CN100483859C - 连接器 - Google Patents

Abstract

一种连接器，包括接触点和绝缘体。每个接触点都包括依次排列的接触部分、第一固定部分、弹性部分、第二固定部分和连接部分，并且弹性部分是大致的曲柄状。绝缘体包括固定第二固定部分的固定块、固定第一固定部分的可动壳体。可动壳体仅仅固定到接触点，并远离固定块底面在浮动的状态下被弹性部分所夹持。固定块设置有当连接器被安装到基板上时防止短路的壁。鉴于这种结构，当连接器与相配连接器装配时，在结构简单不会导致与基板短路以及不会导致任何无效连接的情况下，可以实现大于0.7mm的浮动量。

Description

连接器

技术领域

本发明涉及一种用在电气及电子设备如汽车导航系统等中的连接器，确切地，涉及一种具有浮动结构的连接器，该浮动结构允许该连接器与相配连接器装配，甚至是在其间有一定位置偏差的情况下。

背景技术

通常，为了连接两块基板，使用了两个连接器(例如，插头连接器和插座连接器)。这两个连接器每一个都主要包括多个接触点和用于排列夹持接触点的由电绝缘材料制成的绝缘体。当通过锡焊等把两个连接器分别连接到基板上时，不可避免地在两个连接器之间出现一些位置偏差。因此，在很多情况下，任何一个连接器都是浮动结构以适应或消除这种位置偏差。

在下面的专利文献1至3中，已经公开了具有浮动结构的连接器，顺便说一句，它们中的专利文献2和3已经由本申请的受让人所提交。

专利文献1

根据公开的日本专利申请No.2004—63358的摘要，该已有技术的目的是提供一种浮动电插塞，该浮动电插塞的制造相对简单而且价格便宜，且实现更大的浮动位移。该浮动电插塞包括多个通过加工金属板获得的多个接线端，并且接线端被内壳和在连接器装配方向上绕轴线环绕内壳的外壳所夹持。每个接线端都在内壳所夹持的一个末端上有接触部分，在外壳所夹持并从外壳伸出的另一端上有连接部分，在接触部分和连接部分之间形成有柔性部分。这样，内壳是通过接线端的柔性部分以相对于外壳可移动的方式支撑。在浮动电插塞中，多个接线端以它们金属板板面互相平齐地排列，这些接线端都在其厚度方向上被加工，以致弯曲形成内壳和外壳之间的柔性部分，并被通过夹物模压整体成型而由内壳和外壳所夹持。

关于上文的描述，公开的日本专利申请No.2004—63358的权利要求1叙述了一种浮动电插塞，其包括通过加工金属板获得的多个接线端，并且接线端被内壳和外壳所夹持，外壳在连接器的装配方向上绕轴线环绕着内壳，并且每个接线端都在内壳所夹持的一端上具有接触部分，在外壳所夹持并从外壳伸出的另一端上具有连接部分，在接触部分和连接部分之间形成有柔性部分，所以通过接线端的柔性部分内壳相对于外壳是可移动的，其中的多个接线端以它们金属板板面相互平齐地排列，在它们的厚度方向上加工接线端以致弯曲形成内壳和外壳之间的柔性部分，并被夹物模压整体成型而由内壳和外壳所夹持。权利要求2叙述了在权利要求1中所描述的浮动电插塞中，接线端柔性部分的宽度要窄于它们的接触部分和连接部分的宽度。权利要求3叙述了在权利要求1中所描述的浮动电插塞中，外壳包括安装于其上的调整件，该调整件适于紧靠着内壳部件，以在连接器的装配方向上调整内壳的运动。权利要求4叙述了权利要求3所描述的浮动电插塞中，调整件是由金属制成的。权利要求5叙述了权利要求1或3所描述的浮动电插塞中，内壳包括当相配连接器与该连接器装配的时候用于导通相配连接器的装配引导凸起。权利要求6叙述了在权利要求1或2所描述的浮动电插塞中，内壳和外壳通过能够分离的连接部相连。权利要求7叙述了权利要求1、2、3和6中之一所描述的浮动电插塞中，当从连接器的装配方向上观察时，内壳包括线性延伸的排列壁，在壁的表面上排列着接线端的接触部分，在排列壁纵向的两个端部上设置有横向腿并垂直于排列壁延伸，横向腿的尖端适于在内壳运动时紧靠着外壳，所以尖端形成横向调整部件，接线端的柔性部分设置在排列壁和外壳之间的空间内。

