扁平导体的电接插件 【技术领域】
本发明涉及可与一扁平导体连接的接插件。
【发明背景】
这类现有接插件的例子可见JP-4-33671和JP-6-77186，它们用于扁电缆之类的扁平导体，包括一柔性印刷电路板(FPC)；这类FPC导体由位于柔性绝缘薄膜之间的扁平薄导体构成。图19示出JP-4-33671，包括：一接插件壳体a，其一面开口而形成一插孔b；以及多个朝向插孔b的底面的接头c。插孔b的顶面有一用作一支撑件的可转动盖d。当如图19A所示要连接一扁电缆e时，向上打开盖d而把扁电缆e插入在盖d与接头c之间。然后，如图19B所示，关闭盖d而把扁电缆e夹紧在盖d与接头c之间。从而扁电缆e与接头c保持接触。
JP-6-77186的发明的结构与此相同。
换句话说，在现有技术中，扁电缆e在插入前必须用手指向上打开盖d。近年来，由于倾向于降低接插件壳体a的后部，因此盖d上方的空间不足以容纳一手指。此外，由于操作员常常戴着手套进行工作，因此很难打开盖d，从而打开盖d很费时间。
在现有例子中，当扁电缆处于夹紧状态时，如盖d向打开方向偏转而超过一定角度，由于接头c的弹性造成的复原力，会有一力以打开方向作用在盖d上。另一方面，如盖d向关闭方向偏转，该力以关闭方向作用在盖上。从而，盖d无需另外使用锁定装置即可保持在打开状态或关闭状态。
但是，作用在该盖d上的力为由接头c的弹性造成地力。因此，当接头c弯曲时，作用在扁电缆e上的力就会过大而超过正常接触压力。
此外，接头在盖d上的作用力可能不足；接头造成的力可能更大，但这会把电接触力提高到不希望有的大小。
在图19B所示受支撑位置上，如有一拉力以箭头f所示方向在插孔部位作用在扁电缆e上，扁电缆e就会举起盖d的工作端，从而造成接触不良。
鉴于上述问题，本发明的目的是使一扁平导体的连接操作更简单、更有效。
本发明的另一个目的是提高该连接的可靠性。
本发明概述
按照本发明，提供一可连接到一扁平导体的端部上的一接插件，该接插件包括：一壳体，该壳体包括一底座，并界定一供一扁平导体插入的嘴；该壳体中的一接头，该接头有一伸入所述嘴中的突起；以及一以枢轴装在该壳体上的杆，从而该杆可在一打开位置与一关闭位置之间转动，在该打开位置，所述嘴打开，而在该关闭位置，所述杆的一部分伸向所述突起而伸入所述嘴中，从而把所述导体夹紧到所述突起上，从而实现电连接，该杆的一端有一下压件，该下压件可向着所述底座从打开位置转动到关闭位置，它位于与所述嘴的开口相对的一端。
这种接插件的枢轴式操纵杆即使在扁平导体被拉离装配表面时也不易打开；事实上，扁平导体与杆之间的接触会保持、而不是脱离与相应接头的接触。
在优选实施例中，该杆的枢轴轴线在该嘴的与接头突起相反的一边上，最好位于该壳体的该嘴与该底座之间。
该杆可为双端，从而象一杠杆那样摇动。该杆在关闭位置时最好与装配表面大致平行，以便尽可能减小其向上突起。
在一优选实施例中，该接插件包括把该杆暂时保持在打开位置、关闭位置或此两者的施力装置。这些施力装置最好作用在该杆的一轴上，在该优选实施例中，该轴有一压在一弹性机构上的凸轮而布置成该凸轮的一顶峰位于打开位置与关闭位置之间；从而把该杆紧压到一个或另一个最终位置。该弹性机构可是一把该接插件装配到一装配面上的部件的一悬臂；这种结构的突出优点是，该施力装置的力与该接插件接头在扁电缆之类扁平导体上的接触压力无关。
附图的简要说明
从结合附图对若干例示性优选实施例的下述说明中可清楚看出本发明的其他特征，附图中：
图1为本发明第一实施例的接插件的局部剖视立体图；
图2为一操纵杆处于支撑位置时的立体图；
图3为操纵杆处于释放位置时的立体图；
图4A-4C为说明一扁电缆的装配过程的各剖面图；
图5为接插件壳体的俯视图；
图6为沿图5中VI-VI线剖取的剖面图；
图7为一支架的立体图；
图8为一接插件的侧视图，其中，操纵杆处于支撑位置；
图9为一接插件的侧视图，其中，操纵杆处于释放位置；
图10A为本发明第二实施例的接插件处于支撑位置时的侧视图；
图10B为本发明第二实施例的接插件处于释放位置时的侧视图；
图11为第三实施例的一接插件从插入边看过去的立体图，其中，支撑件处于支撑位置；
