電連接器和其制造方法

專利名稱：電連接器和其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種適合壓連接鎧裝線(sheathed wire)的電連接器和用于制造這種電連接器的方法。
背景技術：
尺寸特別是高度上的厚度希望被減小的電子測試儀器經常采用鎧裝線(在下文中被參考為電纜)作為布線構件(wiring member)，其中兩個或多個導線元件被纏繞在一起以形成中心導體且中心導體的外圍被絕緣護皮(sheathe)覆蓋。作為用于連接這種電纜的方法，11-345640A號的日本專利公開申請公報揭示了一種共同擠壓連接兩個或多個電纜而沒有使用軟焊(soldering)的電連接器。
特別地，上述電連接器包括形成有開口的外殼；多個接觸件，每個接觸件形成有刀片部(blade portion)，該刀片部設置在該外殼中；和被可移動地支撐在外殼上的蓋形加壓器。多根電纜從開口處被插入外殼中。當加壓器被移動以閉合開口，每個電纜被壓靠在相關的一個接觸件的刀片部上，從而共同地連接電纜和接觸件。
在需要減少成本的電子儀器中，也增加了提高在電子儀器的內部使用的電連接器的連接操作的效率的需要。因此，希望電連接器能夠符合這種需要，同時能夠提高其連接的可靠性。
在上面的文獻中，描述了刀片部可以垂直于或平行于插在外殼中的電纜而延伸。在刀片部垂直于電纜延伸和通過加壓器的推動施加強壓力的情況下，刀片部的刀片邊緣可能過多地咬入中心導體，從而使中心導體的傳導性惡化或者在極端的情況下，中心導體被切斷。在刀片部平行于電纜延伸的情況下，刀片邊緣可能在的電纜外圍側向滑動，以致刀片邊緣不能恰當地咬入中心導體并且可靠的電連接不能被建立。特別地當固體護皮被用來加強電纜的剛度時，這樣的滑動可能更容易發生。
上面的電連接器進一步包括適合與配合的連接器的接觸件連接并且平行于刀片部延伸的連接構件。在電連接器被放置在電路板上使得連接構件被平行于電路板的情況下，包括配合的連接器的安裝區域變大，從而阻礙尺寸減小的要求。

發明內容
因此本發明的目的在于提供一種電連接器和一種用于制造這種電連接器的方法，這種電連接器使連接操作簡化，能夠提高同電纜的連接的可靠性，并且能夠節省用于連接器的安裝區域的空間。
為了到達上述目標，根據本發明，提供了一種電連接器，包括適合在第一方向上被安放進插座體上的插頭構件，該插頭構件包括形成有在垂直于第一方向上的第二方向上延伸的槽的插頭體；和多個插頭接觸件，每個接觸件包括兩者之間有空隙、彼此相對的第一接觸片和第二接觸片，插頭接觸件被排列在第二方向上使得第一接觸片和第二接觸片被放置在槽中；多個第一突出部，每個突出部從每個插頭接觸件的第一接觸片延伸以對著第二接觸片，并且形成有傾斜面使得突出部的厚度朝著其遠端減小；布線構件，其中多個中心導體被排列在第二方向上并且覆蓋有絕緣護皮，布線構件包括適合在第一方向上被插入槽的第一部；和加壓器，具有在第一方向上延伸的第一部分并且被附連到插頭體使得第一部分被插入槽中，從而在與第一方向和第二方向正交的第三方向上抵靠第一接觸片擠壓布線構件的第一部，其中第一接觸片和第二接觸片在第三方向上是可彈性變形的，使得在布線構件的第一部中第一突出部咬入中心導體中相關的一個中心導體，并且布線構件的第一部被彈性地夾持在第一接觸片和加壓器的第一部分之間；并且當從第一方向觀察第一突出部時，第一突出部的傾斜面形成V形線。
