CN101536266A - 层叠型fpc连接器 - Google Patents

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Abstract

一种用于将两段FPC或FFC型电缆连接在一起的连接器，其具有壳体(31)和形成在壳体中并位于壳体相同侧的两个FPC电缆容纳槽(33)。所述槽设置在壳体中并位于对称轴的相反两侧，每个槽容纳多个导电端子(41)。每个导电端子具有与可动接触梁(44)隔开并对齐的固定接触梁(43)。通过使执行机构(11)在相反两方向上移动，接触梁侧面抵接各个电缆容纳槽并被压抵接触FPC电缆的接触部分。对应于一个方向上的移动，执行机构将接触梁互相分开，并促使接触梁在另一个方向上相向移动。

Description

层叠型FPC连接器
技术领域
本发明主要涉及FPC连接器，尤其涉及一种将两段电缆以层叠方式互相连接的FPC连接器。
背景技术
公开号为No.H10-189185的日本专利已经公开了一种连接器，其用于连接两个扁平板状电缆，例如柔性印刷电路(FPC)、柔性扁平电缆(FFC)。
图8是显示了传统FPC连接器的透视图。这种连接器包括由绝缘材料制成的壳体301和安装在壳体301中的多个导电端子302。端子302被压配在形成于壳体301的相反两侧面(图中的左前侧和右后侧)的端子安装孔中。端子302具有悬梁状的接触部分(图中未显示)，其从壳体301的外侧向其中央延伸，并位于***进连接器的FPC电缆的接触部分的顶侧上。
锁定杠杆303和304可旋转地连接到壳体301上，并且围绕旋转轴旋转大约90度。在图8中，锁定杠杆303和304显示为在锁定位置上，该位置平行于壳体301的顶板305。
当FPC电缆被连接时，锁定杠杆303和304向上旋转，然后FPC电缆的端部***进位于壳体301两侧的缝隙中。一旦FPC的端部被***，锁定杠杆303和304被旋转以锁定于所示位置并平行于顶板305。这促使FPC电缆的导线与端子302的接触部分相接触。由此通过端子302，两个FPC电缆被连接到电路板上的导电迹线上(图中未显示)，其中端子302被焊接在电路板上的导电迹线上。
但是，由于传统的连接器形成为使得端子302可被连接到在其两侧具有几乎对称形状的壳体301上，且扁平板状电缆可从壳体301的左右两侧***，壳体301的形状复杂，并且尺寸增大。这使得用于形成壳体301的金属模具的结构变得复杂和昂贵，并且大规模的生产能力下降。为了将两个FPC电缆的端部互相连接，需要通过电路板的导电迹线将端子302从两侧互相连接，这使得工作性能(workability)下降。
发明内容
本发明的目的是，通过解决传统连接器的问题，提供一种连接器，其具有壳体、一对执行机构和端子，壳体具有沿着相同方向设置的一对电缆插口，端子同时安装在两电缆插口中，使得执行机构独立地驱动。这一连接器使得各个部件的制造结构简单并易于组装，从而易于大规模生产。
因此，根据本发明的连接器是一种中继(relay)连接器，其包括具有一对电缆插口或槽的壳体，成对的电路基板(例如FPC)的端部***电缆插口；端子安装在电缆插口中，并且一对执行机构能够在第一位置和第二位置之间移动，其中在所述第一位置，FPC电缆的端部可被***，在第二位置，FPC电缆的接触部分和端子互相连接；其中，成对的电缆插口沿着相同方向开口，端子同时(be common to)安装至成对的电缆插口，并且执行机构可互相独立地运动。
根据本发明的连接器的另一个方面，在电缆插口中，各个端子包括设置在FPC的相反两侧的第一和第二接触梁，其中第一和第二接触梁包括彼此相对的进入电缆插口中的凸起部。
根据本发明的连接器的另一个方面，各个端子进一步具有以位于成对电缆插口之间的直线为中心的对称形状。
根据本发明的连接器的再一个方面，各个端子进一步包括两对第一和第二接触梁，它们通过安装部分而连接在一起，该安装部分沿着对称轴延伸，并将端子固定在壳体上，其中端子的所有部分都位于壳体之中。
根据本发明，FPC连接器包括具有一对电缆插口的壳体、一对执行机构、设置在这对电缆插口中的端子和独立操作的执行机构，其中电缆插口沿着相同方向开口。这使得连接器的结构简单，易于制造和组装，使得成本降低和进行高效的大规模生产。