图12为该接插件从插入边看过去的立体图，其中，支撑件处于释放位置；
图13为从与插入边相反一边看过去的该接插件的后视图，其中，支撑件处于支撑位置；
图14A为该接插件的侧视图，示出支撑件处于支撑位置；
图14B为该接插件的侧视图，示出支撑件处于中间位置；
图14C为该接插件的侧视图，示出支撑件处于释放位置；
图15为一扁电缆插入前的剖面图，其中，支撑件处于支撑位置；
图16为剖面图，示出支撑件已转动到释放位置以及该扁电缆已插入；
图17为剖面图，示出支撑件已转动到支撑位置以及该扁电缆夹紧、支撑在各接头之间；
图18为该支架的立体图；
图19A和19B为现有接插件例子的剖面图。
对优选实施例的说明
下面结合图1-9说明第一实施例。
如图1所示，该实施例的一接插件包括一接插件壳体1、装在该接插件壳体1中的多个接头2和一装在该接插件壳体1上的可转动操纵杆3。该实施例中所使用的一扁平导电线路为一用FPC制成的扁电缆4(见图4C)，该扁电缆构作成在一可弯曲的带状底膜上印刷有多个等距分布的导电线路。
该接插件壳体1用合成树脂制成，包括一从上方看去呈长方形厚板的主体6和一底座5。该主体6顶面后端呈台阶形而位于更高高度，从该主体6的前面底端上的一部分伸出一板状突起件7，该部分在宽度方向上位于中部。该突起件7的根部的顶面上沿整个宽度有凹槽用作下部轴接受件8。此外，主体6顶面在紧靠突起件7外部部位有一对左右侧板件9。它们从主体6的前端垂直伸展到离后端前方一定距离处，两侧板件9之间形成一屋顶件10。该屋顶件10的前端伸出在主体6的前面之外。
沿突起件7、主体6和屋顶件10的一部分在前后方向上间隔地形成五个切口12。这些切口12用作接头2的插室。
接头2用导电金属板冲切而成。如图4A所示，接头2的形状做成包括：插入切口12的一部分中、从而在前后方向上从突起件7一直伸展到主体6的一狭长底座件14；以及从该底座件14的后端向上升起并向前伸出的一接触件15。底座件14的前端有一钎焊在一由一印刷电路板(未示出)形成的一导电线路上的引线件16，而接触件15的前端有一斜向向下的突起件17。
接头2从前端(图4A中左边)插入相应切口12中，在底座件14的台阶部底边和接触件15的升起部分别抵靠突起件12A和12B时就无法进一步插入。此时，底座件14后端上的止动突起18与切口12的侧壁配合而固定接头2。此外，接触件15的根部和底座件14被夹紧在主体6中屋顶件10与切口12的顶面和底面之间而无法移动。此时，接触件15的前端抵靠在切口12的底端上，从而接触件15可向上弯曲。此外，引线件16的前端从突起件7的前端伸出一定距离(见图1)。
如上所述，一扁电缆插入一嘴20中而位于每一接头2的底座件14与接触件15之间。此外，如图4B所示，各切口12之间部位内端有止动件19在扁电缆4的前端抵靠止动件19时防止扁电缆4进一步插入。
接插件壳体1上装有一把接插件壳体1与印刷电路板固定在一起的支架21。因此，侧板件9外侧在前后方向上有一对左右装配槽22。支架21用金属板冲切而成。如图7所示，支架21包括一伸展在前后方向上、插入在装配槽22中的狭长底座件23；一从该底座件23的后端稍稍向上升起并向前伸出的臂件25以及一从底座件23前端底边向外弯成直角的装配件25。臂件24的前端比底座件23的前端向前伸出一定距离，其上有一向下的钩件26。此外，钩件26的弯角部沿对角线倾斜，形成下文交代的引导件27。
如上所述结构的支架21从前方插入相应装配槽22中。如图6所示，装配件25的根部和臂件24的升起部抵靠装配槽22的止动件22A和22B，从而防止进一步插入。此时，底座件23后端上的止动突起28与装配槽22的侧壁配合而紧固支架21。如图6所示，臂件24前端处的钩件26伸入主体6的前面，从而形成上部轴接受件29。它与上述下部轴接受件8成对，从而一起构成下文交代的操纵杆3的轴39的轴接受件30。
操纵杆3用合成树脂制成。操纵杆3呈框形，它的后边和左右两边套在屋顶件10上，其前端开口。如图2所示，操纵杆3的左右两边的前端伸出在屋顶件10的前面之外。此外，从屋顶件10的前面伸出的该两部分向外伸展，从而形成一对第一下压件31。每一个第一下压件31的顶面上沿前后方向有一连串凹凸防滑面。杆3的后边构成沿整个长度伸展的第二下压件34。该第二下压件34的顶面上沿前后方向也有一凹凸防滑面35。
