TWI820479B - 浮動電連接器及電路連接構造 - Google Patents

浮動電連接器及電路連接構造 Download PDF

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Abstract

一種浮動電連接器，設有一具有管部的外殼，該管部的中央定義一軸心線，設有多個浮動端子以該軸心線為中心排列，該些浮動端子是以部分相連地連接，並且內外兩側分別具有一內端子片以及一連接於各該內端子片的彈簧構造，該些內端子片的部分穿入該管部內並排列於該管部內的周圍，各該內端子片位於該管部內的部分具有一向內凸出的電子接點，於該些浮動端子周圍電連接多個外接腳；當導電插銷插入該管部時，透過該些彈簧構造的彈性變形，使該管部能位移而適應該導電插銷的水平或歪斜偏差，達到對導電插銷的偏差容錯較大的效果。

Description

浮動電連接器及電路連接構造
本發明涉及一種電連接器；尤其涉及一種浮動電連接器及電路連接構造。
現有的電連接器，例如美國專利第US10892576號專利案所公開的電連接器，是在管狀外殼的內部設有中央形狀較為收束的接觸彈簧，藉由能彈性變性的接觸彈簧接觸插入的導電插銷，使分別結合電連接器與導電插銷的兩電路板之間能達到電連接的效果。
上述的電連接器由於接觸彈簧能略微橫向地膨脹變形，因此具有適應導電插銷插入時水平偏差的功能。但由於該接觸彈簧的上下兩端固定，因此可變形的範圍較小，當插入的導電插銷有較大的水平偏差或者有歪斜偏差時，就可能導致該導電插銷無法插入電連接器，即使能勉強插入，卻會導致接觸彈簧永久變形，降低與接觸彈簧的接觸面積，造成後續有大電流通過電連接器時，會超過該電連接器的負荷而產生跳電的問題。
有鑑於此，本發明之目的在於提供一種浮動電連接器以及設有此種電連接器的電路連接構造，透過電連接器環繞於周圍的彈簧構 造，吸收電連接器與導電插銷之間的對位水平偏差與對位歪斜偏差，達到電連接器吸收公差能力佳，且對位偏差容錯較大的功效。
緣以達成上述目的，本發明提供一種浮動電連接器，包括一外殼以及一導電元件。該外殼具有一管部，該管部的中央定義一軸心線。該導電元件包括多個浮動端子以及多個外接腳，該些浮動端子間隔地以該軸心線為中心排列並且部分相連地連接，各該浮動端子於內外兩側各具有一內端子片以及一連接於各該內端子片的彈簧構造，該些內端子片至少部分穿入該管部並排列於該管部內的周圍，各該內端子片位於該管部內的部分具有一向內凸出的電子接點，該些外接腳與該些浮動端子電連接。
緣以達成上述目的，本發明提供一種電路連接構造，包括一第一電路構造、一上述的浮動電連接器，以及一第二電路構造。該第一電路構造具有一第一電路板，該第一電路板具有一穿孔。該浮動電連接器的該些外接腳電連接地結合於該第一電路板位於該穿孔周圍的部分，且該軸心線正對該穿孔的中間。該第二電路構造具有一第二電路板，於該第二電路板電連接地結合一導電插銷，該導電插銷插入該浮動電連接器的該管部內與該些電子接點接觸，且該導電插銷穿過該第一電路板的穿孔，使該第二電路構造透過該浮動電連接器與該第一電路構造電連接。
本發明之效果在於，該浮動電連接器的導電元件具有環繞的多個彈簧構造，透過該些彈簧構造位於一側的數個彈簧構造壓縮，而另一側的數個彈簧構造伸張的彈性變形方式，當導電插銷插入該管部內與該管部內周圍的內端子片的電子接點接觸時，若該導電插銷有水平偏差或歪斜偏差，可藉由該些彈簧構造的彈性變形吸收該導電插銷的水平 偏差或偏斜偏差，達到較佳的電連接效果，具有吸收公差能力佳，以及配合導電插銷對位插入時對偏差容錯較大的功效。
〔本發明〕
100:浮動電連接器
10:外殼
12:管部
121:結合柱
14:底環
16:罩蓋
161:容納槽
20:導電元件
22:浮動端子
221:內端子片
222:電子接點
223:直線段
224:延伸段
225:彈簧構造
226:內彈簧片
227:彎曲段
228:連接部
229:連接構造
2291:接縫
24:外接腳
200:電路連接構造
201:第一電路構造
202:第一電路板
203:穿孔
