CN106654656A

CN106654656A - 连接器

Info

Publication number: CN106654656A
Application number: CN201610881539.1A
Authority: CN
Inventors: 横山阳平
Original assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Current assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Priority date: 2015-10-28
Filing date: 2016-10-09
Publication date: 2017-05-10
Also published as: TW201721998A; TWI618314B; JP2017084625A; JP6325505B2; US9935398B2; US20170125944A1

Abstract

本发明公开了一种连接器，其具有壳体和内部结构体。壳体具有接收部，而内部结构体具有触头。壳体具有定义接收部后部的第二上内壁表面和第二下内壁表面。第二上内壁表面和第二下内壁表面均形成有分别容纳触头的触头容纳部。触头容纳部是在匹配方向上延伸并至少部分地向接收部的前部开口的凹槽。每个触头具有弹性变形的弹性部以及由弹性部支撑的接触点。当连接器与匹配连接器分离时，接触点位于后部内。

Description

连接器

技术领域

本发明涉及一种连接器，其可与符合预定标准的匹配连接器匹配。

背景技术

例如这种类型的连接器在TW M493185U(专利文献1)中被披露。

如图13所示，专利文献1中披露的连接器900具有壳体910、多个接地弹簧920和多个触头930。壳体910具有接收匹配连接器(未示出)的接收部912。接收部912具有前部914和后部916。前部914由在垂直于匹配方向(X方向)的上下方向(Z方向)上，壳体910的第一上内壁表面942和第一下内壁表面944定义。后部916由在上下方向(Z方向)上，壳体910的第二上内壁表面962和第二下内壁表面964定义。第一上内壁表面942和第一下内壁表面944与容纳接地弹簧920的第一容纳部946一起形成。第二上内壁表面962和第二下内壁表面964与容纳触头930的第二容纳部966一起形成。在第一容纳部946与第二容纳部966之间，引导970被提供用来引导匹配连接器(未示出)以及保护触头930的端部。

根据连接器的使用，存在减小匹配连接器插入和移除的力(插入力和移除力)的需求。然而，当插入和移除力降低时，相对连接器的匹配连接器的相对位置会趋于偏离适当的匹配位置。另一方面，专利文献1披露的连接器具有触头的相对较短的有效接触长度。因此，在减小专利文献1披露的连接器的插入力和移除力的情况下，坏连接情况容易发生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种连接器，其可与符合预定标准的匹配连接器相连接，以及触头的有效接触长度可被延长。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

本发明一方面提供了一种连接器，其可沿匹配方向与符合预定标准的匹配连接器相匹配。连接器设有壳体和部分地容纳在壳体内的内部结构体。壳体具有插入开口和接收部。内部结构体具有多个触头。每个触头具有弹性部和由弹性部支撑的接触点。弹性部可弹性变形。接收部通过插入开口，部分地接收匹配连接器。接收部具有前部和后部。当连接器从匹配连接器分离时，接触点位于后部内。前部在匹配方向上位于后部与插入开口之间。前部和后部在垂直于匹配方向的上下方向上具有彼此一致的轴。壳体具有第一上内壁表面、第一下内壁表面、第二上内壁表面和第二下内壁表面。第一上内壁表面和第一下内壁表面在上下方向上限定前部。第二上内壁表面和第二下内壁表面在上下方向上限定后部。第一上内壁表面与第一下内壁表面之间在上下方向上具有第一间隙。第二上内壁表面与第二下内壁表面之间在上下方向上具有第二间隙。第一间隙大于第二间隙。第二上内壁表面和第二下内壁表面均与单独容纳各触头的多个触头容纳部一起形成。每个触头容纳部是沿匹配方向延伸的凹槽。凹槽在匹配方向上至少部分地向前部开口。

