單一元件線對板連接器的制造方法
【專利摘要】單一元件電連接器，包括形成籠形結(jié)構(gòu)的單個(gè)導(dǎo)電接觸元件，所述籠形結(jié)構(gòu)具有沿所述連接器的縱向中心軸線的導(dǎo)線插入端和導(dǎo)線接觸端。所述籠形結(jié)構(gòu)限定具有適于放置真空輸送裝置的吸入噴嘴的表面區(qū)域的上部拾取表面，以及一對接觸尖端，所述接觸尖端朝著所述中心軸線偏置，以限定用于插入所述連接器的導(dǎo)線的裸露芯部的接觸夾點(diǎn)。接觸表面由所述籠形結(jié)構(gòu)的部分限定，用于電配合接觸在安裝有連接器的組件上的各個(gè)接觸元件。
【專利說明】單一元件線對板連接器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明大體上涉及電連接器領(lǐng)域，更具體地，涉及一種用于連接絕緣導(dǎo)線和例如印刷電路板(PCB)等組件的連接器。
【背景技術(shù)】
[0002]用來形成絕緣導(dǎo)線和任何方式的電子組件之間連接的不同類型的連接器在本領(lǐng)域是已知的。這些連接器通常用作插座、插頭以及大范圍的尺寸、間距中的屏蔽頭部和電鍍附件。許多這種常規(guī)的連接器被稱作絕緣位移連接器(IDC)，因?yàn)樗鼈儼ㄒ粋€(gè)或多個(gè)含有一組刀片或夾片的接觸元件，該刀片或夾片在單一步驟中穿過導(dǎo)線周圍的絕緣材料并與導(dǎo)電芯部形成電接觸，因此消除了對于導(dǎo)線剝離和卷曲或者其它導(dǎo)線制備的需求。IDC廣泛地用在通信工業(yè)中，并且更普遍地用在印刷電路板(PCB)應(yīng)用中。
[0003]已經(jīng)進(jìn)行了不同的嘗試來構(gòu)造用于表面安裝技術(shù)(SMT)應(yīng)用的IDC。例如，美國專利N0.7，320，616描述了一種特別用于SMT安裝到PCB的IDC。該連接器組件具有至少一個(gè)接觸部件，其具有可滑動(dòng)地設(shè)置在主體中的穿入、切入或切片端，以及從所述主體延伸并使用常規(guī)的SMT工藝連接到印刷電路板的安裝端。例如導(dǎo)線、電纜和/或線纜等絕緣導(dǎo)體插入主體中的通道內(nèi)，而沒有被接觸部件的穿入端穿透。當(dāng)使用者在主體的頂部上向下推時(shí)，接觸部件滑入通道中并穿過絕緣導(dǎo)體。主體的頂部還提供在自動(dòng)拾取與放置裝配步驟中用于真空拾取噴嘴的表面。
[0004]美國南卡羅萊納州的AVX公司提供了一系列低矮輪廓的IDC線對板連接器(系列9175-9177)，該連接器在導(dǎo)線插入接觸狹槽之前借助手動(dòng)工具SMT (表面安裝技術(shù))安裝到電路板。該步驟切斷導(dǎo)線絕緣，并允許導(dǎo)線芯部與連接器形成穩(wěn)固的導(dǎo)電接合。
[0005]但是，IDC線對板連接器并不適用于需要將一根或多根導(dǎo)線連接到組件的所有應(yīng)用。例如，上述引用文獻(xiàn)中的IDC是比較復(fù)雜的，因?yàn)樗鼈冃枰舜讼鄬σ苿?dòng)的多個(gè)部件。主絕緣體是與接觸部件分離的組件，并且主體的全部或部分必須相對于接觸部件可移動(dòng)或可滑動(dòng)，以在接觸部件的端部已經(jīng)插入PCB上的通孔或者表面安裝到PCB之后與導(dǎo)線形成最終的連接。常規(guī)IDC的主絕緣體還可能占據(jù)PCB上的寶貴空間(成品電路板，realestate) 0在這點(diǎn)上，IDC在一些應(yīng)用中比較復(fù)雜、尺寸大并且成本高。
