專利名稱：薄型連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包括分別安裝在電路板上的插頭和插座的薄型連接器(low-profile connector)。
背景技術(shù)：
近年來，薄型連接器實際上是用于將形成于兩塊電路板上(包括軟印刷電路板)的電路以電路板相互面對的方式連接在一起。在移動式設(shè)備例如移動電話中，需要連接器縮小外部尺寸，而且還要為薄型以適應(yīng)移動式設(shè)備的小型化和薄型化。另一方面，移動式設(shè)備的高功能性使得電路板上電子元件的封裝密度更大，因此組成連接器的接觸件排列的數(shù)量傾向于增加，而且接觸件排列的寬度和間距變得更窄。尤其是在翻蓋式電話中，安裝有電子元件的電路板分別設(shè)置在相對于一個鉸鏈的兩個側(cè)面上，設(shè)置在鉸鏈內(nèi)部的柔性基板用來連接分開的電路板。因此，連接器的應(yīng)用可以推廣到用來連接電路板或連接電子元件與電路板。
用來連接兩塊電路板的連接器由一插頭和一插座組成，插頭對應(yīng)于安裝在一電路板上的公連接器(male connector)，插座對應(yīng)于安裝在另一個電路板上的母連接器(female connector)。
圖29是傳統(tǒng)連接器的插座201和插頭210的剖面圖。插座201包括插座本體202和多對接觸件204。插座本體202是由樹脂模制而成，并且有一對沿著插座本體202的兩個側(cè)壁202a形成的細(xì)長凹槽203和一個中心凸臺部分215。多個裝配槽202b沿著垂直于圖29的紙面方向以預(yù)定的間距形成在插座本體202的兩個側(cè)壁202a上。每個接觸件204都由導(dǎo)電金屬薄片制成以整體形成有一U形板簧部205、一倒U形裝配部206和一焊接端207。接觸件204的每個裝配部206壓配合進入側(cè)壁202a上的裝配槽202b內(nèi)從而夾緊側(cè)壁202a。通過從裝配部206的后端向外彎曲接觸件204的后端而形成焊接端207，該焊接端將焊接到電路板上。通過從裝配部206前端將接觸件204的前端彎曲而形成具有U形的板簧部205，因此板簧部205在凹槽203內(nèi)自由翹曲著。板簧部205的前端被彎折以便形成接觸部209。
插頭210包括插頭本體211和多對接線柱212。插頭本體211由樹脂模制而成并且有一凹槽211a，與插座201的插座本體202的凸臺215接合。接線柱212是將導(dǎo)電金屬薄片彎曲成反L形而形成。向外伸出的接線柱212的后部用做焊接到電路板上的焊接端214。由于接線柱212的基部插入插頭本體211內(nèi)，而插頭本體211按照使各對接線柱212沿著垂直于圖29的紙面的方向布置以預(yù)定間距排列的方式模制而成，因此每個接線柱212都固定在插頭本體211上。
圖30表示出插座201和插頭210互相配合起來的狀態(tài)。為了連接插座201和插頭210，插座201的插座本體202的凸臺部215裝配入插頭210的插頭本體211的凹槽211a內(nèi)。這時，插頭210的接線柱212上的彎曲的下端212a與接觸件204的板簧部205頂端處的斜面接觸，從而使接觸件204的板簧部204a向內(nèi)彎曲。隨后，接線柱212和插頭210的插頭本體211的一側(cè)壁處被設(shè)置在凸臺215的側(cè)面和插座201的接觸件204之間。這樣，接觸件204的接觸部209與接線柱212的側(cè)面彈性接觸。
在這種連接器中，為了與移動式設(shè)備小型化相適應(yīng)，就要求插座和插頭的裝配區(qū)域更窄。此外，需要提供適應(yīng)于采用電路板的移動式設(shè)備的薄型化的薄型連接器。實際上，已經(jīng)有一種連接器，其插座接觸件和插頭接線柱的間距是0.3到0.5mm。此外，還有一種薄型連接器，當(dāng)插頭與插座結(jié)合時其厚度即堆置高度小于1.5mm(例如1.2mm或1.0mm)。
還需要使接觸件的間距更窄而且連接器的堆置高度更低。具體地，需要使連接器的堆置高度低于1.0mm。在上述傳統(tǒng)連接器中，當(dāng)插座201的接觸件204的焊接端207的下表面和插頭210的接線柱212的焊接端214的上表面之間的堆置高度被制作地更薄，在0.9mm到0.8mm的范圍之間時，延長接觸件204的板簧部205的長度則受到限制，因此不能提高接觸件204的板簧部205的彈出特性。因此，接觸件204的板簧部205和接線柱212之間不能獲得足夠的接觸壓力。此外，當(dāng)在接觸部209的頂點和接觸件204的裝配部206的側(cè)面206a的底部之間“C”的尺寸大于在側(cè)面206a底部和板簧部205底部之間“D”的尺寸時，當(dāng)板簧部205翹曲時會在U形板簧部205的彎曲拐角處出現(xiàn)應(yīng)力集中。此外，當(dāng)插頭210與插座201結(jié)合時，在接觸件204的頂端的剪切面被扣在插頭210上，因此接觸件204會變形。
此外，當(dāng)連接器的堆置高度變薄時，就必須使插座201的插座本體202和插頭210的插頭本體211變薄。因此，本體202和211的側(cè)壁和底板厚度可能變得太薄而不能維持實際需要的強度。換句話說，當(dāng)插座201和插頭210被安裝到電路板上時，由于插座201和插頭210中產(chǎn)生應(yīng)力，因此在插座201的插座本體202和插頭210的插頭本體211內(nèi)容易發(fā)生扭曲和/或斷裂。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種薄型連接器，即使當(dāng)堆置高度很低時其連接可靠性仍然很高。本發(fā)明的另一個目的是提供一種薄型連接器，其具有足夠的抵抗扭曲和斷裂的強度。
