專利名稱：包括被構(gòu)造用于連接至印刷電路的絕緣置換元件的連接器組件的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及絕緣置換連接器，更具體地講，涉及容納至少一種被 構(gòu)造用于連接至印刷電路的絕緣置換元件的連接器組件。
背景技術(shù)：
例如，在通信領域中，連接器塊與通往用戶的電纜連接，同時其 他連接器塊則與來自中心交換機的電纜連接。在用戶塊和中心交換機 塊之間建立電連接時，插入跳線以使電路完整。理想的是，可以根據(jù) 消費者的需求來連接、斷開和重新連接跳線。
絕緣置換連接器(IDC)元件通常用來與導線或電導體建立電連接， 包括在通信應用中。將電導體插入IDC元件內(nèi)的狹槽時，IDC元件會 從電導體的一部分中置換絕緣部分。這樣，IDC元件就可與電導體電 連接。 一旦將電導體插入狹槽內(nèi)并且絕緣得到置換，IDC元件的導電 表面和電導體導芯之間就會形成電接觸。
通常，IDC元件容納于絕緣殼體中。殼體常常具有頂蓋或其他可 活動部件，該部件可活動，以便壓緊電導體以接觸IDC元件。當把電 導體插入殼體時，頂蓋關閉，使用者無法從視覺上判斷電導體是否已 與IDC元件建立了正確的連接。使用者因而無法確信電導體和IDC元 件之間是否建立了有效的連接。另外，將電導體插入IDC元件狹槽往往需要用很大的力，這可能 需要使用特殊的工具或裝置。就這一點而言，將多根導線/導體連接至 IDC元件狹槽需要使用額外的力，這可能使工人在安裝過程中變得疲 勞。具體地講，關閉頂蓋以便將電導體插入IDC元件狹槽可能需要很 大的力，并且進行多次這種插入可能會損傷使用者的手指或手。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的至少一個實施例中，用于端接電導體的電連接器包括 殼體和裝配在該殼體上的頂蓋。殼體包括與基座間隔開的前壁、在
前壁和基座之間延伸的第一殼體部分、通過前壁形成的第一線槽、以
及絕緣置換連接器(IDC)元件，該元件設置在第一線槽和基座之間的
第一殼體部分內(nèi)并且被構(gòu)造用于連接至印刷電路。頂蓋包括可轉(zhuǎn)動地 裝配到殼體上的樞軸部分和從樞軸部分伸出的蓋部分，其中所述樞軸 部分限定了在頂蓋內(nèi)表面和外表面之間延伸的第一線接納凹槽。就這 一點而言，頂蓋可在打開位置與關閉位置之間樞轉(zhuǎn)，其中在打開位置， 第一線接納凹槽與第一線槽是線性對齊的，在關閉位置，蓋部分連接 至前壁，并且樞軸部分從基座錯開，以便在樞軸部分和基座之間限定 線腔體。


圖1示出了適用于電連接至根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的印刷電路 的連接器組件的分解透視圖。
圖2示出了圖1所示的連接器組件的一部分的組裝透視圖，為了 圖示清晰，圖中移除了多個樞轉(zhuǎn)頂蓋中的一個。
圖3示出了從圖2所示連接器組件移除的頂蓋下側(cè)的透視圖。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的組裝連接器組件的一部分 的透視圖，其顯示相對于殼體樞轉(zhuǎn)到了打開位置的頂蓋中的一個。
圖5示出了穿過圖4的連接器組件截取的橫截面圖， 一對導線插 入通過頂蓋中的凹槽并且該頂蓋相對于殼體處于完全打開的位置。
圖6示出了圖5的橫截面圖，頂蓋相對于殼體處于部分關閉位置。圖7示出了穿過圖5的連接器組件截取的橫截面圖， 一對導線保 留在線腔體內(nèi)弁且從頂蓋突出來，頂蓋相對于殼體處于完全關閉位置。
圖8A示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的絕緣置換元件的透視圖。 圖8B示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的絕緣置換元件的透視圖。
圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的絕緣置換元件的第一觸點 的前視圖。
圖IO示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的絕緣置換元件的第二觸點 的前視圖。
圖11示出了圖1的連接器組件(以虛線顯示)的透視圖，其顯示 了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的焊接至印刷電路的絕緣置換元件。
圖12示出了圖1的連接器組件(以虛線顯示)的透視圖，其顯示 了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的被壓力配合到印刷電路的另一種絕緣置 換元件。
盡管上述附圖給出了本發(fā)明的若干實施例，但正如討論中所指出 的，還可以想到其他的實施例。在所有情況下，本公開僅示例性而非 限制性地介紹本發(fā)明。應當理解，在不脫離本發(fā)明原理的精神和范圍 的情況下，本領域的技術(shù)人員可以設計出許多種其他修改形式和實施 例。附圖未按比例繪制。在所有附圖中，相同的參考標號表示相同的 部件。
具體實施例方式
