專利名稱：使印刷電路板電連接器不受電磁干擾的保護裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種保護裝置用來保護電連接器使它不受電磁干擾，連接器包括一個由塑料制成的本體，該本體有一前面用來與一可移走的插塞配合，和一連接側面與印刷電路板(PCB)接觸。
本發明的裝置特別可被用來保護已知型式的連接器如DIN標準F48或E48的連接器使它們不受電磁干擾，這些連接器通常被用來連接印刷電路與控制電纜或供電電纜，例如在鐵路車輛移動動力單元的裝有軌道模塊承載的電子卡的裝置中。
為此目的，本發明提供一種保護裝置可用來保護印刷電路板的電連接器使它不受電磁干擾。該連接器包括一個由塑料制成的本體，該本體有一前面用來與可拿掉的插塞配合，和一個連接側面與印刷電路板接觸。該連接器包括多個觸點，每一觸點都有一個形式為插頭的端頭從連接側面上突起。該插頭被插入到電路板的通孔內，為的是使觸點與印刷電路的一條或多條導電印制線(conductor tracks)在電路上連接。所說保護裝置的特征為，它具有一個第一屏蔽元件，面向與連接器的連接側面相反對的側面延伸，并繼續面向連接器的后面延伸，從而與印刷電路板的接地導電印制線接觸；和一個裝在印刷電路板上與連接器接觸面相反對的面上并面向所說連接側面延伸的第二屏蔽元件，該元件與連接到印刷電路接地印制線的導電印制線接觸，因而在電路上與第一屏蔽元件連接，從而形成一個電位勢籠。
在具體實施例中，本發明的保護裝置可具有下面所列特征中的一種或多種，或是單獨具有，或是在技術上可行的結合上具有第一屏蔽元件為一金屬元件，基本上不間斷地面向連接器的后面延伸到印刷電路板附近，金屬元件的與印刷電路板接近的邊上設有插頭，該插頭被插入到印刷電路板上電鍍的通孔內，而該孔與印刷電路的接地印制線接觸；第一屏蔽元件由一金屬角形架構成，該角形架有一分支面向連接器上與連接側面相反對的側面延伸，另一分支面向連接器的后面延伸；連接器包括多排觸點，其中頂排觸點為離開印刷電路板最遠的排，該排在連接器的后面上有一后部垂直于印刷電路板而延伸，以致形式為插頭的觸點的端頭，插入到板上的電鍍通孔內。將頂排觸點的插頭連接到接地導電印制線上，便可用頂排觸點形成第一屏蔽元件；第一屏蔽元件由一塊金屬片與頂排觸點合作構成，所說金屬片面向連接器上與連接側面相反對的側面延伸，并具有卷曲的端頭與所說頂排觸點接觸；第二屏蔽元件由一塊金屬片構成，該金屬片與設在電路板表面上的印制線接觸并連接到接地印制線上，第一屏蔽元件的插頭也連接在其上；
印刷電路板被設計裝在軌道模塊上，該模塊設有許多邊靠邊放置的電子卡，而構成第二屏蔽元件的金屬片上設有從托板(fascia)元件向側邊突起的許多彈性舌片，因此可與夾持在軌道模塊內的鄰近的電子卡所裝載的連接器的屏蔽元件進行電接觸；托板元件裝在所說連接器上，所說托板元件設有固定設施用來將印刷電路板裝在軌道模塊上；托板元件支承著第一屏蔽元件的金屬元件；連接器符合型式F48的DIN標準；托板元件包括一個包圍連接器所有四個側面的導電體。