CN1216873A - 层状弹簧结构和装有此结构的柔性电路接插件 - Google Patents

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Abstract

一种柔性电路接插件包括一经过改进的接触弹簧组件,相比于许多沿着接插件在纵向上布置的离散弹簧元件。柔性电路内弹簧元件支承并由这种弹簧元件以如下方式抵靠一电路插卡,即弹簧元件在弹簧组件长度上施加一系列离散的接触力,从而消除由于电路插卡厚度变化和翘曲以及其他各种顺从性问题所造成的任何难题。

Description

层状弹簧结构和装有此结构 的柔性电路接插件
本发明一般地涉及边缘插卡接插件，而更为具体地涉及采用柔性电路作为接插件触片并具有一经过改进的插卡啮合装置的接插件。
接插件在本技术领域中是为人熟知的，它提供了一主电路板与一副电路板之间的一种连接并在本技术领域被称作边缘插卡接插件。这些接插件一般包括一绝缘外壳，具有一在长度方向上伸展在外壳之内的槽孔，可接纳副电路插卡的一条边缘，以及许多在槽孔对置两侧上的触片。这些接插件的触片可以是各别的触片，冲压成形而成，或者它们可以制成在一弹性的连续基底上，状为挠性薄膜或挠性印刷电路(“FFC”)。利用FFC，可以获得很小的节距，即大约0.3mm的触片到触片的间距。
当FFC装在边缘插卡接插件之中时，诸如在1971年10月19日颁布的美国专利第3614707号和1995年1月27日颁布的美国专利第5427533号之中所说明的那些接插件时，FFC敷盖接插件插卡-接纳槽孔，以致需要时一电路插卡可以被插进和撤出接插件槽孔。如在转让给本发明的受让人的、为“采用挠性薄膜电路的电路插卡接插件”而于1996年4月17日提出的、共同待决专利申请之中所述，一种采用FFC的边缘插卡接插件具有一电路插卡-啮合装置，采用了延伸到接插件长度的各细长弹簧件。这些弹簧件用来在FFC的各导电轨痕与制成在面对FFC的电路插卡上的各接触轨痕之间施加一接触力。
虽然是可靠的，但已经发现，这种型式的接插件结构具有一些缺点，特别是在获得与电路插卡各接触轨痕的基本贴合方面。由于特定的各弹簧件遍及接插件的长度是连续的，各弹簧件在电路插卡的厚度出现变化时难以在电路插卡的全长上施加一均匀的接触力。为了抗衡这一贴合问题，一种弹性层，诸如1997年4月9日颁布并转让给本发明的受让人的美国专利第5505625号之中所说明者，可以施用于各弹簧件。这一附加层加大了这种接插件的复杂性和制造成本。
因此，存在着对于一种具有提高的贴合特性的FFC接插件的需求。先前技术没有提供或提出这样的一种接插件。
本发明克服了这些缺点，提供了一种“层状”型式的弹簧结构，其中弹簧结构包括许多在长度方向上组装起来的许多离散的弹簧元件以形成一延伸到接插件插卡-接纳槽孔长度的弹簧结构。采用分离的弹簧元件，前面提及的贴合问题得以克服，因为每一弹簧元件可独立地朝着一插进接插件的电路插卡的对置触片向FFC施加一独立的接触力。
在本发明的一个主要方面中并如本发明优选实施例所例示，提供了一种弹簧结构，包括多个、单个的弹簧件，或曰簧片，它们在接插件的长度方向上延伸。这些簧片在接插件的电路插卡-接纳槽孔对置两侧上弹簧结构全长范围内的共同支承FFC。每一这种簧片包括一对弹簧臂杆部件，后者彼此间隔开来而限定每一簧片的一中介槽孔，构成接插件的部分插卡-接纳槽孔。每一弹簧臂杆部分在一插进接插件插卡-接纳槽孔的电路插卡上独立地施加一离散的接触力。使用许多离散的簧片可减少FFC与电路插卡轨迹之间在电路插卡厚度出现变化时的接触损失。
在本发明的另一主要方面中，簧片制有一特殊形状，一起共同构成一低插装力接插件。在此情况下，两个弹簧臂杆部分从每一簧片的一基底部分伸出。每一弹簧臂杆部分包括不同的上和下凸角。弹簧臂杆部分通过两个梁件相互连接于其相应的簧片基底部分。一个梁件伸展在基底部分与下部凸角之间，而另一梁件伸展在基底部分与上部凸角之间。弹簧臂杆部分的下部凸角位于每一簧片上，以便在上部凸角之下的高度上伸进插卡槽孔。一插进插卡槽孔的插卡将因而啮合弹簧臂杆部分下部凸角并使它们相对于槽孔向外移动，从而导致弹簧臂杆部分作枢转并推动其上部凸角向内而接触电路插卡上的触片。
在本发明的又一主要方面中并如另一实施例所例示，提供一种零插装力接插件，其中接插件包括一致动装置，可任由选择地推动簧片的弹簧臂杆部分进入相应的开启和闭合位置。在所述的实施例中，启动装置在一个方向上的运动可推动弹簧臂杆部分向外而进入一开启位置，用于轻易地把一插卡插进接插件插卡槽孔，而致动装置在另一方向上的运动允许弹簧臂杆部分向内移动而进入一闭合位置，此时弹簧臂杆部分啮合插入其中的一电路插卡。
在本发明的再一主要方面中，簧片用一或多个卡持件穿过弹簧片基底部分而组装在一起。基底部分用间隔件以交插方式组装在一起，以致间隔件隔开相邻的簧片。各卡持件把簧片以压缩方式夹持在一起，而间隔件使簧片彼此间隔开来，以致把簧片夹持起来的夹持力并不妨碍簧片的啮合性质。间隔件可以采取很小厚度的单独元件的形式，或者可以包括一施加于簧片基底部分一个表面或两个对置表面上的镀层。
