TWI407646B - 用於板安裝及電纜應用之模組的連接器家族 - Google Patents

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Description

用於板安裝及電纜應用之模組的連接器家族
本發明有關於模組連接器家族，其具有可被選擇性地使用於不同應用之共同的組件。
目前存在有許多種類的連接器以用於各種應用。舉例來說，連接器係使用以連結電路板、連結電纜、連結電纜與電路板與類似物。一般而言，各類型的連接器係供特定應用而設計且連接器之整體架構係被修改同時設計成流線型以使用於特定的應用。大多數應用具有不同的物理設計與效能需求。因此，設計供板安裝應用之連接器係被最佳化，供板安裝應用之限制與效能需求。欲供電纜應用之連接器係個別地被最佳化，以滿足電纜應用之物理與效能需求。
一旦設計特定的連接器供特定的應用，接著會製造專屬的工具以產生大量之特定的連接器。一般而言，有關於習知的板安裝連接器的工具將與有關於習知的電纜連接器的工具相當地不同。因此，必須對各類型的連接器製造及維護個別的工具。用於各類型的連接器個別的工具增加相關於生產之整體成本。
仍需要有一種連接器，其可容易地適用於多種的應用中，例如具有許多訊號與電源接點的圖案之板安裝與電纜應用。
如申請專利範圍第1項之連接器家族解決此問題。
一種連接器家族，包含具有連接器匹配面與板安裝介面之中央殼體。接點係容納於該中央殼體中。外殼的形狀符合該中央殼體且至少部分地包圍該板安裝介面。該外殼具有電纜介面，該電纜介面係配置以與電纜連結。該接點、該中央殼體、以及該外殼係根據第一與第二應用中所欲之其中之一者而使用於不同的第一與第二結構。於該第一應用中，該外殼係被安裝於該中央殼體上，以形成該第一結構，而於該第二應用中，該外殼係被移除而暴露該板安裝介面於該中央殼體上，以形成該第二結構。
本發明之具體實施例大致關於具有多個可分開的構件之連接器家族。根據所欲之應用，而以不同的組合與接點圖案來連結組件。單一連接器家族可支持兩種或更多種應用。於後述之特定具體實施例中，範例式應用包含板安裝與電纜組件，但其他應用可實施。於特定具體實施例中，連接器家族包含具有可移除的外殼(第一圖以及第二圖)之共同的中央殼體(第一圖、第二圖、第五圖、第六圖、第九圖以及第十圖)、以及不同組的訊號與電源接點(第一圖至第十圖)。應瞭解的是，第一圖至第十圖中的組件形成許多連接器家族之組合，而形成單一的連接器家族並不需要利用到所有的組件。
第一圖顯示由根據本發明之具體實施例的連接器家族所形成且係配裝成供電纜應用之電纜組件10。電纜組件10包含中央殼體12(亦稱作為總成)，其係容納於外殼14中，該外殼14係由上半殼16與下半殼18形成。上半殼16與下半殼18於接縫20連結，以部分地包圍中央殼體12。中央殼體12包含導線部22，該導線部22係暴露且由外殼14之正面24延伸。外殼14亦包含背面或電纜介面26，其係配置以個別地接收電源線或電源電纜28與訊號線或訊號電纜30。上半殼16與下半殼18包含穿透於其中之開口32，其對準且接收連接柱34，該連接柱34係形成於中央殼體12上且從中央殼體12向上且向下延伸。螺絲36牢固地一起保持上半殼16與下半殼18於中央殼體12上。外殼14之相對端包含具有開口40穿透於其中之保留插座38，其係配置以接收扣件，以保持電纜組件10與匹配連接器。
中央殼體12包含於連接器匹配面42上打開之內凹部44。內凹部44係由頂壁46、底壁48、以及端壁50所圍繞，該等壁之結合定義中央殼體12的外殼。對準槽52係設於內凹部44的相反端，以於匹配操作期間接收針腳，以正確地對準電纜插頭組件10與匹配連接器。內凹部44具有內部輪廓且係由背壁54封閉，其以所欲之預定的接點圖案來個別地保持電源接點56與訊號接點58。