采用上面的結構，每個中心導體被引導入傾斜面之間的位置。中心導體然后在傾斜面上滑動的并且在接受來自第一接觸片的壓力的同時最終被夾緊(更好的是，被壓安裝)在第一突出部之間。由于中心導體借助來自絕緣護皮的彈性推動力被與第一突出部壓接觸，中心導體被滿意地連接到插頭接觸件上而無需軟焊。
加壓器可以包括從其第一部分連續且在第三方向上延伸的第二部分。布線構件可以包括適合被加壓器的第二部分彎曲以在第三方向上延伸的第二部。第一接觸片可以包括在第一方向上延伸并且適合在布線構件的第二部中咬入中心導體中相關的一個中心導體的第二突出部。
采用這種結構，達到了即使當外部拉力被突然施加到布線構件的第二部時，能夠防止布線構件從插頭體抽回的功能。
第二接觸片的一部分可在插頭體的側壁的外部表面露出以被電連接到插座體。
采用這種結構，當插頭體被安放基本為U形的插座接觸件被放置在其中的插座體中時，在插頭構件被完全地埋在插座體中的情況下，通過僅僅把插頭體安放在插座體中插頭接觸件和插座接觸件就被電連接。與在上面的申請中揭示的結構相比，橫向的尺寸(即，在電路板上的電連接器的安裝區域)能夠被減少。
電絕緣層可以被設置在適合面對第一槽的加壓器的第一部的表面上。
采用這種結構，即使當中心導體從第一接觸片接受過多的壓力時也容易避免中心導體和加壓器之間的短路。
在適合面對第一接觸片的布線構件的第一部中，多個突出部可以被形成在絕緣護皮的外表面上。每個突出部可以通過絕緣護皮與中心導體中相關的一個中心導體相對。
采用此結構，由于每個突出部首先被放在每個插頭接觸件的第一突出部之間，中心導體中相關的一個中心導體和插頭接觸件被可靠地連接在一起。
根據本發明，還提供了一種制造適合被結合在電連接器的插頭構件的插頭接觸件的方法，包括準備金屬片；從金屬片沖切接觸件體使得接觸件體包括兩者之間有空隙且彼此相對的第一接觸片和第二接觸片，并且多個突出部從第一接觸片向第二接觸片延伸；和滾動加工(rolling)每個突出部以朝著其遠端減小其厚度，從而在其上形成傾斜面，其中這些突出部被從不同方向滾動加工，從而當從與突出部延伸的方向正交的方向觀察時，這些傾斜面形成V形線。
采用這種構型，與如切削和磨削處理的另一種制造工藝相比，制造成本能夠被減少。


通過參考附圖詳細地描述其優先實施例，本發明的上述目標和優點將變得更明顯，其中圖1是根據本發明的一個實施例的電連接器的一部分的立體圖，顯示了扁平電纜和加壓器被附連到插頭構件以形成插頭組件的狀態；圖2是電連接器的插座構件的立體圖；圖3A是插頭構件的插頭體的立體圖；圖3B是沿著圖3A中的線IIIB-IIIB得到的剖視圖；圖4是插頭構件的插頭接觸件的立體圖；圖5A是加壓器的立體圖；圖5B是沿著圖5A中的線VB-VB得到的剖面圖；圖6是插座構件的插座體的立體圖；圖7是插座構件的插座接觸件的立體圖；圖8A和8B是插座構件中的插頭保持架的立體圖；圖9A是扁平電纜的平面圖；圖9B是沿著圖9A中的線IXB-IXB得到的剖視圖；圖9C是沿著圖9A中的線IXC-IXC得到的剖視圖；圖10是顯示插頭接觸件被放置在插頭體中的狀態的剖視圖；圖11是顯示扁平電纜被插入插頭體中的狀態的剖視圖；圖12是插頭組件的平面圖；圖13是沿著圖12中的線XIII-XIII得到的剖面圖；圖14A是沿著圖13中的線XIVA-XIVA得到的剖面圖；圖14B是顯示形成在插頭接觸件上的突出部咬入構成扁平電纜的鎧裝線的狀態的示意立體圖；圖15是顯示插座接觸件被放置在插座體中的狀態的剖視圖；圖16是顯示插頭組件被放置在電路板上的狀態的剖視圖；圖17A和17B是顯示如何制造扁平電纜的剖視圖。
