CN1041259C - 直角电连接器组件 - Google Patents

Abstract

公开了一种多行直角连接器(10)和压块(12)，压块(12)用于把该连接器安装在一安装基板上，而不焊接触脚。该连接器腿包括“针眼”配合界面，使得穿过孔与基板的内表面相接触。设计该压块用于四行直角插座，并定位行2、3和4在各自的准确网格位置上，用作为将从外界挤压来的力传递到触脚尾部。在行2、3和4的触头尾部有一T型肩部(10-7)，它被压进压块的空腔中。通过具有匹配行1尾部半径之半径的角(12-4)将插接力施加到行1上的触脚(10-8)上。

Description

直角电连接器组件

本发明涉及到电连接器，更具体地讲涉及到一种压配合的直角连接器，以及用于将该连接器的弯脚插入到安装基板的孔内的压块。

在过去，电连接器包括直杆型触头，这些触头被垂直地固定在象印刷电路板(PCB)这样的安装基板上。从电气组装的观点上看，对于电部件、卡缘连接器(card edge connector)、底板组件和相关的使用件来说，这样的配套元件结构是最好的，在此配套连接器可以直角安装在基板上，而不伸过该基板上面的所配定的空间限制。

通常要求能把触头压配合直接进入安装基板，而不是焊接它们。某些压配合触头的现有技术方案仅包括直杆型触头，它具有硬的，用于接收和刚性承担来自插入工具的必要压配合插接力的横向伸延的负载承受肩部。此外，某些直杆型触头被设计得要被压配合到安装基板的孔中并随后用绝缘壳覆盖。从压配合触头周围可去除的绝缘壳可以提供接近那些触头的手段并有助于维护。

当把弯形触杆的用于插进印刷电路板孔的插头连接器插进PCB时，必须在触杆的弯曲部上侧施加一个插接力。特别是，最好尽可能精确地在触杆的轴向上提供插接力。当以多个平行行，例如，以DIN插头连接器或高脚数(HPC)直角插座和插头设置插头连接器时，这样的插头连接器的插入就尤其成问题。在这样的连接器中，在插接方向上看，多个触头行的弯触杆被布置成交迭的样子，以保留绝缘件。

美国专利第4,955,819号，公开日1990年9月11日，题为“用于插入印刷电路板孔的有弯触杆的插头连接器”公开了一种具有弯触杆的插头连接器，它与一个鸡冠形辅助部件相组合，该辅助部件具有用于支撑触杆的横档。还公开了一个插接工具，做为另一个专利。下面主要综述这个专利，即美国专利第4,550,962号，当阅读以下综述时，最好参照这两个专利的附图。其中括号内的标号代表在上述专利附图中所标出的元件。

在美国专利第4,955,819中，所公开的插头连接器包括一个绝缘件(1)，触头件(2)含在其中。触头元件被排布成多个平行的行，触杆(4)从绝缘件伸出并弯成直角。在其尾部触杆设有插接段(7)，用于在合适的PCB孔中紧固和产生接触。在绝缘件上的侧缘(9)设有孔，用于保证插头连接器插到PCB。

如图2所示，触杆的每行在任何情况都被布置在触杆另一行的下面和/或上面。为了能把触杆压进PCB的孔，必须在各个插杆上存在插接力，特别是，在插杆水平走向区的上侧，对该端部，提供一鸡冠状部件(10)。如图所示在触杆之间滑动该鸡冠状部件，在有承受肩(12)的切口上形成横档(13)。这意味着，设有这类辅助部件的插头连接器可以设立在印刷电路板上，它具有针型杆端(6)，该端伸入印刷电路板，从而借助于简单的插接工具(17)可把插接部压进孔内。该插接工具包括用于在辅助部件(10)的表面上作用的平冲压器(18)。支撑板(19)防止外侧触杆行向插入操作的外方向弯曲或弯折。

美国专利第4,550,962号，公开日1985年11月5日，题目为“无焊接电连接器组件”，公开了一种无焊接电连接器，在触脚的自由端上设有插入段。借助于附加的绝缘件把该插入段插进PCB上的承孔中，还公开了一种插接工具，它具有一个导沟，形成该导沟用于收放触脚部分。所公开的连接器被设计得消除大量焊接劳动，并防止由于焊接过程造成的端子应力。

