CN2267554Y - 长型连接器 - Google Patents

Abstract

一长型连接器，包括一长型本体及二分开的片体，该本体包括一电源区及一讯号区，一介于其间的空间将两区分开，该电源区包括多个第一通道以收容对应数目的第一端子。该讯号区包括多个第二通道以收容对应数目的第二端子。该通道的开口两侧具有一扩张的曲线轮廓，以允许一插入公端子的横向偏移，且该第一端子包括一对在垂直方向排列且相互面对的臂部，以夹持对应连接器的偏移插入公端子。

Description

长型连接器

本实用新型涉及一种长型连接器，与其对接的不同的对应连接器端子可相对本连接器的接合端子在中心线两侧的一定范围内偏移。

首先，请参见图1，当前在电脑工业中，通常机板上至少固定有两组电路及其对应的连接器，而机板通常水平设置在电脑内。其中，一组电路为讯号电路，另一组电路为电源电路；电源连接器端子尺寸较大而数量较少，且以较大间距排列。讯号连接器端子尺寸较小而数量较多，间距较小。在传统设计中，该电源连接器10及讯号连接器12为端头式(HEADER)，其单独固定在机板上，且分别与两个分开的对应连接器相接合，即有两个端头，而这两个对应的连接器藉绝缘取代接触装置与扁平电缆相连接。这种扁平电缆直接或间接地分别与机板上的电源电路或讯号电路相连接，并连接于电源连接器10或讯号连接器12。

前述电源连接器10及讯号连接器12固定在电脑中任何功能组件(如硬盘)的机板上。现在，人们倾向将两种端头连接器10、12(即电源连接器及讯号连接器)合成为一体，以降低成本，请参见图2。这种一体的连接器具有电源部11及讯号部13。因此，对应的电源及讯号连接器及其本身的绝缘取代接触装置及扁平电缆分别与该一体连接器的电源部11及讯号部13接合。上述结构在美国专利第5,024,609号及第5,145,411号中有描述，或者说具有相似的构思。或将原本分开的、经绝缘取代接触装置与扁平电缆相连的电源连接器及讯号连接器合成为一体，以降低成本。该结构可参考美国专利第5,184,971号。

如果位于机板上的一体连接器14与对应的一体连接器是由同一制造商生产而且制成能相互匹配，则可实现良好接触。但实际上大部分电脑厂家都向不同的供应商来购买不同的零部件，其中包括连接器等，组装成完整的电脑，因此，该电脑厂商可能从两个不同的货主得到相配使用的连接器，这样就会遇到问题，因为其对型号的界定标准只是选择电源连接器及讯号连接器的尺寸，例如考虑连接器外围轮廓及内部空间，而这种内部空间是用来收容与扁平电缆相配的对应连接器的对应部分，如图所示，该电源连接器10的相邻两端子间形成的间距为5.08mm。而讯号连接器12相邻两端子的间距为2.54mm。当该电源连接器10与讯号连接器12沿长轴方向合并成一个整体时，没有一种标准规格来规范此种合并的状态。例如电源连接器10最内侧端子16与讯号连接器最内侧端子18之间的距离即未被规范，此时该两个内侧的端子16及18相对地朝向对方，藉一分隔体20将其隔开，该分隔会改变整个连接器在长轴方向的尺寸，这种改变即使是电源部11与讯号部13符合相关标准规格也会发生。

如果位于电路板上的一体式连接器14的对应元件为两个传统式的连接器，也许在配合上没有什么问题，这是因为，该一体式连接器14的电源部11及讯号部13符合相关的规格。因此，对应的电源连接器与对应的讯号连接器在相互不干扰的情况下可分别匹配地与所对应的一体式连接器14的电源部11与讯号部13相接合。

但为降低成本，一些电脑制造商有意使用一体式的对应连接器，其具有电源区及讯号区分别连着扁平电缆，以对应于固定在电路板上的一体式连接器14。这种两个一体式连接器的配合上就遇到了问题。通常，由于电路板上的一体式连接器14中电源部与讯号部的相互位置不能准确地与对应连接器中电源部与讯号部的相互位置对应，因为两个相互对应的一体式连接器由两个不同的电连接器制造商所生产，因此二连接器中的电源部/区与讯号部/区的间距不同。换言之，如果该机板上连接器14的讯号部13能与具有扁平电缆的对应连接器的讯号区配合，则该连接器14的电源部11就不能与该对应连接器的电源区配合。也就是说，该对应连接器电源区中各端子的中心线对于该连接器14电源部11的各对应电源端子的中心线有超出公差范围的偏离，因此，当该连接器14的讯号部13在适当位置可对正对应连接器的讯号区时，则在该机板上的连接器14电源部11的针状公端子不能对正对应连接器电源区的容器状母端子，甚至不能顺利地插进母端子容于其中的对应连接器的各对应通道的开口中。结果，造成该一体式连接器14与其对应的连接器无法完好准确地相互接合。