204:電路接點
205:第二電路構造
206:第二電路板
207:導電插銷
A:軸心線
B:軸心
圖1為本發明一較佳實施例的立體圖。
圖2為本發明上述較佳實施例俯視的分解圖。
圖3為本發明上述較佳實施例仰視的分解圖。
圖4為本發明上述較佳實施例之導電元件的剖面圖。
圖5為本發明上述較佳實施例的剖面圖。
圖6為本發明一較佳實施例使用於電路連接構造的立體圖。
圖7為本發明一較佳實施例使用於電路連接構造的部分剖面圖。
圖8為本發明上述較佳實施例吸收水平偏差的使用實施示意圖。
圖9為本發明上述較佳實施例吸收歪斜偏差的使用實施示意圖。
圖10為本發明另一較佳實施例的剖面圖。
為能更清楚地說明本發明，茲舉較佳實施例並配合圖式詳細說明如後。請參圖1至圖5所示，為本發明一較佳實施例之浮動電連接器100，是提供導電插銷插入而用於電路構造之間的電連接，包括一外殼10以及一嵌設定位於該外殼10內的導電元件20，其中：
該外殼10是絕緣體並具有一管部12，該管部12的中央定義一假想的軸心線A，該軸心線A位於該管部12的軸心位置。
該導電元件20是金屬件的導電體並包括多個浮動端子22以及多個墊片的外接腳24，該些浮動端子22間隔地以該軸心線A為中心排列並且部分相連地連接，各該浮動端子22於內外兩側各具有一內端子片221以及一連接於各該內端子片221的彈簧構造225，該些內端子片221至少部分穿入該管部12並排列於該管部12內的周圍，各該內端子片221位於該管部12內的部分具有一向內凸出的電子接點222，該些外接腳24連接於該些彈簧構造225的外側部分，藉此與該些浮動端子22電連接。
上述較佳實施例的該浮動電連接器100使用時，是用於電路構造之間的電連接。如圖6至圖7所示，是用於一種電路連接構造200，該電路連接構造200包括一第一電路構造201、一所述的浮動電連接器100，以及一第二電路構造205，其中該第一電路構造201具有一第一電路板202，該第一電路板202具有一穿孔203，該第一電路板202位於該穿孔203周圍的部分具有一電路接點204，該電路接點204位於該第一電路板202的上面，亦可位於該第一電路板202的下面，或在該穿孔203周圍的上下面皆設有該電路接點204。
該浮動電連接器100的該些外接腳24電連接地結合於該穿孔203周圍上面的電路接點204，使該浮動電連接器100位於該穿孔203的上方，且該軸心線A正對該穿孔203的中間；該浮動電連接器100除如前述較佳實施例，是安裝在第一電路板202並位於該穿孔203上方的位置以外，在另一實施例中亦可依據實際的需求，將該電路接點204改設於該穿孔203周圍的下面，再將該浮動電連接器100的該些外接腳24電連接地結合於該電路接點204，藉此將該浮動電連接器100安裝在位於該穿孔203下方的位置。該第二電路構造205位於該第一電路構造201的 下方並具有一第二電路板206，於該第二電路板206電連接地結合一豎直的導電插銷207，該導電插銷207穿過該第一電路板202的該穿孔203並插入該浮動電連接器100的該管部12內；在該浮動電連接器100位於該穿孔203下方的另一實施例中，該導電插銷207是先穿過該浮動電連接器100的該管部12後，再穿過該第一電路板202的該穿孔203。在該導電插銷207插入該管部12的過程中，由於該些內端子片221受該管部12的內周壁支撐，且該些內端子片221形成的電子接點222具有彈性，因此該導電插銷207插入時會以其周面將該些電子接點222撐開，使得該導電插銷207插入該管部12後，能與該些電子接點222彈性抵靠地接觸，使該第二電路構造205透過該浮動電連接器100與該第一電路構造201電連接。
本發明上述較佳實施例的浮動電連接器100的功效在於，如圖8至圖9所示，該導電元件20的多個彈簧構造225具有高變形容許度，能良好地適應導電插銷207插入時的水平或歪斜偏差。
