CN104701657A - 连接器 - Google Patents

Abstract

公开了一种板对板连接器以提供触头之间期望的电连接。根据本发明的板对板连接器包括插头连接器(10)和插座连接器(20)。插头连接器(10)包括一对插头触头(100A、100b)，插座连接器(20)包括一对插座触头(200A、200B)。插头触头(100A、100B)包括能弹性变形的突出部(109A、109B)，插座触头(200A、200B)包括接触突出部(109A、109B)的触头部(208A、208B)。触头部(208B)包括第一斜面(201A)和第二斜面(210B)，第一斜面(201A)在垂直于突出部移动所沿的另一方向的一个方向倾斜。

Description

连接器

技术领域

本发明涉及一种用于连接基板、电子设备和半导体芯片等的连接器，尤其涉及一种板对板连接器。

背景技术

多个电路板被安装在电子设备例如个人电脑和游戏机上。例如，多个电路板通过需要时可被移除的连接器连接到主板。

这种板对板连接器在专利文献1中被披露。该板对板连接器包括：插头连接器，所述插头连接器具有基部构件，所述基部构件设有在纵向上延伸的突出部，所述插头连接器还具有在纵向上对齐的触头；插座连接器，所述插座连接器具有基部构件，所述基部构件设有在纵向上延伸的开口，所述插座连接器还具有在纵向上对齐的触头，以及操作杠杆机构，所述操作杠杆机构设置在插头连接器的端部的两侧。每个操作杠杆机构包括一对杠杆，以根据该对杠杆的旋转方向将插头连接器连接到插座连接器或者将插头连接器从插座连接器分离。

[相关技术文献]

[专利文献]

专利文献1：JP2007-80641A

发明内容

[要解决的技术问题]

图1(A)为传统板对板连接器的平面图，图1(B)为沿图1(A)的A-A线的截面图。如图所示，板对板连接器1包括插头连接器10和插座连接器20。插头连接器10包括在纵向上对齐的多个插头触头12、支撑插头触头12的插头本体、以及连接到插头本体14的两端用于帮助将插头连接器固定到基板的凸出部16。插座连接器20包括能与插头触头12相应匹配的多个插座触头22、支撑在纵向上对齐的插座触头22的插座本体24、以及连接到插座本体24的两端用于帮助将插座连接器固定到基板的凸出部26。

当在插头连接器10的纵向延伸的插入部18被插入到在插座连接器20的纵向延伸的开口28中时，每个插头触头12与每个插座触头22相应匹配从而使得在触头之间提供电连接。插头触头12具有具备弹性的悬臂形可动触头，而插座触头22具有固定触头。当插头触头12与插座触头22接触时，可动触头朝着固定触头移动并施加一定负荷，从而使得插头触头12可以摩擦插座触头22以移除附着在其上的外来物质。

然而，牢固地附着在触头或本体表面的外来物质不能被完全擦除，从而这些物质在装配时保留在插座触头之间。外来物质的介入阻止了触头的良好的电连接，并导致松连接。

本发明的一个目的是提供一种板对板连接器，其可解决上述传统问题，并提供触头间的良好的电连接。

[解决问题的方法]

根据本发明，插头触头和插座触头互相连接。插头触头包括在其一端部的能够弹性变形的突出部，插座触头包括用于与所述突出部接触的接触表面。接触表面在突出部的移动方向上延伸并包括第一斜面和第二斜面，第一斜面在与突出部的移动方向不同的第一方向上倾斜，第二斜面在与第一方向相反的第二方向上倾斜。

优选地，第一斜面和第二斜面是连续的，并且在第一斜面和第二斜面之间的高度差中提供一斜坡。优选地，第一斜面的倾斜角度等于第二斜面的倾斜角度。优选地，第一斜面和第二斜面是球面。优选地，一对插座触头被放置得使一对接触表面彼此相对，而一对插头被放置得使一对突出部与接触表面接触。优选地，该对接触表面被支撑以便接触开口的上表面和下表面，而该对突出部在突出部被插入其中的开口的插入部的上下表面被弹性支撑。优选地，连接器还包括插头连接器和插座连接器。插头连接器包括插入部和多个插头触头。插座连接器包括开口和多个插座触头。当插入部被插入开口中时，多个插头触头被相应地连接到多个插座触头。优选地，插头连接器和插座连接器分别通过插头触头和插座触头固定到基板。

