专利名称：在基板中使用的连接器的制作方法
技术领域：
本发明涉及在基板中使用的连接器。
现有技术日本专利申请公开No.8-148241公开了在基板中使用的连接器。该连接器具有外壳，并且固定部件设置在该外壳上，用于将外壳安装在基板上。固定部件插过穿透基板的通孔，并固定到基板上。更为特殊的是，可胀式槽从该固定部件的远端表面轴向延伸，并且两个支柱限定在该可胀式槽的侧面处。这两个支柱可朝彼此变形，并变形到该可胀式槽中。闭锁在正交于固定部件的轴线的方向上在每个支柱的远端处突出。该闭锁与通孔滑动接触，并使支柱偏转到可胀式槽中。于是，闭锁能够穿透基板的通孔。支柱在闭锁从通孔出现时弹性恢复，并且该闭锁接合基板的后表面。
锁定突起的边缘形成在已知连接器的每个支柱的整个周边上。于是，锁定突起的整个边缘与通孔的内周边表面滑动接触，同时将外壳安装在基板上。该构造需要较大的插入力，并使操作人员承担较大负荷。锁定突起的边缘可以去除，以避免该问题出现。然而，用于将外壳锁定到基板上的突起的锁定面积减小超过需要的量，并且担心将外壳保持在基板上所需要的力减小。
鉴于上述情况，作出了本发明，并且本发明的目的是减小将连接器插入到基板中所需要的力，同时保持将连接器保持在基板上所需要的力。
发明内容
本发明涉及与形成有通孔的基板一起使用的连接器。该连接器具有外壳，并且固定部件形成在该外壳上。可胀式槽从该固定部件的远端轴向延伸，并且至少两个支柱可弹性变形到该可胀式槽中。锁定突起形成在每个支柱的远端处，并正交于该固定部件的轴向突出。随着将支柱推过通孔，该锁定突起与通孔滑动接触，于是支柱偏转到可胀式槽中。支柱在锁定突起从通孔中出现时弹性恢复，并且锁定突起接合并锁定到与通孔相邻的基板的后侧上。至少一个非接触表面形成在锁定突起的周边表面上，该周边表面面对正交于每个支柱的弯曲方向的方向。该非接触表面从锁定突起的远端到其近端逐渐变宽，并且不接触通孔的内周边表面。
两个非接触表面最好分别在其圆周方向上设置在锁定突起的周边表面的末端处；并且与锁定突起的将锁定到基板上的锁定表面相邻。可胀式槽的内表面的一线(ridgeline)和非接触表面的一线彼此连续，不形成水平差异或台阶。
随着固定部件插入到通孔中，锁定突起与基板中通孔的内周边表面滑动接触。锁定突起与内周边表面的接合导致每个支柱都向内弯曲。然而，锁定突起的非接触部分不接触通孔的内周边表面。于是，将固定部件插入到基板中所需要的力较小，并且操作效率良好。
该锁定突起穿透通孔，并在其退出侧处弹性锁定到通孔的边缘上。该非接触表面形成在锁定突起的周边表面上面对与两支柱的弯曲方向正交的方向。于是，锁定突起在弯曲方向上的锁定面积不小于常规固定部件的锁定突起的锁定面积，并且用于将外壳保持在基板上的固定部件的力不会减小。
该非接触表面从锁定突起的远端到其近端逐渐变宽。于是，可以将支柱顺利导引到通孔中。
非接触表面在其圆周方向上位于锁定突起的周边表面的两端处。而且，可胀式槽的内表面的边缘在锁定突起的锁定表面的不形成台阶或水平差异的位置处与非接触表面的边缘连续。因此，在上述边缘的交叉处将不会捕获异物，并且锁定突起对应于该交叉的部分将不会断裂。另外，可以简化锁定突起的构造。
附图简要描述附
图1是在本发明的实施例的基板中使用的连接器的后视图。
附图2是在该基板中使用的连接器的底视图。
附图3是在该基板中使用的连接器的剖视图。
附图4A是固定部件开始插入到基板的通孔中的状态的主体部分放大正视图。
附图4B是固定部件开始插入到基板的通孔中的状态的主体部分放大底视图。
附图5A是固定部件插入到基板的通孔中的状态的主体部分放大正视图。
附图5B是固定部件插入到基板的通孔中的状态的主体部分放大底视图。