[0006]本發(fā)明提供了 IDC線對板連接器的替換選擇，其穩(wěn)固、可靠并且設(shè)計(jì)簡潔。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分詳盡地解釋，或者通過描述可以明白，或者通過本發(fā)明的實(shí)踐可以了解。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一些方面，提供一種電連接器，其特別適用于將至少一根絕緣導(dǎo)電芯線連接到例如PCB等電子組件。應(yīng)該理解，根據(jù)本發(fā)明的連接器并不限用于電路板，還可用于需要導(dǎo)線和任何其它類型的組件之間可靠電連接的任何應(yīng)用中。僅用作示意目的，該連接器在這里將描述為用于將導(dǎo)線連接到PCB。[0009]根據(jù)本發(fā)明的一些方面，該連接器為“單一元件”連接器，因?yàn)樵撨B接器由單一導(dǎo)電接觸部件形成，并且不包括絕緣本體或模塑。該連接器特別適用于拾取和放置安裝工藝，其中，真空輸送裝置放置用于隨后表面安裝到PCB的連接器，這對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是可以理解的。然而，該連接器并不限用于這種安裝技術(shù)。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一些方面的單一元件電連接器的一個(gè)實(shí)施例包括形成籠形結(jié)構(gòu)的單一導(dǎo)電接觸元件，所述籠形結(jié)構(gòu)限定沿著連接器的縱向中心軸線布置的導(dǎo)線插入端和導(dǎo)線接觸端。所述籠形結(jié)構(gòu)包括在所述插入端的壁結(jié)構(gòu)，所述壁結(jié)構(gòu)限定了在插入端用于導(dǎo)線的插入開口。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，所述壁結(jié)構(gòu)包括在所述插入端形成盒狀結(jié)構(gòu)的多個(gè)壁，其中一個(gè)壁限定上部拾取表面，所述上部拾取表面具有適于放置真空輸送裝置的吸入噴嘴的表面區(qū)域。所述籠形結(jié)構(gòu)還包括一對接觸尖端，所述接觸尖端沿著所述導(dǎo)線到所述連接器的插入方向在所述插入端處的所述壁結(jié)構(gòu)的下游朝向所述連接器的中心軸線偏置，所述接觸尖端限定用于所述導(dǎo)線的裸露芯部的接觸夾點(diǎn)。所述籠形結(jié)構(gòu)的組件限定與所述組件上的各個(gè)接觸元件或焊盤電配合接觸的接觸表面，該組件例如為PCB，所述連接器安裝到該組件上。
[0011]在特定實(shí)施例中，所述連接器由單個(gè)壓制金屬板形成，所述金屬板彎曲或通過其它方式形成所述籠形結(jié)構(gòu)。任何數(shù)目和結(jié)構(gòu)的切口、缺口(relief)或其它結(jié)構(gòu)可形成在金屬板上，以便于通過彎曲或其它方式使所述金屬板形成具有這里描述的特征的籠形結(jié)構(gòu)。
[0012]如上所述，在特定實(shí)施例中，所述籠形結(jié)構(gòu)包括彎曲成盒狀結(jié)構(gòu)的多個(gè)壁，所述盒狀結(jié)構(gòu)在所述連接器的插入端具有頂壁、底壁和側(cè)壁，所述頂壁限定拾取表面。在本實(shí)施例中，所述頂壁可以是一個(gè)側(cè)壁的彎曲延伸部，所述彎曲延伸部延伸到相對的側(cè)壁。
[0013]在一個(gè)實(shí)施例中，所述頂壁和所述底壁可以大致平行，所述頂壁和所述底壁中的一個(gè)或兩個(gè)包括前部，所述前部朝著所述連接器的中心軸線傾斜，以限定上導(dǎo)線引導(dǎo)部(頂壁)和/或下導(dǎo)線引導(dǎo)部(底壁)。
[0014]所述接觸尖端可通過所述籠形結(jié)構(gòu)不同地構(gòu)造。在一個(gè)特定實(shí)施例中，所述接觸尖端是所述側(cè)壁的前部，所述前部在所述連接器的導(dǎo)線接觸端朝著中心軸線傾斜。所述尖端可包括從所述接觸尖端的最前部分延伸的釋放突片，所述釋放突片被構(gòu)造成通過工具接合來分開所述接觸尖端，以移除插入所述連接器中的導(dǎo)線。所述釋放突片可大致平行于所述中心軸線延伸。