根據(jù)本發(fā)明一方面的一種薄型連接器，由一插頭和一插座組成，該插頭和插座分別設(shè)置在不同的電路板上用于連接形成在電路板上的電路。該插頭包括一樹脂模制而成的插頭本體，和多個由一導(dǎo)電金屬薄片制成并且以預(yù)定間距設(shè)置在該插頭本體的外圍壁上的接線柱。該插座包括一樹脂模制而成的插座本體和多個接觸件，該接觸件由一導(dǎo)電金屬薄片制成并且以預(yù)定間距設(shè)置在該插座本體的外圍壁上的一導(dǎo)向槽內(nèi)，所述接觸件與設(shè)置在該插頭上的接線柱接觸。
各接線柱都插進該插頭本體內(nèi)，該接線柱包括一在該插頭本體的外圍壁的外表面上的第一接觸部、一在該外圍壁的內(nèi)表面的第二接觸部、一形成在該第一接觸部和該第二接觸部之間并跨越該外圍壁的頂部、一在該第二接觸部一端上通過基本成直角地彎曲形成的焊接端，該接線柱在該焊接端處被焊接到一電路板的電路圖案上。
各接觸件包括一板簧部、一可使該接觸件保持在該插座本體上的裝配部、和一被焊接到一電路板的電路圖案上的端部，該板簧部、該裝配部和該端部是從該接觸件的前端到后端一體地形成。該裝配部具有一第一接觸部、一跨越該外圍壁的頂部、和一基本平行于該第一接觸部的臂部，該第一接觸部沿該插座本體的外圍壁的內(nèi)表面設(shè)置并且與該插頭的接線柱的第一接觸部接觸。該板簧部具有一水平部、一第一傾斜部、一彎曲部、一第二傾斜部、和一與該插頭的接線柱的第二接觸部接觸的犬后腿狀第二接觸部；該水平部是通過從該裝配部的第一接觸部的下端彎曲成基本成直角向內(nèi)伸出而形成的；該第一傾斜部是通過從該水平部的頂端彎曲成相對該水平部成一預(yù)定角度而形成的；該彎曲部是通過從該第一傾斜部的頂端彎曲成基本沿反方向折回而形成的；該第二傾斜部是形成為一第四彎曲部的延伸部分；并且該第二接觸部是向內(nèi)彎曲該第二傾斜部的一延伸部分而形成的。
通過這種結(jié)構(gòu)，由于接線柱的接觸部的表面上沒有剪切面，因此當(dāng)插頭與插座結(jié)合時，接觸件不會因扣在接線柱上而變形。此外，由于接觸件的板簧部具有足夠的強度能夠產(chǎn)生必要的接觸壓力，因此不但插頭的接線柱和插座的接觸件之間的電接觸能更可靠，而且可以減小板簧部內(nèi)的應(yīng)力。因此延長了接觸件的壽命。此外，由于接線柱和接觸件是在兩個點上接觸，所以當(dāng)插頭與插座結(jié)合時，接觸件的板簧部很堅韌可以反抗不良外力。
根據(jù)本發(fā)明另一個方面的一種薄型連接器，由一插頭和一插座構(gòu)成，該插頭和該插座分別設(shè)置在電路板上用于連接形成在電路板上的電路。該插頭包括一樹脂模制而成的插頭本體和多個以預(yù)定間距設(shè)置在該插頭本體的一外圍壁上的接線柱。該插座包括一樹脂模制而成的插座本體和多個以預(yù)定間距設(shè)置在該插座本體的一外圍壁上的接觸件，所述接觸件與設(shè)置在該插頭上的接線柱接觸。至少該插頭和該插座其中之一還包括至少一加強件(reinforcing member)，設(shè)在該插頭本體和該插座本體中不設(shè)置接線柱和接觸件的一部分外圍壁(peripheral wall)中。
通過這種結(jié)構(gòu)，由于加強件設(shè)置在插頭本體和/或插座本體中沒有配置接線柱和/或接觸件的部分，所以可以提高插頭本體和/或插座本體反抗外力的機械強度。因此比傳統(tǒng)連接器發(fā)生扭曲和/或變形的可能性更小。


圖1是表示一種翻蓋式電話構(gòu)造的分解圖，它是根據(jù)本發(fā)明的薄型連接器的一實施例；圖2是表示組成根據(jù)本發(fā)明一實施例的連接器的插頭和插座互相連接狀態(tài)的剖面圖；圖3是表示插座外形的立體頂視圖；
圖4是插座的立體底視圖；圖5是插座的局部立體頂視圖；圖6是表示在剛完成樹脂模制步驟之后的插座的插座本體毛坯的平面圖；圖7是表示插在插座內(nèi)的插座加強板外形的立體圖；圖8A是該插座加強板的平面圖；圖8B是該插座加強板的正視圖；圖8C是該插座加強板的側(cè)視圖；圖8D是表示該插座加強板主體部分具體結(jié)構(gòu)的放大剖面?zhèn)纫晥D；圖9是表示插在該插座內(nèi)的插座加強板具體結(jié)構(gòu)的剖面?zhèn)纫晥D；圖10A是用在插座上的接觸件的立體正面圖；圖10B是該接觸件的立體后面圖；圖11A是該接觸件的正視圖；圖11B是該接觸件的頂視圖；圖11C是該接觸件的側(cè)視圖；圖11D是該接觸件的底視圖；圖12是表示插頭外形的立體頂視圖；圖13是該插頭的立體底視圖；圖14是該插頭的局部立體頂視圖；圖15A是插頭本體的外圍壁端部的平面圖；圖15B是插頭本體的外圍壁端部的剖面?zhèn)纫晥D；圖16A是插頭加強板的立體后視圖；圖16B是該插頭加強板的立體正視圖；圖17A是該插頭加強板的頂視圖；圖17B是該插頭加強板的后視圖；圖17C是該插頭加強板的側(cè)視圖；圖17D是該插頭加強板的正視圖；圖18是表示插頭與插座連接時接觸件翹曲的側(cè)視圖；圖19是表示插頭加強板的鉤接凸起與插座加強板的鉤接凹槽相配合的局部側(cè)視圖；
