专利名称：安装在板上的电连接器的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及电连接器领域，具体说，涉及安装在一电路板上的电连接器。
背景技术：
通常，电连接器包括某种形式的绝缘外壳，该绝缘外壳通常由塑性材料制成。外壳上安装了多个导电金属端子。在许多应用中，连接器设计成适于设置在一印刷电路板上，且端子具有尾部以通过焊接连接到板上适当的电路线上。例如，尾部可以插入电路板的通孔中，同时将尾部连接到板上和/或孔中的电路线上。
这种安装在板上的连接器的一个应用是，通过将一多功能电缆连接到一电路板上，用于汽车工业中汽车诸多功能的计算机控制。例如，控制箱包含用于汽车的计算机控制装置，其位于座位之下，档板之后，机舱之内，等等。由于系统功能的数目，用于将多功能电缆连接到电路板的连接器不得不增加连接器端子的数目，同时还伴有端子种类的杂化以及多种不同的端子尺寸。
通常，这种类型的连接器包括多行平行安装的端子排，同时端子被焊接到板上的电路线上。然而，对于不同尺寸和类型的端子，焊接装置和焊接方法变得相当复杂，这导致劳动力和成本的增加。
因此，建议将连接器端子压装到电路板通孔里，而不是使用焊接。正如JP 09-501435A，日本实用新型政府公报登记号2113212，以及JP3244440B所披露的，图31-35公开了这样的例子。
具体地说，一电路板(通常命名为12)上安装了一连接器(通常命名为10)，该电路板具有通孔12a和延伸到孔中的电路线12b。连接器包括一绝缘外壳14，其上安装了多个L形端子(通常命名为16)。端子有一向下引导的导轨16a，其远端有一压装部16b，锁合部16c向上紧邻压装部。端子16的尾部16a的压装部16b按箭头“a”方向(图31)插入电路板12的通孔12a中。端子安装在四个水平行以及多个垂直列中，如图33所示。图32显示了四个端子在单一列中。
一压装块，通常命名为18，用来将端子插入电路板的孔中。该块包括多个狭槽18a，其与多列端子对齐。多个窗口18b和狭槽连通。如图33所示，在压装块的底部，通常在狭槽18a的入口处，形成了多个锁合凹槽18c。锁合凹槽的尺寸适于接收端子的锁合部16c，从而与之形成一锁合邻接接合。
为了将连接器10电性地安装在电路板12上，连接器的定位如图32和33所示，其中端子的尾部16a的远端远端插入电路板的孔12中。可以看到，端子的压装部16b具有放大的、适合的形状，这样在没有压力的情况下，压装部不能被插入孔中。压装块18的定位如图32所示，其被朝箭头“B”方向向下推进。端子的锁合部16c锁定地啮合在块的锁合凹槽18c之内，其中块将端子的压装部16b挤压到如图34所示的电路板的孔12a中。端子的放大的、适应的压装部16b被挤压并与电路板通孔中的电路线建立紧密的电连接。
当端子以相同的间距并行安装，并且端子通常是同样形状时，以上所描述的现有技术装置或体系可以充分运作。然而，如果端子具有不同的间距(螺距)，单一压装块18的应用变得相当复杂。
例如，图35显示连同压装块18的连接器10，其中多个第一端子16a位于第一排，多个第二端子16b位于偏离于第一排的第二排。可以看到，端子的锁合部16c也是偏离的。为了使用单一压装块18，狭槽18A和18B也必须彼此偏离，这需要锁合凹槽18c也是偏离的。令人遗憾地，锁合凹槽妨碍了彼此，或变成彼此的部件，因此不能完成它们的原本的目的。这个问题通过增加减少彼此之间的间距或螺距的端子数目被夸大，而且在连接器中遇到了不同的间距用于不同排端子以及不同形状的端子的问题。本发明致力于解决这些问题。
发明内容
因此，本发明的一个目的是，提供一种具有所述特征的新颖的、改善的，用于安装在电路板上的电连接器。
