组件的显著改进，常规连接器组件中安装柱动连接器壳的底侧拉出。从连接器壳的底侧拉出的常规安装柱可约1.9毫米长。如前所述，壳的底侧内的保持弹簧，以及从每侧弯曲以形成常规壳的底侧的材料量限制从常规连接器壳的底部拉出的安装柱的长度。通过利用如图所示具有附连的安装柱106的分开的连接器帽102来将连接器组件安装到电路板206，安装柱106可伸长到任何所需长度，这便于将连接器组件202安装到电路板206的过程。

图3和4分别示出连接器组件202和电路板206的部分分解图和分解图，以示出根据本文所述各实施例的连接器帽102和连接器壳204组合的各种结构细节。参考图2-4，可以看出，在连接器组件202安装期间，连接器帽102的安装柱106插入相应的电路板孔302内，而连接器壳204的电触点304与电路板触点306匹配。图4清楚示出连接器组件202的组装仅涉及将连接器帽102压到适当的连接器壳204顶表面上，同时将连接器帽102的槽112和116与连接器壳204的锁定凸片308对准。锁定凸片308围绕连接器帽102的顶表面104卡合就位，以将连接器组件202保持在一起，同时槽112和116的构造防止安装好的连接器帽102在连接器壳204的顶表面上的向前和向后运动。应当理解，可使用任何数量和构造的槽112/116和锁定凸片308来将连接器帽102和连接器壳204固定在一起。

图5-8示出连接器帽502和相应的连接器组件602的第二实施例。该实施例基本上类似于以上参照图1-4讨论的实施例，但连接器帽502并不包括固定凸片108。连接器帽502可用在不需要将连接器组件602固定到计算机部件或其它结构的场合。该实施例示出利用两件式连接器组件设计的优点，其中连接器帽102/502包括安装柱106并与连接器壳204分开。通过制造不具有固定凸片108的连接器帽502，可由于使用较少材料而降低制造成本。两件式连接器组件设计的通用性允许对每种类型的相应连接器制造通用的连接器壳，且然后根据特定实施方式将所制造和利用的连接器帽分开。

图9示出在从诸如钢的片材冲切之后连接器帽102和502的俯视图。如图所示，安装柱106尚未从顶表面104向下折叠，且固定凸片108尚未从连接器帽102的顶表面104向上折叠。在根据该实施例的固定凸片108内可看到固定孔110，且可在安装柱106与顶表面104之间的接合处看到用于接纳连接器壳204的锁定凸片308的槽112/116。根据一实施例，连接器帽102/502由冷轧钢制成，该冷轧钢提供优于常规一件式连接器帽/壳设计的优点，常规一件式连接器帽/壳设计中固定凸片和安装柱从与连接器壳相同的一片材料冲切而成。在常规应用中，连接器壳可由磷青铜制成，磷青铜比用于连接器帽102/502的钢更昂贵。

现转向图10，将详细描述使用连接器帽102/502将连接器壳204固定到电路板206的说明性程序。应当理解，可进行比附图所示和本文描述更多或更少的操作。这些操作也可用与本文所述次序不同的次序进行。程序1000在操作1002处开始，此时根据特定实施方式选择连接器帽102/502和连接器壳204。应当理解，程序1000可通过计算机和相应机器人系统来执行，从而可利用存储在计算机存储器或其它计算机可读介质内并由连接器组件应用或程序模块执行的预编程指令来执行程序1000的各种操作。

在操作1004处，将连接器帽102/502附连到连接器壳204以形成连接器组件202/602。可通过锁定凸片308和相应的槽112/116而便于进行该附连。从操作1004处，程序1000继续到操作1006，此时通过将电触点304与电路板触点306匹配并将安装柱106插入穿过相应电路板孔302，使得安装柱106的远端穿过电路板206的底表面突出而将连接器组件202/602安装在电路板206上。在操作1008处，安装柱106的突出端经由焊接或其它适当方式固定到电路板206的底表面，程序1000结束。

基于前述内容，应当理解，本文已经揭示了利用具有细长安装柱106的分开连接器帽102/502将连接器壳204固定到电路板206的技术。应当理解，所附权利要求书中限定的本发明并不一定限于本文所述的特定特征、构造、作用或介质。而是，这些具体特征、构造、作用和介质被揭示为实施权利要求书的示例形式。

上述主题仅通过说明方式提供，且不应诠释为限制。可对本文所述的主题进行各种更改和改变而不遵循所示和所述的示例实施例和应用而不偏离以下权利要求书中阐述的本发明的真实精神和范围。

Claims (12)

1.一种用于将连接器壳固定到电路板的连接器帽，所述连接器壳不具有用于将所述连接器壳固定到所述电路板的安装柱，所述连接器壳具有相对的第一和第二锁定凸片以及相对的第三和第四锁定凸片，所述连接器帽包括：

