CN112652900B - 电连接器及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够在利用一体成型制造电连接器时提高端子的位置精度的技术。可动壳体(20)具有用于供对象侧连接器(2)的嵌合凸部嵌合的嵌合凹部(21)，嵌合凹部(21)具有：对置的一对侧壁部(22)；将一对侧壁部(22)的两端部连结的一对连结壁部(23)；以及将一对侧壁部(22)与一对连结壁部(23)连结的底壁部(24)，多个端子(30)由侧壁部(22)和底壁部(24)保持，端子(30)的第二固定部具有：直线形状部(43)，沿着底壁部(24)的内侧表面伸长；直线形状部(45)，沿着侧壁部的内侧侧面伸长；以及弯折部(44)，将直线形状部(43)与直线形状部(45)连结，直线形状部(43)的至少一部分在底壁部的内侧壁面从可动壳体(20)露出。

Description

电连接器及其制造方法
技术领域
本发明涉及电连接器及其制造方法，特别涉及具备能够相对于固定壳体移动的可动壳体的浮动连接器。
背景技术
在电路基板用电连接器中，存在在电子设备的组装、安装时，产生电路基板、外壳的位置偏移(误差)的情况。若存在能够吸收这样的误差的连接器则比较方便。作为电路基板用电连接器，公知有连接于电连接器的对象侧连接器相对于电连接器可动的所谓的浮动连接器。相关的浮动连接器具有：保持端子的一端侧，并通过将该端子焊接于电路基板从而相对于电路基板位于固定位置的固定壳体；和与固定壳体独立而相对于固定壳体可动且对与对象侧连接器接触连接的端子的另一端侧进行保持的可动壳体。端子具有在固定壳体与可动壳体的被保持部彼此间不被任何部件支承的弹性部，该弹性部弹性变形，从而使可动壳体相对于固定壳体可动，即能够实现所谓的浮动。
此外，作为与这样的浮动连接器相关的技术，例如，能够举出专利文献1中记载的技术等。
专利文献1：日本特开2018-113163号公报
作为制造上述那样的电连接器的方法，能够想到利用一体成型来制造壳体与端子的方法。若利用一体成型来制造具有多个端子的电连接器，则在模制工序中，存在各端子的位置偏移，不能保证端子的位置精度的担忧。对于像浮动连接器那样在端子具有弹性部的电连接器而言，该问题显著。
发明内容
因此，本发明的一个目的在于提供能够在利用一体成型来制造电连接器时，提高端子的位置精度的技术。
根据本说明书的记述和附图，本发明的上述目的和其他目的、新的特征将变得明确。
若对本申请中公开的实施例中的代表性的实施例的概要简单地进行说明，则为如下这样。
即，代表性的实施例的电连接器具备：固定壳体；可动壳体，其能够相对于上述固定壳体位移；以及多个端子，其由上述固定壳体和上述可动壳体保持，上述电连接器的特征在于，
上述端子具有：基板连接部，其与上述电路基板连接；第一固定部，其由上述固定壳体保持；第二固定部，其由上述可动壳体保持；以及上述第一固定部与上述第二固定部之间的弹性部，
上述可动壳体具有用于供对象侧连接器的嵌合凸部嵌合的嵌合凹部，
上述嵌合凹部具有：对置的一对侧壁部；一对连结壁部，将上述一对侧壁部的两端部连结的一对连结壁部；以及底壁部，其将上述一对侧壁部与上述一对连结壁部连结，
上述多个端子由上述一对侧壁部和上述底壁部保持，
上述端子的上述第二固定部具有：第一直线形状部，其沿着上述底壁部的内侧表面伸长；第二直线形状部，其沿着上述侧壁部的内侧侧面伸长；以及第一弯折部，其将上述第一直线形状部与上述第二直线形状部连结，
在上述底壁部的内侧壁面，上述第一直线形状部的至少一部分从上述可动壳体露出。
另外，代表性的实施例的方法是制造上述电连接器的方法，上述方法的特征在于，包含在端子的上述第一直线形状部的至少一部分与模具抵接的状态下，将上述固定壳体、上述可动壳体以及上述端子一体成型的工序。
