CN105247742B - 具有扣持机构的连接器 - Google Patents

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Abstract

提供了一种线缆连接器，所述线缆连接器具有一绝缘壳体、一导电屏蔽体以及一对扣持元件。每个所述扣持元件均具有自由端，多个接合齿部形成在所述自由端上且由一居间接合凹口分隔开。这个对接凹口的两个侧壁是平的，且在相反的方向上限定硬性止动面，用以通过每个扣持元件与一相对的板连接器接合。所述自由端还包括倾斜面，所述倾斜面通向所述接合凹口以形成当所述线缆连接器对接于一板连接器时抑制每个扣持元件的凸轮形面。每个扣持元件还可包括在竖向移动时被所述线缆连接器的本体部收容的定位突片。

Description

具有扣持机构的连接器
相关申请的援引
本申请主张于2013年1月16日提交的题为“IO连接器”的在先提交的美国临时专利申请US 61/753,029、于2013年1月28日提交的题为“低高度连接器系统”的在先提交的美国临时专利申请US 61/757,299、于2013年2月4日提交的题为“低高度连接器系统”的在先提交的美国临时专利申请US 61/760,433、以及于2013年8月22日提交的题为“双向扣持机构”的在先提交的美国临时专利申请US 61/868,704的优先权。这些临时专利申请中的每一件均提交至美国专利商标局。前述每一件临时专利申请的全部内容均整体合并入本文中。
技术领域
本申请概括而言涉及电连接器，且更具体而言涉及具有改进的扣持机构的小尺寸的多种连接器，诸如低高度连接器。
背景技术
使小尺寸的多个连接器中具有足够的连接器刮擦，以确保两个相对的相互对接的连接器的多个端子之间的正确和可靠的接触是重要的。为了限定确保两个连接器之间正确对接所必需的硬性止动(hardstop)，市购的现有的连接器依赖许多不同的部件。此外，由于所要求的现下的连接器环境十分小，所以整合多个主动扣持机构在建立可靠公差的方面对设计师们是一个挑战。
发明内容
因此，本申请旨在面向尤其适合用于小间距的连接器中的一改进的扣持机构，所述小间距的连接器在一扣持元件的扣持运动中可靠地收容所述扣持元件以降低所述扣持元件的挠曲，从而与一相对的连接器的对接更加可靠。所述扣持元件包括用以与相对的对接连接器保持对接的一对相对的硬性止动部、以及设置成在对接时移动所述扣持元件而使其与相对的连接器进行对接及脱离对接的致动面。
因此，提供了适合用于小间距的连接器中的一改进的扣持机构，所述扣持机构提供了双向的特征以及可靠的对接。
根据本申请描述的一实施例，提供了一种线缆连接器，其具有一连接器本体，所述连接器本体设置有多个导电的端子，线缆的多条导线端接于所述多个导电的端子。所述多个端子在连接器壳体内沿长度方向或轴向延伸且支撑在连接器本体的与一相对的对接连接器的类似的相应端子对接的一位置上。所述线缆连接器包括为所述多个端子提供屏蔽的一导电外壳以及为所述线缆连接器提供的一接地特征，且这个外壳或罩体包围所述多个端子且收容于所述相对的连接器(其通常安装于一电路板)的一相应的屏蔽体内。两个扣持元件优选与所述线缆连接器的本体相关联，以用于与所述相对的板连接器接合。
所述多个相对的板连接器具有支撑多个导电端子的绝缘本体部，且所述多个端子由一相关联的外导电屏蔽体所包围。所述两个扣持元件固定于所述线缆连接器的本体上且以一悬臂式的方式延伸，从而所述扣持元件的自由端限定具有对接端的扣持臂。由于其悬臂式结构，所述扣持元件的自由端在负载作用下自由挠曲。所述两个扣持元件沿所述连接器本体的相对侧延伸且其自由端在所述线缆连接器的屏蔽体内延伸。所述扣持臂优选被偏移，从而其能通过按压所述连接器壳体的一部分而被致动，且其自由端被无干涉地收容于所述线缆连接器的屏蔽体内。所述扣持元件的自由端的一部分通过所述线缆连接器的屏蔽体内的相关的开口而向外凸伸出，以提供与所述相对的(电路)板连接器的所述屏蔽体接合的对接表面。
