CN100418787C - 连接组件 - Google Patents

Abstract

一种连接组件(10)，它包括一个底座，该底座包括一组位于前部平面中的前部接触点(22、24)和一组位于后部平面中的后部接触点，该前部平面和后部平面在其间限定了一个接合处。该连接组件(10)还包括一根电缆(14)，该电缆包括多个位于其上的触点(32)，每个触点(32)成形并定位成与接触点(22、24)中的一个接合。该连接组件(10)具有一个衬垫元件(12)，该衬垫元件(12)包括一块片状材料(34)、一组位于该块材料(34)上的触点突起(40)以及至少一个位于该块材料(34)上的加强元件(54)。每个触点突起(40)成形并定位成与电缆(14)接合且促动触点(32)中的一个与接触点(22、24)中的一个接合。当触点突起(40)与电缆(14)接合且促动触点(32)与接触点(22、24)中的一个接合时，加强元件(54)一般与该接合处对齐。

Description

连接组件

技术领域

本发明涉及一种用于连接电触点的组件。

背景技术

在具有控制电子件的商用机器如打印机、传真机、复印机等中，连接组件可用于完成商业机器的多个部件之间的连接。例如，打印机可包括一个打印头，其在一张纸的宽度方向上往复移动，从而在纸张上打印出标记。商业机器可具有一个连接中央控制器和打印头的连接组件，这样控制器就可控制打印头的打印操作并从打印头中接收反馈信息。

连接组件可包括一根柔性电缆，其一端与控制器连接，而另一端与打印头连接。打印头可具有多个接触点，而电缆可具有与该打印头上的多个接触点接触的多个触点，从而连接控制器和打印头。

连接组件可包括一个衬垫元件，以促使电缆的触点与打印头的接触点接合。不过，打印头上的接触点并不总是共平面的，现有的衬垫元件可能不会令人满意地容纳这样非平面的接触点。此外，现有的衬垫元件可能不会提供触点和接触点之间充分的连接，或触点和接触点之间足够坚固的连接。

发明内容

本发明是一种具有一个衬垫元件的连接组件，该衬垫元件提供了坚固的连接，且可容纳打印机打印头或其它本体上非平面的接触点。在一个实施例中，本发明是一种连接组件，它包括一个底座，其包括一组位于前部平面中的前部接触点和一组位于后部平面中的后部接触点，前部和后部平面在其间限定了接合处。连接组件还包括一根电缆，其包括位于其上的多个触点，每个触点是与其中一个接触点接合而成形并定位的。连接组件具有一个衬垫元件，其包括一块片状材料、一组该块材料上的触点突起以及至少一个该块材料上的加强元件。每个触点突起都成形并定位成与电缆接合并促使其中一个触点与一个接触点接合。当触点突起与电缆接合且促使触点与其中一个接触点接合时，加强元件一般与接合处对齐。