具體實施例方式
參考附圖，本發明的實施例將在下面被詳細描述。
如圖1中所示，以平坦的方式排列的多根電纜7被連接到其上的插頭構件1包括一般為方形橫截面形狀的細長的插頭體10。多個插頭接觸件20在插頭體10的縱向方向上以預定間距排列。加壓器(presser)30具有分別從其相對的縱向端部33延伸的延伸片34，并且被附連到插頭體10的上側以部分地覆蓋電纜7。
如圖2中所示，插座構件4包括一般為矩形橫截面形狀的細長插座體40；對應于插頭構件1的插頭接觸件20的排列在插座體40的縱向方向上以預定間距排列的多個插座接觸件50；和分別地被附連到插座體40的相對的縱向端以分別地對應加壓器30的延伸片34的插座保持架60。
如圖3A和3B中所示，槽11被形成在插頭體10中并且在縱向方向上在其相對端的附近之間延伸。槽11向上開口使得該槽11的底15能夠從上側被看到。用于以預定間距排列插頭接觸件20的定位槽14被形成在插頭體10的外表面13中。
插頭接觸件20由具有好的導電性和彈性的薄金屬片沖切(blank out)得到。如圖4中所示，插頭接觸件20包括連接第一片22、第二片23和第三片26的梁部21。突出部24a和24b被形成在第一片22上以相對于第一片22的延伸方向彼此鄰接。突出部25形成在第二片23的遠端部。當施加力以使突出部24a、24b和25移動而彼此遠離時，第一和第二片22和23被彈力地變形彼此遠離從而分別產生彈回回復力，以推動兩個片22和23彼此靠近。
突出部24a的一個側面被形成為傾斜面28a使得突出部24a朝著其遠端變薄。相似地，突出部24b的一個側面被形成為傾斜面28b使得突出部24b朝著其遠端變薄。傾斜面28a和28b彼此相對，從而當從上面觀察時形成V形線。
當插頭接觸件20被沖切時，傾斜面28a和28b能夠容易地被形成。特別地，在通過上模和下模用薄的金屬片沖切插頭接觸件20的處理中，傾斜面28a和28b能夠通過從上方和下方滾動加工沖切的突出部24a和24b而形成。在形成斜面的過程中，這樣的滾動加工處理的操作步驟的數量比切削或磨削處理的操作步驟的數量少，這比通過切削處理形成這種傾斜面的情況更容易。突出部29也形成在第一片22上以向上延伸。
加壓器30通過沖切具有導電性的薄金屬片和將其彎曲成預定的形狀而被形成。如圖5A和5B中所示，加壓器30包括橫向延伸部32，和從橫向延伸部32垂直地延伸的垂直延伸部31，使得內表面37的垂直面38a和水平面38b彼此垂直地設置。垂直延伸部31的長度稍微小于插頭體10的槽11的長度。每個都具有窗36的延伸片34分別地從橫向延伸部32的相對端部33向下延伸。
通過噴灑或涂覆如環氧樹脂漆等的絕緣樹脂，絕緣層39被形成在垂直延伸部31的內表面37上。絕緣層39可以在內表面37上粘附絕緣樹脂膜。
如圖6中所示，用于接受插頭構件1的下部的細長的凹部被形成在插座體40中，并且向上開口使得該細長凹部的底42能夠從上側被看到。對應于插頭接觸件20的排列間距，用于以預定的間距排列插座接觸件50的定位槽44被形成在細長的凹部41的內表面43中。安裝槽45被分別地形成在插座體40的相對端，并且插座保持架60被分別地安裝在這些安裝槽45中。
插座接觸件50由具有好的導電性和彈性的薄金屬片沖切得到。如圖7中所示，插座接觸件50包括回復片51和橫向延伸尾狀物52。當插座構件4被安裝在電路板上時，通過軟焊或此類方法尾狀物52被連接和固定到電路板。
