CN108695633A - 连接器 - Google Patents

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贵船哲也
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Abstract

本发明提供一种连接器，其胶壳难以从覆盖胶壳的外壳中脱离。该连接器包括：连接器主体，其具有胶壳，该胶壳排列配置有多个接触件并保持接触件；以及外壳，其至少配置在胶壳的外周，且具有供接触件的连接对象即对象连接器***的开口部，外壳具有啮合部，该啮合部在对象连接器的***方向上设置于开口部相反侧的缘部，利用与对象连接器的***方向交叉的部位卡合于胶壳，限制彼此沿着***方向的移动。

Description

连接器
技术领域
本发明涉及实施了防水处理的电子部件及连接器。
背景技术
以往，在移动电话、便携式信息终端、便携式音乐播放器、电子书阅读器等电子设备中组装有用于与外部电子设备连接的各种类型的连接器(参照专利文献1、2)。
对于连接器，基本上通过将接触件端子配设于树脂制的胶壳内并以金属制的外壳包围胶壳而形成，使接触件端子的一端侧位于壳体内部、另一端侧朝向壳体的外部地配置。
一般将在内部设有接触件的胶壳***到筒状的外壳中，来形成这种连接器。
将胶壳***到外壳中，使外壳的一部分变形而***到在胶壳的外表面形成的凹部内，由此对朝向插拔方向的移动相对地进行限制，从而对胶壳和外壳进行固定。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：专利第5916197号公报
专利文献2：日本特开2015-5383号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，以往的连接器中，通过与使外壳的一部分变形而成的爪部卡合来对外壳与胶壳进行固定，所以在使爪部变形而进行卡合的作业中存在以下问题：在爪部的变形程度较弱的情况下，与凹部的卡合状态较弱，在使用中彼此的卡合状态解除，从而胶壳从外壳中脱离。另外，在嵌合作业等中，若胶壳与外壳扭结在一起，则爪部容易变形，这也会导致胶壳从外壳中脱离。
由此，期待胶壳更难以从外壳中脱离的结构。
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供胶壳难以从覆盖胶壳的外壳中脱离的连接器。
解决问题的方案
本发明的连接器的一个形态采用以下结构，其包括：连接器主体，其具有胶壳，该胶壳排列地配置有多个接触件并对所述接触件进行保持；以及外壳，其至少配置在所述胶壳的外周，且具有供所述接触件的连接对象即对象连接器***的开口部，所述外壳具有啮合部，该啮合部在所述对象连接器的***方向上设置于所述外壳的所述开口部相反侧的缘部，且以与所述***方向交叉的部位卡合于所述连接器主体，限制彼此沿着所述***方向的移动。
发明效果
根据本发明，能够提供胶壳难以从覆盖胶壳的外壳中脱离的连接器。
附图说明
图1是从前端侧观察本发明的一实施方式的连接器的图。
图2是从右后端侧观察本发明的一实施方式的连接器的图。
图3是本发明的一实施方式的连接器的右视图。
图4是表示本发明的一实施方式的连接器的主要结构的分解图。
图5是表示本发明的一实施方式的连接器中取下垫圈及外模后的连接器即主体连接器的分解立体图。
图6A～图6B是表示主体连接器的图，具体而言，图6A是主体连接器的右视图，图6B是取下弹性密封材料后的主体连接器的右视图。
图7是从下方观察底部胶壳的图。
图8是顶部胶壳的仰视图。
图9是图3的C-C线箭视剖面图。
图10是图3的D-D线箭视剖面图。
图11是沿着图1中的A-A线的剖面图。
图12是沿着图1中的B-B线的剖面图。
图13是表示弹性密封材料的变形例1的图。
图14是表示弹性密封材料的变形例2的图。
图15是表示弹性密封材料的变形例3的图。
