專利名稱：低型連接器組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于電連接器組件，尤其關(guān)于用作印刷電路板之間的動(dòng)力配置和信號(hào)電路互連的電連接器組件。
背景技術(shù)：
過去已使用具有相互配合的凸、凹連接器的連接器組件，它們用來在印刷電路板之間提供電連接。例如美國(guó)專利No.Des.408,361的連接器組件可用來傳送動(dòng)力和/或電信號(hào)。在這種連接器組件中，為了傳送電能或信號(hào)，采用了各種插針、插片或其它的凸形電導(dǎo)體和插座或其它形式的凹形電導(dǎo)體。用以傳輸動(dòng)力的示例性的電導(dǎo)體公開在美國(guó)專利Nos.4749357，4824380，5431576，5575690，Des.366239，Des.366241，Des.366454，Des.368071，Des.372220和Des.405417中。很多這類現(xiàn)有的電導(dǎo)體由多個(gè)元件制成，這就增大了電阻，因此降低了電導(dǎo)體的效率。
一直有一種需要來提供一種象現(xiàn)有連接器組件同樣能力的小型連接器組件。一種改進(jìn)的連接器組件是理想的，它在尺寸上相對(duì)較小，并相對(duì)于印刷電路板來說具有相對(duì)較小的構(gòu)形。在這種連接器組件上使用的導(dǎo)電本體將僅有少量的元件構(gòu)成。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種尺寸相對(duì)較小的連接器組件，這種連接器組件所用的導(dǎo)電體僅有少量元件構(gòu)成，因此降低了連接器的電阻，提高了電導(dǎo)體的效率。
本發(fā)明提供了一種具有凸的電接頭和凹的電接頭的電連接器組件，其中一種凸的電接頭包括導(dǎo)電材料的本體，該本體具有第一和第二片構(gòu)件及第一和第二中部件，第一和第二片構(gòu)件并列延伸并且每個(gè)都具有第一和第二端，第一和第二片構(gòu)件的第一端連接在一起形成本體的前端，第一和第二片構(gòu)件的第二端連接到相應(yīng)的第一和第二中部件上，第一和第二中部件隔開并每個(gè)具有一端部，該本體包括形成在每個(gè)第一和第二中部件的端部上的多個(gè)終端。
一種凸的電接頭，包括由導(dǎo)電材料制成的第一和第二本體，每個(gè)第一和第二本體具有在一個(gè)平面內(nèi)延伸的中部和從中部伸出的片構(gòu)件，一個(gè)電絕緣材料的墊片放置在第一和第二本體之間，用以使第一和第二本體相互電絕緣，由此使每個(gè)第一和第二本體能傳輸不同的電流。
一種凹的電接頭，包括由導(dǎo)電材料制成并具有基本在一個(gè)平面內(nèi)延伸的中部，該中部具有相對(duì)的第一和第二端，多個(gè)薄有接頭件固定到第一端，每個(gè)薄的接頭件在第一方向從第一端伸到一個(gè)折疊處，該折疊彎曲約180°角，再從折疊處從相反的第二方向伸向第二端，一直伸到與薄的接頭件橫向放置的公共的帶上，該薄的接頭件首先離開中部延伸，然后在從折疊處伸向公共帶的第二方向時(shí)伸向中部，多個(gè)終端形成在第二端上。


圖1是本發(fā)明的低型連接器組件的凸、凹連接器的透視圖，它們以未嚙合狀態(tài)安裝在相應(yīng)的印刷電路板上；圖2是圖1的低型連接器的凸、凹連接器處于嚙合狀態(tài)的透視圖，圖3是沿圖1中的3-3線的圖1的凸連接器的部分分解透視圖，圖4是沿圖1中的4-4線的圖1的凸連接器的底部平面視圖，圖5是沿圖4中的5-5線、轉(zhuǎn)動(dòng)180°的凸連接器的剖視圖，它示出凸連接器的一片連接片的一部分；圖6是沿圖3中的6-6線的圖1的凸連接器的另一片連接片的第一側(cè)視圖，圖7是沿圖6中的7-7線的圖6中的一片連接片的前視圖，圖8是沿圖7中的8-8線的圖6中的一片連接片的第二側(cè)視圖，圖9是沿圖8的9-9線的圖6中的一片連接片的底視圖，圖10是圖1的凸連接器的分開的連接片的透視圖，
圖11是沿圖10中11-11線的圖10中的分開的連接片的側(cè)視圖，圖12是沿圖11中沿12-12線的圖10中的分開的連接片的頂視圖，圖13是沿圖11中的線13-13的圖10中的分開的連接片的后視圖，圖14是沿圖中的14-14線的圖1中凹連接器的部分分解的透視圖，圖15是沿圖14中的線15-15的圖1中凹連接器的底視圖，圖16是沿圖15的16-16線、轉(zhuǎn)動(dòng)180°度的圖1中的凹連接器的剖視圖，它表示凹連接器的兩塊插座連接件的一塊的一半；圖17是沿圖15的17-17線、轉(zhuǎn)動(dòng)180°的圖1中的凹連接器的剖視圖，它表示凹連接器的兩塊插座連接件的一塊的一部分；圖18是圖1中的凹連接器的、圖14中所示的兩塊插座連接件中的一塊的一半的透視圖，圖19是沿圖18中的19-19線的圖18中半個(gè)插座連接件的前視圖，圖20是圖1的凸、凹連接器開始嚙合的剖視圖，圖21是本發(fā)明的一塊連接片的另一實(shí)施例的第一側(cè)視圖，圖22是沿圖21的22-22線的圖21的一塊連接片的第二側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在詳細(xì)參照附圖所示的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，在描述實(shí)施例后將討論它的操作情況。
本發(fā)明的連接器組件31是由凸連接器32和凹連接器33(見圖1和2)構(gòu)成的低型連接器組件。該連接器組件31用于在第一和第二印刷電路板之間傳輸動(dòng)力和電信號(hào)。就此而言，凸連接器32宜裝到第一印刷電路板36上、凹連接器33宜裝到第二印刷電路板37上。每塊印刷電路板均為普通設(shè)計(jì)的印刷電路板，它們由相應(yīng)的平板38和39制成，這些平板由如玻璃纖維增強(qiáng)的環(huán)氧層壓材料類的合適的材料(FR4)構(gòu)成。
