CN1734848A - 电连接器 - Google Patents
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Abstract
插座本体成形有沿第一方向延伸的凹口。插座接触构件设置于凹口并沿第一方向排列。插头本体适于沿垂直于第一方向的第二方向组装入凹槽。每一插头接触构件包括相对设置且期间形成有间隙的第一接触构件及第二接触构件，插头接触构件沿第一方向排列，由此第一接触构件设于凹槽而第二接触构件设于插头本体侧壁的外表面以电性连接插座接触构件。扁平线缆组件包括第一部分，若干端子沿第一方向排列于第一部分之上，且沿第二方向插入凹槽因此每一端子与插头接触构件的第一接触构件相对设置。按压组件具有第一组成部，第一组成部沿第二方向延伸而成，并组设于插头本体即插入凹槽，从而沿与第一方向和第二方向正交的第三方向按压扁平线缆组件的第一部分抵靠第一接触构件。第一接触构件和第二接触构件沿第三方向可弹性变形，因此扁平线缆组件的第一部分、按压组件的第一组成部即插头本体的侧壁可弹性的夹持于第一接触构件和第二接触构件之间。
Description
技术领域
本发明涉及一种电连接器，其适用于将柔性扁平配线组件(如具有形成在其端部的印刷电路的多个导体构形和柔性扁平线缆的柔性配线板)与例如印刷电路板和柔性印刷配线板之类的电路板连接。
背景技术
扁平配线组件(下文称“FPC”)，薄而柔软，并且其中导线可以很小的间距进行设置，FPC已做为配线组件而被广泛用于日益紧凑和纤薄设计的电子设备中。
在传统的连接FPC和例如印刷电路板(印刷配线板)的电路板的方法中，插座组件安装于电路板上，而FPC的端子部焊接于适于插入插座组件而与其电连接的插头组件。然而，在该方法中，焊接FPC的操作需要很多劳动力和时间，因此并不容易。为了解决上述难题，日本专利公开第7-22127A号揭示了一种电连接器，其中FPC连接到插头组件无需焊接操作。
该公开专利中揭示的结构包括：具有侧向延伸部和垂直延伸部使得形成为总体上倒“L”形截面或“T”形的截面的插头组件；与侧向延伸部下表面和垂直延伸部每一侧表面邻近设置的插头接触针脚；及与插头组件的侧向延伸部相对设置的插头壳体。该插头组件的垂直延伸部插入插座组件，FPC的端子部被保持在插头壳体和插头组件的侧向延伸部之间。
就这种结构，插头组件的侧向延伸部按压插头接触针脚的侧向延伸部的大致V形的接触部。插头接触针脚的侧向延伸部可与FPC的端子部通过压接被电连接，因此连接插头接触针脚和FPC端子部的操作可易于实施而无需类似焊接等麻烦的操作。
日本专利公开第8-195256A号及第9-283237A号揭示了无需焊接FPC端子部，可达成电连接的其他实例。在这些实例中，间隙被形成在每一端子上，而FPC的端子部被插入该间隙，且在此情形下，按压组件被操作成绕作为支点的该间隙的一侧部枢轴转动，因此端子部偏移并被压靠在间隙另一侧部的内表面。通过如此操作按压组件，FPC的端子部可容易地与插头接触针脚电连接。
在当今日益紧凑和高密度设计的电子设备中，连接电路板(例如这些电子设备中的印刷电路板)和FPC的结构越来越需要具有纤薄(低高度)的设计和多端子的设计(也就是增加FPC端子的数量)。自然地，这需要连接操作可以易于实现，同样也需要即使具有多端子设计，连接结构能满足纤薄设计的要求。
在日本专利公开第7-22127A中揭示的实例中，为了保障FPC与插头组件的连接(电连接)，必须对其连接部分施予某种压接触力(保持力)，该压接触力是由插头接触针脚的侧向延伸部的大致V形接触部的弹性变形而产生到连接部的。在增加插座接触针脚数量和相应的插头接触针脚数量的情况下(即提供多端子设计的情况下)，自然地必须增加由全部插头接触针脚产生的、与插头接触针脚数量相称的连接器的整体压接触力
然而，在此种多端子形式下增加的整体压接触力导致作用在插头组件的侧向延伸部上的应力增大，该插头组件因多端子设计在插头接触针脚排列方向上更长。从而，侧向延伸部受到整体压接触力的反作用力，结果有时产生弯曲的情况。显然地，远离与插头壳体牢固咬合的插头组件部分的侧向延伸部的中间部分被抬起。所以，被提供给插头接触针脚的侧向延伸部的插头组件的侧向延伸部的压力减小，因此使得压接达成的电连接不稳定。
