后面板连接器及其配置至后面板的方法

摘要

后面板组件(100)包括后面板(110)、安装在后面板(110)一侧(112)上的第一端板连接器(80)、以及安装在另一侧(114)上的第二端板连接器(120)。由于第二端板连接器(120)的插脚端板(124)的纵向边缘进入端板连接器(80)的空间(82,84)中,使得有可能增大连接器密度。因为可以将侧壁单元(60)从基座单元(40)上拆除,所以可以容易地更换压接插脚(22)。

说明书

本发明涉及电连接器，尤其是涉及安装在后面板上的端板连接器和这些组件的装配方法。

端板连接器在本领域中已经使用了很长时间，这种端板连接器用于后面板(底板)上的印刷图形与外部电路的连接，这种连接是借助于插入后面板中形成的通孔中的接头实现的。在这种端板连接器中使用的接头通常是压接插脚型的或者顺从(compliant)插脚型的，它具有一个弹簧部分，此弹簧部分可以在通孔直径方向上弹性变形。

现在参照图1和2描述一种后面板组件的设计，其中使用了带有压接插脚的端板连接器。图1是一种后面板组件的局部剖开的示意图，该后面板组件具有安装在其两表面上的端板连接器，端板连接器具有在相反方向上延伸的接头；图2是另一种后面板组件的局部剖开的示意图，该后面板组件具有安装在其两侧上的端板连接器，端板连接器具有共用的接头。

图1所示的双面后面板组件10的装配是按以下步骤实现的：端板连接器16被安装在后面板12的一侧14上；此后，端板连接器20按照预定的间距被安装在另一侧18上(参见日本专利公开昭63(1988)-228697)。图2所示的共用接头型后面板组件30的装配是按以下步骤实现的：端板连接器16被安装在后面板12的一侧14上；此后，壳体32被按压在从后面板的另一侧18伸出的压接插脚16a的端部上。

上述的现有后面板组件普遍存在以下缺点：在图1所示的双面后面板组件中，安装在后面板的一侧14上的端板连接器16的压接插脚16a穿过后面板12并且延伸至后面板12的另一侧18。因此，必须如此选择安装在另一侧18上的端板连接器20的壳体20a的安装间距，即，这些壳体不能与端板连接器16的压接插脚16a相互干扰，这样就限制了增大端板连接器的安装密度的可能性。

已经对有可能增大端板连接器的安装密度的技术作了研究，它涉及到采用不延伸到另一侧18的压接插脚16a。为此，采用了带有具有短的接头部分的压接插脚的端板连接器(未示出)，由于压接插脚的端头没有延伸超出通孔，因此实现更高的端板连接器安装密度是可能的。但是，如果压接插脚弯曲了并且必须更换一个好的，可以通过推压固定在后面板中的端头而从后面板中将弯曲的压接插脚拆除。另外，在上述的技术中，在有些情况下，接近损坏的压接插脚的端头的途径被另一连接器壳体阻挡，使得不可能通过推压其端头而从后面板中拆除此接头。

另一问题涉及到以下事实：图1中所示的双面后面板组件10的装配工艺比在端板连接器相对于后面板仅仅在一个方向上装入的情况下要困难，因为端板连接器必须固定至后面板12的两个侧面14和18上，这导致在工作中需要使用更复杂的装配架来支撑后面板12。

与图1中所示的后面板组件10相比，图2中所示的共用接头型后面板组件30有可能几乎使得端板连接器的安装密度加倍。但是，由于处于相对的壳体中的压接插脚必须具有共同的功能，因此必须对在后面板的一侧14上连接至用于信号线的压接插脚和在另一侧18上连接至这些压接插脚的装置进行合理地布局。这样，对信号线的数量造成的限制甚至比在图1所示的双面后面板组件10的情况下还要大。结果，在安装有端板连接器的后面板上可以接纳的电路的规模更小了，由此降低了安装端板连接器的效益。

本发明解决的一个问题是提出了一种端板连接器，这种端板连接器使得有可能在不降低连接器安装密度的情况下更换损坏的接头。

本发明解决的另一问题是提出了一种后面板组件，这种后面板组件提高了端板连接器安装效率。

最后，本发明还要提出一种后面板组件的装配方法，这种方法包含相对简单的操作工序。

根据本发明的端板连接器包括：多个插脚形状的接头，接头具有要插入后面板中形成的通孔中的插入部分；一个低断面的基座单元，它固定穿过它延伸的这些多个接头；以及一个可以拆除的侧壁单元，它可以安装至该基座单元，并且与这些多个接头的接头部分平行，位于与固定在该基座单元中的端部方向相对的端部上。