第一塊板38具有與直線邊緣42相鄰的端部41、相對(duì)的頂部和底部的、從端部42延伸的平行表面43(圖1和3)。板38帶有多個(gè)由銅或任何合適材料制成的導(dǎo)線46，在圖示的實(shí)施例中，它們形成在頂面43上。應(yīng)該看到，導(dǎo)線46可形成在頂面和/或底面上，還可在第一板38的內(nèi)部延伸。導(dǎo)線46包括若干傳送電能的動(dòng)力線46a、傳送電信號(hào)的信號(hào)線46b和接地線46c。導(dǎo)線46最好沿頂面43延伸到離開端部41的位置。相鄰的動(dòng)力線46a最好按安全電壓操作的規(guī)定相互離開一段距離。互連孔47的陳列穿過板38，端部41上的每個(gè)動(dòng)力線46a和接地線46c最好包括一個(gè)或多個(gè)沿線的一部分長(zhǎng)度串連的離開一段距離的互連孔47。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，在每個(gè)動(dòng)力線46a和接地線46c的端部具有一行或多行5個(gè)縱向隔開的互連孔。在信號(hào)線中也類似地提供了互連孔48的陣列，在一個(gè)實(shí)施例中，多行的3個(gè)縱向隔開的互連孔、每個(gè)基本類似于互連孔47，它們穿過每個(gè)信號(hào)線46b和第一板38。每個(gè)互連孔47和48的直徑約為0.040英寸?；ミB孔47之間的優(yōu)選間隔為2.5mm。
第二塊印刷電路板37的結(jié)構(gòu)基本與第一塊的相似。就此而言，第二塊板37具有相對(duì)的頂平面和底平面51和多個(gè)形成在頂面51(見圖1和10)上的導(dǎo)線52。相互隔開的平行的導(dǎo)線52包括多根動(dòng)力線52a和多根信號(hào)線52b，它們中的每一根最好與第一塊印刷電路板36上的動(dòng)力線46a和信號(hào)線46b相對(duì)應(yīng)，當(dāng)然還具有接地線52c。互連孔53的陣列基本類似于互連孔47，它們最好包括一行或多行5個(gè)縱向隔開的、穿過板39、每個(gè)動(dòng)力線52a和地線52c的互連孔53。多行3個(gè)縱向隔開的互連孔54穿過第二板39和每個(gè)信號(hào)線52b的端部。
凸連接器32由一沿縱向軸62延伸的細(xì)長(zhǎng)罩61構(gòu)成，它可采用如阻燃塑料那樣的絕緣或不導(dǎo)電材料制成(見圖1～4)。凸連接器罩61具有第一側(cè)或前側(cè)66，第二側(cè)或底側(cè)67、第三側(cè)或后側(cè)68、第四側(cè)或頂側(cè)69。這些側(cè)面平行于縱軸62延伸并相互垂直，從而使罩61的垂直于軸62的截面是長(zhǎng)方形。罩61還由左、右平行的端部71和72構(gòu)成，這些端部垂直于縱軸62延伸。罩61宜安裝到第一印刷電路板36上的迭在互連孔47和48的位置上。就此而言，底側(cè)67還具有沿其后部縱向延伸的凹口73，凹口深度約為第一板38的厚度，用以接納第一塊印刷電路板36的端部41。凹口73使第一印刷電路板36座落成與凸連接器罩61的底側(cè)67齊平。在底側(cè)67上具有垂直于縱軸62延伸的多個(gè)縱向隔開的傳輸線固定件74，用以將罩61支撐在第一印刷電路板36的導(dǎo)線46之間。在圖示的實(shí)施例中，凸連接器61具有的長(zhǎng)度、在端部71和72之間約為3.7英寸，在第一印刷電路板頂面43和頂側(cè)69之間的高度約為0.5英寸，在前、后側(cè)66和68之間的深度約為1英寸。然而凸連接器61的長(zhǎng)度范圍可為0.5～10英寸、高度可為0.5～1英寸、深度可約為1～2英寸。罩61伸出第一印刷電路板36的端部42的距離約為0.25～0.75英寸。
凸連接器罩61具有內(nèi)腔81，通過罩61的前側(cè)66上的長(zhǎng)方形開口82可接近內(nèi)腔81。前側(cè)66和開口82與罩61的底側(cè)67相鄰。腔81的邊界由相應(yīng)的底頂側(cè)67、69和左、右端71、72的四周延伸的底、頂壁86、87和左、右壁88、89形成。一個(gè)垂直于壁86～89的中壁91形成腔81的后部。每個(gè)薄壁86～89的厚度約為0.04英寸。在底和頂側(cè)67和69上具有若干棱，用以對(duì)底和頂壁86和87提供支撐。就此而言，成對(duì)的、相對(duì)的底和頂棱92和93以沿壁86和87的縱向隔開的位置從相應(yīng)的壁86和87朝內(nèi)延伸。每個(gè)棱92和93沿壁橫向延伸、從中壁91伸到前側(cè)66的開口82，并朝內(nèi)凸入腔81約0.1英寸的距離。每個(gè)棱92和93的前面具有平面部分94，該平面部分94從開口82朝中壁91向內(nèi)傾斜。
凸連接器罩61帶有多個(gè)凸接頭裝置或凸的電接頭101，用以將電能傳送通過連接器32(圖3-9)。每個(gè)用作動(dòng)力接頭101的凸的電接頭單一的導(dǎo)體102制成，該導(dǎo)體最好采用如銅合金并最好是磷青銅等合適的導(dǎo)電材料制成。單一的導(dǎo)體102具有一個(gè)中部103，它基本為方形并由第一和第二隔開的中部件104形成，每個(gè)中部件104基本為平面的并相互平行(圖5～9)。一個(gè)片構(gòu)件或連接片106從中部103朝前延伸，它最好是鍍金的，并由第一和第二隔開的平片部分107形成，該部分107分別連接到第一和第二中部件104上。片部分107在片106的遠(yuǎn)端上由垂直于片106延伸的圓形邊緣108連在一起。片部分107的頂部和底部相互朝向相鄰的圓形邊緣108傾斜。在一個(gè)片部分107上形成一朝內(nèi)延伸的凸件109，它朝內(nèi)延伸以貼合另一片部分107，以使片部分保持隔開狀態(tài)并為該片提供剛性。動(dòng)力接頭101的片106的面積由片部分107的長(zhǎng)度和高度確定的，其高度范圍約為0.25～0.50英寸，長(zhǎng)度范圍約為0.33～0.65英寸。
