CN1378311A - 一种活动连接器组件 - Google Patents

Abstract

一种活动连接器组件上形成了大量的浮动,能够吸收三维上的位置未对准,以及由于在插入/拉出连接器的过程中不存在位置未对准给触点带来的载荷而经久耐用。活动连接器组件包括第一连接器和第二连接器,第一连接器包括容纳第一触点的内壳体,通过螺旋弹簧和杆支撑内壳体的使之处于浮动状态的外壳体。第二连接器包括容纳第二触点的内壳体,通过销和螺旋弹簧支撑内壳体的外壳体。两个连接器都设有引导机构,当接合时,杆作枢轴转动使内壳体互相接合处于对准的状态,因此使触点互相接触而处于对接状态。

Description

一种活动连接器组件

技术领域

本发明涉及一种活动连接器组件。

背景技术

一般的活动型连接器组件都设有浮动机构，用于吸收或改正连接器之间的位置未对准，例如，已知的日本公开特许公报No.6(1994)-60953(日本专利号2552225)，日本公开特许公报No.6(1994)-231840和日本公开实用新型公报No.3(1991)-39268中公开的活动连接器。这些活动连接器包括第一连接器，其设置了带有两个接触片的阴触点，带有可插入阴触点两个接触片之间的阳触点的第二连接器，可在任一个触点上形成的弹性部分，用于当触点接合时追踪连接器之间的位置未对准。当连接器互相接合时，阳触点插入阴触点中预先确定的接合长度，并实现电连接。

这些类型的连接器用于，例如，电冰箱的主体和门(盖)，该门设有电子显示功能，如液晶显示屏。特别是当电冰箱是门可以向左也可以向右打开的新型号时，由于铰链部分与众不同的机构，在打开和关闭门时会产生三维上的位置未对准。另外由于铰链部分与众不同的机构，门和主体之间存在着未对准量较大的特点。对于这些类型的电冰箱，当门上设置了电子显示功能时，要求连接到各个门和主体的连接器具有大的浮动量，并且具有承受大量插入/抽出操作的耐久性。

对于现有技术的连接器组件，当连接器之间的移动量较大时，由于阳触点插入阴触点中预定的距离，存在着触点的电子接触部分上受到较大力的情况。即，如果位于阴触点两个接触片之间的阳触点移动并压迫接触片，阳触点和阴触点上都会作用大量的载荷，故存在对触点发生塑性变形的危险。另外，对于现有技术，由于是由触点的弹性部分来处理位置未对准，因此，存在着浮动量小的问题。另外，在长时间重复插入和抽出这些触点的情况下，存在着触点寿命缩短的可能性。

发明内容

鉴于上述各点开发出本发明。本发明的一个目的是提供一种活动连接器组件，其上形成了大量的浮动，能够吸收连接器之间全部方向上的位置未对准；以及在插入/拉出连接器的过程中不会对触点产生载荷，并具有高度的耐久性。

本发明的活动连接器组件包括：第一连接器，具有内部设置了至少一个第一触点的内壳体，和通过弹簧件保持所述内壳体处于浮动状态的外壳体；第二连接器，具有至少一个第二触点，可接触所述至少一个第一触点，以便与所述第一接触器接合；其中，第一和第二触点中至少一个设有弹性部分，可朝另一触点推动所述触点，第一和第二触点的结构可处于对接状态。

所述弹簧件可以是多个压缩螺旋弹簧，各弹簧在中心部分设有杆，用于连接所述内壳体和所述外壳体使之处于浮动状态。

另外，可以采用一种结构，其中至少一个第一触点具有销的形式；至少一个第二触点设有弹性部分；至少一个第一触点和至少一个第二触点各自在顶部设有对接表面，用于互相接触而处于对接状态。

“销的形式”指的是具有细长外形的触点，并包括触点的截面形状是圆形，矩形，或任何其它形状的情形。

本发明的活动连接器组件包括：第一连接器，具有内部设置了第一触点的内壳体和通过弹簧件保持内壳体的外壳体；具有第二触点的第二连接器。内壳体和第二接触器都设有导引机构，可在接合过程中配合和进行定位。至少一个连接器的触点设有弹性件，可朝另一个连接器的触点推动该触点，触点的结构可互相接触而处于对接状态。因此，可以得到下面的效果。

