CN1359171A

CN1359171A - 低插入力类型连接器

Info

Publication number: CN1359171A
Application number: CN01145694A
Authority: CN
Inventors: 木村牧哉
Original assignee: Tyco Electronics AMP KK
Current assignee: TE Connectivity Corp
Priority date: 2000-11-30
Filing date: 2001-11-30
Publication date: 2002-07-17
Anticipated expiration: 2021-11-30
Also published as: DE60117350D1; JP3710705B2; DE60117350T2; EP1211752A2; CN1251361C; US20020064987A1; JP2002170642A; KR20020042494A; KR100852823B1; EP1211752B1; US6679714B2; EP1211752A3

Abstract

一种低插入力类型连接器包括一外壳、触点、轴、用于推动触点的轴的主体、在完全接合之前保持配对的连接器在一深度的凸轮、执行逐渐地增加与配对的连接器的锁定操作的钩形元件、一杠杆和一盖。在完全接合之前,当连接器彼此已经接合一深度,操纵杠杆,从而放松凸轮。因此,利用主体建立了连接器之间的电连接;此外利用钩形元件,导致连接器彼此更加接近,从而进行撞击,所以连接器彼此锁定。

Description

低插入力类型连接器

技术领域

本发明涉及一种低插入力类型连接器，具体地说，涉及一种具有一锁定机构、用于锁定与配对的连接器完全啮合状态的低插入力类型连接器。

背景技术

随着连接器内的触点数量的增加，随着连接器变成多极连接器。用于这种连接器结合所需的插入力增加，从而接合操作变得困难或不可能。因而已经研制了低插入力类型电子连接器，例如公知的LIF(低插入力)连接器或ZIF(0插入力)连接器。

日本专利申请59(1984)-139583和4(1992)-342974所介绍的电子连接器是公知的低插入力类型连接器。前者介绍了一种零插入力类型连接器；这种连接器的设计使得，通过紧固在转动轴上的接触部分，固定的连接终端和插头终端被电连接。在这种连接器的操作中，首先在这种状态下插入插头终端，即插头终端与固定连接终端分离的状态；然后通过转动轴的转动，被紧固在转动轴上的接触部分转动，因而导致这些接触部分与插头终端和固定连接终端接触，所以实现电连接。

此外，后一篇专利申请所介绍的低插入力类型连接器具有一打开装置，其使通常处于闭合状态的接触部分打开。当连接器与接触部分在打开状态下接合后，与另一个连接器的接触部分接合，松开打开装置，从而导致两个连接器的接触部分彼此接触。在接合的连接器的接触部分处于彼此接合状态时，两个连接器稍微分开，接触部分被擦掠撞击(wiping)。利用一种滑动装置，实现这种撞击。这样构造连接器，从而打开装置和滑动装置被一凸轮驱动元件连续地驱动，所述凸轮驱动元件用直线方式滑动。

在上述两个示例中，利用彼此接触的触点的摩擦接合力保持连接器的接合状态。因而担心一旦连接器遭受外力，可能触点之间产生错误的接触，或导致连接器脱离接合。此外在后一篇专利申请所介绍的现有技术中，由于为了撞击而在两个连接器接合表面之间形成间隙，难以从外观上判断是否完成接合。

此外，在前一种连接器中，为了获得一低的插入力，除了转动轴之外，需要接触部分。同时在后一种连接器中，要求不同的多个元件作为打开装置和滑动装置。

发明内容

鉴于上述观点，设计本发明。本发明的一个目的是提供一种低插入力类型连接器，利用强迫地撞击，能够实现低插入力接合，能够将两个连接器锁定在一起，从而确定连接器的完全接合状态，利用这种锁定装置，可以保持这种完全接合状态。

本发明的另一个目的是提供一低插入力类型连接器，能够减少零件的数量。

本发明的低插入力类型连接器的特征在于它包括：

多个与配对的连接器的终端接触的触点和一保持所述触点的外壳，

所述外壳配备有一接触促进装置，其推动所述触点并使所述触点偏移；一分离装置，其通常将与所述外壳接合的所述配对的连接器保持在在完全接合之前时的一接合深度；一锁定装置，其用逐渐增加的方式锁定所述配对的连接器；和一驱动装置，其整体地驱动所述接触促进装置、所述分离装置和所述锁定装置，和