請參看圖8所示，在上述導電插銷207插入該浮動電連接器100的過程中，若該導電插銷207的軸心B與原始位置的軸心線A有水平的偏差，由於該些固定於該第一電路板202的外接腳24與該管部12內用於電連接該導電插銷207的該些內端子片221之間，連接有多個環繞且間隔的彈簧構造225，因此即使該導電插銷207有水平的偏差，藉由位於一側的數個彈簧構造225伸張而另一側的數個彈簧構造225壓縮的水平彈性變形，使該管部12的位置能水平浮動而適應該導電插銷207的水平偏差，讓該導電插銷207插入該管部12內時能與多個電子接點222達到良好的電連接。
請參看圖9所示，在上述導電插銷207插入該浮動電連接器100的過程中，若該導電插銷207的軸心B與原始位置的軸心線A有歪斜 的偏差，由於該些固定於該第一電路板202的外接腳24與該管部12內用於電連接該導電插銷207的該些內端子片221之間，連接有多個環繞且間隔的彈簧構造225，因此即使該導電插銷207有歪斜的偏差，藉由位於一側的數個彈簧構造225壓縮而另一側的數個彈簧構造225伸張而扭轉的彈性變形，使該管部12的位置能歪斜而適應該導電插銷207的歪斜偏差，讓該導電插銷207插入該管部12內時能與多個電子接點222達到良好的電連接；藉此，上述較佳實施例的浮動電連接器100在使用上，可避免一般電連接器供導電插銷207勉強插入時，因電連接器的端子變形導致接觸面積變小，使電路連接構造200在大電流通過時發生跳電的問題。
以下進一步說明上述一較佳實施例的浮動電連接器100的詳細構造。請參看圖1至圖5所示，各該浮動端子22的各內端子片221具有一直線段223以及一連接於各直線段223的延伸段224，各該直線段223由該管部12的底端向上穿入該管部12內並抵靠於其內周壁，各該延伸段224接鄰該管部12底部的端緣，該些電子接點222位於等高的位置排列成環狀，並且分別設於各該直線段223。
該外殼10具有數個結合柱121，該些結合柱121連接於該管部12底部的端緣，各該結合柱121穿過相鄰的兩延伸段224之間並共同結合一底環14，各該延伸段224定位於該管部12底部的端緣與該底環14之間。各該浮動端子22的彈簧構造225具有一內彈簧片226、一連接於各該內彈簧片226頂端並向外延伸的彎曲段227，以及一連接於各該彎曲段227外端的連接部228，該些左右相鄰的連接部228係該彈簧構造225的部分且相連形成一圓環狀且具有頂緣與底緣的連接構造229，各該彎曲段227的外端連接於該連接構造229的頂緣，而該些外接腳24則連接 於該連接構造229的底緣，該連接構造229以該軸心線A為中心，並且為該些浮動端子22部分相連地連接的構造。
該連接構造229是以長板片捲繞為圓環狀並且於一側具有一接縫2291，如此的構造使得製造該浮動電連接器100的導電元件20時，可採用在一片金屬板片上衝壓形成包括該些浮動端子22及其部分相連的連接構造229與該些外接腳24，再沿著該連接構造229的長板片將其捲繞為圓環形，並將該接縫2291處以點焊的方式焊接結合，製造出該導電元件20。
為了保護上述的該些彈簧構造225，該外殼10的周圍具有一圓環狀的罩蓋16，該罩蓋16連接於該管部12外周面的中間並向周圍延伸，於該罩蓋16內形成一圓環狀且開口朝下的容納槽161，該些彈簧構造225伸入並容納於該容納槽161內，為了提供各該彈簧構造225伸張的空間，將該容納槽161沿其徑向的寬度設為大於各該彈簧構造225沿該容納槽161徑向的寬度，藉此提供各該彈簧構造225伸張變形的空間。
再請參看圖10所示的本發明另一較佳實施例的浮動電連接器100，是將該導電元件20的墊片的該些外接腳24分別改為L形長片體，取代墊片穿入電路板相對應的插孔內焊接固定。前述的另一較佳實施例的其餘構造皆與上述較佳實施例的構造相同，並且亦可應用於該電路連接構造200中，提供該導電插銷207插入而達到電連接，此另一較佳實施例的浮動電連接器100在使用上亦具有電連接時吸收對位水平偏差以及對位歪斜偏差的功效。
以上所述僅為本發明較佳可行實施例而已，舉凡應用本發明說明書及申請專利範圍所為之等效變化，理應包括在本發明之專利範圍內。
100:浮動電連接器
10:外殼
12:管部
20:導電元件
24:外接腳
A:軸心線

