CN1123079A - 用于将电路板连至连接面的装置 - Google Patents

Abstract

当将外布线连至插入盒装置(7)中的电路板(1)上时，传统方式是设置一个具有连接元件(15)的基板(13)，以便接纳电路板上的相应连接元件(3)。外布线连至可更换且可拆卸的连接器单元(21)上的接头(29)。此单元以与电路板相似的方式插入盒中但不连至基板(13)，它包括用于连接电路板(1)上的相应接头(5)的连接器接头(27)。当电路板(1)插入盒(7)中时，便形成了与基板(13)上的接头(15)和布线连接器单元(21)上的接头(27)的电接触。从连接器单元(21)上的接头(27)有引线伸至各接触脚，它们布置成能容易地从盒(7)的前侧引入。

Description

用于将电路板连至连接面的装置

发明领域

本发明涉及用于将装有多种电子元件的电路或元件板连至连接面或基面的装置，尤其是涉及便于电路板的电连接的连接器单元。

发明背景

在用于例如电信网络中的小节点的电子电路的盒体或外壳中，通常布置和连接有几种不同的电子电路板。对于这些电路板来说，在它们应如何连接至其它电路板尤其是其外布线结构上的外设或附加单元的方式上，存在不同的要求。为使这类盒体也能用于将来要用的这类外设的或附加的连接，最佳方式是，盒体尤其是其内部结构以合适的方式构成，以允许外布线的结构有种种方案，而不需对盒体的结构作任何根本性的重新组合。

例如，希望能避免外布线位于电路板的前侧或上缘处和其它两个未连接缘处，这是因为，对于具有连至位于自由缘的外布线的连接器装置的电路板而言，更换电路板的人必须知道并能处理这种特定布线及其各种连接。

通常还希望能从盒体的前侧或开口侧引入这些不同的外布线。这使得必须仅在一侧打开盒体，以便于例如新电路板的插入和连接。然后，例如两个电路板盒体或外壳可构成连体盒，其中各盒体的后侧相对，因为对于这种布局而言，不必在各盒体的后侧的空间引线。

在专利文献DE-C2 3208991中，公开了一种盒装置，它具有本发明适用的总体结构。其中外部布线位于基体之后的空间或容室中并具有位于电路板盒体之外一侧可及距离处的接头装置。在美国专利4903170中也公开了一种盒装置，其中外布线设置于基面之后的空间中。外部布线不能从盒体前侧引入。

在专利申请公开EP-A1 0188965中，所公开的电路板盒体具有可从前侧引入但在盒体之上外部的外布线。

另外，从美国专利4511950中已获知一种用于电路板的基板，其中向各分立电路板的配电是借助于独立的更小的电路板提供的，这些更小的电路板与分立的电路板布置于同一面内并具有与分立电路板的连接器齐排的连接器。

