專利名稱：用于扁平電纜的耦合器以及電連接器組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種耦合器，當(dāng)扁平電纜連接到電連接器上的時候，該耦合器將安裝到柔性扁平電纜前端的扁平電纜上。本發(fā)明還涉及一種電連接器組件，該組件由用于扁平電纜的耦合器和電連接器組成。
背景技術(shù)：
通過將柔性扁平電纜(下文中，簡稱為“FFC”)前端插入到電連接器中而使其與電連接器電學(xué)地連接，其中電連接器例如可安裝到電路板上。通過電極設(shè)立在FFC與電連接器之間的電連接，該電極形成在FFC的前端，以與該電連接器的觸點接觸。然而，由于FFC是柔性的，因此，能夠有觸感地確認(rèn)其插入到電連接器中是非常困難的。因此就可能產(chǎn)生不完全的插入。
由于這個原因，日本未經(jīng)審查的專利公開No.9(1997)-330772公開了剛性的電纜支架(用于扁平電纜的耦合器)。將該電纜支架安裝到FFC的前端以便操縱該電纜，并且在裝配FFC期間防止其不完全的插入到連接器中。
此外，日本未審查專利公開No.2000-268904公開了電連接器，該電連接器的外殼被分成兩部分。第一部分裝配到FFC的前端，并且外殼的剛性部分彼此嚙合，因此改善了插入的觸感，并且防止了有故障的連接。
然而，在使用上述的電纜支架或者兩件式連接器的情況下，連續(xù)的防護罩(電磁屏蔽)不能形成在從FFC到連接有FFC的電連接器的部分上。因此，這個部分可能會輻射寄生的電磁波或者受到外部電磁波的不利影響。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是考慮了上述情況而研發(fā)的。本發(fā)明的一個目的就是提供用于扁平電纜的耦合器和電連接器組件，其中對扁平電纜的前端賦予剛度來防止在插入到電連接器期間的失敗連接，同時形成從扁平電纜到電連接器的連續(xù)的防護罩。
本發(fā)明的另一個目的是解決接地地線回路。
本發(fā)明的又一個目的是識別在扁平電纜與電連接器之間的嚙合，并且防止由于振動和沖擊引起的疏忽的脫離。
本發(fā)明的再一個目的是防止由于扁平電纜反向插入到電連接器中引起的節(jié)距移動和短路。
而且，本發(fā)明的另一個目的是消除接觸點，該接觸點介于扁平電纜和電連接器之間。
本發(fā)明的用于扁平電纜的耦合器是將安裝在扁平電纜前端的耦合器，該扁平電纜與電連接器相連接，包括夾持部分，其由一對夾持件構(gòu)成，每個夾持件被設(shè)置在扁平電纜的一表面處，以跨過扁平電纜的整個寬度將扁平電纜夾在所述夾持件之間；嚙合部分，其用于與電連接器嚙合；以及接地導(dǎo)體，其設(shè)置在該對夾持件的至少一個上，用來連接在扁平電纜表面上的防護層以及電連接器的接地部分。
扁平電纜的耦合器可以進一步包括多個導(dǎo)向件，當(dāng)扁平電纜嚙合到電連接器中的時候，該導(dǎo)向件將被插入到電連接器的導(dǎo)向孔中。
本發(fā)明的電連接器組件包括電連接器；以及耦合器，其裝配在連接到電連接器上的扁平電纜前端上；該耦合器包括夾持部分，其由一對夾持件構(gòu)成，每個夾持件被設(shè)置在扁平電纜的一表面處，以跨過扁平電纜的整個寬度將扁平電纜夾在所述夾持件之間；嚙合部分，其用來與電連接器嚙合；以及接地導(dǎo)體，其設(shè)置在該對夾持件的至少一個上，用來連接扁平電纜的表面上的防護層與電連接器的接地部分。