[发明的有益效果]

根据本发明，第一和第二斜面被提供给插座触头的接触表面以执行二维擦除操作，从而使得牢固地附着在接触表面的外来物质可被移除，其通常是不能被除去的。

图1(A)为板对板连接器的示意性平面图，图1(B)为沿图1(A)的A-A线的截面图。

图2为根据本发明一个实施例的插头本体的后视图。

图3为根据本发明一个实施例的插头触头的侧视图。

图4为根据本发明一个实施例的插座本体的后视图。

图5为根据本发明一个实施例的插座触头的侧视图。

图6(A)为根据本发明一个实施例的插座触头的透视图，图6(B)为沿图6(A)的B1-B1线的截面图，以及图6(C)为沿图6(A)的B2-B2线的截面图。

图7为示出了根据本发明一个实施例的触头间的擦除操作的透视图。

图8为示出了根据本发明一个实施例的触头间的擦除操作的截面图。

图9为示出了根据本发明一个实施例的插头连接器与插座连接器配合的截面图。

图10为示出了根据本发明一个实施例的插座连接器的修改例的截面图。

现在，将参考附图详细描述实施本发明的最佳模式。本发明应用在具有插头触头和插座触头的连接器上。这种连接器提供与各种设备(例如基板、电子设备和半导体封装)的电接口。作为一个优选实施例，将描述本发明被应用到板对板连接器的实例。

根据本发明，如图1中所示，板对板连接器包括插头连接器10和插座连接器20。然而，用于连接器的每个插头触头和每个插座触头具有与传统触头不同的结构。

图2示出了插头连接器10的插头本体的后视图。相同附图标记表示图1和图2之间的相同结构。插头连接器10包括插头本体14，其通常为矩形并在纵向上延伸。插头本体14形成有多个触头安装部30，每个触头安装部30为狭缝形，用于安装一对插头触头100A、100B。多个触头安装部30被布置在插头本体14的纵向上。所述一对插头触头100A、100B被安装到一个触头安装部30。

每个触头安装部30包括一对矩形开口32A、32B，并且在开口32A、32B之间提供分隔壁34。每个触头安装部30的分隔壁34提供插头本体14的插入部18。插头触头100A被插入到开口32A中并且插头触头100B被插入到开口32B中。每个触头安装部30还包括矩形凹槽36，用于对齐插头触头100A、100B；以及凹槽38以用于固定触头的端部102B。

图3(A)和图3(B)示出了插头触头对100A、100B的截面图。插头触头100A通过冲压金属片形成，所述金属例如是铜合金。插头触头100A包括基部102A、从基部102A笔直延伸出的延伸部104A、从延伸部104A以近似直角弯曲的弯曲部106A、以及成悬臂延伸以便从弯曲部106A倾斜的触头部108A。从基部102A到触头部108A的宽度基本相等。

基部102A基本为L形，且其水平部通过焊接等(未示出)连接到基板的电极垫片。触头部108A从弯曲部106A倾斜成悬臂。突出部109A形成在触头部108A的中部。突出部107A还形成在触头部108A的末端。突出部109A通过例如弯曲触头部108A而形成。突出部109A可被电镀以防止其磨损。在一个更加优选的实施例中，突出部109A的末端为尖锐的形状，例如球形、圆锥形或金字塔形。这种形状使得能够提高用于移除外来物质或颗粒的擦除功能。突出部107A也通过弯曲形成。如下所描述的，通过使突出部107A与分隔壁34的上表面S1接触可利用突出部109A施加一定接触压力。

当延伸部104A被置于凹槽36中并且触头部108A被插入到开口30A中时，弯曲部106A被压配合在开口30A的侧表面之间，突出部107A紧靠在分隔壁的上表面S1上，并且触头部108A被支撑以与分隔壁34的上表面S1分离。这允许触头部108A的突出部109A充当可动触头。