操纵杆3的左右两边的前端有沿向里加宽部向下伸展的支撑板37。如图4A所示，这些支撑板37包括垂直后边和向右下方倾斜的前边，从而呈倒梯形。它们用来夹紧接插件壳体1的突起件7。两支撑板37之间有一轴39。第一下压件31和第二下压件34位于前方和后方，从而围绕轴39。如图8所示，从支撑板37向外伸出的轴39的端面的右下方的半圆形部分上有斜切的引导面40。
从图1所示状态，操纵杆3从前方斜向插入，为此，使轴39的两伸出端上的引导面40抵靠臂件24上的引导面27。轴39由于引导面40张开臂件24而可插入。在轴39的伸出端推过支架21的钩件的后边后，臂件24恢复原来形状，轴39被轴接受件30夹紧。确切说，轴39的下部表面由下部轴接受件8接受，而上部表面被上部轴接受件29夹紧。这样，操纵杆3以轴39为中心可转动地支撑在接插件壳体1中。
如图4所示，操纵杆3的顺时针转动因第二下压件34的底面抵靠主体6后端顶面而受到限制。此时，操纵杆3如图4A所示处于水平位置，即支撑位置。此外，如图4B所示，操纵杆3可从该支撑位置逆时针转动到45°角的释放位置。操纵杆3暂时保持在该释放位置上而不因其自重而下落。为此，如图1、8和9所示，突起件7前端左右侧面上有下凹的暂时支撑件42。而操纵杆3的支撑板37的内表面上有突起43在操纵杆3转动到释放位置时插入支撑件42中。
轴39上的两支撑板37之间有一支撑件45，该支撑件45用来夹紧扁电缆4与接头2。当操纵杆3位于图4A所示支撑位置时，支撑件45从轴39的上部表面斜向向前伸出，而构成夹紧和支撑面46的前端面呈水平位置而靠近突起件17。当操纵杆3转动到图4B所示释放位置时，支撑件45后端处的边47呈水平位置，从而在它与突起件17之间形成一大于扁电缆4的厚度的间隙。
第一实施例的工作情况如下。如上所述把接头2和支架21装到接插件壳体1上。同时把操纵杆3插入轴接受件30中。操纵杆3通常以图4A所示支撑位置储藏和运输。把支架21的装配件25钎焊到印刷电路板上一部位上而使接插件壳体1就位，各接头2的引线件16用钎焊与印刷电路板的相应导电线路电连接。
把扁电缆4装到接插件壳体1上的顺序如下。从图4A所示状态下压操纵杆3的第一下压件31而把操纵杆3逆时针转动到释放位置(图4B)。如图9所示，操纵杆3的突起43插入突起件7的下凹暂时支撑件42中而暂时把杆3保持在该支撑位置上。
把扁电缆4以导电线路面向上地推入接头2的接触件15与支撑件45之间的嘴20中。如图4B中点划线所示，一直把扁电缆4推入到其前端抵靠止动件19。然后向底座5下压第二下压件34，突起43从下凹暂时支撑件42中脱出，操纵杆3顺时针转动到图4C所示支撑位置。同时支撑件45以同一方向转动而使接头2的接触件15向上弯曲，从而扁电缆4弹性支撑在夹紧和支撑面46与突起件17之间。这样，扁电缆4的每一导电线路与相应接头2的接触件15保持接触。
如要抽出扁电缆，只须反过来进行上述操作。
从而可方便、有效地进行扁电缆4的连接。而且，由于下压件31和34上有防滑表面，因此容易下压操纵杆3。
由于接头的引线件16伸出在第一下压件31的前方，因此接插件壳体1的总长可减小，从而便于接插件壳体1的储藏和运输。
在扁电缆4连接在接插件壳体1上时，图4C虚线49所示接插件装配板的上方总有一空间。因此，如图4C中箭头48所示，扁电缆4可能向上弯曲而受拉。在此情况下，操纵杆3的第一下压件31处于夹紧扁电缆4的状态，而第二下压件34处于面向与插入孔的开口方向相反的方向的位置上。不管何种情况，扁电缆4都不可能碰到操纵杆而以释放方向转动操纵杆，从而可靠地保持该连接状态。
下面结合图10A和10B说明本发明第二实施例。第二实施例的不同之处在于把操纵杆3暂时保持在释放位置上的结构。第二实施例在操纵杆3的轴39中从支撑板37上突起的两端的外周部位上有三角形凸轮件51。而且，如图10A所示，当操纵杆3处于支撑位置时，凸轮件51的顶峰52位于一通过轴心O的垂线X的后方。位于凸轮件51前方的斜面件53与处于其自然位置的支架21的臂件24的底边完全接触。此外，如图10B所示，当操纵杆3处于释放位置时，凸轮件51的顶峰52位于通过轴心O的垂线X的前方而紧压在臂件24的底边上。