電纜組件、中央殼體、以及接點之範例式替代結構係顯示於美國專利審查中的第11/022,528號申請案，申請日為2004年12月23日，發明名稱為“電連接器與背殼(Electrical Connector and Backshell)”，其所有內容將結合於此做為參考。
第二圖顯示第一圖的電纜組件10之分解示意圖。上半殼16與下半殼18已被分開以較清楚地顯示個別的組件。中央殼體12之頂壁46與底壁48以及端壁50係大致為平面，以形成長方形塊體外殼。連接柱34個別地從頂壁46與底壁48向上及向下延伸。連接柱34對準上半殼16與下半殼18中的開口32。上半殼16與下半殼18具有彼此對應的內部元件。因此，上半殼16的內部未詳細顯示。各上半殼16與下半殼18包含正面24、側邊60、以及後壁62。後壁62包含切刻出來的部分或開口64、66，使該開口的形狀可接收對應的電源線或電纜28與訊號線或電纜30。延伸托座68係位於各上半殼16與下半殼18中。延伸托座68包含彎曲的線空隙槽70。當上半殼16與下半殼18連結在一起時，切刻出來的部分64與線空隙槽70個別地形成可適當地安置電源電纜28與訊號電纜30之孔洞。
下半殼18包含複數個組織元件71，其係以箭頭C的方向橫列地排列。組織元件71包含替代終端托架元件78與終端保持元件72。於上半殼16形成有類似的組織元件列。於上半殼16之終端托架元件78與終端保持元件72係與於下半殼18之類似的組織元件橫向地並列。亦即，於下半殼18之各終端托架元件78係垂直地對準上半殼16中之其中一個終端保持元件72且與上半殼16中之終端托架元件78橫向地並列。終端保持元件72亦存在有相同的關係。
第三圖顯示容納於第一圖之中央殼體12中的電源接點56之等角立體圖。電源接點56可從單一的原料衝壓形成。電源接點56包含U形本體202，其包含平行排列的側部204。各側部204包含一系列從側部向前延伸且彼此排成一列的接觸梁206－208。相對的接觸梁206－208由缺口210所分開。本體202與呈喇叭形的線夾元件214於基部212一體成型。線夾元件214包含側邊216，其係分開以於其間形成線保持區域218。基部212亦與絕緣夾元件220一體成型，絕緣夾元件220具有相對的腳部222，該等腳部係配置以當將線或電纜的導電部分置於線保持區域218內時，將該線路或電纜纏繞。
第四圖顯示第三圖之電纜接點56，有導電線被牢固地束縛於其中。第四圖所示，線夾元件214之側邊216被彎曲，直到牢固地嵌合及保持電源電纜226的導體224。腳部222亦穩固地纏繞及牢固地嵌合絕緣體228於電源電纜226上。
第五圖顯示依據所欲應用及接點圖案所形成的中央殼體112之等角立體圖。中央殼體112包含頂壁146、底壁148、以及端壁150，該等壁定義內凹部144。背壁154包含個別地形成於其中之複數個訊號接點開口182與電源接點開口184。於第五圖的範例中，訊號接點開口182係以四乘六的圖案排列且各訊號接點開口於其中牢固地保持單獨的訊號接點158。於第五圖的範例中，接點配置係：以四乘六的圖案形成的訊號接點158之群組以及於一側設有一對電源接點156且四個電源接點156設於相反側。應瞭解到，一個或更多個電源接點156可表示接地接點，且可使用更多或更少的電源接點156與訊號接點158。
頂壁146與底壁148個別地包含一系列的線條147與149。線條147與149表示虛擬的模組化劃界線條，代表分開的模製插入物，其係置於模製工具中以定義各種訊號接點開口182與電源接點開口184的圖案。線條147與149並不表示中央殼體112之結構的外觀。舉例來說，分開的電源接點模製插入物可被載入模製工具中，以用於元件符號190標示的各部與元件符號192標示的各部。工具插入部190對應至電源接點開口184，同時工具插入部192對應至訊號接點開口182。工具插入物的結合與配置可根據中央殼體112之特定應用而改變。
