CN111247696B - 连接器以及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明的连接器(10)具有:第一绝缘体(20);第二绝缘体(30),相对于第一绝缘体(20)能够相对地移动,并且与连接对象物(70)嵌合;以及触头(60),安装于第一绝缘体(20)和第二绝缘体(30),触头(60)具有:能够弹性变形的第一弹性部(64A),从被第一绝缘体(20)支撑的第一基部(61)延伸;调整部(64B),与第一弹性部(64A)连续地形成,具有比第一弹性部(64A)高的导电性;能够弹性变形的第二弹性部(64C),从调整部(64B)延伸至第二绝缘体(30);以及接触部(69),在第二绝缘体(30)与连接对象物(70)嵌合时,与连接对象物(70)电接触。

Description

连接器以及电子设备
相关申请的相互参照
本申请主张2017年10月6日在日本申请的日本特愿2017-196003的优先权,并将该申请的全部内容引入于此以用于参照。
技术领域
本发明涉及连接器以及电子设备。
背景技术
以往,作为用于提高与连接对象物的连接可靠性的技术,例如,已知具有如下浮动结构的连接器:通过连接器的一部分在嵌合中及嵌合后可动,来吸收基板间的位置偏移。
在专利文献1中,公开了如下电连接器,该电连接器具有浮动结构,既能够抑制通量上升所导致的导通不良,又能够有助于小型化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第5568677号公报
发明内容
本发明的一实施方式的连接器,其中,
具有:
第一绝缘体;
第二绝缘体,相对于所述第一绝缘体能够相对地移动,并且与连接对象物嵌合;以及
触头,安装于所述第一绝缘体和所述第二绝缘体,
所述触头具有:
能够弹性变形的第一弹性部,从被所述第一绝缘体支撑的第一基部延伸;
调整部,与所述第一弹性部连续地形成,具有比所述第一弹性部高的导电性;
能够弹性变形的第二弹性部,从所述调整部延伸至所述第二绝缘体;以及
接触部,在所述第二绝缘体与所述连接对象物嵌合时,与所述连接对象物电接触。
附图说明
图1是通过俯视来表示一实施方式的连接器与连接对象物连接的状态的外观立体图。
图2是通过俯视来表示一实施方式的连接器与连接对象物分离后的状态的外观立体图。
图3是通过俯视来表示一实施方式的连接器的外观立体图。
图4是图3的连接器的俯视分解立体图。
图5是沿着图3的V-V线的箭头方向视的剖视立体图。
图6是图5的VI部的放大图。
图7是沿着图3的V-V线的箭头方向视的剖视图。
图8是表示一对触头的主视图。
图9是图8的IX部的放大图。
图10是表示触头的第一弹性部、调整部以及第二弹性部的阻抗变化的情况的示意图。
图11是通过俯视来表示与图3的连接器连接的连接对象物的外观立体图。
图12是图11的连接对象物的俯视分解立体图。
图13是沿着图1的XIII-XIII线的箭头方向视的剖视图。
图14是表示一对触头弹性变形的第一例的示意图。
图15是表示一对触头弹性变形的第二例的示意图。
具体实施方式
近年来,在电子设备中,信息量的增加以及信号传输的高速化显著发展。在使用了浮动结构的连接器中,也要求应对这样的大容量且高速传输的设计。然而,在专利文献1所记载的电连接器中,并没有充分考虑应对这种大容量且高速传输的设计。
根据本发明的一实施方式的连接器,能够兼具良好的浮动结构和信号传输中的良好的传输特性。
下面,一边参照附图一边说明本发明的一实施方式。以下的说明中的前后、左右、以及上下的方向以图中的箭头的方向为基准。各箭头的方向在图1至图9、图13中,在不同的附图之间相互整合。各箭头的方向在图11和图12之间相互整合。各箭头的方向在图14和图15之间相互整合。根据附图,以简便的图示为目的,省略电路基板CB1以及CB2的图示。
在以下的说明中,一实施方式的连接器10作为插座连接器来进行说明。在以下的说明中,连接对象物70作为插头连接器来进行说明。在连接器10与连接对象物70连接时,连接器10的触头60的接触部弹性变形而连接对象物70的触头110不弹性变形来进行说明。连接器10和连接对象物70的种类并不限定于此。连接器10也可以起到插头的作用,连接对象物70也可以起到插座的作用。
在以下的说明中,连接器10和连接对象物70分别与电路基板CB1和CB2连接,以分别沿垂直方向与它们连接的方式进行说明。连接器10和连接对象物70作为一例而沿着上下方向连接。在以下的说明中使用的“嵌合方向”是指作为一例的上下方向。连接方法并不限定于此。连接器10和连接对象物70既可以分别沿平行方向与电路基板CB1和CB2连接,也可以以一个沿垂直方向,另一个沿平行方向的组合来进行连接。电路基板CB1和CB2可以是刚性基板,或者也可以是除此以外的任意的电路基板。例如,电路基板CB1或者CB2也可以是柔性印刷电路基板(FPC)。
