專利名稱：具有短路特性的高速插座的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及一種電氣插座，特別是一種應(yīng)用于印制板插座(edgeconnector)的高速插座，其中具有多個(gè)電路路徑以提高其電氣性能。
現(xiàn)在制造的電子裝置比過去的裝置具有更高的運(yùn)算速度。這些裝置，特別是計(jì)算裝置，為了滿足現(xiàn)今技術(shù)條件下的運(yùn)算要求，需要具有高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芰?。同時(shí)這些電子裝置，例如膝上電腦或其他的便攜式計(jì)算機(jī)正在縮小體積，因此也就要求它們內(nèi)部的電子元件具有更高的速度和速率，同時(shí)具有更小的體積。今天的市場(chǎng)競(jìng)爭迫使電器制造商們減少所用元件的體積，同時(shí)提高其效率。這種情況沖擊了為這些制造商提供元件的供應(yīng)商。特別是對(duì)這些插座制造商而言是一種壓力——要減少插座的體積，同時(shí)提高插座的數(shù)據(jù)吞吐量。由于插座體積減小，必然能在高速下工作，且具有低的電感量。
雖然短而厚的導(dǎo)電簧片可能提供比較小的電感量，但它們不可能保持其接觸的柔韌性，在某種意義上這種柔韌性將會(huì)提高它們與電路板匹配和滿足高密度插座所要求的較小間距的能力。具有較高柔韌性的簧片通常包括長而窄的接觸臂，雖然這類簧片可以滿足印制板插件觸點(diǎn)與電路板觸點(diǎn)之間的連接，但它們可能具有高的電感量。電感量在很大程度上取決于簧片的物理性能。
通過縮短簧片的電路路徑以減少電感量可以改善簧片的性能。在簧片基部提供雙重觸點(diǎn)，比如在簧片的一部分上有一個(gè)焊接端腳而另一部分上有一個(gè)表面接觸腳，也將減小簧片的電感量。在多層印制板插座中，常常需要增加簧片接觸臂的長度以減小插入力，這將導(dǎo)致簧片電感的增加，這種電感的增加將有力地抵消掉在簧片基部采用雙重觸點(diǎn)而獲得的電感量的減小。
因此需要一種具有改進(jìn)的電氣性能的高速印制板插座，這種插座的電感量低并且沒有插座簧片的接觸部分的機(jī)械動(dòng)作。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于高速用途的具有低電感量的印制板插座。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供這樣的一種印制板插座，其具有許多簧片，在不降低簧片的機(jī)械性能的情況下，這些簧片具有最小的電感量，以及具有更好的電耦合，以改善這些簧片的性能。
本發(fā)明還有另一個(gè)目的是提供一種用于高速用途的印制板插座。其中，該插座包括許多沿插座上一個(gè)插件槽口兩側(cè)排列的導(dǎo)電簧片，這些簧片至少分成二種不同的類型一種信號(hào)類和一種接地類，信號(hào)類簧片和接地類簧片沿著插座的縱向交替排列，在接地類簧片上有一對(duì)接觸臂，當(dāng)電路插件插入接插槽口時(shí)，其中的一個(gè)接觸臂會(huì)傾斜并接觸到另一接觸臂上。
本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種插座，該插座具有許多沿插座槽口兩側(cè)排列的簧片，其中部分簧片具有一種雙重電路路徑，這種雙重電路路徑是由從簧片基部呈懸臂狀垂直伸出的一對(duì)接觸臂形成的，其中的一個(gè)接觸臂傾斜后接觸到另一個(gè)接觸臂，提供了一個(gè)額外的沿著簧片長度方向的電流流動(dòng)或接地的電路路徑。
本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種適合用于高速用途的印制板插件插座，這種插座包括一個(gè)細(xì)長的絕緣插座外殼；一個(gè)接插槽口沿插座縱向設(shè)置在插座外殼上；許多導(dǎo)電簧片布置在插座外殼內(nèi)，成對(duì)地排列在接插槽口內(nèi)相對(duì)兩側(cè)，部分簧片作為信號(hào)簧片，其他的簧片作為參考簧片或者電源簧片，參考或電源簧片上具有一對(duì)接觸臂，這對(duì)接觸臂可移動(dòng)接觸在一起，在簧片上形成短路，以便為插入插座的接插槽口的一個(gè)電路插件提供雙重的電路路徑，至少其中的一個(gè)接觸臂在電路插件的驅(qū)動(dòng)下可以傾斜接觸到另一個(gè)接觸臂。
