專利名稱:電纜連接器的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及用于將電纜的一端電連接到電路板的電纜連接器。
連接器主體4在其一端具有一個插入開口14,與連接器主體4相連的柔性印刷電路6的端部通過該開口。該插入開口14與在連接器主體4內(nèi)部形成的電纜接納部分12相通。該電纜接納部分12受到連接器主體4內(nèi)壁的環(huán)繞限制。與電纜接納部分12中的印刷電路板2相對的底部是打開的。在形成電纜接納部分12上部的連接器主體4的一部分中,制動部件8最鄰近端部分的相對側的端部以可旋轉移動方式分別被支撐。制動部件8在與電纜接納部分12相對的部分具有按壓平面8a,其與稍后說明的柔性印刷電路6的背板部分6B接觸,并且向著接觸端10ai的接觸部分按壓該背板部分6B。
與柔性印刷電路6的端部6E的陣列相應,多個接觸端10ai被設置在電纜接納部分12中。各個接觸端10ai包括焊接在印刷電路板2端部上的固定端部10S,分叉的制動部分10B和可移動端部10A,以及用于將制動部分10B和可移動端部10A的匯合部分與固定端部10S耦接的耦合部分10C。
各個接觸端10ai的制動部分10B的前端被定位于朝向制動部件8的凹進處。因此,如圖21A所示,當制動部件8的前端離開電纜接納部分12時;即,當制動部件8處于釋放狀態(tài)時,制動部分10B的前端與制動部件8的凹進處的外邊緣相互嚙合,以便限制制動部件8的打開角度。
可移動端部10A在其前端具有接觸部分,用于與柔性印刷電路6的端部6E電連接。
通過將耦合部分10C上的凸起壓配合到與連接器主體4的電纜接納部分12相鄰形成的狹縫中,耦合部分10C被固定在連接器主體4上。
根據(jù)這種結構,當柔性印刷電路6的端部6E與各個接觸端10ai的接觸部分電連接時,如圖21A所示,當柔性印刷電路6的端部6E沿箭頭F所示方向插入開口14,直到限定了電纜接納部分12后部的后壁4a附近的位置之后,制動部件8的前端沿箭頭L所示方向旋轉性移動。這樣,通過制動部件8的按壓表面8a,柔性印刷電路6的端部6E被按壓在接觸端10ai的可移動端部10A的接觸部分上,并與之電連接。此時,柔性印刷電路6的端部6E被制動部件8的按壓表面8a和執(zhí)行彈性位移的各個接觸端10ai的可移動端部10A夾住。
如圖22A和22B所示,滑動型電纜連接器包括,例如,具有置于印刷電路板2上的電纜接納部分16的連接器主體18,用于將印刷電路板2的電極部分與柔性印刷電路6的端部6E電連接的多個接觸端20ai(i=1到n,其中n是正整數(shù)),以及相對于連接器主體18以可滑動方式被支撐的制動部件22,用于執(zhí)行柔性印刷電路6端部6E相對于接觸端20ai的接觸部分的分離和連接。
連接器主體18在其一端具有插入開口24,與連接器主體18相連的柔性印刷電路6的端部6E通過該開口。該插入開口24與在連接器主體18內(nèi)部形成的電纜接納部分16相通。該連接器主體18的電纜接納部分16受到連接器主體18內(nèi)壁的環(huán)繞限制。用于以可滑動的方式支撐制動部件22的相對端的導槽18g形成于連接器主體18的內(nèi)部,其中在柔性印刷電路6的連接/分離方向上形成電纜接納部分16的上部。制動部件22在與電纜接納部分16相對的部分具有按壓平面22a,用于將柔性印刷電路6的背板6B向稍后說明的接觸端20ai的接觸部分按壓,同時沿柔性印刷電路6的背板6B滑動背板6B。
在其中點具有傾斜部分22s的引導表面22b形成于與制動部件22的按壓表面相對的部分。
與柔性印刷電路6的端部6E的陣列相對應,在電纜接納部分16中設置多個接觸端20ai。各個接觸端20ai包括焊接在印刷電路板2端部的固定端部20S,分叉的引導片20B和可移動端部20A,以及用于將引導片20B和可移動端部20A的匯合部分與固定端部20S耦接的耦合部分20C。