通过从许多单个的弹簧元件来构成一弹簧结构，每一弹簧元件可以通过FFC向电路插卡施加一离散的和独立的接触力。每一接触力可以认为是沿着插卡槽孔一增量长度上的增量力。这样，如果电路插卡的厚度出现变化，这些变化在由单个弹簧元件支承的FFC每一增量长度的范围之内得到补偿，以便借此显著地减少在FFC与电路插卡触片之间出现不起作用的接触或根本不接触。
本发明的这些和其他一些目的、特点和优点通过考查以下详细说明将会得到清楚的了解。
在以下详细的说明过程中，将参照所附各图，其中同样的参照编号标明同样的号部件，以及其中：
图1是先前技术中一种电路插卡接插件和电路插卡的透视图，例示了本发明在其中为之找到最大效用的接插件的应用场合和类型；
图2是图1中接插件的分解透视图；
图3是先前技术中另一种弹性薄膜式电路接插件的透视图；
图4是一种电路插卡接插件的透视图，此接插件带有按照本发明各项原理而制成的一种层状弹簧结构；
图5是图4中接插件的弹簧结构和其他各有关部件的分解组部视图；
图6是用于图5中弹簧结构之中的一叠弹簧元件的分解视图；
图7是各弹簧元件一种另外配置的分解视图，用于诸如示于图5的一种弹簧结构之中；
图8是按照本发明各项原理而制成的一种接插件的另外一项实施例的透视图，此实施例具有零插装力特征；
图9是图4中接插件的剖视图，表明在一静置位置处弹簧结构的各弹簧元件，电路插卡并未插装到接插件插卡槽孔里面；
图10是与图9一样的视图，但表明电路插卡已插装到接插件插卡槽孔里面；
图11是图8中接插件的剖视图，表明弹簧结构的各弹簧元件由致动件被推移进入一开启位置，而一电路插卡并未插装到接插件插卡槽孔里面；
图12是与图11一样的视图，但表明一电路插卡已插装到接插件插卡槽孔里面，而且致动件已移至一插卡啮合位置；
图13是具有厚度变化的一电路插卡和施加一触压力顶住插卡的一连续弹簧件的示意视图；
图14是具有厚度变化的一电路插卡和施加一触压力顶住插卡的、本发明的一层状弹簧结构；
图15是与图12一样的视图，但电路插卡已从插卡接纳槽孔中取出；
图16是本发明另一项实施例，表明弹簧结构在具有一直角取向的一种接插件之中的应用；
图17是按照本发明各项原理制成的一种双插槽式接插件的另一项实施例的透视图；以及
图18是另一种接插件的透视图，表明按照本发明各项原理制作的、一种弹簧结构的另外两项实施例。
图1表明一种先前技术中的插卡接插件，总体上以20表示，它按照本发明的原理制成。这种接插件及其结构阐述在1996年4月17日递交的名为“采用柔性薄膜电路的电路插卡接插件”的美国专利申请系列第08/635049号之中，此申请转让给本发明的受让人。
接插件20说明了本发明所涉及的电路插卡接插件的类型和式样。接插器20安装于一主印刷电路板22，设置在其上的有许多不同电路24，引向许多相关的接触贴片或交点26，后者位于电路板22的一个安装表面28上。
接插件20意在提供电路板22与一辅助电路插卡30之间的连接，插卡30具有一基底32和许多与电路插卡30的一条插装边缘36对正的接触贴片34。电路插卡30具有设置在其两侧上的接触贴片34，一般排列在接近插装边缘36的一个或多个不同行35的矩阵中。这些接触贴片34需要时可以用在本技术领域中各种熟知的方式在电气上连接起来以提供多余的接触表面，以便提高电路插卡-接插件连接的可靠性。
现在转向图2，可以看出接插件20具有一外壳或者主体38，沿纵向伸展并一般地包括两个对置的端部40，后者最好是由一种电绝缘材料，诸如一种塑料，制成的。这两个端部40用以限定接插件20和其外壳整体长度以及接插件29的一条电路插卡-接纳槽孔80的纵向延伸长度。在这方面，两个端部40各自包括制成在其中的一个凹槽42，从其上表面43向下伸展到一预定的深度。(图2)
这些凹槽42连通于端部40的内部对置端面45并可以在其上表面43附近包括坡面部分46，坡面部分46形成进入凹槽42的导入表面以便于电路插卡30进入接插件的插卡-接纳槽孔80。虽然图示外壳由两个间隔开来的端部40和示于图2的接插件底座54限定，但应理解，在此所用的术语“接插件外壳”，应当被赋予最为广泛的解释，并且因此，意在包括可能具有延伸接插件20整个长度的纵向侧壁的接插件结构。
端部40的下部表面47适于设置在电路板表面28上并如图2所示，可以配置安装凸头或销柱49。接插件端部40最好是沿着接插件20的一条纵向轴线在长度方面对中，以致它们的相应凹槽42彼此面对并最好是使它们相对于接插件20插卡接纳槽孔80的一条中心线保持对正。
接插件端部40不仅通过它们各自的凹槽42形成接插件电路插卡-接纳槽孔的对置两端，它们还在其间支承一个电路插卡-啮合组件50。组成这一电路插卡-啮合组件50的部件最清楚地表明在图2之中。接插件电路插卡-啮合组合50包括一段柔性薄膜或柔性印刷电路(通称为“FFC”)60，它具有制成在上面的许多导电轨迹或者触点66。这些轨迹，如在本技术领域中所知，以并排的顺序排列在柔性电路60上并具有外露在位居插卡-接纳槽孔80两侧的区域上的第一导电部分62和外露在面对电路板22安装表面28的、槽孔对置两端处的第二导电部分63。这样的柔性电路60一般具有一种层状结构，采用柔性电触点或者轨迹构成它们由导电金属箔料制成并粘合于一柔性的电气上绝缘的底层，诸如一种聚酰胺薄膜。可以采用覆盖触点66的一外部绝缘层65。