本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種高速插座，該插座具有一種特殊設(shè)計(jì)的簧片，當(dāng)一塊電路插件被插到插座上的一個(gè)接插槽口時(shí)，這種特殊設(shè)計(jì)的簧片具有使自身短路的能力；每個(gè)這種特殊的簧片上都有呈伸出臂狀的主要和次要接觸體，這些接觸體具有兩個(gè)分開一定距離的自由末端，這一距離通常小于在插入的電路插件時(shí)，兩個(gè)接觸體之一產(chǎn)生偏離的偏離量，因而當(dāng)一塊電路插件插入插座上的接插槽口時(shí)，其中的一個(gè)接觸體被驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生平移與另一個(gè)接觸體接合，它們的自由末端具有彼此相互接合和滑動(dòng)的弧形表面，以便確定所述簧片上連接電路插件上的觸點(diǎn)和電路母板上的觸點(diǎn)的二個(gè)不同的電路路徑。
本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種經(jīng)過改進(jìn)的特別適合于高速用途的印制電路板插座，它具有沿插座的接插槽口兩側(cè)排列的許多信號(hào)簧片和許多參考或電源簧片，在參考或電源簧片上有一對(duì)直立的接觸臂，這對(duì)接觸臂彼此相對(duì)，并且排成一線以便相互短路接觸。其中的一個(gè)接觸臂部分地突出在接插槽口內(nèi)，且當(dāng)一個(gè)電路插件被插入這個(gè)接插槽口時(shí)，該接觸臂偏離后接觸到另一個(gè)接觸臂。這二個(gè)接觸臂具有彼此相對(duì)的自由末端，當(dāng)電路插件插入接插槽口時(shí)，在其驅(qū)動(dòng)下這二個(gè)自由末端相互滑動(dòng)接合在一起。這二個(gè)接觸臂的自由末端向一邊偏離的距離在1/2個(gè)到1個(gè)接觸臂的材料厚度之間。因此，確立兩個(gè)接觸臂之間的短路接觸不需要增加電路插件的插入力。
本發(fā)明通過一種獨(dú)特的簧片結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)以上目的，其中特殊設(shè)計(jì)的簧片提供了一對(duì)彼此相立的彈性臂，這對(duì)彈性臂分開布置在簧片的頂部。其中一個(gè)彈性臂伸入到接插槽口內(nèi)并且可以向簧片固定腔后部傾斜。這二個(gè)彈性臂是垂直地呈懸臂狀伸出并且是從簧片的主體部分向上延伸，因而電路插件的插接沿將使一個(gè)彈性臂傾斜后滑動(dòng)接觸到另一個(gè)彈性臂，以便確立簧片的一種第二電路路徑，這個(gè)路徑通過簧片上傾斜程度小于伸入到槽口內(nèi)的彈性臂的另一個(gè)彈性臂。這種雙重電路路徑通過降低插座的電感量，改善了插座的電氣性能。
當(dāng)二個(gè)彈性臂的自由末端彼此接觸到一起時(shí)，造成了二個(gè)平行的電路路徑。眾所周知，一個(gè)簧片的電感量依賴于簧片上電路路徑的長度。電路路徑越長，電感量越大。本發(fā)明的彈性臂在它們的頂部相互接觸，在兩個(gè)彈性臂之間形成一種電短路，進(jìn)而確立了通過簧片的二個(gè)不同的路徑。這些電路路徑長度恰好相等。每個(gè)這種電路路徑都將具有一個(gè)給定的電感量，但是當(dāng)這二個(gè)彈性臂相互接觸在一起時(shí)，它們相當(dāng)于一對(duì)并聯(lián)的電感器。因此其電感量比這兩個(gè)彈性臂單獨(dú)起作用時(shí)的實(shí)際電感量要小。
這種由這些特殊設(shè)計(jì)的簧片的二個(gè)彈性臂所確定的并聯(lián)電路路徑，有助于降低這種特殊設(shè)計(jì)的簧片的電感量。為了進(jìn)一步提高這些特殊設(shè)計(jì)的簧片的電氣性能(和其他的簧片一樣)，在這些特殊設(shè)計(jì)的簧片上可以提供一個(gè)擴(kuò)大表面積的平面，以改善與相鄰簧片的電耦合。
彈性臂的自由末端恰好包括一種彎曲面，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，這些彎曲面是一種斜面，當(dāng)電路插件被插入到槽口中時(shí)，這些斜面相互滑動(dòng)地接合在一起。在電路插件的制造過程中可能出現(xiàn)某種誤差，其中可能發(fā)生電路插件的彎曲變形，這種變形可能影響插座的結(jié)構(gòu)。為了克服這種變形，一種可取的方法是增加第一個(gè)彈性臂伸入到插座槽口內(nèi)的長度。如果兩個(gè)彈性臂在電路插件的作用下面對(duì)面地碰到一起，對(duì)插入的電路插件產(chǎn)生一種組合的更大的力，這種力提高了電路插件所要求的插接力。通過在彈性臂的自由末端提供彎曲面，以及通過使它們不僅是向離開插座外殼槽口方向，而且是高于簧片上插件接觸部分，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電路插件插入插座接插槽口所需要的正常力的最小增加，并且在自由末端以及彎曲面之間可以獲得一種小的間隙，因而，小到千分之五(0.005英寸)的偏離量可以達(dá)到一種可靠的接合。
