CN104752850B - 低配信号连接器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种低配信号连接器，用于安装在印刷电路板上，其包括：具备接收对方连接器插针的配合孔的本体、固定于所述本体上的接触元件以及具有至少一个固定于所述本体并向着所述接触元件延伸并在前端与接触元件接触且可弹性偏斜的开关部和至少一个可弹性形变的板簧部的活动元件，所述开关部适于通过所述对方连接器插针而从静止位置移动到关断位置，在所述静止位置所述开关部在其前端通过弹力接触到接触元件上，在所述关断位置所述开关部从所述接触元件间隔开。所述板簧部提供使所述开关部在所述静止位置和所述关断位置之间移动的弹力，这样，电气通断和开关弹力分别由开关部和板簧部担当，保证了活动元件与接触元件之间的开关功能可靠性。

Description

低配信号连接器

【技术领域】

本发明涉及一种低配信号连接器，尤其涉及一种安装于印刷电路板上进行信号路径切换的低配信号连接器。

【背景技术】

在当今越来越小型化的电子信息领域诸如移动电话、无线局域网装置等多种设备中，通常需要通过低配信号连接器的开关功能来实现内部天线和外部天线的自由转换。另外，该低配信号连接器也常常安装在印刷电路板中，用于连接外部的测试头到印刷电路板用于测试印刷电路板的高频特性。

众所周知，外形越小，开关功能就越难以实现，因此，此类低配信号连接器的关键技术是如何在小型化结构的情况下解决开关失效和功能时好时坏的不可靠问题，随着电子信息设备外形变得越来越小，这种低配信号连接器需求也越来越广泛。

传统的低配信号连接器包括本体和固定于该本体上的弹性端及固定端，弹性端弹性倾斜地与固定端电接触或电断开形成电开关，完全是依靠自身的弹性形变来完成与固定端电接触或电断开的，因此，弹性端既要承担与固定端电接触的任务，又要承担提供与固定端断开时再次回复到两者电接触状态时所需要的弹力（简称开关回复力）的任务，当结构小型化时因力臂过短容易塑性变形而使弹性不足导致开关失效。

综上所述，有必要提出一种新的技术方案以克服上述缺陷。

【发明内容】

基于此，本发明的目的在于，提供一种具有高可靠性开关切换功能的低配信号连接器，为达到上述目的，本发明提供一种低配信号连接器，其中包括：

本体，其具备接收对方连接器插针的配合孔；

接触元件，其固定于所述本体上；

活动元件，其具有至少一个固定于所述本体并向着所述接触元件延伸并在前端与接触元件接触且可弹性偏斜的开关部和至少一个可弹性形变的板簧部。

所述开关部适于通过所述对方连接器插针而从静止位置移动到关断位置，在所述静止位置所述开关部在其前端通过弹力接触到接触元件上，在所述关断位置所述开关部从所述接触元件间隔开。

所述板簧部通过弹性形变提供使所述开关部在所述静止位置和所述关断位置之间移动的弹力。

优选地，所述开关部为一端固定于所述本体而另一端向着接触元件延伸且在前端与接触元件接触的悬臂梁。

优选地，所述开关部在其前端分叉成2个分支部，所述接触元件位于所述2个分支部之间。

优选地，所述板簧部具有至少一对从所述开关部两侧缘弯折延伸且关于所述开关部对称的侧翼部。

优选地，所述一对侧翼部的夹角小于180度。

优选地，所述一对侧翼部弯折延伸的形状为一球面上的弧形段。

优选地，所述板簧部具有支撑在所述本体的至少两个支撑点。

优选地，所述板簧部至少具有一对沿着从所述活动元件向所述接触元件延伸的方向延伸的支撑臂，所述的支撑臂分布于所述开关部的两侧并且支撑在所述本体上。

优选地，所述支撑臂关于所述开关部对称地分布。

优选地，所述支撑臂具有弹性形变的弯曲部分。

本发明公开的低配信号连接器，将活动元件（相当于传统结构的弹性端）的与接触元件（相当于传统结构的固定端）的电接触作用和开关回复力作用拆分，使接触元件和活动元件断开后再次电接触所需的开关回复力不再由开关部自身担当，而改由板簧部的弹性形变来完成，开关部只用作电气接触，大大方便了结构的小型化，提高了开关结构的可靠性，避免了接触失效风险。