本发明的其它目的和优点将从下面的说明和附图中变得显而易见。

附图说明

图1是滑架、打印头和电缆的前部透视局部分解图；

图1A是图1中打印头和电缆以及衬垫元件的分解透视图；

图2是图1A中打印头、电缆和衬垫元件的后部透视图；

图3是安装在图1中滑架内的图1打印头的透视图；

图4是图2打印头的后视图；

图5是图1A中电缆的前视图；

图6是图1A中衬垫元件的前视图；

图7是图6中衬垫元件的后视图；

图8是沿图7中衬垫元件的线8-8所示的侧视剖面图；

图9是示出其未制动情况的本发明的连接组件的细部侧视剖面图；

图10是示出其制动情况的图9中连接组件的侧视剖面图；

图11是采用没有肋条的衬垫元件的连接组件的细部侧视剖面图；

图12是本发明衬垫元件的可替换实施例的后视图；

图13是本发明衬垫元件的另一可替换实施例的前视图；

图14是图13橡胶垫的前部透视图；

图15是采用图13中衬垫元件的连接组件的细部侧视剖面图；

图16是示出了墨水盒触点相对于打印头触点的偏移影响的图表；

图17是滑架、打印头电缆和衬垫元件的前部透视分解图。

具体实施方式

如图1所示，打印机或其它商业机器可包括一个滑架18，其可在纸张或其它介质(未示出)的宽度方向上往复移动，纸张或其它介质容纳在打印机或商业机器中。滑架18一般沿着打印机中的轨道横向移动，可拆卸地在其内容纳有一个底座或打印头16，从而将打印头16装到各个位置上，以便使打印头16能将墨水喷射到介质上。滑架18包括一个可枢转的保持臂19。当打印头16位于滑架18内时，保持臂19可在其闭合情况下枢转并锁定，从而将打印头16保持在滑架中(见图3)。在所示的实施例中，打印头16可拆卸地在其内容纳一组墨水盒20，且打印头在其底面15上包括一组喷嘴(未示出)，以将墨水从墨水盒20中喷射到介质上。

滑架18还沿着其背面62容纳柔性电缆14的滑架端39，电缆14这样成形并定位，即，当打印头16容纳在滑架中时，其与打印头16连接。电缆14包括一个与中央CPU、控制器或处理器(未示出)连接的连接端38。控制器由此就经由电缆14给打印头16提供输入信息并从打印头16接收输出信息。

如图1A所示，本发明的连接组件10包括一个衬垫元件12，其位于滑架18的背面62与电缆14之间，从而促进电缆14与打印头16之间良好的电连接。例如，如图2和4所示，每个墨水盒20可具有一组四个的接触点24，这样打印头16就在其背面上具有多个导电的墨水盒接触点24。在所示的实施例中，示出了四个墨水盒20，每个墨水盒具有四个接触点24(总共16个上部接触点)。每个墨水盒接触点24可经由电缆14与控制器电连接，这样就可将多个信号(即，墨水盒20中墨水的低液面)传送给控制器。

打印头16还可具有多个接近墨水盒接触点24的导电打印头接触点22或下部接触点22。每个打印头接触点22可与控制器电连接，这样就可经由电缆14和打印头接触点22将信号或指令(即，用来控制或驱动打印头16中墨水的喷射)传送给打印头16。

如图5所示，电缆14可为具有一系列内部电线30的薄柔性电缆，每根电线30都与电缆14的下端33上的导电触点32连接(为便于图示，仅在图5中示出三根电线)。每个触点32可由多种材料制成且形成多种形状。例如，在一个实施例中，每个触点32可为镀金的半球状凸起。正如早前所描述的那样，电缆14的连接端38可与控制器连接，这样控制器就与每根内部电线30连接。

衬垫元件12可用于保证柔性电缆14与打印头16之间正确的电连接。如图6-8所示，衬垫元件12可包括一块柔软或易弯的片状材料34，比如橡胶或橡胶状的材料，尽管可采用比如热塑性弹性体、泡沫等的其它材料而不脱离本发明的范围。该块片状材料34包括一个前部表面或正面36、一个后部表面或背面38以及一组触点突起40，该组触点突起40位于该块材料34上并布置在沿着衬垫元件12宽度延伸的多排中。

每个触点突起40可包括一个向后延伸的部分42，其向外从片状材料34的背面38延伸，以及一个向前延伸的部分44，其向外从片状材料34的正面36延伸(见图8)。每个向后延伸的部分42通常可为圆柱形，且每个向前延伸的部分44通常可为圆柱形且包括一个通常为锥形的尖端46。不过，触点突起40向前和向后延伸的部分42、44可采取各种其它形状，比如横截面为方形的突起、具有半球形、扁平或锥形尖端的突起等。

正如在图6和7中最好地示出那样，触点突起40可分为一组上部触点突起50和一组下部触点突起52。衬垫元件12包括一个加强元件、肋条或支承突起54(图7)，其位于衬垫元件12的背面38上并在成组的上部和下部触点突起50、52之间延伸。如图7所示，肋条54可包括一组通常为矩形的形成在其内的凹槽58。凹槽58主要用来帮助制造衬垫元件12，例如用来加强模制衬垫元件12时的冷却。不过，肋条可以不设凹槽58，和/或可采取多种形状，比如一系列小而较短的肋条或突起、支柱、成排的锥形体或单个没有凹槽58的长肋条，或在指定位置增加衬垫元件12刚性的几乎任何其它形状或部件。

