CN1219785A - 平面电路的电连接器 - Google Patents

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Abstract

一种用于接收平面电路(30)的电连接器(1)包括一个细长的绝缘外壳(3)。在外壳上装有多个端子(2),其接触部分(6)沿着槽被分开。接触部分(6)是固定的,没有相对于外壳(3)的移动。一个金属推进器(4)被安装在外壳上,用于在允许平面电路(30)自由地插入槽(9)的第一位置和一个用推进器的软性板部分(25)使电路朝着端子(2)的固定接触部分(6)偏置的一个第二位置之间移动。

Description

平面电路的电连接器
本发明涉及的领域是电连接器，特别是涉及到用于电气连接平面软性电路一类的平面电路的一种连接器。
平面软性电路通常包括一个延长的平面软性绝缘基片，在其一侧或是双侧上具有横向隔开的带状导体。在一侧或是双侧电路的导体上可以覆盖一个薄的软性保护层。如果采用这种保护层，就需要在层内形成切口，在所需的接触位置上暴露出下面的导体，让导体和一个互补的配套连接装置啮合，这种连接装置例如可以是第二个平面软性电路，一个印刷电路板，或是一个配套连接器的端子。
为了端接诸如平面软性电路以及软性印刷电路板一类的平面电路，目前已经专门设计了许多种零插入力的电路连接器。这些电连接器通常具有一个外壳，在壳内用沿着一个延长的开口或是槽隔开的平行阵列安装有多个端子，用这种槽来接收平面电路的一端。此类连接器通常要使用一种推进器来推动平面电路，软性印刷电路板或是类似装置，使其顶住端子的弹性接触部位。
这些平面电路连接器的推进器通常是在允许将平面电路自由插入外壳内的延长开口或是槽的一个第一位置和一个第二位置之间移动，在第二位置上用推进器的压力板部位使电路朝着端子的接触部位偏置。例如，用压力板使平面电路上暴露的导体朝着端子的接触部位偏置。
经常困扰这种连接器的主要问题涉及到它的成本，尺寸，操作性能，以及可靠性。随着电子电路的逐渐小型化，需要为平面电路提供一种尽可能薄的连接器。需要在连接器上提供某种形式的临时保持装置，用于初步保持平面电路。另外还需要提供某种形式的推进器保持装置，在连接器外壳上将推进器保持在其一个或是两侧的位置。但是，对于极小或是小型化的连接器来说，要实现这些特征或是装置是非常困难的。本发明的目的就是要解决这些问题，并且满足上述要求。
本发明的目的是提供一种用于接收平面电路的新型和改进的电连接器。
在本发明的一个实施例中，这种连接器包括一个绝缘外壳，外壳限定了一个用于接收平面电路的槽。在外壳上安装有多个端子，其接触部分沿着上述槽被隔开。接触部分是固定的，防止其相对于外壳发生移动。在外壳上装有一个金属的推进器，用于在允许平面电路自由插入槽中的第一位置和一个第二位置之间移动，在第二位置上用推进器的一个软性板部位使电路朝着端子的固定接触部位偏置。
如本文中所述，外壳是用塑性材料模制而成的。端子上延长的接触部位限定了相对的两端，接触点处在两端之间。至少在接触部位的相对两端是被外壳盖住(overmolded)的，以便固定接触部位，防止其相对于外壳发生移动。
推进器通常是U形的，它被滑动安装在外壳上，并且限定了一对腿部。一个腿部构成了推进器的软性板部位。U形推进器的另一个腿部环绕着绝缘外壳的底侧。推进器的软性板部位包括多个软性的齿。
根据以下参照附图的详细说明可以了解到本发明的其他目的，特征及其优点。
在附加的权利要求书中特别提出了本发明中具有新颖性的那些特征。参照以下参照附图的说明可以很好地理解本发明及其目的和优点，附图中用相同的符号来表示相同的元件，在附图中：
图1是按照第一实施例的一个平面电路的顶视平面图；
图2是沿着图1中的2-2线提取的一个放大的垂直截面图；
图3是图1的连接器的正剖面图；
图4是图1的连接器的一个底视平面图；
图5类似于图2，表示用连接器临时保持平面电路的情况；
图6类似于图5，表示推进器移动到完成趴门电路端接工作的情况；