各個接觸端20ai的引導片20B的前端被置于朝向制動部件22的引導表面22b??梢苿佣瞬?0A在其前端具有用于與柔性印刷電路6的端部6E電連接的接觸部分。
通過將耦合部分20C上的凸起壓配合到與連接器主體18的電纜接納部分16相鄰形成的狹縫中,耦合部分20C被固定在連接器主體18上。
這樣,如圖22A所示,當制動部件22的傾斜部分22s離開電纜接納部分16時,即處于釋放狀態(tài)時,制動部件22的傾斜部分22s離開引導片20B,從而處于未嚙合狀態(tài)。因此,柔性印刷電路6的端部6E可以通過插入開口24被插入電纜接納部分16。
在此結構中,在柔性印刷電路6的端部6E與各個接觸端20ai的接觸部分之間出現(xiàn)電連接的情況下,當制動部件22的傾斜部分22s離開電纜接納部分16時,如圖22A所示,柔性印刷電路6的端部6E通過插入開口24沿如箭頭F所示方向被插入限定電纜接納部分16的后部的后壁18a附近的位置,之后,制動部件22的前端沿箭頭L的方向滑動。因此,通過制動部件22的按壓表面22a,柔性印刷電路6的端部6E被按壓在接觸端20ai的可移動端部20A的接觸部分上,以便建立電連接。
此時,柔性印刷電路6的端部6E被制動部件22的按壓表面22a和彈性變形的各個接觸端20ai的可移動端部20A夾住。
在上述旋轉型或者滑動型電纜連接器中,就在柔性印刷電路6的端部6E被保持到各個接觸端10ai或者20ai的可移動端部之前,由于相互的摩擦力,端部6E被從雙虛線框示出的位置移到圖21A或22A中實線示出的另一位置。因此,可能存在風險,因為在端部6E和各個接觸端10ai或者20ai中的可移動端部的接觸部分之間的電連接變得不可靠了,或者需要保持柔性印刷電路6的另一端,使得柔性印刷電路6的端面不與后壁4a或18接觸,或者需要操作制動部件8或22與柔性印刷電路6的端面接觸。
同時,通過制動部件8或22的工作,難以確定端部6E與各個接觸端的可移動端部的接觸部分之間是否具有牢固的連接。
此外,當任何超過預定限度的負載以如圖21A和22A中箭頭F所示方向的反方向被加在柔性印刷電路6的另一端時,可能存在風險,因為對制動部件8或22的旋轉或滑動將導致柔性印刷電路6的端部6E和各個接觸端10ai或者20ai中的可移動端部的接觸部分之間不可靠的電連接。
為達到上面的目的,根據(jù)本發(fā)明的電纜連接器包括具有與在電纜的一端設置并具有被嚙合部分的端部電連接的接觸端的電纜接納部分;該電纜接納部分可以相對于接觸端相對定位電纜的一端,并將電纜的這一端放置在其中;以及置于電纜接納部分的可在待連接的電纜的厚度方向上移動的制動部件,具有用于允許電纜的一端穿過的開口,可與在開口邊緣處插入電纜接納部分的電纜的被嚙合部分的端面有選擇地嚙合的嚙合部分。
同時,該電纜連接器還可以包括偏置部件,用于當將電纜的一端相對于接觸端定位時偏置制動部件,以便使用與電纜的被嚙合部分的端面,保持制動部件的嚙合部分的嚙合,以及用于限制由偏置部件的偏置力引起的制動部件移動量的限制部件。
偏置部件可以是片簧,其在一端由制動部件支撐,并在另一端由電纜接納部分的外表面支撐。
該電纜可以是柔性印刷電路。
電纜的被嚙合部分可以是形成于背板中的臺階。
鎖定/釋放機構用于執(zhí)行電纜端部與電纜接納部分接觸端的有選擇的連接,其可由在電纜一端設置的被嚙合部分、制動部件以及偏置部件組成。
從上面的說明中可以很清楚地看出,根據(jù)本發(fā)明的電纜連接器提供了放置在電纜接納部分中可在待連接的電纜的厚度方向上移動的制動部件;該制動部件具有用于允許電纜的一端穿過的開口,并在開口的周邊設置嚙合部分,以使其與插入電纜接納部分的電纜的臺階的端面有選擇地進行嚙合;該制動部件的嚙合部分可在電纜的厚度方向移動,并與電纜的被嚙合部分的端面嚙合。這樣,可以牢固且方便地執(zhí)行電纜的連接/分離,由此,即使是不希望的負載加于電纜,也可以避免不可靠的電連接。