圖1示出了連接器組件100的分解透視圖，該組件適用于電連接 至根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的印刷電路。連接器組件100包括被構(gòu)造 用于裝配到印刷電路的基座單元102 (如圖11-12最佳所示)、連接器 單元104和適用于連接至連接器單元104的多個頂蓋106。要裝配連接 器組件100,將頂蓋106插入從連接器單元104的背面突出的鎖定凸起 122之間，然后將連接器單元104放置在基座單元102上方并滑入其內(nèi)。 就這一點而言，基座102被構(gòu)造用于裝配到諸如印刷電路板或其他合適的印刷電路組件之類的多種印刷電路的其中一種上。
基座單元102包括絕緣殼體109，其上具有一系列接納槽110，其 尺寸適于接納連接器單元104的多個部分?；鶈卧?02背面的鎖定 槽接納連接器單元104的鎖定凸起122，以便將連接器單元104鎖定到 基座單元102上。
多個電元件300或400 (分別為圖8A和圖8B)位于連接器單元 104內(nèi)。如下文中描述的，每個電元件300/400都是IDC元件的形式，
并且適于與印刷電路建立電接觸。
連接器單元104包括絕緣殼體130和一系列準直凸起120，用于至 基座單元102的接納槽110內(nèi)的連接。鎖定凸起122從連接器單元104 的背面向外向下突出，并鎖定在基座單元102 (未示出)背面的鎖定槽 內(nèi)，以便將連接器單元104鎖定至基座單元102。
每個頂蓋106相對于各自的殼體130，獨立地可轉(zhuǎn)動地裝配到連接 器單元104上。每個頂蓋106包括第一樞軸凸起170和與第一樞軸凸 起170相對的第二同軸樞軸凸起172 (如圖3)。樞軸凸起170、 172 從相鄰鎖定凸起122之間形成的間隙124進入連接器單元104，并與之 接合。對于裝配，在將連接器單元104連接至基座單元102之前，首 先將頂蓋106的樞軸凸起170、172插入間隙124內(nèi)并與連接器單元104 連接。 一旦將連接器單元104連接并鎖定在基座單元102內(nèi)，頂蓋106 的第一樞軸凸起和第二樞軸凸起170、 172就分別被固定在相鄰鎖定凸 起122上的鍵槽148和150內(nèi)，以防止頂蓋106被移除。就這一點而 言，樞軸凸起170、 172允許頂蓋106在鍵槽148和150內(nèi)相對于連接 器單元104做樞轉(zhuǎn)運動。
每個連接器組件100都是整裝單元，與下一個鄰近組件100隔離。 連接器組件100可以包括任意數(shù)量的殼體130、基座單元102和頂蓋
9106。每個殼體130、基座單元102和頂蓋106構(gòu)成組件，該組件適于 接納至少一對電導體，這將在下文中說明。由于連接器組件100可以 包括任意數(shù)量的殼體130和頂蓋106，因此可有任意數(shù)量的成對電導體 進入和伸出殼體130。
連接器組件100可以由(例如)工程塑料構(gòu)成，例如聚對苯二 甲酸丁二醇酯(PBT)聚合物，可以商品名VALOX 325得自GE Plastics (Pittsfield, MA);聚碳酸酯樹脂阻燃劑(10%玻璃纖維增強等級)，可 以商品名LEXAN 500R得自GE Plastics (Pittsfield， MA);聚碳酸酯樹脂 阻燃劑(10%玻璃纖維增強等級)，可以商品名MACKROLON 9415 得自Bayer Plastics Division (Pittsburgh, PA);或聚碳酸酯樹脂阻燃劑 (20%玻璃纖維增強等級)，可以商品名MACKROLON 9425得自Bayer Plastics Division (Pittsburgh, PA);其他適合的工程塑料也是可接受的。
頂蓋106可以由(例如)工程塑料構(gòu)成，例如聚醚酰亞胺樹脂， 可以商品名ULTEM 1100得自GE Plastics (Pittsfield, MA);聚對苯二甲 酸丁二醇酯(PBT)樹脂阻燃劑(30%玻璃纖維增強等級)，可以商品名 VALOX 420 SEO得自GE Plastics (Pittsfield, MA);聚丙烯酰胺樹脂阻 燃劑(30%玻璃纖維增強等級)，可以商品名IXEF 1501得自Solvay Advanced Polymers, LLC (Alpharetta， GA);或聚丙烯酰胺樹脂阻燃劑 (50%玻璃纖維增強等級)，可以商品名IXEF 1521得自Solvay Advanced Polymers, LLC (Alpharetta, GA);其他適合的工程塑料也是可 接受的。
圖2示出了連接器組件100 (如圖1)的一部分的組裝透視圖，為 了圖示清晰，圖中移除了多個樞轉(zhuǎn)頂蓋106中的一個。為了更好地示 出殼體130的內(nèi)部構(gòu)造和元件，還略去了電導體(即導線)，當完全 裝配完畢可以使用時，電導體應該在殼體130內(nèi)。
每個殼體130包括前壁131、第一側(cè)壁132、第二側(cè)壁133和基座134。殼體130被構(gòu)造為含有第一部分135和第二部分137。第一部分 135和第二部分137之間用任選測試探針槽152隔開。
沿前壁131布置的是第一線槽140和第二線槽142，其使得電導體 (即導線)插入殼體130中。線保持器凸起144橫向伸出到槽140和 142內(nèi)，以將電導體彈性夾持在第一線槽140和第二線槽142內(nèi)，從而 防止電導體脫離槽140和142的開口端。前壁131上還設置有插銷開 口 146，該開口能夠接納頂蓋106上的插銷凸起190 (圖3)，以將頂 蓋106鎖定到殼體130的前壁131上，并防止頂蓋106意外打開。
