TWI424641B - 插座和連接器 - Google Patents

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TWI424641B TW100104419A TW100104419A TWI424641B TW I424641 B TWI424641 B TW I424641B TW 100104419 A TW100104419 A TW 100104419A TW 100104419 A TW100104419 A TW 100104419A TW I424641 B TWI424641 B TW I424641B
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Yoji Miyazaki
Kenji Ookura
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Description

插座和連接器
本發明是有關於一種連接器，其包括互相聯接並彼此電性連接的插座和端頭(header)。
如圖9所示，一種傳統可用的連接器包括插座81和端頭82，其用於電氣互連它們所安裝到的印刷線路板(未示出)(如柔性印刷電路板或剛性板)(如參看，日本專利申請公開No. 2007-165195)。在下面的說明中，上下和左右方向是基於圖9限定的，且垂直於圖9中上下和左右方向的方向為“前後方向”。
插座81包括由絕緣材料製成的基本上為矩形的柱狀插座本體811和多個插座接觸元件812，該插座接觸元件812藉由彎曲條狀金屬片製成並保持在插座本體811中。
插座本體811具有在其上表面上形成的連接凹部811a。插座接觸元件812沿插座本體811的縱向(或前後方向)並排佈置在連接凹部811a內。另外，插座本體811具有在左側壁和右側壁中形成的引出通道(lead-out pathways)811b從而與連接凹部811a連通。插座接觸元件812的一端部分延伸通過該些引出通道811b並分別向外伸出而超出插座本體811的左側壁和右側壁。
端頭82包括由絕緣材料製成的端頭本體821和多個端頭接觸元件822，該端頭接觸元件藉由彎曲條狀金屬片製成並保持在端頭本體821中。
如果端頭82插入到連接凹部811a中，則端頭接觸元件822與插座接觸元件812形成導電接觸，允許插座81和端頭82彼此電性連接。
從插座本體811各側壁的外表面伸出的插座接觸元件812的梢(tip)端部沿前後方向並排佈置著並焊接到印刷線路板的相應佈線圖案。這方面，如果插座接觸元件812的梢端部的位置在上下方向上高度不一致，則插座81和印刷線路板之間的連接狀態可能不穩定。
為此，在將插座81和印刷線路板焊接到一起之前，需要測量插座接觸元件812的梢端部的平面度(planarity)，和檢測梢端部的偏差(deviation)是否在預定範圍內。這方面，如圖10A到圖11所示，檢測是利用軌道91和在軌道91的一個表面上以彼此相對隔開的關係設置的一對檢測夾具(jig)92來進行的尺規檢測(gauge inspection)，插座81設置在該軌道91上。插座81沿軌道91由朝向插座81吹動的空氣傳送。
各檢測夾具92被設置成在垂直於插座81的傳送方向上彼此相對(也就是在由圖10B中箭頭所示的方向上)。插座81被傳送而通過各檢測夾具92之間。此時，如果插座接觸元件812的梢端部通過軌道91和檢測夾具92之間的間隙G且不與檢測夾具92接觸，則確定插座81具有良好的品質(梢端部的偏差小)。相對比下，如果插座接觸元件812與檢測夾具92接觸，則確定插座81品質差(梢端部的偏差大)。
這方面，圖11中的插座81的左右尺寸(即寬度)假定為“L”。插座接觸元件812伸出到插座本體811之外的伸出長度假定為“P”。插座接觸元件812和檢測夾具92之間的交疊(overlapping)量假定為“Q”。
