CN109256628A - 插入式连接器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一单金属板结构的插入式连接器，其稳定地安装在基板上且不设有一单独的成型部。所述插入式连接器通过将一片状的金属板弯折成一容器形状而具有形成在所述插入式连接器内的一导线连接空间，且所述插入式连接器具有形成在其前方的一导线插入口所述插入式连接器包括：一安装板，安装在一基板上；一第一支撑板，从所述安装板一端向上弯折；一拾取板，从所述第一支撑板的一端弯折以面对所述安装板；一第二支撑板，从所述拾取板的一端弯折以面对所述第一支撑板，且具有安装在所述基板上的一端；以及连接板，从所述第一支撑板和第二支撑板的后端朝向所述导线连接空间弯折，且连接插入于所述导线插入空间的一导线。

Description

插入式连接器
技术领域
本发明涉及一种线对板连接器，且更具体地，涉及一种单金属板结构的线对板插入式连接器，其能够稳定地安装在基板上且不设有单独的成型部(molding portion)。
背景技术
通常，一线对板连接器指的是用于将电子/电气设备的一导线与一印刷电路板相互连接的一连接器。其中一种仅通过将导线插入端子中而使导线与端子发生接触并将导线锁定在端子中的连接器称为插入式连接器。
一相关技术的普通插入式连接器具有一结构，其中一成型部连结于安装在基板上的一接触端子的同时包围接触端子，接触端子与成型部的导线插入部布置在相同方向，且导线沿水平方向穿过导线插入口，并连接于接触端子。成型部引导导线的插入并防止导线与接触端子之间不必要的干涉，且稳定地保持接触端子的安装，由此提高了电接触的可靠性。
随着近年来电子设备的小型化，安装连接器的基板的尺寸变得越来越小。然而，由于成型部占据了基板上的相对较大的面积和空间，所以该相关技术的具有连结于接触端子的成型部的连接器妨碍了基板和电子设备的小型化。作为解决这个问题的方案，题为“单件式(single element)线对板连接器”的美国专利号US8/721376B1介绍了一信号板结构的插入式连接器，其仅由一个接触端子形成。
图1是示出一相关技术的连接器(即该现有技术文献的插入式连接器)的一立体图，而图2是对于图1的连接器沿I-I方向的一剖视图，示出了一导线插入结构。
参照图1，该现有技术文献的连接器10由一单板形成，且包括：一安装板11，焊接于一基板20；一对支撑板13，具有形成在支撑板13的前部的一导线插入口12，并从安装板11的两侧向上弯折；以及一拾取板(pickup plate)15，其从一侧的支撑板13弯折并遮蔽导线插入口12的上部。这里，安装板11提供导线插入口11的相对端向上弯折形成的一挡壁16以阻挡插入的一导线30，且彼此面对的所述一对支撑板13提供使插入方向端分别向内弯折的锁定端子14。
该现有技术文献的连接器由不具有成型部的单板结构形成，且由此可以容易地安装在一小尺寸的基板上，且具有有助于电子设备小型化的优点。
然而，在该相关技术的连接器中，所述一对支撑板13通过下侧的安装板11彼此连结，但拾取板15与另一侧的支撑板13的上侧之间物理间隔开，对应地，当导线30在所述一对锁定端子14之间反复连接和拔出时，所述一对支撑板13和一对锁定端子14容易发生塑性变形，因此存在接触的可靠性和耐久性下降的缺点。
此外，在该相关技术的连接器10中，安装板11、所述一对支撑板13以及拾取板15的前端在竖直方向的同一平面上提供导线插入口12，通常，在一插入式连接器的水平连接方向上，导线30沿一稍倾斜的方向插入连接器10中。对应地，该相关技术的连接器10的不足在于，在如图2所示的导线插入过程中，包围导线30的护套31碰撞或者干涉上侧的拾取板15的一端，且导线30难以连接。为了防止如上所述的连接器10与导线的护套31之间的碰撞或干涉，导线30应该仅以大约8°或更小的一水平倾斜角θ1插入。
(专利文献1)美国专利号US8/721376B1
发明内容