在中部103的底上伸出的多個(gè)插針件或插針111用來與第一印刷電路板36上的互連孔47嚙合(見圖3)。就此而言，從每個(gè)中部件104以隔開狀態(tài)伸出的多根插針越過中部件104的底部并處在一個(gè)平面內(nèi)(見圖5～9)。尤其是多行5個(gè)終端或插針111以約0.1英寸的等間隔越過每個(gè)中部件104的底部隔開，每根插針111的寬度或厚度約為它插入的互連孔47的直徑，并最好鍍鉛。這樣，每個(gè)動(dòng)力接頭101具有10根插針，該10根插針布置成兩排，每排五根插針。片106和插針111從中部103以相互離開的方向延伸，特別是插針111與片106呈直角延伸。一個(gè)墊片連接到至少一個(gè)中部件104上使中部件處于隔開狀態(tài)。一個(gè)特例是第一和第二襯墊帶112從每個(gè)第一和第二中部件104朝內(nèi)彎曲，從而相互嚙合。
動(dòng)力接頭101由凸連接器罩61攜帶，這樣片106以縱向隔開和在腔81內(nèi)對(duì)準(zhǔn)的方式垂直于縱軸62延伸(見圖3和4)。每個(gè)片106的朝前的圓形邊緣108垂直地安置在罩61內(nèi)，從而使它平行于前側(cè)66的平面和開口82延伸。在底側(cè)67上形成多個(gè)垂直于縱軸62的多個(gè)縱向隔開的槽116，每個(gè)槽116具有形成在底壁86上的前部116a和后部116b，后部116b對(duì)底側(cè)67的凹口73敞開。與槽116縱向?qū)?zhǔn)的垂直安置的槽117形成在用于每個(gè)動(dòng)力接頭101的中壁91上(參見圖3和4)。每個(gè)槽116的后部116b的前端由中壁91形成，后部由形成后側(cè)68的壁118形成、前部由中壁91形成(見圖4和5)。頂部87從中壁91朝后的延伸件形成每個(gè)槽116的底部，同時(shí)隔開的內(nèi)壁119垂直于縱軸62延伸并連接到頂壁87、中壁91和后壁118上，形成每個(gè)槽116的側(cè)部。
每個(gè)動(dòng)力接頭101穿過底側(cè)67插入槽116以組裝一個(gè)凸連接器32。在后壁118的每個(gè)內(nèi)壁119附近具有第一和第二隔開的槽123，用于在插入期間引導(dǎo)第一和第二中部件104并在以后有助于中部件104的隔開位置(圖4和5)。中部103在槽116內(nèi)的保持和定位是由從頂壁87向下伸出的、相應(yīng)的向前和向后的凸件128和129形成的第一和第二隔開的向前的槽126和第一和第二隔開的向后的槽127提供的。第一和第二向前的槽126及第一和第二向后的槽127安置在相應(yīng)的第一和第二內(nèi)壁119附近。
中部103的每個(gè)第一和第二中部件104具有朝內(nèi)延伸的鎖閂片或夾片131，它包含在動(dòng)力接頭101和凸連接器罩61的配合裝置內(nèi)，用以使動(dòng)力接頭101保持在罩61內(nèi)(參見圖3和圖5～9)。在每個(gè)內(nèi)壁119上提供一個(gè)切口132以形成一個(gè)臺(tái)肩133，當(dāng)動(dòng)力接頭101完全插入凸連接器罩61(見圖5)時(shí)，夾片131的自由端貼靠在臺(tái)肩133上。朝前和朝后的導(dǎo)向件134從與夾片131相鄰的每個(gè)中部件104向外延伸，用以在動(dòng)力接頭101插入凸連接器罩61時(shí)保護(hù)夾片。在每個(gè)中部件104的后部加工有多個(gè)凹口135，用來將相應(yīng)的凸件(未示出)嚙合在槽116內(nèi)，用于使動(dòng)力接頭101機(jī)械固定在罩61內(nèi)，同時(shí)有助于組件易于壓合。每個(gè)動(dòng)力接頭101的片106在動(dòng)力接頭101插入凸連接器罩61時(shí)穿過相應(yīng)的槽116的116a。
每個(gè)動(dòng)力接頭101的每個(gè)片106插入凸連接器罩61內(nèi)并由其攜帶，片106完全置于內(nèi)腔81(見圖5)中。動(dòng)力接頭101的片106安置成以縱向隔開狀態(tài)位于腔81內(nèi)，并可通過開口82接近。如圖5所示，插針111從底側(cè)67進(jìn)入凹口73，從而可安置在第一印刷電路板36的相應(yīng)的互連孔47中。插針111還可用于將凸連接器罩61固定到第一印刷電路板36上。除了利用插針111外，還可采用其它合適的裝置，如膠接等來將罩61裝到板36上。
從圖3的凸連接器罩61的左端71數(shù)起，該凸連接器罩61帶有多行10個(gè)動(dòng)力接頭101a～101j。一個(gè)或多個(gè)動(dòng)力接頭101可連到第一印刷電路板36的每個(gè)動(dòng)力導(dǎo)線46a上。例如，動(dòng)力接頭101a和101b每個(gè)都與一根動(dòng)力導(dǎo)線46a相連。另外，多行3個(gè)動(dòng)力接頭101、如圖3中分別示出的動(dòng)力接頭101c～101e和動(dòng)力接頭101f～101h，連接到單根動(dòng)力導(dǎo)線46a上。與此相反，動(dòng)力接頭101i和101j每個(gè)都連到單根動(dòng)力導(dǎo)線46a上。接地接頭基本類似于動(dòng)力接頭101，它也由凸連接器罩?jǐn)y帶，并連接到第一印刷電路板36上的接地導(dǎo)線46c上。
