CN101449428B - 中继连接器 - Google Patents

Abstract

一种柔性扁平电缆连接器(10)，其包括前表面上具有***开口(33)的壳体(31)。两根长柔性电缆(51a，51b)端对端放置并***开口内。该连接器包括端子(41)，所述端子具有与两根长柔性电缆上露出的导线对准的上下相对的接触部(43a，44a)。可移动的致动器(11)施加压力到端子接触部，以实现柔性电缆之间的可靠连接。

Description

中继连接器

技术领域

本发明涉及一种中继(relay)连接器，其不专用于但是优选用于在扁平电缆之间提供连接。

背景技术

一般地，中继连接器提供扁平电缆之间的电连接，每个扁平电缆具有柔性并通常称为柔性印刷电路(FPC)或柔性扁平电缆(FFC)。日本公开(kokai)专利申请(No.6-203932)中描述了一个这种连接器。图7示出了这种常规的中继连接器的重要部分的横截面视图。

如图7中所示，连接器具有由绝缘材料形成的壳体301，及通过壳体301支撑的由导电材料形成的多个端子302。端子302通过压配牢固地固定在形成于壳体301的电缆***开口中的端子支撑槽内。每个端子302在其上侧和下侧分别具有悬臂状的臂部件，上述臂部件从位于壳体301的最内部的主体部向壳体301的前表面延伸。

第一扁平电缆303和第二扁平电缆306(它们的一端设置成一个堆叠在另一个之上)***壳体301的电缆***开口内。第一扁平电缆303设有多个导线304和覆盖导线304的表面的绝缘层305，这些导线304形成于由带状绝缘材料形成的本体的一个表面(如图7中所示的下表面)上。第二扁平电缆306设有多个导线307和覆盖导线307的表面的绝缘层308，这些导线307形成于由带状绝缘材料形成的本体的一个表面(如图7中所示的上表面)上。电子零件309安装在第一扁平电缆303上，电子零件309的端子连接到导线304。

绝缘层305在第一扁平电缆303的末端上部分被移除，以露出第一扁平电缆303的导线304，为相同目的，绝缘层308在第二扁平电缆306的末端上部分被移除。因此，如图7所示，通过将电缆的两端堆叠在一起，并将其作为单一件***壳体301的电缆***开口内，导线304和307相互接触以建立电连接，由此将第一扁平电缆303连接到第二扁平电缆306。端子302的上臂构件和下臂构件从上和下推进第一扁平电缆303和第二扁平电缆306，导线304和307相互压靠以确保第一扁平电缆303和第二扁平电缆306之间的连接。锁扣件(未示出)可从壳体301的后侧安装，以使端子302的上臂构件和下臂构件进一步通过锁扣件从上和下按压。这为两扁平电缆303和306之间提供了可靠的连接。

然而，在上述连接器中，导线304和307之间的连接电阻的改变可能引起信号传输特性的改变。即，导线304和307按压在一起，并通过端子302的上臂构件和下臂构件相互连接。但是，根据对导线304和307的连接的仔细观测，可理解为，在与上述臂构件的凸出部分相对应的位置处，可以确保这些导线的接触，但是在该位置之前或之后的区域内，由于接触状态不确定，这些导线可选择地相互接触以及相互分离开。当位于该位置之前或之后的区域内的导线304和307处于接触状态时，接触状态部分的区域相当大，由此减小导线304和307之间的连接电阻。当位于该位置之前或之后的上述区域被隔开而失去接触，接触状态部分的区域变窄，由此增加了导线304和307之间的连接电阻。这样，导线304和307之间的连接电阻的改变会引起不稳定的传输特性，致使不能稳定地传输信号。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，其提供一种用于扁平电缆的中继连接器，该扁平电缆具有在裸露条件下露出并相互堆叠以彼此面对面的导线。该连接器包括端子，所述端子设有按压突起，分别沿扁平电缆的***和退出方向延伸的第一臂部和第二臂部，及连接第一臂部和第二臂部的连接部。根据所述结构，致动器从第一位置到第二位置的姿态变化改变第一臂部或第二臂部的角度，使第一臂部的按压突起或第二臂部的按压突起被推进以向***方向线移动。这使得各个扁平电缆的导线在与按压突起相对应的位置上一起形成接触点，这些导线在沿***方向离开接触点时隔开。因此，两扁平电缆之间的连接电阻不变，使其能够获得稳定的信号传输特性。