本发明是为了解决上述问题提出，且本发明的目的在于提供一种单板结构的一线对板插入式连接器，其去除了连接器的一成型部且有利于电子设备的小型化，并且可以提高连接的可靠性。
为了实现上述目的，本发明的一种插入式连接器通过将一片状的金属板弯折成一容器形状从而具有形成在所述插入式连接器内的一导线连接空间，且所述插入式连接器具有形成在其前方的一导线插入口所述插入式连接器包括：一安装板，安装在一基板上；一第一支撑板，从所述安装板的一端向上弯折；一拾取板，从所述第一支撑板的一端弯折以面对所述安装板；一第二支撑板，从所述拾取板的一端弯折以面对所述第一支撑板，且具有安装在所述基板上的一端；以及连接板，从所述第一支撑板和第二支撑板的后端朝向所述导线连接空间弯折，且连接插入于所述导线插入空间的一导线。
此外，所述第二支撑板可具有：一安装末端，从所述第二支撑板的一端向所述安装板弯折，且所述安装末端可安装在所述基板上。
此外，所述导线插入口可具有一避让凹部，从而所述拾取板的一端比所述安装板的一端更为退后。
所述连接板可具有两个台阶的弯折结构，所述两个台阶的弯折结构包括从所述第一支撑板的后端和第二支撑板的后端弯折的弹性部以及从所述弹性部的端部弯折的锁定部。
此外，所述的插入式连接器还可包括：一挡板，其从所述安装板的一后端向上弯折以防止所述导线的过度插入。
本发明的插入式连接器通过一单独结构的一片状的金属板弯折成一容器的形状且两端安装在一基板上形成。因此，插入式连接器能够增强与基板的结合力，且可以有利地应用于制造得更小的一基板或一电子设备。
附图说明
图1是示出一相关技术连接器的一立体图；
图2是示出了用于图1的连接器的一导线插入结构的一剖视图；
图3是示出根据本发明的一示范性实施方式的一连接器安装在一基板上的一示例的一立体图；
图4是示出根据本发明的一示范性实施方式的连接器的一立体图；
图5是示出图4的连接器的一俯视图；
图6是图4的从一导线插入口观察到的连接器的一立体图；
图7是示出用于本发明的连接器的一导线插入结构的一前视图；
图8是示出用于本发明的连接器的一导线弯折结构的一前视图；
图9是示出用于本发明的连接器的一锁定解除结构的一立体图；以及
图10是示出根据本发明的另一示范性实施方式的一连接器的一立体图。
其中，附图标记说明如下：
100：连接器
110：安装板
120：挡板
130：支撑板
130-1：第一支撑板
130-2：第二支撑板
132：安装末端
140：连接板
141：弹性部
142：锁定部
143：连结部
144：锁定解除部
150：拾取板
具体实施方式
通过以下将说明的本发明的优选实施方式，本发明的实施方式实现的本发明和技术目的将更清楚。在下文中，将参照附图详细说明本发明的优选实施方式。在本发明的说明中，表述“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“第一”和“第二”是根据相对位置或方向的表述，且本发明的构造不限于其字典定义。
图3是示出根据本发明的一示范性实施方式一连接器安装在一基板上的一示例的一立体图。如图所示，根据本发明的一实施方式的连接器100安装于一基板20上的同时收容一导线30，并将导线30与基板20电连接，且在没有单独的成型部的情况下安装在基板20上。
连接器100通过弯折一片状的金属板并在一预定位置通过挤压加工成一预定形状而形成为一容器形状，且提供一侧开口的一导线插入口100a。基板20可以具有安装于其上的用于驱动电子设备的各种部件，且可以具有印刷在其表面上的电连接所述部件的电路，且特别地，基板20可以具有一安装垫21以允许连接器100安装于基板20上。导线30露出于绝缘的护套31的外侧一预定长度，并插入到连接器100中。
连接器100通过诸如焊接等工艺安装在基板20的安装垫21上，且导线30插入导线插入口100a且然后被锁定，从而实现基板20与导线30之间的电连接。
