CN113224563B - 板安装型连接器 - Google Patents

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Abstract

一种板安装型连接器，包括：壳体；多个接触部，其从壳体向电路板延伸；以及多个突起，其从壳体向电路板突出。多个接触部在配合方向上的第一位置沿着宽度方向对齐。连接器与配对连接器在配合方向上互相配合。宽度方向与配合方向交叉。多个突起在配合方向上的第二位置沿着宽度方向对齐。第一位置与连接器的重心位置之间的在配合方向上的距离大于第二位置与该重心位置之间的在配合方向上的距离。

Description

板安装型连接器
技术领域
本公开涉及一种板安装型连接器。
背景技术
近年来，已经提出了一种板安装型连接器，其具有被焊接到电路板的电路图案上的多个接触部(例如，电子装置的引线框)。例如，专利文献JP2014-119691A公开了一种现有技术的板安装型连接器，其将光纤与电路板上的电子装置连接。
专利文献JP2014-119691A的连接器包括：光电转换模块(例如，光纤收发器(FOT))，其具有光电转换元件；壳体，其由树脂制成并且其中容纳光电转换模块；以及多个突起，其朝向电路板突出，以调整壳体相对于板的姿态。
在上述连接器中，设置在光电转换模块中的多个端子(即，引线框)从壳体向电路板延伸。这些端子用作与电路板上的电路图案接触的接触部。当将该连接器安装在电路板上时，如果连接器被置于电路板上使得多个端子与电路板上对应于这些端子的电路图案互相进行接触，则壳体的多个突起也与电路板进行接触。结果，通过多个端子以及多个突起来调整连接器相对于电路板的姿态，并且多个端子平整地与电路图案进行接触。然后，将各个端子与电路图案焊接，并且完成了连接器的安装。
然而，当在连接器的制造和安装过程期间意外的外力施加到端子时，一些端子可能超出制造公差地朝向电路板弯曲(发生所谓的下弯)。换言之，多个端子的共面度(平整性)可能受损。在该情况下，当将连接器安装在电路板上时，一些下弯的端子早于其它端子与电路图案进行接触，并且连接器通过这些端子和壳体的突起而被支撑在电路板上。在该情况下，根据连接器的重心的位置，连接器可能倾斜为以这些下弯的端子为中心而转动。在该情况下，根据连接器的倾斜的大小，可能难以适当地焊接所有端子。因此，期望在这样的安装时尽可能地抑制连接器的倾斜。
发明内容
一个以上的示例性实施例提供了一种连接器，其能够在安装于电路板上时抑制倾斜。
根据一个以上的示例性实施例，一种板安装型连接器，包括：壳体；多个接触部，其从壳体向电路板延伸；以及多个突起，其从壳体向电路板突出。多个接触部在配合方向上的第一位置沿着宽度方向对齐。连接器与配对连接器在配合方向上互相配合。宽度方向与配合方向交叉。多个突起在配合方向上的第二位置沿着宽度方向对齐。第一位置与连接器的重心的、位置之间的在配合方向上的距离大于第二位置与该重心位置之间的在配合方向上的距离。
附图说明
图1是根据实施例的连接器的分解立体图。
图2是图1所示的壳体的立体图。
图3A是根据实施例的连接器的底视图。图3B是在装接有防尘帽的根据实施例的连接器中，沿着图3A的线A-A截取的截面所对应的截面图。
图4A至4D是用于说明当在多个引线框之中的一个引线框中发生下弯时，将根据实施例的连接器安装在电路板上时的过程的图。图4A是图示出在安装连接器之前的状态的后视图。图4B是图4A的B部分的放大图。图4C是图示出完成连接器的安装的状态的后视图。图4D是图4C的C部分的放大图。
图5A和5B是用于说明在连接器相对于电路板倾斜的状态下，当根据变形例的连接器安装在电路板上时的过程的图。图5A是图示出刚好在安装连接器之前的状态的侧视图。图5B是图示出完成连接器的安装的状态的侧视图。图5C是图5B的D部分的放大图。