附图说明
图1为显示了根据本发明的原理而制造的连接器的透视图，其中部分为横截面剖视图；
图2为图1中的连接器从另一角度看的透视图；
图3为图1中的连接器的横截面视图，其中执行机构显示为在其打开位置；
图4与图3相同，但是一FPC电缆插在顶部电缆插口中；
图5与图4相同，但是执行机构关于FPC电缆闭合；
图6与图5相同，但是显示出一FPC电缆***进底部电缆插口中；
图7与图6相同，但是底部执行机构显示为关于其FPC电缆闭合；以及
图8是传统FPC连接器的透视图。
具体实施方式
在附图中，参考标记10表示根据此实施方式的用作中继连接器的连接器，其用于将两个电路基板(例如扁平电缆51)互相电连接。扁平电缆51例如是被称为FPC、FFC等的柔性扁平电缆，但是任何类型的电缆都可采用，只要它们是具有导线或导电迹线的扁平板状电缆，包括柔性带状电缆和印刷电路板。在此实施方式中，用于描述连接器10的各个部件的结构和动作的方向表示(例如上、下、左、右、前、后等)不是绝对的而是相对的。如果连接器10的各个部件处于附图中所示的姿势，这些表示就是合适的。但是如果连接器10改变了姿势，这些表示就应当根据连接器10的姿势改变而作修改。
连接器10包括壳体31，一对可移动的执行机构11和端子41，壳体31具有沿着相同方向(朝着图3中的左方)开口的一对电缆插口或电缆插槽33，端子41被同时装在所述一对电缆插口33中。壳体31由绝缘材料(例如合成树脂)模塑(或类似方式)而成，用作连接器的主体部。壳体31具有竖直对称结构，其横截面形成以中心线C-C为中心的对称形状，该中心线C-C在图3中沿着横向方向延伸作为对称轴。
各个执行机构11也由绝缘材料形成，并用于将FPC电缆或电路板的自由端固定于连接器壳体上。各个执行机构11可移动地连接在壳体31的顶部或底部。各个执行机构11设置在壳体31中，用于在打开位置(第一位置)和闭合位置(第二位置)之间移动。端子41由导电材料(例如金属)制成，优选地通过将金属板冲压的方式制成。各个端子41也是绕着对称轴C-C而竖直对称(如图3所示)，并且安装在上下电缆插口33中。各个端子41在所述一对电缆插口33之间具有以想像的笔直轴线C-C为中心的对称形状。如果图中的连接器被顺时针旋转90°，那么端子连接器将显示为水平对称。
在图3中，壳体31包括沿着横向方向延伸的厚板状中央部分32，厚板状顶板部分35被设置在中央部分32的两相对侧面上，并在壳体中横向延伸。电缆插口33形成在中央部分32和上下顶板部分35之间，并且从前侧(即图3中的左侧)容纳FPC电缆51的端部。在图3中，上下顶板部分35的横向尺寸设置为比中央部分32短。通过设置在壳体31的两侧面上的侧壁36，中央部分32和上下顶板部分35被连接在一起。
在电缆插口33中，设置有多个第一端子容纳槽34a和第二端子容纳槽34b，端子41安装在其中。第一端子容纳槽34a和第二端子容纳槽34b分别形成在中央部分32朝向顶板部分35一侧的表面上，以及顶板部分35朝向中央部分32一侧的表面上，并且它们位于互相面对的位置。当要同时表示第一端子容纳槽34a和第二端子容纳槽34b时，它们被称为端子容纳槽34。例如，以大约0.5mm的间距形成有大约二十五个端子容纳槽34，并且各个端子41安装进各个端子容纳槽34中。端子容纳槽34的间距和数目可以根据需要改变。进一步地，端子41并不总是需要安装进所有的端子容纳槽34中，也可能根据需要，依照FPC电缆51的接触部分的布置，而省去一些端子41。
在各个中央部分32中，形成有狭缝或者中央开口32a，并且其开口方向沿着与电缆插口33相同的方向。在中央开口32a的后部(图3的右侧)具有端子固定孔32b，其中安装有用作端子41的安装部分的安装腿部47。端子固定孔32b形成有与端子容纳槽34相同的数量和间距，并且各个端子固定孔32b和各个端子容纳槽34位于对应的位置。
各个执行机构11是具有大约四个侧面的厚板状部件，包括操作人员用其手指等进行操作的主体15，并且形成有从主体15***的操作部16，从而操作人员容易用其手指抓住。在各个执行机构11中，多个固定孔12形成于执行机构11上与操作部16相反侧的端部，用于容纳端子41的可移动梁44的执行杠杆44b。轴部17与可移动梁44的执行杠杆44b相接合，并形成了固定孔12的一个表面。执行机构11沿着壳体31的上下两个后侧边缘与其相连。当被移动到闭合位置时，执行机构11变得几乎与顶板部分35平行，当被打开时，执行机构11几乎与顶板部分35垂直，并且操作部16突起至顶板部分35之上和顶板部分35之下。
