CN113097760B - 连接器组装结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种连接器组装结构。连接器组装结构包括一壳体、一电路板、一连接器、一固定件以及一弹性件。电路板设置于壳体。连接器设置于电路板。固定件固定于壳体。弹性件设置于固定件。电路板包括一凸柱。固定件包括对应于凸柱的一孔洞。凸柱穿过孔洞，且孔洞的一尺寸大于凸柱的一尺寸，使得电路板以及弹性件通过孔洞可相对于固定件移动。

Description

连接器组装结构

技术领域

本发明涉及一种元件之间的组装结构，特别是涉及一种连接器组装结构。

背景技术

在制造各种元件时可能产生「成形误差」，使得制造出的元件不符原先设计的规格。而且，在组装元件时，可能产生「组装误差」，使得元件之间无法对准。常见的组装方式是通过螺丝锁附元件。不过，单纯以螺丝来固定的方式虽然能够具有高强度，但是灵活性不足。因此，在组装元件时，容易因为成形误差以及组装误差导致元件彼此之间的嵌合面产生偏差而无法顺利组装，甚至导致元件损坏。

因此，如何修正、弥补成形误差以及组装误差相当重要。

发明内容

本发明提供一种连接器组装结构。连接器组装结构包括一壳体、一电路板、一连接器、一固定件以及一弹性件。电路板设置于壳体。连接器设置于电路板。固定件固定于壳体。弹性件设置于固定件。电路板包括一凸柱。固定件包括对应于凸柱的一孔洞。凸柱穿过孔洞，且孔洞的一尺寸大于凸柱的一尺寸，使得电路板以及弹性件通过孔洞可相对于固定件移动。

根据本发明的一些实施例，连接器组装结构还包括一定位件，设置于壳体。固定件包括一定位孔，定位件穿过定位孔。定位孔的一尺寸小于孔洞的一尺寸。定位件由可压缩的材料制成。

根据本发明的一些实施例，连接器组装结构还包括一垫片，设置于电路板与固定件之间。垫片由绝缘材料制成，而固定件由金属材料制成。连接器组装结构还包括一螺丝。固定件还包括一固定孔。螺丝穿过固定孔，以固定固定件与壳体。弹性件还包括对应于凸柱的一孔洞。螺丝穿过弹性件的孔洞以及电路板的凸柱，以固定弹性件与电路板。

根据本发明的一些实施例，连接器组装结构还包括一另一电路板。连接器包括一斜面，且另一电路板包括对应于斜面的一导引斜面，通过斜面以及导引斜面可导引另一电路板。弹性件还包括一弹片，抵接固定件。弹性件的一轮廓为菱形或长方形。

附图说明

当阅读所附的附图时，从以下的详细描述能最佳理解本发明的各方面。应注意的是，各种特征并不一定按照比例绘制。

图1是一些实施例的一连接器组装结构以及一电子装置的立体图；

图2是一些实施例的连接器组装结构的分解图；

图3是一些实施例的连接器组装结构的示意图；

图4是一些实施例的连接器组装结构的俯视图；

图5是一些实施例的沿着图1中的A-A剖面线的连接器组装结构以及电子装置的剖视图。

符号说明

1:连接器组装结构

10:壳体

11:容纳空间

15:导轨

17:凹陷

18:螺丝孔

20:连接器

25:斜面

30:电路板

36:凸柱

37:定位孔

40:垫片

46:孔洞

47:定位孔

50:固定件

56:孔洞

57:定位孔

58:固定孔

60:弹性件

63:弹片

66:孔洞

70:定位件

80:螺丝

100:电子装置

110:电路板

115:导引斜面

120:外部电连接部

具体实施方式

以下的揭露内容提供许多不同的实施例或范例，并叙述各个构件以及排列方式的特定范例，以实施本发明的不同特征。例如，若本说明书叙述了第一特征形成于第二特征「之上」或「上方」，即表示可包括第一特征与第二特征直接接触的实施例，也可包括有附加特征形成于第一特征与第二特征之间，而使第一特征与第二特征未直接接触的实施例。在说明书以及权利要求中的序数，例如「第一」、「第二」等，并没有顺序上的先后关系，其仅用于标示区分两个具有相同名字的不同元件。除此之外，在本发明的不同范例中，可能使用重复的符号或字母。