图7表示朝着图1的右手一端看到的一个放大的端部剖视图；
图8表示按照本发明的第二实施例用于平面电路的一个连接器的透视图；
图9是沿着图8中的9-9线提取的一个放大的垂直截面图，连接器端接在平面电路上；
图10是图8的连接器的一个底视平面图；
图11表示图8的连接器的一个正剖视图；
图12是图8的连接器的一个端部剖视图，图中表示的推进器处在其初始位置；
图13是图8中连接器拆掉了推进器以后的一个顶部透视图；
图14是图8中连接器拆掉了推进器以后的一个底部透视图；
图15是图8中连接器的推进器的一个顶视图；
图16是推进器的正剖视图；
图17是推进器的端部剖视图；
图18是沿着图15中的线18-18提取的一个垂直截面图；
图19与图9类似，但是推进器处在第一位置，并且拆掉了平面电路；以及
图20类似于图18，但是表示的是推进器的另一个实施例。
具体地参见附图，图1-7中用1统一表示了电连接器的第一实施例，用于接收或是端接一个平面电路，例如一个平面软性电路，印刷电路板等等。图8-20中用41统一表示了电连接器的第二实施例，它也是用来接收或是端接一个平面电路的。
首先参见图1-7，连接器1包括一个装有多个端子2的细长绝缘外壳3，端子2以平行的排列方式按照外壳长度方向上规则的间隔被安装在外壳上。一个统一用4表示的U形推进器被安装在外壳上，如下文所述，用于在允许平面电路自由地插入连接器的第一位置和一个使电路朝着端子偏置的一个第二位置之间移动。在外壳3中相对的两端分别插入模制(insert-molded)一个金属的固定件5。
从图2和5中可见，每个端子2是用金属板材冲压成形的，并且包括一个接触部分6，该部分的两端之间具有一个升高的接触凸块6a。用一个整体的倾斜接合部8把接触部分接合到一个水平焊接引线7上。端子被插入模制在外壳3内，因此，接触部分6上相对的两端被外壳盖住了。因此，至少是接触部分相对的两端是刚性或者固定的，防止其相对于外壳发生移动。在大多数现有技术的平面电路连接器中，端子的接触部分是悬空的，并且可以弯曲。因此，为了适应接触部分的弯曲移动，连接器外壳必须被扩大或是加厚。由于整个端子部分或是端子上相对的两端是固定的，防止了相对于外壳的移动。这样就消除或是大大减少了接触部分相对于外壳的移动，允许采用比较薄的外壳。如下文所述，如果在接触部分的上方或是下方部位提供一个推进器，端子接触部分下面的那部分外壳就可以变薄而且易弯曲，并且能够提供必要的力，使得接触部分和平面电路30上的导体形成良好的电啮合。
细长的绝缘外壳3是用塑性材料整体模制的一个单件结构。因此，采用适当的插入模制工艺就可以使外壳盖住端子2和固定件5的各个部分。外壳是大体上成矩形的板状结构，在其顶部/前面限定了一个用于接收平面电路30的槽9。外壳具有一个比较厚的后部10，其上面易于安装推进器4。从图2和5中可见，端子的接触部分6大体上与槽9的底板9a持平，端子的焊接引线7沿着外壳的底面3b向前延伸，并且从外壳前面稍微向前突出。端子2的接触部分6和倾斜接合部8被嵌入外壳3，接触部分6的上表面暴露在槽9的底板9a中，并且让接触凸块6a突入槽中。
绝缘外壳3上相对的两端还具有沿着外壳的宽度延伸的上导向壁11，并且从外壳的顶面3a向上突出。外壳上相对两端的下导向壁13在宽度方向上延伸，从外壳的底面3b向下突出，并且限定了一个纵向的凹槽18，推进器4被滑动地安装在凹槽内。从图4中可见，外壳上具有导向肋19，这些肋伸入推进器中对应的多个导向槽或是槽口19a。
每个固定件5是用金属板材冲压成形的，并且包括多个平板部分5a。固定件的各个部分被外壳3盖住，并且暴露出平板部分5a用于通过焊接而连接到印刷电路板的适当的安装焊盘上。因此，固定件5的作用就是把连接器的外壳安装到印刷电路板上。如图2,5和6中所示，平板部分5a的底面与端子2的焊接引线7的底面处在同一平面。固定件的平板部分和端子的焊接引线可以同时焊接在印刷电路板上。