在上述傳統連接器中，存在減小尺寸的需求。這要求寬度L被設置得小。為了使寬度L小，需要減小插座接觸元件812的伸出長度P。
但是，如果把伸出長度P設定得小，如圖12所示，則不可能使交疊量Q足夠大(圖12中交疊量Q為零)，儘管可以減小寬度L。這就使得檢測不能以精確方式進行。可替換地，可使用圖像檢測作為另一種檢測方法。然而，圖像檢測的精度小於上述尺規檢測。
鑒於上面所述，本發明提供了能夠減小尺寸並允許以增加的精度來檢測插座接觸元件的平面度的插座。
根據本發明第一實施例，提供了插座，其包括：由絕緣材料製成的基本上為矩形的柱狀插座本體，所述插座本體包括在其一個表面上限定的連接凹部，在橫向上彼此相反的側壁和在所述側壁中形成的多個引出通道；以及在連接凹部內沿縱向並排佈置的多個插座接觸元件，所述插座接觸元件的一端部分延伸通過該些引出通道並向外伸出而超出所述插座本體的至少一個側壁的外表面，其中所述插座本體包括側壁上形成的凹陷部分，所述插座接觸元件穿過該側壁而伸出，所述凹陷部分至少繞所述插座接觸元件而形成。
凹陷部分形成為從所述插座本體的一縱向端連續延伸到另一縱向端，所述插座接觸元件通過所述凹陷部分的底面而伸出。
所述凹陷部分是繞每個所述插座接觸元件以一對一關係形成。
所述凹陷部分包括成傾斜從而相對其底面形成鈍角的內壁表面。
根據本發明第二實施例，提供了連接器，其包括上述插座以及端頭，所述端頭包括由絕緣材料製成的端頭本體和保持在所述端頭本體中的多個端頭接觸元件，所述端頭接觸元件佈置成當所述端頭插入到插座的連接凹部中時與所述插座接觸元件成導電接觸。
總之，本發明可提供能夠減小尺寸並允許以增加的精度來檢測插座接觸元件平面度的插座。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
本發明的實施例將參考構成本發明一部分的附圖來說明。
(第一實施例)
根據本發明第一實施例的連接器將參考圖1到圖6來說明。
如圖1所示，本實施例的連接器包括安裝到第一印刷線路板(未示出)的端頭1和安裝到第二印刷線路板(未示出)的插座2。插座2包括連接凹部21a，端頭1可拆卸地插入至連接凹部21a中。如果端頭1插入到連接凹部21a，其中第一和第二印刷線路板保持彼此相對，那麼第一和第二印刷線路板通過端頭1和插座2而彼此電性連接。
在下面的說明中，上下方向和左右方向是根據圖1來限定的。更具體地，端頭1插入至連接凹部21a的方向稱為“向下方向”。端頭1從連接凹部21a移出的方向稱為“向上方向”。換句話說，下面說明中使用的術語“上-下方向”對應於申請專利範圍中限定的“插入-移出方向”。垂直於圖1中紙面的方向稱為“前-後方向”。
如圖1和圖2所示，端頭1包括：端頭本體11；在端頭本體11的左側和右側成組佈置和保持的端頭接觸元件12；和電性連接到第一印刷線路板的接地圖案的地線接觸元件13。
端頭本體11由絕緣材料，如合成樹脂製成，並形成為基本上為矩形的柱狀。在前後方向上延伸的內凹部11a限定在端頭本體11的下表面上。
每個端頭接觸元件12包括：在端頭本體11的左外表面或右外表面中暴露的第一接觸部分121；和第二接觸部分122，第二接觸部分122與第一接觸部分121協作以形成U形以便將內凹部11a的左壁或右壁插入到第一和第二接觸部分121和122之間，第二接觸部分122在內凹部11a中向內暴露；用於安裝目的的端子部123，其從第二接觸部分122的上端在左向或右向上向外延伸，穿過內凹部11a的底面，並沿端頭本體11的上端表面而在左向或右向上伸出。各端頭接觸元件12藉由例如嵌入成型(insert-molding)而保持在端頭本體11中。藉由將端子部123焊接到第一印刷線路板中提供的導電圖案，使端頭接觸元件12電性連接到第一印刷線路板。
