CN1159606C - 超小型光学插座 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种超小型光学插座，其中，金属盖(21)安装在插座基体(11)的后端，盖住插座基体的顶面、两个侧面和后端面，金属盖(21)有一对焊接到电路板上的焊接部分(25)，使插座基体(11)压到、并固定到电路板上。本发明的超小型光学插头显著地提高了光学插座的安装强度(焊接强度)并减小了光学插座的深度，因而能够使插座小型化，从而克服了现有技术中焊接强度随着光学插头的小型化而减小的问题。

Description

超小型光学插座
                       技术领域
本发明涉及一种接纳固定有光纤的光学插头的光学插座，更具体地讲是涉及一种安装在小型的便携式电子设备，如数字式音响设备、移动电话或移动数据终端中的超小型光学插座。
                       背景技术
广泛使用的光学插座(光电转换连接器)包括安装在它基体内的发光元件或光接收元件，并在发光元件或光接收元件与光学插头的光纤之间发送和接收光线，上述插头插入在插座基体一端设置的套筒中。随着小型便携式电子设备的尺寸减小，特别需要这种光学插座进一步小型化。
目前，普遍使用的光学插头的直径是3.5mm，长度是15mm，为了与这些规格相符合，现在使用所谓的3.5光学插座。但是，由于已提出了小直径的光学插头，例如直径是2.5mm和2mm，因此，必须提供满足这些技术要求的超小型光学插座。
通常，这类光学插座通过焊接安装在电路板上。随着光学插座的小型化，它的焊接强度(安装强度)下降，并且不能完全承受当配套的光学插头插入插座和从插座中取出时，或插头被夹紧时施加的力。
                       发明内容
因此，本发明的目的是提供一种超小型光学插座，它能达到足够的安装强度。
本发明的另一目的是提供一种超小型光学插座，它能达到所需的安装强度，但可减小深度。
根据本发明，提供了一种超小型光学插座，它安装在电路板上，用于接纳光学插头，该插头的长度与直径之比小于4，所述光学插座包括：
基本上是盒形的树脂插座基体，在其前端侧面有整体形成的、用于插入光学插头的套筒，在其后端部分有发光元件容纳部分，该发光元件容纳部分在后端和底部开口；
两个接触片件，用弹性金属制成，并容纳在所述发光元件容纳部分中，所述接触片件具有：平板部分；多个弹性接触片，从所述平板部分的边缘延伸出来，用于将插入所述套筒中的所述光学插头的周面牢固地固定在所述弹性接触片之间；接线端部分，该接线端部分从所述平板部分的下边缘整体伸出，并从所述插座基体两边的中间部分，按从前至后的方向垂直向外伸出，所述接线端部分焊接到所述电路板上；
容纳在所述容纳部分中的发光元件，有多个元件接线端；
金属盖，安装在所述插座基体上，盖住插座基体的顶面、两个侧面和后端面部分，从所述金属盖相对于所述插座基体两侧向外延伸伸出一对焊接部分，所述的一对焊接部分焊接到所述电路板上。
在该超小型光学插座中，在所述金属盖盖住所述插座基体顶面的部分中可形成一个缺口，所述元件接线端通过所述缺口相对于所述插座基体向后面伸出。
在该超小型光学插座中，所述元件接线端可从所述插座基体向下延伸，所述金属盖可具有相对于所述插座基体向后延伸的后面焊接部分。
在该超小型光学插座中，可穿过所述金属盖形成一对啮合孔，用以与所述插座基体两个侧面上形成的啮合凸起啮合。
在该超小型光学插座中，所述插座基体的后端可形成为开口的，盖住所述开口端部的所述金属盖部分可设置一对向上弯曲的凸起24a，这对凸起伸向所述插座基体11，用于防止发光元件从插座基体脱出，而把所述发光元件固定在所述容纳部分中。
