CN102623866B - 旋转连接器 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种旋转连接器，该旋转连接器是进行导电连接的电连接器，该旋转连接器的一个连接器部件能够相对于另一个连接器部件旋转，而且该旋转连接器的可靠性和耐久性高。本实施方式所涉及的旋转连接器(1)包括多极插头(10)和多极插座(20)。在多极插头(10)的芯棒部(14)，沿轴向隔着绝缘套环(12a～12d)依次露出有多个电极(11a～11e)。在多极插头(10)的芯棒部(14)末端形成有轴支承件(17)。多极插座(20)具有：与电极(11)导电接触的两组导电端子(23a～23e、24a～24e)；以及设置于插头收纳空间的深处部的旋转轴(25)。在电极插头(10)和多极插座(20)连接时，旋转轴(25)以能够转动的方式由轴支承件(17)支承。

Description

旋转连接器

本申请是申请日为2007年10月23日、发明名称为“旋转连接器”、申请号为200780101217.X(PCT/JP2007/001153)的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及电气式地进行配线连接的电连接器，特别是涉及一个连接器部件能够相对于另一个连接器部件旋转的旋转连接器。

背景技术

以往，在相对移动的第一装置和第二装置中，当需要在两装置间进行电信号的交换时，多数情况下利用缆线或柔性印刷基板等将两装置间电连接起来。

但是，在第一装置和第二装置相对地旋转360°以上的情况下，如果是柔性基板，布线会断裂，在旋转多圈的情况下，既便是缆线也会发生断线等情况。因此，在例如像双轴铰链式折叠移动电话中，无法采用主体侧和显示器侧相对旋转360°以上的结构。

另一方面，作为电连接器，以往提供有日本电子信息技术产业协会标准所规定的2极、3极、4极的单头插头和插座、以及下述专利文献1和2中公开的那样的5极以上的单头插头和插座等。

专利文献1：日本特开2002-134237号公报

专利文献2：日本特开2002-42996号公报

这些多极插头和多极插座是这样的结构：在作为一个连接器部件的插头侧的轴部，使环带状的电极夹着绝缘层在轴向依次露出，在与各电极对置的位置，在作为另一个连接器部件的插座侧配置有导电接触端子。由此，能够在维持导电状态的情况下绕轴相对旋转多圈。

即，关于现有的多极插头和多极插座，只要将插头安装于一个装置(包括从该装置伸出的配线)、并将插座安装于另一个装置(包括从该装置伸出的配线)，就能够使两个装置相对地旋转多圈。

这样，关于现有的多极插头和多极插座，虽然能够绕轴相对地旋转，但上述结构只是通过使插座侧的导电接触端子与插头电极压接来利用导电接触端子支承和固定作为旋转轴的插头的轴部。

因此，旋转轴不稳定，当高速旋转时，存在处于接触状态的插头侧的电极与插座侧的导电接触端子分离、从而通电状态中断的情况，缺乏可靠性。

此外，由于旋转轴不稳定，所以在旋转时会对电极和导电接触端子施加多余的力，当相对旋转一千圈时，这些部件有可能破损，因而还缺乏耐久性。

发明内容

本发明是为了解决这样的问题而完成的，其目的在于提供一种旋转连接器，该旋转连接器是进行导电连接的电连接器，该旋转连接器的一个连接器部件能够相对于另一个连接器部件旋转，而且该旋转连接器的可靠性和耐久性高。

为了解决上述问题，本发明所涉及的旋转连接器包括：多极插头，其具有芯棒，在该芯棒的表面依次露出有相互绝缘的多个电极；以及多极插座，其具有收纳所述多极插头的芯棒的插头收纳空间，并且具有多个导电端子，所述多个导电端子面向所述插头收纳空间地进行设置，从而在所述多极插座和所述多极插头连接时，所述多个导电端子分别与所述电极导电接触，所述旋转连接器的特征在于，该旋转连接器还包括：轴支承件，其设置于所述多极插头的芯棒的末端部和所述多极插座的插头收纳空间的深处部中的一方；以及旋转轴，其设置于所述多极插头的芯棒的末端部和所述多极插座的插头收纳空间的深处部中的另一方，在所述多极插头和所述多极插座连接时，所述旋转轴被所述轴支承件支承。

