專利名稱：可安裝在線路板上的同軸連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電連接器領(lǐng)域，更具體地涉及可以安裝在線路板上的同軸連接器。
同軸連接器提供一個同軸布置在外導(dǎo)體內(nèi)的內(nèi)導(dǎo)體或信號導(dǎo)體，兩者都有精確控制的半徑和一條共同的軸線，在其之間布置有絕緣材料。某些特定的同軸連接器可以安裝在線路板上，信號導(dǎo)體與線路板的信號電路電連接，而外導(dǎo)體與線路板上的接地電路電連接，且這種電連接通常是用錫焊的方法實現(xiàn)的。一種這類連接器公開在美國專利No.4,650,271。在美國專利No.5,495,267中，多個類似的可安裝于線路板上的同軸連接器固定在一個沿線路板的邊緣聯(lián)結(jié)在線路板之上的安裝支架上，各同軸連接器于電氣設(shè)備的輸出/輸入口處穿過板上的切口延伸出來。
一種這樣的同軸連接器可以從AMP公司購得，稱為“F”連接器，零件號No.415024-2。外導(dǎo)體是一金屬塊狀殼體，將處于絕緣材料襯套內(nèi)的內(nèi)導(dǎo)體包裹在內(nèi)，并延伸出線路板的安裝端和與其相反的配接端，匹配端形成帶螺紋的細(xì)長圓柱體，其實際凸出到線路板的邊緣之外，延伸穿過板的切口，配接連接器將以螺紋方式聯(lián)結(jié)在其之上。這種連接器的殼體在粗大的殼體后段的一部分上要包括面向下的表面，在錫焊前布置在鄰接線路板邊緣的那部分線路板表面上，容易地提供可錫焊于線路板的接地電路上的外導(dǎo)體連接段。內(nèi)導(dǎo)體向后直線延伸，也與線路板表面對正，與線路板的信號電路電連接。為使同軸連接器的阻抗匹配最佳，不僅希望粗大的殼體后段環(huán)繞內(nèi)導(dǎo)體，而且希望其橫截面與配接同軸連接器的橫截面大體相同，因此，殼體的一部分必須延伸到它所安裝在其上的電路板的表面之下，要求形成一個自線路板邊緣延伸到線路板內(nèi)的凹口，以為粗大的殼體的下半部提供足夠的空間，使內(nèi)導(dǎo)體向前到達(dá)并終止于信號電路。
人們希望提供這樣的同軸連接器，它適合于利用包括能將連接器沿線路板邊緣精確定位在安裝位置的機器人取置設(shè)備等自動組裝技術(shù)方便地安裝到線路板上，隨后在不同的工位進(jìn)行錫焊，以形成所需的與線路板的電連接。
本發(fā)明提供了一種可以利用取置設(shè)備安裝在線路板邊緣的同軸連接器，它在錫焊前不使用工具、夾具或固定部件就能穩(wěn)定地放置在線路板表面的安裝位置，且占線路板的面積最少。
本發(fā)明提供一種殼體，它包括通過殼體的線路板接合表面之下的線路板凹口內(nèi)自線路板邊緣向內(nèi)凸出的粗大殼體的下半部，其質(zhì)量足以使連接器的質(zhì)量中心位于線路板邊緣以內(nèi)，同時保持緊湊的外形。
現(xiàn)在將以舉例的形式參照附圖對本發(fā)明的一個實施例進(jìn)行說明，其中

圖1和圖2是本發(fā)明同軸連接器的前視和后視的立體圖；圖3是該連接器的縱截面圖；以及圖4是安裝在線路板上處于安裝位置的連接器的底視圖。
同軸連接器10沿線路板12(見圖4)的邊緣14可安裝在該線路板上，該線路板設(shè)置有凹口16和定位孔18，適于在安裝位置進(jìn)行安裝。連接器的外導(dǎo)體20是一個金屬塊狀殼體，例如鍍鎳的模鑄鋅，且包括一粗大的殼體后段22，沿其二側(cè)有一對自后表面26向前延伸的翼翅24，它們各有一自其向下懸垂的定位銷28，可承納于線路板12的相應(yīng)的定位孔18內(nèi)，以便在將連接器放置到線路板上于安裝位置時使其精確定位。