附图6A是固定部件已经垂直插入到基板的通孔中的状态的主体部分放大正视图。
附图6B是固定部件已经垂直插入到基板的通孔中的状态的主体部分放大底视图。
附图7是固定部件的放大底视图。
附图8是固定部件的放大透视图。
附图9是端子金属接头弯曲之前的平面图。
优选实施例的详细描述本发明所述的连接器在附图1至9中用附图标记10表示。该连接器10具有外壳11，并且金属端子接头60容纳在外壳11中。该外壳11具有用于将外壳11固定到电路基板70上的固定部件12。将注意的是，在下面的描述中，对垂直方向的参照基于附图1中所示的定向，并且附图3中的右手侧此处称为前侧。
每个端子接头60都由如铜合金等之类的耐热导电金属制成。如附图3中所示，每个端子接头60都在其纵向中央具有弯头61。端子连接部分62从弯头61向前延伸，并可以与配合端子接头(未示出)连接。基板连接部分63设置在端子接头60的与端子连接部分62相对的末端处，并可与基板70连接。该端子连接部分62大致水平设置，并且基板连接部分63大致垂直设置。端子接头60的长度彼此不同，并且较短的端子接头60在较长的端子接头60内侧。
弯头61形成在附图9中所示的单点划线处，并且在比基板连接部分63和端子连接部分62更窄的区域中。换句话说，在基板连接部分63和端子连接部分62之间形成弯头61之前，端子接头60具有凹入侧边缘61A。由于金属的侧边缘在形成弯头61的操作期间横向突出，所以已经设计了该构造。结果，如果端子接头60在弯曲之前具有恒定宽度，则在外壳11的宽度方向上在端子接头60之间不可能具有足够的节距，并可能发生短路。然而，凹入边缘61A在形成弯头61之前使端子接头变窄，因此凹入边缘61A吸收通过形成弯头61所产生的部分凸起。于是，基本连接部分63和端子连接部分62不从其两侧边缘的位置处突出。
外壳11用合成树脂材料制成。该端子接头60通过压入配合或插入安装在外壳11中。外壳11具有向前开放的方柱形接受器13。该接受器13可以安装在配合外壳(未示出)上。闭锁27从接受器13的上表面突出，用于将配合外壳锁定到外壳11上。端子接头60的端子连接部分62在接受器13内部向前突出。端子接头60由接受器13的后壁13A支承在三个垂直层上，使得最长的端子接头60安装在上层，中等的端子接头60安装在中间层，并且最短的端子接头60安装下层。每个端子接头60的弯头61都在接受器13的后壁13A后面，并且基板连接部分63从该弯头61向下延伸。
左和右侧壁14从外壳11的后部的两宽度方向侧延伸。端子接头60的弯头61和基板连接部分63在侧壁14之间设置成受保护状态。容纳部分15设置在每个侧壁14的内表面的下部处，用于将对准板50锁定到外壳11上。
该对准板50是由合成树脂制成的较窄宽度的板，并水平安装在外壳11的下后部上。锁定部分51在宽度方向上形成在对准板50的两侧处，并可以锁定到容纳部分15上，用于将对准板50安装在外壳11上。定位孔52在与穿过基板70形成的通孔(未示出)匹配的位置处在厚度方向上穿透对准板50。当基板连接部分63就位并正确导向到基板70的相对应通孔时，每个端子接头60的基板连接部分63都插入到相对应定位孔52中。插入到相对应通孔中的基板连接部分63通过钎焊连接到基板上的导电电路通道上。
