CN101378162A - 连接器、插座部件、电子设备及插头部件 - Google Patents

Abstract

一种连接器、插座部件、电子设备及插头部件，连接器(100)的特征在于，具备：插座(1)，在筒状的内周壁、沿进深方向以规定间隔具备多个第1端子(13、14)；插头(2)，在外周壁具备多个第2端子(23、24)，该多个第2端子(23、24)在插头(2)插入嵌合于该插座(1)的状态下、分别与各上述第1端子(13、14)接触而构成多个电接点；环状的弹性密封部件(16)，在上述插头(2)嵌合于上述插座(1)的状态下、将各上述电接点密封。

Description

连接器、插座部件、电子设备及插头部件

技术领域

本发明涉及连接器、具备该连接器结构的插座部件、电子设备及插头部件。

背景技术

例如，在日本特开2000-12145号公报中，公开了在插头插座式连接器中、利用磁铁的吸附将插头相对于该插座插入嵌合时的间隙消除、由此防止尘埃及水分的侵入的技术。

在日本特开2000-12145号公报中公开的技术中，插座的插入口部分的间隙被消除。但是，在插入插头的时点，在插座内部的接点端子及插头周围的接点端子上已经附着有水分的情况下，即使处于其嵌合状态水分也会残留在插座内部。因此，有可能各接点端子被水滴短路而引起电问题。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而做出的，目的是在插头插座式连接器中、防止其嵌合状态下的进深方向上的多个接点端子间的短路。

为了达到上述目的，有关本发明的第1技术方案的防水连接器结构，其特征在于，包括：装置侧的插座，在筒状的内周壁沿进深方向以规定间隔具备多个第1端子；插头，在外周壁上具备在该插头插入嵌合于该插座的状态下、分别与各上述第1端子接触而构成多个电接点的多个第2端子；环状的弹性密封部件，在上述插头嵌合于上述插座中的状态下将各上述电接点密封。

发明效果

如上所述，根据本发明，能够在插座与插头的嵌合状态下防止各接点端子间的短路。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式的图，是将插头插入嵌合于插座的状态下的内部沿直角方向剖断而表示的立体图。

图2是表示本发明的第2实施方式的图，是从对壳体的安装面侧观察具备图1的插座的插座部件的立体图。

图3是以纵截面表示图2的插座部件的接点部及密封结构部的立体图。

图4是表示在壳体中组装有图2的插座部件的电子设备的立体图。

图5是图4的壳体及插座部件的分解立体图。

图6是将插头部件插入嵌合于图4的电子设备的插座部件的状态下的内部沿直角方向剖断表示的立体图。

图7是将插头部件插入嵌合于图6的插座部件的状态下的内部平面地剖断表示的立体图。

图8是表示图7的嵌合前的插入时的图，是表示插头的外观的立体图。

图9是图8的要部放大图。

图10A是表示第1变形例的图，是表示插头的插入之前状态的截面图。

图10B是表示第1变形例的图，是表示插头的嵌合后的状态的截面图。

图11A是表示第2变形例的图，是表示插头的插入之前状态的截面图。

图11B是表示第2变形例的图，是表示插头的嵌合后的状态的截面图。

图12是表示本发明的第3实施方式的图，是表示插头的相对于壳体一体型的插座的插入之前的立体图。

图13是将图12的插座部平面地剖断表示的立体图。

图14是图13的密封部成形部件的单品立体图。

图15是从图12的相反方向观察的分解立体图。

图16是表示本发明的第3变形例的图，是将插头部件插入嵌合于插座部件的状态下的内部平面地剖断表示的部分截面图。

图17是表示插座和电子设备主体的电缆连接构成的立体图。

具体实施方式

以下，参照附图详细地说明用来实施本发明的优选的实施方式。

(第1实施方式)

图1中表示应用了本发明的防水连接器的一个实施方式的结构。图1将插头插入嵌合于插座的状态下的内部沿直角方向剖断表示。

连接器100由插座1和插头2构成。

插座1具备绝缘体11、插入孔12、电源端子13、信号端子14、嵌合检测端子15、和弹性密封部件16。如图所示，插座1具有在绝缘体11的一面开口的插入孔12。在该插入孔12的筒状的内周壁，从开口向进深方向以规定间隔分别设有多个电源端子13和信号端子14。具体而言，从插入孔12的开口侧设有一对电源端子13、和插入孔12的深侧的一对信号端子14。

进而，在插入孔12的最深端设有一对嵌合检测端子15。该嵌合检测端子15兼作为ID端子。

在插入孔12的内周壁，设有5条环状的弹性密封部件16，以便夹住共计4个的电源端子13及信号端子14、和嵌合检测端子15的各端子。弹性密封部件16配置在形成于插入孔12的内周壁的环状槽中，向插入孔12的内方突出。