在与所述配对的连接器接合时，所述驱动装置被驱动，从而所述接触促进装置导致所述触点与所述配对的连接器的终端连接，所述分离装置不再保持在完全接合之前的所述接合深度，所述锁定装置与所述配对的连接器锁定，从而所述配对的连接器从所述完全接合之前的接合深度被拉入完全接合状态。

术语“低插入力类型连接器”也包括ZIF(0插入力)类型连接器。

可以如此构造所述驱动装置，使得这种驱动装置具有一转动地支承在所述外壳上的轴；和一连接到所述轴上的操纵元件，因而所述接触促进装置、分离装置和锁定装置一体形成在所述轴上。

可以如此构造本发明，使得接触促进装置是一第一凸轮元件，用于推动所述触点从而所述触点与终端接合；分离装置是一第二凸轮元件，其可以设定一种接触位置，在所述完全接合之前，凸轮元件接触所述配对的连接器的接合表面，和一非接触位置，在该位置这个凸轮元件不接触所述接合表面；所述锁定装置是一钩形元件，其具有一与配对的连接器上的凸起接合的接合凸轮表面，从而随着所述轴的转动，所述连接器彼此相对接近。

在本发明的低插入力类型连接器中，所述外壳配备有一接触促进装置，其推动所述触点并使所述触点偏移；一分离装置，其通常将与所述外壳接合的所述配对的连接器保持在在完全接合之前的一接合深度；一锁定装置，其用逐渐增加的方式锁定所述配对的连接器；和一驱动装置，其整体地驱动所述接触促进装置、所述分离装置和所述锁定装置。此外，在与配对的连接器接合时，驱动装置被驱动，从而接触促进装置导致触点与配对的连接器的终端连接，所述分离装置不再保持在完全接合之前的接合深度，所述锁定装置与配对的连接器锁定，从而配对的连接器从所述完全接合之前的接合深度被拉入完全接合状态。因此，本发明具有下列效果：

具体地说，随着锁定装置从完全接合之前的一接合深度向内拉配对的连接器，利用强迫地撞击可以实现低插入力接合。此外，通过将连接器彼此锁定，可以确认完全接合，通过这种锁定，可以保持完全接合状态。此外，由于接合的连接器之间没有间隙，可以从外侧目视确认连接器已经完全接合。

此外，在驱动装置具有一支承在外壳上且可以自由转动的轴、以及与该轴相连的操作元件，并且接触促进装置、分离装置和锁定装置一体形成在这个轴上时，结构简单，所需零件数量被减少。

此外，在下述情况下，所需零件数量同样被减少，即接触促进装置是一第一凸轮元件，用于推动所述触点从而所述触点与终端接合；分离装置是一第二凸轮元件，其设定一种接触位置，在所述完全接合之前，凸轮元件接触所述配对的连接器的接合表面，和一非接触位置，在该位置这个凸轮元件不接触所述接合表面；锁定装置是一钩形元件，其具有一与配对的连接器上的凸起接合的接合凸轮表面，从而随着所述轴的转动，连接器彼此相对接近。