接插件端部40也可包括制成在其下部表面上的空心凹腔52，用以接纳一接插件底板54的对置端部突舌53。接插件底板54沿长度方向伸展在接插件端部40之间并最好具有稍大于端部40的宽度，以便为接插件20的柔性电路60提供支承，特别是在第二导电部分63的区域处。底板54还具有一平坦的中间部分55(图2)，可以认为该部分55确定了插卡-接纳槽孔80的最低范围。
为了支承柔性电路器件60，接插件端部40可以包括孔口70，在其中支承一对轨条71。这些轨条71本身又支承一对细长的弹簧件72，后者延伸到插卡槽孔80的长度。这些弹簧件72具有上臂73和下腿74。柔性电路60，特别是其第一导电部分62，支承在上臂73上，而弹簧下腿74则伸进插卡槽孔80。电路插卡30插装到接插件20的插卡槽孔80里面时，会碰撞弹簧件下腿74并导致弹簧件上臂73和支承在其上的FFC第一导电部分62作枢转而与插卡边缘触点34进入接触。
图3表明在前述1049专利申请之中所阐述的另一种接插件100。这种接插件100具有两个端部102，连接于一底板104以共同构成接插件100的一外壳或者主体。许多销柱106从底板104向上延伸并在底板104的一中间部分108的对置两侧上、接插件100之内沿长度和沿侧向彼此间隔开来，以便向一细长的框架弹簧110提供一予载或偏压力。这些销柱106把框架弹簧110卡持就位而在框架弹簧110的自由端之间保持预定的间隔，而无论框架弹簧110可能被做出的允差如何。
框架弹簧110在长度方面是连续的并沿长度方向伸展在接插件端部102之间，以及包括许多横向槽孔112，它们在纵向上彼此间隔开来。这些槽孔112尺寸定得可以接纳底板销柱106。如图3中所见，框架弹簧110具有一基底114和两个从基底向上伸出而终止在自由端118处的侧壁116。自由端118居于接插件100的和插卡-接纳槽孔120的一中心线的对置两侧。这些自由端118包括一系列在它上面间隔开来的啮合突头121，用以沿着框架弹簧110把各弹簧件122卡持就位。这些突头121从框架弹簧的侧壁116沿侧向向内伸展，以致它们可啮合各弹簧件122。
接插件底板104的销柱106具有一种构形，可施加一预定的和朝向外面的偏压力，反抗框架弹簧110。弹簧件122在长度方向沿着框架弹簧110伸展并具有间隔开来的孔口124，这些孔口以与框架弹簧啮合突头121同样的间距在长度方向上沿着框架弹簧110延伸，以致在组装时，弹簧件122座放在框架弹簧110上，而啮合突头121穿过弹簧件孔口124延伸。这些弹簧件124也具有一大体上S型形状，带有不同的弹簧上臂125和弹簧下腿126，它们在插卡接纳槽孔120之内在不同的高度上沿长度方向沿着接插件100伸展。
这些弹簧件122支承柔性电路60，后者装加于弹簧上臂125的外部表面。柔性电路60朝着接插件底板104向下伸展，在底板处其第二导电部分63对正于并钎焊于电路板安装表面28上的接触轨迹26。一对挡持夹子128可以装在接插件端部102的外部槽孔129之内，并可以包括臂杆130，后者沿纵向从端部伸出并啮合弹簧件122。
已经发现，在使用先前技术中的接插件20和100时，在电路插卡30插装到接插件里面和从中撤出期间，电路插卡30在厚度T方面的变化会通过间隙G的方式有害地影响啮合，间隙G可能出现在电路插卡触点34与FFC第一导电部分62之间的。这种有害的接触在于两种前述接插件的接插件弹簧件之间的顺从性而出现的。在这些接插件中和在其他先前技术接插件中的弹簧件是细长的弹簧件并延伸接插件插卡槽孔的整个长度。因为这些弹簧件沿着它们的整个长度是连续的，弹簧件不能补偿电路插卡30在厚度T方面的变化。
这一问题示意性地表明在图13之中，在此可以看出，电路插卡30的厚度T沿着其长度变化，一部分具有的厚度T1大于名义厚度T。此外，电路插卡30可能具有一微量的翘曲W，以致在插卡的接触贴片34所处的对置表面上，插卡不完全是平面的。当连续的单件弹簧件122用在一接插件之中以支承FFC60并夹紧电路插卡30时，由弹簧件122施加在电路插卡30上的接触力沿着电路插卡的长度可能不是均匀的。不规则的厚度T1和翘曲W会导致在各弹簧122、由之支承的FFC 60与电路插卡触点34之间非常轻微或根本没有的接触。从图13可以看出，在邻近厚度变化T1的区域E之内和在翘曲W的区域F之内，弹簧件122和FFC 60稍微离开电路插卡各触片34。
先前技术中曾经企图克服这种顺从性问题并在各FFC第一导电部分62的区域下面对弹簧件72,122已采用了一柔软或弹性的薄层。这种解决办法需要一种附加的制作和装加工序，增大了制作的复杂性并可能影响接插件的最终成本，使之增高。由于施加均匀的一层弹性材料并且此层的顺从性特征必须予以计算，所以采用上述方案会有些问题。
