CN105048203A - 连接器 - Google Patents

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Abstract

一种连接器，具备：连接器机壳，具有收容匹配侧连接器的匹配侧连接器收容部；多个信号用触头，分别在一端形成有连接器接点部，且连接器接点部配置在连接器机壳的匹配侧连接器收容部内；金属壳体，以覆盖至少多个信号用触头的连接器接点部的方式配置；形成有开关接点部的开关用触头；和由导电体构成的开关部件，与金属壳体连接并与开关用触头的开关接点部对向配置，并在被按压时变形，通过与开关用触头的开关接点部接触，使开关用触头与金属壳体导通。本发明的连接器具有屏蔽电磁波的效果，并能作为可由操作者的手指操作的接触式开关来发挥功能，且能实现设置空间的缩小化。

Description

连接器
技术领域
本发明涉及连接器，特别涉及搭载在基板上且与匹配侧连接器嵌合的连接器。
背景技术
目前，便携机器、信息机器等电子机器正广泛普及，但这种电子机器多为装配有用于与外部机器连接并授受信号的连接器，同时具备用于向电子机器输入电信号来进行各种动作，由操作者用手指操作的所谓接触式开关的电子机器。
连接器通常是通过与连接在外部机器上的匹配侧连接器嵌合来传递信号的部件，为了防止被传递的电信号受来自外部的电磁波的影响，可取的是能够屏蔽电磁波的连接器。
而且，近些年来，由于追求电子机器的薄型化和显示画面的大型化，这些连接器和接触式开关大多配置在显示画面的外周缘部，要求设置空间的缩小化。
在此背景下，例如JP2011-142078A公开了一种内置开关的连接器。如图9所示，该连接器构成为，在基板1的表面上配置连接器主体2，覆盖连接器主体2的壳体3的端部锡焊固定在基板1的衬垫4上，作为匹配侧连接器的插座5能够与该连接器嵌合。在连接器主体2的内部配置有与插座5的接点部接触的触头6。而且，壳体3的一部分被冲裁而形成开关触头7，在接近该开关触头7的自由端部7a的位置配置有一个触头8。
如图10所示，触头8从壳体3遮断，且触头8的前端部8a在连接器主体2的插座收容部9内伸出，当插座5插入到插座收容部9时，触头8的前端部8a被插座5举起而与开关触头7的自由端部7a接触。这样，形成了检测插座5的嵌合状态的开关。
根据JP2011-142078A的连接器，通过由壳体3形成屏蔽并内置检测插座5的嵌合状态的开关，与连接器和开关分别配置的情况相比，能够实现设置空间的缩小化。
然而，在JP2011-142078A的连接器内，无论是否嵌合插座5，操作者不能用手指操作来执行各种动作。这样，无论是否与匹配侧连接器嵌合，当将可由操作者的手指操作的按钮开关等接触式开关装配在电子机器时，必须配置作为独立于连接器的其它部件的接触式开关，需要大的设置空间。
发明内容
因此，为消除上述现有的问题而形成本发明，其目的在于提供一种连接器，其具有屏蔽电磁波的效果，并能作为可由操作者的手指操作的接触式开关来发挥功能，且能实现设置空间的缩小化。
本发明涉及的连接器具备：连接器机壳，具有可收容匹配侧连接器的匹配侧连接器收容部；多个信号用触头，分别在一端形成有连接器接点部，且连接器接点部配置在连接器机壳的匹配侧连接器收容部内；金属壳体，以覆盖至少多个信号用触头的连接器接点部的方式配置；形成有开关接点部的开关用触头；和由导电体构成的开关部件，与金属壳体连接并与开关用触头的开关接点部对向配置，并在被按压时变形，通过与开关用触头的开关接点部接触，使开关用触头与金属壳体导通。由金属壳体和开关用触头及开关部件形成按钮开关。
本发明的有益效果为：
本发明的连接器具有屏蔽电磁波的效果，并能作为可由操作者的手指操作的接触式开关来发挥功能，且能实现设置空间的缩小化。