如图1所示，每个固定件5具有一个伸入外壳3顶上的一个凹槽21的插销片20。插销片具有向上突出的挡块20a。从图4中可见，每个固定件5具有分别从外壳底上突出的第一和第二阻挡台5b和5c。
推进器4是用不锈钢一类的金属板材冲压成一个U形的结构，用来限定一个顶板4a和一个底板4b。在顶板4a前面设有一个初步夹持电路的条22。初步夹持电路的条22构成了金属推进器4的U形部分的一对腿23之间的交叉部。腿23的后端在24处接合到顶板4a的后部。顶板4a大体上构成了推进器4的压力板部分，并且包括多个由槽26分开的向前突出的齿25。如下文所述，齿用来使平面电路30朝着端子7的接触凸块6a偏置。每个齿的宽度覆盖了一对相邻端子的接触凸块。用槽26把齿分开，在使用过程中，可能积累在接触凸块上的任何灰尘都可以从侧面扫入槽中。参见图1，在初步夹持电路的条22的每个前角上设有一个插销片27。从图2,5和6中可见，把推进器的金属板材折叠回推进器上面，让初步夹持电路的条具有双倍的厚度。
参见图4，在推进器4底部的各端设有一个可弯曲的插销臂28。每个插销臂端接在一个向前突出的插销钩28a中。
金属推进器4可以在外壳3上从图2和5所示的第一位置移动到图6所示的第二位置。在第一位置上，平面电路30可以自由地插入外壳的槽9中。在第二位置上，推进器的齿25将电路朝着端子2的接触部分偏置。从图4中可见，当推进器处在第一位置时，插销臂28的插销钩28a位于幅度件5的第一阻挡台后面。当推进器从第一位置(图2和5)移动到第二位置(图6)时，插销钩28a(图4)被固定件5的倾斜面5d向内偏置，直到插销钩28a向外恢复到咬住固定件5的第二阻挡台5c后面形成啮合时为止。这样就能将推进器夹持在最终的电路端接位置。另外，参见图1，当推进器向其最终的电路端接位置移动时，推进器顶部和初步夹持条22两端的插销片27在固定件的插销片20的挡块20a下面滑动，把初步夹持条锁定在平面电路30上，进一步把平面电路保持在连接器外壳中。这样，在连接器的顶部和底部就形成了金属推进器和金属固定件之间的金属对金属的啮合。
为了把平面电路30连接或是端接到连接器1上，需要在推进器4处在图2中所示的第一位置时将电路插入外壳3的槽9。电路可以自由地插入，并且沿着箭头31的方向向下转动，直到电路的前端30a完全插入槽9，如图5所示。从图5中可见，在这一位置上，由于推进器4仍然处在其第一或是无效位置，用初步夹持条22临时夹持住电路。然后在箭头A(图6)的方向上向前推动推进器，直到外壳的顶板或是压力板4a的压力齿25将平面电路偏置到端子2的接触部分6的接触凸块6a上。连接到初步夹持条22的腿23被开口区域或是延长的槽29从压力齿25和压力板4a上分开。因此，初步夹持条22的柔软性与齿25的柔软性是完全无关的。如果有必要，可以让初步夹持条22的临时夹持力小于齿25提供的连接力。这样，当齿25对着端子的接触凸块在电路上施加较大的连接力时，弯曲量很小的一个平面电路就可以很容易使初步夹持条上升。如果需要从连接器上拆掉电路，只要在箭头“A”的反方向上把推进器4退回到图2和5中所示的第一或是无效位置。
按照图8-19的第二实施例，连接器41包括多个用于连接平面电路43的端子42，这些端子被插入模制在外壳44内。象第一实施例一样，外壳是一种矩形的板状结构。在外壳上装有一个U形的推进器45，用于在图19所示的允许平面电路43自由插入外壳的槽46中的一个第一位置和电路被偏置到端子的接触部分上的第二位置之间移动。
具体地说，如图9和19所示，每个端子42具有一个被外壳44盖住的中间部分42a,留下接触部分47和焊接引线部分48暴露在外壳外面。接触部分被悬空在外壳44的开口44c内，让接触部分末端的接触凸块47a伸入槽46。
从图13的顶视图中可见，外壳44上与端子接触部分47的自由端相邻的位置设有一个横向的架子50。外壳上具有从外壳的顶面44a凹下去的一个平坦的U形台阶面51，凹下的深度等于推进器45的顶板45A的厚度，因此，推进器的顶面基本上与外壳的顶面44a持平。平坦表面51a限定了用于接收插入槽46中的一个平面电路43的一个嘴52(图9)的底。表面51a和架子50基本上处在同一水平面上。导向壁53被设在台阶面51相对的两端，阻挡壁54被设在电路接收嘴的相对的两端。