本發(fā)明的上述以及其他目的、效果、特點和優(yōu)點將從下面結合附圖對具體實施方式
進行的說明中,變得更清楚。
圖15是圖14所示實施方式的部分剖視圖;圖16是示出根據(jù)本發(fā)明的電纜連接器的一個實施方式的外觀和已完全連接的電纜的一端的透視圖;圖17是示出根據(jù)本發(fā)明的電纜連接器的一個實施方式的外觀和已完全連接的電纜的一端的透視圖;圖18是示出根據(jù)本發(fā)明的電纜連接器的一個實施方式的外觀的透視圖;圖19是示出圖18所示連接器主體底部的外觀的透視圖;圖20A是示例性示出用于根據(jù)本發(fā)明的電纜連接器的電纜一端的外觀的俯視圖;圖20B是圖20A的側視圖;圖21A是示例性示出在其中電纜的一端被插入電纜接納部分的常規(guī)旋轉型電纜連接器的剖視圖;圖21B示出圖21A所示其中電纜的一端已被完全連接的實施方式的剖視圖;圖22A是示例性示出在其中電纜的一端被插入電纜接納部分的常規(guī)滑動型電纜連接器的剖視圖;以及圖22B是圖22A所示其中電纜的一端已被完全連接的實施方式的剖視圖。
在圖10中,待與電纜連接器30電連接的電纜的一端以圖10和圖11中箭頭所示的連接/分離方向被插入電纜連接器30并從其移開。該電纜例如是柔性印刷電路32。該柔性印刷電路32例如被稱為YFLEX(注冊商標),其中由保護層覆蓋的多個電鍍導電層在絕緣襯底上形成。該絕緣襯底可以由大約50μm厚的玻璃增強環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺(PI)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或者聚醚酰亞胺(PEI)模制而成。同時,電鍍導電層可由大約12μm厚的銅合金形成。保護層可由可固化的耐熱層或聚酰亞胺膜形成。
在待連接柔性印刷電路32的一端的一個表面上設置如圖10、20A、20B所示的背板34。背板34例如由聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)構成,并被制成預定的厚度。背板34具有有助于柔性印刷電路32連接/分離的操作部分34P。在背板34的前端邊緣設置如圖11所示對斜切部分34b。同時,在背板34前端的相對的側面,分別形成用作待被嚙合部分的臺階34a。
如圖20A和20B所示,電極組32E包括例如具有形成于柔性印刷電路32一端的另一表面的寬度為0.3mm的多個電極。各個電極例如以大約0.5mm的間隔形成。該電極組32E在柔性印刷電路32內(nèi)部與電鍍導電層電連接。
如圖13和15所示,電纜連接器30被固定在預定電路板36上,并包括作為主要部件的具有柔性印刷電路32的一端選擇性地放置在其中的電纜接納部分40的連接器主體38;被設計成可以如圖15中箭頭Z所示方向向上和向下移動的構成稍后說明的鎖定/釋放機構的一部分的制動部件44;置于電纜接納部分40用于將柔性印刷電路32上的該電極組32E與電路板36的導電層電連接的多個接觸端42ai(i=1到n,其中n是正整數(shù));以及用于相對于連接器主體38限制制動部件44的最上端位置的板部件46。
在連接器主體38的一端形成用于允許該柔性印刷電路32的電極組32E和背板34穿過的細長開口38a。如圖11和13所示,在開口38a外表面的一部分上形成槽口部分38b,用于接受制動部件44操作部分的一部分。槽口部分38b與置于電纜接納部分40之上的開口38c相通。開口38a的相對端與形成于電纜接納部分40內(nèi)壁的引導槽38gc分別相通。引導槽38gc以用于引導如圖15所示的柔性印刷電路32的背板34的預定長度向連接器主體38的背面延伸。
如圖18所示,在開口38a相對的側邊的外邊緣,形成穿孔38R和38L,用于分別插入設置在制動部件44中的片簧48A和48B(見圖1)。穿孔38R和38L與電纜接納部分40相通。在限定穿孔38R和38L的壁的底部形成凹槽38g,片簧48A和48B的一端被分別壓入該槽。