衬垫元件12包括外唇缘60，其从背面38向外延伸并绕着衬垫元件12的外径。衬垫元件12的尺寸可设定为紧紧地容纳在滑架18中以将衬垫元件12保持在理想的位置上(即，通过干涉配合)或任何其它附加的部件中，包括但不限于胶粘剂、粘合剂、机械捕集元件等。滑架18的背面62可包括一块刚板部分63(见图1A、9和10)，以给衬垫元件12的背面提供刚性。触点突起40、肋条54以及外唇缘60的向后延伸部分42都优选从该块片状材料34向外延伸大致相同的距离(在一个实施例中大约为1mm)。整个衬垫元件12可由一个材料整体件制成，优选为易弯的材料如橡胶。

如图9所示，墨水盒接触点24可不与打印头接触点22对齐。换句话说，墨水盒接触点24可位于一个偏离打印头接触点22的垂直面中，或与打印头接触点22倾斜。在这种情况下，通常水平延伸的接合处70在成组的接触点22、24之间延伸。例如，因为墨水盒20可拆卸地容纳在打印头16中，墨水盒20可能不容纳在打印头16中恒定的位置上，因此墨水盒接触点24可能不始终一致地与打印头接触点22对齐。

为了让电缆14与打印头16电连接，将衬垫元件12安装在滑架18中且沿着刚板部分63对准。刚板部分63可包括一个凹槽，其尺寸被设定为紧紧容纳其内的衬垫元件12。然后将电缆14定位在衬垫元件12的前部(见图1A)，这样电缆14的每个触点32就与衬垫元件12的触点突起40对齐。例如，每个触点突起40可成形并定位成刚好与其中一个触点32相对地接合电缆14的背面31。所述滑架可包括一个偏压机构，其用于促动所述衬垫元件与所述电缆接触，并促动所述电缆与所述底座接触。电缆14、衬垫元件12和/或滑架18可包括各种机械定位部件来保证电缆14相对于衬垫元件的对准。一旦电缆14和衬垫元件12正确地对准，可将打印头16安放到电缆14的滑架18中，这样每个接触点22、24就与电缆14的一个触点32对齐。图9示出了位于其对准而未压缩的情况下的连接组件。成组的上部或下部触点突起50或52中的每一个都成形并定位成与电缆14上的触点32相对应，且每个触点32成形并定位成与打印头16或墨水盒的接触点22、24其中的一个接合。

随后，将电缆14、打印头16和衬垫元件12的整个组合体或连接组件10压在一起，比如将保持臂19转到其闭合位置上。这就将衬垫元件12、电缆14和打印头16推压在滑架18的刚板部分63上且使之相互接触。当衬垫元件12、电缆14和打印头16被一起压时，每个触点突起40与接近触点32的电缆14的背面31接合，且将每个触点32压至与相关的接触点22、24接合或接触，这样每个触点32就与接触点22、24电连接(见图10)。

当压缩图9的连接组件时，如图10所示，触点32被推动着与接触点22、24接触，且肋条54给打印头接触点22与墨水盒接触点24之间接合处70附近的片状材料34提供了刚性。换句话说，当形成图10的连接组件时，肋条54优选位于与接合处70相同的水平位置。通过这样的方式，肋条54给衬垫元件12提供了刚性，以保证接近肋条54的上部和下部触点突起50、52与电缆14接触，并促动相关的触点32与毗连的接触点22、24接合。

在形成图10的连接组件之后，电缆14的电线30由此与打印头16电连接。如早前所述，电缆14又可与一个控制滑架和打印头16的控制器连接。通过这种方式，当形成图10的连接组件时，控制器与打印头16连接，由此可控制打印头16中墨水的喷射并监控墨水盒20中墨水的液面。

