專利名稱：耐沖擊連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
和
背景技術(shù)：
本發(fā)明總體而言涉及電子設(shè)備的連接器，特別是安裝于印刷電路板上的耐沖擊連接器。
各種電子設(shè)備包括促使外圍設(shè)備和電子設(shè)備之間連接的安裝于印刷電路板上的連接器。一個例子是移動電話上用于連接免提耳機的音頻插孔。雖然這些標準連接器是有用的，它們試圖從所有側(cè)面圈閉插入連接器中的插塞。因此，任何由插塞施加的沖擊，例如當電子設(shè)備跌落時，都可能沖擊到連接器。這些作用力會使得將連接器固定到印刷電路板的釬焊結(jié)點和/或連接器自身破裂。已知采用彈簧接觸元件以部分吸收連接器上的作用力，但卻需要花費額外的空間和成本。因此，仍存在一種對于經(jīng)濟型連接器的需求，這種連接器能經(jīng)受沖擊作用力而不會斷裂或移動。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種板安裝連接器，設(shè)計成能經(jīng)受傳遞給連接器的沖擊作用力。在一個實施例中，連接器包括殼體、設(shè)置在殼體內(nèi)的腔體和一個或多個設(shè)置在腔體內(nèi)的電氣接觸元件。腔體接收并可松脫地將插塞保持在插入位置，同時接觸元件將插塞電氣連接到印刷電路板上的電路。殼體包括一個或多個開口，其尺寸可將插塞可屈服地保持在插入位置內(nèi)并在沖擊作用下可擴張以允許穿過該一個或多個開口的插塞位移。因此，連接器通過允許插塞從插入位置移動到移位位置而降低了連接器上的應(yīng)力。


附圖1圖示了現(xiàn)有技術(shù)連接器以及在沖擊過程中可能施加給插塞的作用力。
附圖2圖示了本發(fā)明的一個實施例。
附圖3圖示了插塞插入到本發(fā)明的一個實施例中。
附圖4圖示了沿直線4剖視的附圖3，并顯示了本發(fā)明一個實施例中接合插塞的接觸元件。
附圖5圖示了沿直線5剖視的附圖3，并顯示了本發(fā)明一個實施例中連接器的安裝，以及插塞到印刷電路板的電氣連接。
附圖6a-6c圖示了示范性的插塞移位位置。
附圖7圖示了本發(fā)明的可選實施例。
附圖8圖示了用于無線通訊設(shè)備的本發(fā)明一個實施例。
附圖9圖示了用作音頻插孔的本發(fā)明一個實施例的示意圖。
附圖10圖示了用作電源插孔的本發(fā)明的可選實施例的示意圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在參考附圖1，整體用數(shù)字10表示的現(xiàn)有技術(shù)中的連接器被示出安裝于印刷電路板(PCB)40。連接器10包括由側(cè)壁14形成的殼體12。多個接觸元件16被釬焊到相應(yīng)的接觸墊42，從而將連接器10固定到PCB40。當插塞50插入到連接器10中時，接觸元件16將插塞50電氣連接到PCB40上的一個或多個電路(未示出)。
對于一個電子設(shè)備，時不時跌落并因此在插塞50上承受沖擊作用力并非罕有。這些作用力的例子作為F1和F2顯示在附圖1中。容易看出，現(xiàn)有技術(shù)中的連接器10的側(cè)壁14在沖擊過程中在所有側(cè)壁上均圈閉插塞50的插入部，作用力F1和F2可能會沖擊側(cè)壁14并沖擊到固定接觸元件16和接觸墊42的釬焊結(jié)點。不幸地，作用力F1和F2可能大到使現(xiàn)有技術(shù)中的連接器10以及接觸元件16和接觸墊42之間的釬焊結(jié)點斷裂或破裂，因此連接器10呈現(xiàn)為不可操作的，或其連接是不可靠的。
如圖2所示且整體由數(shù)字20表示的本發(fā)明的耐沖擊連接器，通過允許插塞50的少許位移來降低由插塞50上的沖擊作用力導致的應(yīng)力，從而比現(xiàn)有技術(shù)中的連接器10有進步。耐沖擊連接器20安裝于PCB40并具有腔體30以容納并可松脫地保持插塞50插入。插塞50可為分段插塞，例如通過電線54連接于外圍設(shè)備(未示出)的2.5mm或3.5mm標準插塞。作為例舉，外圍設(shè)備可以是用于諸如移動電話的無線通訊設(shè)備的免提耳機。因此，插塞50的段可包括接地段56、音頻段58和麥克風段60。連接器20可被用于連接到各種類型外圍設(shè)備的其他類型插塞50。包括插塞50在內(nèi)的其他外圍設(shè)備例子包括電池充電器和電源。
如附圖3所示，通過將插塞50插入腔體30而使插塞50緊密配合連接器20，這樣使得插塞50呈現(xiàn)插入位置。在插入位置，插塞50將外圍設(shè)備連接到設(shè)置在PCB40上的一個或多個電路。因此，考慮到上述免提耳機的例子，使用者無需將移動電話接近使用者的頭部就可以使用移動電話進行溝通。