托板元件包括一個頂壁，該頂壁與連接器上那個與其連接側面相反對的側壁鄰近，和一個底壁與印刷電路板鄰近，這些壁分別參與形成第一和第二屏蔽元件；第一屏蔽元件由頂壁和裝在頂壁上的金屬角形架構成，所說角形架有一分支面向連接器的后壁延伸并被固定在頂壁上使角形架和頂壁之間電路連續；第一屏蔽元件由頂壁和裝在頂壁上的金屬片構成，該金屬片與頂排觸點合作并有一卷曲的端頭與所說頂排觸點接觸；第二屏蔽元件由底壁構成，該底壁與設在印刷電路上板的導電印制線接觸并被連接到接地印制線上，第一屏蔽元件的插頭也連接在其上；印刷電路板被設計裝在軌道模塊上，該模塊設有許多邊靠邊放置的電子卡，而托板元件的底壁上設有從托板元件向側邊突起的許多彈性舌片，因此可與夾持在軌道模塊內的鄰近的電子卡所裝載的連接器的屏蔽元件進行電接觸；托板元件為“Zamak”鑄件；以及連接器符合型式E48的DIN標準。
圖1為支承許多電子卡的軌道模塊的前面的透視圖，每一電子卡都具有一塊印刷電路板，其上設有DIN F48型的連接器，而在連接器上裝有本發明的保護裝置的第一實施例；圖2為圖1中印刷電路板的連接器的第三象限的后面透視明細圖；圖3為在印刷電路板平面的另一側與圖2對稱的圖；圖4為圖1中兩個相鄰安裝的電子卡的明細側視圖；圖5為圖2中保護裝置的一個變化實施例的后面透視圖；圖6為圖5中變化實施例的與圖4相似的視圖；圖7為支承許多電子卡的軌道模塊的透視圖，每一電子卡都具有一塊印刷電路板，其上設有DIN E48型連接器，而在連接器上裝有本發明的保護裝置的另一個實施例；圖8為圖7中印刷電路板的連接器的第三象限的后面透視的明細圖；圖9為在印刷電路板平面的另一側與圖8對稱的圖；圖10為圖7中兩個相鄰安裝的電子卡的明細側視圖；圖11為圖8中保護裝置的一個變化實施例的后面透視圖；圖12為圖11中變化實施例的與圖10相似的視圖。
為了容易理解附圖，在圖中只畫出理解本發明所必需的那些元件。
如圖1所示，托板元件4設有固定螺釘41可將電子卡1固定地夾持在框架20上。托板元件4還有一個前面，其上設有雙頭螺栓42用來與插塞(未示出)內的導孔配合，當將所說插塞插入到連接器內時用來導引插塞。托板元件4最好為“Zamak”鑄件使它能導電，還可用沉積鎳的表面處理提高其導電率。在一變化的實施例中，對于不十分嚴酷的環境，托板元件4也可用鍍鎳的塑料模壓件制成。
如圖1到4所示，連接器3具有一個塑料制成的殼體，符合F48型的DIN 41612/IEC 603-2標準，并有一個設有3個平行排每排16個連接銷31的前面。這些銷釘31被埋入在連接器3本體的模壓件內，每一銷釘的后部具有一個彎頭，前端為插頭的形式，從連接器3的連接側面3c上伸出。連接側面3c略微后縮以便將印刷電路板2接納在連接器3上而不增加連接器的總體寬度。
連接器3通過其連接側面3c支承在印刷電路板2上，插頭31a穿透印刷電路板上電鍍的通孔而略微從板的另一面突出，插頭31a被錫焊以資在銷釘31和印刷電路上的導電印制線(未示出)之間保持電接觸。
托板元件4具有一個槽形體包圍著連接器3的沒有支承在印刷電路板2上的三個側面，托板元件4的前面被安裝得從連接器3的前邊略微后縮。
托板元件4的本體的中央部4a與印刷電路板2平行，并且在其外表面上支承著由金屬角形架6a構成的第一屏蔽元件6，其中一個分支6a平行于印刷電路板而延伸，面向并且接近連接器的一個與連接側面3c相反對的側面3a，另一個分支6b沿著連接器3的后面3b延伸，垂直于印刷電路板并來到其附近。平行于印刷電路板的分支6a從托板元件4的前邊延伸到連接器3的后邊，并直接與托板元件4接觸使在角形架6和托板元件4之間的電路連續。分支6b沿著連接器3的后面3b不間斷地延伸，分支6b的與電路板2接近的邊上設有插頭61，該插頭被插入通過印刷電路板上電鍍的通孔，而該通孔被連接到接地的導電印制線上。與印刷電路平行的分支6a基本上也不間斷，而在端頭上設有彈性舌片9，這個舌片可有效地用切出和彎折的方法制成，該舌片從托板元件4的一側突起，可與設在軌道模塊10內相鄰卡的屏蔽元件接觸如圖4所示。
