CN108306131A - 可动连接器 - Google Patents

Abstract

本发明对于可动连接器为了改善插拔的作业性而减小弹簧部的移位载荷。弹簧部(5k)具有直线形状的上片部(5d)及下片部(5f)，并形成为如下矩形波形状：从其上片部(5d)的一端伸长出具有直线部(5c2)的外侧纵片部(5c)、另外从上片部(5d)的另一端伸长出与下片部(5f)的一端相连的直线形状的中央纵片部(5e)、而且从下片部(5f)的另一端伸长出直线形状的内侧纵片部(5g)。通过这样使弹簧部(5k)为将多个直线形状的弹簧片用角部(5m)相连而得的矩形波形状，从而在弹簧部(5k)产生的应力变得比具有弯曲的弯折部的现有技术的穹形波形状的弹簧部所产生的该应力小，能够减小可动壳体(4)的移位所需的弹簧部(5k)的移位载荷。

Description

可动连接器

技术领域

本发明涉及具有浮动(英文：floating)功能的可动连接器。

背景技术

关于可动连接器，已知有例如作为具备固定于基板的固定壳体、与连接对象物嵌合连接的可动壳体、以及将固定壳体和可动壳体相连的端子的电连接器。可动连接器的端子构成为，具有：第1固定部，其固定于固定壳体(第1壳体)；第2固定部，其固定于可动壳体(第2壳体)；以及弹簧部，其将第1固定部和第2固定部相连并且将可动壳体支承为能够相对于固定壳体移位。

弹簧部形成为例如如专利文献1中所示那样具有弯曲成圆弧状的弯折部的形状，并具有通过弹簧部整体的弹性变形来吸收相对于固定壳体移动的可动壳体的移位的功能。这一通过弹簧部实现的可动壳体的移位吸收功能，能够在将连接对象物(例如导通连接的连接器和/或基板)插入于可动壳体的情况下可动壳体错位的嵌合连接时、在可动壳体与连接对象物嵌合连接后在使用环境下承受振动和/或冲击而可动壳体移位时等发挥作用。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第5849166号公报、第0084-0088段

发明内容

发明要解决的问题

但是，所述专利文献1所示的可动连接器是本申请人的提案涉及的Z方向可动连接器。Z方向可动连接器是具有如下功能的连接器：在端子的触点部保持了触点部与连接对象物接触的接触位置的状态下、弹簧部在连接对象物相对于可动连接器的插拔方向(Z方向)上弹性变形。该Z方向可动连接器的一个特征在于，即使弹簧部在Z方向上弹性变形，端子的触点部也保持触点部与连接对象物接触的接触位置。因此，存在如下优点：触点部不会相对于连接对象物微滑动所以难以发生磨损，不容易使导通连接的可靠性下降。然而，触点部为了保持触点部与连接对象物接触的接触位置，需要将触点部相对于连接对象物的接触压力设定得高，以使得即使弹簧部在Z方向上弹性变形触点部也不会发生微滑动。但是，若将接触压力设定得高，则连接对象物相对于可动连接器的插拔变得困难而作业性会下降。

为了改善所述作业性首先可考虑的是，降低触点部的接触压力并减小连接对象物的插拔力。但是，若降低接触压力，则触点部用于维持触点部与连接对象物接触的接触位置的保持力会下降，发生微滑动的风险会变高。插拔的作业性的改善仅通过降低接触压力是无法达成的。

本发明是以以上那样的现有技术为背景而做出的。其目的在于对于可动连接器改善插拔的作业性。

用于解决问题的技术方案

为了达到上记目的，本发明构成为具有以下的特征。

本发明是一种可动连接器，具备：第1壳体；第2壳体，其与连接对象物嵌合连接；以及端子，其具有：第1固定部，其固定于所述第1壳体；第2固定部，其固定于所述第2壳体；弹簧部，其将所述第1固定部和所述第2固定部相连并且将所述第2壳体支承为能够相对于所述第1壳体移位；以及触点部，其与所述连接对象物导通接触，所述可动连接器的特征在于，所述弹簧部具有：直线形状的上片部及下片部，其在与将所述连接对象物嵌合连接于所述第2壳体的嵌合方向交叉的交叉方向上伸长；第1伸长部，其将所述上片部的一端和所述第1固定部相连；以及第2伸长部，其将所述上片部的另一端和所述下片部的一端相连。