防護層可以設(shè)置在扁平電纜的兩個表面上；以及多個接地導(dǎo)體，其用于將防護層與電連接器的接地部分相連接，可以在該對夾持件的兩個中都設(shè)置所述接地導(dǎo)體。
可以采用一種構(gòu)造，在這種構(gòu)造中用于扁平電纜的耦合器進一步包括金屬外殼(接地導(dǎo)體)，其將扁平電纜的防護層與電連接器的接地部分電連接。
該夾持件可以進一步包括凸起，其將插入到在寬度方向的兩端的孔中，以便于在扁平電纜的寬度方向上施加張力。
所述導(dǎo)向件以及導(dǎo)向孔可以形成鍵合結(jié)構(gòu)。
扁平電纜的兩個表面可以具有作為接地導(dǎo)體的暴露部分，并且金屬殼可以在扁平電纜的兩側(cè)接觸暴露部分。接觸扁平電纜的暴露部分的金屬殼可以覆蓋扁平電纜的前端。
要注意的是，術(shù)語“扁平電纜”的指示物包括FFC(柔性扁平電纜)以及FPC(柔性印刷電路)，其中，在FFC中，多個導(dǎo)線平行設(shè)置在平面絕緣體中，在FPC中，導(dǎo)電通路印刷在柔性基底上。
本發(fā)明的用于扁平電纜的耦合器以及電連接器組件包括夾持部分，其由一對夾持件構(gòu)成，每個夾持件被設(shè)置在扁平電纜的一表面處，以跨過扁平電纜的整個寬度將扁平電纜夾在所述夾持件之間；嚙合部分，其用來與電連接器嚙合；以及接地導(dǎo)體，其設(shè)置在該對夾持件中的至少一個上，用來將扁平電纜的表面上的防護層連接到電連接器的接地部分上。因此，獲得如下所述的有利的效果。
給扁平電纜的前端賦予剛度，因此來防止在將扁平電纜插入到電連接器期間的有故障的連接。此外，從扁平電纜到電連接器形成連續(xù)的防護罩是可能的。此外，由于提供了嚙合部分，因此能夠在嚙合期間獲得有觸覺的“卡搭聲”的感覺。因此，能夠防止有故障的連接，并且能夠維持在扁平電纜和電連接器之間的嚙合狀態(tài)。
扁平電纜的耦合器可以進一步包括當(dāng)扁平電纜嚙合到電連接器的時候?qū)⒉迦氲诫娺B接器的導(dǎo)向孔中的導(dǎo)向件。在這種情況下，能夠防止扁平電纜的反向或者傾斜的插入，因此阻止電極的節(jié)距移動、短路等等。
防護層可以設(shè)置在扁平電纜的兩個表面上；并且用于將防護層連接到電連接器的接地部分上的接地導(dǎo)體可以設(shè)置在一對夾持件的兩個中。在這種情況下，可以在扁平電纜的兩側(cè)提供防護。
圖1A、1B和1C示出了裝配耦合器的柔性扁平電纜的前端，其中圖1A為正面圖，圖1B為平面圖，并且圖1C為右視圖。
圖2A、2B、2C和2D示出了第一夾持件，其中圖2A為正視圖，圖2B為平面圖，圖2C為顯示第一夾持件的內(nèi)部的底視圖，并且圖2D為右視圖。
圖3A、3B、3C以及3D示出了第二夾持件，其中圖3A為正視圖，圖3B為平面圖，圖3C為底視圖，并且圖3D為右視圖。
圖4A、4B和4C示出了電連接器，圖1的扁平電纜插入到其中，其中圖4A為正視圖，圖4B為平面圖，并且圖4C為右視圖。
圖5A和5B為扁平電纜的前端的局部視圖，其中圖5A示出了扁平電纜的第一側(cè)，在該側(cè)上形成了電極，并且圖5B示出了與第一側(cè)相對的第二側(cè)，在其上附加了加強板。
圖6為圖5的扁平電纜的側(cè)視圖。
圖7為說明了裝配了耦合器的扁平電纜插入到電連接器的狀態(tài)的截面圖。
圖8A和8B示出了改進的扁平電纜，其中圖8A說明了第一側(cè)，并且圖8B說明了其第二側(cè)。
圖9為說明裝配了耦合器的圖8的扁平電纜插入到電連接器中的狀態(tài)的截面圖。