实施例中可能使用相对性的空间相关用词，例如：「之下」、「下方」、「之上」、「上方」等用词是为了便于描述附图中元件或特征与其他元件或特征之间的关系。除了在附图中绘示的方位外，这些空间相关用词意欲包含使用中或操作中的装置的不同方位。装置可被转向不同方位(旋转90度或其他方位)，则在此使用的空间相关词也可依此相同解释。

图1是根据一些实施例的一连接器组装结构1以及一电子装置100的立体图。

电子装置100大致呈长方体。电子装置100可被安装至连接器组装结构1。在一些实施例中，电子装置100包括一沟槽105。电子装置100可为一车用装置，包括一车用娱乐装置、一车用影音装置、一车用控制系统等，例如：主动调节式巡航控制系统(Adaptive cruisecontrol,ACC)。

电子装置100的内部包括一电路板110，例如：印刷电路板(printed circuitboard,PCB)、软性电路板(printed circuit board,PCB)、软硬复合板等。电路板110通常包括与电路板110外部的元件电连接的一外部电连接部120，例如，局部镀金制作工艺形成的金手指端。当电子装置100被安装至连接器组装结构1时，电路板110与连接器组装结构1嵌合或电连接。更具体地，电路板110的外部电连接部120与连接器组装结构1的一连接器(connector)20嵌合。

图2是根据一些实施例的连接器组装结构1的分解图。连接器组装结构1包括一壳体10、连接器20、一电路板30、一垫片40、一固定件50以及一弹性件60。

壳体10包括一容纳空间11，用以容纳电子装置100。在一些实施例中，壳体10包括对应于电子装置100的沟槽105的一导轨15。无论是在安装或拆卸电子装置100时，导轨15都具有导引作用，有助于定位电子装置100并使得电子装置100更方便移动。壳体10可还包括两个凹陷17以及多个螺丝孔18。

壳体10可能因应于连接器组装结构1的周围环境而具有不同的形状或尺寸。壳体10本身可具有散热作用。不过，也可额外在连接器组装结构1中设置一散热器来帮助散热，例如，一冷板(cold plate)。

连接器20设置于电路板30，连接器20是作为电子装置100中的电路板110与电路板30之间的连接元件。

电路板30可为一软硬复合板，设置于壳体10。电路板30包括四个凸柱36。凸柱36可由金属制成，例如：铜。凸柱36为中空的，其内部可具有螺纹。电路板30还包括对应于壳体10的凹陷17的两个定位孔37。

垫片40设置于电路板30与固定件50之间。在一实施例中，若固定件50由金属材料制成时，垫片40由绝缘材料制成，以避免固定件50直接接触电路板30而影响电子信号的传输，且垫片40也可降低电磁干扰(electromagnetic interference,EMI)。在另一实施例中，若固定件50并非由导电材料制成，则可能省略垫片40。值得注意的是，连接器组装结构1周围的环境温度可能高达摄氏温度约60度至约70度，因此，垫片40基本上需要选用可耐高温的材料。垫片40包括对应于电路板30的凸柱36的四个孔洞46以及对应于电路板30的定位孔37的两个定位孔47。

固定件50设置于壳体10。固定件50由具有高强度的材料制成，例如：金属。类似于垫片40，固定件50包括对应于电路板30的凸柱36的四个孔洞56以及对应于电路板30的定位孔37的两个定位孔57。基本上，会将定位孔57设计成小于孔洞56，以达到精准定位的效果。

值得注意的是，固定件50的孔洞56的尺寸略大于电路板30的凸柱36的尺寸。因此，当凸柱36位于孔洞56中时，凸柱36仍可稍微移动。在一些实施例中，孔洞56具有类似于长圆孔(俗称腰形孔)的形状。孔洞56的实际形状设计需要经过公差分析，以判断预留给凸柱36移动的空间的多寡，并根据实际需求增减范围。例如，在各个元件的排列方向可能产生较大的组装误差，故可将孔洞56设计成在平行于各个元件的排列方向上具有较垂直于各个元件的排列方向来得大的空间。

除此之外，固定件50还包括对应于壳体10的螺丝孔18的多个固定孔58。

弹性件60设置于固定件50。弹性件60由具有弹性的材料制成而具有可变形、可挠曲等特性。类似于垫片40以及固定件50，弹性件60包括对应于电路板30的凸柱36的四个孔洞66。