圖20是根據(jù)本發(fā)明的連接器一改進的插座的平面圖；圖21是改進的插座正視圖；圖22是表示改進的插在插座本體的外圍壁端部內(nèi)的插座加強板的局部側(cè)視圖；圖23是表示改進插座的加強板的外形的立體圖；圖24是改進的插頭平面圖；圖25是改進的插頭側(cè)視圖；圖26是表示改進的插頭和插座配合的局部側(cè)視圖；圖27是另一改進的插座剖面圖；圖28是表示再一改進的插頭接線柱與插座接觸件連接的剖面圖；圖29是傳統(tǒng)連接器的插座和插頭剖面圖；圖30是表示傳統(tǒng)連接器的插座和插頭相互配合的剖面圖。
具體實施例方式
下面參考附圖描述本發(fā)明的一實施例。圖1示出電路板中的電連接機構(gòu)和翻蓋式電話中的電子元件，其是本發(fā)明實施例中的薄型連接器的一個應(yīng)用示例。
如圖1所示，翻蓋式電話100的電路板分為其上安裝有一LCD 103等的第一電路板101和其上安裝有CPU 104、開關(guān)板105等的第二電路板102。柔性基板106和107連接在第一電路板101和第二電路板102之間。連接器110、111、112、113分別安裝在第一電路板101和第二電路板102上。其他連接器120、121、122、123與連接器110至113對應(yīng)地安裝在柔性基板106和107上。第一電路板101通過連接器110至113和120至123以及柔性基板106和107與第二電路板102電連接。同樣地，電子元件比如CCD照相機130通過連接器131和132與第一電路板101連接。圖1中，數(shù)字標(biāo)記140表示翻蓋式電話100的外殼。
圖2示出組成本實施例薄型連接器的插座1和插頭2的連接狀態(tài)。連接器不僅需要將插座1上的多對接觸件與插頭2上的多對接線柱電連接，而且需要保持該接觸件和接線柱的這種連接狀態(tài)。連接器由插頭2和插座1組成。圖2中示出的插座1位于插頭2的下面。插座1和插頭2的上下關(guān)系不受圖示限制。
下面參考圖3到圖5詳細(xì)描述插座1。圖3是插座1的立體頂視圖。圖4是插座1的立體底視圖。圖5是插座1的局部立體頂視圖。
如圖3到圖5所示，插座1包括長方體狀并且由絕緣樹脂成型的插座本體10。插座本體10有一個方方正正地包圍該插座本體10內(nèi)部空間的外圍壁12。沿外圍壁12的兩個長邊12A布置有多對接觸件11。插座本體10還有一個矩形凸臺部14，它從插座本體10的底板13突出。因此，在外圍壁12和凸臺部14之間形成一個方形接合凹槽15。接合凹槽15關(guān)于插座本體10的縱向中軸和橫向中軸對稱。斜面15a形成在外圍壁12四個角的內(nèi)側(cè)上緣。在外圍壁12的兩個長邊12A上有與接觸件11對應(yīng)的多對裝配槽12a，接觸件11壓配合進這些裝配槽內(nèi)，以便從面向接合凹槽15的內(nèi)表面12b跨到外表面12c(參見圖5)。
底板13上有多對通孔13a與排列好的接觸件11對應(yīng)(參見圖4)。在凸臺部14的長邊14A上分開設(shè)有多對導(dǎo)向槽14a，它們與通孔13a對應(yīng)并相通用來引導(dǎo)接觸件11。一對固定立柱16在底板13外表面的位置向外突出，位于相對插座本體10的中心對稱的兩個角附近(參見圖4)。固定立柱16將配合進入電路板上的定位孔內(nèi)(未示)，以便使插座1定位在電路板上。固定立柱16的頂端是錐形，因此可以容易地插入定位孔內(nèi)。此外，在凸臺部14的兩端上沿插座本體10的縱向有一對凹槽14b。下面將描述凹槽14b的用途。
插座本體10的高度為例如0.8mm，以使薄型連接器的堆置高度小于1.0mm。如果插座本體10只通過樹脂模制而成，那么將增加因強度降低而導(dǎo)致的扭曲和斷裂的可能性。因此，一對由金屬薄片制成的插座加強板17插進插座本體10的外圍壁12的端部12B內(nèi)，如圖6所示。圖6示出0在剛完成夾物模壓步驟后插座本體1的狀態(tài)。如圖6所示，在一塊金屬薄片3上形成多個插座加強板17。帶插座加強板17的一對金屬薄片3插進一成型模具(molding die)中，融化的絕緣樹脂被注入該成型模具。這樣便同時制成多個帶有多個插座加強板17的插座本體10。在搭接部3a將插座加強板17從金屬薄片3切下，這樣便將插座本體10分離出來。插座加強板17以一種方式從金屬薄片3切下來，該方式可以使各搭接部3a的剩余部分從插座本體10的外圍壁12的外表面12c向外伸出，用作固定部17c，如圖3和4所示。插座加強板17基本上沿外圍壁12的端部12B的寬度插進。
插座加強板17的具體結(jié)構(gòu)示于圖7、圖8A至圖8D和圖9中。插座加強板17有一主體17a，該主體呈現(xiàn)在外圍壁12的端部12B的內(nèi)表面。鉤連接槽17b基本上沿寬度方向形成在主體17a的中心。鉤連接槽17b在寬度方向上是長圓形(oblong)，通過在主體17a上沖孔而成。鉤連接槽17b的形狀不受限制，所以矩形、圓形、橢圓形均可。由于鉤連接槽17b沒有穿透，因此當(dāng)形成的成型模具可以密封插座本體10模型中的鉤連接槽17b的開口時，可以利用非滑動型芯進行夾物模壓步驟整體模制出插座本體10和插座加強板17。主體17a以預(yù)定的與固定部17c基本成90度的角度彎曲，該固定部對應(yīng)于金屬薄片3的搭接部3a的剩余部分。
接觸件11由導(dǎo)電金屬薄片例如銅鈹合金制成，通過將金屬薄片沖壓和彎曲成預(yù)定形狀而成。下面將參考圖10A，圖10B，圖11A至圖11D描述接觸件11的具體結(jié)構(gòu)。圖10A和10B分別示出接觸件11的前視和后視立體圖。圖11A到11D分別示出接觸件11的前、頂、側(cè)、底視圖。