動(dòng)力接頭101和接地接頭136可具有不同長(zhǎng)度的連接片106。例如，如圖4所示，動(dòng)力接頭101a～101h的片106的長(zhǎng)度比接地接頭136和動(dòng)力接頭101i～101j的長(zhǎng)度短。作為特例，動(dòng)力接頭101a～101h的較短的片106的長(zhǎng)度約為0.33英寸，而較長(zhǎng)的接地接頭163和動(dòng)力接頭101i～101j的片106的長(zhǎng)度約為0.41英寸。正如圖4所示，接地接頭136和動(dòng)力接頭101i～101j的槽116的朝前部116a的尺寸比動(dòng)力接頭101a～101h的要長(zhǎng)。
另一個(gè)具有如片106那樣的連接片的凸電接頭的實(shí)施例可包含在連接器組件31的凸連接器32內(nèi)。例如，凸連接器32有選擇地具有用以攜帶兩個(gè)不同的動(dòng)力供給件的凸電接頭組件或動(dòng)力接頭組件141(圖3和10～13)。動(dòng)力接頭組件141類似于動(dòng)力接頭101，同樣的參照數(shù)字用來描述動(dòng)力接頭101和組件141的相同的元件。動(dòng)力接頭組件或分開的片組件141由相互呈鏡像關(guān)系的第一和第二本體142和143構(gòu)成，它們均由如磷青銅類的合適的材料制成。每個(gè)本體142和143具有一個(gè)中部146，它的形狀和尺寸類似于動(dòng)力接頭101的中部件104。片構(gòu)件或片147基本類似于片106的一半，它從每個(gè)中部146朝前伸出。雖然片147最好具有相同的尺寸和形狀，但片147可具有任何合適的高度和長(zhǎng)度，正如上面討論的片106可具有的任何高度和長(zhǎng)度一樣。
多個(gè)插針件148基本類似于上面討論的插針111或其它插件，它們從中部146伸出，從而與第一塊印刷電路板上的互連孔47嚙合。在圖示的分開的片組件141的實(shí)施例中，多行5個(gè)連接終端或插針148等距離地在每個(gè)中部146上分開。片147離開插針148延伸，作為特例，它與每個(gè)平行的插針148呈一直角地延伸。
一個(gè)襯墊件或墊片151由塑料或任何其它的合適的電絕緣或不導(dǎo)電的材料制成，它放置在第一和第二本體142和143之間，用以使本體142和143相互電絕緣。墊片或絕緣體151具有中部151a、片部151b和圓形邊緣151c，中部151a位于第一和第二本體142和143的中部146之間，片部151b由中部151a朝前延伸并位于本體142和143的片之間，圓形邊緣151c形成在片部151b的遠(yuǎn)端上。圓形邊緣151c的厚度大于片部151b的厚度，這樣它伸到片147的遠(yuǎn)端，因此為每個(gè)分開的片組件141形成了光滑的圓形的遠(yuǎn)端。
多個(gè)選擇性的柱狀凸件152、圖中示出三個(gè)，垂直地從墊片151的每側(cè)伸出，用以將墊片附著到第一和第二本體142和143上。每個(gè)凸件152壓合或接納在本體142或143的相應(yīng)尺寸和形狀的孔153中?？?53a開在每個(gè)片147上，上孔153b和下孔153c開在每個(gè)中部146上，用以接納相應(yīng)的凸件152。除了可用凸件152將墊片151固定到第一和第二本體142和143上以外，還可采用合適的膠接等方法。
分開的片組件141具有與動(dòng)力接頭101相對(duì)應(yīng)的頂部、底部和側(cè)部構(gòu)形。結(jié)果，該分開的片組件141所具有的尺寸和形狀允許它穿過槽116插入凸連接器罩61中。該裂開的片組件141采用與上面關(guān)于動(dòng)力接頭101討論的相同的方式固定在凸罩61中。就此而言，鎖閂片或夾片156基本與夾片131相同，它從中間部146向外伸出、離開每個(gè)第一和第二本體142和143，從而嚙合凸罩61上提供的保持臺(tái)肩133。每個(gè)第一和第二本體142和143的中部146還具有前、后導(dǎo)向件157、它們基本與導(dǎo)向件134相同，用于在分開的片組件141插入凸罩61中時(shí)保護(hù)夾片156。
每個(gè)本體142和143上的插針148從凸罩61的底側(cè)67伸出，用于嚙合第一印刷電路板36上的孔47。第一本體142的插針148嚙合一根動(dòng)力導(dǎo)線52a上的互連孔53，第二本體143的插針148嚙合相鄰的第二動(dòng)力導(dǎo)線52a上的互連孔53。分開的片組件141的兩組分開的電接頭允許動(dòng)力從這些不同的導(dǎo)線的第一個(gè)分開傳導(dǎo)通過分開的片組件141、因此通過凸連接器32。
在凸連接器罩61中裝有多個(gè)其它的凸連接器裝置或信號(hào)接頭171。在圖3中示出一個(gè)從凸連接器罩61上拆下的信號(hào)接頭171，它可用任何合適的導(dǎo)電材料、如銅合金、最好是磷青銅制成。每個(gè)信號(hào)接頭171具有一個(gè)尾部或后部171a和一個(gè)插針部或插針171b，它們相互呈直角。在圖示的連接器31的實(shí)施例中，提供了多行24個(gè)信號(hào)連接器171。接頭終端或尾部171a安置成8行，每行3個(gè)，每個(gè)尾部171a具有的橫向尺寸使它可以緊配合方式插入互連孔48。這樣，一行尾部171a宜與每個(gè)信號(hào)導(dǎo)線46b中的一行互連孔48連接。插針171b以8個(gè)縱向隔開的行的形式安置在內(nèi)腔81內(nèi)，每行具有3個(gè)隔開的插針(見圖3)，插針171b完全安置在內(nèi)腔81內(nèi)，這樣每個(gè)插針171b的自由端凹陷在開口82內(nèi)。