在本发明的一个实施例中，端板连接器还包括一个空间，这个空间形成在基座单元的侧边缘与侧壁单元的底表面之间，用于放置另一连接器的一部分。

按照本发明的另一方面，根据本发明的一种后面板组件包括：一个后面板组件，其中形成有多个通孔；一个第一端板连接器，它固定在后面板的一侧上，并且具有多个插脚形状的接头、一个低(薄)断面基座单元、一个可以拆除的侧壁单元和一个空间，所述接头要插入所述的多个通孔的一部分中，并且所述接头如此固定在基座单元中，即它们穿过基座单元延伸，所述侧壁单元安装至上述基座单元并且平行于这多个接头的接头部分延伸，位于与固定在上述基座单元中的插入部分相对的端部上，所述空间由基座单元的边缘与侧壁单元的边缘之间的一部分形成，用于放置另一连接器；一个第二端板连接器，它具有一个低断面的插脚端板单元和一个壳体，所述插脚端板单元固定穿过多个通孔的一部分的多个接头的端部，第二端板连接器占据第一端板连接器的所述空间的一部分并且安装在上述后面板的所述的一侧上，所述壳体具有一个底壁和多个侧壁，固定在插脚端板单元中的接头的接头部分穿过此底壁，并位于与固定在上述后面板中的端部相对的端部上，所述侧壁围绕这些接头部分，所述壳体安装在后面板的另一侧上。

下面将参照附图对本发明进行描述，附图中：

图1和2是采用常规的端板连接器的现有技术的后面板组件的剖视图，其中图1是一种后面板组件的局部剖开的示意图，该后面板组件具有这种类型的端板连接器，即需要从后面板两侧插入连接器，而图2是另一种后面板组件的局部剖开的示意图，该后面板组件具有这种类型的端板连接器，即需要从后面板的两侧插入共用的接头；

图3-5分别是根据本发明的端板连接器的基座单元以及固定在此基座单元中的接头的平面图、前视图和侧视图；

图6是沿图4的线6-6截取的剖视图；

图7-10分别是图3-6的端板连接器的侧壁单元的平面图、前视图、底视图和侧视图；

图11-13是端板连接器的侧壁单元的示意图，其中图11是图7中所示的细节的放大示意图，图12是沿图7的线12-12截取的剖视图，图13是沿图7的线13-13截取的剖视图；

图14-16是用于描绘基座单元的凸耳与侧壁单元的凹口的配合的示意图，其中图14是凸耳与凹口配合之前的剖视图，图15是显示配合过程中的各部件的剖视图，图16是显示配合完成后的各部件的剖视图；