根据本申请的一实施例，所述扣持元件包括形成在所述扣持元件的所述自由端的接合狭槽或凹口。这些接合凹口优选相对所述扣持元件的纵轴竖向或竖直延伸。如此，所述凹口包括相关联的成对的扣持齿部或扣钩，其中所述扣持齿部包括在所述狭槽的相对侧的平的表面，所述平的表面限定前接合表面以及后接合表面，所述前接合表面以及后接合表面设置成面向和接合形成在所述相对的对接板连接器的屏蔽体内的相对的接合表面。为了提供这些接合表面，所述板连接器的屏蔽体优选包括从其前缘向后间隔开的开口。所述开口限定居间的突片(tab)或锁定条，其中每一个突片或锁定条包括两个相对的接合表面，所述相对的对接表面面向位于所述线缆连接器的扣持元件的自由端处的所述扣持齿部的凹口的接合表面。
为了提供具有一双向操作特征的多个扣持元件，每一个扣持元件优选包括一对倾斜面，所述倾斜面从它们相关联的凹口的接合表面沿相反的方向向前和向后延伸。当所述线缆连接器向前推入所述板连接器的屏蔽体内时，所述前方的倾斜面将与所述板连接器的屏蔽体的前缘接合，且使所述扣持元件的自由端向下挠曲。之后所述扣持元件的自由端沿着所述板连接器的屏蔽体的内表面行进直到其遇到所述板连接器的屏蔽体内的一相应的开口。之后所述扣持元件的自由端向上弹起，使得其前面的齿部延伸进入所述开口，且其凹口收容所述板连接器的屏蔽体的锁定突片或杆件。可设置一致动突片，使其延伸与所述连接器壳体接触，从而所述连接器壳体上的压力将所述扣持元件下压。所述致动突片位于所述扣持元件上的高于其自由端的升高位置(elevation)。
在本申请的另一个实施例中，提供了收容竖向移动的所述扣持元件的一装置。在本实施例中，所述扣持元件设置有一竖向定位突片，所述竖向定位突片优选从所述扣持元件的一本体向下垂设。所述连接器本体包括一相应的竖向狭槽，所述定位突片凸伸到所述狭槽中且可在所述狭槽内自由移动。位于其上的所述定位突片被收容在所述连接器本体的狭槽中，这个结构阻止所述扣持元件在水平方向上的挠曲。
本申请的这些和其它目的、特征以及优点将通过下面详细的说明而得以清晰地理解。
附图说明
参照以下结合附图的详细说明可以最佳地理解本申请的结构和工作的机制和方式以及其进一步的目的和优点，其中类似的附图标记表示类似的部件，在附图中：
图1是根据本申请的原理构造的整合有多个扣持机构的一个对接的连接器组件的一立体图；
图2是与图1相同的视图，但是其中两个相对的连接器被示出处于一未对接的状态；
图3是与图2相同的视图，但是其中为了清楚起见，移除了连接器壳体；
图4是与图3相同的视图，但是其中所示出的前屏蔽体从连接器本体上移出；
图5是从图1的相对侧示出的线缆连接器的一分解图，其中移开了连接器壳体，以示出就位在连接器本体上的扣持机构；
图6是与图5相同的视图，但是其中移开了接地屏蔽体，以露出扣持元件的自由端，以进行观察；
图7是图1的连接器组件的一剖视图，示出处于一受压状态下的一扣持元件；
图8是与图7相同的视图，但是其中扣持元件向上延伸至与电路板连接器的屏蔽体接合；
图9是图7的一放大细节图；以及
图10是图8的一放大细节图。
具体实施方式
尽管本申请很容易具有多种不同形式的实施例，但示出在附图中且本文将详细说明的仅仅是其中的一些特定实施例，同时要理解的是，本说明书应视为本申请的原理的一个范例，而非旨在将本申请限制于本文所阐示的内容。