附图说明
图1A-1D分别是显示本发明实施方式1涉及的连接器的立体图、俯视图、主视图和侧视图。
图2是显示拆下了绝缘体密封件和开关部件状态的实施方式1的连接器的立体图。
图3是显示实施方式1的连接器的局部剖开立体图。
图4A和4B分别是显示在实施方式1的连接器所使用的开关部件的俯视图和侧视图。
图5是显示实施方式1的连接器的剖视图。
图6是实施方式1的连接器的装配图。
图7A是显示按钮开关处于断开状态的实施方式1的连接器的局部放大剖视图，图7B是显示按钮开关处于闭合状态的实施方式1的连接器的局部放大剖视图。
图8是显示实施方式2涉及的连接器的剖视图。
图9是显示现有连接器的构成的立体图。
图10是显示现有连接器的剖视图。
具体实施方式
下文根据附图来说明本发明的实施方式。
实施方式1
在图1A～1D显示本发明实施方式1涉及的连接器的构成。该连接器构成配置于基板11上的插座，通过沿着嵌合轴C与作为匹配侧连接器的未图示的插头嵌合，经由插头与外部机器连接。
在此，为了方便，将基板11的表面延伸的平面称作XY面，将匹配侧连接器沿着嵌合轴C插入的方向称作+Y方向，将与XY面垂直的方向称作Z方向。
连接器具有由树脂等绝缘体构成的连接器机壳12。连接器机壳12具有配置在基板11上并沿XY面延伸的板状部12a、和从板状部12a沿着嵌合轴C向-Y方向突出的筒状的匹配侧连接器收容部12b，以覆盖与基板11相对侧的板状部12a的大部分表面的方式配置外壳体13，沿着筒状的匹配侧连接器收容部12b的内周配置筒状的内壳体14。
外壳体13具有贯穿连接器机壳12的板状部12a且朝向基板11向-Z方向延伸的一对突起部13a，而且，在内壳体14的+Y方向端部的X方向两端形成有分别向-Z方向延伸的一对突起部14a，通过这些突起部13a和突起部14a被锡焊固定在基板11上，连接器机壳12和外壳体13及内壳体14成为一体并被固定在基板11上。
而且，分别沿Y方向延伸的多个信号用触头15被连接器机壳12保持，在上述多个信号用触头15的+Y方向端部形成的基板安装部15a从连接器机壳12向+Y方向突出。在上述多个信号用触头15的-Y方向端部上，形成有在连接器机壳12的匹配侧连接器收容部12b的内部沿X方向排列并由内壳体14覆盖其周围的连接器接点部15b。
在外壳体13和连接器机壳12之间，配置有独立于多个信号用触头15的一个开关用触头16。在开关用触头16的+Y方向端部分叉成两股而形成的一对基板安装部16a从连接器机壳12向+Y方向突出。
另外，在外壳体13的中央部分的表面上，贴附有矩形的绝缘体密封件17。在绝缘体密封件17的中央配置有表示按钮开关的压入部的圆形开关区域17a。后述的开关部件19和形成于开关用触头16的-Y方向端部的开关接点部16b位于该开关区域17a的正下方。
图2中显示拆下绝缘体密封件17和开关部件后的状态。由绝缘性树脂构成的开关用触头支撑部件18固定在外壳体13的内面也就是-Z方向侧的面上，开关用触头16被开关用触头支撑部件18支撑。在外壳体13的中央部分形成有圆形的开口部13b，在开口部13b的内部，配置有形成于开关用触头16的-Y方向端部的圆形开关接点部16b。
开关用触头16的开关接点部16b具有与外壳体13的开口部13b同心的形状且直径比开口部13b的直径小，通过开关用触头支撑部件18的一部分在开关接点部16b的外周部露出，外壳体13和开关接点部16b相互绝缘。而且，外壳体13的开口部13b的周缘部分和开关用触头支撑部件18的露出部分及开关用触头16的开关接点部16b相互位于同一平面上。
这种外壳体13和开关用触头16及开关用触头支撑部件18的构成可以通过使用绝缘树脂并利用嵌入成型来成形外壳体13和开口用触头16及开关用触头支撑部件18来获得。
