CN1574474A - 具有双短路触点的卡边缘电连接器 - Google Patents

Abstract

一种触点系统，包括至少一对相对的触点，所述触点对的每一个触点包括：弹性后腿；从所述后腿延伸出来的引导部；以及从所述引导部延伸出来的接触面，所述接触面包括能够与配合的接触面建立多点接触的分叉表面。所述分叉表面包括被槽分开的第一触点臂和第二触点臂。至少一个成形的支脚从第一和第二触点臂之一延伸出来以建立与配合的接触面的多个接触点。

Description

具有双短路触点的卡边缘电连接器

技术领域

本发明总的来说涉及用于印刷电路板组件的电连接器，特别涉及包括短路触点的卡边缘连接器。

背景技术

典型地，母板和一个或多个子板用于在计算机或其它电子设备中使用的各个组件之间传输信号。在一些类型的设备中，根据产量的总体设计，母板和子板可以彼此垂直地设置，有时称为“卡边缘”结构。卡边缘连接器在具有大量的相对的电触点的母板和子板对之间延伸并将它们连接起来。每一个触点的一端固定在母板中且每一个触点的相对端安装在连接器的槽中使得子板可以容纳在槽中位于相对的触点的端部之间。当子板从槽中移开时，相对的触点集合到一起形成通过连接器的电气短路。这些短路触点的可靠性影响着相关设备的效率。

传统地，卡边缘触点是弯曲的或弓形的元件，当子板移开时卡边缘触点在其整个宽度上相互接合。有时在短路触点的表面上使用凹座以得到抵抗相对的触点的接触压力。但是，灰尘或碎片将会汇集在母板和子板之间的接触面处，或者氧化膜将形成在边缘连接器的相对的触点上。碎片和膜将损害相对的短路触点之间的电连接且将导致电子设备的故障。

已经对短路触点进行了改进，其包括辐射式突起使得当突起在壳体中彼此相对时，突起之间的擦拭移动产生克服触点上的膜或碎片的连接移动点以提高触点之间短路连接的可靠性。参见，例如美国专利No.5277607和5366382。但是，该突起可能会变得彼此不对齐而损害短路连接。此外，突起设计成当子板插入连接器时能够分开以断开短路连接。但是，如果子板未完全或未正确插入连接器，短路触点之间的连接将被破坏且将会导致电气故障和元件损坏。

发明内容

根据本发明的示范性实施例，触点系统包括至少一对相对的触点。该触点对的每一个触点包括弹性后腿，从该后腿延伸的引导部分和从该引导部分延伸的接触面。该接触面包括分叉表面，其能够与配合的接触面多点接触。

可选择地，该分叉表面包括被槽分开的第一触点臂和第二触点臂。至少一个具有特定断面的基座从第一和第二触点臂之一延伸以建立与配合的接触面之间的多点接触。在一个实施例中与配合的接触面建立了三个分开的接触点。

根据本发明另一个示范性实施例，电连接器包括一对彼此相对设置的触点。每一个触点包括叉形接触面，且该对触点的该叉形的接触面彼此接合直到印刷电路板弯曲插入到接触面之间。

根据另一个示范性实施例，电连接器包括壳体，该壳体构形成接收电路板且包括至少一个锥形内壁。一对触点位于壳体中且彼此相对地设置。该对触点中的至少一个包括一个与锥形壁相邻设置的弹性后腿和从该后腿延伸的弹性接触部分。该弹性接触部分包括接触面，该接触面包括至少一个触点臂，能够在接触面与配合的接触面接合时产生分开的第一和第二接触点。

根据本发明的另一示范性实施例，提供一种电子卡边缘连接器。该连接器包括构造成接收电路板的边缘的壳体，以及位于壳体中且以配合的相对的触点对设置的第一和第二触点。第一和第二触点的至少一个包括与壳体的锥形内臂邻接设置的弹性后腿，以及从该后腿延伸的引导部分。当电路板被接收在壳体中时，该引导部分接合该电路板，且一弹性接触面从该引导部分延伸。该接触面包括分叉接触面，与配合的接触面接合一直到电路板完全插入在第一和第二触点之间。当该电路板接合该引导部分时，该弹性腿弯曲以接收印刷电路板，同时不会使接触面彼此分开，一直到电路板插入预定的距离进入槽中。