若对根据本申请中公开的实施例中的代表性的实施例获得的效果简单地进行说明，则为如下这样。
能够在利用一体成型制造电连接器时，提高端子的位置精度。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的电连接器和对象侧连接器的结构的立体图。
图2是表示本发明的一实施方式的电连接器和对象侧连接器的结构的主视图。
图3是图2的A-A剖切面处的剖视图。
图4是表示本发明的一实施方式的电连接器的结构的俯视图。
图5是图4的B-B剖切面处的剖视图。
图6是表示本发明的一实施方式的电连接器的端子的结构的立体图。
图7是图2的A-A剖切面处的局部截面立体图。
图8是图2的A-A剖切面处的局部截面立体图。
图9是表示本发明的一实施方式的电连接器和对象侧连接器的嵌合时的浮动状态的剖视图。
附图标记说明
1…电连接器；2…对象侧连接器；3…电路基板4…电路基板；10…固定壳体；11…侧壁部；12…侧面；20…可动壳体21…嵌合凹部；22…侧壁部；23…连结壁部；24…底壁部；25…限制凸部；26…连结凸部；27…侧面；28…侧面；29…上表面；30…端子；31…基板连接部；32…弯折部；33…直线形状部；34…弯折部；35…直线形状部(第五直线形状部)；36…弯折部(第五弯折部)；37…直线形状部(第六直线形状部)；38…弯折部(第六弯折部)；39…直线形状部(第七直线形状部)；40…弯折部(第七弯折部)；41…直线形状部(第八直线形状部)；42…弯折部；43…直线形状部(第一直线形状部)；44…弯折部(第一弯折部)；45…直线形状部(第二直线形状部)；46…弯折部(第二弯折部)；47…直线形状部(第三直线形状部)；48…弯折部(第三弯折部)；49…直线形状部(第四直线形状部)；50…弯折部(第四弯折部)；51…埋入部；52…直线露出部；53…曲线露出部；54…壁厚部；55…下表面；60…支承金属件；61…基板连接部；62…侧面；63…底面；70…壳体；71…嵌合凸部；80…端子；90…支承金属件。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的实施方式详细地进行说明。此外，在用于对实施方式进行说明的所有图中，原则上对同一部件标注同一附图标记，并省略其重复的说明。
在以下的实施方式中在为了方便而有需要时，分割为多个部分或者实施方式来进行说明，但除了特意明示的情况外，它们并非相互没有关系，存在一者是另一者的一部分或者全部的变形例、具体内容、补充说明等关系。另外，在以下的实施方式中，谈到要素的数量等(包含个数、数值、量、范围等)的情况下，除特意明示的情况和原理上显而易见地限定在特定的数量的情况等以外，并不限定于该特定的数量，可以是特定的数量以上也可以是特定的数量以下。
此外，在以下的实施方式中，为了说明方便，将电连接器的长边方向(端子的排列方向)设为X(X1X2)方向，将短边方向(端子的对置方向)设为Y(Y1Y2)方向，将高度方向(嵌合/拔出方向)设为Z(Z1Z2)方向。此外，各方向用于对结构连接器的部位的相对的位置关系进行说明，并不表示绝对的方向。
图1是表示本发明的一实施方式的电连接器和对象侧连接器的结构的立体图。图2是表示本实施方式的电连接器和对象侧连接器的结构的主视图。图3是图2的A-A剖切面处的剖视图。图4是表示本实施方式的电连接器的结构的俯视图。图5是图4的B-B剖切面处的剖视图。图6是表示本实施方式的电连接器的端子的结构的立体图。图7是图2的A-A剖切面处的局部截面立体图(从上方观察的图)。图8是图2的A-A剖切面处的部分截面立体图(从下方观察的图)。图9是表示本实施方式的电连接器与对象侧连接器的嵌合时的浮动状态的剖视图(相当于图2的A-A剖切面)。
