CN104716461B - 薄型连接器 - Google Patents

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Abstract

本发明薄型连接器包括相互重叠装配的平板状第一连接器和平板状第二连接器，第一连接器具有在一个方向上排列的第一接头，每个第一接头具有由平板状的第一金属部件构成的弹簧部、在与第一金属部件的平面垂直的方向上突出形成在弹簧部上的突起部以及在突起部侧面上形成的第一接点部，第二连接器具有在与第一接头相同方向上排列的第二接头，每个第二接头由平板状的第二金属部件构成且在第二金属部件侧面上形成有第二接点部，通过第一连接器和第二连接器在装配面上相互重叠且在装配面内相对滑动，第二连接器的各第二接头的第二接点部与第一连接器对应的第一接头的第一接点部接触，第一连接器和第二连接器相互装配，从而实现可窄间距化的薄型连接器。

Description

薄型连接器
技术领域
本发明涉及一种薄型连接器，特别涉及一种使平板状的第一连接器和平板状的第二连接器在装配面上相互重叠并装配的、基板对基板的连接器。
背景技术
作为这种连接器，例如在JP2012-226977A中公开了图18所示的连接器。该连接器由被安装在第一基板1上的插座2和被安装在第二基板3上的插头4(图中未示出)组成。在插座2上，多个具有弹性的插座接头5排列成如图19所示，在插头4上，突起状的插头接头6排列成如图20所示。
如图21所示，每一插座接头5具有以在内侧形成开口部S的方式弯曲的主腕部5a、与主腕部5a对应设置的辅助腕部5b、在接近主腕部5a的末端和辅助腕部5b的末端设置的突出部5c。开口部S是用于收容插头接头6的开口部。
如图22所示，当在插座2上重叠插头4时，插头4的突起状插头接头6插入到对应的插座接头5的开口部S内。在此状态下，如图23所示，通过使被安装在第二基板3上的插头4沿箭头C方向相对于被安装在第一基板1上的插座2滑动，插头4的突起状插头接头6的侧面一边沿着主腕部5a的整个长度接触，一边移动，并被弹性夹持在主腕部5a的末端、辅助腕部5b的末端与突出部5c之间。由此，插座2和插头4被装配起来，插座接头5和插头接头6实现电性连接。
然而，在将插头4的突起状插头接头6插入到插座2的插座接头5内所形成的开口部S内时，插座2与插头4之间要进行相对滑动来实现装配。因此，每一插座接头5必须确保具有用于收容突起状插头接头6的开口部S，并确保主腕部5a和辅助腕部5b在对应于插头接头6的移动而弹性变形时具有吸收位移的空间。因此，插座接头5的小型化受到限制，难以实现窄间距化。
而且，在插座接头5的内侧形成开口部S时，由于受加工尺寸、插座接头5的排列间距和连接器宽度等的约束，插座接头5具有弹性的主腕部5a和辅助腕部5b的设计自由度变低。
发明内容
本发明为了解决现有问题而设计，其目的在于提供一种能够轻易实现窄间距化的薄型连接器。
为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
本发明薄型连接器包括在装配面上相互重叠装配的平板状第一连接器和平板状第二连接器，
其中：所述第一连接器具有在一个方向上排列的多个第一接头，每个所述第一接头具有由平板状的第一金属部件构成且被形成在所述第一金属部件的平面内的弹簧部、在与所述第一金属部件的平面垂直的方向上突出形成在所述弹簧部上的突起部，以及在所述突起部侧面上形成的第一接点部，
其中：所述第二连接器具有在与所述多个第一接头排列方向相同的方向上排列的多个第二接头，每个所述第二接头由平板状的第二金属部件构成且在所述第二金属部件侧面上形成有第二接点部，
其中：所述第一连接器和第二连接器在所述装配面上相互重叠且在所述装配面内相对滑动，以使所述第二连接器的各个所述第二接头的所述第二接点部与所述第一连接器中对应的所述第一接头的所述第一接点部接触，从而所述第一连接器和所述第二连接器相互装配起来。
本发明的优点为：本发明薄型连接器的设计自由度高且能轻易实现窄间距化。
附图说明
图1是从斜上方看到的本发明薄型连接器第一实施例的插座和插头的立体图。
图2是从斜下方看到的本发明薄型连接器第一实施例的插座和插头的立体图。
图3A是从斜上方看到的插座的立体图。
图3B是插座的俯视图。