从图14的底视图中可见，外壳44进一步具有一个向内凹进外壳的底面44b的扁平的U形台阶面55。台阶面55从底面44b凹下的距离基本上等于推进器45的底板45b的厚度，因此，推进器的底面基本上与外壳的底面持平。在外壳的底面上也设有阻挡壁56和倾斜的插销凸块57。
从图13和14中可见，在外壳44的两端有一对插入模制的固定件49，并且包括暴露的接头部分49a,用于焊接到印刷电路板上适当的安装焊盘上。
参见图15-18，推进器导45是用铝一类的金属板材冲压成形的。至少在推进器与端子42的接触部分47啮合的区域覆盖有一层绝缘材料58(图9)，例如一种绝缘树脂。为了简化，也可以在推进器的整个金属板材上覆盖这种绝缘材料。
推进器45被制成U形的形状，用来限定顶板45a和底壁45b。顶板的前面具有开槽的角59，用于顶住外壳44顶上的阻挡壁54(图13)。与第一实施例的初步夹持条22相同的一个初步夹持条67在开槽的角59之间延伸。初步夹持条被设在表面51a(图13)上方，在二者之间限定了一个用于接收平面电路的嘴。初步夹持条构成了金属推进器的U形部分的一对腿67a之间的交叉部。腿67a的后端与推进器的顶板45a的后部区域接合。被一个槽61分开的一对加压齿62向前突出进入形部分，并且被开口区域60从腿67a上分开。因此，象第一实施例一样，初步夹持条67的柔软性与齿62的柔软性是完全无关的。如图17所示，齿62的自由端62a是向下或是向内倾斜的。
推进器45的底板45b是平面的，并且在其前角上具有矩形的凸块63。当推进器被装到外壳上时，这些凸块被收集在外壳的阻挡壁56(图14)和倾斜的插销凸块57之间。这一点可以从图12中看出，并且允许推进器在其无效和有效位置之间移动。
在第二实施例中使用中，从图19中可见，U形推进器45被安装在外壳44的后部，图中的推进器处在第一位置。在这一位置上，平面电路43可以自由地插入外壳的槽64中。然后在箭头“B”(图9)的方向上将推进器向前移动到第二位置，用齿62把平面电路43的自由端43a偏置到端子42的接触部分47的接触凸块47a上。同时，推进器的底板45b在70处顶住端子的接触部分47的底面。由于推进器上覆盖着绝缘材料，底板不会使端子短路。因此，推进器执行的是双重的功能，(1)把平面电路43偏置到端子的接触部分上，以及(2)为接触部分提供加强的支撑。另外，初步夹持条67可以在操作人员手工操作推进器的同时暂时夹住平面电路。当推进器到达其最终的或是第二位置时，如图8所示，推进器上开槽的角59(图15)与外壳的阻挡壁54(图13)啮合。
在第一实施例中，端子7的接触部分6是固定的；在第二实施例中，端子42的接触部分47被加强了，因此，由于为了维持平面电路与端子之间的准确接触而需要的柔软性是由推进器的压力板部分或是齿来提供的，连接器的整体轮廓可以被做得更薄。
最后，在图20中表示了推进器45的另一个实施例，它并不包括一个独立的初步夹持条。在这一实施例中，突出的区域65具有向下形成的凸块65a，当推进器被移动到其连接或是端接位置时，该凸块与端子42的接触部分47的接触凸块47a相对。推进器的凸块65a把平面电路偏置到端子的接触凸块47a上。这种推进器仍然能执行双重的功能，即把电路偏置到端子的接触部分上，并且为接触部分提供加强的支撑。
显而易见，在不脱离本发明的精神或是核心特征的条件下，也可以用其他特定的形式来体现本发明。因此，上文中提出的实施例完全是为了说明而不是限制性的，本发明并非仅限于上述的细节。

Claims (15)

1、一种用于接收平面电路(30)的电连接器(1)，其特征是包括：
一个细长的绝缘外壳(3)，它限定了一个用于接收平面电路的槽(9)；
