CN1129203C - 同轴电缆和印刷电路板的连结装置 - Google Patents

Abstract

一种同轴电缆和印刷电路板的连接装置，该装置包括：一个适合于被固定到所述电路板上的插座30；一个适合于被安装在所述同轴电缆16一端的插头1，该插头包括一支撑面，通过该支撑面所述插头能够压靠在所述印刷电路板上。所述插座和插头有机地组合在一起，以便所述插头能被插入到所述插座中，并且能被所述插座保持住使得该插头的支撑面压靠在所述印刷电路板上。所述插头的中心接触体有一个从所述插头的支撑面伸出的刚性部分，且该装置还包括将所述插头向着所述印刷电路板推进的弹性装置35。

Description

同轴电缆和印刷电路板的连接装置

本发明涉及一种同轴电缆和印刷电路板的连接装置。

已知的同轴电缆和印刷电路板的连接装置的类型包括一个插座和一个插头，所述插座通过钎焊固定到所述印刷电路板上或用力配合在所述电路板上为此而提供的孔中，所述插头被设计成安装在所述同轴电缆的一端且所述插头被插入到所述插座中。

这种类型的已知装置通常结构复杂。

此外，当在所述同轴电缆上施加机械力时，插头承受压力并且可能有小的位移，这就破坏了其与所述印刷电路板之间的电接触状态，并能引起所述同轴连接的中断。

本发明的目的是解决这些问题，提供一种可靠并经久耐用的装置。

本发明提供了一种同轴电缆和印刷电路板的连接装置，该装置包括：

一个适合于被固定到所述电路板上的插座；

一个适合于被安装在所述同轴电缆一端的插头，该插头包括一设计用来被连接到所述电缆的中心导体上的中心接触体，以及一支撑面，通过该支撑面所述插头能够压靠在所述印刷电路板上。

所述插座和插头有机地组合在一起，以便所述插头能被插入所述插座中，并且能被所述插座保持住使得该插头的支撑面压靠在所述印刷电路板上，这样，所述插头的中心接触体被导电地连接到所述印刷电路板的导体印制线上；

所述装置的特征在于：

所述插头的中心接触体有一个从所述插头的支撑面伸出的刚性凸起部；以及

所述装置包括将所述插头向所述印刷电路板推进的弹性装置。

可以明白通过其从所述支撑面伸出的刚性凸起部，所述中心接触体直接与所需的印刷电路板的印制线接触。

这样，所述插头支撑靠压所述印刷电路板的力，用来保证所述插头中心接触体和印刷电路板之间的电连接是良好的，所述力是所述弹性装置驱使的结果。

在一特定实施例中，所述插头有一个设计用来被连接到所述电缆外部导体上的接地接触体。

术语“接地接触体”在这里表示所述插头体的一个具体件或特定部分，它的存在仅是通过这种接地接触作用来证明的，与在所述电缆的外部导体和印刷电路板的接地印制线之间形成电连接的插头体的任何性能均无关。