連接器20包括殼體22，最好由絕緣、柔韌的材料制成，如塑料。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以意識到這里提及的材料只是例舉，任何本領(lǐng)域公知的合適材料可用于制造殼體22。連接器20還包括腔體30內(nèi)的接觸元件26，如附圖4所示，該接觸元件通過接觸插塞50上的相應(yīng)段而將插塞50電氣連接到設(shè)置在PCB40上的電路。接觸元件26可以是本領(lǐng)域公知的任何接觸元件，并可設(shè)計成表面安裝和/或通孔安裝于PCB40。
附圖5圖示了將連接器20安裝到PCB40的示范方法，以及接觸元件26、開口28和插塞50之間的相互作用更詳細的視圖。在附圖5中，接觸元件26延伸進入腔體并接合插塞50，這樣促使插塞50與殼體22的內(nèi)表面實現(xiàn)表面接觸。有助于插塞50插入對齊的這種表面接觸有助于將插塞50可松脫地保持在腔體30內(nèi)。另外，接觸元件26向下延伸穿過殼體22以接觸到PCB40的接觸墊42。雖然接觸元件26以表面安裝的構(gòu)造顯示，它應(yīng)被理解為也可被通孔安裝于PCB40上所代替。
可選地，接觸元件26可包括延伸穿過殼體22并連接到可選安裝引線32的接觸元件引線34，可選安裝引線32接著固定于附加的接觸墊42。雖然不是必需，安裝引線32另外穩(wěn)定堅固地安裝于連接器20。
殼體22包括一個或多個開口28，以允許因沖擊作用力所引起的插塞50的位移。形成在側(cè)壁24內(nèi)的開口28尺寸形成為能將插塞可屈服地保持在腔體30內(nèi)。在一個實施例中，開口28的尺寸d1略小于插塞50的直徑d2。開口28在尺寸上的這種略微差異允許插塞50在插入位置與連接器20的腔體30緊密配合，并在插塞50因受到?jīng)_擊作用力而從插入位置移開時，為其位移提供屈服阻力。
附圖6a-6c圖示了所述實施例允許的、插塞50角位移的例子。附圖6a顯示了施加于插塞50的基本水平的移位載荷F2，它使得插塞50的插入部擠壓抵靠開口28。由于開口28的尺寸d1小于插塞50的直徑d2，開口28可對插塞50的運動提供至少局部的阻力。然而，如果移位載荷F2到達連接器20或者其與PCB40的相應(yīng)連接發(fā)生斷裂危險的某極限，開口28擴張，允許插塞50凸出穿過開口28并處于移位位置。因而，連接器20通過可屈服地抵抗插塞50的位移消散了沖擊作用力，并允許插塞的局部角位移。
采用柔性或柔韌材料制作殼體22，允許開口28在插塞50從插入位置移動到移位位置時擴張或展開。雖然不是必需，當插塞50凸出穿過開口28時，開口28可以與其形狀基本一致。另外，在將插塞50從移位位置除去并再插入到腔體30內(nèi)時，開口28由于材料的彈性可恢復到其正常的尺寸和形狀。
在附圖6a中，移位載荷F2引起相對于PCB40大體水平的角位移。然而，開口28可設(shè)置在任何方向的任何側(cè)壁24上，從而允許不止是水平方向的角位移。例如，相對于PCB40大體垂直的位移顯示在附圖6b和6c中。移位載荷F1可以看出是施加在插塞50上的基本垂直的沖擊作用力，引起插塞50穿過頂端開口28的基本垂直的位移?？梢岳斫猓景l(fā)明不僅限于這里描述的垂直和水平位移，而且包含了插塞50穿過開口28的任何位移。因此，任意數(shù)量的開口28可以設(shè)置在側(cè)壁24上以便于實現(xiàn)相對于PCB40不同角度的位移。
附圖7描述了具有基本圓柱形殼體22的連接器20的可選實施例。插塞50插入腔體30，同時一個或多個開口28允許插塞50穿過開口28的局部位移。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易意識到一個或多個開口28無需形成為側(cè)壁24內(nèi)的切口。
現(xiàn)在參考附圖8，一個連接器20的示范實施例顯示出它可用于無線通訊設(shè)備，該設(shè)備在這里為移動電話70。移動電話70包括顯示屏84、鍵盤82、揚聲器86、麥克風80和本發(fā)明的連接器20。另外，PCB40裝在移動電話70內(nèi)，且包括一個或多個設(shè)置其上的電路。
附圖9描述了一個電路的實施例，總體由數(shù)字100表示，其中連接器20構(gòu)造為耳機插頭。電路100包括由電源94驅(qū)動的微處理器72。微處理器72控制著連接于發(fā)射電路90和接收電路88的數(shù)字信號處理電路(DSP)78。輸入信號和輸出信號通過天線92傳送和接收。一個輸入/輸出(IO)電路76將麥克風80、鍵盤82、顯示屏84和揚聲器86連接到微處理器72，也連接到通過接觸元件26電力連接到連接器20的音頻電路74。
