CN1778020A - 微开关连接器 - Google Patents

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CN1778020A CNA2004800105224A CN200480010522A CN1778020A CN 1778020 A CN1778020 A CN 1778020A CN A2004800105224 A CNA2004800105224 A CN A2004800105224A CN 200480010522 A CN200480010522 A CN 200480010522A CN 1778020 A CN1778020 A CN 1778020A
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塞巴斯蒂安·肯普特
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Abstract

本发明涉及微开关连接器(11)，它具有带有接触腔(31)的绝缘外壳，该接触腔带有插入开口(15)，和设置在接触腔(31)中的接触开关弹簧(25)。外壳(13)在接触腔(31)的远离插入开口(15)的侧面上具有导电止挡件(59)，用于形成第一外部电连接。接触开关弹簧(25)具有将固定支腿(37)连接到开关支腿上的弹簧弯头。该固定支腿(37)固定在外壳(13)中插入触头的插入通道外侧，带有接触端(45)上，用于形成第二外部电连接，并且开关支腿(39)在止挡件(59)的方向上倾斜地延伸到插入通道中，并在自由端(57)预先张紧到抵靠在止挡件(59)上的情况下相对于固定支腿(37)弹性枢转。

Description

微开关连接器
技术领域
本发明涉及微开关连接器(microswitch connector)，它带有在其中容纳插入触头(plug-in contact)的接触腔(contact chamber)，当接触腔中没有插入触头时，设置在接触腔中的可移动触头与固定触头相连，当插入触头插入到接触腔中时，可移动触头与插入触头沿着插入通道相连，并且可移动触头与固定触头分离。
背景技术
这种微开关连接器用作例如移动电话中的接口开关连接器，以将外部天线连接到移动电话。该开关连接器具有将移动电话的发送/接收电路连接到内部天线或外部天线上的功能，它可以安装在例如移动车辆上。连接到外部天线上的插入连接器可以插入到微开关连接器上，同时将内部天线与发送/接收电路脱离连接，形成发送/接收电路和外部天线之间的插入连接。通过将插入连接器拉出微开关连接器，外部天线和发送/接收电路之间的连接分离，并且发送/接收电路再次连接到内部天线上。由于移动电话尺寸持续变小，因此这种微开关连接器也必须小型化。
DE100 51 791A1公开了一种开关连接器，它设计用于移动电话中，并具有带有接触腔的外壳，插入触头经过插入开口可到达该接触腔。在接触腔中，在它的支腿之间具有U形弹簧夹，当插入触头插入到插入开口中时，插入触头被保持到位。当插入触头不插入时，两个支腿的自由端抵靠在外壳的涂覆有金属并因此而导电的突起上。通过将插入触头插入，弹簧夹的支腿彼此远离分开，从而两个支腿与导电突起之间的电连接分离。该弹簧夹在横向于插入触头的插入通道的方向上延伸，并在该方向上具有比插入开口的直径更大的尺寸。这导致了开关连接器的尺寸相应增大，这妨碍了移动电话的小型化。