圖10A為作為本發(fā)明的第二個實施例的臥式電連接器的截面圖，其中，防護結(jié)構(gòu)形成在裝配了耦合器的扁平電纜的兩側(cè)，圖10B為作為本發(fā)明的第三實施例的表面安裝型電連接器的截面圖，其中，具有裝配在其上的耦合器的扁平電纜插入到其中。
圖10C為作為本發(fā)明第四個實施例的圖10B的表面安裝型連接器的截面圖，具有裝配到其上的耦合器的扁平電纜插入到其中。
圖10D為圖10C的金屬外殼的示例的透視圖。
圖11為說明本發(fā)明第五個實施例的截面圖，其中電連接器的觸點被表面安裝。
具體實施例方式
在下文中，將參考附圖對本發(fā)明的用于扁平電纜的耦合器(在下文中，僅僅稱為“耦合器”)和電連接器組件的第一實施例進行詳細(xì)說明。圖1A、1B和1C說明了裝配了耦合器2的柔性扁平電纜1(下文中，稱作“FFC”)的前端，其中圖1A為正視圖，圖1B為平面圖，并且圖1C為右視圖。如在圖1A、1B和1C中描繪的，耦合器2裝配到FFC1的前端，也就是即將被連接到電連接器100的該端。耦合器2包括夾持部分，該夾持部分由夾持件2am和2b構(gòu)成。夾持件2a和2b共同裝配，以致它們從FFC1兩側(cè)夾住FFC1的前端。耦合器2的長度如此設(shè)置以致耦合器2跨過FFC1的整個寬度夾住FFC1。
下面將參考圖2A、2B、2C、2D、3A、3B、3C和3D描述耦合器2的夾持件2a和2b。圖2A、2B、2C和2D示出了夾持件2a，其中圖2A為正視圖，圖2B為平面圖，圖2C為顯示夾持件2a的內(nèi)部，也就是，接觸FFC的側(cè)部的底視圖，并且圖2D為右視圖。圖3A、3B、3C和3D示出了夾持件2b，其中圖3A為正視圖，圖3B為平面圖，圖3C為底視圖，并且圖3D為右視圖。
正如在圖2A、2B、2C和2D中示出的，與夾持件2b嚙合的鎖銷臂4形成在夾持件2a的兩端，該夾持件為延長的板。向前突出(圖2B和2C中向下的)導(dǎo)柱6(導(dǎo)向件)形成在夾持件2a的端部附近。從導(dǎo)柱6的遠(yuǎn)端到底端形成對應(yīng)于夾持件2b的凸起26的挖去部8。向內(nèi)突出的凸起8a形成在每個挖去部8中，因此凸起8a垂直于導(dǎo)柱6延伸。鍵合凹槽6a沿著每個導(dǎo)柱6的縱向形成在其中。金屬外殼14a(接地導(dǎo)體)與夾持件2a連接，以致該金屬外殼蓋住了夾持件2a的背面10a和內(nèi)表面12。與夾持件2a的背面10a上的突起11嚙合的開口16形成在金屬外殼14a中。金屬外殼14a也包括壓入配合部分20a、20b、20c、20d、20e和20f，將它們壓入配合在夾持件2a的內(nèi)表面12中的凹槽18a、18b、18c和18d中。通過切割并且彎曲金屬外殼14a形成用于與FFC1的暴露部分(后面將要描述的)接觸的四個舌片22。金屬外殼14的前部通過梯狀部分28a形成為向內(nèi)突出的接觸片15a。
與此同時，正如在圖3A、3B、3C和3D中示出的，金屬外殼14b(接地導(dǎo)體)與夾持件2b接觸，以致其覆蓋夾持件2b的背面10b和內(nèi)表面12b。用來與夾持件2a的鎖銷臂4嚙合的挖去部24形成在夾持件2b的兩端。進入導(dǎo)柱6的挖去部8中的向前突出的凸起26形成在夾持件2b的端部附近，該凸起26在夾持件2a和2b相連的時候成為導(dǎo)柱6的一部分。為了使凸起8a進入，在每個凸起26中形成孔26b。金屬外殼14b也包括接觸片15b，該接觸片通過梯狀部分28b向內(nèi)凸起。在其背部具有嚙合肩30a并且設(shè)置用來鎖住連接器100的嚙合部分30形成在夾持件2b的縱向上的中間部分上。