如上所述，插塞50可為分段插塞，包括接地段56、音頻段58和麥克風段60。因此，至少三個接觸元件26設(shè)置在腔體30內(nèi)以分別將這三段56、58和60電力連接到PCB40上其相應(yīng)的觸點42。也就是，接地段56連接到PCB40的接地電路，而麥克風和音頻段58、60分別連接到麥克風電路和揚聲器電路80、86。因此，當插塞50位于插入位置，使用者可通過免提耳機與遙遠的另一方通訊。然而，如果一個沖擊發(fā)生在插塞50，連接器20內(nèi)的開口28允許插塞50從插入位置移動到移位位置。在這種情況下，使用者只需要將移位的插塞50從連接器20中取出并將其重新插入。
附圖10描述了一個可選實施例，其中連接器20構(gòu)造為電源插孔。在這一實施例中，連接器20連接到PCB板上的電池充電電路96，并可只包括兩個接觸元件接地和電源(未示出)。使用外圍設(shè)備，如另外的電池充電器(未示出)，用戶可對電池再充電，或提供電源給移動電話70。
本發(fā)明當然可通過除了這里特別提到的其他不脫離本發(fā)明根本范圍和特征的方式實現(xiàn)。因此本發(fā)明實施例被認為是例舉性的而非限制性的，且由所附權(quán)利要求的內(nèi)涵和等價范圍得出的所有改變均意欲包含于其中。
權(quán)利要求
1.一種安裝在印刷電路板上的連接器，包括殼體；位于所述殼體內(nèi)的接收腔體，以接收插塞；以及殼體內(nèi)的開口，尺寸能夠可屈服地保持插塞，開口響應(yīng)施加在插塞上的沖擊作用力而充分擴張以允許穿過開口的插塞位移。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接器，其中開口相對于插塞的直徑較小。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接器，還包括一個或多個設(shè)置在腔體內(nèi)的接觸元件，該接觸元件將插塞電氣連接到印刷電路板上的電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連接器，其中一個或多個接觸元件延伸穿過殼體用以將連接器安裝到印刷電路板。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子設(shè)備，其中一個或多個接觸元件促使插塞與殼體內(nèi)表面實現(xiàn)表面接觸并可松脫地保持插塞。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接器，其中殼體由柔韌材料構(gòu)成，可屈服地響應(yīng)施加在插塞上的沖擊作用力，引起開口的擴張，并允許穿過開口的插塞位移。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接器，其中開口作為殼體內(nèi)的切口而形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接器，其中開口構(gòu)造為允許插塞相對印刷電路板有角位移。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接器，其中開口構(gòu)造為允許插塞相對印刷電路板有水平位移。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接器，其中開口構(gòu)造為允許插塞相對于印刷電路板有垂直位移。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接器，其中殼體包括一個或多個側(cè)壁，且其中開口是作為一個或多個側(cè)壁內(nèi)的切口而形成的第一開口。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的連接器，還包括多個開口，其中所述多個開口中的每個開口基本與第一開口相似。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的連接器，其中所述多個開口中的至少一個開口相對于印刷電路板沿垂直平面形成，以允許穿過至少一個開口的插塞垂直位移。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的連接器，其中所述多個開口中的至少一個開口相對于印刷電路板沿水平平面形成，以允許穿過至少一個開口的插塞水平位移。
