CN1159665A - 薄断面表面可装式电气接插组件 - Google Patents

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Abstract

一种薄断面电气接插组件(10)，由插头接插件(12)和插座接插件(14)组成，各接插件的外壳(16，26)装有多个端子(40，42)。U字形插座端子(42)有两个臂，第一个臂与端子的安装部分(50)连接，其自由弹性触臂(56)的接触部分(58)可与其它接插件的其中一个端子的接触部分(44)接合。接触部分(58)在插座外壳的台肩(64)上预加载。端子(42)第一个臂(54)的近端(54a)固定在外壳上，远端(54b)由凸件(55)沿其边缘可移动地支撑着。

Description

薄断面表面可装式电气接插组件
本发明一般涉及电气接插件制品，具体涉及一种薄断面电气接插件。
小型或薄断面电气接插件广泛应用于要求保持接插件的高度尽可能小的应用场合。例如，小型的或在断面表面安装式接插件通常装在印刷电路板上的小型电子器件中，例如蜂窝式电话或传呼机之类装接插件和电路板的空间极受重视的场合。接插件的这种薄断面可能产生一系列问题。
薄断面表面安装式接插件的其中一个问题是，总是没有足够的空间或高度使触杆有足够的长度，从而可能会连累触杆的偏转和正常的接触力。因此，历来都需要将端子设计得可以扩大触杆的有效长度并在制造这类厚度和/或刚度都相当大的端子时采用昂贵的材料以使成品具有足够的强度。此外，除各接合端子之间的摩擦接合外，在板与板的插接件的应用中，没有设置机械插接件。小型或断面接插件偶而因机械震动而不能接合的情况极为突出。考虑到这些因素，有必要在加强各端子之间的摩擦接合，从而加大拔除接插件所需要的力。然而，如此增强各接合着的端子之间的摩擦接合会使接合和拔除力过大，反过来使接插件和/或印刷电路板组件在接合和拔除时容易损坏或断裂。因此，主要的一点是使这些接插组件的端子有一个简单而成本能有效降低的设计，使端子在接合和拔除过程中能有足够的偏转和法向力，从而可避免过早的解脱，也可避免因疏忽大意引起的拆接，而且必要时还可拆接或拔除接插组件。
因此，本发明的目的是提供一种具上述性能的电气接插组件，即采用既便于接合接插件的小型化又使触杆能充分偏转且使所提供的薄断面空间中具有足够法向力的端子。
因此，本发明的目的提供一种新型的经改进的电气接插组件，它有一个有利于小型化和构成薄断面的插座接插件。
本发明实施例的薄断面电气接插件包括一个接合插头和一个插座接插件，两者各有一个绝缘外壳，外壳中装有多个端子，这些端子本身有接触部分供与其它接插件端子的接触部分相互接合用。各接插件外壳的两端之间有一个安装面延伸着，适宜表面安装到印刷电路板的表面上。各端子的安装部分供与印刷电路板上的迹线连接用。至少其中一个接插件的端子其接触部分总的呈U形，各接触部分有两个臂，第一个臂与端子相应的安装部分连接，另一个臂是自由的弹性触臂，可与其它接插件相应端子的接触部分接合。第一个臂的近端贴近端子的安装部分，远端在近端的另一端，可移动地沿其边缘支撑着，从而使端子第一个臂在近端与远端之间的部分在插头与插座接插件接合的过程中可灵活地移入外壳的一个槽中。
端子自由弹性触臂的远端斜向各接插件外壳的肩部使端子得到“预载荷”，从而使端子必须作小小的偏转同时在接插件接合时提供足够的法向力。这样，端子和外壳的设计就可以采用刚度较小和较薄的端子材料，从而降低成本，同时提高端子和接插组件的性能。
电气接插组件可以有通常呈L字形的夹持件和固定件，前者用以将接插件固定到印刷电路板的表面，后者设在接插件外壳的两端以便在接合情况下可卸除地固定接插件。
从下面结合附图所作的详细说明可以清楚了解本发明的其它目的、特点和优点。
据信是本发明的新颖特点在本说明书所附的权利要求书中详细列出。要全面理解本发明连同其目的和优点可参看下面结合附图所作的说明。附图中，同样的编号表示各图中同样的元件，其中
图1是本发明电气接插组件的插头和插座接插件在不接合情况下的部件分解透视图；
图2是通常沿图1的2-2线截取的纵向剖面；
图3是与图2类似的纵剖面，但插头和插座接插件处于接合状态；
图4是与图2类似的视图，但插座从外壳卸下；
图5是与图4类似的视图，但端子是现有技术的端子。
现在更详细地参看附图，先参看图1。本发明一个实施例的薄断面电气接插件10其插头接插件12可与插座接插件14接合。插头接插件12的绝缘外壳16两端18之间延伸着安装面20适宜表面安装到印刷电路板24的表面22上。插座接插件14绝缘外壳26两端28之间延伸着安装面30适宜表面安装到印刷电路板34的表面32。
