CN105048134A - 互锁懒式接头 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种互锁懒式接头。单元件电连接器包括形成为笼结构的单一导电接触元件，该笼结构沿着连接器的纵中心线轴线具有线***端和线接触端。笼结构的一个壁包括突出部，其延伸进入在笼结构的另一壁中包括的凹陷部。笼结构限定上部拾取表面，其具有适于放置真空转移设备的抽吸嘴的表面积，以及一对接触尖头，其偏向中心线轴线，以限定用于***连接器中的线的暴露的芯的接触夹点。接触表面由笼结构的一个元件限定，其用于与连接器安装在其上的组件上的相应接触元件电配接接触。
Description
技术领域
本发明涉及连接器，尤其涉及配置用于连接线至组件的单元件电连接器。
背景技术
提供下面的描述以协助读者理解。提供的信息或引用的参考文献不承认是现有技术。
各种类型的连接器用于形成绝缘线和任何方式的电气组件例如印刷电路板(PCB)之间的连接。这些连接器通常作为各种尺寸、间距和电镀选择的插座、插头和肩型接头(shroudedheader)可得。
发明内容
本文公开的是电连接器的实施方式，其非常适合于连接至少一个绝缘的导电芯线至电气组件，例如PCB。根据说明性实施方式的连接器不限于与印刷电路板一起使用，但可用于在线与任何类型的组件之间期望牢固的电连接的任何应用。仅为了说明目的讨论用于连接线至PCB的本文所述的连接器。本文公开的实施方式是结实的、可靠的和设计简单的。
根据说明性实施方式，连接器是单元件连接器，因为它由单一导电接触元件形成，并且不包括绝缘的主体或模塑。该连接器适合于拾放安装过程，其中真空转移设备放置连接器以便后续表面安装至PCB，如本领域技术人员理解。然而，连接器不限于这种安装技术。
根据说明性实施方式的单元件电连接器的实施方式包括形成为笼结构的单一导电接触元件，该笼结构限定了沿着连接器的纵中心线轴线布置的线***端和线接触端。笼结构包括在***端的壁结构，其在***端限定线的进入开口。例如，在一个实施方式中，壁结构可包括在***端形成为盒状结构的多个壁，壁之一限定上部拾取表面，其具有适于放置真空转移设备的抽吸嘴的表面积。笼结构进一步包括一对接触尖头，其在线***连接器的方向上在***端的壁结构的下游偏向连接器的中心线轴线，该接触尖头限定线暴露的芯的接触夹点。笼结构的一个组件限定一接触表面，其用于与连接器安装在其上的组件例如PCB上的相应接触元件或垫电配接接触。
在说明性实施方式中，连接器由弯曲或以其他方式形成为笼结构的单个冲压金属板形成。任何数量和构造的切口、凹处等可形成在金属板上以利于将金属板弯曲或以其他方式成形为具有本文所述特征的笼结构。
在说明性实施方式中，笼结构在连接器的***端包括弯曲为盒状结构的多个壁，盒状结构具有顶壁、底壁和侧壁，顶壁限定拾取表面。在一个实施方式中，顶壁和侧壁可以是底壁的弯曲延伸，其延伸以便形成盒状结构。在说明性实施方式中，笼结构的一个壁可以具有延伸到笼结构的另一个壁中的凹陷部中的突出部。突出部和凹陷部可以使连接器更强壮、更稳定和更可靠。
顶壁和底壁在一个实施方式中可以大致平行，顶壁和底壁的一个或二者包括朝向连接器的中心线轴线成角度的向前部分，以限定上部线引导部(顶壁)和/或下部线引导部(底壁)。
接触尖头可以由笼结构限定。在具体的实施方式中，接触尖头是侧壁的向前部分，其在连接器的线接触端朝向中心线轴线成角度。尖头可包括释放突出部，其从接触尖头的最前部分延伸，该释放突出部通过工具衔接，以分离接触尖头，从而将***连接器的线移除。释放突出部可以大致平行于中心线轴线延伸。
在另一实施方式中，笼结构可包括末端线阻挡壁，其在线***连接器的方向上被限定在接触尖头的前部，该壁限定连接器中导电芯的最末端位置。阻挡壁可以由笼结构限定。例如，在一个实施方式中，底壁可以在接触尖头下方延伸，阻挡壁由朝向中心线轴线向上弯曲的底壁的向前部分限定。