专利文献2

根据公开的日本专利申请No.2003—45525的摘要，该已有技术的目的是提供一种连接器，该连接器是浮动结构并能够以简单的结构不增加部件数量的情况下定位接触点的连接部分。在连接器中包括接触点，每个接触点都具有适于接触相配接触点的接触部分，固定到块上的固定部分，和连接到基板上的连接部分，并且块夹持并固定要求数量的接触点。上面的目标可以通过特征来实现，每个接触点中都包括具有在固定部分和连接部分之间的至少一个弯曲部分的弹性部分，块设置有具有大致盒形相对于块的外尺寸留有间隙的壳体，并设置在接触点连接部分的侧面上，从而能够相对于基板定位接触点的连接部分以及实现连接器的浮动。此外，每个接触点在弹性部分与连接部分之间都设有适于接合壳体插入孔的安装部分。

关于上文的描述，公开的日本专利申请No.2003—45525的权利要求1叙述了一种要安装到基板上的连接器，其包括接触点，每个接触点具有适于接触相配接触点的接触部、固定到块上的固定部分、及连接到基板上的连接部分，并且块用于夹持并固定要求数量的接触点。其中每个接触点都包括在固定部分和连接部分之间具有至少一个弯曲部分的弹性部分，该块设置有具有大致盒形相对于块的外尺寸有一间隙的壳体，并设置在接触点连接部分的侧面上，从而能够相对于基板来定位接触点的连接部分，并能够使得连接器处在浮动状态。权利要求2叙述了权利要求1所描述的连接器中，具有臂部分的壳体在宽度方向上于两个侧面上形成有与臂部分相邻的切缝，以提供弹力至臂部分上，用于容易地把块的锁定部分安装到臂部分上。权利要求3叙述了在权利要求2所描述的连接器中，每个接触点都在弹性部分和连接部分之间设有适于接合壳体插入孔的安装部分。

专利文献3

根据公开的日本专利申请No.2002—352908的摘要，该已有技术的目的是提供一种连接器，该连接器是浮动结构并能够以简单的结构并不增加部件数量的情况下来定位接触点的连接部分。在连接器中包括接触点，每个接触点都具有适于接触相配接触点的接触部分、固定到块上的固定部分、连接到基板上的连接部分，并且该块用于夹持并固定其中要求数量的接触点。上文的目的可以通过以下特征来实现，其中每个接触点都包括在固定部分和连接部分之间的弹性部分，有大致呈盒形的壳体，该壳体相对于块的外尺寸有间隙并设置在接触点的连接部分侧上，从而能够相对于基板来定位接触点的连接部分以及连接器的浮动。为了便于浮动，每个接触点的弹性部分都包括至少一个弯曲部分。

关于上文的描述，公开的日本专利申请No.2002—352908的权利要求1叙述了一种要安装到基板上的连接器，其包括接触点，每个接触点都带有适于接触相配连接器的接触部分、固定到块上的固定部分、及连接到基板上的连接部分，并且该块用于夹持固定要求数量的接触点，其中每个接触点都包括固定部分和连接部分之间的弹性部分，有大致呈盒形的壳体，该壳体相对于块的外尺寸有间隙并设置在接触点的连接部分侧上，从而能够相对于基板定位接触点的连接部分以及实现连接器的浮动。权利要求2叙述了权利要求1所描述的连接器中，每个接触点的弹性部分都包括至少一个弯曲部分。权利要求3叙述了权利要求2所描述的连接器中，在每个接触点的弹性部分和连接部分之间都设置有十字形的定位部分。权利要求4叙述了权利要求3所描述的连接器中，壳体在基板连接侧的表面中设置有用于插入接触点的要求数量的插入槽，在插入槽之间设置有板状件，每个板状件都在一侧设置有凸起并在另一侧设置有导向面，同时设置的倾斜面A和倾斜面B与每个导向面相邻，设置的倾斜部分大致垂直于倾斜面A并与其相邻。权利要求5叙述了权利要求4所描述的连接器中，每个接触点都通过以下步骤安装到壳体中，第一步以十字形定位部分的尖端顺着导向面插入接触点，接着使尖端沿着倾斜部分和倾斜面A向着凸起移动，进一步使得尖端沿着倾斜面B向着凸起移动，使十字形定位部分落到凸起和已安装部分上。