另外，如图2所示，外壳体13在开口部13b的周边贯通形成有多个小孔13c，通过将形成开关用触头支撑部件18的绝缘性树脂填充到这些小孔13c的内部，开关用触头支撑部件18被牢固地固定在外壳体13上。
如图3所示，由导电体构成的开关部件19以覆盖外壳体13的开口部13b的方式被配置，在开关部件19和开口部13b的周边的外壳体13上贴附有绝缘体密封件17。如图4A和4B所示，开关部件19具有穹顶形状且具有比外壳体13的开口部13b稍大的外径并能弹性变形，在开口部13b的周缘部分与外壳体13连接。
如上所述，外壳体13的开口部13b的周缘部分和开关用触头16的开关接点部16b相互位于同一平面上，由于开关部件19具有穹顶形状，所以开关部件19与开关用触头16的开关接点部16b对向，在不承受来自外部的应力的状态下，从开关接点部16b离开，开关部件19和开关接点部16b相互电气断开。
利用这样的外壳体13和开关用触头16及开关部件19形成按钮开关，也就是利用操作者的手指的操作边获得咔嗒感边进行电连接/断开的接触式开关。
而且，多个信号用触头15被由树脂等绝缘体构成的信号用触头支撑部件20支撑，信号用触头支撑部件20被固定在连接器机壳12的匹配侧连接器收容部12b内，籍此，多个信号用触头15的连接器接点部15b在被内壳体14覆盖的状态下，被配置在连接器机壳12的匹配侧连接器收容部12b的内部。
如图5所示，在基板11的表面上，排列形成有与多个信号用触头15对应的多个信号用衬垫21，各个信号用触头15的基板安装部15a被锡焊连接在对应的信号用衬垫21上。同样，在基板11的表面上，形成有与开关用触头16对应的开关用衬垫22，开关用触头16的一对基板安装部16a被锡焊连接在开关用衬垫22上。
另外，在连接器机壳12的圆筒状的匹配侧连接器收容部12b的外周部，配置有由橡胶等构成的环状防水部件23。
如图6所示，使装配有内壳体14和多个信号用触头15的连接器机壳12的板状部12a位于基板11的表面上，将成形有开关用触头支撑部件18和开关用触头16的外壳体13配置在连接器机壳12上，用开关部件19覆盖外壳体13的开口部13b，并将开关部件19连接在开口部13b的周缘部分，且将绝缘体密封件17贴附在开关部件19和开口部13b的周边的外壳体13上，从而可以装配出这种构成的连接器。
此时，位于外壳体13的下侧(-Z方向侧)的开关用触头支撑部件18嵌入到形成于连接器机壳12的板状部12a的上面的凹部12c，外壳体13的一对突起部13a在Z方向穿过形成于连接器机壳12的板状部12a的一对孔12d，并插入基板11的对应的通孔24，同时内壳体14的一对突起部14a插入基板11的对应的通孔25内。相互毗邻的通孔24和25经由形成于基板11的表面上的接地图案26相互连接。
而且，通过这些突起部13a和14a被锡焊固定在对应的通孔24和25，连接器机壳12和外壳体13及内壳体14成为一体并被固定在基板11上，外壳体13和内壳体14经由接地图案26而电气接地。
而且，多个信号用触头15的基板安装部15a被锡焊固定在基板11的对应信号用衬垫21上，开关用触头16的一对基板安装部16a被锡焊固定在基板11的开关用衬垫22上。
另外，外壳体13的开口部13b的周缘部分和开关部件19的连接能够通过使用导电性粘接剂来进行。
或者也可以利用下述方法，即通过从以覆盖外壳体13的开口部13b的方式被定位的开关部件19上至开口部13b的周边贴附绝缘体密封件17，使开关部件19与外壳体13的开口部13b的周缘部分接触。在此情况下，虽然开关部件19和外壳体13不相互粘接，但在使开关工作时，经由绝缘体密封件17，开关部件19向-Z方向也就是朝向外壳体13被按压，所以大的接触压作用在开关部件19和外壳体13之间，开关部件19被连接在外壳体13上。