左和右基座16从侧壁14的侧面沿宽度方向整体突出。用于将外壳11安装在基板70上的固定部件12从相应基座16的下表面整体向下延伸。如附图2中所示，基座16和固定部件12相对于宽度方向的直线在外壳11上纵向移动。如附图6(A)、6(B)、7和8中所示，该固定部件12具有柱形，该柱形具有垂直(vertically)并正交(normal)于基板70延伸的轴向。该固定部件12在直径方向(diametrically)进行切割，以形成可胀式槽17，该可胀式槽从其远端表面19C沿着固定部件12的整个长度纵向延伸。每个可胀式槽17都在从前到后的方向上延伸，并将固定部件分成左右支柱18。每个支柱18都包括该可胀式槽17的垂直表面17A和锥形表面17B。该垂直表面17A基本平行于固定部件12的轴线从固定部件12的近端延伸到其中间位置，并基本平行于从前到后的方向。该锥形表面17B在可胀式槽17中从中间位置到远端表面19C彼此逐渐远离变尖。每个支柱18的垂直表面17A都具有平行于固定部件12的轴线延伸的前后边缘22。该边缘22彼此间隔垂直于固定部件12的轴线并平行于外壳11的从前到后方向测量的宽度尺寸“w”，如附图7中所示。该宽度“w”略小于基板70中大致圆柱形通孔71的内径“d”。另外，垂直通过可胀式槽17的垂直表面17A的固定部件12的直径“d”大致等于基板70中通孔71的内径“d”。
固定部件12的左和右支柱18能够在方向DD上弹性变形，以使可胀式槽17变窄并减小固定部件12上更远位置处的直径“d”。两支柱18相对于可胀式槽17对称，并大致处于半圆截面。当支柱18向内弯曲使得支柱18不彼此干扰时，可胀式槽17的锥形表面17B变得大致垂直。
锁定突起19在两支柱18的远端处的周边表面上正交于轴向径向突出。然而，锁定突起19不形成在支柱18的限定可胀式槽17的表面上。滑动接触表面19B沿圆周形成在每个锁定突起19的外周边表面上，并向下朝具有减小直径的远端表面19C延伸。于是，每个滑动接触表面19B有效地限定截头圆锥形表面的一部分。滑动接触表面19B的最小直径“C”基本与远端表面19C相邻，并小于基板70中通孔71的内径“d”。因此，滑动接触表面19B将尺寸加工成接触基板70中通孔71的前边缘，如附图4(A)中所示，并在方向DD上产生支柱18的向内偏转。然后，该滑动接触表面19B滑动成与通孔71的内周表面接触，如附图5(A)中所示，从而锁定突起19能够穿透通孔71。锁定表面19A沿圆周形成在锁定突起19的上端上，用于锁定到基板70上。更为特殊的是，通过固定部件12的轴线并正交于固定部件12的垂直表面17A所限定的平面的外径“A”超过通孔71的内径“d”。锁定表面19A最初基本正交于固定部件12的轴线，如附图4(A)中所示，从而锁定表面19A的任意点都具有离远端表面19C相等的高度。当锁定突起19通过通孔71时，支柱18弹性恢复。于是，锁定表面19A在通孔71的后边缘处捕获基板70，如附图6(A)中所示，用于在通孔71处将锁定突起19弹性锁定到基板70上。
锁定突起19的远端表面19C为扁平的并大致水平。每个锁定突起19的周边表面的相对圆周末端部分都进行切割，以在滑动接触表面19B的相对圆周末端处形成前后非接触表面21。该前后非接触表面21在正交于支柱18的偏转方向的方向上基本面对，并构造使得免于接触通孔71的内周边表面，同时将固定部件12插入基板70的通孔71中。尤其是，每个非接触表面21都从远端表面19C到锁定表面19A逐渐变宽，使其顶点与远端表面19C交叉，形成三角形。每个非接触表面21都由形成在锁定突起19的周边处的第一和第二倾斜侧边缘21A1和21A2，以及形成在锁定突起19的锁定表面19A处的基座边缘21B环绕。非接触表面21和可胀式槽17的内锥形表面17A在第一倾斜侧边缘21A1处交叉，从而第一倾斜接触表面21A1与可胀式槽17的内锥形表面17B重合。非接触表面21的基座边缘21B基本以直角与可胀式槽17的内锥形表面17B交叉，并且也在可胀式槽17的内锥形表面17B处与第一倾斜侧边缘21A1交叉。