根据本发明所涉及的旋转连接器，能够提供一种可靠性和耐久性高的旋转连接器。并且，若将多极插头设置于第一装置、并将多极插座设置于第二装置，通过旋转连接器，能够将第一装置和第二装置以能够转动的方式结合并电连接在一起。

根据本发明的一个方面，提供了一种旋转连接器，该旋转连接器包括：多极插头，其具有芯棒，在该芯棒的表面依次露出有相互绝缘的多个电极；以及多极插座，其具有收纳所述多极插头的芯棒的插头收纳空间，并且具有多个导电端子，所述多个导电端子面向所述插头收纳空间地进行设置，从而在所述多极插座和所述多极插头连接时，所述多个导电端子分别与所述电极导电接触，所述旋转连接器的特征在于，该旋转连接器还包括：轴支承件，其设置于所述多极插头的芯棒的末端部和所述多极插座的插头收纳空间的深处部中的一方；以及旋转轴，其设置于所述多极插头的芯棒的末端部和所述多极插座的插头收纳空间的深处部中的另一方，在所述多极插头和所述多极插座连接时，所述旋转轴被所述轴支承件支承，所述多极插座具有分别与所述多极插头的各电极导电接触的两组导电端子，第一组导电端子和第二组导电端子配置成：与同一电极导电接触的导电端子在沿轴向相互错开的位置进行导电接触。

根据本发明的另一方面，所述多极插头和所述多极插座连接时的所述第一组导电端子与所述多极插头的电极的接触力构成为大于所述第二组导电端子与所述多极插头的电极的接触力。

附图说明

图1是本实施方式所涉及的多极插头的立体图。

图2是本实施方式所涉及的多极插头的剖视立体图。

图3是本实施方式所涉及的多极插座的立体图。

图4是局部透视本实施方式所涉及的多极插座的立体图。

图5是表示本实施方式所涉及的旋转连接器的剖视图。

图6是表示本实施方式的变形例所涉及的旋转连接器的剖视图。

图7是局部透视地表示本实施方式所涉及的旋转连接器的使用状态的概略图。

图8是局部透视地表示本实施方式所涉及的旋转连接器的使用状态的概略图。

标号说明

1：旋转连接器；10：多极插头；11：电极；12：绝缘套环；14：芯棒部；15：凸缘部；16：引脚部；17：轴支承件(凹部)；20：多极插座；21：壳体；23：导电端子A；24：导电端子B；25：旋转轴。

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明的实施方式进行详细说明。本实施方式所涉及的旋转连接器由多极插头和多极插座的组合构成。

首先，根据图1和图2，对构成本实施方式所涉及的旋转连接器的多极插头的结构进行说明。图1是本实施方式所涉及的多极插头的立体图，图2是本实施方式所涉及的多极插头的剖视立体图。

如图1和图2所示，多极插头10具有：由导电性金属构成的第一至第五电极11a～11e；以及用于使各电极11之间绝缘的由绝缘树脂构成的第一至第四绝缘套环12a～12d。此外，通过这些电极11和绝缘套环12而形成了以下部件：棒状的芯棒部14，其是被插入到插座侧的部分；凸缘部15，其位于芯棒部14的根部，并且呈凸肩状地伸出；以及引脚部16，其设置于套件(装置)侧，并且与配线连接。

棒状的第一电极(触头)11a位于多极插头10的轴中心，其在末端露出于芯棒部14的表面，并以该露出部为接触部与插座侧的导电端子导电接触。此外，第一电极(触头)11a在引脚部16处也在末端露出于表面。另外，在芯棒部14的末端部分(第一电极11a)形成有凹部17，该凹部17作为轴支承件发挥作用。在该轴支承件17中嵌入地支承有后述的插座侧的旋转轴。

在第一电极11a的外侧，隔着作为绝缘层的第一绝缘套环12a配置有筒状的第二电极(环状件)11b。并且，朝向插头的外侧同样地依次设置有筒状的第二绝缘套环12b、第三电极(环状件)11c、第三绝缘套环12c、第四电极(环状件)11d、第四绝缘套环12d以及第五电极(环状件)11e。

这样，关于依次设置于同一轴线上的电极11和绝缘套环12，第一电极11a、第一绝缘套环12a、第二电极11b、第二绝缘套环12b、第三电极11c、第三绝缘套环12c、第四电极11d、第四绝缘套环12d以及第五电极11e从芯棒部14的末端侧向凸缘部15依次呈环带状地露出于表面。