本发明为这一问题提供一种解决办法，不采用一种附加的顺从薄层，而是对于接插件的弹簧结构提出一种新颖解决办法。本发明采用一种多重元件或“层状的”弹簧结构，它依靠许多多重独立弹簧元件或“簧片”抵靠电路插卡的递增弹簧作用。这些簧片沿着一预定的长度安装在一起，以限定一分段的弹簧结构，位于插卡槽孔的两侧。
现在转向图4，一种按照本发明原理构成的接插件以200表示。接插件200适合安装于电路板22上，与许多接触轨迹或贴片26对齐，后者设置在引向许多电路24的一个安装表面28上。
接插件200提供了电路板22与一电路插卡30之间的一种导电连接，此电路插卡具有许多类似的电触片34，它们最好是沿着电路插卡30的一个插装边缘36配置。接插件200具有两个端部202，限定了接插件200的整体长度。一个端部202a可以设计成包括一种寻址特性，用来协助引导电路插卡30进入接插件200。柔性薄膜电路204伸展在接插件端部202之间并被配置在接插件200的一个电路插卡-接纳槽孔206的对置两侧。在所示各项实施例中，柔性电路204具有一长度L，它等于插卡-接纳槽孔206的长度，并包括单独两条柔性电路207、208，后者支承在插卡-接纳槽孔206的对置两侧上。
如图5和9-12最为清楚地表明，柔性电路204支承在一种新颖的和独特的弹簧结构220上。如图5所示，弹簧结构220采取了一种层状的或分散的弹簧形式，由许多基本上等同的弹簧元件或“簧片”221构成。每一组小弹簧221可以认为是具有一主体部分223、一基底部分222和两个弹簧臂杆部分230。基底部分222可以包括制成在其上的一或多个孔口224，用以容放一适当的挡持装置，诸如穿钉225，设置穿钉是为了沿着接插件200的一预定长度把簧片221保持在一起。穿钉225最好把一压缩力在簧片基底部分222处施加于各簧片221上。这些穿钉225最好是在长度方向上穿过弹簧结构220，并且也可以穿过接插件端部202而把簧片221相互连接于端部202以构成接插件200。不同于所示穿钉225的其它种类的把弹簧结构彼此连接起来或连接于接插件端部202的装置也是可想象出来的。
簧片221最好是基本上彼此等同的并具有一共同的厚度，它们最好是由一种弹性的、弹簧状材料，诸如金属或塑料制成。如上所提及，每一簧片221包括一对弹簧臂杆部分230，在其主体部分223和基底部分222的上方延伸。簧片221可以由一种适当的制造方法生产出来，诸如冲压，这可以使簧片221在适宜的尺寸允差内。如以下将要较为详细地说明，弹簧臂杆230的结构可以被裁制成供接插件200具有或是低插装或是零插装力特征。
为了向接插件200提供一种低插装力特征，弹簧臂杆部分230，如图5、6、9和10最为清楚地所示，可以包括上和下弹簧凸角231、232。这两个弹簧凸角231、232连接在一起并还由各自的第一和第二梁件233、234连接于簧片基底部分222。第一梁件233比第二梁件234具有相对较长的横向厚度，这样就对弹簧臂杆部分230形成一向内的偏置以保持如图9所示的“静置”位置。
弹簧臂杆部分230支承接插件200的插卡槽孔206对置两侧上的相应两条柔性电路207、208。柔性电路207、208的一个边缘250最好是折叠到本身上，如图5和9所示，并且被夹持在形成在簧片221的上部凸角231上的一个挡持槽孔235之内。挡持槽孔235设定了柔性电路207、208的第一导电部分252的位置，使之与弹簧臂杆部分上部凸角231的插卡-接触表面256对齐。柔性电路沿着各第一(和外部)梁件233的外部表面向下伸展，并且在它们的靠近其它第二导电部分253的对置两端处折叠到它们本身上。
可以设置一细长的底板254使它伸展在接插件两端部202之间和弹性电路207、208以下，以增添一种刚性措施于电路207、208并因此有助于诸如通过钎焊把第二导电部分253装按于对置的电路板两接触贴片26上。
为了控制簧片221的侧向对齐，一细长的卡持底座227可以设置得状为一槽道，具有制成在槽道227凸缘上的一或多个挡持臂杆228。这些挡持臂杆228容纳在制成在簧片221对置两侧上的相应槽孔229里面。在使用中，簧片221的基底部分222部分地支承在其腹板上的槽道227里面，把两个凸缘相互连接在一起。为了提供一种铅直支承措施和为了便于与各簧片221的啮合，簧片基底部分222可以做得窄于簧片221的上部，如图9-12所示。槽道227可以用适当的手段，诸如通过卷边固定于接插件两端部202上。
在图9中最可清楚地看出，当接插件200是空着时并且为了增强接插件200的低插装力特征弹簧臂杆部分230的下部凸角232伸进插卡接纳槽孔206的距离大于弹簧臂杆部分230的上部凸角的伸进距离。当一电路插卡30被插进接插件插卡槽孔206时，如图10所示，电路插卡30的插装边缘30碰撞弹簧下部凸角232并以由图10中下部箭头所示的方式朝着一对连接梁件234向外推压它们。这样可导致弹簧上部凸角231朝着插卡槽孔206向内移动和弹簧臂杆部分230绕一点P枢转或移动。继续把电路插卡30插入图10所示的位置，就迫使弹簧臂杆部分上部凸角231(和支承在它们上面的第一导电部分226)与电路插卡30的接触贴片34啮合，以致它们朝电路插卡30施加一法向力。