安装在外壳上的多个端子(2)，其接触部分(6)沿着上述槽被分开，该接触部分是固定的，没有相对于外壳的移动；以及
安装在外壳上的一个金属推进器(4)，用于在允许平面电路(30)自由地插入槽(9)的第一位置和一个用推进器的软性板部分(4a,25)使电路朝着端子(2)的接触部分(6)偏置的一个第二位置之间移动。
2．按照权利要求1的电连接器，其特征是，上述外壳(3)是用塑性的绝缘材料模制而成的，并且至少用外壳(3)盖住端子(2)的上述接触部分(6)，从而固定住接触部分，防止其相对于外壳发生移动。
3．按照权利要求1的电连接器，其特征是，端子(2)的上述接触部分(6)是延长的，限定了相对的两端，使中间的接触点(6a)不会支撑在外壳上，接触部分(6)的相对的两端被固定在外壳(3)上。
4．按照权利要求3的电连接器，其特征是上述外壳(3)是用塑性材料模制的，并且至少用外壳(3)盖住端子(2)的接触部分(6)的上述相对的两端，从而固定住接触部分，防止其相对于外壳发生移动。
5．按照权利要求1的电连接器，其特征是上述推进器(4)是U形的，它被滑动安装在外壳上，并且限定了一对腿部(4a,4b)，一个腿部(4a)构成了推进器的上述软性板部分(25)。
6．按照权利要求5的电连接器，其特征是U形推进器(4)的另一个腿部(4b)环绕着绝缘外壳(3)的底侧，它的一部分处在上述接触部分下面。
7．按照权利要求1的电连接器，其特征是上述推进器的软性板部分包括多个软性的齿(25)。
8．一种用于接收平面电路(30)的电连接器(1)，其特征是包括：一个细长的绝缘外壳(3)，它限定了一个用于接收平面电路的槽(9)，外壳是用塑性材料模制的；
安装在外壳(3)上的多个端子(2)，其接触部分(6)沿着上述槽被分开，延长的接触部位限定了相对的两端，接触点(6a)处在两端之间，相对两端是被外壳盖住的，以便固定接触部位(6)，防止其相对于外壳发生移动；以及
一个U形的推进器(4)，它限定了一对腿部(4a,4b)，它构成了推进器的软性板部位(25)和一个底板部分(4b)，上述软性板部位包括多个软性的齿(25)，并且支撑板部分(4b)围绕着绝缘外壳(3)的底侧，推进器被滑动安装在外壳上，可以在允许平面电路(30)自由地插入槽(9)的第一位置和一个用推进器的软性齿(25)使电路朝着端子(2)的接触部分(6)偏置的一个第二位置之间移动。
9．一种用于接收平面电路(30)的电连接器(1)，其特征是包括：
一个细长的绝缘外壳(3)，它限定了一个用于接收平面电路的槽(9)；
安装在外壳上的多个端子(2)，其刚性接触部分(6)沿着上述槽被分开；以及
安装在外壳(3)上的一个推进器(4)，用于在允许平面电路(30)自由地插入槽(9)的第一位置和一个用推进器的软性部分(25)使电路朝着端子(2)的刚性接触部分(6)偏置的一个第二位置之间移动。
10．按照权利要求9的电连接器，其特征是，上述外壳(3)是用塑性绝缘材料模制的，端子(2)的上述刚性接触部分(6)至少有一部分被外壳(3)盖住。
11．按照权利要求9的电连接器，其特征是端子(2)的上述接触部分(6)是细长的，它限定了相对的两端，接触点(6a)处在两端之间，接触部分(6)的相对的两端被固定在外壳(3)上，而接触点却没有支撑在外壳上。
12．按照权利要求11的电连接器，其特征是上述外壳(3)是用塑性材料模制的，端子(2)的接触部分(6)的上述相对的两端被外壳(3)盖住。
13．按照权利要求9的电连接器，其特征是上述推进器(4)是U形的，它被滑动安装在外壳上，并且限定了一对腿部(4a,4b)，一个腿部(4a)构成了推进器(4)的上述软性部分(25)。
14．按照权利要求13的电连接器，其特征是U形推进器(4)的另一个腿部(4b)环绕着绝缘外壳(3)的底侧，它的一部分处在上述接触部分下面。
15．按照权利要求9的电连接器，其特征是上述推进器的软性部分包括多个软性的齿(25)。
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