附图说明

下面将参考附图描述本发明的实施例，其中

图1是根据本发明的示范性实施例的卡边缘连接器的透视图。

图2是示于图1中的连接器的短路触点的透视图。

图3是表示触点在短路位置的示于图1的连接器的剖视图。

图4是在短路位置的触点的端视图。

图5是用于示于图4中的短路接触面的放大图。

图6是示于图1的连接器与印刷电路板部分配合的剖视图。

图7是示于图1的连接器与印刷电路板完全配合的剖视图。

具体实施部分

图1是根据本发明的一个示范性实施例形成的卡边缘连接器10的透视图。连接器10包括不导电的壳体14，其具有细长的侧壁16、18和端壁20、22，成大致矩形结构。壳体14的上部边缘开槽以限定接收短路触点的大量的侧面凹槽25。短路触点26设置成触点对27，彼此相对位于壳体14的侧面凹槽25中。短路触点26从壳体14向外延伸预定长度，这个预订长度从壳体14的下部边缘28开始计算，用于与如印刷电路板的结构或更特别地是与母板(图1中未示出)连接。虽然在示出的实施例中触点26构造成以通孔连接到母板，可以理解可替换的实施例中触点26还可以类似用于母板的表面安装。

中心纵长槽30沿着壳体14的上部边缘24的长度延伸且构造成接收印刷电路板，如子板(未在图1中示出)，用于连接到壳体14的侧面凹槽25中的触点26。

如下面详细解释的，触点26形成具有冗余的接合点或接触点的短路接触面，且触点26构造成与插入纵长槽30中的子板“断开前一直接合”的接合。即使当触点26不对准时，冗余接触点减少了短路触点26之间的劣质电连接的可能性。触点26还构造成确保子板的部分或者不完全插入将不会过早地中断触点26之间的短路连接。

图2示出了根据本发明的示范性实施例形成的且适于用于连接器10(如图1所示)中的短路触点26。触点26由导电材料片制造，如在本示范性实施例中是铍铜。触点26形成有扁平后腿40和在其端部的大致U形的弯曲部42。扁平引导部分44从弯曲部42以锐角背离后腿40。过渡部分46从引导部分44延伸且在向着后腿40的方向从引导部分44弯曲或成角度定向。短路接触部分48从过渡部分46的端部与引导部分44相对的延伸且向外并远离后腿40延伸。触点26的弯曲结构提供弹性使得短路接触部分48具有远离后腿40的趋势。短路接触部分48包括在其末端上的双分叉的叉形短路接触面50，下面描述。触点对27中的触点26的接触面50彼此接合以形成通过连接器10的短路电连接(如图1所示)。当触点26位于壳体14中(如图1所示)且彼此相对设置时，触点对27中的触点26的接触面50在触点对27之间提供冗余接触点。

虽然可以知道在可替换的实施例中后腿40、引导部分44和短路接触部分48的其它相对定位也可以使用，但是在示出的实施例中，引导部分44以小于短路接触部分48的倾斜角(相对于后腿40测量)延伸。

触点26的后腿40包括在侧边缘54和56之间测量的横向尺寸增加的加宽头部52。该头部52沿着且大致垂直于后腿40的纵轴延伸。头部52位于距离弯曲部42的预定距离，且头部52包括从位于头部52的上端62的任一横向侧边缘54、56向上弯曲的冲孔凸出部60。在横截面减小的宽度减小部分64在凸起60之间延伸。该部分64的横宽(垂直于纵轴58测量)小于侧边缘66和68之间的横向宽度和位于头部52和弯曲部42之间的后腿的余部。如下面进一步描述，当印刷电路板，如子板插入连接器10的纵向槽30中时该部分64将允许主体部分40变形。

定位凸起70由头部52下端72的中央部分冲压而成，定位凸起70向下弯曲且远离凸起60。定位凸起70将主体部分40定位在连接器10的壳体14内的所需位置上。柔顺的引脚导线74从头部52的下端72延伸且非焊接连接到印刷电路板如母板。可以想到在替换性实施例中，焊料尾或其它公知的连接方案可以用于代替引脚导线74。

图3示出了沿图1中的线3-3和通过包含相对触点26的平面的连接器10的剖视图。壳体14包括凹槽25，在凹槽中以配合的相对的对设置触点对27的触点26，其中触点26的各个短路接触部分48彼此相对。触点26的后腿40在其上端与壳体14分开，由此在后腿40和壳体14内的凹槽25中的向外的锥形侧壁86之间提供空隙84。由于各个触点26的弹性使得相对的短路接触部分48被强迫靠在一起且在触点26之间实现短路型电连接。接触面50彼此接合以在配合的触点26之间提供电连接(短路连接)。其上具有电路的子板82可以插入壳体14的上边缘24的槽30中且位于触点26的配合的短路接触部分48之间。柔顺的引脚导线74电连接到母板88。

