CN1252873C - 零插入力电连接器及导电端子 - Google Patents
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Abstract
本发明的零插入力电连接器包括：基座绝缘体；平面盖件；数个冲压模制的导电端子，它们安装在基座绝缘体中并包括：平面基体，其位于基座绝缘体的底表面相邻的位置并与底表面平行；第一安装部，它从基体的第一边缘延伸并垂直于基体；第二安装部，它从与第一边缘相对的基体第二边缘延伸并垂直于基体；接合部，用于接触电路元件的导电部；接触构件，它接合相应的每个引脚端子的一部分并至少包括一个从基体向盖件垂直延伸的弹簧臂；驱动件，它使盖件沿基座绝缘体在第一插入位置和第二接合位置之间滑动；接合部包括从基体延伸的第一弧形部和从第一弧形部延伸并以相对基体平面的斜角远离基座绝缘体底表面的第二线性部，接合部的表面安装部就位于基体下面。
Description
技术领域
本发明一般涉及一种电连接器，更具体地说，它涉及一种使引脚网格阵列(“PGA”)组件与电路元件连接的插座和该插座中的端子。
背景技术
典型的PGA组件包括一硅片，该组件包括导电和非导电部件及数个从该组件底表面向下悬垂的网格阵列中的引脚。通常，PGA组件的插座包括一板状基座绝缘体和一板状盖件，板状基座绝缘体具有数个以与PGA组件的引脚相同的网格状分布的端子，板状盖件具有数个和引脚网格阵列组件的引脚相同的网格状的通孔，因此，就能容许引脚插入通孔中。板状盖件滑动地位于基座绝缘体的上表面。这样插座的一些实例已在日本公开的专利申请平7-142134和日本注册的实用新型平2-536440中被公开。
基座绝缘体和盖件相互滑动连接，以便于盖件在平行于第一位置和第二位置之间的下面基座绝缘体的平面内活动，第一位置是指无需对引脚施加任何插入力，PGA组件的引脚就能够贯穿盖件的通孔而到达安装在下面基座绝缘体上端子的地方，第二位置是指PGA组件的引脚与端子相接触的地方。
目前已提出适用于这样插座的各种各样的端子结构。这些端子的构成是这样的：正如上面提及的日本公开的专利申请平7-142134和日本注册的实用新型平2-536440中所表明那样，基于插座盖件的移动，它们的接触部就与PGA组件的引脚相接触。与之相反的情况是，一些端子的构成是这样的：正如日本公开的专利申请平9-185981和9-204969所表明那样，PGA组件的引脚与基座绝缘体端子的接触部形成接触。
基本上现有技术中的所有端子都具有位于插座的基座绝缘体的端子容纳腔中的接触部，绝大多数具有从插座的基座绝缘体的底面延伸的直线针状焊接尾。这些针状焊接尾插入安装了插座的印刷电路板的通孔中，并焊接于该印刷电路板上。
基座绝缘体一般具有一些设置在其上的驱动机构，用于在下面基座绝缘体上滑动地移动盖件。在一些插座中，凸轮转动地连接于基座绝缘体的一侧面或端面，该凸轮能够和所连接的曲柄一起旋转，因此，就能容许凸轮轴推压或牵拉底面基座绝缘体上的盖件。曲柄也可以从平行于基座绝缘体的水平位置转动至垂直于基座绝缘体的垂直位置。
对更小型化电子设备的需求就促使制造电子设备的元件需要小型化。然而，用户还希望提高这些较小型电子设备的性能。因此，元件设计者必须继续缩减它们的设计，同时继续提高它们的性能和易用性。
发明内容
本发明的目的是提供一种引脚网格阵列组件的插座，插座的部件设计成能够高效地制造插座。