[0015]在另一個(gè)實(shí)施例中，所述籠形結(jié)構(gòu)可包括末端導(dǎo)線限位壁，其沿導(dǎo)線到所述連接器的插入方向形成在所述接觸尖端的前方，所述限位壁限定導(dǎo)線的導(dǎo)電芯部在所述連接器中的最末端位置。所述限位壁可通過所述籠形結(jié)構(gòu)不同地構(gòu)造。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，所述底壁在所述接觸尖端下方延伸，所述限位壁由所述底壁的前部限定，所述前部朝著所述中心軸線向上彎曲。
[0016]如上所述，所述連接器并不通過其安裝技術(shù)而限用于PCB或其它組件。在一個(gè)實(shí)施例中，所述接觸表面由所述籠形結(jié)構(gòu)的底壁的一部分限定，使得所述連接器能夠表面安裝到PCB上的接觸焊盤，所述中心軸線大致平行于PCB。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述連接器可用于通板或者頂部安裝結(jié)構(gòu)，其中連接器大致垂直于PCB延伸。在這種結(jié)構(gòu)中，所述接觸表面可由從所述壁(底壁、頂壁或側(cè)壁)大致橫向延伸的接觸足部限定。
[0017]本發(fā)明還包括任何方式的電子組件，其包括上面介紹并且下面詳細(xì)描述的獨(dú)特連接器元件，用于將一根或多根導(dǎo)線電連接到電子組件。例如，組件可包括通過電連接器與一根或多根導(dǎo)線電配合接觸的PCB。
[0018]下面結(jié)合附圖中圖示的示例來更詳細(xì)地描述獨(dú)特的絕緣位移連接器的特定實(shí)施例。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一些方面的連接器的一個(gè)實(shí)施例的透視圖；
[0020]圖2是顯示圖1的連接器實(shí)施例的側(cè)面剖視圖；
[0021]圖3是根據(jù)本發(fā)明的一些方面的連接器的頂端和插入端的透視圖；
[0022]圖4是圖3的連接器實(shí)施例的側(cè)面透視圖；
[0023]圖5是圖3的連接器實(shí)施例的頂視圖；
[0024]圖6是圖3的連接器實(shí)施例的側(cè)視圖；
[0025]圖7是圖3的連接器實(shí)施例的端視圖；以及
[0026]圖8是根據(jù)本發(fā)明的一些方面的連接器的替換實(shí)施例的透視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]現(xiàn)在參考本發(fā)明的實(shí)施例，圖中示出了一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例。這些實(shí)施例僅用作本發(fā)明的解釋，并不用作本發(fā)明的限制。例如，圖示或描述為一個(gè)實(shí)施例的一部分的特征可用于另一個(gè)實(shí)施例來形成其它實(shí)施例。本發(fā)明包括落入本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)的這些和其它的改進(jìn)和變形。
[0028]圖1到圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的一些方面的電連接器10的示例性實(shí)施例。電連接器10被構(gòu)造用于將絕緣導(dǎo)線的導(dǎo)電芯部連接到各種各樣的電子組件，例如印刷電路板(PCB)。為了便于解釋和說明，這里在將導(dǎo)線連接到PCB的情況下來說明并參考連接器10。另外，連接器10在圖中圖示為“單路”連接器，因?yàn)樗鼉H包括一個(gè)導(dǎo)線位置。應(yīng)該理解的是，連接器10并不受限于導(dǎo)線位置的數(shù)目，在本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)可設(shè)想多路結(jié)構(gòu)的實(shí)施例。例如，除了所示的單路連接器，本發(fā)明還包括籠形結(jié)構(gòu)被形成為雙路或三路連接器的實(shí)施例。