殼體前段30是一長圓柱體，尺寸規(guī)格為其直徑小于殼體后段22的寬度和高度，并延伸出一個前導(dǎo)端32，該前導(dǎo)端自橫向凸緣36的前表面34實際凸出超過線路板的邊緣14，并穿過和超出板切口，以與一互補的連接器(未示出)相配接，帶有螺紋表面，使鎖緊螺母(未示出)和配接連接器的聯(lián)結(jié)螺母(未示出)以螺紋聯(lián)結(jié)方式牢固地聯(lián)結(jié)其上，從而將連接器固定在其完全配接的狀態(tài)。橫向凸緣36自線路板邊緣向前延伸，用以安置在外護(hù)罩(未示出)的板壁的內(nèi)表面上對應(yīng)的凹槽內(nèi)，在使用中，連接器和線路板組件均置于該外護(hù)罩內(nèi)。如圖3可見，同軸布置于外導(dǎo)體20的中心孔38內(nèi)的是諸如銅鈹合金的內(nèi)導(dǎo)體40，其布置在例如TEFLON(特氟隆)聚四氟乙烯樹脂(特拉華州Wilmington的E.I.DuPont de Nomours and Company的商標(biāo))絕緣襯套42的中心通道內(nèi)。
內(nèi)導(dǎo)體40按傳統(tǒng)方式利用例如小定位倒鉤44保持在襯套42內(nèi)，其包括一根小直徑細(xì)長銷釘，該銷釘自靠近殼體前段30的前導(dǎo)端32的承窩接觸部分46向伸展到殼體后段48的后表面26的線路板連接部分48延伸。絕緣襯套42最好在前導(dǎo)端32處確定一呈錐形的入口50，緊接在承窩接觸部分46之前形成一引入端，以便于接納同軸電纜連接器的一端，或配接連接器(未示出)的配接銷。所示的絕緣襯套42通過金屬定位環(huán)52固定在中心孔38上，該定位環(huán)是強力配裝在前導(dǎo)端32的中心孔38內(nèi)的，而襯套后端54與殼體后段內(nèi)的凸臺56靠接。在凸臺56向后延伸出直徑較小的孔后段，它一直延伸到后表面26，內(nèi)導(dǎo)體40的線路板連接端48穿過該孔同軸地延伸至殼體后表面26。
內(nèi)導(dǎo)體40的線路板連接端48最好沿線路板12的安裝表面布置，以便錫焊在線路板相應(yīng)的信號電路上。翼翅24的面向下的表面60也沿線路板12的安裝表面布置，以便錫焊于線路板的接地電路上，在圖2中，線路板連接段48的底部和面向下的表面60是共平面的。翼翅24最好厚度較薄且與內(nèi)導(dǎo)體處于同一平面內(nèi)，簡單地起到支撐在線路板表面的鄰接凹口16的作用，并提供定位銷釘，而后起到使外導(dǎo)體與線路板接地電路產(chǎn)生電連接的作用。翼翅24自殼體后表面26延伸至最前端或前導(dǎo)端62，于緊靠橫向凸緣36的后面處終止。
根據(jù)本發(fā)明，殼體后段22提供有一底部70，通過與翼翅24的面向下的表面60共平面的線路板凹口16垂懸向下，它適用于以緊湊的形狀提供足夠的質(zhì)量有效地平衡同軸連接器的前部的質(zhì)量，該前部不僅凸出到線路板邊緣14之外，而且?guī)缀跗湟话胭|(zhì)量凸出到線路板的上平面或安裝平面之下。因此本發(fā)明使質(zhì)量中心自線路板邊緣內(nèi)移，足以使同軸連接器在簡單地將其放置在位之后即能穩(wěn)定地支撐在線路板的表面上，在錫焊前(包括在工位之間水平移動)無需使用任何形式的夾持工具或單獨的固定裝置，否則只有用諸如線路板鎖卡裝置或粘接劑或向后伸出的鎮(zhèn)重物等夾具、工具或單獨的固定裝置來把持住，才能使同軸連接器不繞線路板的前緣向前和向下轉(zhuǎn)動。本發(fā)明還使提供與線路板接觸的面向下的表面的殼體后段的翼翅的水平延伸量減至最小，從而減少了安裝位置的尺寸和同軸連接器10所占據(jù)的線路板實際面積。