为此，本发明的中继连接器包括：设有允许第一扁平电缆和第二扁平电缆***的***开口的壳体，所述第一扁平电缆和第二扁平电缆具有在裸露条件下露出并相互堆叠彼此面对面的导线；装入壳体内的端子，其从两侧推进第一扁平电缆和第二扁平电缆；及固定到壳体上的致动器，所述致动器可在允许第一扁平电缆和第二扁平电缆***的第一位置和实现第一扁平电缆和第二扁平电缆的导线之间电连接的第二位置之间移动。每个端子设有从两侧按压第一扁平电缆和第二扁平电缆的按压突起，还设有沿第一扁平电缆和第二扁平电缆的***方向延伸的第一臂部和第二臂部，及用于连接第一臂部和第二臂部的连接部。致动器从第一位置到第二位置的运动变化引起第一臂部或第二臂部的角度变化，使第一臂部的按压突起或第二臂部的按压突起向***方向线移动。

在根据本发明的另一实施例的中继连接器中，由于致动器从第一位置到第二位置的运动变化，第一扁平电缆和第二扁平电缆在其***到***开口中的顶端的相对表面之间限定有间隙。

进一步，在本发明的再一实施例中，由于致动器从第一位置到第二位置的运动变化，***到***开口中的第一扁平电缆和第二扁平电缆的导线在与按压突起相对应的位置上形成接触点，导线在接触点上相互接触。

在本发明的又一实施例中，***到***开口中的第一扁平电缆和第二扁平电缆的导线在除了其接触点以外的其他位置上相互保持隔开。

根据本发明，中继连接器适用于扁平电缆的***，所述扁平电缆具有在裸露条件下露出并相互堆叠以彼此面对面的导线。该连接器具有按压突起，分别沿扁平电缆的***方向延伸的第一臂部和第二臂部，及分别连接第一臂部和第二臂部的端子。致动器从第一位置到第二位置的运动改变第一臂部和第二臂部的角度，使第一臂部和第二臂部的按压突起沿***方向移动。各个扁平电缆的导线在与按压突起相对应的位置上的接触点上形成，这些导线离开接触点沿***方向隔开。因此，导线之间的连接电阻不变，允许稳定的信号传输特性。

附图说明

图1为本发明的一实施例的立体图，其中致动器处于其打开位置；

图2A到图2C为图1中的中继连接器的俯视图，前视图和侧视图；

图3为图1中的中继连接器的立体图，其中致动器处于其关闭位置；

图4为图3中的连接器沿A-A的剖视图；

图5为图4中的B区域的放大图，其中致动器关闭；

图6A到图6D示意性示出了本发明的优选实施例的中继连接器的端子的操作图；

图7为常规的中继连接器的剖视图。

具体实施方式

在这些附图中，附图标记10标示根据本发明的中继连接器，该连接器用于在称为扁平印刷电路，柔性扁平电缆等的第一扁平电缆51a和第二扁平电缆51b之间提供连接。在本实施例中，第一扁平电缆51a和第二扁平电缆51b通过将其***连接器10中而相互连接，它们的各自末端如图3所示相互堆叠。第一扁平电缆51a和第二扁平电缆51b相互堆叠，使其上形成导线的表面彼此面对面。电缆51a和51b具有相同的结构，因此在下文中，电缆51a和51b共称为“扁平电缆51”。尽管扁平电缆51为FPC，FFC等柔性扁平电缆，它们还可以是任何类型的设有导线的扁平电缆。

连接器10具有由绝缘材料一体形成的壳体31，和同样由绝缘材料形成的致动器11，该致动器11固定在壳体31上以在壳体31上移动。也就是说，致动器11固定到壳体31上，使致动器11可在打开位置(第一位置)和关闭位置(第二位置)之间移动。