[0029]大體參照附圖，描述了根據(jù)本發(fā)明的一些方面的單一元件電連接器10的實(shí)施例。連接器10特別適用于將導(dǎo)線12連接到各種各樣的電子組件，例如PCB。導(dǎo)線12可以是多芯的或?qū)嵭牡膶?dǎo)線，具有由絕緣材料16圍繞的芯部14。在導(dǎo)線12插入連接器10之前，絕緣材料16的一部分從導(dǎo)線12的末端附近的芯部14剝離，如圖1和2中具體圖示。
[0030]如上所述，連接器10是“單一元件”連接器，因?yàn)樗蓡蝹€(gè)導(dǎo)電接觸元件18形成。該元件18可以是任意適當(dāng)?shù)膶?dǎo)電金屬材料，其具有適于在安裝過程中以及在安裝有連接器10的電子組件的操作環(huán)境中維持連接器10的形狀的規(guī)格(gauge)和其它物理特性。
[0031]單個(gè)導(dǎo)電元件18形成大體如圖1中元件20所示的籠形結(jié)構(gòu)。籠形結(jié)構(gòu)20包括導(dǎo)線插入端22，該導(dǎo)線插入端22限定了用于將導(dǎo)電芯線12插入連接器10中的插入開口
18?；\形結(jié)構(gòu)20還限定了導(dǎo)線接觸端24(圖1)，在籠形結(jié)構(gòu)的這一端上，導(dǎo)線12的裸露的導(dǎo)電芯部14由接觸元件18接觸。插入端22和導(dǎo)線接觸端24沿著連接器10的中間縱向軸線26對齊，如圖1和圖2中所示。[0032]在圖示的實(shí)施例中，籠形結(jié)構(gòu)20包括基本圍繞導(dǎo)線12的壁結(jié)構(gòu)30。壁結(jié)構(gòu)30可包括任意數(shù)目和任何結(jié)構(gòu)的壁，例如圓形壁、半圓形壁組件，等等。壁結(jié)構(gòu)30的至少一部分限定上部拾取表面32。該表面32具有適于放置真空輸送裝置的吸入噴嘴的表面區(qū)域，使得連接器10可在常規(guī)的拾取和放置過程中被輸送到例如PCB等電子組件，這對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是可理解的。在理想的實(shí)施例中，連接器10以帶形式供應(yīng)，其在拾取和放置過程中被供給到常規(guī)的真空輸送裝置。
[0033]籠形結(jié)構(gòu)20包括一對接觸尖端34，接觸尖端34沿著導(dǎo)線12到連接器10的插入方向在壁結(jié)構(gòu)30的下游朝著連接器10的中心軸線26偏置。這些接觸尖端34由單個(gè)接觸元件18的部分或?qū)蝹€(gè)接觸元件18的切除而形成，并限定用于緊靠接觸導(dǎo)線12的裸露的芯部14的接觸夾點(diǎn)36(圖3)。夾點(diǎn)36還用作阻止導(dǎo)線12從連接器10意外移除的夾持點(diǎn)。
[0034]連接器10包括接觸表面38，該接觸表面38可由籠形結(jié)構(gòu)20的任意部分或任意段形成。接觸表面38用于電配合接觸電子組件上的各個(gè)接觸元件。例如，接觸表面38可由籠形結(jié)構(gòu)20的底部或底壁的任意部分形成，其接合PCB上的相應(yīng)的接觸焊盤，其中連接器10可直接表面安裝到PCB的接觸焊盤上。
[0035]在圖示的實(shí)施例中，連接器10，特別是接觸元件18，由單個(gè)金屬板材料形成，該金屬板材料通過彎曲或其它方式形成籠形結(jié)構(gòu)20。在單個(gè)接觸元件18上可切除或壓制任意方式的切口、缺口或其它結(jié)構(gòu)，以便于將接觸元件18形成這里描述的連接器10的整體結(jié)構(gòu)。
[0036]在所述實(shí)施例中，壁結(jié)構(gòu)30包括多個(gè)壁，這些壁被彎曲成具有頂壁42、底壁44和相對的側(cè)壁46的盒狀結(jié)構(gòu)40。頂壁42限定如上所述的拾取表面32。應(yīng)該理解任一個(gè)其它壁也可限定拾取表面32。盒狀結(jié)構(gòu)40還可通過不同的方式由壁限定。例如，在所示實(shí)施例中，側(cè)壁46是相對于底壁44向上彎曲的組件，而頂壁42由一個(gè)側(cè)壁46的延伸部形成，該延伸部朝著相對的側(cè)壁46彎曲。
