CN1071794A - 内部电连接装置 - Google Patents

Abstract

在较佳实施例中，通信设备(如无线电话)的壳罩 中有将电声转换器电耦合到无线电话电路中的装 置。该装置包括用于连接耳机上导电触点与印刷电 路基板上相应的导电触点的弹性导电装置，如导电筒 形簧，托架可安装到印刷电路基板上，并定位导电筒 形簧，同时在组装无线电话时，这些弹簧将被压缩在 耳机和印刷电路基板之间。多个筒形簧可为耳机提 供冗余电耦合与稳定性。该装置的优点在于，改进了 制造工艺，并便于更换耳机。

Description

本发明一般涉及通信设备，更进一步说，本发明涉及在通信设备中的电声转换器与印刷电路基板间提供电耦合的装置。

目前，通信设备的用途极其广泛。通信设备通常包括一个送话器与一个耳机，它们分别使用户能够发送或接收声音信息。通常将送话器称作发射电声转换器，它将声音信号转换成电信号。而耳机则称作接收电声转换器，它将电信号转换成声音信号。

制造通信设备需要一种可以将电信号从电声转换器耦合到通信设备的电路中的装置。广泛使用的耦合电信号的方法是常规电线。一般，电线或是由手工焊接的，或带有连接器，来实现电声转换器与电路之间的电连接。这种方法劳动强度大且造价高。此外，如果不拆开电线，很难更换电声转换器。

另一种耦合电信号的方法是电线与片簧的组合。电线提供电路与片簧间的电耦合。片簧提供电线与电声转换器间的电耦合。这种方法的优点是，可以在不使用任何工具的情况下，更换电声转换器;其缺点是，连接仍然是在电线的两端，并且还增加了片簧。所以，易于更换的电声转换器的优点是以引入片簧而增加成本与劳动为代价。使用该方法的实例可参见Comdial    Inc.销售的传统桌面式电话，型号为SN2880341，该公司地址是：Charlottesville，Va，22906，USA。

对于大多数通信设备，先有技术还没有生产出一种可将电声转换器电耦合到通信设备电路中的装置，以满足电声转换器方便的可更换性，又有良好工艺特性的困难要求。

本发明提供一种在壳罩内安装电声转换器的装置。一印刷电路基板有一个其上设有第一与第二导电触点的表面。壳罩的一侧至少有一个穿过壳罩而延伸的孔。电声转换器有一个提供电声界面且完全与孔相对的第一侧，和一个具有第一及第二导电触点的第二侧。提供了一个将电声转换器的第一侧与壳罩隔开的装置。一个第一弹性导电装置将印刷电路基板上的第一导电触点与电声转换器上的第一导电触点相接。一个第二弹性导电装置将印刷电路基板上的第二导电触点与电声转换器上的第二导电触点相接，因而当把印刷电路基板装配到壳罩中时，第一与第二弹性导电装置就被压缩。

下面结合附图详细描述本发明的实施例。在图中：

图1是一通信设备的透视图，该通信设备可引入根据本发明的技术与原理的一个装置。

图2是图1通信设备的部分透视零件分解图，它表示了根据本发明的技术与原理的装置。

图3是图2托架的部分放大横剖视图，表示用于定位图2中一筒形簧的孔。

图1是一个可应用本发明的通信设备的透视图。作为实例，该通信设备可以是一便携式无线电话（统一标号为100）。无线电话100的结构可以类似于美国专利号315，346，题为“便携式无线电话线或类似制品”，（“Portable    Radiotelephone    or    Similar    Article”，由Albert    L.Nagele设计，于1991年3月12日颁布，并已转让给本发明的受让人。无线电话100的大小通常要便于一只手拿着同时可用另一只手的一个或多个手指在按键上操作，按键用101表示。作为例子，操作无线电话100的电路的完整描述可参见莫托罗拉公司（Motorola    Inc.，地址为E.Algonquin    Rd.，Schaumburg，Il.60195，USA）的Dyna    TAC蜂窝状便携式电话的说明手册68P81071E55-0中C～E部分。

在无线电话的电路控制下，通过按键101输入的字符可显示在板面103上。无线电话100具有的长度为使用户既能通过前罩106的一端的孔（图中统一标号为105）收听所接收到的声音信号，同时又可以对前罩106的另一端的一个孔（标号为107）讲话，送出声音信号。前罩的底面109有一个孔（标号为111），通过该孔，可传送声音信号以提醒用户有一进入呼叫。

为无线电话的电路提供电源的电池盒装置113可拆卸地装在无线电话的后罩部分115上。电池盒装置113可以包括一组可再充电镍-镉电池。

通信设备通过天线117发射与接收通信信号。无线电话100的大小与重量（包括电池盒装置113）要便于手携。

图2是图1的通信设备的部分透视零件分解图，它表示了根据本发明的技术与原理的装置。图2的新颖特征是表示了一个通过一些弹性导电装置（如导电筒形簧213-216）耦合到印刷电路基板203上的电声转换器（如耳机201）。