图1是通过俯视来表示一实施方式的连接器10与连接对象物70连接的状态的外观立体图。图2是通过俯视来表示一实施方式的连接器10与连接对象物70分离后的状态的外观立体图。
一实施方式的连接器10具有浮动结构。连接器10允许所连接的连接对象物70相对于电路基板CB1的相对移动。连接对象物70即使在与连接器10连接的状态下,也能够相对于电路基板CB1在规定的范围内移动。
图3是通过俯视来表示一实施方式的连接器10的外观立体图。图4是图3的连接器10的俯视分解立体图。图5是沿着图3的V-V线的箭头方向视的剖视立体图。图6是图5的VI部的放大图。图7是沿着图3的V-V线的箭头方向视的剖视图。图8是表示一对触头60的主视图。图9是图8的IX部的放大图。
如图4所示,连接器10具有作为主要的结构构件的第一绝缘体20、第二绝缘体30、金属件40、金属板50以及触头60。作为一例,连接器10通过以下的方法组装。从第一绝缘体20的下方压入金属件40,在压入了金属件40的第一绝缘体20的内侧配置第二绝缘体30。从它们的下方压入触头60。在第一绝缘体20的外表面压入金属板50。
主要参照图3至图9对触头60不发生弹性变形的状态下的连接器10的详细结构进行说明。
如图4和图5所示,第一绝缘体20是将绝缘性且耐热性的合成树脂材料注塑成型而成的方筒状的构件。第一绝缘体20是中空的,在上表面和下表面分别具有开口21A和21B。第一绝缘体20具有外周壁22,该外周壁22由四个侧面构成,围绕内部的空间。第一绝缘体20具有分别凹设于外周壁22的前表面和后表面的凹部23。在凹部23中安装有金属板50。
第一绝缘体20具有从外周壁22的下缘部至下表面和内表面形成的多个触头安装槽24。在多个触头安装槽24中分别安装有多个触头60。触头安装槽24的个数与触头60的个数相同。多个触头安装槽24沿左右方向并排地凹设。触头安装槽24在第一绝缘体20的内表面沿上下方向延伸。
第二绝缘体30是将绝缘性且耐热性的合成树脂材料注塑成型而成的沿左右方向延伸的构件。第二绝缘体30形成为在从前方观察时呈大致凸字状。第二绝缘体30具有构成下部的底部31和从底部31向上方突出并与连接对象物70嵌合的嵌合凸部32。底部31在左右方向上比嵌合凸部32长。换言之,底部31的左右两端部分别相比嵌合凸部32的左右两端部更向外侧突出。第二绝缘体30具有在嵌合凸部32的上表面凹设的嵌合凹部33。第二绝缘体30具有引导部34,该引导部34以包围嵌合凹部33的方式形成在嵌合凸部32的上缘部。引导部34由在嵌合凸部32的上缘部朝向上方向斜内侧倾斜的倾斜面构成。
第二绝缘体30具有沿左右方向排列形成的多个触头安装槽35。在多个触头安装槽35中分别安装有多个触头60。触头安装槽35的个数与触头60的个数相同。多个触头安装槽35沿上下方向延伸。通过使第二绝缘体30的前表面和后表面的下部凹设,形成触头安装槽35的下部。触头安装槽35的中央部形成于第二绝缘体30的内部。通过使嵌合凹部33的前后方向的两内表面凹设,形成触头安装槽35的上部。
第二绝缘体30具有从嵌合凹部33的底面朝向下方在内部延伸的壁部36。壁部36位于在沿前后方向排列的状态下安装于第二绝缘体30的一对触头60之间。壁部36与一对触头60分别相对。壁部36的上部形成为最大宽幅。壁部36的中央部相比上部形成为窄幅。壁部36的下部相比中央部进一步形成为窄幅。壁部36的前表面及后表面构成触头安装槽35的一部分。形成于第二绝缘体30的内部的触头安装槽35的中央部随着壁部36的中央部以及上部的宽度的变化,从下方向上方逐渐成为窄幅。
金属件40是使用顺送模(冲压)将任意的金属材料的薄板成型加工为图4所示的形状的构件。金属件40分别配置于第一绝缘体20的左右两端部。金属件40在从左右方向观察时分别形成为大致H字状。金属件40在其前后两侧的下端部具有大致U字状地向外侧延伸的安装部41。金属件40在其上下方向的大致中央部具有沿前后方向延伸的连续部42。金属件40在连续部42具有从前后方向大致中央的下缘部朝向内侧沿左右方向突出的防脱部43。防脱部43抑制第二绝缘体30相对于第一绝缘体20向上方脱离。金属件40在其前后两侧的上端部具有与第一绝缘体20卡止的卡止部44。
金属板50是使用顺送模(冲压)将任意的金属材料的薄板成型加工为图4所示的形状的构件。金属板50分别配置于第一绝缘体20的前后两端部。金属板50在从前后方向观察时分别形成为板状。金属板50在其左右两端的下端部具有以大致L字状向外侧延伸的安装部51。金属板50具有在其左右两端部沿上下方向延伸且与第一绝缘体20卡止的卡止部52。金属板50具有在外表面向外侧隆起一个台阶的沿左右方向延伸的隆起部53。金属板50具有沿上下平行地排列的两个隆起部53。金属板50具有向上方延伸的弯曲部54。弯曲部54形成为大致J字状,从内侧向外侧弯曲。