每個地線接觸元件13都包括保持在端頭本體11內的基本上為U形的本體保持部分131和焊接到地線圖案的端子部132，端子部132從本體保持部分131的上端伸出並在左向或右向上沿端頭本體11的上端表面延伸。
如圖1和圖3所示，插座2包括：插座本體21，在插座本體21的上表面上形成有連接凹部21a；和保持在連接凹部21a內的插座接觸元件22。
插座本體21由絕緣材料，如合成樹脂製成，並形成為基本上為矩形柱狀。在前後方向上延伸的內凸部21c從連接凹部21a的大致中央區域伸出。在連接凹部21a的左內壁和右內壁上，用於部分接收插座接觸元件22的第一接觸元件接收凹槽21b沿前後方向並排而形成。在內凸部21c的左側表面和右側表面上，用於部分接收插座接觸元件22的第二接觸元件接收凹槽21d沿前後方向並排而形成。
在插座本體21的連接凹部21a的底面上，與第一接觸元件接收凹槽21b和第二接觸元件接收凹槽21d相通的引導凹槽21e形成在與各個插座接觸元件22相對應的位置中。多個引導凹槽21e形成為在左右方向上從插座本體21的底面的左端和右端向底面的中心延伸。
插座本體21的左側壁和右側壁的下端部分沿前後方向被連續切除從而形成多個凹陷部21f，該些凹陷部比左側壁和右側壁的上端部更向內凹陷。凹陷部21f具有基本上為矩形的橫截面。
各插座接觸元件22保持在插座本體21中，使得當端頭1插入到連接凹部21a中時，各插座接觸元件22可以一對一關係與端頭接觸元件12形成導電接觸。
在本實施例中，端頭接觸元件12和插座接觸元件22通過彎曲具有彈性和導電性的細長金屬片而分別形成。端頭接觸元件12和插座接觸元件22前後設置在兩個左右列中並以複數個組(sets)而被提供，端頭接觸元件12和插座接觸元件22的寬度在與前後方向相同的方向中延伸。
如圖4A和圖4B所示，每個插座接觸元件22包括：用於安裝目的之端子部221，其比插座本體21在左右方向上更向外伸出，端子部221的厚度在與上下方向相同的方向上延伸；保持在插座本體21中的本體保持部分222，本體保持部分222從端子部221的左或右內端向上延伸；第一連接部分223，其從本體保持部分222的上端延伸以與端子部221遠離；第一接觸部分224，其從第一連接部分223的梢端向下延伸以便與每個端頭接觸元件12的第一接觸部分121接觸；第二連接部分225，其從第一接觸部分224的下端延伸以遠離本體保持部分222；第二接觸部分226，其從第二連接部分225的梢端向上延伸以便與每個端頭接觸元件12的第二接觸部分122以下述方式而彈性接觸，即，每個端頭接觸元件12被置於第一接觸部分224和第二接觸部分226之間。左右方向被限定為同申請專利範圍中的端子方向。
彎曲表面形狀的凸起的嚙合部分224a比第一接觸部分224的其餘部分在左右方向上從本體保持部分222伸出更遠，該嚙合部分224a設置在第一接觸部分224的上端延伸部中。當端頭1與插座2完全嚙合時，僅第一接觸部分224的凸起的嚙合部分224a與相應的一個端頭接觸元件12接觸。
第二連接部分225在延伸而遠離第一接觸部分224時向上傾斜。因此，第二連接部分225可彈性變形，以便其與第二接觸部分226相鄰接的端部可相對於其與第一接觸部分224相鄰接的端部而向下移位。
第二接觸部分226的梢端朝向第二連接部分225彎曲，使得第二接觸部分226可具有J形。這種彎曲產生凸起表面226a，其與相應的一個端頭接觸元件12彈性接觸。藉由使從本體保持部分222到第二接觸部分226的這些部分通過每個引導凹槽21e，使每個插座接觸元件22從插座本體21下面連接到插座本體21。端子部221的梢端從插座本體21的左壁或右壁的下端向外伸出而通過每個引導凹槽21e。換句話說，插座接觸元件22從凹陷部分21f的下端伸出。
