CN116895964A - 用于扁平柔性电缆的弹簧夹头座 - Google Patents

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Abstract

一种用于扁平柔性电缆(220)的连接器(105)，包括限定接收扁平柔性电缆(220)的插座(140)的壳体(110，222)，以及可移动地安装到壳体(110，222)的致动器(128，228)。导电端子(114，224)定位在插座(140)内，并且包括布置成与致动器(128，228)接触的第一部分，以及延伸穿过壳体(110，222)并且具有定位在壳体(110，222)的外表面上的端部的表面安装凸片(115)。端子的第一部分(114，224)由致动器(128，228)在打开位置和夹持位置之间偏压。

Description

用于扁平柔性电缆的弹簧夹头座
技术领域
本发明涉及电连接器，尤其涉及用于扁平柔性电缆的电连接器或头座。
背景技术
如本领域技术人员所理解的，扁平柔性电缆(FFC)或扁平柔性电路是由嵌入薄的柔性绝缘带内的至少一个导体(例如金属箔导体)组成的电气部件。由于扁平柔性电缆比传统的“圆线”电缆具有优势，因此在许多行业越来越受欢迎。具体来说，除了具有更小的外形和更轻的重量之外，与基于圆线的架构相比，FFC能够极为更容易地实现大电路路径。因此，FFC正被考虑用于许多复杂和/或大批量的应用，包括线束，例如汽车制造中使用的线束。
阻碍FFC在这些应用中实施的关键障碍包括需要开发快速、稳健和低电阻的端接技术，其使FFC能够与各种部件配合，包括在需要表面安装连接的应用中。在表面安装应用中使用的当前FFC线束连接器包括几个塑料壳体部件，以及线束连接器和传统的表面安装头座之间的电连接件。这些部件除了相对复杂和昂贵之外，还会随着时间的推移而失效。
需要使用扁平柔性电缆建立表面安装电气连接的改进解决方案。
发明内容
在本发明的一个实施例中，用于扁平柔性电缆的连接器包括壳体，其限定了接收扁平柔性电缆的插座，以及可移动地安装到壳体的致动器。自锁导电端子位于插座内，并包括布置成与致动器接触的第一部分，以及延伸穿过壳体并具有位于壳体的外表面上的端部的表面安装凸片。端子的第一部分被致动器偏压在打开位置和夹持位置之间。
附图说明
现在将参考附图通过示例的方式描述本发明，在附图中：
图1是根据本发明实施例的在解除配合状态下的FFC连接器和FFC透视图；
图2为图1所示FFC连接器的分解图；
图3为图1所示FFC连接器的正面透视图；
图4为图1所示FFC连接器的后视立体图；
图5为图3所示FFC连接器的剖视图；
图6为图1所示的FFC连接器和FFC在配合或组装状态下的透视图；
图7为图6所示组件的剖视图；
图8为根据本发明另一实施例的FFC连接器的剖视图；
图9是根据本发明另一实施例的FFC连接器在未夹持状态下的侧面透视图；和
图10为根据本发明另一实施例的FFC连接器在夹持状态下的侧面透视图。
具体实施方式
本发明的实施例包括可表面安装的连接器或头座，用于扁平柔性电缆(FFC)或扁平印刷电缆(FPC)。该连接器包括壳体，在该壳体中布置有用于捕获FFC的暴露导体的一个或多个自锁弹簧夹或端子。致动器设置在壳体上，用于将弹簧夹偏压到它们的锁定位置，以导电的方式将FFC固定在壳体内。弹簧夹还延伸穿过壳体，并限定直接连接到诸如印刷电路板等部件的外表面安装特征部。
如图1所示，根据本发明实施例的连接器或头座组件100适合与FFC一起使用，例如FFC 200的示例性图示部段。FFC 200通常包括嵌入绝缘材料214内的多个导体210。导体210可以包括金属片或金属箔，例如铜箔，并且可以以任何期望的构造图案化。绝缘材料214，例如聚合物绝缘材料，可以通过粘合剂施加到导体210的任一侧，产生嵌入式导体布置。绝缘材料214的一个或多个部分或窗口216可以在选择的区域中被去除(或者可以不被初始施加)，以暴露否则被嵌入的导体210的部段。在示例性实施例中，FFC 200的缺失部分216限定了单个连续的窗口，在其顶侧暴露每个导体210的端部，而绝缘材料214的底部部分保持存在，用于增加FFC的稳定性和强度。
