CN104380533B - 电连接器及阴型端子 - Google Patents

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Abstract

阴型端子（10）包括：与第1阳型端子（3）电接触的第1阴端子（11）；与第2阳型端子（4）电接触的第2阴端子（12）；以及连接第1阴端子（11）与第2阴端子（12）的连结弹簧（20）。连结弹簧（20）容许第1阳型端子（3）和第2阳型端子（4）的插拔方向上的、第1阴端子（11）与第2阴端子（12）的独立的位移。在该实施方式中，第1阴端子（11）固定于外壳（5）而位移受限制，但是第2阴端子（12）被容许在外壳（5）的内部沿插拔方向的位移，从而确保第1阴端子（11）与第2阴端子（12）的相对独立的位移。

Description

电连接器及阴型端子
技术领域
本发明涉及与基板连接的电连接器，特别涉及保持在该电连接器的阴型端子。
背景技术
电连接器（以下，简记为连接器）用于各种用途，根据用途，连接器有受到相当的振动的情况。连接器通常互相嵌合保持阳型端子的阳连接器和保持与阳型端子电接触的阴型端子的阴连接器。然而，连接器一旦受到振动，就无法在阳型端子与阴型端子之间维持初始的接触状态，损害连接器的可靠性。
具有对于振动的耐性的连接器，例如公开于专利文献1、专利文献2。专利文献1提出了这样的连接器，即，将组合仪表模块组装于四体侧时，即便阳连接器和阴连接器没有正确对峙，也能连接阳连接器与阴连接器，且，在连接两连接器之后，即便模块间发生位置偏移、振动，也能防止变形或破损。
另外，专利文献2提出了振动、冲击难以传递到连接器间，而在能够维持可靠的接触状态基础上，还容易谋求小型化的构造的连接器。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2000－91029号公报
专利文献2：日本特开2003－323924号公报。
发明内容
发明要解决的课题
在用单一的外壳保持的多个阴型端子和多个阳型端子连接的现有众所周知的连接器中，阳型端子固定在单一的部件、例如电路基板。即便因外来因素而该电路基板振动，也与包含阳型端子及阴型端子的阴连接器一起，与电路基板调谐并振动。因此，不管阳型端子与阴型端子的相对位置关系、即接触关系能维持初始状态还是不能维持，相对的位移都是微小的。
但是，也有固定有阳型端子的设备有差异的情况。例如，是固定在电路基板A的阳型端子MA和固定在电路基板B的阳型端子MB与通过单一的外壳保持的多个阴型端子接触这一方式。该方式中，有电路基板A及电路基板B的各个振动方式不同的情况。此外，在此所说的振动方式，至少包含振动的周期、振幅。这样，伴随该振动的阳型端子MA的位移会与伴随该振动的阳型端子MB的位移不同。以该不同为前提，要求维持阳型端子MA与阴型端子FA的相对位置关系，以及阳型端子MB与阴型端子FB的相对位置关系。例如，将保持阴型端子FA、FB的外壳固定于电路基板A的一侧时，阳型端子MB随着振动而相对阴型端子FB产生位置偏移，因此不能够维持两者之间的相对位置关系。但是，包括前述的专利文献1、专利文献2在内，并未发现对该要求给予启示的现有技术。
本发明基于这样的技术课题而完成，目的在于提供一种阴型端子，即便与固定在具有不同振动方式的电路基板、其他的部件的阳型端子接触，也能维持与各个阳型端子的相对的接触位置关系。
另外，本发明的目的在于提供一种连接器，通过具备那样的阴型端子，即便与固定在具有不同振动方式的部件的阳型端子接触，也能维持阳型端子与阴型端子的相对位置关系。
