CN110011090A - 浮动式连接器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种限制位置偏差的浮动式连接器(10)，其构造简单且具有足够的强度，包括：壳体(20)，具有供连接对象(S)嵌入的嵌入口(22)以及收容连接对象(S)的收容空间(23)构成的壳体嵌入部(21)；浮动端子(30)，具有固定于基板(Bd)的基端部(33)、接触连接对象(S)的接触部(31)及位于基端部(33)与接触部(31)之间的弹性部(32)；基板固定部件(40)，具有在底面固定于基板(Bd)的基板接触部(41)和在嵌入口(22)的左右两侧以固定间隙(C1)来限制壳体20)的侧方移动的侧方限制部(42)，基板固定部件由金属一体成型，且当从浮动式连接器(10)的左右侧观察时，嵌入口(22)与侧方限制部(42)的位置至少部分重叠。

Description

浮动式连接器

技术领域

本发明涉及一种浮动式连接器。

背景技术

现有技术中，已知如下的浮动式连接器：其安装有用于吸收当将连接器安装于基板上时出现的纵横方向上的误差和偏差的机构(浮动机构)(例如参见专利文献1)。通过使用浮动式连接器，能够吸收误差、偏差从而防止对基板自身的损坏。

专利文献1公开了为直角结构的浮动式连接器(在专利文献1中被称为“盖连接器”)，通过提供被称为加强金属件(加强金属件在壳体(由下侧的第一壳体和上侧的第二壳体组合而成)的左右两侧固定于基板)的部件而附加有浮动机构。加强金属件一体地附接于第一壳体的侧端部，且以与加强金属件的宽度相同的尺寸间隔开的一对突起部设置在第二壳体的侧面，以从前后夹持加强金属件。此外，第二壳体的突起部设置成以所需的间隙比第一壳体的侧端部更位于内侧。由此，第二壳体能沿加强金属件在上下方向浮动，且可以利用所述间隙在左右方向浮动(参见专利文献1的图1)。

在专利文献1的浮动式连接器中，通过在嵌入口及其附近设置壳体的突起部和侧端部来限制位置偏差，以使当连接对象(对接连接器)嵌入浮动式连接器时，因连接对象与连接器抵靠的力而引起的力矩(旋转)的位置偏差不会增加。由此，防止了位于第二壳体的嵌入口及其附近的浮动端子的部位(在专利文献1中称为“接触件”)发生明显的错位及施加过大负荷而变形，且防止了由于部件的位置偏差导致的固定于浮动端子的基板上的固定部(在专利文献1中称为“尖齿部”)在负荷的作用下脱开。

然而，虽然抑制了由于位置偏差引起的过大负荷，但是因为壳体之间限制位置偏差，所以出现因材质而导致的诸如低强度的问题，具有不能以足够的强度稳定地限制位置偏差这样的问题。

专利文献1：特开平JPH09-180829A

因此，本发明是针对上述问题而完成的，且本发明的目的是提供一种浮动式连接器，即使在连接对象嵌入时和连接对象嵌入完成之后，当连接对象从加强金属件固定在基板上的固定位置和壳体的接触位置分离时，其抑制因力矩而引起的位置偏差变大，且其即使以简单的构造也能够以足够强度稳定地限制位置偏差，而不会将过大负荷施加于壳体和浮动端子上。

发明内容

本发明是为了实现上述目的而提出的，且本发明的一个实施方面为一种浮动式连接器，其安装在基板上并与连接对象连接，所述浮动式连接器设有：壳体，具有由用于所述连接对象嵌入的嵌入口以及收容连接对象的收容空间构造的壳体嵌入部；多个浮动端子，设置在所述壳体的内部，多个所述浮动端子各自具有固定于所述基板的基端部、与所述连接对象接触的接触部、以及位于所述基端部与所述接触部之间的弹性部；以及一对基板固定部件，设置在所述壳体的外部，且一对所述基板固定部件各自具有在底面固定于所述基板上的基板接触部、以及与所述嵌入口的左右两侧保持固定间隙地位于所述嵌入口的左右两侧来限制壳体向侧方的移动的侧方限制部，一对所述基板固定部件各自由金属一体成型，且当从所述浮动式连接器的左右侧方观察时，所述嵌入口与所述侧方限制部的位置至少部分重叠。