触头60是使用顺送模(冲压)将包括例如磷青铜、铍铜或钛铜的具有弹簧弹性的铜合金、或科森系铜合金的薄板成型加工为图4至图9所示的形状的构件。触头60仅通过冲裁加工而形成。触头60的加工方法并不限定于此,在进行冲裁加工后还可以包括沿板厚方向弯曲的工序。触头60由弹性系数较小的金属材料形成,以使随着弹性变形的形状变化变大。在触头60的表面,在通过镍镀敷形成基底之后,利用金或锡等实施镀敷。
如图4所示,触头60沿左右方向排列有多个。如图7所示,触头60安装于第一绝缘体20和第二绝缘体30。如图7和图8所示,在相同的左右位置排列的一对触头60沿前后方向对称地形成并配置。一对触头60以相对于通过它们之间的中心的上下轴相互大致线对称的方式形成并配置。
触头60具有沿上下方向延伸并由第一绝缘体20支撑的第一基部61。第一基部61的上端部与第一绝缘体20卡止。触头60具有与第一基部61的下端部连续地形成且与第一绝缘体20卡止的卡止部62。第一基部61和卡止部62容纳于第一绝缘体20的触头安装槽24。触头60具有从卡止部62的下端部的外侧大致L字状地向外侧延伸的安装部63。
如图9所示,触头60具有从第一基部61沿着前后方向向内侧延伸的能够弹性变形的第一弹性部64A。第一弹性部64A从第一基部61朝向斜下方向内侧延伸后,朝向斜上方弯曲,并在该状态下直线地延伸。第一弹性部64A在其内侧的端部朝向下方再次弯曲,与调整部64B的上端部连接。第一弹性部64A相比第一基部61形成为窄幅。由此,第一弹性部64A能够对弹性位移的部分进行调整。
触头60具有与第一弹性部64A连续地形成的调整部64B。调整部64B相比第一弹性部64A形成为宽幅,即截面积较大,从而具有比第一弹性部64A高的导电性。调整部64B在触头60不发生弹性变形的状态下沿与连接对象物70的嵌合方向即上下方向延伸。
触头60具有第二弹性部64C,该第二弹性部64C从调整部64B的下端部延伸至第二绝缘体30且能够弹性变形。第二弹性部64C从调整部64B的下端部朝向斜上方弯曲,并在该状态下直线地延伸。第二弹性部64C朝向斜下方再次弯曲,并与后述的第二基部65的外端部连接。第二弹性部64C与第一弹性部64A同样地相比调整部64B形成为窄幅。由此,第二弹性部64C能够对弹性位移的部分进行调整。
第一弹性部64A、调整部64B和第二弹性部64C一体地形成为大致曲柄状。第一弹性部64A和第二弹性部64C相对于调整部64B对称地形成。第一弹性部64A和第二弹性部64C形成为相对于调整部64B的中心彼此大致点对称。
第一弹性部64A和第二弹性部64C在调整部64B从嵌合方向的两端侧分别延伸。更具体而言,第一弹性部64A从调整部64B的上缘部的内侧的端部延伸。另一方面,第二弹性部64C从调整部64B的下缘部的外侧的端部延伸。这样,第一弹性部64A与调整部64B的连接点和第二弹性部64C与调整部64B的连接点形成于相对于调整部64B的中心相互对称的位置。
如图7和图8所示,触头60具有与第二弹性部64C连续的第二基部65。第二基部65相比第二弹性部64C形成为宽幅,以提高其刚性。触头60具有能够弹性变形的第三弹性部66,该第三弹性部66从第二基部65朝向上方延伸,并沿着第二绝缘体30的内壁配置。第三弹性部66在不发生弹性变形的状态下沿与连接对象物70的嵌合方向即上下方向延伸。第三弹性部66在整体上与形成于其内侧的第二绝缘体30的壁部36相对。触头60具有形成于第三弹性部66的表面的切口部67,以构成第三弹性部66弹性变形时的弯曲点。切口部67在第三弹性部66的前后方向的外表面的大致中央部以其表面被切除的状态形成。触头60具有卡止部68,该卡止部68与第三弹性部66的上方连续地形成,与第二绝缘体30卡止。卡止部68相比第三弹性部66形成为宽幅。触头60具有弹性接触部69,该弹性接触部69与卡止部68的上方连续地形成,在嵌合时与连接对象物70的触头110接触。
如图7所示,第二基部65、第三弹性部66、切口部67和卡止部68容纳于第二绝缘体30的触头安装槽35。第二基部65、第三弹性部66和卡止部68在大致整体上与形成于其内侧的第二绝缘体30的壁部36相对。也如图6所示,将第二弹性部64C与第三弹性部66连接的第二基部65配置在与壁部36的下端部相对的位置。
如图7所示,第二基部65和第三弹性部66的下半部容纳于作为第二绝缘体30的前表面和后表面的凹设部分构成的触头安装槽35的下部。第三弹性部66的上半部和卡止部68容纳于由第二绝缘体30的内部构成的触头安装槽35的中央部。切口部67以位于触头安装槽35的下部与其中央部的边界附近的方式,形成于第三弹性部66的表面。
弹性接触部69大致容纳在作为第二绝缘体30的嵌合凹部33的内表面的凹设部分构成的触头安装槽35的上部。弹性接触部69的顶端从触头安装槽35露出到嵌合凹部33内。