附图说明

图1是一个前视图，显示了本发明的低插入力类型连接器；

图2是图1所示的低插入力类型连接器的平面视图；

图3是图1所示的低插入力类型连接器的侧视图；

图4是图1所示的低插入力类型连接器的仰视图；

图5是沿图1中5-5线所截取的放大的断面图，显示了图1所示的低插入力类型连接器；

图6是图1所示的低插入力类型连接器的放大的剖视图；

图7是一个配对的连接器的前视图；

图8是图7所示连接器的平面视图；

图9是图7所示连接器的侧视图；

图10是图7所示连接器的仰视图；

图11是一前视图，显示了由本发明的低插入力类型连接器与配对的连接器啮合后而形成的连接器组件；

图12是图11所示连接器组件的侧视图；

图13是一沿图12中13-13线所截取的连接器组件的断面图；

图14是一沿图11中14-14线所截取的连接器组件的放大的断面图；

图15是一沿图11中15-15线所截取的连接器组件的放大的断面图；

图16是一沿图11中16-16线所截取的连接器组件的放大的断面图；

图17是一沿图11中14-14线所截取的放大的断面图(类似于图14)，显示了处于完全啮合状态下的连接器组件；

图18是一沿图11中15-15线所截取的放大的断面图(类似于图15)，显示了处于完全啮合状态下的连接器组件；

图19是一沿图11中16-16线所截取的放大的断面图(类似于图16)，显示了处于完全啮合状态下的连接器组件。

具体实施方式

下文将接合附图详细地介绍本发明的低插入力类型连接器(下文中被简称为“连接器”)的优选实施例。图1是本发明连接器的前视图，图2是图1所示连接器的平面视图，图3是图1所示连接器的侧视图，图4是图1所示连接器的仰视图，图5是沿图1中5-5线所截取的连接器的放大断面图，图6是图1所示连接器的放大剖视图。下文将参考图1～6进行介绍。

如图5和6所示，连接器1具有一矩形的平行六面体外壳2，所述外壳具有一凹入部分4；一设置在凹入部分4内的触点组6；驱动所述触点组6的轴8；与轴8相连的杠杆10(操作元件)和一将这些部件保持在凹入部分4内的盖12。为了提供电磁屏蔽，外壳2由金属制成，例如对锌进行压力铸造而制成外壳2。两个在外壳2长度方向上延伸的矩形开口16在外壳2的底壁14上彼此平行地形成(图5)。开口16的内侧边缘形成了向内彼此面对凸起的凸缘40(图5和6)。高度近似等于外壳2的一半高度的支承壁17在开口16的两端部分(图6)被一体形成。连接两个支承壁17的分隔壁18一体形成在开口16之间的底壁14上。

如图6所示，在开口16两端部分的支承壁17的上表面，形成退刀槽20，在退刀槽20的两侧邻接这些退刀槽的位置形成曲线的支承槽22，从而这些支承槽22在外壳2的纵向上穿过退刀槽20。

此外，在两对支承槽22中，图6仅仅显示了一对对应于连接器一侧开口16的支承槽。在两个退刀槽20之间，在每个支承壁17的上表面的中心位置形成一朝向底壁14的阴螺纹部分23。在两个支承壁17的外侧也就是外壳2的端壁26a和26b的内侧形成空间24。此外，从凹入部分4的上边缘4a向下延伸的一切口部分5形成在端壁26b上。

下文将介绍设置在凹入部分4内的触点组6。在触点组6内，分别形成两种具有不同形状的触点28和30并通过夹物模压而将上述触点保持在通过注塑合成树脂而制成的绝缘基件26上。此外，这个基件26用于说明第一实施例。通过对塑性铜合金板进行冲压和成型，形成触点28和30；这些触点中每一触点具有一个主体34和一从主体34向下延伸并附着在配电盘(图中未示)的尖端32。主体34向外弯曲。在本实施例中，基件26分成两个元件，成行的触点28和30被设置在这两个元件26上，这些基件26被连接在一起。通过楔形榫头接合(图中未示)，这些基件26在其接合表面彼此完成接合。通过压配，将基件26连接在外壳2的开口16内。所使用的基件可以是一个单独整体的基件，在其上设置两行触点，通过图4所示外壳2上的接合孔39，利用螺栓将外壳2紧固在配电盘上。

如图5所示，触点组6不同触点28和30的弯曲主体34的端部具有向内会聚并进一步直线延伸的接触部分36。这些接触部分36的端部具有进一步向内弯曲的锚定端部分38。通过将基件26安装在开口16内，触点组6被连接到外壳2上。具体地说，将基件26安装在上述在开口16内向内延伸并彼此面对的凸缘40上。此时如图1和3所示，尖端32从基件26的底表面向下突出。

下文将介绍安置在成行的触点28和30之间的轴8和杠杆10。轴8由金属材料例如不锈钢制成。如图6清楚地所示，对应于两对触点行具有两个轴，这些轴分别设置在触点28和30之间。此外，在图5、14、15和18这些断面图中省略了轴8。通过夹物模压在每个轴8上所形成的主体7(第一凸轮元件也就是触点加载装置)的横截面形状形成了如图5所示的椭圆形凸轮；通常这些主体处于这样的状态，如图5所示，每个椭圆形凸轮的长直径处于垂直方向。