图14示意性地表明采用本发明的多重弹簧元件221而不是先前技术所教导的连续弹簧构件时的各种有益状态。应当理解，每一弹簧元件221具有一单个的预定长度L，大致上等于柔性电路60第一导电部分252的触片宽度。因为使用单个的弹簧元件221，每一这种单个的弹簧元件在弹簧元件221的长度L之内向柔性电路的第一导电部分252和向电路插卡30的接触贴片34施加一种单个的、离散的接触力。弹簧元件221的单个长度足够地小，以致不会出现间隙G。这样，电路插卡30的厚度变化T和翘曲W将不会导致形成出现在电路插卡30与柔性电路60之间的有害间隙G。这样一来，一连续的接触力由各个弹簧元件221沿着接插件插卡-接纳槽孔206的长度施加于作为一连续体的电路插卡上。
由穿钉施加于簧片221基底部分222的压缩力，在某些情况下，可以将一同样的压缩力施加于弹簧臂杆部分230。为了减少施加于簧片基底部分222的压缩力影响其弹簧臂杆部分230的单个电路插卡-啮合能力的可能性，用于间隔开簧片221的装置240可以设置和交插在相邻的簧片221之间。一种这样的装置，作为单独的间隔元件241示于图6之中。间隔元件241很薄，大约为1mil量级(0.001英寸)，并在簧片由诸如金属这样的导电材料制成的情况下，如图6所示，由某一非导电材料制成。作为选择，如图7所示，间隔元件241可以直接制成为簧片基底部分222上的一层242和其一部分，诸如通过镀敷或任何其他适当的材料淀积技术。间隔元件241和间隔层242将用以沿着弹簧组件220的长度把相邻簧片221的弹簧臂杆部分230稍稍地间隔开来(从侧面看时)。
为了防止腐蚀电路插卡插装边缘36，簧片221还可以包括一或多个C形的边缘卡子244，后者在弹簧下部凸角232处施用于簧片主体部分223。这些边缘卡子啮合-槽口245和凸角232的底部246并将防止下部凸角232当插装时以锯齿方式作用在电路插卡30的插装边缘36上。边缘卡子244可以状为施用于每一簧片221上的单个卡子，或者它们可以构成单独一个细长的卡子，具有一长度L，在弹簧组件220的长度上延伸。
图8表明按照本发明原理构成的一种接插件260的另一项实施例。接插件260是这样的一种，即具有一经过改进的弹簧元件构形以使接插件具有零插装力特征。接插件260采用了一致动件261，状为一细长直杆262，它延伸插卡接纳槽孔206的长度并容放在接插件端部202之内。
如在图11、12和15中最为清楚地看出，接插件260采用了具有单个弹簧元件265的一弹簧组件264。每一这种弹簧元件265具有一预定的单个长度1和具有一主体部分266、一基底部分267和一对对置的弹簧臂杆部分268，后者伸出在主体部分266的上方并通过铅直梁件269与之连接。
如图15所示，此图画出接插件260出在插卡接纳槽孔206之中无电路插卡30的静置位置处的剖面图，对置的弹簧臂杆部分268部分地伸进插卡接纳槽孔206。它们一般由一小于电路插卡30的厚度的距离隔开。最好是，在这一位置上，弹簧臂杆部分268的下部凸角271以这样一种方式座放在致动件261上，即它们在转动一次致动件261时被向外移动或“被凸轮顶动”，并在反转一次致动件261时从它们的被凸轮顶动的位置上解脱。
这种凸轮顶动动作使接插件260具有一零插装力。图11表明致动件261转动到一第一操作位置，此时弹簧臂杆部分268向外分开以允许电路插卡30易于插进插卡接纳槽孔206。图示的致动件261采取了一圆柱状直杆262的形式或沿着此圆柱的一弦线C截平其一部分的形状。这种截平形成了致动件261的相应长和短轴线或直径D1和D2，此时长直径D1大于短直径D2。虽然画出一截平的圆柱直杆262，但应理解，其他一些类似的偏心形状，诸如椭圆形致动件，在操作上也同样有效。
各弹簧元件265的主体部分266设有一中心通道270，后者在弹簧组件264的长度上是连续的。这一通道270在其中容放致动件261并与致动件和弹簧臂杆部分268协同工作以实现在此所述的在通道270之内的开启和闭合。在这一取向上，弹簧臂杆下部凸角271骑放在致动杆262的外部表面上。长直径D1的长度足以通过下部凸角271迫使弹簧臂杆部分268相对于插卡接纳槽孔206向外。这就允许一电路插卡30插进槽孔206。
当插卡30完全插进槽孔206时，使用者把致动件261转动到其第二操作位置，如图12所示，以致其短直径D1此时是铅直的。由于D2短于D1，弹簧臂杆部分268于是从其向外的偏移中释放，而且它们在梁件269的作用下朝插卡接纳槽孔206弹回，以致柔性电路207、208的第一导电部分252被引向与电路板触片34接触。致动件261可以用轴承挡圈或其他适当的装置支承在接插件端部202之内。
致动件261可以配有用于手动操纵它的装置，诸如一形成在致动杆262端帽276上的槽孔277，一螺丝刀或其他工具可以插入其中以转动致动杆262于其两个操作位置之间。
