CN1104070C - 多方向接口接头组件 - Google Patents

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Abstract

一种适合安装在印刷电路板上的一种电连接器接头组件，可以从多个方向上与配套的连接器插座组件(104)配合接触，该组件包括一个盒式的绝缘壳(20)，接点(56)可以插入其内的接点接收空腔(34)。每个空腔大致是平面的，并且在壳的前面(22)，后面(24)和底面(28)上开口，使得空腔的主要部分(36)是彼此平行的，并且与壳(20)的侧面(30，32)也是平行的。每个空腔(34)还具有从主要部分(36)横向延伸并且面向后面(24)开口的第二次要部分(38)。每个接点大体上是平面的，以便固定在平面空腔(34)之内，还有延伸进入空腔第二部分(38)的横向弯头(66)，用来防止接点的垂直和旋转运动。每个接点的前叶片部分(58)延伸到壳的前面(22)以外，同时也延伸到壳的底面(28)以外。这样，沿着壳的底面(28)开口的空腔就可以让接点的叶片部分首先从壳的后面(24)插入。

Description

多方向接口接头组件
技术领域
本发明涉及到电连接器，特别是涉及到一种适合安装在印刷电路板上的电连接器接头组件，其可以从多个方向上与配套的连接器插座组件配合接触。
背景技术
EP-A-0653817 A1公开了一种用于电池组一类插件的电连接器，它适合与安装在电路板上的接头配合，并且还公开了这样一种接头。通常需要用一个接头来接收这种插件的插座连接器，用来与具有多方向接口的接头件实现水平，垂直或是任意方向的配合。
在“Journal of Electronic Engineering”No.254，25 February1988，page 30-35，(Tokyo，Japan)中公开了一种接头组件，它具有可以从三个方向配合的暴露的叶片接点。同时，在平面式接点的上缘还有一对从接点叶片部分的平面指向后方的短凸起，用来在完全插入之后阻止前、后移动，以在外壳内起到限制作用，以及从较薄的后端横向伸出的第三短凸起，用于在空腔后部内的紧密固定。
在设计用于特殊场合的电连接器接头组件时，有许多装配方面的限制需要得到满足。典型的情况是对接头组件具有尺寸的限制，通常是关于接头组件外壳的最大尺寸限制。即使是满足了尺寸的限制，仍然要求具有坚固的插件，并且需要有多方向的配合。
发明内容
本发明的目的是在一个紧凑的外壳内设置一种电连接器接头组件，它可以和一个配套的连接器插座组件实现多方向的配合。
本发明是一种适合与配套的连接器插座组件实现多方向配合接触的电连接器接头组件，其包括：一个大致六面体形状绝缘外壳，其具有一个前面、一个后面、一个顶面、一个底面、以及一对侧面，在外壳内具有至少一个接点接收空腔，至少一个空腔各自具有大体上为平面并且向着外壳的前面，后面和底面开口的第一部分，第一部分的平面与上述一对侧面基本上平行，每个空腔还具有从上述第一部分横向延伸到一个侧壁并且对着上述后面开口的第二部分；以及至少一个各自被接收在一个上述至少一个空腔中的电接点，每个上述至少一个接点包括一个叶片部分、一个主体部分、以及一个端部，主体部分具有在位于各自空腔第一部分内部的大体上为平面的主要部分，以及从上述主体部分延伸进入各自空腔第二部分的弯头，端部与上述主体部分共面且从各自的上述空腔中向外延伸并超过上述外壳的底面，及上述叶片部分与主体部分共面且从各自的上述空腔中向外延伸并超过上述外壳的前面，从上述各个空腔中伸出的叶片部分的一部分的下缘垂直延伸到超过上述外壳的底面；其中上述至少一个接点的可插置叶片部分首先从上述外壳后面插入上述各个空腔，以上述叶片部分从各自的上述空腔中伸出并超过上述外壳的底面。