接觸件11有一板簧部31、一倒U形裝配部32、一端部33，它們從接觸件11的前端到后端一體形成。裝配部32還具有第一臂32a、頂部32b、第二臂32c、位于第一臂32a和頂部32b之間的第一彎曲部32d、位于頂部32b和第二臂32c之間的第二彎曲部32e、一對基本上形成在第一臂32a側(cè)面中部的凸起34。第二彎曲部32e的外表面從第二臂32c的外表面稍微向外凸出。此外，第一臂32a和第二臂32c內(nèi)表面之間的距離D1大致等于但略小于裝配槽12a內(nèi)的外圍壁12厚度。
端部33還有一彎曲成大致90度的從裝配部32的第一臂32a下端向外伸出的焊接端33a，以及一位于焊接端33a和裝配部32的第一臂32a下端之間的第三彎曲部33b。第三彎曲部33b的寬度略窄于焊接端33a的寬度。
凸起34從第一臂32a的側(cè)面向外伸出，以使凸起34之間的寬度略寬于在插座本體10的外圍壁12上的裝配槽12a的寬度。除凸起34以外，裝配部32的寬度略寬于焊接端33a的寬度，但是略窄于裝配槽12a的寬度。
接觸件11從焊接端33a到裝配部32的第一彎曲部32d的厚度基本與接觸件11的原始毛坯(original blank)一樣，比如有0.1mm。通過錘打毛坯可以使接觸件11從裝配部32的第一彎曲部32d到板簧部31的另一個厚度為例如0.08mm，略小于接觸件11原始胚料的厚度。
板簧部31還有一水平部31a、一第一傾斜部31b、一V形第四彎曲部31c、一第二傾斜部31d、一彎曲成犬后腿狀(doglegged)的接觸部31e。水平部31a通過從裝配部32的第二臂32c的下端彎曲大致90度向里伸出而形成。水平部31a的寬度與除凸起34外的裝配部32的寬度一樣。第一傾斜部31b以這樣一種方式從水平部31a的頂端彎曲預(yù)定角度，該方式使第一傾斜部31b頂端31i的高度高于第一傾斜部31b的后端31g。此外，第一傾斜部31b的中部31h的寬度比第一傾斜部31b的后端31g的寬度窄。第四彎曲部31c是通過從第一傾斜部31b的頂端31i彎曲以基本上反向折回而形成。第二傾斜部31d由第四彎曲部31c延伸而成。第四彎曲部31c和第二傾斜部31d的寬度與第一傾斜部31b的頂端31i相同。犬后腿狀接觸部31e是通過向里彎曲第二傾斜部31d的延伸部分而成。接觸部31e的寬度與除凸起34外的裝配部32的寬度基本一樣。
犬后腿狀接觸部31e的頂點31f與第四彎曲部31c的拐點(inflectionpoint)基本處在一個水平線上。由于接觸部31e的寬度與水平部31a一樣，因此當(dāng)接觸件11包含在導(dǎo)向槽14a內(nèi)時，在插座本體10的凸臺部14上的導(dǎo)向槽14a內(nèi)壁與接觸件11側(cè)面之間的間隙變得更小。這樣，接觸件11在平行于接觸件11排列方向上的移動受到限制，從而當(dāng)插頭2與插座1配合時，可以防止接觸件11變形。此外，通過錘打可使板簧部31和包括第二彎曲部32e在內(nèi)的一部分裝配部32的厚度比接觸件11的毛坯厚度薄些，這樣由于加工硬化的原因，可以提高接觸部31e翹曲產(chǎn)生的接觸壓力。另一方面，端部33和除錘打部分外的裝配部32的厚度可以維持在毛坯的原始厚度，這樣當(dāng)接觸件11壓配合進插座1的裝配槽12a或者當(dāng)插頭2與插座1連接時，能夠保持接觸件11具有的防止接觸件11變形的機械強度。
為了將接觸件11固定到插座本體10上，可將一塊金屬板毛坯(未示)加工成一梳狀物，梳齒的數(shù)量、寬度、間距與插座1中的接觸件11的排列相同。以這樣一種方式壓出或錘打出梳狀物，以使至少梳狀物的一部分厚度比金屬板原始毛坯的厚度薄，當(dāng)插座1與插頭2配合時，梳狀物的這一部分將與作為配對連接器(counterpart connector)的插頭2的接線柱21的接觸部彈性接觸則。接下來，彎曲梳齒以便在插座1的一側(cè)形成所有接觸件11。在插座1的同一側(cè)的接觸件11的裝配部32同時被壓配合進入插座本體10的裝配槽12a內(nèi)。在將接觸件11固定到插座1的插座本體10上之后，從金屬板毛坯切下接觸件11的端部33。從而制作完一個插座1。這時，第一臂32a和第二臂32c內(nèi)表面之間的距離D1基本等于或略小于裝配槽12a內(nèi)的外圍壁12的厚度，從而接觸件11的裝配部32緊緊夾住外圍壁12。此外，接觸件11的裝配部32的凸起34被壓配合進裝配槽12a的側(cè)壁內(nèi)。因此，接觸件11被緊緊固定到插座本體10上。
當(dāng)接觸件11固定到插座本體10的外圍壁12的側(cè)面12A上的裝配槽12a內(nèi)時，接觸件11的板簧部31包含在凸臺部14的導(dǎo)向槽14a內(nèi)，端部33從外圍壁12的側(cè)面12A向外伸出。接觸件11的端部33的焊接端33a的外表面從插座本體10的底板13的外表面13b略微向外伸出。如圖2所示，當(dāng)通過將焊接端33a焊接到電路板5上的印刷電路圖案上而將插座1固定到電路板上時，在接觸件11的板簧部31的水平部31a的外表面和電路板5的表面5a之間形成有一個間隙，該間隙容許板簧部31翹曲或變形，從而使板簧部31的水平部31a的外表面不與電路板5上的電路圖案接觸。
接下來參考圖12到圖14描述插頭2的具體結(jié)構(gòu)。圖12是插頭2的立體頂視圖。圖13是插頭12的立體底視圖。圖14是插頭2的局部立體頂視圖。