图6A是图示出根据另一个变形例的连接器安装在电路板上的状态的示意性前视图。图6B是图6A的E部分的放大图。
具体实施方式
后文中，将参考附图描述根据实施例的连接器1。图1、3A和3B所示的连接器1是通过安装在电路板2(参见图4A至4D)上而使用的板安装型连接器。连接器1具有如下功能：在配对光连接器(未示出)配合到属于连接器1的壳体10的状态下，该连接器1将配对光连接器中容纳的光纤(未示出)与电路板2上的电子装置(未示出)可通信地连接。为了防止当连接器1安装在电路板2上时灰尘进入壳体10的内部，连接器1的壳体10被构造为使得能够装接防尘帽50(参见图1、3A和3B)来代替配对光连接器。
后文中，为了便于说明，如图1至6B所示，将定义“前后方向”、“上下方向”、“宽度方向”、“前”、“后”、“上”、“下”、“左”和“右”。“前后方向”、“上下方向”与“宽度方向”彼此正交。前后方向与连接器1和配对光连接器(未示出)的配合方向一致。
如图1所示，连接器1包括：壳体10；透镜本体20，其容纳在壳体10内部；光电转换模块30(例如，光纤收发器(FOT))，其容纳在壳体10中，从而封闭壳体10的后端开口；以及用于降噪的金属的屏蔽部件40，其装接到壳体10从而覆盖壳体10。后文中，将依次描述形成连接器1的各个部件。
首先，将描述壳体10。壳体10是树脂模制体，并且包括壳体本体11，该壳体本体11具有在前后方向上延伸的大致矩形管状形状，如图1和2所示。配对光连接器和防尘帽50通过壳体本体11的前端开口插入到壳体本体11中，并且透镜本体20和光电转换模块30通过壳体本体11的后端开口插入到壳体本体11中。
如图1至3B所示，在壳体本体11的一对侧壁的外表面(宽度方向的外表面)上，设置有用于将稍后描述的屏蔽部件40的一对侧板42(参见图1等)锁定到该壳体本体11的锁定部12。如图2所示，向下突出的锁定突起13设置在壳体本体11的上壁的前端部的内表面(下表面)的宽度方向上的中央处。当防尘帽50装接到壳体10时，锁定突起13与稍后将描述的防尘帽50的锁定孔54(参见图1)卡合，以防止防尘帽50向前掉落。
如图3B所示，在壳体本体11的内部，用于保持透镜本体20的透镜本体保持部14形成为将壳体本体11的内部空间分为前后方向上的两部分。透镜本体保持部14与透镜本体20中的下文描述的一对透镜部22相对应地形成有在宽度方向上排列的在前后方向上贯通的一对通孔14a。透镜本体20的一对透镜部22将插入到一对通孔14a中。
如图2至3B所示，在壳体本体11的下壁的外表面(即，在前后方向和宽度方向上延伸的平面)上，如下地形成一对前侧突起15：在比前后方向的中心更靠前侧的一侧上，在从宽度方向上的中心向左右两侧隔开相同距离的位置处在宽度方向上对齐，并且在后端附近在宽度方向上的中心位置处形成一个后侧突起16。因此，当从下方观看时，一对前侧突起15和一个后侧突起16布置在与等腰三角形的三个顶点相对应的位置处。
在该实例中，一对前侧突起15和一个后侧突起16是柱形突起，并且从壳体本体11的下壁(平面)的突出高度基本相等。一对前侧突起15和一个后侧突起16用于界定经过该一对前侧突起15和该一个后侧突起16的三个顶点的基准平面。该基准平面用于测量在连接器1的组装状态下后述的多个引线框32(参见图3A至4D)中的每个引线框的末端(延伸端)从基准平面向下的突出量。
稍后，将描述透镜本体20。透镜本体20由具有导光性质的透明树脂制成，并且包括本体部21，该本体部21具有在宽度方向上延伸的矩形平板形状，如图1所示。向前突出的一对透镜部22形成在本体部21的前表面上，在宽度方向上排列。在该实例中，向前突出的一对透镜部22的高度彼此不同。一对透镜部22中的一个透镜部22是发光侧的透镜部，并且另一个透镜部22是受光侧的透镜部。