该连接器组件包括一个绝缘壳(1)，用于多接触插头(2)。一组接触脚(4)以平行行的方式安装在接触插头上，每一个触脚(4)包括一连接杆(7)，该连接杆有一连接端(3)和基部(4a)，该基部垂直连接杆伸延。触脚的每个连接杆形成有一连接端(3)和止动件(8)，该止动件限定止动肩部(8a)。设定连接杆(7)的外型，使其能插入PCB的承孔中。为了限制插入深度(t)，止动件(8)具有相对连接杆的宽度(d)加大的深度(b)。

该连接组件还提供有附加的塑料壳(9)，该塑料壳同时作为插接工具和绝缘盖。该壳体设有鸡冠状外形。一组平行的齿(11)从壳体中伸出，从而确定中断部件(10)，该中断部件形成有基部(10a)，齿形成有自由端(11b)，它们确定互补的肩部(8a)，该肩部用于承载止动件的止动肩(8a)，当要把触脚插进PCB时，安排该壳体(9)，使之具有在切口(10)内伸延的触脚。触脚的基部将在切口基部的下方定位，齿的互补肩部将啮合止动件的止动肩。另一个现有技术的电连接器组件被公开在美国专利第4,871,321上，公开日1989年10月3日，题为“电连接器”。在这个组件上，用于把插接力加到触脚上的工作不构成连接器组件的一部分，因此，必须有一分开的盖和加强件来绝缘触脚。

本发明的目的是提供一种无焊接直角连接器以及所带的插接部件，称之为“压块”，该压块也可用作为覆盖弯触脚的绝缘壳。本发明进一步的目的是提供一个简单的工具，有助于连接器插进PCB或类似安装基板上。

根据本发明的连接器组件能无焊接地连接到具有合适孔洞的安装基板上，该连接器组件包括第一绝缘壳；多个触脚，每个触脚包括以第一方向从第一绝缘壳伸延的第一段，与和第一方向正交的第二方向取向的第二段，以第二方向从第二段伸延的第三段。所述多个触脚排列成多行。此外，所形成的每个触脚的第三段提供与安装基板孔洞的弹性形变的压配合接合。本发明的组件还包括一个压块，该压块由第二绝缘壳和切口组成，切口形成在第二绝缘壳上，用于容纳各个触脚并向触脚施加插接力，触脚的第三段是这样设计的，可压配合到安装基板的孔洞中。在本发明的最佳实施例中，在第一行上，各个触脚包括一肩部，该肩部夹在第二和第三段之间。该肩部具有一横向尺寸，以和第二方向正交的方向伸延，大于第二段的对应横向尺寸。另外，在第二行，各触脚无肩部，在该实施例中的压块包括一角面(corner surface)，该角面具有一半径，该半径匹配无肩部触脚的半径，因此，施加到压块上的插接力通过压块的角面被传递到无肩部触脚。

根据本发明的安装夹具包括一紧固板；至少一个从紧固板向上伸延的，用于使安装基板和连接器相互对准的校正销；以及一个弹性垫，该弹性垫的表面靠在从安装基片一端延伸出的一部分连接器上。该垫防止连接器的触脚插进安装基板的接触孔时发生倾斜。

本发明重要的优点是选择高成本效益和可靠性的电路组件使用安装在PCB上的连接器。本发明的一个重要区别特征是至少一个触脚被压配合到压块的切口里。该特征使压块安装到连接器组件上并成为其一部分。另外，在最佳实施中，空腔部分具有比肩部大的深度。这在肩部和安装基板之间提供一缝隙，由此避免在安装基板上印刷线路的切割或切断。这些特征在已公开的这一类型的现有技术连接器中，如美国专利第4,871,321中是缺乏的。

本发明的另一个关键特征是，上述第一绝缘壳包括一个凸缘(图中10-5)，以及压块的第二绝缘壳包括用于与第一绝缘壳上凸缘相啮合的钩啮合部，在本发明的最佳实施例中，凸缘在第一绝缘壳上形成沟道的侧壁，用于啮合该凸缘的钩啮合部比沟道的宽度窄。这提供了一个空间，以使杠杆类的工具(见图9)可插入从而使第二绝缘壳能与第一绝缘壳撬松。