此外，在凸缘部15中，第五电极11e的一部分呈环带状地凸出从而形成凸肩部。在引脚部16处，第五电极11e、第四绝缘套环12d、第四电极11d、第三绝缘套环12c、第三电极11c、第二绝缘套环12b、第二电极11b、第一绝缘套环12a以及第一电极11a从凸缘部15侧向引脚部16末端依次露出于表面。另外，在将多极插头10设置于一方电子设备等装置(套件)时，芯棒部14露出于装置外部，引脚部16以位于套件内的方式被固定，套件内的引线与各电极11的露出部位连接。

接下来，根据图3和图4，对构成本实施方式所涉及的旋转连接器的多极插座的结构进行说明。图3是本实施方式所涉及的多极插座的立体图，图4是局部透视地表示本实施方式所涉及的多极插座的立体图。

如图3和图4所示，多极插座20包括：绝缘性的壳体21，其由合成树脂构成；导电端子A23，其设置于壳体21的预定部位，以便与多极插头10的各电极11进行导电接触；导电端子B24，其同样与各电极11进行导电接触；以及旋转轴25，其固定于壳体21。

在壳体21内形成有用于收纳多极插头10的芯棒部14的插头收纳空间，并且在壳体21的一个侧面开设有开口，多极插头10的芯棒部14从该入口插入到壳体21内。当芯棒部14被插入到壳体21内时，旋转轴25与该芯棒部14末端的轴支承件17配合，并且露出于芯棒部14表面的电极11与导电端子23、24接触而被支承。由此，多极插头10和多极插座20以能够绕轴相对旋转的方式被连接起来。

此外，在本实施方式所涉及的多极插座20设置有导电端子A23和导电端子B24这两组导电端子来作为与第一至第五电极11a～11e导电接触的导电端子。第一组导电端子A23a～23e以各端子的接触部面向插头收纳空间的方式在轴向上排成一列地进行配置。第二组导电端子B24a～24e隔着插头收纳空间在导电端子A23的相反侧同样地排成一列地进行配置。

各导电端子23、24设置成：在上述多极插头10插入在多极插座20中的情况下，第一导电端子A23a和第一导电端子B24a与第一电极11a接触，第二导电端子A23b和第二导电端子B24b与第二电极11b接触，第三导电端子A23c和第三导电端子B24c与第三电极11c接触，第四导电端子A23d和第四导电端子B24d与第四电极11d接触，第五导电端子A23e和第五导电端子B24e与第五电极11e接触。

关于导电端子A23和导电端子B24，与同一个电极11接触的对应的导电端子23和导电端子24在轴向稍微错开地进行配置，在本实施方式中，导电端子B24配置成比导电端子A23更向壳体21的开口侧(入口侧)靠近0.3mm的量。

此外，导电端子23、24由导电性金属构成，各导电端子23、24形成和配置成：在插头和插座连接在一起的时候，各导电端子23、24借助于弹力与各电极11压接。

具体来说，各导电端子23、24的接触部在多极插头10未插入时位于向插头收纳空间稍微凸出的位置，在多极插头10被插入时，各导电端子23、24的接触部被各电极11a～11e压回而变形，由此产生与轴垂直的方向的弹力，从而接触部与各电极11a～11e压接。这样，当导电端子23、24的接触部与插头侧的电极11压接时，即使对插头或插座施加少量的外力，也能够良好地维持导电接触。

此处，在本实施方式中，构成为导电端子A23与电极11压接的接触力和导电端子B24与电极11压接的接触力不同。具体来说，构成为：导电端子A23与电极11的接触压力为50～70[N]，导电端子B24与电极11的接触压力为30～50[N]，导电端子A23的接触力更高。

如果接触力高，则通过插头和插座的接触会产生剥去电极11表面的氧化膜等的清洁(cleaning)效果，从而能够使初始的导电接触稳定。如果接触力低，则即使连接状态下的插头和插座的相对旋转圈数增多，也几乎不会产生因导电金属被削掉而引起的劣化，能够长期地维持稳定的导电接触。

由此，如果像本实施方式那样使用接触位置相互交错并且接触力不同的两组导电端子23、24来作为多极插座20的导电端子，则能够通过接触压力高的导电端子A23来使初始的导电接触稳定，并且能够通过接触压力低的导电端子B24来维持此后的稳定的接触状态，与仅使用一组导电端子的情况相比，能够在长时期内实现始终稳定的导电接触。

