CN1075262C - 插合模铸的电连接器及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种电连接器元件具有壳部分及多个设置在连接器壳部分中的导电端子。当在插压模铸连接器元件的过程中将端子以规则间隔布置并部分地嵌入至少连接器体部分的一个侧壁中。每个端子包括触头部分及伸出连接器壳部分的焊端部分。这些触头及连接部分借助于部分嵌在壳部分中被保持在连接器壳部分的位置中，因此，防止了由于在模铸时施加的力引起连接器壳中触头部分的移动或变形。

Description

插合模铸的电连接器及其制造方法
本发明总地涉及用于生产电连接器的插模铸方法及由此生产的电连接器。更具体地，本发明涉及一种插合模铸方法，其中通过注射模铸绝缘壳材料并在形成连接器壳期间和以前在模具内的位置中精确放置及保持一组端子来形成连接器。
电连接器已长期用来在电路或电子电路和布置在印刷电路板上的一个或多个导体或另外的电元件之间建立连接。典型地，电连接器具有由电绝缘材料作的壳体及多个以预定构形及以预定间距或端子与端子的间隔设置在连接器壳中的导电端子。在某些应用中，最好是端子与连接器壳作成一体。
在这种情况下，作为一组的端子安装在连接器壳中通常是通过将端子压配合到连接器壳部分中，或通过将端子放置在模具内并围绕端子插合模铸连接器壳来实现的。
可以理解，对于电连接器重要的是，在端子组中各个端子的构型在模铸前及模铸期间应是一致的，及各个端子应以正确间距及正确位置精确对齐。在插合模铸时，端子组由冲压形成和/或由薄金属坯形成端子。然后以预定的正确间距及位置将该组端子放置到模具中。但是，在模铸期间，模铸材料在高注射压力下进入模具，而这个注射压力形成了可直接施加于端子的力。这些力常常引起端子组中端子之间间距的波动，及有时也引起个别端子的变形、如弯曲，结果是所期望的连接器精度的降级。
因此，本发明旨在得到具有有利的端子保持特性的连接器结构及克服上述问题的连接器模铸方法。
因而，本发明的一个目的是提供一种用于生产电连接器的插合模铸方法，其中连接器的端子易于相对连接器壳及彼此相对地以正确间距及位置安装。
本发明的另一目的是提供一种电连接器，其中端子被插合模铸在连接器壳内，及其中连接器端子以正确的位置及间距一起排齐在壳中，而端子间距不受影响。
本发明的又一目的是提供一种具有绝缘壳及多个设置在其中的导电端子的连接器，其中端子部分地嵌入在壳材料中。
本发明的另一目的是提供一种电连接器元件，它适于和反方连接器元件配合，该连接器元件具有至少一个垂直侧壁及多个设置在其上并延伸过侧壁顶部的导电端子，这两区域中端子的一部分露出及端子的其余部分被嵌在连接器壳中。
本发明的又一目的是提供一种制造小间距连接器的方法，它通过在模芯件中形成端子接收通道，在端子接收通道中设置一组导电端子，以使得端子体的一部分被接收其中，保持端子在其位置中，其方式是使端子的一部分夹在各对立的模件部分之间；然后将模铸材料注射到由模芯件的一部分形成的模腔中，以形成成品连接器。
本发明的另一目的是提供一种电连接器元件，它具有电绝缘连接器体及多个以预定间距布置在其中的端子，该连接器元件适于与反方连接器元件配合，以在它们之间建立电连接，该连接器元件的连接器壳体具有至少一个在其中延伸的侧壁，该侧壁具有端子支承面，在该支承面上以预定间距布置所述端子，侧壁还具有一系列部分地沿它延伸并伸到与侧壁安装表面相邻的侧壁顶表面上的槽，这些槽具有的深度小于端子的厚度，以使得端子的一部分被保持在其中，端子的其余部分从槽中凸出。
为了实现本发明的上述及另外的目的，本发明的一个方面是提供用于制造连接器的方法，它包括：设置一个具有第一和第二协同作用的模芯件的模具，这两个模芯件可拆地相结合；将一组单个端子放入第一芯件的相应多个端子接收部分中，这些接收部分以预定间距形成在该芯件中；移动第二芯件使两芯件间形成接触；及在第一和第二模芯件固定到一起后将模铸材料注射到模具中，由此用接触部分来限制单个端子的移动。