图10是表示触头60的第一弹性部64A、调整部64B以及第二弹性部64C中的阻抗变化的情况的示意图。参照图10对调整部64B的功能进行说明。在图10中,纵轴表示阻抗的大小。横轴表示触头60的位置。实线图表示出阻抗的实测值。虚线图表示出阻抗的理想值。
第一弹性部64A、调整部64B和第二弹性部64C整体的阻抗由调整部64B调整。在触头60中,为了得到大的弹性变形量,第一弹性部64A形成为窄幅(截面积窄),由此,调整为理想值的阻抗在第一弹性部64A增大。通过与第一弹性部64A连续地将调整部64B形成为宽幅(截面积大),在第一弹性部64A增大的阻抗在调整部64B有意地低于理想值。与调整部64B连续的第二弹性部64C与第一弹性部64A同样地形成为窄幅(截面积窄),由此,低于理想值的阻抗在第二弹性部64C再次超过理想值。这样,调整部64B起到抵消第一弹性部64A和第二弹性部64C的阻抗的增量而使整体的阻抗的平均值接近理想值的作用。
在以上那样的结构的连接器10中,在形成于电路基板CB1的安装面的电路图案上焊接有触头60的安装部63。在形成于该安装面的接地图案等上焊接有金属件40的安装部41和金属板50的安装部51。由此,连接器10安装于电路基板CB1。在电路基板CB1的安装面上例如安装有包括CPU、控制器以及存储器等的与连接器10不同的电子部件。
参照图11和图12,主要对连接对象物70的结构进行说明。
图11是通过俯视来表示与图3的连接器10连接的连接对象物70的外观立体图。图12是图11的连接对象物70的俯视分解立体图。
如图12所示,连接对象物70具有作为主要的结构构件的绝缘体80、金属件90、金属板100和触头110。连接对象物70通过从绝缘体80的下方压入金属件90和触头110,并在绝缘体80的外表面压入金属板100来进行组装。
绝缘体80是将绝缘性且耐热性的合成树脂材料注塑成型而成的四棱柱状的构件。绝缘体80具有形成于上表面的嵌合凹部81。绝缘体80具有形成于嵌合凹部81的内部的嵌合凸部82。绝缘体80具有引导部83,该引导部83以包围嵌合凹部81的方式形成在嵌合凹部81的上缘部。引导部83由在嵌合凹部81的上缘部朝向上方向斜外侧倾斜的倾斜面构成。绝缘体80具有分别凹设于前表面和后表面的凹部84。在凹部84安装有金属板100。
绝缘体80具有形成于底部的前后两侧和嵌合凸部82的前表面和后表面的多个触头安装槽85。在多个触头安装槽85中分别安装有多个触头110。触头安装槽85的个数与触头110的个数相同。多个触头安装槽85沿左右方向并排地凹设。
金属件90是使用顺送模(冲压)将任意的金属材料的薄板成型加工为图12所示的形状的构件。金属件90分别配置于绝缘体80的左右两端部。金属件90在其下端部具有大致U字状地向外侧延伸的安装部91。金属件90具有卡止部92,该卡止部92在上方与安装部91连续地形成,与绝缘体80卡止。
金属板100是使用顺送模(冲压)将任意的金属材料的薄板成型加工为图12所示的形状的构件。金属板100分别配置于绝缘体80的前后两端部。金属板100在从前后方向观察时分别形成为板状。金属板100在其左右两端的下端部具有以大致L字状向外侧延伸的安装部101。金属板100具有在其左右两端部沿上下方向延伸且与第一绝缘体80卡止的卡止部102。金属板100具有在外表面向外侧隆起一个台阶的沿左右方向延伸的隆起部103。金属板100具有沿上下平行地排列的三个隆起部103。
触头110是使用顺送模(冲压)将包括例如磷青铜、铍铜或钛铜的具有弹簧弹性的铜合金、或科森系铜合金的薄板成型加工为图12所示的形状的构件。在触头110的表面,在通过镍镀敷形成基底之后,利用金或锡等实施镀敷。
触头110沿左右方向排列有多个。触头60具有大致L字状地向外侧延伸的安装部111。触头110具有接触部112,该接触部112形成于触头110的上端,在嵌合时与连接器10的触头60的弹性接触部69接触。
在以上那样的结构的连接对象物70中,在形成于电路基板CB2的安装面的电路图案上焊接有触头110的安装部111。在形成于该安装面的接地图案等上焊接有金属件90的安装部91和金属板100的安装部101。由此,连接对象物70安装于电路基板CB2。在电路基板CB2的安装面安装有例如包括相机模块或传感器等的与连接对象物70不同的电子部件。
对将连接对象物70与连接器10连接时的具有浮动结构的连接器10的动作进行说明。
图13是沿着图1的XIII-XIII线的箭头方向视的剖视图。
连接器10的触头60在第一绝缘体20的内部,在第二绝缘体30与第一绝缘体20分离且浮起的状态下支撑第二绝缘体30。此时,第二绝缘体30的下部被第一绝缘体20的外周壁22围绕。包括嵌合凹部33的第二绝缘体30的上部相比第一绝缘体20的开口21A更向上方突出。