這二個(gè)自由末端的接合是一種滑動(dòng)的或磨擦的接觸，這是典型的接合方式。這種滑動(dòng)是沿著與插座外殼上的接插槽口的縱軸方向垂直的或橫向的方向上進(jìn)行的。在這一方向上的滑動(dòng)接觸使接觸臂產(chǎn)生一個(gè)最大的偏離量——即為接觸臂本身的材料厚度，以及產(chǎn)生一個(gè)最小的偏離量——大約為該接觸臂本身材料厚度的1/2。
通過下面的詳細(xì)描述，將對(duì)本發(fā)明的目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)有清晰的理解。
在下面參照附圖進(jìn)行詳細(xì)描述過程中，相同的標(biāo)號(hào)表示相同的零件，其中

圖1是關(guān)于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的分解透視圖，該實(shí)施例是根據(jù)本發(fā)明的原理設(shè)計(jì)的一種電氣插座，圖中還將插座中的簧片與插座分開畫出。
圖2是圖1中的插座的一個(gè)剖面圖，圖中插座處于裝配好的狀態(tài)，并且顯示出在插座接插槽口中，具有在插座內(nèi)沿槽口相反的兩側(cè)排列的簧片，具有一種按照本發(fā)明原理構(gòu)造的雙路徑短路簧片。
圖3A是圖2的沿線3A-3A所做的一個(gè)局部的俯視平面圖，其中顯示了雙路徑短路簧片的主要和次要接觸臂的間隙，并且還顯示了在接插槽口中沒有插件時(shí)，簧片處于一種“空閑”狀態(tài)。
圖3B是圖4的沿軸線3B-3B所做的一個(gè)局部的俯視平面圖，顯示當(dāng)一個(gè)插件插入插座的接插槽口時(shí)，這種雙路徑短路簧片的主要和次要接觸臂之間是如何發(fā)生接觸的。
圖4是圖1的插座的一個(gè)剖面圖，且與圖2類似，顯示當(dāng)一個(gè)插件插入插座的接插槽口時(shí)，插座中的雙路徑短路簧片的狀態(tài)。
圖5是圖1的插座的參考或電源簧片的立面圖。
圖6是用于圖1的插座中的參考或電源簧片的另一種實(shí)施例。
圖7A是圖2的一個(gè)局部詳圖，顯示參考或電源簧片的接觸臂的兩個(gè)自由末端在空閑狀態(tài)時(shí)彼此排成一線。
圖7B與圖7A相似，但是它顯示接觸臂接合在一起呈短路接觸狀態(tài)，及每個(gè)接觸臂相互傾斜的細(xì)節(jié)。還顯示接觸臂之間的最小傾斜量。
圖7C與圖7A相似，但是它顯示接觸臂接合在一起呈短路接觸狀態(tài)，及顯示接觸臂之間的最大傾斜量。
圖8是應(yīng)用本發(fā)明原理構(gòu)成的一種雙層實(shí)施例的平面圖。
圖9是應(yīng)用本發(fā)明原理構(gòu)成的一種三層實(shí)施例的平面圖。
圖1顯示一個(gè)插座10，用于連接排列在第一塊印制電路板14上的第一組導(dǎo)電的電路接點(diǎn)12(如所示的母板)和排列在第二塊印制電路板上的第二組導(dǎo)電觸點(diǎn)15(如所示的電路插件或印制板插件16)。插座10有一個(gè)帶有基座部分21的長條形的絕緣的保護(hù)殼20，保護(hù)殼20可以安裝在電路14的一個(gè)安裝面22上，插座10還可包括支柱23或其他適當(dāng)?shù)闹С屑?，這些支承件可以插在電路板14上的互補(bǔ)開口中。
插座外殼20包括一個(gè)沿插座外殼20長度方向伸延的槽口24，這個(gè)槽口的大小恰好適合電路插件16插入其中。外殼20有一個(gè)縱軸L，它延伸通過并貫穿接插槽口24。電路插件16有一個(gè)可插入接插槽口24內(nèi)的插接沿17，并且它將電路插件分成兩個(gè)相反的面18a、18b，在這二個(gè)面上可以設(shè)置印制電路及相應(yīng)的電子元件。為了提供一種方法使電路插件16保持正確電極方向及保證以正確的位置插入插座20的接插槽口24中，在電路插件16上沿插接沿開有一個(gè)或多個(gè)V字形刻槽19。
象已有技術(shù)所公開的那樣，插座外殼20包括許多設(shè)置在接插槽口24內(nèi)相對(duì)的兩側(cè)的空腔28。這些空腔用來固定導(dǎo)電簧片30、40，而且這些空腔相對(duì)接插槽口24是橫向伸展的。這種空腔28沿著一個(gè)面29與槽口24相連通。這些空腔28被介于其間的間壁27部分限定界限且彼此分開，這間壁27通常是在插座外殼20的制造過程中形成。