根据本发明的一方面，容纳触头的每个触头容纳部(凹槽)至少部分地朝向接收部的前部开口。因此，触头的接触点被允许在插入开口附近。因此，触头的有效接触长度可以更长。

附图说明

图1是本发明实施例连接器的立体视图。匹配连接器的一部分和电路基板的一部分由虚线绘出。

图2是图1所示连接器的分解立体视图。

图3是包含在图2所示连接器中的壳体的立体视图。

图4是图1所示连接器的前视图。

图5是图4所示连接器A-A向横截面视图。

图6是图4所示连接器B-B向横截面视图。

图7是图6所示连接器一部分(由虚线C包围)的放大横截面视图。

图8是图4所示连接器D-D向横截面视图。

图9是图8所示连接器一部分(由虚线E包围)的放大视图。

图10是图6所示连接器一部分和匹配连接器一部分的横截面视图。连接器与匹配连接器处于匹配状态。

图11是图10所示匹配连接器一部分的剖面图。

图12是具有类似于专利文献1的连接器结构的连接器(比较连接器)一部分和图11所示匹配连接器一部分的横截面视图。比较连接器与匹配连接器处于匹配状态。

图13是专利文献1的连接器的横截面视图。

具体实施方式

参照图1，本发明实施例的连接器10用于例如被安装在设备(未示出)的电路基板850上的状态下。换言之，连接器10是板连接器。连接器10可沿前后方向(匹配方向或X方向)与符合预定标准的匹配连接器800相匹配。预定标准例如为通用串行总线(USB)C型标准。在本实施例中，连接器10是符合USB C型标准的插头连接器。然而，本发明不限于此。本发明适用于各种可与符合各种标准的匹配连接器相匹配的各种连接器。

参照图2，连接器10具有壳体20、内部结构体30、外壳40、两个附加构件50和两个绝缘构件60。壳体20由绝缘体制成。外壳40由金属制成。附加构件50也由金属制成。绝缘构件60由绝缘体制成。内部结构体30包括两个保持构件300、多个触头35和接地板380。保持构件300由绝缘体制成。触头35由导体制成。接地板380也由导体制成。

除了图2外，参考图3，壳体20具有基座部210和主体部250。基座部210具有平行于Y-Z平面的平板状。详细地，在Y-Z平面上的基座部210的横截面为近似长方形，在俯仰方向(Y方向)上长而在上下方向(Z方向)上短。基座部210形成有两个第一螺钉孔212、两个中空部214、四个对准孔(其中三个被示出)216和四个压配凹槽218。主体部250沿前后方向(X方向)从基座部210向前(在正X方向上)延伸。具体地说，主体部250具有沿X方向延伸的扁平圆柱状。详细地，在Y-Z平面上的主体部250的横截面具有椭圆形状(参见图4)，在俯仰方向(Y方向)上长而在上下方向(Z方向)上短。主体部250在其上表面(朝向正Z方向的表面)和下表面(朝向负Z方向的表面)上均形成有开口部260和被覆盖部270。每个开口部260为方形的孔，其在上下方向(Z方向)上贯穿主体部250。每个被覆盖部270是在上下方向(Z方向)上凹向容纳部22的凹槽。在每一被覆盖部270中，后面提及的接受部226被暴露。

从图2和图3可知，壳体20具有容纳部22。容纳部22是在前后方向(X方向)上贯穿基座部210和主体部250的空间。换言之，基座部210和主体部250形成有容纳部22。基座部210、主体部250在Y-Z平面上均环绕容纳部22。容纳部22部分地容纳内部结构体30。换言之，内部结构体30的一部分被壳体20的容纳部22所容纳。

从图2可知，内部结构体30具有相对于X-Y平面镜像对称的结构。详细地，接地板380具有垂直于上下方向(Z方向)的平板形状。如果没有在Z方向突出的突起部310，那么每个保持构件300具有垂直于Z方向的平板形状。其中一个保持构件300位于接地板380的顶部，以使突起部310向上突出。另外一个保持构件300位于接地板380的底部，以使突起部310向下突出。在内部结构体30由壳体20的容纳部22容纳的状态下，突起部310位于壳体20的开口部260中。