在两块基板相互连接的情况下，通常使用两个连接器(例如，插头连接器和插座连接器)。当两个连接器通过焊接等分别连接到基板上的时候，除非采用精确的定位装置，否则将经常出现不能连接连接器的问题。然而，如果采用这种精确的定位装置的话，成本将增加，这是我们所不情愿的。

为了使得甚至在其间有所偏差的情况下有可能连接两个连接器，经常设置得两个连接器中的一个以浮动状态支撑，以致适应或消除两者间的偏差。

然而，在专利文献1所公开的连接器中，当连接器相互装配的时候，浮动连接器的接触点要频繁地接触基板以导致短路，结果为缺陷连接或无效连接。

另一方面，关于专利文献2和3中公开的连接器，浮动量是取决于两个绝缘体接合部分上的间隙来确定的，因此不能实现大于0.4mm的浮动量。

发明内容

鉴于已有技术中这样的问题，本发明的目的是提供一种改进的连接器，当连接器与相配连接器装配的时候，其结构简单不会导致与基板短路确保多于0.7mm的浮动量，因此不会导致任何的缺陷或无效连接。

通过可分离地与相配连接器80装配的连接器10能实现上述目的，连接器10包括多个接触点16、其中用于排列夹持接触点16的绝缘体，其中根据本发明，每个接触点16都包括在一端适于接触相配连接器80的接触部分22；在另一端要连接到基板90上的连接部分30；在接触部分22和连接部分30之间的第一固定部分24、第二固定部分28和具有弹性的弹性部分26；这几个部分以接触部分22、第一固定部分24、弹性部分26、第二固定部分28和连接部分30的顺序排列。弹性部分26基本是曲柄状，其中的绝缘体包括：固定块12，用其来固定接触点的第二固定部分28；可动壳体14，用来固定接触点的第一固定部分24，可动壳体仅仅固定到接触点16上并被接触点16的弹性部分26以远离固定块12底面的浮动状态所夹持。固定块12具有大致U形的横截面，可动壳体14具有大致倒T形的横截面。

在可动壳体14的每个纵向的端部上都设有突起部分32，大致U形的固定翼18设置在固定块12上，并待连接到基板90上，所以固定翼18接合可动壳体14的突起部分32，以防止可动壳体14从固定块12上脱离。

此外，固定块12在基板90侧设置壁，该壁与固定块12一体或为单独的部分，用于当连接器10被安装到基板90上时防止短路。

此外，每个接触点16的弹性部分26的长为1.0—5.0mm，从而增加可动壳体14的浮动量。如果弹性部分26的长度小于1.0mm，就不能实现足够的浮动。如果弹性部分26的长度大于5.0mm，将使得连接器硕大不能完全符合客户等提出的微型化连接器的要求。

从上文的描述可以看出，根据本发明的连接器10能够导致下面的有益效果。

(1)根据本发明，每个接触点16都包括在一端上适于接触相配连接器80的接触部分；在另一端上适于连接到基板90上的连接部分；在接触部分22和连接部分30之间有第一固定部分24、第二固定部分28和具有弹性的弹性部分26；这些部分以接触部分22、第一固定部分24、弹性部分26、第二固定部分28和连接部分30的次序排列；并且弹性部分26基本是曲柄状，另外，绝缘体包括以固定接触点的第二固定部分28的固定块12，以及固定接触点的第一固定部分24的可动壳体14，可动壳体14仅仅固定到接触点16上，并被接触点16的弹性部分26以远离固定块12的底面在浮动状态下夹持。因此，具有简单结构的连接器的浮动是有可能的，并通过大于0.7mm的足够的浮动量可以实现稳定的电连接。