图17和18是用于描绘基座单元的凸耳与侧壁单元的凹口的配合的示意图，其中图17是显示配合过程中的各部件的平面示意图，图18是显示配合完成后的各部件的剖视图；

图19是显示通过采用固定在后面板上的板条限制侧壁单元的滑动的方法的平面图；

图20是根据本发明的端板连接器的一个实施例的前视图；

图21是沿图20的线21-21截取的剖视图；

图22是根据本发明的后面板组件的一个实施例的斜向立体图；

图23是图22所示的后面板组件的斜向分解示意图；

图24和25分别是图22所示的后面板组件的侧视图和剖视图；

图26-29是描绘图22所示的后面板组件的装配工艺的各步骤的剖视图。

图3-6描绘出端板(header)连接器的一个基座(base)单元40以及固定在这个基座单元中的接头。具有两种不同长度的两种类型的压接插脚(press-fit pin)通过并且固定在基座单元40中。短的插脚是信号压接插脚42，长的插脚是接地压接插脚44。还设有电源压接插脚(未示出)。如图6所示，在压接插脚42、44的端头42a、44a的稍微上方的位置处，设有弹簧(spring-loaded)部分(顺从或者压接型)42b、44b，这些部分可以在通孔直径方向上受力变形，并且这些部分的宽度大于通孔的直径。这些弹簧部分42b、44b被压入后面板(未示出)的通孔中，由此将此基座单元固定在后面板上。压接插脚42的中部具有两个尖锥形部分42c和42d。这些尖锥形部分42c和42d切入基座单元40的开孔48的壁内，由此将压接插脚42固定在基座单元40中。在压接插脚44上也形成有相似的尖锥形部分，以便将它们固定在基座单元40中。如图3所示，在基座单元40的每一端50和52上形成有三个凸耳(50a、50b、50c、52a、52b、52c)。正如下面将描述的，这些凸耳50a、50b、50c、52a、52b、52c插入侧壁单元60的凹口60a、60b、60c、62a、62b、62c(见图7-10)中，使得有可能将侧壁单元60安装至基座单元40以及将侧壁单元60从基座单元40上拆卸下来。

图7-13描绘出端板连接器的一个侧壁单元60。在侧壁单元60中，形成有凹口62a、62b、62c、64a、64b、64c，这些凹口用于套装在基座单元40上形成的凸耳50a、50b、50c、52a、52b、52c上。通过以下述次序将凹口62a、62b、62c、64a、64b、64c套装在凸耳50a、50b、50c、52a、52b、52c上，侧壁单元60可以固定在基座单元40的侧表面50、52上。

下面将采用图14-18说明凹口套装至凸耳上的次序。在这种特定情况下，我们将描述侧壁单元60安装至基座单元40的过程，基座单元40被安装在后面板110上，后面板110上安装插脚端板单元124。

当侧壁单元60的凹口64a、64b、64c被套装至基座单元40的凸耳52a、52b、52c上时，侧壁单元60在基座单元40上沿箭头“E”(见图14)所示的方向下降，直到凸耳52a、52b、52c接触上横档(ledge)的下表面65，上横档位于界定凹口64a、64b、64c的下横档的上方，此后，在基座单元40的方向上推压侧壁单元60(图15)。此时，如图17所示，在凸耳52b上方形成的凸头(protrusion)53进入辅助凹口68中，凹口68形成于凹口64b上方并且穿过上横档。随后，侧壁单元60在箭头“F”(图15)所示的方向上移动，直到凸耳52a对接凹口64a的壁66(图16)，并且凸头53是可以通过与上横档的压接而移动的，直到它变成置入锁合凹口69(图5和18)中并与此凹口配合，凹口69形成在凹口64b、64c上方并处于它们之间(见图12)。在这种位置时，基座单元40的凸耳52a、52b、52c已通过其相应的侧壁单元60的凹口64a、64b、64c，并且在下横档上方锁合，由此将侧壁单元60固定至基座单元40的侧表面52。位于锁合凹口69中的凸头53阻止侧壁单元60的不希望的横向移动，但是，可以看到凸头53包括斜角表面，这些表面允许有意地将侧壁单元60从锁合凹口69移出，以便侧壁单元60从基座单元40上拆卸下来。为了将侧壁单元60从基座单元40上拆卸下来，以相反的次序实施上述过程。对凸耳50a、50b、50c和凹口62a、62b、62c以相同的方式同时进行操作。

但是，当端板连接器80用于具有多个插孔连接器的电子电路(图中未示出)的组件(插板)的连接时，后者被按照一定的容许偏差安装在插板上。另一方面，端板连接器80的基座单元40也按照一定的容许偏差安装在后面板上。由于偏差引起的位置变化可能会导致相匹配的连接器不能结合或者导致其中一些连接器损坏。例如，如果我们有一个包含三个一字形布置的插孔连接器的组件，并且如果中心插孔连接器相对于一字形安装在后面板10上的三端板连接器组中的中心端板连接器80向右偏移，以及如果端板连接器80的侧壁单元60牢靠地固定在基座单元40上，那么将会有不能将这些连接器进行连接的危险或者一个连接器可能损坏。在这种情况下，侧壁单元60按这样的方式设计，它可以适应(借助于浮动(floating))由于插入一个插孔连接器引起的相对于正确位置的偏离，而且不损坏连接器，由此使得连接器的结合是可能的。然而，如图17和18所示，凸头53和锁合凹口69形成紧密配合，似乎它们不允许浮动。如果这种配合变得松弛，那么侧壁单元60将可能较容易地相对于插脚端板124移动。因此，通过将端板连接器80分离为基座单元40和侧壁单元60，并且通过允许侧壁单元60相对于基座单元40浮动，当插孔连接器与根据本发明的端板连接器结合时，可以避免连接器壳体损坏。