沿第一側(cè)壁132布置的是第一鍵槽148 (圖1)，并且沿第二側(cè)壁 133布置的是第二鍵槽150，其中每個鍵槽148、 150由鎖定突起122 (圖1)限定。鍵槽148、 150可轉(zhuǎn)動地接納從頂蓋106橫向伸出的樞 軸凸起170、 172，以允許頂蓋106沿樞軸173樞轉(zhuǎn)。
在一個實施例中，殼體130的基座134包括測試探針槽152，該槽 將殼體130的第一部分135與殼體130的第二部分137基本隔開。在 另一個實施例中，提供了相對于殼體130為橫向取向的測試探針槽， 以使得該測試探針槽橋接在(例如)第一側(cè)壁132和第二側(cè)壁133之 間。在任何方面，測試探針槽152可以分為兩部分第一部分允許測 試殼體130的第一部分135內(nèi)的電連接，而第二部分允許測試殼體130 的第二部分137內(nèi)的電連接。本領域已知的測試探針可插入測試探針 槽152內(nèi)。
從殼體130的第一部分135的基座134伸出的是第一 IDC元件 300，而從殼體130的第二部分137的基座134伸出的是第二相似IDC 元件301。每個IDC元件300、 301都具有導電性，并能夠從電導體置 換絕緣部分，以便將電導體的導芯電連接至IDC元件。選擇適合的材 料和可選鍍層是本領域中的技術(shù)人員所熟知的。在一個示例性實施例 中，IDC元件300、 301禾口/或400(圖8B)，按照ASTM B103/103M-98e2規(guī)定可以由磷銅合金C51000構(gòu)成，按照ASTM B545-97(2004)e2規(guī)定 可以具有0.000150-0.000300英寸厚的回流糙面錫鍍層，按照 SAE-AMS-QQ-N-290 (2000年7月)規(guī)定可以具有最小0.000050英寸 厚的電沉積鎳底層。
圖3示出了從連接器組件100 (圖1)移除的頂蓋106下側(cè)的透視 圖。頂蓋106包括樞軸部分166和蓋部分168。第一樞軸凸起170和第 二樞軸凸起172從樞軸部分166橫向伸出。樞軸凸起170和172與殼 體130的側(cè)壁132和133的鍵槽148和150接合，以使頂蓋106固定 在殼體130上，同時允許頂蓋106沿樞軸173做樞轉(zhuǎn)運動。
適合于接納導線/電導體的第一凹槽174和第二凹槽176伸入樞軸 部分166。在一個實施例中，凹槽174、 176延伸穿過頂蓋106的整個 樞軸部分166。第一凹槽174與殼體130的第一部分135對齊，第二凹 槽176與殼體130的第二部分137對齊。每個凹槽174和176接納穿 過殼體130的電導體。盡管第一凹槽174和第二凹槽176被示為穿過 樞軸部分166的平行凹槽，但如果第一凹槽174和第二凹槽176彼此 不平行，也屬于本發(fā)明范圍之內(nèi)。
頂蓋106的蓋部分168可從打開位置(如圖4和5)移動到關閉位 置(如圖7)，以覆蓋殼體130的開放頂部?？拷斏w的樞軸部分166 的是第一凹口 162a和第二凹口 164a。第一線夾178和第一裝線器180 位于蓋部分168上，并與殼體130的第一部分135相鄰。第二裝線器 184和第二線夾182位于蓋部分168上，并與殼體130的第二部分137 相鄰。
當頂蓋106關閉時，頂蓋106的蓋部分168的下側(cè)與電導體接合。 第一線夾178和第一裝線器180與電導體的上方裸露表面接合。當頂 蓋106完全關閉時，第一裝線器180 (與第一 IDC元件300對齊)緊 接著將電導體推入第一IDC元件300 (如圖2)中。第二IDC元件301的關閉情況與之類似。然而，由于第二 IDC元件301更靠近頂蓋106的樞軸部分166的樞軸173 (如圖2)，因此第二裝線器184以該取向布置在頂蓋106上(即裝線器180和裝線器184相對于樞軸173的位置徑向交錯)。裝線器180的總長度和裝線器184的總長度可以相同或不同，這取決于將電導體推入IDC元件300和301的期望順序。貫穿蓋部分168中央的是測試探針槽頂蓋186,當頂蓋106關閉時，頂蓋186部分地進入測試探針槽152 (如圖2)。
頂蓋106提供了彈性插銷188，該插銷能夠相對于蓋部分168撓曲。當頂蓋106關閉時，彈性插銷188發(fā)生撓曲，以使得彈性插銷188的插銷凸起l卯能進入殼體130的前壁131上的插銷開口 146。當插銷凸起190與插銷開口 146接合時，頂蓋106被固定到殼體130上，并且不會打開。要打開頂蓋106，應向后壓彈性插銷188的釋放杠桿192，以使插銷凸起190脫離插銷開口 146。然后，可樞轉(zhuǎn)頂蓋106使之打開(如圖4所示)，以接近殼體130內(nèi)的腔體以及其中的電導體和IDC元件。
圖4示出了組裝的連接器組件100 (如圖l)的一部分的透視圖，顯示相對于殼體130樞轉(zhuǎn)到了打開位置的頂蓋106中的一個。同樣，為了示出殼體130的內(nèi)部構(gòu)造和元件，圖4也略去了電導體。然而，可以看到第一電導體200和第二電導體206從相鄰殼體伸出。