因为杆和螺旋弹簧都吸收，即改正，位置未对准；浮动量较大，并且可以吸收连接器之间的在所有方向上的位置未对准。另外，当触点处于对接状态而互相接触时，即使位置未对准是在与插入/抽出方向交叉的方向上都不会有载荷(弯曲力)施加在触点上，因此不必担心触点的电子连接部分会发生变形。因此，可以保证电子触点的可靠性，并得到具有高度耐久性的活动连接器组件。

另外，当弹簧件是由多个压缩螺旋弹簧构成，各弹簧都在其中心部设置了可连接处于浮动状态的内壳体和外壳体的杆时，由于杆和螺旋弹簧的弹性，可以得到在所有方向上都具有高度三维活动性的活动连接器组件。因为可以改正在任何方向上的位置未对准，活动连接器组件具有很大的应用范围。

还有，当第一触点具有销的形式，第二触点具有弹性部分，以及两套触点中的触点在各自的顶部设有对接表面可互相接触而处于对接状态时，由于触点互相接触的对接方式，没有载荷施加在触点上，所以不必担心出现塑性变形。因此，可以得到具有高度耐久性的活动连接器组件。

附图说明

图1是构成本发明的组件的第一连接器的透视图；

图2A和2B是图1所示连接器的剖视图，其中，图2A是沿图1中线2A-2A的剖视图，图2B是沿图1中线2B-2B的剖视图；

图3是构成本发明的组件的第二连接器的透视图；

图4A和4B是图3所示连接器的剖视图，其中，图4A是沿图3中线4A-4A的剖视图，图4B是沿图3中线4B-4B的剖视图；

图5A、5B和5C显示了第一和第二连接器之间在接合前的位置关系，其中，图5A是正视图，图5B是当连接器处于图5A所示的位置关系的剖视图，图5C是从图5A中箭头5C所示的方向看去的侧视图；

图6A、6B和6C显示了第一和第二连接器之间在初步接合期间的位置关系，图6A是正视图，图6B是剖视图，图6C是侧视图；分别与图5A、图5B、图5C类似；

图7A、7B和7C显示了第一和第二连接器之间在接合几乎完成时的位置关系，图7A是正视图，图7B是剖视图，图7C是侧视图；分别与图5A、图5B、图5C类似；

图8A、8B和8C显示了第一和第二连接器之间在接合完成时的位置关系，图8A是正视图，图8B是剖视图，图8C是侧视图；分别与图5A、图5B、图5C类似；

图9是本发明的组件处于完全接合状态的从组件Y向看去的剖视图；

图10A和10B是第一连接器的壳体和第二连接器的壳体的示意性剖视图，显示了第一连接器的第一触点和第二连接器的第二触点在连接器接合期间互相之间的动作；图10A显示了接合前的第一连接器的壳体和第二连接器的壳体，图10B显示了完全接合的第一连接器的壳体和第二连接器的壳体。

具体实施方式

下面，将参考附图介绍根据本发明的活动组件(下面称作组件)的优选实施例。图1是构成本发明的组件的第一连接器的透视图。图2A和2B是图1所示连接器的剖视图，其中，图2A是沿图1中线2A-2A的剖视图，图2B是沿图1中线2B-2B的剖视图。下面参考图1、图2A和图2B对将连接到电冰箱门的连接器2进行介绍。注意到，有关介绍中提到的前侧或前方是指与其它连接器接合的接合部分一侧。

连接器2包括：合成树脂制成的矩形外壳体(下面称作壳体)8，其具有在接合部分的周边形成的矩形凸缘4，和合成树脂制成的内壳体(下面称作壳体)100，可通过金属杆10和弹簧件，即压缩螺旋弹簧(下面称作螺旋弹簧)12，固定在壳体8的里面，这样就可以在里面浮动。凹槽6在壳体8中形成，下面将介绍的其它连接器的导引凸台214和216(见图3)的结构可容纳于凹槽6内。四个独立的安装孔16设置在壳体8的底壁14，用于连接杆10。安装孔16为碗状，在壳体8的内侧有大直径，而在外侧是小直径。

壳体100的外形尺寸应使其可位于壳体8的凹槽6中，并在与壳体8的安装孔16对应的位置设置接合孔102。在壳体100的近似中心的位置形成其它连接器200(下面将加以介绍)可插入的矩形接合凹槽104。与其它连接器电连接的连接部分106设置在接合凹槽104中。连接部分106包括多个设置在由两个分开的端壁108和在侧壁108的一侧与其连接的侧壁110形成的空间中的触点(第一触点)114，。凹槽116在连接部分106的后侧形成，用于将电线(未示出)连接到触点114。