如圖12到圖14所示，插頭2包括長方體形狀且由絕緣樹脂模型制成的插頭本體20。插頭本體20有一將插頭本體20的內(nèi)空間20A方方正正圍起來的外圍壁22。沿外圍壁22的兩個長邊22A布置有多對接線柱21。插頭本體20的外圍壁22有一底板23。以外圍壁22能夠插入插座本體10的接合槽15的方式選擇外圍壁22的形狀和尺寸。插頭本體20的外圍壁22的側(cè)邊22A厚度比沿插座本體10的外圍壁12的側(cè)邊12A那部分上的接合槽15的寬度稍小。此外，選取外圍壁22的側(cè)邊22A的厚度基本等于接觸件11的第二彎曲部32e和接觸部31e的頂點31f之間的距離。此外，在底板23外表面上有一對固定立柱27向外伸出，立柱位于相對插頭本體20中心對稱的兩個角附近(參見圖13)。固定立柱27將插進設(shè)置在電路板(未示)上的定位孔內(nèi)，從而插頭2被設(shè)置在電路板上。固定立柱27的頂端作成圓錐形以便順利地將固定立柱27插進定位孔內(nèi)。
圖15A是表示插頭本體20的外圍壁22的端部22B的平面圖，圖15B是其側(cè)視剖面圖。插頭本體20的外圍壁22的每個端部22B的內(nèi)表面有一內(nèi)槽22a。還有一T形凸起24從內(nèi)槽22a的中心向內(nèi)伸進內(nèi)部空間20A。由于凸起24在插頭本體20的平面圖中是T形，因此在內(nèi)槽22a內(nèi)有一對間隙22d形成在凸起24和外圍壁22的端部22B的內(nèi)表面之間。凸起24的前緣形成有斜面24c。如圖13所示，兩對通孔23a形成在插頭本體20的底板23上，它們是用來形成T形凸起24的成型模具型芯留下的痕跡。在插頭本體20的外圍壁22的每一個端部22B的外表面上形成一與內(nèi)槽22a相對的外槽22b。在插頭本體20的外圍壁22的端部22B的頂面形成一通道22c將內(nèi)槽22a和外槽22b連通。通道22c在平行于外圍壁22的端部22B的橫向方向上的寬度小于外槽22b的寬度，外槽22b的寬度比內(nèi)槽22a的寬度窄。
當(dāng)選取插座本體10的高度為0.8mm以便薄型連接器的堆置高度低于1.0mm時，選取插頭本體20的高度例如為0.58mm。這樣，金屬薄片制成的一對插頭加強板25可以插進插頭本體20的外圍壁22的端部22B中。
下面參考圖16A、圖16B、圖17A到圖17D描述插頭加強板25的具體結(jié)構(gòu)。插頭加強板25有一將被焊接到電路板上的固定部25a、一從外槽22b到內(nèi)槽22a橫跨在外圍壁22的端部22B的倒U形搭接部25c和一對裝配部25d，該裝配部壓配合進外圍壁22的端部22B的內(nèi)表面和內(nèi)槽22a中的T形凸起24之間的間隙22d內(nèi)。固定部25a是從搭接部25c的第一臂25b的下端沿著與搭接部25c的倒U形截面相反的方向基本彎曲成直角而成。形成一切口25e，將搭接部25c的第二臂25h分開，從而裝配部25d分別形成在第二臂25h的延長部分上。在每個裝配部25d的內(nèi)緣面向切口25e形成一凸起25f，該凸起使得裝配部25d之間的間隙變窄。另一方面，大致在第一臂25b的中部有一向外伸出的鉤接凸起25g。
固定部25a和第一臂25b下端部分的寬度基本等于但稍窄于外圍壁22的端部22B的外槽22b寬度。搭接部25c的寬度基本等于但稍窄于通道22c的寬度，第一臂25b的下端部分除外。裝配部25d的兩個外側(cè)面之間的寬度基本等于但稍寬于內(nèi)槽22a的寬度。裝配部25d的凸起25f之間的間隙寬度基本等于但稍窄于T形凸起24的中心壁24a的寬度。
插頭加強板25以這樣一種方式配合進入插頭本體20的外圍壁22的端部22B內(nèi)，該方式能夠使裝配部25d壓配合進入內(nèi)槽22a和T形凸起24之間的間隙，搭接部22c配合進通道22c內(nèi)，固定部25a和第一臂25b的下端部分配合進外槽22b內(nèi)。這樣，插頭加強板25被緊緊固定到插頭本體20上。裝配部25d的下端部分插進通孔23a內(nèi)，從而插頭加強板25能被準(zhǔn)確設(shè)置在插頭本體20上。
如圖13所示，當(dāng)插頭加強板25配合進入插頭本體20內(nèi)時，固定部25a從插頭本體20的端面向外伸出。固定部25a的外表面從插頭本體20的底板23的外表面23b繼續(xù)伸出。
當(dāng)插頭2與插座1連接時，插頭加強板25的鉤接凸起25g將與插座加強板17的鉤連接槽17b配合。這時，插頭加強板25和插座加強板17分別被焊接固定到電路板上。另一方面，需要將插頭加強板25和/或插座加強板17彎曲以使鉤接凸起25g和鉤連接槽17b接合。在本實施例中，插頭加強板25的倒U形搭接部25c不是很緊地與外圍壁22的端部22B配合，因此插頭加強板25的搭接部25c可以在插頭2和插座1連接的方向上稍許移動或彎曲。這樣，插頭2可與插座1連接起來。
因此，插頭本體20的形狀是外圍壁22包圍矩形底板23。為了通過噴射模塑絕緣樹脂來形成插頭本體20，可將融化的樹脂通過一入口注入，該入口形成在成型模具上與插頭本體20的外表面對應(yīng)的一個位置上。圖13示出一個示例，其中該入口28位于底板23的左上部。在該例子中，融化的樹脂從成型模具的底板23流到外圍壁22，如圖中箭頭所示。這樣，沿底板23的中心線在縱向上很容易出現(xiàn)焊痕。當(dāng)在使底板22的側(cè)面22A相互分開的方向上施加有外力時，插頭本體20中很容易出現(xiàn)裂紋。在本實施例中，插頭加強板25有兩個裝配部25d，它們對稱地壓配合進外圍壁22的端部22B內(nèi)，因此插頭加強板25使得插頭本體20堅韌可以抵抗外力。因此，插頭本體20內(nèi)出現(xiàn)斷裂的可能性減小。
在插頭本體20上的接線柱21通過夾物模壓步驟插進插頭本體20內(nèi)。如圖2所示，接線柱21具有基本為P形的斷面形狀，它通過卷曲金屬薄片的頂端而形成。以第一接觸部21a和第二接觸部21b相互大致平行的方式使有凸起21d的第一接觸部21a、第二接觸部21b和頂部21c組成橫截面為U形的形狀。第一接觸部21a出現(xiàn)在插頭本體20的外圍壁22的外表面上。第二接觸部21b出現(xiàn)在外圍壁22的內(nèi)表面上。焊接端21e是從第二接觸部21b的上端大致彎曲成直角而成。