根据本发明，能够提供一种浮动式连接器，其能够以足够强度稳定地限制位置偏差，且不会在连接对象嵌入时和连接对象嵌入完成之后因由力矩引起的位置偏差而施加过大的负荷。

附图说明

图1是立体图，示出根据第一实施例的浮动式连接器固定于基板的状态。

图2是根据第一实施例的浮动式连接器的分解立体图。

图3是根据第一实施例的浮动式连接器的平面图。

图4是根据第一实施例的浮动式连接器的左侧图。

图5A～图5C是根据第一实施例的浮动式连接器的正面图，其中图5A示出连接对象已偏移和嵌入的状态，图5B是示出壳体追随连接对象并浮动的状态，以及图5C是示出壳体收容连接对象并返回到中央位置的状态。

图6是沿图5A的A-A线的截面图。

图7是图6的区域B的放大的截面图。

图8是立体图，示出在致动器打开状态下根据第二实施例的浮动式连接器固定于基板的状态。

图9是示出图8的致动器关闭下的状态的立体图。

图10是图8的平面图。

图11A、图11B是示出图8的与根据第一实施例的图6的相同位置的截面图，其中图11A示出连接对象***的状态，以及图11B示出省略连接对象的状态。

其中，附图标记说明如下：

10：浮动式连接器(第一实施例)

20：壳体，21：壳体嵌入部，21a：前面(嵌入口和壳体嵌入部的前面)，22：嵌入口，23：收容空间

30：浮动端子，31：接触部，32：弹性部，33：基端部

40：基板固定部件，41：基板接触部，42：侧方限制部，42a：前面(侧方限制部的前面)，43：上方限制部，44：前方限制部，45：连接部

50：浮动端子固定部件，51：基座，52：侧端部，53：槽部，54：分隔部，55：后方限制部

110：浮动式连接器(第二实施例)

120：壳体，121：壳体嵌入部，121a：前面(嵌入口和壳体嵌入部的前面)，122：嵌入口，123：收容空间，124a：致动器，124b：支持部，124c：基座，125a：上端部，125b：下端部，125c：缺口

130：浮动端子，131：接触部，132：弹性部，133：基端部

140：基板固定部件，141：基板接触部，1421、1422：侧方限制部，142a：前面(侧方限制部的前面)，143：上方限制部，144：前方限制部，145：连接部

150：浮动端子固定部件，151：基座，152：侧端部，153：槽部，154：分隔部，155：后方限制部

Bd：基板

S：连接对象

具体实施方式

下面将参考附图详细说明根据本发明的实施例。注意的是，相同的部件具有相同的附图标记，并通过实施例的整个说明来进行说明。此外，在说明书中，关于浮动式连接器，连接对象嵌入的面被称为前面，前面的相反侧被称为后面，当从前面侧观察时连续到右侧的面被称为右侧面，当从前面侧观察时连续到左侧的面被称为左侧面，与基板相对的面被称为底面，底面的相反侧被称为顶面。此外，从后面朝向前面的方向被描述为向前方向、其相反方向被描述为向后方向，从底面向顶面的方向被描述为向上方向、其相反的方向被描述为向下方向，从右侧面向左侧面的方向被描述为向左方向、其相反的方向被描述为向右方向。

第一实施例

以下将参照图1至图7说明根据第一实施例的浮动式连接器10。如图1所示，根据第一实施例的浮动式连接器10设有：盒式的壳体20；多个浮动端子30，设置在壳体20的内部；一对基板固定部件40，设置在壳体20的外部的左右两侧；以及浮动端子固定部件50，在壳体20的后方固定于浮动端子30和基板固定部件40上。连接对象S(诸如基板、导线或基板连接器)从壳体20的前面侧与基板Bd平行(图中白色框箭头的方向)地嵌入。

参照图2、图3、图4和图7说明各部件。壳体20的内部形成有壳体嵌入部21，壳体嵌入部21形成供连接对象S嵌入的嵌入口22以及位于嵌入口22的后方以收容连接对象S的收容空间23。壳体嵌入部21在上下左右均具有锥形部21b，锥形部21b从前面21a朝向收容空间23缩窄以便引入连接对象S，且前面21a和锥形部21b均形成在嵌入口22处。锥形部21b延续到设置有浮动端子30的座部21c。