与接合孔102连通的通道118在接合凹槽104的4个角上形成。插在设置在壳体8和壳体100之间的螺旋弹簧12中的杆10可通过该通道118插入，然后固定在壳体8的安装孔16中。杆10具有直径大于轴部18的端部120，端部120与接合孔102相接合。另一方面，杆10的顶部20从壳体8的底壁14的安装孔16突出，带有内夹头的弹簧垫圈(产品名为“push nut”)22固定在顶部20以防止杆10被抽出。

应注意到，杆10从中穿过的金属板9设置在底壁14的内外表面，以支撑各个螺旋弹簧12和各个垫圈22。通过这种结构和通过杆10和螺旋弹簧12的配合，壳体100可以保持在推向壳体8前侧的状态。虽然杆10固定在安装孔16中，但是处于将安装孔16当作枢轴点在所有方向都可以活动的状态。如果有力从前侧施加在壳体100上，壳体100可以利用螺旋弹簧12的弯曲向凹槽6的内部移动。

开口向外的导引槽(导引机构)122在壳体100两侧的端部形成。导引槽122包括倾斜的表面128，其从壳体100的端面124和126朝壳体100的长度方向形成，表面是倾斜的并向着后面收敛；和与倾斜的表面128相连的倾斜表面130，其朝着后面收敛。另外，与倾斜的表面128和130连接的导引槽122具有导引凹槽132，其朝内部(后面)延伸并在端面124和126上开口。导引槽122的功能将在下面介绍。

应注意到，如图2A和2B所示，矩形开口5在壳体8的近似中心的位置形成，与触点114连接的导线从开口5通过。此外，带有矩形孔7的金属板9设置在壳体8的内外表面上以便围绕上述开口5。杆10可穿过的孔(未示出)设置在金属板9上与杆对应的位置。杆10通过金属板9固定在壳体8。采用金属板9的目的是避免合成树脂的壳体8受到螺旋弹簧12和垫圈22运动带来的摩擦磨损。

接下来，将参考图3和图4对连接到电冰箱主体的第二连接器加以介绍。图3是第二连接器200的透视图。图4A和4B是图3所示连接器200的剖视图，其中，图4A是沿图3中线4A-4A的剖视图，图4B是沿图3中线4B-4B的剖视图。

连接器200包括：合成树脂制成的外壳体(下面称作壳体)202；和合成树脂制成的固定在壳体202里面的内壳体(下面称作壳体)300，壳体202具有基部208，其外部尺寸小于壳体8的凸缘4的尺寸；和一对与基部208整体形成位于基部后部的托架210。形状类似于壳体8凸缘4的凸缘204在基部208上形成。基部208也设置了接合凹槽206，其尺寸可以容纳壳体100。

容纳壳体300的矩形开口212在接合凹槽206的近似中心处形成。另外，可插入导引槽122的导引凸台(导引机构)214和216在接合凹槽206的两侧形成。导引凸台214和216以向前突出的方式整体地设置在壳体202上，其基部从凸缘204跨到接合凹槽206。各个导引凸台214和216具有相同的尺寸和形状，沿基部208的长度方向基本上是平面形状。导引凸台214和216的顶部是圆的。沿基部208的长度方向即图3中X指示的方向，形成的导引凸台214和216的外侧最高，突出部朝内侧向后倾斜。注意到，导引凸台214和216的厚度方向的尺寸t设定成能够通过壳体100的导引凹槽132。

托架210构建成包括沿X方向突出地设置的分开的壁220，和从壁220的端部垂直地朝对方延伸的固定壁222。安装孔226设置在固定壁222的各个近似中心处，固定壳体300的销228可从中穿过。

接下来，将介绍壳体300。壳体300包括：设置在壁220之间的主体306，可位于开口212之中的矩形部分308突出地设置在主体306的前端，和突出地设置在矩形部分308的接合部分304。凹槽302在接合部分304上形成。触点(第二触点)310位于凹槽中。矩形部分308具有与开口212类似的形状，其尺寸可容易地与开口212进行配合。

开口311设置在靠近各个壁220的主体306中，销228的端部228a可从中穿过。穿过开口311的销228在穿过固定壁222的安装孔226后被固定在其顶部E环(未示出)固定。另外，销28插入压缩螺旋弹簧(后面称作螺旋弹簧)230中，弹簧位于固定壁222和壳体300的主体306之间。因此，壳体300处于被向前推动的状态。然而，当连接器互相接合并且有力从前面施加到壳体300上时，由于螺旋弹簧的弯曲，壳体300能够朝内部移动。这时，壳体300的矩形部分308被开口212引导，主体306被托架210的壁220引导。