(2)根据本发明，固定块12具有大致U形的横截面，可动壳体14具有大致倒T形的横截面。因此，可动壳体14相对于固定块12通过接触点16以浮动状态被夹持，同时固定翼18可以固定到固定块12上，以防止可动壳体14从固定块12上脱离。

(3)根据本发明，可动壳体14在其每一个纵向末端上都设置有突起部分32，并且固定翼18是排列在固定块12上的，固定翼18是大致的U形并连接到基板90上，所以固定翼18接合可动壳体14的突起部分32以防止可动壳体14从固定块12上脱离。因此，连接器的部件具有多种功能，以减少部件的数量，并且连接器对基板90的夹持力能够增加。由于相配连接器80从连接器10上的脱离不会导致接触点16变形，连接器10和相配连接器80能够反复装配并相互脱离，甚至是在重复装配与脱离多次之后还提供稳定的电连接。

(4)根据本发明，固定块12在基板90侧设置壁，该壁与固定块12一体或作为单独的部分，以当连接器10安装到基板90上的时候防止短路。因此，当连接器10安装到基板上的时候，接触点16的弹性部分26并不接触基板90，所以可以防止连接器安装到基板上的短路，并因此避免任何缺陷连接或无效连接。

(5)每个接触点16的弹性部分26的长度为1.0—5.0mm，从而增加了可动壳体14的浮动量。因此，甚至如果在连接器和相配连接器之间的位置偏差为0.7mm，这样的位置偏差能够足够地适应或消除，得到稳定的电连接。

参照下面的详细说明书、权利要求书连同附图将更容易完全理解本发明。

附图说明

图1A是从装配口侧看到的根据本发明的连接器的透视图；

图1B是从基板连接侧看到的根据本发明的连接器的透视图；

图2A是根据本发明的相配连接器和连接器的横截面图；

图2B是相互装配的相配连接器与连接器的横截面图；

图3A是从装配口侧看到的固定块的透视图；

图3B是从装配口侧看到的可动壳体的透视图；

图4是接触点的透视图；及

图5是固定翼的透视图。

具体实施方式

参照附图1—5将解释根据本发明的连接器的一个实施例。图1A是从装配口侧看到的根据本发明的连接器的透视图。图1B是从基板连接侧看到的根据本发明的连接器的透视图。图2A是根据本发明的连接器和相配连接器的横截面图。图2B是根据本发明的连接器与相配连接器装配的横截面。图3A是从装配口侧看到的固定块的透视图。图3B是从装配口侧看到的可动壳体的透视图。图4是接触点的透视图。图5是固定翼的透视图。

根据本发明的连接器10主要包括固定块12、可动壳体14、接触点16和固定翼18。

在解释根据本发明的连接器的构件之前，将解释相配连接器80。相配连接器主要包括绝缘体82和排列其中并被绝缘体82所夹持的接触点84。相配连接器80可以是连接电缆或基板的连接器。然而，由于根据本发明的连接器10是浮动结构，在很多情况下，相配连接器将用于连接到基板上。换句话说，根据本发明的连接器10和相配连接器通常用于两个基板间的连接。如图2A和图2B中所示，根据本发明的连接器10和相配连接器80都分别连接到基板上，在这种情况下它们相互装配以进行两个基板之间的信号交换。

现在将参照附图来描述根据本发明的连接器的构件。首先，将解释接触点16，它是本发明的主要特征。接触点16是由金属制成的，并通过已有技术的冲压加工成形。优选的形成接触点16的金属包括黄铜、铍铜、磷青铜等，它们符合要求如弹性、电导性等。