图4是示出根据本发明的一示范性实施方式的连接器的一立体图且具体地为示出一内部结构的一局部剖切的立体图，图5是示出图4的连接器的一俯视图，而图6是图4的从一导线插入口观察到的连接器的一立体图。
参照图4，本发明的连接器100由挤压弯折一导电金属板形成，且包括：一安装板110，固定在基板20上；一对支撑板130，沿竖直方向形成在安装板110的两侧部；以及拾取板150，将所述一对支撑板130的上端彼此连接。上述构造的连接器100将导线30收容在一导线连接空间100b中，导线连接空间100b形成在安装板110、一对支撑板130以及拾取板150之间。这里，导线30开始插入的方向称为前方，而导线插入终止的方向称为后方。
上述构造的连接器100为一单个结构的片状的板，片状的板连续地形成安装板110(安装板110在水平方向上平行于基板20的表面形成)、从安装板110的一侧端(例如图上的右侧端)向上弯折的一第一支撑板130-1、从第一支撑板130-1的上端弯折在水平方向上以面对安装板110的拾取板150以及从拾取板150的另一侧端(例如图的左侧端)向下弯折以面对第一支撑板130-1的一第二支撑板130-2。对应地，本发明的连接器100通过弯折片状的金属板形成为一矩形容器形状，并在其内提供实现导线30的连接和锁定的导线连接空间100b，并提供形成在导线连接空间100b的前方的允许导线30插入的导线插入口100a。
特别地，安装板110具有安装在基板20的安装垫21上的一下表面，并与基板20电连接，且同时，安装板110允许连接器100稳定地连结于基板20。安装板110可以通过焊接连接于安装垫21，且焊接沿片状的板的边缘进行，从而稳定地保持与基板20的连结。
此外，安装板110具有：一挡板120，通过向上弯折安装板110的后端形成以防止导线30的过度插入；且具有：一遮蔽壁121，通过使挡板120的上端和左右端朝向前方弯折并突出以遮蔽导线连接空间100b。遮蔽壁121可以具有形成于其上的一贯通孔122，以检测锁定部142与导线30在导线连接空间100b内彼此连接的状态，如图5所示，贯通孔122可以形成在上部的遮蔽壁121上。此外，上部的遮蔽壁121具有向前延伸的止挡面123，以防止下面将要说明的锁定解除工具40(参见图9)的过度插入。
两个支撑板130由一对板形成，包括：第一支撑板130-1，从安装板110的右侧端向上弯折在大致竖直方向上；以及第二支撑板130-2，从拾取板150的左侧端向下弯折在大致竖直方向上，且第一支撑板130-1和第二支撑板130-2彼此面对以形成一对称结构。各个支撑板130具有：一连接板140，形成在支撑板130的后端且朝向导线连接空间100b内部弯折一预定的倾斜角度。所述一对连接板140与安装板110和拾取板150分离开，且所述一对连接板140相对于支撑板130的轴线具有弹性，并引导导线30的插入，与导线30电连接，且同时，锁定导线30以防止导线30脱出。
各个连接板140包括首先从支撑板130的一端弯折的一弹性部141以及其次从弹性部141的一端弯折的一锁定部142。一连结部143进一步与支撑板130平行地设置在弹性部141与锁定部142之间，由此，将弹性部141与锁定部142彼此连结。对应地，各个连接板140形成至少两个台阶的弯折结构，且与一个台阶的弯折结构相比，两个台阶的弯折结构的连接板用一更大的力将导线30弹性按压在端部的锁定部142上，且即使对于塑性变形也更耐受。
表1
如上述表1所示，假设导线30插入时，当锁定部142的端部被推动以朝向一侧变形0.3mm的尺寸时，在一个台阶的弯折结构中以3.975N的力实现变形，但在两个台阶的弯折结构中，只有当施加6.012N的力时才能实现相同尺寸的变形，因此可以看出，两个台阶的弯折结构的连接板140的锁定部142显示出相对更大的压力。
此外，对应施加一推力之后的恢复状态的锁定部142的塑性变形如下。一个台阶的弯折结构示出的塑性变形量为0.078mm，但两个台阶的弯折结构示出的塑性变形量为0.011mm。因此，即使在塑性变形的情况下，两个台阶的弯折结构的连接板140的锁定部142也表现出优越的性能。