接下来，将参考图5到图8对连接器2和连接器200在接合时的操作加以介绍。图5A、5B和5C显示了第一和第二连接器之间在接合前的位置关系。其中，图5A是正视图，图5B是当连接器处于图5A所示的位置关系的剖视图，图5C是从图5A中箭头5C所示的方向看去的侧视图。图6A、6B和6C显示了第一连接器2和第二连接器200之间在初步接合期间的位置关系。图6A是正视图，图6B是剖视图，图6C是侧视图，分别与图5A、图5B、图5C类似。图7A、7B和7C显示了第一连接器2和第二连接器200之间在接合几乎完成时的位置关系。图7A是正视图，图7B是剖视图，图7C是侧视图，分别与图5A、图5B、图5C类似。图8A、8B和8C显示了第一连接器2和第二连接器200之间在接合完成时的位置关系，图8A是正视图，图8B是剖视图，图8C是侧视图，分别与图5A、图5B、图5C类似。

首先，如图5所示，在接合之前，连接器2处于与连接器200未对准的状态(偏向图5A的右侧)。即，相对长度方向(X方向)偏向右侧未对准。另外，如图5C所示，连接器2相对宽度方向(Y方向)偏向右侧未对准，对于连接器200也是一样。连接器2和连接器200未以平行的方式位置未对准的原因是因为连接器2代表了固定在电冰箱门上的连接器，留给铰链(未显示)一个转动角度。另外，在Y方向还存在一个大的位置未对准的原因是因为电冰箱门的打开和关闭时在门完全关闭前相对电冰箱主体形成特殊的三维关系。在这种状态下，从图5b可以很清楚地看到连接器2的连接部分106和接合部分304存在着相当大的未对准。这时，连接器2的导引槽122靠近连接器200的导引凸台211。另外，导引凸台214将被导引槽122的倾斜表面128导引。

接下来在如图6所示的初步接合状态，连接器2和连接器200互相接近，使连接器2的壳体100和连接器200的导引凸台214和216部分重叠。即，导引凸台214进入导引槽122，倾斜的表面30和导引凸台214互相接触(见图6B)。因为连接器200的基部208是固定的，通过倾斜的表面130和导引凸台214的共同作用，壳体100向左侧移动，如图6B所示。这时，要注意到连接器2和连接器200之间在X方向上的位置未对准被杆10的向左枢轴运动所吸收。由于位置未对准不仅存在于X方向还存在于Y方向，如图6C所示，通过导引凸台214和倾斜表面128的共同作用也可吸收该位置未对准，壳体如图6C所示向左移动。因此，虽然在图6中未显示，可以理解杆10也在Y方向移动。

接下来，将参考图7介绍连接器2和200处于接合有很大进展的状态，即，接合几乎完成的状态。可以从图7A的表面图看到，在这种状态下大的位置未对准仍旧存在于两个连接器2和200之间。在接合的这一步，壳体100的倾斜表面130和导引凸台214之间的接合已经进行到下一步，导引凸台214的顶部214a已经进入壳体100的导引凹槽132。这样，壳体100沿X方向以及Y方向进一步移动。其它的导引凸台216已经进入导引槽以及导引凹槽132中，壳体100被两侧的导引凸台214和216引导。因此，连接器2的连接部分106以可使其位置自对准的方式接近连接器200的接合部分304。在这一步，杆10的倾斜最大。通过这种方式，由于杆10的枢轴转动，壳体100大的位移是可能的。根据本发明的活动连接器组件，可以具有的浮动量在X方向是±5mm，在Y方向是大约2.8mm。另外在接合方向上可能具有±1.2mm的浮动量。

最后，图8显示了连接器2和连接器200处于完全接合的状态。在完全接合的状态，通过壳体8的上下隆起11和壳体202的接合凹槽206之间的接合，连接器2的壳体8和连接器200的壳体202处于位置未对准已经基本解决的状态。通过这种方式，虽然固定在门上的连接器2在接合过程中相对另一连接器200的位置未对准量很大，但当接合完成时连接器就处于位置未对准已经解决的状态。在完全接合的状态，导引凸台214和216已经穿过导引凹槽132，壳体100置于连接器200的接合凹槽206中，金属触点114和310互相接触，如图8B所示。