防止这个缺陷的简单方法是增加插头组件的侧向延伸部的厚度(即侧向延伸部上下表面间的厚度)。然而，侧向延伸部增加的厚度将导致垂直方向上插头组件的尺寸的增加，而使得连接器难于满足上述纤薄设计的要求。
另外，当一拉力侧向施于固持于插头壳体和插头组件的侧向延伸部之间的FPC时，固定FPC的防止脱离的能力与保持构件的摩擦力相关，该摩擦力由上述压接触力与不变的摩擦系数相乘而得。另一方面，在垂直方向上降低插头组件侧向延伸部的厚度的方法对满足上述纤薄设计的要求有利。然而，当插头组件的侧向延伸部变得纤薄时，该侧向延伸部的刚性降低，推压插头接触端子的接触部使其与FPC端部压接触所需压力和与其相关的摩擦力减小。减小的摩擦力对FPC的固定作用起不利的影响，并导致连接稳定性的不利影响，例如发生连接位置的脱离和FPC的突然脱离。因此，很难实现具有纤薄设计和高连接稳定性的多端子FPC连接的电连接器。
日本专利公开第8-195256A号及第9-283237A号中揭示的实例中，通过由绕作为支点的间隙一侧部枢轴转动的按压组件提供的作用力，使得FPC的端子部邻接每一插头接触针脚间隙的另一侧部的内表面。因此，引起端子部邻接插头接触针脚的作用力不能如日本专利公开第7-22127A所揭示的实例中的端子部分的排列位置而改变。然而，即使在这些实例中，FPC固定能力只依靠与夹持FPC端子部的作用力相对应的摩擦力，因此，被发现不完全足够。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电连接器，可使FPC易于连接，并且即使具有纤薄结构也具有高度连接稳定性。
为实现上述发明目的，本发明提供一种电连接器，包括：
插座组件，包括：
插座本体，具有沿第一方向延伸的凹口；和
多个插座接触构件，设置于凹口并沿第一方向排列；
插头组件，适于沿垂直于第一方向的第二方向安装于凹口，该插头组件包括：
插头本体，具有沿第一方向延伸的凹槽；和
多个插头接触构件，每一插头接触构件包括相对设置且两者之间具有间隙的第一接触件及第二接触件，插头接触构件沿第一方向排列，从而第一接触件设于凹槽而第二接触件设于插头本体侧壁的外表面，与插座接触构件之一电连接；
扁平配线组件，具有多个端子沿第一方向排列于其上的第一部分，该第一部分沿第二方向被插入凹槽，使每一端子与插头接触构件之一的第一接触件相对；以及
按压组件，具有沿第二方向延伸的第一组成部，并与插头本体连接，使得第一组成部被插入凹槽，从而以与第一方向和第二方向正交的第三方向将扁平配线组件的第一部分压靠第一接触件；
其中，第一接触件和第二接触件在第三方向可弹性变形，使得扁平配线组件的第一部分、按压组件的第一组成部和插头本体的侧壁可弹性地被夹持在第一接触件和第二接触件之间。
更好地，按压组件具有与其第一组成部接续并沿第三方向延伸的第二组成部。此时，扁平配线组件具有与其第一部分接续并设置于按压组件的第二组成部之下的第二部分。
由此，再好的是：按压组件是导电组件并具有与第二组成部接续以便沿第三方向延伸的第三组成部，且插座组件包括当插头组件被安装于插座组件时适合与按压组件的第三组成部接合的导电保持构件。
进一步好的是，扁平配线组件具有端子排列于其上的第一面，及与按压组件相对并具有形成在第一部分和第二部分上的导电层的第二面。
仍然进一步好的是，扁平配线组件包括沿第一方向延伸的区域，该区域内导电层被部分移除。
具有以上的结构，即使当按压组件的第二组成部的厚度不是很大时，扁平配线组件也易于连接其上而无需焊接，且固定连接的扁平配线组件的作用被提高。因此，电连接器的连接稳定性可以被提高同时减小了电连接器在第二方向上的尺寸。
附图说明
本发明的上述目的和优点将通过参照附图对其较佳实施例详细描述进一步明确，其中：
图1为本发明实施例之一的电连接器的插头组件的立体图，显示扁平配线组件与插头组件连接的情形；
图2为电连接器的插座组件的立体图；