下面阐述本发明的其他特征。

图1是根据本发明的直角连接器(插座)组件一实施例的示意图，该图描绘的是插进PCB的插座。

图2是图1连接器组件的分解图。

图3是在插进PCB之前，该连接器组件的侧视截面图。

图4是在插进PCB之前，该连接器组件的正视截面图。

图5是在插进PCB之后，该连接器组件的侧视截面图。

图6是在插进PCB之后，该连接器组件的正截面图。

图7是用于根据本发明连接器组件的紧固架的示意图，

图7A-7C表示用安装型架寻址的问题。

图8是该连接器组件-替换实施例的示意图。

图9是图示工具30从第一绝缘壳10上卸去或从第一绝缘壳上撬松第二绝缘壳12。

本发明提供一种用于把多行直角连接器(如插座)插进安装基板(如PCB)上，而不需焊接接触脚的装置。在一最佳实施例中，该触脚由“针眼”式配合界面(有时称之为“第三段”)构成，它能形成与基板通孔内表面的电连接。本发明特别在这样的使用中是有用的，即包括直角连接器的应用中，该直角连接器包括矩形而不是正方形截面的脚。这种矩形的触脚在插进安装基板之中比方形触角更加易弯曲。在下面的实施例中，设计用于4行HPC直角插座的压块把行2、3和4设置在准确的网格位置上，并做为从外界挤压向触脚尾部传递力量的装置(尾部是从连接器主体伸延的，有时称之为“第二段”)。在行2、3和4行上的触脚尾部有T形肩部，该肩部被压进压块中的空腔中。这个特征保留了连接器主体触脚部分上的压块。压块的钩啮合部分与连接器主体啮合以防止压块向下摇摆以及破坏触脚尖准确的位置，使触脚在插接力下扣住。

利用不同的方式把插接力加到第一行的触脚上(这些触脚最靠近安装基板)，这是由于行1的触脚极其靠近安装基板且有间隔，该间隔可使行2-4的触脚不必有行1那样的肩部。例如，在一实施例中，行1触脚安装后大约与安装基板分开0.030英寸。根据本发明，压块提供有一个角，它具有与行1尾部半径相匹配的半径，这个特征在行1尾部的两侧上提供了承受面，并把所要求的安装力传给行1尾部。

图1是根据本发明的直角连接器组件的一实施例的示意图。图1表示插进安装基板后的连接器组件。图2是图1组件的分解图。在该实施例中的连接器包括插座10和压块12。如图2所示，安装基板14有导电孔洞14-1，用于接收插座的触脚10-2。在该例中基板是PCB。

图3和4分别描绘了插进PCB之前该连接器组件的侧截面和前截面，图5和6分别描述插进PCB之后该连接器组件的侧截面和前截面。现参见图1-6，插座10包括一个绝缘壳10-1；布置成多行的一组触脚10-2，该例中为4行；所谓的“针眼”配合界面10-3；用于把插座固定到PCB上的凸缘10-4；凸缘10-5，用于和压块的钩部12-3钩住接合；多个插口10-6，它们分别被电连接到触脚10-2上；负载承受T型肩部10-7，它形成在除行1的所有触脚上，并靠近其端部，在配合界面10-3上方；因为行1触脚不同于其它触之处在于该行触脚不包括肩部10-7，所以行1触脚另外被给予标号10-8(参见图4)。

压块12包括切口12-1，每个切口用于接收一列触脚；凹槽或空腔部12-2，用于接收行2、3和4的各个肩部10-7；钩部12-3；以及弯曲表面12-4(见图3)，用于把插接力施加到行1触脚10-8上。如上所述，在行2、3和4中的触脚，或尾部，每一个具有T型肩部10-7(见图4)。在把连接器安装在PCB上时把这些肩部压进压块的空腔12-2中，图6表示的这个特征，即把压块保留在触脚上，由元件12-3和10-5提供的压块12与连接器体10-1的钩住接合防止了压块向下松动以及破坏触脚的准确位置。