当未图示的匹配侧连接器从-Y方向沿着嵌合轴C插入到连接器机壳12的匹配侧连接器收容部12b内时，匹配侧连接器的多个触头的连接器接点部与多个信号用触头15的连接器接点部15b接触，在该实施方式1涉及的连接器和匹配侧连接器之间，能够进行信号和电源的授受。
此时，多个信号用触头15的连接器接点部15b在连接器机壳12的匹配侧连接器收容部12b的内部被内壳体14覆盖，外壳体13覆盖在被信号用触头支撑部件20支撑的多个信号用触头15的中间部分和被锡焊固定在基板11的信号用衬垫21上的多个信号用触头15的基板安装部15a的上方(+Z方向)，外壳体13和内壳体14经由接地图案26电气接地，所以能够发挥针对电磁波的优异的屏蔽作用。
在此，针对由外壳体13和开关用触头16及开关部件19所形成的按钮开关的动作，使用对连接器的主要部分放大显示的图7A和7B来说明。另外，在图7A和7B中，为了简略化，省略了覆盖开关部件19的绝缘体密封件17。
首先，如图7A所示，在不向穹顶形状的开关部件19施加应力的状态下，开关部件19从开关用触头16的开关接点部16b离开，开关部件19和开关用触头16相互电气断开。也就是，按钮开关处于断开状态。
然后，如图7B所示，通过向开关部件19施加应力F，并朝向-Z方向也就是朝向外壳体13下压开关部件19的上部，当使开关部件19变形至开关部件19的中央部的下面与开关用触头16的开关接点部16b接触时，开关用触头16经由开关部件19与外壳体13连接，固定有开关用触头16的基板安装部16a的基板11的开关用衬垫22与外壳体13处于相同的接地电位。也就是，按钮开关变成闭合状态。因此，如果将未图示的检测电路与开关用衬垫22连接，则通过开关用衬垫22处于接地电位，能够检测发现开关部件19被压下。
另外，当取消向外壳体13推压开关部件19的上部的应力F时，开关部件19利用自身的弹性自动地返回到图7A的状态，按钮开关变成断开状态。
在该实施方式1涉及的连接器中，通过在覆盖连接器机壳12的上部的外壳体13所形成的开口部13b的内部，配置开关用触头16的开关接点部16b，用能够弹性变形的穹顶形状的导电体构成的开关部件19覆盖开口部13b，在开口部13b的周缘部分将开关部件19与外壳体13连接，形成按钮开关，所以能够抑制连接器的尺寸，特别是连接器的高度，并将由按钮开关构成的接触式开关一体形成在连接器上。因此，连接器和接触式开关在电子机器上的装配作业变得简单、容易。
而且，通过利用嵌入成型同时成形外壳体13和开关用触头16及开关用触头支撑部件18，外壳体13的开口部13b的周缘部分和开关用触头16的开关接点部16b相互位于同一平面，所以从以覆盖开口部13b的方式被配置的穹顶形状的开关部件19的顶部至开关接点部16b的距离稳定，能够构成可靠性高的按钮开关。
实施方式2
图8显示实施方式2涉及的连接器。该连接器在实施方式1的连接器中，代替独立于多个信号用触头15的按钮开关专用的开关用触头16，将多个信号用触头15中的1个信号用触头兼用作开关用触头31。
也就是，开关用触头31具有形成在+Y方向端部的基板安装部31a、形成在-Y方向端部的连接器接点部31b、和形成在上述基板安装部31a与连接器接点部31b的中间部的开关接点部31c。基板安装部31a与其它信号用触头15的基板安装部15a同样被锡焊在基板11的对应的信号用衬垫21上，连接器接点部31b与其它信号用触头15的连接器接点部15b同样在连接器机壳12的匹配侧连接器收容部12b的内部沿X方向排列。开关接点部31c与实施方式1中的开关用触头16的开关接点部16b相同，被形成为直径比外壳体13的开口部13b的直径小的圆形，并相对于外壳体13的开口部13b的周缘部分和开关用触头支撑部件18的露出部分位于同一平面上，并被配置在开关部件19的正下方。