最好，第一模芯件包括一个滑块，它携有与相应的单个端子部分相配合的凸块，当组装到第二芯件上时用于限制单个端子从第一芯件的接收部分中移出，并使得由于注射压力产生的单个端子的变形被防止。
并且，接收部分限定为多个槽，它们以相应于端子组中各端子所需间距的预定间距布置，每个相应地作成在其中接纳单个端子，及放置端子的步骤可通过在相应槽中放置单个端子来实现。另一方式是，接收部分可通过布置在第一模芯件上的多个凸块形成，其中各凸块以预定间距确定了它们之间的间隙、该间隔相应于各个端子所需的间隔，其间隙形成来接纳每个端子，由此端子的放置是通过在相应的间隙中放置各端子来实现的。
这些槽最好具有的深度小于端子整体平均厚度，以使得端子的一部分嵌入绝缘壳材料，及端子的其余部分露出及伸出连接器壳表面。
根据上述方法，在形成绝缘的连接器壳时，每个连接器端子支承在相应的接收部分中，以限制端子的移动。因此，该电连接器可以在端子以精确的间距对齐的情况下被制造。此外，由于第二模芯件设有与端子部分配合的凸块，可以成功地防止由于树脂的注射压力产生的每个端子的变形。
在本发明的另一方面，提供了一种小间距连接器，它至少包括用于接收反方接触器的插头部分的中心接收区域，该接收区域被连接器壳的多个壁限定。各端子被部分地嵌在壳侧壁的垂直和水平部分中。
本发明的优点是提出了一种电连接器，该连接器的端子易于相对于连接器壳及彼此相对地以正确间距及位置安装。本发明的另一优点是，端子被插合模铸在连接器壳内，连接器端子可以按正确的位置及间距一起排齐在壳中，而端子间距不受影响。另外，与现有技术中的方法相比，本发明提供了一种制造小间距连接器的方法。它是通过在模芯件中形成端子接收通道，在端子接收通道中设置一组电端子，以使得端子体的一部分被接收其中，保持端子在其位置中，其方式是使端子的一部分夹在各对立的模件部分之间，以提供相当高的精度和可重复的尺寸。
通过以下详细的说明将会对本发明这些及另外的目的、特征和优点更清楚的理解。
在以下详细的说明中，将参照附图进行，其中相同的标号表示相同的部分，其附图为：
图1是一个模组件二分之一的横截面图，它表示一组端子如何被置入模具中的具有第一及第二模芯件的模铸方法的一个步骤；
图2是图1模组件的一个横截面图，它表示用来制造根据本发明原理构成的连接器的模铸方法的另一个步骤；
图3是一个放大的局部透视细节图，它表示图1的模组件的第一和第二模芯件的一部分，及将与模具中的槽相配合的端子的放大部分；
图4是根据本发明原理构成的电连接器的一个透视图；
图5是表示适合在图1的模组件中使用的第一模芯件的另一形式的局部透视详图；
图6是图4中连接器的顶视平面图；
图7是沿图4中线7-7并通过连接器壳内一对面对着的端子所占据空间的连接器横截面图；
图8是沿图4中线8-8并通过连接器壳内隔离相邻端子的空间的连接器横截面图；及
图9是沿图4中线9-9的连接器壳端子界面的放大细节图。
以下将根据附图中所示的优选实施例来讨论本发明。在下面的说明中，将给出各种具体的细节，以便读者能对本发明得到透彻的理解。但是，对于本领域的熟练技术人员显然明白，一些公知的部件不必详细说明，以便徒然地混淆本发明。
图1-3表示用于制造如图4中所示的电连接器部件1的模具的主要部分。可以看出，该连接器1包括一个由电绝缘材料作的连接器壳2及多个布置在壳2中彼此成排对齐并具有间距P的导电端子3。
连接器壳2包括一个中心孔50，它确定了一个插头型反方连接器(未示出)的插孔，该反方连接器与连接器1以公知方式相配合。在其配合时，这两个连接器彼此这样地插合，以使得两个连接器的端子3彼此电连接。该连接器孔50延伸在连接器壳2的对立侧壁52之间。侧壁52以其两端与端壁53相连接。如图4中最清楚地看出的，端壁53稍微超出侧壁52的最上端高度H，即侧壁具有比端壁小一些的高度。端子3成组地以预定间距P设置在连接器壳侧壁52的两对立的内表面54上。