如提到的，连接器不受其安装至PCB或其他组件的技术限制。在一个实施方式中，接触表面由笼结构的底壁的一部分限定，使得连接器可表面安装至PCB上的接触垫而中心线轴线大致平行于PCB。在另一实施方式中，连接器可旨在用于穿板或顶部安装构造，其中连接器大致垂直于PCB延伸。在这种构造中，接触表面可由从壁(底壁、顶壁或侧壁)大致横向延伸的接触脚限定。
说明性实施方式也包括任何方式的电气组件装配件，其并入了上面介绍的和下面详细描述的独特的连接器元件以电连接一条或多条线至电气组件。例如，组件装配件可包括通过电连接器与一条或多条导电线电配接接触的PCB。
上面的概述仅是说明性的，并且不旨在以任何方式是限制性的。除了上述说明性的方面、实施方式和特征，进一步的方面、实施方式和特征通过参看下面的附图和详述也将是明显的。
附图说明
从下面的描述和所附权利要求，结合附图，本公开的前面的和其他的特征将变得更彻底清楚。在理解这些附图仅描绘根据本公开的数个实施方式并因此不被认为是限制其范围的情况下，本公开将通过使用附图以另外的详情和细节进行描述。
图1描绘根据说明性实施方式的连接器的一个实施方式的透视图。
图2描绘根据说明性实施方式的互锁连接器的顶部、***端和侧面透视图。
图3描绘根据说明性实施方式的互锁连接器的底部、***端和侧面透视图。
图4描绘根据说明性实施方式的连接器的一个实施方式的侧视图。
具体实施方式
在下面的详述中，参看形成其部分的附图。在附图中，相似的符号通常指相似的组件，除非上下文以其他方式指出。详述、附图和权利要求中描述的说明性实施方式不意味着是限制性的。可采用其他实施方式，以及可进行其他改变，而不偏离这里呈现的主题的精神或范围。容易理解，如本文一般描述的和在附图中图解的本公开的方面可以以各种不同的构造进行布置、替代、组合以及设计，所有这些都被明确考虑并且成为本公开的部分。
本文公开的是电连接器的实施方式，其非常适于连接至少一个绝缘导电芯线至电气组件例如PCB。在说明性实施方式中，连接器是形成为笼结构的单元件连接器，该笼结构限定了沿着连接器的纵中心线轴线布置的线***端和线接触端。笼结构包括在***端的壁结构，其在***端限定线的进入开口。连接器由弯曲或以其他方式形成为笼结构的单个冲压金属板形成。在说明性实施方式中，笼结构的一个壁可以具有延伸到笼结构的另一个壁中的凹陷部中的突出部。突出部和凹陷部可以使连接器更强壮、更稳定和更可靠。笼结构进一步包括一对接触尖头，其在线***连接器的方向上在***端的壁结构的下游偏向连接器的中心线轴线，该接触尖头限定线暴露的芯的接触夹点。笼结构的一个组件限定一接触表面，其用于与连接器安装在其上的组件例如PCB上的相应接触元件或垫电配接接触。
现在参看本发明的实施方式，其一个或多个实施例在附图中图解。通过说明的方式提供实施方式，并且不意味着是限制性的。例如，图解或描述为一个实施方式的部分的特征可以与另一个实施方式一起使用，产生又一个实施方式。公开的实施方式旨在包括在本发明的范围和精神内的这些和其他修改和变化。
电连接器10的说明性实施方式在图1-4中图解。电连接器10连接绝缘线的导电芯至任何方式的电气组件，例如印刷电路板(PCB)。为了容易说明和图解，连接器10在本文图解和参看为连接线至PCB的情况。此外，连接器10在图中描绘为单通连接器，因为它仅包括单个线位置。连接器10不受线位置数量限制。具有容纳一个以上线位置的笼结构的实施方式是可能的。例如，除了图解的单通连接器外，不同的实施方式也可具有形成为两通、三通连接器等的笼结构。
一般地参看附图，描绘了单元件电连接器的实施方式10。连接器10特别适合于连接线12至任何方式的电气组件例如PCB，如图1中描绘的。线12可以是绞合芯线或实芯线，其具有被绝缘材料16包围的芯14。在将线12***连接器10之前，在邻近线12的末端从芯14剥掉一部分绝缘材料16。