浮动端子30由板状部件构成，且具有：接触部31，其接触连接对象S；基端部33，其固定于浮动端子固定部件50；以及弹性部32，位于接触部31与基端部33之间。此外，浮动端子30的基端部33位于接触部31的根部31a的后方。接触部31分成两股，该两股设置在壳体20的上下的座部21c上并抵靠连接对象S的上下面。注意的是，图2仅示出下侧的座部21c，但相同的座部21c也设置在上部且从上侧的锥部21b延续。在板状部件的侧面观察时，弹性部32形成为C字状弯曲的形状，且由此构造成容易在左右方向弹性变形(浮动机构)。基端部33固定于浮动端子固定部件50。

一对基板固定部件40各由SUS(不锈钢)材料等的高强度部件一体成型，且各具有：基板接触部41，在底面固定于基板Bd；以及侧方限制部42，用于限制壳体20的侧方移动。基板接触部41的底面通过焊接等固定于基板Bd。此时，如图2、图3和图4所示，当从连接器10的左右侧方观察时，侧方限制部42的位置与嵌入口22的位置整体重叠。由此，限制在浮动时向左右自然地移动和摆动的嵌入口22的侧方移动，且由此能抑制过大负荷作用在壳体20、浮动端子30上，而且通过由高强度部件一体成型的基板固定部件40进行限制，能以足够的强度来实现所述限制。图3和图4示出侧方限制部42与嵌入口22的位置为整体重叠的位置关系，但嵌入口22的侧方移动可以被限制，且侧方限制部42和嵌入口22的位置可以被定位为当从连接器10的左右侧方观察时侧方限制部42和嵌入口22的至少一部分重叠。

当从连接器10的左右侧方观察时，基板接触部41配置在嵌入口22与侧方限制部42重叠的位置的下方。由此，通过在侧方限制部42所接收的力的附近，将基板固定部件40固定于基板，可以减小传递的力的作用。可以在侧方限制部42所接收的力的附近固定基板接触部41，也可以在嵌入口22与侧方限制部42重叠的位置的下方设置基板接触部41的至少一部分。

此外，基板固定部件40可设置成具有：上方限制部43，在侧方限制部42的上侧向壳体20延伸；以及前方限制部44，位于上方限制部43的前端并向下弯曲。上方限制部43限制壳体20的向上移动，而前方限制部44限制壳体20的向前移动。上方限制部43针对上方的位置偏差起到与上述的侧方限制部42相同的作用，且以足够的强度限制因向上的力矩而引起的位置偏差。前方限制部44可与侧方限制部42和上方限制部43一体成型，且通过这种成型，可以减少部件的数量。

此外，该一对基板固定部件40可构成为具有在侧方限制部42的后侧向后延伸的连接部45。连接部45嵌装于在浮动端子固定部件50的侧端部52形成的贯通孔52a中，且由此，基板固定部件40固定于浮动端子固定部件50。由此，基板固定部件40可相对壳体20的嵌入口22适当地被定位。

浮动端子固定部件50位于壳体20的后方，且设有：基座51，对应于一对基板固定部件40的安装宽度；以及一对侧端部52，位于基座51的两端。在基座51的中间设置有保持浮动端子30的基端部33的槽部53以及夹着相邻的槽部53的分隔部54。如上所述，基板固定部件40的连接部45固定于侧端部52。

此外，浮动端子固定部件50可设置成在基座51的前侧(或者换句话而言，在壳体20的后面侧)具有后方限制部55。后方限制部55限制壳体20的向后移动。当以这种方式构造时，浮动端子固定部件50可以合适地定位基板固定部件40，且能采用一个部件实现对连接对象S在嵌入方向的浮动进行限制。此外，浮动端子固定部件50及其后方限制部55配置在壳体20的后方，且由此在高度方向的位置不重叠，从而成功地降低了连接器的高度。