凹連接器33由一細(xì)長(zhǎng)的凹連接器罩176形成，該罩可用阻燃塑料等合適的絕緣或不導(dǎo)電的材料制成，它沿縱軸177延伸。罩176在側(cè)視平面圖上看呈長(zhǎng)方形，在凸連接器32和凹連接器33互連時(shí)至少部分座落在內(nèi)腔81內(nèi)。作為特例，凹連接器罩176具有第一或底側(cè)178，它由底面179形成，宜用于將罩176安裝到第二印刷電路板37上。第二或頂側(cè)182具有與底面179平行的頂面183。在凹連接器罩176內(nèi)相對(duì)的第一和第二側(cè)部184垂直于底和頂側(cè)178和182延伸，每個(gè)側(cè)部184具有臺(tái)肩186，它們沿罩176的縱向長(zhǎng)度延伸。多個(gè)縱向隔開的支座187從底面179伸出，用以座落在第二印刷電路板37的頂面51的導(dǎo)線52之間。凹連接器罩176采用與凸連接器罩61固定到第一印刷電路板36上相同的方式固定到第二印刷電路板37上。凹連接器罩176的尺寸做成能與凸連接器罩61嚙合，在圖示的實(shí)施例中，其端部之間的長(zhǎng)度約為3.7英寸，頂面179和底面183之間的高度約為0.5英寸，側(cè)部184之間的深度約為0.52英寸。
多個(gè)縱向隔開的槽191形成在每側(cè)184上，它們垂直于底面179和頂面183。相對(duì)側(cè)184的槽191縱向相互對(duì)準(zhǔn)、并與凸連接器罩61的凸棱92和93對(duì)準(zhǔn)。在凸、凹連接器32和33開始嚙合時(shí)、槽191相配合地嚙合相應(yīng)的凸棱92和93，用于引導(dǎo)凹連接器罩176插入凸連接器罩61的內(nèi)腔81中。這樣，凸棱92和93、以及槽191包含在連接器組件31的相配合的嚙合裝置內(nèi)，從而恰當(dāng)?shù)嘏浜线B接器32和33。
在頂面183上具有多個(gè)用以接納動(dòng)力接頭101的連接片106和接地接頭136的縱向隔開的開口192(見圖1和14)，每個(gè)開口192為長(zhǎng)方形，與開口192數(shù)量相等并與其縱向?qū)?zhǔn)的多個(gè)縱向隔開的槽193穿過底面179延伸，開口192與槽193的底聯(lián)通，每個(gè)如圖15～17所示的槽193由第一和第二隔開的內(nèi)壁196形成，這些壁垂直地在底側(cè)178和頂側(cè)182之間延伸。平行于縱軸177延伸的唇部197從內(nèi)壁196的槽193的底部向內(nèi)突出，以形成開口192(圖17)。
凹連接器罩176帶有多個(gè)凹連接器裝置或插座式接頭組件206，用來相配合地接納動(dòng)力接頭101的片106和接地接頭136(見圖17～19)。每個(gè)插座式組件206裝在凹連接器罩176的槽193內(nèi)并形成第一和第二本體，這些本體由銅合金、最好是磷青銅類的合適的導(dǎo)電材料制成。每個(gè)本體207和208是單個(gè)結(jié)構(gòu)，它包括一個(gè)基本在一個(gè)平面內(nèi)延伸的中部211，中部211具有第一或頂端211a和相對(duì)的第二或底端211b。端部211a和211b相互平行地延伸。中部211的頂部212基本呈方形并連接到中部的基本為長(zhǎng)方形底部213的中部上。臺(tái)肩214沿213的頂部從頂部212的每側(cè)向外突出。
多個(gè)薄的連接件217固定到中部211的頂端211a上。連接件或彈性件217在頂部212離開，其寬度對(duì)間隔之比的范圍為1∶5～5∶1，最好為1.5∶1。每個(gè)彈性件217的寬度對(duì)厚度之比的范圍為1∶1～5∶1，最好約為2∶1。彈性件217從頂端211a在頂部212的一個(gè)平面上向下朝底端211b延伸并具有遠(yuǎn)端，這些遠(yuǎn)端由安置成平行于頂和底端211a和211b的窄條218固定。每個(gè)彈性件在其從頂部212朝底端211b延伸時(shí)，逐步向外伸展，在與窄條218連接以前向內(nèi)返向中部211，呈弧形，一直到接近中部。這樣，每個(gè)彈性件217基本呈彎曲的形狀，該彈性件217最好鍍金。
多個(gè)薄構(gòu)件或插針221從中部211伸出(參見圖14～19)。連接終端或插針221在本體207或208上相隔開的寬度等于第二印刷電路板37的動(dòng)力導(dǎo)線52a中的相應(yīng)的互連孔53之間的縱向間隔。雖然可以提供一個(gè)或多個(gè)插針221，但在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，在每個(gè)本體207或208提供了多行5個(gè)等間隔的插針。每個(gè)插針221均鍍有一層薄鉛，并具有如圖所示的扁長(zhǎng)形，在其中部具有相應(yīng)的扁長(zhǎng)形的孔222。扁長(zhǎng)形的插針在其中部的厚度大于相應(yīng)互連孔的內(nèi)徑。第一和第二相對(duì)的凸件223伸入孔222的每側(cè)。在插針221插入互連孔53時(shí)，插針的相對(duì)凸件223響應(yīng)由第二板39加在插針上的周向插入力相互接近并接觸。插針插入后的減少了的厚度保持稍大于相應(yīng)互連孔的內(nèi)徑，這樣在插針完全插入后提供緊密配合。應(yīng)該看到，插針221可具有如插針111那樣的各種形狀，相反地插針111也可具有如插針221那樣的各種形狀，這些均落入本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