凸轮(第二凸轮元件也就是分离装置)44形成在每个主体7的两端，小直径部分42设置在主体7和凸轮44之间。此外，钩形元件(锁定装置)48形成在不同的直径减少部分46的外侧，直径减少部分46位于凸轮44和这些钩形元件48之间。如下文所述，凸轮44大致是三角形形状，所述三角形具有圆滑的周边。通常每个凸轮44最远离轴中心线部分(也就是每个凸轮的止动部分44a(图14))被如此设置，使得这个部分朝上，也就是面向配对的连接器。在这种情况下，每个轴8的主体7处于图5所示的位置。这些轴8和连接在轴上的杠杆10被称作驱动装置。在这个实施例中，凸轮44与轴8是一体的；然而也能够使用单独的凸轮。此外，将钩形元件48作为单独的元件连接到轴8的端部。

每个钩形元件48具有一平板部分50和一从平板部分50延伸的爪52，所述平板部分50与对应的主体7一起转动，所述爪的形状是围绕对应轴8转动的圆弧。爪52通常处于这样一种状态，即爪52的端部53在两个轴8之间面向上。在钩形元件48的外侧并邻近钩形元件48的位置形成齿轮54。具体地说这些齿轮54位于每个轴8的两端并具有一扇形，从而两个轴8彼此啮合。齿轮54的齿56形成在扇形的圆弧表面上。将杠杆10连接到两个轴8中一个轴的端部，所述杠杆10包括臂10a和操作部分10b。

当将轴8设置在指定的位置，每个轴8的直径减少部分42和46位于对应的支承槽22内，将凸轮44设置在退刀槽20内。此时，齿轮54的齿56彼此啮合，从而当杠杆10转动时，杠杆10与被连接的轴8一起运动，另一个轴8也通过齿轮54而转动。此时两个轴8的转动方向彼此相反。

下文将介绍绝缘盖元件12。盖元件12具有一矩形形状并具有两个在其主表面62上的夹持部分60、60，所述夹持部分沿盖12的纵向延伸，与触点28和30的行相对应。每个夹持部分60从主表面62突出并与盖12形成为一个整体。如图6所示，在夹持部分60的两侧形成众多的在垂直方向上延伸的槽64，从而槽64在夹持部分60的纵向排列，其位置对应于触点28和30的接触部分36。触点28和30的接触部分36面对这些槽64，从而这些接触部分36可以接触配对的终端。

如图5所示，被分隔壁66在中央分开的空间68形成在夹持部分60的内部。锚定凹槽70形成在这些空间68的上部，也就是夹持部分60的平坦表面61的附近。在夹持部分60两端并位于盖12中央的位置(在盖12的宽度方向上)形成孔72(图6)。在孔72的两侧并邻近这些孔72的位置在盖12的宽度方向上形成细长的矩形开口74。在开口174的两侧、也就是在盖12纵向上分开的壁76上对应于上述支承槽22的位置形成曲形槽78。将上述凸轮44设置在这些开口74内。此外，在盖12宽度方向延伸的开口80形成在盖12的两端附近并位于开口74的外侧，将钩形元件48设置在这些开口80内。在盖12两端，盖12的两侧通过连接部分82被连接。在这些连接部分82之一的端壁84上形成用于容纳与杠杆10相连的轴8端部的曲形凹槽86。

为了将盖12连接到外壳2上，将盖12设置在外壳2的凹入部分4内，螺栓13穿过孔72并拧入外壳2的阴螺纹部分23内。如图5所示，上述触点28和30的锚定端部分38被锚定在盖12的锚定凹槽70内。从而触点28和30处于这样的状态，即：在基件26和锚定凹槽70之间，这些触点可以在横向也就是在垂直于啮合方向的方向弯曲。此外，轴8的直径减少部分42和46被上述曲形槽78和支承槽22所保持，从而轴8被支承在外壳内部并能转动。此外，杠杆10从外壳2的切口部分5向外突出，从而可以在外壳2外侧操纵杠杆10。在连接器彼此接合之前，轴8处于图5所示位置。具体地说，触点28和30的主体34和接触部分36尽可能地远离内侧。

下文将接合图7～10介绍与连接器1配对的连接器。图7是一个连接器100的前视图，图8是图7所示连接器的平面视图，图9是图7所示连接器的侧视图，图10是图7所示连接器的仰视图。

