CN118117362A - 板对板连接器 - Google Patents

Abstract

每个接触件的弹簧片包括在接触部和固定部之间延伸的第一弹簧部及从所述接触部向下延伸的第二弹簧部。在多个接触件中，当板对板连接器安装在主板上时，所述第二弹簧部与所述主板分离。在所述多个接触件中，当所述弹簧片受到来自子板的负载而使得所述接触部向下移位时，所述第一弹簧部变形，且所述第二弹簧部与所述主板接触而进一步变形。在所述多个接触件中的至少任一接触件中，在负载被移除而使所述接触部向上移位之后，所述第二弹簧部保持与所述主板接触。

Description

板对板连接器

技术领域

本发明涉及一种板对板连接器。

背景技术

如本申请的图9所示，专利文献1(中国实用新型专利号2736972的说明书)中公开了一种用于板对板连接器的接触件100。接触件100依序包括：焊接至电路板的焊接部101、由壳体保持的连接部102、以及具有接触部103的弹性件104。

发明内容

上述专利文献1的所述接触件100配置以减小从所述接触部103到所述焊接部101的传输路径长度，以提高传输特性。因此，所述弹性件104的长度不够长。这增加了当所述接触部103随着所述弹性件104变形而降低预定的行程数时，所述弹性件104发生塑性变形的可能性。如果所述弹性件104发生塑性变形，则即使在所述弹性件104上的负载被移除之后，塑性应变(plastic strain)仍保留在所述弹性件104中，这阻碍所述接触部103返回到其原始位置。

本发明的目的是提供一种当移除接触件上的负载时，使接触部的位置更接近其原始位置的技术。

根据本发明的一方面，提供了一种板对板连接器，其安装在第一板上并夹设在所述第一板和第二板之间，以分别电连接所述第一板的多个第一电极垫和所述第二板的多个第二电极垫，所述板对板连接器包括：多个接触件；以及保持所述多个接触件的壳体，其中，所述壳体包括配置以与所述第一板相向的壳体下表面及配置以与所述第二板相向的壳体上表面；每个接触件包括：固定部，固定至所述壳体；安装部，从所述固定部突出并且可焊接到对应的第一电极垫；以及弹簧片，从所述固定部延伸并且具有配置以与对应的第二电极垫接触的接触部；每个接触件的所述弹簧片包括：第一弹簧部，在所述接触部和所述固定部之间延伸；以及第二弹簧部，从所述接触部沿着从所述壳体上表面观看所述壳体下表面的方向延伸；在所述多个接触件中，当所述板对板连接器安装在所述第一板上时，所述第二弹簧部与所述第一板分离；在所述多个接触件中，当所述弹簧片受到来自所述第二板的负载而使得所述接触部沿着从所述壳体上表面观看所述壳体下表面的方向移位时，所述第一弹簧部变形，且所述第二弹簧部与所述第一板接触而变形；并且在所述多个接触件中的至少任一接触件中，在所述负载被移除而使所述接触部沿着从所述壳体下表面观看所述壳体上表面的方向移位之后，所述第二弹簧部保持与所述第一板接触。

根据本发明，当接触件上的负载被移除时，接触部的位置变得更接近其原始位置。

本发明的上述和其他目的、特征和优点将从下文给出的详细描述和附图中变得更充分地理解，这些详细描述和附图仅以说明的方式给出，因此不应被视为限制本发明。

附图说明

图1是电子设备的透视图；

图2是板对板连接器的剖面透视图；

图3是接触件的透视图；

图4是板对板连接器的使用示意图；

图5是板对板连接器的使用示意图；

图6是板对板连接器的使用示意图；

图7是表示接触部的高度位置的变化的图表；

图8是板对板连接器的示意使用图(比较例)；及

图9是表示专利文献1的图1的简化版的图。

具体实施方式

(实施例)

以下将参照图1至图7描述本发明的实施例。

图1显示了电子设备1。如图1所示，所述电子设备1包括主板2(第一板)、子板3(第二板)和板对板连接器4。

所述主板2包括板主体2A和设置在所述板主体2A的连接器安装表面2B上的多个主电极垫对2C(第一电极垫)。各主电极垫对2C包括持续连接垫2D和临时连接垫2E。所述持续连接垫2D和所述临时连接垫2E彼此电连接。或者，所述持续连接垫2D和所述临时连接垫2E可以彼此电隔离。所述临时连接垫2E是可以省略的。