插头2由绝缘体21、和从该绝缘体21突出的销22构成。该销22被插入于上述插座1的插入孔12而嵌合。

销22具备电源端子23、信号端子24、短路端子25、和非导电部26。在销22的外周壁，从根侧向前端方向划分设置有一对电源端子23和一对信号端子24。进而，在销22的最前端设有短路端子25。

电源端子23、信号端子24及短路端子25由对销22的外周壁及内部进行分割的4个非导电部26划分。

如果将插头2插入嵌合在插座1中，则如图所示，插座1的电源端子13与插头2的电源端子23接触，插座1的信号端子14和插头2的信号端子24接触。由此形成共计4个电接点。

此外，设在插座1的插入孔12的最深端的一对嵌合检测端子15在嵌合插头2时与销22的最前端的短路端子25接触。由此，形成两个一组的嵌合检测用电接点。利用该嵌合检测用电接点，检测插座1与插头2的嵌合。

如果这样检测到嵌合，则从未图示的装置侧供给对插座1的信号端子14的电信号。

此外，5条环状的弹性密封部件16在嵌合插头2时分别位于露出在销22的根和外周壁的4条非导电部26的外周上。

如图1所示，本实施方式的连接器100在构成连接器的插座1与插头2的嵌合状态下，通过环状的弹性密封部件16将连接器的进深方向上的多组各电接点(包括嵌合检测用电接点)密封。由此，能够防止接点之间的短路。

因而，即使在水中嵌合的状态或在接点端子间有水分的状态下也能够防止各电接点间的短路。

(第2实施方式)

作为第2实施方式，在图2～图9中表示将图1的插座1组装在电子设备中的结构的例子。

图2是从对壳体的安装面侧观察具备图1的插座1的插座部件3的图。图3是表示插座部件3的接点部及密封结构部的纵截面图。电源端子13、信号端子14及嵌合检测端子15从设置于绝缘体11的开口导出到绝缘体11的外部。并且，开口被密封用弹性部件17密封。

另外，电源端子13、信号端子14及嵌合检测端子15与未图示的电路基板的连接器等连接。该连接既可以是直接的，也可以经由柔性基板等。

图4是表示在壳体中组装有插座部件3的电子设备4的图。在图5中，将其壳体及插座部件3分解表示。如图4所示，由上箱41和下箱42构成电子设备4的壳体。在上箱41与下箱42的接合面夹装有防水用的密封垫(packing)43。

插座部件3收容在形成于上箱41的组装凹部44中并由螺钉固定。在插座部件3固定于上箱41的状态下，插座1的位置为形成于上箱41的侧面的孔45的位置。

另外，在组装凹部44，形成有对应于上述电源端子13、信号端子14及嵌合检测端子15的贯通孔，但螺孔不能与壳体内部贯通。此外，为了插座1的强度提高，采用了由上箱41的侧面部覆盖的结构，但也可以是将插座1开放的结构。

图6是将插头部件5插入嵌合于电子设备4的插座部件3的状态下的内部沿直角方向剖断表示的图，图7是将插头部件5插入嵌合于该插座部件3的状态下的内部平面地剖断表示的图，对于与上述实施方式1同样的部分赋予相同的符号并省略其说明。

图8是通过插头2的外观表示嵌合前的插入时的图，图9是其要部放大图，在将插头2的销22插入了插座1的插入孔12的嵌合状态下，弹性密封部件16受插入孔12的内周壁的环状槽的约束，从而处于内周侧被推压在销22的外周壁的密接状态。因而，能够确保密封性能。

(第1变形例)

作为第1变形例，表示通过楔子形状的部件提高密封部件的紧固性这一类型的结构例。图10A表示插头2向插座1的插入前状态。图10B表示插头2插入嵌合在插座1中的状态。

第1变形例是为了在降低插头的插入阻力的同时确保防水性能、而在嵌合时提高插入孔12的入口侧的弹性密封部件16a的密封紧固性的例子。如图所示，在绝缘体11的插入孔12的开口端周围，形成有环状的凹部18。弹性密封部件16a配置于该环状凹部18。另一方面，在插头2的销22的根部周围，设有环状楔子形状部28。

弹性密封部件16a被一体的环状凸部181将一侧面保持在环状凹部18的内周侧。弹性密封部件16a能够向环的内径方向及外径方向变形。此外，环状楔子形状部28能够进入到环状凹部18，其内周侧的倾斜面能够抵接在弹性密封部件16a的外周。

如图10A所示，在插入销22时，弹性密封部件16a在环状凹部18中，其内周侧被销22的外周壁推压而向外周侧扩展，所以能够减轻插头2的插入阻力。

并且，如图10B所示，在嵌合销22时，弹性密封部件16a的外周侧被环状楔子形状部28的内周侧的倾斜面推压。由此，弹性密封部件16a的内周侧相对于销22的外壁面牢固地密接。根据这样的结构，能够使密封过盈量变大，防水性能提高。