借助弯曲表面12-4，把插接力施加到行1触脚10-8上，该弯曲面具有配合行1尾部半径的半径(例如，在一实施例中为0.03英寸)，该半径沿压块的长度伸延，并由做为容纳行2、3和4尾部的切口切断。行1的压块缺口比行2-4尾部的宽，比行1的尾部窄。该特征在行1尾部的两侧B上提供了一承受面积，该承受面积把所要求的安装力传输给行1尾部。

根据本发明的安装夹具有助于把连接器安装到安装基板上，图7A-7C说明了由这个夹具寻址的问题。图7A表示了这样的连接器，在这种情况中，插座10放在PCB14上，与其上的孔14-1对齐。如上所述，连接器触脚的界面10-3的宽度大于孔的直径。所以，连接器以所设计的高度被支撑在PCB上。图7B表示由于其不平均的重量分布，如何使连接器不平衡的。如果连接器平行于安装基板被暂时支撑并被挤压，该连接器触脚10-2可如图7C所示弯曲。如果触脚不是平行于基板孔的轴线或插接力超过触脚的纵向强度，这就不出现。

根据本发明的安装夹具的一个实施例被图7以截面示意来描述。如其所示，该安装夹具包括一板20，支撑连接器突出部(该部分伸过PCB)和防止它在插接之前倾斜过来的弹簧垫16，以及一个定位销18，用于确保在安装中该连接器仅能在垂直平面上移动。另一实施例(未示出)用一个弹性垫(如泡沫橡皮垫)代替弹簧垫。

图8是该连接器组件另一实施例的示意图。在该实施例中，行1的触脚10-8被加长并向上弯折，如图所示，这使这些触脚能支撑横向负载支撑肩10-7，即在行2-4的触脚上形成的那种。利用这种实施例的插座，有益于修改压块12，使之包括空腔12-2，该空腔用于接收行1触脚的肩部。图9表示把第二绝缘壳12从第一绝缘壳10上卸去的“拉出器”工具。如图所示，如在图2中，压块包括窗口12-5，在拉出器30上的触脚(未示出)夹住压块12上的窗口，拉出器把插座10上的槽/凸出部作为支点可卸下压块。

参见整个说明书的部件可用公知的材料制造，这些材料常用于制造类似的惯用部件。例如，绝缘壳可由各种塑料、例如聚乙烯树脂或聚苯撑硫树脂制成。任何导电壁、基板、黄铜或其金属合金制成。触头元件可由任何适当的用于电端子的材料制成，象黄铜、磷青铜、铍铜和类似物制成。触头元件可制成板型，或由导电层涂覆，象锡、镍、钯、金、银或合适的合金。

具有本说明书的教导，本领域的普遍专业技术人员可以对本发明作各种修改。例如，本发明不意味局限于应用于上述类型的直角插座，本发明也不局限于任何特殊触脚数的连接器，这种连接器，例如，不包括对应于插座的一种插头。因此，下面权利要求书的保护范围是包含所有如在权利要求书中限定的对本发明技术具体化的实施例。

Claims (11)

1.一种能连接到具有镗孔的安装基板上的连接器组件，包括：

(a)第一绝缘壳；

(b)多个触脚，每个触脚包括以第一方向从所述第一绝缘壳伸延的第一段，以和所述第一方向正交的第二方向取向的第二段，以及以第二方向从所述第二段伸延的第三段，其中所述的触脚排列成多个行，并且所形成的第三段用于提供与安装基板的镗孔的压配合接合，其中，在第一行各触脚无肩部；在第二行，各触脚包括夹在第二和第三段之间的肩部，所述的肩部具有横向尺寸，以同第二方向正交的方向伸延，大于第二段的对应横向尺寸，以及

(c)一个压块，包括第二绝缘壳和形成在所述第二绝缘壳上用于收放各触脚并把插接力施加到所述触脚上的切口，所述的压块包括一角面，它具有匹配无肩部触脚半径的半径，借此通过所述的角面把施加到所述压块的插接力传递到所述无肩部的触脚，其中在所述第二行上的至少一个所述触脚被压配合到在所述压块的切口内，借此所述的压块可固定到连接器组件上并成为其一部分。