本發(fā)明的插座可以包括2層或3層的插座，圖1和圖2顯示的是一種應(yīng)用本發(fā)明原理的3層插座，其中電路插件16在其接觸面18A、18B上有三排導(dǎo)電觸點(diǎn)15a、15b、15c，這些觸點(diǎn)按預(yù)先確定的距離彼此分開。插座的簧片可以包括許多導(dǎo)電簧片，每種簧片都具有導(dǎo)電觸點(diǎn)，這些觸點(diǎn)在簧片固定腔28內(nèi)安置在三種不同的高度上。盡管這樣的三種簧片30、131和40已在圖1和圖2中所示，這些簧片根據(jù)其傳導(dǎo)內(nèi)容分為信號(hào)簧片30、131和參考或電源簧片40，并且更進(jìn)一步地根據(jù)它們?cè)诮硬宀劭?4內(nèi)的接觸點(diǎn)38、132和48的高度加以區(qū)分。
如上所述，本發(fā)明中的插座10中的簧片30、40，為了在下文中描述方便，定義為不同的二組信號(hào)簧片30和參考或電源簧片40，正如所期望的，信號(hào)簧片30將傳輸電信號(hào)，這些電信號(hào)將把數(shù)據(jù)或其他的信息從安裝在電路插件16上的元件傳送到安裝在印制電路板14上的元件。參考或電源簧片40，可以用作一種向電路插板上的元件傳輸電能的電源簧片，或者用作一種接地簧片用來提供一個(gè)地線或者為插座中的其他簧片提供一個(gè)參考電壓，在最后的用途中，接地簧片可以為一個(gè)鄰近的簧片提供一個(gè)已知的參考電壓，因此插座中的特定簧片可以耦合在一起以改善它們的電氣性能。
在本發(fā)明的大部分用途中，參考或電源簧片40，例如接地簧片G，常常是與信號(hào)簧片S相對(duì)布置在簧片固定腔28內(nèi)。如圖8中所示，其中在一個(gè)二層插座的平面輪廓圖中，在每個(gè)信號(hào)簧片S的左右兩側(cè)及穿過接插槽口24的相對(duì)的一面都有一個(gè)接地簧片G。同樣地，在3層插座中，如圖9所示，各對(duì)信號(hào)簧片SL和SM(分別地對(duì)應(yīng)于圖1和圖2中的簧片131和30)位于接地簧片G相對(duì)的兩側(cè)。在這種應(yīng)用中，一種可取的做法是沿插座外殼20的基座部分21，在接插槽口24的下面將所有的接地簧片捆在一起，或用其他的方法連結(jié)在一起。
現(xiàn)在見圖2，顯示一對(duì)信號(hào)和參考或電源簧片30、40分別布置在位于插座外殼20上的接插槽口24內(nèi)二個(gè)相對(duì)的簧片固定腔28內(nèi)。典型的信號(hào)簧片30可以看到包括一個(gè)基部或者主體部分31，該部分最好包括在其外側(cè)的延伸部分有一個(gè)用于使簧片30在電路板14上的一個(gè)導(dǎo)電觸點(diǎn)表面接觸的觸點(diǎn)部分32；在其內(nèi)側(cè)有一個(gè)插腳33，提供了簧片的電流流徑的雙重路徑且將電流分成幾乎相等的二部分。一個(gè)倒勾型的固定部分34也最好從簧片的主體部分31向上伸出，用來插入并結(jié)合在插座外殼20形成的一個(gè)固定腔26上，這個(gè)固定腔26是與簧片固定腔28分開的。
信號(hào)簧片30有一個(gè)延伸的彈性臂35，該臂呈懸臂狀由底部分向上伸出，這個(gè)彈性臂35具有一對(duì)彎折部分36、37，它們分別朝向和背向接插槽口24，彎折部分的相互結(jié)合或轉(zhuǎn)折點(diǎn)形成一個(gè)接觸點(diǎn)38，這個(gè)觸點(diǎn)伸入到槽口24內(nèi)，以便與電路插件16上的一個(gè)導(dǎo)電觸點(diǎn)15可靠地接觸。上面的彎折部分37在某種程度上充當(dāng)一種“引入端”部分，它與電路插件16接觸并且平滑地向其簧片固定腔28的內(nèi)側(cè)略微傾斜。各個(gè)信號(hào)簧片的接觸部分38可能位于簧片上不同高度，以便適應(yīng)位于電路插件16上的二或三列不同的觸點(diǎn)15?？梢钥紤]使簧片30的接觸部位38安置在接插槽口24內(nèi)介于較低的信號(hào)簧片131的接觸點(diǎn)和參考或電源簧片40的接觸點(diǎn)之間的中間高度上。
參考或電源簧片40也有一個(gè)較低的主體部分41，其具有一個(gè)外殼固定部分57和一個(gè)沿其一側(cè)伸出的表面接觸腳42。它可以最好也包括一個(gè)略長的插腳部分43，使其適于插入并通過印制電路板14上的對(duì)應(yīng)的孔13，這些孔與導(dǎo)電的表面觸點(diǎn)12是分開的。表面接觸腳42和插腳43負(fù)責(zé)為電壓、電流等提供雙重路徑，從參考或電源簧片40引出。一個(gè)額外的插腳44可以成為主體部分41的一個(gè)部分并且由中間的插腳43的內(nèi)側(cè)伸出。