端子3具有垂直地在连接器孔50中并沿其侧壁52的内表面54延伸的触头部分3a。触头部分3a的一端终止在连接器壳连接部分3b上，及其另一端终止在大致水平方向的焊接端部3C上。如从图2、3及4中所看到的，端子3的壳连接部分3b及焊接端部3C最好相对触头部分3a以一定角度延伸。壳连接部分3b及焊接端部3C通常在水平面中延伸。端子3具有总体平均厚度t，它表示在图9中它们的侧边缘3d上。
在模制连接器1时所使用的模具以截面图表示在图1和2上。应当指出，图1及2表示该模具的一半，而该模具的另一半基本上是图1和2所示的镜象对称图。该模具包括第一或后芯件4和第二或前芯件5，它们彼此可分离地配合。前芯件5可如图1及2中箭头6所示地向着后芯件4移动或从它移开。后芯件4设有：中心后芯件主体７，设置在后芯件主体7两侧的隔离件8(仅示出一个)，及设在隔离件8上的一组滑动块9，后者司在箭头10所示方向上运动。
从前芯件5的表面以倾斜延伸角布置方式设置了一组模芯销11，它朝着后芯件4并与其滑块对置。每个滑块9中形成了一个或多个导孔13，它们也倾斜地延伸，以便接收芯销11的顶端。沿模具组件的一个边缘设有锁块12，以使前、后芯件5、4连接在一起时的定位。
锁块12及滑块9设有各自的斜面14、15，当模组件关合时它们被此相贴合。因此当前芯件5从图1所示的打开位置移动到图2中所示的与后芯件4配合的闭合位置时，倾斜的芯销11进入到导块8的导孔13，由此使滑块9朝着后芯件主体7移动。同时，锁块12的斜面14将与滑块9的斜面15相接触，以便将滑块锁在移向后芯件主体7的位置上。
相反地，当前芯件5从后芯件4上拔下时，随着斜面14、15的移开滑块9的锁合被释放。斜销11从导孔13中的拨出有助于滑块9离开后芯件主体7。
在后芯件主体7和滑动模块9之间初始设有间隙16。在图1上该间隙或腔可从标号1 6清楚地看到，它允许导电端子3以其模压到连接器壳中的相应位置被放置到该模具中。在图3中表示出端子带2 5，它用于模压程序并包括多个单独的端子3。端子3包括三角形的壳保持部分56，如图3及6所示，这些保持部分56具有如图6所示的边缘63，该边缘沿着壳侧壁52的上表面64钩住连接器壳2。
由上所述并从图3可以看出，每个端子3包括：作为触头最终保持在连接器1位置中并沿接触器侧壁52内表面的触头部分3a(图4)，一个在其一端具有连接器壳保持部分5 6的模与连接器壳的接合部分3b，及焊接端部3c。模接合部分3b及焊端部分3c如图所示的触头部分3a呈直角地延伸出来，在本申请的发明方面可不使用角度或可使用另外的角度。
后芯主体件7与端子3总地互补的构型。这就是，它包括：形成连接器1中心孔50的首部58，延伸在首端部分58及一对端子接合部分18之间的一对端子触头部分支承壁17。端子触头部分支承壁17在模制时至少支承端子触头部分3a的一部分，并最好支承该触头部分3a的整个长度。类似地，该主体后芯件7的端子接合部分支承端子3的连接部分3b，在后主体芯件7的两个垂直及水平表面17、18上形成了一系列的槽或沟19，它们具有的宽度最好等于各个端子3的宽度。槽19以相应于成品连接器1的端子3所需的间距P的预定间距布置(图4)。一系列升高部分或台部分66将槽19彼此分开，并当模铸材料导入模具时用来确定连接器壳侧壁52的上表面或上边缘64。最好，槽19具有的深度小于端子3的总体平均厚度t。因此，这两个面17、18彼此协同形成主体后芯体7上的端子配合及接触部分的接收部分20。