如圖12所示,在限定連接器主體38的電纜接納部分40的相對側的邊緣的壁的外表面,分別形成垂直槽38GA和38GB,使得形成于板部件46相對端的支腳被壓入該垂直槽。
在限定連接器主體38背面的壁中形成狹縫,各個接觸端42ai的連接部分42C壓入該狹縫。各條狹縫在連接器主體38的縱向上以預定的相互間隔延伸,并與電纜接納部分40的內(nèi)部相通。
如圖15所示,各個接觸端42ai包括通過焊接與作為電路板36的電鍍導電層的電極墊電連接的焊接部分42S,具有與柔性印刷電路32的電極組32E電連接的接觸部分42a的可移動接觸部分42A,待壓入與連接器主體38的狹縫相通的槽38d的基座42B,以及用于連接可移動接觸部分42A、基座42B以及焊接部分42S的連接部分42C。
伸入上述狹縫的基座42B的一端與可移動接觸部分42A的一端以及連接部分42C的一端相連。
在具有彈性的可移動接觸部分42A內(nèi),與基座42B相連的部分以與連接部分42C相距預定距離而彎曲形成。由此,插入電纜接納部分40中的柔性印刷電路32的電極組32E和背板34被可移動接觸部分42A的接觸部分42a、限定電纜接納部分40上部的內(nèi)壁以及該對引導槽38gc夾住。
位于連接器主體38的外表面上部的板部件46具有置于連接器主體38的外表面頂部的扁平部分以及一對與該扁平部分的相對的側邊分別耦接并以彎曲方式與之成一整體的支腳46L。如圖12所示,各個支腳46L被壓入并保持在連接器主體38的垂直槽38GA和38GB中。
用于限定制動部件44的一部分的位置限定部分46R形成于與制動部件44相對的板部件46的扁平部分的兩端。兩個位置限定部分46R之間的間隔相應于開口38c被切去,從而安排稍后說明的制動部件44的上部。
如圖3和4所示,制動部件44包括用于有選擇地被按壓的操作部分44M,和片簧48A和48B。為了在操作部分44M的相對端具有預定的臺階而形成的閂部分44AL和44BL的下方分別設置該片簧48A和48B。
操作部分44M的閂部分44AL和44BL的端面以預定的距離向電纜接納部分40的內(nèi)部延伸。閂部分44AL和44BL的上端表面因片簧48A和48B的彈力而偏置,以便與上述板部件46的位置限定部分46R的內(nèi)表面接觸。
在閂部分44AL和44BL之間,有用于允許柔性印刷電路32的電極組32E和背板34通過的間隔44a。
在如圖3和4所示的閂部分44AL和44BL中,形成具有預定傾斜度的傾斜部分44S。該傾斜部分44S的截面形狀是形成為右邊方向向上的形狀,使得當柔性印刷電路32的電極組32E和背板34以如圖3箭頭所示方向通過間隔44a時,背板34的前端可以平滑移動。
片簧48A和48B各端分別被固定在閂部分44AL和44BL的較低端表面上,作為偏置部件。
彈性金屬構成的片簧48A和48B的每一端在中間區(qū)域具有大致呈馬蹄形的彎曲部分,并具有待壓入在另一端部的穿孔的外表面形成的槽38g中的固定部分。在這一點上,片簧48A和48B不應限于由金屬制成,而可以是由與制動部件44形成在一起的樹脂或類似物制成。
因此,操作部分44M因片簧48A和48B的彈力向上述板部件46偏置,使得其與位置限定部分46R接觸的閂部分44AL和44BL被限制在最上的位置。這樣,用于相對于連接器主體38有選擇地保持柔性印刷電路32的電極組32E和背板34的鎖定/釋放機構由制動部件44、片簧48A和48B以及背板34的臺階34a組成。
在這種結構中,當柔性印刷電路32的電極組32E和背板34與連接器主體38相連時,如圖5A、5B和10所示,柔性印刷電路32的電極組32E和背板34被置于與連接器主體38的開口38a相對的位置,之后,如圖6、7A和7B所示,以如圖3和4中箭頭所示方向朝向制動部件44的間隔44a插入開口38a.