[0037]連接器10的某些實(shí)施例還可包括在籠形結(jié)構(gòu)20中的引導(dǎo)表面，該引導(dǎo)表面用來物理地接觸和對齊籠形結(jié)構(gòu)20中的導(dǎo)線12。在圖示實(shí)施例中，例如，上導(dǎo)線引導(dǎo)部48由頂壁42的傾斜部限定。該上導(dǎo)線引導(dǎo)部48從大致平行的頂壁(平行于底壁44)朝著中心軸線26傾斜，如圖2和圖3中具體圖示。相似地，平行于頂壁42的底壁44可具有前部，該前部朝著中心軸線26傾斜，以限定下導(dǎo)線引導(dǎo)部50，如圖2、6和圖7中具體圖示。
[0038]如所述，接觸尖端34可不同地構(gòu)造于籠形結(jié)構(gòu)20中。在圖示的實(shí)施例中，尖端34由每個(gè)側(cè)壁46的前部形成,該前部朝著中心軸線26彎曲或傾斜到夾點(diǎn)36。通過這種方式，尖端34朝著彼此(和中心軸線26)傾斜。當(dāng)導(dǎo)線被插入穿過尖端34時(shí)，尖端34分開并接合導(dǎo)線的導(dǎo)電芯部14。
[0039]具體參見圖3和圖5，在某些實(shí)施例中，期望包括形成在各個(gè)接觸尖端34上、大致在夾點(diǎn)36前面的釋放突片52。這些釋放突片52在尖端34之間提供了工具的插入位置，以根據(jù)需要打開尖端34來移除導(dǎo)線12。釋放突片52可以不同地構(gòu)造。在圖示實(shí)施例中，釋放突片52通過大致向前延伸的突片形成，其基本平行于中心軸線26，導(dǎo)線12從連接器10移除，如圖5中具體圖示。
[0040]如附圖中所示，在某些實(shí)施例中，還期望包括導(dǎo)線限位壁54，其位于籠形結(jié)構(gòu)20的導(dǎo)線接觸端24的末端。該接觸壁54提供了在導(dǎo)線12的完全插入位置上導(dǎo)線12的導(dǎo)電芯部14抵靠的表面，如圖2中所示。接觸壁54可以不同地構(gòu)造。在圖示的實(shí)施例中，接觸壁54由底壁44的向上彎曲部形成。接觸壁54還可包括朝著接觸尖端34的夾點(diǎn)36向后延伸的懸突部分或唇緣58。該懸突部分58可用于阻止導(dǎo)線12相對于連接器10在垂直方向上的意外移除。
[0041]如所述，接觸表面38可由底壁44(或任意其它壁)的任意部分形成，其對齊PCB上的配合接觸焊盤。在本實(shí)施例中，連接器10特別適用于常規(guī)的表面安裝工藝。
[0042]在圖8所示的替換實(shí)施例中，連接器10可被構(gòu)造用于通板連接，其中連接器延伸穿過PCB上的孔。接觸足部56用來對接PCB上的通孔任一側(cè)上的接觸焊盤。相似地，接觸足部56可用于連接器10在PCB上的表面安裝，其中連接器10相對于PCB呈現(xiàn)相對豎直(即，垂直)定向。在圖8中所示的實(shí)施例中，接觸足部56由每個(gè)側(cè)壁46的向外彎曲部分形成。在替換實(shí)施例中，接觸足部56還可由底壁44和頂壁42的向外彎曲部分形成。
[0043]本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對本發(fā)明圖示和在此描述的實(shí)施例進(jìn)行不同的改進(jìn)和變形。這些改進(jìn)和變形都包括在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.