将参考图9对完全接合的状态加以介绍。图9是本发明的处于完全接合状态的组件1的剖视图，是从组件的Y向看去的视图。如图8B和图9所示，连接器200的接合部分304位于连接器2的接合凹槽104之中，保持连接器2的触点114的连接部分106位于连接器200的接合部分304之中。这时，依靠螺旋弹簧12和螺旋弹簧230的弯曲，当壳体100和壳体300分别被螺旋弹簧12和230推动时，触点保持对接状态的适当位置关系。

接下来，将参考图10对触点114和触点310加以介绍。图10A和图10B是连接器2的壳体100和连接器200的壳体300的示意性剖视图，显示在连接器互相接合的期间连接器2的触点114和连接器200的触点310的动作。图10A显示接合之前的壳体100和壳体300。图10B显示完全接合的壳体100和壳体300。然而，在图10A和图10B中，触点114的对接部分138除了对接表面134外被壳体100覆盖，对接部分114具有如图1所示的形状。应注意到，在侧视图而不是在剖视图显示出触点114和310。

触点114具有在圆柱形主体136的顶部形成的对接部分138，对接部分138是通过弯曲来形成，并具有位于顶部的平面对接表面134。其基本上与连接器2和200的插入/抽出方向正交。

壳体300的触点310由两个金属板构成。即，由弯曲而成的弹性片312和平面支撑板314构成。弹性片312具有基本是U形的顶部316，近似U形的后端部318，和连接这两部分的弹性部分320。用于连接触点114的对接表面134的对接表面330在顶部316上形成。对接表面330从壳体300的矩形部分308的前表面322上稍微突出。

支撑板314具有基部324，从基部324向后延伸的尖端326，和从基部324向前延伸的支撑部328。当触点互相接触使自由端向后即向壳体300的里面移动时，支撑部328支撑顶部316的自由端。支撑板314的基部324具有基本上是U形的保持片336，可保持弹性片312的后端部318。

接下来，将介绍固定触点310。弹性片312从上方(图10中)插入壳体300的触点插入狭槽(后面称作狭槽)332中。弹性片312的固定是通过将U形后端部318连接到壳体300的固定肋334上实现的。接下来，支撑板314同样插入狭槽332，弹性片312的后端部318被保持片336覆盖，因此，支撑板314连接到弹性片312，再固定到固定肋334上。在这种状态下，弹性部分320能够在狭槽332内左右弯曲(在图10中)。

接下来，将介绍连接器互相接合的状态。当壳体100和壳体300互相接合时，触点114的对接表面134和触点310的对接表面330互相对接并建立电连接，如图10B所示。这时，通过触点310的弹性部分320的弹性变形，顶部316朝里面轻微推动，同时自由端被支撑部分328支撑。这样，在对接表面134和330之间建立了有效的电接触。

在连接器2和200互相分开的情况下，通过上述步骤的反步骤来脱离接合。

上面已经详细地介绍了根据本发明的组件。然而，本发明并不限于所介绍的实施例，而可以进行许多变化和改进。例如，可以不在触点114内形成弹性部分，而是在其上形成弹性部分。另外，根据本发明的组件的实施例已经介绍了是固定在电冰箱门和电冰箱主体上，但是组件并不限于应用于电冰箱。不须多言，大浮动量可使得本发明的组件应用于范围广泛的场合。

Claims (4)

1.一种活动连接器组件包括：

第一连接器，具有内部设置了至少一个第一触点的内壳体，和通过弹簧件保持所述内壳体处于浮动状态的外壳体；

第二连接器，具有至少一个第二触点，可接触所述至少一个第一触点以便与所述第一接触器接合；

所述第一和第二触点中至少一个设有弹性部分，可朝另一触点推动所述触点；和

所述第一和第二触点的结构可处于对接状态。

2.根据权利要求1所述的活动连接器组件，其特征在于，所述弹簧件包括多个压缩螺旋弹簧，所述各弹簧在中心部分设有杆，用于连接所述内壳体和所述外壳体使之处于浮动状态。

3.根据权利要求1所述的活动连接器组件，其特征在于，所述至少一个第一触点具有销的形式；

所述至少一个第二触点设有所述弹性部分；和

所述至少一个第一触点和所述至少一个第二触点各自在顶部有对接表面，用于互相接触而处于对接状态。

4.根据权利要求2所述的活动连接器组件，其特征在于，所述至少一个第一触点具有销的形式；

所述至少一个第二触点设有所述弹性部分；和

所述至少一个第一触点和所述至少一个第二触点各自在顶部设有对接表面，用于互相接触而处于对接状态。

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