CN115224539A - 基板安装连接器 - Google Patents

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北川慎吾
曾根满夫
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Abstract

本发明的目的在于提供一种兼顾结构的简化和小型化的廉价的基板安装连接器。包括：固定外壳，所述固定外壳固定于基板；连接器端子，所述连接器端子收容于所述固定外壳，并连接于所述基板的导电部；操作外壳，所述操作外壳能相对于所述固定外壳移动；以及能弹性变形的变形支承部，所述变形支承部伴随着所述操作外壳的移动将插入到所述固定外壳内的电气元件的继电器端子按压并支承于所述连接器端子，从而进行电连接。

Description

基板安装连接器
技术领域
本申请涉及基板安装连接器。
背景技术
以往，作为将电路部件连接于配线基板的连接器，已知一种浮动式连接器(例如，参照专利文献1)。上述类型的连接器包括：固定外壳，所述固定外壳固定于基板；可动外壳，所述可动外壳供继电器端子(例如电气元件的信号端子)插入到内部；以及弹簧形状的连接器端子，所述连接器端子收容于可动外壳内部，并与继电器端子导通接触。在上述这种以往的连接器中，通过将可动外壳压入到固定外壳内部，以使继电器端子与连接器端子的接点部接触并导通，能通过将连接器端子形成为弹簧形状来吸收安装时产生的位置偏移和基板与框体间的组装误差。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2018-133309号公报
然而，在专利文献1所公开的浮动式连接器中，为了保持灵活性，会使结构变得复杂，部件个数增加，并且由于需要使支承弹簧部伸长，因此，存在连接器整体变得大型化的缺点。此外，需要在弹簧构件中采用科森合金(日语：コルソン系合金)这样的有着具备弹簧特性的高强度且有着高导电性的材料，从而会使连接器变得昂贵。
另一方面，若为了抑制产品成本而消除灵活性，则由于连接器端子与继电器端子发生刚性接触，因此，需要增加端子间的接触电压，在基板上存在大量限制，组装性下降。相反，若为了提高组装性而使接触压力减小，则存在振动时的微小导致导电性下降的可能性。此外，在使连接器具备灵活性的情况下，接触压力变小，无法将继电器端子视为对基板进行支撑的结构物，其结果是，需要增加用于对基板进行固定的螺钉。然而，基板上的限制也变多，其结果是，部件个数增加，从而使部件组装工时数以及制造成本增大。
发明内容
本申请是为了解决上述那种现有的技术问题而完成的，其目的在于提供一种兼顾结构的简化和小型化的廉价的基板安装连接器。
本申请公开的基板安装连接器的特征是包括：固定外壳，所述固定外壳固定于基板；连接器端子，所述连接器端子收容于所述固定外壳，并连接于所述基板的导电部；操作外壳，所述操作外壳能相对于所述固定外壳移动；以及能弹性变形的变形支承部，所述变形支承部伴随着所述操作外壳的移动将插入到所述固定外壳内的电气元件的继电器端子按压并支承于所述连接器端子，从而进行电连接。
根据本申请公开的基板安装连接器，能兼顾结构的简化和小型化，能获得廉价的基板安装连接器。
附图说明
图1是将实施方式1的基板安装连接器的整体结构展开表示的立体图。
图2是表示实施方式1的基板安装连接器的组装状态的俯视图。
图3是表示实施方式1的插入继电器端子板之前的状态的沿着A-A线的剖视图。
图4是表示实施方式1的插入继电器端子时的状态的剖视图。
图5是表示实施方式1的插入操作外壳时的状态的剖视图。
图6是表示实施方式1的变形例的剖视图。
图7是对实施方式1的变形例的动作进行说明的剖视图。
图8是将实施方式2的基板安装连接器的整体结构展开表示的立体图。
图9是表示实施方式2的插入继电器端子时的状态的剖视图。
图10是表示实施方式2的插入操作外壳时的状态的剖视图。
图11是将实施方式3的基板安装连接器的整体结构展开表示的立体图。
图12是表示实施方式3的插入继电器端子时的状态的剖视图。
图13是表示实施方式3的插入操作外壳时的状态的剖视图。
图14是表示实施方式3的变形例的剖视图。
图15是表示实施方式4的基板安装连接器的组装状态的立体图。
图16是将实施方式4的基板安装连接器的整体结构展开表示的立体图。