在叶片状接触部分通过对着前面或配合面，后面或插入面，以及底面开口的空腔插入之后，从一个配合面上伸出，并且在那个邻接面下面延伸以便暴露用于多个方向的配合，上述结构的空腔可在装配期间让叶片通过。在插入之后既保持配合对齐又牢固地夹住接点防止其移动和旋转。在一个特别有效的实施例中，连接器的边缘适合被安装在一个电路板上，并且接点的端部悬在底面或是连接到板上的安装面上。
每个空腔具有大体上为平面并且向着外壳的前面，后面和底面开口的第一部分，第一空腔部分的这一平面与一对横向的面基本上是平行的。每个空腔还具有从第一部分横向于侧壁延伸的并且对后面开口的第二部分。接点的主体部分在位于各自空腔第一部分的内部具有大体上为平面的主要部分，以及具有从主体部分垂直延伸进入各自空腔第二部分并且与该侧壁在垂直方向形成压配合的横向弯头。接点的端部与主体部分基本上是共面的，并且从各自的空腔中向外延伸并超过外壳的底面。接点的叶片部分与主体部分基本上是共面的，并且从各自的空腔中向外延伸并超过外壳的前面，且垂直延伸到超过外壳的底面。弯头可以防止接点在空腔内部的垂直运动。
按照本发明的这些方面，接点的上缘基本上形成一条直线，而在接点主体部分的上缘上至少形成一个指向后方的倒刺，用来与空腔的上壁啮合，并且干扰接点在空腔中的移出，还防止其向后移动。每个空腔第二部分具有一个前壁，接点弯头的前沿顶在该前壁上，从前面限制住插入各自空腔的接点。
通过以下结合附图的详细说明可以进一步了解本发明，在不同的图中用相同的符号来表示同一个元件，在附图中：
附图说明
图1是按照本发明的一个电连接器接头组件外壳的顶面和前面的立体图；
图2是外壳底面和后面的立体图；
图3是用于图1和2所示外壳的一个电接点的前面和顶面立体图；
图4到6分别是采用图1-3的外壳和接点的一个完整接头组件的顶面和前面，底面和后面的立体图；，以及后面的正视图；
图7是沿着图6中7-7剖示线提取的一个截面图；
图8是沿着图6中8-8剖示线提取的一个截面图；
图9是另一实施例中的外壳的一个局部放大后视图，在其中去掉了接点上的倒刺；
图10是沿着图9中的10-10剖示线提取的一个截面图；以及
在图11中示意性地表示了本发明的接头组件所处的使用环境。
优选实施例说明
在附图中表示了本发明的一种适合安装在电路板上的电连接器接头组件。为了便于说明，把垂直方向作为垂直于电路板表面的方向，水平方向与电路板表面平行，接头组件外壳的底即为外壳与电路板相邻的侧面，而外壳的前面是接头组件的配合面。
如图中所示，接头组件包括一个总体上用符号20表示的最好用塑性材料模制的绝缘外壳，它是一种基本六边形的形状。因此，这种外壳20具有前面22，后面24，顶面26，底面28，以及一对侧面30，32。如图所示，尽管本发明并不局限于特定的数量，外壳20具有六个接点接收空腔34。每个空腔34具有大致为平面的第一或是主要部分36，该部分对着外壳20的前面22，后面24和底面28是开口的。空腔第一部分36的平面与外壳20的侧面30，32基本上平行，并且其宽度足以让下述的一个接点以最小的间隙被接收在腔内。每个空腔34进一步包括一个第二或是次要部分38，该部分从第一部分36横向延伸，并且对着外壳20的后面24开口。在空腔34贯穿外壳20后面24的位置上，如图2所示，外壳20最好是边棱倒角的，以便于插入接点。
外壳20进一步设有一对从底面28上垂直延伸的校正柱40，并且能够象现有技术中那样延伸通过电路板中的开口。另外，外壳20上设有多个与现有技术中相同的支座42，用来分开底面28和电路板的安装面，在把接点焊接到电路板上之后以便清扫。外壳20上还设有一对隔开的通孔44，用来接收从外壳20的底面28上伸出的电路板锁扣。象现有技术中一样，在外壳20内还设有一对空槽46，用来保持基本上均匀的壁厚。
按照下文中详细的说明，外壳20还设有一对向前延伸的平面侧壁48。每个侧壁48的外表面50与外壳20的各个侧面30，32共面。每个侧壁48的顶缘52是直线的，它是外壳20的顶面26的延伸部。然而，每个侧壁48的底缘54在外壳20的底面28下面延伸，以下要说明其作用。