图16是表示弹性密封材料的变形例4的图。
图17是弹性密封材料的变形例5的后视图。
图18是从下方观察本发明的一实施方式的连接器的图。
图19是用于说明图18中取下垫圈后的连接器中的啮合部的图。
图20是用于说明外模与外壳的啮合状态的变形例1的图。
图21是用于说明外模与外壳的啮合状态的变形例2的图。
图22是用于说明外模与外壳的啮合状态的变形例3的图。
图23是用于说明外模与外壳的啮合状态的变形例4的图。
图24A～图24D是表示本发明的一实施方式的连接器的组装方法的图。图25是表示搭载了本发明的一实施方式的连接器的电子设备的图。
附图标记说明
10 连接器
20 接触件
40 胶壳
41 底部胶壳
42 顶部胶壳
50 外壳
52 连结臂
56 外壳后部
58、58A、58B、58C、58D 啮合部
70、70A、70B、70C、70D、70E 弹性密封材料
80 外模
82 凹部
90 垫圈
102 连接器主体
200 电子设备
210 设备壳体
30、220、401 开口部
411、421 通孔
412 加固板
413、423 侧槽部
561 支脚部
563 主体板部
565 后屏蔽板部
581、583、584、585、58a 凸状部
582 凹部
58A、58B、58C、58D 啮合部
701、702、703、704 外表面
705 缺口部
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。
图1是从前端侧观察本发明的一实施方式的连接器的图，图2是从右后端侧观察本发明的一实施方式的连接器的图，图3是本发明的一实施方式的连接器的右视图。另外，图4是表示本发明的一实施方式的连接器的主要结构的分解图，图5是表示本发明的一实施方式的连接器中取下垫圈及外模后的连接器即主体连接器的分解立体图，图6A、图6B是表示主体连接器的图，具体而言，图6A是主体连接器的右视图，图6B是取下弹性密封材料后的主体连接器的右视图。此外，在本实施方式中，与前、后、右、左的方向有关的表达不是绝对的而是相对的，它们表示在从与对象连接器的连接部分侧观察时的正面，后面、右侧面、左侧面。
<连接器10的整体结构>
本发明的实施方式的连接器10是实施了防水处理的防水连接器，例如，使用于移动电话、便携式信息终端、便携式音乐播放器、电子书阅读器等电子设备200(参照图25)中。本实施方式的连接器也可以作为USB标准依据等的防水连接器。例如，本实施方式的连接器能够适用于USB Type-C等。
图1～图4所示的连接器10是电子部件，具有：多个接触件20、胶壳40、外壳50、弹性密封材料70、外模80、垫圈90。连接器10的外壳50覆盖对作为导电部件的接触件20进行支撑的绝缘体即胶壳40(具体为胶壳40的前端部)。
如图1～图6B所示，连接器10中，在支撑接触件20的胶壳40的前端部的外周配置有筒状的外壳50，在胶壳40的一部分上以包围接触件20的每一个的一部分的方式紧贴而配置有弹性密封材料70。弹性密封材料70将从外壳50的后端侧突出的连结臂52的一部分包含在内。在弹性密封材料70的外周设置有外模80，在外模80的外表面外嵌有垫圈90。外模80在胶壳40的后端侧配置为相对于胶壳40被限制了向对象连接器的***方向的相对移动的状态。在本实施方式中，外模80以包围胶壳40的后部外周的方式一体地配置。此外，胶壳40和外模80构成连接器主体。
<连接器10的主要结构>
多个接触件20分别是导电性良好的金属制的较长的线状材料，具有：连接于对象连接器的接触件(其他的电子部件)的一端部、和连接于对象连接器的连接对象的另一端部。
接触件20分别将具有接点部的一端部配置在前端侧，将另一端部配置在后端侧，且在左右方向上空开规定间隔地被胶壳40支撑。在本实施方式中，将多个接触件20设为在胶壳40中以上下两层对称配置的结构，但不限于此，也可以配置一层或三层以上，另外各层的根数也是任意的。
图7是从下方观察底部胶壳41的图，图8是顶部胶壳42的仰视图。