如前述那样，插拔的作业性的改善仅通过降低触点部的接触压力是无法达成的。因此，本发明人着眼于在降低触点部的接触压力的同时也减小弹簧部的移位载荷。并且，进行了研究，结果发现：在现有技术中所示的形成了具有弯曲成圆弧状的弯折部的弹簧部的端子中，在承受了与连接对象物进行嵌合连接的载荷时，应力尤其容易在圆弧状的弯折部的长度方向和板厚方向上分散，因此弹簧部为了获得预定的移位量而需要大的载荷。也就是说，以往的弹簧部为难以减小移位载荷的形状。

与此相对，本发明的弹簧部不具有弯曲成圆弧状的弯折部，而是具有直线形状的上片部和下片部，并形成为如下形状：从上片部的一端伸长出第1伸长部、从上片部的另一端伸长出第2伸长部。在将这样的直线形状的弹簧片用角部相连而得的矩形波形状的弹簧部中，不像现有技术的弹簧部那样在圆弧状的弯折部的长度方向和板厚方向上均等地产生应力分布。即，上片部、下片部、第1伸长部以及第2伸长部作为经由角部而相连的弹簧片发挥功能，因此变得容易减小弹簧部的移位载荷。因而，在本发明的可动连接器中，能够减小弹簧部的移位载荷，因此不仅能够降低触点部的接触压力还能够降低弹簧部的移位载荷，由此，能够改善插拔的作业性。因此，如果将该可动连接器应用于前述的Z方向可动连接器，则能够实现导通连接的可靠性高且插拔的作业性良好的Z方向可动连接器。另外，本发明的可动连接器也可以作为不是Z方向可动连接器的可动连接器而构成，能够实现弹簧部的移位载荷小并通过柔软的弹性变形而第2壳体进行移位的可动连接器。

为了使本发明的可动连接器构成为所述Z方向可动连接器，可以构成为，所述弹簧部移位的移位载荷比所述触点部从所述触点部与所述连接对象物按压接触的接触位置错位的载荷小。据此，即使弹簧部移位，触点部也保持触点部与连接对象物接触的接触位置，因此触点部不会相对于连接对象物微滑动所以难以发生磨损，能够实现具有导通连接的高可靠性的Z方向可动连接器。

所述第2伸长部可以为如下形状：以从所述上片部的所述另一端直到所述下片部的所述一端、相对于所述第1伸长部逐渐分离的方式倾斜地伸长。据此，能够避免在上片部和下片部向相互接近的方向移位了时、第2伸长部与第1伸长部接触的情形。

所述上片部可以构成为，形成为比所述下片部长。第2壳体可以作为相对于第1壳体移位的可动壳体来掌握，第1壳体可以作为固定壳体来掌握。在此，上片部和下片部中靠近作为固定壳体的第1壳体的是上片部。若使该上片部形成为比下片部长，则能够进一步减小弹簧部的移位载荷。

发明的效果

根据本发明的可动连接器，能够减小弹簧部的移位载荷。因此，在将该可动连接器应用于了例如Z方向可动连接器的情况下，能够使触点部的接触压力下降并且能够减小弹簧部的移位载荷。因此，即使弹簧部在Z方向上移位、触点部也不会微滑动所以变得难以发生磨损，能够实现导通连接的高可靠性并且能够改善连接对象物的插拔的作业性。另外，关于不是Z方向可动连接器的可动连接器，能够减小弹簧部的移位载荷。换言之，能够增大使移位载荷恒定了的情况下的移位量(可动量)。