Claims (10)

  1. 一種浮動電連接器，包括：一外殼，具有一管部，該管部的中央定義一軸心線；以及一導電元件，包括多個浮動端子以及多個外接腳，該些浮動端子間隔地以該軸心線為中心排列並且部分相連地連接，各該浮動端子於內外兩側各具有一內端子片以及一連接於各該內端子片的彈簧構造，該些彈簧構造的部分相連為一圓環狀的連接構造，該連接構造以該軸心線為中心，該些內端子片至少部分穿入該管部並排列於該管部內的周圍，各該內端子片位於該管部內的部分具有一向內凸出的電子接點，該些外接腳與該些浮動端子電連接。
  2. 如請求項1所述之浮動電連接器，其中該些浮動端子的部分相連形成一圓環狀的連接構造，該連接構造以該軸心線為中心。
  3. 如請求項1或2所述之浮動電連接器，其中該連接構造是以長板片捲繞為圓環狀並且於一側具有一接縫。
  4. 如請求項1所述之浮動電連接器，其中各該彈簧構造具有一內彈簧片、一連接於各該內彈簧片頂端並向外延伸的彎曲段，以及一連接於各該彎曲段外端的連接部，該些連接部相連形成該連接構造。
  5. 如請求項4所述之浮動電連接器，其中該連接構造具有頂緣與底緣，各該彈簧構造的彎曲段的外端連接於該連接構造的頂緣，各該外接腳分別連接於該連接構造的底緣。
  6. 如請求項4或5所述之浮動電連接器，其中該連接構造是以長板片捲繞為圓環狀並且於一側具有一接縫。
  7. 如請求項6所述之浮動電連接器，其中各該內端子片具有一直線段以及一連接於各該直線段的延伸段，各該直線段穿入該管部 內，各該延伸段接鄰該管部的端緣，該外殼具有數個結合柱，該些結合柱連接於該管部的端緣，各該結合柱穿過相鄰的兩延伸段之間並結合一底環，各該延伸段定位於該管部的端緣與該底環之間。
  8. 如請求項7所述之浮動電連接器，其中該外殼具有一圓環狀的罩蓋，該罩蓋連接於該管部的外周面並向周圍延伸，於該罩蓋內形成一圓環狀的容納槽，該些彈簧構造容納於該容納槽內，該容納槽沿該容納槽徑向的寬度，大於各該彈簧構造沿該容納槽徑向的寬度，藉此提供各該彈簧構造伸張的空間。
  9. 如請求項8所述之浮動電連接器，其中各該外接腳是一墊片或一L形長片體。
  10. 一種電路連接構造，包括：一第一電路構造，具有一第一電路板，該第一電路板具有一穿孔；一如請求項1至9中任一項所述之浮動電連接器，該浮動電連接器的該些外接腳電連接地結合於該第一電路板位於該穿孔周圍的部分，且該軸心線正對該穿孔的中間；以及一第二電路構造，具有一第二電路板，於該第二電路板電連接地結合一導電插銷，該導電插銷插入該浮動電連接器的該管部內與該些電子接點接觸，且該導電插銷穿過該第一電路板的穿孔，使該第二電路構造透過該浮動電連接器與該第一電路構造電連接。
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