插头触头100B具有与插头触头100A相同的结构。即，插头触头100B通过冲压金属片形成，所述金属例如是铜合金，并且插头触头100B包括基部102B、从基部102B笔直延伸出的延伸部104B、从延伸部104B以近似直角弯曲的弯曲部106B、以及成悬臂延伸以便从弯曲部106A倾斜的触头部108A。从基部102B到触头部108B的宽度基本相等，其基本等于插头触头100A的相应宽度。

基部102B基本为L形，且其水平部通过焊接等(未示出)连接到基板的电极垫片。触头部108B从弯曲部106A倾斜成悬臂。突出部109B形成在触头部108B的中部。突出部107B还形成在触头部108B的末端。突出部109B通过例如弯曲触头部108B而形成。突出部109B可被电镀以防止其磨损。在一个更加优选的实施例中，突出部109B的末端为尖锐的形状，例如球形、圆锥形或金字塔形。这种形状使得能够提高用于移除外来物质的擦除功能。突出部107B也通过弯曲形成。如下所描述的，突出部107B通过紧靠分隔壁34的下表面S2可利用突出部109B提供一定的接触压力。

当延伸部104B被容纳在凹槽36中并且触头部108B被插入到开口32B中时，弯曲部106B被压配合在开口32B的侧表面之间，突出部107B紧靠分隔壁的下表面S2，并且触头部108B被支撑以与分隔壁34的下表面S2分离。这允许触头部108B的突出部109B充当可动触头。插入在凹槽38中的基部102B被置于插头本体的下表面中的基部102A的对侧。

因此，当该对插头触头100A、100B与触头安装部30安装在一起时，该对触头部108A、108B被置于插入部18的上面和下面，如图1(B)中所示，从而能够在分隔壁的垂直方向上弹性变形。

图4示出了插座连接器20的插座本体的后视图。插座连接器20包括插座本体，所述插座本体基本为矩形并在纵向上延伸。插座本体形成有狭缝形触头安装部40，用于分别连接插座触头200A、200B。多个触头安装部40被布置在插座本体24的纵向上。每个触头安装部40安装有所述插座触头对200A、200B。

每个触头安装部40包括一对矩形开口42A、42B。在开口42A、42B之间形成有分隔壁44。当插入部18插入到开口28中时(见图9)，分隔壁44作为阻挡部28A。插座触头200A被插入到开口42A中并且插座触头200B被插入到开口42B中。每个触头安装部40还包括矩形凹槽46，用于对齐插座触头200A、200B；以及凹槽48，用于固定触头的端部202B。

图5(A)和5(B)示出了一对插座触头200A、200B。插座触头200A通过冲压金属片形成，所述金属例如是铜合金。插座触头200A包括基部202A、从基部202A线性延伸出的延伸部204A，从延伸部基本成直角弯曲的弯曲部、以及从弯曲部206A水平延伸的触头部208A。从基部202A到触头部208A的宽度基本相等。当延伸部204A被固定在凹槽46中并且触头部208A被插入开口42A中时，触头部208A对开口28的上表面施压。

插座触头200B具有与插座触头200A相同的结构。即，插座触头200B通过冲压金属片形成，所述金属例如是铜合金。插座触头200B包括基部202B、从基部202B线性延伸出的延伸部204B、从延伸部基本成直角弯曲的弯曲部、以及从弯曲部206B水平延伸的触头部208B。从基部202B到触头部208B的宽度基本相等，其等于插座触头200A的相应宽度。当延伸部204B被固定在凹槽46中并且触头部208A被插入开口42B中时，触头部208B对开口28的下表面施压，并且插入到凹槽46中的基部202B被置于下表面中的基部202A的对侧。

因此，当所述插座触头对200A、200B与触头安装部40安装在一起时，成对的触头部208A、208B被分别置于开口28的上表面和下表面，从而使得它们彼此相对。当插头连接器10的插入部18被插入插座连接器20的开口28中时，插头触头100A、100B的触头部108A、108B分别接触插座触头200A、200B的触头部208A、208B。