如圖3和4所示，印刷線路板在其與連接器接觸面相反對的一面上被一第二屏蔽元件7覆蓋，該屏蔽元件7由面向連接器連接側面3c而延伸的金屬片構成。該金屬片與此刻來到集成電路板表面上的導電印制線(未示出)接觸，并連接到接地導電印制線上，而第一屏蔽片6也連接到其上，從而在第一屏蔽元件6和第二屏蔽元件7之間保持電連通。
形成第二屏蔽元件的金屬片7具有合適的后部形狀繞過插頭31a突出的區段，并形成一個臺階來匹配電路板2前邊與連接器3會合處的退縮，這樣來覆蓋連接器3的連接側面3c一直到托板元件4的前面。
用兩個固定螺釘11將屏蔽金屬片7旋緊在托板元件4上而將連接器3、印刷電路板2夾在其間，這樣便可使屏蔽金屬片7保持與印刷電路板2對接。
這樣得到的保護裝置可環繞連接器的連接側面、與此相反對的側面和后面形成一個電位勢籠，從而可保護印刷電路板上的電子元件抗御來自連接器前面的電磁干擾。另外，由于環繞連接器前面的托板元件由導電材料制成，并且在電路上連接到連接器的屏蔽元件上，互相接觸地放置的成組電子卡形成一個電位壁壘能限制通過軌道模塊前面進入的電磁干擾的數量。
圖5和6示出結合圖1到4說明的用來保護電連接器的保護裝置的一個變化的實施例。在這變化的實施例中，第一屏蔽元件和印刷電路的接地導電印制線是用不同的方式實現的，其余元件與上面所說的相同。如圖5所示，托板元件(與圖1到4中的托板元件相同)的槽形截面本體的中央部4a支承著屏蔽金屬片8，該金屬片基本上不間斷地面向連接器3的一個與連接側面3c相反對的側面3a而延伸。金屬片8設有與托板元件4后邊的形狀匹配的卷曲的端頭并設有小突出部8a可與連接器3的頂排銷釘31即離開印刷電路板2最遠的那一排銷釘對接。連接器的這個頂排銷釘31平行于電路板2而延伸，從連接器3的前面延伸到后面附近，然后在連接器3的后面垂直于印刷電路板2而延伸，使形成插頭31a的銷釘31的端頭穿過電路板2上的電鍍的通孔并與印刷電路的接地導電印制線連接。
屏蔽金屬片8還設有從托板元件4的一側突起的彈性舌片9以資與設在軌道模塊內相鄰卡的屏蔽元件接觸，如圖6所示。
印刷電路板支承一個與圖1到4中所說明的元件相同的第二屏蔽元件，并使它與一連接到接地導電印制線上的導電印制線接觸，頂排銷釘31的端插頭31a也連接到該接地導電印制線上。
在這變化的實施例中，頂排銷釘結合被托板元件頂部支承的金屬片被用來作為第一屏蔽元件。于是連接器后面的屏蔽可用連續掛下的銷釘垂直于印刷電路板延伸而形成的篩網來實現，這些銷釘也被連接到接地電路上。這個變化的實施例只有當頂排銷釘能被供作屏蔽用時，即當必需用來傳送信息的銷釘數目大大低于連接器上可供銷釘數目時才有可能。這個變型的優點是實現起來簡單，印刷電路板上只需少量的孔和少量的導電印制線便可實現。采用這個變化的實施例，用于屏蔽的銷釘數目越多，排列越密，在高頻時抗御電磁干擾的保護效能也就越高。當然，在本發明的保護裝置的其他變化的實施例(未示出)上也有可能采用較少的銷釘來屏蔽，這樣就能有較多的銷釘來傳送信息。