因此，本实用新型的目的在于提供一种长型连接器，其一体式本体包括一电源区与一讯号区，能与不同规格的、包括一电源部及一讯号部的连接器配合。

本实用新型的目的是这样实现的，即提供一种长型连接器，其与固定在电路板上的连接器接合，有一一体式的本体，该本体有并列的一电源区及一讯号区，该讯号区具有数个前后向贯穿其间的、以分别收容小讯号端子的小通道；该电源区具有数个前后向贯穿其间的、以分别收容大电源端子的大通道；该大通道前端还包括一个比该大通道剖面尺寸小、平行于该本体长轴方向设置并且其横向扩张的开口。

本实用新型长型连接器的优点在于，它可以与不同规格的连接器配合，其允许配合的连接器端子在中心线两侧的一定范围内偏移，可以适应各种连接器的配合使用，实用性好。

下面借助附图，详细说明本实用新型的实施例，其中：

图1为现有的在机板上的连接器组装立体图，其具有分开的电源连接器与讯号连接器；

图2为硬盘机板上的传统式连接器立体图，具有一体式的本体，其内有一电源部及一讯号部；

图3为本实用新型实施例的一体式连接器的立体图，其与图2中电路板上连接器14对接；

图4A为图3中连接器电源区端子的立体图；

图4B为图3中连接器讯号区端子的立体图；

图5A为图3中连接器电源区的部分后视图，示出其中的通道；

图5B为图3中连接器讯号区的部分后视图，示出其中的通道；

图6为图3中连接器的部分前视图，示出该电源区通道的开口形状；

图7为一平面图，示出电源区的通道，该通道的开口，以及该通道内端子的相互关系；

图8为一平面图，示出一个通道内与图7中端子接合的针状公端子所允许的偏移量。

为明了起见，各图中相同的零件标以相同的标号。首先参看图3，连接器30包括一长形本体32及在其后部设有两个分开的片体34、36，其以滑移的方式与一卡缘连接器(未示)配合。该本体32有一第一区即电源区40，以及一第二区即讯号区50，两区由一间隔空间90分开。

该电源区40包括一排大的第一通道42，其在本体32长轴方向沿着该电源区排列，且各通道42在前后方向上贯穿该连接器30。在本实施例中，该通道42具有近似方形的截面，用以配合插入的方形电源端子60的形状(后述)。该片体34由该电源区40上部一体地向后延伸出，其底面35与包围通道42的本体32的顶内表面43共平面。这种共平面使图4A中的电源端子60向后延伸的尾部62可紧密地顶靠在该片体34的底面35上。

两排较小的第二通道52沿讯号区50设置，其中各通道52都以如同第一通道42的方式前后向地贯穿该区。片体36从该讯号区50背面中央部位向后延伸，因此，该片体36的顶面37与绕上排通道52的本体32的底内表面(未示)共平面，而且该片体36的底面38与包围下排通道52的内表面(未示)共平面。这种片体表面37、38与上排及下排通道52的内表面共平面的设计可使图4B中讯号端子70的尾部72(此端子在下文中详述)紧密地靠在该片体36两侧。

可以理解，该片体36前缘39为尺寸逐渐缩减的锥状，讯号端子70尾部72的前端74稍稍弯曲而朝片体36倾斜以被有效地固定。为达到相同的效果，该片体34的前缘33具有多个凹口31以对准该电源端子60的尾部62，这样，该电源端子60尾部62的前端64可以一一固定在该凹口31中，而不致脱离或侧向移动。

请参阅图4B，讯号区第二端子70是由一些金属条片冲压弯折制成，且被容纳在该讯号区50的对应通道52中。各端子有一约呈U型主体71，该主体71包括一对固持壁73，该壁由一基部75两侧垂直延伸构成。至少有一对倒刺77分别一体地设置在该二固持壁73顶部。一对弹性臂76分别由对应的固持壁73一体地向前伸出，且其前端相互靠近以适当夹持该对应连接器(未示)所插入的针状公端子。长型板体78由该基部75一体地向后延伸。一长型尾部72为板体78后部向后延伸的部分构成。