如上提及，连接器10是单元件连接器，因为它由单一导电接触元件18形成。该元件18可以是任何合适的导电金属材料，其具有适合于在安装过程中以及在连接器10安装在其上的电气组件的操作环境中保持连接器10的形状的规格(gauge)和其他物理特征。
单一导电接触元件18形成为笼或笼状结构，一般地描绘为元件20。笼结构20包括线***端22，其限定用于***导电芯线12到连接器10中的进入开口28。笼结构20也限定线接触端24，其是笼结构的末端，在这端，线12的暴露的导电芯14被单一导电接触元件18接触。***端22和线接触端24沿着连接器10的中心纵向轴线26对齐。
在说明性实施方式中，笼结构20包括壁结构30，其基本上围绕线12。壁结构30可包括任何数量和构造的壁，例如环形壁、半环形壁等。壁结构30的至少一部分限定上部拾取表面32。该表面32具有的表面积适合于放置真空转移设备的抽吸嘴以使在传统的拾放过程中连接器10可转移至电气组件例如PCB，如本领域技术人员理解的。在说明性实施方式中，连接器10在带形式中供应，该带形式在拾放过程中传送至真空转移设备。
笼结构20包括一对接触尖头34，其在线12***连接器10的方向上在壁结构30的下游偏向连接器10的中心线轴线26。这些接触尖头34由单一导电接触元件18的部分或切出部分限定，并且其限定用于接触线12的暴露的芯14的接触夹点36。接触夹点36也用作阻止线12从连接器10不经意移出的夹持点。
连接器10包括接触表面38，其由笼结构20的任何元件或部分限定。提供接触表面38用于电配接接触电子组件上的相应接触元件。例如，接触表面38可由笼结构30的底部分或壁的任何部分限定，其配接于PCB上相应的接触垫，其中连接器10可以被直接地表面安装至PCB的接触垫。
在图解的实施方式中，连接器10，具体地单一导电接触元件18，由弯曲或以其他方式形成为笼结构30的单个金属板材料形成。任何方式的切口、凹处或其他结构可以切割或冲压在单一导电接触元件18中，以利于形成单一导电接触元件18为连接器10的总体构造，如本文所述。
在描绘的实施方式中，壁结构30包括弯曲为盒状结构40的多个壁，盒状结构40具有顶壁42、底壁44和相对的侧壁46。顶壁42限定如上所述的拾取表面32。也应当理解，其他壁的任何一个也可限定拾取表面32。盒状结构40可以以各种方式由壁限定。例如，在描绘的实施方式中，例壁46之一是相对于底壁44向上弯曲的组件，而顶壁42相对于侧壁46之一侧向弯曲，另一侧壁46相对于顶壁42朝向底壁44向下弯曲。
底壁44包括凹陷部60，其可以从单一导电接触元件18切出，如图2和3中所见。在此实施方式中，凹陷部60是矩形的。在其他不同的实施方式中，凹陷部可以以任何可能的方式成形，例如环形、半环形、三角形、正方形、梯形等。凹陷部60在底壁44的一侧，邻近侧壁46之一。侧壁46具有突出部62，其成形为适合于进入凹陷部60中。此处，突出部62成形为矩形以适合于进入凹陷部60中。在其他实施方式中，突出部62可以以许多不同方式成形以适合于凹陷部60的形状。突出部62成形为以使得连接器10更坚固和结构可靠的方式贴合地安装入凹陷部60中。另外，如果连接器10被焊接或以其他方式连接至PCB，则具有突出部62和凹陷部60的连接器10更牢固并且抵抗可***连接器10的线的拉扯。在各种可选的实施方式中，若期望，突出部62可成形为更松弛或贴合地安装入凹陷部60。在说明性实施方式中，凹陷部60显示为在底壁44上，突出部62显示在侧壁46之一上。突出部62可以通过将单一导电接触元件18的一部分从侧壁46朝向进入开口28弯曲成基本上直角而形成。