图11示出了带有衬垫元件12′的连接组件，其没有图6-8中衬垫元件12的肋条54。在这种情况下，接近接合处70的触点突起40的向前延伸部分44被压缩，且衬垫元件12缺乏由肋条54提供的抵抗压缩的刚性。在这种情况下，接触点22、24的非共面特性造成电缆14被拉离接近接合处70的接触点。例如，触点32′可与接触点22′隔开。在这种情况下，电缆14并不与打印头16形成良好的接触，这会造成连接差，且给打印质量或打印头的功能带来不利影响。相反，如图10所示，衬垫元件12的肋条54给接近接合处70的衬垫元件12提供了刚性，并限制了衬垫元件12的偏斜。因而，可采用在指定位置给衬垫元件12添加刚性的几乎任何结构或材料，而不脱离本发明的范围，比如塑料、金属条或部分、肋条、或任何其它结构或材料，其能使接近接合处70的触点突起40将对应的触点32压至与接触点22、24接合。

此外，衬垫元件12可包括一个扁平的背面，具有多个仅从片状材料34向前延伸的突起。例如，衬垫元件12可包括片状材料34，在这种情况下，触点突起40、加强元件54和外唇缘60(如果有的话)可仅从片状材料34的正面36延伸。在这种情况下，片状材料34包括一个背面38，其平坦地压靠在滑架18的板部分63上。而且，应该理解的是，触点突起40、加强元件54和外唇缘60中的任何一个或全部可仅从片状材料34的前面36或背面38中的一个延伸。

图7示出了本发明的一个实施例，其中肋条54在成组的上部和下部触点突起50、51之间延伸。不过，肋条54可位于几乎任何希望相对应的接触点可不共面的位置。因为每个独立的墨水盒20可不与其它墨水盒共面，因此不同墨水盒20的墨水盒接触点24可以是非共面的。例如，在图4中，每组墨水盒触点90、92、94、96都可以是非共面的。因而，在图12的实施例中，衬垫元件80包括水平延伸的肋条82，其与图7实施例中的肋条54相对应。不过，衬垫元件80还包括一组一般垂直延伸的肋条84、86、88，每个肋条82、84、86、88都具有形成在其内的凹槽58。图12中衬垫元件80的肋条84、86、88保证了每个上部触点突起50促动其相关触点32与毗连的接触点24接触。换句话说，肋条82、84、86、88都位于潜在非平面性的接合处。肋条82、84、86、88还将衬垫元件12分成五个区域A、B、C、D和E。五个区域中的每一个都可单独地从其它四个区域的平面中移出来，这就使得每个区域中的触点突起40将相关的触点32推动至与一个接触点24接合，该接触点24不必与对应于其它区域的接触点22、24共面。

因而，肋条54或其它加强元件可定位成与期望在接触点22、24中存在平面不连续性的任何接触点或线对应。例如，在一个极端但可能理想的示例中，每个触点突起40都可由一组肋条包围或“加边框”，以便区分开每个接触点22、24的非平面性。这样，不同形状和排列的肋条就可随意地位于衬垫元件12上，从而使肋条与打印头潜在非平面性的区域或接合处相匹配。不过，肋条也可位于不希望存在接触点的任何非平面性的位置。因为肋条或加强元件54增加了强度并提高了触点32与接触点22、24之间的连接，加强元件可位于希望提高连接而不论接触点的平面性或非平面性的任何位置。

肋条54也可仅位于衬垫元件12的正面36、仅位于背面38、或位于正面36和背面38上。例如，图13-15示出了一个衬垫元件91，其具有一组肋条90、92、94、96、98，其从衬垫元件91向前且向后地延伸。此外，在该实施例中，肋条98在每排下部触点突起52之间横向行进。

当采用图13、14的衬垫元件91组装连接组件时，如图15所示，接近接合处70的肋条90与电缆14接合，且阻挡电缆14向后移动。通过这种方式，肋条90保证了接近其的每个触点32都仍与相邻的接触点22、24接合。