在本发明的一个特定变形中，所述插头的接地接触体也包括一从所述插头的支撑面伸出的凸起部。

在这种情况下，所述弹性装置施加到所述插头上并将其推靠在所述电路板上的力，用来保证在所述印刷电路板的相应印制线上的所述接地触点和中心接触体的接触。

在本发明的一个优选实施例中，所述弹性装置是由一弹簧片构成。该弹簧片可由所述插头或插座带有。

在本发明的一个特定实施例中，所述插座有一个电导体，该导体设计用来被导电连接到所述印刷电路板的接地印制线上。

有利地，所述插座和插头有机地组合，以致当插头插入插座时，电缆的外部导体与插座体电连接。

在这一端，所述弹簧片可被用于使得所述插座体与所述电缆的外部导体导电接触的装置，例如，当所述插座带有所述弹簧片时，通过直接支撑在所述电缆的外部导体上。

在本发明的一个特定实施例中，所述插座是通过剪切和折叠金属板而成的。

所述插座是一导电部分的这一事实带来这样的优点，即一旦所述插头已被插入到所述插座中且所述插座已被接地，则所述插座通过几乎将其完全包围来保护所述同轴电缆线。

当这种插座带有所述弹簧片时，则该弹簧片可以是在该插座中制作一特殊切口的结果。

有利地，所述插头的中心接触体由一保持在一绝缘体中的金属插入件构成，所述绝缘体固定在所述插头体内。

所述插头体可由一塑料块构成，在该塑料块中提供一接收所述同轴电缆端的腔体。

所述塑料块体可被遮盖在一层导电材料层内，该层被设计用来与所述电缆的外部导体电接触。

所述插头体也可由一金属块构成。

在另一实施例中，所述插头体通过剪切、折叠、和/或卷绕一金属板而制成。

在这一实施例中，所述插头可具有一适合于被直接卷绕在所述电缆外部导体上的部分。

除了这种卷绕之外，所述电缆的内外导体与所述插头的中心接触体和接地接触体之间的电连接可由任何常用的方式进行，尤其是通过钎焊。

在这一实施例的另一变形中，所述插头体有一弹性变形的底壁，该底壁适合于沿垂直于所述印刷电路板总体平面的方向被变形，该中心接触体被安装在所述底壁上。

这样，当插头被插入所述插座时，由于向着所述插头内部变形的端壁的作用，所述中心接触体被牢固地压靠在所述印刷电路板上。

为了使得本发明更加清楚明白，下面参考附图描述一些不起限定作用的实施例，其中：

图1是从构成本发明的第一实施例的插头和插座的上方看到的插头和插座的透视图；

图2是沿图1II-II截取的插头剖视图；

图3是构成本发明第二实施例的插头的轴向截面图；

图4是构成本发明第三实施例的插头的轴向截面图；

图5是从构成本发明第四实施例的插头的上方看到的插头的透视图；

图6是图5中插头的左侧视图；

图7是从构成本发明第五实施例的插头的上方看到的插头的透视图；

图8是表示与图7类似的插入到一相应插座中的插头的视图；

图9是构成本发明第六实施例的插头的侧视图；

图10是从插入到一相应插座中的图9中插头的上方看到的透视图。

图1中所示的插头1包括一本体，该本体由一个大体上为平行六面体的黄铜块2构成，该黄铜块2包括在其顶面3的凸肩4，该凸肩将一高的前表面5与一低的后表面6分开。

块2的前部分，即首先要将其端部插入所述插座的部分，具有一连接所述块高表面5与前表面8的斜面7，一个连接块的侧面10与其前表面8的斜面9，以及一个连接块的底面12与其前表面8的斜面11。

底面12是一个通过该面所述插头能够压靠在所述印刷电路板上的表面。底面12也被称之为插头的“支撑面”。

在块2中从顶面3向下到一定的深度形成一轴向槽13，这一深度给材料留出足够的厚度以保证所述插头保持一定的刚度。该槽从块2的前表面8沿长度方向延伸到远离该前表面8的后表面14。

在其前部分，块2有一从其顶面3到其支撑面12的穿过所述块的烟囱状物。

烟囱状物15贯穿所述槽13。

如在图1和2中所示的那样，槽13设计用来接收从其保护层17剥离出的同轴电缆16的端部。

所述电缆的外部导线18也称为地线编织层，从插头的后表面14延伸到所述烟囱状物15的附近。在外导线18和中心导线20之间的绝缘体19正好延伸到所述烟囱状物15，且仅仅是完全剥离的中心导线20穿入所述烟囱状物。