各个端子41是对称的，并包括主体部42，主体部42被固定在位于对称轴两侧的第一端子容纳槽34a中，并且通过结合部分48而互相连接。固定接触梁43从主体部42延伸至壳体31的前方，作为第一接触梁。进一步地，可动接触梁44(第二接触梁)通过结合梁45而与固定接触梁43相连，并且几乎平行于固定接触梁43延伸，同时面向固定接触梁。固定接触梁43、可动接触梁44和结合梁45共同形成大约为字母H的形状，并且从连接器的后端安装进电缆插口33中。在这种情况下，固定接触梁43被固定在第一端子容纳槽34a中，而可动接触梁44被固定在第二端子容纳槽34b中。然后，扁平FPC电缆或电路板51的端部从前方插在可动接触梁44和固定接触梁43之间。如上文所注意到的，各个端子41是对称的，并具有两对第一和第二接触梁，一对容纳在第一(顶部)电缆插口中，另一对容纳在第二(底部)电缆插口中。
结合部分48、安装腿部47沿着端子41的对称轴向壳体31的前方延伸。安装腿部47从壳体31的后方推进并安装在端子固定孔32b中，由此将端子41固定于壳体31中。在各个安装腿部47的侧表面上形成有凸起部分，这些凸起部分咬合端子固定孔32b的内壁，以提高将安装腿部47固定到壳体31的程度。
各个固定梁43包括末端凸起部43c、电缆支撑部43a和承载部分43b，其中末端凸起部43c从固定梁43的切口边缘向连接器的前方突起；电缆支撑部43a也突起，并且在固定梁43的末端附近位于末端凸起部43C的后方，且向顶板部分35突起；承载部分43b位于固定梁43的后端，并与主体部42相连。末端凸起部43c以及主体部42的大致直线的内端部紧靠第一端子容纳槽34a的底表面，以将固定接触梁43固定就位。
可动梁44用作与FPC电缆51的接触部分相接触的接触件。在可动梁44的末端附近，形成有接触部分44a，并且它们朝着壳体的中央部分32突起进入电缆插口。各个可移动的接触梁44包括执行杠杆44b，其在与结合梁45相连的后侧延伸，并且进入执行机构11的固定孔12以限制轴部17的向上移动。轴部17形成为具有椭圆形或矩形的横截面形状，位于承载部分43b和执行杠杆44b之间以用作旋转凸轮，并且将执行杠杆44b朝着顶板部分35推出。一旦执行杠杆44b被朝着顶板部分35推出，与可动梁44和结合梁45之间的连接部分相邻的部分发生弹性变形，并且整个可动接触梁44绕着与可动梁44和结合梁45之间的连接部分相邻的部分旋转。由此，可动梁44的接触末端朝着中央部分32移动，并且接触部分44a受推而与FPC电缆51相接触(图4)。
如图3所示，由于执行机构11位于其打开位置时，轴部17形成非常小的角度而接近于平直，各个执行杠杆44b没有被朝着顶板部分35推出，并且可动接触梁44的末端是自由的，不会朝着中央部分32移动。相应地，在可动梁44的末端和固定梁43的末端之间存在足够空间，并且扁平FPC电缆51的端部可在与接触部分44a和电缆支撑部43a阻力非常小的情况下***电缆插口33中。因此，大致实现了ZIF(零***力)FPC连接器。各个端子41不包括任何向壳体31外部突起的部分。换句话说，端子41的所有部分均位于壳体31的外表面之内。
图4是显示了用于将扁平板状电缆连接到根据本发明实施方式的连接器的操作的第一视图。图5显示了用于将扁平板状电缆连接到根据本发明实施方式的连接器的操作的第二视图。图6显示了用于将扁平板状电缆连接到根据本发明实施方式的连接器的操作的第三视图。图7显示了用于将扁平板状电缆连接到根据本发明实施方式的连接器的操作的第四视图。
FPC电缆51具有多个在表现出电绝缘特性的绝缘层上以预设间距(例如大约0.5mm)平行设置的箔片状导线。导线用绝缘层部分覆盖。在被***电缆插口33的扁平FPC电缆51的端部，导线的顶面暴露出预设长度。在图4-7中，假定导线暴露在扁平电缆51的面对顶板部分35的表面上。同样地，与扁平电缆51的端部处导线所暴露的表面相反的表面连接有附加片(accessory plate)。附加片由具有较高硬度的材料例如聚酰亚胺制成，并在纵向方向的预定范围内以及整个横向方向的范围内始终与表面相连。