在模芯滑块9上对着后芯主体件7的表面上，最好设有一系列的凸块21，其间距和布置与槽19的间距和布置相配合，以使得这些凸块位于槽19的对面。当滑块19移近后芯主体7时，使凸块21将接触到放在槽19中的端子3的端子模块连接部分3b的内表面57。这些凸块21形成了成品连接器中被隔块72分隔的槽70，如图4及8所示。在凸起的顶部，每个凸块21可包括倒角边缘21a，以使得它缓和地靠在端子部分3b上，并当后者接收在其相应槽19中时不会干扰它们。如图8中最清楚表示的，这些倾角边缘21a在成品连接器侧壁52中形成了壳材料作的凸耳或层62，它在端子壳连接部分3b的下方并与其对齐。
此外，在图1和2所示的本发明的一个实施例中，滑动模块9的对置面9a也可包括附加凸块23，用于在放到后体主芯件7上时接触及支承端子3。这些凸块在壳体侧壁52上形成了孔22。在表面9a上的附加凸块74用于形成壳侧壁52中的孔75。
在模铸过程中，将模具放置在图1所示的初始位置上，这时模具为打开，即前芯件5与后芯件4相分开。该打开运动是借助于斜销11，它引起滑块9离开后芯主体7以露出这两者之间的间隙16，这便于在其中放置端子3。通常端子3被放置时，它们用其焊尾部分3C与连接带25连接(图3)。位于端子3之间的隔块28有助于保证端子的精确对齐。因此端子3作为整体的端子组被置入模具内。
在端子3具有三角形保持部分56(图4-8)的情况下，滑动模块9可包括凹槽65，它的形状与保持部分56的形状互补，并与第一模块的槽19对齐。于是，当将端子3放置在第一模块4上的位置中及将滑动模块9压向它时，保持部分56被接收并保持在对面的凹槽65中。当端子组24被放置到位时，其相应的模连接部分3b(及至少触头部分3a的一部分)被接收在主体后芯件7的端子接收部分20的槽19内。
一旦端子3被放置到位，前芯件5被移向后芯件4，以使两芯件4、5接近地闭合，如图2中所示。在此时，每个凸块21分别压着端子模连接部分3b的内表面并帮助将它们保持在模中的位置上。将一种绝缘的模铸材料26、例如塑料或树酯注射到由模芯件4及5确定的模具空腔中，以形成连接器壳2。该模铸材料将流入模具空腔中并围绕着端子3、尤其是端子3的后侧及围绕端子3的侧缘3d，实质上形成连接器壳侧壁 52中的槽69，在槽69中端子3被局部地嵌入。在固化后，将两模芯件分离及将成品连接器1从模中推出。连接器1的另外处理将必然是切割接近连接带25处的端子焊接端部3C。
在该处理中，当端子3被接收在后芯主体7的端子连接表面17、18的接收部分20中时，它们将保持其预定间距P。后芯主体7中的凹槽19及凸块21协同配合，以限制在模铸材料注射压力的作用下端子的任何移动。不仅是连接器端子3保持其间距P并在连接器壳2中其整个范围上对齐，而且如图9中所示地所有端子3的顶表面(尤其是壳连接部分56，当需要时，触头部分3a的一部分)被处于同平面的平面中。因此连接器1能以在其端子布置上的高精确度生产。
实际上，凸块21有助于将端子3、最显著的是将其连接部分3b夹持在后芯主体件7的连接件支承壁18上，以便卓有成效地防止由于模铸材料26的注射力或任何其它原因引起的端子3的变形。例如凹槽19具有的深度D小于端子3的厚度t，则凸块21对于将端子3保持到位是特别有用的，尤其是保持它们的端子触头部分3a及壳连接部分3b是特别有用的，以使得当在注射模铸压力的冲压下、尤其是由于模铸材料对端子3的侧面3d的冲击引起的压力下，凸块21将使端子3保持在其位置上。这在端子3非常薄和/或由富有弹性的材料作成的情况下是特别有用的。
在端子3厚时，或以刚性结构构成或由相对高附性或坚硬的材料构成的情况下，在模滑块9的对置面9a上的凸块21将得不一定需要。在这些情况下，在后芯主体支承壁18的端子接收部分20上的槽19也变得不一定需要。而是，如图5中所示，端子3可通过以间隔布置在后芯主体7上的一系列竖立凸块27保持在位置上，这些间隔具有与端子3相同的间距P。端子3的模连接部分3b则被接收并保持在凸块27之间。