在美国专利4420793中，所公开的连接组件或基板具有对应每一隔断的元件板的连接器，以便一列或排连接器接头分成分离的两组。

本发明的一个目的是提供盒装置和电路板，以容许外布线简单地连接至不同类型的电路板。

本发明的另一个目的是要提供盒装置和电路板，以容许任意线连接至每一种电路板，尤其是允许具有不同结构的电路板可同时连接于盒中。

本发明的再一个目的是要提供盒装置和电路板，以便能避免外布线位于电路板的前或上缘以及其它两个未连接缘上。

本发明的又一目的是要提供盒装置和电路板，以容许从盒装置前侧引入不同的外布线。

本发明还有一个目的是要提供盒装置和电路板，以容许多个盒可以构成连体盒，其中各盒的后侧相对置。

通过提供电路板连接装置，尤其是包括这种连接装置和用于这种装置中的连接器单元的盒装置。本发明的技术特征描述于所附的权利要求书中。

为使电路板连至外接电缆，即不同类型的未固定或未连引线，它应如此设置，以便当其插入常规类型的盒或辅助支架中时，此电路板既接触常规连接器元件，诸如基板上的连接器插座，这里总称为连接板，又接触其它连接器元件，这些其它连接器元件也可以是常规类型的连接器的插座，但位于可更换和可拆卸的布线连接器单元上并布置于电路板的相同侧缘。可拆卸的连接器单元本身也适于为一电路板，但总地说来它比前述的电路板要小，且其表面上具有或通常在接头元件之间包括用于连至电路板和接头的引线，在此可装配不固定的或松驰的引线。这些其它连接器接头或连接脚可与合理设计的布线连接器单元和盒如此布置，以便它们可从插入电路板的相同侧引入。

基板上的连接器元件以常规方式直线排列成与要连至基板的每一电路板相应的一排或多排，这些排与位于布线连接器单元上用于接触电路板的连接器接头排平行。基体和连接器单元上的这些连接器元件可彼此对齐，或者，用于连至电路板的布线连接器单元的连接器接头偏置于基板上的连接器排的前面。

连接板以常规方式设有用于多个电路板的连接器插座，这些插座彼此相邻平行并置，且全部从相同侧或相同方向，这里称为从连接板和盒的前侧插入。此连接板包括位于用于连至电路板的不同连接器接头之间的引线，如果有必要，还包括连至其它外设部件例如电源单元的引线。除了要与连接板上的相应连接器元件电接触的电路板的连接器接头之外，在电路板上还可能设有其它连接器接头，这些其它接头用于各信号在电路板和其它部件间的传送，这些信号则能在各未固定的或松驰的电缆或线中传输。

布线连接器单元具有从侧面看大致呈矩形的基体。它具有侧边、前缘表面、侧缘和后缘。在前缘表面上设有第一和第二连接器接头，用于分别连至电路板的第二连接器接头和引线或电缆。合理布置的电引线连接此单元的连接器接头。此单元上的第一和第二连接器接头之间的引线还可包括接口装置，尤其是滤波器、电压变换电路、调制和解调电路。

连接器单元的第二连接器接头位于一前缘表面上，此表面基本平行此单元的第一连接器接头所在的前缘表面。在布线连接器单元的矩形之一角处最好设一凹口，从而在凹口中形成一前缘表面，布线连接器单元的第一连接器接头就位于此处。在由凹口形成的角上设有铰臂形状的锁定装置，用于将此单元保持在插入盒中时的固定位置。

下面将参照示范性实施例详细描述本发明，此实施例不是用于限制本发明，它示于下述附图中：附图的简单描述

图1示出具有简单的外布线连接的电路板；

图2以侧视图示出盒装置及插入的电路板和连接器单元；

图3以前视图示出盒装置及插入的连接器单元和电路板；

图4示出电路板的另一实施例；

图5以与图2相同方式示出适用于图4的电路板的盒装置。

最佳实施例的描述

在图1中，电路板1是以侧视图示出的，以展示其主表面。它可以是常规的印刷电路板或图形布线板(PCB)，其上印制有电导体线路并装有电子元件及其它元件(未示出)。该电路板1具有大致矩形的外轮廓，并在其边缘之一即后缘上设有：