在该超小型光学插座中，还可在所述插座基体的前端部分上设置金属带，用以盖住插座基体的顶面和两个侧面，所述金属带两端的焊接部分相对于所述插座基体的两侧向外延伸。
在该超小型光学插座中，可在每个所述引线端部分的外边缘中形成多个缺口，或者形成穿过每个接线端部分的通孔，以增大接触面的长度。
如上所述，由于本发明的光学插座设有金属盖，该金属盖能焊接到印刷电路板上而将插座基体牢固地压到印刷电路板上，显著地提高了光学插座的安装强度(焊接强度)。即使对于当超小型光学插座只焊接接线端时无法达到需要的安装强度的那些超小型光学插座，按本发明的上述教导也能够提供足够的安装强度。
而且，由于金属盖上凸出设置的凸片使发光元件连接到光学插座中而不会使发光元件从光学插座中脱出，这就可以免除常规树脂插座基体为具有所需机械度而要求具有一定厚度的后端面部分，这能够减小光学插座的深度，因而，能够使插座小型化。
而且，通过组合使用能焊接到电路板上的金属盖和金属带，光学插座能更牢固地固定在电路板上。
此外，在接线端部分的外边缘中形成的缺口或穿过接线端部分形成的通孔，增大了接触面长度，从而增大了焊接强度。
                       附图说明
图1A是按本发明第一实施例的超小型光学插座的平面图；
图1B是按本发明第一实施例的超小型光学插座的侧视图；
图1C是按本发明第一实施例的超小型光学插座的底视图；
图1D是按本发明第一实施例的超小型光学插座的局部剖视图；
图1E是按本发明第一实施例的超小型光学插座的后视图；
图1F是本发明第一实施例中用的接触片件的透视图；
图1G是本发明第一实施例的超小型光学插座的正视图；
图2A是按本发明第二实施例的超小型光学插座的平面图；
图2B是按本发明第二实施例的超小型光学插座的侧视图；
图2C是按本发明第二实施例的超小型光学插座的局部剖视图；
图2D是按本发明第二实施例的超小型光学插座的后视图；
图3是按本发明第三实施例的超小型光学插座的透视图；
图4A是将接线端焊接到表面安装型电路板电极上的透视图；
图4B是图4A的剖视图；
图5A是接线端部分带有波纹形缺口的光学插座的平面图；
图5B是接线端部分带有锯齿形缺口的光学插座的平面图；
图5C是每个接线端部分都带有通孔的光学插座的平面图。
                     具体实施方式
首先说明插入本发明的超小型光学插座中的光学插头的规格。
假设将长径比小于4的微型小直径光学插头插入本发明的光学插座中。更具体地说，该光学插头的直径是2mm，长度是7mm，所以它的长度/直径之比是3.5；或者，该光学插头的直径是2.5mm，长度约是7mm，所以长度/直径之比是2.8左右。顺便说一下，常规光学插头的直径是3.5mm，长度是15mm，所以长度/直径之比是4.3左右。
以下将参见附图说明根据本发明的超小型光学插座的实施方式。
图1A至1G示出本发明的第一实施例。标号10总体上代表本实施例的光学插座。大致为盒形的插座基体11用树脂制成。插座基体11的前面有整体形成的套筒12，该套筒12具有用于接纳配套的光学插头(未示出)的插孔13。该插孔13向后延伸，其端部与在该插座基体11后端部分中形成的光学元件容纳部分15的内部开口连通。光学元件14是按需要选择的发光元件或光接收元件。
该容纳部分15的后端和底部开口，发光元件14经插座基体11下边的开口插入容纳部分15中。该发光元件14有由14b指示的相对的凸出边缘。当该发光元件14插入该容纳部分15中时，相对的边缘14b在该容纳部分15的一对导向槽15a中被导向。
在本实施例中，发光元件14有四个朝下弯曲然后相对于插座基体11向后延伸的元件接线端16。在该插座基体11的下面形成有凸起11P，当该插座10安装在表面安装型电路板上时凸起11P用于使该光学插座10定位。