US4 633 048得知一种开关连接器，其中通过将插入触头插入到开关连接器中，将电连接中断。该开关连接器具有连接器外壳，该外壳具有大致立方体形的外壳部分，该外壳部分带有从此延伸的圆柱外壳部分。在该连接器外壳中，设置有两个触头，每个触头都具有板形接触区域和可移动弹性接触区域，该板形接触区域容纳在立方体形外壳部分中，并具有从其突出的连接接头，该可移动弹性接触区域突出到圆柱形外壳部分中。一个触头的该可移动弹性接触区域设置成平的叉形，而另一触头的可移动弹性接触区域设置成用于插入触头的插入套管。该插入套管预先张紧，使得只要没有插入触头插入到插入套管中，它就相对于圆柱形外壳部分的插入开口偏心定位。在该偏心位置处，插入套管与另一触头的平的叉形部电接触。如果插入触头插入到插入套管中，则插入套管相对于圆柱形外壳部分移动到中央位置处，该插入套管从平叉形部抬起，从而中断两个接触之间的电连接。该开关连接器难以制造成适用于小型构造的移动电话中的尺寸。
US4 070 557中公开了一种插入连接器，它具有两行连接器针，其中，在其中一行和外壳壁之间设置有具有两个弹簧臂的板形桥接构件，这两个弹簧臂在松弛状态下与两个连接器针电接触。当配合连接器插入到插入连接器的外壳中时，弹簧臂被配合连接器的分隔壁推动，使其与连接器针脱离接触，从而桥接接触构件将两个连接器针的先前电连接中断。该插入连接器也具有不适合用于移动电话中的尺寸。
发明内容
在本发明中，提供一微开关连接器，它适合在尺寸特别小的移动电话中使用。
本发明涉及微开关连接器(11)，具有绝缘外壳，该外壳带有具有插入开口(15)的接触腔(31)以及设置在接触腔(31)中的接触开关弹簧(25)。外壳(13)在接触腔(31)远离插入开口(15)的侧面上具有导电止挡件(59)，用于形成第一外部电连接。该接触开关弹簧(25)具有将固定支腿(37)连接到开关支腿上的弹簧弯头。固定支腿(37)固定在外壳(13)中插入触头的插入通道外侧，带有接触端(45)，用于形成第二外部电连接，开关支腿(39)在止挡件(59)的方向上倾斜地延伸到插入通道中，并在自由端(57)预先张紧地抵靠在止挡件(59)上的情况下相对于固定支腿(37)弹性枢转。
附图说明
现在将参照附图详细描述示意性实施例，其中：
图1示出了本发明的示例性实施例所述的微开关连接器的高度放大透视图；
图2从下面示出了图1所述微开关连接器的视图；
图3示出了图1所述微开关连接器的第一侧视图；
图4示出了图1所述微开关连接器的第二侧视图，与图3中的侧视图相比旋转了90度；
图5示出了微开关沿着图4中A-A截面的高度放大剖视图；及
图6示出了适合于安装该微开关连接器的印刷电路板的连接面的平面图。
在所有附图中，该微开关连接器都经过放大。
具体实施方式
图1从上面示出了根据本发明的示例性实施例的微开关连接器11的透视图。该微开关连接器包括外壳13，该外壳的形状大致为立方体，其侧面长度在大约2毫米至5毫米之间，最好是大约3毫米。在外壳顶部，覆盖壁设置有插入开口15，以供插入触头(未示出)插入。在图1中，分别设置在外壳的前面和后面的侧壁17和19在它们横向宽度的中央部分上为部分圆形。为了保持彼此锁定的两个连接器处于插入连接，两个侧壁17和19在它们高度的大约一半处设置有闭锁突起(latching projection)21，该闭锁突起能够与配合插入连接器的互补闭锁装置配合。
外壳13通过MID技术进行制造。这意味着外壳13用两种不同塑料模制而成，这两种塑料在利用电镀涂覆到表面上的金属涂层方面有所不同。在相同的电镀过程中，一种塑料的表面可以进行电镀，而另一塑料的表面上不会粘结金属。因此，利用两种塑料的方式，可以用这种方式实现在外壳13的预期表面部分上进行有选择地电镀。在图1中，用阴影示出了金属涂覆的表面部分23。这种金属涂覆的目的将在后面进行解释。
图2从下面示出了微开关连接器11的视图。外壳13的表面区域23在该视图中也用阴影示出，该表面区域有选择地进行金属涂覆并因此导电。图2也包含从根据本发明所设置的接触开关弹簧25下面观察的视图。在图5中更加详细地解释了图2中可视的金属涂覆表面区域23的重要性和接触开关弹簧25的细节。