第六圖顯示第五圖之中央殼體112的背面等角立體圖。中央殼體112包含大致呈平面的板安裝介面194。訊號接點開口182與電源接點開口184從內凹部144(第五圖)透過背壁154延伸至板安裝介面194。於第六圖的範例中，電源接點156與訊號接點158(第五圖)包含個別地從板安裝介面194突出的電源接點尾部196與訊號接點尾部198。電源接點尾部196與訊號接點尾部198係配置作為“針眼”針腳，其被壓接至電路板(例如印刷電路板)的洞(例如孔洞)中。於第六圖的範例中，各電源接點156(第五圖)包含於其中一體成型的八個電源接點尾部196之群組，亦可使用更少或更多的電源接點尾部196。訊號接點158(第五圖)包含從板安裝介面194延伸之對應的單一訊號接點尾部198，各訊號接點158亦可使用多於一個的訊號接點尾部198。
中央殼體112亦包含閂鎖開口186，其係設於中央殼體112中且係位於接近相反的端壁150。閂鎖開口186接收閂鎖元件188，該閂鎖元件係配置以嵌合設於電路板(中央殼體112係安裝至該電路板)上之匹配閂鎖元件。類似於第五圖，第六圖顯示分開工具插入部190與192之線條147。一旦模製後，線條147可不需要出現於中央殼體112上。
第七圖顯示容納於第五圖與第六圖之中央殼體112中的電源接點156。電源接點156包含U形本體部302，其包含彼此平行且間隔形成的側部304。側部304之導線緣305係與接觸梁306－308一體成型。梁306－308係以缺口310彼此間隔開來。側部304亦包含尾緣307，接點尾部196從側部延伸。於第七圖之範例中，“針眼”接點尾部196係與電源接點156一體成型，其中接點尾部196排列成兩個平行列，其係從平行的側部304延伸，然而亦可使用較多或較少個的接點尾部196。
第八圖顯示可用於板安裝應用中之電源接點456的替代具體實施例。電源接點456包含U形本體402，其具有平行且間隔開的側部404。側部404個別地具有導線緣405與尾緣407。各側部404的導線緣405係與接觸梁406－408一體成型，各接觸梁具有外尖端411。梁406－408係以缺口410彼此間隔開來。尾緣407係與接腳接點尾部496一體成型，該等接腳接點尾部係配置以被銲接至電路板的孔洞中。接腳接點尾部496具有一致的方形截面且係以平行列的方式來排列，而從側部404向下延伸。
第九圖顯示第三圖與第四圖之中央殼體112安裝至電路板500之示意圖。當中央殼體安裝至電路板500時，板安裝介面194係牢固地且直接地緊鄰電路板500之表面。於第九圖之板安裝應用中，外殼14(第一圖)係被整個移除且一組電源接點156與訊號接點158係載入至具有接點尾部的中央殼體112中，該等接點尾部係配置以被板安裝(例如壓接、銲接等)。
第十圖顯示根據替代具體實施例所形成的中央總成612。中央總成612包含不同的接點圖案，使得訊號接點658全部排列於一端(括弧657所表示的部分)，同時電源接點656全部排列於相反端(括弧655所表示的部分)。藉由範例，第十圖之配置可表示三十二個訊號接點(四乘八的圖案來排列)與八個電源接點。
上述的具體實施例提供各種連接器家族，其中共用的中央殼體可被使用於不同的應用，例如板安裝應用與電纜組件應用。要使用於板安裝應用，則共用的中央殼體係載入所欲的訊號接點與電源接點之圖案，訊號接點與電源接點具有接點尾部，接點尾部係配置以安裝電路板。接著直接將共用的中央殼體於電路板介面處安裝至電路板，該電路板介面係形成於中央殼體之後表面上。當使用於電纜組件應用時，共用的中央殼體係載入不同組的接點，也就是直接地連結至接點與訊號線。接著將中央殼體包圍於外殼內，該外殼形成電纜連接器之外殼體。接點與外殼亦嵌合該等電纜以提供應變消除元件。