如在图2中可看到的那样，所述烟囱状物壁的底部一半具有按扣型材21，该型材21使得一管状绝缘体22经过所述块的底面12被按扣到所述烟囱状物内。

一销子23固定在所述管状绝缘体22的轴上。当所述管状绝缘体22通过模制方法制成时该销子能构成一模铸的插入件。

销子23带有一从所述环状绝缘体22和块2的支撑面12伸出的圆头24。这样该圆头24在本发明中就用作一个凸出部。

从所述管状绝缘体的表面伸出的相同形状的头25，远离支撑面12并使得所述销子与所述电缆的中心导体相互接触。

所述销子和管状绝缘体相对于垂直于它们轴的中心面的对称形状，使得所述绝缘体被插入到所述烟囱状物内既可以向上也可以向下，即其头24可向上或向下，由此当人工进行操作时便于实施组装所述插头时的操作。

如果自动进行组装，所述绝缘体和/或销子的形状最好是不对称的，以便使得它们易于被抓取。

所述电缆的中心导体和销子23之间的电连接通过头25的钎焊来实现。

所述同轴电缆的地线编织层被钎焊到所述槽13的底部，由此提供了电缆的外部导体和插头本体之间的电连接。

在其支撑面12上，与所述销子23的头24相同的方式，插头也有一个从支撑面12的剩余部分凸出的凸起部26。

印刷电路板(未示出)带有导电印制线，当所述插头被插入到所述插座时，这些印制线与所述销子23和凸起部26对准。

在这种情况下，插座30通过剪切和折叠薄金属板制成。

所述薄金属板通常呈长方体形状，且沿其两个长度方向面31提供有两个固定凸缘，这两个固定凸缘设计用来被钎焊到所述印刷电路板的表面上。

所述插座的底部是敞开的，由于其较短侧或“端部”指向所述插头，所以使得所述插头被插入其中。

所述插座的另一端由一薄片33封闭，该薄片被折叠向所述插座的内部伸进一小部分，这表示一个回弹度。

所述插座的顶壁34有一弹簧片35，它指向所述插座的内部并且有一回弹度，使得该片被收回到壁34的厚度内，以便允许所述插头被插入到所述插座内。

在所述的插入过程中，借助用于将插头对准所述插座内的斜面7和9，所述插头被用力接合在所述插座内。

所述高表面5向上推所述弹簧片35，直到所述弹簧片的自由端36与所述插头上的凸肩4达到同一面上为止。这时，通过所述弹簧片的弹性释放，所述自由端36从高表面5移动到低表面6，同时所述插头的前表面8向后推所述弹性片33，即，将该弹性片33向着所述插座的外部推。

当解除施加到所述插头上而将其插入所述插座内的外力时，所述弹性片33沿相反的方向将插头推进一段很短的行程，直到该弹簧片的自由端36靠压在所述凸肩4上为止。

当插头在这一位置的情况下，在由所述弹性装置35施加到所述插头上的力的驱使下，销子23的头24和凸起部26被牢固地压靠在印刷电路板相应的导电印制线上。

因为所述插头体是由金属制成的，弹簧片35在所述同轴电缆的地线编织层和印刷电路板的接地印制线之间，通过穿过块2、弹簧片35、插座30和插座固定凸缘32的电路而建立电接触。

这一电接触是除由所述凸起部26已经建立的电接触之外的电接触。

在一个变形中(未示出)，构成插头本体的铜块2可由金属板塑性材料块代替。

在图3所示的实施例中，插头40是在以如上所述相同的方式被剥离的同轴电缆的端部通过塑性材料块体41模铸(overmolding)而成的。这一插头设计用来被插入到与图1所示的插座类似的插座30内。

在模铸之前，所述电缆的中心导体20被钎焊到一形成销子的中心接触体42上，在该中心接触体向上一半的地方提供有一环状物43，它的作用是将所述销子固定在塑性材料块内，该中心接触体42的底端提供有一从所述块的底面45伸出的圆头44或凸起。