向后延伸的一对锁定片23形成在本体部21的宽度方向上的两个边缘上。一对锁定片23通过与光电转换模块30的稍后描述的一对锁定爪33(参见图1)卡合而实现了形成透镜本体20与光电转换模块30一体化的子组件的功能。
接着，将描述光电转换模块30。如图1所示，光电转换模块30包括本体部31，该本体部31具有在宽度方向上延伸的矩形平板形状，并且由树脂制成。在本体部31的前表面上，安装在电路板上的一对光电转换元件(未示出)一体化为与一对透镜部22相对应地在宽度方向上排列。
一对光电转换元件中的一个光电转换元件是发光侧的光电转换元件，并且例如是诸如发光二极管(LED)或者垂直空腔表面发光雷射(VCSEL)这样的发光元件。一对光电转换元件中的另一个光电转换元件是受光侧的光电转换元件，并且例如是诸如光电二极管(PD)这样的受光元件。
多个金属引线框32通过插入成型而一体化到本体部31中。多个引线框32电连接到一对光电转换元件，并且从本体部31的下端表面向下且向后延伸为在宽度方向上对齐(参见图3A和3B)。多个引线框32的向后延伸的延伸端部(后端部)分别焊接到在电路板2的上表面上设置为在宽度方向上排列的多个焊盘2a(参见图4B和4D)。此外，多个锁定爪33与透镜本体20的一对锁定片23相对应地形成在本体部31的宽度方向上的两侧表面上。
接着，将描述屏蔽部件40。通过使单个金属板经受预定的压制处理、弯曲处理等而形成屏蔽部件40。如图1所示，屏蔽部件40包括：顶板41，其具有矩形平板形状；一对侧板42，其从顶板41的宽度方向上的两个边缘悬垂；以及背板43(参考图3B和图4A至4D)，其具有矩形平板形状，并且从顶板41的后端缘悬垂。
如图1所示，三个杆状的接地部44从各个侧板42的下端缘向下延伸，在前后方向上以预定距离对齐。以上描述了形成连接器1的部件。
接着，将描述组装连接器的步骤。首先，将透镜本体20从前侧靠近光电转换模块30，并且将透镜本体20的一对锁定片23锁定到光电转换模块30的一对锁定爪33，以这种方式，获得了透镜本体20与光电转换模块30一体化的子组件。
接着，该子组件组装到壳体10中。具体地，将子组件通过壳体10的壳体本体11的后端开口插入到该壳体本体11中，并且在将一对透镜部22插入到透镜本体保持部14的一对通孔14a内的同时，通过使用壳体10与光电转换模块30之间的固定机构(未示出)而将子组件保持(固定)于壳体10。这完成了子组件到壳体10的组装。
当完成子组件到壳体10的组装时，透镜本体20容纳在壳体本体11内部，并且光电转换模块30容纳在壳体10中，从而封闭壳体本体11的后端开口。光电转换模块30的多个引线框32的向后延伸的延伸端部的下表面位于壳体本体11的下壁的后端表面的后侧以及(经过一对前侧突起15和一个后侧突起16的三个顶点的平面)基准平面稍下方的位置处(参见图3B)。
接着，将屏蔽部件40组装到壳体10。因此，屏蔽部件40从上方组装到壳体本体11，从而从宽度方向上的两侧和后侧覆盖壳体本体11的表面，并且利用壳体10的锁定部12，屏蔽部件40的一对侧板42锁定到壳体本体11的一对侧壁。
当完成屏蔽部件40到壳体10的组装时，完成了连接器1的组装。结果，获得了图3A所示的连接器1。在完成了组装的连接器1中，如图3B所示，屏蔽部件40的多个接地部44从壳体本体11的下表面向下突出。
如图3A和3B所示，处于完全组装状态(即，壳体10与透镜本体20和光电转换模块30组装并且未装接防尘帽50的状态)的连接器1的重心G位于连接器1(壳体本体11)的宽度方向上的中心并且在前后方向上位于一对前侧突起15与多个引线框32的延伸端部之间。多个引线框32的延伸端部(第一位置)与重心G之间的前后方向上的距离b长于一对前侧突起15的前端(第二位置)与重心G之间的在前后方向上的距离a。换言之，连接器1的重心G位于在前后方向上与相距多个引线框32的延伸端部相比更靠近一对前侧突起15的前端的位置处。