通過沖壓具有電傳導性的薄金屬片，然后將其彎曲成預定形狀，插座保持架60被形成。如圖8A和8B中所示，插座保持架60包括一對相對的保持片62和橫向延伸尾狀物61。當插座構件4被安裝在電路板上時，通過軟焊或此類方法尾狀物61被連接和固定到此電路板(且如果有必要，被電連接到其上)。在保持片62之間的距離被決定使得當插頭構件被插入和安放到插座構件中時，保持片62能夠同加壓器30的延伸片34接合。更理想的是，延伸片34能夠被保持在保持片62之間。此外，在把保持片62連接在一起的插頭保持架60的中部，進一步設置了同凸起65一起形成的保持片64。
如圖9A到9C中所示，每個電纜7包括由多根如纏繞在一起的軟銅電線的導線構件76構成的中心導體75，和由如乙烯基(vinyl)或氟樹脂(fluroresin)的絕緣樹脂材料構成的覆蓋中心導體75的絕緣護皮77。通過其中心導體75以對應于插頭構件1的插頭接觸件20的排列間距的方式，由接合、熱熔接或此類方法實現多根電纜7的連接，從而形成扁平電纜70。至少在扁平電纜70的端部71的一側面73上，突出部79以對應于中心導體75的排列間距的固定間距形成。
如圖10中所示，插頭接觸件20從其下側被附連到插頭體10，結果第一片22的突出部24a和24b從槽11的第一內壁12突出，并且第二片23以部分19從外表面13露出的方式被定位槽14引導，并且第二片23的突出部25和第三片26的突出部27夾持插頭體10。在這種條件下，在彼此相對的突出部24a、24b和第二內壁17之間的距離(空隙)稍微小于每根電纜7的端部71的厚度與加壓器30的縱向延伸部31的厚度的總和。因為梁部21的彈簧功能，第一片22能夠在橫向方向上被彈性位移。
圖11顯示了一種狀態，其中電纜7的端部71通過開口11以每個突出部79被放置在突出部24a和24b之間的方式被插入到插頭體10。
圖12和13顯示了一種狀態，其中電纜7的端部71和加壓器30的垂直延伸部31從上側朝著底15被插入開口11。被插在每個電纜7的端部71的另一側74和開口11的第二內壁17之間的空隙中的垂直延伸部31，在側面方向(在圖13中所示的左手方向)擠壓設置在端部71的中心導體75和梁部21的第一片22。在這種調節下，借助由于梁部21的回復彈簧作用的第二片23的促力效果，端部71被牢固地保持在垂直延伸部31和第一片22之間。
在加壓器30被插入的過程中，突出部79首先被引導進傾斜面28a和28b之間的位置使得突出部24a和24b咬入絕緣護皮77。從而，每根電纜7能夠相對于相關聯的一個插頭接觸件20被適當地定位。接下來，中心導體75被引導進傾斜面28a和28b之間的位置。中心導體75然后被在傾斜面28a和28b上滑動且在接受來自第一片22的壓力的同時最終被夾持(更好的是，被壓安放)在突出部24a和24b之間。由于導線元件76借助來自絕緣護皮77的彈性推動力被使得其與突出部24a和24b壓接觸，電線元件76被滿意地連接到插頭接觸件20。在這種狀態下，電纜7的中心導體75被電地連接到各自的插頭接觸件20而無需軟焊。