15.一種電子設(shè)備，包括具有電路的印刷電路板；以及安裝于印刷電路板的連接器，該連接器包括殼體；位于所述殼體內(nèi)的接收腔體，用以接收插塞；以及殼體內(nèi)的開口，尺寸能夠可屈服地保持插塞，開口響應(yīng)施加在插塞上的沖擊作用力而充分擴張以允許穿過開口的插塞位移。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電子設(shè)備，其中開口相對于插塞的直徑較小。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電子設(shè)備，還包括一個或多個設(shè)置在腔體內(nèi)的接觸元件，該接觸元件將插塞電氣連接于電路。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電子設(shè)備，其中一個或多個接觸元件促使插塞與殼體內(nèi)表面實現(xiàn)表面接觸并可松脫地保持插塞。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電子設(shè)備，其中插塞為包括多個觸點的分段插塞，并且其中一個或多個接觸元件將多個觸點電氣連接到電路。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電子設(shè)備，其中殼體由柔韌材料構(gòu)成，可屈服地響應(yīng)施加在插塞上的沖擊作用力，引起開口的擴張并允許穿過開口的插塞位移。
21.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電子設(shè)備，其中開口形成為殼體內(nèi)的切口。
22.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電子設(shè)備，其中開口構(gòu)造為允許插塞相對印刷電路板有角位移。
23.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電子設(shè)備，其中開口構(gòu)造為允許插塞相對印刷電路板有水平位移。
24.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電子設(shè)備，其中開口構(gòu)造為允許插塞相對印刷電路板有垂直位移。
25.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電子設(shè)備，其中該電子設(shè)備包括無線通訊設(shè)備。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的電子設(shè)備，其中該無線通訊設(shè)備為移動電話。
27.一種為板安裝連接器提供應(yīng)力消除的方法，該板安裝連接器具有插入連接器中的插塞，響應(yīng)施加于插塞之上的沖擊作用力，該方法包括可松脫地將插塞保持在連接器的接收腔體內(nèi)，該連接器具有殼體；且在連接器殼體內(nèi)提供一個或多個柔性開口，其尺寸能夠可屈服地將插塞保持在插入位置，開口響應(yīng)沖擊作用力充分擴張以允許穿過一個或多個開口的插塞位移。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中可松脫地將插塞保持在接收腔體，包括設(shè)置一個或多個接觸元件在接收腔體中以促使插塞與連接器殼體的內(nèi)表面實現(xiàn)表面接觸。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中柔性開口包括連接器殼體內(nèi)的切口，其可屈服地抵抗插塞相對于印刷電路板從插入位置到移位位置的位移。
全文摘要
安裝于印刷電路板上的連接器允許一個插塞從插入位置移動到響應(yīng)施加在插塞上的沖擊力的移位位置。連接器包括由一個或多個側(cè)壁構(gòu)成的殼體和殼體內(nèi)的腔體。腔體接收并可松脫地將插塞保持在插入位置，同時一個或多個設(shè)置在腔體內(nèi)的接觸元件將插塞電氣連接到設(shè)置在印刷電路板上的電路。一個或多個側(cè)壁上的開口將插入的插塞可屈服地保持在插入位置中，同時允許穿過一個或多個開口的插塞位移。
文檔編號H01R13/646GK1748345SQ200380109637
公開日2006年3月15日 申請日期2003年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月10日
發(fā)明者D·瓦尼普斯 申請人:索尼愛立信移動通訊股份有限公司