第一组导体3，包括用于配电的和用于和其它电路板连接的接头，这些接头在此图中未示出，但它们是按常规方式平行地并排设置在一公用外壳或盒装置中，和

第二组导体5，用于借助外部导线或电缆与附属单元连接，并且还用于连接同一装配盒中的不同电路板之间的附加的未固定的和脱开的引线或电缆。

每一组中的导体接头沿一条线相邻布置，因此一组导体位于电路板1的此缘的上部，另一组导体则位于相同缘的下部。

在电路板1的相对边缘即前缘上，以缘箍形状装有板前护边6，其上装有EMC(电磁兼容性)保护装置。

在图2中，电路板1是以侧视图方式示出的，且安装在盒装置7中，其中外壳或盒体部分9的各部分在前侧是开口的，因此在剖视图中可看到前片或盖11。盒装置7的部件9和11是按常规方式由电屏蔽材料例如金属板制成的。电路板1电连接至连接板或后板(或称基板)13，此连接板或后板13借助于某些固位装置(未示出)固定在装配盒中并邻近后侧。后板13包括连接器15，它们与插入盒装置7中的电路板1上的第一组导体3(图1)中的相应连接器接头相配合。后板13可以是常规方式的印刷电路板，在其接头元件15之间包括连接线或引线(未示出)。

为将电路板1放置于盒装置7中，取下盒前片或盖11，并分别由上导轨17和下导轨19导引插入电路板1，这些导轨固定在盒装置7的盒部件9中。在图示的实施例中，导轨17和19从与盒装置7的前侧相邻处即靠近盖11处开始，沿朝向盒装置7的后侧的方向延伸至盒内的适当位置。上导轨17可装至盒部件9的上侧或壁的内表面上，下导轨19在水平横隔壁20上，横隔壁20以适当方式装在盒部件9中。在插入电路板1时，承载第一组连接器中元件3的电路板1的后缘将与后板13上的连接器接头15相接触。

另外，为连接位于电路板后缘下部的电路板1的第二组中的其它连接器接头5(图1)，将一个可更换并可拆卸的布线连接器单元21插入盒7中。在安装电路板1之前，通过将布线连接器单元21从开口的盒部件9的前侧下部即用于插装电路板1的隔壁20及下导轨19下方插入，而将单元21装入盒装置7的盒部分9中。

在此实施例中，布线连接器部分21具有与盒部件9的容室的高度相对应的垂直长度或高度，所述容室的高度是位于隔壁20之下由电路板1后缘下部的第二组中的全部连接器5的总长度构成的。在将布线连接器单元插入至其在盒内的位置的过程中，它必须具有不同于角位置的角取向，所述角位置是此单元安装在盒装置7中的最终占据的位置。用于插装电路板的下导轨19和隔壁20并未延伸达到从插入的电路板的前缘至后缘的整个长度，而是仅从靠近盒装置7的前部11处开始，朝向盒装置7的后侧延伸一定距离。按此方式，在隔壁20内部便形成了一个开口，布线连接器单元21可通过此开口向上插入至这样一个位置，即正好位于较短的上下导轨23和25的前侧。上导轨23安装在水平的短横隔壁26上，隔壁26从大致垂直的后板13的下缘向盒装置7的后侧延伸。下导轨25安装在盒装置7的盒部分的下侧。然后，可将布线连接器单元21的上和下侧插入相应导轨23和25中，并将连接器单元21推至其正确位置，例如，使其后缘平行于并靠近盒7的后表面延伸。

为便于布线连接器单元21插入导轨23和25中，布线连接器单元21的内部的后下角可呈圆形或斜形。布线连接器单元21可首先按这样的取位插入上导轨23中：布线连接器单元21的整个下部外摆，而比上部远离盒7的后侧。然后布线连接器单元21转至其正确的角位置，即其后缘是垂直的，并按此方式运动，其下缘将进入下导轨25。

布线连接器单元21的前侧上部相对于此连接器单元21的前侧下部是内凹的，因此这里有与电路板1上的相应连接器5相配合的连接器接头27。当布线连接器单元21正确地安装在盒装置7中时，布线连接器单元21上的这些连接器27将按所示结构与后板13上的连接器接头15对齐。

布线连接器单元21的下部具有垂直的前缘或边，在单元21的插装状态下，此前缘或边比后板13上的连接器接头15更靠近盒装置7的前侧。在单元21下部的这个前边或前表面处，有多个连接器接头或端子29，用于连接至多个未固定的或脱开的引线或电缆(未示出)。这些引线或电缆可以是例如同轴线、光纤、同一盒7中各电路板之间的外设电缆、等等。