每個插座接觸元件22的本體保持部分222和第一連接部分223被收容在每個第一接觸元件接收凹槽21b內。凸起的嚙合部分224a從每個第一接觸元件接收凹槽21b彈性伸出。而且，每個插座接觸元件22的第二接觸部分226收容在每個第二接觸元件接收凹槽21d內。第二接觸部分226的上端延伸部從每個第二接觸元件接收凹槽21d而彈性地伸出。
這方面，壓配隆起(press-fit bulge)部分222a和224b在每個插座接觸元件22的本體保持部分222和第一接觸部分224的豎直的中間延伸部中形成，從而在橫向上(即在前後方向上)從其橫向相反邊伸出。藉由將壓配隆起部分222a和224b壓配到在前後方向相對的每個第一接觸元件接收凹槽21b的內表面之間，從而將每個插座接觸元件22保持在插座本體21中。為此，壓配隆起部分222a和224b的上端表面和下端表面在前後方向上傾斜，因此其伸出尺寸向上下端減小。這些傾斜表面由每個第一接觸元件接收凹槽21b的內表面導引，因而每個插座接觸元件22可容易移入規定位置。
在每個端頭接觸元件12的第一接觸部分121中形成的凸起的嚙合部分121a在左右方向上向外伸出，當端頭1插入到連接凹部21a中時凸起的嚙合部分121a可越過(override)每個插座接觸元件22的凸起的嚙合部分224a。借助該構造，當凸起的嚙合部分121a越過凸起的嚙合部分224a時，工人可感覺到卡合感(clicking sense)。當端頭1和插座2彼此嚙合時，凸起的嚙合部分224a位於凸起的嚙合部分121a上方。因此，在端頭1和插座2之間產生保持力。在凸起的嚙合部分121a的下端部分中形成具有向上逐漸增加的伸出尺寸的傾斜表面。當端頭1插入到連接凹部21a中時，凸起的嚙合部分224a在傾斜表面上滑動，因而減小了插入端頭1所需要的力。這使得易於將端頭1和插座2連接在一起。
在每個端頭接觸元件12的第二接觸部分122中，具有基本上類似於V形狀的豎直細長的掩蔽(shelter)凹部122a形成在第二接觸部分122的與端頭本體11的內凹部11a的內壁表面相對的表面上。在這方面，每個插座接觸元件22的第二接觸部分226的外表面具有彎曲的表面形狀，其橫向的中部較其側端部更向外伸出。結果，當端頭1和插座2連接在一起，每個插座接觸元件22的第二接觸部分226與掩蔽凹部122a的敞開邊緣形成彈性接觸。因此，即使外來材料粘附到每個端頭接觸元件12或插座接觸元件22的第二接觸部分122或226，隨著端頭1插入至連接凹部21a，外來材料被第二接觸部分226推入至該掩蔽凹部122a。這消除了外來材料卡塞(caught)於端頭接觸元件12和插座接觸元件22之間的可能性。藉由該掩蔽凹部122a增強了連接的可靠性。
在這方面，插座接觸元件22的平面度檢測是以與現有技術例子相同的方式執行。如圖10到圖12所示，插座2是藉由朝向插座2吹動的空氣而在軌道91上沿著軌道91傳送。然後，插座2在一對檢測夾具93之間移動，使得插座接觸元件22可通過軌道91和檢測夾具93之間的間隙G。參考圖5，檢測夾具93包括在其相互面對的表面的下端區域中形成的插入突起931。在每個插入突起931的上端部中形成斜面931a，斜面931a隨著向上延伸而向外傾斜。
對於如上配置的本實施例的連接器，凹陷部21f是在插座本體21的左側壁和右側壁的下端延伸部中形成。插座接觸元件22的端子部221從凹陷部分21f向外伸出。因此，如果插座2在平面度檢測過程中在檢測夾具93之間傳送，如圖5所示，則檢測夾具93的插入突起931插入到插座本體21的凹陷部分21f中。因此，插入突起931和端子部221在凹陷部分21f內彼此交疊。換句話說，可以獲得在凹陷部分21f的底面和插座接觸元件22的梢端之間的空間中上下方向上插座接觸元件22的端子部221和檢測夾具93的插入突起931的交疊量Q。因此，即使插座接觸元件22從插座本體21的伸出長度P減小，也可以充分增加插座接觸元件22的端子部221和檢測夾具93的交疊量Q。這有助於減小插座2的長度L。在狹小空間中，本實施例的插座能夠減小尺寸並允許插座接觸元件22的平面度的檢測精度提高。