所述子板3包括板主体3A和设置在所述板主体3A的连接器相向面3B上的多个子电极垫3C(第二电极垫)。

每一个所述主板2的所述板主体2A和所述子板3的所述板主体3A可以例如是诸如纸酚醛板或玻璃环氧板之类的刚性板，或者是柔性板。

所述板对板连接器4安装在所述主板2的所述板主体2A的所述连接器安装表面2B上。所述板对板连接器4夹设在彼此平行的所述主板2和所述子板3之间，从而分别电连接所述主板2的所述多个主电极垫对2C和所述子板3的所述多个子电极垫3C。所述主板2、所述板对板连接器4和所述子板3重叠的方向在下文中称为垂直方向。从所述板对板连接器4观看所述主板2的方向称为向下，从所述板对板连接器4观看所述子板3的方向称为向上。所述向上、所述向下和所述垂直方向不应理解为在所述板对板连接器4的使用过程中限制所述板对板连接器4的位置。

所述板对板连接器4包括由金属制成的多个接触件5以及由绝缘树脂制成并且容纳所述多个接触件5的壳体6。

当从上方观察时，所述壳体6呈矩形平板状。所述壳体6具有朝向下方的壳体下表面6A和朝向上方的壳体上表面6B。

所述多个接触件5以相同的方向容纳在所述壳体6内。当从上方观看时，每个接触件5的长边方向和横向方向在下文中分别简称为长边方向和横向方向。

如图2所示，所述壳体6具有多个空腔7。每个空腔7形成为垂直地穿透所述壳体6。具体而言，每个空腔7形成为在所述壳体6的所述壳体下表面6A和所述壳体上表面6B开口。所述多个接触件5分别容纳在所述多个空腔7中。

图3示出了每个接触件5的透视图。所述多个接触件5具有相同的形状，以下以一个接触件5为代表进行说明。

如图3所示，当从所述长边方向观察时，所述接触件5形成为线对称。所述接触件5包括固定部10、安装部11和弹簧片12。

所述固定部10是通过压入接合的方式固定在所述壳体6的部件。所述固定部10的厚度方向与长边方向相同。

所述安装部11是可焊接在对应的持续连接垫2D的部件。所述安装部11从所述固定部10的下端10A突出。所述安装部11的厚度方向与所述垂直方向相同。为了便于描述，以下将所述安装部11从所述固定部10突出的方向称为前方，将其相反的方向称为后方。

所述弹簧片12具有配置以与对应的子电极垫3C接触的接触部13。所述弹簧片12从所述固定部10的上端10B延伸。

所述弹簧片12包括第一弹簧部15和第二弹簧部16。所述固定部10、所述第一弹簧部15、所述接触部13和所述第二弹簧部16在所述接触件5的网中按所述顺序连接在一起。

所述第一弹簧部15在所述固定部10与所述接触部13之间延伸。所述第一弹簧部15随着其向前方延伸而向上倾斜。

所述接触部13位于所述第一弹簧部15的远端。所述接触部13弯曲成向上凸出。

所述第二弹簧部16从所述接触部13向下延伸。所述第二弹簧部16包括上倾斜部16A和下倾斜部16B，所述上倾斜部16A随着其向后方延伸而向下倾斜，所述下倾斜部16B随着其向前方延伸而向下倾斜。所述上倾斜部16A和所述下倾斜部16B从所述接触部13向下方依序连接。在所述上倾斜部16A与所述下倾斜部16B之间设有向后方凸状弯曲的弯折部16C。换言之，所述上倾斜部16A和所述下倾斜部16B通过所述弯折部16C连接在一起。在所述第二弹簧部16的下端形成有向下凸状弯曲的弯曲部16D。所述第二弹簧部16的下端对应于所述弹簧片12的自由端。

如图4所示，当所述弹簧片12上未施加负载时，所述接触部13向上突出到超过所述壳体上表面6B。在此状态下，所述安装部11向下突出超过所述壳体下表面6A。同样地，所述弹簧片12的所述第二弹簧部16的所述弯曲部16D向下突出超过所述壳体下表面6A。