通过将触头60的安装部63焊接于电路基板CB1,从而第一绝缘体20固定于电路基板CB1。通过触头60的第一弹性部64A、第二弹性部64C和第三弹性部66弹性变形,第二绝缘体30能够相对于固定的第一绝缘体20移动。
此时,开口21A的周缘部限制第二绝缘体30相对于第一绝缘体20的过度的移动。当第二绝缘体30随着触头60的弹性变形,超过设计值而大幅地移动时,第二绝缘体30的嵌合凸部32与开口21A的周缘部接触。由此,第二绝缘体30不会进一步向外侧移动。
在使连接对象物70的上下方向的朝向相对于具有这样的浮动构造的连接器10翻转的状态下,一边使连接器10以及连接对象物70的前后位置以及左右位置大致一致,一边使彼此在上下方向上相对。然后,使连接对象物70向下方移动。此时,即使彼此的位置例如在前后左右方向上稍微错开,连接器10的引导部34与连接对象物70的引导部83也接触。其结果,通过连接器10的浮动结构,使得第二绝缘体30相对于第一绝缘体20相对地移动。更具体而言,连接器10的嵌合凸部32被引导至连接对象物70的嵌合凹部81。
当使连接对象物70进一步向下方移动时,连接器10的嵌合凸部32与连接对象物70的嵌合凹部81嵌合。此时,连接器10的嵌合凹部33与连接对象物70的嵌合凸部82嵌合。在连接器10的第二绝缘体30与连接对象物70的绝缘体80嵌合的状态下,连接器10的触头60与连接对象物70的触头110相互接触。更具体而言,触头60的弹性接触部69与触头110的接触部112相互接触。此时,触头60的弹性接触部69的顶端朝向外侧稍微弹性变形,朝向触头安装槽35的内部弹性位移。
由此,连接器10与连接对象物70被完全连接。此时,经由触头60和触头110使电路基板CB1与电路基板CB2电连接。
在该状态下,触头60的一对弹性接触部69通过沿着前后方向的向内侧的弹力从前后两侧夹持连接对象物70的一对触头110。通过由此产生的对连接对象物70的触头110的按压力的反作用,将连接对象物70从连接器10拔出的情况下,第二绝缘体30经由触头60受到向拔出方向即上方向的力。由此,假使第二绝缘体30向上方向移动,图4所示的被压入到第一绝缘体20的金属件40的防脱部43也抑制第二绝缘体30脱离。被压入第一绝缘体20的金属件40的防脱部43在第一绝缘体20内部位于第二绝缘体30的底部31的左右两端部的正上方。因此,当第二绝缘体30要向上方移动时,向外侧突出的底部31的左右两端部与防脱部43接触。由此,第二绝缘体30不会进一步向上方移动。
图14是表示一对触头60弹性变形的第一例的示意图。图15是表示一对触头60弹性变形的第二例的示意图。
参照图14和图15,对一对触头60弹性变形时的各结构部的动作进行详细说明。以下,为了便于说明,将配置在各图的右侧的触头60作为触头60A,将配置在各图的左侧的触头60作为触头60B来进行说明。在图14和图15中,用双点划线表示触头60A和60B未发生弹性变形的状态。
在图14中,作为一个例子,假设第二绝缘体30由于某些外部原因而向右方向移动的情况。
当第二绝缘体30向右方向移动时,触头60A的卡止部68被第二绝缘体30的壁部36向右方向按压。此时,触头60A的第三弹性部66以切口部67附近为起点向内侧挠曲。触头60A的第三弹性部66在切口部67附近的下侧与上侧的部分相比更向内侧弹性变形。与第二绝缘体30的壁部36接触的触头60A的卡止部68使与第二绝缘体30的相对位置几乎不变化。另一方面,触头60A的第二基部65使其相对位置向内侧变化。
当触头60A的第三弹性部66向右方向移动时,第二弹性部64C弹性变形,并且第二弹性部64C与调整部64B的连接点也向右方向移动。另一方面,第一弹性部64A与调整部64B的连接点的左右位置的变化较小。因此,第一弹性部64A弹性变形,其内侧端部的弯曲部向外侧弯曲,调整部64B从上方朝向下方向斜右方倾斜。
当第二绝缘体30向右方向移动时,触头60B的卡止部68被第二绝缘体30的内壁向右方按压。此时,触头60B的第三弹性部66以切口部67附近为起点向外侧挠曲。触头60B的第三弹性部66在切口部67附近的下侧,与上侧的部分相比更向外侧弹性变形。与触头安装槽35的内壁接触的触头60B的卡止部68使与第二绝缘体30的相对位置几乎不变化。另一方面,触头60B的第二基部65使其相对位置向外侧变化。
当触头60B的第三弹性部66向右方向移动时,第二弹性部64C弹性变形,并且第二弹性部64C与调整部64B的连接点也向右方向移动。另一方面,第一弹性部64A与调整部64B的连接点的左右位置的变化较小。因此,第一弹性部64A弹性变形,其内侧端部的弯曲部向内侧弯曲,调整部64B从上方朝向下方向斜右方向倾斜。
在图15中,作为一个例子,假设第二绝缘体30由于某些外部原因而向左方向移动的情况。