如图4、图6A～图8所示，在本实施方式中，胶壳40具有：底部胶壳41、顶部胶壳42。此外，胶壳40中的、将接触件20的一端部与另一端部之间的部位包含在内的部位相当于胶壳40的前端部。
如图4及图7所示，底部胶壳41呈平板状，形成为水密结构，该水密结构在前后方向上延伸的多个槽部内嵌入有多个接触件20的下段。
底部胶壳41由聚酰胺系树脂、例如尼龙(注册商标)形成。在本实施方式中，底部胶壳41通过与接触件20的下段一起嵌件成型来一体地形成。由此，底部胶壳41与被底部胶壳41支撑的接触件20紧贴。
在底部胶壳41上，与接触件20的延伸方向即长度方向正交地形成有通孔411。在此，通孔411在与接触件20的延伸方向正交的方向上形成为狭缝状。接触件20以在通孔411的宽度方向上横穿的方式架设于通孔411内，在底部胶壳41的状态下向外部露出。对于这些通孔411内的接触件20，通过在外表面设置突部，从而不限于固定幅度地使长度方向上的距离增长，成为使水难以向内部侵入的结构。
另外，如图4及图8所示，顶部胶壳42呈平板状，设置成水密结构，该水密结构在前后方向上延伸的多个槽部内嵌入有使多个接触件20的上段。
此外，在底部胶壳41的前端侧的内部配设有对底部胶壳41(也就是胶壳40)的前端侧进行加固的板状的加固板412(参照图11及图12)。由此，在通过连接器10与对象连接器嵌合而底部胶壳41的前端侧***到对象接触件的凹部内时，不会发生弯折，能够容易地对***进行引导来连接彼此的接触件。
顶部胶壳42由聚酰胺系树脂、例如尼龙形成。在本实施方式中，顶部胶壳42通过与接触件20的上段一起嵌件成型来一体地形成。由此，顶部胶壳42与被顶部胶壳42支撑的接触件20紧贴。
在顶部胶壳42上，与接触件20的延伸方向即长度方向正交地形成有通孔421。在此，通孔421在与接触件20的延伸方向正交的方向上形成为狭缝状。接触件20以在通孔421的宽度方向上横穿的方式架设于通孔421内，在顶部胶壳42的状态下向外部露出。对于这些通孔421内的接触件20，通过在外表面设置突部，从而不限于固定幅度地使长度方向上的距离增长，成为使水难以向内部侵入的结构。
如图4、图6A、图6B所示，通过使这些底部胶壳41与顶部胶壳42叠合，来形成胶壳40。通过使底部胶壳41与顶部胶壳42叠合，彼此对应地形成的通孔411、421形成为在胶壳40的后端侧部分上下连通的开口部401。
多个接触件20以横穿的方式配置于胶壳40中的开口部401。在开口部401内配设弹性密封材料70，开口部401内的每一个接触件20被与周围(开口部401内的接触件20的外周)紧贴的弹性密封材料70覆盖。
另外，如图6B所示，在底部胶壳41和顶部胶壳42的各自的通孔411、421的两侧壁部414、424的上表面上形成有向侧方贯通的侧槽部413、423。
图9是图3的C-C线箭视剖面图，图10是图3的D-D线箭视剖面图。
如图4～图6B、图9及图10所示，弹性密封材料70在胶壳40的后端侧，与胶壳40和胶壳40所支撑的接触件20的每一个的一部分、也就是插通弹性密封材料70的部分的外周分别紧贴，且将它们覆盖。
弹性密封材料70由具有弹性的弹性体树脂等软质树脂形成。弹性密封材料70例如由聚酯系热塑性弹性体(TPEE)形成。在本实施方式中，弹性密封材料70呈具有规定厚度(连接器10的前后方向上的长度)的矩形，通过成型来形成。
如图4～图6B、图9及图10所示，弹性密封材料70以紧贴的状态将多个接触件20的每个一端部与另一端部之间的部位的外周包含在内。另外，弹性密封材料70以紧贴接触件20的一端部与另一端部之间的部位(两侧壁部414、424)的状态，将底部胶壳41及顶部胶壳42包含在内。
由此，弹性密封材料70以紧贴的状态，将胶壳40中的、连结一端侧的相当于胶壳主体的部位与后端侧的部位(在上部具有侧槽部413、423的侧壁部414、424)的周围包含在内。另外，弹性密封材料70以紧贴的状态将从外壳50的后侧的缘部(缘部的上表面)突出的连结臂52的一部分包含在内。