下部70最好呈塊狀，它自前表面72延伸至后表面74，向前終止于定位銷28和定位孔18，它具有側(cè)表面76和呈平面的底表面78，從而具有與形狀簡單且容易構(gòu)成的線路板凹口16大體互補的形狀和尺寸，同時通過該凹口垂懸到線路板的底表面之下。前表面72向前最好不是位于與翼翅24的最前端或前導(dǎo)端62相交的垂直平面。另外，內(nèi)導(dǎo)體40的線路板連接段48之上的殼體后段最好完全延伸至內(nèi)導(dǎo)體40的線路板連接段48的最后端，以有助于使質(zhì)量中心處于翼翅24的最前端之后。
再有，根據(jù)本發(fā)明的再一個方面，沿與翼翅24的最前端或前導(dǎo)端62相交的垂直平面之后的殼體后段22的頂表面提供有一能用真空取置設(shè)備抓取的大體平面的部分80，在自動組裝過程中同軸連接器是用這種設(shè)備移動和定位的。
在圖1至圖3中可以看到，自殼體底部70的前表面72向后形成的同軸連接器10的后區(qū)A最好與翼翅24的前導(dǎo)端62對齊，而包括殼體前段30以及橫向凸緣36的前區(qū)B將定位在線路板邊緣之外，并如圖3可見，沿板的內(nèi)表面布置在線路板所安裝在其內(nèi)的電子設(shè)備的輸入/輸出口處，同時帶螺紋的前部穿過板的切口伸出，并接受一鎖緊螺母(帶鎖緊墊圈)以螺紋方式緊固其上，從而將連接器沿線路板的外表面固定在板上(沿內(nèi)表面還使用護(hù)孔墊圈)，而后有配接連接器的聯(lián)結(jié)螺母以螺紋方式聯(lián)結(jié)其上。
再有，如圖1至圖3可見，在翼翅24的面向下的表面60的水平面之下和內(nèi)導(dǎo)體40之下構(gòu)成下區(qū)C，而安裝平面以上的區(qū)域為上區(qū)D。
在連接器10的一個實施例中襯套42是特氟隆材料且中心接觸直徑為0.045英寸；殼體前段30為0.625英寸長且外徑為0.315英寸；中心孔38自前導(dǎo)端32至凸臺56為1.00英寸，直徑0.260英寸，且后孔的直徑為0.157英寸；橫向凸緣36從前至后為0.125英寸，且高和寬為0.500×0.500英寸；殼體后段22在上區(qū)D從前至后為0.655英寸，最寬寬度0.500英寸，橫跨頂表面80為0.198英寸寬，高度0.269英寸。在下區(qū)C和后區(qū)A的殼體下部70從前至后為0.470英寸，寬0.500英寸，自翼翅24的面向下的表面60之后向下垂懸的深度為0.298英寸。計算得出，重心CG(見圖3)位于距接觸中心軸之下的距離Λ1為0.0245英寸且處在距翼翅24的最前表面62和殼體底部70的前表面之后的距離Λ2為0.110英寸的垂直平面內(nèi)，使翼翅24的最前表面62充分向后，大體與線路板的邊緣相吻合。使連接器10在錫焊前和錫焊過程中無需輔助工具即能保持穩(wěn)定地放置在線路板12上。
在一第二實施例中，對尺寸和形狀均類似，只是襯套為30％玻璃填充的聚酯(較特氟隆重)且殼體底部的深度較淺(面向下表面之下0.231英寸)，使其底表面與橫向凸緣的底表面一致的連接器的重心位置進(jìn)行了計算。該重心位于自翼翅的最前緣向后0.080英寸的垂直平面且大體在接觸中心軸上。