图17是实施方式4的基板安装连接器的主视图。
图18是表示实施方式4的对操作外壳进行操作之前的状态的沿着B-B线的剖视图。
图19是表示实施方式4的对操作外壳进行操作之后的状态的剖视图。
图20是表示实施方式5的连接器端子的概略结构的侧视图。
具体实施方式
实施方式1
以下，根据附图，对本申请的实施方式进行说明。
另外，在各图中，对于相同或相当构件、部位标注相同符号来进行说明。
图1是将实施方式1的基板安装连接器的整体结构展开表示的立体图，图2是表示实施方式1的基板安装连接器的组装状态的俯视图，图3是表示插入继电器端子之前的状态的、沿着图2的A-A线的剖视图，图4是表示插入继电器端子时的状态的剖视图，图5是表示插入操作外壳时的状态的剖视图。
图中，基板安装连接器10安装于形成有导电图案的基板20，对电气元件中的信号端子等多个继电器端子30进行保持，并且与基板20电连接。
上述基板安装连接器10由固定外壳11、一对固定金属件12、多个L字状的连接器端子13及能弹性变形的变形支承部14和操作外壳15构成，其中，所述固定外壳11由合成树脂形成，一对所述固定金属件12分别安装于所述固定外壳11，所述操作外壳15插入到固定外壳11。
在此，固定外壳11形成有孔11a、孔11b、槽11c、突出部11d和孔11e，其中，所述孔11a对一对固定金属件12进行固定支承，所述孔11b供操作外壳15放入，所述槽11c沿着孔11b设置，并供变形支承部14安装，所述突出部11d如图3所示嵌合于基板20的矩形的通孔20a，所述孔11e供多个连接器端子13及继电器端子30放入。
另外，孔11b和孔11e在固定外壳11内有层差地连通。此外，变形支承部14由能弹性变形的金属构件形成，其沿着固定外壳11的槽11c插入，多个连接器端子13也插入到固定外壳11的下方槽并被保持。
在这种基板安装连接器10的组装中，首先，在将多个连接器端子13、变形支承部14和固定金属件12安装于固定外壳11之后，将固定外壳11的下方突出部11d插入设置于基板20的矩形的通孔20a中，并将安装于固定外壳11的固定金属件12锡焊连接并固定于基板20的导电部。
接着，将多个连接器端子13的一端锡焊连接于基板20的导电部而将两者电连接。
接着，如图4所示，将多个继电器端子30从基板20的背面侧穿过固定外壳11的下方突出部11d的孔并插入到固定外壳11的孔11e内。此时，通过在固定外壳11的突出部11d的孔开口部设置锥面，即使在插入继电器端子30时发生位置偏移的情况下，也会被引导，因此，能矫正插入方向，容易地进行插入作业。此外，通过将突出部11d的孔的内径设定得比继电器端子30的外径大，由于在插入时不会对继电器端子30产生接触压力，因此，能实现组装性的提高。
接着，如图5所示，将操作外壳15插入到固定外壳11的孔11b中，并配置于变形支承部14与继电器端子30之间。此时，变形支承部14被操作外壳15的侧壁按压而发生弹性变形，在变形支承部14上产生对操作外壳15的侧壁的反作用力。因此，操作外壳15通过承受变形支承部14的反作用力而将继电器端子30向连接器端子13一侧按压，在继电器端子30与连接器端子13的接触部之间产生接触压力。
这样，通过将操作外壳15插入到固定外壳11的孔11b，开始使继电器端子30与连接器端子13之间产生接触压力，此外，通过变形支承部14的反作用力，能充分地确保端子之间的接触压力，因此，在受到振动时也能防止微振动，维持导电性。
在此，操作外壳15通过在前端部形成锥面而沿着变形支承部14而被引导，能顺畅地插入到孔11b中。此外，操作外壳15的前端在插入结束时与固定外壳11的孔11b的底部抵接，因此，不会将操作外壳15过度地插入。此外，由于变形支承部14能使用板状的弹性体，因此，能采用小的形状，能使基板安装连接器10整体小型化。另外，能采用廉价的黄铜、铁或不锈钢等金属构件而非有着具备弹簧特性的高强度且有着高导电性的昂贵的科森合金，还能充分地确保端子间的接触压力。
另外，作为变形支承部14，只要能确保充分的接触压力，也可以由垫圈等中使用的能弹性变形的树脂构件构成。
在上述实施方式中构成为将变形支承部14插入到固定外壳11的槽11c中并安装，但如图6、图7的变形例所示那样采用通过固定金属件(未图示)将变形支承部14安装于操作外壳15的结构，也同样能实施。
实施方式2