虽然对本发明的优选实施例作出图解及描述，但对于本领域的熟练技术人员来说，在不偏离本发明的精神的情况下显然可作出各种变化和修改，而本发明的范围应由附设权利要求书来限定。

Claims (21)

1、一种电连接器(1)，包括：由电绝缘材料作的连接器壳(2)，该壳(2)具有一对隔开的侧壁(52)及一对端壁(53)，以限定由所述连接器壳侧壁(52)和端壁(53)限界的反方连接器元件的接收空间(50)，所述连接器壳侧壁(52)具有内表面(54)，该内表面面对着反方连接器元件的接收空间(50)，及具有总地靠近所述反方连接器接收空间(50)的上表面(64)；及多个安装在所述连接器壳(2)中的电连接端子(3)，端子(3)以长度方向隔开的次序及预定的间距(P)沿所述壳侧壁内部(54)和上表面(64)布置，每个所述端子具有一个焊接端部(3C)、连接器壳连接部分(3b)及延伸在焊端部分(3c)和连接器壳连接部分(3b)之间的主本部分(3a)，所述焊接端部(3c)伸出所述连接器壳(2)并被定位以连接到一个电路板上，所述连接器壳连接部分(3b)沿所述侧壁上表面(64)连接所述连接器壳的连接部分(3b)，及所述主体部分(3a)沿所述侧壁内表面(54)以所述预定间距(P)延伸，其特征在于，所述侧壁上表面(64)及所述侧壁内表面(54)的一部分包括一系列形成在其中并局部地接纳所述端子(3)的槽(69)，各个端子(3)被接纳在单个槽(69)中，以使得所述端子(3)的一部分被嵌放在所述槽(69)中及所述端子(3)的一部分伸出所述槽(69)。
2、根据权利要求1的连接器，其特征在于所述端壁(53)具有的高度大于所述侧壁(52)的相应高度，及所述端壁(53)具有的各个上表面被所述侧壁的上表面(64)隔开。
3、根据权利要求1的连接器，其特征在于，所述侧壁(54)包括多个形成在其中并设置得低于所述端子壳连接部分(3b)的空腔(22)。
4、根据权利要求3的连接器，其特征在于每个所述端子壳连接部分(3b)具有从所述端子主体部分(3a)伸出预定长度的顶部(56)，该顶部(56)具有与所述侧壁上表面(64)相连接的侧缘(63)。
5、根据权利要求1的连接器，其特征在于所述端子壳连接部分(3b)及所述端子焊接端部(3c)与所述端子主体部分(3a)形成一定角度的偏转。
6、根据权利要求4的连接器，其特征在于所述连接器壳(2)包括多个支承端耳部分(62)，它们与所述端子壳连接部分(3b)对齐并位于其下方，由此部分地将所端子壳连接部分(3b)支承在所述连接器壳(2)的位置上。
7、根据权利要求1的连接器，其特征在于所述侧壁的内部及上表面(54、64)彼此相交叉。
8、根据权利要求1的连接器，其特征在于所述槽(69)具有的深度小于所述端子(3)的平均厚度(t)，以使得所述端子(3)的一部分被接收在所述槽(69)中及所述端子(3)的一部分伸出所述槽(69)，所述伸出所述槽(69)的端子部分位于共同平面中。
9、一种电连接元件(1)，它可与反方连接器元件相连接以提供该连接器元件与反方连接器元件之间的电连接，所述连接器元件(1)包括：由电绝缘材料作的连接器壳(2)，布置在连接器壳(2)中的多个导电端子(3)，所述连接器壳(2)至少具有一个设有与其相连的端子安装表面(54)的侧壁(52)，所述导电端子(3)以预定间距(P)沿所述侧壁端子安装表面(54)布置，其特征在于，所述连接器壳侧壁(52)具有一系列形成在其中的端子接收槽(69)，该端子接收槽(69)具有的深度小于所述端子(3)的相应厚度(t)，以使得当所述端子(3)被接收在所述端子接收槽(69)中时，所述端子(3)的一部分伸出所述槽(69)。
10、根据权利要求9的连接器元件，其特征在于所述侧壁顶部端耳上的安装表面与所述侧壁端子安装表面相交叉。
11、根据权利要求10的连接器元件，其特征在于所述连接器元件(1)至少包括一个端壁，该端壁(52)具有与其相连的顶部端耳，所述端壁具有的高度大于所述侧壁(53)的相应高度，以使得所述端壁顶部端耳隔开并高于所述侧壁顶部端耳(64)。