一件式连接器帽本体，所述一件式连接器帽本体适于附连到连接器壳的顶表面，所述一件式连接器帽本体包括：

具有前边缘和相对的侧边缘的所述一件式连接器帽本体的顶表面，所述一件式连接器帽本体的所述顶表面具有靠近所述一件式连接器帽本体的所述顶表面的所述前边缘定位且在所述相对的侧边缘上定位的第一槽和第二槽，并具有从所述第一槽和所述第二槽向后地定位且在所述相对的侧边缘上定位的第三槽和第四槽，所述一件式连接器帽本体的所述顶表面上的所述第一槽和所述第二槽构造成分别接纳所述第一锁定凸片和所述第二锁定凸片，所述一件式连接器帽本体的所述顶表面上的所述第三槽和所述第四槽构造成分别接纳所述第三锁定凸片和所述第四锁定凸片，所述一件式连接器帽本体的所述顶表面覆盖所述连接器壳的一部分，但没有将所述连接器壳的整体基本覆盖，以及

仅一对安装柱，所述一对安装柱包括第一安装柱和第二安装柱，所述一对安装柱靠近所述一件式连接器帽本体的所述顶表面中的所述前边缘定位，并从所述相对的侧边缘向下延伸，所述一对安装柱中的每个安装柱具有比所述连接器壳的高度更长的长度，从而使所述一对安装柱中的每个安装柱在附连以将所述连接器帽和所述连接器壳安装到所述电路板时延伸超过所述连接器壳的底表面，所述第一槽和所述第二槽从所述一件式连接器帽本体的所述顶表面分别延伸到所述第一安装柱和所述第二安装柱。

2.如权利要求1所述的连接器帽，其特征在于，所述一件式连接器帽本体还包括固定凸片，所述固定凸片从所述一件式连接器帽本体的所述顶表面的所述前边缘延伸并构造成将所述连接器帽附连到计算机或其它结构部件。

3.如权利要求2所述的连接器帽，其特征在于，所述固定凸片从所述一件式连接器帽本体的所述顶表面的所述前边缘向上延伸约90度，并包括固定孔，所述固定孔构造成接纳固定件以将所述一件式连接器帽本体连接到邻靠所述固定凸片的计算机或其它结构部件。

4.如权利要求1所述的连接器帽，其特征在于，所述一对安装柱中的每个安装柱从由所述一件式连接器帽本体的所述顶表面限定的平面向下延伸约90度。

5.如权利要求4所述的连接器帽，其特征在于，所述一对安装柱中的每个安装柱延伸超过所述连接器壳的底表面大于2毫米。

6.如权利要求4所述的连接器帽，其特征在于，所述一对安装柱中的每个安装柱延伸超过所述连接器壳的底表面大约3.2毫米。

7.如权利要求1所述的连接器帽，其特征在于，所述一件式连接器帽本体的所述顶表面的下侧包括凹陷区域，所述凹陷区域构造成在所述连接器帽与所述连接器壳的所述顶表面之间提供一间隙，允许所述连接器壳内的保持弹簧的向上运动，所述保持弹簧在匹配时将连接器固定到所述连接器壳。

8.一种与电路板一起使用的连接器组件，所述连接器组件包括：

连接器壳，所述连接器壳具有壳顶表面、壳底表面、相对的壳侧表面、从所述壳顶表面延伸的相对第一锁定凸片和第二锁定凸片、从所述壳顶表面延伸的相对的第三锁定凸片和第四锁定凸片以及限定在所述壳顶表面与所述壳底表面之间的高度，所述连接器壳不具有用于将所述连接器壳固定到所述电路板的安装柱；以及

连接器帽，所述连接器帽包括一件式连接器帽本体，所述一件式连接器帽本体适于附连到所述壳顶表面，所述一件式连接器帽本体具有：

具有前边缘和相对的侧边缘的帽顶表面，所述帽顶表面具有靠近所述帽顶表面的所述前边缘定位并在所述相对的侧边缘上定位的第一槽和第二槽，并具有从所述第一槽和所述第二槽向后地定位且在所述相对的侧边缘上定位的第三槽和第四槽，所述帽顶表面的所述第一槽和所述第二槽构造成分别接纳所述第一锁定凸片和所述第二锁定凸片，所述帽顶表面的所述第三槽和所述第四槽构造成分别接纳所述第三锁定凸片和所述第四锁定凸片，所述帽顶表面覆盖所述壳顶表面的一部分，但没有将所述壳顶表面的整体基本覆盖，以及

仅一对安装柱，所述一对安装柱包括第一安装柱和第二安装柱，所述一对安装柱靠近所述帽顶表面的所述前边缘定位，并从所述相对的侧边缘向下延伸，使得所述安装柱与所述相对的壳侧表面交叠并延伸越过所述相对的壳侧表面，所述第一槽和所述第二槽从所述一件式连接器帽本体的所述帽顶表面分别延伸到所述一对安装柱中的第一安装柱和第二安装柱中。

9.如权利要求8所述的连接器组件，其特征在于，所述连接器壳包括高清晰度多媒体接口连接器。

10.如权利要求8所述的连接器组件，其特征在于，所述一对安装柱中的每个安装柱延伸超过所述连接器壳的底表面大于2毫米。

11.如权利要求8所述的连接器组件，其特征在于，所述一对安装柱中的每个安装柱延伸超过所述连接器壳的底表面大约3.2毫米。

12.如权利要求8所述的连接器组件，其特征在于，所述一件式连接器帽本体还包括固定凸片，所述固定凸片从所述帽顶表面的所述前边缘延伸并构造成将所述连接器帽附连到计算机或其它结构部件。