图8是将实施方式2的基板安装连接器的整体结构展开表示的立体图，图9是表示实施方式2的插入继电器端子时的状态的剖视图，图10是表示实施方式2的插入操作外壳时的状态的剖视图。
在实施方式2中，在固定外壳11设置有定位销11f，并通过使上述定位销11f与基板20的通孔20a嵌合，来将固定外壳11固定于基板20。此外，变形支承部14由至少在与固定外壳11的内周壁相对的面设置能弹性变形的树脂构件而成的树脂基板构成，在其前端部形成有锥面。
其他结构与实施方式1相同，因此，省略说明。
在这种基板安装连接器10的组装中，首先，将多个连接器端子13及变形支承部14插入到固定外壳11进行安装，并将固定外壳11的定位销11f嵌合到设置于基板20的通孔20a中并固定，将多个连接器端子13的一端锡焊连接于基板20的导电部。
接着，将继电器端子30插入到固定外壳11的孔11b中。此时，在变形支承部14的前端形成锥面，因此，即使在继电器端子30产生位置偏移的情况下，继电器端子30也会沿着锥面被引导，能将继电器端子30顺畅地插入到固定外壳11内。
接着，将操作外壳15插入到固定外壳11的孔11b中，如图10所示压入到固定外壳11的内壁与变形支承部14之间。因此，变形支承部14被压缩，通过上述反作用力使继电器端子30以充分的接触压力按压于连接器端子13的接触部，从而能进行两者间的电连接。
在此，操作外壳15在前端具有锥面，因此，与实施方式1同样地，能沿着变形支承部14被引导，从而能顺畅地插入到孔11b内。此外，在插入结束时操作外壳15的前端部与孔11b的底部抵接，因此，能防止操作外壳15的过度的插入。
实施方式3
图11是将实施方式3的基板安装连接器的整体结构展开表示的立体图，图12是表示实施方式3的插入继电器端子时的状态的剖视图，图13是表示实施方式3的插入操作外壳时的状态的剖视图。
在上述实施方式2中对将多个继电器端子30配置成一列的基板安装连接器10进行了说明，但在实施方式3中构成将多个继电器端子30并排配置两列时的基板安装连接器10。
图中，在插入到基板20的通孔20a的固定外壳11的突出部11d设置有两个开口，并且L字状的多个连接器端子13以与固定外壳11的孔内壁相对的方式而被安装。此外，在前端具有锥面的两个变形支承部14以与固定外壳11的两个槽11c相对的方式而被安装，并构成为在上述两个变形支承部14之间形成能供在前端具有锥面的操作外壳15插入的空间。
其他结构与实施方式2相同，因此，省略说明。
基于上述结构，使两列继电器端子30穿过固定外壳11的两个开口并插入到固定外壳11的孔11e中。此时，由于在变形支承部14的前端形成锥面，因此，能吸收插入继电器端子30时的位置偏移。
接着，当将操作外壳15向孔11b插入时，如图13所示，两个变形支承部部14向相反方向被压开，由此，在变形支承部14产生反作用力。通过上述变形支承部14的反作用力，继电器端子30以充分的接触压力按压于连接器端子13，从而能进行两者间的电连接。
在此，实施方式3的操作外壳15在插入方向上的前端部的两壁具有锥面，因此，与实施方式2同样地，操作外壳15通过锥面而被变形支承部14引导，能顺畅地插入到两个变形支承部14之间。此外，操作外壳15的前端部在插入结束时与孔11b的底部抵接，因此，能防止操作外壳15的过度的插入。
另外，为了部件个数削减，两个变形支承部14即使采用在前端连接的U字状的部件，并通过操作外壳15的插入以连接部为中心变形的结构，也能获得同样的效果。
此外，在上述实施方式3中示出了由具有能弹性变形的树脂的树脂基板构成变形支承部14的例子，但也可以如图14中的变形例所示构成为将两个板状弹簧插入到固定外壳11的槽11c中。
实施方式4
图15是表示实施方式4的基板安装连接器的组装状态的立体图，图16是将实施方式4的基板安装连接器的整体结构展开表示的立体图，图17是实施方式4的基板安装连接器的主视图，图18是表示实施方式4的对操作外壳进行操作之前的状态的沿着B-B的剖视图，图19是表示实施方式4的对操作外壳进行操作之后的状态的剖视图。
图中，操作外壳16能转动地安装于固定外壳11，其在内部具有一体形成的转动部16a。上述转动部16a插入到固定外壳11与变形支承部14之间，此时，如图18所示构成为转动部16a的侧壁与变形支承部14的侧壁位于平行的位置。
此外，设置有将固定外壳11的上部覆盖的罩17。