本發(fā)明的同軸連接器是阻抗匹配的，以提供高性能的75歐姆連接器，用于自標(biāo)準(zhǔn)75歐姆同軸電纜的信號轉(zhuǎn)換，例如最好是在居所或辦公室用于從網(wǎng)絡(luò)界面盒(Network Interface Box)或電纜接口裝置(Cable Access Unit)接收的來自分布電纜的電話或電視信號的傳輸。此處所述的連接器適用于自連接器向線路板沿平面方向連續(xù)延伸的接地電路，在連接器和線路板上，接地電路與兩側(cè)的信號電路分隔開一最佳距離，滿足其平面波導(dǎo)布置的要求，具有信號衰減最小和在組裝后對線路板調(diào)校最少的優(yōu)點。
權(quán)利要求
1．一種同軸連接器(10)，其類型適于安裝于線路板(12)上且具有一外導(dǎo)體塊狀殼體(20)和同軸布置于從頭至尾處在絕緣襯套(42)之內(nèi)的孔(38)中的內(nèi)導(dǎo)體(40)，并具有與線路板(12)的安裝表面對正的暴露的后部線路板連接段(48)，用來使其信號電路電連接至延伸至細(xì)長圓柱形殼體前段(30)的前導(dǎo)端(30)的前接觸部分(46)，而粗大的殼體后段(22)包括在線路板(12)的安裝位置與其安裝表面對正并鄰接的共平面的面向下的表面(60)，用于與線路板的接地電路形成電連接；其特征在于塊狀殼體(20)包括殼體底部(70)，其自上述面向下的表面(60)的最前端(62)向后并向下垂懸到上述面向下的表面(60)之下，上述殼體底部(70)具有足夠的質(zhì)量，用以平衡凸出到上述面向下的殼體表面(60)的最前端(62)之前的連接器(10)的前部的質(zhì)量，因此，連接器的質(zhì)量中心位于上述面向下的殼的表面(60)的最前端(62)之后，且一旦將連接器放置在線路板(12)的安裝表面上，它在錫焊前即可穩(wěn)定地保持在該位置上，無需任何定位裝置，其殼體底部(70)穿過線路板(12)上的互補凹口(16)向下延伸。
2．如權(quán)利要求1所述的同軸連接器(10)，其特征還在于，上述殼體后段(22)的頂表面(80)是平面，在上述面向下的殼體表面(60)的上述最前端(62)之后形成一抓取表面，便于在將該連接器安裝到線路板(12)的過程中使用真空取置設(shè)備。
3．如權(quán)利要求1和2的任一款所述的同軸連接器(10)，其特征在于，殼體后段(22)延伸至上述內(nèi)導(dǎo)體(40)的上述線路板連接段(48)的最后端。
全文摘要
適于在線路板(12)的邊緣(14)安裝在其上的同軸連接器(10)，它具有一粗大殼體后段(22)和細(xì)長帶螺紋圓柱狀殼體前段(30)的外導(dǎo)體塊狀殼體(20)。提供有一殼體底部(70)，其自與內(nèi)導(dǎo)體(40)共平面的翼翅(24)的面向下的殼體表面(60)之后向下垂懸，延伸穿過線路板凹口(16)，使殼體底部(70)提供于面向下的殼體表面(60)的最前端(62)之后。該殼體底部具有足夠的質(zhì)量使連接器的質(zhì)量中心移至面向下的表面(60)的最前端(62)之后，從而在將連接器(10)錫焊到線路板上之前的組裝過程中無需使用工具使連接器(10)穩(wěn)定地保持在線路板的頂面上。
文檔編號H01R13/646GK1238859SQ97180109
公開日1999年12月15日 申請日期1997年11月20日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月27日
發(fā)明者老R·C·霍斯勒 申請人:惠特克公司