如上所示，接線柱21插進由樹脂模制而成的插頭20內(nèi)。為了將接線柱21固定到成型模具(未示)上，可將一片金屬板毛坯(未示)加工成與插頭2中的接線柱21排列的個數(shù)、寬度、間距均相同的梳狀物。將梳齒彎曲或卷曲以在插頭2的一側(cè)上形成接線柱21。將一對毛坯放在成型模具的預(yù)定位置，將融化后的樹脂注進成型模具內(nèi)。用金屬板毛坯形成插頭本體20后，可從金屬板毛坯上切割出接線柱21的焊接端21e。從而制成插頭2。
填充在接線柱21內(nèi)部空腔中的樹脂部分充當(dāng)外圍壁22的側(cè)面22A的一部分。換句話說，第一接觸部21a、第二接觸部21b和接線柱21的焊接端21e的一部分盤繞在外圍壁22的側(cè)面22A的周圍。接線柱21的外表面與外圍壁22的側(cè)面22A的其他部分的外表面基本等高或者稍微比該外表面突出些。由于沒有樹脂膜覆蓋接線柱21的外表面，因此當(dāng)插頭2與插座1配合時，接線柱21可以與插座1的接觸件11電連接。
如圖2所示，接線柱21在第一接觸部21a和第二接觸部21b上兩點與接觸件11接觸。第一接觸部21a上的凸起21d鉤住接觸件11的第二彎曲部32e的下緣并且與裝配部32的第二臂32c電接觸。此外，第二接觸部21b與接觸件11的接觸部31e的頂點31f接觸。接線柱21的第二接觸部21b與接觸件11的接觸部31e的接觸起主要接觸作用，第一接觸部21a與接觸件11的第二臂32c的接觸起到輔助接觸作用。通過使接線柱21的第一接觸部21a上的凸起21d與接觸件11的第二彎曲部32e的下緣鉤在一起可以提高反抗力，該反抗力抵制外力將插座1和與插頭2拉開。
下面將參考圖18描述插頭2與插座1連接時接觸件11的作用。為了連接插頭2和插座1，可用力將插頭2的接線柱21插進位于裝配部32的第二臂32c和插座1的接觸件11的接觸部31e的頂點31f之間的間隙內(nèi)。接線柱21的下端與接觸部31e的上傾斜部分接觸，并且給接觸件11施加一向下力和一水平力。這樣，接觸件11的整個板簧部31就象圖18中雙點劃線表示那樣整體彎曲。第一傾斜部31b沿箭頭A所示方向向下彎曲，第二傾斜部31d沿箭頭B所示方向向下彎曲，并且，V形第四彎曲部31c沿箭頭C所示方向上移動。因此，可以避免因彎曲導(dǎo)致接觸件11變形。接觸部31e的下端向下移動并與水平部31a和第一傾斜部31b之間的分界線部分接觸。當(dāng)接觸部31e停止移動時，接線柱21的下端上升超過接觸件11的接觸部31e的頂點31f，并且接線柱21的第二接觸部21b與接觸件11的接觸部31e接觸。同時，在接線柱21的第一接觸部21a上的凸起21d上升超過接觸件11的第二彎曲部32c并與其下緣鉤連接，而且與接觸件11的裝配部32的第二臂32c電接觸。
此外，設(shè)置在插頭2兩端的插頭加強板25的鉤接凸起25g與設(shè)置在插座1兩端的插座加強板的鉤接凹槽17b配合，如圖19所示。這樣，插頭2的插頭本體20的外圍壁22完全插進插座1的插座本體10的接合槽15內(nèi)。
當(dāng)將插頭2推向插座1的外力消除時，在板簧部31中的反彈力釋放出來使接觸件11復(fù)原。接觸件11的接觸部31e的頂點31f在接線柱21的第二接觸部21b上向上滑動。這樣，接線柱21在接觸件11的接觸部31e和接線柱21的第二接觸部21b之間摩擦力的作用下向上移動。由于接線柱21處在裝配部32的第二臂32c和接觸部31e的頂點31f之間，因此接觸件11不能回復(fù)到原始狀態(tài)，而且板簧部31可產(chǎn)生預(yù)定接觸壓力使接觸件11與接線柱21接觸。
通過這種結(jié)構(gòu)，由于先與接觸件11接觸的接線柱21下端被卷曲形成U形接觸部，因此在插進插頭本體20內(nèi)的接線柱21的表面上不會出現(xiàn)剪切面。這樣，當(dāng)插頭2與插座1連接時，接觸件11不會被絆在接線柱21上，而且接觸件11不變形。此外，由于接觸件11的板簧部31被卷曲，因此板簧部31具有足夠長度用來產(chǎn)生必要的接觸壓力，而且板簧部31內(nèi)的應(yīng)力可以減小。此外，為了分散應(yīng)力，可以使第一傾斜面31b的寬度逐漸變窄，這樣可以防止V形第四彎曲部31c內(nèi)部出現(xiàn)應(yīng)力集中。
此外，當(dāng)插頭加強板25的鉤接凸起25g與插座加強板17的鉤連接槽17b配合時，會出現(xiàn)咔噠聲的震動(clicking shock)，因此用戶可以感覺到插頭2與插座1的連接。此外，由于插頭加強板25和插座加強板17由金屬板制成，所以鉤接凸起25g很少磨損，而且甚至當(dāng)重復(fù)連接和解脫動作時，也能保證有咔噠聲的震動。此外，當(dāng)插頭2與插座1連接時，插頭20的插頭本體20的外圍壁22受到在插座1的插座本體10的外圍壁12上的斜面15a的引導(dǎo)，因此插頭2很容易相對于插座1定位。此外，通過使設(shè)置在插頭本體20上的凸起24與設(shè)置在插座本體10的凸臺部14兩端的凹槽14b相接觸，也能夠讓插頭2相對于插座1定位。在插頭2與插座1連接后，插頭本體20的凸起24插進插座本體10的凹槽14b內(nèi)，因此可以防止插頭2相對插座1移動。