首先，根据图1，对本实施方式的电连接器的结构的一个例子进行说明。如图1所示，本实施方式的电连接器1是安装于电路基板3的插头连接器，且具备：安装于电路基板3的固定壳体10、从固定壳体10分离且能够相对于固定壳体10位移的可动壳体20、由固定壳体10和可动壳体20保持的多个端子30、以及由固定壳体10保持的一对支承金属件60。本实施方式的电连接器1是即便在产生了电路基板、外壳的位置偏移(误差)的情况下，也能够在XYZ方向上吸收该位置偏移的所谓的浮动连接器。即，即便在多个端子30弹性变形，可动壳体20在XYZ方向上位移，连接器彼此的相对的位置产生了偏移的情况下，也能够在一定的允许范围内进行连接器彼此的正常的嵌合。一对支承金属件60构成为限制可动壳体20沿Z方向的位移。
如图1所示，对象侧连接器2是安装于电路基板4的插座连接器，具备壳体70、多个端子80、以及由壳体70保持的一对支承金属件90。将电连接器1与对象侧连接器2嵌合，由此使分别对应的端子30与端子80接触，并使两连接器的端子电连接。
在本实施方式中，电连接器1和对象侧连接器2构成为在X方向和Y方向中的任一方向上均对称。电连接器1和对象侧连接器2的多个端子分别为10个排列的端子对置的结构，具有合计20个端子。但是，端子的个数并不限定于此。另外，固定壳体10、可动壳体20以及壳体70由树脂、塑料材料、碳纤维等绝缘材料形成。多个端子30、80由金属等导电材料形成。支承金属件60、90由金属等能够进行折弯加工的材料形成。但是，电连接器1和对象侧连接器2的构成部件和各构成部件的材料未必限定于此。例如，支承金属件60也可以作为固定壳体的一部分来形成。
如图1～图4所示，电连接器1的固定壳体10由在Y方向上对置的一对侧壁部11构成，一对侧壁部11沿X方向伸长，一对侧壁部11的两端部通过一对支承金属件60连结。固定壳体10因一对侧壁部11和一对支承金属件60而构成矩形的形状，且在其内部具有开口部。固定壳体10保持多个端子30的第一固定部(32～34、35的一部分)，从固定壳体10的下方(Z2侧)露出端子30的基板连接部31和支承金属件60的基板连接部61，基板连接部31和基板连接部61焊接于电路基板3，由此将固定壳体10固定于电路基板3。
如图1～图5所示，可动壳体20构成为具有向固定壳体10的上方(Z1侧)突出的嵌合凹部21，在连接器嵌合时，对象侧连接器2的嵌合凸部71嵌合于嵌合凹部21。嵌合凹部21具备在Y方向上对置的一对侧壁部22、将一对侧壁部22的两端部连结的一对连结壁部23、以及将一对侧壁部22与上述一对连结壁部23连结的底壁部24。一对侧壁部22沿X方向伸长，一对连结壁部23沿Y方向伸长。底壁部24在侧壁部22和连结壁部23的底部沿XY方向扩展。可动壳体20保持多个端子30的第二固定部(42～51)，多个端子30沿着侧壁部22的两侧侧面和上表面露出。在底壁部24，在端子30的排列方向(X方向)上的端子间的位置且为与一对侧壁部22的下部(Z2方向)相抵靠的部分构成有壁厚部54。通过该壁厚部54，使可动壳体20的强度提高，并且使在第二固定部(42～51)处的多个端子30的保持可靠。
另外，可动壳体20具备在底壁部24的下方向X方向的两侧突出的一对限制凸部25、和将一对限制凸部25连结的连结凸部26。限制凸部25是用于限制可动壳体20相对于固定壳体10的移动范围的部件，其一部分位于支承金属件60之下(Z2方向)，并且位于固定壳体10的一对侧壁部11之间。连结凸部26是用于加强可动壳体20的强度的部件，沿X方向伸长。另外，连结凸部26的宽度(Y方向的长度)与限制凸部25的宽度相比细到不阻碍端子30的弹性变形的程度。