换句话说，当第一下压件31下压而操纵杆3从支撑位置转动时，凸轮件51以其顶峰52紧抵支架21的臂件24的底面而使臂件24向上弯曲。当到达图10B所示释放位置时，顶峰52转动到垂线X的前方一位置。因此，臂件24用作一止动件而防止凸轮件51转离释放位置。如在操纵杆3处于图10B所示状态时下压第二下压件34，操纵杆3可转动到支撑位置。从而把该杆保持在该两终端位置上的力不是由电接触造成的，从而可设定在合适大小上，从而电接触力不会过大。
下面结合图11-18说明本发明第三实施例。
一接插件包括一接插件壳体110、多个装在该接插件壳体110上的接头120和一可转动地装在该接插件壳体110上的支撑件130。
本实施例所使用的一导电线路片为一用FPC制成的扁电缆140。其外形呈一柔性片上印刷有多个等距分布的导电线路(在该实施例中为5个导电线路)。接头120(下文交代)的一接触件121A与每一导电线路的前端接触。
接插件壳体110包括下文交代的一壳体主体110A和一支架150。壳体主体110A包括一从其顶面向前方伸出的悬空板形支撑件111和一从支撑件111下方也向前伸出的接受件112。支撑件111与接受件112之间形成一供扁电缆140的前端插入的插入空间(嘴)113。此外，壳体主体110A包括多个垂直切口形凹座114，它们对齐地伸展在壳体主体110A的前后表面之间(在本实施例中有5个这样的凹座114)。每一凹座114的后底面与一通向壳体主体110A的后面的一后面切口115连接。此外，该后底面还与一通向壳体主体110A的底面的底面切口116连接。每一凹座114中插入一接头120。
接头120包括一伸展在前后方向上的弹性接触件121、一从弹性接触件121的后边向下伸出的连接件122以及一从连接件122的底端以前后方向伸出的底板装配件123。弹性接触件121从前端插入凹座114中而与支撑件111的底面对齐。同时，连接件122和底板装配件123的前端分别插入后面切口115和底面切口116中。这样，接头120装在壳体主体110A中。每一底板装配件123的后端用钎焊与一电路板(未示出)的顶面上的导电线路连接。
弹性接触件121可在上下方向上弹性移动。此外，其前端伸出在接受件112的前方，其上有一三角形向下突起接触件121A。底板装配件123的前端与弹性接触件一样也伸出在接受件112的前方。底板装配件123的前端在接触件121A的下方部位有一半圆形轴接受下凹件124。支撑件130支撑在该轴接受下凹件124中。
支撑件130用绝缘材料制成，包括一对左右杆件131、一连接两杆件131的前端的活动件132以及一连接两杆件131的底端的活动件133。支撑件130呈长方形框形。活动件133有一弧形轴件134。把该弧形轴件134插入轴接受下凹件124中，支撑件130即可相对接插件壳体110在支撑位置(图11、14A、15和17所示)与释放位置(图12、14C和16所示)之间转动。当支撑件130处于支撑位置时，支撑件130呈水平位置而处于套在壳体主体110A上的状态。当支撑件130处于释放位置时，它呈倾斜位置而位于接插件壳体110上方。
活动件133上有一夹紧和支撑面135，该夹紧和支撑面在支撑件130处于支撑位置时面向接触件121A，接触件121A与该夹紧和支撑面135之间的间隙略小于扁电缆140的厚度。活动件133上还有引导面，该引导面在支撑件130处于释放位置时面向接触件121A，接触件121A与该引导面之间的间隙略大于扁电缆140的厚度。该夹紧和支撑面135和该引导面都面向接触件121A而与扁电缆140的插入方向平行。