在本发明的示范性实施例中，连接器包括一绝缘外壳，外壳上安装了多个第一端子，该端子具有从中突出的电路板压装部。外壳上安装了多个第二端子，该端子具有从中突出的电路板压装部。一压装块与外壳咬合并被锁定在第一端子的压装部，用以将第一端子压装到电路板的孔中。第二端子的压装部裸露在外壳和压装块之外，用于通过一适当的独立的压装架来锁定咬合，从而将第二端子压装到电路板上适当的孔中。
根据本发明的一个方面，压装块具有临接表面，该临接表面接合在压装架上。因此，压装架通过压装块，可以有效地将第一个端子压装到电路板里，同时压装架将第二端子压装到板里。
根据本发明的另一方面，第一端子和第二端子具有锁合部，其分别与压装块和压装架啮合。锁合部与各自端子的压装部邻接。
如这里所公开的，第一端子是信号端子，第二端子是电源端子。第一端子和第二端子可以以不同的间距并行安装。通常，第一端子和第二端子可以安装在平行的排里。第一端子可以在通常与所述排平行的方向偏离于第二个端子。在示范性的实施例里，第一端子和第二端子是L形的，外壳上安装有安装脚，该安装脚通常为直角形脚，包括压装部。下面将结合附图详述本发明的其他目的、特征和优点。
被认为是新颖的本发明的特征将详细地在从属权利要求中阐明。参考下述
，将可以更透彻地理解本发明及其本发明的目的和优点，其中的附图标记代表图中的各个部件。
图1是根据本发明安装在一电路板上的电连接器的透视图；图2是连接器的绝缘外壳的透视图；图3是图1中箭头“A”方向的局部透视图；图4是图2中箭头“B”方向的局部放大透视图；图5是本发明的形成直角之前的四个端子位于连接器的同一列的俯视图；图6是其中一个压装块的透视图；图7是图6中箭头“C”方向的透视图；
图8是图6中沿D-D线的纵剖视图；图9是其中一个压装块内部狭槽和锁合凹槽的局部放大透视图；图10是图8中箭头“E”方向，一个狭槽和相关锁合凹槽的进一步放大图；图11是显示一排信号端子如何安装在外壳中的局部透视图；图12与图11相似，其中端子弯成直角形状；图13和14分别类似与图11和12，但是显示的是第二排信号端子；图15和16分别类似与图11和12，但是显示的是第三排信号端子；图17是沿着图16中17-17线的纵剖视图；图18是显示一对压装块沿箭头“F”方向安装在信号端子上的仰透视图；图19是类似于图18的顶视图；图20是带一个端子的压装块中的一个狭槽和锁合凹槽的局部放大剖视图；图21显示将电源端子安装在连接器中的透视图；图22是信号端子和电源端子沿图21中22-22线方向的的示意图；图23是从图21右侧看的侧视图；图24是显示压装架沿箭头″G″移动到与电源端子啮合的仰视图；图25是压装架的透视图；图26是沿图25中26-26线得到的放大剖视图；图27是沿图26中27-27线得到的局部剖视图；图28是从图24侧看的侧视图，移动压装架与带电路板的压装块啮合；图29是显示一个端子被完全地插入电路板中的局部放大剖视图；图30是包括压装块和压装架的连接器将所有端子压装到电路板中的透视图；图31是背景技术中所描述的现有技术连接器的展开图；图32是现有技术连接器的纵剖视图；图33是沿图32中33-33线得到的纵剖视图；图34类似于图33，显示端子完全地插入电路板；以及图35是背景技术中所述的偏移狭槽的电路图。
具体实施例方式
仔细参考附图，首先是图1，本发明具体化为一电连接器36，其设计成适合于安装在电路板38上。该连接器包括一绝缘外壳40，其具有一安装面40a，其上安装了三排信号端子42，44和46以及一排电源端子48。信号端子以第一间距沿着排安装，而电源端子以第二间距沿着它的单排安装。下文中将会了解，多个压装块50，用来将信号端子42-46压装到电路板38中。