本发明衬垫元件12的服贴性与肋条一同使得衬垫元件12能与不同的平面相适应，且提高了最终形成的电连接系统的稳定性。如早前所述，该部件尤其适用于与打印头一起使用，打印头具有带多个接触点的一次性墨水盒，这些接触点需要与电缆上的触点平面形成电连接。触点平面可为垂直的、水平的或几乎任何其它结构。因而，例如，在此使用的术语“向前”和“向后”包括任何不共面的平面，不论此类平面的实际方位如何。此外，在此使用的术语“水平”和“垂直”仅起到示范和说明的目的，并不打算限制本发明系统的方位。

已发现，在制造或组装期间，定位墨水盒接触点24的公差通常大于定位打印头接触点22的公差。因此，已发现，可理想地将打印头接触点22的墨水盒接触点24向前定位(也就是说，可理想地将墨水盒接触点24定位在靠近打印头电缆14的位置，如图9所示)，从而保证与打印头20的电接触得以维持，正如在下面要讨论的一样。

此外，加强元件54无需与该块片状材料34连接，可位于几乎任何能使加强元件提供理想效果的部件上。例如，在一个实施例中，如图17所示，加强元件54位于滑架18的板部分63上。在这种情况下，加强元件54包括一个水平延伸的部分100和一组垂直延伸的部分102、104、106。在该实施例中，当衬垫元件12压靠在板部分63和加强元件54上时，衬垫元件具有与图12中衬垫元件80相似的特征和性能。加强元件54也可位于电缆14上。加强元件也可是一个单独的部件，其被单独装到连接组件中，且例如可“插”到衬垫元件12和板部分63之间的位置(即，摩擦固定)。

图16是一幅示出墨水盒接触点24相对于打印头接触点22的偏离影响的图表。垂直轴表示这样的“干涉”量或距离，即，衬垫元件12、电缆14和打印头必须压在一起或压出其未压缩的状态外，直到电缆14所有的触点32都与相关的打印头16或墨水盒20的接触点22、24形成电连接。换句话说，垂直轴表示必须压缩连接组件以便使电缆14的每个触点32与打印头16或墨水盒20上相对应的接触点22、24接触。尽管垂直轴表示的是一个距离，但垂直轴是与所施加的压力成比例的。

最靠左的条对表示打印头接触点22偏离墨水盒接触点240.3mm(即，打印头接触点22位于离电缆14比墨水盒接触点24近0.3mm的位置)时的数据。正如可从图表中看出的一样，在这种结构中，需要大约0.3mm的干涉量来促动所有的打印头接触点22与电缆14相对应的触点32接触，需要1.2mm的干涉量来促动所有的墨水盒接触点24与电缆14相对应的触点32接触。

中心的条对表示打印头接触点22与墨水盒接触点24共面的情况。在这组数据中，墨水盒接触点24仍位于与最靠左条对相同的位置，但打印头接触点22移动至它们与墨水盒接触点24共面。最后，最靠右的条对表示打印头接触点22位于墨水盒接触点24后方(偏离电缆14)0.3mm的位置时的情况(例如，图9所示的情况)。

正如可从图16的图表中所看到的一样，墨水盒接触点24相对于打印头接触点22的偏移对需要与打印头接触点22形成电连接的干涉影响很小。相反，墨水盒接触点24的偏移显著影响需要与墨水盒接触点24接触的干涉。我们认为，不同的结果归因于接触点22、24制造公差的不同级别，如早前所述。

因此，可从图16的图表中看出，最靠右的条对表示了需要用来保证打印头接触点22和墨水盒接触点24在所示排列中接触的最小干涉。在这种排列中，墨水盒接触点24位于打印头接触点22前方约0.3mm处，因此就可理想地将墨水盒接触点24定位在打印头接触点22的前面。在一个实施例中，已发现，将墨水盒接触点24定位在打印头接触点22前方约0.15mm处是最佳的。此外，本发明柔顺的衬垫元件12可用于保证电缆14、墨水盒接触点24和打印头接触点22之间所有的电连接仍然保持，即便是在墨水盒接触点24与打印头接触点22不共面的时候。不过，应该理解的是，本发明的加强元件54和衬垫元件可用在任何的连接系统中，即便是在接触点都共面的时候，从而提高各部件之间的连接。