【附图说明】

图1、图2分别为本发明一实施例的低配信号连接器的正面、背面示意图；

图3为图1、图2所示的低配信号连接器的爆炸图；

图4为图1、图2所示的低配信号连接器的示出活动元件与固定元件的立体结构示意图（为表达方便，其余部分省略）；

图5为沿图1所示A-A方向剖切的未插入对方连接器探针的剖视结构示意图；

图6为沿图1所示A-A方向剖切的插入对方连接器探针后的剖视结构示意图；

图7为图4所示结构反置后的立体结构示意图；

图8为本发明的另一实施例的低配信号连接器示出活动元件的立体结构示意图（突出显示活动元件的外形，为表达方便，其余部分省略）；

【具体实施方式】

下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步描述。

下面结合附图详细说明本发明具体实施方式。

请参照图1、图2所示，本发明提供一种低配信号连接器00，包括：具备接收对方连接器插针的配合孔113的本体10；固定于所述本体10上的接触元件30以及活动元件20，所述活动元件20和接触元件30相互搭接并分别从左右两端安装固定在所述本体10上，且各自从本体10左右两端向外延伸一接触元件焊接部31和一活动元件焊接部21。

请参阅图3所示，所述本体10包括金属外壳130、上胶芯110和下胶芯120；所述活动元件20和接触元件30依序安装在所述下胶芯120上，并由上胶芯110、金属外壳130依次堆叠在其上部，由所述金属外壳130从外部包夹固定在一起。

在各零部件进行组装前，所述金属外壳130的两侧延伸有一对具有外张角度的延伸部131，该延伸部131分别向下弯折一适当角度形成一止挡部132，所述下胶芯120的相应位置上设有一限位凹槽121，所述金属外壳130的延伸部131在下胶芯120前后两侧的适当位置处向下弯折，同时所述止挡部132在延伸部131的弯折力下限位在所述限位凹槽121内，使上胶芯110、接触元件30、活动元件20、下胶芯120依次由上到下包覆在所述金属外壳130内。

请参阅图4所示，活动元件20包括一活动元件固定部22，由活动元件固定部22的右端向下弯折再水平延伸形成一活动元件焊接部21，活动元件焊接部21与目标应用电子电路焊接在一起实现电气连接。由活动元件固定部22左端朝着接触元件30方向延伸一悬臂梁的开关部23，在开关部23靠近接触元件30一端分叉为两对称的分支部231，两分支部231的内侧与接触元件30接触，在开关部23大致中间位置有与所述开关部23一体连接的板簧部24，所述板簧部24由开关部23大致中间位置的两侧缘向外延伸弯折一对的侧翼部241所组成，所述侧翼部241对称的分布在所述开关部23的两侧，并且形成一小于180°的夹角，侧翼部241朝上弯折突出形状近似与球面的弧形，且其向外侧延伸的远端支撑在所述下胶芯120的上。

所述侧翼部241形成突出的近似球面的弧形段的好处是，这种形状实际上相当于从行业熟知的锅仔片（metal dome）中切裁下来的预定形状的一弧形段，锅仔片的圆顶面为该对侧翼部241的相交中心点，由该对侧翼部241的末端形成对称于圆顶面两侧的支点，这样，使侧翼部241具备了锅仔片所具备的高抗疲劳寿命和弹性最佳分布特性，从而具有很高的弹性活动寿命。