亦可采用杆之类的其它结构特征来在其不同的操作位置之间操纵致动杆。
虽然前面的说明是就铅直地安装于电路板上的、本发明的接插件而作出的，但本发明的弹簧结构可以用于其他各种取向，诸如图16中所示的一直角接插件200′，其中接插件200′的插卡接纳槽孔206的取向平行于电路板22，而不是垂直于它。此外，如图17所示，按照本发明的接插件300可以包括双条电路插卡凹槽301，以便容纳或是另外的电路插卡或是长度大于图4和8所示电路插卡30的电路插卡330。后一情况用以加大接插件300的整个长度。
图18表明接插件400的另一项实施例，并画出两种其它的弹簧结构410和440的应用。两种弹簧结构410、440支承在一细长的底座上，而弹簧结构410、440用以把柔性电路404支承在一电路插卡-接纳槽孔406的两侧上。
在示于图18左边的弹簧结构410中，许多离散的、单个的弹簧元件412支承在底座402上，最好是在相应的孔口414之内，以致弹簧元件412可以用通常的方式插装，诸如把它们压合到孔口414里面。每一弹簧元件412具有一基底部分415和一自由端部416，从底座402以悬臂方式向上伸出。自由端部416包括伸向插卡-接纳槽孔406内部的弹簧臂杆部分418。这些弹簧臂杆部分418把柔性电路404特别是其第一导电部分407支承在插卡-接纳槽孔406的对置两侧上和之内。最好是，间距S小于插进接插件400的电路插卡的标准厚度，以致弹簧臂杆部分418，在插卡被插进插卡-接纳槽孔406时，将具有固有的偏置力而接触电路插卡。
图18的右边画出另一类型的一弹簧结构440，采用了两个细长的支承在底座402上的弹簧件442。这些弹簧件442具有相应的对置基底部分443和自由端部444。弹簧件442的自由端部444最好是经过冲压以限定多个单个的弹簧件446，后者由插入的间隙447彼此分隔开来，以致实际上弹簧元件446是从基底部分443悬臂向上的。这种分隔以及间隙447的长度允许每一弹簧元件在其长度之内单个起作用并施加一单个的法向力顶住挠性电路404以及一电路插卡，后者以类似于先前各实施例的方式被插进插卡-接纳槽孔406。
因此，将会理解，已经在此说明过的本发明的实施例只是本发明各项原则的一些应用的例证。本技术领域中的熟练人员可以作出许多修改而不脱离本发明的真正精神和范畴。

Claims (19)

1．一种电接插件(200)，用于实现设置在一电路器件(22)的安装表面(28)上的多个第一电路(24)和在一电路插卡(30)上的多个第二电路之间的连接，电路插卡(30)具有设置在所述电路插卡(30)对置两侧上的两个电路表面，至少其中一个所述电路插卡表面包括多个以一预定的模式布置的单个接触区(34)，这些接触区(34)形成部分所述电路插卡第二电路，接插件(200)具有经过改进的插卡啮合特性，所述接插件(200)包括：
两个对置的接插件端部(202)；在长度方向上延伸在接插件端部(202)之间的一弹簧组件，弹簧组件(220)具有一槽孔，用于在其中接纳电路插卡(30)；多个导电触片(204)，设置在插卡-接纳槽孔(206)的对置两侧上并由所述弹簧组件(220)予以支承，触片(204)具有第一导电部分(252)，后者经于其上并在所述插卡-接纳槽孔(206)内延伸，以及第二导电部分(253)，当所述接插件(202)装设在所述电路板(22)上时该第二导电部分(253)伸向所述电路板第一电路附近，所述弹簧组件(220)包括多个离散的弹性簧片(221)，它们以并列顺序布置并沿着所述弹簧组件(220)的长度延伸，每一簧片(221)具有一离散的长度并还包括一基底部分(223)和两个弹簧臂杆部分(130)，弹簧臂杆部分(230)从所述簧片基底部分(223)延伸并被彼此间隔开来以共同在其间限定所述插卡-接纳槽孔(206)的一部分，所述弹簧臂杆部分(230)各自支承所述插卡-接纳槽孔(206)对置两侧上相应的一个所述第一导电部分(252)，其特征在于：
所述弹簧臂杆部分(230)包括成对的相应弹簧臂杆上和下部凸角(231,232)，而弹簧臂杆上和下部凸角(231,232)在所述插卡-接纳槽孔(206)对置两侧上彼此面对，以致每一所述簧片(221)还独立地施加一偏置力在所述各相应的第一导电部分(252)上，以便借此朝所述插卡-接纳槽孔(206)压迫所述触片(204)的所述第一导电部分(252)并在所述电路插卡(30)被插进所述插卡槽孔(206)时接触所述电路插卡接触区。
2．按照权利要求1所述的接插件，其中所述簧片(221)由至少一个向所述簧片基底部分(223)施加一卡持力的卡持件(225)沿着所述弹簧组件(220)在长度方向上夹持在一起。
3．按照权利要求1所述的接插件，其中每一所述簧片(221)包括一中心通道(270)，后者通过所述簧片延伸并与所述弹簧臂杆部分(230)连通，而所述接插件(200)还包括一致动件(261)，它在长度方向上经由所述簧片中心通道(270)穿过所述接插件(200)延伸，致动件(261)可在一第一与一第二操作位置之间操作，其中当所述致动件(261)占据所述第一操作位置时，所述致动件(261)施加一开启力在所述簧片(221)的所述两个弹簧臂杆部分(230)上，以借此相对于所述接插件插卡-接纳槽孔(206)向外分开它们和支承在其上的所述第一导电部分(252)，以及其中当所述致动件(261)占据所述第二操作位置时，所述开启力从所述簧片弹簧臂杆部分(230)上解除。