一個(gè)彈性臂45從簧片的主體部分41呈懸臂狀向上伸出，并且可擁有一對(duì)彎折部分46、47，它們交匯在突出于插座外殼20上的接插槽口24內(nèi)的接觸點(diǎn)48處。本發(fā)明的一個(gè)重要的方面是，參考或電源簧片40包括一個(gè)第二彈性臂部分50，它呈臂狀從簧片的主體部分41向上伸出，在這種情況下，容易設(shè)計(jì)彈性臂45的結(jié)構(gòu)的彈性程度，以使它的接觸點(diǎn)48用一種理想的正常力N(圖4)作用于電路插件的觸點(diǎn)15。這里的二個(gè)臂45、50可以被分別看作為主要的和次要的接觸臂，下面將詳加說明。
這二個(gè)臂45、50最好彼此分開，并且在固定腔28的邊界內(nèi)彼此排成一線。兩個(gè)臂45、50中的任何一個(gè)都具有一個(gè)相應(yīng)的自由末端49、53，這些自由末端49、53的尖端54最好被制成彎曲面，如圖3A所示一斜角型接觸面55。如圖3A和3B所示這種彎曲或接觸面55通常最好是彼此互補(bǔ)的。如圖7所示，接觸面55不必一定要制成平面斜角形表面，但可以具有一些輕微的彎曲輪廓，這種輪廓在鑄造中是容易實(shí)現(xiàn)的。
這里的二個(gè)自由末端或接觸部分49、53提供了一種方法使參考或電源簧片沿著它們的頂部產(chǎn)生“短路”。如圖4所示，當(dāng)電路插件16插入接插槽口24時(shí)，自由末端在電路插件16的驅(qū)動(dòng)下將彼此撞擊。在本實(shí)施例中所示，由于第一個(gè)彈性臂45的懸臂段將向固定腔28的后部(或圖2中向左)傾斜，并接觸到第二個(gè)彈性臂50。兩個(gè)彈性臂45、50的自由末端的接觸面55將彼此接觸且第一個(gè)彈性臂的接觸面將橫靠在第二個(gè)彈性臂的一側(cè)。
介于二個(gè)彈性臂45、50之間的這種接觸是有利于本發(fā)明的插座10的操作，最好參考圖4，因?yàn)檫@種接觸在本質(zhì)上創(chuàng)造了兩個(gè)不同的電路路徑分別通過每個(gè)彈性臂45、50，最好，每個(gè)電路路徑具有相同的長度。這二個(gè)電路路徑沿著彈性臂45、50進(jìn)入到參考或電源簧片的主體部分41，并且電路板上分別的電路接點(diǎn)經(jīng)過二個(gè)插腳43、44。重要的是，這兩個(gè)彈性臂45、50接觸在一起，相當(dāng)于一對(duì)并聯(lián)的電感。這種并聯(lián)的電感將具有一個(gè)電感量，這個(gè)電感量在大多數(shù)情況下比兩個(gè)彈性臂中的任何一個(gè)單獨(dú)放置時(shí)所具有的電感量要小，如下述計(jì)算并聯(lián)電感的計(jì)算公式LTOT=(L1L2)/(L1+L2)在絕大多數(shù)情況下，由這個(gè)公式計(jì)算出的總電感量比由串聯(lián)電感公式LTOT=L1+L2計(jì)算出的總電感量要小。
本發(fā)明的另一個(gè)重要方面且如上所述，彈性臂45、50的自由末端53如此設(shè)計(jì)與構(gòu)造，以便它們以一種滑動(dòng)的和磨擦的接觸方式相互接合，而不是一種兩個(gè)彈性臂中的一個(gè)接觸面緊靠在另一個(gè)彈性臂的接觸面上的普通的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的接觸，這種滑動(dòng)結(jié)構(gòu)幫助參考或電源簧片的機(jī)械動(dòng)作，并且比用于已知的短路接觸應(yīng)用的結(jié)合方式具有優(yōu)越性。
在電路插件制造過程中出現(xiàn)彎曲不是罕見的，因此可能的電路板的彎曲將影響到插座的動(dòng)作，在一塊電路插件的制造誤差超出了公差范圍的實(shí)例中，插座簧片的彈性臂可能只有對(duì)電路插件的最低限度的傾斜，且因此不能應(yīng)用一種所期望的正常的力使得插座的簧片和電路插件的觸點(diǎn)可靠的接觸。在短路接觸點(diǎn)之間選擇了緊靠型接觸的實(shí)例中，這種接觸的類型將要求使用一種正常力從相反的方向上作用在短路觸點(diǎn)之間，如同簧片的接觸點(diǎn)作用在電路插件上，在這種情況下可能會(huì)影響到連接和接觸的可靠性。
在本發(fā)明中，利用彈性臂45、50的自由末端之間滑動(dòng)接觸的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)短路接觸的傾斜被轉(zhuǎn)換到一個(gè)不同的地點(diǎn)和一個(gè)不同的位置。這個(gè)位置多半發(fā)生在彈性臂的自由末端53之間，并且發(fā)生在沿著通常是橫向的，或者是垂直于接插槽口24的縱軸L的方向上。另外，它發(fā)生在高于參考或電源簧片40的接觸點(diǎn)48的高度上(如圖4)，當(dāng)電路插件被插入到接插槽口24時(shí)，接觸點(diǎn)48接觸到電路插件上。