圖7到10示出本發明的保護裝置的第二實施例，其中用在電子卡1的前面上的連接器3符合標準DIN E48。
與上述第一實施例的連接器相似，DIN E48具有一個塑料制成的本體，其上有一前面，設有3個平行排，每排16個銷釘31，只是銷釘31的間距比DIN F48的標準連接器大。
連接器3通過其連接側面3c與印刷電路板2接觸，銷釘31的端插頭31a穿過電鍍的通孔(未示出)并被錫焊以資使銷釘31a與印刷電路板2上的導電印制線保持接觸。
形狀為長方體的托板元件4裝在電子卡1的周圍。電子卡1由連接器3和印刷電路板2構成。托板元件4的本體有一合適的開口，使托板元件4有可能套在連接器3和電路板2的組合件上，使托板元件4的前面基本上與連接器的前邊齊平。托板元件4由導電材料如“Zamak”模壓而成，它有一個前面，其上設有兩個雙頭螺栓42，可與插塞(未示出)上的導孔配合，當將所說插塞插入到連接器3內時用來導引插塞。托板元件4的前面還設有兩個固定螺釘41用來將電子卡1固定地夾持在框架20上。為了對齊印刷電路板，還設有向前突出的導引邊條43。
托板元件4的本體設有一個與連接器3的側面3a鄰近的頂壁4a平行于印刷電路板2而延伸，并與裝在其上的角形架12合作構成第一屏蔽元件。角形架12有一不間斷的分支12a平行于印刷電路板2延伸越過托板元件的后部而被兩個螺釘夾持在頂壁4a的底面上，從而使角形架12和托板元件4保持電連通。角形架12還包括一個不間斷的分支12b沿著連接器3的后面3b、垂直于印刷電路板2而延伸并來到其附近。在該分支與印刷電路板2接近的邊上設有插頭12c，該插頭被插入并通過印刷電路板2上電鍍的通孔，并被連接到接地導電印制線上。
如圖9和10所示，托板元件4的本體還包括一個與印刷電路板2接觸的底壁4b，該底壁面向連接器3的連接側面3c延伸，構成第二屏蔽元件。與印刷電路板2鄰近的底壁4b有一合適的后部形狀，繞過插頭31a突出的區段，并覆蓋印刷線路板的前部，與其上的導電印制線(未示出)接觸，而該印制線被連接到接地導電印制線上，屏蔽片12的插頭12c亦被連接到其上。
用兩個固定螺釘11旋入到連接器3內可使印刷電路板2保持與底壁4b接觸而將印刷電路板2夾在底壁4b和連接器3之間。底壁4b的外表面設有一槽用來接納設有從托板元件4的側面上向側邊突起的彈性舌片19的金屬條，這樣來與相鄰卡的屏蔽元件接觸，如圖10所示。
采用由托板元件4裝配到電子卡上而制成的組合件，只在側向上占用有限的空間而可對印刷電路板上的電子元件提供良好的保護使它們不受通過連接器前面進來的電磁干擾。
圖11到12示出結合圖7到10說明的保護裝置第二實施例的變型。其中只是第一屏蔽元件和印刷電路板的接地導電印制線用不同方式實現，其他元件與結合圖7到10所說明的相同。如圖11所示，托板元件4(與第二實施例說明的元件相同)包括一個頂壁4a與裝在其上的不間斷金屬片13合作構成第一屏蔽元件。該金屬片13平行于印刷電路板延伸，越過托板元件4的后部，具有卷曲的端頭，在該端頭上設有小突出部13a，與連接器3的頂排銷釘31即離開印刷電路板2最遠的那一排銷釘對接。頂排銷釘31平行于印刷電路板從連接器3的前面延伸到后面附近，然后沿著連接器的后面、垂直于印刷電路板延伸，使銷釘31上形成插頭31a的端頭插入到印刷電路板2上的電鍍的通孔內并與印刷電路的接地導電印制線接觸。