可动壳体20的连结壁部23的外侧的侧面27与支承金属件60的内侧的侧面62抵接，由此被限制X方向的移动范围。另外，可动壳体20的限制凸部25的侧面28与固定壳体10的侧壁部11的内侧的侧面12抵接，由此被限制Y方向的移动范围。并且，可动壳体20的限制凸部25的上表面29及下表面55与支承金属件60的底面63及电路基板3的表面(安装面)抵接，由此被限制Z方向的移动范围。
如图1～图6所示，多个端子30分别具有相同的形状，多个端子沿着可动壳体20的侧壁部22和固定壳体10的侧壁部11，在X方向上排列为两列，各列的对置的端子相对于Y方向对称配置。
如图6所示，多个端子30分别具备：焊接于电路基板3的基板连接部31、沿着嵌合方向(Z方向)伸长的直线形状部33、将基板连接部31与直线形状部33连结的弯折部32、沿与嵌合方向(Z方向)正交的方向(Y方向)伸长的直线形状部35(第五直线形状部)、将直线形状部33与直线形状部35连结的弯折部34、沿着Z方向伸长的直线形状部37(第六直线形状部)、将直线形状部35与直线形状部37连结的弯折部36(第五弯折部)、沿Y方向伸长的直线形状部39(第七直线形状部)、将直线形状部37与直线形状部39连结的弯折部38(第六弯折部)、沿着Z方向伸长的直线形状部41(第八直线形状部)、将直线形状部39与直线形状部41连结的弯折部40(第七弯折部)、沿Y方向伸长的直线形状部43(第一直线形状部)、将直线形状部41与直线形状部43连结的弯折部42、沿着Z方向伸长的直线形状部45(第二直线形状部)、将直线形状部43与直线形状部45连结的弯折部44(第一弯折部)、沿Y方向伸长的直线形状部47(第三直线形状部)、将直线形状部45与直线形状部47连结的弯折部46(第二弯折部)、沿着Z方向伸长的直线形状部49(第四直线形状部)、将直线形状部47与直线形状部49连结的弯折部48(第三弯折部)、埋藏于侧壁部22的埋入部51、以及将直线形状部49与埋入部51连结的弯折部50(第四弯折部)。
端子30大致地划分，由与电路基板3连接的基板连接部31、由固定壳体10保持的第一固定部(32～34、和35的一部分)、由可动壳体20保持的第二固定部(42～51)、在第一固定部与第二固定部之间的能够弹性变形的弹性部(35的一部、和36～41)构成。有助于浮动功能的部分是弹性部(35的一部分、和36～41)，第一固定部(32～34、和35的一部分)和第二固定部(42～51)不对浮动功能做出贡献。另外，直线形状部45、49是在连接器嵌合时与对象侧连接器2的端子80接触并电连接的部分。另外，弹性部(35的一部分、和36～41)的宽度小于第二固定部(42～51)的宽度。另外，弹性部中的直线形状部37、39、41的中央附近的宽度更小。由此，容易变形，且弹性增加。另外，在第一固定部中的直线形状部33的中央附近设置有高低差。由此，端子难以从固定壳体10脱落。
图7是图2的A-A剖切面处的局部截面立体图(从上方观察的图)。图8是图2的A-A剖切面处的局部截面立体图(从下方观察的图)。此外，在图7和图8中，将端子30在中心剖切且以一半的宽度示出该端子30。如图7和图8所示，在第二固定部(42～51)处，弯折部44、直线形状部45、弯折部46、直线形状部47、弯折部48、直线形状部49、以及弯折部50沿着可动壳体20的侧壁部22的表面伸长，端子30的自由端埋藏于侧壁部22而形成埋入部51。