所述接触件5通常是通过对一块金属板进行冲压和弯折来制造。所述壳体6典型地通过注塑成型形成。

下面结合图4至图6描述所述板对板连接器4的使用方法。

首先，将所述板对板连接器4安装在所述主板2的所述连接器安装表面2B上。具体而言，每个接触件5的所述安装部11被焊接到所述主板2的对应的持续连接垫2D上。图4示出了在每个接触件5被焊接到对应的持续连接垫2D之后，每个接触件5的所述弹簧片12尚未与所述子板3接触的状态。在这种状态下，所述弹簧片12的所述第二弹簧部16的所述弯曲部16D与所述主板2的对应的临时连接垫2E稍微向上分离。简而言之，当所述板对板连接器4安装在所述主板2上时，所述第二弹簧部16与所述主板2向上分离。这确保了每个接触件5中的所述安装部11比所述第二弹簧部16更靠近所述主板2，这使得每个接触件5的所述安装部11能够容易地焊接到所述主板2的对应的持续连接垫2D上。

为了在这种状态下电连接所述主板2和所述子板3，所述子板3的子电极垫3C在垂直方向上与所述接触部13相对，并且所述子板3压靠于所述板对板连接器4。然后，如图5所示，所述子电极垫3C与所述接触部13接触，所述弹簧片12受到来自所述子板3的向下的负载，从而使所述接触部13向下位移预定的行程(strokes)数。此行程数通常可以通过在所述板对板连接器4的所述壳体6和所述子板3之间放置具有预定厚度的垫片来容易地控制。当所述接触部13向下移位预定的行程数时，所述第一弹簧部15变形，并且所述第二弹簧部16也与所述主板2接触而变形。

具体而言，所述第一弹簧部15向下弯折变形。当如上所述，接触部13向下移位预定的行程数时，所述第一弹簧部15的这种变形可以是超过弹性区域的塑性变形(plasticallydeformed)。

此外，当所述接触部13向下移位、且所述第二弹簧部16与所述主板2的所述临时连接垫2E接触时，所述第二弹簧部16被垂直压缩变形。具体而言，所述第二弹簧部16是以所述上倾斜部16A与所述下倾斜部16B之间的角度θ变小的方式变形。由于所述第二弹簧部16的弹簧长度足够长，所以所述第二弹簧部16的这种变形是典型的弹性变形。

为了断开所述主板2和所述子板3的电连接，所述子板3向上移动，使得所述子板3与所述板对板连接器4向上分离。由此，所述弹簧片12受到的来自于所述子板3的负载被移除，所述接触部13如图6所示向上位移。在此期间，所述弹簧片12与所述主板2保持接触。具体而言，所述弹簧片12与所述主板2上对应的临时连接垫2E保持接触。即使在所述弹簧片12接收到的来自于所述子板3的负载被移除之后，所述弹簧片12仍然与所述主板2保持接触，这意味着所述第二弹簧部16的弹性恢复力向上作用在所述接触部13上。与所述弹簧片12仅具有所述第一弹簧部15而不具有所述第二弹簧部16的情况相比，这使得所述接触部13的位置更接近于图4所示的所述接触部13的原始位置。以下，定义所述接触部13的高度位置Z以便于描述。具体而言，如图6所示，所述接触部13的所述高度位置Z被定义为所述壳体6的所述壳体下表面6A与所述接触部13的顶部之间的垂直距离。以下将着眼于所述高度位置Z来详细描述所述第二弹簧部16的弹性恢复力的技术意义。

图7是表示所述接触部13的所述高度位置Z的变化的图表。在图7的图表中，横轴表示时间，纵轴表示所述接触部13的所述高度位置Z。图7的图表中的实线A对应于本实施例。在时间t0时，所述板对板连接器4安装在所述主板2上。以下，将时间t0的所述高度位置Z称为原始位置Z0。接下来，在时间t1至时间t2，所述子板3压靠所述板对板连接器4，从而使所述主板2和所述子板3电连接。以下将时间t2的所述高度位置Z定义为连接位置Z1。然后，在时间t3至时间t4，所述子板3与所述板对板连接器4向上分离，从而使所述主板2和所述子板3电性断开。将时间t4的所述高度位置Z定义为恢复位置ZA。此后，板在时间t5至时间t6连接，在时间t7至时间t8断开，并在时间t9至时间t10连接。在时间t4之后，板在连接时的所述高度位置Z为所述连接位置Z1，板在断开时的所述高度位置Z为所述恢复位置ZA。据此，所述接触部13的所述高度位置Z在所述连接位置Z1和所述恢复位置ZA之间交替变化。