一对前侧突起15和后侧突起16不限于柱状形状，并且可以具有例如半球形形状或者多棱锥形状(金字塔形等)。当一对前侧突起15具有半球形形状或者多棱锥形状时，上述距离a被定义为一对前侧突起15的突出端(即，可以是与电路板2的表面的接触点的部分)与重心G之间的前后方向上的长度。
如图4A至4D所示，已经组装的连接器1被安装在电路板2的上表面上。为了防止灰尘进入壳体10的内部，优选地，在防尘帽50(参见图1、3A和3B)装接到壳体10的状态下(参见图3B)进行该安装操作。
防尘帽50是树脂模制体，并且如图1、3A和3B所示，包括本体部51，该本体部51在前后方向上延伸，并且具有能够从前侧装接到壳体本体11的形状。在本体部51的前端表面上，凹入地设置有用于容纳位于一对通孔14a周围的透镜本体保持部14的一部分的容纳部52，从而当其装接到壳体10时封闭透镜本体保持部14的一对通孔14a(参见图3B)。
向后延伸并且能够向下弹性变形的具有悬臂状形状的锁定臂部53形成在本体部51的上壁上。锁定孔54形成在锁定臂部53中。当防尘帽50装接到壳体10时，通过锁定臂部53的临时向下弹性变形，锁定孔54与壳体本体11的锁定突起13(参见图2)卡合。结果，如图3B所示，维持了防尘帽50装接到壳体10的状态。这防止了防尘帽50向前掉落。
在防尘帽50装接到壳体10的状态下(参见图3B)，连接器1的重心虽然位于一对前侧突起15的后方的位置处，但是从如图3A和3B所示的重心G(在防尘帽50未装接的状态下的连接器1的重心)向前移动。
在防尘帽50装接到壳体10的状态下(参见图3B)，位于锁定臂部53的末端处的操作部55从壳体本体11的前端向前突出。因此，在防尘帽50装接到壳体10的状态下，通过向下推动操作部55，锁定突起13与锁定孔54之间的卡合解除，因此，防尘帽50能够从壳体10向前移除。
接着，将描述将组装后的连接器1安装在电路板2的上表面上的步骤。为了将组装后的连接器1安装在电路板2的上表面上，首先，如图4A所示，将连接器1布置在电路板2的上方，形成在壳体本体11的下壁上的定位机构(未示出)与设置在电路板2上的定位部(未示出)卡合，而后在壳体10相对于电路板2定位的状态下，使连接器1相对于电路板2下降，如图4B所示。
伴随该下降，首先，设置在屏蔽部件40上的多个(一共六个)接地部44分别插入到电路板2上所形成的多个(一共六个)通孔(未示出)内，而后壳体10被置于电路板2上。
后文中，首先，将描述在多个引线框32之中的任意引线框中都不发生下弯的情况。在该情况下，在一对前侧突起15和所有多个引线框32的延伸端部与电路板2的上表面进行接触的状态下，壳体10以适当的姿态(壳体10的下壁的外表面与电路板2的上表面彼此基本平行的姿态)置于电路板2上。结果，所有多个引线框32的延伸端部均平整地与电路板2的上表面上形成的多个焊盘2a进行接触。
接着，利用回流法等，将多个引线框32的延伸端部分别焊接到电路板2的多个焊盘2a，并且将屏蔽部件40的多个接地部44分别焊接到电路板2的多个通孔。据此，完成了连接器1到电路板2上的安装(参见图3A)。
接着，如图4A所示，将描述在多个引线框32之中的任意引线框中发生下弯的情况。在图4A所示的实例中，仅在多个引线框32之中的从左数第二个引线框32(后文中，称为“引线框32a”)中产生下弯，并且引线框32a的延伸端部与所有引线框32的延伸端部相比向下突出距离L1(参见图4B)。后文中，如图4A至4D所示，为了便于说明，将多个引线框32中的位于左端处的引线框32称为“引线框32b”，并且将多个引线框32中的位于右端处的引线框32称为“引线框32c”。
以这种方式，当仅在引线框32a中发生下弯时，如果下降的壳体10被置于电路板2上，则多个引线框32中仅引线框32a首先与对应的焊盘2a进行接触。因此，壳体10处于被一对前侧突起15和引线框32a支撑的状态。