第一 IDC元件300位于殼體130的第一部分135的基座134處。提供大致為U形的第一支承件163，用來在插入殼體130時支承和抱緊電導體。具體地講，當頂蓋106關閉并下壓到電導體上時，第一支承件163支承住殼體130的第一部分135內(nèi)的電導體。
第二 IDC元件301位于殼體130的第二部分137的基座134處。提供大致為U形的第二支承件165，用來在插入殼體130時支承和抱緊電導體。具體地講，當頂蓋106關閉并下壓到電導體上時，第二支
13承件165支承住殼體130的第二部分137內(nèi)的電導體。
在一個實施例中，第一 IDC元件300相對于殼體130的第一部分135呈線性布置，并且第二 IDC元件301相對于殼體130的第二部分137呈線性布置?？梢钥闯觯斏w106內(nèi)的第一線槽140、第一IDC元件300、第一支承件163和第一凹槽174大致沿著殼體130的第一部分135內(nèi)的第一縱向軸線136呈線性布置。在殼體130的第二部分137內(nèi)，頂蓋106內(nèi)的第二線槽142、第二IDC元件301、第二支承件165和第二凹槽176大致沿著第二縱向軸線138呈線性布置。相對于頂蓋106的樞軸173，第一 IDC元件300和第二 IDC元件301沿著它們各自的縱向軸線136、 138彼此交錯(即徑向交錯)。
如圖所示，第二IDC元件301比第一IDC元件300更靠近頂蓋106的樞軸部分166。第一 IDC元件300和第二 IDC元件301的這種交錯布置最大限度地減小了正確關閉頂蓋106并接合每個IDC元件內(nèi)所有電導體所需施加到頂蓋106的力，這是因為電導體在關閉過程中并非同時被壓入它們各自的IDC元件。相反，離頂蓋106的樞軸部分166最近的IDC元件(第二IDC元件301)的電導體首先被壓入接合，而離頂蓋106的樞軸部分166最遠的IDC元件(第一 IDC元件300)的電導體最后被壓入接合。
盡管所示第一 IDC元件300和第二 IDC元件301相對于樞軸173呈交錯布置，但第一IDC元件300和第二IDC元件301可以在殼體130內(nèi)均勻布置。此外，第一IDC元件300和第二IDC元件301可以相對于殼體130的基座134具有不同的高度，以使得電導體首先會被插入較高的IDC元件，然后再被插入較低的IDC元件。如上所述，裝線器180、 184也可以具有不同的長度。按順序?qū)㈦妼w插入IDC元件來在建立正確連接的同時分散關閉頂蓋106所需的力。
盡管殼體130包括第一部分135和第二部分137(每部分都含有基
14本上相似的元件)，但殼體130可以包括單組元件，像線槽、樞軸部分內(nèi)的凹槽、IDC元件和支承件等。
在使用當中，可以將導芯被絕緣層包裹的電導體插入殼體130的第一部分135和第一凹槽174內(nèi)。同樣可以將類似電導體插入第二部分137和第二凹槽176內(nèi)。盡管優(yōu)選的是一次一個地將電導體插入殼體的每一部分內(nèi)，但是也可以同時將多個電導體插入殼體130的每一部分內(nèi)。 一旦就位之后，將頂蓋106關閉，以便將電導體插入IDC元件內(nèi)的狹槽內(nèi)。
電導體200/206典型地連接至本領域的連接器組件100。因此，重要的是使用的方便性以及使元件達到有效電連接的概率更大。使用和安裝條件可能比較惡劣，例如在室外(即，不可預測的天氣條件)、在地下通道(即，封閉的工作區(qū))內(nèi)，并且安裝可能包括使用技術(shù)不高的工人。因此，期望將導線連接至IDC元件的工藝簡化。本發(fā)明通過提供一種布置方式實現(xiàn)了這一目的，該布置方式可以對齊導線，并且即使在頂蓋關閉、無法再看到元件對齊的情況下也可為操作員提供對齊正確(并因而實現(xiàn)正確的電連接)的正反饋。
圖5示出了穿過圖4的連接器組件IOO截取的橫截面圖。將一對導線200、 206插入通過打開的頂蓋106內(nèi)的第一凹槽174。具體地講，導線200、 206延伸穿過第一線槽140，在第一IDC元件300上對齊，并且導線200的遠端200a和導線206的遠端206a從殼體130伸出。因此遠端200a、 206a可用作適用于連接至其他電子器件/電路的引入線。
圖6示出了圖5的橫截面圖，頂蓋106相對于殼體130處于部分關閉位置。頂蓋106處于正在關閉的過程中(通過在其上表面施加力F來關閉)。就這一點而言，對于具有相似尺寸的接觸開口的IDC元件300、 301，通常認為導線尺寸增加時力F應更大。導線200、 206穿過線腔體250，并且最終穿出頂蓋106。為了在導線200、 206和第一IDC元件300之間建立電連接，使用者開始通過施加力F來關閉頂蓋106。 頂蓋106的表面彎曲，以允許使用者用手指或拇指來方便地接合頂蓋 106，并以符合人體工程學的方式關閉頂蓋106。
第一裝線器180和第一線夾178接近導線206的裸露上表面并開 始與之接觸，并且在關閉頂蓋106的過程中不斷施加的力促使導線200 與第一支承件163接觸。
圖7示出了穿過圖4的連接器組件100截取的橫截面圖， 一對導 線200、 206保留在線腔體250內(nèi)并且從頂蓋106突出來，頂蓋106相 對于殼體130處于完全關閉位置。每根導線200、 206包括由絕緣外層 202包裹的導芯204 (參見圖9和10)。當電導體200開始與第一IDC 元件300接觸時，電導體200進入第二絕緣置換槽321 (如圖10)， 然后進入第一絕緣置換槽311 (如圖9)。絕緣置換槽321和311具有 至少一部分比整個電導體200更窄，以使得絕緣外層202被置換，并 且導芯204與導電性IDC元件產(chǎn)生電接觸。
