CN1257660C - 电路接头 - Google Patents

Abstract

一种电路接头用于具有导电区的两个装置之间并使两个装置形成电连接，电路接头包括一个具有贯穿通道的壳体，和一个配置在通道内并由长形导电材料构成的导电元件。导电元件有一个上接触区和一个下接触区，分别与一个上部装置和一个下部装置接合。还设有一个把这种导电元件固定到壳体的定位区，和一个梁区，这个梁区包括一个从定位区伸出的第一端和一个用于定位上接触区的自由端。这个梁区可以弹性地偏移到上接触区受压而上部装置处于使用状态的一个位置，其中上接触区被偏压向其第一位置。设有一个支撑区，在上接触区到达其第二位置之前上部装置接合时，这个支撑区在上述第一端与上接触区之间的一个区域与上述梁区接合。

Description

电路接头

技术领域

本发明涉及一种电路接头用于具有导电元件(如电路或电子电路的印刷电路板形成零件)的两个装置之间的电连接。

背景技术

US 4511197，US 4341433，US 5437556和US 4505529是在两个电路板之间产生电连接的现有技术的电路接头的典型实例，如在相互并联的两个电路板之间采用的连接器。这类连接器以一个壳体界定，壳体的每一侧保持许多导电元件，每个导电元件露出一个可与印刷电路板上的一个导电接触线接合的鼻端。这种导电元件可与壳体每侧的每一个电路板上的这样一种接触线接合，因而在两个电路板间产生电连接。保持这种导电元件的电连接十分重要，因此印刷电路板常采用夹持定位。US 4505529说明了使用一种具有压缩弹簧结构的导电元件，当导电元件的这种弹簧结构发生一定程度的偏转时，这种结构会使导电元件向两个电路板产生一个偏置。导电元件这种弹簧结构的性能可使产生的偏置力变化率最大，并在弹簧结构偏转的初期发生。

US 4511197提供了一种可识别最低阻抗和电阻效应需求度的接触装置，因而提供了一种在使用中可使电路接头产生的电路的通路长度较短的电路接头。

US 4511197的导电元件包括一个第一接触鼻端和一个第二接触鼻端，第二接触鼻端安装在这种导电元件的一个梁的端部。这个梁从远离接触鼻端的梁的另一端的一点伸出悬臂。在向全接合状态的移动中，从这个接触鼻端伸出的一支腿与导电元件在第一接触鼻端的一支腿接合，因此，第一接触鼻端产生一个运动使它按一种摩擦闭合运动而移动。这种运动清除了可能已经沉积在电路板导电接触线上的任何吸附膜和氧化物。

US 4341433说明了一种连接器，其导电元件包括一个仍然相对于壳体固定的第一区，从这个第一区伸出一个第一鼻端与第一电路板的导电接触线接合，并从这里伸出另一支腿作为安装一个鼻端的弹簧，与另一个电路板的导电接触线接合。与US 5437556一样，导电元件的一个第一鼻端安装在该导电元件的一个弹簧区，产生一个向着该导电元件鼻端与之接合的第一电路板的偏置力。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种用于两个装置之间的电路接头，且在一个装置与导电元件接合时，装置具有可变的力的变化率，或者，至少提供公众一个有用的选择。

本发明另一个目的是提供一种至少具有一个导电元件的电路接头，这种导电元件可提供一个较高的压缩力。

本发明的再一个目的是提供一种在压缩时具有较短电通路的导电元件。

本发明提供了一种电路接头，用于具有导电区的两个装置之间并使两个装置形成电连接，上述的两个装置包括一个上部装置及一个下部装置，这种电路接头包括：

一个具有贯穿通道的壳体，

设在所述的贯穿通道内的细长导电材料形成的导电元件，上述的导电元件包括：

一个上接触区和一个下接触区，分别与上述的上部装置和上述的下部装置接合，

一个把上述导电元件固定到上述壳体的定位区，

一个梁区，包括从上述定位区伸出的一个第一端和一个用于上述上接触区定位的自由端，

在上述上部装置接合时，上述梁区弹性弯曲，使上述上接触区从上述梁区处于未弯曲状态的一个第一位置位移到上述上部装置处于使用状态的一个第二位置，在这个第二位置，上述上接触区受压，然后在上述弯曲的梁区的作用下，上述上接触区被偏压力向上述第一位置偏压，