注意的是，壳体20如上所述地以长方体形状形成，但是，这种形状仅用于说明目的，壳体20的形状不限于长方体形状。如其它示例，壳体20可由诸如呈圆筒状或椭圆筒状等的曲面构成。此时，基板固定部件40的侧方限制部42可以是如上所述的平面，也可以是与壳体20的形状一致的曲面。注意的是，前方限制部44、侧方限制部42以及上方限制部43可形成为与壳体的侧面形状匹配的形状来进行表面接触，且通过这样做，因位置偏差而引起的力被表面接收，且由此可以稳定地限制浮动。例如，在第一实施例中，壳体为长方体，因此平面之间是相互接触的。

浮动式连接器10的动作将基于上述的各部件的构造并参照图5A至图7进行说明。浮动式连接器10可以在左右方向、上下方向以及前后方向中的各个方向上浮动，且具有针对这些方向中的各个方向的限制部。

首先，针对左右方向，如图5A所示，通过利用分别设置在该一对基板固定部件40的侧方限制部42与壳体20的左右侧面之间的间隙C1，壳体20能在该一对基板固定部件40的侧方限制部42之间沿左右方向(图中X-X’方向)浮动。

例如，如图5A所示，当连接对象S相对壳体20的嵌入口22以向右方向(X’方向)偏移的状态下嵌入时，如图5B所示，壳体20利用右侧间隙C1并通过浮动端子30的弹性部32的弹性变形而沿向右方向(X’方向)浮动。由此，嵌入口22和壳体20均正对连接对象S，且连接对象S被合适地收容在收容空间23内。进一步地，当使用者放开连接对象S后，如图5C所示，壳体20在连接对象S嵌入的状态下沿向左方向(X方向)浮动并返回到中央位置(标准位置)。

接下来，针对上下方向，如图6所示，通过利用分别设置在该一对基板固定部件40的上方限制部43与壳体20的上面之间的间隙C2，壳体20能在基板Bd与该一对基板固定部件40的上方限制部43之间沿上下方向(图中Z’-Z方向)浮动。

例如，当连接对象S相对壳体20的嵌入口22在向上方向(Z’方向)上偏移的状态下嵌入时，壳体20利用间隙C2，且通过浮动端子30的弹性部32的弹性变形而沿向上方向(Z’方向)浮动。由此，嵌入口22和壳体20均正对连接对象S，且连接对象S合适地收容在收容空间23内。进一步地，当使用者放开连接对象S后，壳体20在连接对象S嵌入的状态下向下(Z方向)浮动并返回到标准位置。

接下来，针对前后方向，壳体20在构造上分成前侧和后侧。针对前侧，如图6所示，利用分别设置在壳体20的壳体嵌入部21的前面21a与该一对基板固定部件40的前方限制部44之间的间隙C3，壳体20能够在前后方向(图中Y1-Y1’方向)从壳体嵌入部21的前面21a与基板固定部件40的前面42a平齐的标准位置到前面21a抵靠基板固定部件40的前方限制部44的位置之间浮动。

例如，当连接对象S从壳体20的嵌入口22沿向前方向被拔出时，壳体20利用间隙C3，通过浮动端子30的弹性部32的弹性变形而沿向前方向(Y1’方向)浮动并抵靠前方限制部44。由此，沿向前方向的移动被限制，连接对象S能够容易地从壳体嵌入部21的收容空间23被拔出，且能够防止由于过度拉拔对壳体20和浮动端子30导致的变形和损坏。进一步地，当连接对象S被拔出后，壳体20向后(Y1方向)浮动并返回到标准位置。

针对后侧，如图7所示，利用设置在浮动端子30的接触部31的根部31a与浮动端子固定部件50的后方限制部55之间的间隙C4，壳体20能够在前后方向(图中Y2-Y2’方向)从壳体嵌入部21的前面21a与基板固定部件40的前面42a平齐的标准位置到壳体20的后面抵靠浮动端子固定部件50的后方限制部55的位置之间浮动。

例如，当连接对象S嵌入壳体20的嵌入口22时，壳体20利用间隙C4，通过浮动端子30的弹性部32的弹性变形而沿向后方向(Y2’方向)浮动并抵靠后方限制部55。由此，当连接对象S以比所必要的力大的力嵌入时，该力被吸收，从而能够防止壳体20和端子30变形和损坏。进一步地，当连接对象S嵌入后，壳体20向前(Y2方向)浮动并返回到标准位置。