现在总体参考图1-7，头座组件100包括头座或连接器105，其包括用于容纳FFC200的壳体110。如图所示，壳体110限定了与内部端子插座140连通的前部或第一开口112，用于接收FFC 200的端部。多个导电端子114布置在插座140内，并且适于电接触、更具体地选择性地夹到FFC 200的暴露导体210。端子114可以由导电材料形成，例如钢、铜或其他合金，并且可以通过例如在大致扁平的原材料上进行弯曲操作而形成所示的形状。在一个实施例中，一些或所有端子114可以互连，在其他实施例中，每个端子114是分离的，并且与其剩余部分电隔离。
第二开口127穿过壳体110的顶侧或顶壁，也与插座140相通。开口127可移动或可滑动地在其中接收致动器或按钮128，用于选择性地将FFC 200锁定在壳体110内。更具体地，致动器128可在开口127内的解锁位置和锁定位置之间移动。在锁定位置，致动器128适于同时在每个端子114上施加向下的压力，从而以导电的方式将FFC 200夹持在壳体110内。致动器128由自锁端子114保持或固定在锁定位置，这将在本文中详细阐述。
如图5所示，每个端子114均设有第一臂116和与之附接的第二臂117。第一臂116和第二臂117在它们之间限定了用于接收FFC 200的槽或间隙，更具体地，用于接收其暴露的导体。第一臂116和第二臂117连接在大体定向为位于壳体110后部的相应第一端上。每个臂116、117还包括相应的第二远端118、119，其在朝向壳体110的前部的方向上延伸。第一臂116最初向下延伸以限定邻近第一端的会聚点125，其中在端子114的打开或未压缩状态下，臂116、117彼此接触或几乎接触。端子114适于至少在该会聚点125的区域中接触FFC 200的暴露导体210。
第一臂116还包括邻近汇聚点125并相对于第二臂117的平面段117’倾斜延伸的中间段116’。第一臂116的第二端118从中间段116’沿部分相反的方向延伸，从而限定第一臂的总体波状或W形轮廓。类似地，第二臂117的第二端119倾斜地远离其剩余部分延伸，用于从插座140的底板升起端子114。类似地，第一臂116的第二端118也向上延伸。相对延伸的第二端118、119在每个端子114中形成了更大的初始开口，用于更容易地接收FFC 200。
每个端子114，更具体地说，其第二臂117，布置在相应的槽120内，槽120由相应的竖直分隔壁121限定在壳体110的插座140内。在一个实施例中，竖直分隔壁121在竖直方向上仅部分延伸到插座140中，从而允许在插入期间布置在FFC 200的每个导体210之间的绝缘材料214通过。在其他实施例中，分隔壁121可以在壳体110的顶壁和底壁之间延伸。在该实施例中，可以在每个导体210之间的区域中穿过FFC 200形成相应的槽，使得FFC仍然可以被接收在插座140内。
从图5和图7中可以看出，相对于壳体110按压致动器128，可将每个端子114扁平化至闭合或压缩状态。当向下按压或压下致动器128时，致动器最初至少支承在每个端子114的第一臂116的中间段116’和/或第二端118上。第一臂116产生的向下运动将FFC 200及其导体210夹在每个端子114的第一臂116和第二臂117之间。此外，随着端子114扁平化，第一臂116在大致朝向壳体110的前部的方向上变长。
在一个实施例中，端子114包括自锁弹簧夹，自锁弹簧夹具有机械锁定特征部137(见图8-10)，例如锁闩，其例如设置在第一臂116上，用于在经由致动器128加压后与第二臂117接合，从而将第一臂116相对于第二臂117固定在夹持位置。在其他实施例中，可以使用闩锁将致动器128固定在锁定位置，以保持端子114上的压力(也参见图9和10)，并且可以省略锁定特征137部。
每个端子114还限定了安装凸片115，安装凸片115延伸穿过在壳体110的后部中限定的相应开口126，使头座组件100能够直接表面安装到另一个部件上。开口126可以由分隔壁121以及壳体110的顶壁和底壁限定。具体地，如图4所示，在壳体110的后部，分隔壁121可以被加高，以便在壳体的顶壁和底壁之间完全延伸，形成每个开口126。