类似地，在模铸之前，所述同轴电缆的地线编织层被钎焊到所述接地接触体46上，该接触体46与中心接触体42具有相同的形状，但其尺寸较大。

所述被钎焊到电缆外部导体18上的接地接触体46由金属部分47向上延伸并被平板48终止，该平板被设计成从模铸塑料块41的顶部表面伸出。

金属部分47可被用作一适合于挤压在所述电缆编织层18上的部分，以避免钎焊。

如上述的实施例中可以看到，中心接触体42和接地接触体46从上述插头的支撑面45伸出。

此外，通过所述插座借助于所述平板48建立了另一地线，当所述插头被插入到所述插座内时，所述弹簧片35可支撑该平板。

在图4所示的实施例中，插头50类似于图3中的插头。其不同点仅在于其接地接触体46没有从插头的支撑面45伸出的刚性部分。这样所述同轴电缆的地线编织层18仅与从所述插头的顶面伸出的平板48电接触。

这样所述同轴电缆的编织层只通过插座30接地，所述插座的弹簧片35支撑所述接地平板48。

尽管这种解决办法被推测为看来好象所述电缆的外部导体的接地不太可靠，但由于现在中心接触体是所述插头和电路板之间的主要支撑点，所以结果是实际上为在印刷电路板的相应印制线上的中心接触体提供了更好的电接触，以致当操纵所述同轴电缆时，往往引起所述插头的移动，发生绕所述中心接触体的转动，然而该中心接触体还是继续压靠在所述导电印制线上。

在图5和图6所示的实施例中，插头体60是通过剪切和卷绕金属薄板而成的，可是如前所述，该插头还是被设计成插入到上述相同的插座内。

在其后部分，所述插头60有两牢固卷起的翼板61，该翼板卷绕在所述电缆的地线编织层18上并且此后封闭所述地线编织层，这样就同时提供了所述地线编织层和插头体之间的电连接，也保证所述电缆被牢固保持在一轴向上。

为此，所述翼板61可具有垂直于所述电缆轴延伸的内边缘，以便穿过到所述电缆编织层内并增加与所述编织层的电接触和作为所述电缆一体的机械保持力。

所述插头的前部分由一槽形部分62构成，其升起的凸缘63出现在下列面的边缘：一前表面64；斜面65；一高顶面66；和一低顶面68。

如在第一实施例中那样，在所述高顶面和低顶面之间的凸肩67使得所述插头被所述弹簧片35沿轴向保持在所述插座内，该弹簧片35同时将所述插头体接地。

销子69由通过伸出所述插头的底面70来完成所述的中心接触作用。该销子通过环形绝缘体71与插头本体绝缘，所述环形绝缘体配合在插头槽部分的前部分62的翼板内。

图7和8中的插头80包括通过折叠金属板而制成的本体。

所述插头体的后部分81a包括具有形成侧边82的两个侧板和一底壁或底板83的槽部分。

每一侧板82在其后部分82a的高度为H，在其前部分82b具有小于H的高度h。

所述侧板82的后部和前部82a和82b由一高度为H-h高度的凸肩84相互连接。

所述插头体的底壁83和侧板82在插头体的前部分81b以单独方式延伸，即，由于底壁83在所述插头体的这一前部分81b较窄，所以它们沿所述插头体槽部分的角部没有被连接在一起。

结果，每一底壁和两个侧板沿垂直于其本身主要平面的方向表现出一定的弹性量，这样所述侧板能够侧向变形，所述底壁能够垂直变形。

换句话说，在所述插头体的前部分81b内，所述侧板和底壁构成弹性梁。

在其自由前端附近，底壁83支撑以一销子形式的中心接触体85，该中心接触体由一插入的环形绝缘体86与所述底壁绝缘。

同轴电缆的中心导体20被钎焊到所述销子85上。

销子85在从所述插头的底壁伸出的底壁83下方有一刚性突出部87。所述侧板82的前部分的顶端与中心接触体20的突出部87之间的测量高度大大超过所述高度h。

所述电缆的外部导体18被直接钎焊在所述底壁83上。

每一侧板或弹性梁82的自由前端被提供有一向外延伸并形成一保持挡块的凸缘88。

每一凸缘88在其外侧垂直边和其顶部水平边带有一导向斜面。

在图8中可看到的插座90是一个简单的折叠金属板，其具有两个水平边91通过钎焊使其固定到所述印刷电路板92上，以及一大体上呈平行六面体形状的本体，该平行六面体向下开口且每一端都是开口的。