在上述第一实施例的浮动式连接器10的动作说明中使用的术语齐平表示在公差范围内的齐平程度。

第二实施例

下面参照图8至图11说明根据第二实施例的浮动式连接器110。如图8所示，根据第二实施例的浮动式连接器110设有：壳体120，具有前翻转式的致动器124a；浮动端子130，设置在壳体120的内部；一对基板固定部件140，设置在壳体120的外部的左右两侧；以及浮动端子固定部件150，在壳体120后方固定于浮动端子130和基板固定部件上。连接对象S(诸如基板、导线或基板连接器)从壳体120的前面侧与基板Bd平行(图中白色框箭头的方向)地嵌入。

壳体120的内部设置壳体嵌入部121，且壳体嵌入部121形成供连接对象S嵌入的嵌入口122以及位于嵌入口122的后方以收容连接对象S的收容空间123。壳体嵌入部121在左右下方均具有锥形部121b，锥形部121b从前面121a朝向收容空间123缩窄以使嵌入口122便于引入连接对象S，且前面121a和锥形部121b均形成在嵌入口122处。下侧的锥形部121b延续到设置有浮动端子130的座部121c。

如上所述，不同于根据第一实施例的壳体20，壳体120为具有致动器124a的前翻转式的壳体。致动器124a在壳体120的基座124c上通过支持部124b旋转，且当连接对象S的嵌入完成时，致动器124a关闭(参见图9)。与壳体120一体动作的上侧端部125a和下侧端部125b设置在壳体120的左右两侧。缺口125c沿前后方向设置在下侧端部125b的前面，且基板固定部件140的后述的上方限制部143设置成左右横跨在缺口125c上。

如图11A所示，浮动端子130由板状部件构成，且具有：接触部131，其接触连接对象S；基端部133，其固定于浮动端子固定部件150；以及弹性部132，位于接触部131与基端部133之间。接触部131被分成三股，且下侧的两股作为端子设置在壳体120的下侧的座部121c并抵靠连接对象S的下面。上侧的一股起到前述的支持部124b的作用，且以使致动器124a能够转动地提供支持。弹性部132在板状部件的侧面视图中形成为C字状弯曲的形状且由此构造成容易在左右方向上弹性变形(浮动机构)。基端部133固定于浮动端子固定部件150。

所述一对基板固定部件140由SUS(不锈钢)材料等的高强度部件一体成型，且分别具有：基板接触部141，在底面固定于基板Bd；以及一对侧方限制部1421、1422，用于限制壳体120的侧方移动。基板接触部141的底面通过焊接等固定于基板Bd。此时，如图8所示，当从浮动式连接器110的左右侧方观察时，侧方限制部1421、1422的位置与嵌入口122的位置至少一部分重叠。此外，当从浮动式连接器110的左右侧方观察时，基板接触部141的至少一部分配置在嵌入口122与侧方限制部1421、1422重叠的位置的下方。

此外，所述一对基板固定部件140各具有上方限制部143，上方限制部143架设在侧方限制部1421、1422的上侧、且以横跨下侧端部125b的缺口125c的方式延伸。上方限制部143限制壳体120的向上运动。壳体120的上侧端部125a和下侧端部125b能够浮动到缺口125c的后端抵靠上方限制部143的后端的位置，且缺口125c的后端构成限制壳体120的向前移动的前方限制部144。

此外，该一对基板固定部件140可设置成具有在侧方限制部1421的后侧延伸的连接部145。连接部145嵌装于在浮动端子固定部件150的侧端部152形成的贯通孔152a中，且由此，基板固定部件140固定于浮动端子固定部件150。

浮动端子固定部件150位于壳体120的后方，且设有：基座151，对应该一对基板固定部件140的安装宽度；以及一对侧端部152，位于基座151的两端。对浮动端子130的基端部133(参见图11A)进行保持的槽部153以及夹着相邻的槽部153的分隔部154设置在基座151的中间。如上所述，基板固定部件140的连接部145固定于侧端部152。

浮动式连接器110的动作将基于上述的各部件的构造并参照图10和图11A、图11B进行说明。浮动式连接器110能够在左右方向、上下方向以及前后方向中的各个方向上浮动，且具有对于这些方向中的各个方向的限制部。浮动和限制的意义与第一实施例的意义相同，且由此在此省略解释。