此外，由于絕緣層39被設置在垂直延伸部31的內表面37上，即使中心導體75過多地接受來自第一片22的壓力和突出部24a、24b和垂直延伸部31之間的距離被減小(在極端的情況下，即使當突出部24a和24b接觸垂直延伸部31)時，仍可能避免插頭接觸件20和垂直延伸部31被無意地電連接的情況。電纜7的端部71被加壓器30的橫向延伸部32覆蓋和彎曲，并且每個插頭接觸件20的第一片22的第二刀片部29緊靠電纜7的該彎曲部的內側或內表面(咬入絕緣護皮77)。采用這種設置，即使當外部的拉力被突然地施加到從電纜7的端部71橫向(在圖13中的左手方向)延伸的部分72時，能起到防止電纜7被抽回的功能。
如圖15中所示，以被形成在彈性51的遠端部的突出部53從細長的凹部的內表面43突出且尾狀物52從插座體40的外表面46突出的方式，每個插座接觸件50被安裝在插座體40中。在這種狀態下，彈性片51的突出部53能夠在橫向方向上即在伸展彈性片51的方向上被彈性地移位。
圖16顯示了一種狀態，其中具有電纜7連接到其上的插頭構件1被插入和安放在被安裝在具有任意布線形成在其上的電路板100上的插座構件4內。底15朝下地被插入插座體40的細長的槽41中的插頭構件1以每個插座接觸件50的彈性片51夾緊相應的插頭接觸件20的第二片23和第三片26的方式被安放在插座構件4中。在這種狀態下，在橫向方向(在圖16中右手方向)上被彈性地移位的彈性片51的突出部53，通過由彈性片51的彈性彈簧功能產生的彈性力壓第二片23，使得插頭接觸件20和插座接觸件50以露出部19和突出部53彼此鄰接的方式被電連接在一起。這種其中插頭構件1幾乎完全地被容納在插座構件4內的安放構造使在其完全安放狀態下電連接器的高度(從電路板100的上表面到插頭構件1的頂面)的減小變得更容易。且除此之外，與上述的其中配合的連接器以從其連接部橫向地延伸的方式被設置的傳統的例子相比，連接器安裝區域能夠以節省空間的方式被容易地被提供。
制造電纜7的端部71的方法將參考圖17A和17B被說明。
在圖17A中，最好由與絕緣護皮77的材料相同的材料制成的片狀材料78被放置在第一模110上，并且多根電纜7以其中心導體75以預定的間距被排列的方式被設置在片材78上。第一模110有在其上表面形成并以與中心導體75的間距相對應的間距被排列的凹部111。第二模120位于第一模110的上方，并且能夠在方向P1上被壓下和向下移動。第二模120有形成在面對第一模110的上表面的下表面上并以與中心導體75的間距相對應的間距被排列的凹部121。
如電加熱器(未圖示)的加熱器被設置在第一模110和第二模120中的至少一個上。如圖17B所示，電纜7和片狀材料78以擠壓的方式被保持在第一模110和第二模120之間，并且借助于加熱器的加熱效果以絕緣護皮77和片狀材料78被融合的方式被形成和模制成基本扁平的形狀。
在下一步驟，當第二模120被向上移動時，具有以與中心導體75的排列間距對應的預定間距被排列的突出部79的細多芯導體電纜留在第一模110上。
在本實施例中，兩個突出部24a和24b被設置在第一片22上并且傾斜面28a和28b面對不同的方向。然而，可以設置三個或更多的突出部。在這種情況下，更好的是形成在突出部上的傾斜面交替面對不同的方向。即，如果第三突出部被形成在突出部24a上方，其上形成的傾斜面面對與傾斜面28b相同的方向。然而，由于如果傾斜面只形成V形線也能獲得期望的效果，另一種配置也可以被采用。
在上述實施例中，扁平電纜70的每個突出部79有半圓形橫截面。然而，每個突出部79可以有三角形橫截面。進一步，在有著不同直徑的中心導體被排列在平電纜70中的情況下，突出部79的尺寸可以相應的變化。