当所述开关部23与接触元件30电气接触后，所述开关部23的分支部231将受到接触元件30向下的压力，此时的开关部23将以活动元件固定部22为支点向下偏斜，这样分布在所述开关部23大致中间位置的两侧侧缘上的侧翼部241会因为受到开关部23的压力而产生形变，由于所述侧翼部241具备朝上弯折突出的形状，且该形状近似于球面的弧形，加上其对称的分布在所述开关部23两侧，且其延伸的远端支撑在所述下胶芯120上，使所述板簧部24整体具有拱形的弯曲结构并支撑在所述下胶芯120上，进而使板簧部24具备良好的弹性形变和弹性恢复力，并抵制开关部23向下偏斜，为开关部23的分支部231与接触元件30的电气接触提供可靠弹力。

这样，所述活动元件20与接触元件30之间的电气接触功能是由开关部23来实现，而所述板簧部24利用自身的弹性形变为开关部23与所述接触元件30之间的电气接触提供弹力，使所述开关部23无需在实现与接触元件30电气接触同时还要承担支撑活动元件20与接触元件30之间的弹力，实现了开关部23接触功能和弹性形变功能拆分，这样所述开关部23就不需要设置较长的力臂来实现足够的弹力承担活动元件20与接触元件30之间的弹性接触，因此开关部23的小型化不会受到限制，便于实现。

再有，所述活动元件20的开关部23与板簧部24交叉形的结构使所述板簧部24的侧翼部241在水平前后方向上分布延伸，其延伸的长度不受水平左右方向限制，因而可以尽可能的加长所述侧翼部241的长度，进而增加所述板簧部24的力臂的长度，使板簧部24的应力分布更加均衡，弹力更佳；还有所述侧翼部241之间形成的夹角小于180°的目的也在于使所述侧翼部241长度尽可能地加长，以增加板簧部24的抗塑性变形能力，增强所述板簧部24的机械寿命。

请参照图示4，并结合图3所示，所述侧翼部241之间形成的夹角小于180°的其另一目的还在于：当所述板簧部24受到竖直方向的压力时，其侧翼部241的远端有可能出现水平位移，此时假使侧翼部241之间形成的夹角等于180°，所述侧翼部241的远端将会以最短的路径向所述本体10外的金属外壳130的延伸部131靠近，当所述侧翼部241越靠近延伸部131时，而所述金属外壳130与活动元件20之间的爬电距离越短，此时其相互之间的绝缘电阻越将会受到影响。因此当侧翼部241之间形成的夹角小于180°时，可以避免恶化所述金属外壳130与活动元件20之间的电绝缘性，也便与侧翼部241平衡板簧部24的内应力分布，增加板簧部24的弹性活动寿命。

另外，所述活动元件20的开关部23与板簧部24交叉形结构在制造工艺上容易实现，只需简单地冲切落料，结构简单，便于实现，减小了制造和质量管控的难度，可以大批量生产，有效的提高生产效率。

所述接触元件30包括一接触元件固定部32，由接触元件固定部32左端向下折弯再水平延伸形成接触元件焊接部31，接触元件焊接部31与目标应用电子电路焊接在一起实现电气连接，由接触元件固定部32右端向上折弯延伸形成接触部33，接触部33的形状为“U”形,且“U”形的口部朝上。

请继续参照图4，并结合图3所示，所述下胶芯120为一长方形的绝缘树脂，在下胶芯120的上表面有一向下凹陷的凹槽122，在下胶芯120的左右两端分别设置有固定卡槽123和弹性卡槽124，所述固定卡槽123和弹性卡槽124分别与上述凹槽122的左右两端相连通，接触元件焊接部31和活动元件焊接部21分别容置在固定卡槽123和弹性卡槽124内。

所述凹槽122的左端底面有一对对称并向上凸起的凸台支点一123a，在凸台支点一123a之间的凹槽122的底面有一向上凸起的固定凸台123b，固定凸台123b的高度低于两侧的凸台支点一123a，所述接触元件固定部32被安置在固定凸台123b的上表面，所述固定凸台123b的大小面积与接触元件固定部32的面积大体相等;