由此，所提及的一特征或方面将用于说明本申请的一实施例的一特征或方面，而不是意味着本申请的每一实施例必须具有所说明的该特征或方面。此外，应注意的是，本说明书阐释了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其它的未明确披露的组合。由此，若非另有说明，所示出的组合并非具有限制译为。
在附图所示的实施例中，方向的指示(诸如上、下、左、右、前和后)用于说明本申请的各种元件的结构和运动不是绝对的而是相对的。当这些元件处于附图所示的位置时，这些指示是合适的。如果这些元件的位置的说明改变，则这些指示也相应地改变。
图1至图8示出根据本申请的原理构造的一连接器组件20，且连接器组件20使用处于对接状态的一线缆连接器22和一电路板连接器24。线缆连接器22用于将多条线缆导线23连接于可收容在一电子设备(未示出)内的一电路板25上的多个电路。板连接器24具有固持多个导电端子29的一绝缘本体或基座26，所述多个导电端子29的尾部29a(图7中更详细地示出)延伸出连接器基座26的后部，且所述多个导电端子29的接触部(未示出)在一外接地屏蔽体28的中空的内部内沿基座26延伸。板连接器24包括多个安装脚24a，所述多个安装脚24a可通过焊接于多个安装垫25a或通过顺应针等而连接于所述电路板。
如图2所示，线缆连接器22具有由两个相互接合的配合体(half)31、32(图3中更详细地示出)形成的一绝缘连接器壳体30，配合体31、32共同限定将一连接器本体34收容于内的一中空的内部30a。连接器本体34固持具有端接尾部(未示出)和接触部38的多个导电端子36。所述多个导电端子36沿连接器本体34的长度方向延伸，且连接器本体34包括邻近其一对接端42布置的一系列狭槽40，其中每一个狭槽收容所述导电端子的接触部38的一部分。如本领域已知的，这些狭槽40允许所述导电端子的接触部38在相对的板连接器24的一个对接刀片型件的插接压力下沿竖向挠曲。所述连接器的配合体31、32可包括位于其后出口部分的一脊部30b，脊部30b收容于限定在连接器本体34的后端的一相对的沟槽34a内，从而壳体30与连接器本体34正确并可靠地对接。
线缆连接器22还设置有布置在壳体的配合体31的顶面上的一致动突片或按钮48。所述按钮在图中示出为具有一整体T型形状，且可理解的是，也可使用其它的结构。按钮48示出为与连接器壳体配合体31一体地形成，且由一居间缝隙或切口51部分分隔开，居间缝隙或切口51勾勒出致动按钮48的所述T型的大部分，但实际上其是不连续的，从而为按钮48形成一悬臂式支撑。至少下部的所述连接器的配合体32包括多个大小适当的凹部，所述多个凹部与致动按钮48和扣持元件58的梁部下部63b对准，以允许梁部63b被压下且回到其最初的位置而不会与连接器壳体30产生干涉。
设置一导电屏蔽体或罩体35且这个罩体35安装在固持所述多个端子的接触部38的所述连接器本体部的对接端42上。罩体35具有一中空的内部35a以及一个或多个开口54，所述多个开口54可在罩体35上冲压形成，并与形成在连接器本体34上的多个突起部(raised boss)53对接。所述罩体提供抵抗在连接器对接界面处的电磁干扰(“EMI”)的屏蔽，且也为线缆连接器22提供一先对接后断开的接地接触。如图所示，罩体35包括一不规则结构，从而其可只以正确的方位插入相对的板连接器24。当罩体35安装于连接器本体34时，罩体35以导电屏蔽体部分包围所述多个端子36，且罩体35具有形成于其上的多个开口52，所述多个开口52允许所述线缆连接器扣持元件56的扣持齿部66突伸穿过，下面将会进行详细的描述。