虽然已参照优选实施例对本发明作了详细的描述，但显然可对其作出改进和变化，而不脱离本发明的范围。

Claims (13)

1. 一种连接组件，它包括：

一个底座，其包括一组接触点；

一根电缆，其包括多个位于其上的触点，每个触点成形并定位成与所述接触点中的一个接合；

一个衬垫元件，其包括一块片状材料，且具有一组从所述一块片状材料向外延伸的触点突起，每个所述触点突起成形并定位成与所述电缆接合，且促动所述触点中的一个与所述接触点中的一个接合；以及

一个加强元件，其接近所述触点突起的一个子组，以保证所述触点突起的子组与所述电缆接合，从而促动相关的触点与毗连的接触点接合；

其特征在于：一垂直于衬垫元件、并通过一个接触点和通过成形与定位成与该接触点接合的触点的直线与加强元件隔开；

一垂直于衬垫元件并通过加强元件的直线设置在两条直线之间并与其隔开，该两条直线大致垂直于衬垫元件，并各通过两个相邻触点突起的一个。

2. 如权利要求1所述的连接组件，其特征在于，所述底座包括位于第一平面中的第一组接触点和位于第二平面中的第二组接触点，所述第一平面和第二平面在其间限定了接合处，并且，所述加强元件位于所述一块片状材料上且与所述接合处对齐。

3. 如权利要求1所述的连接组件，还包括一个滑架，所述滑架在其内容纳有所述衬垫元件、所述底座和至少一部分所述电缆，并且，所述加强元件位于所述滑架上。

4. 如权利要求1所述的连接组件，其特征在于，所述加强元件位于所述电缆上。

5. 如权利要求1所述的连接组件，其特征在于，所述加强元件是一个单独的独立部件，且可与所述底座、所述电缆和所述衬垫元件分开。

6. 如权利要求1所述的连接组件，还包括一个滑架，所述滑架成形为在其内容纳所述打印头、所述衬垫元件和至少一部分所述电缆，并且，所述加强元件位于所述滑架的背面上且接近所述衬垫元件。

7. 一种用于接触一根其上具有多个触点的电缆并使每个触点与一个接触点接合的衬垫元件，该衬垫元件包括：

一块片状材料；

一组触点突起，每个触点突起从所述一块片状材料向外延伸；以及

一个加强元件，其位于所述一块片状材料上，且成形并定位成保证任何接近所述加强元件的触点突起都接触电缆，并促动相关的触点与所述接触点中的一个接合；

其特征在于：一垂直于衬垫元件、并通过一个接触点和通过使与该一个接触点接合的触点的直线与加强元件隔开；和

一垂直于衬垫元件并通过加强元件的直线设置在两条直线之间并与其隔开，该两条直线大致垂直于衬垫元件，并各通过两个相邻触点突起的一个。

8. 如权利要求7所述的衬垫元件，其特征在于，所述加强元件将所述成组的触点突起分成第一组和第二组触点突起。

9. 如权利要求7所述的衬垫元件，其特征在于，所述加强元件是一个肋条状的突起。

10. 如权利要求7所述的衬垫元件，其特征在于，所述加强元件从所述一块片状材料向后延伸。

11. 如权利要求10所述的衬垫元件，其特征在于，每个触点突起包括一个向前延伸的部分和一个向后延伸的部分，所述向前延伸的部分从所述一块片状材料向前延伸，所述向后延伸的部分从所述一块片状材料向后延伸，所述每个触点突起的向前和向后延伸的部分为圆柱形。

12. 如权利要求7所述的衬垫元件，其特征在于，所述衬垫元件是柔性的。

13. 如权利要求7所述的衬垫元件，还包括一个辅助加强元件，其位于所述一块片状材料上，且成形并定位成保证任何接近所述辅助加强元件的触点突起接触所述电缆，并促动相关的触点与所述接触点中的一个接合。

Images