结合图1参看图2和图3。插头接插件12的插头部分36可沿虚线箭头A(图1)的方向接合入插座接插件14的插座38中。插头接插件12装有多个端子40(图3)，插座接插件14装有多个端子42。从图1和图3可以看得最清楚，插头接插件12的端子40有暴露在插头部分36两侧的刃状接触部分44和安装部分46，供表面连接到印刷电路板24表面22上的电路迹线48。插头接插件12的端子40通常呈L字形，配置在接插件外壳16插头部分36两端。接插件外壳由诸如塑料之类的绝缘材料模塑成一个整体，各端子则由导电材料冲压成。
插座接插件14的端子42安置在插座38两端。各端子42的安装部分50供表面连接到印刷电路板34表面32上的各电路迹线52。各端子42还有通常呈U字形的接触部分具有两个臂，第一个臂54与安装部分50连接，另一个臂是自由弹性臂56，其圆的接触部分58可与各插头接插件端子40和接触部分44接合，如图3中所示。概括地说，第一个臂54的近端54a固定靠在插座接插件外壳26的壳壁60(图2和图3)上，第一个臂54的远端54b由薄片或薄层55沿其边缘可移动地支撑着，从而使第一个臂54在远端54b与近端54a的部分在圆接触部分58偏转时可灵活地移入槽62中，同时端子42的弯曲部分保持相对静止。这种结构使应力可以沿端子42的第一个臂54分布，从而使端子的偏转性能即使其触杆因插座接插件14断面薄而短时也有所改进。这个改进是通过这样的措施达到的：在55处设置第二支撑区以确保整个端子42始终处于受压状态，而不是将端子固定在单个固定点(例如54a)上。
和插头插件12的外壳16及端子40一样，外壳26由诸如塑料之类的绝缘材料模塑成一个整体，端子42则由诸如磷青铜之类迄今认为用作薄断面杆不太合适的较薄(例如0.15毫米)导电材料冲压制成，讨论如下。
仍然参看图2和图3。可以看到，各端子42在其在插座接插件外壳26中各自的端子腔中是处于“预加载”状态的。具体地说，从图2中可以看到，56臂的远端56a受弹簧力的作用，或者偏倚在外壳26的台肩64上。接插件如图3所示那样接合时，可以看到，臂56的远端56a偏离台肩64。这样，预加载作用只需要很小的随后的端子偏转，就可在接合着的端子之间取得充分的法向接触力，因为由于预加载，在圆接触部分58处一开始就有反作用力存在。此外，预加载有助于减小接合中的插头与插座端子之间的倾角，从而减小接插件接合所需要的力。随着单位接插组件端子或电路数目的增加，这个效果更加显著了。减小接合力不仅可以提高插头和插座接插件接合无需用力的程度，而且由于接合力减小了，因而提高了生产率并使成品的损坏率低于使用接合力大的场合，从而提高接插件的装配效率。此外，这使同样薄断面接插件的设计可应用于电路体积明显日趋增大的应用场合，而如果接合力过大是不能做到这一点的。
现在参看图4，虽然为清楚和易于理解而将图画得有些夸大，但可以看出端子42在接插件接合过程的动作(图中用虚线表示)是和图5现有技术端子42′不同的。虽然可以看到两种端子在结构上是不同的，但为便于比较，还是用同样的编号来表示端子类似的一般特点。上面说过，薄片55由于支撑着端子42第一臂54的远端54b因而避免了第一个臂的远端和端子42的弯曲部分在接插件接合过程中向后移动(即因接合中接插件的作用力而偏离)，如现有技术端子42′在偏转过程中的表现使端子中的应力在远端54b′并沿端子在54′与自由弹性接触臂56′之间的弯曲部分集中。此外，由于远端56a′不处在预加载状态，因而需要加大接触部分58′的偏转量以产生足够的法向接触力。应力的这一集中使触点需要采用更厚、刚度更大因而更昂贵的材料。举例说，现有技术的端子采用0.2毫米厚的铍青铜触点，而本发明的最佳实施例采用0.15毫米厚的磷青铜触点。这种差别会大大影响接插件的总成本。
回头再参看图1。接插组件的其它特点包括装在插头接插件外壳16各端18和接插件外壳26各端28的通常呈L字形的夹持件66。各夹持件的臂68通常是平直的，适宜固定到下面各印刷电路板的表面。另一个臂是位于内臂72对过的外臂70。夹持件66的内臂72，特别是边缘部分72a在插入其各自的安装面20和30之后在各外壳通道76内保持干涉配合，将夹持件牢牢固定在外壳中。夹持件臂68用例如钎焊固定在印刷电路板的焊盘78表面以减小端子焊接点的应力并进一步将表面安装插头和插座接插件固定到其各自的印刷电路板上。此外，为加强夹持件在各接插件外壳中的夹持作用，令夹持件对置着的耳片74与各接插件外壳对置着的台肩80搭接。各夹持件66由于是导电材料冲压制成的，因而可以焊接到各印刷电路板的各接地电路，再在接合时连接，从而在装配件及其各自的系统中处于同电位状态。
此外还可以在靠近插头接插件12和插座接插件14的接插件外壳16和26两端分别设置互补式的相互接合固定件，以便可卸除地夹持接合状态的接插件。固定件由金属板材冲压制成，因而在接插件12和14接合过程中各固定件上切成圆角的凸出部分可通过触觉或声音指示出两接插件处于接合状态。
不言而喻，在不脱离本发明精神实质或主要性能的前提下，本发明是可以其它形式实施的。因此，上述实例和实施例无论在那一方面都应视为举例性质而不应视为是对本发明的限制，而且本发明不局限于本说明书提供的细节。