下面將參考圖20到26描述連接器的一改進。在該改進實施例中，如圖20、圖21、圖23所示，在每個插座加強板17上有兩個切口17d。對應(yīng)于這兩個切口17d，有兩個鉤接凸起26d形成在各插頭加強板26上，它們可以與圖26所示的插座加強板17的切口17d配合。此外，在插頭本體20是通過噴射模塑成型時，插頭加強板26插進插頭本體20內(nèi)。
在該改進實施例中，插入插座加強板17主要是為了穿透插座本體10的外圍壁12的端部12B，如圖22所示。當(dāng)噴射模塑成型插座本體10時，為了不將樹脂填進切口17d內(nèi)，需要蓋住插座加強板17，以便插座加強板17的切口17d與接合凹槽15連通。這樣，在成型模具中，滑動型芯與插座加強板17的切口17d接合。圖20和圖22中的四個通孔18是滑動型芯的軌跡。
圖24示出插頭2在夾物模壓步驟之后的狀態(tài)。如圖24所示，插頭加強板26基本上沿插頭本體20的外圍壁22的端部22B的寬度插入。多個插頭加強板26形成在一塊金屬薄片4上。一對有插頭加強板26的金屬薄片4插入帶有接線柱21毛坯的成型模具內(nèi)，然后將融化的絕緣樹脂注入成型模具內(nèi)。這樣，同時制成多個帶插頭加強板26的插頭2(插頭本體20)。通過在搭接部4a處從金屬薄片4切下插頭加強板26，即可分離出插頭2。插頭加強板26以這樣的方式從金屬薄片4切下來，即使用作固定部26a的各搭接部4a剩余部分從插頭本體20的外圍壁22端部22B向外伸出。插頭加強板26具有一嵌入部分26b和一露出部分26c。露出部分26c從嵌入部分26b兩端關(guān)于固定部26a對稱地形成。如圖24所示，嵌入部分26b和露出部分26c被彎成曲柄狀。鉤接凸起26d分別形成在露出部分26c上。
如圖26所示，當(dāng)插頭2與插座1結(jié)合時，插頭加強板26的鉤接凸起26d與插座加強板17的切口17d接合，從而確保插頭2和插座1之間的接合強度。
在上述實施例中，鉤連接槽17b和切口17d設(shè)置在插座加強板17上，鉤接凸起25g和26d形成在插頭加強板25和26上。然而，可以在插頭加強板上形成鉤連接槽或切口，而在插座加強板上形成鉤接凸起。
此外，如圖27所示，可以在插座本體10的凸臺部上的導(dǎo)向槽14a內(nèi)形成底板。通過該底板，可以防止由于接觸件11和電路板上的電路圖案電接觸引起的短路現(xiàn)象。在該情況下，底板厚度約為0.01mm。
此外，如圖28所示，從端部33到裝配部32的第二彎曲部32e下端之間的接觸件11厚度可做得厚些，而且接線柱21的凸起21d可與通過錘打接觸件11毛坯而成的第二彎曲部32e下面的壁階(offset)部分鉤連接。
此外，當(dāng)能夠保證接觸件11和接線柱21之間的預(yù)定接觸壓力時，接線柱21的凸起21d和接觸件11的第二彎曲部32e下的壁階則不是必需的。
此外，當(dāng)插座1和插頭2可以精確放置在電路板上時，形成在插座本體10的底板13上的定位立柱16和形成在插頭本體20的底板23上的定位立柱27則不是必需的。
此外，在上述實施例中，插座加強板17是插進插座本體10內(nèi)的。然而也可將插座加強板17壓配合進樹脂模制而成的插座本體10內(nèi)。
本申請基于在日本提出的日本專利申請2002-214319和2002-214321，這里通過引用包含了其中的內(nèi)容。
雖然這里已經(jīng)通過示例方式參考附圖對本發(fā)明進行了充分描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然可以進行各種改造和變形。因此，除非其他的改造和變形超出了本發(fā)明的范圍，否則它們應(yīng)當(dāng)包括在本發(fā)明范圍內(nèi)。工業(yè)實用性在根據(jù)本發(fā)明的薄型連接器中，插座加強板和插頭加強板是設(shè)置在插頭本體和插座本體內(nèi)的，因此可提高插頭本體和插座本體的機械強度，而且可以降低發(fā)生扭曲或斷裂的可能性。此外，插頭的接線柱和插座接觸件是在兩個部分上接觸，因此即使當(dāng)有外力使插頭相對插座移動時，也可保證插頭與插座之間的電連接。而且，接觸件的板簧部的長度可以比傳統(tǒng)連接器接觸件的板簧長。這樣，作用在插頭接線柱的接觸部和插座接觸件的接觸部之間接觸壓力增加。即使當(dāng)連接器的堆置高度變得較低時，也可維持插頭接線柱與插座接觸件連接的可靠性。
權(quán)利要求
1.一種薄型連接器，由一插頭和一插座組成，該插頭和插座分別設(shè)置在電路板上用于連接形成在電路板上的電路，其中該插頭包括一樹脂模制而成的插頭本體，和多個由一導(dǎo)電金屬薄片制成并且以預(yù)定間距設(shè)置在該插頭本體的一外圍壁上的接線柱；該插座包括一樹脂模制而成的插座本體和多個接觸件，該接觸件由一導(dǎo)電金屬薄片制成并且以預(yù)定間距設(shè)置在該插座本體的一外圍壁上的一導(dǎo)向槽內(nèi)，所述接觸件與設(shè)置在該插頭上的接線柱接觸；各接線柱被插進該插頭本體內(nèi)，該接線柱包括一在該插頭本體的外圍壁的外表面上的第一接觸部、一在該外圍壁的內(nèi)表面上的第二接觸部、一形成在該第一接觸部和該第二接觸部之間并跨越該外圍壁的頂部、一在該第二接觸部一端上通過基本成直角地彎曲形成的焊接端，該接線柱在該焊接端處被焊接到一電路板的電路圖案上；和各接觸件包括一板簧部、一可使該接觸件保持在該插座本體上的裝配部、和一被焊接到一電路板的電路圖案上的端部，該板簧部、該裝配部和該端部是從該接觸件的前端到后端一體地形成；該裝配部具有一第一接觸部、一跨越該外圍壁的頂部、和一基本平行于該第一接觸部的臂部，該第一接觸部沿該插座本體的外圍壁的內(nèi)表面設(shè)置并且與該插頭的接線柱的第一接觸部接觸；該板簧部具有一水平部、一第一傾斜部、一彎曲部、一第二傾斜部、和一與該插頭的接線柱的第二接觸部接觸的犬后腿狀第二接觸部；該水平部是通過從該裝配部的第一接觸部的下端彎曲成基本成直角向內(nèi)伸出而形成的；該第一傾斜部是通過從該水平部的頂端彎曲成相對該水平部成一預(yù)定角度而形成的；該彎曲部是通過從該第一傾斜部的頂端彎曲成基本沿反方向折回而形成的；該第二傾斜部是形成為一第四彎曲部的延伸部分；并且該第二接觸部是向內(nèi)彎曲該第二傾斜部的一延伸部分而形成的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接器，其中通過錘打該接觸件的毛坯，至少該接觸件的該水平部、該第一接觸部和該第二接觸部的厚度比其余部分薄。