此外，各个连接板140包括从连结部143的上端向内弯折成一倒U形('∩’)的一锁定解除部144。一对锁定解除部144构成为形成规定间隔且向内侧彼此对应的曲面形状。当锁定解除工具40插入在一对锁定解除部144之间时，一对连接板140彼此张开，从而导线30可以很容易地从连接板140中拔出。
此外，各个支撑板130可以具有形成在支撑板130的一侧表面上的连结于连接板140的一凹凸部131。凹凸部131在支撑板130与连接板140彼此连结的板的表面上凹入地凹入或凸出地突出，且以支撑板130的端部的轴线作为参考，增加了连接板140的弹性变形的限度(tolerance)，从而连接板140具有一更强的弹性力。
拾取板150从第一支撑板130-1的上端向内弯折在一大致水平方向上。拾取板150平行面对安装板110，且提供形成在其上表面的一拾取表面以允许连接器100吸附到一安装工具上。此外，拾取板150具有从其后端突出并延伸的一止挡面151，以防止锁定解除工具40的过度插入。
参照图6，第二支撑板130-2从拾取板150的左侧端弯折，并平行面对第一板130-1，且具有从第二支撑板130-2的下端向内弯折的一安装末端132。为了获得安装末端132，安装板110提供一空间以避开安装末端132。安装板110和安装末端132之间构成一预定间隙并形成相同的平面，且沿着各自的边缘110-1、132-1焊接并安装在安装垫21上。对应地，本发明的连接器100形成一封闭结构，封闭结构通过将片状的板弯折为容器形状且将两侧端均安装在基板20上而形成。因此，即使当导线30反复连接或拔出时，几乎不会出现塑性变形，并且可以增强接触的可靠性和耐久性。
图7是示出用于本发明的连接器的一导线插入结构的一前视图，而图8是示出用于本发明的连接器的一导线弯折结构的一前视图。
在本发明的连接器100中，下侧的安装板110、两侧的一对支撑板130以及上侧的拾取板150形成容器形状且使导线插入口100a形成在一大致矩形形状的前方且向前开口。在这种情况下，如图7和图8所示，一避让凹部100c形成在导线插入口100a上，从而拾取板150的一端B比安装板110的一端A为退后(step back)。避让凹部100c可以通过给将安装板110的一端A和拾取板150的一端B连结的支撑板130的一端一斜度而形成，或通过使上侧的一第二竖直端134位于比下侧的一第一竖直端133更靠后的位置，并将拾取板150的一端B与支撑板130的上端对齐。
如图7所示，当导线30沿一倾斜方向插入时，避让凹部100c防止导线的护套31碰撞或干涉连接器100的上端(即，拾取板150的一端)。对应地，避让凹部100c增加了导线30相对水平方向插入的一倾斜角θ2，由此使导线30容易连接。
此外，如图8所示，在导线30连接于连接器100并向上弯折约90°的状态下，导线30与一电气设备组装。在这种情况下，导线的护套31可能碰撞并干涉拾取板150的一端B，且拾取板150的所述一端B通过碰撞或干涉受到一向上的外力，且向上的外力可能传递给下表面上的安装板110和安装末端132，且可能破坏基板20的焊接或可能减弱连接器100与基板20之间的一结合力。对应地，当导线30向上弯折时，避让凹部100c使导线的护套31与拾取板150的所述一端B碰撞和干涉最小化，由此，增强了连接器100的接触的可靠性和耐用性。
表2
如上述表2所示，假定被连接的导线30弯折90°，当导线插入口110a的拾取板150的所述一端被推动以朝向上侧变形0.5mm的高度时，在不具有避让凹部100c的一盒形结构的一拾取板(对比例)中，变形通过87.08N的力实现，但是在具有一避让凹部的一台阶结构的一拾取板150(示例)中，当施加97.27N的一力时才实现相同高度的变形。此外，在变形施加后的恢复状态的塑性变形如下。对比例示出0.3148的塑性变形，但是实施例示出0.2193的塑性变形。