壳体31具有下部32，上部35，右侧部和左侧部36及***开口33，每个扁平电缆51的一端通过该***开口33从前端(如图1所示左侧倾斜地低方位)***。该***开口在下部32，上部35和侧部36之间形成。***开口33设有多个端子接收槽34，导电端子装入该端子接收槽34内。如图4和图5所示，在***开口33的内部，邻接部38布置在相邻的端子接收槽34之间，扁平电缆51的末端与邻接部38相邻接。在该阶段，例如，一共四十个这样的端子接收槽34以大约0.3mm的间距形成。端子接收槽34的间距和数目可以适当地改变。端子接收槽34不需要全部装有端子41。因此，根据扁平电缆51的导线的布置，一些端子41可以适当地省略。

辅助金属托架形式的挡板21装入壳体31的两侧。该挡板21防止致动器11从壳体31脱离。该挡板21通过接合致动器11的侧突起阻止致动器11的运动。

致动器11具有本体部15，该本体部15为基本矩形的板形件，多个端子开口12在本体部15上形成，轴17在端子开口12内形成。如图4所示，每个端子41的上臂部44的致动杠杆部44b支撑在每个端子开口12内。

参见图4和图5，每个端子41为基本H形，其具有作为第一臂部的下臂部43，作为第二臂部的上臂部44和连接下臂部43和上臂部44的细长带状的连接部45，下臂部43和上臂部44沿扁平电缆51的***和退出方向(即壳体31内的前后方向)延伸。连接部45连接到下臂部43的纵向相对两末端之间的位置，并也连接到上臂部44的纵向相对两末端之间的位置上。这里，上臂部44设置在下臂部43的上方。

下臂部43具有从连接部45的一侧向前突起的末端突起部43c、设置成向上突出的按压突起的电缆支撑部43a以及支撑部43b。电缆支撑部43a设置在邻近下臂部43的末端的位置，并设置在末端突起部43c的后面，支撑部43b连接到下臂部43与连接部45的连接点之后的位置上，并从下面支撑轴17。尾部42连接到支撑部43b的后端。由于根据需要尾部42部分向下伸出，其可用作基板连接部，以通过焊接等方法与基板表面上形成的连接焊盘连接。该末端突起部43c在其顶端形成有向上伸出的突起43d。

每个端子41从壳体31的后侧(图4中的右侧)***相应的端子槽34内。每个端子41如下所述固定到壳体31上。下臂部43的基本笔直的下端邻接端子槽34的底面，末端突起部43c被压配到布置在端子槽34内的端子支撑件32a的下表面和端子接收槽34的底面之间，突起43d夹紧端子支撑件32a的下表面开口部的部分顶面，及尾部42的突起42a夹紧壳体31的下部32的后边缘的下端。

上臂部44作为可移动的按压件，其将扁平电缆51压靠下臂部43，并在其末端附近具有向下突出的按压突起形式的电缆按压部44a。上臂部44还设有向后延伸超出上臂部44和连接部45的连接点的致动杠杆部44b。该致动杠杆部44b设置成进入致动器11的端子开口12，由此控制轴17的任何向上运动。

每个轴17在截面上为椭圆形或矩形，并插置于支撑部43b和致动杠杆部44b之间。每个轴17在其旋转时作为凸轮。如图4所示，在打开位置上，轴17设置成基本上呈直角，其推起致动杠杆部44b。当致动杠杆部44b被推起时，连接部45及其周围弹性变形，整个上臂部44旋转，从而改变上臂部44和下臂部43之间限定的相对角度，使上臂部44的末端向下移动。这样，电缆按压部44a移动接近电缆支撑部43a，然后压靠扁平电缆51。

当致动器11处于打开位置时，轴17设置在基本水平的角位上，使致动杠杆部44b不被推起，上臂部44的末端不向下移动。因此，电缆按压部44a和电缆支撑部43a之间设有足够大的空间，由此允许扁平电缆51的末端在不受电缆按压部44a和电缆支撑部43a的接触压力或受到微小的接触压力下***开口33内。这实现了基本ZIF(零***力)结构。