所述凹槽122的右端底面有一向上凸起的凸台支点二124a，所述活动元件固定部22平放在凸台支点二124a上，这样开关部23就悬置在下胶芯120的凹槽122上方。

所述形状为“U”形的接触部33位于活动元件20两分支部231的内侧，接触部33“U”形的下侧缘与两分支部231相接触，这样就实现所述活动元件20与接触元件30之间的双接触，即有两处接触部位，确保活动元件20在装配时在出现水平方向倾斜的情况下仍然能够与接触元件30相接处。

请参照图5、图6所示，所述活动元件20的开关部23与板簧部24交叉相连的部位为插接部25，所述插接部25位于向下俯视下胶芯120的中心位置，同时在本发明与对方连接器插针40插合使用时，该插接部25承接对方连接器插针40的压力，并与对方连接器插针40相接触，在受到对方连接器插针40的下压力后，活动元件20的开关部23朝上述凹槽122的底部位移，两分支部231与接触部33断开接触，实现本发明的低配信号连接器00电气信号的切换。

当撤除对方连接器插针40后，开关部23在所述板簧部24弹性变形回弹力的作用下向上回弹，回弹至接触部33下方被止挡，并与接触部33相接触，由于板簧部24的侧翼部241形状为球面的弧形，且对称的分布在所述开关部23两侧，因此所述板簧部24的整体形状近似与拱形弯曲的结构，其折弯应力分布均衡，加上侧翼部241是由前述插接部25位置开始朝下弯折延伸，因此所述插接部25为板簧部的最高点（即相当于前述的锅仔片的圆顶面中心），在插接部25受到对方连接器插针压力时，插接部25能够迅速将压力分散到板簧部24的侧翼部241的各部分上，使板簧部24具有良好的弹性变形，再有，由于拱形具有将竖直方向的压力转为自身向水平方向推力的结构特点，因此侧翼部241的远端将分担较多的探针压力，加上侧翼部241的远端支撑在所述下胶芯120上，为板簧部24承载对方连接器插针40压力提供了支撑，进一步增加了所述板簧部24的弹力，保证活动元件20与接触元件30之间的可靠接触。

请参照图6、并结合图7所示，所述上胶芯110包括一基体部111，在基体部111的上表面中心位置的有一圆柱12，在圆柱12的轴心位置有一与圆柱12同轴且贯穿上胶芯110上下表面的配合孔113，上胶芯110的下表面设置有向上凹陷的容置凹槽115，在所述容置凹槽115内位于所述接触元件固定部32的正上方设置有向下突起的突出凸部一114a，所述突出凸部一114a的大小面积与接触元件固定部32的面积大小相等；在上胶芯110下表面的右端位于所述活动元件固定部22的上方有向下突起的突出凸部二114b；这样当各零件部分依次组装成成品后，所述突出凸部一114a和突出凸部二114b分别压着在接触元件固定部32和活动元件固定部22的正上方，使接触元件固定部32和活动元件固定部22分别固定在下胶芯的固定凸台123b和凸台支点二124a上，保证所述接触元件30及活动元件20在所述本体中不会出现松动。

另外，所述突出凸部一114a作用在接触元件固定部32上的压力使得接触部33搭接在分支部231上与其相接触，确保接触元件30与活动元件20之间的可靠连接。另外所述接触元件30的“U”型接触部33容置在上胶芯110的容置凹槽115内，这样的目的是避免接触部受到上胶芯110的压着而发生变形的可能。