结合图1参考图2，外壳40包括多个从外壳的安装面40a向后突出的垂直柱40b。外壳可以是用绝缘的塑性材料模制，垂直柱可与外壳一体模制而成。
图3中显示的外壳40具有一个或多个插座40c，用来接收一个或多个互补的匹配连接器(未示出)。该图显示的实施例中，提供多个插座40c，用来接收多个匹配连接器，其中插座被外壳的内壁或隔板40d隔开。
图4显示了穿过外壳40的安装面40a的多个端子的接收通道。有三排通道52X、52Y和52Z分别接收信号端子42，44和46。单排通道54接收电源端子。接收信号端子的通道设置在列56中，其不必与接收电源端子的通道54排在一起或交叉。特别是，各自排中的接收信号端子的通道处于较小的第一间距或间隔P1″中，而接收电源端子的通道处于较大的间距或间隔P2″中。最终结果是接收信号端子的通道经常偏离接收电源端子的通道。图4也显示了一支撑台58，其可以置于沿着外壳40(见图2)的各个交点上，来支撑压装块50。
参考图5，所有的信号端子和电源端子均由导电的金属片原料压模和成形。图5所示的、用于插入外壳40的端子处于压模状态，这些端子将弯成最终的直角形状，以插入到电路板38内。特别是，所有的信号端子和电源端子42-48都有加大的安装部分60，用于将端子固定在外壳里。所有端子的远端有加大的压装部62。所有的端子都有与压装部紧密相邻的锁合部64，其目的将在下文中描述。可以看到，信号端子42比信号端子44要短，信号端子44又比信号端子46短，信号端子46又比电源端子48短。下文中将会看到，这使得端子可以被弯成直角并以垂直关系嵌套。同样会在下文中看到，端子的压装部62比电路板38中的通孔稍大，锁合部64又比各自的通孔大，从而限制端子插入孔中。
图6-8显示了上述图1所述的一个压装块50。每个压装块是足够宽的，以容纳L形构造的嵌套的信号端子42-46，这点将在下文描述。图1显示了沿连接器36的外壳40长边的五个块。这些压装块可以由绝缘塑性材料模制。
每个压装块50包括多个狭槽66，开口于其内部(如在66a上)和其底部(如在66b上)。因此，狭槽66对外壳的安装面40a敞开和对电路板敞开。当压装块可滑动地安装在外壳上时，狭槽66与通道52X-52Z组成的列56(见图4)对齐，来接收每个狭槽中的三个信号端子。相应地，如图8所示，每个狭槽66的对侧上沿着狭槽的底部口66b，形成了三个锁合凹槽68。下文中将会看到，贯穿压装块形成多个通道来接收电源端子。
图9和10显示了信号端子的接收狭槽66和每个压装块50中的锁合凹槽68的放大图。可以看到，锁合凹槽位于狭槽的对侧。锁合凹槽的底缘成斜角或切角，如图10中68a所示。
图11-16显示将信号端子42，44和46安装到外壳40中的方法。图7显示第一排信号端子42以它们的直线型的状态被插入通道52X中，如上述图5所示。一旦插入，端子被弯成如图12所示的直角形，从而插入到电路板38里。
在第一排信号端子42被插入外壳中，并被弯成直角形之后，第二排信号端子44也被插入外壳中，并被弯成如图13和14所示那样。第二排信号端子被插入通道52Y中。
在第二排信号端子44被插入外壳中，并被弯成直角形之后，第三排信号端子46也被插入外壳中，并被弯成如图15和16所示那样。第三排信号端子被插入通道52Z中。
图17显示了这三排信号端子42，44和46是如何处于一种嵌套的、圆柱形的排列。这副图也清楚地显示了嵌套的信号端子的直角构造。