下面，參考圖4A、4B和4C對FFC1插入其中的電連接器100進行說明。圖4A、4B和4C示出了電連接器100(在下文中簡單稱為“連接器”)，其中圖1的扁平電纜插入到電連接器100中，并且其中圖4A為正視圖，圖4B為平面圖，并且圖4C為右視圖。如在圖4A、4B和4C中所示出的，連接器100包括絕緣罩101。細(xì)長的開口102設(shè)置在罩101的前向嚙合表面106中。多個觸點104沿著開102縱向方向排列在其中。導(dǎo)向孔108朝著開口102的端部的外面形成，也就是朝著罩101的端部形成，其中耦合器2的導(dǎo)柱6插入到該導(dǎo)向孔中。從導(dǎo)向孔108的外表面向內(nèi)突出以與導(dǎo)柱6形成鍵合結(jié)構(gòu)的鍵合凸起110形成在導(dǎo)向孔108中。通過這種鍵合結(jié)構(gòu)能夠防止FFC1的反向插入。
在罩101上提供金屬防護外殼112，因此該外殼在其縱向方向上罩住該罩101的外表面。防護外殼112起到連接器100的接地部分的作用。多個接地接觸片114形成在嚙合表面106的兩側(cè)距離防護外殼112的邊緣預(yù)定間距的地方，因此朝著開口102的內(nèi)部延伸。接地接觸片114接觸耦合器2的金屬外殼14a和14b以形成防護結(jié)構(gòu)。觸點104和防護外殼112分別具有向前突出的尖端104和向前突出的腿116。當(dāng)連接器100安裝到電路板180上的時候(參考圖6)，尖端104和腿116分別相應(yīng)地插入到孔181和182中。向后延伸超出嚙合表面106的嚙合臂118形成在罩101的一側(cè)的縱向方向上的中心。嚙合臂118具有與耦合器2的嚙合部30的肩30a嚙合的向前嚙合表面118a，以彼此鎖定耦合器2和連接器100。
下面，將參考圖5A、5B和6說明連接到連接器100的FFC1的例子。圖5A和5B為FFC1的前端的局部視圖，其中圖5A示出了FFC1的第一側(cè)，在該側(cè)上形成電極，并且圖5B示出了與該第一側(cè)相反的第二側(cè)，在該第二側(cè)上連接有加強板68。圖6為FFC1的側(cè)視圖。正如在圖5A、5B和圖6中示出的，F(xiàn)FC1由以下部分構(gòu)成作為最外層的鋁蓋60；由銅形成的暴露部分62(接地部分)；絕緣體64；以及作為信號電極的導(dǎo)體66。加強板68粘連到第二側(cè)的前端?？?0形成在FFC1的前端的兩側(cè)。耦合器2的凸起8a、8a插入到孔70中以相對于FFC1定位耦合器2。注意，鋁蓋60和用作接地的暴露的銅部分62總體上被稱為防護層。防護層跨過FFC1的寬度方向蓋住多個導(dǎo)體66。鋁蓋60在其朝著FFC1的側(cè)部的表面，也就是接觸接地暴露部分62的表面，是絕緣的。
然后，參考圖7描述裝配了耦合器2的FFC1插入到連接器100中的狀態(tài)。圖7為示出裝配了耦合器2的FFC1插入到連接器100的狀態(tài)的截面圖。正如圖7中所示，耦合器2固定到FFC1上，以致金屬外殼14a、14b與暴露部分62、62相接觸。
當(dāng)以如上所述的方式形成的FFC1插入到連接器100中的時候，F(xiàn)FC1的導(dǎo)體66接觸連接器100的觸點104，在其間建立電連接。同時，金屬外殼14a、14b的接觸片15a、15b朝著作為電極的導(dǎo)體66的外部開口，其中金屬外殼14a、14b定位成比梯形部分28a、28b更朝向前端。因此，接觸片15a、15b接觸防護外殼112的接觸片114，以形成從FFC1至防護外殼112的連續(xù)的防護結(jié)構(gòu)。