在可选的实施方式中，突出部62可位于相对的侧壁46上，凹陷部60可位于底壁44的相对一侧以容纳突出部62。在其他不同的实施方式中，凹陷部60可位于任何壁上(侧壁46、底壁44或顶壁42)，突出部62可位于任何壁上(侧壁46、底壁44或顶壁42)，使得突出部62和凹陷部60配合在一起。在还其他实施方式中，如果壁结构30是环形或半环形而且没有本身分离的壁，则壁结构30仍可具有配合在一起的突出部62和凹陷部60以增加刚性和结构至壁结构30和作为整体的连接器10。类似地，在其他实施方式中，如果壁结构30是任何另一形状，例如三角形，则壁结构仍可允许有突出部62和凹陷部60，它们配合在一起增加刚性和结构至壁结构30和连接器10。
在说明性实施方式中，在接头的基底上的互锁突出部62向下焊接至PCB轨迹表面。换句话说，具有突出部62和凹陷部60的表面被用作接触表面38。然后该接头的整个盒状结构40部分刚性地固定至PCB，这在受到施加至***接头10的线上的力时产生机械上坚固的接头。
在其他不同的实施方式中，突出部62和凹陷部60可形成在不同位置或以不同方式使用。例如，具有突出部62的壁可用作接触表面以将连接器10连接至PCB或其他电气组件。在此实施方式中，突出部62和凹陷部60可以在与用作接触表面的壁相邻的壁上。在另一实施方式中，具有凹陷部60的壁可用作接触表面以将连接器10连接至PCB或其他电气组件。在此实施方式中，接触表面可包括突出部62的表面。另外，如果在此实施方式中接触表面被焊接(或以其他方式连接)至PCB或其他电气组件，焊接或其他连接可将突出部62和具有凹陷部60的壁固定在一起，提供进一步的支撑和刚性。在具有突出部62或凹陷部60的壁连接至电气组件的实施方式中，该壁可以是安装至组件的接触表面，其中连接器10的中心线轴线大致平行于组件。另一种方式的支撑和刚性通过图3中的实施方式增强，其是通过将具有凹陷部60的底壁44在接触尖头34下方延伸并且更进一步至接触壁54(如下面讨论的)。在另一实施方式中，连接器10可具有一个以上的突出部和一个以上的凹陷部。多个突出部和凹陷部可以在壁的任何组合上。例如，一个壁可以具有突出部和凹陷部，同时邻近的壁具有相应的凹陷部和突出部。在另一实施例中，两个壁可以具有突出部并且两个壁具有凹陷部。在又另一实施例中，一个壁可以具有两个突出部而邻近的壁具有两个凹陷部。
进一步，在图3中显示的实施方式中，壁结构30具有四个角，侧壁46、底壁44和顶壁42会合于此。在此实施方式中，突出部62延伸穿过角之一，使得没有角没有单一导电接触元件18的材料。换句话说，没有角具有单一导电接触元件18的完整的间隙或裂缝。
在图3中显示的说明性实施方式中，突出部62从侧壁46之一以一定角度延伸。突出部62大致垂直于侧壁46延伸。在其他实施方式中，突出部可以以其他不同角度延伸。例如，如果壁结构形成三角形形状而不是正方形形状，则突出部可以从壁之一大约六十度延伸，以与另一壁平行。在另一实施例中，壁结构可以是弯曲的，因此突出部可以随壁结构的曲率延伸。在其他实施方式中，突出部可以不是以特定角度延伸以与凹陷部的壁平行。
连接器10的某些实施方式也可包括在笼结构20内的引导表面，其用于物理接触线12和在结构20中对齐线12。在图解的实施方式中，例如，上部线引导部48由顶壁42的有角度部分限定。该上部线引导部48从大致平行的顶壁(平行于底壁44)朝向中心线轴线26形成角度。类似地，可平行于顶壁42的底壁44可具有向前部分，其朝向中心线轴线26形成角度以限定下部线引导部50。
如提及的，接触尖头34可具有在笼结构20内的各种形状。在图解的实施方式中，尖头30由弯曲或有角度地朝向中心线轴线26至接触夹点36的侧壁46之一的向前部分限定。以此方式，尖头34朝向彼此(以及中心线轴线26)偏压。随着线***穿过尖头34，尖头34分开并衔接线的导电芯14。