一个支撑区，设在上述的定位区和上述的第一端之间，在上述上部装置接合时，于上述上接触区到达上述第二位置之前，这个支撑区在上述第一端和上述上接触区之间的一个区域与上述梁区接合。

上述导电元件优选地在上述定位区和上述梁区之间(和优选地从上述定位区伸出)以有弹性的柔性方式限定一个弹簧区。

优选地，在上述梁区与上述支撑区接合时，上述上接触区受到的使压置力的变化率增加。

上述壳体优选地包括许多通道，每个通道包括一个各自的导电元件。

优选地，上述上接触区至少在上述第一位置伸出穿过上述壳体的上述通道的一个开口端。

优选地，上述下接触区伸出穿过上述壳体的上述通道的另一个开口端。

优选地，上述下接触区由从上述定位区伸出的上述导电元件的一根支腿提供。

优选地，上述支腿从伸出上述弹簧区的定位区上的另一端伸出。

上述导电元件优选地由平的预形件经弯曲成形。

上述弹簧区优选地从上述定位区伸出，以保持上述梁区基本上可弹性弯曲。

优选地，上述上接触区在大体上与上述上部装置与上述上接触区接合方向相平行的一个方向从其第一位置移动到第二位置，反之亦然。

在与上述梁接合时，上述支撑区最好为处于上述第一位置和上述上接触区之间的上述梁提供一个简单的支持。

最好由相对于壳体基本上没有位移的导电元件的一部分提供上述支撑区。

上述弹簧区最好从远离上述定位区伸出支腿的上述定位区的另一端伸出。

上述弹簧区按一定方式从上述定位区和上述梁区的上述第一端之间伸出，提供一个弯曲力矩挠性弹簧效应，使上述梁可以弹性偏移。

上述支撑区最好由上述导电元件提供作为上述定位器的一部分。

概括地说，本发明包括申请说明书涉及的或指出的零件、元件和特点及其组合，相信上述任何两个或几个零件、元件或特点的任何或全部组合，以及与本发明技术相当的专门整体是本发明的等同物，都可以如同单个地显示的那样结合在本申请中。

附图说明

图1是带有空腔的一个壳体的横截面视图，空腔中的一个导电元件处于非使用状态。

图2是带有空腔的一个壳体的横截面视图，位于空腔的一个导电元件处于使用状态(但未示出电子或电装置)。

图3是一个导电元件的透视图。

图4是这种壳体的一个替换结构，位于其中的导电元件处于非使用状态。

图5是图4结构的一个视图，但其中的导电元件已经受压。

图6说明本发明导电元件的一种替换形式。

图7说明本发明导电元件另一种替换形式。

图8仍是本发明导电元件的一种替换形式。

图9说明在导电元件的上接触区发生位移时，力的变化率是如何改变的，这种变化是由于在上接触区向第二位置移动与导电元件提供电连接的电子装置处于完全接合状态时，处于工作状态的支撑点的作用造成的。

具体实施方式

参看图1所示的本发明的一个电路接头的横截面图。这种电路接头使具有如同印刷电路板中那样的导电接触线或导电区的两个装置(未示出)形成连接。实际上，本发明这种电路接头可以在作为第一装置的印刷电路板和某些其他电装置(可以是或不是印刷电路板)之间提供电连接。

图1所示的电路接头是在一个壳体的通道内设置一个单一的导电元件。这种电路接头包括一个设有许多通道的壳体，每个通道内设有一个导电元件，可以在两个装置之间形成多路电连接。为简便起见，在附图中用设置在壳体3的空腔2内的一个单一导电元件说明本发明。这种导电元件有一个上接触区4和一个下接触区5。