單一元件電連接器，其被構(gòu)造用于將導(dǎo)線連接到組件，其特征在于，所述連接器包括: 單一導(dǎo)電接觸元件，其形成籠形結(jié)構(gòu)，所述籠形結(jié)構(gòu)具有沿所述連接器的縱向中心軸線的導(dǎo)線插入端和導(dǎo)線接觸端； 所述籠形結(jié)構(gòu)包括在限定導(dǎo)線用插入開口的所述插入端的壁結(jié)構(gòu)，所述壁結(jié)構(gòu)限定具有適于放置真空輸送裝置的吸入噴嘴的表面區(qū)域的上部拾取表面； 所述籠形結(jié)構(gòu)還包括一對接觸尖端，所述接觸尖端沿著所述導(dǎo)線到所述連接器的插入方向在所述壁結(jié)構(gòu)的下游朝著所述中心軸線偏置，所述接觸尖端限定用于所述導(dǎo)線的裸露的芯部的接觸夾點(diǎn)；以及 接觸表面，其由所述籠形結(jié)構(gòu)的部分限定，用于電配合接觸在所述組件上的各個(gè)接觸元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接器，其特征在于，所述連接器由單個(gè)壓制金屬板形成，所述金屬板彎曲成所述籠形結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的連接器，其特征在于，所述壁結(jié)構(gòu)包括彎曲成盒狀結(jié)構(gòu)的多個(gè)壁，所述盒狀結(jié)構(gòu)在所述插入端具有頂壁、底壁和側(cè)壁，所述頂壁限定所述拾取表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連接器，其特征在于，所述頂壁是一個(gè)所述側(cè)壁的彎曲延伸部并延伸到相對的所述側(cè)壁。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連接器，其特征在于，所述頂壁大致平行于所述底壁，并還包括朝向所述中心軸線傾斜以限定上導(dǎo)線引導(dǎo)部的前部。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連接器，其特征在于，所述底壁大致平行于所述頂壁，并還包括朝向所述中心軸線傾斜以限定下導(dǎo)線引導(dǎo)部的前部。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連接器，其特征在于，所述接觸尖端是所述側(cè)壁的朝向所述中心軸線傾斜的前部。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的連接器，其特征在于，還包括從所述接觸尖端的最前部延伸的釋放突片，所述釋放突片被構(gòu)造用來通過工具接合，以分開所述接觸尖端來移除插入所述連接器中的導(dǎo)線。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的連接器，其特征在于，所述釋放突片大致平行于所述中心軸線延伸。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的連接器，其特征在于，所述籠形結(jié)構(gòu)還包括沿著導(dǎo)線到所述連接器的插入方向在所述接觸尖端的前方形成的末端導(dǎo)線限位壁。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的連接器，其特征在于，所述底壁在所述接觸尖端下方延伸，所述頂壁由所述底壁的朝著所述中心軸線向上彎曲的前部限定。
12.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連接器，其特征在于，所述接觸表面由所述底壁的一部分限定，使得所述連接器被表面安裝到組件，所述中心軸線大致平行于所述組件。
13.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連接器，其特征在于，所述接觸表面由從任意組合的所述壁大致橫向延伸的接觸足部限定，使得所述連接器被安裝到組件，所述中心軸線大致垂直于所述組件。
【文檔編號】H01R12/57GK103811885SQ201310533504
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月1日
【發(fā)明者】彼得·畢曉普 申請人:阿維科斯公司