在某些实施方式中，可以在大致在接触夹点36的前部的接触尖头34的每一个上限定释放突出部52。这些释放突出部52为在尖头34之间***工具提供了位置以便打开尖头34移出线12。释放突出部52可以以不同的方式形成。在图解的实施方式中，释放突出部52通过大致向前延伸基本平行于中心线轴线26的突出部限定，将线12从连接器10移除。
在图中描绘的某些实施方式中，可以包括在笼结构20的线接触端24的末端处的线阻挡壁54。该接触壁54提供了在线12的完全***位置中线12的导电芯14紧靠的表面。该接触壁54可以以不同的方式形成。在图解的实施方式中，接触壁54由底壁44的弯上部分形成。壁54可进一步包括垂部或唇部58，其朝向接触尖头34的接触夹点36延伸回来。该垂部58可以用于阻止线12相对于连接器10在垂直方向上不经意移除。
如提到的，接触表面38可以通过与PCB上的配接接触垫对齐的底壁44(或任何其他壁)的任何部分限定。在此实施方式中，连接器10适合于传统的表面安装过程。
在可选的实施方式中，连接器可以被限定用于穿板连接，其中连接器延伸超过PCB中的孔。可以提供接触脚，其从相对的壁例如侧壁侧向延伸，用于配接在PCB中的通孔的任一侧上的接触垫。在其他实施方式中，接触脚可从任何壁或壁(顶壁、底壁、侧壁)的任何组合侧向延伸。类似地，接触脚可用于在PCB上表面安装连接器，其中连接器相对于PCB呈现相对竖直(即垂直的)方向。在说明性实施方式中，接触脚通过向外弯曲每个侧壁的部分限定。在可选的实施方式中，接触脚也可以通过向外弯曲底壁和顶壁的部分限定。
本领域技术人员应该容易理解，可以对本文描述的各种实施方式进行各种改进和改变，而不偏离本发明的范围和精神。这些改进和改变旨在由所附权利要求包括。
为了说明和描述的目的，已经提供了说明性实施方式的上述描述。相对于公开的精确形式，其不意欲是穷尽性的或限制性的，并且基于上述教导，改进和改变是可能的，或者可以从公开的实施方式的实践获得。本发明的范围旨在通过所附权利要求和它们的等同物限定。
虽然已经说明和描述某些实施方式，但应当理解，根据本领域的普通技术可以在其中进行改变和改进，而不偏离在权利要求中限定的更宽方面中的技术。
本文说明性描述的实施方式可适合于在没有本文具体描述的任何元件或多个元件、限制或多个限制的情况下实践。因此，例如，术语“包括”、“包含”、“含有”等应当扩展理解而不是限制。另外，本文使用的术语和表达已经被用作描述的术语而不是限制的术语，并且不意图使用这种术语和表达来排除显示的和描述的特征或其部分的任何等同物，但应当认识到，在要求保护的技术的范围中各种改进是可能的。另外，将理解词语“基本由……组成”包括具体陈述的元件以及不实质影响所要求保护的技术的基本和新颖特征的那些额外元件。词语“由……组成”排除没有具体陈述的任何元件。
本公开不限于本申请中描述的具体实施方式。可以进行许多修改和改变而不偏离其精神和范围，如本领域技术人员将明白的。通过上面的描述，除了本文列举的那些之外的本公开范围内的功能上等同的方法和组分对于本领域技术人员将是明白的。这些改进和改变意欲落在所附权利要求的范围内。本公开仅通过所附权利要求连通这些权利要求所具有的等同物的全部范围限制。应当理解，本公开不限于具体的方法、试剂、化合物组分或生物***，其当然可以变化。应当理解，本文采用的技术仅用于描述具体的实施方式的目的，而不意欲是限制性的。
如本领域技术人员将理解的，对于任何和所有的目的，特别是基于提供书面描述，本文公开的所有范围也包括任何和所有可能的子范围及其子范围的组合。任何列出的范围可以容易地视作充分描述和实现了分解成至少相等的半部分、三分之一、四分之一、五分之一、七分之一等的相同范围。作为非限制性实例，本文讨论的每个范围可容易被分解成下三分之一、中三分之一和上三分之一等。如本领域技术人员也将理解的，所有语言例如“至多”、“至少”、“大于”、“小于”等包括陈述的数字，并且指后续可以被分解为子范围的范围，如上讨论的。最后，如本领域技术人员将理解的，范围包括每个单个成员。