附图说明

图1是一个实施方式的可动连接器的包括正面、右侧面以及上表面的立体图。

图2是图1的可动连接器的主视图。

图3是沿着图2的III-III线的放大剖视图。

图4是图1的可动连接器所具备的端子的外观立体图。

图5是示出端子的弹簧部的变形例的说明图。

图6是示意性地示出实施方式和比较例的弹簧部的应力分布的说明图

附图标记说明

1：可动连接器；

2：壳体；

3：固定壳体(第1壳体)；

3a：底壁部；

3b：侧壁部；

3c：前壁部；

3d：后壁部；

3e：端子固定部；

4：可动壳体(第2壳体)；

4a：前壁部；

4b：后壁部；

4c：侧壁部；

4c1：底面部；

4d：檐状突起；

4e：端子收纳室；

4f：端子固定部；

4g：插通部；

4h：嵌合口；

4i：嵌合室；

4j：中央隔壁；

4j1：底面部；

5：端子；

5a：基板连接部；

5b：固定壳体用固定部(第1固定部)；

5c：外侧纵片部(第1伸长部)；

5c1：弯折部；

5c2：直线部；

5d：上片部；

5e：中央纵片部(第2伸长部)；

5f：下片部；

5g：内侧纵片部；

5h：可动壳体用固定部(第2固定部)；

5i：弹性臂；

5j：触点部；

5j1：弯折部；

5j2：触点；

5k：弹簧部；

5m：角部；

6：固定金属件；

P：基板。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的一个实施方式进行说明。在本说明书、权利要求书以及附图中，将图1中所示的可动连接器的端子的排列方向(左右方向)作为X方向、将可动连接器的进深方向(前后方向)作为Y方向、将可动连接器的高度方向(上下方向)作为Z方向。但是，这样的左右、前后以及上下的特定并不限定本发明的可动连接器的安装方向、使用方向。

可动连接器1的构成

可动连接器1具备由硬质树脂的树脂成形体形成的壳体2。壳体2由作为“第1壳体”的固定壳体3和作为“第2壳体”的可动壳体4构成。5是由金属片形成的端子，分别固定于固定壳体3和可动壳体4。

固定壳体3安装于基板P。固定壳体3形成为长边方向沿着X方向的矩形形状。固定壳体3具有形成为矩形形状的一个板状的底壁部3a(图3)，使配置在固定壳体3之上的可动壳体4和/或端子5不向基板P露出。由此，这是为了能够防止因基板P被按压于可动壳体4而变形导致损伤元件、电路配线或钎焊部，另外也是为了使得底壁部3a的正下方的表面能够用于电路配线。在底壁部3a的两端形成有侧壁部3b，在侧壁部3b固定有用于钎焊于基板P的固定金属件6。在底壁部3a沿着其长边缘形成有前壁部3c和后壁部3d。在前壁部3c和后壁部3d形成有端子固定部3e，该端子固定部3e在板宽方向(X方向)上对排列着的各端子5的固定壳体用固定部5b进行夹持并固定。

可动壳体4与固定壳体3同样地、形成为长边方向沿着X方向的方筒状，具有前壁部4a、后壁部4b以及左右的侧壁部4c。

在前壁部4a和后壁部4b的外表面形成有檐状突起4d，该檐状突起4d保护位于其下侧的端子5避免因接触等导致的损伤。在前壁部4a和后壁部4b的内表面形成有缝隙状的端子收纳室4e。沿着X方向排列的端子5分别被一个一个地收纳于端子收纳室4e。在端子收纳室4e形成有对端子5进行固定的端子固定部4f，通过在板宽方向(X方向)上对端子5的可动壳体用固定部5h进行夹持从而将其固定于可动壳体4。前壁部4a和后壁部4b的下缘的下侧形成有供端子5的下片部5f从可动壳体4的端子收纳室4e的内侧向外侧通过的插通部4g(图3)。由于具有该插通部4g，因此前壁部4a和后壁部4b形成为在Z方向的下侧比左右的侧壁部4c短。

在可动壳体4的顶面开设有供连接对象物插入的嵌合口4h，在该嵌合口4h的内侧形成有嵌合室4i。在嵌合室4i之下，在Y方向上的中央位置沿着X方向形成有中央隔壁4j(图3)。通过使连接对象物抵接于该中央隔壁4j，从而能够阻止连接对象物向嵌合室4f的过度插入。

如图3中所示那样，可动壳体4的左右的侧壁部4c的底面部4c1、和中央隔壁4j的底面部4j1，均成为在Z方向上向下方移位的可动壳体4与固定壳体3的底壁部3a抵接从而使该可动壳体4停止移位的止动件。

端子5沿着X方向并排排列于可动连接器1，在Y方向上呈2列相对地配置。各端子5为同一形状，具体而言，具有基板连接部5a、作为“第1固定部”的固定壳体用固定部5b、作为“第1伸长部”的外侧纵片部5c、上片部5d、作为“第2伸长部”的中央纵片部5e、下片部5f、内侧纵片部5g、作为“第2固定部”的可动壳体用固定部5h、弹性臂5i、以及触点部5j。其中，外侧纵片部5c、上片部5d、中央纵片部5e、下片部5f以及内侧纵片部5g构成矩形波形状的弹簧部5k。

基板连接部5a是钎焊于基板P的电路触点(省略图示)并导通连接于基板电路的部分。

固定壳体用固定部5b和可动壳体用固定部5h形成为向端子5的板宽方向突出的固定突起。该固定壳体用固定部5b被压入于固定壳体3的端子固定部3e并被夹持，从而将端子5的一端侧固定于固定壳体3。另外，可动壳体用固定部5h被压入于可动壳体4的端子固定部4f并被夹持，从而将端子5的另一端侧固定于可动壳体4。