在把扁电缆140装到接插件壳体110上时，使支撑件130处于释放位置而把扁电缆140的前端插入插入空间113中。然后把支撑件130向下转动到支撑位置。此时，夹紧和支撑面135上举扁电缆140而弹性弯曲弹性接触件121。由于弹性接触件121的弹性所造成的复原力，接触件121A紧抵扁电缆140的顶面，从而扁电缆140夹紧并支撑在支撑件130与接头120之间，接触件121A与扁电缆140顶面上的导电线路(未示出)接触。如要取出扁电缆140，则把支撑件130转动到释放位置后拉出扁电缆140。
弧形轴件134装到轴接受下凹件124上而由轴接受下凹件124从下方支撑。由于使用弧形轴支撑结构，因此支撑件130的形状简化，接插件壳体110的尺寸减小(特别是其高度可减小)。
在该实施例中，两杆件131的外侧面上分别突起有转轴137。这些轴137与弧形轴件134同心，轴137的外圆周上突起有三角形凸轮件137A。一由弹性造成的压力从支架150(下文交代)的凸轮接受件153向下作用在凸轮件137A上，由于凸轮接受件153的弹性造成的该压力，一转动力向支撑位置或释放位置作用在轴137上。
支架150如上所述与壳体主体110A连成一体而构成接插件壳体110的一部分。支架150用作一把接插件壳体110固定到电路板上的装配件，一对左右支架150装到壳体主体110A上。支架150用金属板切割成一定形状后弯成，如图18所示，包括一向前方伸出的装配件151、一从装配件151后端向外伸出的板形固定件152以及一从固定件152的外边缘向上升起并向前伸出的凸轮接受件153。该凸轮接受件153可向上弯曲，并且如下所述，由于该凸轮接受件153的弹性所造成的复原力，一个力向着支撑位置或释放位置作用在支撑件130上。
图18示出装在壳体主体110A的左边的支架150。装在右边的支架150为图18所示支架150的镜象，从而其说明从略。
支架150因装配件151插入壳体主体110A后端的装配孔中而与壳体主体110A连成一体。如图13所示，固定件152的底面与壳体主体110A的底面并排。把固定件152钎焊到电路板上即可把接插件壳体110固定到电路板上。
支架150装到壳体主体110A上时，如图13所示，凸轮接受件153沿支撑件130的杆件131的外侧面伸展。如图14A所示，每一凸轮接受件153的高度设定成：在支撑件130处于支撑位置时凸轮接受件153的底面与凸轮件137A的侧面之一弹性接触。
当支撑件130从支撑位置转动到释放位置时，凸轮件137A的前端推动凸轮接受件153的底面而使它向上弹性弯曲。此外，如图14B所示，当凸轮件137A(向支撑位置)顺时针转动而经过使凸轮接受件153的弯曲量最大的一中间位置时，一由凸轮接受件153的复原力造成的转动力作用在支撑件130上。而且，当凸轮件137A以逆时针方向偏离该中间位置时，一个力以释放位置方向作用在支撑件130上。
因此支撑件130可暂时固定在释放位置上或保持在支撑位置上。
在上述实施例中，把支撑件130保持在支撑位置或释放位置上的是支架150的复原力。因此，与利用由接头120的弹性造成的力的情况相比较，接头120作用在扁电缆140上的接触压力不会超过正常接触压力。
此外，由于形成在接受件153上的支架150用金属制成，因此凸轮接受件无需做得很大就可获得很大的力。
由于凸轮接受件153沿壳体主体110A的外侧面伸展，因此即使在凸轮接受件153的弯曲行程很大以便沿支撑件130的整个宽度施加足够大的力的情况下，也无需增加壳体主体110A的高度。此外，在该实施例中，轴137在支撑件130上举时无法向上或向前移动，因此支撑件130可稳定转动。
本发明并不限于上述各实施例。例如，下述可能性也在本发明的技术范围内。而且，本发明在本发明的范围内有种种其他实施方式。
(1)尽管在第一和第二实施例中支撑件与操纵杆的轴连成一体，但支撑件也可与操纵杆分开而可转动地轴向支撑，该支撑件随着操纵杆的转动而在支撑位置与释放位置之间转动。
(2)本发明也可用于这样的扁电缆，其中，多个圆形导线对齐，多层树脂薄膜形成在它们的内外表面上。
(3)尽管在第三实施例中凸轮接受件形成在一用来把一接插件壳体装到一电路板上的支架上，但按照本发明，也可把一与支架分开的凸轮接受件装在壳体主体上。或者，也可把壳体主体的一部分用作凸轮接受件。
(4)尽管在第三实施例中凸轮件与轴连成一体，但按照本发明，凸轮件也可与轴分开。