當頂蓋106完全關閉時，彈性插銷188(如圖4)發(fā)生撓曲，以使 得插銷凸起190能進入殼體130的前壁131上的插銷開口 146。電導體 200在靠近第一線槽140處伸出殼體130 (參見圖4)，靠在第一支承 件163上，并且在200a處向遠端延伸。頂蓋關閉時，第一裝線器180 將電導體200完全壓入第一觸點302的第一絕緣置換槽311中并且緊 接著壓入第二觸點303的第二絕緣置換槽321中(參見圖8A)。
電導體200、 206分別包括遠端部分200a、 206a，并且它們兩者都 電連接至第一 IDC元件300。第一凹槽174完全穿過頂蓋106,并且電 導體200、206的遠端部分200a、206a可用于連接至電體系的其他部分。
一般來講，頂蓋106下側(cè)的第一凹槽174和第二凹槽176可以為 圓形(參見圖3)。然而，如圖1、 2、 4及5-7所示，第一和第二凹槽174和176的末端174a和176a在頂蓋106的頂部表面上可見，并且為 橢圓形。橢圓形分別允許導線200、 206的部分200a、 206a移動，因此 避免了當導線200、 206伸出頂蓋106時產(chǎn)生劇烈彎曲。
頂蓋106關閉時，頂蓋106可以完全密封殼體130。另外，在關閉 頂蓋106之前，可以將凝膠或其他密封材料添加到殼體130上，以便 關閉頂蓋106時在殼體13內(nèi)形成防潮密封。本發(fā)明可用的密封材料 包括油脂和凝膠。以商品名RTV 6166得自GE Silicones (Wilton, CT)
的通用硅氧烷介電凝膠是一種適合的密封材料，但其他適合的油脂和 凝膠也是可接受的。
當頂蓋106關閉時，使用者無法看到導線200、 206是否處在第一 IDC元件300內(nèi)的正確位置處。然而，使用者能夠判定電導體200、 206 的近端部分正確地進入穿過第一線槽140以及遠端200a、 206a也正確 地從殼體130伸出。當能夠判定電導體200、 206的每一端已經(jīng)正確就 位時，使用者就能夠推斷電導體200、 206的中部已正確對齊并且已插 入到IDC元件中。
距離殼體130的基座134的高度的布置方式(相對于第一 IDC元 件300和第二 IDC元件301)都有助于減小在電導體200、 206和IDC 元件300、 301之間建立電連接所需要的力。還可以對第一裝線器180 和第二裝線器184的布置方式及長度進行調(diào)整，以幫助減小關閉頂蓋 106和形成電連接所需要的力。通過使用樞軸頂蓋，本發(fā)明可以有效實 現(xiàn)將電導體電連接至IDC元件時所需的力的分配，并且通過有效地按 順序排列和將電導體插入觸點，無需使用專用的關閉工具。
在電導體設置在殼體130的第一部分135和第二部分137兩者中 后，頂蓋的關閉使得裝線器能夠?qū)㈦妼w按順序裝入第二 IDC元件301 的第一觸點和第二觸點，之后將電導體裝入第一 IDC元件300的第一 觸點和第二觸點。由于正在關閉的頂蓋為彎曲的，并且IDC元件呈交錯布置，因此導線不會立即同時裝入IDC元件，而是按順序依次裝入， 這進一步減小了最大關閉力。在電導體就位之后，頂蓋以扣合方式關 閉。由于裝線和關閉頂蓋并非同時發(fā)生，因而減小了需要使用者施加 的力。通過改變IDC元件彼此的相對高度或改變裝線器彼此的相對長 度，也將有利于電導體依次插入觸點之中。
兩個導線/電導體200、 206進入殼體130的第一部分135。在這種 情況下，將第二電導體206 (圖4)插入電導體200的頂部。優(yōu)選的是， 首先將第一電導體200完全插入，然后再打開頂蓋106以接納第二電 導體206。僅當?shù)谝浑妼w200按照上述和圖5-7所示方式插入后，才 能插入第二電導體206?？赡軙霈F(xiàn)兩個電導體同時插入的情況。所述 電導體200的插入僅相對于殼體的第一部分135。然而應當理解，導線 以相類似的方式插入第二部分137。有關插入兩個電導體的詳細描述在 提交于2004年9月15日的、名稱為"用于兩個電導體的絕緣置換系 統(tǒng)"(INSULATION DISPLACEMENT SYSTEM FOR TWO ELECTRICAL CONDUCTORS)的美國專利申請公布US2006/0057883 中有所描述，該專利申請的公開內(nèi)容以引用方式并入本文。
圖8A示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的絕緣置換元件300的透視 圖。第一IDC元件300包括第一觸點302、第二觸點303、電連接觸點 302和303的橋接部分304，以及從橋接部分304向下延伸并偏移的彈 性尾部305。在一個實施例中，彈性尾部305通常在適于焊接到電路的 尾端306內(nèi)端接。
例如，當把第一IDC元件300置于殼體130的第一部分135中時， 尾部305貫穿基座單元102并且尾端306開始接觸印刷電路。尾部305 包括被構(gòu)造用于焊接至印刷電路的焊接尾部，如圖8A最佳所示。作為 另外一種選擇，尾部305包括被構(gòu)造用于推入配合連接至印刷電路(圖 12)的適形引腳，如圖8B最佳所示。