外侧纵片部5c是在矩形波形状的弹簧部5k中向可动连接器1的外部露出的部位。在外侧纵片部5c形成有弯折部5c1，在该弯折部5c1之上形成有向Z方向的上方伸长的直线形状的直线部5c2。

上片部5d和下片部5f形成为在与被插入于可动壳体4的嵌合室4i的连接对象物的嵌合方向(Z方向)交叉的交叉方向(Y方向)上伸长的直线形状。上片部5d是矩形波形状的弹簧部5k中的位于上边的部位，下片部5f是矩形波形状的弹簧部5k中的位于下边的部位。

中央纵片部5e是矩形波形状的弹簧部5k中的将上片部5d和下片部5f相连的部位。中央纵片部5e形成为以从上端直到下端、逐渐离开外侧纵片部5c的方式倾斜地伸长。通过这样倾斜地形成，从而能够将中央纵片部5e的下端与固定壳体4的前壁部3c、后壁部3d之间的间隙设定得大，能够确保Y方向上的下片部5f和可动壳体4的移位量大。另外，当在固定壳体4没有本实施方式那样的前壁部3c和后壁部3d的情况下，能够将中央纵片部5e的下端与外侧纵片部5c之间的间隙设定得大，从而能够防止中央纵片部5e的下端与外侧纵片部5c因移位而接触。

内侧纵片部5g是在矩形波形状的弹簧部5k中位于可动壳体4的下侧的部位。内侧纵片部5g的一端与下片部5f相连，内侧纵片部5g的另一端与可动壳体用固定部5h相连。即，内侧纵片部5g形成为在被插入于可动壳体4的嵌合室4i的连接对象物的嵌合方向(Z方向)上伸长的直线形状，具有从下侧支承可动壳体4的功能。因此，内侧纵片部5g成为在连接对象物向可动壳体4进行嵌合连接时承受沿着Z方向的连接对象物的插入力的部位。

弹性臂5i形成为以从与可动壳体用固定部5h相连的基端侧直到与触点部5j相连的顶端侧、接近嵌合室4i的方式倾斜地伸长。并且，弹性臂5i是将触点部5j弹性支承为能够移位的部位。

触点部5j是与连接对象物导通接触的部位。在触点部5j形成有与弹性臂5i相连并且朝向嵌合室4i弯折的弯折部5j1。在该弯折部5j1的顶端形成有大幅度地弯曲成山形的触点5j2。触点5j2的顶端部进入可动壳体4的端子收纳室4e，连接对象物卡在该顶端部使得触点部5j2和弹性臂5i不会压曲。

可动连接器1的作用·效果

接着，对可动连接器1的作用·效果进行说明。

本实施方式的可动连接器1作为所谓的Z方向可动连接器而构成。即，形成为，在可动连接器1与连接对象物嵌合连接了的状态下，弹簧部5k移位的移位载荷比触点部5j从触点部5j与连接对象物按压接触的接触位置滑动并错位的载荷小。因此，即使弹簧部5k移位，触点部5j也会通过接触压力来保持触点部5j与连接对象物的接触位置。因此，触点5j2不会相对于连接对象物微滑动所以难以发生镀层剥落等磨损，成为一边可动壳体4能够移位一边能够发挥导通连接的高可靠性的可动连接器1。

然而，由触点部5j产生的接触压力虽然发挥相对于连接对象物不错位的保持力的作用，但是设定得比现有技术(专利文献1)所示的可动连接器中的该保持力小，弹簧部5k的移位载荷也同样设定得小。

弹簧部5k不具有弯曲成圆弧状的弯折部，而是具有直线形状的上片部5d和下片部5f，并形成为如下矩形波形状：从该上片部5d的一端伸长出具有直线部5c2的外侧纵片部5c，另外从该上片部5d的另一端伸长出与下片部5f的一端相连的直线形状的中央纵片部5e，而且从下片部5f的另一端伸长出直线形状的内侧纵片部5g。

这样，将多个直线形状的弹簧片用角部5m相连而得的矩形波形状的弹簧部5k，与具有弯曲的弯折部的现有技术的穹形波(日文：丸波)形状的弹簧部相比，具有如接下来说明的那样当在Y方向、Z方向上移位了时产生的应力难以分散于弹簧部5k整体的这一特征。