在后面板插入和拆除过程中以及在端板连接器装配过程中，如果存在这样的危险，即施加于后面板组件上的负载可能超过基座单元40和侧壁单元60的配接(engagement)强度，导致侧壁单元60与基座单元40一起偏离适于连接的位置，那么就可以通过图19中所示的板条70、72和74增加侧壁单元60的固位强度，这些板条通过螺钉安装至后表面110的一个加强框架(未示出)上。

图20和21描绘出带有连接在一起的侧壁单元60和基座单元40的端板连接器80。该端板连接器的部件以与图3-19中相同的数字标示。正如从图21中可以看到的，当侧壁单元60安装至基座单元40时，在基座单元40的边缘54、56与侧壁单元60的纵向壁61的边缘61a之间形成了空间82、84。这些空间82、84可以用于例如其它端板连接器的条状接头的固位端头的装入，由此增大电子器件的安装密度。这些空间还可以用于容纳安装在后面板(未示出)的另一侧上的其它端板连接器(未示出)的接头。虽然这种接头的端头被侧壁单元60覆盖，但是在侧壁单元60从基座单元40上拆下之后，可以容易地触及安装在后面板另一侧上的其它端板连接器的一个损坏的接头并通过推压而将其从后面板上拆除。因此，如果其它端板连接器的接头弯曲或者以其它方式损坏，可以容易地将其更换。还可以通过其它方式将侧壁单元60安装至基座单元40上，例如，通过从后面板的一侧向另一侧延伸的锁紧弹簧臂。

下面参照图22-25描述根据本发明的后面板组件的设计。后面板组件的部件以与图3-21中相同的数字标示。后面板部件100包括后面板110、安装在后面板110的一侧112上的端板连接器80(在本发明中称为第一端板连接器)、以及安装另一侧114上的端板连接器120(在本发明中称为第二端板连接器)。由于上面已经参照图3-21对端板连接器80的设计作了详细描述，这里不再进行说明。

端板连接器120包括一个平的插脚端板124和一个壳体126，在插脚端板124中固定多个压接插脚122的端部，壳体126安装在后面板的另一侧114上。插脚端板124安装在后面板110的表面112上，以便压接插脚122穿过后面板110的通孔116。由于插脚端板124的两个长边的边缘进入相邻端板连接器80的空间82、84(参见图21)中，因此可以增大安装密度。壳体126具有底壁128和侧壁130。底壁128具有用于压接插脚122的接头部分122a穿过的孔，接头部分122a位于与固定在插脚端板124中的端部相反的端部上。侧壁130围绕接头部分122a。通过安装图24和25中由虚线表示的端板连接器80，进一步增大安装密度是可能的。

下面参照图26-29描述后面板组件的装配过程。

首先，端板连接器120的插脚端板124被如此安装在后面板110的一侧112上(图27)，即固定在插脚端板124中的压接插脚122穿过通孔116(图26)并露出接头部分122a。此时，压接插脚122的连接部分122b被压入通孔116中，由此将插脚端板124安装至后面板110。下一步，端板连接器80被如此安装在后面板110的侧面112上插脚端板124之间，即安装在相同侧面的插脚端板124的纵向边缘进入端板连接器80(图28)的空间82、84(参见图21)中。由于分别形成在压接插脚42和44的根部上的连接部分42a和44a被压入通孔116中，端板连接器80便被安装至后面板110。因为插脚端板124的纵向边缘进入端板连接器80的空间82、84中，在端板连接器80的侧壁61与插脚端板124之间不会产生干扰。压接插脚42、44的长度是这样选择的，即其端部不能超过后面板110的另一侧114。在端板连接器80安装在后面板110上之后，壳体126被安装在后面板110的另一侧114上。在安装过程中，压接插脚122的连接部分122a穿过在壳体126的底壁128中形成的通孔。因此，端板连接器80、120的接头(压接插脚)在相同方向上插入(在这种特定情况下是从后面板110的侧面112插入)，这使得装配操作更容易，并且使得有可能在装配过程中仅仅采用一个装配架来支撑后面板，减少了操作工序。结果，后面板组件100的装配过程变得相对容易。