图1F示出了两个接触片件17中的一个，每个接触片件都形成为单件式弹性金属片，包括：大致矩形的平板部分17B；从平板部分17B的下边缘垂直伸出的接线端部分17A；和在与接线端部分17A相对的边上，从平板部分17B的前边缘向后伸出的接触片17C。两个接触片件17相对于套筒12的中心轴，为对称结构。
两个接触片件17的平板部分17B和接触片17C装在一对凹槽18中，该凹槽形成于插座基体11的底部、容纳部分15的前端，并与插孔13连通。平板部分17B靠着插座基体11的两个侧壁的内壁表面固定。接触片17C的末端位于插孔13中，即套筒12中相对的位置上。光学插头插入套筒12时，两个接触片17C的末端将光学插头周面上的密封套弹性地固定在它们之间，并且构成与光学插头周面的电连接。由于接触片17C之间经光学插头短路，所以检测短路就能直接指示出光学插头已插入孔13中。接触片件17的接线端部分17A从插座基体11的下边缘向外伸出。
通过将接线端部分17A和元件接线端16焊接到表面安装型电路板(未示出)上的电极上，把上述结构的光学插座安装(固定)在表面安装型电路板上。
在本实施例中，插座基体11的后端部分盖有金属盖21，金属盖21盖住插座基体11的顶面、两个侧面和后端面。如图所示，金属盖21包括分别与插座基体11的顶面、两个侧面和后端面接触的顶板22、两个侧板23和后端面板24，以及从两个侧板23的末端伸出的焊接部分25。
该焊接部分25与插座基体11的两个侧面成直角地向外弯曲，使焊接部分25能焊接到表面安装型电路板上。顺便说一下，该接触片件17的接线端部分17A从两个侧面的中间部分，按从前至后的方向垂直伸出，并在该焊接部分25的前面定位。
另一方面，从发光元件14伸出的四个元件接线端16相对于插座基体11向后伸出。金属盖21的后端面板24有缺口26，以避免元件接线端16和金属盖21之间的接触。
在金属盖21的两个侧面板23中形成的啮合孔27与在插座基体11的两个侧面上设置的凸片28啮合，把金属盖21从上面装配到插座基体11上。
将金属盖21的焊接部分25以及接线端部分17A和元件接线端16焊接到表面安装型电路板上，由此把光学插座10安装固定在表面安装型电路板上。金属盖21这样固定到表面安装型电路板上，大大提高了光学插座的安装强度，甚至使超小型插座有足够大的安装(焊接)强度。
在本实施例中，插座基体11的后面是开口的，如图所示，即，发光元件容纳部分15的后端开口，并且盖住开口后端部分的后端面板24有一对朝插座基体11伸出的向上弯曲的凸起24a，以防止发光元件14从插座基体11脱出，因此，能保证发光元件14装到插座基体上。
如上所述，容纳部分15的开口后端部分用金属盖21的后端面板24盖住，而不用与树脂构成的插座基体11相同材料的壁盖住，并且用后端面板24上形成的凸起24a防止发光元件14从容纳部分15中脱出。因此，光学插座可以制成薄的而不损坏它的机械强度，因而也能使它的总深度减小。用树脂制成容纳部分15的后端壁时，要求壁厚为0.5mm左右，但是，当用金属后端面板替换时，壁厚可减小到0.1至0.2mm左右，比树脂壁的厚度减薄0.30至0.4mm。因此，该光学插座可以小型化。
实施例2：
图2A至2D示出本发明的第二实施例。在本实施例中，元件接线端16从插座基体11下边向下伸出，这些元件接线端插入电路板中的通孔，并焊接到电路板上。
该结构允许进一步形成焊接连接部分31，它从金属盖21的后端面板24的末端，相对于插座基体11向后伸出，如图所示。除一对焊接部分25之外，后面的焊接连接部分31也能焊接。
因此，利用后面的焊接连接部分31可使本实施例的光学插座以更高的强度安装在电路板上。
实施方式3：
图3显示出本发明的第三实施例，它设有金属带33。除在第一、二实施例中用金属盖21把插座基体11的后端部分压到电路板上之外，用该金属带33把插座基体11的前端部分压到电路板上。