印刷电路基板203在其表面209上有四个导电触点205，206，207，208。托架211有四个圆柱形孔270，271，272，273，形成用于分别定位四个导电接筒形簧213，214，215，216的装置。

托架211有两个锁扣220，21，它们形成一个装置，将托架211连接到印刷电路基板203的两个相应切口224，225上。托架211还有两个支脚219，222，可定位于印刷电路板基板203的两个相应切口223，226之中。切口223-226位于印刷电路基板203上，以便使四个筒形簧213-216分别侧向置于印刷电路基板的表面209上的导电触点205-208之上。

作为例子，印刷电路基板203可以是电子工业中通常使用的Nema    Grade    FR-4    Laminate电路板制件。

托架211可以由绝缘、耐用的材料，如13%的玻璃纤维强化尼龙6/6来构成。有关托架211上的四个圆柱形孔270-272如何捕获导电筒形簧213-216的详细描述可参见图3。

垫圈229将耳机的前侧231与前罩隔开，并将耳机的前侧231定位。垫圈229包括一凸缘233，它可以正好装在前罩106内部相应的模制框缘235内。凸缘233用于耳机201与前罩106隔音。耳机的前侧231的直径要使其能正好安装在垫圈229的凹形缘237中。垫圈上的凹形缘237与前罩233的模制框缘233组合，使耳机的前面231正好与前罩106中的孔105相对地设置。凸缘233也将耳机的前侧231与前罩106隔开，为耳机201创造一个音室。

耳机的后侧239至少包括两个导电触片241、243，能将电信号耦合到耳机201。通过制造设计的方法，导电触片241、243被示成同心环的装置。一个导电触片241是一个连续的环状导电触片;另一导电触片243则是一非连续的环状导电触片。如果允许耳机处于任何旋转位置上，那么导电触片243的非连续性则提出了在印刷电路基板203与耳机201间的具有冗条电耦合的要求。

用于将四个导电筒形簧213-216定位于印刷电路基板203之上的托架211，构成一个电路板局部组件247。耳机201、垫圈229及前罩106构成一个壳罩局部组件249。对于电路板局部组件247的处理可独立于壳罩局部组件249进行，从而能有利地使其在组装通信设备100时，可以自由活动。电路板局部组件247被置于前罩局部组件249之上，使得托架211上的半环边缘245置于耳机后侧239的圆周上。导电筒形簧214和215设置于耳机后侧239的导电触片243的两个相对位置上。导电筒形簧213和216则置于耳机后侧239上导电触片241的两个相对位置上。

导电筒形簧213-216的长度要使它们能被压缩在印刷电路基板203与耳机后侧239之间，保证在将印刷电路基板203组装到前罩106中时，它们之间具有可靠的电耦合。作为例子，利用四个螺丝250、251、252、253形成一个压缩装置，将印刷电路基板203固定到前罩106上。四个螺丝250-253从印刷电路基板203的相应孔254、255、256、257中穿出，拧入相应的螺丝孔258、259、260、261，从而将印刷电路基板203与前罩106连在一起。

当压缩时，导电筒形簧213-216在其锥形端部使印刷电路基板203上的导电接触点205-208和耳机201上相应的导电触片241、243相接触。当相接与压缩时，导电接触簧213-216与这些导电触点（片）电连接。有利地消除了印刷电路基板与耳机导电触片间相接互连的焊接需要。

筒形簧215与214在印刷电路基板表面209上的相应导电触点206、207和耳机后侧239的导电触片243之间冗余地耦合电信号。筒形簧213、216则在印刷电路基板表面209上的相应导电触点205、208和耳机后侧239上的导电触片241间冗余地耦合电信号。

作为例子，垫圈可由硬度系数大约为45硬度计旭氏A级（45durometer    Shore    A）的Santoprene    211-45热塑料橡胶。

作为例子，耳机201可以是由日本Primo    Inc提供的部分号为CR-5C的压电陶瓷接收器。

任何类型的电声转换器，包括送话器、振铃器及耳机210，都可以使用本发明。

使用这种装置所获得的制造方面的优点包括：不再需要手工焊接传统导线，并且也消除了组装时导线缩紧的可能及电耦合的重复性。使用这种装置所获得的有关维护方面的优点是：当耳机201损坏时，能方便且快捷地进行更换。

图2中耳机239的后侧239相对于印刷电路基板209在位置上不平行。本发明特别重要的特征是，导电筒形簧213-216能够在耳机后侧239和印刷电路基板表面209的相对不平行导电触点（片）间提供可靠的电耦合。