图3和4示出了图1中所示微开关连接器11的侧视图。图3示出了与图1中前侧壁17相对应的侧视图。图4示出了与图1中所示的右侧壁和图2中的左侧壁相对应的侧视图。在图3和4中也用阴影示出了有选择地进行金属涂覆的表面区域23。图3和4分别从前面和侧面示出了其中一个闭锁突起21。
图5示出了沿着图4的截面A-A的高度放大剖视图。由塑料27构造的外壳13的部分用从右上方到左下方的阴影表示，该塑料可利用电镀金属涂覆到外壳的表面上。用塑料29构造的外壳的部分用从左上方到右下方的阴影示出，这种塑料的表面不能利用电镀进行金属涂覆。外壳13的表面在电镀塑料27所在的位置处是可导电的，而非电镀塑料29所在的外壳13的表面是电绝缘的。
外壳13具有位于图5上端的接触腔31，经过插入开口15可到达该接触腔，该插入开口用于未示出的插入触头的插入。为了形成输送漏斗(delivery funnel)35，在插入开口15的周边处进行倒角，该输送漏斗有利于插入触头的插入。接触开关弹簧25设置在该接触腔31中。该接触开关弹簧25由导电材料形成，并可以用导电金属片冲压成一个片。该接触开关弹簧25具有固定支腿37和开关支腿39，它们经过位于插入开口侧的弹簧弯头41互相连接。该弹簧弯头41位于接触腔中与止挡件59的位置直径相对的区域中。该固定支腿37和弹簧弯头41位于由插入开口15限定的插入通道的外面。因此，当插入触头插入到该接触腔31中时，固定支腿37和弹簧弯头41位于插入触头所占据的接触腔31的区域外面。为了允许与印刷电路板(未示出)的印刷导体电连接，固定支腿37固定到外壳11中，使位于固定支腿37的下端处的连接末端45延伸超过外壳13的相邻部分。
开关支腿39具有与弹簧弯头41相连的初始区域(initial region)47，该初始区域47基本平行于固定支腿37延伸，并也位于插入触头的插入通道外面。开关支腿39的中央区域49连接到初始区域47上，并以角度51从初始区域47开始延伸，使得从初始区域47倾斜地向下(如图5中所示)伸出，并突出到插入触头的插入通道中。选择角度51使得中央区域49不延伸超过插入开口33的中心线53，但是(如图5中所示)终止于中心线53右侧的一定距离处。在实际例子中，角度51位于大约15度至30度的范围内，例如在大约20度的区域中。
开关支腿39的末端区域55连接到中央区域49的下端上。在所示实施例中，末端区域55在垂直于中心线53的方向上延伸。当没有插入触头插入到插入开口33中时，末端区域55的自由端57抵靠在外壳13的止挡件59上。止挡件59属于具有金属涂覆表面的外壳区域23，于是导致开关支腿39和止挡件59之间的电接触。止挡件59与外壳13的接触面61电连接，接触面61设置用于和印刷电路板的印刷导体接触。当开关支腿39的自由端57抵靠在止挡件59上，而插入触头不插入时，开关支腿39的末端区域55经过接触面61与印刷电路板的印刷导体电连接。
如可从图4中部分看出的那样，导电止挡件59和导电接触面61利用外壳13的非导电表面区67与外壳13的导电表面23电绝缘。最好如图2中所示，两个导电面59和61经过外壳13的导电桥24互相电连接。
如果插入触头穿过插入开口15插入到接触腔31中，则在插入过程中，该插入触头将与开关支腿39的倾斜中央区域49接触，在插入触头和接触开关弹簧35之间形成电接触，并将开关支腿39的末端区域55的自由端57从导电止挡件59上升起，从而中断外壳13的接触开关弹簧25和接触面61之间的电连接，因此中断接触开关弹簧25和与接触面61相连接的印刷电路板的印刷导体之间的电连接。只要插入触头不插入到接触腔31中，或者至少在插入腔中不插入到足以影响开关支腿39在固定支腿37的方向上偏移的程度，在第一电部件和第二电部件之间就形成电连接，该第一电部件与固定支腿37的连接末端45连接，而该第二电部件与接触面61电连接。只要插入触头插入到接触腔31中足够远，使得开关支腿39的自由端57从导电止挡件59上抬起，第一电部件和第三电部件之间就形成电连接，而第一电部件和第二电部件之间的电连接就中断，该第一电部件连接到固定支腿37的连接端45上，该第三电部件连接到插入触头上。