在本實施例中，暴露部分62形成在FFC1的兩個表面上，并且防護路徑通過金屬外殼14a和14b形成在FFC1的兩側(cè)上，其中金屬外殼14a和14b定位在耦合器2的兩側(cè)。在這種情況下，從一個暴露部分62到另一個暴露部分62包圍FFC1的防護是沒有必要的。也就是說，決定了接地回路。此外，嚙合臂118與夾持件2b的肩30a嚙合以防止在垂直方向的拔出。
然后，將參考圖8A和8B描述改進的FFC1’。圖8A和8B示出了改進的FFC1’，其中圖8A說明了第一側(cè)，并且圖8B說明了其的第二側(cè)。第一側(cè)由鋁蓋60、暴露部分62、絕緣體64以及電極66以從最外層的上述順序以與第一實施例的FFC1的類似的方式構(gòu)成。然而，如圖8B所說明的，在第二側(cè)上并沒有形成暴露部分62。參考圖9示出了耦合器2裝配到如上所述形成的FFC1’上并且插入到連接器100中的狀態(tài)。圖9為示出了裝配有耦合器2的FFC1’插入到插接件100中的狀態(tài)的截面圖。由于暴露部分62僅僅形成在第一側(cè)，并沒有形成在第二側(cè)，因此即使金屬外殼14a、14b裝配在耦合器2的兩側(cè)，防護結(jié)構(gòu)僅僅形成在從耦合器2至插接件100的FFC1’的第一側(cè)處。
然后，將參考圖10A說明本發(fā)明的電插接件組件的第二實施例。注意與第一實施例一樣的元件將用相同的參考數(shù)字來描述。圖10A為臥式連接器140的截面圖，其中防護結(jié)構(gòu)形成在裝配了耦合器2的FFC1的兩個側(cè)面上。連接器140的嚙合表面面向水平方向，該方向平行于電路板180。因此，觸點142的尖端142a和防護外殼144的腿144a垂直于電路板180。然而，連接防護結(jié)構(gòu)的方式基本上與第一實施例的相同。
圖10B為表面安裝型插接件150的截面圖，正如本發(fā)明的第三個實施例，其中具有在其上裝配的耦合器152的FFC1插入到該表面安裝型插接件中。耦合器152包括金屬外殼154，僅僅將其提供在耦合器152的一側(cè)上。因此防護結(jié)構(gòu)僅僅形成在FFC1的一側(cè)上。金屬外殼154連接到接地觸點156(防護外殼)，并且導(dǎo)體分別與信號觸點158連接。
圖10C為表面安裝型插接件150的截面圖，如本發(fā)明的第四個實施例，具有裝配到其上的耦合器162的FFC1插入到該表面安裝型插接件150中。耦合器162包括僅僅在其一側(cè)的夾持件，以及僅僅通過金屬外殼164構(gòu)成的另一個側(cè)。換句話說，金屬外殼164本身就是夾持件。因此，夾持件并不限定為由絕緣體形成。金屬外殼164以與在圖10B的結(jié)構(gòu)相同的方式連接到接地觸點156(防護外殼)上。金屬外殼164可以是如在圖10D中說明的一樣的結(jié)構(gòu)。
圖10為說明圖10C的金屬外殼164的示例的透視圖。該金屬外殼164為細(xì)長的金屬板，并且具有嚙合舌片166，用于嚙合通過彎曲兩端的金屬板形成的耦合器162的夾持件162b。嚙合開口167形成在嚙合舌片166中以與夾持件162b的凸起嚙合，從而金屬外殼164被固定在那里。