参考图2，每个保持构件300保持在俯仰方向(Y方向)上排列的多个触头35。如图2和图6所示，每个触头35具有接触部(接触点)350、支撑部(弹性部)352、被保持部354和被固定部356。被保持部354在前后方向(X方向)上线性延伸。被保持部354通过插入成型被部分地嵌入保持构件300中，以被保持构件300保持。支撑部352从被保持部354近似向前延伸(大约在正X方向上)。支撑部352至少在上下方向(Z方向)上可弹性变形。支撑部352支撑接触部350，以允许接触部350至少在上下方向上移动。在由位于上部的保持构件300保持的每个触头35中，接触部350向下突出，同时被固定部356向上延伸。在由位于下部的保持构件300保持的每个触头35中，接触部350向上突出，同时被固定部356向下延伸。

再次参考图2，外壳40由单一金属板制成。单一金属板被弯曲，其两个边缘彼此在外壳40的较低侧边上连接。具体地说，外壳40具有圆柱部450、三个被调节部420(其中两个被示出)和四个对准部430(其中三个被示出)。圆柱部450具有扁平圆柱形状，沿前后方向(X方向)从其后边缘454向前延伸(在正X方向上)。在Y-Z平面上的圆柱部450的横截面具有椭圆形状，其在俯仰方向(Y方向)上长而在上下方向(Z方向)上短。换言之，圆柱部450具有与壳体20的主体部250相对应的形状。圆柱部450与在其下表面上的金属板的接点一起形成。其中一个被调节部420位于后边缘454并连接到圆柱部450的上表面而向上延伸(在正Z方向上)。另外两个被调节部420位于后边缘454并连接到圆柱部450的下表面而向下延伸(在负Z方向上)。两个对准部430在俯仰方向(Y方向)上，从位于上部的被调节部420的两端向后延伸(在负X方向上)。另外两个对准部430在俯仰方向(Y方向)上，从位于下部的两个被调节部420的外端向后延伸(在负X方向上)。详细地，另外两个对准部430中的一个在正Y方向上从在正Y方向上位于下部的被调节部420的端部延伸。另外两个对准部430中的另一个在负Y方向上从在负Y方向上位于下部的被调节部420的端部延伸。在外壳40被连接到壳体20的状态下，被调节部420被壳体20的中空部214容纳，同时对准部430被插入壳体20的对准孔216。

如图2所示，两个附加构件50具有彼此相同的形状。换句话说，两个附加构件50是彼此相同的部分。然而，两个附加构件50在连接器10中的排列是不同的。具体而言，两个附加构件50被设置在相对于平行前后方向(X方向)的轴旋转对称的位置。

除了图2外，参考图4，每个附加构件50具有主部510和连接部560。每个附加构件50通过弯曲单一金属板而形成。主部510是垂直于前后方向(X方向)的平板。连接部560从主部510的边缘向前延伸(在正X方向上)。主部510形成有第二螺钉孔524和一对压配部580。第二螺钉孔524贯穿附加构件50。第二螺钉孔524用于在电路基板850(参见图1)上通过螺钉(未示出)与第一螺钉孔212一起固定连接器10。压配部580在俯仰方向(Y方向)上，被提供在主部510的两端附近，并向后延伸(在负X方向上)，然后在上下方向(Z方向)上向内延伸。详细地，位于下部的附加构件50的压配部580向后延伸(在负X方向上)，然后向上延伸(在正Z方向上)。另一方面，位于上部的附加构件50的压配部580向后延伸(在负X方向上)，然后向下延伸(在负Z方向上)。在附加构件50与外壳40一起被连接到壳体20的状态下，压配部580被压配到壳体20的压配凹槽218中。此外，主部510覆盖容纳在壳体20的中空部214内的被调节部420。连接部560被连接并固定到外壳40上。

参考图2，本实施例的每个绝缘构件60为具有矩形形状的绝缘带。本实施例采用聚酰亚胺薄膜作为绝缘带。绝缘构件60被设置在壳体20的被覆盖部270中。换言之，在壳体20与外壳40之间设有绝缘构件60。然而，假如具有足够的绝缘性能的话，绝缘构件60可以具有任何形状，并由任何材料制成。此外，绝缘构件60可根据需要来提供。