连接器组装结构1可还包括一定位件70。定位件70由可压缩的材料制成，例如：橡胶。定位件70设置于壳体10的凹陷17。

一般而言，连接器组装结构1还包括多个螺丝80，以连接连接器组装结构1的各个元件。一般而言，汽车相关的装置或设备都会使用螺丝固定，以达到抗震效果。不过，只要使各个元件能妥善地固定的方式都落入本发明的范畴内。

进行连接器组装结构1的组装时，首先，会先进行壳体10、电路板30、垫片40以及固定件50的定位。设置于壳体10的凹陷17的定位件70依序穿过电路板30的定位孔37、垫片40的定位孔47以及固定件50的定位孔57，完成初步定位。又，定位件70与定位孔37、定位孔47、定位孔57可达成精密配合，也就是定位件70与定位孔37、定位孔47、定位孔57的每一者之间不具有余隙。

此时，电路板30的凸柱36依序穿过垫片40的孔洞46、固定件50的孔洞56以及弹性件60的孔洞66。

接下来，将螺丝80穿过固定件50的固定孔58以及壳体10的螺丝孔18，以将固定件50固定于壳体10。

最后，将螺丝80依序穿过弹性件60的孔洞66、固定件50的孔洞56以及垫片40的孔洞46并锁附于电路板30的凸柱36，以完成连接器组装结构1的组装。

由此，固定件50通过穿过固定孔58的螺丝80而几乎完全地锁附在壳体10上，固定件50相对壳体10是固定的且无法移动。不过，由于固定件50的孔洞56大于电路板30的凸柱36，使得电路板30以及弹性件60通过固定件50的孔洞56可相对于固定件56移动。举例而言，将电路板110嵌合于连接器20时，电路板30以及弹性件60可产生位移，且弹性件60可产生变形，进而修正、弥补成形误差以及组装误差。

值得注意的是，由于定位件70是由可压缩的材料制成，在锁附螺丝80时，或者，在电路板30以及弹性件60产生位移时，定位件70是在被压缩变形的状态下，而不会影响连接器组装结构1。

图3是根据一些实施例的连接器组装结构1的示意图，清楚显示了组装完成的连接器组装结构1，在此以虚线绘示连接器20的所在位置。由于欲插入或拔出电路板110(在此未图示)时，需要一定的插拔力道，这样的力道经由多次插拔之后可能导致连接器20以及电路板30的变形或损坏。为了延长连接器20以及电路板30的使用寿命，本发明的固定件50以及弹性件60可提供支撑效果。

如图3所示，将连接器20设置于弹性件60的轮廓内，通过弹性件60吸收部分力，将使得弹性件60可有效保护连接器20。值得一提的是，弹性件60可具有不同的多边形形状的轮廓，例如：长方形。在本实施例中，弹性件60的轮廓为菱形。在达成相同保护效果情形下，菱形的无效区域较少，可减少浪费原料。

除此之外，由于车子在行驶时可能因路面颠簸等产生相当大的震动或冲击，为了避免连接器20以及电路板30等元件损坏，必须增强连接器组装结构1的抗震程度。

图4是根据一些实施例的连接器组装结构1的俯视图。请一并参考图3。如图3以及图4所示，弹性件60还包括两个弹片63，抵接固定件50。在图4中，以干涉配合的方式来绘示弹片63与固定件50，以表示弹片63提供相当大的夹持力，故可协助固定连接器组装结构1，进而增强连接器组装结构1整体的抗震程度。

图5是根据一些实施例的沿着图1中的A-A剖面线的连接器组装结构1以及电子装置100的剖视图。在此请搭配图中的坐标轴来理解以下内容中所描述的方向。在使用者沿着X轴方向插入电子装置100之后，电子装置100内的电路板110可与连接器20嵌合。在图5中可清楚看出固定件50的孔洞56的尺寸大于电路板30的凸柱36。因此，如上面所描述过的，固定件50固定于壳体10上而不会移动，不过，电路板30以及弹性件60通过固定件50的孔洞56可相对于固定件50移动。可帮助电路板110与连接器20嵌合，并有效修正、弥补成形误差以及组装误差。值得注意的是，电路板30以及弹性件60可移动的范围限于孔洞56以及凸柱36之间的余隙。