本發(fā)明已經(jīng)描述了關(guān)于通孔型連接器，其中觸點插入通過電路板。然而，本發(fā)明也可應(yīng)用到如圖11所描繪的表面安裝觸點的連接器的類型中。圖11為描述本發(fā)明第五個實施例的截面圖，其中連接器170的觸點是表面安裝的。第五實施例的連接器170為轉(zhuǎn)換成表面安裝型連接器的圖9的連接器100。其防護結(jié)構(gòu)的形式與參考圖9所描繪的相同，因此省略了詳細(xì)的描述。
如上所詳細(xì)描述的，通過利用設(shè)置了接地金屬組件的耦合器，能夠在從FFC到連接器的較大的區(qū)域內(nèi)形成防護結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種用于扁平電纜的耦合器，該耦合器裝配在扁平電纜的前端，將與電連接器相連接，該耦合器包括夾持部分，其由一對夾持件構(gòu)成，每個夾持件被設(shè)置在扁平電纜的一表面處，以跨過扁平電纜的整個寬度將扁平電纜夾在所述夾持件之間；嚙合部分，其用來嚙合電連接器；以及接地導(dǎo)體，其設(shè)置在所述一對夾持件中的至少一個上，以連接扁平電纜的表面上的防護層和電連接器的接地部分。
2.如權(quán)利要求1所述的用于扁平電纜的耦合器，進一步包括導(dǎo)向件，當(dāng)扁平電纜嚙合電連接器的時候，該導(dǎo)向件插入到電連接器的導(dǎo)向孔中。
3.如權(quán)利要求2所述的用于扁平電纜的耦合器，其中所述導(dǎo)向件和導(dǎo)向孔形成鍵合結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述的用于扁平電纜的耦合器，其中所述夾持件包括凸起，其將插入到在寬度方向上的兩端的孔中，以在扁平電纜的寬度方向上施加張力。
5.如權(quán)利要求2所述的用于扁平電纜的耦合器，其中該夾持件包括凸起，其將插入到在寬度方向上的兩端的孔中，以在扁平電纜的寬度方向上施加張力。
6.如權(quán)利要求3所述的用于扁平電纜的耦合器，其中該夾持件包括凸起，其將插入到在寬度方向上的兩端的孔中，以在扁平電纜的寬度方向上施加張力。
7.一種電連接器組件，包括電連接器；以及耦合器，該耦合器裝配在扁平電纜的前端，以與電連接器相連接；該耦合器包括夾持部分，其由一對夾持件構(gòu)成，每個夾持件被設(shè)置在扁平電纜的一表面處，以跨過扁平電纜的整個寬度將扁平電纜夾在所述夾持件之間；嚙合部分，其用來嚙合電連接器；以及接地導(dǎo)體，其設(shè)置在所述一對夾持件中的至少一個上，以連接扁平電纜的表面上的防護層和電連接器的接地部分。
8.如權(quán)利要求7所述的電連接器組件，其中防護層設(shè)置在扁平電纜的兩個表面上；以及用來連接防護層與電連接器的接地部分的多個接地導(dǎo)體設(shè)置在所述一對夾持件的兩個中。
全文摘要
安裝在扁平電纜的前端以連接到電連接器上的耦合器由以下部分構(gòu)成夾持部分，其包括一對夾持件，每個夾持件被設(shè)置在扁平電纜的一表面處，以跨過扁平電纜的整個寬度將扁平電纜夾在所述夾持件之間；嚙合部分，其用來嚙合電連接器；以及接地導(dǎo)體，其設(shè)置在該對夾持件的至少一個上，用來連接扁平電纜的表面上的防護層和電連接器的接地部分。
文檔編號H01R12/24GK1767270SQ20051011843
公開日2006年5月3日 申請日期2005年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月29日
發(fā)明者相澤正幸, 久保晶, 五十嵐勛 申請人:安普泰科電子有限公司