兩個(gè)彈性臂的接觸面55在電路插件插入過程中是很容易地相互嚙合的，不需要任何有害的改動(dòng)，比如增加簧片40作用于電路插件的正常的力N。本發(fā)明中，兩個(gè)彈性臂的自由末端49、53之間的間隙60將被減小到最小大約是0.5密耳，以便在0.005英寸的不偏離下獲得短路接觸。這種間隙可以在制造接觸表面過程中有效的獲得。
圖7A-7C表示出該偏差的一個(gè)例子。在圖7A中，顯示的是一個(gè)參考或電源簧片40上的兩個(gè)彈性臂45、50的兩個(gè)自由末端49、53，從簧片40的頂部向下俯視，可以看到，彈性臂45、50這部分一般都是沿著確定接觸臂的材料厚度的兩條線O1和O2排成一線。當(dāng)電路插件插入槽口24時(shí)，所謂主要彈性臂45在外力作用下向內(nèi)傾斜與次要彈性臂50接觸。接觸面55相互重疊在一起，并且兩個(gè)彈性臂45、50輕微地向旁邊偏離，因而它們是部分地落到了線O1和O2外面。然而，應(yīng)注意主要彈性臂的正常偏離量處于最小狀態(tài)(偏離是沿箭頭N方向產(chǎn)生，如圖7A所示)，另一方面全部的向橫向的偏離量(偏離是沿著箭頭S的方向產(chǎn)生，如圖7B、7C所示)可能大約在簧片40的材料厚度T的1/2到1之間。
圖7B顯示接觸臂達(dá)到最小偏離量的位置是一個(gè)材料厚度的二分之一，如d1和d2所示示。圖7C顯示接觸臂達(dá)到最大偏離的位置恰好等于一個(gè)其材料厚度T，比如，其中的一個(gè)接觸部分50向其一側(cè)運(yùn)動(dòng)的能力受到比另一個(gè)接觸部分更多的約束，如此，其中的一個(gè)接觸部分的自由末端——如圖所示的主要接觸部分的自由末端49，完全向自己的一側(cè)偏離——如圖所示到達(dá)邊界d3。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面，主要和次要的彈性臂圍繞簧片40上一個(gè)增加表面積的部分62伸出。這個(gè)增加表面積的部分62從簧片的主體部分伸出并且促進(jìn)參考或電源簧片40與一個(gè)相鄰的信號(hào)簧片之間的電耦合。這種耦合在相鄰的信號(hào)和地線或電源線之間引入交叉耦合。但是它減少了相鄰的信號(hào)簧片之間的交叉耦合。在參考或電源簧片40被用作一種電源簧片的實(shí)例中，這種增加表面積的部分62使簧片40能夠傳遞更大的電流。雙電路路徑也對(duì)此有促進(jìn)。
雖然增大表面積的部分62被布置在兩個(gè)彈性臂之間，可以看到它也能被布置在彈性臂的外側(cè)，如圖6所示。
雖然已經(jīng)顯示和敘述了本發(fā)明提出的實(shí)施例，但本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員會(huì)理解，在不違背本發(fā)明的原則的情況下，可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行各種改變和修改，本發(fā)明的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求
1.一種插座，用于在第一和第二塊電路板之間提供一種連結(jié)，第二塊電路板上具有一個(gè)用于插入插座的插接沿，所述接插件包括具有預(yù)定長度的一個(gè)電氣絕緣外殼，在外殼上有一個(gè)槽口，這個(gè)槽口被加工成適合插入所述第二塊電路板的插接沿的尺寸；所述外殼包括排列在所述槽口相對(duì)的兩側(cè)的許多導(dǎo)電簧片，所述簧片包括第一和第二簧片，用來在所述第二塊電路板被插入所述槽口時(shí)連接布置在所述第二塊電路板上相應(yīng)的第一和第二類電路接點(diǎn)；每個(gè)所述第一信號(hào)簧片具有一個(gè)從所述外殼伸出的引腳，用來與所述第一電路板的一個(gè)電路接點(diǎn)相接觸；一個(gè)面對(duì)所述槽口的接觸部分，當(dāng)所述第二電路板被插入所述外殼的槽口內(nèi)時(shí)，用來與所述第二電路板上的第一類電路接點(diǎn)相接觸；和一個(gè)使所述插腳和接觸部分互相結(jié)合的主體部分；每個(gè)所述第二參考或電源簧片具有一個(gè)從所述外殼伸出的插腳部分，用來與所述第一電路板的一個(gè)電路接點(diǎn)相接觸；和一個(gè)面對(duì)所述槽口的主要接觸部分，當(dāng)所述第二電路板插入所述外殼槽口時(shí)，用來與一個(gè)所述第二電路板上的第二類電路接點(diǎn)相接觸；以及一個(gè)使所述插腳和主要接觸部分互相結(jié)合的主體部分；所述主要接觸部分呈一懸臂狀從所述主體部分向上伸出并且在所述第二電路板上的一個(gè)第二類接點(diǎn)與一個(gè)對(duì)應(yīng)的所述第一電路的電路接點(diǎn)之間提供一個(gè)第一電路路徑；每個(gè)所述第二簧片還包括一個(gè)次要的接觸部分，該部分呈一種懸臂狀從所述主體部分向上伸出且與所述主要接觸部分分開，所述主要接觸部分在所述第二電路板插入后可以產(chǎn)生偏離并且與所述次要接觸部分形成短路接觸以提供從所述一個(gè)第二電路板上的電路接點(diǎn)到一個(gè)對(duì)應(yīng)的所述第一電路板上的電路接點(diǎn)之間的、經(jīng)過所述次要接觸部分的一個(gè)第二電路路徑。
