CN114256666A - 探针式连接器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种探针式连接器，包括：一底座，其内部设有一腔体，该腔体的上端具有一开口；一滑动套筒，其内部设有上下延伸的一收容腔，该滑动套筒的下端可上下滑动地装设在该底座的腔体内，该滑动套筒的上端从该开口向上突伸出；一导电珠，其呈球状，该导电珠装设在该滑动套筒的收容腔内并从该收容腔向上突伸出；一滑动座，其上端设有一接触面，该导电珠位于该滑动座的上方并与该接触面可滑动地接触；一弹簧，其装设在该底座的腔体内，该弹簧的上端抵顶于该滑动座，而其下端抵顶于该底座。本发明提升探针式连接器的接触可靠性。

Description

探针式连接器

技术领域

本发明涉及电连接器领域，尤其涉及一种接触稳定可靠的探针式连接器。

背景技术

CN202042667U揭露了一种探针式连接器，包括套筒、探头组件及弹性件；套筒设有收容空间，该收容空间具有开口；弹性件的一端位于收容空间内，另一端顶抵于探头组件上；所述探头组件包括接触件及与接触件配合的座体，所述接触件为能够转动的球体，部分球体透过开口凸伸出收容空间。由于接触件为球体，当受到侧向接触力时能够转动，相对于先前技术中柱形的接触件而言，减少了接触件被卡住的风险，改善了探针式连接器的使用性能。

这种设计中，接触件的弹性压缩行程最大也只有球体的半径，由于微型连接器中的球体的尺寸极小，这么小的行程在元件的尺寸误差和组装公差的影响下，很可能会失去弹性压接力导致接触不紧密。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术所存在的不足，而提出一种接触稳定可靠的探针式连接器。

根据本发明的一个方面，本发明提出一种探针式连接器，包括：一底座，其内部设有一腔体，该腔体的上端具有一开口；一滑动套筒，其内部设有上下延伸的一收容腔，该滑动套筒的下端可上下滑动地装设在该底座的腔体内，该滑动套筒的上端从该开口向上突伸出；一导电珠，其呈球状，该导电珠装设在该滑动套筒的收容腔内并从该收容腔向上突伸出；一滑动座，其上端设有一接触面，该导电珠位于该滑动座的上方并与该接触面可滑动地接触；一弹簧，其装设在该底座的腔体内，该弹簧的上端抵顶于该滑动座，而其下端抵顶于该底座。

与现有技术相比，本申请的探针式连接器利用该导电珠可以滚动的特性，减少了被卡住的风险，提升该探针式连接器的侧向接触性能和使用寿命。该滑动套筒能够随着该导电珠及该滑动座在该底座内上下滑动，其上下滑动行程不受该导电珠的尺寸限制，从而可以增加该弹簧的压缩量，吸收该探针式连接器的各组成部分的尺寸公差和组装误差，提高该导电珠与相对接的另一电连接器之间的正向接触力，从而可以提高电连接的稳定可靠性。

附图说明

图1是本发明的探针式连接器的一较佳实施例的立体图。

图2是图1的正视图，其中探针式连接器处于非对接状态。

图3是图2的A-A剖视图。

图4是图1的探针式连接器在对接状态时的正视图。

图5是图4的B-B剖视图。

图6和图7是图1的两个不同视角方向的分解图。

其中，附图标记说明如下：100、探针式连接器；

1、底座；11、腔体；12、开口；13、锥面；

2、滑动套筒；21、收容腔；22、凸缘；23、阻挡部；24、上开口；25、下开口；

3、滑动座；31、承托部；311、接触面；32、导向部；321、凹陷槽；33、过渡部；331、抵接面；

4、导电珠；

5、弹簧。

具体实施方式

尽管本发明可以容易地表现为不同形式的实施例，但在附图中示出并且在本说明书中将详细说明的仅仅是其中一些具体实施例，同时可以理解的是本说明书应视为是本发明原理的示范性说明，而并非旨在将本发明限制到在此所说明的那样。

由此，本说明书中所指出的一个特征将用于说明本发明的一个实施例的其中一个特征，而不是暗示本发明的每个实施例必须具有所说明的特征。此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。