图3A为插头组件的插头本体的立体图；
图3B为沿图3A中线IIIB-IIIB的剖视图；
图4为插头组件的插头接触构件的立体图；
图5A为插头组件的按压组件的立体图；
图5B为沿图5A中线VB-VB的剖视图；
图6为插座组件的插座本体的立体图；
图7为插座组件的插座接触构件的立体图；
图8A和图8B为插座组件的插头保持构件的立体图；
图9A为扁平配线组件的底面图；
图9B为扁平配线组件的顶面图；
图9C为沿图9B中线IXC-IXC的剖视图；
图10为扁平配线组件的剖视图，其显示该扁平配线组件于软化区域弯折的情形；
图11为显示插头接触构件组装于插头本体的情形的剖视图；
图12A为显示扁平配线组件连接于插头组件的情形的顶面图；
图12B为沿图12A中线XIIB-XIIB的剖视图；
图13为显示插座接触构件组装于插座本体的情形的剖视图；
图14为显示具有FPC连接于其上的插头组件装配入插座组件的情形的剖视图；
图15为显示插头组件的按压组件装配入插座组件的插头保持构件的情形的剖视图；
图16A为另一实施例的扁平配线组件的底面图；
图16B为图16A中扁平配线组件的顶面图；
图16C为沿图16B中线XVIC-XVIC的剖视图。
具体实施方式
下文将参照附图具体描述本发明的实施例。
如图1中所示，与FPC 7连接的插头组件1包括由合成树脂制成的伸长的插头本体10；沿插头本体的纵向按预定间距排列的多个插头接触构件20；及按压组件30，其具有自其相对两端部33分别延伸的延伸构件34，并置于插头本体10的上侧以部分遮覆FPC 7。
如图2中所示，插座组件4包括：由合成树脂制成的伸长的插座本体40；多个插座接触构件50，沿插座本体的纵向按预定间距排列并与插头组件1的插头接触构件20的排列相对应；及插头保持构件60，分别连接在插座本体的相对两端，分别与按压组件30的延伸构件34相对应。
如图3A及图3B中所示，凹槽11形成于插头本体，并沿纵向于其相对两端的附近部位之间延伸。凹槽11开口向上，则凹槽11的底部15可以自上侧看到。用以将插头接触构件20排列于预定间距的定位槽14成形于插头本体10的外表面13和内壁12。
插头接触构件20是由具良好导电性和弹性的薄金属片冲切而成。如图4中所示，插头接触构件20包括连接第一构件22、第二构件23及第三构件26的梁部21。凸部24，25分别成形于第一构件22及第二构件23的末端。当施加作用力使凸部24，25远离彼此时，第一及第二构件22，23发生远离彼此的弹性形变而分别产生回弹力以促使两构件22，23彼此相向。
按压组件30由自具导电性薄金属片冲切成的小片弯折成预制形状而制得。如图5A及5B中所示，按压组件30包括侧向延伸部32，及自侧向延伸部32垂直延伸的垂直延伸部31，由此内表面37的垂直面38与水平面39相互垂直设置。垂直延伸部31的长度稍微小于插头本体10的凹槽11的长度。具有开口36的延伸构件34分别自侧向延伸部32的相对两端部33向下延伸。
如图6中所示，用以收容插头组件1下部的伸长凹口成形于插座本体40，并且开口向上使得伸长凹口的底部42可以自上侧被看到。相应于插头接触构件20的排列间距，将插座接触构件50以预定间距排列的定位凹槽44成形于伸长凹口41的内表面43。组装凹槽45分别成形于插座本体40的相对端，插头保持构件60分别组装于这些组装凹槽45内。
插座接触构件50是由具良好导电性和弹性的薄金属片冲切而成。如图7中所示，插座接触构件50包括弹性构件51及侧向延伸尾部52。当插座组件4被组装于电路板时，尾部52通过焊接等类似方法与电路板连接并固定。
插头保持构件60由通过冲切来自具导电性薄金属片冲切成的小片弯折成预制形状而制得。如图8A及8B中所示，插头保持构件60包括一对相对的固定构件62及侧向延伸尾部61。当插座组件4组装于电路板时，尾部61通过焊接等类似方法与电路板连接并固定(如果有必要可进行电连接)。固定构件62之间的距离由此决定，当插头组件插入并安装于插座组件时，固定构件62可与按压组件30的延伸构件34相卡持。最好，延伸构件可夹持于固定构件62之间。