这种导电元件最好由导电材料制造，如具有良好的抗塑性变形性能的柔性金属材料。

由图3可见这种导电元件可由板材成形，即把这种材料压力加工成导电元件的长形预制件，然后弯曲成形到所需要的形状。

参看图3，这种导电元件包括一个可把导电元件固定到壳体的定位区6。壳体的空腔2具有这样一种性能，其侧壁可用于与定位区6的斜撑7接合，因此使导电元件相对壳体3牢固地设置。这种斜撑7可以在压入空腔并具有保持特性，因此可以持续地相对于壳体牢固定位。

大多数最佳形式的这种导电元件包括一个从定位区6伸出的弹簧区8，以及一个可以弹性偏移的梁区9，这种弹性弯曲是由于梁区是从定位区经由弹簧区而设置的。

弹簧区8是在定位区6和梁区9之间，优选地从定位区的一端伸出到梁区的第一端10。梁区是可弹性弯曲的，因此，在一个上部装置推进到一个使用位置时，上接触区4向壳体3位移。

由于上部装置压靠在上接触区4上，上接触区4从其第一位置(如图4的A点所示)运行到一个第二位置(如图2的C点所示)。上接触区4优选地从梁区9形成的一个接触鼻端，并沿着与上部装置运行到最终使用位置大体相同方向的一个方向从位置A移动到位置C。

上接触区4在其第一位置A和第二位置C之间运行的中间时，梁区9与一个支撑区11接触。梁区与支撑区的接触发生在梁的第一端10和梁上设有上接触区4的端部的位置中点。实际上，梁在第一端和上接触区4之间的长度上的弹性弯曲受到上述支撑区11在中间的简单支持。在上接触区从其第一位置移动到第二位置的梁的弯曲运动中，这种简单支持沿梁弯曲中发生位移的方向的一个相反的方向提供一个反作用力，在接合时，这种简单支持提供更大弹性，使梁还可弯曲。在支撑区与梁区接合时，由于这种额外的支撑，偏压上接触区返向其第一位置的倾向增加。图9图示了上接触区位移和这种位移所要求的力的曲线。由此可见，朝着在一个上部装置与上接触区4接合的运动端部时，随着向第二位置的位移，一旦接触到支撑区，上述上接触区向着上部装置的偏压力以较大速率增加。

如图9所示，在支撑区接触前后，沿两个区域的力-位移曲线是线性的，而导电元件的材料或几何特性在这些区域是非线性的。可见，可以实现高的接触力，而导电元件的材料未发生任何塑性变形。这可导致连接器的设计有低成本、细节距和低重量。

如图4和5图所示，可以提供进一步的配合使得一旦支撑点区与梁区接合，壳体3部分能与导电元件共同作用提高梁的弹性位移的刚性，因而提高上接触区的刚性。壳体3设有一个梁接触区12，可在第一端或向着第一端10与梁接触。梁与壳体接触区12之间发生接触例如示于图5的一个区13。一旦梁与支撑区11接触，并随着上接触区进一步向其第二位置位移，梁接触区12对梁的第一端产生的反作用力将增大。当上接触区4往下向其第二位置运行时，梁接触区12将阻止梁的第一端任何的向上运动。由于梁的弯曲力矩强度，上接触区向其第一位置运行的阻力变大。弹簧区8对梁的弹性效率降低。实际上，接触区12也对梁提供一个简单的支持，而且在与支撑区相反的一个方向对梁提供一个反作用力。

图6～8示出本发明使用的导电元件的一个替换结构。虽然在多数优选的形式中，如图3所示的梁是可弹性地连接到弹簧区8，但参照图7～8可知，梁9可设成从连接区6成悬臂形式，由于它的弯曲力矩抗挠刚度，给梁9提供了弹性可弯性。