金屬片13用兩個螺釘11保持與頂壁的底面接觸，使金屬片13與由導電材料制成的托板元件之間保持電連通。
這個變化實施例的第二屏蔽元件4b與結合圖7到10說明的完全相同，該屏蔽元件與印刷電路板2上的連接到接地導電印制線上的導電印制線接觸，頂排銷釘31的端插頭31a也連接到該接地導電印制線上。
與圖5和6的變化實施例相似，這個變化實施例也是用頂排銷釘結合被托板元件頂部支承的金屬片來實現連接器的第一屏蔽元件。
權利要求
1.一種保護裝置，用來保護印刷電路板(2)的電連接器(3)使它免受電磁干擾，所說連接器(3)包括一個塑料制的本體，該本體有一前面用來與一可拿掉的插塞配合，和一連接側面(3c)，與印刷電路板(2)接觸，所說連接器(3)包括多個觸點(31)，每一觸點各有一個形式為插頭(31a)的端頭從連接側面(3c)上突起，所說插頭(31a)被插入到所說電路板(2)的通孔內，為的是使觸點(31)與所說印刷電路的一條或多條導電印制線在電路上連接，所述保護裝置的特征為，它具有一個第一屏蔽元件，面向與連接器(3)的連接側面(3c)相反對的側面(3a)而延伸，并繼續面向連接器(3)的后面(3b)而延伸，從而與印刷電路板(2)的接地導電印制線接觸，以及，一個裝在印刷電路板(2)與連接器(3)接觸的那個面相反對的面并面向連接側面(3c)而延伸的第二屏蔽元件，該元件與連接到所說印刷電路的接地印制線上的導電印制線接觸，因而在電路上與第一屏蔽元件連通，從而形成一個電位勢籠。
2.根據權利要求1的保護裝置，其特征為，所說第一屏蔽元件為一金屬元件(6b；12b)，基本上不間斷地面向連接器(3)的后面(3b)而延伸到印刷電路板(2)的附近，金屬元件(6b；12b)的與印刷電路板接近的邊上設有插頭(61；12c)，該插頭被插入到印刷電路板(2)上電鍍的通孔內，該孔與印刷電路的接地印制線接觸。
3.根據權利要求2的保護裝置，其特征為，所說第一屏蔽元件由一金屬角形架(6)構成，該角形架有一分支(6a)面向連接器上與連接側面(3c)相反對的側面(3a)而延伸，另一分支(6b)面向連接器(3)的后面(3b)而延伸。
4.根據權利要求1的保護裝置，其特征為，所說連接器(3)包括多排觸點(31)，其中頂排觸點(31)為離開印刷電路板(2)最遠的排，該排在連接器(3)的后面(3b)有一后部垂直于印刷電路板(2)而延伸，以致形式為插頭(31a)的觸點(31)的端頭插入到板(2)上的電鍍通孔內，將頂排觸點(31)的插頭(31a)連接到接地導電印制線上，便可用所說頂排觸點(31)形成第一屏蔽元件。
5.根據權利要求4的保護裝置，其特征為，所說第一屏蔽元件由一塊金屬片(8)與頂排觸點(31)合作構成，所說金屬片(8)面向連接器(3)上與連接側面(3c)相反對的側面(3a)而延伸，并具有卷曲的端頭(8a)與所說頂排觸點(31)接觸。
6.根據權利要求1到5中任一項的保護裝置，其特征為，所說第二屏蔽元件由一塊金屬片(7)構成，該金屬片與設在電路板(2)表面上的印制線接觸，并連接到接地印制線上，第一屏蔽元件的插頭(61；31a)也連接在其上。