为了实现该目的，本发明提供一种零插入力电连接器，它用于安装在电路元件上和容纳具有导电引脚端子阵列的设备，所述电连接器包括：平面的基座绝缘体，它具有平面的底表面；平面的盖件，它安装在所述基座绝缘体上，所述盖件能够在第一插入位置和第二接合位置之间移动，所述盖件具有数个与阵列引脚端子相对应的阵列设置在其中的通孔，以便所述引脚端子容纳在所述通孔中；数个冲压模制而成的导电端子，它们安装在所述基座绝缘体中，每个所述端子包括：平面的基体，所述基体位于所述基座绝缘体的底表面相邻的位置并与所述底表面的平面相平行；第一安装部，它从所述基体的第一边缘延伸并垂直于所述基体以便紧固所述基座绝缘体的所述端子；第二安装部，它从与所述第一边缘相对的所述基体第二边缘延伸并垂直于所述基体以便紧固所述基座绝缘体的所述端子；接合部，它用于接触所述电路元件的导电部；接触构件，它用于接合相应的每个所述引脚端子的一部分，所述接触构件至少包括一个从所述基体向所述盖件垂直延伸的弹簧臂；驱动件，它使所述盖件沿所述基座绝缘体在所述第一插入位置和所述第二接合位置之间滑动，所述第一插入位置是指插入所述盖件内的所述通孔中的所述引脚端子与所述端子相间隔的位置，所述第二接合位置是指插入所述盖件内的所述通孔中的所述引脚端子接合所述端子的接触构件以便在所述引脚端子和所述电路元件之间形成有效的电连接；其中，所述接合部包括从所述基体延伸的第一弧形部和从所述第一弧形部延伸并以一个相对基体的平面的斜角远离所述基座绝缘体的底表面的第二线性部，由此所述接合部的表面安装部就位于所述基体的下面。
在上述电连接器中，每个所述端子的第一安装部最好位于所述基座绝缘体的上表面的凹槽中，所述第二安装部至少包括一个扣锁在端子容纳腔的凹槽下面的臂。此外，所述第一安装部包括一对横跨所述端子容纳腔的臂，所述第二安装部包括一对每个扣锁在所述端子容纳腔的凹槽下面的弹性臂。另外，所述接触构件包括一对相互平行间隔的弹簧臂。所述接触构件的所述弹簧臂最好向所述盖件延伸。此外，所述基座绝缘体由塑料制成，所述基座绝缘体的平面平行于所述基座绝缘体的底表面的平面。所述盖件最好滑动地安装在所述基座绝缘体上。另外，所述接触构件包括一对从所述基体的相对端缘延伸并相间隔的弹簧臂，它们位于所述第一安装部和所述第二安装部之间。
引脚网格阵列组件的插座组件包括一板状基座绝缘体，它具有数个以网格形式分布并安装在其中的端子，以便与引脚网格阵列组件的相对应的每个引脚形成电连接。一板状滑动盖件具有数个相应的通孔以容纳引脚，板状盖件位于基座绝缘体的上表面。滑动驱动件设置成在第一位置和第二位置之间能够移动滑动盖件，第一位置是指引脚在穿过盖件通孔后以零插入力插入基座绝缘体的端子中的地方，第二位置是指引脚与基座绝缘体的端子接触的地方。基座绝缘体的每个端子空腔包括一基座绝缘体上表面的上开口和基座绝缘体底面的底孔。每个端子压接于上面所选的端子空腔中，容许其焊接尾穿过底孔以便于焊接尾延伸出基座绝缘体的底面。每个端子可包括一矩形基体，两个与矩形基体的相对纵侧一体连接的相对接触片，和一通过上延的第一接合臂与矩形基体的一侧面一体连接的“U”型接触片。相对的接触片和“U”型接触片高度相同，与端子空腔的深度相同，因此，就能够容许“U”型接触片压靠基座绝缘体的周壁。
端子还包括一通过在矩形基体下面下延的第二接合臂与第一接合臂相对的矩形基体一体连接的尾部。端子从上面压接于端子空腔内时，底孔足够大以容许该尾部穿过其中。
端子还包括两个弹性止动凸缘或臂，它们与矩形基体的另一侧面一体连接，并从第二接合臂的相对侧向上倾斜，在此情况下每个端子空腔具有设置在其内壁的锯齿状凹槽以便端子压接入端子空腔内时能够卡住相对的止动凸缘。
本发明的另一个目的是提供一种适于这种插座中使用的上述端子结构。