在此前表面上，靠近布线连接器单元21的底边还设有一个拉环31，此拉环可用于将布线连接器单元21从其在盒7中的安装位置拉出，以便于例如单元21的维修或更换。

正如从盒装置7的侧向看到的以及观视单元21的主表面所看到的，布线连接器单元21的形状可描述为：其总体呈矩体，其高度相当于其深度或水平长度的两倍或更大。在如从侧向看到的矩形的基本形状中，前上角是去除的，因此形成了如上所述的连接器排27的内凹，单元21的后下角呈圆形。

在布线连接器单元21的前表面的点34处，铰装有一个锁臂33，用于将布线连接器单元21锁定在其插装于盒装置7中的位置。点34位于由单元21前上侧的凹口形成的外出角上。为进行锁定操作，锁臂33在平行于单元21的主侧表面的平面中旋转，并从靠近连接器单元21的前表面的角位置开始转动，直至远离铰装点34的锁臂33的端头与用于插装电路板1的下导轨19的后内端相接触。因此，在锁定位置下，臂33将水平延伸而与隔壁20平齐并形成平行接续结构。锁臂33可全部或部分由导电材料制成，以便在其锁定位置时，它能将容纳布线连接器单元21的连接器的下部区域与安装电路板1的空间电磁隔离。

当然，布线连接器单元21可以象后板13那样包括多根内连线，这些线连在用于连至电路板的接头元件27与用于连至引线的连接器接头29之间。如果空间足够大，在单元21上或其内部还可设置其它器件，例如滤波器、变换器、干扰抑制器件等(未示出)。

在图3中，盒装置7是以前视图方式示出的，且去掉了前板11。插入盒7中的一电路板1的板前侧是可以看到的。在盒装置7的下部，示出布线连接器单元21的多种接头构形。在最简单的情况下，布线连接器单元21可以为单个电路板1构成，如此图最左边和中部所示的那样。最右边示出的“CC”标记的布线连接器单元21具有对应于相邻放置的三个不同电路板1(未示出)的连接器27。具有三个电路板1的宽度的这个连接器单元包括要连至单元“CC”的三板之间的互连。此外，这个单元CC具有连接外部的不固定引线的接头。另外，如果需要而且在盒7中有足够大的空间，布线连接器单元21的上部可设计成用于连至单个电路板1，而其较宽的下部则对应于例如三个相邻电路板1的总宽度，正如在此图中所示的邻近最左侧位置的布线连接器21那样。

图4中示出了电路板1′的另一实施例，其中板1′的后下角示出有一矩形凹口，第二组中的连接器元件5安装在凹口的垂直侧。这将意味着，凹口必须具有至少相当于第二组中的连接器排5的总长度的垂直长度或高度。因此，这些连接器5位于一排或行中，此排或行平行于要连至后板13的电路板1′的第一组连接器3，但朝板1′的内部方向即朝电路板1′的前缘横向偏移。

在这种情况下，布线连接器单元21′的形状必须相应地修改，如图5中所示，以便要连至电路板1′的位于连接器单元21′的连接器接头27位于一条线上，这条线与穿过后板13的连接器接头15的线平行，但朝盒7的前侧偏移相应的距离。如图5中所示，采取适当的电路板1′的凹口尺寸，修改的连接器单元21′将具有大致矩形的侧视形状，而没有根据图2的实施例中的凹口或内凹。根据图4的电路板1′的设计的优点是：在盒7的后侧位于后板13之后的空间可做得更小。

在这种情况下，位于后板13的下侧的小隔壁26′也将伸向盒7的前侧，以便支撑用于插装连接器单元21′的上导轨23′。锁臂33将铰装在位于连接器元件27和连接器单元21′的布线连接器接头之间的一点上。

Claims (31)