因此，沿着可胀式槽17的锥形表面17B并垂直于固定部件12的轴线测量的锁定突起19的最大前后尺寸不超过每个支柱18在可胀式槽17处的前后尺寸“w”，如在边缘22之间测量的那样。每个支柱18在可胀式槽17的内表面处的边缘22(附图8)和相对应非接触表面21的第一倾斜侧边缘21A1彼此交叉，不形成向外的台阶。更为特殊的是，当在附图3的侧视图中观察到支柱18时，无法看到在附图1、4(A)、5(A)和6(A)中看到的锁定表面19A的向外突起。于是，附图3的视图中支柱18的外构造是连续的，在其整个长度上不形成水平差异。
通过利用压入配合或插入将端子接头60安装到外壳11中，组装连接器10。随后，对准板50从下面安装在外壳11上。此时，通过将基板连接部分63插入到相对应的定位孔52中，校正每个端子接头60的基板连接部分63的偏差。
为了将连接器10安装在基板70上，每个基板连接部分63的远端都插入到基板70的通孔中。然后，固定部件12的左右远端同时插入到基板70的通孔71中。如附图4A和4B中所示，在将固定部件12插入到通孔71中的初始状态下，锁定突起19的滑动接触表面19B沿圆周接触通孔71的入口边缘。固定部件12向通孔71中的插入进行使得，左右支柱18进入通孔71，并在方向DD上横向弹性变形到可胀式槽17中，如附图5中所示。结果，锁定突起19的滑动接触表面19B沿圆周在通孔71的内周边表面上滑动。此时，如附图5B中所示，锁定突起19的非接触表面21位于通孔71的内周边表面内侧，并且不接触通孔71的内周边表面。当固定部件12完全插入到通孔71中时，如附图6A中所示，锁定突起19移过通孔71的出口，并且两支柱18弹性恢复到它们几乎垂直的原始姿势。结果，锁定突起19的锁定表面19A在其退出侧沿圆周紧密接触通孔71的后边缘。于是，固定部件12锁定到基板70上，并由基板70的后表面捕获。以这种方式，外壳安装在基板70上，并防止与基板70分离。随后，每个端子接头60的基板连接部分63都通过钎焊与基板的电路连接。
如上所述，在将固定部件12插入到基板70的通孔71中的步骤处，锁定突起19的非接触表面21不接触通孔71的内周边表面。于是，可能减小固定部件12受到的来自基板70的互斥力，并因此减小插入力。因此，可能减小操作负担并提高操作性。
非接触表面21在其圆周方向上位于锁定突起19的周边表面的前端和后端处。也就是，非接触表面21在锁定突起19的周边表面上面对与两支柱18的变形方向DD正交的方向的部分处。于是，锁定突起19在变形方向DD上的锁定面积不减小，并且固定部件12不减小其将外壳11保持在基板70上的力。换句话说，如附图6B中所示，锁定突起19在变形方向DD上的直径D固定。固定部件12的锁定面积略微减少非接触表面21的面积。然而，固定部件12不显著减小将外壳11保持在基板70上的力。而且，由于每个非接触表面21都从锁定突起19的远端表面19C到锁定表面19A逐渐变宽，所以非接触部分21将支柱18导入到通孔71中。
而且，可胀式槽17的外前后末端处的边缘22在锁定突起19的锁定表面19A的位置处与相应前后非接触表面21的第一倾斜侧边缘21A1交叉，不形成台阶或水平差异。因此，将不会在该交叉处捕获异物，并且锁定突起19不具有可能断裂的尖锐拐角。另外，简化了锁定突起19的构造。
本发明不仅局限于上面参照附图描述的实施例。例如，下述实施例也包括在本发明的技术范围之内。而且，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各实施例的修改。
通过在固定部件的远端上的十字刻痕形成可胀式槽，以形成与该可胀式槽相邻的两对支柱。然而，一对支柱也是足够的，并且支柱的数量不局限于具体数目。