为此，本发明提供一种用于电连接器的导电端子，该电连接器安装在电路元件上并容纳具有导电引脚端子阵列设备，所述端子包括：平面的基体；第一安装部，它从所述基体的第一边缘延伸并垂直于所述基体以便使所述端子紧固在电连接器的腔体中；第二安装部，它从与所述第一边缘相对的所述基体第二边缘延伸并垂直于所述基体以便使所述端子紧固在所述腔体中；接合部，它用于接触所述电路元件的导电部；接触构件，它用于接合相应的每个所述引脚端子的一部分，所述接触构件包括一对从所述基体垂直延伸且相互平行间隔的弹簧臂；所述接合部包括从所述基体延伸的第一弧形部和从所述第一弧形部延伸并以一个相对所述基体的平面的斜角远离所述接触构件的第二线性部，由此所述接合部的表面安装部就位于所述基体的下面。
在上述导电端子中，所述第二安装部可以包括一对间隔的弹性臂。此外，所述接触构件的所述一对间隔弹簧臂从所述基体的相对端缘延伸并位于所述第一安装部和所述第二安装部之间。所述端子最好是由金属片冲压模制而成的。
根据附图所示的本发明一个最佳实施例，本发明的其它目的和效果从下面插座组件及其端子的描述中将会得到理解。
附图说明
图1是本发明插座组件的俯视平面图；
图2是插座组件的主视图；
图3是插座组件的右侧视图；
图4是插座组件的仰视平面图；
图5是插座组件所选择部分的放大剖视图；
图6是固定环的俯视平面图，固定环有序地与偏心凸轮件的偏心凸轮轴连接；
图7是偏心凸轮件的主视图；
图8是偏心凸轮件的左侧视图；
图9是偏心凸轮件的俯视图；
图10是偏心凸轮件的仰视图；
图11是基座绝缘体的俯视图；
图12是设置在基座绝缘体内的四个端子容纳腔的放大俯视平面图；
图13是图12的端子容纳腔的放大仰视平面图；
图14是大致沿图12中14-14线的基座绝缘体的局部剖视图；
图15是大致沿图12中15-15线的基座绝缘体的局部剖视图；
图16是大致沿图12中16-16线的基座绝缘体的局部剖视图；
图17是大致沿图12中17-17线的基座绝缘体的局部剖视图；
图18是本发明端子的放大透视图；
图19是从图18端子视图位置的相对侧而视看到的图18端子的另一透视图；
图20是端子的俯视平面图；
图21是端子的主视图；
图22是端子的仰视平面图；
图23是大致沿图21中23-23线的端子剖视图；
图24是大致沿图20中24-24线的端子剖视图；
图25是与图17相似且端子安置在其中的基座绝缘体的局部放大剖视图；
图26是沿端子接触片且端子安置在其中的基座绝缘体的另一局部放大剖视图。
具体实施方式
参考图1至4，引脚网格阵列组件(未图示)的插座组件50包括一矩形板状基座绝缘体51和一位于其上面的矩形板状滑动盖件52。滑动盖件52具有设置在其相对侧的悬垂接触片53，这些接触片53用于基座绝缘体51的相对侧以容许滑动盖件52在底面基座绝缘体51上按如图1所示的左右方向滑动。
参考图5，基座绝缘体51是一具有金属框架54的插入模制件，金属框架54埋置在绝缘树脂或塑料中。由于是插入模制而成的，基座绝缘体51就可以减小其厚度，同时还能保持良好的强度。同样，滑动盖件52为了可以减小其厚度，它也是由具有金属片56插入模制而成，金属片56埋置在其绝缘树脂57中。
滑动盖件52的金属片56具有许多网格形式的开口58，绝缘树脂57具有相同网格状的通孔59。这些开口和通孔经过对齐以容许引脚网格阵列组件的引脚(未图示)贯穿其中。基座绝缘体51具有与上覆滑动盖件52上的通孔59相对齐的端子空腔60。所有端子空腔60用于容纳端子61。如后面详细所述，通过从基座绝缘体51的上方插入端子61直至端子的焊接尾62出现在基座绝缘体51的底面，端子61就能被压接在所选的端子空腔60中。这些焊接尾或接触部62的形成是为焊接在印刷电路板上用的。如果需要，焊接尾也可以作改变，如现有技术中公知的是焊接球焊接于此。