将金属带33沿插座基体11的顶面和两个侧面，安装到插座基体11的前端部分上，金属带33的两端从插座基体11的两个侧边向外伸出，形成能焊接到表面安装型电路板上的焊接部分34。
像用金属盖21的情况一样，在金属带33中制成的啮合孔35与在插座基体11的两边上形成的啮合凸起36啮合，把金属带33从上面装配到插座基体11上。
因此，设有金属盖21和金属带33的光学插座10，能极牢固地固定到表面安装型电路板上，这样甚至使超小型光学插座，也能在安装到电路板上时具有高可靠性。
在第一、二、三实施例中，如图1和2所示的接触片件17的接线端部分17A的外边缘部分中构成有V形缺口17Aa。图4A和4B示出这种结构的接线端部分17A如何焊接到电路板41的电极42上。标号29是指焊料。从图4A和4B能明显看出，与没有缺口17Aa的矩形接线端部分相比，形成V形缺口17Aa，能增加焊接到电极42的接线端部分17A上的边缘长度或接触面长度(用双点划线标示)。
图5A至5C是显示接触片件17的接线端17A的其它结构的平面图。图5A中，接线端部分17A的外边缘中形成波纹形缺口17Ab，增大了接触面长度。图5B示出在接线端部分17A中形成锯齿形缺口17Ac。图5C所示例子中，在接线端17A中形成细长的通孔，增大了接触面长度。

Claims (8)

1、一种超小型光学插座，安装在电路板上，用于接纳长度与直径之比小于4的光学插头，所述光学插座包括：
盒形的树脂插座基体，在该插座基体前端的侧面有整体形成的用于插入光学插头的套筒，在该插座基体的后端部分有发光元件容纳部分，该发光元件容纳部分的后端和底部是开口的；
两个接触片件，用弹性金属制成，并容纳在所述发光元件容纳部分中，所述接触片件具有：平板部分；从所述平板部分的边缘延伸出的多个弹性接触片，用于将插入所述套筒中的所述光学插头固定在所述弹性接触片之间；接线端部分，接线端部分从所述平板部分的下边缘整体地伸出，并从所述插座基体两侧的中间部分，按从前至后的方向垂直向外伸出，所述接线端部分能够焊接到所述电路板上；
容纳在所述容纳部分中的发光元件，有多个元件接线端；
金属盖，装配在所述插座基体上，盖住插座基体的顶面、两个侧面和后端面部分，从所述金属盖相对于所述插座基体的两侧向外延伸出一对焊接部分，所述的一对焊接部分能够焊接到所述电路板上。
2、按权利要求1的超小型光学插座，其中，盖住所述插座基体顶面的所述金属盖的部分有缺口，所述元件接线端穿过所述缺口相对于所述插座基体向后伸出。
3、按权利要求1的超小型光学插座，其中，所述元件接线端从所述插座基体下侧朝下伸出，所述金属盖有相对于所述基体向后延伸的后面焊接部分。
4、按权利要求1、2或3的超小型光学插座，其中，所述金属盖用其上的一对啮合孔与所述插座基体两侧上形成的啮合凸起啮合，使所述金属盖固定在所述插座基体上。
5、按权利要求1、2或3的超小型光学插座，其中，所述插座基体的后端是开口的，所述金属盖盖住所述开口端的部分，有一对伸向所述插座基体(11)的向上弯曲的凸起(24a)，用以防止所述发光元件从所述插座基体脱出，把发光元件固定在所述容纳部分中。
6、按权利要求1、2或3的超小型光学插座，还包括安装在所述插座基体前端部分上、盖住所述插座基体的顶面和两个侧面的金属带，所述金属带的两端有从所述插座基体两侧向外延伸的焊接部分，所述焊接部分能够焊接到所述电路板上。
7、按权利要求1、2或3的超小型光学插座，其中，每个所述接线端部分的外边缘中形成有缺口，以增大接触面长度。
8、按权利要求1、2或3的超小型光学插座，其中，每个所述接线端部分中形成有穿过接线端部分形成的通孔。
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