图3是一个总体上用符号56表示电接点，它可以被接收在外壳20的空腔34内部。最好，接点56是用导电的板材冲压而成的，在必要时可以有选择地在局部区域电镀，用来提高与配套连接器的配合接触和焊接性能。总之，接点56大致是平面的，并且包括一个叶片部分58，一个主体部分60和一个端部62。主体部分60包括一个平面的主要部分64和一个横向的弯头66。叶片部分58，主体部分60和端部62都在一个平面上，弯头66垂直于该平面延伸。接点56的上缘68基本上直线的。在主体部分64上沿着上缘68设有一对指向后方的倒刺70，叶片部分58视为处在接点56的前端。另外，在弯头66的末端边缘72上设有一对指向后方的倒刺74。
为了装配电连接器接头组件，首先要把每个接点56的叶片部分58插入各自的空腔34。值得注意的是，由于弯头66和空腔第二部分38形成了一种锁定结构，此处仅有一个方向能让接点56插入空腔。叶片58从上缘68到下缘76的垂直尺寸大于空腔34的高度，因此，随着接点56被插入空腔34，叶片部分58的下部会延伸超过外壳20的底面28。同样，接点56的端部62也会延伸超过底面28。如果从外壳20的后面24插入接点56，弯头66就会被接收在空腔第二部分38中，接点56的前端位置被限制在弯头66的前缘78顶住空腔第二部分38的前壁80的位置(图8)。接点56上缘68上的倒刺70与空腔第一部分36的上壁82(图7)啮合，以干扰接点56向后方的移动(也就是分离)。在弯头66上与空腔第二部分38的侧壁84啮合的倒刺74也可以有助于对上述分离进行干扰(图8)。弯头66与空腔第二部分38的上、下壁的啮合可以防止接点56在空腔34内部垂直运动。
在外壳上的每个开口44内插入一个电路板锁扣86，装配就完成了。如图所示，电路板锁扣86把接头组件保持在电路板中，直到接点56的端部62被焊接到位。
从图4，5和8中可见，两个外侧接点56的叶片部分58的水平尺寸大于四个内部接点的叶片部分58，这样就能进一步向前延伸超过外壳20的前面22。这样就能分别在与配套的插座组件配合和脱合时保证这些外侧接点56比那些内侧接点56提前接触并在后脱离。尽管在本发明的实施例中表示了两个提前接触和最后脱离的外侧接点，在具体的应用中显然也可以布置任何数量的接点。
外壳20的侧壁48有两种功能。第一种功能是为用来接纳侧壁48的插座组件提供配合时的校正。侧壁48的第二种功能是对接点56提供保护，接点上扩大的叶片部分58是完全暴露的，而叶片部分58的横向啮合可能会使叶片部分58弯曲错位，这样就会损坏接头组件。因此，为了避免横向啮合，侧壁48的水平尺寸和垂直尺寸至少要与从各自的空腔34中伸出并且超过外壳20前面22的叶片部分58上各自的最大水平和垂直尺寸相等。因此，当每个叶片部分58的轮廓被垂直地横向投影到侧壁48上时，投影的轮廓应该完全被包含在侧壁48之内。
图9和10表示了接头组件的另一个实施例，在其中去掉了倒刺70，74。因此，在这种变更的实施例中，图3中接点56的上缘68以及接点56的弯头66的末端边缘72都是平坦的。变型的外壳20’与上述外壳20的区别是改变了变型的空腔第二部分38’的上壁88和下壁90，并在上面分别设有一个肋件92，94。如图9和10中所示，肋92，94在基本上与外壳20’的侧面30，32平行的方向上被扩大了。这些肋92，94对接点56的弯头66形成压配合的作用。从图9中可见，最好是，肋92，94在一个与外壳20’的侧面30，32基本上平行的平面内是彼此相对设置的。由于肋92，94是相对设置的，在弯头66上不会产生导致弯头66和接点56发生弯曲的不平衡力。如果采用了图9和10中所示的阻挡肋，仅仅需要保持垂直方向的压配合。这是因为，如果这种阻挡结构被水平横跨地置于空腔第一部分36上，由于外壳20的空腔34底部是开口的，故外壳会发生弯曲变形。
