CN1368768A - 电气插接连接装置 - Google Patents

Abstract

表示和介绍一种特别是用于小型计算机、移动电话等等器具的I/O接口的电气插接连接装置,包括一器具插座和一与它相配的插头,如器具或电缆插头,其中器具插座包括一待装在印刷电路板上的塑料壳体,它里面装有用于插头触点和印刷电路板的导电线路之间的导电连接的触点,其次这里插头在正面具有一插接凸台,以插入器具插座相配的插接孔内,插接凸台至少在其一个表面上设有至少一个弹性挠曲的卡锁机构,如卡锁凸耳,它和器具插座插接孔内的一对应卡锁机构,如卡锁凸肩作为插接连接装置可松开的锁紧装置共同作用。为了无损坏地布置从外部作用的毁坏力卡锁机构和/或对应卡锁机构由板条上的一压痕成形,板条借助于纵向自由切割从一弹簧板上割开,但是以两个窄端材料吻合地与弹簧板保持连接。因此此外存在使锁紧装置大大地小型化的优点。

Description

电气插接连接装置

本发明涉及一种特别是用于微型计算机、移动电话等等器具上的输入/输出接口的电气插接连接装置，包括一器具插座和一与它相配的插头，如器具插头或电缆插头，其中器具插座包括一装在一印刷电路板上的塑料壳体，壳体内装有用于插头触点与印刷电路板的电路之间的导电连接的触点，其次插头在正面具有一插接凸台，以插入器具插座相配的插接孔内，插接凸台至少在其一个表面上设有一弹性挠曲的卡锁机构，如卡锁凸耳，它与器具插座插接孔内的一对应机构，如卡锁凸肩共同起插接连接装置可松开的锁紧作用。

例如在US 5,486,117中表示和叙述了一种作为本发明出发点的电气插接连接装置。插接连接装置具备一可松开的锁紧装置，它包括两个由金属板弯成的板簧形卡锁凸耳，它们在插头的插接侧上突起，并可卡入配设于器具插座上的缺口内。为了重新脱开锁紧装置，在插头窄侧上以相互背对的布局装上设计成弹性的按钮。如果将此按钮按下，卡锁弹簧便到达这样一个位置，在这个位置插头可基本上不花气力地插入插座内或从插座内拔出。此外装置设计成这样，使得即使设有操作松开按钮在超过一定的力以后插头也可与插座插接在一起，或从插座内拔出。这在拉力作用不会导致连接导线损坏或扯断的情况下是受欢迎的。

就不需操作锁紧按钮即可建立插接连接方面而言，这种插接连接装置是有利的，为了操作锁紧按钮需要花一定的，但是很小的力。另一方面存在这样的可能性，借助于操作锁紧按钮实现实际上不花气力的插接连接。对于插接连接的脱开也一样。如果需要有意地这样进行，那么就操作锁紧按钮。另一方面如果在插接连接装置上作用还可以容忍的拉力，那么插接连接便自动脱开。

已知插接连接装置的缺点在于：锁紧弹性单边悬伸地从插头上伸出，使它可以容易弯曲，使得插接连接功能受到损害或者甚至变得不可能。

本发明的目的如下，从由US 5,486,117已知的类型的插接连接装置出发这样地形成这样一种装置，使得在插接连接装置的插接连接状态时形成一可靠的矫顽力，但是在克服一定的力以后插接连接毫无问题地脱开。这里尤其是注重，避免容易弯曲或可能损坏的自由悬伸的卡锁机构。

本发明主要用权利要求1的特征来实现这个目的，因此其特征在于：卡锁机构和/或对应卡锁机构由一带材冲压成形，此带材由一弹簧钢板借助于纵向自由切割成形，但是以两个窄端保持与弹簧钢板材料结合地连接。

因此本发明的主要原理在于：卡锁机构和/或对应卡锁机构由一弹簧板条简单地冲压成形，其中特点是，这个弹簧板条由弹簧钢板仅仅沿纵向自由冲裁而成，但是以其两个窄端保持与弹簧钢板的固定连接。因此形成一两个窄端连接在弹簧钢板上的板簧，它没有伸出的自由端，因此在成形为压痕的卡锁机构上不可能被能导致其弯曲或损坏的东西绊住。

同时得到另一个出人预料的优点。由于弹簧板条在其两个窄端与弹簧钢板保持连接这一事实，冲击导致裁成的条相对于其原始状态伸长。也就是说弹簧条部分出现拉伸，导致冲压区内的冷作硬化。这又导致这个“冲压板簧”特别稳定，因此它可以由特别薄的材料制成，但仍然特别牢固。

本发明有意放弃用于卡锁机构的操作按钮，特别是在测试中实际试验表明，不管是在插接连接装置插在一起时还是用于脱开时都给使用者清楚指明可选用的加压点，使得可靠地建立插接连接或脱开。另一方面在插接连接无意松开时所需要克服的力应该小到，使它不到导致插接连接零件的损坏。本发明以杰出的方法满足这个要求。