2.如權(quán)利要求1中所述的插座，其特征在于，所述第二簧片是參考簧片。
3.如權(quán)利要求1中所述的插座，其特征在于，所述第二簧片是電源簧片。
4.如權(quán)利要求1中所述的插座，其特征在于，每個(gè)所述第二簧片包括一個(gè)介于所述主要和次要接觸部分之間的增加表面積的部分。
5.如權(quán)利要求4中所述的插座，其特征在于，每個(gè)所述第二簧片被放在至少一個(gè)與之相鄰布置的第一簧片側(cè)并且所述增加表面積的部分增加了所述第二簧片與所述相鄰的第一簧片之間的電耦合。
6.如權(quán)利要求4中所述的插座，其特征在于，所述增加表面積的部分呈一種懸臂狀從所述主體部分伸出的。
7.如權(quán)利要求4中所述的插座，其特征在于，所述增加表面積的部分在所述次要接觸部分的后面伸出。
8.如權(quán)利要求1中所述的插座，其特征在于，所述主要和次要接觸部分包括彼此相對(duì)的相應(yīng)的主要和次要自由末端，每個(gè)所述主要和次要自由端具有彎曲的表面，當(dāng)所述第二電路板被插入所述外殼槽口并且與所述第二簧片接觸時(shí)，這種彎曲表面相互接合在一起。
9.如權(quán)利要求8中所述的插座，其特征在于，所述彎曲表面在所述第二電路板被插入到所述外殼槽口且與所述第二簧片相接觸時(shí)，使至少一個(gè)所述主要和次要自由末端沿另一個(gè)所述主要或次要自由末端的一側(cè)偏離。
10.如權(quán)利要求4中所述的插座，其特征在于，擴(kuò)大表面積的部分與所述的主要和次要接觸部分排成一線并被圍在當(dāng)中；其中所述的主要和次要接觸部分在所述擴(kuò)大表面積的部分的上方彼此分開。
11.如權(quán)利要求1中所述的插座，其特征在于，所述第一和第二電路路徑的長度大約相同。
12.如權(quán)利要求1中所述的插座，其特征在于，所述主要和次要接觸部分被一個(gè)預(yù)先確定寬度的間隙彼此分開，這個(gè)間隙的寬度應(yīng)等于所述主要接觸部分在插入所述槽口的電路插件的作用下所產(chǎn)生的最小偏離量。
13.如權(quán)利要求1中所述的插座，其特征在于，所述主要和次要接觸部分是由一個(gè)預(yù)先確定寬度的間隙彼此分開的，并沿著所述槽口的橫向排成一線，主要和次要接觸部分具有各自的自由末端，這些自由末端彼此相對(duì)地布置在所述間隙的兩側(cè)，所述主要和次要接觸部分的自由末端上具有相對(duì)的接觸表面，當(dāng)所述電路插件被插入所述槽口時(shí)，這些接觸表面相互接觸在一起。
14.如權(quán)利要求13中所述的插座，其特征在于，所述的自由末端的接觸表面是成角的。
15.如權(quán)利要求13中所述的插座，其特征在于，所述的自由末端的接觸表面是弧型的。
16.如權(quán)利要求8中所述的插座，其特征在于，所述主要和次要自由末端被排列在所述插座的外殼內(nèi)，但它們是沿離開所述槽口的方向布置的。
17.如權(quán)利要求16中所述的插座，其特征在于，所述主要和次要接觸部分的自由末端進(jìn)一步的被置于所述次要簧片上高于所述主要接觸部分的高度上。
18.如權(quán)利要求13中所述的插座，其特征在于，當(dāng)所述電路插件被插入所述槽口時(shí)，所述自由末端的接觸面以滑動(dòng)接合的方式相互結(jié)合在一起，所述滑動(dòng)接合方式引起至少一個(gè)所述主要和次要接觸部分沿所述插座外殼的縱軸方向向橫向移動(dòng)。
19.如權(quán)利要求18中所述的插座，其特征在于，所述至少一個(gè)所述主要和次要接觸部分向橫向移動(dòng)的距離，不小于其厚度的二分之一并且不大于其厚度。