连接器100具有触点104和细长的矩形外壳102。与外壳2一样，通过铸造金属而制成外壳102，从而提供电磁屏蔽。台阶部分108形成在与连接器1接合的接合部分106的两端，其形状与上述连接部分82互补。在对应于上述两个轴8的位置，在外壳102长度方向上延伸的凸起112从各自台阶部分108向外的端表面突起。触点104的尖端部分114从连接器100的背部也就是图7的下表面突出。在接合部分106内对应于夹持部分60(图8)的位置，并排形成容纳夹持部分60的接合凹槽116。此外，在对应于上述切口部分5的位置，一键凸起120形成在外壳102的端表面118内。当连接器彼此接合时，这个键凸起120的宽度允许键凸起120插入连接器1的外壳2上的切口部分5内。如图10所示，连接器100的尖端114分为两排，这些排又分成两对。其上连接有连接器100的两个配电盘(board)(图中未示)中的每一个被设置在一对尖端114之间，并被连接到配电盘的两侧。此外，利用螺栓(图中未示)将配电盘紧固在连接器100上，所述螺栓穿过接头135上的连接孔137。

下文接合图11～16介绍连接器1和100。图11是一前视图，显示了本发明的连接器1与配对的连接器100接合后而形成的连接器组件190(下文中简称“组件”)，图12是图11所示连接器组件190的侧视图，图13是一沿图12中13-13线所截取的连接器组件190的断面图，图14是一沿图11中14-14线所截取的连接器组件190的放大的断面图，图15是一沿图11中15-15线所截取的连接器组件190的放大的断面图，图16是一沿图11中16-16线所截取的连接器组件190的放大的断面图。

图11和12显示了连接器彼此接合的初始状态，换句话说，这些图显示了一种状态、即连接器1和100在完全接合之前的状态。因而此时两个连接器1和100没有完全接合。此时如图12所示，杠杆10的操纵部分10b位于外壳2的右侧。在图12中可以清楚地看到，连接器100的键凸起120已经进入连接器1的切口部分5内。两个连接器1和100仅仅可以在键凸起120和切口部分5的接合方向上接合。

在图13中可以清楚地看到，轴8的直径减少部分42和46位于支承槽22内，凸轮44位于退刀槽20内。此外可以清楚地看到，钩形元件48和齿轮54位于外壳2的空间24内。

下文将介绍两个连接器在此状态下也就是连接器1和100完全接合之前的状态的位置关系。如图14所示，当将连接器100插入连接器1时，连接器100的接合表面122在接触位置接触凸轮44的止动部分44a，从而连接器100的接合表面122在此状态下停止，即连接器100和连接器1的盖12之间存在间隙。从组件190的外侧，可以目视确定连接器1和100之间的间隙G。此外，图中的130代表保持触点104的触点保持元件。利用螺栓132，将触点保持元件130紧固在外壳102上。

在完全接合之前的状态，轴8的主体7和触点28和30处于图1 5所示位置关系。具体地说，由于主体7的长直径位于垂直方向，触点28和30处于这样一种状态、即这些触点向内偏移到最大程度。因而，触点28和30的接触部分36也位于槽64内，没有被迫伸向槽64的外侧。同时，被插入连接器100的终端的尖端上的接触部分126处于低接触压力状态，此时这些接触部分126不与触点28和30的接触部分36接触。因而，此时仅仅需要较少的插入力。此外，也能够布置这样的系统，从而绝对没有接触压力。换句话说，两个连接器能够在这种状态下接合，即触点28和30与终端104不接触。

此外，在图15中，基件27表示了第二实施例。具体地说，基件27具有凸缘27a，其在基件27两侧的下端上沿基件27的纵向延伸。通过从下方接触这些台阶部分19a，这些凸缘27a附着在外壳2内的开口19的台阶部分19a上。在涉及下文所述的附图中，连接器1使用第二实施例的基件27。

下文结合图16介绍在完全接合之前钩形元件48的位置。在爪52的区域内，钩形元件48彼此重叠，并使爪52的尖端53向上。因而，在平板部分50和钩形元件48的爪52之间形成顶部敞开的接合空间55。此时重要的是连接器100的凸起112位于这个位置，即当钩形元件48转动时，其位于上述接合空间55内。此外，对于图中平板部分50中央部位上的方孔50a，轴8端部的形状与这些孔50a的形状互补，如图所示，这些端部和方孔50a彼此啮合。此外，具有圆形横截面并位于方孔50a外侧的部分是间隔件59，其用于使两个钩形元件48在垂直于纸张平面的方向上偏移。此外，从一端的齿轮54到另一端齿轮54，轴8也可以具有相同的横截面形状。此外，轴8的横截面形状也可以是正方形之外的形状。例如三角形或六边形。