用于解决课题的方案
能够推测到如果与阳型端子MA接触的阴型端子FA和与阳型端子MB接触的阴型端子FB能够独立地位移，就能维持阳型端子MA与阴型端子FA的相对位置关系，以及阳型端子MB与阴型端子FB的相对位置关系。然而，直至如今将阴型端子FA及阴型端子FB都对外壳固定时，无法实现独立的位移。因此，本发明人着眼于通过弹性连结片来连结阴型端子FA与阴型端子FB的方案。这样，即便将阴型端子FA（或，阴型端子FB）固定于外壳，如果阴型端子FB（或，阴型端子FA）不在外壳固定而被容纳，则阴型端子FA和阴型端子FB能够相对独立地位移。而且，由于阴型端子FA和阴型端子FB通过弹性连结片相连结，因此外观上阴型端子FB会被保持在外壳。
基于以上研究结果的本发明的电连接器，具备阴型端子和容纳阴型端子的外壳，阴型端子具备：与第1阳端子电接触的第1阴端子；与第2阳端子电接触的第2阴端子；以及连结第1阴端子与第2阴端子的弹性连结片，该弹性连结片容许沿着阳型端子的插拔方向上的、第1阴端子与第2阴端子的相对独立的位移。
本发明的电连接器中，第1阴端子固定在外壳从而位移受限制，第2阴端子容许在外壳的内部沿插拔方向的位移，从而能够确保第1阴端子和第2阴端子的独立的位移。
在该情况下，弹性连结片优选通过比第2阴端子与第2阳型端子之间的插拔力小的负荷进行弹性变形。由此，不仅容许第1阴端子与第2阴端子的相对独立的位移，而且能够更加可靠地维持第2阴端子与第2阳端子的接触位置。
第1阴端子和第2阴端子优选在插拔方向位置偏移。由此，本发明的电连接器具有能够连接不同长度的阳端子，另外，能够确保与阳端子的有效接触长度的优点。而且，由于插拔各个阳型端子的时机错开，因此能够在一个时间段发生的插拔力抑制得较低。
本发明的电连接器在第1阳端子和第2阳端子呈现不同振动方式的情况下，其效果显著。
本发明将阴型端子作为单体而提供，该阴型端子具备如上述那样的结构，即，与第1阳端子电接触的第1阴端子；与第2阳端子电接触的第2阴端子；以及连结第1阴端子和第2阴端子的弹性连结片，本发明的阴型端子中弹性连结片容许沿阳型端子的插拔方向的、第1阴端子与第2阴端子的相对位移。
本发明的阴型端子中，当然能够采用上述的电连接器中的优选方式。
发明效果
依据本发明，提供即便与固定在具有不同振动方式的设备类的阳型端子接触，也能维持阳型端子与阴型端子的相对位置关系的阴型端子及连接器。
附图说明
图1是示出本实施方式中的阴型端子的立体图；
图2示出本实施方式中的电连接器，是组装了各构成要素的状态的纵截面图；
图3示出本实施方式中的电连接器，是除去阴型端子、第2外壳及第3外壳的状态的纵截面图；
图4示出本实施方式中的电连接器，是除去阳型端子及第3外壳的状态的纵截面图。
具体实施方式
以下，基于附加的图1～4所示的电连接器1详细说明本发明。
本实施方式所涉及的电连接器1，如图2～图4所示，由阴型端子10和容纳阴型端子10的外壳5构成。阴型端子10与第1阳型端子3及第2阳型端子4电接触，外壳5固定于电路基板6。第1阳型端子3固定于电路基板6，第2阳型端子4在图中固定于比电路基板6靠下方配置的其他设备。因此，第1阳型端子3与第2阳型端子4的振动方式不同。电连接器1为了吸收该不同振动方式，阴型端子10采用特征性结构，另外，外壳5以特征性支撑构造支撑阴型端子10。
[阴型端子10]