这样，弹性密封材料70与连接器10的延伸方向正交地隔断连接器10中向一端部侧和另一端部侧延伸、且成为水从外部向内部的侵入路径的全部部件的外周面。
此外，对于弹性密封材料70，只要配设在接触件20的一端部(前端)和另一端部(基端)之间，且与接触件20的外周紧贴而能够隔断通过毛细现象在接触件20的外表面上从前端侧向基端侧侵入的水，则可以是任意形状。
弹性密封材料70的变形例的一例如图13～图17所示。
图13所示的弹性密封材料70A的外表面701形成为以前后方向的中央部为顶点的山形状。另外，图14所示的弹性密封材料70B的外表面702形成为平面状。
图15所示的弹性密封材料70C的外表面703由多个曲面形成。另外，图16所示的弹性密封材料70D的外表面704是弯曲面。另外，图17所示的弹性密封材料70E形成为在外表面的一部分形成有缺口部705的形状。
弹性密封材料70A～70E的任意一种形状都能够起到与弹性密封材料70同样的效果。尤其是图13、图15及图17的弹性密封材料70A、70C、70E，由于在外表面的一部分有突出等变形，所以在通过成型来设置覆盖它们的外模80时，易于啮合且易于牢固地接合。
图18是从下方观察本发明的一实施方式的连接器的图。
如图1～6B、图9～12所示，外壳50呈筒状，例如，通过对金属平板进行加工而形成的外壳50在本实施方式中具有导电性。
外壳50以包围支撑接触件20的胶壳40的前端侧的方式而配置，从一侧即开口部侧被对象连接器(例如，插头)***。具体而言，外壳50具有被接触件20的连接对象即对象连接器***的开口部30。
如图1～6B、图9～12及图18所示，外壳50中，在一对的相对面、本实施方式中为上下表面上，形成有将该上下表面向内侧翻起而形成的板簧(外壳弹簧)54、55。
外壳弹簧54、55在连接于对象连接器时与对象连接器的外壳卡合。外壳50通过在后端连续地形成的支脚部而与未图示的基板等接地。在本实施方式的外壳50中，通过从后端侧向后方延伸的连结臂52连续地设置有外壳后部56。
在外壳50的后侧的缘部51上形成有啮合部58，该啮合部58与外模80啮合，从而防止从外模80脱离(参照图18、图19)。
在本实施方式中，啮合部58是具有凸状部58a和凹部58b的凹凸状，并形成为以燕尾(dovetail joint)状结合于外模80。关于该啮合部58的细节进行后述。
外壳后部56具有：与连结臂52连续的主体板部563、从主体板部563向下方垂下的支脚部561、后屏蔽板部565。
主体板部563以在上方覆盖接触件20的后端部的方式形成。由图4可知，主体板部563位于高度比外壳50的上表面低的位置。由此，能够使外模80的外表面的位置与外壳50的外表面大致对齐，能够不增大连接器10自身的外径地实现紧凑化，外模80配置为将位于与主体板部563相同高度位置的连结臂52包围。
另外，沿着连结臂52的下表面配置胶壳40的顶部胶壳42。由此，连结臂52作为将胶壳40***外壳50时的定位引导部发挥功能。
支脚部561能够在将连接器10安装到安装基板等时作为用于固定的支脚部发挥功能，或与安装基板侧的地面连接来使外壳50自身接地。
通过使从主体板部563的后方延伸的板状部分向下方弯折来形成后屏蔽板部565。
即，外壳50能够实现覆盖胶壳40的外周的功能，并通过后屏蔽板部565在连接器10的后方将接触件20的后端部侧覆盖来实现连接器10的耐噪声性的提高。
<啮合部58>
图19是用于说明图18中取下垫圈90后的连接器10中的啮合部58的图。
啮合部58在外壳50中在对象连接器的***方向上设置于开口部30相反侧的缘部51，且以与对象连接器的***方向交叉的部位卡合于连接器主体，来限制外壳50与连接器主体(胶壳40)彼此沿着***方向的移动。