图6(A)为根据本发明的插座触头200B的透视图。图6(B)为沿B1-B1线的截面图，以及图6(C)为沿B2-B2线的截面图。插座触头200B的触头部208B包括两个斜面210B、212B和一在延伸(轴向)方向的平坦面214B以提供与插头触头100B的突出部109B的接触面。即，斜面210B、212B和平坦面214B在插头触头100B的突出部109B在触头部208B上移动的方向上延伸。斜面210B具有在基本垂直于触头部108B的轴向方向或移动方向的方向上倾斜的倾斜表面。斜面210B在轴向方向上延伸长度L1。斜面212B与斜面210B连续地形成。斜面212B具有在与斜面210B相反的方向上倾斜的倾斜表面。斜面212B在轴向方向上延伸长度L2。平坦面与倾斜部212B连续地形成。

如图6(B)所示，斜面210B相对于不倾斜的平坦部212B以角度θ1倾斜。如图6(C)所示，斜面212B相对于不倾斜的平坦部214B以角度θ2倾斜。角度θ1在与角度θ2相反的方向倾斜。在一个方面中，斜面210B、212B被形成为使得L1等于L2并且θ1等于θ2(L1＝L2且θ1＝θ2)。可选地，斜面210B、212B可被形成为L1≠L2且θ1≠θ2。

应当注意的是，另一个插座触头200A的触头部208A也形成有斜面210A、212A。在斜面210B、212B和平坦部214B在轴向方向上连续地形成的情况下，在各个边界形成各个台阶。由于每个台阶对于突出部109B的移动都可以是障碍或都可能导致摩擦，因此提供缓和面230(例如斜坡或曲面)用于缓和台阶从而使得突出部109B能够平滑移动并减小摩擦(图7中所示)。

现在将描述插头触头和插座触头之间的接触和擦除操作。图7(A)、7(B)和7(C)示出了插头触头在插座触头上移动时的透视图。图8示出了说明斜面210B、212B与插头触头100B的触头部108B的突出部109B之间关系的截面图。图9示出了插头连接器10连接到插座连接器20的截面图。

如图1(B)中所示，当插头连接器10的插入部18插入到插座连接器28的开口28中时，该对插头触头100A、100B被连接到该对插座触头200A、200B。如图9中所示，基板300A通过插头触头100A、100B连接到插头本体14，而基板300B通过插座触头200A、200B连接到插座本体24。

图7(A)示出了插头触头100B的单个触头部108B在插座触头208B的触头部208B上移动。首先，插头触头100B的突出部109B开始连接到插座触头200B的触头部208B。此时，突出部109B被配置以沿着触头部208B的基本上轴向中心C移动。插头连接器10到插座连接器20的移动使得突出部109B在插座触头200B的触头部200B上沿轴向方向移动。

如图7(B)所示，当插头触头100B的突出部109B到达插座触头200B的触头部208B的斜面210B时，突出部109B接收与由于斜面210B而形成的倾斜方向相对应的力F1(见图8(A))。力F1允许突出部109B的运动转变至从触头部208B的轴向中心C倾斜的倾斜方向。

在突出部109B经过斜面210B之后，突出部109B在斜面212B上移动。此时，突出部109B接收力F2，所述力F2在与斜面210B上的力相反的方向上作用，如图8(B)所示。通过力F2突出部109B的移动被转变从而回到触头部208B的轴向中心C并进一步转变相对于轴向中心C的倾斜方向。由于缓和面230形成在斜面210B和212B之间的台阶处，即使突出部109B越过台阶，对于突出部109B的移动的阻碍和/或负荷也被减小。

在经过斜面212B之后，突出部109B在平坦面214B上移动。缓和面232设置在斜面212B和平坦面214B之间的台阶处，因此突出部109B的移动顺畅。当插头本体10的插入部18最终紧靠插座本体14的开口28中的阻挡部28A时(图9中所示)，插头连接器和插座连接器之间的接合完成。