进而，环状楔子形状部28的内周侧倾斜面抑制弹性密封部件16a向外周侧扩展，并且也作为第2密封部位。由此，能够进一步提高防水性能。

(第2变形例)

接着，作为第2变形例，表示使密封的紧固性提高的另一类型的结构例。图11A表示插头2向插座1的插入前状态。图11B表示插头2插入嵌合在插座1中的状态。

如图所示，在绝缘体11的插入孔12的开口端周围，形成有环状凹部19。弹性密封部件16b配置在环状凹部19中。另一方面，在插头2的销22的根部周围，设有环形部29。

弹性密封部件16b被一体的环状凸部191将一侧面保持在环状凹部19的内周侧。弹性密封部件16b的截面以平滑的曲线构成，以便减轻环形部29的插入阻力。弹性密封部件16b能够向环的内径方向及外径方向变形。此外，环形部29能够进入到环状凹部19，其内周面能够抵接在弹性密封部件16b的外周。

在销22的根部一体化的环形部29在截面是大致矩形这一点上与第1变形例中的环状楔子形状部28不同。

如图11A所示，在插入销22时，插入孔12的开口侧的弹性密封部件16b在环状凹部19中，其内周侧被销22的外周壁推压而向外周侧移动，所以能够减小插头2的插入阻力。

并且，如图11B所示，在销22的插入结束的嵌合时，弹性密封部件16b的外周侧被环形部29的内周面推压。由此，成为弹性密封部件16b的内周侧相对于销22的外壁面牢固地密接的状态。因而，与第1变形例同样，能够使密封过盈量变大而提高防水性能。

进而，由于防止了环形部29的内周面向弹性密封部件16b的外周侧移动、并且也作为第2密封部位，所以能够进一步提高防水性能。

(第3实施方式)

接着，参照图12、图13，对本发明的第3实施方式进行说明。图12是作为第3实施方式而表示插头2的相对于壳体一体型的插座1的插入时的图。图13是将插座1平面地剖断表示的图。另外，在以下的说明中，对于与上述第2实施方式同样的部分赋予相同的符号并省略其说明。

在第3实施方式中，在上箱41的侧面形成插座1的孔45，从该孔34向内部插入密封部成形部件6。

如图14所示，密封部成形部件6由将5条环状弹性密封部件16用双色成形等进行一体化的筒状部件构成。在基于该筒状部件的密封部成形部件6，形成有分别对应于电源端子13、信号端子14的端子接触用孔63、64。此外，在密封部成形部件6的对应于嵌合检测端子15的位置上，形成有端子接触用孔65。

将以上的密封部成形部件6从上箱41侧面的孔45插入到插座1的内部。

图15是从图12的相反方向观察的分解立体图。如图所示，在上箱41，形成有分别对应于电源端子13、信号端子14及嵌合检测端子15的端子插入用孔46、47、48。电源端子13、信号端子14及嵌合检测端子15搭载在FPC(Flexible Printed Circuit)7上。在电源端子13、信号端子14及嵌合检测端子15，安装有分别对应的端子部密封73、74、75。

在组装插座1时，将搭载在FPC7上的电源端子13、信号端子14及嵌合检测端子15与分别对应的端子部密封73、74、75一起，插入于上箱41内的分别对应的端子插入用孔46、47、48。

由此，如图13所示，组装了电源端子13、信号端子14及嵌合检测端子15分别位于密封部成形部件6的接触用孔63、64、65中的壳体一体型的插座1。通过电源端子13、信号端子14来防止密封部成形部件6从孔45被拔出。另外，通过嵌合检测端子15及端子接触用孔65的形状，可以构成为，嵌合检测端子15防止密封部成形部件6的拔出。

通过使用这样的密封部成形部件6的壳体一体型的插座1，也能够得到与上述实施方式2同样的作用效果。

另外，也可以代替FPC7而在一般的电子基板上组装电源端子13、信号端子14及嵌合检测端子15。或者，也可以将电源端子13、信号端子14及嵌合检测端子15和端子部密封73、74、75不预先组装到基板等上而分别组装。

此外，也可以将电源端子13、信号端子14及嵌合检测端子15和端子部密封73、74、75组装在用于定位的树脂等的部件上、然后与控制基板连线。

此外，为了使与电源端子13、信号端子14及嵌合检测端子15的固定可靠，也可以在密封部成形部件6设置爪。

此外，也可以将电源端子13、信号端子14及嵌合检测端子15粘接在密封部成形部件6上。

(第3变形例)