当子板82插入连接器10中时，子板82最初与相对的触点26的引导部分44接合。当子板82进一步插入时，相关触点26的后腿40围绕部分64弯曲且后腿40的上部在箭头A和B的方向向外延伸进入空隙84中，空隙84由壳体14的内部中的凹槽25的向外成锥形的侧壁86限定。如图所示，侧壁16和18在壳体14的上部边缘24附近的厚度厚于底部边缘28附近的厚度。壳体14的下部90具有大致相同的厚度，用于加固支撑各个触点26的头部54(如图2所示)。切口92包含在下部90下部周边中，接收触点26的各个定位凸起70(如图2所示)。

图4示出了位于如图3所示的位置且彼此接合时的触点对27中的触点，图5是触点26的触点接触表面50的透视图。每一个触点接触接触面50分有两个或更多的叉，这些叉如下所述在接触面50之间建立冗余的接触点。在示范性实施里中，每一个接触面50具有两个触点臂100和102形式的叉(即分叉接触面)。但是，仅仅以这种用于解释的方式描述分叉接触面，并不是要把本发明限定在分叉接触面。

如图5最佳示出的，在示出的实施例中每一个接触面50包括直的触点指或梁100以及锥形的触点指或梁102。直的和锥形的触点臂100、102被槽104分开，由此提供分叉接触面。直触点臂100同触点26的侧边缘68共同延伸且具有大致相同的宽度和厚度。锥形触点臂102具有从触点26的侧边缘66向内偏的轮廓。锥形触点臂102与直触点臂100相邻设置且沿着其外边缘103向着直触点臂100宽度逐渐减小。当接触面50接合时，在锥形触点臂102中设置的锥度有利于直和锥形触点臂100和102彼此相对地偏移。这样，当接触面50接合时，触点26之一的锥形触点臂102接近于面对触点26的槽140，反之亦然。触点26的弹性提供各个触点26的接触臂100和102之间的楔形效果，用于进行可靠的电连接。即，触点臂100、102彼此施压以确保各个接触面50之间的接合。

如图4和图5所示，每一个接触面50包括直接触臂100和锥形接触臂102，且具有成形的支脚106和108从臂100和102的各个末端107纵向延伸。支脚106、108向外弯曲且远离接触臂100、102的末端107和109。此外，支脚106和108在相邻槽104(图5)的横向内侧上成锥形。支脚106和108的横向和纵向弯曲度促进每一个触点26的短路接触面50之间的点接触且减少接合和脱离过程中接触面50的摩擦力和摩擦。当接触面50接合时，开始时各个触点26的支脚106和108彼此接合。由于触点26的弹性，接触面50之间的接合在很大的压力作用下保持接触面50彼此接合。而且由于接触面50的弹性和构造，支脚106和108和/或臂100、102在沿箭头C滑动移动过程中彼此擦过且在配合的位置彼此接合起来。

此外，最好如图4所示，接触面50的结构在接触面50之间产生冗余的接触点。在示范性实施例中，对于每个接触面50，具有三个独立的接触点112、114、116。特别是，每一个直接触臂100包括一个接触点112，位于与配合接触面50的锥形接触臂102相邻的支脚106上。此外，锥形梁102的每一个支脚108具有两个带有配合接触面50的接触点114、116，一个接触点位于支脚108的一侧上。通过在接触面50之间提供多个接触点112、114、116，可以确保即使配合接触面50之间可能没对准也可以建立电接触。

此外，即使在制造接触面50时具有生产限制和公差，多个接触点112、114、116也可以确保接触面50之间的接触。例如，在示范性实施里中提供如上述的三个单独的接触点112、114、116，可以确保当接触面50接合时，如果不是建立三个接触点，也至少会建立接触点112、114、116中两个触点的任意组合。

虽然示出的实施例提供了三个接触点，但是，通过改变接触臂的数量、臂的尺寸和/或每一个接触面50上的臂之间的间距，可以得到多于或少于三个接触点。

图6示出了其内插有子板82的处于中间或部分配合位置的连接器10。相对的触点26的引导部分44通过子板82的表面120和122接合且向外偏斜。引导部分44的偏斜使各个触点26的后腿40围绕各个部分64弯曲(如图2所示)，使得后腿40的上部向外向着壳体14的锥形侧壁86偏斜。但是，各个触点26的接触部分48保持接合以提供整个接触面50之间的短路电接触。如此，即使子板82部分地配合于连接器10，触点26也继续提供电气短路连接。

图7示出了其内插有子板82处于完全配合位置的连接器10。相对的触点26的引导部分44保持与子板82的相对的表面120和122的接触且子板82的相对的表面120和122将接触部分48和接触面50彼此分开。接触部分48之间的短路连接被断开且仅通过子板82建立电连接。在断开短路连接之前触点26与子板82配合。由此利用触点26的“断开前一直接合”避免了由于子板82的不正确的和不完全的连接而导致的对元件和设备的电气故障和损害。