图7(C)中的虚线W代表擦拭轨迹。当突出部109B在斜面210B、212B上移动时，由于斜面210B，212B的倾斜，擦拭轨迹W以之字形的方式三维地蜿蜒。与擦拭轨迹以与突出部109B相同的方向移动的常规技术相比，这允许附着在触头部208B上的异物被有效地消除。这也被应用到插头触头100A和插座触头200A中。结果，可以在插头触头100A、100B和插座触头200A、200B之间获得期望的电接触。

尽管在上面实施例中斜面212B与斜面210B连续地形成，具有一定长度的平坦面可被插入在斜面210B和212B之间。即，斜面212B可与斜面210B不连续地形成。此外，可提供多于两个斜面。在这种情况下，斜面彼此连接使得每次倾斜反向。

斜面210B的两侧的高度P1、P2也可如图6(B)中所示的为P1＜P2。斜面212B的两侧的高度Q1、Q2可如图6(C)中所示的为Q1＞Q2。在这种情况下，斜面210B、212B的倾斜可通过冲压形成。在一个方面，两侧可被形成为P1＝Q2和P2＝Q2。在另一方面，两侧可被形成为P1≠Q2和P2≠Q2。在又一方面，斜面210B、212的两侧被形成为P1＝P2和Q1＝Q2。在这种情况下，斜面210B、212B的斜坡可通过扭转触头部208B形成。

图10为示出了根据本发明的插座触头的触头部的修改例的截面图。如图10(A)所示，平坦部240、242可设置在斜面210A、210B两侧。在这种情况下，提供斜面或曲面以缓和平坦部240、242之间的台阶。如图10(B)所示，可提供弯曲斜坡代替线性斜坡作为斜面210A、210B。

上面描述了根据本发明的优选实施例。本发明并不限于特定实施例。在不脱离本发明精神和范围的基础上可以作出各种改变和修正。

[附图标记说明]

10：插头连接器

14：插座连接器

18：插入部

20：插座连接器

24：插座本体

28：开口

28A：阻挡部

30：触头安装部

32A，32B：开口

34：分隔壁

36，38：凹槽

40：触头安装部

42A，42B：开口

44：分隔壁

46，48：凹槽

100A，100B：插头触头

102A，102B：基部

104A，104B：延伸部

106A，106B：弯曲部

108A，108B：触头部

109A，109B：突出部

200A，200B：插头触头

202A，202B：基部

204A，204B：延伸部

206A，206B：弯曲部

208A，208B：触头部

210B，212B：斜面

214B：平坦面

230，232：缓和面

240，242：平坦面

Claims (8)

1.一种用于将插头触头连接到插座触头的连接器，包括：

所述插头触头，其包括在该插头触头的一端部的能够弹性变形的突出部；以及

所述插座触头，其包括用于与所述突出部接触的接触表面，

所述接触表面在所述突出部移动的方向上延伸，所述接触表面包括第一斜面和第二斜面，所述第一斜面在与所述突出部的移动方向不同的第一方向上倾斜，所述第二斜面在与所述第一方向相反的第二方向上倾斜。

2.根据权利要求1的连接器，其中，第一斜面和第二斜面连续地形成，并且第一斜面和第二斜面之间的台阶处具有一斜坡。

3.根据权利要求1和2的连接器，其中第一斜面的倾斜角度等于第二斜面的倾斜角度。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的连接器，其中第一斜面和第二斜面是球面。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的连接器，其中成对的插座触头被相对地放置，并且成对的插头触头被放置成使得成对的突出部与成对的接触表面相应地接触。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的连接器，其中所述成对的接触表面被支撑以接触开口的上表面和下表面，并且所述成对的突出部在插入到开口中的插入部的上表面和下表面处被弹性支撑。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的连接器，还包括：

具有插入部和多个插头触头的插头连接器；以及

具有开口和多个插座触头的插座连接器，

其中，当插入部被插入到开口中时，多个插头触头中的各个插头触头与多个插座触头中的各个插座触头接触。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的连接器，其中插头连接器和插座连接器通过插头触头和插座触头固定到基板。