参考图7至10，偏心凸轮63包括盘状头68和与盘状头68一体连接的圆形转轴64，但轴64的轴心与头68的轴心相间隔。偏心凸轮63通过转轴64插入设置在基座绝缘体和滑动盖件组件的一侧端延伸部上的孔74中而旋转固定于基座绝缘体和滑动盖件组件上。偏心凸轮63通过在基座绝缘体51底面上的凹槽67内把环形垫圈或固定环65加到偏心凸轮63的转轴64上而与基座绝缘体和滑动盖件组件相固定，从图5中可以看得更清楚。下面描述作为滑动驱动件的偏心凸轮的功能。
偏心凸轮63在其头68上具有横向凹槽69，头68用70表示被切口。(在图1和5中，偏心凸轮68没有切口部。)如果想移动滑动盖件52，改锥插入偏心凸轮63的横向凹槽69中以便转动它。
基座绝缘体51具有在其金属框架54中形成的轴孔72，它容许所开孔的面积起容置下凸轮板71作用的。滑动盖件52具有位于金属片56上的上凸轮板73，上凸轮板73具有设在其中的凸轮孔74。凸轮孔74与轴孔72对齐。凸轮孔74与凸轮头68的形状相似(圆形)，轴孔72是椭圆形状的，其长轴垂直于滑动盖件52的移动方向，如图11所示。椭圆孔的短轴一般与偏心凸轮63的转轴64的直径相等。滑动盖件52具有设在金属片56上的圆孔75。由于具有这样的结构，偏心凸轮63的转动就会使滑动盖件52相对于下面基座绝缘体51产生移动，凸轮接合金属而不是塑料部件。滑动盖件52的移动方向在图5中由箭头93表示。
通过把偏心凸轮63的转轴64插入轴孔72中，然后把下面基座绝缘体52的底面上的固定环65固定于轴64上，再把基座绝缘体51的侧向凸缘76插入上覆滑动盖件52的悬垂接触片53的开口53a中，基座绝缘体51和滑动盖件52就相互安装上了，并整体地被有效连接。
如图11所示，端子空腔60以晶格状分置，并贯穿基座绝缘体51，基座绝缘体51具有埋置在成孔的绝缘树脂模制件55中的金属框架54。另作说明的是，成孔的绝缘树脂模制件55是由金属框架54提高刚度的。
图12至17表示经过放大尺寸的一些端子空腔60图。每个端子空腔60一般为矩形。它在基座绝缘体51的顶端开口较宽(见图12)，在基座绝缘体51的底端较窄(见图13)。端子空腔的底端开口78要足够大，以便容许端子61的尾部62延伸出基座绝缘体51的底面。
每个端子空腔60具有隔壁79，它把设置在一侧的接合槽80和设置在另一侧的接合槽81分隔开。接合槽80具有接触锯齿状的凹槽82，这些凹槽设置在接合槽80侧端的相对侧壁上，接合槽80与接合槽81相对，如图16和17所示。
参考图18至24，它们表示由薄金属片冲压而成的端子61。具体地说，端子61包括一矩形基体83，一焊接尾62，两个与矩形基体83的一侧边一体连接的止动凸缘86，两个与矩形基体83的相对纵向侧一体连接的相对接触片84，和一通过第一接合臂87与矩形基体83的另一侧一体连接的“U”型接触片85。焊接尾62通过第二接合臂88与矩形基体83的一侧端一体连接，并在基体83的下方向下倾斜。止动凸缘86设置在焊接尾62的相对侧以便从矩形基体83的一侧端向上延伸。
接触片84从基体83的相对纵向边缘(见图18和19)以相对位置关系垂直上沿。同样，“U”型接触片85也是垂直上沿，更具体地说，相对的接触片84向上会聚，而“U”型接触片85的相对底脚相对于基体83以直角垂直向上延伸，如图21和23所示。通过第二接合臂88与矩形基体83的一侧端一体连接的焊接尾62在基体83的下方向下倾斜，如图19所示。相对的止动凸缘86从第二接合臂88的相对侧向上延伸。相对的止动凸缘向上分叉，相对于水平基体83略微倾斜延伸，如图21所示。