请同时参阅图5B，因为该讯号区50的各通道52具有方形剖面，以对应于该端子70的剖面形状，该通道52剖面的垂直高度几乎与该U形主体固持壁73的高度相同，所以该端子70可通过倒刺77卡住包围通道52的本体32的内表面而固定在对应通道52中。此外，该板体78的宽度稍大于该通道52剖面的平均宽度，故有一对相对的凹槽54可相通地设于该通道52两侧，且邻近于与该片体36共平面的本体内表面。因此，该板体78两缘可以分别贴近地容纳在该凹槽54中，以便在该端子70被插入到通道52中时限制该端子70垂直方向的位移。组合时，该U型主体71的开口朝向背离片体36方向，而且该基部75及板体78紧密靠在与片体36表面共平面的本体32的内表面上。相应地，该端子70尾部74紧密地固定于该片体36的对应表面。应当理解，该讯号区50的上排通道与下排通道52在该片体36两侧对称，这是因为片体36是由中央部位伸出，也因此，上排端子70尾部72与下排端子70尾部72共同作用，将该片体36夹置其间，以形成一个具有指部的板缘装置，从而在一对应卡缘连接器中电连接。

可以了解，各通道52前端具有一尺寸收缩的开口51，且具有倒角以将插入的针状公端子(未示)校准。该缩小的开口还能避免未对准的针状公端子误插入端子70的臂部76与相邻的包围该通道52的主体32的内表面之间的空间，此时，在该针状公端子插入通道52中时，该空间容许臂部76挠曲。换言之，通道中的端子70的弹性臂76前端尖部位于该通道52的开口51所形成区域的外侧，这样可确保所插入的公端子进入由对应臂部16所围的空间内。更进一步，该缩小尺寸的开口51可将所插入的公端子导正使其位于中心。这是一种公知方式，可以参考美国专利第5,145,411号。

在本实用新型中，特别设计了电源区40中的通道42及其中的端子60。参阅图4A，类似于讯号区50的端子70，该电源区40的母端子60的U型的主体61在前后方向上延伸，其一对固持壁63由一基部65两侧垂直延伸。一对倒刺67分别在该固持壁63顶部设置。一对弹性臂66分别由该等固持壁63一体地向前延伸。与该讯号区50的端子70的尾部72不同的是端子尾部由U型主体71基部75一体延伸出的板体构成，而该端子60尾部直接由该端子60的U型主体61的一个固持壁63一体延伸构成，这使该讯号区50的通道52中的讯号端子70的设置方式与电源区40的通道42中的电源端子60不相同。

该电源区40的第一端子60被收容于对应通道40中，其中该U型主体61朝向一侧向方向，该朝向指向平行该连接器本体32的长轴方向。可以了解，就一个包括电源区40与讯号区50的连接器整体来看，将U型主体61与U型主体71两者相比较，当端子60置于电源区40中的通道42中，该端子70置放在讯号区50的通道52中时，这两个U型主体61、71的相位差为90度角。

参阅图5A，通道42的剖面高度大体与端子60基部65的宽度相同，因此，该基部65可抵紧包围该通道42的本体32的一侧内表面45。然而，该通道42的方形剖面宽度稍小于该固持壁63的高度，因此，相对的槽44及44′设置得靠近包围该通道42的本体32的另一侧内表面46，而该内表面46相对于前述内表面45，其中，上凹槽44大致与围住通道42的顶面43对齐，而下凹槽44′大致与围住通道42的底面47对齐。

组合时，请参阅图7，端子60的固持壁63分别顶于该本体32的顶内表面43与底内表面47上，且该固持壁63顶部埋入凹槽44及44′中，并通过突伸的倒刺77卡在其中，因此该端子60被固持收容在该通道42中，没有任何垂直或水平方向的移动。该端子60尾部62由上方固持壁63一体延伸形成，自然置于片体34的底面35上，这是因为该片体34的底面35与围着通道42的顶内表面43共平面。

在这种情况下，不同于讯号区50的状态电源区40通道42中的端子60的弹性臂垂直排列。这种排法再配合此通道42特定形状的开口41，有利于容许所插入公端子的中心线偏移，下文将详述。

类似于讯号区50的通道52的开口51，通道42的相对于该通道42剖面通道42的开口41尺寸也缩小，这与前述通道52的开口51的道理相同。然而，通道52的开口51是相对于通道52作径向收缩，这种收缩同时包括垂直与水平方向。而通道42的开口41原本有如同通道52的开口51的方形造形，但其在水平方向上向外扩张。在此实施例中，通道42的开口41各侧边具有一扩张的曲线轮廓48，以使开口41侧向或是水平方向上具有更大的空间。

本实用新型的讯号区50的通道52的开口51及其内的端子70之间的相互关系已为现有技术，在此不叙述。然而图7示出本实用新型的电源区40的通道42、其开口41，以及其内的端子60之间的相互关系，这种排列关系与讯号区50中的各种关系不同。