在一种优选的结构中弹簧板配设于电缆插头并做成弹簧卡脚件，它可以嵌在电缆插头的插接凸台上。弹簧卡脚件通过嵌接装配适宜于在制造厂中在插接连接件成型时进行。

其次适宜于，在一在横截面内为扁平矩形的插接凸台时卡锁机构由弹簧板的配设于插接凸台的在触点对面的宽面的那一段构成。用这种方法这样地确定布局，使弹簧卡脚件覆盖插接凸台的整个宽面，从而附加地显著有利于通常由塑料组成的插接凸台的机械稳定性。此外也可以，将弹簧板用作屏蔽板，如果插接连接装置要求对干扰幅射屏蔽的话。

按本发明的另一个结构特征是，弹簧板包围插头插接凸台的窄侧，并装在插接凸台的与弹簧板的材料厚度大致相当的凹槽内。因此弹簧板与插接凸台的外形轮廓完全一体，绝不会形成突起的拐角或棱边，因此在各方面排除了机械损坏力的作用。

在另一种结构中本发明的优点是，配设于器具插座的对应卡锁机构由一从板上切开的以及末端折弯的支承舌片构成。这里如果板材弓形或套筒形包围器具插座的塑料壳体，并且支承舌片穿过塑料壳的一窗形缺口，以便与插头的卡锁机构相接触，是有利的。

卡锁机构优先是一弹簧条，而支承舌片有利地做得或设置得基本上是刚性的。由此可以最佳地安排在插接连接装置插接在一起或脱开时所出现的力，以及减轻张力的矫顽力。

在一种成功的试验结构中弹簧板具有约0.2mm的材料厚度，而包围器具插座的板材由一壁厚为约0.3mm的基本上刚性的材料构成。

按本发明的插接连接装置可有利地用于在工作状态达到可靠的锁紧并保证在出现一定拉力时插接连接自行脱开的所有场合。按本发明的结构特别适合于十分微型化的插接连接装置，例如移动电话上的连接接头，它应该和一充电器的电缆插头，例如一安装在汽车内的免提电话装置等等的器具插头有关。也可以用于按US 5,486,117的插接连接装置所确定的应用领域，也就是用来连接计算机构件，例如PCMCIAPC卡。许多可以想像的应用例子中的另一个是用于UBS输入/输出接口的插接连接。

其次本发明最好借助于以下对一在附图中所示的实施例的说明加以理解。其中表示：

图1一包括一器具插座和一电缆插头的插接连接装置的透视图，

图2按图1的插头的插接凸台的透视图，

图3按图2的带有连接在上面的插接连接装置的正视图，其中插座局部断开，

图4插头和插座之间锁紧的放大图，

图5图4中沿观察箭头V方向的放大视图。

整体以10表示的插接连接装置包括一插头11和器具插座12。

器具插座12确定用来装入一电子器具，例如一移动电话、一PCMCA PC卡、一小型计算机等等内。它包括一塑料壳体13，它里面设有许多金属触点14。触点14用来在图1中可见的尾段内与插头11未画出的触点导电接通。其在图3中可见的另一端-如图3中所示-做成与未画出的印刷线路板连接的SMD焊脚或焊腿。

图1中还可以看到一笼形金属弯曲物15，它至少包住器具插座12塑料壳体13的上侧和两个窄侧面。这个金属弯形物15可以用来将器具插座12固定在器具或导电板上。另一个可能的功能是作为一个屏蔽板。

对于本发明重要的是在金属弯形物15上形成的对应卡锁机构16，它与插头11的卡锁机构共同作用，如果插头11插在器具插座12内工作位置上的话。卡锁机构17和对应卡锁机构16的形锁合的共同作用构成一锁紧装置，以便在考虑防止插接连接装置10意外脱开的情况下固定连接插接连接装置的零件11和12。

此外如图1所示，卡锁机构17设置在一板18上，此板包住插头11插接凸台20的整个宽面19，并且还包围插接凸台20的窄侧面。

为了完整性起见还应指出，插头11具有一由塑料组成的把手体21和一用于连接在插头11上的、未画出的电缆的曲折防护套管22。

图2比图1更清楚地表示两个配设于电缆插头11的插接凸台20的卡锁机构17的布局和结构。还可以清楚地看出，由其形成卡锁机构17的板18是一扁平薄板，它在整个宽阔的上表面19和窄的侧面23上延伸。在图2中未画出，窄的折弯的侧面还夹住底面的边棱。用这种方法整块板18做成弹簧卡脚件。此外板18还延伸到把手体21内并附加地固定在那里，特别是浇注在那里。

由图2可见，卡锁机构17由从窄的板条25表面上中凸形突起的压痕24组成。板条25由板18借助于纵向自由切割26割开。这里其特征是，板条25的两个窄端27分别与弹簧板18保持连接。因此卡锁机构17设有伸出的末端，在伸出的末端上外界杂物可能被钩住并使卡锁机构24弯曲。