当第二绝缘体30向左方向移动时,触头60A的卡止部68被第二绝缘体30的内壁向左方向按压。此时,触头60A的第三弹性部66以切口部67附近为起点向外侧挠曲。触头60A的第三弹性部66在切口部67附近的下侧,与上侧的部分相比更向外侧弹性变形。与触头安装槽35的内壁接触的触头60A的卡止部68使与第二绝缘体30的相对位置几乎不变化。另一方面,触头60A的第二基部65使其相对位置向外侧变化。
当触头60A的第三弹性部66向左方向移动时,第二弹性部64C弹性变形,并且第二弹性部64C与调整部64B的连接点也向左方向移动。另一方面,第一弹性部64A与调整部64B的连接点的左右位置的变化较小。因此,第一弹性部64A弹性变形,其内侧端部的弯曲部向内侧弯曲,调整部64B从上方朝向下方向斜左方向倾斜。
当第二绝缘体30向左方向移动时,触头60B的卡止部68被第二绝缘体30的壁部36向左方向按压。此时,触头60B的第三弹性部66以切口部67附近为起点向内侧挠曲。触头60B的第三弹性部66在切口部67附近的下侧,与上侧的部分相比更向内侧弹性变形。与第二绝缘体30的壁部36接触的触头60B的卡止部68使与第二绝缘体30的相对位置几乎不变化。另一方面,触头60B的第二基部65使其相对位置向内侧变化。
当触头60B的第三弹性部66向左方向移动时,第二弹性部64C弹性变形,并且第二弹性部64C与调整部64B的连接点也向左方向移动。另一方面,第一弹性部64A与调整部64B的连接点的左右位置的变化较小。因此,第一弹性部64A弹性变形,其内侧端部的弯曲部向外侧弯曲,调整部64B从上方朝向下方向斜左方向倾斜。
以上那样的一实施方式的连接器10能够兼具良好的浮动结构和信号传输中的良好的传输特性。在连接器10中,由于触头60具有调整部64B,从而传输路径的宽度即传输路径的截面积变大,阻抗减少。由此,第一弹性部64A、调整部64B和第二弹性部64C整体的阻抗的平均值接近理想值。连接器10能够有助于阻抗匹配。因此,在连接器10中,即使在大容量且高速传输中,也能够获得所希望的传输特性,与不具有调整部64B的以往的电连接器相比,传输特性提高。
就连接器10而言,由于触头60还具有第三弹性部66,因此,能够进一步增大第二绝缘体30相对于第一绝缘体20的移动量。除了第一弹性部64A和第二弹性部64C的弹性变形以外,还产生第三弹性部66的弹性变形,从而使第二绝缘体30相对于第一绝缘体20的移动量增大。反过来说,连接器10能够将为了得到规定的移动量所需要的触头60的弹性变形量的一部分也分配给第三弹性部66,因此,能够降低第一弹性部64A和第二弹性部64C的弹性变形量。由此,第一弹性部64A、调整部64B和第二弹性部64C的全长变短,从而连接器10的前后方向的宽度缩短。因此,连接器10既能够确保所需的第二绝缘体30的移动量,又能够有助于小型化。
通过第一弹性部64A、调整部64B和第二弹性部64C的全长缩短,在连接器10中,传输特性进一步提高。连接器10通过使信号传输路径变短,即使是高频信号,也能够在使传输损耗降低的状态下进行传输。
连接器10在第二绝缘体30与第二基部65相对的位置具有壁部36,由此,能够抑制在图7的前后方向上对称地配置的一对触头60彼此的接触。如上所述,连接第二弹性部64C和第三弹性部66的第二基部65随着第二弹性部64C和第三弹性部66的弹性变形,例如沿着图7的前后方向移动。此时,假设在第二绝缘体30上没有形成壁部36,则也存在前后一对触头60的第二基部65彼此根据各自的弹性变形状态而接触的可能性。连接器10通过壁部36的形成,能够抑制这样的第二基部65彼此的接触,并且能够抑制短路等电引起的不良情况以及破损等力学上引起的不良情况。换言之,连接器10通过壁部36的形成,能够限制第三弹性部66的过度的弹性变形。就连接器10而言,即使在第二基部65随着第二弹性部64C和第三弹性部66的弹性变形而移动的状况下,也能够确保其作为产品的可靠性。
就连接器10而言,第一弹性部64A和第二弹性部64C在调整部64B从嵌合方向的两端侧分别伸出,由此,能够确保所需的调整部64B的移动量。因此,连接器10能够确保所需的第二绝缘体30的移动量。就连接器10而言,通过将第一弹性部64A、调整部64B和第二弹性部64C一体地形成为大致曲柄状,能够起到上述的效果,并且也有助于图7中的前后长度的缩短化。例如,第一弹性部64A从调整部64B的上缘部的内侧的端部延伸,第二弹性部64C从调整部64B的下缘部的外侧的端部延伸。由此,连接器10整体的前后长度被缩短。能够在第一绝缘体20内的有限的区域增长第一弹性部64A和第二弹性部64C的弹性变形的部分,从而能够得到良好的浮动结构。
第一弹性部64A、调整部64B和第二弹性部64C沿着嵌合方向从嵌合侧依次配置,由此,与第二弹性部64C连接的第二基部65配置于最下方。由此,第三弹性部66延伸,能够更大地弹性变形。其结果,第二绝缘体30相对于第一绝缘体20的移动量增大。