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接器，其中該犬后腿狀第二接觸部的拐點和該接觸件的彎曲部的拐點相對于該水平部基本位于同一水平處；當(dāng)該插頭的接線柱被插在該接觸件的該第一接觸部和該第二接觸部之間時，面對該水平部的該第二接觸部的一端能與該水平部接觸；并且當(dāng)將該插頭推向該插座的外力消除時，該接線柱能因儲存在板簧部內(nèi)的反彈力而向后移動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接器，其中該接觸件的第一傾斜部的寬度是漸縮的，以便從該水平部上的一端到基本位于其中心的一部分逐漸變窄；并且該彎曲部和該第二傾斜部的寬度與該第一傾斜部的漸縮部分的最窄端的寬度基本相等。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接器，其中在該接觸件的裝配部的第一接觸部和頂部之間的一轉(zhuǎn)角是從該第一接觸部朝向該第二接觸部突出而形成的；并且在該接線柱的第一接觸部上形成一凸起，當(dāng)該凸起越過該接觸件突出的轉(zhuǎn)角時，該凸起與該接觸件的第一接觸部接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接器，其中至少該插頭和該插座其中之一還包括至少一加強件，設(shè)在該插頭本體和該插座本體中不設(shè)置接線柱和接觸件的一部分外圍壁中。
7.一種薄型連接器，由一插頭和一插座構(gòu)成，該插頭和該插座分別設(shè)置在電路板上用于連接形成在電路板上的電路，其中該插頭包括一樹脂模制而成的插頭本體和多個以預(yù)定間距設(shè)置在該插頭本體的一外圍壁上的接線柱；該插座包括一樹脂模制而成的插座本體和多個以預(yù)定間距設(shè)置在該插座本體的一外圍壁上的接觸件，所述接觸件與設(shè)置在該插頭上的接線柱接觸；至少該插頭和該插座其中之一還包括至少一加強件，設(shè)在該插頭本體和該插座本體中不設(shè)置接線柱和接觸件的一部分外圍壁中。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的連接器，其中各加強件被插進該插頭本體和/或該插座本體內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的連接器，其中該加強件被壓配合進該插頭本體和/或該插座本體內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的連接器，其中該加強件具有至少一從該插頭本體和/或該插座本體向外突出的裝配部，所述裝配部通過焊接到一電路板的電路圖案上而被固定到該電路板上。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的連接器，其中在該插頭本體和該插座本體的兩端設(shè)有一對加強件；各加強件的一部分設(shè)置在該插頭本體和該插座本體的一面上；并且設(shè)置在該插頭本體和該插座本體上的加強件其中之一具有至少一鉤接凹槽，而設(shè)置在該插座本體或該插頭本體上的另一加強件具有至少一鉤接凸起，以與該鉤接凹槽接合并且形成于面向該鉤接凹槽的位置處。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的連接器，其中當(dāng)該鉤接凸起與該鉤接凹槽接合時，設(shè)置在該插頭本體和該插座本體中的至少一個加強件能沿著該在鉤接凸起的突出方向翹曲。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的連接器，其中該加強件沿著該插頭本體和/或該插座本體的一端部的寬度設(shè)置。
全文摘要
一種用來連接移動式設(shè)備上的兩塊電路板的薄型連接器由一插頭和一插座組成。插頭包括一樹脂模制而成的插頭本體和多對設(shè)在插頭本體上的接線柱。插座包括一樹脂模制而成的插座本體和多組設(shè)置在插座本體上與插頭的接線柱對應(yīng)的接觸件。插頭本體和插座本體分別有由金屬薄片制成的加強件，用來加強插頭和插座防止扭曲或斷裂。接線柱頂部卷曲成倒U形，以與接觸件在兩個部分上接觸，其中，一第一接觸部由接觸件的裝配部的一部分形成，接觸件在該處被保持在插座本體上，一第二接觸部是接觸件的板簧部的頂端，它向內(nèi)彎曲面對第一接觸部。
文檔編號H01R12/22GK1545750SQ0380086
公開日2004年11月10日 申請日期2003年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月23日
發(fā)明者大倉健治, 久, 田中博久, 俊, 竹山英俊, 伸, 田中壽伸, 人, 篠谷真人 申請人:松下電工株式會社