所述插座的长度L与插头的侧板82的前部分82b的长度相同或略短一点点。

所述插头借助其一端插入到所述插座内。在这一插入过程中，所述凸缘88上的斜面用来对准和导引所述插头。

在所述印刷电路板和插座的顶壁内表面之间的空腔高度等于或稍大于插头前部分82b的侧板82的高度h，但是小于插头后部分82a中同一侧板82的高度H。

所述侧板82支撑住所述插座顶壁的内表面，由此将插头压靠在所述印刷电路板上。

由于中心接触体20的突出部87从插头的底壁伸出并超出在插座内所述侧板的顶边和印刷电路板之间的现有高度之外，所以底壁83向上变形。其刚度产生一个将所述中心接触体85的凸起部87压靠在所述印刷电路板上的力。

当插头的侧板的凸肩84紧靠住所述插座的顶壁时插头到达适当的位置。

当插头处于其适当位置时，凸缘88从所述插座的一端伸出，该端远离插头被插入的那一端，并且所述侧板由回弹恢复力舒展开，由此借助所述凸缘88将插头按扣在所述插座内。

如参考前述实施例所述的那样，电缆的外部导体和印刷电路板上地线之间的电接触是通过所述插座进行的。

在图9和10所示的实施例中，所述插头100具有一后部分101a，该部分带有一具有两个侧板102的一个底壁103的槽部分。

所述插头的前部分101b仅由底壁103构成，所述底壁延伸到插头的前端，在该前端所述底壁的宽度通过两个斜面112逐渐变窄，然后该底壁由一垂直部分104延伸，接着是一向后弯折的弹性舌状板105，所述弹性舌状板代替所述弹簧片。

所述舌状板105向前倾斜，即从前到后其从一个比侧板102的高度较低的前面高度上升到比所述侧板102的高度较高的后面高度。

在其后端部分，所述舌状板105由一沿相反方向倾斜的部分终止，该部分位于所述两个侧板102之间的间隙中。

在所述插头的前面，所述底壁103支撑着一个中心接触体107，该接触体安装有一个被插入的环状绝缘体108并具有一从所述插头体的底面伸出的刚性凸起部109。

所述中心接触体被钎焊到所述同轴电缆的中心导体20上，所述同轴电缆的外部导体18也被直接钎焊到两个侧板102之间的底壁103上。

底壁103也有一个在插头后部分101a从插头的底面伸出的凸起110，在形成所述弹性舌状板105的插头的顶部有一个凸起111。

插座120大体上与前述实施例中的插座90相同，其不同点仅在于其顶壁有一与所述舌状板105上的凸起111相配合的孔121。

在其顶壁内表面和印刷电路板之间，当处于静止状态时，插座120有一高度小于所述侧板102高度和所述弹性舌状板的后面高度但大于所述弹性舌状板前面高度的空间。

插头被插入到所述插座开口端中的一端。

在插入过程中，所述斜面112为所述插头提供了水平方向的对准，所述弹性舌状板105作为沿垂直方向提供对准的斜面。

在所述插头插入力的作用下，所述舌状板105向下变形，以便支撑住所述插座的顶壁。

由于所述舌状板的刚性，施加在所述舌状板上的压力被传递到中心接触体107上，其从插头的底面伸出的凸起部109被压靠在所述印刷电路板上。

当所述侧板102与插座的顶壁接触时，凸起111插入到孔121中，这样防止所述插头从所述插座中抽出。

当切断连接时，将一力施加到所述舌状板的部分106上，并在两个侧板102之间向下推该部分，由此将所述凸起111从所述孔121中释放出来，这样通过沿与其插入方向相反的方向移动插头，就使得所述插头被抽出来。