在较早使用的连接器中，开口处几乎没有任何的剩余空间存在，以允许插入的公端子的中心线有偏移，这是因为现有的开口是对一假想中心设计的，该中心到开口周边有相同的距离，且该距离被设计得尽量小，以使插入的公端子位于正中心。这种传统设置不适用于具有排公端子的对应连接器的相互配合，因为当每一插入公端子的中心线与位于通道中的对应母端子的中心线有偏差时，其相互配合就有困难。

相反，参阅图8，该通道42的开口41允许被插入的公端子100的中心线在横向或水平方向上偏移“D”的距离，这是由于开口两侧扩张型的曲线轮廓48所允许的。然而，该开口41的顶边及底边仍保持平直，且保持对中心点的原始距离。这种设置有效地容许各种不同的但常用的对应连接器14的电源部有偏移量，其中该对应连接器14具有一包括电源部与讯号部的一体式的本体，该电源部的偏移，是因为各厂家提供的电源部与讯号部之间分隔体20的厚度不同所导致。如图2所示，各厂家提供的电源部、讯号部及其间的分隔体20时有不同。换言之，这种结构，可解决前述问题，即在对应连接器14中的一体式本体的电源部与讯号部在长轴方向上有不同的相对位置。可以了解，本实用新型中，适于容纳不同对应公连接器的不同位置的电源区的功能，并非仅由位于该通道42开口41两侧的扩张曲线轮廓48提供，还由于平行弹性臂66是排列成垂直方向而形成一横向或水平的贯通开口，故当公端子插入通道42中时，虽然该公端子对该通道42或该端子60的弹性臂66所形成的中心线有所偏差，也不会在通道42中的横向或水平向受阻碍。

可以理解，由该端子60的弹性臂66所产生的夹持力等于图2所示的对应连接器14的插入通道42中的对应公端子与母端子60间的最小夹持力，此夹持力的方向为垂直方向，即使公端子对该弹性臂66的中心线有偏移时也是如此，而该偏移可移到最左或最右位置。在本实用新型中，横向扩大的开口41或许在某方面稍逊于较早使用的连接器的原始大小尺寸开口，因为在那些情况中的开口或许可以调整或校正一些稍微未校准的插入的公端子，但是毫无疑问，本实用新型的开口41为配合对应端子60，仍然能够设计成适当地与所对应连接器的插入公端子相互作用。

可以了解，该开口41的扩张曲线轮廓48之所以位于该开口41两侧，是为允许对应的插入公端子在水平方向偏移。因为该公端子几乎没有在竖直方向上偏移的可能，所以不必在开口41上下两侧也设置扩张的曲线轮廓。在本实施例中，类似于讯号区50的通道52内的端子70，电源区40的端子60的臂部66的夹端66′也径向背离地隐藏在该通道42开口41的背后，因此可以确保所插入的公端子能被正确地导入该两臂部66间的空间内。

可以看出，位于两旁的该开口41的扩张式曲线轮廓48在本实施例中设计成与圆筒状公端子相配的形状，在其他实施例中，该开口41两侧边形成直线轮廓来取代本例中曲线轮廓48以配合所插入的方截面公端子。由另一角度来看，由于该弹性臂66的宽度稍小于该通道42剖面的宽度，该通道42即可容纳该臂部66，因此在本例中曲线轮廓48不宜作过大扩张以致于形成一个与该通道42的剖面有相同或更大尺寸的大开口来迎合所插入公端子的大范围偏差。因此，该开口41的适当尺寸是使被插入其中的公端子能与该端子60的臂部66有足够大的部分接触，且该接触能提供最低夹持力。例如，在本实施例中，对该对应连接器的圆筒状公端子而言，个别接触到该端子60的臂部66的垂直径向上相对的顶点与底点，即必须位于一段区间内，该段区间与该端子60的各臂66宽度相同或是小于此宽度。该通道42开口41的横向尺寸可根据所插入公端子的直径与该母端子60的弹性臂66的宽度来改变。最好参考本实施例，该对应连接器的公端子的水平偏移量可以小于该端子60的臂部66的宽度的三分之一，例如公端子在水平方向上有0.4mm偏移是允许的。