图3C是插座的主视图。
图3D是插座的仰视图。
图3E是插座的侧视图。
图4是插座的分解图。
图5是插座中使用的插座接头的俯视图。
图6是插座接头的放大立体图。
图7A是从斜下方看到的插头的立体图。
图7B是插头的俯视图。
图7C是插头的主视图。
图7D是插头的仰视图。
图7E是插头的侧视图。
图8是插头的分解图。
图9是插头中使用的插头接头的俯视图。
图10是本发明薄型连接器第一实施例装配前状态的俯视图。
图11是装配前插座接头和插头接头的位置关系俯视图。
图12是装配过程中插座接头和插头接头的位置关系俯视图。
图13是本发明薄型连接器第一实施例装配后状态的俯视图。
图14是装配后插座接头和插头接头的位置关系俯视图。
图15是本发明薄型连接器第二实施例中使用的插座接头的俯视图。
图16是本发明薄型连接器第二实施例中使用的插头接头的俯视图。
图17是本发明薄型连接器第二实施例装配前插座接头和插头接头的位置关系俯视图。
图18是现有连接器的构成立体图。
图19是现有连接器中使用的插座的局部俯视图。
图20是现有连接器中使用的插头的局部俯视图。
图21是现有连接器中使用的插座接头的放大俯视图。
图22是装配前的现有连接器的侧视图。
图23是现有连接器的装配立体图。
具体实施方式
下面根据附图对本发明的实施方式进行说明。
图1和图2示出了本发明薄型连接器一实施例的构成。该薄型连接器包括平板状的插座(第一连接器)11和平板状的插头(第二连接器)12，插座11与插头12相互重叠而进行装配。在图1和图2中，插座11和插头12相互平行且保持间距地被设置，图1、图2分别为从斜上方、斜下方看去时的附图。
该插座11具有被排列成两列的多个插座接头(第一接头)13，同时该插头12具有被排列成两列的多个插头接头(第二接头)14。
在此，将平板状的插座11和插头12延伸的平面设为XY面，将多个插座接头13和多个插头接头14的排列方向设为Y方向，插头12相对于插座11在Z方向隔开间距被设置。
如图3A～3E和图4所示，插座11使用三层构造的层叠体18制作，由不锈钢等制成的加强板15、由聚酰亚胺等制成的绝缘层16和由铜等制成的导电件(第一金属部件)17顺序层叠构成层叠体18，此外，在层叠体18上表面的外周边设置有框架21，框架21通过对绝缘层19和加强板20层叠而形成。
该框架21沿X方向可滑动收容插头12。框架21的内侧周边在Y方向上具有与插头12在Y方向上的长度大致对应的长度，在X方向上具有比插头12在X方向上的长度长的长度。而且，在框架21的内侧周边的四角上形成有抵接部21a和21b。在这些抵接部21a和21b中，框架21在Y方向上的两端部设置的一对抵接部21a处于-X方向一侧而朝向+X方向，框架21在Y方向上的两端部设置的一对抵接部21b处于+X方向一侧而朝向-X方向。
在层叠体18的加强板15和绝缘层16上形成有分别与多个插座接头13对应的多个矩形状的开口部22，在每个开口部22内形成有由导电件17构成的弹簧部23。如图5所示，弹簧部23具有在XY面内大致沿-X方向延伸的悬臂梁形状，在弹簧部23的末端形成有突起部24。如图6所示，突起部24具有向与XY面垂直的方向，也就是+Z方向突出而形成的圆柱形状，由突起部24的侧面(外周面)形成有插座接点部(第一接点部)25。每个插座接头13利用这样的弹簧部23和突起部24形成。
插座11能够采用下述步骤制造，即在平板状的层叠体18的加强板15和绝缘层16上分别蚀刻形成多个矩形状的开口部22，对导电件17进行蚀刻，在各个开口部22内形成弹簧部23后，在弹簧部23的末端通过诸如实施补充电镀来形成突起部24，然后，再将由绝缘层19和加强板20构成的框架21接在层叠体18的上表面的周边。
如图7A～7E和图8所示，插头12使用三层构造的层叠体29制作，由不锈钢等制成的加强板26、由聚酰亚胺等制成的绝缘层27和由铜等制成的导电件(第二金属部件)28顺序层叠构成层叠体29。
在层叠体29的加强板26和绝缘层27上与多个插头接头14对应分别形成多个矩形状的开口部30。如图9所示，通过在XY面内对导电件28进行图案形成，插头接头14具有分别在导电件28的侧面形成的锥形部31、插头侧突起32(第二金属部件侧突起)和插头接点部33(第二接点部)。从上方观察时，锥形部31以在XY面内越朝-X方向、位置越向+Y方向变化的方式而相对于X方向倾斜形成，插头接点部33以向X方向延伸的方式被形成。插头侧突起32形成在锥形部31与插头接点部33的交界，向+Y方向突出。