就连接器10而言,触头60还具有切口部67,由此,在第二绝缘体30移动时,能够抑制施加于与第二绝缘体30的内壁接触的卡止部68的力。同样地,连接器10能够抑制施加于位于触头安装槽35的上部的弹性接触部69的力。连接器10在比切口部67附近的下侧,能够使第三弹性部66挠曲。更具体而言,在连接器10中,在第三弹性部66中,与从卡止部68的下端部到切口部67附近为止的上半部相比,下半部的弹性变形量更大。由此,在卡止部68与第二绝缘体30的卡止和弹性接触部69与接触部112的接触稳定的状态下,第三弹性部66能够有助于第二绝缘体30相对于第一绝缘体20的移动。
触头60由弹性系数较小的金属材料形成,由此,即使在施加于第二绝缘体30的力较小的情况下,连接器10也能够确保所需的第二绝缘体30的移动量。第二绝缘体30相对于第一绝缘体20能够平滑地移动。由此,连接器10能够容易地吸收与连接对象物70嵌合时的位置偏移。在连接器10中,触头60的各弹性部吸收因某些外部原因而产生的振动。由此,不会对安装部63施加较大的力,因此,能够抑制与电路基板CB1的连接部分破损。因此,即使在连接器10与连接对象物70连接的状态下,也能够保持连接可靠性。
就连接器10而言,触头60具有形成为宽幅的第二基部65,由此,产品的组装性提高。通过第二基部65形成为宽幅,该部分的刚性提高。由此,触头60以第二基部65为支点,通过组装装置等从第一绝缘体20和第二绝缘体30的下方稳定地插入。
通过将金属件40压入第一绝缘体20而将安装部41焊接于电路基板CB1,从而金属件40能够将第一绝缘体20稳定地固定于电路基板CB1。通过金属件40,能够提高第一绝缘体20相对于电路基板CB1的安装强度。
通过金属板安装于第一绝缘体20的凹部23,使得连接器10的前后方向的强度增大。通过金属板50具有隆起部53,金属板50自身的刚性提高,其结果,连接器10的前后方向上的强度也增大。通过金属板具有向上方突出的弯曲部54,从而连接器10能够降低异物从第一绝缘体20的前后方向混入开口21A的可能性。
本发明对于本领域技术人员来说显而易见的是,在不脱离其精神或者其本质的特征的情况下,能够以上述的实施方式以外的其他规定的方式实现。因此,前面的描述是例示性的,但并不限定于此。公开的范围不是通过之前的记述而是由附加的权利要求来定义的。所有的变更中的处于其均等的范围内的各种变更包含在其中。
例如,上述的各结构部的形状、配置以及个数等并不限定于上述的说明以及附图中的图示的内容。各结构部的形状、配置以及个数等只要能够实现其功能,则可以任意地构成。上述的连接器10及连接对象物70的组装方法并不限定于上述说明的内容。连接器10以及连接对象物70的组装方法只要能够以发挥各自的功能的方式组装,则也可以是任意的方法。例如,金属件40、金属板50及触头60也可以不通过压入而通过嵌件成型与第一绝缘体20或第二绝缘体30一体成型。
虽然说明了在调整部64B中,传输路径的宽度、即传输路径的截面积增大而阻抗降低,从而提高导电性的情况,但导电性提高的调整部64B的结构并不限定于此。调整部64B也可以具有导电性提高的任意的结构。例如,调整部64B也可以形成为宽度保持相同且比第一弹性部64A厚。例如,调整部64B也可以由截面积相同且导电性比第一弹性部64A高的材料形成。例如,调整部64B也可以是截面积与第一弹性部64A相同并且在表面具有使导电性提高的镀层。
连接器10只要能够确保所需的第二绝缘体30的移动量,并且能够有助于连接器10的小型化,则也可以不具有第三弹性部66。
只要在卡止部68的卡止和弹性接触部69的接触稳定的状态下,第三弹性部66能够有助于第二绝缘体30的移动,则连接器10也可以不具有切口部67。
虽然说明了第二基部65相比第二弹性部64C形成为宽幅,但并不限定于此。只要能够维持连接器10的组装性,第二基部65也可以不是宽幅。说明了壁部36从嵌合凹部33的底面朝向下方在内部延伸,但并不限定于此。壁部36只要能够抑制一对触头60彼此的接触,例如也可以仅形成于与第二基部65相对的位置。
虽然说明了调整部64B在第一弹性部64A和第二弹性部64C不发生弹性变形的状态下沿与连接对象物70的嵌合方向延伸,第一弹性部64A和第二弹性部64C在调整部64B从嵌合方向的两端侧分别延伸,但并不限定于此,第一弹性部64A、调整部64B和第二弹性部64C的整体形状只要能够确保所需的第二绝缘体30的移动量,并且能够有助于连接器10的小型化,则可以是任意的形状。例如,调整部64B也可以在偏离于嵌合方向的状态下延伸。例如,第一弹性部64A和第二弹性部64C也可以在调整部64B从图7的前后方向的两端侧分别延伸。例如,第一弹性部64A和第二弹性部64C的形状可以是任意的,也可以分别具有更多的弯曲部。例如,第一弹性部64A、调整部64B以及第二弹性部64C的整体形状也可以不是大致曲柄状,而是大致U字状。