如图4中所示每个接触点16都是大致的U形，并包括在一个末端上适于接触相配连接器80的接触点84的接触部分22，和在另一个末端上连接基板的连接部分30。在接触部分22和连接部分30之间，设置有固定到可动壳体14上的第一固定部分24、具有弹性的弹性部分26、固定到固定块12上的第二固定部分28。

通过按压装配、挂钩(切缝)、焊接等第一固定部分24在两侧上固定到可动壳体14上，这样接触部分22在装配口20中延伸。为了容易地使接触部分22与相配连接器80的接触点84相接触，接触点16的接触部分伸入到接触口20中。

通过按压装配、挂钩(切缝)、焊接等第二固定部分28被固定到固定块12中。在这种方式中，接触点16固定到固定块12上，这样连接部分30伸到连接器宽度方向的两个侧上。如图2A中所示连接部分30是表面安装型(SMT)，但是它们可以是插件式(diptype)。

如上文所述接触点16的弹性部分26具有弹性，所以甚至在连接器稍微偏离或未对准相配连接器80情况，弹性部分26的弹性用作调节如两个连接器之间的偏差。弹性部分26的形状可以是任何一种只要其具有弹性和这样的功能。考虑到连接器微型化及能够与相配连接器80装配，优选的弹性部分26是大致的“曲柄”状。

在说明性实施例中，接触点16弹性部分26的长度为1.0—5.0mm。这样的长度能使得浮动量增加。如果其长度小于1.0mm，则不能实现足够的浮动。如果其长度大于5.0mm，将使得连接器庞大而不符合客户等提出的微型化连接器的要求。

在弹性部分26的长度为3.0mm的情况中，其可以实现在纵向(接触点排列方向)上0.7mm在宽度方向上0.7mm的浮动量。在长度为4.0mm的情况中，可以实现纵向(接触点排列方向)上0.8mm宽度方向上0.8mm的浮动量。此外，在长度为5.0mm的情况下，可以实现纵向(接触点排列方向)上0.9mm宽度方向上0.9mm的浮动量。

接下来将解释可动壳体14，可动壳体14是本发明的主要特征之一。可动壳体14是通过已知的喷射模塑法由电绝缘的塑料材料制成。考虑到尺寸上的稳定性、可加工性、制造成本等情况下，可动壳体14的材料可以从包括聚丁烯对苯二酸酯(PBT)、聚酰胺(66PA或46PA)、液晶聚合物(LCP)、聚碳酸酯(PC)等和其组合中适当选择。

可动壳体14在其纵轴线的两侧上设置有插入孔34，用来以接触点16的第一固定部分24来分别固定要求数量的接触点16。可动壳体14是大致的倒T形横截面，并在浮动的状态下以在接触点弹性部分26弹性的帮助下远离固定块12的底部由接触点16支撑。换句话说，可动壳体14在浮动状态下夹持，所以可动壳体14在纵向上(接触点排列方向)和宽度方向上是可移位的。

在每个纵端上可动壳体14都设置有突起部分32。当相配连接器80从连接器10上脱离的时候，突起部分32接合固定翼18，从而防止可动壳体14从脱离相配连接器80的方向移动以及由此从固定块12上脱离。可以适当设计突起部分32和固定翼18之间的位置关系，以免当相配连接器80从连接器10脱离的时候导致接触点16的弹性部分26变形。

固定块12最好在基板90侧设置壁(未示出)以防止当连接器安装到基板90上时任何的短路。壁可以一体地设置到固定块12上或作为一个分离部件，只要当连接器安装到基板上的时候防止短路即可。

将解释固定块12。固定块12由电绝缘的塑料材料经已知的喷射模塑法成型的。对于固定块12的材料来说，考虑到尺寸上的稳定性、可加工性、制造成本等，适合从包括聚丁烯对苯二酸酯(PBT)、聚酰胺(66PA或46PA)、液晶聚合物(LCP)、聚碳酸酯(PC)等和其组合物中适当选择。

固定块12在其宽度方向的两端上设置有插入槽36，用于固定要求数量的接触点16，如上文所描述的第二固定部分28固定在插入槽中。固定块12是大致U形横截面。在通过U形横截面所形成的凹槽38中，如上文所描述的可动壳体14在浮动的状态下被夹持。相配连接器80的安装20是由凹槽38和可动壳体14形成的。