在本说明书中提及的所有出版物、专利申请、授权的专利和其他文献通过引用并入本文，如同每一单个出版物、专利申请、授权的专利或其他文献被具体地和单独地指出通过引用以其整体并入一样。在与本公开的定义矛盾的情况下，将通过引用并入的文中包含的定义排除。
在权利要求书中提出了其他实施方式。
Claims (15)
1.配置用于连接线至组件的单元件电连接器，所述连接器包括：
形成为笼结构的单一导电接触元件，该笼结构具有沿着连接器的纵中心线轴线的线***端和线接触端，其中所述线***端与所述线接触端相对；
其中所述笼结构包括在所述线***端的壁结构，其限定线的进入开口，所述壁结构限定上部拾取表面，其中所述壁结构包括弯曲为盒状结构的多个壁，其中所述多个壁的第一壁包括突出部，其延伸进入在所述多个壁的第二壁中的凹陷部；
其中所述笼结构进一步包括一对接触尖头，其限定用于所述线的暴露的芯的接触夹点；和
由所述笼结构的元件限定的接触表面，其中所述接触表面配置用于形成与所述组件上的相应接触元件的电和物理连接。
2.权利要求1所述的连接器，其中所述一对接触尖头在所述线***所述连接器的方向上在所述壁结构的下游偏向所述中心线轴线。
3.权利要求1所述的连接器，其中所述多个壁的至少一个包括在所述第二端的向前部分，并且其中所述向前部分朝向所述中心线轴线成角度以限定上部线引导部，并且所述接触夹点在所述线的***方向上位于所述上部线引导部的下游。
4.权利要求1所述的连接器，其中所述多个壁的第二壁连接至电气组件，并且其中至所述电气组件的连接将所述突出部固定在所述凹陷部中。
5.权利要求1所述的连接器，其中所述多个壁的第一壁连接至电气组件。
6.权利要求1所述的连接器，其中所述多个壁的第二壁包括所述接触表面，并且所述接触表面使得连接器被表面安装至组件而所述中心线轴线大致平行于所述组件。
7.权利要求1所述的连接器，其中所述多个壁的第二壁包括在所述单一导电接触元件中的裂缝，并且其中在所述单一导电元件中的裂缝处，所述突出部和所述凹陷部相互接触。
8.权利要求1所述的连接器，其中所述多个壁的第一壁包括所述接触表面，并且其中所述接触表面使得连接器被表面安装至组件而所述中心线轴线大致平行于所述组件。
9.权利要求1所述的连接器，其中所述突出部从所述多个壁的第一壁以一角度延伸，使得所述突出部基本平行于所述多个壁的第二壁。
10.权利要求1所述的连接器，其中所述突出部基本贴合地安装入所述凹陷部，使得所述突出部通过压缩力固定在适当位置。
11.权利要求1所述的连接器，其中所述壁结构包括所述多个壁分别会合的多个角。
12.权利要求11所述的连接器，其中在所述多个角的每个处，所述单一导电接触元件存在于各个角的至少部分中。
13.权利要求11所述的连接器，其中所述多个角的每个不完全包括在所述单一导电接触元件中的空隙。
14.权利要求1所述的连接器，其中所述连接器由弯曲为所述笼结构的单个冲压金属板形成，其中所述多个壁包括在所述***端的顶壁、底壁和侧壁，其中所述顶壁限定所述拾取表面，其中所述多个壁的至少一个是所述顶壁，并且其中所述接触尖头是朝向所述中心线轴线成角度的所述侧壁的向前部分。
15.权利要求1所述的连接器，其中所述笼结构进一步包括末端线阻挡壁，其在线***所述连接器的方向上从所述接触尖头的前部限定，其中所述底壁在所述接触尖头下方延伸，所述阻挡壁通过朝向所述中心线轴线弯上的所述底壁的向前部分限定，其中所述末端线阻挡壁从所述底壁垂直延伸，并且其中所述底壁是所述多个壁的第二壁。
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