当子板82从连接器10取下时，触点26弹性地弹回如图3所示的位置，其中触点26之间的短路连接由多接触点可靠建立。

由此提供的卡边缘电连接器，其即使在接触面上出现碎片和膜时也可确保电连接的高可靠性，同时克服与短路触点对不准相关的难点。配合的接触面之间的各个接触点之间的擦拭运动克服了各个短路触点上的膜和碎片的堆积且提供高可靠的电连接。子板对于连接器的“断开前一直接合”的连接确保了触点的短路连接直到子板完全配合到连接器上。

虽然本发明是以各个特定的实施例的形式描述的，但是本领域技术人员可以理解本发明可以利用权利要求的精神和范围内的变型进行实施。

Claims (18)

1.一种触点系统，包括至少一对相对的触点，所述触点对的每一个触点包括：

弹性后腿；

从所述后腿延伸出来的引导部；以及

从所述引导部延伸出来的接触面，所述接触面包括能够与配合的接触面建立多点接触的分叉表面。

2.根据权利要求1的触点系统，其中，所述分叉表面包括被槽分开的第一触点臂和第二触点臂。

3.根据权利要求1的触点系统，其中，所述分叉表面包括第一触点臂和第二触点臂，其中至少一个成形的支脚从第一和第二触点臂之一延伸出来，与配合接触面建立多点接触。

4.根据权利要求1的触点系统，其中，所述分叉表面与配合接触面建立三点接触。

5.根据权利要求的触点系统，其中，多个接触点彼此分开。

6.一种电连接器，包括一对彼此相对设置的触点，每一个所述触点包括分叉接触面，所述触点对的分叉接触面彼此接合直到印刷电路板完全插入到所述接触面之间。

7.根据权利要求6的电连接器，其中，所述分叉接触面中的至少之一包括被槽隔开的第一梁和第二梁。

8.据权利要求6的电连接器，其中，所述分叉接触面具有至少一个触点臂和一个从所述触点臂延伸出来的成形的支脚，其中所述支脚能够与配合接触面擦拭接合。

9.根据权利要求6的电连接器，其中，所述分叉接触面是双叉形。

10.根据权利要求6的电连接器，进一步包括具有锥形内壁的壳体，所述触点对具有弹性后腿，当印刷电路板部分地插入触点之间时，所述弹性后腿能够向所述锥形内壁弯曲。

11.一种电连接器，包括：

壳体，构造成接收电路板且至少包括一个锥形内壁；以及

一对位于所述壳体内且彼此相对设置的触点，所述触点对中的至少一个触点包括与所述锥形内壁相邻设置的弹性后腿和从所述后腿延伸出来的弹性接触部，所述接触部包括接触面，该接触面包括至少一个触点臂，当所述接触面与配合的接触面接合时，所述触点臂能够产生第一和第二接触点。

12.根据权利要求11的电连接器，其中，所述至少一个触点臂包括第一触点臂、第二触点臂和隔开所述第一触点臂和第二触点臂的槽。

13.根据权利要求11的电连接器，进一步包括从所述第一触点臂延伸出来的成形的支脚，所述支脚能够与配合的接触面擦拭接合。

14.根据权利要求11的电连接器，其中，所述接触面包括第二触点臂，当所述接触面与配合接触面接合时，该第二触点臂能够产生第三个接触点。

15.根据权利要求11的电连接器，其中，所述壳体包括凹槽，该凹槽具有由所述锥形内壁限定的空隙，所述至少一个触点具有弹性后腿，该弹性后腿能够向着所述锥形内壁附近的所述空隙弯曲。

16.一种卡边缘电连接器，包括：

构造成接收电路板边缘的壳体；以及

第一触点和第二触点，位于所述壳体中，设置成向配合的相对的一对，所述第一和第二触点中的至少一个触点包括：

与所述壳体的锥形内壁相邻设置的弹性后腿；

从所述后腿延伸出来的引导部，当电路板插入所述壳体中时，所述引导部接合该电路板；以及

从所述引导部延伸出来的弹性接触面，

其中，所述接触面包括分叉接触面，该分叉接触面与配合的接触面接合直到电路板完全插入所述第一和第二触点之间，当电路板接合所述引导部分时，所述弹性腿弯曲以接收印刷电路板，但不使所述接触面彼此分开直到电路板插入所述槽中预定距离。

17.根据权利要求16的卡边缘电连接器，其中，所述触点对的每一个包括双分叉接触面。

18.根据权利要求16的卡边缘电连接器，其中，所述弹性后腿包括横截面积小的部分。

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