首先，针对左右方向，如图10所示，通过利用分别设置在该一对基板固定部件140的侧方限制部1421、1422与壳体120的左右侧面之间的间隙C11，壳体120能够在该一对基板固定部件140的侧方限制部1421、1422之间沿左右方向(图中X-X’方向)浮动。

接下来，针对上下方向，如图11B所示，通过利用分别设置在该一对基板固定部件140的上方限制部143与壳体120的下侧端部125b的缺口125c的上面之间的间隙C12，壳体120能够在基板Bd与该一对基板固定部件140的上方限制部143之间沿上下方向(在图中Z-Z’方向)浮动。

接下来，针对前后方向，壳体120在构造上分成前侧和后侧。针对前侧，如图11B所示，利用设置在位于壳体120的下侧端部125b的缺口125c的后方的前方限制部144与该一对基板固定部件140的上方限制部143之间的间隙C13，壳体120能够在前后方向(图中Y1’-Y1方向)从壳体嵌入部121的前面121a与基板固定部件140的前面142a平齐的标准位置到前方限制部144抵靠上方限制部143的位置之间浮动。

接下来，针对后侧，如图11B所示，利用设置在壳体120的后面121d与浮动端子固定部件150的后方限制部155之间的间隙C14，壳体120能够在前后方向(图中Y2’-Y2方向)从壳体嵌入部121的前面121a与基板固定部件140的前面142a平齐的标准位置到后面121d抵靠后方限制部155的位置之间浮动。在上述第二实施例的浮动式连接器110的操动作说明中使用的术语齐平表示在公差范围内的齐平程度。

如上所述，在第一实施例和第二实施例中，基板固定部件40、140由不锈钢材料等高强度部件一体成型，且定位成当从连接对象S的左右侧方观察时，侧方限制部42、1421、1422的位置与嵌入口22、122的位置至少一部分重叠，且壳体20、120能够浮动，因此能够提供一种浮动式连接器10、110，其在连接对象S嵌入时以及在连接对象S嵌入完成之后的组装时，可以限制位置偏差而不会对浮动端子30、130以及壳体20、120的嵌入口22、122施加过大的负荷。

详细说明了本发明的优选实施例，但本发明不限于上述实施例，且可以在权利要求中说明的本发明的要旨的范围内进行各种变形、变更。

Claims (5)

1.一种浮动式连接器，其安装在基板上并与连接对象连接，所述浮动式连接器包括：

壳体，具有由用于所述连接对象嵌入的嵌入口以及***述连接对象的收容空间构成的壳体嵌入部；

多个浮动端子，设置在所述壳体的内部，多个所述浮动端子各自具有固定于所述基板的基端部、与所述连接对象接触的接触部、以及位于所述基端部与所述接触部之间的弹性部；以及

一对基板固定部件，设置在所述壳体的外部，且一对所述基板固定部件各自具有在底面固定于所述基板上的基板接触部、以及与所述嵌入口的左右两侧保持固定间隙地位于所述嵌入口的左右两侧来限制壳体向侧方的移动的侧方限制部，一对所述基板固定部件各自由金属一体成型，且当从所述浮动式连接器的左右侧方观察时，所述嵌入口与所述侧方限制部的位置至少部分重叠。

2.根据权利要求1所述的浮动式连接器，其中，

当从所述浮动式连接器的左右侧方观察时，所述基板接触部的至少一部分配置在所述嵌入口与所述侧方限制部之间的重叠位置的下方。

3.根据权利要求2所述的浮动式连接器，其中，

所述基板固定部件在所述侧方限制部的上侧具有用于限制所述壳体向上方的移动的上方限制部。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的浮动式连接器，其中，

所述基板固定部件具有在所述侧方限制部的后侧向后延伸的连接部，

所述浮动式连接器还包括浮动端子固定部件，所述浮动端子固定部件在壳体的后侧安装于所述基板固定部件的所述连接部，并固定所述浮动端子的所述基端部的一部分。

5.根据权利要求4所述的浮动式连接器，其中，

所述浮动端子固定部件具有用于限制所述壳体向后方的移动的后方限制部。