啮合部58中，对于凸状部58a，如图19所示，使与向前端侧的脱离方向垂直的方向上的尺寸(W1)大于与向后端侧的脱离方向垂直的尺寸(W2)。即，啮合部58具有向对象连接器的***方向侧突出的凸状部58a，该凸状部58a具有形成为使前端部侧的宽度比基端部的宽度大的、与***方向交叉的部位。
在根据外壳50的缘部51中的啮合部58的形状，使用树脂(例如尼龙)通过模外成型来形成外模80时，在外模80侧与缘部51接合的部位成为与啮合部58对应的啮合形状。即，外模80通过与外壳50的啮合部58对应的形状进行卡合。由此，防止外模80与外壳50向脱离方向(图19的箭头所示的方向)的相对移动。
对于啮合部58，只要是对外壳50和外模80向脱离方向的相对移动进行限制的形状，则可以是任意形状。
图20的变形例1的啮合部58A中，在外壳50的凸状部581的内部具有向外模80侧开口的凹部582。凹部582形成为反向箭头形状，嵌合于该凹部582内的外模80侧的凸状部成为箭头形状，以箭镞部分与凹部582卡合，来限制向脱离方向的相对移动。
另外，图21的变形例2的啮合部58B中，外壳50的凸状部583在其前端形成以与凸状部583的突出方向正交的方式向左右伸出的直线部从而呈T字状。与该凸状部583卡合的外模80的凹部的开口端呈弯曲为钩型的形状，相互卡合来限制向脱离方向的相对移动。
并且，图22的变形例3的啮合部58C的形状设为，对于外壳50的凸状部584的基端侧和前端侧的宽度方向(连接器的左右方向)上的尺寸，基端部侧的尺寸比前端部侧的尺寸大。即，凸状部584形成为指向外模80侧的箭头形状。由此，外模80的部位卡合于箭头形状的凸状部584的箭镞部分，相互卡合来限制向脱离方向的相对移动。
另外，如图23的变形例4的啮合部58D所示，也可以将外壳50的凸状部585设为倒三角形状，使外模80的凹部卡合于该凸状部585，相互卡合来限制向脱离方向的相对移动。
这样，对于啮合部58、58A～58D的凸状部58a、581、583、584、585的形状，只要是与对象的凹部以限制向脱离方向的相对移动的方式卡合的形状，则怎样形成都可以。由此，防止外壳50从外模80中脱离。
外模80对于连接器主体102，以包围弹性密封材料70的方式以致密状态配置于外壳50、和外壳后部56之间，与胶壳40一体地形成。
外模80由聚酰胺系树脂、例如尼龙(注册商标)形成，在本实施方式中通过成型来以将弹性密封材料70封闭的方式而设置。
外模80的外表面形成为与外壳50的外表面大致对齐。
在外模80的外表面上沿周向形成环状的凹部82，垫圈90外嵌于该凹部82。在将连接器10安装于作为电子设备的连接器安装口的开口部(例如，图25中的开口部220)时，通过垫圈90能够对此气密地进行安装。
此外，连结臂52在本实施方式中设为两根，但不限于此，也可以是一根。本实施方式的连结臂52以与多个接触件20中的、尤其是传达高速信号的接触件20在其延伸方向上重叠的方式配置。由此，能够进行收发高速信号时的噪声(EMI)除去等。
<连接器的制造方法的一例>
可利用能够制造的适当方法制造本实施方式的连接器10。
图24A～图24D是表示本发明的一实施方式的连接器的组装方法的图。例如，首先，在底部胶壳41和顶部胶壳42的未图示的模具中分别配置对应的接触件20，在接触件20的周围注入尼龙树脂等树脂来进行嵌件成型，从而分别制造底部胶壳41及顶部胶壳42。
另一方面，对金属板进行加工来制造带有外壳后部56的外壳50。外壳后部56与后屏蔽板及支脚部都是平板状。底部胶壳41及顶部胶壳42合在一起形成胶壳40，从后方***到外壳50内(参照图24A)。
接着，如图24B所示，以将胶壳40的开口部401闭塞的方式，利用弹性体树脂对弹性密封材料70进行成型。
这时，树脂还从胶壳40的底部胶壳41和顶部胶壳42中的、形成开口部401的通孔411、421的两侧壁部414、424的上表面的侧槽部413、423流入到开口部401内，并在开口部401内填充。由此，对与开口部401内的全部的接触件20的外周紧贴的弹性密封材料70进行成型。另外，弹性密封材料70将从外壳50延伸的连结臂52的一部分的外周包围紧贴而致密地设置，因此，通过全部弹性密封材料70的一次的成型，将连接器10中的作为水从前端侧向后端侧的侵入路径的部分隔断。