图6～8也说明了不必把支撑区设成作为连接区6的一部分。导电元件的几何结构如同提供了一个支撑区11，在上接触区4向其第二位置位移时，一旦梁与支撑区接触，支撑区11就基本能抗位移。虽然在多数优选形式中，在导电元件的定位区6或其附近提供了这种支撑区11，因此有良好的抗位移性，但这种导电元件的几何结构也可沿着导电元件的长度在远离定位区6的位置呈现了一个支撑区11。这种支撑区可以设成位于定位区的任一端，或两端的中间，也可设成作为定位区任一端的伸长部分。除定位区6外，这种支撑区11也可提供导电元件连接到壳体的一个位置。

除对梁提供简单支持外，这种支撑区一旦与梁接触，便产生了从上接触区到下接触区的一个第二电流通路，即经由梁的零件，通过定位区到达下接触区，由于没有通过弹簧区，因而缩短了电流通路。可以肯定，在电子线路中，缩短的电流通路有利于降低电阻和阻抗。

Claims (15)

1.一种电路接头，用于具有导电区的两个装置之间并使两个装置形成电连接，上述的两个装置包括一个上部装置及一个下部装置，这种电路接头包括：

一个具有贯穿通道的壳体，

设在所述的贯穿通道内的细长导电材料形成的导电元件，上述的导电元件包括：

一个上接触区和一个下接触区，分别与上述的上部装置和上述的下部装置接合，

一个把上述导电元件固定到上述壳体的定位区，

一个梁区，包括从上述定位区伸出的一个第一端和一个用于上述上接触区定位的自由端，

在上述上部装置接合时，上述梁区弹性弯曲，使上述上接触区从上述梁区处于未弯曲状态的一个第一位置位移到上述上部装置处于使用状态的一个第二位置，在这个第二位置，上述上接触区受压，然后在上述弯曲的梁区的作用下，上述上接触区被偏压力向上述第一位置偏压，

一个支撑区，设在上述的定位区和上述的第一端之间，在上述上部装置接合时，于上述上接触区到达上述第二位置之前，这个支撑区在上述第一端和上述上接触区之间的一个区域与上述梁区接合。

2.按照权利要求1所述的电路接头，其特征在于上述导电元件还具有一个处于上述定位区和上述梁区之间的一个弹簧区。

3.按照权利要求1所述的电路接头，其特征在于当上述梁区与上述支撑区接合时，上述上接触区受到的偏压力的变化率增加。

4.按照权利要求1～3中任何一项所述的电路接头，其特征在于上述壳体包括多个通道，每个通道都有一个相应的导电元件。

5.按照权利要求1～3中任何一项所述的电路接头，其特征在于上述上接触区至少在上述第一位置伸出穿过上述壳体上述通道的一个第一开口端。

6.按照权利要求1～3中任何一项所述的电路接头，其特征在于上述下接触区伸出穿过上述壳体的上述通道的另一个开口端。

7.按照权利要求1所述的电路接头，其特征在于上述下接触区由从上述定位区伸出的上述导电元件的一个支腿提供。

8.按照权利要求7所述的电路接头，其特征在于上述支腿从与上述定位区伸出上述弹簧区一端相反的那一端伸出。

9.按照权利要求1～3中任何一项所述的电路接头，其特征在于上述导电元件从平的预制件经弯曲加工成形。

10.按照权利要求1～3中任何一项所述的电路接头，其特征在于上述上接触区从其第一位置位移到上述第二位置，位移方向与上述上部装置和上述接触区接合的方向大体上平行，反之亦然。

11.按照权利要求1所述的电路接头，其特征在于上述支撑区由上述导电元件作为上述定位区一部分提供。

12.按照权利要求4所述的电路接头，其特征在于上述上接触区至少在上述第一位置伸出穿过上述壳体上述通道的一个第一开口端。

13.按照权利要求4所述的电路接头，其特征在于上述下接触区伸出穿过上述壳体的上述通道的另一个开口端。

14.按照权利要求4所述的电路接头，其特征在于上述导电元件从平的预制件经弯曲加工成形。

15.按照权利要求4所述的电路接头，其特征在于上述上接触区从其第一位置位移到上述第二位置，位移方向与上述上部装置和上述接触区接合的方向大体上平行，反之亦然。

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