4．按照权利要求1所述的接插件，其中所述每一所述两个弹簧臂杆部分(230)由第一和第二梁件(233,234)相互连接于与之相关的簧片基底部分(223)。
5．按照权利要求4所述的接插件，其中所述各第一梁件(233)把所述弹簧臂杆上部凸角(231)相互连接于所述簧片基底部分(223)，而所述各第二梁件(234)把各所述弹簧臂杆下部凸角(232)相互连接于所述簧片基底部分(223)。
6．按照权利要求5所述的接插件，其中所述第一和第二梁件(233,234)在一横向于所述插卡-接纳槽孔(206)的方向上被彼此间隔开来。
7．按照权利要求1所述的接插件，其中所述电触片(204)包括柔性电路(207,208)，而所述触片的所述第一和第二导电部分(252,253)设置在所述柔性电路(207,208)的相对端部附近。
8．按照权利要求3所述的接插件，其中所述致动件(261)包括一凸轮，当所述致动件(261)处在所述第二操作位置时该凸轮啮合所述中心通道(270)的一部分，所述弹簧臂杆部分(230)当所述致动件(261)处在所述第一操作位置时骑放在所述凸轮上。
9．按照权利要求1所述的接插件，还包括一细长的卡持底座(227)，每一所述簧片(221)至少在所述接插件端部(202)之间的它们的长度上部分地由所述卡持底座(227)予以支承，所述卡持底座(227)包括一槽道，具有两个凸缘(228)从槽道伸出，所述卡持底座腹板经由所述簧片(221)的基底部分(223)部分地支承所述簧片(221)，而所述卡持底座凸缘(228)在所述弹簧组件(220)的长度方向上把所述簧片(221)对齐在一起。
10．一种挠性印刷电路插卡接插件(200)，用于在一主电路板(22)上多个第一触片(26)与一副电路插卡(30)上多个第二触片(34)之间提供电连接，此插卡(30)具有一边缘(36)，可以插进和撤出所述接插件(200)；所述电路插卡(30)具有第一和第二对置的电路表面。至少其中一个所述第一和第二电路表面具有设置在其上的所述第二触片(34)；所述接插件(200)包括：
一接插件外壳，包括两个对置的端部(202)，后者限定所述接插件(200)的长度；一接触弹簧组件(220)，在所述接插件端部(202)之间延伸，所述接触弹簧组件(220)具有一插卡-接纳槽孔(206)，适于在其中接纳所述电路插卡边缘，所述接插件(200)还包括柔性电路(204)，沿着所述接插件(200)在长度方向上在所述接插件端部(202)之间和在所述插卡-接纳槽孔(206)的一中心线的对置两侧上延伸，所述柔性电路(204)支承在所述接触弹簧组件(220)上，与之成局部覆盖关系，所述柔性电路(204)包括多个沿着所述插卡-接纳槽孔中心线对置两侧在长度方向上以间隔开来的顺序设置在其上的第一导电部分(252)，所述接触弹簧组件(220)由多个单个的、离散的弹簧元件(221)组成，每一弹簧元件(221)具有一预定的增量长度，每一所述弹簧元件(221)具有一基底部分(223)和两个弹簧臂杆部分(230)，后者从基底部分(223)延伸并设置在插卡-接纳槽孔中心线对置两侧上，其特征在于：
所述接插件(200)包括在所述接插件两端部(202)之间延伸的一底板，所述底板包括一槽道(227)，具有两个间隔开来的凸缘(228)从槽道伸出，限定了所述底板的一个内部空间，在其中容放所述弹簧元件基底部分，所述槽道凸缘(228)至少部分地相互对齐，所述弹簧元件(221)沿着所述接插件(200)的长度把所述弹簧元件(221)还被朝向所述插卡-接纳槽孔(206)偏置，以致当所述电路插卡(30)被插进所述插卡-接纳槽孔(206)时，所述离散的弹簧元件(221)的所述弹簧臂杆部分(230)以弹簧方式啮合所述电路插卡(30)并向所述电路插卡(30)施加多个离散的接触力，以导致并保持所述柔性电路第一导电部分(252)与所述电路插卡第二触片(34)导电接触，每一所述离散的接触力施加在所述弹簧元件离散长度之内。
11．按照权利要求10所述的接插件，其中每一所述弹簧元件(221)还包括一主体部分(223)，后者支承两个所述弹簧臂杆部分(230)，所述两个弹簧臂杆部分(230)由相应的数对第一和第二梁件(233,234)相互连接于一相关的弹簧元件主体部分(223)。
12．按照权利要求11所述的接插件，其中所述两个弹簧臂杆部分(230)各自包括上和下部弹簧凸角(231,232)，后者相对于所述插卡-接纳槽孔(206)彼此垂直地间隔开来。
13．按照权利要求12所述的接插件，其中所述第一梁件(233)将所述弹簧上部凸角(231)相互连接于所述弹簧元件主体部分(223)，而所述各第二梁件(234)将所述弹簧下部凸角(232)相互连接于所述弹簧元件主体部分(223)。