除此之外，连接器20可包括两个斜面25。电路板110可包括两个导引斜面115。连接器20的斜面25以及电路板110的导引斜面115可导引电路板110。

举例而言，将电子装置100沿着X轴方向插入连接器组装结构1时，可能因为成形误差以及组装误差两者综合的影响使得电路板110的位置在Y轴方向上略高于电路板110应与连接器20嵌合的位置。此时，较上方的斜面25以及较上方的导引斜面115会接触，并产生摩擦力。摩擦力会分别对连接器20以及电路板110产生反向的位移。连接器20及其所连接的电路板30由于摩擦力可往正Y轴方向移动，带动弹性件60一起往正Y轴方向移动且弹性件60可能产生变形。电路板110由于摩擦力则可往负Y轴方向移动。通过前述的位移修正，电路板110可与连接器20顺利连接，反之亦然。

也就是说，若成形误差以及组装误差两者综合的影响使得电路板110的位置在Y轴方向上略低于电路板110应与连接器20嵌合的位置，较下方的斜面25以及较下方的导引斜面115会接触，并产生摩擦力。此时，连接器20及其所连接的电路板30往负Y轴方向移动，带动弹性件60一起往负Y轴方向移动且弹性件60可能产生变形。电路板110则可往正Y轴方向移动。通过前述的位移修正，电路板110可与连接器20顺利连接。

虽然前面仅描述了电路板110在Y轴方向上存在误差的情形，但本发明的固定件50的孔洞56的尺寸可在孔洞56的所有径向方向上(YZ平面)都设计成大于电路板30的凸柱36，亦即本发明考虑了电路板110在孔洞56的所有径向方向上存在误差的情形。换句话说，本发明的连接器组装结构1可修正、弥补电路板110在孔洞56的所有径向方向上存在误差的情形。

本发明提供了一种连接器组装结构，包括一连接器、一电路板、一固定件以及一弹性件。利用公差分析设计固定件的孔洞，使得固定件的孔洞具有特殊尺寸，且电路板的凸柱可在固定件的孔洞内产生位移。弹性件则可增进组装灵活度。基于本发明，可有效消除成形误差以及组装误差带来的负面影响，使得元件可顺利组装。

前面概述数个实施例的特征，使得本技术领域中具有通常知识者可更好地理解本发明的各方面。本技术领域中具有通常知识者应理解的是，可轻易地使用本发明作为设计或修改其他制作工艺以及结构的基础，以实现在此介绍的实施例的相同目的及/或达到相同优点。本技术领域中具有通常知识者也应理解的是，这样的等同配置不背离本发明的精神以及范围，且在不背离本发明的精神以及范围的情况下，可对本发明进行各种改变、替换以及更改。

Claims (9)

1.一种连接器组装结构，其特征在于，包括：

壳体；

电路板，设置于该壳体；

连接器，设置于该电路板；

固定件，固定于该壳体；

弹性件，设置于该固定件；以及

螺丝；

其中该电路板包括凸柱，该固定件包括对应于该凸柱的孔洞，该弹性件还包括对应于该凸柱的孔洞，该凸柱穿过该固定件的孔洞，该螺丝穿过该弹性件的孔洞以及该电路板的该凸柱，以固定该弹性件与该电路板，且该固定件的孔洞的尺寸大于该凸柱的尺寸，使得该电路板以及该弹性件通过该固定件的孔洞可相对于该固定件移动。

2.如权利要求1所述的连接器组装结构，还包括定位件，设置于该壳体，且该固定件包括定位孔，该定位件穿过该定位孔。

3.如权利要求2所述的连接器组装结构，其中该定位孔的尺寸小于该孔洞的尺寸。

4.如权利要求2所述的连接器组装结构，其中该定位件由可压缩的材料制成。

5.如权利要求1所述的连接器组装结构，还包括垫片，设置于该电路板与该固定件之间，其中该垫片由绝缘材料制成，而该固定件由金属材料制成。

6.如权利要求1所述的连接器组装结构，还包括其他螺丝，且该固定件还包括固定孔，其中该其他螺丝穿过该固定孔，以固定该固定件与该壳体。

7.如权利要求1所述的连接器组装结构，还包括另一电路板，其中该连接器包括斜面，且该另一电路板包括对应于该斜面的导引斜面，通过该斜面以及该导引斜面可导引该另一电路板。

8.如权利要求1所述的连接器组装结构，其中该弹性件还包括弹片，抵接该固定件。

9.如权利要求1所述的连接器组装结构，其中该弹性件的轮廓为菱形或长方形。

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