端子空腔60的接合槽81的宽度和长度稍微小于“U”型接触片85的厚度(薄金属片的厚度)和长度，因此就能够容许接触片85被紧紧地压接在端子空腔60的接合槽81中。接触片85以超过其最大高度与基座绝缘体51的接合槽壁相接触。
接合槽80要足够大以便能够容纳相对的接触片84。“U”型接触片85压接于接合槽81中，相对的接触片84在接合槽80中由“U”型接触片85的悬梁状臂87支撑。
每个接触片或臂84具有一在其端部侧向设置的卷边或表面89。接触卷边89在相对于接触片85的对侧形成倒圆角，用标号90表示。因此，一渐扩空间在相对接触卷边89的倒圆角端之间形成，如图20所示。
焊接尾62从第二接合臂88以锐角向下延伸直至到达变宽的焊接部91。这种变宽的焊接部一般设有平面端缘。为了增加宽部91的焊接点的表面积和帮助视觉系统自动组装，变宽的焊接部91相对于焊接尾62的宽度侧向扩展。端子空腔60的底端开口78的尺寸稍微大于变宽的焊接部91。
相对的止动凸缘86向上倾斜以扣锁在端子空腔60的锯齿状凹槽82下面。端子61从上面压接入端子空腔60内时，相对的止动凸缘86就向内产生弯曲以在内壁向下滑动直至它们被释放和扣锁在锯齿状凹槽下面，因此，通过防止右手侧(如图25和26所示)的端子在空腔内向上延伸，就能更加稳定端子61。
每个端子61压接于其端子空腔60内时，焊接尾62出现在基座绝缘体51的底面，“U”型接触片85的相对端缘被接合槽81的内壁扣锁，“U”型接触片85的相对主端面压靠接合槽81的内壁，因此通过接触片85就能够紧固端子61。
相对的接触片84恰当地容置在端子空腔81中，同时又被从“U”型接触片85延伸出的第一悬梁状接合臂87支撑。所选的引脚一插入端子61的相对接触片84之间所形成的空间时，端子61就会产生压力。然而，这种压力将会分布在第一和第二接合臂87和88上，因此，就能够减小压力直接作用在接触片与基座绝缘体的接触面积和焊接尾62的焊接点上。
下面描述插座50的操作方式。参考图1至5，滑动盖件52位于其引脚插入位置，该位置是在引脚网格阵列组件的引脚能够插入滑动盖件52上的通孔58中而无需对引脚施加任何力时的地方。在该引脚插入位置，通孔59处于和图25中的点划线92直线对齐的位置。引脚被插入以贴合邻近隔壁79的限制区，限制区与端子空腔60相对。
引脚插入滑动盖件52的通孔59中之后，偏心凸轮63逆时针转动，随着引脚按图25中所示的箭头94的方向移动滑动盖件52。在此情况下，每一个引脚就位于相对的接触卷边89之间，同时接触它们的相对表面，从而在引脚和两个接触卷边89之间形成所需的电连接。相对接触卷边89的锥形端确保引脚平滑地进入相对的接触卷边89之间的空间，而不会在接触片84上产生任何显著的压力。
从上面描述中，可以明白，基座绝缘体是这样设计的：端子从上面可以压接在端子空腔的栅格中，并容许它们的尾部延伸出基座绝缘体的底面。这样非常有利于制造插座时部件的组装。
引脚插入所选端子空腔中产生的压力经过端子的第一接合臂被分散，因此，就能够避免无需的压力直接作用于“U”型接触片和基座绝缘体周壁之间的有限接触面上。因而，每个端子的接触片就能够稳定地处于它们的位置上。同样，这个压力也经过第二接合臂被分散，因此，就能够避免无需的压力直接作用于焊接尾和印刷电路板所选导体之间的焊接面上。所以，插座的端子焊接于印刷电路板所选导体上的可靠性显著地增强了。
Claims (12)
1.零插入力电连接器，它用于安装在电路元件上和容纳具有导电引脚端子阵列的设备，所述电连接器包括：
平面的基座绝缘体，它具有平面的底表面；