根据本发明，固定部件可以在没有基座部分的中间作用的情况下，直接连接到外壳的底表面上。
本发明可应用于不弯曲的端子接头。
本发明可应用于在不具有对准板的基板中使用的连接器。
权利要求
1.用于安装到具有至少一个通孔(71)的基板(70)上的连接器(10)，该通孔(71)具有内径(d)，该连接器(10)包括用于安装在基板(70)上的外壳(11)，至少一个固定部件(12)，该固定部件(12)具有位于外壳(11)处的近端，从该外壳(11)突出的远端(19C)，从该远端(19C)朝近端延伸并限定至少两个支柱(18)的狭槽(17)，该支柱(18)可弹性变形进入所述狭槽(17)中，所述边缘(22)基本从近端朝远端(19C)沿着每个所述支柱(18)延伸并与该狭槽(17)相邻，每个所述支柱(18)上的侧边缘(22)以距离(w)间隔开，该距离(w)不大于通孔(71)的直径(d)，基本与每个所述支柱(18)的远端(19C)相邻的闭锁(19)，每个所述闭锁(19)都具有背向远端(19C)的锁定表面(19A)，固定部件(12)在锁定表面(19A)处的最大横截面尺寸(A)超过通孔(71)的直径(d)，锥形滑动接触表面(19B)从锁定表面(19A)朝每个所述闭锁(19)的远端(19C)延伸，并朝远端(19C)逐渐减小到较小的横截面尺寸，每个所述闭锁(19)都具有两个非接触表面(21)，该非接触表面(21)分别形成在每个滑动接触表面(19B)的相对圆周末端处并基本与狭槽(17)相邻，每个所述闭锁(19)的这两个非接触表面(22)在狭槽(17)处以不大于通孔(71)的直径(d)的距离彼此间隔开，从而非接触表面(21)不增大将固定部件(12)插入导通孔(71)中的插入力。
2.如权利要求1所述的连接器(10)，其特征在于，每个所述锁定表面(19A)都基本正交于固定部件(12)的从近端延伸到远端(19C)的轴线。
3.如权利要求2所述的连接器(10)，其特征在于，每个所述非接触表面(21)朝远端(19C)逐渐变窄。
4.如权利要求3所述的连接器(10)，其特征在于，每个所述非接触表面(21)都基本为三角形，并在锁定表面(19A)处具有基座边缘(21B)。
5.如权利要求4所述的连接器(10)，其特征在于，每个所述非接触表面(21)都具有与狭槽(17)相邻的第一侧边缘(21A1)，和与相应滑动接触表面(19B)相邻的第二侧边缘(21A2)，该第一和第二侧边缘(21A1，21A2)基本在远端(19C)处彼此交叉。
6.如权利要求5所述的连接器(10)，其特征在于，每个所述闭锁(19)上的两个非接触表面(21)的基座边缘(21B)之间的最大距离不大于通孔(71)的直径(d)。
7.如权利要求1所述的连接器(10)，其特征在于，该固定部件(12)与外壳(11)整体形成。
8.如权利要求1所述的连接器(10)，其特征在于，该外壳(11)具有两个固定部件(12)。
9.如权利要求1所述的连接器(10)，其特征在于，每个所述滑动接触表面(19B)都是基本截锥体的截面。
10.用于将外壳(11)安装到基板(70)上的固定部件(12)，延伸穿过基板(70)并具有内径(d)的通孔(71)，该固定部件(12)具有通过狭槽(17)彼此分开的第一和第二可弹性变形支柱(18)，两个边缘(22)与狭槽(17)相邻形成在每个所述支柱(18)上并间隔一距离(w)，该距离(w)不大于通孔(71)的直径(d)，每个所述支柱(18)上的闭锁(19)基本与所述固定部件(12)的远端(19C)相邻，每个所述闭锁(19)都包括与远端(19C)间隔开并远端(19C)相面对的锁定表面(19A)，该固定部件(12)在锁定表面(19A)处的最大截面直径(A)超过通孔(71)的直径(d)；从锁定表面(19A)延伸到远端(19C)的锥形滑动接触表面(19B)；及位于每个滑动接触表面(19B)的相对圆周末端处并基本与狭槽(17)相邻的非接触表面(21)，每个所述闭锁(19)的非接触表面(22)都在狭槽(17)处以不大于通孔(71)的直径(d)的距离彼此间隔开。