1.一种用于将电路板连至连接板的装置，

其中所述连接板包括：

用于多个电路板的连接器接头，它们平行且彼此相邻或并排地设置；和

这些连接器接头之间的引线，

其中所述电路板包括：

第一连接器接头，用于与连接板上的连接器接头相连接，以便用于连至连接板的电路板朝连接板方向移动；和

第二连接器接头，主要用于电路板与外部装置之间的信号传输和/或用于供电，

其特征在于，一个可拆卸的布线连接器单元包括：

第一连接器接头，用于连至电路板的第二连接器接头，这些第一连接器接头是这样设置的：当电路板为连至连接板而在所述方向上移动时，它们将与电路板上的第二连接器接头相接触；

第二连接器接头，主要用于连接连向和引自外部装置和/或引自电源的电线或电缆；和

位于此单元的连接器接头之间的引线。

2.根据权利要求1的装置，其特征在于，布线连接器单元具有大致矩形的形状，其第一和第二连接器接头位于其前缘表面。

3.根据权利要求2的装置，其特征在于，布线连接器单元的第一连接器接头沿一条线设置，这条线平行于此单元的第二连接器接头所处的前缘表面。

4.根据权利要求2的装置，其特征在于，在布线连接器单元的矩形之一角处形成有一凹口，这样，布线连接器单元的第一连接器接头沿一条线设置，这条线是平行于此单元的第二连接器接头所处的前缘表面偏置的。

5.根据权利要求1-4之一的装置，其特征在于，布线连接器单元的第一连接器接头和连接板上的用于连至电路板的连接器接头布置成彼此平行延伸的接头排。

6.根据权利要求1-5之一的装置，其特征在于，布线连接器单元的第一连接器接头和连接板上的用于连至电路板的连接器接头布置成沿同一直线延伸的接头排。

7.根据权利要求1-6之一的装置，其特征在于，为布线连接器单元设有导轨，这样此单元可安装至一合适位置，以便连至电路板，所述安装是通过将布线连接器单元按与电路板为连至连接板而移动的方向相同的方向偏移实现的。

8.根据权利要求1-7之一的装置，其特征在于，布线连接器单元还包括第三连接器接头，用于连至延伸至连至同一连接板的其它电路板的电线或电缆。

9.根据权利要求1-8之一的装置，其特征在于，

布线连接器单元包括第四连接器接头，用于连至连接至同一连接板的另一电路板，此另一电路板也设有：

第一连接器接头，用于和连接板相连接，以便用于连至连接板的连接器接头的此电路板在朝向连接板的相同方向上移动；和

第二连接器接头，主要用于电路板和外部装置之间的信号传输和/或用于供电，

并且布线连接器单元上的第四连接器接头也以如此方式设置：当此另一电路板为连至连接板而在所述方向上移动时，它们与此另一电路板上的第二连接器接头相接触。

10.根据权利要求1-9之一的装置，其特征在于，电路板的第一和第二连接器接头沿其一边缘布置。

11.根据权利要求1-10之一的装置，其特征在于，电路板的第一和第二连接器接头布置成彼此平行地延伸的接头排。

12.根据权利要求1-11之一的装置，其特征在于，电路板的第一和第二连接器接头布置成沿同一直线延伸的接头排。

13.根据权利要求1-12之一的装置，其特征在于，布线连接器单元包括一般锁定装置，用于保持布线连接器单元于一位置，当电路板插入时，处于此位置的布线连接器单元将连至电路板。