如果当在时间t1至时间t2通过将所述子板3压靠所述板对板连接器4以电连接所述主板2和所述子板3时，所述第一弹簧部15发生塑性变形，当所述主板2和所述子板3在时间t3至t4时间电断开时，残余应变会残留在所述第一弹簧部15中。简而言之，所述第一弹簧部15无法恢复到其原始形状。因此，所述恢复位置ZA会低于所述原始位置Z0。

图7的图表中的粗线B对应于本发明的比较例。在此比较例中，所述弹簧片12仅具有所述第一弹簧部15，而不具有所述第二弹簧部16。在此比较例中，当在时间t3至时间t4通过将所述子板3向上与所述板对板连接器4分离来断开所述主板2和所述子板3的电连接时，断开之后的所述高度位置Z低于所述恢复位置ZA。为了便于描述，将本比较例中板断开时的所述高度位置Z定义为恢复位置ZB。

由于以下原因，与所述恢复位置ZB相比，所述恢复位置ZA更接近所述原始位置Z0。在此实施例中，如上述说明，即使在所述弹簧片12从所述子板3受到的负载被移除之后，所述弹簧片12仍保持与所述主板2接触。这意味着所述第二弹簧部16的弹性恢复力向上作用在所述接触部13上。因此，与比较例相比，本实施例的所述接触部13的所述高度位置Z更接近所述原始位置Z0。应注意的是，在图6所示的板不连接的状态下，所述第一弹簧部15的弹性恢复力向下作用在所述接触部13上，而所述第二弹簧部16的弹性恢复力向上作用在所述接触部13上，且所述第一弹簧部15的弹性恢复力和所述第二弹簧部16的弹性恢复力在所述垂直方向上平衡。如果在图6所示的板不连接的状态下切断所述第二弹簧部16，则所述接触部13失去从所述第二弹簧部16受到的所述第二弹簧部16的弹性恢复力，而所述接触部13因所述第一弹簧部15的弹性恢复力而下降。因此，所述接触部13的所述高度位置Z改变至图7所示的所述恢复位置ZB。

以上描述了本发明的实施例，并且上述实施例具有以下特征。

如图1至图6所示，所述板对板连接器4安装在所述主板2(第一板)上并夹设于所述主板2和所述子板3(第二板)之间，以分别电连接所述主板2的主电极垫对2C(第一电极垫)和所述子板3的多个子电极垫3C(第二电极垫)。

所述板对板连接器4包括所述多个接触件5和保持所述多个接触件5的壳体6。

所述壳体6包括与所述主板2相向的所述壳体下表面6A，以及与所述子板3相向的所述壳体上表面6B。

每个接触件5包括：固定至所述壳体6的所述固定部10；从所述固定部10突出并可焊接至对应的主电极垫对2C的所述安装部11；以及所述弹簧片12，所述弹簧片12从所述固定部10延伸并且具有配置以与对应的子电极垫3C接触的所述接触部13。

每个接触件5的所述弹簧片12包括在所述接触部13和所述固定部10之间延伸的所述第一弹簧部15以及从所述接触部13向下延伸的所述第二弹簧部16。

在所述多个接触件5中，当所述板对板连接器4安装在所述主板2上时，所述第二弹簧部16与所述主板2分离。

在所述多个接触件5中，当所述弹簧片12受到来自所述子板3的负载而使所述接触部13向下移位时，所述第一弹簧部15变形并且所述第二弹簧部16与所述主板2接触而变形。

在所述多个接触件5中的至少任一接触件5中，在去除负载且所述接触部13如图6所示向上移位之后，所述第二弹簧部16保持与所述主板2接触。

此结构能够使所述接触件5的负载被解除时，所述接触部13的所述高度位置Z接近所述原始位置Z0。

应注意的是，在本实施形态中，在所述多个接触件5中的至少任一接触件5中，即使在去除负载且所述接触部13向上移位后，所述第二弹簧部16仍与所述主板2接触。或者，在所有的所述多个接触件5中，如图6所示，在去除负载并且所述接触部13向上移位之后，所述第二弹簧部16可以保持与所述主板2接触。