在该状态下，在连接器1的重心G在前后方向上位于与相距一对前侧突起15的前端相比更靠近多个引线框32的延伸端部的位置处的这种虚拟模式(与连接器1不同的模式)下，连接器1意外地趋于倾斜，使得以引线框32a和右侧的前侧突起15作为支点，连接器1的右后部向下移动，并且连接器1的左前部向上移动。
当连接器1以这种方式倾斜时，引线框32a、引线框32c和右侧的前侧突起15与电路板2进行接触，并且左侧的前侧突起15以及除了引线框32a和32c之外的多个引线框32处于从电路板2上浮的状态。在该状态下，除了引线框32a和32c之外的多个引线框32之中，与引线框32a相比更靠近左侧的引线框32b从电路板2(焊盘2a)上浮的量趋于过大。结果，有较大可能性难以进行适当的焊接，尤其是对于引线框32b。
另一方面，在本连接器1中，如上所述，，连接器1的重心G(无论是否装接防尘帽50)位于在前后方向上与相距多个引线框32的延伸端部相比更靠近一对前侧突起15。因此，即使当仅在引线框32a中发生下弯时，当下降的壳体10置于电路板2上时，也不太可能发生如上所述的连接器1的意外的倾斜。结果，壳体10易于被维持为由一对前侧突起15和引线框32a支撑的状态。
从而，对于除了引线框32a之外的所有的多个引线框32，从电路板2(焊盘2a)上浮的量难以变得过大，使得不可能难以进行适当的焊接。已经如上描述了将连接器1安装在电路板2的上表面上的步骤。
当完成连接器1在电路板2上的安装时，光电转换模块30的多个引线框32电连接到电路板2上的电子装置。结果，当配对光连接器配合到电路板2上安装的连接器1时，由电路板2的光电装置产生的电信号通过光电转换模块30的发光侧的光电转换元件而转换为光信号，并且转换后的光信号入射在透镜本体20的发光侧上的透镜部22上，而后被导向配对光连接器中容纳的一个光纤。而且，从配对光连接器中容纳的另一个光纤入射在透镜本体20的受光侧的透镜部22上的光信号被光电转换模块30的受光侧的光电转换元件接收，并且转换为电信号，而后转换后的电信号被传输到电路板2上的电子装置。
如上所述，根据实施例的连接器1，由于连接器1的重心G与距引线框32相比更靠近前侧突起15(参见图3A和3B中的关系a＜b)，所以与连接器1的重心G与距前侧突起15相比更靠近引线框32的情况相比，即使当由于多个引线框32中的一部分(引线框32a)的下弯而导致壳体10被多个引线框32的引线框32a和一对前侧突起15支撑时，也不太可能发生连接器1的倾斜。因此，根据实施例的连接器1能够抑制在安装于电路板2时的意外的倾斜。
本发明不限于上述各个实施例，并且能够在发明的范围内采用各种变形例。例如，本发明不限于上述实施例，并且能够进行适当的变形、改进等。另外，上述实施例中的各个部件的材料、形状、大小、数量、布置位置等是任意的，并且不受限制，只要其能够实现本发明即可。
例如，在上述实施例中，壳体本体11的下壁的整个外表面是在前后方向和宽度方向上延伸的平坦表面。另一方面，如图5A所示，在壳体本体11的下壁的外表面上的前端处可以设置倾斜部17，该倾斜部随着其向前行进而在远离电路板2的方向上倾斜。在该情况下，如图5B所示，即使当连接器1在安装时在使壳体10的前端绕着一对前侧突起15靠近电路板2的这种方向上倾斜时，壳体10的前端(即，倾斜部17)与电路板2也难以互相进行接触，并且易于在壳体10的前端与电路板2之间确保间隙L2(参见图5C)。因此，能够抑制由于壳体10的前端与电路板2进行接触而导致的连接器1的意外的倾斜。
此外，如图6A所示，即使当壳体本体11的下壁的外表面由于在成型壳体10时的冷却时间等而在宽度方向上的两个边缘相对于宽度方向上的中央部靠近电路板2的这种方向上翘曲时，优选地，一对前侧突起15向下突出到比壳体本体11的下壁的外表面的宽度方向上的两个边缘更靠近电路板2的位置。根据该结构，当一对前侧突起15与电路板2进行接触时，在壳体本体11的下壁的外表面的宽度方向的两个边缘与电路板2之间确保了间隙L3(参见图6B)。结果，能够抑制由于壳体10的宽度方向上的两个边缘与电路板2的接触而导致的连接器1的意外的倾斜。