参照图4以及图9-图10，可看出，线缆连接器22包括一对细长的扣持元件56，这对扣持元件56被支撑在连接器本体34的相对两侧，且这对扣持元件56延伸穿过连接器壳体30的一部分且位于连接器罩体35内。扣持元件56具有一基端或固持部57，用以将所述元件固定就位于连接器壳体30。在所示出的实施例中，基端57为L型且保持在形成于连接器壳体上配合体(上半体)31内的一狭槽内，该狭槽与连接器壳体下配合体32的一对导轨32a相对。扣持元件56从基端57上升且沿端接于自由端59内的本体部或梁部58延伸。梁部58具有将其分成上部63a和下部63b的一偏移结构62。这一结构允许扣持元件自由端59在由罩体35包围的连接器本体34的端子接触区域内延伸。
扣持元件自由端59包括成对的扣持齿部或扣钩66，扣持齿部或扣钩66具有一前扣持齿部或第一扣持齿部66a以及一后扣持齿部或第二扣持齿部66b。两个扣持齿部66a、66b由一居间接合狭槽或凹口65分隔开，居间接合狭槽或凹口65具有的尺寸足以将相对的所述板连接器的屏蔽体28的一锁定条或锁定突片82收容于其中。为了提供可靠和正确的接合，凹口65包括具有相应前缘68a以及后缘68b的平的侧壁68。前缘及后缘68a、68b当它们面对相对的所述板连接器的屏蔽体的类似的接合面80、84时作为对接表面，如图9至图10最佳所示。凹口65的前缘68a作为防止两个连接器22、24意外脱离对接(unmating)的止动部，因为所述线缆连接器不能从其与板连接器24的对接接合中脱出，除非扣持元件自由端59被压下。类似地，后缘68b作为阻止线缆连接器22过度插入板连接器24的止动部。
扣持元件自由端59还可包括位于接合凹口65侧方的倾斜面或凸轮形面69。凸轮形面69具有不相同的前部69a以及后部69b。凸轮形面69示出为具有一弯曲部以及一平坦部，但可理解的是，凸轮形面69可具有连续的弯曲或弧形结构。当凸轮形面69在其末端处与所述凹口的侧壁68a、68b接合时，凸轮形面69与凹口65连通。前凸轮形面69a将依靠在板连接器屏蔽体28的前缘(front edge)77上，从而自由端59向下挠曲，而扣持齿部66a贴靠在板连接器屏蔽体28的内表面直到扣持齿部66a遇到所述板连接器的屏蔽体的开口78且向上弹入此开口。
所述凹口的后缘68b面对所述板连接器的屏蔽体的前缘77且提供限制线缆连接器22可以插入到板连接器24中的程度的一硬性止动部。类似地，所述接合凹口的前缘68a提供限制线缆连接器22可从板连接器24上意外退出(或脱离对接)的程度的一硬性止动部，因为对接凹口前缘68a接触所述板连接器的屏蔽体的缘部80。当使用者按下所述致动按钮时，这个接触将被解除。对于本申请的所述连接器的尺寸给定等于或小于端子的间距小于0.5mm的USB类型的连接器的尺寸而言，这个对接接合控制是重要的。前凸轮形面69a不需要任何单独的致动就能引起扣持元件自由端59挠曲。可以看出，所述凹口以及所述硬性止动部提供对连接器组件20的所述多个端子所需的正向或反向刮擦的量的控制。
在另一实施例中，一个或多个扣持元件58可设置有用于沿连接器本体34定位扣持元件58且控制扣持元件的自由端59挠曲的一装置。如所示出的，所述装置包括以一定角度从所述扣持元件的梁部的下部63b延伸的一定位突片84。在图中，定位突片84示出为与后扣持齿部66b对齐且位于后扣持齿部66b下方，但可理解的是，定位突片84可沿所述扣持元件的本体部58定位于任何其他位置。
定位突片84的自由端在扣持元件自由端59挠曲和未挠曲的状态下部分收容在连接器本体的沟槽86内。定位突片84约束扣持元件自由端59在竖直方向上的显著移动，并防止由于触碰引起的所述扣持元件的意外水平挠曲，因为定位突片84提供更靠近自由端59的一反作用面(reaction surface)。尽管示出为向下垂设，但定位突片84可根据连接器本体的设计而向上延伸。