旋转轴25由不锈钢等坚硬的金属形成，其圆柱状的轴的两端成形为半球状，在旋转轴25的轴向的中央附近形成有呈环带状凸出的鞘部。旋转轴25位于壳体21的插头收纳空间的深处部，该旋转轴25在其鞘部固定于壳体21的与入口相反的一侧的侧面。

此外，旋转轴25的与多极插头10配合的一个轴部的相反侧的轴部从开设于壳体21的侧面的孔向外部凸出。并且，在将多极插座20固定于套件(装置)时，通过将旋转轴25的该凸出轴部也直接固定于套件侧，能够使旋转轴25更加稳定。

以上，分别对多极插头10和多极插座20的结构进行了说明，接下来，对多极插头10和多极插座20连接后的状态进行说明。图5是表示本实施方式所涉及的多极插头和多极插座连接起来的状态下的旋转连接器的剖视立体图。在这样将多极插头10和多极插座20连接起来的状态下发挥旋转连接器1的功能。

如图5所示，在多极插头10和多极插座20连接起来的状态下，旋转轴25的一个轴部配合插入到插入在插座20内的多极插头10末端的轴支承件17中从而被支承。由此，连接在一起的多极插头10和多极插座20通过使旋转轴25支承于轴支承件17而能够相对地进行稳定旋转。另外，优选在旋转轴25和轴支承件17的接触部涂布润滑脂。

这样，在本实施方式中，在多极插头10的末端设置有轴支承件17，并且在多极插座20设置有与该轴支承件17配合的旋转轴25，通过该旋转轴25和轴支承件17实现了多极插头10和多极插座20的相对旋转，因此能够确保稳定的旋转。由此，根据本实施方式，能够提供一种可长期地维持导电状态、并且可靠性和耐久性高的旋转连接器。

此外，在本实施方式中，在多极插头10侧设置有轴支承件17，在多极插座20侧设置有旋转轴，因此能够将旋转连接器1的轴向尺寸抑制成很小。即，轴支承件17设置在位于多极插头10末端的第一电极11a的内部，能够在轴向上使第一电极11a在芯棒部14中的露出面和轴支承件17重叠地配置，因此能够减小旋转连接器1的轴向尺寸。

此外，若在电极插头10末端设置凹状的轴支承件17，则通过旋转轴和轴支承件之间的滑动而产生的切屑和润滑脂存积在轴支承件内部，因此能够防止切屑等移动至电极11和导电端子23、24之间的触点部分而妨碍导电接触。

接下来，参照图6对本实施方式的变形例进行说明。图6是本变形例所涉及的旋转连接器的剖视立体图。另外，与上述实施方式相比，在结构上在以下方面不同：本变形例所涉及的旋转连接器1’在多极插头10’侧形成有旋转轴18，在多极插座20’侧设置有轴支承件27，除此以外的结构与上述实施方式相同。因此，对与上述实施方式相同的结构标以相同的参考标号，并省略说明。

本变形例所涉及的旋转连接器1’由多极插头10’和多极插座20’构成。位于多极插头10’的芯棒部末端的第一电极11a’的更末端构成旋转轴18。旋转部18比第一电极11a’的与导电端子23、24导电接触的接触部更靠末端侧。另一方面，在多极插座20’的插头收纳空间的深处部设置有轴支承件27，该轴支承件27是不锈钢制的环状件。

如图6所示，在多极插头10’和多极插座20’连接起来的状态下，旋转轴18与轴支承件27配合，从而被支承成能够自由旋转。由此，多极插头10’和多极插座20’能够在维持导电状态的同时绕轴相对地进行稳定旋转。

以上，根据本变形例所涉及的旋转连接器，能够起到与上述实施方式相同的作用效果，并且，由于轴支承件27为环状，所以与凹部的情况相比，摩擦热的放热效果好。此外，若使用轴承作为环状的轴支承件27，则能够进一步使旋转轴稳定，并且也不会产生切削等。