如图8所示,说明了第一弹性部64A、调整部64B和第二弹性部64C沿着嵌合方向从嵌合侧依次配置的情况,但并不限定于此。第一弹性部64A、调整部64B和第二弹性部64C只要能够确保所需的第二绝缘体30的移动量,并且能够有助于连接器10的小型化,也可以从相反一侧依次配置。
虽然说明了第一弹性部64A和第二弹性部64C相比第一基部61形成为窄幅,但并不限定于此。第一弹性部64A和第二弹性部64C也可以具有能够确保所需的弹性变形量的任意的结构。例如,第一弹性部64A或第二弹性部64C也可以由弹性系数比触头60的其他部分更小的金属材料形成。
虽然说明了触头60由弹性系数小的金属材料形成,但并不限定于此。触头60只要能够确保所需的弹性变形量,则也可以由具有任意的弹性系数的金属材料形成。
虽然说明了连接对象物70是与电路基板CB2连接的插头连接器,但并不限定于此。连接对象物70也可以是连接器以外的任意的对象物。例如,连接对象物70也可以是FPC、柔性扁平电缆(FFC)、刚性基板等。
以上那样的连接器10搭载于电子设备。电子设备例如包括照相机、雷达、行车记录仪或发动机控制单元等任意的车载设备。电子设备例如包括在汽车导航系统、自动驾驶辅助系统或安全系统等车载系统中使用的任意的车载设备。电子设备例如包括个人计算机、复印机、打印机、传真机或复合机等任意的信息设备。此外,电子设备包含任意的工业设备。
这样的电子设备具有信号传输中的良好的传输特性。由于通过连接器10的良好的浮动结构来吸收基板间的位置偏移,因此,电子设备组装时的操作性提高。电子设备的制造变得容易。通过连接器10来抑制与电路基板CB1的连接部分的破损,因此,电子设备的作为产品的可靠性提高。
附图标记的说明:
10 连接器
20 第一绝缘体
21A、21B 开口
22 外周壁
23 凹部
24 触头安装槽
30 第二绝缘体
31 底部
32 嵌合凸部
33 嵌合凹部
34 引导部
35 触头安装槽
36 壁部
40 金属件
41 安装部
42 连续部
43 防脱部
44 卡止部
50 金属板
51 安装部
52 卡止部
53 隆起部
54 弯曲部
60、60A、60B 触头
61 第一基部
62 卡止部
63 安装部
64A 第一弹性部
64B 调整部
64C 第二弹性部
65 第二基部
66 第三弹性部
67 切口部
68 卡止部
69 弹性接触部(接触部)
70 连接对象物
80 绝缘体
81 嵌合凹部
82 嵌合凸部
83 引导部
84 凹部
85 触头安装槽
90 金属件
91 安装部
92 卡止部
100 金属板
101 安装部
102 卡止部
103 隆起部
110 触头
111 安装部
112 接触部
CB1、CB2 电路基板

Claims (9)

1.一种连接器,其中,
具有:
第一绝缘体,形成为框状;
第二绝缘体,配置在所述第一绝缘体的内侧,相对于所述第一绝缘体能够相对地移动,并且与连接对象物嵌合;以及
多个触头,安装于所述第一绝缘体和所述第二绝缘体,
所述触头在所述第一绝缘体与所述第二绝缘体之间具有:能够弹性变形的第一弹性部,从被所述第一绝缘体支撑的第一基部延伸;调整部,与所述第一弹性部连续地形成,具有比所述第一弹性部高的导电性;以及能够弹性变形的第二弹性部,从所述调整部延伸至所述第二绝缘体,并且所述触头还具有在所述第二绝缘体与所述连接对象物嵌合时与所述连接对象物电接触的接触部,
在多个所述触头的排列方向上俯视时,与所述调整部的延长方向正交的方向的所述调整部的宽度大于与所述第一弹性部的延长方向正交的方向的所述第一弹性部的宽度以及与所述第二弹性部的延长方向正交的方向的所述第二弹性部的宽度。
2.根据权利要求1所述的连接器,其中,
所述调整部的截面积比所述第一弹性部的截面积大。
3.根据权利要求1或2所述的连接器,其中,
所述调整部的截面积比所述第二弹性部的截面积大。
4.根据权利要求1或2所述的连接器,其中,
所述触头还具有能够弹性变形的第三弹性部,该第三弹性部沿着第二绝缘体的内壁配置,沿与所述连接对象物的嵌合方向延伸。
5.根据权利要求4所述的连接器,其中,
所述触头还具有第二基部,该第二基部使所述第二弹性部和所述第三弹性部连接。
6.根据权利要求5所述的连接器,其中,
所述第二绝缘体具有壁部,该壁部形成在与所述第二基部相对的位置。
7.根据权利要求1或2所述的连接器,其中,
所述调整部沿着与所述连接对象物的嵌合方向延伸,
所述第一弹性部和所述第二弹性部在所述调整部从所述嵌合方向的两端侧分别延伸。
8.根据权利要求7所述的连接器,其中,
所述第一弹性部、所述调整部和所述第二弹性部沿着所述嵌合方向从嵌合侧依次配置。
9.一种电子设备,具有权利要求1至8中任一项所述的连接器。
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