图6(a)是在现有技术的穹形波形状的弹簧部产生的应力分布的示意图，图6(b)是在本实施方式的矩形波形状的弹簧部5k产生的应力分布的示意图。关于图6的各分图，各端子在固定部X被固定，Y方向上的载荷Fy起作用了时的应力分布的模拟结果用水平剖面线示意性地示出，另外Z方向上的载荷Fz起作用了时的应力分布的模拟结果用垂直剖面线示意性地示出。

在现有技术的穹形波形状的弹簧部中，当载荷Fy起作用时，遍及弯曲的2个弯折部的全长地产生应力，另外在板厚方向上也深度深地产生应力，关于穹形波形状的弹簧部整体上产生应力。与此相对，在本实施方式的矩形波形状的弹簧部5k中，当载荷Fy起作用时，应力分布于上片部5d、下片部5f以及角部5m的表层部分，在板厚方向上应力不比现有技术的弹簧部分布得深。与此同样地，在载荷Fz作用于了Z方向的上方的情况下，在穹形波形状的弹簧部中在板厚方向上深度深地产生应力，与此相对，在矩形波形状的弹簧部5k中应力产生于角部5m的表层部分。因此，在本实施方式的弹簧部5k中，能够减小移位载荷，另外能够在施加了同一载荷的情况下增大移位量。

另外，中央纵片部5e倾斜地形成，若与如图6(c)中所示那样中央纵片部在垂直方向上伸长的变形例进行比较，则可知：由于通过中央纵片部5e倾斜地伸长从而弹簧长度变长，所以也能够减少移位载荷。

这样，可动连接器1能够减小弹簧部5k的移位载荷，因此能够降低由触点部5j产生的接触压力和弹簧部5k的移位载荷这两方。因此，能够实现连接对象物的插拔的作业性良好、而且导通连接的可靠性高的Z方向可动连接器。

弹簧部5k的上片部5d形成为比下片部5f长。若这样地增长位于固定壳体3侧的上片部5d，则能够进一步减少弹簧部5k整体的移位载荷。即，图6(d)是与后述的图5(b)的变形例对应的应力分布的模拟结果的示意图，若将上片部5d互相进行比较，则本实施方式的上片部5d因弹簧长度长而容易挠曲、在板厚方向上产生的应力小。因此，能够通过使上片部5d形成为比下片部5f长，从而进一步减小弹簧部5k的移位载荷。

实施方式的变形例〔图5〕

关于所述实施方式，能够进行变形例下的实施，因此示出其例子。

所述实施方式中示出的弹簧部5k的形状是一例，此外也可以设为例如图5中所示那样的形状。图5(a)是使中央纵片部5e为在垂直方向上伸长的形状、使上片部5d和下片部5f为同一长度的弹簧部5k。图5(b)是使上片部5d和下片部5f为同一长度的弹簧部5k。通过这些弹簧部5k，也能够使移位载荷比现有技术的弹簧部的移位载荷小。

在所述实施方式中，例示了外侧纵片部5c具有弯折部5c1的例子，但是也可以设为外侧纵片部5c仅有直线部5c2的形状。

在所述实施方式中，例示了弹簧部5k具有内侧纵片部5e的例子，但是也可以设为弹簧部5k以没有内侧纵片部5e的方式从下片部5f的端部与可动壳体用固定部5h直接相连那样的端子5的形状。

Claims (3)

1.一种可动连接器，具备：

第1壳体；

第2壳体，其与连接对象物嵌合连接；以及

端子，其具有：第1固定部，其固定于所述第1壳体；第2固定部，其固定于所述第2壳体；弹簧部，其将所述第1固定部和所述第2固定部相连并且将所述第2壳体支承为能够相对于所述第1壳体移位；以及触点部，其与所述连接对象物导通接触，

所述可动连接器的特征在于，

所述弹簧部具有：

直线形状的上片部及下片部，其在与将所述连接对象物嵌合连接于所述第2壳体的嵌合方向交叉的交叉方向上伸长；

第1伸长部，其将所述上片部的一端和所述第1固定部相连；以及

第2伸长部，其将所述上片部的另一端和所述下片部的一端相连。

2.根据权利要求1所述的可动连接器，

所述第2伸长部为如下形状：以从所述上片部的所述另一端直到所述下片部的所述一端、相对于所述第1伸长部逐渐分离的方式倾斜地伸长。

3.根据权利要求1或2所述的可动连接器，

所述上片部形成为比所述下片部长。