2.根据权利要求1的连接器组件，其中所述第一绝缘壳包括一突出部，和所述压块的所述第二绝缘壳包括一个用来啮合在所述第一绝缘壳上所述突出部的钩接合部。

3.根据权利要求1的连接器组件，其中所述压块进一步包括在所述切口内所形成的多个空腔部，设置空腔部用于与各肩部段压配合，所述空腔部具有比所述肩部段的长度大的深度，在此肩部段和安装基板之间构成一间隙，由此避免切割或割伤所述安装基板上的印刷电路。

4.一种用于把连接器触脚安装到安装基板上各触头孔的安装夹具，包括：

(a)一紧固板；

(b)至少一个定位销，该定位销从所述紧固板向上伸延，用于使安装基板和连接器的定位孔相互对准；

(c)一个弹性垫，它提供一个表面，在该表面上安放一段连接器，该段伸过所述安装基板的尾端，借此，防止所述连接在其触脚插进安装基板的触孔时倾斜。

5.根据权利要求4的安装夹具，其中所述的弹性垫包括一弹簧件。

6.根据权利要求4的安装夹具，其中所述的弹性垫包括一泡沫橡胶件。

7.一种能连接到具有镗孔的安装基板上的连接器组件，包括：

(a)第一绝缘壳；

(b)排列在第一行的第一组触脚，在所述第一行的每个触脚包括以第一方向从所述第一绝缘壳伸延的第一段，以和所述第一方向正交的第二方向取向的第二段，以第二方向从所述第二段伸延的第三段，其中所述触脚排列成多个行，并且所形成的第三段用于提供与安装基板镗孔的压配合接合；

(c)排列在第二行的第二组触脚，在所述第二行的每个触脚包括，以第三方向从所述第一绝缘壳伸延的第一段，所述的第三方向相对所述的第一方向是倾斜的；以同所述第一方向大致正交的第二方向取向的第二段；以所述第二方向从所述第二段伸延的第三段，其中所述触脚排列成多个行，所形成的第三段用于提供与安装基板镗孔的压配合接合，以及

(d)一个压块，包括第二绝缘壳和形成在所述第二绝缘壳上用于接收各触脚并把插接力施加到所述触脚的切口，在此至少所述触脚的一个被压配合到所述压块里，借此所述的压块可固定到连接器组件上并成为其一部分，以及其中所述的第一绝缘壳包括一突出部，该突出部在所述第一绝缘壳上构成沟道的侧壁，所述压块的所述第二绝缘壳包括一钩接合部，用于啮合所述第一绝缘壳上的所述突出部，所述钩接合部比所述沟道的宽度窄。

8.根据权利要求7的连接器组件，其中，在所述第一和第二行上，各触脚包括一个夹在第二和第三段之间的肩部段，所述的肩部段具有一横向尺寸，以同第二方向正交的方向伸延，比第二段的对应横向尺寸大。

9.根据权利要求8的连接器组件，其中压块进一步包括内所形成的空腔部，设置空腔部用于与各肩部段压配合。

10.一种能连接到具有镗孔和一个以上导电线路的安装基板，包括

(a)第一绝缘壳；

(b)一组触脚，每一个包括以第一方向从所述第一绝缘壳伸延的第一段，以同所述第一方向大致正交的第二方向取向的第二段，以第二方向从所述第二段伸延的第三段，其中所述触脚排列成多个行，并且所述的第三段这样构成，从而提供与安装基板钻孔相配合的压配合接合；以及

(c)一个压块，包括第二绝缘壳和窗口以及形成在所述第二绝缘壳上的切口，所述切口接收各触脚；

其中，在第一行上，各触脚包括夹在第二和第三段之间的肩部段，所述的肩部段具有一横向尺寸，以同第二方向正交的方向伸延，所述的横向尺寸大于第二段的对应横向尺寸，其中所述的切口具有比所述肩部段的长度大的深度，借此在肩部段和安装基板之间构成一间隙，由此避免切割或割伤在所述安装基板上的线路。

11.根据权利要求10的连接器组件，其中至少一个所述触脚被压配合到所述压块上，借此所述压块变得附合到连接组件上并成为其一部分。

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