参考图5至图7，壳体20具有插入开口222、接收部224和多个接受部226。插入开口222是容纳部22的前部(在正X方向侧)的末端部。接收部224是容纳部22的一部分。接受部226是在上下方向上贯穿壳体20的孔。接收部224是用于通过插入开口222接收匹配连接器800一部分(参见图8)的空间。接收部224具有前部230和后部240。前部230在前后方向上位于插入开口222的后面(在负X方向侧)，而后部240在前后方向上位于前部230的后面(在负X方向侧)。因此，前部230在前后方向(X方向)上位于插入开口222与后部240之间。

如图4所示，接收部224(连接器10)为所谓的可逆插入而设计。设定在前后方向上(X方向)延伸的虚拟中心轴，接收部224具有相对于虚拟中心轴旋转对称的形状。此外，从图5至图7可知，前部230和后部240在上下方向(Z方向)上具有彼此一致的轴。前部230在上下方向上由第一上内壁表面232和第一下内壁表面234定义。另一方面，后部240在上下方向上由第二上内壁表面242和第二下内壁表面244定义。换言之，壳体20具有定义前部230的第一上内壁表面232和第一下内壁表面234。壳体20进一步具有定义后部240的第二上内壁表面242和第二下内壁表面244。前部230在上下方向上大于后部240。具体地说，第一上内壁表面232与第一下内壁表面234之间的第一间隙大于第二上内壁表面242与第二下内壁表面244之间的第二间隙。在Y-Z平面上的前部230截面面积在插入开口222附近朝向插入开口222逐渐增大。

从图4、图6至图9可知，每个第二上内壁表面242和第二下内壁表面244形成有分别容纳触头35的多个触头容纳部246。详细地，触头容纳部246是沿前后方向(X方向)形成在壳体20内的凹槽。触头容纳部246至少部分地朝向接收部224的前部230开口。换言之，触头容纳部(凹槽)246与接收部224的前部230连通。触头容纳部246具有允许触头35的支撑部352弹性变形的尺寸。

从图6和图7可知，各接受部226分别对应于各触头容纳部246。详细地，接受部226位于触头容纳部246的外部，不与接收部224在上下方向上重叠。换句话说，触头容纳部246在上下方向上位于各接受部226之间。此外，接受部226与触头容纳部246(或接收部224的后部240)重叠。在本实施例中，接受部226的前后方向(X方向)的前部位于定义触头容纳部246的壁部的前端表面248前方(超出正X方向侧)。换言之，接受部226在前后方向上与接收部224的前部230重叠。然而，希望重叠较小。这是为了避免壳体20的强度劣化。接受部226的一端在上下方向(Z方向)上连续触头容纳部246而另一端在被覆盖部270中暴露。绝缘构件60在被覆盖部270中设置。接受部226的另一端由绝缘构件60覆盖。换句话说，绝缘构件60设置在接受部226外侧，在上下方向上不与接收部224和触头容纳部246重叠。也就是说，接受部226在上下方向上位于各绝缘构件60之间。在前后方向(X方向)和俯仰方向(Y方向)上，绝缘构件60与壳体20接触，来跨越每个接受部226。换句话说，绝缘构件60在前后方向(X方向)上超过接受部226向前(在正X方向上)并向后(在负X方向上)延伸。此外，在俯仰方向(Y方向)上，绝缘构件60覆盖两个或两个以上的接受部226。本实施例的绝缘构件60在前后方向(X方向)上具有接受部226尺寸的两倍或两倍以上的尺寸。绝缘构件60的前边缘62(在正X方向上的边缘)到达接受部226与插入开口222之间的中间点附近。因此，在本实施例中，绝缘构件60向插入开口222延伸，超过接受部226。由于连接器10没有地面弹性(比较图13的920)，所以是可以实现的。在本实施例中，绝缘构件60与壳体20之间的粘合区域可以被放大。因此，绝缘构件60可以牢固地固定在壳体20上。绝缘构件60阻止了触头35的尖端358或周边与外壳40的接触。接受部226用做不在上下方向上扩大壳体20的尺寸而扩大触头35的接触部350的活动范围。换句话说，接受部226用于在上下方向上确保活动范围对触头35的接触部350的必要以及壳体20尺寸的减小。另一方面，绝缘构件60保持触头35与外壳40之间的电气绝缘。在连接器10的大小不受限制的情况下，接受部226并不总是必要的。在这种情况下，绝缘构件60同样也不必要。