14．按照权利要求12所述的接插件，其中所述弹簧上和下部凸角(231,232)伸进所述插卡-接纳槽孔(206)，所述弹簧下部凸角(232)比所述各弹簧上部凸角(231)伸进所述插卡-接纳槽孔(206)的距离大。
15．按照权利要求10所述的接插件，其中所述弹簧臂杆部分(230)向所述电路插卡第一和第二电路表面施加正向力。
16．一种接插组件(200)，用于把上面具有电触片(26)的一第一印刷电路板(22)导电地连接于上面具有电触片(34)的一第二印刷电路板(30)，包括：
一细长的支承组件(264)，用于设置在第一印刷电路板(22)上，所述支承组件(264)包括多个基本上等同的、离散的弹性支承件(265)，这些离散的支承件(265)在从所述支承件(265)的端部观看时大体上是凵形的，每一离散的支承件(265)具有一主体部分(266)和两个弹簧臂杆部分(268)，后者从主体部分(266)延伸，支承件弹簧臂杆部分(268)被间隔开来以便在其间限定一纵向孔口，用于在其中容放所述第二印刷电路板(30)的一部分。
所述离散的支承件(265)沿纵向布置以共同限定所述支承组件(264)的长度，所述纵向孔口共同限定一第二电路板-接纳孔口(206)，沿纵向穿过所述支承组件(264)延伸，每一所述离散的支承件主体部分包括一设置在其中的中心孔口(270)，后者连通于每一所述支承件弹簧臂杆部分(268)；
安装在所述支承组件(264)上的柔性电路(207,208)，所述柔性电路(204)包括多个间隔开来的电导体，当所述接插组件(202)安装于所述第一印刷电路板(22)时，这些电导体在导电连接于所述第一印刷电路板(22)的电触片(26)，所述电导体具有与其相联的相应导电部分(252)，所述柔性电路(207,208)设置在所述支承组件(264)上，以致所述导电部分(252)设置在其所述纵向孔口和所述第二电路板-接纳孔口(206)的至少一侧上的所述离散的支承件弹簧臂杆部分(268)上，以便当所述第二印刷电路板(30)装放在所述支承组件(264)和所述离散的支承件纵向孔口之内时形成与所述第二印刷电路板(30)上电触片的导电连接；其特征在于所述接插组件(200)包括：
一致动件(261)，位于并通过所述离散支承件主体部分中心孔口(270)延伸，所述致动件(261)可在第一与第二位置之间操作，其中当所述致动件(261)处在所述第一位置时，所述致动件(261)啮合所述离散支承件弹簧臂杆部分(230)并在它们上施加一力以使它们彼此相对向外分开而增大所述各纵向孔口的大小，借此允许在其中以基本上零插装力插装所述第二印刷电路板(30)，而且由此每一所述支承件(265)沿着所述第二印刷电路板(30)的长度向所述第二印刷电路板各别地施加一离散的接触力。
17．按照权利要求16所述的接插组件，其中所述离散支承件弹簧臂杆部分(268)所间隔开来的距离小于所述第二印刷电路板(30)的厚度。
18．按照权利要求16所述的接插组件，其中所述致动件(261)具有一编心形状。
19．一种接插组件(200)，用于把上面具有电触片(26)的一第一印刷电路板(22)导电连接于上面具有电触片(34)的一第二印刷电路板(30)，包括：
一细长的弹簧组件(220)，用于设置在第一印刷电路板上，所述弹簧组件(220)包括多个基本上等同的、离散的弹性支承弹簧(221)，后者沿着一底板在长度方向上布置，离散的支承弹簧(221)还彼此间隔开来地设置在底板上以便在其间形成一纵向孔口，在所述支承弹簧(221)之间的纵向孔口沿着所述弹簧组件(220)的长度共同形成一插卡-接纳槽孔(206)，用于在其中接纳一部分所述第二印刷插卡(30)；
安装在所述弹簧组件(220)上的柔性电路(204)，柔性电路(204)包括多个间隔开来的电导体，当所述接插件(200)安装于所述第一印刷电路板(22)时，这些电导体导电连接于所述第一印刷电路板(22)的电触片(26)，所述电导体具有与其相联的离散的导电部分(252,253)，所述柔性电路(204)设置在所述弹簧组件(220)上，以致所述导电部分(252)设置在所述插卡-接纳槽孔(206)的至少一侧上，以便当所述第二印刷电路插卡(30)被插进所述插卡-接纳槽孔(206)并装放在所述弹簧组件离散的支承弹簧纵向孔口之内时，形成与所述第二印刷电路插卡(30)上电触片(34)的导电连接，其特征在于：
所述支承弹簧(221)具有不同的上和下部插卡-接触部分，当被插进所述插卡-接纳槽孔(206)时，它们接触所述电路插卡(30)的不同部分，所述离散的支承弹簧(221)的各支承弹簧上和下部插卡-接触部分(231,232)在所述插卡-接纳槽孔(206)对置两侧上彼此面对，以致每一所述支承弹簧(221)通过它们的相应上和下部插卡-接触部分(231,232)向所述第二印刷电路插卡(30)单独地施加一离散的接触力。
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