上述技术效果使得当去除所述接触件5上的负载时，所述接触部13的所述高度位置Z更接近所述原始位置Z0，从而提高在图6所示的状态下所述多个接触件5的所述接触部13的共面性(coplanarity)。此外，上述技术效果将有助于提高滑动接触(wiping action)作用。

此外，如图4所示，所述第二弹簧部16包括所述弯折部16C。这种结构使得所述第二弹簧部16的弹簧长度足够长。另外，在本实施形态中，所述第二弹簧部16具有一个弯折部16C，但所述第二弹簧部16也可以具有多个弯折部16C。

此外，如图4所示，所述第二弹簧部16包括配置以与所述主板2接触、并且向下凸出的所述弯曲部16D。在此结构中，当所述第二弹簧部16与所述主板2接触时，所述第二弹簧部16沿所述长边方向滑动，从而实现了所述第二弹簧部16的平滑地弹性变形。

另外，如图4所示，所述固定部10通过压入接合的方式固定在所述壳体6上。或者，所述固定部10可以通过嵌件成型的方式固定至所述壳体6。

(变形例)

例如，上述实施例可以变形修改如下。

如图4所示，在本实施形态中，所述第二弹簧部16具有向后方弯折凸出的所述弯折部16C。或者，如图8所示，所述第二弹簧部16也可以具有向前方弯折凸出的弯折部16E。即使是此结构，仍使得所述第二弹簧部16具有足够长的弹簧长度。

在此描述的本件发明中，显而易见的是，本发明的实施例可以多种方式变化。这些变化不应被视为背离本发明的精神和范围，并且对本领域技术人员来说显而易见的所有修改都旨在包含在所附权利要求的范围内。

Claims (5)

1.一种板对板连接器，其特征在于：所述板对板连接器安装在第一板上并夹设在所述第一板和第二板之间，以分别电连接所述第一板的多个第一电极垫和所述第二板的多个第二电极垫，所述板对板连接器包含：

多个接触件；以及

壳体，保持所述多个接触件，其中，

所述壳体包括配置以与所述第一板相向的壳体下表面及配置以与所述第二板相向的壳体上表面；

每个接触件包括：

固定部，固定至所述壳体；

安装部，从所述固定部突出并且可焊接到对应的第一电极垫；以及

弹簧片，从所述固定部延伸并且具有配置以与对应的第二电极垫接触的接触部；

每个接触件的所述弹簧片包括：

第一弹簧部，在所述接触部和所述固定部之间延伸；以及

第二弹簧部，从所述接触部沿着从所述壳体上表面观看所述壳体下表面的方向延伸；

在所述多个接触件中，当所述板对板连接器安装在所述第一板上时，所述第二弹簧部与所述第一板分离；

在所述多个接触件中，当所述弹簧片受到来自所述第二板的负载而使得所述接触部沿着从所述壳体上表面观看所述壳体下表面的方向移位时，所述第一弹簧部变形，且所述第二弹簧部与所述第一板接触而变形，并且；

在所述多个接触件中的至少任一接触件中，在所述负载被移除而使所述接触部沿着从所述壳体下表面观看所述壳体上表面的方向移位之后，所述第二弹簧部保持与所述第一板接触。

2.如权利要求1所述的板对板连接器，其特征在于：所述第二弹簧部包括至少一个弯折部。

3.如权利要求1或2所述的板对板连接器，其特征在于：所述第二弹簧部包括弯曲部，所述弯曲部配置以与所述第一板接触并且沿着所述壳体上表面观看所述壳体下表面的方向凸出。

4.如权利要求1或2所述的板对板连接器，其特征在于：所述固定部通过压入接合的方式固定至所述壳体。

5.如权利要求1或2所述的板对板连接器，其特征在于：所述固定部通过嵌件成型的方式固定至所述壳体。