由於凹陷部分21f連續形成在插座接觸元件22的佈置方向中(也就是，在前後方向上)，檢測夾具93的插入突起931可在前後方向上移動而通過凹陷部分21f。因此，藉由只將檢測夾具93的插入突起931插入到凹陷部分21f中並在前後方向上移動插座2就可容易地進行平面度檢測。這使得可以縮短檢測時間並減小檢測步驟的數目。
參考圖6，每個凹陷部分21f的上端部分可以是沿每個插入突起931的斜面931a而向上和向外傾斜的斜面。換句話說，每個凹陷部分21f的底面相對於其上內表面成鈍角。在此種修改中，為形成凹陷部分21f而從插座本體21切除的材料量與圖5所示的插座本體21相比已減少。也可以增加插座本體21的強度。
(第二實施例)
根據本發明第二實施例的插座將參考圖7來說明。在下面的說明中，上下方向和左右方向將根據圖7來限定。垂直於上下方向和左右方向的方向將稱為“前後方向”。
本實施例的連接器與第一實施例的連接器的不同之處在於：插座本體21包括以與插座接觸元件22一對一關係而獨立地形成在其左側壁和右側壁上的多個凹陷部分21g。其他構造保持與第一實施例相同。相同零件以相同的參考數字來指示且其說明省略。
在本實施例中，如圖7所示，凹陷部分21g形成在插座本體21的左側壁和右側壁的下端區域中，並沿前後方向以基本上等間隔而設置著，其中在凹陷部分21g之間保留有分隔壁21h。在這方面，凹陷部分21g的下端與引導凹槽21e連通。各插座接觸元件22從各別的凹陷部分21g的下面伸出。
當平面度檢測是相對於如上配置的插座2而進行時，放置在軌道91上的插座2沿軌道91以藉由空氣來傳送並停止在一對檢測夾具94之間，如圖8A和圖8B所示。在這方面，檢測夾具94在垂直於軌道91的傳送方向上保持與軌道91隔開，直到插座2傳送到檢測夾具94之間為止。如果插座2達到檢測夾具94之間，如圖8A所示，檢測夾具94向插座2移動。
各檢測夾具94包括在其彼此相對表面的下端區域中形成的並沿軌道91的傳送方向並排佈置的多個插入凸起932。各插入凸起932的間隔等於多個插座接觸元件22的間隔。因此，如果檢測夾具94朝向插座2移動，則各插入凸起932插入到各別的凹陷部分21g中，如圖8B所示。如果檢測夾具94不與插座接觸元件22接觸，則插座2被確定品質好。否則，插座2被確定品質差。如果檢測結束，檢測夾具94遠離插座2而移開，如圖8C所示。然後，插座2沿軌道91傳送。
對於如上述配置的本實施例的插座，凹陷部分21g僅在進行插座接觸元件22的平面度檢測所要求的插座本體21的最小面積中形成。因此，本實施例的插座能夠允許平面度檢測以提高的精度來進行，並減少從插座本體21切除的材料量，其與保留在插座本體21中的分隔壁21h的量成比例。因此，可以增加插座本體21的強度。
雖然參考各實施例示出並說明了本發明，本領域技術人員可以理解，可不偏離申請專利範圍限定的本發明範疇做出不同變化和修改。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1．．．端頭
2．．．插座
11．．．端頭本體
11a．．．內凹部
12．．．端頭接觸元件
13．．．地線接觸元件
21．．．插座本體
21a．．．連接凹部
21b．．．第一接觸元件接收凹槽
21c．．．內凸部
21d．．．第二接觸元件接收凹槽
21e．．．引導凹槽
21f．．．凹陷部
21g．．．凹陷部分
21h．．．分隔壁
22．．．插座接觸元件
91．．．軌道
93、94．．．檢測夾具
121．．．第一接觸部分
121a．．．嚙合部分
122．．．第二接觸部分
122a．．．掩蔽凹部