下面,如圖8、9A和9B所示,當柔性印刷電路32的電極組32E和背板34在傾斜部分44S上滑動而更深地插入時,制動部件44的操作部分44M以箭頭所示方向被降低。
然后,當柔性印刷電路32的電極組32E和背板34如圖1、2A和2B所示被插入時,背板34的前端接觸引導槽38gc的尾端,并且閂部分44AL和44BL的端面44E在臺階34a的端面上滑動,以便建立相互的嚙合。
此時,背板34被閂部分44AL和44BL的端面44E和引導槽38gc的尾端夾住。同時,因為片簧48A和48B的彈力,在制動部件44的操作部分44M如箭頭所示被向上抬起后,制動部件44的操作部分44M的相對端(閂部分44AL和44BL)分別與上述板部件46的位置限定部分46R的內(nèi)表面碰撞,以便產(chǎn)生例如作為確認聲音的咔噠聲。
這樣,確認連接完成,并且柔性印刷電路32的電極組32E和背板34通過引導槽38gc被正確地定位;即,連接器主體38的接觸端42ai與電極組的電連接確信可以得到,如圖15、16和17所示。
另一方面,當柔性印刷電路32的電極組32E和背板34從連接器主體38移開時,將操作部分44M抵抗片簧48A和48B的彈力進行按壓,從而柔性印刷電路32的電極組32E和背板34以如圖3和4的箭頭所示方向的反方向抵抗接觸端42ai的彈力從間隔44a中縮回。這樣,柔性印刷電路32的電極組32E和背板34如圖10和11所示從連接器主體38中被移開。
在這一方面,當設置接觸端42ai使得接觸部分42a位于上述實施方式中柔性印刷電路32的電極組32E之下時,接觸端可以具有除上面以外的其他結構,在該結構中,可以提供接觸端使得柔性印刷電路32的電極組32E被插入電纜接納部分40,以便具有向上的位置并與接觸端接觸。
已參照優(yōu)選實施方式對本發(fā)明進行了詳細說明,對于本領域技術人員而言,從前述說明中可以很清楚,在不脫離本發(fā)明的更廣泛的方面的情況下,可以有許多改變和變更,因此,意欲由所附權利要求覆蓋落入本發(fā)明的實際構思范圍內(nèi)的所有改變和變更。
權利要求
1.一種電纜連接器,包括具有與在電纜的一端設置并具有被嚙合部分的端部電連接的接觸端的電纜接納部分,所述電纜接納部分可以相對于所述接觸端相對定位所述電纜的一端,并將所述電纜的一端放置在其中;以及置于所述電纜接納部分中的可在待連接的所述電纜的厚度方向移動的制動部件,具有一個開口,用于允許所述電纜的一端穿過所述開口,以及具有與在所述開口的邊緣插入所述電纜接納部分的所述電纜的所述被嚙合部分的端面有選擇地進行嚙合的嚙合部分。
2.如權利要求1所述的電纜連接器,還包括用于偏置所述制動部件的偏置部件,以便當所述電纜的一端相對于所述接觸端被定位時,保持所述制動部件的嚙合部分與所述電纜的所述被嚙合部分的端面相嚙合;以及用于限制由所述偏置部件的偏置力引起的所述制動部件移動量的限制部件。
3.如權利要求1所述的電纜連接器,其中所述偏置部件為一端由所述制動部件支撐,另一端由所述電纜接納部分的外表面支撐的片簧。
4.如權利要求1所述的電纜連接器,其中所述電纜為柔性印刷電路。
5.如權利要求1所述的電纜連接器,其中在所述電纜的一端的所述被嚙合部分是形成于一個背板中的臺階。
6.如權利要求2所述的電纜連接器,其中用于執(zhí)行將所述電纜的所述端部與所述電纜接納部分的所述接觸端有選擇地進行連接的鎖定/釋放機構由在所述電纜的一端設置的所述被嚙合部分、所述制動部件以及所述偏置部件構成。
7.如權利要求2所述的電纜連接器,其中所述限制部件是設置在所述電纜接納部分的外表面上的平板部件。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種電纜連接器,其包括具有與在電纜的一端設置并具有被嚙合部分的端部電連接的接觸端的電纜接納部分,所述電纜接納部分可以相對于所述接觸端相對定位所述電纜的一端,并將所述電纜的一端放置在其中;以及置于所述電纜接納部分中的可在待連接的所述電纜的厚度方向移動的制動部件,具有一個開口,用于允許所述電纜的一端穿過所述開口,以及具有與在所述開口的邊緣插入所述電纜接納部分的所述電纜的所述被嚙合部分的端面有選擇地進行嚙合的嚙合部分。
文檔編號H01R12/28GK1457117SQ0313098
公開日2003年11月19日 申請日期2003年5月8日 優(yōu)先權日2002年5月9日
發(fā)明者石井良治 申請人:山一電機株式會社