其次如图2所见，一带有压痕24的板条26具有比其原先仅仅通过自由切割割开的平面板条具有的长度长的长度。也就是说通过变形24形成一长度增量，这导致一定程度的材料拉伸，它本身引起冷作硬化，这使得卡锁机构24，特别是在其表面上，变得非常坚硬和牢固。

其次当然，板条25的留在板18平面内的板条部分不直接贴合在插接凸台20的塑料表面上，而是具有一定的、哪怕是很小的向下的弹性行程。

观察图3可以看到，卡锁机构17的压痕24与对应卡锁机构16共同作用，对应卡锁机构成形在金属弯形物15上，金属弯形物包住器具插座12的塑料壳体13。其他细节由图4和5可见。这里主要的是，对应卡锁机构16折弯成单端割开的、基本上刚性的从板材25的平面28向里弯的舌片，并这样地穿过器具插座12的塑料壳体13上的一窗形缺口29，使得卡锁机构17可以和对应卡锁机构16形锁合地接触。

如图4和5特别地还进一步表示的那样事实是，不管在插头11和插座12插接在一起时还是在插接连接装置脱开时对应卡锁机构16的自由端伸入压痕24的运动轨道内，使压痕相对于图5向下弹性退让。

由图5可特别清楚地看到，起防止插接连接装置10脱开作用的卡锁机构17的凸肩30设计得比在插头11插入插座12时在对应卡锁机构16上滑过的凸肩31陡。因此插接连接装置10的插入比较柔和地进行，相反较陡的凸肩30需要较大的力才能克服，就像将其拔出时应该考虑的那样。

带有卡锁机构17的板簧25所作的弹性行程非常小。为此必须考虑到，特别是图4和5以大大放大的比例表示了本发明的内容。实际上弹簧板18的材料厚度只有0.2mm，对应卡锁机构16只有0.3mm厚。

最后还应指出，对应卡锁机构16在包围器具插座12的绝缘体13的板件15上的布局和结构在本发明的意义上作为特别优良的方案加以推荐。尽管当然也可以将至少一个卡锁机构直接地，也就是说特别是材料统一材料吻合地，例如作为内部突起的凸台一体成形在塑料件13上。在选择高强度的、耐磨塑料用于绝缘体时，例如LCP，这种方案特别值得推荐。

Claims (9)

1.特别是用于小型计算机、移动电话等等器具上的输入/输出接口的电气插接连接装置(10)，包括一器具插座(12)和一与它相配的插头(11)，如器具或电缆插头，其中器具插座(12)包括一待装在印刷电路板上的塑料壳体(13)，它里装有用于插头(11)触点和印刷电路板的导电线路之间的导电连接的触点(14)，其次其中插头(11)在正面具有一插接凸台(20)，以插入器具插座相配的插接孔内，插接凸台至少在其一个表面上设有至少一个弹性挠曲的卡锁机构(17)，如卡锁凸耳，它和器具插座(12)插接孔内的一对应卡锁机构(16)，如卡锁凸肩作为插接连接装置(10)可松开的锁紧装置共同作用，其特征为：卡锁机构(17)和/或对应卡锁机构(16)由一板条上的压痕(24)成形，板条借助于纵向自由切割(26)从一弹簧板(18)上割开，但是以两个窄端(27)材料吻合地与弹簧板(18)保持连接。

2.按权利要求1的插接连接装置，其特征为：弹簧板(18)做成弹簧卡脚件，它可卡接在插头(11)的插接凸台(20)上。

3.按权利要求1或2的插接连接装置，其特征为：在插接凸台在横截面内为一扁平矩形时卡锁机构(17)由弹簧板(18)的配设于插接凸台(20)的位于触点对面的宽面的那一部分构成。

4.按权利要求1至3之任一项的插接连接装置，其特征为：弹簧板(18)包住插接凸台(20)的窄侧(23)，并装在插接凸台(20)的一大致相当于弹簧板(18)材料厚度的凹槽内。

5.按权利要求1的插接连接装置，其特征为：对应卡锁机构(16)由一从板(15)上切开的以及在端部处折弯的支承舌片构成。

6.按权利要求5的插接连接装置，其特征为：板(15)笼形或套筒形地包围器具插座(12)的塑料壳体(13)，对应卡锁机构穿过塑料壳体(13)上一窗形缺口(29)，以便能够和插头(11)的卡锁机构(17)相接触。

7.按权利要求6的插接连接装置，其特征为：对应卡锁机构基本上做成或设置成刚性的。

8.按权利要求1至7之任一项的插接连接装置，其特征为：弹簧板(18)具有约0.2mm的材料厚度。

9.按权利要求1至7之任一项的插接连接装置，其特征为：包围器具插座的板(15)由一不具有特殊弹性性能的约0.3mm壁厚的材料构成。