固定块12在其每个纵向末端上都形成有固定槽40，用于固定固定翼18(图3A)。可以适当设计固定槽40的位置和形状，这样当相配连接80被去除的时候，可动壳体14的突起部分32接合固定翼18，以防止可动壳体14在脱离相配连接器80的方向上移动(以防止接触点16的弹性部分26变形)。

接着参照附图5将解释固定翼18。当相配连接器80被从连接器10上去除的时候，固定翼18接合可动壳体14的突起部分32以防止可动壳体14在从相配连接器80上脱离的方向上移动(以防止接触点16的弹性部分26变形)。只要能实现这种功能，固定翼18可以由金属或电绝缘的塑料材料制成。形成固定翼18的优选的金属包括黄铜、铍铜、磷青铜等，它们符合例如尺寸上的稳定性、可加工性、强度等要求。如果将电绝缘塑料材料用于固定翼18，考虑到尺寸上的稳定性、可加工性、制造成本、强度等，材料适合从包括聚丁烯对苯二酸酯(PBT)、聚酰胺(66PA或46PA)、液晶聚合物(LCP)、聚碳酸酯(PC)等和其组合物中适当选择。在说明性实施例中，考虑到强度和热阻性，固定翼18是由液晶聚合物(LCP)制成。

每个固定翼18都是大致的U形，并主要包括适于接合可动壳体14的突起部分32的锚接部分42、固定到固定块12上的固定部分44和待固定到基板上的连接部分46。固定翼18通过压力安装、焊接等固定到固定块12上。固定翼18的形状和尺寸可以适当设计，这样当相配连接器80从连接器10向上移走时，固定翼18接合可动壳体14的突起部分32，以限制浮动可动壳体14在脱离相配连接器80的方向上移动，以致防止接触点16的弹性部分变形。

本发明申请的实施例是用于电气设备和电子设备如汽车导航系统等的连接器，特别是具有浮动结构允许连接器甚至在两者间任意偏差位置与相配连接器相装配的连接器。

虽然已经描述了参照优选实施例特别示出并描述了本发明，对本领域的技术人员所做出的可预见的、其他改换方式及细节，都没有脱离本发明的精神和范围，这一点是能理解的。

Claims (4)

1、一种与相配连接器可拆卸地装配的连接器，包括多个接触点和其中用于排列夹持所述接触点的绝缘体，

其中每个所述接触点都包括在一端上适于接触所述相配连接器的接触部分；在另一端上连接基板的连接部分；在所述接触部分和所述连接部分之间设置有第一固定部分、第二固定部分和具有弹性的弹性部分；所述这些部分以接触部分、第一固定部分、弹性部分、第二固定部分和连接部分的次序排列，所述弹性部分是大致的曲柄状，及

其中所述绝缘体包括固定块和浮动的可动壳体，所述接触点的所述第二固定部分固定到固定块上，所述接触点的所述第一固定部分固定到浮动的可动壳体上，所述可动壳体仅仅固定到所述接触点上，并且所述可动壳体被所述接触点的所述弹性部分以浮动方式远离所述固定块底面而夹持，

其中所述可动壳体在其每个纵端上都设置有突起部分，并且固定翼排列在所述固定块上，固定翼是大致的U形并待连接到基板上，当相配连接器脱离的时候，以使所述固定翼接合可动壳体的所述突起部分，以限制可动壳体从所述固定块脱离的移动。

2、根据权利要求1中所述的连接器，其中所述固定块具有大致U形横截面，所述可动壳体具有大致倒T形横截面。

3、根据权利要求1至2中任何一个所述的连接器，其中所述固定块在基板侧设置壁，该壁与块一体或为单独的部分，用于当连接器被安装到基板上的时候防止短路。

4、根据权利要求1至2中任何一个所述的连接器，其中每个所述接触点的所述弹性部分的长度为1.0至5.0mm，从而增加了可动壳体的浮动量。

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