在实际应用中，其中这种微开关连接器11用于移动电话的外部天线(external aerial)和内部天线之间的转换，固定支腿37的连接端45与发送/接收电路连接，而内部天线连接到导电接触面61上。可插入到接触腔31中的插入触头连接到外部天线上。通过将插入触头插入到插入腔31中，转换机构从内部天线操作转换到外部天线操作。
由于本发明所述微开关连接器11的实际输出功率非常小，并且大致立方形的外壳13的侧面尺寸只有大约3毫米，所以接触开关弹簧25也相对应地较小和较细。为了保护接触开关弹簧25过度伸长，限位止挡件63可以设置在固定支腿37面对开关支腿39的侧面上，该限位止挡件63限制开关支腿39在固定支腿37的方向上偏移。
在本发明所述微开关连接器11的实际应用中，例如移动电话的内部天线和外部天线之间的转换，该微开关连接器与连接到同轴电缆上的同轴插入触头配合。该同轴电缆的内部导体与可插入到接触腔31中的插入触头相连接，而同轴电缆的外部导体与导电套管相连接，该导电套管同轴环绕可插入的插入触头，当插入触头完全插入到接触腔31中时，套管在这种情况下抵靠在导电外部导体接触面65上，该导电外部导体接触面同轴地环绕位于外壳13的上表面上的插入开口15，如图5中所示。
外导电接触面65利用由非金属涂覆的塑料29的一部分形成的绝缘区域67与导电止挡件59和外壳13的接触面61电绝缘。在设置有闭锁突起21的外壳13的侧面上，外壳13的金属涂覆表面从外部导体接触面65向下到达外部导体接触面69，在图2中是可视的该外部导体接触面位于外壳13的下侧，由外壳13的表面金属涂层形成。为了保证与外壳13的下侧处的导电面电绝缘，这些导电面环绕导电止挡件59和触头61，外部导体接触面69被限制到位于图2中上方和下方的外壳下侧的侧面区域。
图6示出了未进行说明的印刷电路板的一部分的平面图，它包括印刷电路板的接触面的顶视图，该接触面设置用于和外壳13下侧处的导电区域和固定支腿37的连接端45电连接。该平面图包括位于图6中顶部和底部的两个纵向接触条带71，该接触条带71提供与外部导体接触面69的电连接。在两个接触条带71之间，具有接触面73和另一接触面75。接触面73起到与外壳13的接触面61电连接的作用，而接触面75起到与固定支腿37的连接端45电连接的作用。
在弹簧弯头41和连接端45之间，该支腿具有加宽区域77，支腿37利用该加宽区域可以固定到外壳13的凹槽79中，如可从图2中看出的那样。为了将固定支腿37有效地固定在凹槽79中，固定支腿37可以在与凹槽79配合的两个侧面上设置有固定元件，例如倒刺。
接触开关弹簧25具有一形状，使得能够用导电金属片毫无问题地冲压。通过在外壳13的制造中使用MID技术，也可以简单和廉价地制造用于外壳13的小尺寸金属涂覆的选择表面，如本发明所述微开关连接器11的实际实施例中所期望的那样。因此，不仅极大地小型化，而且也以廉价的方式制造了本发明所述微开关连接器11，这在大量制造物品如移动电话的情况下是非常重要的。当设计微开关连接器11时，这以技术简单的方式特别应用为同轴微开关连接器。
由于接触开关弹簧25平行于插入通道延伸，并只有突出到插入通道中的一个支腿，所以接触开关弹簧可以制造成特别小的尺寸，尤其是关于插入方向的横向尺寸，从而不仅相对应的小尺寸外壳是足够的，而且在数个这种微开关连接器排列成一行的情况下，对于整体空间具有较小的需求，这在使移动电话小型化的插入接口的情况下是非常重要的。