在附图所示的实施例中，方向的指示(诸如上、下、左、右、前和后)用于解释本发明的各种元件的结构和运动不是绝对的而是相对的。当这些元件处于附图所示的位置时，这些说明是合适的。如果这些元件的位置的说明发生改变时，则这些方向的指示也相应地改变。

以下结合本说明书的附图，对本发明的较佳实施例予以进一步地详尽阐述。

参阅图1至图7，本发明一较佳实施例的探针式连接器100主要包括一底座1、一滑动套筒2、一滑动座3、一导电珠4及一弹簧5。该滑动套筒2和该滑动座3通过该弹簧5弹性连结到该底座1上，从而可相对于该底座1弹性上下活动。该导电珠4装设在该滑动套筒2内，在对接时被另一相对接的电连接器(图中未示出)下压，带动该滑动套筒2和该滑动座3向下移动，与该底座1形成稳定接触，实现与相对接的电连接器之间的稳定电连接。

特别参阅图3和图7，该底座1内部设有一腔体11，该底座1的上端面设有与该腔体11相通的一开口12。该腔体11的截面及该开口12均呈圆形，该开口12的直径小于该腔体11的截面直径。该开口12可由该底座1的上端缘经缩口而形成。该腔体11的底部设有呈倒锥形的一锥面13。

参阅图3、图5至图7，该滑动套筒2的外形大致呈圆筒状，其底部沿周向向外突伸出一凸缘22。该凸缘22可上下滑动地装设在该底座1的腔体11内，该凸缘22的外径略小于该腔体11的直径，从而该凸缘22可以沿着该腔体11的内壁顺畅地上下滑动。该凸缘22的外径大于该底座1的开口12的直径，该凸缘22可与该腔体11的上端相抵顶，从而可以防止该滑动套筒2从该开口12向上脱出，该滑动套筒2的上端从该开口12向上突伸出。

该滑动套筒2内部设有上下贯通的一收容腔21，如图3所示，该收容腔21的上部的直径大于其下部的直径，该收容腔21下部的内壁形成向该收容腔21内突伸出的一阻挡部23。该阻挡部23的截面呈直角形。

如图3和图7，该收容腔21的上部向上贯通该滑动套筒2的上端面，该滑动套筒2的上端缘经过缩口后形成一上开口24，该上开口24的口径小于该收容腔21的上部的直径。

如图3和图6，该收容腔21的下部向下贯通该滑动套筒2的下端面，在该滑动套筒2的下端面形成一下开口25。

参阅图6至图7，该滑动座3大体是呈台阶状的圆柱体，包括由上而下依次相接的一承托部31、一过渡部33和一导向部32。该承托部31和该导向部32的外形均呈圆柱形，其中该承托部31的外径大于该导向部32的外径，该承托部31和该导向部32是同轴设置。该过渡部33呈圆台状，其大端与该承托部31相接，其小端与该导向部32相接。该过渡部33的外周面构成一抵接面331，该抵接面331为呈上下倾斜设置的一斜面。

该承托部31的上端面形成一接触面311。本较佳实施例中，该接触面311整体为相对于上下方向倾斜延伸的一斜面，即该接触面311与该滑动座3的轴线具有一锐角夹角。该导向部32的底面设有一凹陷槽321，该凹陷槽321用于收容该弹簧5。

结合图3和图5，该滑动座3可上下滑动地装设在该滑动套筒2的收容腔21内。该承托部31与该收容腔21的上部呈具有一活动间隙的配合。该接触面311面向该滑动套筒2的上开口24。该导向部32与该收容腔21的下部也呈具有一活动间隙的配合。该导向部32的底部经该滑动套筒2的下开口25而暴露于该底座1的腔体11，该凹陷槽321与该腔体11相通。

在图3所示的非对接状态下，该抵接面331与该滑动套筒2的阻挡部23之间沿上下方向具有一第一间隔S1。

该导电珠4较佳为金属材料制成且呈球状，其装设在该滑动套筒2的收容腔21内，并位于该滑动座3的上方。该导电珠4与该滑动座3的接触面311可滑动地接触，该导电珠4在受到切向力时可以旋转滚动。

该导电珠4的直径小于该收容腔21的上部的直径，但大于该上开口24的直径。该导电珠4的一部分经该上开口24从该收容腔21向上突伸出，以用于与另一电连接器(图中未示出)对接。