请参照图8所示，本发明提供一种低配信号连接器00的活动元件20的另外一种实施方式：所述活动元件20包括一活动元件固定部22，由活动元件固定部22的右端向下弯折再水平延伸形成一活动元件焊接部21，活动元件焊接部21与目标应用电子电路焊接在一起实现电气连接。由活动元件固定部22左端朝着接触元件30方向延伸一悬臂梁的开关部23，在开关部23靠近接触元件30一端分叉为两对称的分支部231，两分支部231的内侧与接触元件30接触，在所述分支部231相邻近的位置上有与其一体连接的支撑臂26，所述支撑臂26由与分支部远端相反另一端的向所述活动元件固定部延伸并向下弯折，所述支撑臂26对称的分布在所述开关部的两侧，并且与开关部大致平行，支撑臂26折弯延伸的远端支撑在所述下胶芯120的上。

这样，当所述开关部23与接触元件30电气接触后，所述开关部23的分支部231将受到接触元件向下的压力，此时的开关部23以活动元件固定部22为支点向下偏斜，邻近与分支部231并与其一体连接的支撑臂26将受到分支部231的压力，而支撑臂26的远端支撑在所述下胶芯120上，进而使支撑臂26具备良好的弹性形变和弹性恢复力，并抵制开关部23向下偏斜，为开关部23的分支部231与接触元件30的接触提供可靠弹力。

这样，所述活动元件20与接触元件30之间的电气接触功能由所述门开关部23来实现，而所述支撑臂26利用自身的弹性形变为开关部23与所述接触元件30之间的电气接触提供弹力，使所述开关部23无需在实现与接触元件30电气接触同时还要承担活动元件20与接触元件30之间的弹力支撑，实现了开关部23接触功能和弹性形变功能拆分，这样所述开关部23不需要设置较长的力臂来实现足够的弹力承担活动元件20与接触元件30之间的弹性接触，因此开关部23的小型化不会受到限制，便于实现。

以上所述实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种低配信号连接器，用于安装在印刷电路板上，其特征在于，包括：

本体，其具备接收对方连接器插针的配合孔；

接触元件，其固定于所述本体上；所述接触元件包括一接触元件固定部，所述接触元件固定部右端向上折弯延伸形成接触部，所述接触部的形状为U形，且U形的口部朝上；

活动元件，其具有至少一个固定于所述本体并向着所述接触元件延伸并在前端与接触元件接触且可弹性偏斜的开关部和至少一个可弹性形变的板簧部；所述开关部与所述板簧部之间为交叉结构，所述开关部和所述板簧部交叉相连的部位为插接部，所述板簧部具有至少一对从所述开关部两侧缘弯折延伸且关于所述开关部对称的侧翼部，所述板簧部的所述侧翼部在水平前后方向分布延伸，所述侧翼部向外延伸的远端支撑在所述本体的下胶芯上，所述一对侧翼部的夹角小于180度，所述一对侧翼部弯折延伸的形状为一球面上的弧形段，所述侧翼部是由所述插接部位置开始朝下弯折延伸，所述插接部为所述板簧部的最高点；所述开关部适于通过所述对方连接器插针而从静止位置移动到关断位置，在所述静止位置所述开关部在其前端通过弹力接触到接触元件上，在所述关断位置所述开关部从所述接触元件间隔开；所述板簧部通过弹性形变提供使所述开关部在所述静止位置和所述关断位置之间移动的弹力；所述开关部为一端固定于所述本体而另一端向着接触元件延伸且在前端与接触元件接触的悬臂梁；所述开关部在其前端分叉成2个分支部，所述接触元件位于所述2个分支部之间。

2.根据权利要求1所述的低配信号连接器，其特征在于，所述板簧部具有支撑在所述本体的至少两个支撑点。

3.根据权利要求2所述的低配信号连接器，其特征在于，所述板簧部至少具有一对沿着从所述活动元件向所述接触元件延伸的方向延伸的支撑臂，所述的支撑臂分布于所述开关部的两侧并且支撑在所述本体上。

4.根据权利要求3所述的低配信号连接器，其特征在于，所述支撑臂关于所述开关部对称地分布。

5.根据权利要求4所述的低配信号连接器，其特征在于，所述支撑臂具有弹性形变的弯曲部分。