平面的盖件，它安装在所述基座绝缘体上，所述盖件能够在第一插入位置和第二接合位置之间移动，所述盖件具有数个与阵列引脚端子相对应的阵列设置在其中的通孔，以便所述引脚端子容纳在所述通孔中；
数个冲压模制而成的导电端子，它们安装在所述基座绝缘体中，每个所述导电端子包括：
平面的基体，所述基体位于所述基座绝缘体的底表面相邻的位置并与所述底表面的平面相平行；
第一安装部，它从所述基体的第一边缘延伸并垂直于所述基体以便紧固所述基座绝缘体的所述端子；
第二安装部，它从与所述第一边缘相对的所述基体第二边缘延伸并垂直于所述基体以便紧固所述基座绝缘体的所述端子；
接合部，它用于接触所述电路元件的导电部；
接触构件，它用于接合相应的每个所述引脚端子的一部分，所述接触构件至少包括一个从所述基体向所述盖件垂直延伸的弹簧臂；
驱动件，它使所述盖件沿所述基座绝缘体在所述第一插入位置和所述第二接合位置之间滑动，所述第一插入位置是指插入所述盖件内的所述通孔中的所述引脚端子与所述端子相间隔的位置，所述第二接合位置是指插入所述盖件内的所述通孔中的所述引脚端子接合所述端子的接触构件以便在所述引脚端子和所述电路元件之间形成有效的电连接；
其中，所述接合部包括从所述基体延伸的第一弧形部和从所述第一弧形部延伸并以一个相对所述基体的平面的斜角远离所述基座绝缘体的底表面的第二线性部，由此所述接合部的表面安装部就位于所述基体的下面。
2.如权利要求1所述的电连接器，其特征在于：每个所述端子的第一安装部位于所述基座绝缘体的上表面的凹槽中，所述第二安装部至少包括一个扣锁在端子容纳腔的凹槽下面的臂。
3.如权利要求2所述的电连接器，其特征在于：所述第一安装部包括一对横跨所述端子容纳腔的臂，所述第二安装部包括一对每个扣锁在所述端子容纳腔的凹槽下面的弹性臂。
4.如权利要求1所述的电连接器，其特征在于：所述接触构件包括一对相互平行间隔的弹簧臂。
5.如权利要求1所述的电连接器，其特征在于：所述接触构件的所述弹簧臂向所述盖件延伸。
6.如权利要求1所述的电连接器，其特征在于：所述基座绝缘体由塑料制成，所述基座绝缘体的平面平行于所述基座绝缘体的底表面的平面。
7.如权利要求1所述的电连接器，其特征在于：所述盖件滑动地安装在所述基座绝缘体上。
8.如权利要求1所述的电连接器，其特征在于：所述接触构件包括一对从所述基体的相对端缘延伸并相间隔的弹簧臂，它们位于所述第一安装部和所述第二安装部之间。
9.用于电连接器的导电端子，该电连接器安装在电路元件上并容纳具有导电引脚端子阵列设备，所述端子包括：
平面的基体；
第一安装部，它从所述基体的第一边缘延伸并垂直于所述基体以便使所述端子紧固在所述电连接器的腔体中，
第二安装部，它从与所述第一边缘相对的所述基体第二边缘延伸并垂直于所述基体以便使所述端子紧固在所述腔体中；
接合部，它用于接触所述电路元件的导电部；
接触构件，它用于接合相应的每个所述引脚端子的一部分，所述接触构件包括一对从所述基体垂直延伸且相互平行间隔的弹簧臂；
其中，所述接合部包括从所述基体延伸的第一弧形部和从所述第一弧形部延伸并以一个相对所述基体的平面的斜角远离所述接触构件的第二线性部，由此所述接合部的表面安装部就位于所述基体的下面。
10.如权利要求9所述的导电端子，其特征在于：所述第二安装部包括一对间隔的弹性臂。
11.如权利要求9所述的导电端子，其特征在于：所述接触构件的所述一对间隔弹簧臂从所述基体的相对端缘延伸并位于所述第一安装部和所述第二安装部之间。
12.如权利要求9所述的导电端子，其特征在于：所述端子是由金属片冲压模制而成的。
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