参阅图3和图5，该弹簧5装设在该底座1的腔体11内，其上端抵顶于该滑动座3，其下端抵顶于该底座1的腔体11的底部。具体地，该弹簧5的上端收容在该滑动座3的凹陷槽321内，该凹陷槽321一方面给该弹簧5的上下伸缩提供了导向作用防止其发生不当的挪动，另一方面使得该弹簧5可以具有更大的长度，更利于使其具有更大的弹力及吸收组装误差。该弹簧5的下端抵顶于该腔体11底部的锥面13，由于该锥面13呈朝下的方向截面逐渐减小的倒锥形，便于该弹簧5自动对中，有利于保持该弹簧5的位置稳定，使得该滑动座3及该滑动套筒2的上下滑动行程更顺畅。

该探针式连接器100的装配过程大致为：依次将该滑动座3和该导电珠4从上而下装入该滑动套筒2中，对该滑动套筒2的上端缘进行缩口处理形成该上开口24。再将该滑动座3、该导电珠4及该滑动套筒2构成的整体结构与该弹簧5装入该底座1的腔体11中，其中，使该弹簧5的上端收容于该滑动座3的凹陷槽321内，使该滑动套筒2的凸缘22伸入该腔体11中，最后对该底座1的上端缘进行缩口处理形成该开口12，阻止该滑动套筒2向上脱出。

该探针式连接器100在图3所示的非对接状态时，在该弹簧5所提供的向上的预加载力的作用下，该滑动座3向上推动该导电珠4使该导电珠4与该滑动套筒2的上开口24相抵接，且该导电珠4的一部分向上突伸出该上开口24。同时，该导电珠4向该滑动套筒2施加向上的作用力，使得该滑动套筒2的凸缘22向上抵顶于该底座1的腔体11上端。

对比参阅图3和图5，当该探针式连接器100与另一电连接器(图中未示出)相对接时，该导电珠4受到下压力而向下移动，推动该滑动座3沿该滑动套筒2的收容腔21向下滑动；当该滑动座3下移第一间隔S1时，该滑动座3的抵接面331与该滑动套筒2的阻挡部23抵接，阻止该滑动座3相对该滑动套筒2进一步向下移动。在该导电珠4持续的下压力作用下，该滑动座3将推动该滑动套筒2一同继续向下移动。该抵接面331与该阻挡部23保持紧密的线接触也有利于使该滑动座3与该滑动套筒2之间建立稳定的电性连接。

在图5所示意的对接状态下，相比于图3所示意的非对接状态，该导电珠4总共向下移动一总行程。如忽略该导电珠4沿着该滑动座3的接触面311的微小滑动，该导电珠4在该滑动套筒2中向下移动的距离大致地等于该第一间隔S1，该导电珠4进一步随着该滑动套筒2沿着该底座1的腔体11向下移动一分行程S2。该总行程即近似地等于该第一间隔S1加上该分行程S2。值得一提的是，虽然本较佳实施例中的该滑动座3是设计为可以在该滑动套筒2的收容腔21内上下滑动，但是在某些图未示出的实施例中，该滑动座也可以设置为与该滑动套筒不可相对滑动地固定在一起。

其中，该第一间隔S1小于该导电珠4的半径，该导电珠4在该滑动套筒2中向下移动该第一间隔S1后，该导电珠4仍然突伸出该收容腔21，以保持与另一电连接器的对接。

而该分行程S2主要取决于该弹簧5的最大压缩量，其主要与该弹簧5的长度和弹性系数相关，在结构上可以通过合理设置该腔体11的高度以及该凹陷槽321的深度来设定该弹簧5的长度。该弹簧5的压缩量不受该导电珠4的半径的限制，可以根据实际需求设置为具有较大的压缩量，从而可以吸收各元件的尺寸公差和组装误差，保证该弹簧5可以向该导电珠4持续提供弹性压接力，提高该导电珠4与相对接的另一电连接器之间的接触力，提高电连接的稳定可靠性。

特别说明的是，如图5所示，由于该导电珠4可以旋转，当该导电珠4受到倾斜方向施加的一侧向接触力F时，该侧向接触力F在竖直方向的分解力F2推动该导电珠4向下移动，而水平方向的分解力F1将推动该导电珠4在接触面311上旋转，从而可以减少该导电珠4被卡住的风险。