在以上的实施方式中，将弹性密封部件16设置于插座1的插入孔12。除此以外，也可以如图16所示，将弹性密封部件27设置于插头2的销22。

如图16所示，在本变形例中，在插头2的外周部的非导电部26的部分设置槽，并将弹性密封部件27配置在该槽中。在将插头2嵌合在插座1的状态下，弹性密封部件27与插座1的内周壁接触。由此，与上述实施方式同样，能够将由插座1的电源端子13与插头2的电源端子23构成的电接点密封。虽然没有图示，但对于由插座1的信号端子14与插头2的信号端子24构成的电接点也同样。

另外，如图所示，也可以使用具有这样的弹性密封部件27的插头2来构成插头部件5。

以上，对本发明的实施方式和变形例进行了说明。但是，本发明并不限于以上所述。

例如，在上述实施方式中，作为单独的插头和插座进行了说明，但也可以是分别排列多个插头和插座而具备的结构。

另外，构成防水结构的连接器100的插座1，除了图2所示的组合方式以外，也可以相对于与插座1的端子电连接的装置的主体作为独立部件而构成。例如，如图17所示，可以是通过电缆51将插座1和电子设备4的主体连接的构成。并且，对于插头2，也可以同样地通过电缆52来与别的装置(未图示)连接。

并且，除此以外对具体的细节结构等，当然也可以进行适当的变更。

另外，本发明能够不从其主旨或主要的特征脱离而以其他各种各样的形式实施。因此，上述实施例在所有的方面都不过是单纯的例示，不应该限定地解释。本发明的范围由权利要求书表示，并不受说明书文本的任何约束。进而，属于权利要求书的均等范围内的变形及变更都在本发明的范围内。

本申请以2007年8月31日提出的日本专利申请No.2007-225961为依据，并包括说明书、权利要求、附图和摘要。上述日本专利申请所公开的全部内容被一并记载于本申请。

Claims (11)

1、一种连接器(100)，其特征在于，具备：

插座(1)，在筒状的内周壁沿进深方向以规定间隔具备多个第1端子(13、14)；

插头(2)，在外周壁具备多个第2端子(23、24)，该多个第2端子(23、24)在该插头(2)插入嵌合于该插座(1)的状态下、分别与各上述第1端子(13、14)接触而构成多个电接点；

环状的弹性密封部件(16、27)，在上述插头(2)嵌合于上述插座(1)的状态下、将各上述电接点密封。

2、如权利要求1所述的连接器(100)，其特征在于，

上述多个弹性密封部件(16)配置于上述插座(1)的内周壁，以使其夹持各上述第1端子(13、14)。

3、如权利要求2所述的连接器(100)，其特征在于，

上述多个弹性密封部件(16)中的、被设置在上述插座(1)的开口端与最接近于该开口端的上述第1端子(13)之间的入口侧弹性密封部件(16a、16b)能够向径向变形，通过上述插头(2)插入嵌合于上述插座(1)而向内侧变形，由此加强与上述插头(2)的接触。

4、如权利要求1所述的连接器(100)，其特征在于，

上述插头(2)还具备短路端子(25)；

上述插座(1)还具备嵌合检测端子(15)，该嵌合检测端子(15)通过与上述短路端子(25)接触来检测上述插头(2)与上述插座(1)的嵌合；

在该嵌合检测端子(15)检测到上述插头(2)与上述插座(1)的嵌合时，对上述第1端子(13、14)中的至少一个供给电信号。

5、如权利要求4所述的连接器(100)，其特征在于，

上述多个弹性密封部件(16、27)在上述插头(2)被插入嵌合于上述插座(1)的状态下，还对上述电接点、与由上述短路端子(25)和上述嵌合检测端子(15)构成的嵌合检测用电接点之间进行密封。

6、如权利要求1所述的连接器(100)，其特征在于，

上述插座(1)具备配置于该插座(1)的内周壁的筒状部件(6)；

上述筒状部件(6)包含上述多个弹性密封部件(16)而一体地形成，并且具有用于形成上述电接点的多个孔(63、64)。

7、如权利要求1所述的连接器(100)，其特征在于，

上述多个弹性密封部件(27)配置于上述插头(2)的外周壁，以使其夹持各上述第2端子(23、24)。

8、如权利要求1所述的连接器(100)，其特征在于，

上述插座(1)相对于上述装置的主体作为独立部件而构成。

9、一种插座部件(3)，其特征在于，具备：

具有如权利要求2所述的连接器(100)的上述弹性密封部件(16)的上述插座(1)。

10、一种电子设备(4)，其特征在于，具备：

具有如权利要求2所述的连接器(100)的上述弹性密封部件(16)的上述插座(1)。

11、一种插头部件(5)，其特征在于，具备：

具有如权利要求7所述的连接器(100)的上述弹性密封部件(27)的上述插头(2)。

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