具体参见图4和图5，在一个实施例中，每个端子114限定从第二臂117向下延伸的支脚123。表面安装凸片115从支脚123横向向下延伸，并限定了钩状端部部分。端部部分与壳体110的相应形状(即，半圆形或半圆柱形)的部分或唇缘111接合并将其可靠地捕获，用于固定端子114在壳体内的位置，并防止其在FFC 200的插入方向和与插入方向相反的方向上移动。唇缘111基本上延伸壳体110的后部的宽度，或者至少跨过每个后部开口126。如图所示，唇缘111和安装凸片115从壳体110大致向下延伸到壳体的平坦下表面下方的位置，以便于表面安装(例如，通过凸片进行的焊接)。
为了实现壳体110的稳定、平坦表面安装，相应的台阶或突起113从壳体110的底表面、靠近其前端并与唇缘111相对地延伸。当端子114处于壳体内的安装位置时，台阶113的高度大体等于壳体110的平坦底表面和安装凸片115的底侧之间的距离。这样，例如，通过将安装凸片115焊接到电路板的表面，插头105将保持在大致水平的取向，使得FFC 200以大致平行于电路板或插头的安装表面的方向安装在其中。
现参考图8，根据本发明的另一个实施例，头座组件220包括壳体222，壳体222具有枢转或铰接地连接至其的致动器228。具体而言，壳体222和致动器228可彼此一体形成，并在它们之间限定活动铰链223，仅作为非限制性示例。如上关于图1-7的实施例所述，致动器228可操作来将端子224的图示上臂压至夹持位置。端子224的锁定闩锁137可以接合以将端子224保持在夹持位置，从而保持插入的FFC 200上的夹持力。然而，与前述实施例的表面安装凸片不同，图8的实施例的端子224包括导电端子引脚225，导电端子引脚225从其端部沿大致垂直于FFC 200的插入方向的方向延伸。例如，引脚225可以插入到形成在电子设备的电路板中的相应孔中，并经由焊接固定到其上。
现参考图9和图10，根据本发明另一实施例的可移动致动器328可操作地与例如壳体310的一部分机械接合(或直接与电气装置311接合)，以将致动器固定在关闭或夹持位置。具体地，示例性致动器328包括形成在其自由的可移动端上的至少一个闭锁特征部或突起305(例如，钩形突起)，用于选择性地与壳体310或装置311的相应特征(例如，凹部)接合。这样，组件的端子314不需要具有单独的闩锁特征部(例如，闩锁137)来保持其夹持位置。示例性端子314还包括钩状端部315，该钩状端部315可以充当弹性构件或弹簧，其限制或以其他方式控制由处于所示夹持位置的端子施加在FFC 200上的压缩力。应该理解，在图9和10中仅示出了端子组件的一部分，并且壳体、端子和/或致动器可以包括附加的特征，包括上面关于图1-8的实施例所述的那些特征。
本发明的上述实施例可在不使用任何中间连接器和相关导体的情况下，将无连接器的FFC直接快速可靠地连接至头座(例如，表面安装头座)。这样，实现了低电阻连接，这需要较少的制造和组装步骤。由于采用了自锁弹簧夹，头座最大限度地减少了所需移动部件的数量，进一步简化了制造和组装过程。

Claims (15)

1.一种连接器(105)，包括：
壳体(110，222)，限定插座(140)，所述插座的尺寸设置为接收扁平柔性电缆(200)；
致动器(128，228)，可移动地安装到所述壳体(110，222)；和
导电端子(114，224)，布置在所述插座(140)内，包括：
第一部分，布置成与所述致动器(128，228)接触并包括第一臂(116)和附接到所述第一臂(116)的第二臂(117)，所述第一臂(116)和所述第二臂(117)在它们之间限定开口，所述开口的尺寸设置为接收所述扁平柔性电缆(200)的暴露导体(210)，端子(114，224)的所述第一部分由所述致动器(128，228)在打开位置和夹持位置之间偏压；和
安装部分(115，225)，从端子(114，224)的所述第一部分延伸并穿过所述壳体(110，222)，所述安装部分(115，225)具有暴露在所述壳体(110，222)的外表面上的端部。