如图1所示，阴型端子10由第1阴端子11、第2阴端子12、和连结第1阴端子11与第2阴端子12的连结弹簧20构成。阴型端子10通过对如铜、铜合金这样高导电性的金属板实施切断及弯曲，整体地形成第1阴端子11、第2阴端子12和连结弹簧20。以相同形状及尺寸（规格）制作的第1阴端子11和第2阴端子12，错开与第1阳型端子3、4的插拔方向A的位置，利用连结弹簧20相连结。细节后述，但这样通过连结弹簧20相连结，从而第1阴端子11和第2阴端子12能够独立位移。
第1阴端子11具备：第1阳型端子3插入的接受口14在一端侧开口的箱状的端子主体13；以及容纳从接受口14插入的第1阳型端子3的接受空腔15。端子主体13的另一端侧整体地连接有连结弹簧20。在接受空腔15的内部，设有按压图2、4所示的朝着端子主体13的内壁插入的第1阳型端子3的主弹片16和从弹片17。此外，在图2中，主弹片16描绘在未插入第1阳型端子3的无负荷状态的位置，因此与第1阳型端子3重叠。
在端子主体13的外壁，形成有卡扣突起18。卡扣突起18在阴型端子10安装在外壳5的状态下，卡扣到外壳5，从而承担对于外壳5的阴型端子10的定位及防脱。
第2阴端子12由于具有与第1阴端子11相同的规格，因此对于与第1阴端子11相同的构成要素标注相同标号，从而省略其说明。但是，如前所述，第1阴端子11和第2阴端子12错开插拔方向A的位置而配置。更具体而言，当阴型端子10安装到外壳5时，第2阴端子12会配置在比第1阴端子11更靠近电路基板6的位置。另外，第1阴端子11和第2阴端子12中，彼此的卡扣突起18朝向外侧，且，主弹片16及从弹片17在内侧以对置的方式朝着相反方向配置。而且，第2阴端子12的卡扣突起18，如后述那样，在使第2阳型端子4和第2阴端子12嵌合时发挥功能。
连结第1阴端子11和第2阴端子12的连结弹簧20具备：一对柱状部21、22；以及将柱状部21、22的前端彼此连结的梁部23。要构思连结弹簧20在较弱的力量下能够弹性变形，以在电连接器1受到振动时，使第1阴端子11和第2阴端子12能够独立地位移。
柱状部21整体地连接在第1阴端子11的另一端侧，沿插拔方向A延伸设置。同样地，柱状部22整体地连接在第2阴端子12的另一端侧，沿插拔方向A延伸设置。但是，通过使柱状部22的延伸设置长度比柱状部21长，错开第1阴端子11与第2阴端子12的插拔方向A的位置。柱状部21、22沿着插拔方向A而形成，因此主要会在与插拔方向A正交的宽度方向B（图1）挠曲。柱状部21、22通过弄细与第1阴端子11、第2阴端子12连接的根部部分，在施加了振动时，会容易挠曲。
梁部23通过形成为S字状，能够减小弹簧常数，从而主要在插拔方向A容易挠曲。当阴型端子10安装到外壳5时，第1阴端子11对外壳5固定并受限制，但是第2阴端子12不受外壳5限制而处于自由状态，因此梁部23作为以与柱状部21的连接端为固定端的悬臂梁发挥功能。
[第1阳型端子3、4]
翼片（tab）形状的第1阳型端子3、4，如图2所示，分别与第1阴端子11、第2阴端子12嵌合。
L字形状的第1阳型端子3固定在电路基板6的表面7。固定是例如通过焊接（图示省略）来进行的。另外，直线状的第2阳型端子4固定在省略图示的电气设备。该电气设备与电路基板6不具有机械性限制关系。因此，假设具备该电气设备和电路基板6的上一级器件振动时，由于电气设备和电路基板6振动方式不同，因此第1阳型端子3和第2阳型端子4的振动方式也不同。
第1阳型端子3通过使其前端侧插入第1阴端子11的接受空腔15，与第1阴端子11电接触。从弹性变形的主弹片16及从弹片17受到按压力的第1阳型端子3按压到端子主体13的内壁，从而维持第1阴端子11与第1阳型端子3的电接触。