如图5所示，进一步地，该滑动座3的接触面311为斜面，该导电珠4向该滑动座3施加的下压力在该接触面311上产生水平向右方向的分解力，促使该滑动座3向右偏移地压接该滑动套筒2的内侧壁，使该滑动座3与该滑动套筒2稳定接触，并且使得该滑动套筒2与该底座1也产生稳定的侧向接触，从而不容易发生瞬断现象，提升电流通过性能，从而实现更大的载电能力。在一些实施例中，基于本发明的方案，可以实现最大电流5A的载电能力。

此外，该滑动座3的抵接面331与该滑动套筒2的阻挡部23相抵接，倾斜设置的抵接面331与呈直角形的该阻挡部23形成线对面的接触类型，进一步提升该滑动座3与该滑动套筒2的接触稳定性。

基于上述描述，与现有技术相比，本申请的探针式连接器100利用该导电珠4可以滚动的特性，减少了被卡住的风险，提升该探针式连接器100的侧向接触性能和使用寿命。该滑动套筒2能够随着该导电珠4及该滑动座3在该底座1内上下滑动，其上下滑动行程不受该导电珠4的尺寸限制，从而可以增加该弹簧5的压缩量，吸收该探针式连接器100的各组成部分的尺寸公差和组装误差，保持该弹簧5对该导电珠4的弹性压接力，提高该导电珠4与相对接的另一电连接器之间的正向接触力，提高电连接的稳定可靠性。

上述内容仅为本发明的较佳实施例，并非用于限制本发明的实施方案，本领域普通技术人员根据本发明的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本发明的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种探针式连接器，其特征在于，包括：

一底座，其内部设有一腔体，该腔体的上端具有一开口；

一滑动套筒，其内部设有上下延伸的一收容腔，该滑动套筒的下端可上下滑动地装设在该底座的腔体内，该滑动套筒的上端从该开口向上突伸出；

一导电珠，其呈球状，该导电珠装设在该滑动套筒的收容腔内并从该收容腔向上突伸出；

一滑动座，其上端设有一接触面，该导电珠位于该滑动座的上方并与该接触面可滑动地接触；

一弹簧，其装设在该底座的腔体内，该弹簧的上端抵顶于该滑动座，而其下端抵顶于该底座。

2.依据权利要求1所述的探针式连接器，其特征在于，该接触面为相对于上下方向倾斜延伸的一斜面。

3.依据权利要求1所述的探针式连接器，其特征在于，该滑动座的底部形成有一凹陷槽；该弹簧的上端收容在该凹陷槽内。

4.依据权利要求3所述的探针式连接器，其特征在于，该底座在该腔体的底部设有呈倒锥形的一锥面，该弹簧的下端抵顶在该锥面。

5.依据权利要求1所述的探针式连接器，其特征在于，该滑动套筒的底部向外突伸有一凸缘，该凸缘可以与该腔体的上端相抵顶，从而防止该滑动套筒向上脱出。

6.依据权利要求1-5任一项所述的探针式连接器，其特征在于，该滑动套筒的内壁向内突伸出一阻挡部；该滑动座是可以上下滑动地装设在该滑动套筒的收容腔内，该滑动座的外周形成有一抵接面，该抵接面可以与该阻挡部抵接从而阻止该滑动座相对该滑动套筒进一步向下移动。

7.依据权利要求6所述的探针式连接器，其特征在于，该滑动座包括由上而下依次相接的一承托部、一过渡部和一导向部，其中该承托部的外径大于该导向部的外径，该过渡部的外周面呈倾斜设置并构成该抵接面。

8.依据权利要求6所述的探针式连接器，其特征在于，在该探针式连接器处于非对接状态时，该抵接面与该阻挡部之间沿上下方向具有一第一间隔。

9.依据权利要求8所述的探针式连接器，其特征在于，该第一间隔小于该导电珠的半径。

10.依据权利要求8所述的探针式连接器，其特征在于，在该探针式连接器处于对接状态时，该导电珠可以向下移动一总行程，而该滑动套筒可以向下移动一分行程，该总行程大致等于该分行程加上该第一间隔。

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