基于上述结果，当相同外力施加于导线插入口110a的上侧时，形成有避让凹部100c的连接器的上端相对于不具有避让凹部的连接器的上端，产生相对较小的变形，结果，一相对小的外力传递给具有避让凹部的连接器100，由此提高了连接器100接触的可靠性和耐用性。
图9是示出用于本发明的连接器的一锁定解除结构的一立体图，而图10是示出根据本发明的另一示范性实施方式的一连接器的一立体图。
参照图9，连接的导线30通过锁定部142的一尖端锁定在导线连接空间100b中，且不容易拔出。这是因为所述一对锁定部142以强的弹性力按压导线30的两表面，为了拔出导线30，应该将一对锁定部142张开。
为了实现此，本发明具有：一对锁定解除部144，其以弯折状形成在所述一对连结部143的上端且彼此面对以使锁定部142彼此间隔开。对应地，当锁定解除工具40如图所示地插入一对锁定解除部144之间时，所述一对锁定部142的端部与所述一对锁定解除部144一同张开，从而导线30能够容易地拔出。
此外，当锁定解除工具40过度地插入所述一对锁定解除部144之间时，锁定解除工具40的一端按压住导线30而使得拔出导线30变得困难或损坏导线30。对应地，止挡面151、123分别形成在拾取板150的端部和遮蔽壁121的端部上，以防止锁定解除工具40的过度插入并保护导线30。
此外，在本发明的连接器100中，锁定解除部144可以形成为具有彼此对应的一对半圆形截面以对应锁定解除工具40的外形。
同时，如图10所示，用于导线30锁定解除的一手段可以直接形成在连接器100上而不需要使用单独的工具。
具体地，拾取板150可以具有从其后端延伸的一按压部152，且可以具有以一楔形形成在按压部152的一端的下侧的插入突起154。此外，按压部152通过形成一弯折状的一弹性片153连结于拾取板150。当按压部152按压与上述构造的连接器100连接的导线30时，插入突起154插入在所述一对锁定部142之间，并使所述一对锁定部142张开，从而导线30锁定解除并容易地拔出。
此外，形成在如上所述的连接器100的按压部152可以通过从挡板120的上端延伸至前方形成，且插入突起154可以形成在按压部152的两侧部。
尽管本发明已经参照附图中示出的实施方式进行了说明，但是相关领域的普通技术人员将理解的是，可以对其进行各种改变，且其他等同的实施方式是可能的。

Claims (6)

1.一种插入式连接器，其通过将一片状的金属板弯折成一容器形状从而具有形成在所述插入式连接器内的一导线连接空间，且所述插入式连接器具有形成在其前方的一导线插入口，所述插入式连接器包括：
一安装板，安装在一基板上；
一第一支撑板，从所述安装板的一端向上弯折；
一拾取板，从所述第一支撑板的一端弯折以面对所述安装板；
一第二支撑板，从所述拾取板的一端弯折以面对所述第一支撑板，且具有安装在所述基板上的一端；以及
连接板，从所述第一支撑板和第二支撑板的后端朝向所述导线连接空间弯折，且与向所述导线插入空间插入的一导线连接。
2.如权利要求1所述的插入式连接器，其中，
所述第二支撑板具有：一安装末端，从所述第二支撑板的一端向所述安装板弯折，且所述安装末端安装在所述基板上。
3.如权利要求1所述的插入式连接器，其中，
所述导线插入口具有一避让凹部，从而所述拾取板的一端比所述安装板的一端更为退后。
4.如权利要求1-3中任一项所述的插入式连接器，其中，
所述连接板具有两个台阶的弯折结构，所述两个台阶的弯折结构包括从所述第一支撑板的后端和第二支撑板的后端弯折的弹性部以及从所述弹性部的端部弯折的锁定部。
5.如权利要求4所述的插入式连接器，其中，
所述弹性部和所述锁定部通过连结部彼此连接。
6.如权利要求1-3中任一项所述的插入式连接器，还包括：
一挡板，其从所述安装板的一后端向上弯折以防止所述导线的过度插入。
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