如图6和图7所示，当连接器10从匹配连接器800(参考图1)分离时，触头容纳部(凹槽)246容纳触头35的支撑部352一部分。同时，触头容纳部246还容纳触头35的尖端358。此时，触头35的接触部350位于触头容纳部(凹槽)246的外侧。也就是说，接触部350位于接收部224的后部240内。在前后方向(X方向)上，触头35的尖端358的位置与接受部226重叠。此外，在上下方向(Z方向)上，触头35的尖端358位于各接受部226之间。换句话说，每个触头35的尖端358位于在前后方向(Z方向)上前端表面248的后方(超出负X方向侧)以及在上下方向(Z方向)上第二上内壁表面242和第二下内壁表面244的外侧。详细地，位于上部的触头35的尖端358在上下方向(Z方向)上位于第二上内壁表面242的上方(超出正Z方向侧)而位于下部的触头35的尖端358位于第二下内壁表面244的下方(超出负Z方向侧)。在本实施例中，触头35的尖端358在上下方向(Z方向)上，位于第一上内壁表面232的下方(超出负Z方向侧)以及第一下内壁表面234的上方(超出正Z方向侧)。因此，从图8和图9可理解，当连接器10的内部通过插入开口222被看到时，触头35的尖端358可以被看到。触头35的尖端358可位于接受部226的内部。然而，在这种情况下，尖端358的可移动范围在上下方向(Z方向)上被减少。

参照图11，匹配连接器800具有多个匹配触头810、保持匹配触头810的匹配保持构件820、接地板830和匹配外壳840。匹配外壳840容纳匹配保持构件820以及其内的匹配触头810和接地板830。在本实施例中，匹配连接器800是符合USB C型标准的插座连接器。

从图10和图11可理解，当匹配连接器800由接收部224接收时，位于接收部224的后部240内的接触部350与匹配连接器800的匹配触头810相接触。支撑部352根据匹配连接器800至连接器10的插入而弹性变形。然后支撑部352通过其作用力向匹配触头810按压接触部350。因此，触头35被电气连接到匹配触头810。另一方面，当匹配连接器800被插入连接器10时，触头35的尖端358位于触头容纳部246内。因此，尖端358可以不抵靠在被插入连接器10的匹配连接器800上。因此，触头35被防止压弯。在定义触头容纳部246的壁部的前端表面248与第二上内壁表面242或第二下内壁表面244之间，形成有锥形面。因此，匹配连接器800能够被顺利地接收。

参照图5至图10，本实施例连接器10没有接地弹簧(比较图13中的920)。另外，如上所述，触头容纳部246在本实施例连接器10内至少部分地与接收部224的前部230相连通。因此，触头35在前后方向(X方向)上可具有比图13所示连接器900更长的长度。从图10和图11可知，然而触头35的长度被匹配连接器800的接地板830的存在而限制。换句话说，触头35的长度被限制而不能在连接器10与匹配连接器800相匹配的状态下到达接地板830。

通过比较图10与图12可知，当触头35的长度越长，用于匹配触头810的触头35的有效接触长度就越长。有效接触长度是指，当连接器10与匹配连接器800匹配时接触部350可接触并在匹配触头810上移动的距离。