如图9A至9C中所示，FPC 7包括：由合成树脂薄膜组成的基层78；由绝缘材料制成的覆盖层79；及由铜箔组成的导体层。做为连接端子的导体构形75成形于FPC的端部71的第一侧面73，并按与插头组件1的插头接触构件20的排列间距相对应的间距排列，同时导体层76以层压方式成形于第二侧面74上并充分的遮覆于整个区域上。软化区77于端部71与延展部72之间成形在第二侧面74，并沿端部71的宽度方向大致以直线延伸(即图9B中的横向)。软化区77中，许多小孔穿过导体层76并保持其导电性，从而部分的移除导体层76。由于铜箔的构成面积较小，相较于端部71和延展部72，在软化区77，FPC可更易被弯折，所以取决于其刚性的硬度的影响低。
如图10中所示，FPC 7在作为弯曲部82的软化部77的大致中间部被弯折：用这种方法，端部71与延展部72大致的被设置为相互垂直，在这种情况下，弯折部82到FPC 7的末端81的长度大致等于插头本体10的凹槽11的深度。如此结构，弯折部82可容易的成形于FPC 7的任意部位。
如图11中所示，插头接触构件20从插头本体10下侧装配于其中，其结果是第一构件22的凸部24自凹槽11的第一内壁12凸出，而同样第二构件23通过定位凹槽14被导引，于是第二构件23的一部28暴露出外表面13，而第二构件23的凸部25和第三构件26的凸部27夹持插头本体10。在此情形下，相对设置的凸部24与第二内壁17间的距离(或间隙)稍微小于FPC 7的端部71与按压组件30的垂直延伸部31的厚度之和。由于梁部21的弹性作用，第一构件22可于侧方向弹性位移。
如图12A及12B中所示，FPC 7的端部71自凹槽11的上部插入其中，并直向底部15。另外，按压组件30的垂直延伸部31自凹槽11的上部插入其中，并直向底部15。插入端部71的第二侧面74与凹槽11的第二内壁17之间的间隙的垂直延伸部31，与端部71一起于侧方向按压插头接触构件20的第一构件22。此种情形下，端部71借助来源于梁部21的回弹作用的第二构件23的促进力被稳固的保持于垂直延伸部31与第一构件22之间。此种情形下，成形于端部71的导体构形75无需焊接即可分别电连接至插头接触构件20，且成形于端部71的导体层76无需焊接即可电连接至按压组件30。
由于FPC 7的端部71通过垂直延伸部31的插入而被侧向压抵至每一插头接触构件20的第一构件22，无须增加侧向延伸部32的厚度以应对压力的增加。因此，插头组件1的厚度(垂直方向的尺寸)可以被减小。此外，设置为部分覆盖延展部72的侧向延伸部32防止延伸部32沿图12B中的向上方向被抬起。更进一步，甚至当外力(例如沿图12B中的横向)突然施加于已插入凹槽并于软化部77处弯折的FPC 7时，使得端部71与延展部72被置于按压组件30的内表面37的附近，端部71被第一内壁12和插头接触构件20的第一构件22的凸部24所卡持，则FPC 7不易于脱离插头组件1。
如图13中所示，每一插座接触构件50被组装于插座本体40，用这种方法，成形于弹性构件51末端部的凸部53从伸长凹口的内表面43凸出，且尾部52自插座本体40的外表面凸出。此种情形下，弹性构件51的凸部53可沿侧向弹性位移，即沿弹性构件51的伸展方向。
如图14中所示，插头组件1底部向下地插入插座本体40的伸长凹口，并通过每一插座接触构件50的弹性构件51夹持相应的插头接触构件20的第二构件23和第三构件26的方法，安装于插座组件4。此种情形下，在侧向弹性位移的弹性构件51的凸部53通过由弹性构件51的回弹作用产生的回弹力按压第二构件23，因此插头接触构件20和插座接触构件50电连接在一起。此种安装结构中，插头组件1基本上完全被收容于插座组件4之中，在完全装配的情形下，电连接器的高度(自电路板100的上表面至插头组件1的顶面)得以被减小。