20.一種插座，用于連接一塊電路母板與一個(gè)印制板插件，在印制板插件上具有一個(gè)可以插入插座的插接沿，所述插座包括一個(gè)具有預(yù)定長度的電氣絕緣的外殼，在該插座外殼上具有一個(gè)接插槽口，該接插槽口具有適合所述印制板插件插入的插接沿的尺寸；所述插座外殼包括排列在所述接插槽口兩側(cè)的許多導(dǎo)電簧片，所述簧片包括不同類型的第一類及第二類簧片；第一類簧片具有被固定在所述插座外殼上的主體部分；由所述主體部分和所述插座外殼伸出的插腳部分；由所述主體部分伸出并且面對(duì)所述的接插槽口的接觸部分，用來當(dāng)所述印制板插件插入所述外殼槽口時(shí)，接觸所述印制板插件上的電路接點(diǎn)，所述主體部分將所述插腳和接觸部分連結(jié)在一起；第二類簧片具有被固定在所述插座的外殼內(nèi)的主體部分；從所述主體部分及所述插座外殼上伸出的插腳部分，用來與所述電路母板連接；由所述主體部分伸出并面對(duì)所述接插槽口的主要接觸部分，用來當(dāng)所述印制板插件插入所述接觸槽口時(shí)與該插件接觸；由所述主體部分的另一側(cè)伸出但與所述主要接觸部分分開的次要接觸部分，由此，所述主要接觸部分提供了在所述印制板插件與所述電路母板之間提供第一電路路徑；并且由此所述主要接觸部分在插入所述接插槽口上的印制板插件的作用下，向所述次要接觸部分偏離，與之短路接觸，因而所述次要接觸部分在所述印制板插件與所述電路母板之間提供了與所述第一電路路徑不同的第二電路路徑。
21.如權(quán)利要求20的所述的插座，其特征在于，所述第二簧片的主要和次要接觸部分具有相對(duì)的自由末端，這些自由末端確定所述主要和次要接觸的短路接觸面，所述短路接觸面具有一種結(jié)構(gòu)，當(dāng)所述印制板插件插入所述接插槽口時(shí)，使至少一個(gè)所述主要和次要接觸部分的自由末端向橫向偏離并且橫靠著另一個(gè)自由末端滑動(dòng)。
22.如權(quán)利要求20中所述的插座，其特征在于，所述主要和次要接觸部分的自由末端是鑄造的。
23.如權(quán)利要求20中所述的插座，其特征在于，所述第二簧片的主要和次要接觸部分的自由末端，在所述印制板插件插入所述接插槽口時(shí)，相互緊靠地接觸在一起，在所述第二簧片的主要和次要接觸部分的自由末端至少有一個(gè)在所述接觸中向橫向偏離。
24.如權(quán)利要求23中所述的插座，其特征在于，每個(gè)所述第二簧片的主要和次要接觸部分的自由末端具有相同的預(yù)定的厚度，并且至少一個(gè)所述主要或次要接觸部分的自由末端的偏離量不小于所述厚度的二分之一，也不大于所述的厚度。
25.一種插座，用于連接一塊電路母板與一個(gè)電路插件，電路插件上具有一個(gè)可以插入插座的插接沿，所述插座包括一個(gè)預(yù)定長度的電氣絕緣的外殼，在該插座外殼上具有一個(gè)接插槽口，該接插槽口具有適合所述印制板插件插入的插接沿；許多排列在所述接插槽口兩側(cè)的導(dǎo)電簧片，所述簧片包括不同類型的第一類及第二類簧片；第一類簧片具有布置在所述插座外殼上的主體部分；從所述插座外殼伸出的插腳部分；面對(duì)所述電路接插槽口且部分地伸出到槽口內(nèi)的接觸部分，用來當(dāng)所述電路插件插入所述電路接插槽口時(shí)，接觸所述電路插件上的電路接點(diǎn)，所述主體部分將所述插腳和接觸部分連結(jié)在一起；第二類簧片具有布置在所述插座的外殼內(nèi)的主體部分；從所述插座外殼伸出的插腳部分；面對(duì)所述電路接插槽口且部分的伸出到槽口內(nèi)的主要接觸部分，用來當(dāng)所述電路插件插入到所述電路接插槽口時(shí)，連接所述電路插件上的電路接點(diǎn)；所述第二簧片還包括次要接觸部分，該部分布置在與所述主要接觸部分相對(duì)的位置且在空間上是與所述主要接觸部分分開的，所述主體部分將所述主要和次要接觸部分與所述插腳部分連接在一起，所述主要和次要接觸部分具有各自的自由末端，這些自由末端由一個(gè)介于其間的間隙分開，其中，當(dāng)所述電路插件插入所述電路接插槽口時(shí)所述主要接觸部分的自由末端發(fā)生偏離與所述次要接觸部分的自由末端短路接觸，所述主要和次要接觸部分的自由末端以一種滑動(dòng)接觸的方式相互接合在一起，其中至少一個(gè)所述主要和次要接觸部分的自由末端向橫向偏離。
全文摘要
一種用于高速用途的插座,包括排列在插座的接插槽口相對(duì)兩側(cè)的信號(hào)簧片和參考或電源簧片。參考或電源簧片具有一對(duì)彈性臂,它們從一個(gè)主體部分向上伸出并且彼此分開。插入接插槽口的電路插件使次要簧片上的兩個(gè)彈性臂中的一個(gè)短路接觸到另一個(gè)彈性臂上。因此電路路徑是由簧片決定的,這種做法提高了插座的性能。這種短路接觸是由二個(gè)彈性臂部分相對(duì)地接合在一起而實(shí)現(xiàn)的,以減小實(shí)現(xiàn)短路接觸所需要的力。
文檔編號(hào)H01R12/00GK1305245SQ0013807
公開日2001年7月25日 申請(qǐng)日期2000年11月8日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月9日
發(fā)明者K·E·雷格尼爾 申請(qǐng)人:莫列斯公司