根据本实施例，触头35的有效接触长度变长。因此，即使匹配连接器800相对于连接器10从正确匹配位置被移动，触头35和匹配触头810也可被保持在彼此相接触的接触状态下。换句话说，触头35和匹配触头810被可靠地彼此电连接。因此，连接器10可高稳定性地与匹配连接器800连接，即使连接器10被设计并制造来减小插入和移除匹配连接器800所需的力量。

再次参照图11，匹配连接器800的匹配外壳840具有突起842和压力座部844。这是用于在连接器10的外壳40与匹配连接器800的匹配外壳840之间构建安全的电连接。此外，这是用于通过突起842和压力座部844来调节插入匹配连接器800到连接器10或从连接器10移除匹配连接器800所需的力。在本实施例中，突起842和压力座部844在上下方向上彼此相对。然而，突起842和压力座部844彼此可以偏离。此外，突起842和压力座部844中的一个可被提供而另一个可被省略。或者，对应突起842和压力座部844中的一个或两个的一部分或若干部分可被设置在连接器10的外壳40上。

虽然参照实施例对本发明的特定说明做出了解释，但是本发明不限于此。本发明易于做出各种修改和替代形式。

例如，定义触头容纳部246的壁部的前端表面248可以倾斜于Y-Z平面，尽管在本实施例中前端表面248平行于Y-Z平面。可替换地，前端表面248可以是弯曲的表面，其平滑地连续第二上内壁表面242和第二下内壁表面244。

以上所述是本发明较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本发明保护范围之内。

Claims

1.一种连接器，可沿匹配方向与符合预定标准的匹配连接器相匹配，其特征在于：

连接器设有壳体和部分地容纳在壳体内的内部结构体；

壳体具有插入开口和接收部；

内部结构体具有多个触头；

每个触头具有弹性部和由弹性部支撑的接触点；

弹性部可弹性变形；

接收部通过插入开口，部分地接收匹配连接器；

接收部具有前部和后部；

当连接器从匹配连接器分离时，接触点位于后部内；

前部在匹配方向上位于后部与插入开口之间；

前部和后部在垂直于匹配方向的上下方向上具有彼此一致的轴；

壳体具有第一上内壁表面、第一下内壁表面、第二上内壁表面和第二下内壁表面；

第一上内壁表面和第一下内壁表面在上下方向上限定前部；

第二上内壁表面和第二下内壁表面在上下方向上限定后部；

第一上内壁表面与第一下内壁表面之间在上下方向上具有第一间隙；

第二上内壁表面与第二下内壁表面之间在上下方向上具有第二间隙；

第一间隙大于第二间隙；

第二上内壁表面和第二下内壁表面均与单独容纳各触头的多个触头容纳部一起形成；

每个触头容纳部是沿匹配方向延伸的凹槽；以及

凹槽在匹配方向上至少部分地向前部开口。

2.如权利要求1所述的连接器，其特征在于：

每个所述触头具有尖端；以及

尖端位于所述凹槽内。

3.如权利要求2所述的连接器，其特征在于：

所述尖端在所述上下方向上位于所述第一上内壁表面的下方以及所述第一下内壁表面的上方。

4.如权利要求2所述的连接器，其特征在于：

所述连接器还包括一对绝缘构件；

所述壳体还具有多个接受部；

各接受部分别对应于各所述触头容纳部，并在所述上下方向上位于所述触头容纳部的外侧而不与所述接收部重叠；

每个接受部是在所述上下方向上贯通所述壳体的孔，以连续其对应的所述触头容纳部；

接受部允许所述尖端被所述弹性部的弹性变形而移动；

绝缘构件在所述上下方向上位于接受部的外侧而不与所述接收部和所述触头容纳部重叠；以及

绝缘构件与所述壳体相接触，以横跨接受部。

5.如权利要求4所述的连接器，其特征在于：

所述绝缘构件覆盖所述接受部并在所述匹配方向上朝向所述插入开口延伸超出所述接受部。

6.如权利要求4所述的连接器，其特征在于：

每个所述绝缘构件被设置为在垂直于所述匹配方向和所述上下方向的间距方向上，覆盖两个或两个以上的所述接受部。