7.根據權利要求6的保護裝置，其特征為，所說印刷電路板(2)被設計裝在軌道模塊(10)上，該模塊設有許多邊靠邊放置的電子卡(1)，而構成第二屏蔽元件的金屬片(7)上設有從托板元件(4)向側邊突起的許多彈性舌片(9)，因此可與夾持在所說軌道模塊(10)內的相鄰的電子卡(1)所裝載的連接器(3)的屏蔽元件進行電接觸。
8.根據權利要求1到7中任一項的保護裝置，其特征為，托板元件(4)裝在反說連接器(3)上，所說托板元件(4)設有固定設施(41)用來將印刷電路板(2)裝在軌道模塊(10)上。
9.根據權利要求8的保護裝置，其特征為，所說托板元件(4)支承著第一屏蔽元件的金屬零件(6；8)。
10.根據權利要求1到9中任一項的保護裝置，其特征為，連接器符合型式F48的DIN標準。
11.根據權利要求7的保護裝置，其特征為，所說托板元件(4)包括一個包圍連接器(3)所有四個側面的導電體，托板元件(4)包括一個頂壁(4a)，該頂壁與連接器(3)上那個與其連接側面(3c)相反對的側面(3a)鄰近，和一個底壁(4b)與印刷電路板(2)鄰近，這些壁分別參與形成第一和第二屏蔽元件。
12.根據權利要求2和11的保護裝置，其特征為，所說第一屏蔽元件由頂壁(4a)和裝在頂壁上的金屬角形架(12)構成，所說角形架有一分支(12b)面向連接器(3)的后面(3b)而延伸并被固定在頂壁(4a)上使角形架(12)和頂壁(4a)之間的電路連通。
13.根據權利要求4和11的保護裝置，其特征為，所說第一屏蔽元件由頂壁(4a)和裝在其上的金屬片(13)構成，該金屬片與頂排觸點(31)合作，并有一卷曲的端頭(13a)與所說頂排觸點(31)接觸。
14.根據權利要求11到13的保護裝置，其特征為，所說第二屏蔽元件由底壁(4b)構成，該底壁與設在印刷電路板(2)上的導電印制線接觸并被連接到接地印制線上，第一屏蔽元件的插頭也連接在其上。
15.根據權利要求14的保護裝置，其特征為，所說印刷電路板(2)被設計裝在軌道模塊(10)上，該模塊設有許多邊靠邊放置的電子卡(1)，而底壁(4b)上設有從托板元件(4)向側邊突起的許多彈性舌片(19)，因此可與夾持在所說軌道模塊(10)內的鄰近的電子卡(1)所裝載的連接器(3)的屏蔽元件進行電接觸。
16.根據權利要求8到13中任一項的保護裝置，其特征為，所說托板元件(4)為“Zamak”鑄件。
17.根據權利要求11到14中任一項的保護裝置，其特征為，所說連接器(3)符合型式E48的DIN標準。
全文摘要
本發明涉及使印刷電路板的電連接器不受電磁干擾的保護裝置,所說連接器(3)包括一個塑料制的本體,該本體有一前面用來與一可拿掉的插塞配合,和一連接側面(3c),與印刷電路板(2)接觸,所說連接器(3)包括多個觸點(31)與所說印刷電路的一條或多條導電印制線在電路上連接,所述保護裝置的特征為,它具有一個第一屏蔽元件,面向連接器(3)的側面(3a)而延伸,并繼續面向連接器(3)的后面(3b)而延伸,從而與印刷電路板(2)的接地導電印制線接觸,以及,一個裝在印刷電路板(2)并面向連接側面(3c)而延伸的第二屏蔽元件,該元件與連接到所說印刷電路的接地印制線上的導電印制線接觸。
文檔編號H01R13/658GK1350351SQ0113709
公開日2002年5月22日 申請日期2001年10月23日 優先權日2000年10月23日
發明者克里斯蒂安·羅克 申請人:阿爾斯托姆公司