11.如权利要求10所述的固定部件(12)，其特征在于，每个所述锁定表面(19A)都基本正交于固定部件(12)的从近端延伸到远端(19C)的轴线。
12.如权利要求11所述的固定部件(12)，其特征在于，每个所述非接触表面(21)都朝远端(19C)逐渐变窄。
13.如权利要求12所述的固定部件(12)，其特征在于，每个所述非接触表面(21)都基本为三角形，并且在锁定表面(19A)处具有基座边缘(21B)。
14.如权利要求13所述的固定部件(12)，其特征在于，每个所述非接触表面(21)都具有与狭槽(17)相邻的第一侧边缘(21A1)，和与相应滑动接触表面(19B)相邻的第二侧边缘(21A2)，该第一和第二侧边缘(21A1，21A2)基本在远端(19C)处彼此交叉。
15.如权利要求14所述的固定部件(12)，其特征在于，每个所述闭锁(19)上的两个非接触表面(21)的基座边缘(21B)之间的最大距离不大于通孔(71)的直径(d)。
16.用于安装到基板(70)上的固定部件(12)，通孔(71)延伸穿过基板(70)并具有内径(d)，该固定部件(12)包括第一和第二支柱(18)，这些支柱(18)由狭槽(17)彼此间隔开，并可在狭槽(17)中沿着变形方向(DD)朝彼此弹性变形，两个边缘(22)与狭槽(17)相邻形成在每个所述支柱(18)上，并以不大于通孔(71)的直径(d)的距离(w)间隔开；基本在所述固定部件(12)的远端(19C)处从相应第一和第二支柱(18)向外突出的第一和第二闭锁(19)，每个所述闭锁(19)都具有背向远端(19C)的锁定表面(19A)，固定部件(12)在锁定表面(19A)处沿着变形方向(DD)的最大横截面尺寸(A)超过通孔(71)的直径(d)，锥形滑动接触表面(19B)从锁定表面(19A)延伸到远端(19C)，并且非接触表面(21)在滑动接触表面(19B)和狭槽(17)之间延伸，每个闭锁(19)的非接触表面(22)都面对基本横向于变形方向(DD)的方向，并在狭槽(17)处以不大于通孔(71)的直径(d)的距离彼此间隔开。
17.如权利要求16所述的固定部件(12)，其特征在于，每个所述非接触表面(21)都朝远端(19C)逐渐变窄。
18.如权利要求17所述的固定部件(12)，其特征在于，每个非接触表面(21)都基本为三角形，并在锁定表面(19A)处具有基座边缘(21B)。
全文摘要
固定部件(12)具有由狭槽(17)分开的两个可弹性变形的支柱(18)。锁定突起(19)形成在该固定部件(12)的远端(19C)处，并具有与该远端(19C)间隔开的锁定表面(19A)。该固定部件(12)在锁定表面(19A)处的最大横截面尺寸(A)超过基板(70)中通孔(71)的直径(d)。锥形滑动接触表面(19B)从锁定表面(19A)延伸到远端(19C)。非接触表面(21)位于每个滑动接触表面(19B)的相对圆周末端处，并基本与狭槽(17)相邻。每个锁定突起(19)的非接触表面(22)在狭槽处彼此间隔不大于通孔(71)的直径(d)的距离。
文档编号H01R13/74GK101026275SQ20071000539
公开日2007年8月29日 申请日期2007年2月16日 优先权日2006年2月20日
发明者田中宣吉 申请人:住友电装株式会社