插头12能够采用下述方式制造，即通过蚀刻在平板状的层叠体29的加强板26和绝缘层27上分别形成多个矩形状的开口部30，对导电件28蚀刻，在每个开口部30内形成锥形部31、插头侧突起32和插头接点部33。
本发明薄型连接器的该实施例是一种小型连接器，例如，Y方向的长度为4～5mm、X方向的宽度为2～3mm、Z方向的高度为0.3～0.5mm。与各个插座接头13对应的开口部22及与各个插头接头14对应的开口部30被形成诸如Y方向的长度为0.3mm、X方向的长度为0.6mm的小尺寸。
接下来，对本发明薄型连接器的该实施例的装配过程进行说明。首先，以导电件28朝下的方式，插头12被重叠在由插座11的框架21包围的导电件17上。此时，插座11的导电件17的上表面和插头12的导电件28的下表面形成薄型连接器的装配面，插头12被设置在插座11的框架21内，以使插头12可在装配面内沿X方向相对于插座11滑动。
如图10所示，当插头12安置于与位于插座11的框架21的-X方向一侧的抵接部21a接触时，如图11所示，在XY面内，插头12的每个插头接头14分别与插座11对应的插座接头13的突起部24相分离，插座接头13的插座接点部25和插头接头14的插头接点部33相互分离。
在此，当使插头12相对于插座11沿+X方向相对滑动时，如图12所示，各个插头接头14的锥形部31与形成在插座接头13的突起部24侧面上的插座接点部25接触，而后借由锥形部31，在插座接头13的弹簧部23沿+Y方向弹性变形的同时，插头12沿+X方向滑动。
并且，如图13所示，在插头12与位于插座11的框架21的+X方向一侧的抵接部21b接触之前，插头12相对于插座11沿+X方向一直滑动，以使插座11与插头12装配完成，如图14所示，从而每个插座接头13的插座接点部25与对应的插头接头14的插头接点部33借由弹簧部23的弹力而以预定接触力相互接触。由此，插头12的多个插头接头14分别与插座11的对应插座接头13导电连接，插座11和插头12相互装配起来。
在插头接头14上，由于锥形部31与插头接点部33的交界上沿+Y方向突出形成有插头侧突起32，所以在插座接点部25越过插头侧突起32而与插头接点部33接触时，会有咔嗒的感觉。
因而，通过插座11与插头12的装配，插头12的多个插头接头14会同时与插座11的相应插座接头13电性连接。
在薄型连接器的该实施例中，由于插座接头13具有弹簧部23，同时形成有插座接点部25的突起部24形成在弹簧部23的末端，因此无需像上述JP2012-226977A的连接器那样，该实施例不需要插座接头必须设置接收插头突起的空间。因此，薄型连接器的该实施例可以提升弹簧部23的设计自由度以及实现窄间距化。
此外，虽然薄型连接器的该实施例需要在插头12上形成插入插座接头13的突起部24的空间，但由于插头12上不存在弹簧部，所以不妨碍窄间距化。
由于插座接头13上不需要用于插入插头突起的空间，所以通过变化弹簧部23的弹簧宽度，便能够轻易调整插座接点部25与插头接点部33的接触力。
而且，由于插头接头14的锥形部31和插头侧突起32具有简单的平面形状，所以仅改变锥形部31的锥角，便能够在装配插座11和插头12时，对插座接头13的弹簧部23的弹性变形所需的操作力进行轻易调整。也就是说，插座11和插头12的设计自由度均被提升。
此外，插座接头13的弹簧部23并非在整个长度上与插头接头14接触，仅形成在弹簧部23末端的突起部24与插头接头14的锥形部31接触且移动抵达插头接点部33，所以能够稳定弹簧部23的弹簧性。
在上述实施例中，与插座11的每个插座接头13对应，在层叠体18的加强板15和绝缘层16上形成有1个矩形状的开口部22，在该开口部22内形成有由导电件17构成的1个弹簧部23。但是并不局限于此，例如，如图15所示，对应相互邻接的一对插座接头41，在加强板15和绝缘层16上形成有1个开口部42，在开口部42内能够形成有与各对插座接头41对应的一对弹簧部43。该对弹簧部43具有相互左右对称的形状，每一弹簧部43在末端形成有突起部44。