所述印刷电路板和电缆外部导体之间的电接触是通过直接支撑在该印刷电路板上的相应导体印制线上的凸起111和凸起110来实现的。

自然地，上面描述的实施例不以任何方式起限定作用，在不超出本发明范围的前提下，可对其进行所需的修改。

Claims (16)

1、一种同轴电缆和印刷电路板的连接装置，该装置包括：

一个适合于被固定到所述电路板上的插座(30，90，120)

一个适合于被安装在所述同轴电缆(16)一端的插头(1，40，50，60，80，100)，该插头包括一设计用来被连接到所述电缆的中心导体(20)上的中心接触体(23，42，69，85，107)，以及一支撑面(12，45，70)，通过该支撑面所述插头能够压靠在所述印刷电路板上；

所述插座和插头有机地组合在一起，以便所述插头能被插入到所述插座中，并且能被所述插座保持住使得该插头的支撑面压靠在所述印刷电路板上，这样，所述插头的中心接触体被导电地连接到所述印刷电路板的导体印制线上；

该装置的特征在于：

所述插头的中心接触体(23，42，69，85，107)有一个从所述插头的支撑面伸出的刚性凸起部(24，44，69，87，109)；以及

所述装置包括将所述插头向所述印刷电路板推进的弹性装置(35，83，105)。

2、按照权利要求1所述的装置，其特征在于，所述插头(40，60)有一设计用来被连接到所述电缆外部导体(18)的接地接触体(46，61)。

3、按照权利要求2所述的装置，其特征在于，所述接地接触体(46)有一从所述插头的所述支撑面(45)伸出的刚性部分(47，48)。

4、按照权利要求1到3任何之一所述的装置，其特征在于，所述弹性装置由一弹簧片(35，83，105)构成，该弹簧片由一插头(80，100)或插座(30)带有。

5、按照权利要求1所述的装置，其特征在于，所述插座(30，90，120)有一导电体，该导电体设计用来被导电连接到所述印刷电路板的接地印制线上。

6、按照权利要求5所述的装置，其特征在于，所述插头(1，40，50，60，80，100)和插座(30，90，120)有机地接合在一起，以便当所述插头被插入所述插座时，所述电缆的外部导体(18)被电连接到所述插座体上。

7、按照权利要求4所述的装置，其特征在于，所述弹簧片(35，83，105)被用于使得所述插座体与所述电缆的外部导体接触的装置。

8、按照权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述插座(30，90，120)是通过剪切和折叠金属板而成的。

9、按照权利要求1所述的装置，其特征在于，所述插头的中心接触体(23，69，85，107)由一保持在一绝缘体(22，71，86，108)中的金属插入件构成，所述绝缘体固定在所述插头体内。

10、按照权利要求1所述的装置，其特征在于，所述插头(1)的本体由一塑料块(41)构成，在该塑料块中提供一接收所述同轴电缆端的腔体(13)。

11、按照权利要求10所述的装置，其特征在于，所述塑料块体被遮盖在一导电材料层内，该层被设计用来与所述电缆的外部导体(18)导电接触。

12、按照权利要求1所述的装置，其特征在于，所述插头体由一金属块(2)构成。

13、按照权利要求1所述的装置，其特征在于，所述插头(60，80，100)的本体通过剪切、折叠、和/或卷绕一金属板而制成。

14、按照权利要求12或13所述的装置，其特征在于，所述插头(60)具有一适合于被直接卷绕在所述电缆外部导体(18)上的部分(61)。

15、按照权利要求13所述的装置，其特征在于，所述插头(80，100)的本体有一弹性变形的底壁(83，103)，该底壁适合于沿垂直于所述印刷电路板总体平面的方向被变形，所述中心接触体被安装在所述底壁上。

16、按照权利要求15所述的装置，其特征在于，所述底壁(103)在插头的前面延伸出一个向后折起的弹性舌状板(105)，当所述插头被插入所述插座时，该舌状板(105)支撑所述插座(120)。

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