每個(gè)插座組件206的第一和第二本體207和208插入凹連接器罩176中，從而使本體207和208的彈性件處于相對(duì)、但又離開的位置(圖17)。罩176具有第一和第二隔開的槽226，槽226伸入罩的每個(gè)槽193的每一端，用以接納第一和第二本體207和208。槽226用以引導(dǎo)本體207和208進(jìn)入罩176，此后將本體207和208保持在確當(dāng)?shù)母糸_位置。將插座組件206的本體207和208保持在槽193內(nèi)的裝置還包括一個(gè)鎖閂片或夾片227，它與形成在動(dòng)力接頭中部103中的夾片131類似。當(dāng)本體207和208完全插入凹連接器罩176時(shí)，在每個(gè)內(nèi)壁196上具有的切口228形成夾片227座落的臺(tái)肩229。這種保持裝置還包括至少一個(gè)凸件230，它們形成在底部213的每側(cè)上，用以與槽193上的相應(yīng)的凹口嚙合，這有助于將插座組件206壓合在罩176內(nèi)。
當(dāng)本體207和208安置在凹連接器罩176內(nèi)時(shí)，如圖17所示，由每對(duì)第一和第二本體207和208的相對(duì)的彈性件217形成插座部分231。該插座部分231在凸、凹連接器32和33處于如圖2所示的完全嚙合狀態(tài)時(shí)，宜夾住動(dòng)力接頭101的片106或接地接頭136(如圖17中的點(diǎn)劃線所示)。在片106插入插座部分231期間，彈性件217的相應(yīng)的中部103受壓，分開的彈性件容納不規(guī)則的平的片106，因此為彈性件217與片106的平面的嚙合提供了很大的接觸面積，因此有助于在插座部分231和片106之間傳輸動(dòng)力。由彈性件217提供的多重接頭還可降低插入和抽出的力。彈性件217還提供了多個(gè)導(dǎo)電通路，使該彈性件具有高導(dǎo)電性。
連到第二印刷電路板37的導(dǎo)線52上的插座組件206的數(shù)量可以以與上面參照動(dòng)力接頭101和接地接頭136討論的相同的方式進(jìn)行變化。特別是，一個(gè)或多個(gè)插座部分206可連到一根導(dǎo)線52上。此外，單個(gè)本體207或208可連到第二印刷電路板37的導(dǎo)線52上。
凹連接器33可具有其它尺寸和構(gòu)形的插座組件，它們均落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如如圖14所示，凹連接器罩176帶有第一和第二較短的插座組件233和234，用以嚙合凸連接器32的長(zhǎng)插針的動(dòng)力接頭101i和101j。插座組件233和234每個(gè)均類似于插座組件206，同樣的參照數(shù)字表示插座組件206、233和234中相同的零件。每個(gè)較短的插座組件233和234具有第一和第二本體236和237，它們類似于每個(gè)插座組件206的第一和第二本體207和208，只是每個(gè)本體236和237的中部238具有的頂部239比中部211的頂部212的高度要短。這樣，中部238的頂端238a與中部211的端部之間相比要更靠近底端238b。較短的插座組件233和234的彈性件217向下伸入相應(yīng)本體237和238比插座組件206彈性件向下伸入本體207和208要遠(yuǎn)。在一個(gè)特例中，較短插座組件233和234的彈性件217從頂端238a向下伸到接近底端238b的位置，多根插針221或如圖所示多行5個(gè)插針221從中部238伸出。
凹連接器罩176還帶有多個(gè)附加的凹連接器裝置或單個(gè)插座接頭241，用于在凸、凹連接器32和33連接或嚙合時(shí)與凸連接器罩61的單個(gè)接頭171共同嚙合。正如圖14所示，多根單個(gè)插座接頭241從凹連接器罩176上分開，每根單個(gè)插座接頭241具有一個(gè)插座部分或插座241a和一個(gè)插針部分或插針241b。每個(gè)接頭終端或插針241b基本與插針221相似，其尺寸和形狀做成可插入第二印刷電路板37上的互連孔。每個(gè)插座241a呈U形，用于與單個(gè)接頭171的插針171b嚙合。每個(gè)凹連接器罩176的頂面183上具有多個(gè)開口242，用以接納單個(gè)接頭171的插針171b。開口242和下方的單個(gè)插座接頭241以8個(gè)縱向隔開的行排列在凹連接器罩176中，每行中有三個(gè)開口242和單個(gè)插座接頭241。單個(gè)插座接頭241的插座241a安置在凹連接器罩176內(nèi)，使之與相應(yīng)的開口242聯(lián)通。插針241b以8行、每行3個(gè)從凹連接器罩176的底面179伸出，用以與第二印刷電路板37的單根導(dǎo)線52b中的相應(yīng)排列的互連孔對(duì)準(zhǔn)。
在操作和使用中，裝有一個(gè)或多個(gè)凹連接器33的第二印刷電路板37可用作計(jì)算機(jī)罩內(nèi)的母板或其它板。裝有凸連接器32的第一印刷電路板36通過凸連接器32和凹連接器33相互嚙合可拆卸地裝到第二印刷電路板37上。就這方面而言，第一印刷電路板36可在相對(duì)于第二印刷電路板37的第一或離開位置移動(dòng)到凸連接器32與凹連接器33完全嚙合的第二位置。圖1中示出了一個(gè)這樣的第一位置，其中第一印刷電路板36安置成垂直于第二印刷電路板37，凸、凹連接器32和33分開，圖2示出連接器32、33的第二或嚙合位置，其中凹連接器33完全安置在凸連接器32內(nèi)。
在連接器組件31的一個(gè)優(yōu)選的應(yīng)用中，第一印刷電路板36可連到動(dòng)力供給裝置上，在凹連接器33的第一和第二較短的插座組件233和234上提供交流電。較短的插座組件233和234使凹連接器33的滿足高壓下的電絕緣要求，這是因?yàn)椴遄M件233和234放置成離凹連接器罩176頂側(cè)下方有一必要的距離。動(dòng)力接頭101i和101j將交流電輸入第一印刷電路板36，動(dòng)力接頭101a和101h將直流電從第一印刷電路板36輸出。