18圖8B示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的絕緣置換元件400的透 視圖。IDC元件400包括第一觸點402、第二觸點403、電連接觸點402 和403的橋接部分404，以及從橋接部分404向下延伸并偏移的彈性尾 部405。彈性尾部405被構(gòu)造為以推入配合方式與在印刷電路或印刷電 路板中形成的孔洞電連接。
參照圖8A和圖9，第一觸點302 (圖9)通常為U形，包括第一 腿部307和第二腿部309， 二者彼此間隔，形成第一絕緣置換槽311。 第一絕緣置換槽311具有寬部312和窄部314。在寬部312處，第一腿 部307和第二腿部309的間距比在窄部314處更寬。對于第一觸點302， 寬部312位于鄰近第一絕緣置換槽311開口端處，而窄部314位于寬 部312和第一絕緣置換槽311封閉端之間。
第二觸點303 (圖10)通常也具有與第一觸點302相類似的U形， 包括第一腿部317和第二腿部319， 二者彼此間隔，形成第二絕緣置換 槽321。第二絕緣置換槽321具有寬部324和窄部322。然而，第二絕 緣置換槽321的寬部324與第一絕緣置換槽311的寬部312是相反的。 在寬部324處，第一腿部317和第二腿部319的間距比在窄部322處 更寬。對于第二觸點303，窄部322位于鄰近第二絕緣置換槽321開口 端處，而寬部324位于窄部322和第二絕緣置換槽321封閉端之間。
在第一觸點302的窄部314處，第一腿部307和第二腿部309置 換覆蓋第一電導體200的絕緣外皮202，以使得導芯204與腿部307和 309電接觸。在第二觸點303的窄部322處，第一腿部317和第二腿部 319置換覆蓋第二電導體206的絕緣外皮208，以使得導芯210與腿部 317和319電接觸。因此，第一電導體200和第二電導體206電連接至 第一IDC元件300上，并且彼此電連接在一起。
第二 IDC元件301可被構(gòu)造為其第一觸點和第二觸點具有寬部和 窄部。相對于上文所述的第一 IDC元件300，寬部和窄部可以按照相反順序構(gòu)造。
參照圖8B，并且以類似上述IDC元件300的方式，IDC元件400 提供了大致U形的第一觸點402，包括第一腿部407和第二腿部409， 二者彼此間隔，形成第一絕緣置換槽411。第一絕緣置換槽411具有寬 部412和窄部414。沿著寬部412，第一腿部407和第二腿部409的間 距通常比沿著窄部414的更寬。就這一點而言，對于第一觸點402，寬 部412位于鄰近第一絕緣置換槽411的開口端處，而窄部414位于寬 部412和第一絕緣置換槽411的封閉端之間。
考慮到第一觸點402的上述取向，第二觸點403也為大致。然而， 第二絕緣置換槽421的寬部與第一絕緣置換槽411的寬部412的取向 相反。也就是說，第一觸點402的寬部412與第二觸點403的窄部是 對齊的。
盡管IDC元件300顯示具有第一觸點302和第二觸點303，但應 當理解的是，該IDC元件可以是只有一個觸點的IDC元件。同樣，本 發(fā)明的IDC元件可以具有或不具有結(jié)合圖9和圖10所示IDC元件描述 的寬部和窄部。有關與本發(fā)明的殼體配合使用的多種絕緣置換連接器 元件以及它們的組合的詳細描述在于2004年9月15日提交的名稱為 "用于兩個電導體的絕緣置換系統(tǒng)"(INSULATION DISPLACEMENT SYSTEM FOR TWO ELECTRICAL CONDUCTORS )的美國專利申請公 布US2006/0057883中有所描述，該專利申請的公開內(nèi)容以引用方式并 入本文。
任何標準絕緣跳線，例如電話絕緣跳線都可以用作電導體。該跳 線可以包括但不限于22 AWG (圓形鍍錫銅線，標稱直徑0.025英寸 (0.65mm),具有標稱厚度0.0093英寸(0.023mm)的絕緣層)；24 AWG (圓形鍍錫銅線，標稱直徑0.020英寸(0.5mm)，具有標稱厚度0.010 英寸(0.025mm)的絕緣層)；26 AWG (圓形鍍錫銅線，標稱直徑0.016
20英寸(0.4mm)，具有標稱厚度0.010英寸(0.025 mm)的絕緣層)。絕緣 體可包括任何適合的電絕緣材料。適合的絕緣材料的實例包括普通的 聚合物，具體地講包括聚烯烴，以及聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE) 或聚丙烯(PP)。
圖11示出了圖1的連接器組件100 (以虛線顯示)的透視圖，顯 示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的焊接至印刷電路500的絕緣置換元件 300。第一 IDC元件300設置在連接器單元104內(nèi)，其尾部305延伸穿 過基座單元102 (未示出)。就這一點而言，尾端306已通過焊料塊 504焊接到印刷電路500的表面502。
在一個實施例中，多個IDC元件300電連接到多個焊料塊504并 與其對齊，焊料塊沿著印刷電路500的表面502以期望的構(gòu)型取向。 例如，在一個實施例中，印刷到表面502上的焊料塊504陣列與從IDC 元件300延伸的多個尾部305相接觸。在回流焊料工藝中加熱焊料塊 504，以使焊料在尾部305周圍流動。后續(xù)的冷卻工藝可使尾部305電 連接和機械連接至印刷電路500的表面502。在另一個實施例中，將單 獨的尾端306移動接近表面502，并且分配單獨的焊料塊504 (例如通 過焊錫絲/焊槍)以在尾端306和表面502之間形成電連接。