如图11-17所示，在所有的信号端子被插入外壳40中，并被弯成直角构造后，将压装块50安装在信号端子上方，如图18和19所示。压装块由列40b引导，与外壳40的安装面40a抵靠安装，压装块按箭头“F”方向(图18)向下移动到图19所示的外壳40的相邻位置。在该位置上，图20显示了一个信号端子42是如何锁定在一个压装块50的一个狭槽66中。可以看到，端子的锁合部64锁定在狭槽底部的锁合凹槽68之中。端子的压装部62从压装块下面突出。
在压装块50如图18-21所示安装后，电源端子48穿过通道70插入到压装块和外壳40的通道54中。在以如图5所示的直线型构造被插入后，电源端子被弯成如图21所示的直角构造。
图22显示了信号端子和电源端子的布局示意图。如上所述，信号端子安装成三排70。信号端子也安装成如图4所示的列56。信号端子在每排中以间距″P1″隔开。
如图4所示，图22显示电源端子48处于不同的、较大的间距″P2″。因此，电源端子经常是无规律的偏离于信号端子。而且，可以看出电源端子比信号端子大。端子之间所有这些间距、线形、尺寸及其他差异的变化，使得模制一个可以将所有的端子压装到电路板中的压装块变得非常困难。
在压装块50安装到信号端子上方，以及电源端子穿过压装块安装到外壳中之后，整个连接器组件预装到如图23所示的电路板38中。特别是，信号端子和电源端子的顶部被插入板的通孔78中，但是端子的压装部62不能进入这些孔，也不能在板的顶面与这些孔的边缘接合。
图24显示一压装架80，其不仅用于将电源端子48压到印刷电路板中，还用于将全部的连接器，包括压装块50和信号端子，压到电路板38各自的孔中。
特别是，结合24参考图25-27，压装架80的截面通常是L型的，如图26所示。压装架包括多个狭槽82来接收或固定电源端子的裸露的尾部。锁合凹槽84在狭槽82的底部成形。与L型构造的压装架一起，狭槽82在该架的一垂直脚86上成形，该架的水平脚88从压装块50的顶部延伸出去，如图24所示。压装架在所有五个压装块50上方沿身遍及整个连接器的长度。
图28显示了将压装架80安装在电源端子48上和压装块50的顶上，连接器36处于图23所示和上述的状态，预装在电路板38上。为了完整地将连接器安装到板上，并将所有的信号端子42-46和电源端子48压装到电路板中，将压装架按箭头″G″(图28)方向向下压。压力按箭头″H″方向传输到压装块50上，压装架的底面90与压装块的顶面92接合。由于压装架被向下压，整个连接器包括压装块50，就完全地安装到电路板38中，如图30所示，同时所有的信号端子42-46和电源端子48被插入到电路板上它们各自的通孔中。
最后，图29显示一个端子被插入到电路板38相应的通孔78中，该端子可以是任何信号端子或电源端子。可以看出，压装部62已经从图5所示的圆的构造被压缩成压缩状态，图29的实线所示。这样将端子刚性地固定在板上的通孔中。端子的锁合部64与电路板的顶面94抵靠。
可以理解，本发明允许压装块50和压装架80以及其简单的构造制造。信号端子和电源端子还可以处于不同间距，不同尺寸并且彼此偏离。这里，本发明体系的多面性是非常有价值的。
可以理解，本发明可以在不背离它的精神和主要特征的情况下，以其他特定的形式实施，本发明的实施方式和实施例，将在各方面被认为是说明例证性的而非限制性的，本发明不限制于这里给出的细节。
权利要求
1.用于安装在电路板上的电连接器，包括一绝缘外壳；多个第一端子，其安装在外壳上，并具有从中突出的电路板压装部；多个第二端子，其安装在外壳上，并具有从中突出的电路板压装部；一压装块，其与外壳啮合，并锁定到第一端子上，用来将第一端子压装到电路板上适当的孔中；以及所述第二端子的压装部裸露在外壳和压装块之外，用于通过一适当的独立压装架来锁定啮合，将第二端子压装到电路板上适当的孔中。
2.如权利要求1所述的电连接器，其中，所述的第一端子和第二端子以不同间距平行安装。