盡管本發明參考具體優先實施例被圖示和描述，但是很明顯對于本領域的技術人員，可以從教導中做不同的改變和修改。這些改變和修改很明顯被認為屬于所附權利要求中定義的的本發明的精神、范圍、和企圖。
權利要求
1.一種電連接器，其特征在于，包括適用于在第一方向上被安放進插座體中的插頭構件，該插頭構件包括插頭體，該插頭體形成有在垂直于所述第一方向的第二方向上延伸的槽；和多個插頭接觸件，其中每個插頭接觸件包括兩者之間有空隙、彼此相對的第一接觸片和第二接觸片，所述插頭接觸件沿第二方向排列以使得第一接觸片和第二接觸片被放置在所述槽中；多個第一突出部，其中每個第一突出部從每個插頭接觸件的第一接觸片延伸以對著第二接觸片，并且形成有傾斜面，使得所述突出部的厚度朝著其遠端減小；布線構件，其中多個中心導體排列在第二方向上并且覆蓋有絕緣護皮，該布線構件包括適用于在第一方向上被插入所述槽中的第一部；和加壓器，具有在第一方向上延伸的第一部分并且被附接到插頭體以使得該第一部分被插入所述槽中，從而在與第一方向和第二方向正交的第三方向上抵靠所述第一接觸片擠壓所述布線構件的第一部，其中，第一接觸片和第二接觸片可沿第三方向彈性變形，以使得第一突出部在所述布線構件的第一部咬入所述中心導體中相關的一個中心導體，并且所述布線構件的第一部被彈性地夾持在所述第一接觸片和所述加壓器的第一部分之間；并且當從第一方向觀察第一突出部時，第一突出部的傾斜面形成V形線。
2.如權利要求1所述的電連接器，其特征在于，所述加壓器包括從所述加壓器的第一部分連續且在所述第三方向上延伸的第二部分；所述布線構件包括適用于被加壓器的第二部分彎曲以在所述第三方向上延伸的第二部；并且第一接觸片包括在第一方向上延伸并且適用于在布線構件的第二部咬入所述中心導體中相關的一個中心導體的第二突出部。
3.如權利要求1所述的電連接器，其特征在于，第二接觸片的一部分在插頭體的側壁的外表面被露出以與插座體電連接。
4.如權利要求1所述的電連接器，其特征在于，電絕緣層被設置在適用于面對所述第一槽的所述加壓器的第一部分的表面上。
5.如權利要求1所述的電連接器，其特征在于，多個凸出部被形成在適用于面對所述第一接觸片的所述布線構件的第一部的絕緣護皮的外表面上；并且每個凸出部通過絕緣護皮與中心導體中相關的一個中心導體相對。
6.一種制造插頭接觸件的方法，該插頭接觸件適用于被結合到電連接器的插頭構件，其特征在于，包括準備金屬片；從該金屬片中沖切接觸件體，以使得接觸件體包括兩者之間具有空隙且彼此相對的第一接觸片和第二接觸片，并且使得多個突出部從第一接觸片向第二接觸片延伸；和滾動加工每個突出部以朝著其遠端減小其厚度，從而在其上形成傾斜面，其中所述這些突出部被從不同方向滾動加工以使得當從與突出部延伸的方向正交的方向觀察時，所述這些傾斜面形成V形線。
全文摘要
插頭體適合在第一方向被安放到插座體中，并且在垂直于第一方向的第二方向上形成有槽。每個插頭接觸件有兩者之間具有空隙、彼此相對的第一接觸片和第二接觸片。插頭接觸件排列得使第一接觸片和第二接觸片被放置在槽中。每個突出部從第一觸片被延伸以對著第二觸片，并且形成有傾斜面使得其厚度朝著其遠端減小的傾斜面。當從第一方向觀察時，突出部的傾斜面形成V形線。
文檔編號H01R13/62GK1913237SQ200610107408
公開日2007年2月14日 申請日期2006年7月11日 優先權日2005年7月11日
發明者小野靖博, 押谷明良 申請人:株式會社友華