Claims (6)

1.一种薄断面插座接插件(14)，供安装在印刷电路板(34)表面(32)用，其特征在于：
细长的插座外壳(26)，装有多个端子(42)，各端子包括：
安装部分(50)，用以表面连接到印刷电路板的电路迹线；
通常呈U字形的接触部分，具有两个臂，第一个臂(54)与安装部分(50)连接，自由弹性臂(56)的接触部分(58)可与接合的接插件(12)的接触部分(44)接合，第一个臂的近端(54a)固定到靠近安装部分(50)的外壳上，远端(54b)在近端的另一端，由薄片(55)沿其边缘可移动地支撑在外壳中，因而端子的第一个臂在近端和远端之间的部分在自由弹性触臂的接触部分偏转时能灵活地移入外壳的槽(62)中，从而使应力沿端子(42)的第一个臂(54)分布，使端子的偏转性能得以提高。
2.如权利要求1所述的薄断面插座接插件(14)，其特征还在于在所述U形接触部分的自由弹性触臂(56)与外壳(26)之间的预加载装置，用以在端子偏转之前在自由弹性触臂内提供反作用力，从而给接触部分预加载。
3.如权利要求2所述的薄断面插座接插件(14)，其特征在于，所述预加载装置在插座接插件外壳上有一个台肩(64)可与自由弹性触臂(56)的远端(56a)接合。
4.如权利要求1所述的薄断面插座接插件(14)，其特征还在于，冲压制成、装在接插件外壳(26)一端(28)的夹持件(64)，用以将接插件固定到其各自的印刷电路板上，夹持件通常呈L字形，其第一个臂(70)固定到外壳的相应端，其第二个臂(68)适宜固定到所述电路板的表面。
5.如权利要求1所述的薄断面插座插件(14)，其特征还在于固定件(88)，设置在靠近接插件外壳(26)各两端(28)处，用以可拆卸地夹持插座接插件使其与互补的插头接插件(12)保持接合状态。
6.如权利要求1所述的薄断面插座插件(14)其特征在于，端子的远端(54b)有一个弯曲部分通常位于薄片(55)与接触部分(58)之间，在接触部分(58)偏转时，这时第一个臂(54)在远端(54b)与近端(54a)之间的部分可在外壳(26)的槽(62)中移动，端子的弯曲部分仍然保持相对静止状态。
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