下面描述扁平电缆51的连接操作。

图6示意性地描述了本发明的中继连接器的端子的操作。

在每个第一和第二扁平电缆51a，51b中，多个具有导电性的金属薄片形式的四十个导线以预定的间距(例如大约0.3mm)并排设置在具有电绝缘性的绝缘层上。另一绝缘层覆盖导线的上表面。在***连接器10的***开口33的第一扁平电缆51a的端部和第二扁平电缆51b的端部(从图4中看去其各自的右端部)的一侧上，即在末端一侧，绝缘层被移除以使裸露条件下的导线上表面从各个最末端露出预定范围的长度。在第一和第二扁平电缆51a和51b的末端一侧，其各自布置有导线的表面面对面地堆叠。特别地，在导线的赤裸露出的上表面的范围内，第一和第二扁平电缆51a，51b的导线相互面对面地堆叠。在该阶段，第一和第二扁平电缆51a，51b的末端可在其两侧都设有分别向外突出形成的耳部(未示出)。

使用者将堆叠在一起的第一和第二扁平电缆的各自的末端***壳体31的***开口33内。如图1和图2所示，致动器11预先置于打开位置上。因此，从第一和第二扁平电缆51a，51b的最末端开始的一预定范围可***相应端子槽34内支撑的各个端子的上臂部44和下臂部43之间。

尽管在图中所示的例子中，第一扁平电缆位于第二扁平电缆之下，但是第一扁平电缆也可以位于第二扁平电缆之上。第一扁平电缆和第二扁平电缆分别与端子槽34内设置的邻接部38相邻接。这样，扁平电缆51纵向设置，从而完成第一扁平电缆和第二扁平电缆的***。

因此，使用者手动操作致动器11将致动器11从打开位置(图1)转换到关闭位置(图3)。这时，致动器11沿图2C中的顺时针方向移动，由此将其移动转换到关闭位置。

旋转致动器11的本体部15以形成基本平行于第一扁平电缆和第二扁平电缆的***方向的状态，如图3和图4所示。轴17也旋转成基本直角，如图4所示。即，轴17的基本椭圆形或矩形的横截面的长轴线设置成基本直角。

因此，通过轴17，支撑部43b和致动杠杆部44b之间相互隔开，致动杠杆部44b被向上推动。因此，连接部45及其周围弹性变形，整个上臂部44旋转，以改变上臂部44和下臂部43之间的相对角度，使上臂部44的末端向下移动。这样，电缆按压部44a移动接近电缆支撑部43a，然后压靠第二扁平电缆51b的上表面，即与设置有导线的表面相对的表面。因此，在第二扁平电缆51b的下表面上赤裸露出的导线压靠在第一扁平电缆51a的上表面上赤裸露出的导线上。

在该情形下，由于电缆支撑部43a与电缆按压部44a相对，电缆支撑部43a压靠第一扁平电缆51a的下表面，即与设有导线的表面相对的表面。因此，第一扁平电缆和第二扁平电缆被推进到由电缆按压部44a和电缆支撑部43a从上和下夹在一起的状态。如图5中更好所示，第一扁平电缆51a的上表面上赤裸露出的导线和第二扁平电缆51b的下表面上赤裸露出的导线在与电缆支撑部43a和电缆按压部44a相对应的位置上形成接触点55，以提供可靠的电连接。

另一方面，在接触点55的后侧，即沿***方向看去的前侧(即图5中所示的右侧)，第一电缆51a的上表面和第二电缆51b的下表面相互隔开以在其间留有间隙C。在接触点55的前侧，第一电缆51a的导线和第二电缆51b的导线相互隔开以不提供电连接。同样地，在离开接触点55的反***方向一侧，即接触点55的后侧，第一电缆51a的上表面和第二电缆51b的下表面相互隔开留有间隙D。也就是说，在接触点55的后侧，第一电缆51a的导线和第二电缆51b的导线也相互隔开以不提供电连接。

这是因为，当上臂部44的电缆按压部44a压靠第二扁平电缆51b的上表面时，电缆按压部44a沿***方向移动，即向第二扁平电缆51b的前端移动。在本实施例中，端子41的尺寸和形状可调整以完成下述运动。即，当对致动器11从打开位置到关闭位置的姿态变化做出反应，从而电缆按压部44a移动接近电缆支撑部43a时，电缆按压部44a相对***方向的位置如图5中所示向右移动，从电缆按压部44a接触第二扁平电缆51b的上表面开始直到完成其运动。