2.根据权利要求1所述的连接器(105)，其中，所述致动器(128，228)安装在穿过所述壳体(110，220)的壁形成的开口(127)内，该开口(127)与所述插座(140)连通。
3.根据权利要求1所述的连接器(105)，其中，所述致动器(128)可选择性地固定到所述壳体(110)，以用于将所述端子(114)保持在所述夹持位置。
4.根据权利要求1所述的连接器(105)，其中，端子(114，224)限定自锁弹簧夹，在所述自锁弹簧夹中所述第一臂(116)或所述第二臂(117)中的一者限定用于将端子(114)保持在夹持位置的闩锁(137)。
5.根据权利要求1所述的连接器(105)，其中，所述致动器(228)铰接地连接到所述壳体(222)。
6.根据权利要求1所述的连接器(105)，其中，所述第一臂(116)限定与所述致动器(128)接合的至少一个弓形部段。
7.根据权利要求1所述的连接器(105)，其中，所述安装部分(115，225)包括暴露在所述壳体(110)的下侧的表面安装凸片(115)，所述凸片(115)从所述第二臂(117)延伸并限定了钩状端部，所述钩状端部捕获所述壳体(110)的相应形状的部分(111)。
8.根据权利要求1所述的连接器(105)，进一步包括：
布置在所述插座(140)内的多个端子(114)，每个端子(114)被所述致动器(128)同时偏压到所述夹持位置；和
限定在所述插座(140)中并布置在所述多个端子(114)中的每一个之间的多个分隔壁(121)，所述分隔壁(121)限定多个相应的开口(126)，所述多个相应的开口接收穿过其的多个安装部分(115)。
9.根据权利要求1所述的连接器(105)，其中，所述安装部分(115，225)包括安装引脚(225)，所述安装引脚从所述第二臂(117)沿大致垂直于所述扁平柔性电缆(200)的插入方向的方向延伸。
10.一种连接器组件(100，220)，包括：
扁平柔性电缆(200)，具有通过绝缘材料(214)暴露的多个导体(210)；和
适于连接到电气装置的多个端子(114，224)，每个端子(114，224)包括：
夹持部分，与所述扁平柔性电缆(200)的暴露导体(210)接合，并且包括第一臂(116)和附接到所述第一臂(116)的第二臂(117)，所述第一臂(116)和所述第二臂(117)在其间限定开口，所述开口的尺寸设置为接收所述扁平柔性电缆(200)的暴露导体(210)；和
从所述夹持部分延伸的导电安装部分(115，225)，用于连接到所述电气装置；和
致动器(128，228)，在打开位置和夹持位置之间偏压所述夹持部分，在所述打开位置，所述扁平柔性电缆(200)由所述夹持部分接收，在所述夹持位置，所述扁平柔性电缆(200)的暴露导体(210)固定到端子(114，224)。
11.根据权利要求10所述的连接器组件(100，220)，还包括壳体(110，222)，所述壳体限定尺寸适于接收所述扁平柔性电缆(200)的插座(140)，所述安装部分(115，225)延伸穿过限定在壳体(110，222)的后壁中的相应开口(126)。
12.根据权利要求11所述的连接器组件(100，220)，其中，所述壳体(110，222)限定了多个槽，所述多个槽至少部分地分离在所述插座(140)内的所述端子(114，224)。
13.根据权利要求11所述的连接器组件(100，220)，其中，所述扁平柔性电缆(200)的导体(210)暴露在电缆(200)的端部部段上以及电缆(200)的顶侧或底侧之一上。
14.根据权利要求10所述的连接器组件(100，220)，其中，端子(114，224)限定自锁弹簧夹，在所述自锁弹簧夹中第一臂(116)或第二臂(117)中的一者限定用于将端子(114，224)保持在夹持位置的闩锁(137)，每个弹簧夹的第一臂(116)在弹簧夹处于夹持位置时与暴露导体(210)中的相应一个电接触。
15.根据权利要求11所述的连接器组件(100，220)，其中，所述壳体(110)包括穿过其顶壁形成的开口(127)，致动器(128)可滑动地接收在开口(127)内。
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