在凸、凹連接器32和33開始嚙合時(shí)，凸連接器32的內(nèi)凸棱92和93的傾斜表面94嚙合凹連接器罩176的頂側(cè)182，使凹連接器罩176與凸連接器罩61橫向?qū)?zhǔn)(見圖20)。凸連接器32的凸棱92和93和凹連接器33的槽191用以縱向?qū)?zhǔn)插入凸連接器罩61的凹連接器罩176。圖20還示出了在動(dòng)力接頭101和接地接頭136與凹連接器的相應(yīng)的插座組件206、233和234嚙合前凸棱92和93是如何嚙合凹連接器33的。凸棱92和93和槽191的嚙合還用來引導(dǎo)凹罩176，使之完全進(jìn)入凸罩61。
在凸、凹連接器32和33嚙合期間，動(dòng)力接頭101和接地接頭136的片106進(jìn)入凹連接器罩176上的開口192，使片106嚙合在相應(yīng)的插座組件206上。信號(hào)接頭171的插針176b進(jìn)入凹連接器罩176的開口242，從而與裝在罩176內(nèi)的單個(gè)插座接頭241嚙合。正如上面討論的，動(dòng)力接頭101和接地接頭136的片106及插座組件206、233和234的中部211和238可做成合適的尺寸，按需要的方法實(shí)施相應(yīng)的片106和插座部分231的嚙合。例如，接地接頭136的片106和相應(yīng)插座組件206的中部211嚙合中，插入的接地接頭片106及中間部分兩者均做得較長(zhǎng)，這樣在嚙合期間接地接頭開始在凸連接器32和凹連接器33之間產(chǎn)生電接觸。
在凸、凹連接器32和33這樣嚙合時(shí)，電能可以上面討論的方式由動(dòng)力接頭101和插座組件206、233和234在第一印刷電路板36和第二印刷電路板37之間傳輸。可采用一個(gè)或多個(gè)動(dòng)力接頭101來在凸連接器32和凹連接器33之間傳輸不同的動(dòng)力供給，就此而言，在凸連接器32上可采用具有單個(gè)動(dòng)力接頭101、兩個(gè)動(dòng)力接頭101或三個(gè)動(dòng)力接頭101的動(dòng)力導(dǎo)線46a，在凹連接器33中采用與動(dòng)力導(dǎo)線52a相對(duì)應(yīng)構(gòu)形的插座組件206、233和/或234。凸連器32還具有分開的片組件141，用通過具有單個(gè)動(dòng)力接頭101的尺寸和形狀的一個(gè)組件來傳輸和接收不同的動(dòng)力供給。在上面討論的一項(xiàng)優(yōu)選的應(yīng)用中，由分開的片組件141的一側(cè)上的片147將來自一個(gè)動(dòng)力導(dǎo)線146a上的電能供給傳輸?shù)桨歼B接器罩176中的插座組件206的一個(gè)第一本體207上，從而傳到第二印刷電路板37上的動(dòng)力導(dǎo)線52a上。來自第一塊印刷電路板36上的另一動(dòng)力導(dǎo)線46a的第二不同的動(dòng)力供給由分開的片組件141的另一半的板147傳到第二印刷電路板37上的第二動(dòng)力導(dǎo)線52a。動(dòng)力片接頭101和/或利用分開的片組件141的數(shù)量取決要求通過該連接器組件31的動(dòng)力的數(shù)量。就此而言，允許通過每個(gè)插針111、148、221和266的電流范圍為每根插針1～6安培、最好為每根插針3～5安培。
采用一組或多組5個(gè)凸連接器32中的隔開的插針111與第一印刷電路板36上動(dòng)力導(dǎo)線46a中的互連孔47嚙合，與具有少量插針的電接頭相比，可以通過每個(gè)動(dòng)力接頭101傳輸較大的電流密度。同樣，采用一組或多組5個(gè)在凹連接器33的插座組件206、233和234中的隔開的插針221可增大由該插座組件能傳輸?shù)碾娏髅芏?。通過采用凸連接器32中的單個(gè)接頭171和凹連接器33中的單個(gè)插座接頭241的相互嚙合可將控制信號(hào)或其它電信號(hào)從凸連接器32傳輸?shù)桨歼B接器33，反之亦然。
雖然圖中示出第二印刷電路板37僅具有一個(gè)凹連接器33，應(yīng)該看到，在第二印刷電路板上的隔開位置或其它位置可安裝多個(gè)凹連接器33，這均落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。相對(duì)于第一印刷電路板來說是低型的凸連接器32，亦即凸連接器32在電路板36的上方的高度較小，使該第一印刷電路板36更密集地堆放在第二印刷電路板37上。在連接器32和33完全嚙合時(shí)，凹連接器33完全插入凸連接器32內(nèi)，如圖2所示，這有助于組件31的低型特征。形成開口32和內(nèi)腔81的壁86～89的相對(duì)厚度也有助于連接器組件31的低型。底壁和頂壁86和87的內(nèi)側(cè)上的凸棱92和93增強(qiáng)了壁86～89的剛度，因此對(duì)具有這種減少厚度的壁的凸連接器罩61來說是有利的。
連接器組件31在長(zhǎng)度上也是相當(dāng)密集的。在內(nèi)腔81內(nèi)的片106的相當(dāng)緊密的縱向間隔使長(zhǎng)度縮短。此外，動(dòng)力接頭101和分開的片組件141的較高的電流密度部分是由于在該電接頭上采用了5根插針111或148，從而采用較少數(shù)量的電接頭來用于一定的聚集的電流密度上。
動(dòng)力接頭101和接地接頭136的片106、以及信號(hào)接頭171的插針171b每個(gè)均完全接納在內(nèi)腔81內(nèi)。當(dāng)凸連接器32從凹連接器33上拆下時(shí)，四周延伸的壁86～89保護(hù)了片106和插針107，這種四周的保護(hù)和接納片106還可用在將第一印刷電路板36與第二印刷電路板37分開時(shí)，防止在片106和插針171b之間的不希望出現(xiàn)的短路。