图3是图2中托架的部分放大横剖视图，它表示了标号为300的用于定位图2中筒形簧216的圆柱形孔。孔300的特征在于一个小直径301，一个中直径303，和一个大直径305。导电筒形簧216通过中直径303插入。筒形簧最宽的螺旋形直径309比中直径303大，并在某种程度上受到中直径303的阻碍。迫使筒形簧213穿过中直径303，以使筒形簧的最宽部分309位于宽直径305中。于是可将筒形簧213“捉捕”在支架的圆柱形孔300中。

小直径301将筒形簧的一端313限制在印刷电路基板的表面209上的导电触点205上。小直径301防止筒形簧一端313穿过印刷电路基板209和与导电触点205相邻的其它线路板刻线或元件引线（图中未示出）形成不希望的电连接。

作为例子，导电筒形簧213-216可由弹簧回火钢丝，可根据美国材料试验学会（ASTM）的标准B159的A级磷青铜制成。弹簧钢丝的表面有一层150×10^-6英寸厚的锡膜。将弹簧钢丝绕八圈，形成其自由高度307为7.6mm的导电筒形簧，中心线圈的外部直径309是4.4mm，端部线圈的外部直径311是2.2mm，这样在每一端都形成一锥形。在把导电筒形簧从7.6mm压缩成4.5mm产生的负载之下，该筒形簧将产生大约275克的力。在这种应用中，最好使用导电筒形簧，因为，压缩时，筒形簧的锥形端部分在耳机与印刷电路基板的导电触点（片）上产生一集中力，能提供可靠的电耦合。

可以使用其它弹性导电装置来代替导电筒形簧213-216，如常用的导电弹性连接器或导电橡胶。可以选择导电弹性连接器或导电橡胶的硬度丢洛（durometer）（即硬度）与导电率，以便能够形成可靠的电耦合。

Claims (10)

1、用于将电声转换器安装在一壳罩之中的装置，包括：

一印刷电路基板，它具有其上设有第一与第二导电触点的表面；

壳罩的一侧至少有一个穿通该外壳延伸的孔；

电声转换器的第一侧与第二侧，第一侧提供一电声界面，且必须与该孔相对，第二侧至少具有第一与第二导电触点；

用于将电声转换器的第一侧与罩隔开的装置；

第一弹性导电装置，用于连接印刷电路基板上的第一导电触点与电声转换器上的第一导电触点；

第二弹性导电装置，用于连接印刷电路基板上的第二导电触点与电声转换器上的第二导电触点，从而当将印刷电路基板组装到壳罩中时，该第一与第二弹性导电装置被压缩。

2、根据权利要求1中的装置，进一步包括用将电声界面定位于孔相对的位置上的装置。

3、根据权利要求1的装置，进一步包括用于将第一与第二弹性导电装置定位于印刷电路基板的所述表面与电声转换器的所述第二侧的装置。

4、根据权利要求1的装置，其中第一与第二弹性导电装置分别进一步包括：第一与第二导电筒形簧，每一筒形簧都有多个线圈和第一、第二端部，中心线圈的直径大于第一、第二端部线圈的直径。

5、根据权利要求1的装置，进一步包括可以将第一、第二弹性导电装置压缩在印刷电路基板与电声转换置之间的装置。

6、根据权利要求1的装置，其中印刷电路基板的表面与电声转换器的第二侧被置于不平行的平面上。

7、根据权利要求1的装置，进一步包括多个可分别在印刷电路基板的第一、第二导电触点和电声转换器的第一、第二导电触点之间提供冗余电耦合的弹性导电装置。

8、具有一壳罩的通信设备，它包括：

通信信号界面装置;

收发机装置，包括耦合到所述界面装置上、至少有第一、第二导电触点的印刷电路基板;

壳罩的一侧至少有一个穿过该壳罩延伸的孔;

电声转换器的第一与第二侧，第一侧提供电声界面并被设置于与孔相对的位置上，第二侧至少有第一、第二导电触点;

用于将电声转换器的第一侧与壳罩隔开的装置;

用于连接印刷电路基板上的第一导电触点与电声转换器上的第一导电触点的第一弹性导电装置;

用于连接印刷电路基板上的第二导电触点与电声转换器上的第二导电触点的第二弹性导电装置，从而当把印刷电路基板组装到壳罩中时，所述第一、第二弹性导电装置将被压缩。

9、根据权利要求8的装置，其中，所述第一、第二弹性导电装置进一步分别包括，第一与第二导电筒形簧，每一筒形簧都有多个线圈，以及第一、第二端部，中心线圈的直径大于所述第一、第二端部线圈的直径。

10、根据权利要求8的装置，其中，印刷电路基板的所述表面与电声转换器的所述第二侧被设置在不平行的平面上。

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