下面对本发明的工作原理及其优点给予说明。由于根据本发明的端板连接器的侧壁单元是可拆卸型的，它可以被容易地安装至基座单元以及从基座单元上拆除。因此，如果端板连接器固定在一个后面板的一侧和相同面板的另一侧上，并且如果根据本发明的一个端板连接器的一个接头的端头受到安装在此后面板的另一侧上的一个端板连接器的侧壁单元的阻挡，可以拆除所述的侧壁单元，由此接触到上述的接头的端头并通过按压其端头将其取出。于是，如果一个接头弯曲或者以其它方式损坏，可以容易地更换一个好的接头。为了更换常规的端板连接器中的一个接头，必需在接头端头前方形成一个余隙空间，这导致盲区(dead space)的存在并且降低了端板连接器的安装密度。采用根据本发明的端板连接器，即使一个损坏的接头端头前方的空间被安装在后面板另一侧的端板连接器的侧壁单元覆盖，因所述侧壁单元可以拆除，也可以容易地从后面板上拆除此端板连接器接头。因此，接头可以容易地更换，而且不降低端板连接器的安装密度。此外，在基座单元的边缘与侧壁单元的边缘包围的区域中，形成了一个可以容纳另一连接器的一部分的空间。由于一个端板连接器可以在这个空间中容纳相邻安装的另一连接器的一部分，因此可以增大端板连接器的安装密度。

采用根据本发明的后面板组件，由于第二端板连接器的插脚端板单元的一部分可以在其处于第一端板连接器的空间中的状态下安装至后面板，使得相应地增大安装密度成为可能的。另外，因为第一和第二端板连接器具有其自身的接头而不是共用的接头，因此提高了端板连接器的安装效率。如果第二端板连接器的一个接头前方的区域被第一端板连接器的侧壁单元阻挡，可以将所述的侧壁单元从基座单元上拆卸下来，从而可以容易地将第二端板连接器的这个接头从后面板上拆除。这使得可以在不降低第一端板连接器的安装密度的情况下更换弯曲的接头。相似地，如果第一端板连接器的一个接头被第二端板连接器的壳体阻挡，可以将这个壳体从第一端板连接器的接头上拉出，并且可以从后面板上将此接头拆除。因此，可以在不降低第二端板连接器的安装密度的情况下，很容易地更换第一端板连接器的损坏的接头。

根据本发明的后面板组件的装配方法，第一和第二端板连接器的接头被从同一侧插入后面板通孔中。与从不同侧插入相比，这种方法提供了更为简单的操作。由于第二端板连接器可以在如此状态下安装至后面板，即插脚端板单元的一部分容纳于第一端板连接器的空间中，使得有可能相应地增大安装密度。如果第二端板连接器的一个接头前方的区域被第一端板连接器的侧壁单元阻挡，可以将所述侧壁单元从基座单元上拆卸下来，从而可以容易地将第二端板连接器的这个接头从后面板上拆除。这使得可以在不降低第一端板连接器的安装密度的情况下更换弯曲的接头。相似地，如果第一端板连接器的一个接头被第二端板连接器的壳体阻挡，可以将这个壳体从第一端板连接器的接头上拉出，并且可以容易地从后面板上将此接头拆除。因此，可以在不降低第二端板连接器的安装密度的情况下，很容易地更换第一端板连接器的弯曲的接头。

从以上的说明可以得知，在根据本发明的端板连接器中，可以通过从基座单元上拆除侧壁单元而形成空余的空间。与这些空余的空间重合的通孔可以用于另一端板连接器的接头的插入，这些接头在必要时可以容易地拆除。因此，在另一端板连接器的一个接头弯曲或者损坏的情况下，可以容易地更换一个好的接头，而且不降低安装密度。

通过采用根据本发明的后面板组件，可以如此安装第二端板连接器的插脚端板，即这些插脚端板的部分进入由第一端板连接器占据的区域，由此使得有可能以与这些部分成比例的量值增大安装密度。另外，由于第一和第二端板连接器的接头不是共用的，因此还可以提高端板连接器的安装效率。

根据本发明的后面板组件的装配方法使得可以从后面板的同一侧将第一和第二端板连接器的接头插入通孔中，与从后面板的两侧插入接头的装配方式相比，这使得装配操作明显容易了。