如果将未图示的检测电路连接到焊接有这种开关用触头31的基板安装部31a的信号用衬垫21上，则通过该信号用衬垫21变成接地电位，能够检测开关部件19被压下。
而且，由于连接器接点部31b与开关接点部31c连接，所以在未图示的匹配侧连接器插入到连接器机壳12的匹配侧连接器收容部12b内且处于与匹配侧连接器嵌合状态时，通过连接器接点部31b变成接地电位，在已与匹配侧连接器连接后的外部机器中，也能检测到开关部件19被压下。
另外，在将上述实施方式1或2涉及的连接器装配到电子机器时，虽然被贴附在开关部件19上的绝缘体密封件17的开关区域17a可以从电子机器向外部直接露出，但也可以构成为，在位于绝缘体密封件17的开关区域17a的正上方的电子机器的机壳上设置按钮，通过操作者压下该按钮而压下开关部件19。
而且，在上述实施方式1和2中，虽然在连接器机壳12的筒状的匹配侧连接器收容部12b的外周部配置有防水部件23，将连接器应用到具备防水功能的机器上，但在不需要防水的情况下，也可以省略防水部件23。

Claims (10)

1.一种连接器，其特征在于，具备：
连接器机壳，具有收容匹配侧连接器的匹配侧连接器收容部；
多个信号用触头，分别在一端形成有连接器接点部，且所述连接器接点部配置在所述连接器机壳的所述匹配侧连接器收容部内；
金属壳体，以覆盖至少所述多个信号用触头的所述连接器接点部的方式配置；
形成有开关接点部的开关用触头；和
由导电体构成的开关部件，与所述金属壳体连接并与所述开关用触头的所述开关接点部对向配置，并在被按压时变形，通过与所述开关用触头的所述开关接点部接触，使所述开关用触头与所述金属壳体导通；
由所述金属壳体和所述开关用触头及所述开关部件形成按钮开关。
2.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述金属壳体具有：
内壳体，配置在所述连接器机壳的所述匹配侧连接器收容部内，并覆盖所述多个信号用触头的所述连接器接点部；和
外壳体，配置在所述连接器机壳的外侧且与所述内壳体连接，
所述开关部件与所述外壳体连接。
3.根据权利要求2所述的连接器，其特征在于，
所述开关用触头的所述开关接点部配置在形成于所述外壳体的开口部的内部，
所述开关部件具有覆盖所述外壳体的所述开口部的穹顶形状，且在所述开口部的周缘部分与所述外壳体连接。
4.根据权利要求3所述的连接器，其特征在于，还具备覆盖所述外壳体的所述开口部的周边和所述开关部件的绝缘体密封件。
5.根据权利要求3所述的连接器，其特征在于，还具备开关用触头支撑部件，由绝缘性树脂构成且支撑所述开关用触头并被固定在所述外壳体。
6.根据权利要求5所述的连接器，其特征在于，所述开关用触头支撑部件和所述外壳体及所述开关用触头一起利用嵌入成型来成形。
7.根据权利要求3-6中任一项所述的连接器，其特征在于，所述开关用触头的所述开关接点部和所述外壳体的所述开口部的周缘部分相互位于大致同一平面上。
8.根据权利要求2-6中任一项所述的连接器，其特征在于，所述连接器机壳被固定在基板上，所述内壳体和所述外壳体经由形成在所述基板的表面上的接地图案而相互连接并电气接地。
9.根据权利要求8所述的连接器，其特征在于，所述开关用触头在一端形成有所述开关接点部，在另一端形成有基板安装部，所述基板安装部与形成在所述基板的表面上的开关用衬垫连接。
10.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述开关用触头由所述多个信号用触头中的一个信号用触头构成。
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