第2阳型端子4也同样，难过使其前端侧插入第2阴端子12的接受空腔15，与第2阴端子12电接触，并从主弹片16及从弹片17受到按压力，从而维持与第2阴端子12的电接触。在电路基板6形成有贯通表面和背面的插通孔8，第2阳型端子4穿过此处而插入到接受空腔15。
在此，为了稳定地维持第1阳型端子3与第1阴端子11的电接触，最好在使用电连接器1的期间，维持第1阴端子11和第1阳型端子3接触的位置。这是因为如果引起位置偏移，由于随着第1阴端子11与第1阳型端子3的接触面的摩耗而接触负荷变得不足，因此就无法维持电接触。关于第2阳型端子4和第2阴端子12也同样。
[外壳5]
如图2、图3所示，外壳5固定在电路基板6上，且，在内部容纳阴型端子10。
本实施方式中的外壳5由第1外壳30、第2外壳40及第3外壳50这三个要素构成。此外，外壳5从电路基板6的一侧依次安装第1外壳30、第2外壳40及第3外壳50。此外，这些外壳要素通过注射成形绝缘性树脂而制作。
[第1外壳30]
如图2～图4所示，第1外壳30具有将大体盖（cap）上下倒转的形状，具备：与电路基板6对置的端子保持台31；从端子保持台31的周缘竖起的侧壁35；以及被端子保持台31和侧壁35包围的容纳凹部36（图3）。
在端子保持台31形成有第1阳型端子3插通的插通孔32和第2阳型端子4插通的插通孔33。插通孔32以使第1阳型端子3压入的方式设定其开口尺寸。另一方面，插通孔33设定其开口直径，以与插通的第2阳型端子4之间有游隙（间隙）。此外，以下将带游隙地向孔插通的情形称为游嵌。以使第1阳型端子3以充分的力量保持在端子保持台31的方式，端子保持台31中形成有插通孔32的部分形成为比形成有插通孔33的部分更厚。另外，该厚度的差异与第1阴端子11和第2阴端子12的位置偏移量对应。
在端子保持台31的底面，设有用于将第1外壳30固定于电路基板6的表面7的楔子34。通过将楔子34焊接在表面7，第1外壳30固定于电路基板6。
在容纳凹部36的内部，容纳有贯通端子保持台31的第1阳型端子3及第2阳型端子4和与这些嵌合的阴型端子10。另外，在容纳凹部36的内部，容纳有保持阴型端子10的第2外壳40和第3外壳50，这些外壳对第1外壳30固定。
[第2外壳40]
如图2、图4所示，第2外壳40具备：与第1外壳30的端子保持台31对置的底台41；从底台41的周围竖起的侧壁45；以及将由底台41和侧壁45包围的区域划成两个容纳凹部47、48的间隔部46。
在底台41形成有第1阳型端子3插通的插通孔42和第2阳型端子4插通的插通孔43。第1阳型端子3游嵌于插通孔42，另外，第2阳型端子4游嵌于插通孔43。
在容纳凹部47容纳第1阴端子11，另外，在容纳凹部48容纳第2阴端子12。
第1阴端子11的形成有接受口14的一端（下端）与底台41相接，并且卡扣突起18卡扣到侧壁45的上端，从而保持在第2外壳40。
另一方面，第2阴端子12的形成有接受口14的一端（下端）从底台41分离，且在其周围与侧壁45及隔45之间设有游隙。另外，第2阴端子12的卡扣突起18在与容纳凹部48相接的侧壁45的上端之间设有间隙。因此，第2阴端子12经由连结弹簧20而悬空在容纳凹部48的内部。
[第3外壳50]
如图2所示，第3外壳50具有大体盖（cap）状的形状，以覆盖包含阴型端子10、第1阳型端子3、第2阳型端子4的、第1外壳30及第2外壳40的上部的方式安装于第1外壳30。此外，虽然省略了图示，但是形成于第1外壳30的销扣片和形成于第3外壳50的销扣片卡合，从而防止第3外壳50从第1外壳30脱落。