如图15中所示的安装情形，按压组件30的每一延伸构件34置于(卡持于)相应插头保持构件60的固定构件62之间，而此种结构的FPC 7的导体层76可通过按压组件30与插头保持构件60电连接。在导体层76作为遮蔽层的情况下，利用该遮蔽作用，具有良好传输特性(例如关于导体构形75和导体层76的控制电阻特性的性能)的连接方式可易被得到。例如，通过连接插头保持构件60的尾部61至电路板100的接地电路，导体层76作为遮蔽层。
图16显示了适用于本发明电连接器的FPC另一实施例。在FPC 9中，软化区97成形于第二侧面94上、端部91和延展部92之间，如图9B中所示的情形。在延展部92，第一导体层96与非常薄的第二导体层86连接，该第二导体层86通过导电性粘合剂87成形于遮盖层99的下表面(例如通过蒸发涂覆)。
就这两种不同类型的导电层被连接在一起的结构，FPC 9上自延展部92进一步延伸的那个部分的特性(例如弹性)可与端部91的特性相区别。例如，第二导电层86的厚度小于导电层96的厚度，因此当FPC 9与插头组件1连接时，高刚性的端部91可有效的被插头组件1卡持。这样，FPC 9可容易地满足设有FPC 9的不同电子设备的使用条件。例如，该FPC安装于此类设备中，FPC被要求在不同的部分弯曲或弯折，因此被要求非常柔软。
以上实施例中，按压组件30是由金属片形成的，然而，其也可以由合成树脂等材料制成。另外，由垂直延伸部31和侧向延伸部30设定的按压组件30横截面的形状不限于大致的倒“L”形，可设置成任何其他适合的形状，如大致的“T”形以使垂直延伸部31可以获得需要的刚性。虽然侧向延伸部32仅需部分覆盖延展部72(即延展部72靠近FPC7的垂直弯折部的部分)，该侧向延伸部32可修改为充分覆盖整个延展部72。
以上实施例中，大量的小孔穿过导体层76，96在FPC 7，9上形成软化区77，97，然而，软化区通过利用许多穿过导体层的狭槽或通过将导体层成形为格子状或网状结构被形成，以使导体层76，96可作为遮蔽层，并使FPC易于弯折。
虽然本发明通过参考特定的较佳实施例被显示和描述，但本领域技术人员仍可从中得出不同的变化和修改。这样明显的变化和修改被认为是来自所附权利要求中定义的本发明的精神、范围和预期。
Claims (5)
1.一种电连接器，其特征在于，包括：
插座组件，包括：
插座本体，具有沿第一方向延伸的凹口；和
多个插座接触构件，设置于凹口并沿第一方向排列；
插头组件，适于沿垂直于第一方向的第二方向安装于凹口，该插头组件包括：
插头本体，具有沿第一方向延伸的凹槽；和
多个插头接触构件，每一插头接触构件包括相对设置且两者之间具有间隙的第一接触件及第二接触件，插头接触构件沿第一方向排列，从而第一接触件设于凹槽而第二接触件设于插头本体侧壁的外表面，与插座接触构件之一电连接；
扁平配线组件，具有多个端子沿第一方向排列于其上的第一部分，该第一部分沿第二方向被插入凹槽，使每一端子与插头接触构件之一的第一接触件相对；以及
按压组件，具有沿第二方向延伸的第一组成部，并与插头本体连接，使得第一组成部被插入凹槽，从而以与第一方向和第二方向正交的第三方向将扁平配线组件的第一部分压靠第一接触件；
其中，第一接触件和第二接触件在第三方向可弹性变形，使得扁平配线组件的第一部分、按压组件的第一组成部和插头本体的侧壁可弹性地被夹持在第一接触件和第二接触件之间。
2.如权利要求1中所述的电连接器，其特征在于，按压组件具有与其第一组成部接续并沿第三方向延伸的第二组成部，和
扁平配线组件具有与其第一部分接续并设置于按压组件的第二组成部之下的第二部分。
3.如权利要求2中所述的电连接器，其特征在于，按压组件是导电组件并具有与第二组成部接续以便沿第三方向延伸的第三组成部，
插座组件包括当插头组件被安装于插座组件时适合与按压组件的第三组成部接合的导电保持构件。
4.如权利要求3中所述的电连接器，其特征在于，扁平配线组件具有端子排列于其上的第一面，及与按压组件相对并具有形成在第一部分和第二部分上的导电层的第二面。
5.如权利要求4中所述的电连接器，其特征在于，扁平配线组件包括沿第一方向延伸的区域，该区域内导电层被部分移除。
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