图6A到6D示意性地放大示出了当电缆按压部44a压靠第二电缆51b的上表面时上臂部44的移动和扁平电缆51之间的关系。特别地，图6A示出了上臂部44的运动。图6B示出了电缆按压部44a接触第二电缆51b的上表面前的状态。图6C示出了按压部44a与第二电缆51b的上表面接触的状态。图6D示出了致动器11处于关闭位置及电缆按压部44a压靠第二电缆51b的上表面的状态。

如图6B所示，当致动器11打开时，上臂部44的末端(图中其左端)朝上倾斜。也就是说，基于下臂部43的延伸方向，从上臂部44的旋转中心看去末端的倾斜角即上臂部44的延伸方向的倾斜角为正值。

因此，当致动器11的运动从打开位置转换到关闭位置时，整个上臂部44旋转以改变上臂部44和下臂部43之间限定的相对角度。因此，上臂部44的延伸方向基于下臂部43的延伸方向的倾斜角减小，上臂部44的末端向下移动。当倾斜角为零时，如图6C所示，电缆按压部44a与第二电缆51b的上表面接触。

随后，当上臂部44的末端进一步向下移动，上臂部44的延伸方向基于下臂部43的延伸方向的倾斜角为负值，由此增大倾斜角的绝对值。如图6D所示，当致动器11移动到关闭位置时，电缆按压部44a与第二扁平电缆51b的上表面接触。

在该情形下，基于下臂部43的延伸方向，上臂部44的延伸方向的倾斜角为具有较大绝对值的负值。第一电缆51a的上表面上赤裸露出的导线和第二电缆51b的下表面上的导线形成接触点55，以提供其间的电连接，使第一扁平电缆和第二扁平电缆的导线分别与电缆支撑部43a和电缆按压部44a相对。在离开接触点55的***方向一侧，第一电缆51a的上表面和第二电缆51b的下表面相互间隔开留有间隙C。在离开接触点55的反***方向一侧，第一扁平电缆51a的上表面和第二扁平电缆51b的下表面相互间隔开留有间隙D。

图6A示出了图6B到图6D中的上臂部44的运动。箭头E表示电缆按压部44a的移动轨迹。箭头F示意性放大地表示箭头E的弯曲。从箭头F可以看出，从图6C中所示电缆按压部44a与第二扁平电缆51b接触的上表面接触的状态开始，直到如图6D中所示电缆按压部44a压靠第二扁平电缆51b的上表面的状态为止，电缆按压部44a沿***方向即朝着扁平电缆51的前端移动了距离G。

因此，上臂部44的角度改变，电缆按压部44a在与第二扁平电缆51b的上表面接触之后沿***方向移动。因此，在离开接触点55的***方向的一侧，第一扁平电缆51a的上表面和第二扁平电缆51b的下表面相互隔开留有间隙C。这可按如下考虑。即，第一电缆51a的本体与第二电缆51b的本体为由有些柔软的并具有弹塑性的材料例如合成树脂等形成的板形件。因此，当堆叠状态的两本体的有限的针点范围被从上和下按压时，这一范围内的这些本体变形从而相互紧密接触，由于该范围内变形的影响，其余部分变形从而相互间隔开。也可以这样来看，由于第二扁平电缆51b的上表面通过电缆按压部44a沿***方向变形，构成第一扁平电缆和第二扁平电缆的本体的构件沿***方向微微滑动，由此在离开接触点55的***方向一侧留有较大间隙C。另一方面，上述构件沿***方向的微微滑动在离开接触点55的反***一侧留有比间隙C小的间隙D。

当致动器11关闭时，第一电缆的上表面上露出的导线和第二电缆的下表面上露出的导线相互连接以在接触点55建立电连续。但是在除接触点55以外的范围内，两电缆没有接触，因而没有引起第一扁平电缆和第二扁平电缆的导线之间的连接电阻的变化。即第一扁平电缆和第二扁平电缆的导线之间的连接电阻能够稳定，从而产生稳定的信号传输特性。

其绝缘层被移除以露出导线的上表面的第一扁平电缆和第二扁平电缆的范围为从两电缆的最末端开始的预定范围。该范围稍大于端子接收槽34内从邻接部38到电缆按压部44a和电缆支撑部43a的长度。因此，露出导线的范围在离开接触点55的反***方向一侧较短。因此，即使间隙D很小，第一扁平电缆和第二扁平电缆的导线之间也不可能接触。