3.如权利要求1所述的电连接器，其中，所述的第一端子是信号端子，所述的第二端子是电源端子。
4.如权利要求1所述的电连接器，其中，所述的压装块有一邻接表面，其用于与压装架接合，当压装架将第二端子压装到板中，压装架通过压装块有效地将第一端子压装到电路板中。
5.如权利要求4所述的电连接器，压装架具有一邻接表面来啮合压装块的邻接表面。
6.如权利要求1所述的电连接器，其中，所述的第一端子和第二端子为L形，其中，安装脚安装在外壳中，所述安装脚为包括所述压装部的直角形脚。
7.如权利要求1所述的电连接器，其中，所述的第一端子和第二端子具有分别通过压装块和压装架可啮合锁合部。
8.如权利要求7所述的电连接器，其中，所述的锁合部与相应端子的压装部邻接。
9.如权利要求1所述的电连接器，其中，所述的第一端子和第二端子设置于平行的排中。
10.如权利要求9所述的电连接器，其中，所述第一端子在平行于排的方向上偏离于第二端子。
11.用于将电连接器安装在电路板上的系统，包括一绝缘外壳；多个第一端子，其在外壳上以第一间距安装了至少一排，并具有从中突出的电路板压装部，和独立于压装部的锁合部；多个第二端子，其在外壳上以第二间距安装了至少一排，并具有从中突出的电路板压装部，和独立于压装部的锁合部；压装块，其与外壳啮合并可移动地啮合到第一端子的锁合部中，用来将第一端子的压装部压装到电路板适当的孔中；所述第二端子的压装部裸露在外壳和压装块之外，用于通过一适当的独立的压装架来锁定啮合，从而将第二端子压装到电路板上适当的孔中；和所述的压装块具有一邻接表面，该表面和压装架接合，当压装架将第二端子压装到板中，其中压装架可以通过压装块将第一端子有效的压装到电路板中。
12.如权利要求11所述的电连接器，其中，所述的第一端子是信号端子，所述的第二端子是电源端子。
13.如权利要求11所述的电连接器，一压装架具有一邻接表面来啮合压装块的邻接表面。
14.如权利要求11所述的电连接器，其中，所述的第一端子和第二端子为L形，其中安装脚安装在外壳中，所述安装脚为包括所述压装部的直角形脚。
15.如权利要求11所述的电连接器，其中，所述的锁合部与相应端子的压装部邻接。
16.如权利要求11所述的电连接器，其中，所述的第一端子和第二端子设置成平行的排。
17.如权利要求16所述的电连接器，其中，第一端子在平行于排的方向上偏离于第二端子。
18.用于将电连接器安装在电路板上的系统，包括一绝缘外壳；多个第一端子，其在外壳上安装，并具有从中突出的电路板压装部；多个第二端子，其在外壳上安装，并具有从中突出的电路板压装部；一压装块，其与外壳接合，并锁定到第一个端子上，用来将第一个端子压装到电路板上适当的孔中；所述第二端子的压装部裸露在外壳和压装块之外；以及一压装架，用于将第二端子压装到电路板上适当的孔中。
19.如权利要求18所述的系统，其中，所述的压装块具有一邻接表面，该表面与压装架接合，当压装架将第二端子压装到板中，压装架可以通过压装块将第一端子有效的压装到电路板中。
全文摘要
用于安装在电路板上的电连接器，包括一绝缘外壳，外壳上安装了多个第一端子，从中突出电路板压装部。外壳上安装了多个第二端子，从中突出电路板压装部。一压装块与外壳啮合，并锁定到第一个端子中，用来将第一个端子压装到电路板的孔中。第二端子的压装部裸露在外壳和压装块之外，用于通过一适当的独立的压装架来锁定啮合，将第二端子压装到电路板的孔中。
文档编号H01R43/20GK1875527SQ200480031816
公开日2006年12月6日 申请日期2004年10月25日 优先权日2003年10月29日
发明者山本昌宏, 星野哲生, 手塚宣弥 申请人:莫列斯公司