12、根据权利要求10的连接器元件，其特征在于所述每个端子(3)包括：沿所述侧壁端子安装表面(54)布置的触头部分(3a)，延伸出所述连接器元件壳(2)的焊接端部(3c)，及沿所述侧壁顶部端耳部分(64)延伸并与其连接的连接器元件壳连接部分(3b)。
13、根据权利要求12的连接器元件，其特征在于所述端子触头部分(3a)的一部分和所述端子壳连接部分(3b)被接收在所述端子接收槽(69)中，及其中所述端子壳连接部分(56)伸出所述槽(69)的部分位于共同的平面中。
14、根据权利要求13的连接器元件，其特征在于所述端子壳连接部分(3b)包括与所述侧壁顶部端耳(64)相连接的侧向保持边缘(63)。
15、一种用于模铸以下类型的电连接器元件(1)的方法，该类型的电连接器元件(1)具有由电绝缘材料作成的连接器元件壳(2)并还具有多个布置其中的导电端子(3)，这些端子(3)具有预定厚度，该方法包括以下步骤：
设置至少第一及第二互相连接的模块(4、9)，以配合在一起形成至少一个模具空腔部分；
在所述第一模块(4)上设置端子接收部分(20)，
将导电端子(3)放置在所述第一和第二模块(4、9)之间，以使得所述端子部分被部分地保持在所述第一模块(4)的所述端子接收槽中；
将所述第二模块(9)靠紧所述第一模块(4)，以使得所述第一和第二模块(4、9)按触所述端子(3)并将它们与所述端子接收槽对齐地保持到位；
将绝缘模铸材料注射到所述模具空腔中，以形成与所述端子(3)接触的连接器壳(2)，所述端子(3)部分地伸出所述端子接收槽，并使所述端子(3)部分地嵌在形成所述壳的所述模铸材料内及部分地从其中凸出，其特征在于，
所述端子接收部分包括多个在其上形成的端子接收槽，所述端子接收槽设定的尺寸能部分地在其中接收所述端子(3)的相应另一部分及以预定间距保持所述端子，所述端子接收槽用于在所述模具空腔内部分地限制所述端子(3)的移动。
16、根据权利要求15的方法，其特征在于所述端子接收槽包括多个形成在所述第一模块(4)的第一表面(20)上的槽(19)。
17、根据权利要求16的方法，其特征在于所述第一模块(4)包括第二表面，它以一角度相对所述第一表面延伸，及所述槽(19)从所述第一表面(20)延伸到所述第二表面，以使得当所述模铸材料被注射到所述模具空腔中时所述槽(19)部分地保持所述端子(3)。
18、根据权利要求17的方法，其特征在于还包括在所述第二模块(9)的第一表面上形成多个端子连接凸块(2１的步骤，这些凸块的数目与形成在所述第一模块(4)中的所述多个槽(19)的数目相等；及
将所述第一和第二模块(4、9)一起对齐，以使得所述端子连接凸块(21)的每个面对一个单槽(19)；及
将所述第一和第二模块(4、9)合在一起，以使得所述端子连接凸块(21)接触到接收在所述槽(19)中的所述端子。
19、根据权利要求15的方法，其特征在于所述端子(13)包括顶端部分(56)，并还包括在所述第二模块(9)上设置一系列与所述端子(3)对齐的槽，以使得当所述第一及第二模块(4、5)被合在一起时使所述端子顶端(56)被接收到所述槽中。
20、根据权利要求15的方法，其特征在于还包括在所述第一模块(4)上设置一系列凸块(27)的步骤，凸块的数目相应于端子接收槽数，所述第一模块的凸块(27)在其之间限定了所述端子接收槽。
21、根据权利要求20的方法，其特征在于还包括在所述第二模块(9)上设置一系列凹槽(65)的步骤，当所述第一和第二模块(4、9)被合在一起时，所述第二模块的凹槽(65)与所述第一模块端子接收槽对齐，所述凹槽(65)在其中接收所述端子(3)的顶端(56)。
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