第3外壳50具备：顶棚51；从顶棚51的周围垂下来的侧壁52（52A、52B）；以及被顶棚51和侧壁52包围的容纳凹部53。
在安装第3外壳50的状态下，侧壁52A下端与第1阴端子11的卡扣突起18接触。因此，第1阴端子11因为卡扣突起18被第2外壳40的侧壁45和第3外壳50的侧壁52A上下夹持，所以对外壳5固定。外壳5因为第1外壳30固定于电路基板6的表面7，与第1阴端子11固定于电路基板6的情形相等。
另一方面，在安装第3外壳50的状态下，在侧壁52B的下端与第2阴端子12的卡扣突起18之间设有间隙。因此，在该状态下，第2阴端子12的卡扣突起18不受机械限制。
虽然连结弹簧20容纳于容纳凹部53的内部，但顶棚51和侧壁52隔着微小的间隔而沿着连结弹簧20设置。在与侧壁52B相交的顶棚51形成有沿水平方向突出的按压突起54。按压突起54在嵌合第1阳型端子3和第2阴端子12时使用。
当向下按下按压突起54时，随着顶棚51向逆时针方向的挠曲，侧壁52B向下位移而与第2阴端子12的卡扣突起18接触。若从此处进一步向下按下卡扣突起18，则卡扣突起18位移，直至碰到侧壁45B的上端。这样将第2阴端子12暂时限制的状态下，进行第2阳型端子4与第2阴端子12的嵌合。如果该嵌合的操作结束，就停止对按压突起54的按压，使第2阴端子12回到不受机械限制的状态。
以下说明具备以上结构的电连接器1的作用、效果。
第1阴端子11固定于外壳5，与之相对，经由连结弹簧20，第2阴端子12悬空。即，即便第1阴端子11受到振动而与外壳5一起位移，第2阴端子12也未必跟随外壳5的振动而位移。然而，在本实施方式中，由于第2阴端子12与第2阳型端子4的插拔力F2超过连结弹簧20弹性变形所需要的负荷F1，第2阴端子12和第2阳型端子4能够以保持维持接触位置的状态位移。这样，第1阴端子11和第2阴端子12能够相对独立地位移，因此，即便固定有第1阴端子11的电路基板6和固定有第2阴端子12的电子设备（图示省略）的振动方式不同，也都能维持与阳型端子的接触位置的同时，与电路基板6和电子设备各自的振动方式调谐而振动。因此，电连接器1即便与固定于具有不同振动方式的设备类的阳型端子接触，也能稳定地维持阳型端子与阴型端子的电接触。
电连接器1中第1阴端子11和第2阴端子12沿插拔方向错开位置而配置。
由此，第1阳型端子3嵌合到第1阴端子11的时机和第2阳型端子4嵌合到第2阴端子12时机错开。因此，与第1阴端子11和第2阴端子12配置在插拔方向的相同位置的情形相比，能够减少相同时间点上所需要的嵌合力。
另外，由于错开第1阴端子11和第2阴端子12在插拔方向的位置，能够连接不同长度的第1阳型端子3、第2阳型端子4。
而且，在靠近电路基板6一侧的第2阴端子12中，相比主弹片16与第2阳型端子4的接触点，根据需要能够加长到第2阴端子12的另一端侧的距离，容易确保第2阳型端子4和第2阴端子12上的有效接触长度。
电连接器1在作为连接器使用时第2阴端子12悬空，但是在与第2阳型端子4嵌合时通过操作按压突起54，能够暂时地进行机械限制，因此能够可靠地进行第2阴端子12与第2阳型端子4的嵌合。
以上，基于实施方式对本发明进行了说明，但本发明不限于上述实施方式。