当扁平FPC电缆51与连接器10相连时，电缆的端部插进壳体31的电缆插口33中。如图3所示，执行机构11预先位于其打开位置。操作人员将其中一根扁平电缆51的一端移进壳体31的上电缆插口33中，如图4所示。扁平FPC电缆51被移动，其中附加片朝下，导线所暴露的表面朝上。扁平FPC电缆51的末端从前方被***安装在上电缆插口33中的端子41的可动接触梁44和固定接触梁43之间。
接下来，操作人员通过将上执行机构11顺时针转动，而将其旋转至图5中所示的闭合位置。
这一运动导致轴部17旋转，从而以接近垂直的角度而将承载部分43b和执行杠杆44b之间的间隙推开(如图5所示)，并且从而将后部的执行杠杆44b向上推向顶板部分35。换句话说，它将执行杠杆44b向上推，因此可动梁44的末端朝着中央部分32向下移动，并且接触部分44a被压抵住扁平FPC电缆51，这样暴露在扁平FPC电缆51的表面上的导线就与接触部分44a相互紧靠接触，并且由此将FPC导线与端子41连接在一起。可动梁44是弹性的，并且通过被推向扁平板状电缆51而弹性变形，因此很好地维持了在FPC信号线和接触部分44a之间的连接。固定梁43的电缆支撑部43a面对接触部分44a，并且扁平电缆51被电缆支撑部43a可靠地支撑，这样就确保维持了在信号线和接触部分44a之间的连接。
操作人员然后将另一个扁平FPC电缆51的一端移进位于壳体31下方的电缆插口33中。在这种情况下，扁平FPC电缆51被移动，并且附加片朝上，导线所暴露的表面朝下(与顶部FPC电缆相反)。之后，扁平FPC电缆51的端部被***下电缆插口33中端子41的可动接触梁44和固定接触梁43之间。
操作人员然后操作下执行机构11，并将该执行机构11从其打开位置(如图6所示)移动到闭合位置(如图7所示)。通过将底部执行机构11逆时针旋转，其被推进闭合位置。
这导致轴部17旋转，以增加在承载部分43b和执行杠杆44b之间的间隙，并且由此将执行杠杆44b朝向顶板部分35而(向下)推出，这样可动梁44的末端朝着中央部分32移动，并且端子的接触部分44a被推抵住扁平FPC电缆51。暴露在扁平FPC电缆51面对顶板部分35的表面上(在扁平电缆51的下表面上)的导线现在抵靠在接触部分44a上，并且导线和端子41因此被电连接在一起。可动梁44具有弹性，并且通过被压向扁平板状电缆51而变形，这样就很好地维持了在信号线和接触部分44a之间的连接。固定接触梁43的电缆支撑部43a位于面对接触部分44a的位置，扁平FPC电缆51被电缆支撑部43a可靠地支撑。并且在FPC电缆和端子之间的连接被可靠地维持。
这样，当电缆51被沿着相同方向插进连接器10的电缆插口33中时，无论电路基板是柔性电缆还是具有更高刚性的电路板，都会实现可靠的连接。
在本发明的连接器10中，可互相独立地驱动所述一对执行机构11。因此，在已经将一个扁平电缆51连接到连接器10上之后，可以类似的方式将另一个扁平电缆51连接到连接器10上。这允许操作人员确信地以通常顺序将扁平电缆51连接到连接器10上，从而使连接操作变得更加容易和迅速。此外，由于可将一根扁平电缆51和另一根扁平电缆在不同时间不同地点连接到连接器10上，这就提高了连接操作的灵活性。
各个端子41包括固定接触梁43和可动梁44，它们设置在位于电缆插口33中的扁平FPC电缆51的一个表面侧和另一个表面侧上。其中固定接触梁43和可动梁44具有相面对的电缆支撑部43a和接触部分44a。
在端子对中的各个端子41是对称的，意味着它们被布置在一特定直线的相反两侧，其中该直线位于成对的电缆插口33之间，并且用作对称轴。由于不必将端子41与电路板等相连，就可能通过端子41而将扁平FPC电缆51连接在一起，并且可能轻易地将两个扁平FPC电缆51连接在一起。
各个端子41包含安装腿部47，其同样沿着对称轴延伸并且将端子41固定到壳体31上。端子41的整个部分位于壳体31的外部之中。这使得连接器10能够被容易地操纵，并且使得连接操作的工作性能提高。将成对的接触梁连接在一起的端子的部分48还可以具有通孔尾部或者表面安装尾部(图中未显示)。这样连接器可被安装在电路板和同样与电路板上的迹线相连的电路基板上，从而增加了连接器使用的通用性。