10．．．電纜組件
12．．．中央殼體
14．．．外殼
26．．．電纜介面
42．．．連接器匹配面
44．．．內凹部
56．．．電源接點
58．．．訊號接點
62．．．後壁
64．．．開口
66．．．開口
112．．．中央殼體
144．．．內凹部
156．．．電源接點
158．．．訊號接點
194．．．板安裝介面
196．．．電源接點尾部
198．．．訊號接點尾部
214．．．線夾元件
本發明將藉由參考所附圖式來詳細說明，其中：第一圖係根據本發明之具體實施例所形成的電纜組件之前等角立體圖。
第二圖係第一圖的電纜組件之分解等角立體圖。
第三圖係根據本發明之具體實施例所形成的電纜接點之等角立體圖。
第四圖係第三圖之電纜接點捲夾線路電纜之等角立體圖。
第五圖係使用於第一圖之電纜組件中的中央殼體之上視圖。
第六圖係第五圖的中央殼體之底視圖。
第七圖係根據本發明之替代具體實施例所形成的具有壓接尾部之電源接點的等角立體圖。
第八圖係根據本發明之具體實施例所使用的具有銲接尾部之電源接點的等角立體圖。
第九圖顯示根據本發明之替代具體實施例所形成的具有接點圖案之中央殼體。
第十圖顯示根據本發明之具體實施例的板安裝應用中之中央殼體。
10．．．電纜組件
12．．．中央殼體
14．．．外殼
16．．．上半殼
18．．．下半殼
20．．．接縫
22．．．導線部
24．．．正面
26．．．電纜介面
28．．．電源線或電源電纜
30．．．訊號線或訊號電纜
32．．．開口
34．．．連接柱
36．．．螺絲
38．．．保留插座
40．．．開口
42．．．連接器匹配面
44．．．內凹部
46．．．頂壁
48．．．底壁
50．．．端壁
52．．．對準槽
54．．．背壁
56．．．電源接點
58．．．訊號接點

Claims (4)

  1. 一種連接器家族，包含中央殼體(12,112)與接點(56,58；156,158)，該中央殼體具有連接器匹配面(42)與板安裝介面(194)，且該接點(56,58；156,158)係容納於該中央殼體中，該連接器家族的特徵在於：外殼(14)的形狀符合該中央殼體且至少部分地包圍該板安裝介面，且該外殼具有電纜介面(26)，該電纜介面係配置以與電纜結合，其中該接點、該中央殼體、以及該外殼係根據第一與第二應用中所欲之其中之一者而使用於不同的第一與第二結構，其中於該第一應用中，該外殼係被安裝於該中央殼體上，以形成該第一結構，而於該第二應用中，該外殼係被移除而暴露該板安裝介面於該中央殼體上，以形成該第二結構。
  2. 如申請專利範圍第1項之連接器家族，其中該外殼包含有開口(64,66)貫穿其中之後壁(62)，該後壁係配置以覆蓋該板安裝介面及嵌合該電纜，以提供應變消除元件。
  3. 如申請專利範圍第1項之連接器家族，其中該接點包含每一接點具有線夾元件(214)之第一組接點(56,58)與具有接點尾部(196,198)之第二組接點(156,158)，該第一組接點係設於該中央殼體中以用於該第一應用而非第二應用，該第二組接點係設於該中央殼體中以用於該第二應用而非第一應用。
  4. 如申請專利範圍第1項之連接器家族，其中該連接器匹配面包含具有內部輪廓之內凹部(44,144)，該內部輪廓係被匹配連接器所共同使用於電纜組件與板安 裝連接器兩者，用於該電纜組件為第一應用而用於該板安裝連接器則為第二應用。
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