连结弹簧20的方式只不是一个例子，只要能得到上述的效果，也可以采用其他形状、尺寸。例如，梁部23也可以不为S字状而是直线状，并且使一对柱状部21、22的长度相等也可。在该情况下，第1阴端子11和第2阴端子12在插拔方向的位置会一致。
在本实施方式中，第1阴端子11和第2阴端子12具有相同规格，但是本发明容许采用不同规格的两个阴端子。
另外，在本实施方式中，示出用连结弹簧20连结两个阴端子的例子，但是也可以用弹簧连结3个以上的阴端子。在该情况下，有属于组α的一个或多个阴端子和属于组β的一个或多个阴端子，若设组α和组β振动方式不同，则组α及组β之一固定于外壳，组α及组β的另一个会不受外壳限制。
而且，在本实施方式中，示出箱类型的阴型端子、翼片类型的阳型端子的例子，但是对其他类型的阴型端子、阳型端子能够适用本发明。
除此以外，只要不脱离本发明的主旨，可对上述实施方式列举的结构进行取舍选择或者适当变更为其他结构。
标号说明
1　电连接器；3　第1阳型端子；4　第2阳型端子；5　外壳；6　电路基板；7　表面；8　插通孔；10　阴型端子；11　第1阴端子；12　第2阴端子；13　端子主体；14　接受口；15　接受空腔；16　主弹片；17　从弹片；18　卡扣突起；20　连结弹簧；21、22　柱状部；23　梁部；30　第1外壳；31　端子保持台；32、33　插通孔；34　楔子；35　侧壁；36　容纳凹部；40　第2外壳；41　底台；42、43　插通孔；45　侧壁；47、48　容纳凹部；50　第3外壳；51　顶棚；52、52A、52B　侧壁；53　容纳凹部；54　按压突起；A　插拔方向；B　宽度方向。

Claims (8)

1.一种电连接器，其中包括：阴型端子和容纳所述阴型端子的外壳，其特征在于，
所述阴型端子具备：
与第1阳型端子电接触的第1阴端子；
与第2阳型端子电接触的第2阴端子；以及
连结所述第1阴端子与所述第2阴端子的弹性连结片，
所述弹性连结片容许所述第1、第2阳型端子的插拔方向上的、所述第1阴端子与所述第2阴端子的相对独立的位移，
所述第1阴端子固定于所述外壳，从而位移受限制，
所述第2阴端子被容许在所述外壳的内部沿所述插拔方向的位移。
2.如权利要求1所述的电连接器，其中，
所述弹性连结片通过比所述第2阴端子与所述第2阳型端子之间的插拔力小的负荷而进行弹性变形。
3.如权利要求1所述的电连接器，其中，
所述第1阴端子和所述第2阴端子在所述插拔方向错开位置。
4.如权利要求1所述的电连接器，其中，
所述第1阳型端子和所述第2阳型端子呈现不同的振动方式。
5.一种用于电连接器的阴型端子，其特征在于，包括：
与对方侧的第1阳型端子电接触的第1阴端子；
跟与所述第1阴端子接触的所述第1阳型端子不同的对方侧的第2阳型端子电接触的第2阴端子；以及
连结所述第1阴端子和所述第2阴端子的弹性连结片，
所述弹性连结片容许所述第1、第2阳型端子的插拔方向上的、所述第1阴端子和所述第2阴端子的相对位移，
所述第1阴端子固定在构成所述电连接器的外壳，从而位移受限制，
所述第2阴端子被容许在所述外壳的内部沿所述插拔方向的位移。
6.如权利要求5所述的阴型端子，其中，
所述弹性连结片通过比所述第1阴端子与所述第1、第2阳型端子之间的插拔力小的负荷而进行弹性变形。
7.如权利要求5所述的阴型端子，其中，
所述第1阴端子和所述第2阴端子在所述插拔方向错开位置。
8.如权利要求5所述的阴型端子，其中，
对方侧的所述第1、第2阳型端子呈现互相不同的振动方式。
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