動(dòng)力接頭101和接地接頭136每個(gè)均由導(dǎo)電材料整體形成，利用相對(duì)的本體做成導(dǎo)電部分的組件減少了整體電阻率，因此增加了電接觸效率。同樣，每個(gè)插座組件206的第一和第二本體206、以及每個(gè)插座組件233和234的第一和第二本體每個(gè)均是導(dǎo)電材料制成的單個(gè)整體，這就增大了這些插座組件的導(dǎo)電效率。
具有其它尺寸和形狀并采用連接器組件31的特征的連接器組件均落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。應(yīng)該看到，作為一個(gè)例子，在本發(fā)明的連接器組件中可以提供動(dòng)力接頭101和分開的片組件141的任何組合、以及插座組件206、233和234的相應(yīng)的組合。在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的連接器組件可做成動(dòng)力片的延伸方向平行于插針的方向。在圖21和22中示出了一種在組件的凸連接器上使用的電接頭。圖示的電接頭251或凸接頭裝置基本類似于動(dòng)力接頭101和接地接頭136，它們用來傳輸動(dòng)力或接地。
電接頭或片接頭251具有中部252，它基本為方形，由第一和第二隔開的中部件253形成，中部件253每個(gè)在結(jié)構(gòu)上為平面的并相互平行地延伸。一個(gè)片構(gòu)件或連接片256從中部向上延伸，它最好是鍍金的并由第一和第二隔開的平的片部分257形成，該片部分257連到相應(yīng)的第一和第二中部件253上。片部分257在片256的遠(yuǎn)端或上端由片256水平延伸的圓邊緣258連接。片部分257的左、右表面相互朝對(duì)方傾斜、靠近圓邊緣258。基本與動(dòng)力接頭101的凸件106類似的朝內(nèi)延伸的凸件261形成在一個(gè)片部分257上，用以將片部分保持在隔開狀態(tài)。片256的高度和面積類似于片106。
基本類似于插針111的多根插針件或插針266從每個(gè)中部253以間隔方式在中部件的底上伸出。在圖21和22所示的直的片接頭251的實(shí)施例中，多行5個(gè)插針266等距離地在每個(gè)中部件253的底上隔開。每個(gè)中部件253的連接終端或插針266安置在與片256的平面平行的平面內(nèi)?；九c上面討論的墊帶112類似的第一和第二墊帶267從每個(gè)第一和第二中部件253朝內(nèi)彎曲并相互嚙合，因此使中部件保持在隔開狀態(tài)。
攜帶片接頭251的凸連接器罩可基本類似于凸連接器罩61，不同之處是腔81的開口在插針266延伸的相對(duì)側(cè)上。將每個(gè)片接頭251保持在凸連接器罩內(nèi)的裝置包括基本類似于夾片131的一個(gè)鎖閂片或夾片271。類似于導(dǎo)向件134的第一和第二導(dǎo)向件272用于在片接頭插入凸連接器罩時(shí)保護(hù)夾頭271。這類保持裝置還包括形成在中部件253的每一側(cè)上的至少一個(gè)凸件273，它用于與凸連接器罩內(nèi)的相應(yīng)的凹口嚙合，因此有助于壓入罩內(nèi)、易于組裝。片接頭251可與任何合適的凹連接器、如凹連接器33一起使用。
由上面描述可以看出，提供了一種新型的連接器組件，它可用來連到第一和第二印刷電路板上，并可傳輸電能和電信號(hào)。該連接器組件的尺寸相當(dāng)小，相對(duì)于印刷電路板來說它具有較小的構(gòu)形。在這種連接器組件中所用的電接頭由少量的元件構(gòu)成，從而減少電接頭的電阻。具有傳輸動(dòng)力的片的凸電接頭包含在連接器組件內(nèi)，在拆卸時(shí)片的四周被保護(hù)起來。在該連接器組件中可包含用于輸送第一和第二不同的動(dòng)力供給的分開的片組件。
權(quán)利要求
1.一種凸的電接頭，包括由導(dǎo)電材料制成的第一和第二本體，每個(gè)第一和第二本體具有在一個(gè)平面內(nèi)延伸的中部和從中部伸出的片構(gòu)件，一個(gè)電絕緣材料的墊片放置在第一和第二本體之間，用以使第一和第二本體相互電絕緣，由此使每個(gè)第一和第二本體能傳輸不同的電流。
2.按照權(quán)利要求1的凸的電接頭，其中每個(gè)第一和第二本體的中部具有一個(gè)端部，多個(gè)隔開的終端形成在每個(gè)第一和第二本體的端部上。
3.按照權(quán)利要求2的凸的電接頭，其中多個(gè)終端是多個(gè)從相應(yīng)端部延伸的插針件。
4.按照權(quán)利要求3的凸的電接頭，其中第一和第二本體插針件與第一和第二本體的片構(gòu)件呈直角地延伸。
全文摘要
一種與第一和第二印刷電路板(36)和(37)一起使用的低型連接器組件(31)，第一印刷電路板(36)具有多根延伸到互連孔(47)陣列的第一導(dǎo)線(46)，第二印刷電路板(37)具有多個(gè)延伸到互連孔(53)陣列的第二導(dǎo)線52。該連接器組件包括一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的凸連接器罩(61)，它沿縱軸(62)延伸并具有平行于縱軸延伸、宜安裝到第一印刷電路板的互連孔陣列上方的第一側(cè)(67)。該凸連接器罩具有第二側(cè)(66)和與第二側(cè)的開口(82)聯(lián)通的腔(81)。
文檔編號(hào)H01R12/71GK1619889SQ20041008257
公開日2005年5月25日 申請(qǐng)日期1999年9月15日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月15日
發(fā)明者羅伯特·G·福利, 理查德·J·米德爾赫斯特, 唐納德·E·伍德, 羅伯特·S·杰特 申請(qǐng)人:泰科電子公司