123．．．端子部
131‧‧‧本體保持部分
132‧‧‧端子部
221‧‧‧端子部
222‧‧‧本體保持部分
222a‧‧‧壓配隆起部分
223‧‧‧第一連接部分
224‧‧‧第一接觸部分
224a‧‧‧嚙合部分
224b‧‧‧壓配隆起部分
225‧‧‧第二連接部分
226‧‧‧第二接觸部分
226a‧‧‧凸起表面
931‧‧‧插入突起
931a‧‧‧斜面
932‧‧‧插入凸起
L‧‧‧長度
P‧‧‧伸出長度
Q‧‧‧交疊量
圖1是示出根據本發明第一實施例的連接器的剖視圖。
圖2是示出在第一實施例中採用的端頭的透視圖。
圖3是示出在第一實施例中採用的插座的透視圖。
圖4A和圖4B是示出在第一實施例中採用的插座接觸元件的透視圖。
圖5是示出正在檢測的第一實施例的插座的剖視圖。
圖6是示出正在檢測的第一實施例的插座的另一剖視圖。
圖7是示出根據本發明第二實施例的插座的透視圖。
圖8A到圖8C是示出正在檢測的第二實施例的插座的透視圖。
圖9是示出傳統連接器的剖視圖。
圖10A、圖10B和圖10C是示出正在檢測的第二實施例的插座的透視圖。
圖11是示出正在檢測的第二實施例的插座的剖視圖。
圖12是示出正在檢測的具有短插座接觸元件的插座的剖視圖。
1．．．端頭
2．．．插座
11．．．端頭本體
11a．．．內凹部
12．．．端頭接觸元件
21．．．插座本體
21a．．．連接凹部
21b．．．第一接觸元件接收凹槽
21c．．．內凸部
21d．．．第二接觸元件接收凹槽
21e．．．引導凹槽
21f．．．凹陷部
22．．．插座接觸元件
121．．．第一接觸部分
121a．．．嚙合部分
122．．．第二接觸部分
122a．．．掩蔽凹部
123．．．端子部
221．．．端子部
222．．．本體保持部分
223．．．第一連接部分
224．．．第一接觸部分
224a．．．嚙合部分
225．．．第二連接部分
226．．．第二接觸部分
226a．．．凸起表面

Claims (6)

  1. 一種插座，包括：由絕緣材料製成的基本上為矩形的柱狀插座本體，所述插座本體包括在其一個表面上限定的連接凹部，在橫向上彼此相反的側壁和形成於各至少一個所述側壁的下部的引出通道；以及在連接凹部內沿縱向並排佈置的多個插座接觸元件，所述多個插座接觸元件的一端部分延伸通過所述引出通道並向外伸出而超出所述插座本體的各至少一個所述側壁的外表面，其中所述插座本體包括凹陷部分，所述凹陷部分形成於圍繞所述引出通道並在所述引出通道上方的區域中的各至少一個所述側壁的所述下部。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的插座，其中，所述凹陷部分形成為從所述插座本體的一縱向端連續延伸到另一縱向端，所述插座接觸元件通過所述凹陷部分的底面而伸出。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的插座，其中，所述凹陷部分是繞每個所述插座接觸元件而以一對一關係形成。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的插座，其中，所述凹陷部分包括內壁表面，所述內壁表面成傾斜從而相對所述凹陷部分的底面形成鈍角。
  5. 如申請專利範圍第1項至第4項所述的插座，其中，所述凹陷部份是用以允許插入檢測夾具至所述凹陷部 份，以檢測多個所述插座接觸元件的所述一端部分。
  6. 一種連接器，包括：如申請專利範圍第1到5項中任一項所述的插座；以及端頭，其包括由絕緣材料製成的端頭本體和保持在所述端頭本體中的多個端頭接觸元件，所述端頭接觸元件佈置成當所述端頭插入到插座的連接凹部中時與所述插座接觸元件成導電接觸。
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