14.根据权利要求1-13之一的装置，其特征在于，电路板为连至连接板而偏移的移动方向垂直于连接板的一主表面。

15.根据权利要求1-14之一的装置，其特征在于，布线连接器单元中的第一和第二连接器接头之间的引线包括接口装置，尤其是滤波器、电压变换电路、调制和解调电路。

16.一种同于电路板的盒装置，包括一连接板，所述连接板具有：

用于多个电路板的连接器接头，它们平行且彼此相邻或并排地设置；和

这些连接器接头之间的引线，

所述电路板包括：

第一连接器接头，用于与连接板上的连接器接头相连接，以便要连至连接板的电路板朝连接板方向移动；和

第二连接器接头，

其特征在于，还包括多个布线连接器单元，每一布线连接器单元包括：

第一连接器接头，用于连至电路板的第二连接器接头，这些第一连接器接头如此设置：当电路板为连至连接板而在所述方向上移动时，它们将与电路板上的第二连接器接头接触；

第二连接器接头，用于电线或电缆；和

位于此单元的连接器接头之间的引线，

并且还包括固位装置，它装在该盒装置的壁上，用于可拆卸地将布线连接器单元固位。

17.根据权利要求16的盒装置，其特征在于，固定位置包括用于导引布线连接器单元的相对缘的导引部件。

18.根据权利要求16或17的盒装置，其特征在于，在基板的一缘上设置有一隔壁，用于布线连接器单元的导引部件装在此隔壁上。

19.根据权利要求16-18之一的盒装置，其特征在于，固位装置包括用于布线连接器单元的导引部件，这些导引部件如此设置：当电路板插入时，为连至电路板，此单元可安装在一合适位置上，布线连接器单元的安装是通过以与电路板为连至连接板而偏移的方向相同的方向移动此单元实现的。

20.根据权利要求16-19之一的盒装置，其特征在于，布线连接器单元包括一个锁定装置，用于保持此布线连接器单元于要连至电路板的一位置中，当电路板插入时，此锁定装置与装在盒装置上的维持装置配合。

21.根据权利要求20的盒装置，其特征在于，维持装置包括设在插入的电路板的一侧缘处的一隔壁。

22.根据权利要求16-21之一的盒装置，其特征在于，电路板为连至连接板而移动的方向垂直于连接板的一主表面。

23.一种布线连接器单元，用于连至一连接板的电路板，

其中电路板包括：

第一连接器接头，用于与连接板的连接器接头相连接，以便电路板为连至连接板而在朝向连接板的方向上移动；和

第二连接器接头，

其中连接板包括：

并排设置的用于多个电路板的连接器接头；和

位于这些连接器接头之间的引线，

其特征在于，所述单元包括：

一基体，具有前缘表面和侧缘；

第一连接器接头，位于前缘表面上，以便连至电路板的第二连接器接头，这些第一连接器接头以如此方式设置：当电路板为连至连接板而在所述方向上移动时，它们将与电路板上的第二连接器接头相接触；

第二连接器接头，用于连至电线或电缆；和

位于此单元的连接器接头之间的引线。

24.根据权利要求23的布线连接器单元，其特征在于，此单元的第二连接器接头位于其前缘表面上。

25.根据权利要求23或24的布线连接器单元，其特征在于，此单元的第二连接器接头位于其前缘表面上，此前缘表面平行于此单元的第一连接器接头所处的前缘表面。

26.根据权利要求23-25之一的布线连接器单元，其特征在于，此单元从其侧面看大致呈矩形。

27.根据权利要求26的布线连接器单元，其特征在于，在布线连接器单元的矩形之一角上有一凹口，此凹口中包括一前缘表面，此布线连接器单元的第一连接器接头便位于其前缘表面上。

28.根据权利要求23-27之一的布线连接器单元，其特征在于，此单元的侧缘布置成与固位装置尤其是导引部件相配合。

29.根据权利要求23-28之一的布线连接器单元，其特征在于，第一连接器接头包括用于将至少两个电路板连至此单元的接头。

30.根据权利要求23-29之一的布线连接器单元，其特征在于包括一个锁定装置，用于将此单元保持于一固定位置中。

31.根据权利要求23-30之一的布线连接器单元，其特征在于，此单元上的第一和第二连接器接头之间的引线包括接口装置，尤其是滤波器、电压变换电路、调制和解调电路。

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