可以理解，开口41形状本身并不是关键，因为一个方形剖面的端子自然要插入一方形剖面的通道以及它的方形开口，而一个圆形剖面端子需要插入一圆形剖面的通道以及它的圆开口。换言之，该电源区通道的开口可为任何形状，甚至是六边形，来配合其内的端子，本实用新型提供一个扩大的开口，以在横向上有更大空间来适应由外部插入的公端子在中心线上的偏移量。因此，该开口的横向尺寸大于纵向段尺寸。这与以往的方形或圆形开口连接器有所不同。可以看出，改变电源区40通道42的开口41的形状，是因为该电源区40的通道42采用低密度排列，且通道42中各端子60比讯号区50中端子70大。因此，将电源区40的通道42的开口41的构型用于该讯号区50的通道52的开口51处是不适当的，因为该讯号区50的通道52采用高密度排列，且讯号区50的端子70比电源区40的端子60小，因此任何加到讯号区50上的偏移量将会产生比对电源区40大的机械性影响。也就是说，与该讯号区50相比，电源区40在有一水平向偏移时，因有较大尺寸的通道42及其开口41及其内的端子60，而有较良好的效果。从另一角度来看，该电源区40通道42的开口41因容纳如图2所示的对应连接器14的较粗大的电源公端子，该端子不同于易倾斜弯折的小的讯号公端子，它通常有一粗壮及平直的本体，故没必要对这种粗壮平直的端子用电源区40开口42的收缩来调整及校正，因此开口41虽横向扩大，仍能与对应公端子相作用。

可以看出，在本实用新型中，该电源区40长轴方向尺寸可稍稍小于对应连接器电源部的内部空间S的长轴方向尺寸，如图2所示，且该缩减可通过将本体32的电源部40侧壁49变薄来完成。该电源区40长轴方向的尺寸变化，即使在连接器30的电源区40与图2所示连接器14的电源部11两者间有横向偏移的情况下，也容许该连接器14电源部11与本实用新型连接器30的电源区40作机械连接及电连接。可以看出，本实用新型连接器30的电源区40与对应连接器14的电源部11两者间横向允许的偏移量须小于0.4mm。该数值远超过任何现有连接器电源区通道的开口可接受的插入公端子的容许公差。

可以理解，当图2的对应连接器与本实用新型连接器30配合时，该连接器电源区40与讯号区50间的空间90大于该对连接器14的分隔体20，此空间90容纳该分隔体20，该连接器30的讯号区50中的通道52中的端子70与该对应连接器14的对应讯号公端子精确接合。不同的是，本连接器30的电源区40可能与该对应连接器的电源部11在横向上稍有偏移地接合，而偏移后仍允许该对应连接器14的公端子延伸无阻碍地穿越过该电源区40的通道42的横向扩张开口41，并能有效地夹持在该通道42中的端子60的两臂66间，实现良好机械接触及电接触。

Claims (9)

1、一种长型连接器，其与固定在电路板上的连接器接合，具有一一体式的本体，该本体有并列的一电源区及一讯号区，其特征在于，该讯号区具有数个前后向贯穿其间的、以分别收容小讯号端子的小通道；该电源区具有数个前后向贯穿其间的、以分别收容大电源端子的大通道；该大通道前端还包括一个比该大通道剖面尺寸小，平行于该本体长轴方向设置并且其横向扩张的开口。

2、如权利要求1所述的长型连接器，其特征在于，电源区大通道中的大端子在邻近该通道前部处具有一贯穿的横向开口。

3、如权利要求2所述的长型连接器，其特征在于，该大端子的一对臂部分别靠近围绕该大通道本体的一内顶面及一内底面，该臂部夹持对接连接器所插入的偏离的电源端子。

4、如权利要求3所述的长型连接器，其特征在于，该大通道具有近似方形的剖面，该开口具有一对垂直方向上的直立壁，分别遮盖端子的臂部，该开口两侧为扩张的、能容纳对应连接器电源部插入的横向有偏移的端子的曲线轮廓。

5、如权利要求4所述的长型连接器，其特征在于，该大端子有一U型的主体，包括一基部及一对由该基部相对两侧垂直延伸出的固持壁，所述的臂体从该固持壁向前延伸出，固持壁顶部有一对倒刺，固持壁向后延伸为一尾部。

6、如权利要求5所述的长型连接器，其特征在于，其前后方向上设置一对对应端子固持壁的凹槽，其邻近大通道并与之相通。

7、如权利要求5所述的长型连接器，其特征在于，该大通道排成一排，其内的大端子尾部位于一片体上，该片体由该连接器电源区水平向后一体地延伸构成。

8、如权利要求7所述的长型连接器，其特征在于，该讯号区的小通道排成两排，从该讯号区中部向后延伸出另一个片体，该讯号区的小端子有一尾部，被定位在该另一片体的一个表面上。

9、如权利要求1所述的长型连接器，其特征在于，该电连接器的讯号区与电源区之间有一空间。

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