本发明不应当被限于上述的实施方式，基于本发明的原理，有可能以各种方式改变这些实施方式。这些改变不应当从本发明的范围中被排除。

Claims (17)

1.一种中继连接器，用于将电路基板的两自由端连接在一起，所述连接器包括：
绝缘壳体，所述连接器壳体包括一对槽，所述槽容纳所述两电路基板的自由端；
多个导电端子，其被所述连接器壳体支撑，所述端子沿着所述槽设置；以及
一对执行机构，其可在第一和第二操作位置之间移动，其中在所述第一操作位置，所述执行机构允许所述电路基板的端部***所述槽中；在所述第二操作位置，所述执行机构促使所述端子与***所述槽中的所述电路基板相接触，所述执行机构能够互相独立地在所述第一和第二操作位置之间移动。
2.如权利要求1所述的中继连接器，其特征在于，各个所述端子包括第一和第二接触梁，所述第一和第二接触梁被设置在所述槽的相反两侧。
3.如权利要求1所述的中继连接器，其特征在于，各个所述第一和第二接触梁包括接触凸起部，所述接触凸起部从所述第一和第二接触梁朝向彼此延伸，并进入所述槽中。
4.如权利要求2所述的中继连接器，其特征在于，各对所述第一和第二接触梁被位于所述第一和第二接触梁之间的弹性结合部分连接在一起，这允许在驱动所述执行机构时，所述第二接触梁有选择地向所述第一接触梁移动。
5.如权利要求2所述的中继连接器，其特征在于，各个所述第一接触梁被固定在所述连接器壳体中，而各个所述第二接触梁可在所述连接器壳体中移动。
6.如权利要求1所述的中继连接器，其特征在于，所述端子包括与所述执行机构接合的执行端部，由此当所述执行机构被移向所述第二操作位置时，所述端子被促使与所述电路基板的自由端相接触。
7.如权利要求2所述的中继连接器，其特征在于，所述第二接触梁包括与所述执行机构接合的执行端部，由此当所述执行机构被移向所述第二操作位置时，所述第二接触梁被促使进入所述槽中，并与***其中的所述电路基板的自由端相接触。
8.如权利要求6所述的中继连接器，其特征在于，各个所述执行机构包括设置在其中的至少一个开口，其可容纳所述端子的执行端部。
9.如权利要求7所述的中继连接器，其特征在于，所述执行机构包括设置在其中的多个开口，每个所述开口容纳一个所述第二接触梁的执行端部。
10.如权利要求2所述的中继连接器，其特征在于，各个所述端子包括中央主体部，两对第一和第二接触梁在所述中央主体部的纵向轴的相反两侧上与所述中央主体部隔开。
11.如权利要求10所述的中继连接器，其特征在于，各个所述端子在结构上对称，并且所述端子的纵向轴形成所述端子的对称轴。
12.如权利要求11所述的中继连接器，其特征在于，所述连接器壳体关于所述端子的对称轴而对称。
13.如权利要求1所述的中继连接器，其特征在于，所述完全被支撑在所述连接器壳体中。
14.如权利要求1所述的中继连接器，其特征在于，所述槽被设置在所述连接器壳体的同一侧面上。
15.如权利要求1所述的中继连接器，其特征在于，所述电路基板基本从下面的组中选择：扁平柔性电路(FFC)、柔性印刷电路(FPC)、带状电缆和印刷电路板。
16.如权利要求1所述的中继连接器，其特征在于，所述电路基板基本从包括扁平柔性电路(FFC)和柔性印刷电路(FPC)的组中选择。
17.一种连接器，用于将柔性电缆的两个自由端连接在一起，所述连接器包括：
绝缘壳体，所述壳体包括一对槽，所述槽容纳两电缆自由端的自由端；
多个导电端子，其被所述壳体支撑，所述端子沿着所述槽而设置，各个端子包括在所述槽的相反两侧面上延伸的第一和第二接触梁，所述端子的第一接触梁被固定在所述连接器壳体中，所述端子的第二接触梁可相对于所述端子的第一接触梁而在所述槽中移动，并且所述端子的第二接触梁具有设置在其上的执行端部；以及
一对执行机构，其可在第一和第二操作位置之间移动，其中在第一操作位置，执行机构允许电路基板的端部***所述槽中，而在所述第二操作位置，所述执行机构与所述端子的第二接触梁的执行端部相接合，并促使所述端子的第二接触梁与所述电缆的自由端相接触，所述执行机构能够互相独立地在所述第一和第二操作位置之间移动。
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