在此例子中，如图16所示，在插头中，在层叠体29的加强板26和绝缘层27上，与相互邻接的一对插头接头45对应地形成有1个开口部46，在开口部46内形成有与该对插头接头45分别对应的一对锥形部47、一对插头侧突起48和一对插头接点部49。上述该对锥形部47、该对插头侧突起48和该对插头接点部49相互相向，具有左右对称的形状。
当插座与插头要装配时，如图17所示，在相互重叠的开口部42和46内，该对插头接头45的各个锥形部47、插头侧突起48和插头接点部49与对应的插座接头41的突起部44将接触。
这种构成也能获得与上述实施例相同的效果。
而且，在上述实施例中，插座11具有被排列成2列的多个插座接头13，同时插头12也具有被排列成2列的多个插头接头14。但是，并不局限于此，多个插座接头和多个插头接头也可以被排列成1列或3列或更多列。
而且，在上述实施例中，通过分别对层叠体18、29的导电件17、28进行蚀刻，来形成插座接头13、插头接头14。但是并不局限于此，也可以分别对导电件17、28进行冲孔加工来形成插座接头13、插头接头14。例如，通过在层叠体18的加强板15和绝缘层16上分别蚀刻形成多个开口部22后，除去弹簧部而对导电件17和28也进行蚀刻。在各个开口部22内，对导电件17实施冲孔加工来形成弹簧部23。对插头接头14也可以采用相同的加工方式。
一般地，与蚀刻相比，利用冲孔加工对导电件冲孔能够制造出高精度的接头形状。因此，可以通过冲孔加工仅形成接头，而通过蚀刻来形成其它部分。
此外，插座接头或插头接头可以不使用三层的层叠体18、29，插座接头或插头接头可以在由加强板和绝缘层构成的两层层叠体的表面上实施电解电镀来形成。

Claims (6)

1.一种薄型连接器，其特征在于，它包括在装配面上相互重叠装配的平板状第一连接器和平板状第二连接器，
其中：所述第一连接器具有在一个方向上排列的多个第一接头，每个所述第一接头具有由平板状的第一金属部件构成且被形成在所述第一金属部件的平面内的弹簧部、在与所述第一金属部件的平面垂直的方向上突出形成在所述弹簧部上的突起部，以及在所述突起部侧面上形成的第一接点部，
其中：所述第二连接器具有在与所述多个第一接头排列方向相同的方向上排列的多个第二接头，每个所述第二接头由平板状的第二金属部件构成且在所述第二金属部件侧面上形成有第二接点部，
其中：所述第一连接器和第二连接器在所述装配面上相互重叠且在所述装配面内，沿与所述多个第一接头和所述多个第二接头的排列方向相正交的方向相对滑动，以使所述第二连接器的各个所述第二接头的所述第二接点部与所述第一连接器中对应的所述第一接头的所述第一接点部接触，从而所述第一连接器和所述第二连接器相互装配起来。
2.根据权利要求1所述的薄型连接器，其特征在于，每个所述第二接头具有形成在所述第二金属部件侧面上而与所述第二接点部邻接的锥形部、位于所述第二接点部与所述锥形部的交界且形成在所述第二金属部件侧面上的第二金属部件侧突起，
其中，当相对滑动所述第一连接器与所述第二连接器时，所述第一接头的所述突起部与对应的所述锥形部接触，以使所述弹簧部变形并移动，而后所述突起部越过所述第二金属部件侧突起而使所述突起部的所述第一接点部与所述第二接点部接触，在所述突起部越过所述第二金属部件侧突起时，产生咔嗒感觉。
3.根据权利要求1所述的薄型连接器，其特征在于，每个所述第一接头的所述弹簧部具有悬臂梁形状，所述突起部形成在所述弹簧部的末端上。
4.根据权利要求1所述的薄型连接器，其特征在于，所述第一接头和所述第二接头分别由加强板、绝缘层和导电件按顺序层叠而成的层叠体形成，所述第一金属部件和第二金属部件分别由所述层叠体中的所述导电件形成。
5.根据权利要求4所述的薄型连接器，其特征在于，通过在所述层叠体上实施蚀刻或冲孔加工后，再通过补充电镀在每个所述第一接头的所述弹簧部上形成所述突起部，以制造出所述多个第一接头，以及
通过在所述层叠体上实施蚀刻或冲孔加工来形成所述多个第二接头。
6.根据权利要求1所述的薄型连接器，其特征在于，通过在层叠体的绝缘层上实施电解电镀来制造出所述多个第一接头和所述多个第二接头，所述层叠体层叠有加强板和绝缘层。
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