尽管示出并说明了本申请的优选实施例，但是可以设想的是，本领域的技术人员在不脱离前述说明书和随附权利要求的精神和范围内可做出各种修改。

Claims (25)

1.一种连接器，包括：
一连接器壳体，该连接器壳体支撑在其内沿长度方向延伸的多个导电的端子，每一个端子包括位于相反两端的端接部以及接触部，所述接触部邻近所述连接器的一对接端布置；
一第一扣持元件，用于将所述连接器扣持于一相对的对接连接器，所述第一扣持元件包括：一基端，固定于所述连接器；一自由端，邻近所述连接器的对接端；一本体部，其将所述第一扣持元件的基端和自由端相互连接，从而所述第一扣持元件具有一悬臂式结构；至少一接合元件，设置为邻近所述第一扣持元件的自由端，用以接合所述相对的对接连接器的一部分；以及从所述第一扣持元件的本体部以一定角度延伸的一定位元件；以及
一第二扣持元件，所述第一扣持元件以及所述第二扣持元件沿所述连接器的相对侧设置，其中，所述第二扣持元件包括：一基端，固定于所述连接器；一自由端，邻近所述连接器的对接端；一本体部，将所述第二扣持元件的基端和自由端相互连接，从而所述第二扣持元件也具有一悬臂式结构；以及一接合元件，所述接合元件邻近所述第二扣持元件的自由端，用以接合相对的对接连接器的一部分，
其中，所述连接器壳体包括形成于其上的一沟槽，所述沟槽收容所述定位元件并导引所述定位元件在竖向上的移动，并且其中，所述第一扣持元件和所述第二扣持元件的接合元件包括成对的扣持齿部，每一对扣持齿部由居间的凹口分隔开，所述凹口至少部分地由一对平的、间隔开的侧壁限定。
2.如权利要求1所述的连接器，其中，所述沟槽通过约束所述第一扣持元件的接合元件的水平移动而固定所述接合元件的一水平位置。
3.如权利要求1所述的连接器，其中，所述第一扣持元件和所述第二扣持元件包括倾斜面，所述倾斜面在所述扣持元件上沿长度方向延伸且朝向所述凹口延伸。
4.如权利要求3所述的连接器，其中，所述倾斜面与所述凹口连通。
5.如权利要求4所述的连接器，其中，所述倾斜面终止于所述凹口的侧壁。
6.如权利要求1所述的连接器，其中，所述侧壁限定成对的止动部，用以在所述连接器与所述相对的对接连接器插接和脱开时接合所述相对的对接连接器。
7.如权利要求1所述的连接器，其中，所述沟槽阻止所述第一扣持元件水平偏移。
8.如权利要求1所述的连接器，其中，所述第一扣持元件还包括以一定角度延伸至所述扣持元件的本体部的一致动突片，所述致动突片设置成与所述连接器壳体关联的一致动元件接触，从而作用于致动元件上的压力导致自由端竖向移动。
9.一种连接器，具有一双向扣持机构，所述连接器包括：
一连接器壳体，
一连接器本体，设置在所述连接器壳体中并支撑多个导电的端子，所述端子包括尾部和用于与一相对的对接连接器的相对的端子接触的接触部，所述接触部邻近所述连接器壳体的一对接端布置；
一导电罩体，由所述连接器本体支撑，所述罩体包围所述接触部且提供一导电表面以与所述相对的对接连接器的一屏蔽体对接；以及
一对扣持元件，由所述连接器壳体支撑，所述扣持元件包括相对于所述连接器壳体固定就位的基端以及从所述基端以一悬臂的形式在长度方向上延伸的自由端，所述基端和所述自由端通过居间的本体部相互连接，所述自由端包括相对于所述扣持元件的本体部竖向延伸的成对的扣持齿部，每一对扣持齿部以一间隙分隔开，所述间隙包括相对于所述扣持元件的本体部竖向延伸的前缘和后缘，所述间隙的后缘限定止动部，所述止动部限制所述连接器可与所述相对的对接连接器对接接合而插入的程度，且所述间隙的前缘限定阻止所述连接器从所述相对的对接连接器的对接接合中意外脱出的止动部。
10.如权利要求9所述的连接器，其中，所述扣持元件还包括致动元件，所述致动元件竖向延伸以与所述连接器壳体的一部分接触，从而当压力施加到所述连接器壳体上时，所述扣持元件的自由端在竖向上挠曲。