根据实施例和变形例，板安装型连接器1包括：壳体10；多个接触部32，其从壳体10向电路板2延伸；以及多个突起15，其从壳体10向电路板突出。多个接触部32布置为在连接器1与配对连接器的配合方向上的第一位置处，沿着与配合方向交叉的宽度方向排列。多个突起15布置为在配合方向上的第二位置处沿着宽度方向排列。连接器1被构造为使得第一位置与连接器1的重心G的位置之间的在配合方向上的距离b长于第二位置与重心G的位置之间的在配合方向上的距离a。
根据该结构，与连接器的重心相比于突起更靠近接触部的情况相比，由于连接器的重心相比于接触部更靠近突起(即，与接触部相对应的第一位置与连接器的重心的位置之间的在配合方向上的距离长于与突起相对应的第二位置与重心的位置之间的在配合方向上的距离)，因此即使当由于在多个接触部(例如，内置于连接器中的电子装置的引线框)的一部分中产生下弯而使得壳体仅通过一些接触部和多个突起而支撑在电路板上时，连接器也不太可能倾斜。即，该构造的连接器能够适当地维持连接器在电路板上的姿态，而不论接触部是否经历下弯。以这种方式，该结构的连接器能够抑制当安装在电路板上时的倾斜。
在板安装型连接器1中，壳体10可以被构造为使得面对电路板2的底表面部在与第一位置相反的端部处是倾斜的，使其随着到第一位置的距离增大而远离电路板2，第二位置在配合方向上夹置在该端部与该第一位置之间。
根据该结构，壳体的端部的底表面部倾斜为从电路板分离。因此，当连接器在安装期间通过多个端子部和突起支撑在电路板上时，即使当连接器像杠杆一样绕着突起(第二位置)倾斜并且壳体的端部靠近电路板，该端部也难以与电路板进行接触。如果连接器的端部与电路板进行接触，则存在如下可能性：由于诸如突起从电路板分离(上浮)这样的问题导致不能适当地维持连接器的姿态。因此，该构造的连接器能够抑制由于连接器的端部与电路板进行接触而导致的连接器的倾斜。
在板安装型连接器1中，突起15突出到比壳体10的宽度方向上的两个边缘更靠近电路板2的位置。
根据该构造，壳体的该突起突出到比壳体的两个边缘更靠近电路板的位置。因此，在安装期间两个边缘难以与电路板进行接触。如果连接器的边缘中的一者或两者与电路板进行接触，则由于诸如突起从电路板分离(上浮)这样的问题导致连接器可能不能维持其适当的姿态。因此，该构造的连接器能够抑制由于连接器的两个边缘与电路板的接触而导致的连接器的倾斜。

Claims (3)

1.一种板安装型连接器，包括：
壳体，该壳体用于安装于电路板；
多个接触部，该多个接触部从所述壳体向所述电路板延伸；以及
多个突起，该多个突起从所述壳体向所述电路板突出，
其中，所述多个接触部在配合方向上的第一位置处沿着宽度方向对齐，所述配合方向是所述连接器与配对连接器互相配合的方向，所述宽度方向与所述配合方向交叉，
其中，所述多个突起在所述配合方向上的第二位置处沿着所述宽度方向对齐，并且
其中，所述第一位置与所述连接器的重心位置之间的在所述配合方向上的距离大于所述第二位置与所述重心位置之间的在所述配合方向上的距离。
2.根据权利要求1所述的板安装型连接器，其中，所述壳体包括面对所述电路板的底表面部；并且
其中，所述底表面部在与所述第一位置相反的端部处是倾斜的，随着到所述第一位置的距离增大而远离所述电路板，所述第二位置在所述配合方向上夹置在所述端部与所述第一位置之间。
3.根据权利要求1或2所述的板安装型连接器，其中，所述多个突起突出到比所述壳体的所述宽度方向上的两个边缘更靠近所述电路板的位置。
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