Claims (13)

1.一种微开关连接器(11)，具有绝缘外壳，该外壳带有至少一个接触腔(31)，和设置在接触腔(31)中的接触开关弹簧(25)，其中：
接触腔(31)具有用于将插入触头插入的插入开口(15)；
外壳(13)在接触腔(31)的远离插入开口(15)的侧面上具有导电止挡件(59)，构造用于形成第一外部电连接；
接触开关弹簧(25)具有由弹簧弯头相连接的固定支腿(37)和开关支腿(39)，该固定支腿(37)固定在外壳(13)中插入触头的插入通道外侧，并具有远离插入开口的接触端(45)，用于形成第二外部电连接，开关支腿(39)在止挡件(59)的方向上倾斜地延伸到插入通道中，并在自由端(57)预先张紧地抵靠在止挡件(59)上的情况下相对于固定支腿(37)弹性枢转，由此通过插入开口(15)插入的插入触头沿着插入触头的插入通道接触开关支腿(39)，并将自由端(57)从止挡件(59)上抬起。
2.如权利要求1所述的微开关连接器(11)，其中，固定支腿(37)的止挡件(59)和连接端(45)设置在外壳(13)与插入开口(15)相对的末端处。
3.如权利要求1或2所述的微开关连接器(11)，其中，止挡件(59)位于接触腔(31)中和弹簧弯头(41)的位置直径相对的区域中。
4.如权利要求1至3中任一项所述的微开关连接器(11)，其中，开关支腿(39)包括初始区域(47)、中央区域(49)和自由端区域(55)，该初始区域从弹簧弯头(41)开始、靠近插入开口(15)、平行于插入通道并在插入通道外侧延伸，该中央区域与初始区域(47)相连、倾斜地远离插入开口(15)延伸到插入通道中，该自由端区域在自由端(57)处终止，并延伸到止挡件(59)。
5.如权利要求4所述的微开关连接器(11)，其中，该末端区域(55)横向于插入通道延伸。
6.如权利要求3至5中任一项所述的微开关连接器(11)，其中，该中央区域(49)在不与插入开口(15)的中心线(53)交叉的情况下突出到插入通道中。
7.如权利要求6所述的微开关连接器(11)，其中，开关支腿(39)的中央区域(49)以在大约15至30度的范围内的角度(51)远离初始区域(47)延伸。
8.如权利要求1至7中的任一项所述的微开关连接器(11)，其中，止挡件(63)从固定支腿(37)开始在开关支腿(39)的方向上延伸，该止挡件(59)实现开关支腿(39)在固定支腿(37)的方向上的偏移限位。
9.如权利要求1至8中任一项所述的微开关连接器(11)，其中，外壳(13)设置有电绝缘区域(67)，和导电区域(23，24，59，61)。
10.如权利要求9所述的微开关连接器(11)，其中，止挡件(59)由外壳(13)的导电区域提供。
11.如权利要求9或10所述的微开关连接器(11)，其中，外壳(13)设置有导电外部区域(23，65)，构造用于在同轴插头插入到微开关连接器(11)中时形成与同轴插头的外部导体电接触，并与印刷电路板的印刷导体(71)接触，微开关连接器(11)安装在该印刷电路板上，导电止挡件(59)和导电外部区域(23，65)利用外壳(13)的电绝缘区域(67)电分离。
12.如权利要求1至11中的任一项所述的微开关连接器，其中，外壳(13)的外侧设置有闭锁装置(21)，用于和具有插入触头的插入连接器的互补闭锁装置锁定。
13.如权利要求1至12中任一项所述的微开关连接器，其中，外壳(13)具有在大致2至5毫米范围内的外部高度尺寸和外部侧面尺寸。
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