另一方面，在离开接触点55的***方向一侧，露出导线的范围足够长以允许导线在第一和第二电缆的表面上在从接触点55到末端的整个范围上露出。但是，电缆按压部44a沿***方向的移动使得能够留有大距离间隙C，从而消除了引起第一扁平电缆51a的上表面上赤裸露出的导线和第二扁平电缆51b的下表面上赤裸露出的导线之间接触的任何可能性。

尽管参考图6A到6D详细描述了上臂部44的延伸方向基于下臂部43的延伸方向的倾斜角从正转变为负的情形，但是应注意到上臂部44和下臂部43之间的相对角度的改变并不限于此。可以采用其他替换的方式，其中电缆按压部44a沿***方向的移动允许第二扁平电缆51b的上表面沿***方向的移动。例如，上臂部44的延伸方向基于下臂部43的延伸方向的倾斜角为负时，致动器11从打开位置到关闭位置的姿态变化可以将倾斜角变为具有大绝对值的负值。

尽管在上面的描述中，上臂部44通过致动器11的运动旋转，但也可以是下臂部43旋转。在该情形下，电缆支撑部43a接近电缆按压部44a，并沿***方向移动，从而允许第一扁平电缆51a的下表面沿***方向移动。

因此，在上述实施例中，每个端子41具有从相对两侧按压第一扁平电缆和第二扁平电缆的电缆支撑部43a和电缆按压部44a。致动器11从打开位置到关闭位置的运动会改变下臂部43或上臂部44的角度，使电缆支撑部43a或电缆按压部44a沿***方向移动。

因此，第一扁平电缆和第二扁平电缆的导线形成接触点55并相互接触，其中导线在接触点与电缆支撑部和电缆按压部相对。这些导线在接触点55以外的位置相互间隔开。这使得导线之间的电阻保持不变，以实现稳定的信号传输特性。

特别地，在第一扁平电缆51a的最末端和第二扁平电缆51b的最末端的相对两表面之间设置大距离的间隙C，这可确保可靠地避免导线在接触点55以外的位置上的任何接触。

应理解为本发明并不限于上述实施例，本领域的技术人员可基于本发明的思想作不同的变化或改进，这些变化或改进都会被认为落入所附权利要求保护的本发明的范围内。

Claims (3)

1.一种中继连接器，其包括：

一壳体，该壳体包括接收第一扁平电缆和第二扁平电缆的***开口，所述第一扁平电缆和第二扁平电缆均包括彼此面对面地设置的裸露导线；

多个端子，每个端子均由壳体支撑，并设置成以从两侧夹住的方式将第一扁平电缆和第二扁平电缆支撑在一起；

一致动器，该致动器被固定到壳体，并可在第一位置和第二位置之间移动，所述第一位置允许所述第一扁平电缆和第二扁平电缆***所述壳体内，所述第二位置实现所述第一扁平电缆和第二扁平电缆的导线之间的电连接，其特征在于：

每个端子包括能够从相对两侧按压所述第一扁平电缆和第二扁平电缆的按压突起，以及第一臂部、第二臂部和连接部，所述第一臂部和第二臂部沿第一扁平电缆和第二扁平电缆的***和退出方向延伸，所述连接部用于连接所述第一臂部和所述第二臂部；由此，

所述致动器从所述第一位置到所述第二位置的运动变化引起所述第一臂部或第二臂部的角度的变化，使所述第一臂部的按压突起或第二臂部的按压突起朝向电缆***的方向线移动，并造成所述第一扁平电缆和第二扁平电缆的末端的相对表面之间的间隙。

2.根据权利要求1所述的中继连接器，其特征在于，所述致动器从第一位置到第二位置的运动使从所述***开口***的所述第一扁平电缆和第二扁平电缆的导线在所述连接器上所述导线与所述按压突起相对的位置上形成接触点，所述导线在接触点上相互接触。

3.根据权利要求2所述的中继连接器，其特征在于，所述第一扁平电缆和第二扁平电缆的导线在除接触点以外的位置上彼此相互间隔开。

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