接下来，参照附图对本实施方式所涉及的旋转连接器的使用状态例进行说明。图7和图8是局部透视地表示本实施方式所涉及的旋转连接器的使用状态的概略图。

图7表示将旋转连接器1应用于折叠式移动电话的铰链部分而得到的结构。如图7所示，用双点划线表示的液晶显示器部51(第二装置)经旋转连接器1以能够转动的方式支承于用虚线表示的移动电话主体50(第一装置)。并且，通过具有导电接触的多极插头10和多极插座20的旋转连接器1，实现了移动电话主体50和液晶显示器部51之间的导电连接。

具体来说，多极插座20在移动电话主体50的铰链部同轴地设置有两处，多极插头10在液晶显示器部51上设置有两处。并且，通过将分别对置的多极插座20和多极插头10连接起来，构成了同轴地排列的两个旋转连接器1，通过这两个旋转连接器1，移动电话主体50和液晶显示器部51以能够绕旋转连接器1的轴转动的方式被连接起来。

这样，本实施方式所涉及的旋转连接器1作为将折叠式移动电话的主体50和显示器部51以能够自如转动的方式结合起来的支承部件发挥功能，并且还作为将两者电连接的电连接器发挥功能。由此，不但不需要转动用的支承部件，而且也不需要另行准备用于电连接的柔性基板等，能够使结构简化从而降低成本。

图8表示将旋转连接器1应用于便携式AV播放器而得到的结构。如图8所示，用双点划线表示的液晶显示器部61(第二装置)经旋转连接器1以能够自如转动的方式支承于用虚线表示的便携式AV播放器主体60(第一装置)。并且，通过具有导电接触的多极插头10和多极插座20的旋转连接器1，实现了便携式AV播放器主体60和液晶显示器部61之间的导电连接。

具体来说，多极插座20在便携式AV播放器主体60上同轴地设置有两处，多极插头10在液晶显示器部61上设置有两处。并且，通过将分别对置的多极插座20和多极插头10连接起来，构成了两个旋转连接器1，通过这两个旋转连接器1，便携式AV播放器主体60和液晶显示器部61以能够绕轴相对旋转的方式导电连接在一起。

这样，本实施方式所涉及的旋转连接器1作为将便携式AV播放器的主体60和显示器部61以能够自如转动的方式连接起来的支承部件发挥功能，并且还作为将两者电连接的电连接器发挥功能。由此，无需像以往那样另行准备用于电连接的柔性基板等，能够使结构简化从而降低成本。

以上，对包括变形例在内的本实施方式进行了详细说明，根据本实施方式，能够提供一种可靠性和耐久性高的旋转连接器，该旋转连接器是由多极插头和多极插座构成的进行导电连接的旋转连接器。并且，若将多极插头设置于第一装置、并且将多极插座设置于第二装置，则通过旋转连接器，能够将第一装置和第二装置以能够转动的方式结合并电连接在一起。

以上，对本发明的实施方式进行了详细说明，但是本发明的实施方式并不限定于上述实施方式，当然也可以在不脱离本发明主旨的范围内进行各种变形。例如，在本实施方式中，由五极插头和五极插座构成了旋转连接器，但是当然也可以对插头和插座的极数进行适当变更。此外，插座的壳体等也可以与套件(装置)侧形成为一体。

Claims (2)

1.一种旋转连接器，该旋转连接器包括：

多极插头，其具有芯棒，在该芯棒的表面依次露出有相互绝缘的多个电极；以及

多极插座，其具有收纳所述多极插头的芯棒的插头收纳空间，并且具有多个导电端子，所述多个导电端子面向所述插头收纳空间地进行设置，从而在所述多极插座和所述多极插头连接时，所述多个导电端子分别与所述电极导电接触，

所述旋转连接器的特征在于，

该旋转连接器还包括：

轴支承件，其设置于所述多极插头的芯棒的末端部和所述多极插座的插头收纳空间的深处部中的一方；以及

旋转轴，其设置于所述多极插头的芯棒的末端部和所述多极插座的插头收纳空间的深处部中的另一方，在所述多极插头和所述多极插座连接时，所述旋转轴被所述轴支承件支承，

所述多极插座具有分别与所述多极插头的各电极导电接触的两组导电端子，第一组导电端子和第二组导电端子配置成：与同一电极导电接触的导电端子在沿轴向相互错开的位置进行导电接触。

2.根据权利要求1所述的旋转连接器，其特征在于，

所述多极插头和所述多极插座连接时的所述第一组导电端子与所述多极插头的电极的接触力构成为大于所述第二组导电端子与所述多极插头的电极的接触力。

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