圖12示出了圖1的連接器組件100 (以虛線顯示)的透視圖，顯 示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的被壓力配合到印刷電路600的絕緣置 換元件400。在一個實施例中，印刷電路600包括限定孔洞604的表面 602。應當理解，表面602通常應該會限定多個矩陣(或陣列)取向的 孔洞604，其適用于電連接至IDC元件400。就這一點而言，在接納IDC 元件400的適形引腳405的截面圖中示出了一個示例性的孔洞604。
在一個實施例中，將包括IDC元件400的連接器組件100靠近印 刷電路600,并且將適形引腳405壓力配合到孔洞604內(nèi)。在一個實施 例中，多個IDC元件400沿著連接器單元104成行提供，并且每行IDC元件400的適形引腳405被壓力配合進在印刷電路600的表面602中 形成的對應行的孔洞604中。這樣，實現(xiàn)了 IDC元件400和印刷電路 600之間的電連接，并且導線200、 206 (圖4)與印刷電路600電連接。 因此，導線200、 206可用于電連接或半-電連接至其他的裝置和電路。
本發(fā)明的實施例提供了容納一個或多個IDC元件的殼體，其中 IDC元件被構(gòu)造用于電連接至印刷電路。殼體被構(gòu)造為能夠"4-導線進， 4-導線出"配線，其中一對導線從殼體前面進入，電連接至IDC元件 中的一個和印刷電路，并且該對導線從殼體后面伸出。伸出殼體的導 線可用于將其他的裝置和其他電路電連接至所述印刷電路。殼體包括 一個或多個可在殼體上面關閉的頂蓋，頂蓋的關閉有助于壓緊導線以 電接觸IDC元件。就這一點而言，殼體和頂蓋被構(gòu)造為分散關閉的力， 從而使在殼體上面以扣合方式關閉頂蓋所使用的力最小化。
盡管本文圖示并描述了具體的實施例，但本領域的普通技術(shù)人員 應當認識到，在不脫離本發(fā)明范圍的前提下，可以用多種替代和/或等 效的具體實施方式
來取代圖示及描述的具體實施例。本專利申請旨在 涵蓋本文所討論的具體實施例的所有修改形式或變體。因此，本發(fā)明 僅受權(quán)利要求及其等同形式的限制。
權(quán)利要求
1.一種用于端接電導體的電連接器，包括殼體，其包括前壁，與基座間隔開，第一殼體部分，在所述前壁和所述基座之間延伸，第一線槽，穿過所述前壁形成，絕緣置換連接器(IDC)元件，被設置在所述第一線槽與所述基座之間的所述第一殼體部分內(nèi)，并且被構(gòu)造用于連接至印刷電路；以及頂蓋，包括可轉(zhuǎn)動地裝配在所述殼體上的樞軸部分以及從所述樞軸部分伸出的蓋部分，所述樞軸部分限定在所述頂蓋的內(nèi)表面和外表面之間延伸的第一線接納凹槽；其中所述頂蓋在打開位置和關閉位置之間是可樞轉(zhuǎn)的，其中在打開位置，所述第一線接納凹槽與所述第一線槽線性對齊；在關閉位置，所述蓋部分連接至所述前壁，并且所述樞軸部分從所述基座錯開，以限定在所述樞軸部分和所述基座之間的線腔體。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電連接器，所述電連接器與一對導線組 合，其中每根導線由所述第一線槽接納、與所述IDC元件接合、被限 制在所述線腔體內(nèi)，并且當所述頂蓋在關閉位置時繼續(xù)無電干擾地穿 過所述第一凹槽和所述線腔體。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電連接器，還包括 至少一個導向元件，其被設置在所述頂蓋的內(nèi)表面上； 其中當所述頂蓋旋轉(zhuǎn)到關閉位置時，所述導向元件將每根導線與所述IDC元件和所述線腔體對齊。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電連接器，還包括 至少一個凸起，鄰近所述至少一個導向元件被設置在所述頂蓋的內(nèi)表面上，并且與所述IDC元件內(nèi)的絕緣置換槽對齊；其中當所述頂蓋旋轉(zhuǎn)到關閉位置時，所述至少一個凸起促使每根 導線進入所述絕緣置換槽。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電連接器，其中所述IDC元件包括 第一觸點和第二觸點；橋接部分，將所述第一觸點電連接至所述第二觸點；和 尾部，從所述橋接部分延伸遠離所述第一觸點和第二觸點，所述 尾部被構(gòu)造用于電連接至所述印刷電路。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電連接器，其中所述尾部被構(gòu)造用于通 過焊接和壓力配合中的一種電連接至所述印刷電路。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電連接器，其中所述尾部是被構(gòu)造用于 焊接至所述印刷電路的焊接尾部。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電連接器，其中所述尾部在引腳內(nèi)端接， 所述引腳被構(gòu)造用于焊接至所述印刷電路的球柵陣列。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電連接器，其中所述尾部包括被構(gòu)造用 于壓力配合到所述印刷電路的開口的適形引腳。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電連接器，其中所述殼體包括 第二殼體部分，第二線槽，穿過所述前壁形成，第二 IDC元件，被設置在所述第二線槽和所述基座之間的第二殼 體部分中。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的電連接器，其中所述第一IDC元件相 對于所述第二 IDC元件更接近所述殼體的前壁。
12. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的電連接器，所述電連接器與第二對導 線組合，其中所述第二對導線的每根導線由所述第二線槽接納、與所述第二IDC元件接合、被限制在所述線腔體內(nèi)，并且當所述頂蓋處于關閉位置時繼續(xù)無電干擾地穿過在所述頂蓋的樞軸部分中形成的第二 凹槽和所述線腔體。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的電連接器，其中所述殼體的特征在于 無導線切刀，使得所述第一對導線和所述第二對導線限定進入所述殼 體的四根導線和通過所述頂蓋從所述殼體伸出的四根電連續(xù)導線。
14. 一種印刷電路組件，包括 印刷電路；電連接器，電連接至所述印刷電路，所述電連接器包括殼體，包括第一殼體部分，在前壁和基座之間延伸，絕緣置換連接器(IDC)元件，被設置在所述第一殼體部分內(nèi)，所述IDC元件包括第一觸點和第二觸點、將所述第一觸點電連接至所述第二觸點的橋接部分，以及電連接在所述橋接部分和所述印刷電路之間的尾部，頂蓋，包括樞軸部分，被可轉(zhuǎn)動地裝配在所述殼體上，蓋部分，從所述樞軸部分伸出，所述樞軸部分限定在所述頂蓋的內(nèi)表面和外表面之間延伸的第一凹槽，所述頂蓋可旋轉(zhuǎn)到關閉位置，其中所述蓋部分連接至所述殼體并且所述樞軸部分從所述基座錯開，以限定線腔體；以及至少一個電導體；其中所述至少一個電導體通過所述前壁進入所述殼體，電接觸所 述IDC元件，延伸穿過所述線腔體，并且以電連續(xù)方式通過所述頂蓋 的第一凹槽伸出。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的印刷電路組件，其中所述尾部被焊接至所述印刷電路。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的印刷電路組件，其中所述尾部在內(nèi)端 接，所述引腳被焊接至所述印刷電路。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的印刷電路組件，其中所述尾部在適形 引腳內(nèi)端接，所述適形引腳被壓力配合至所述印刷電路內(nèi)。
18. —種用電連接器接合電導體的方法，所述方法包括 提供具有殼體和頂蓋的電連接器，所述殼體封閉至少一個電連接至印刷電路的絕緣置換連接(IDC)元件，所述頂蓋可轉(zhuǎn)動地連接至所 述殼體；提供多個電導體；打開所述頂蓋并且使所述多個電導體穿過由所述頂蓋的樞軸部 分形成的凹槽；將所述頂蓋樞轉(zhuǎn)到關閉位置，并且將所述多個電導體固定在所述 樞軸部分和所述殼體之間形成的線腔體內(nèi)；以及保持所述多個電導體的電連續(xù)性，所述電導體在所述殼體的至少 一個入口位置和至少一個出口位置之間穿過所述殼體。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中將所述頂蓋樞轉(zhuǎn)到關閉位 置包括將所述多個電導體與所述IDC元件的至少一個狹槽電連接。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中保持所述多個電導體的電 連續(xù)性包括將從所述殼體的出口位置伸出的引入線電連接至另一個電 路。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于端接電導體的電連接器，所述電連接器包括殼體和裝配到所述殼體上的頂蓋。所述殼體包括在前壁和基座之間延伸的第一殼體部分、穿過所述前壁形成的第一線槽、以及設置在所述第一殼體部分并且被構(gòu)造用于連接至印刷電路的絕緣置換連接器(IDC)元件。所述頂蓋包括可轉(zhuǎn)動地裝配到所述殼體的樞軸部分以及從所述樞軸部分伸出的蓋部分，其中所述樞軸部分限定線接納凹槽。就這一點而言，所述頂蓋在打開位置和關閉位置之間是可樞轉(zhuǎn)的，在打開位置，所述第一凹槽與所述第一線槽線性對齊，在關閉位置，所述蓋部分連接至所述前壁并且所述樞軸部分從所述基座錯開以限定線腔體。
文檔編號H01R12/16GK101496228SQ200780028198
公開日2009年7月29日 申請日期2007年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月24日
發(fā)明者理查德·J·謝勒, 邁克爾·L·布萊克 申請人:3M創(chuàng)新有限公司