其他结构与实施方式2相同，省略说明。
基于上述结构，将固定外壳11固定于基板20，并将连接器端子13锡焊连接于基板20的导电部。接着，在将继电器端子30插入到固定外壳11的孔11b内之后，转动操作外壳16以使固定外壳11的凸部11g与操作外壳16的凹部16b嵌合。伴随于此，转动部16a逆时针转动，对变形支承部14进行按压以使其弹性变形。因此，能将继电器端子30按压于连接器端子13，并通过变形支承部14的反作用力，能使连接器端子13与继电器端子30以充分的接触压力电连接。
另外，使操作外壳16的凹部16b与固定外壳11的凸部11g嵌合，因此，能防止操作外壳16的过度的转动。
实施方式5
图20是表示实施方式5的连接器端子的概略结构的侧视图。
在上述实施方式1至实施方式4中将连接器端子13形成为L字状，但在L字状的连接器端子13中，在对操作外壳15、16进行操作时，由变形支承部14产生的按压力会由基板20的导电部负担，可能会损伤基板20。因此，在实施方式5中，如图20所示，通过在连接器端子13的中间部设置扭曲形状部13a，从而具有如下优点：扭曲形状部13a吸收按压时的负荷，从而能减轻对基板20的负荷。
另外，本申请记载有各种各样的例示的实施方式和实施例，但一个或多个实施方式所记载的各种各样的特征、方式以及功能并不局限于应用于特定的实施方式，能单独或以各种组合的方式应用于实施方式。
因此，未被例示的无数的变形例被设想在本申请所公开的技术范围内。例如，包含对至少一个构成要素进行变形的情况、追加的情况或省略的情况，另外，还包含将至少一个构成要素抽出并与其他实施方式的构成要素组合的情况。
(符号说明)
10基板安装连接器；
11固定外壳；
12固定金属件；
13连接器端子；
13a扭曲形状部；
14变形支承部；
15、16操作外壳；
17罩；
20基板；
30继电器端子。

Claims (11)

1.一种基板安装连接器，其特征在于，包括：
固定外壳，所述固定外壳固定于基板；
连接器端子，所述连接器端子收容于所述固定外壳，并连接于所述基板的导电部；
操作外壳，所述操作外壳能相对于所述固定外壳移动；以及
能弹性变形的变形支承部，所述变形支承部伴随着所述操作外壳的移动将插入到所述固定外壳内的电气元件的继电器端子按压并支承于所述连接器端子，从而进行电连接。
2.如权利要求1所述的基板安装连接器，其特征在于，
所述变形支承部通过将所述操作外壳插入到所述固定外壳的内部而发生弹性变形，从而将所述连接器端子与所述继电器端子电连接。
3.如权利要求1或2所述的基板安装连接器，其特征在于，
所述操作外壳通过插入到所述固定外壳内，以将所述继电器端子按压于所述连接器端子。
4.如权利要求1或2所述的基板安装连接器，其特征在于，
所述操作外壳通过插入到所述固定外壳的内部，以将所述变形支承部按压于所述继电器端子，从而将所述继电器端子电连接于所述连接器端子。
5.如权利要求1所述的基板安装连接器，其特征在于，
所述操作外壳具有配置于所述固定外壳内的能转动的转动部，通过使所述转动部旋转，来对所述变形支承部进行按压，并将所述继电器端子电连接于所述连接器端子。
6.如权利要求1或2所述的基板安装连接器，其特征在于，
将多个所述连接器端子成两列设置于所述固定外壳内，并且在所述操作外壳的两个面侧设置所述变形支承部，或是，分别设置两个所述操作外壳和两个所述变形支承部，从而使配置成两列的所述连接器端子与配置成两列的所述继电器端子分别电连接。
7.如权利要求1至4中任一项所述的基板安装连接器，其特征在于，
所述变形支承部安装于与所述继电器端子平行的所述操作外壳的侧壁。
8.如权利要求1至7中任一项所述的基板安装连接器，其特征在于，
所述固定外壳具有向所述基板下侧突出并对所述继电器端子进行导向的锥面。
9.如权利要求1至4中任一项所述的基板安装连接器，其特征在于，
所述操作外壳在插入方向上的前端部具有锥面。
10.如权利要求1至9中任一项所述的基板安装连接器，其特征在于，
所述变形支承部由能弹性变形的金属构件或是能弹性变形的树脂构件构成。
11.如权利要求1至10中任一项所述的基板安装连接器，其特征在于，
所述连接器端子在中间部设置有扭曲形状部。
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