下文将介绍当杠杆10转动时连接器彼此完全接合的情况。图17是一沿图11中14-14线所截取的放大的断面图(类似于图14)，显示了组件190处于完全啮合状态，此时轴8已经转动90°。图18是组件190的一放大的断面图(类似于图15)，此时轴8已经转动了大约90°。图19是一沿16-16线所截取的组件190的放大断面图(类似于图16)，显示了这样一种状态，即轴8已经转动了大约90°，从而钩形元件48和凸起112接合。下文将结合图17～19进行介绍。

当杠杆10转动大约90°，凸轮44也与轴8联动，从而两个凸轮44在彼此相反的方向上转动。此时已经与连接器100的接合表面122接触的凸轮44的止动部分44a与接合表面122分离并在退刀槽20内处于横向朝向。具体地说，凸轮44处于非接触位置。因而，连接器100可以相对于连接器1进一步前进。作为转动的结果，杠杆10位于图14所示位置的反侧。图17所示连接器处于完全接合位置。

下文结合图18介绍触点28和30与终端104的关系。当轴8的主体7大约转动90°时，主体7的长直径处于横向方向，将触点28和30的主体34向外推。从而触点28和30的接触部分36也向外偏移，被迫伸向连接器100的终端，从而这些接触部分36接触终端104。从而在触点28和30与终端104之间建立电连接。

下文接合图19介绍连接器的彼此锁定。当随着轴8转动，连接器100的凸起112开始进入钩形元件48的接合空间55时，爪52的内侧也就是凸轮接合表面57与凸起112接合，所述接合表面57形成了接合空间55外侧的侧边缘。凸轮接合表面57被形成，从而随着凸轮表面57进一步进入接合空间55，这些凸轮表面57接近平板部分50的中心，也就是轴8的轴向中心。换句话说，凸轮接合表面57的曲率是逐渐增加的。因而随着钩形元件48转动，凸起112被拉入连接器1。

具体地说，将连接器100拉入连接器1，在触点28、30和终端104之间进行撞击(wiping)。此外连接器在完全接合状态下被锁定。杠杆10可以平稳地转动。当发生锁定时，彼此完全接合的连接器可以被看成是这种锁定的结果。此外，由于消除了图14所示的连接器之间的间隙G，可以从外观上确定连接器已经彼此完全接合。此外，外壳2和102彼此电连接。

上文已经详细地介绍了本发明。然而可以有一些别的结构的接触促进装置。具体地说，能够将接触促进装置设置在触点行的外侧，形成上文已提到过的向外弯曲的形状。可以如此布置触点，当接触促进装置从外向内推动触点时，触点仅仅向内弯曲。此时，当连接器接合时，接触促进装置工作，从而导致触点向内弯曲；在完成接合后，松开接触促进装置，从而触点向外复位，从而导致在连接器之间建立电连接。

此外，当电磁屏蔽不是目的时，可以使用合成树脂制造外壳2。

Claims

1、一种低插入力类型连接器，包括多个与配对的连接器的终端接触的触点和一保持所述触点的外壳，

2、一种根据权利要求1所述的低插入力类型的连接器，其特征在于；所述驱动装置具有一支承在所述外壳上的轴，从而所述轴自由转动；还具有一连接到所述轴上的操纵元件，并且所述接触促进装置、分离装置和锁定装置一体形成在所述轴上。

3、一种根据权利要求2所述的低插入力类型的连接器，其特征在于；所述接触促进装置是一第一凸轮元件，用于推动所述触点从而所述触点与终端接合；所述分离装置是一第二凸轮元件，其设定：一接触位置，在该位置，在所述完全接合之前，凸轮元件接触所述配对的连接器的接合表面；和一非接触位置，在该位置，这个凸轮元件不接触所述接合表面；所述锁定装置是一钩形元件，其具有一与配对的连接器上的凸起接合的接合凸轮表面，从而随着所述轴的转动，所述连接器彼此相对接近。