接着，如图24C所示，以将弹性密封材料70封闭的方式，对外模80进行成型。这时，外模80以与外壳50的啮合部58的形状对应的方式被成型，因此被限制了向脱离方向的移动。
接着，如图24D所示，将垫圈90外嵌于外模80的凹部82。之后，将后屏蔽板部565及支脚部561向下方弯折来形成连接器10。
根据本实施方式的连接器10，首先，如图12所示，若大量的水从开口部侵入，则即使在保持接触件20的胶壳40是通过嵌件成型而形成为与接触件20紧贴的情况下，附着于外壳50内的胶壳40(具体为底部胶壳41及顶部胶壳42)的水有时也会利用毛细现象浸入到胶壳40与接触件20之间的间隙。另外，水有时会沿着外壳50侵入到连接器10的后端侧。
从胶壳40与接触件20的间隙侵入的水沿着接触件20和与接触件20相对的胶壳40的部位在间隙中向后端侧即里侧移动。然而，连接器10中，通过弹性密封材料70，隔断了在前后方向上延伸的胶壳40与接触件20之间的间隙的连续，所以能够隔断水向里侧的浸入，从而水不会浸入到内部。
由此，与增长水的侵入路径来防止水向内部浸入的以往的结构相比，能够缩短前后方向上的长度，能够可靠地防止水向内部的浸入。
图25是表示具备本实施方式的连接器10的电子设备200的立体图。
电子设备200具有中空的设备壳体210、和连接器10。
设备壳体210具有被密闭的中空部，例如，在上下壳的接合面夹持填充物来形成。在设备壳体210的外侧面形成连接器配置用的开口部220，该开口部220配设连接器10。
连接器10在开口部220内使开口部朝向外部而配置，利用垫圈90来气密地安装于设备壳体210。
电子设备200中，设备壳体210被密闭，在开口部220，连接器10通过垫圈90而固定，因此水、灰尘等不会从设备壳体210与连接器10之间侵入。
另外，连接器10内部也如上述那样，利用被垫圈90所嵌合的外模80封入的弹性密封材料70，将基于接触件20、外壳50的连结臂52等毛细现象的水的侵入路径隔断。由此，能够进一步提高具备连接器10的电子设备200的防水性。这样，具备外壳50的本实施方式的连接器10能够实现紧凑化，并能够以简易的结构可靠地防止水的浸入。
应该认为本次公开的实施方式在全部的点是例示而不是制限性的说明。本发明的范围不是上述的说明而是由权利要求书所表示的、意图包括与权利要求书等同的含义及范围内的全部的变更。
上面，对本发明的实施方式进行了说明。此外，以上的说明是本发明的适宜的实施方式的例证，本发明的范围不限定于此。即关于上述装置的构成或各部分的形状的说明是示例，显然能够在本发明的范围内对这些示例进行各种变更和追加。
工业实用性
本发明的连接器具有能够以简易的结构可靠地防止水的浸入的效果，作为防水连接器是有用的。

Claims (3)

1.一种连接器，其特征在于，包括：
连接器主体，其具有胶壳，该胶壳排列配置有多个接触件并保持所述接触件；以及
外壳，其至少配置在所述胶壳的外周，且具有供所述接触件的连接对象即对象连接器***的开口部，
所述外壳具有啮合部，该啮合部在所述对象连接器的***方向上设置于所述开口部相反侧的缘部，且利用与所述***方向交叉的部位卡合于所述连接器主体，限制彼此沿着所述***方向的移动。
2.如权利要求1所述的连接器，其特征在于，
所述连接器主体具有外模，该外模在所述胶壳的后端侧以被限制了与所述胶壳向所述***方向相对移动的状态配置，
所述外模与所述外壳的所述啮合部以对应的形状卡合。
3.如权利要求1或2所述的连接器，其特征在于，
所述啮合部具有向所述***方向侧突出的凸状部，
所述凸状部具有形成为使前端部侧的宽度比基端部的宽度大、且与所述***方向交叉的部位。
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