图11表示了一个电池组96与包括一个电路板98的系统进行连接的情况，在电路板上装有本发明的电连接器接头组件。安装在电路板98上的接头组件是这样的，侧壁48和接点56的叶片部分58延伸超过电路板98的边缘100。因此，叶片部分58在水平和垂直方向上是暴露的，以便和安装在电池组96内部的电路板106上的一个配套的连接器插座组件104的接点102配合。
因此，如图11所示，按照本发明的接头组件可以被装进一个比较小的空间中，它的紧凑的外壳可以实现多方向的配合，并且将接点牢固地固定。
因此，本发明提供了一种适合安装在电路板上的改进的电连接器接头组件，可以和配套的连接器插座组件实现多方向的配合接触。

Claims (8)

1.一种适合安装在电板上的电连接器接头组件，以从多个方向上与一个配套的连接器插座组件配合接触，其包括：
一个大致六面体形状绝缘外壳，其具有一个前面、一个后面、一个顶面、一个底面、以及一对侧面，在外壳内具有至少一个接点接收空腔，至少一个空腔各自具有大体上为平面并且向着外壳的前面、后面和底面开口的第一部分，第一部分的平面与上述一对侧面基本上平行，每个空腔还具有从上述第一部分横向延伸到一个侧壁并且对着上述后面开口的第二部分；以及
至少一个各自被接收在一个上述至少一个空腔中的电接点，每个上述至少一个接点包括一个叶片部分、一个主体部分、以及一个端部，上述主体部分具有在位于各自空腔第一部分内部的大体上为平面的主要部分，以及从上述主体部分延伸进入各自空腔第二部分的弯头，上述端部与上述主体部分共面且从各自的上述空腔中向外延伸并超过上述外壳的底面，及上述叶片部分与主体部分共面且从各自的上述空腔中向外延伸并超过上述外壳的前面，从上述各个空腔中伸出的叶片部分的一部分的下缘垂直延伸到超过上述外壳的底面；
其中上述至少一个接点的可插置叶片部分首先从上述外壳后面插入上述各个空腔，以上述叶片部分从各自的上述空腔中伸出并超过上述外壳的底面。
2.按照权利要求1的接头组件，其特征是上述至少一个接点的上缘基本上形成一条直线，而上述至少一个接点主体部分在上述上缘上至少形成一个指向后方的倒刺，以用来与上述各个空腔第一部分的上壁啮合，并且防止上述至少一个接点从上述各个空腔中移出。
3.按照权利要求1的接头组件，其特征是上述至少一个接点弯头的末端边缘上设有至少一个指向后方的倒刺，以用来与上述各个空腔第二部分的侧壁啮合，并且防止上述至少一个接点从上述各个空腔中移出。
4.按照权利要求1的接头组件，其特征是在上述各个空腔第二部分的一对相对置的壁面上分别设有一个延伸进入上述各个空腔第二部分的肋件，每个上述肋在基本上与上述外壳的侧面平行的方向上被扩大了，上述一对肋相对于至少一个接点弯头具有压配合的作用。
5.按照权利要求4的接头组件，其特征是上述至少一个接点弯头相对上述至少一个接点主体部分垂直地延伸，上述各个空腔第二部分相对上述各个空腔第一部分垂直地延伸，以形成各自带有一对肋之一的上壁和下壁而且上述的一对肋在基本上平行于上述外壳侧面的一个平面内彼此相对。
6.按照权利要求1的接头组件，其特征是上述各个空腔第二部分具有一个前壁，上述至少一个接点弯头的前缘顶住前壁，以对插入上述各个空腔的至少一个接点提供前方的限位。
7.按照权利要求1的接头组件，其特征是上述外壳还包括一对向前延伸的平面侧壁，每个上述侧壁具有一个与外壳的各个侧面共面的外表面，每个上述侧壁的水平尺寸和垂直尺寸至少要与从各自的空腔中伸出的至少一个接点叶片部分上各自的最大水平和垂直尺寸相等，使得上述至少一个接点叶片部分的垂直横向轮廓投影被完全包含在上述每个侧壁上。
8.按照权利要求1的接头组件，其特征是在上述外壳内有多个并排平行的接点接收空腔，以及各自装在一个上述空腔内的等量的多个电接点，每个接点可属于至少一个接点的第一组或是至少一个接点的第二组，上述第一组中的每个接点的叶片部分比上述第二组中的每个接点的叶片部分进一步延伸超过上述外壳的前面，这样就能分别在与上述配套的插座组件配合和脱合时使上述第一组接点比上述第二组接点提前接触并在后脱离。
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