11.如权利要求10所述的连接器，其中，所述扣持元件的本体部具有一偏移结构，从而所述扣持元件的致动元件位于与所述扣持元件的自由端不同的高度上。
12.如权利要求10所述的连接器，其中，所述致动元件从所述扣持元件的本体部竖向延伸，且所述间隙沿所述扣持元件的自由端的顶部开口。
13.如权利要求9所述的连接器，其中，所述扣持元件包括成对的凸轮形面，所述凸轮形面与所述扣持齿部相关联且在与所述间隙的前缘和后缘不同的方向上延伸，每一对凸轮形面包括不同的前缘和后缘。
14.如权利要求13所述的连接器，其中，所述凸轮形面前缘在所述间隙的前缘处与所述间隙连通，所述凸轮形面的后缘在所述间隙的后缘处与所述间隙连通。
15.如权利要求14所述的连接器，其中，所述凸轮形面为斜面。
16.如权利要求9所述的连接器，其中，所述连接器的导电罩体包括所述成对的扣持齿部延伸穿过的成对的开口。
17.如权利要求16所述的连接器，其中，所述扣持齿部具有的高度足以凸伸出所述开口且与所述相对的对接连接器接合。
18.如权利要求9所述的连接器，其中，所述扣持元件中的至少一个还包括从其上竖向延伸的一定位突片，且所述连接器本体还包括将所述定位突片的至少一部分收容于内的一沟槽，所述沟槽约束所述扣持齿部在竖向上的显著移动。
19.一种线缆连接器，具有双向扣持机制，所述线缆连接器包括：
一连接器壳体，
一连接器本体，由所述连接器壳体支撑并且支撑多个导电的端子，所述端子包括端接于导线的尾部以及用于与一相对的连接器的相对端子接触的接触部，所述接触部邻近所述连接器壳体的一前对接端布置；
一导电罩体，由所述连接器本体支撑且包围所述端子的接触部，用于与所述相对的连接器的一导电部对接；以及
一对扣持元件，由所述连接器壳体支撑，用以在对接完成后将所述线缆连接器扣持于所述相对的连接器，所述扣持元件包括相对于所述连接器壳体固定就位的第一端以及位于悬臂式的梁部上的第二端，所述悬臂式的梁部将所述第一端和第二端相互连接在一起，所述第二端包括相对于所述梁部竖向延伸的多个扣持齿部，成对的所述扣持齿部包括位于所述成对的扣持齿部之间的接合凹口，所述接合凹口包括相对的竖向的前缘和后缘，所述后缘限定所述凹口的第一止动部，所述第一止动部对所述连接器在所述相对的连接器中的插入进行限制，所述前缘限定第二止动部，所述第二止动部阻止所述连接器从所述相对的连接器意外脱出。
20.如权利要求19所述的线缆连接器，其中，所述扣持元件还包括延伸为与所述连接器壳体的一可挠曲部接触的致动元件，从而当一压力施加于所述连接器壳体的可挠曲部时，所述扣持齿部竖向挠曲。
21.如权利要求20所述的线缆连接器，其中，所述梁部具有一偏移结构，从而所述扣持元件的致动元件与所述扣持齿部在竖向上间隔开。
22.如权利要求21所述的线缆连接器，其中，所述致动元件在所述扣持元件的梁部的顶部延伸，且每一个凹口沿所述扣持齿部的顶部开口。
23.如权利要求19所述的线缆连接器，其中，所述扣持齿部还包括相应的凸轮形面，所述凸轮形面以一定角度延伸至所述凹口的前缘和后缘且与所述凹口的前缘和后缘连通。
24.如权利要求19所述的线缆连接器，其中，所述导电罩体包括多个开口且所述扣持齿部竖向延伸穿过所述开口，所述扣持齿部具有的高度足以凸伸出所述开口且与所述相对的连接器的面对表面接合。
25.如权利要求19所述的线缆连接器，其中，所述扣持元件中的至少一个还包括从其梁部竖向延伸的一定位突片，且所述连接器本体还包括一竖向的沟槽，所述定位突片延伸至所述沟槽内，所述沟槽约束所述扣持齿部在竖向上的显著移动。
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