另外，弯折部42埋藏于可动壳体20的底壁部24。直线形状部43(第一直线形状部)的至少一部分从底壁部24的表面露出，而形成直线露出部52。即，直线露出部52向嵌合凹部露出，在沿着Z方向观察电连接器时，能够视觉辨认直线露出部52(参照图4)。另外，弯折部44从侧壁部22的表面和底壁部24的表面露出，相反侧的面(Z2方向)的部分也从底壁部24的外侧表面露出，而形成曲线露出部53。即，在沿着Y方向观察电连接器时，能够视觉辨认曲线露出部53(参照图2)。这样，通过设置从可动壳体20的底壁部24或者侧壁部22露出的直线露出部52和曲线露出部53，能够在利用与端子30的一体成型(嵌件成型)来将可动壳体20模制成型时，使直线露出部52和曲线露出部53与模具抵接。而且，能够借助模具将端子可靠地固定。因此，端子不会因注塑成型而偏移，因此提高一体成型的位置精度。即，通过使模具抵接于直线露出部52，从而能够可靠地限制端子朝Z方向的位置偏移，另外，通过使模具抵接于曲线露出部53，从而能够可靠地限制端子朝Z方向和Y方向的位置偏移。
另外，直线形状部47从侧壁部22的表面露出，在沿着Z方向观察电连接器时，能够视觉辨认直线形状部47(参照图4)。这样，通过设置从侧壁部22的表面露出的直线形状部47，能够在利用与端子30的一体成型(嵌件成型)来将可动壳体20模制成型时，使直线形状部47与模具抵接。而且，能够利用模具将端子可靠地固定。因此，端子不会因注塑成型而偏移，因此提高一体成型的位置精度。通过使模具具抵接在直线露出部52和直线形状部47两个部位，从而能够可靠地限制端子朝Z方向的位置偏移。
相同地，直线形状部45和直线形状部49从侧壁部22的表面露出，在沿着Y方向观察电连接器时，能够视觉辨认直线形状部45和直线形状部49(参照图2)。这样，通过设置从侧壁部22的表面露出的直线形状部45和直线形状部49，能够在利用与端子30的一体成型(嵌件成型)来将可动壳体20模制成型时，使直线形状部45和直线形状部49与模具抵接。而且，能够借助模具将端子可靠地固定。因此，端子不会因注塑成型偏移，因此提高一体成型的位置精度。通过使模具抵接在直线形状部45和直线形状部49两个部位，从而能够可靠地限制端子朝Y方向的位置偏移。
接下来，根据图9，对本实施方式的电连接器的浮动功能进行说明。本实施方式的电连接器的可动壳体20相对于固定壳体10的XYZ方向的移动能够在一定的范围内进行。由此，能够吸收与对象侧连接器的位置偏移。图9示出本实施方式的电连接器与对象侧连接器的嵌合时的截面，但示出对象侧连接器2相对于电连接器1向Y2方向偏移的情况的端子的形状。如图9所示，此时，端子30的弹性部的弯折部36、直线形状部37、弯折部38、直线形状部39、弯折部40以及直线形状部41变形，吸收连接器间的位置偏移。另外，弹性部的弯折部有三个，因此弹性变形比较容易。对于Y方向的可动范围而言，固定壳体10的侧壁部11的内侧的侧面12与可动壳体20的限制凸部25的侧面28抵接，由此限制Y方向的移动。
接下来，对本实施方式的电连接器的制造方法进行说明。将一张金属板冲裁，并进行折弯加工而制造一对支承金属件60和多个端子30。在该状态下，一对支承金属件60与多个端子30经由承载件而相互结合，成为规定的位置关系。支承金属件60的承载件设置为从基板连接部61的端部沿Y方向延伸，端子30的承载件设置为从基板连接部31的端部沿Y方向延伸。即，端子30的固定壳体侧不被承载件直接固定。接下来，将进行了一体化的一对支承金属件60、多个端子30以及承载件放置于模具。此时，以使端子30的至少直线露出部52和曲线露出部53与模具抵接的方式进行定位。也可以仅使直线露出部52或者曲线露出部53中的某一个与模具抵接。接下来，向模具内注入树脂等来进行注塑成型，将固定壳体10和可动壳体20成型。其后，将模具取下，将一对支承金属件60和多个端子30的端部从承载件切断。
因此，根据本实施方式的电连接器及其制造方法，端子的一部分从固定壳体露出，因此一体成型时，将模具抵接在该露出部分地进行端子的对位从而提高多个端子的位置精度。
以上，基于发明的实施方式对由本发明人完成的发明详细地进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离其主旨的范围内能够进行各种变更是显而易见的。
例如，在上述实施方式中，说明了插头连接器具有浮动功能的情况，但也可以是插座连接器具有浮动功能。
另外，在上述实施方式中，对在安装于基板的插头连接器中应用的情况进行了说明，但并不限定于此，也可以在连接于电缆等的连接器中应用。

Claims (9)

1.一种电连接器，具备：
固定壳体；
可动壳体，其能够相对于所述固定壳体位移；以及
多个端子，其由所述固定壳体和所述可动壳体保持，
所述电连接器的特征在于，
所述端子具有：基板连接部，其与电路基板连接；第一固定部，其由所述固定壳体保持；第二固定部，其由所述可动壳体保持；以及所述第一固定部与所述第二固定部之间的弹性部，
所述可动壳体具有用于供对象侧连接器的嵌合凸部嵌合的嵌合凹部，
所述嵌合凹部具有：对置的一对侧壁部；一对连结壁部，其将所述一对侧壁部的两端部连结；以及底壁部，其将所述一对侧壁部与所述一对连结壁部连结，
所述多个端子由所述一对侧壁部和所述底壁部保持，
所述端子的所述第二固定部具有：第一直线形状部，其沿着所述底壁部的内侧表面伸长；第二直线形状部，其沿着所述侧壁部的内侧侧面伸长；以及第一弯折部，其将所述第一直线形状部与所述第二直线形状部连结，
在所述底壁部的内侧壁面，所述第一直线形状部的至少一部分从所述可动壳体露出，
所述固定壳体、所述可动壳体以及所述端子一体成型。
2.根据权利要求1所述的电连接器，其特征在于，
在所述底壁部的外侧底面，所述端子的所述第一弯折部的至少一部分从所述可动壳体露出。
3.根据权利要求1或2所述的电连接器，其特征在于，
所述端子的所述第二固定部具有：第三直线形状部，其沿着所述侧壁部的上表面伸长；第二弯折部，其将所述第二直线形状部与所述第三直线形状部连结；第四直线形状部，其沿着所述侧壁部的外侧侧面伸长；第三弯折部，其将所述第三直线形状部与所述第四直线形状部连结；埋入部，其埋入于所述侧壁部的外侧壁部；以及第四弯折部，其将所述第四直线形状部与所述埋入部连结，
所述第一弯折部、所述第二直线形状部、所述第二弯折部、所述第三直线形状部、所述第三弯折部、以及所述第四直线形状部从所述可动壳体露出。
4.根据权利要求1或2所述的电连接器，其特征在于，
所述端子的弹性部具有：第五直线形状部，其从所述第一固定部伸长；第六直线形状部，其沿相对于所述第五直线形状部垂直的垂直方向伸长；第五弯折部，其将所述第五直线形状部与所述第六直线形状部连结；第七直线形状部，其沿相对于所述第六直线形状部垂直的垂直方向伸长；第六弯折部，其将所述第六直线形状部与所述第七直线形状部连结；第八直线形状部，其从所述第二固定部伸长；以及第七弯折部，其将第七直线形状部与所述第八直线形状部连结。
5.根据权利要求1或2所述的电连接器，其特征在于，
所述电连接器还具备由所述固定壳体保持的一对支承金属件，
所述一对支承金属件构成为限制所述可动壳体的位移。
6.根据权利要求1或2所述的电连接器，其特征在于，
所述端子的所述弹性部的至少一部分具有比所述第二固定部的宽度小的宽度。
7.根据权利要求1或2所述的电连接器，其特征在于，
所述端子是通过将金属板冲裁并进行折弯加工而制造的。
8.一种制造电连接器的方法，是制造权利要求1～7中任一项所述的电连接器的方法，其特征在于，
包含如下工序：在所述端子的所述第一直线形状部的至少一部分与模具抵接的状态下，将所述固定壳体、所述可动壳体以及所述端子一体成型。
9.根据权利要求8所述的制造电连接器的方法，其特征在于，
对于将所述固定壳体、所述可动壳体以及所述端子一体成型的工序而言，在所述端子的所述第一弯折部的至少一部分与所述模具抵接的状态下进行一体成型。
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