专利名称：其中配合部分的浮动通过配合匹配连接器控制的连接器的制作方法
技术领域：
本发明涉及浮动连接器，所属连接器可以被用于与硬盘驱动器等的SATA(串联AT连接件)连接器进行连接。
背景技术：
此前，为了与硬盘驱动器等的SATA相连接，使用具有配合部分的浮动连接器在垂直于浮动方向和垂直于彼此的方向上(X轴方向和Y轴方向)可移动。这种类型的浮动连接器被公开在日本未审查专利申请出版物(JP-A)No.H10-321290中。相似地，日本未审查专利申请出版物(JP-A)No.2002-93531公开了一种具有在宽度方向(X轴方向)和高度方向(Y轴方向)上可移动的配合部分的连接器。
这样的现有浮动连接器具有其中配合部分即使在其没有配合到匹配连接器的未配合状态下也可以在X轴方向和Y轴方向自由可移动的结构。这样，配合部分只利用触点可移动地被保持。因此，如果配合部分经受了机械冲击，配合部分就被移动，以此导致了诸如触点变形之类的负面影响。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种浮动连接器，其中在未配合的状态下将与匹配连接器进行配合的配合部分被固定，并在配合连接器被配合之后可浮动。
本发明的另外的目的是提供一种所描述类型的浮动连接器，其中配合部分在与配合方向相交的X和Y轴方向响应于利用匹配连接器的配合操作而可移动。
本发明的另外的目的是提供一种所描述类型的浮动连接器，其中配合部分在X轴、Y轴和Z轴方向可移动。
本发明的另外的目的是提供一种所描述类型的连接器，其能够在匹配连接器被连接之后吸收位移或者定位误差。
本发明的其它目的将随着说明的进行而变得显而易见。
根据本发明的一方面，提供了一种浮动连接器，包括配合部分；被固定部分；连接到配合部分和被固定部分的支撑结构，以将配合部分支撑至被固定部分，这样配合部分在包括配合连接器的配合方向的第一方向上允许浮动；以及配合部分和被固定部分之间的浮动控制机构，用于在配合连接器没有配合到浮动连接器时锁定浮动、并用于响应于匹配连接器对浮动连接器的配合操作而允许浮动。
图1A是根据此发明的第一实施例的浮动连接器的部分主视图；图1B是沿着图1A中的线IB-IB所取的横截面透视图；图2是图1A中所示的浮动连接器的透视图；图3是图1A中所示的浮动连接器的后侧的分解透视图；图4A是图1A中的浮动连接器和匹配连接器的配合状态的平面图；图4B是配合状态的主视图；图4C是配合状态的侧视图；图5A是图4B中沿着线VA-VA所取的横截面视图；图5B是沿着图4B中线VB-VB所取的横截面图；图6A是图1A中的浮动连接器中所包括的金属板的平面图；图6B是图6A中所示的金属板的透视图；图6C是图6A中所示的金属板的主视图；图6D是图6A中所示的金属板的侧视图；图7是根据本发明的第二实施例在吊线板从其移除的状态下的浮动连接器的平面图；图8是图7中所示的浮动连接器的仰视图；图9是图7中所示的浮动连接器的放大部分平面图；图10是图7中所示的浮动连接器在吊线板从其移除的状态下的放大部分透视图；图11是图8中所示的浮动连接器在吊线板从其移除的状态下的放大部分平面图，部分剖视；图12是图7中的浮动连接器的仰视透视图；图13是图7中的浮动连接器的横截面图；图14是包括在图7中的浮动连接器中的被固定绝缘体的透视图；图15是包括在图7中的浮动连接器的配合部分绝缘体的透视图；图16A是包含在图7中的浮动连接器的滑动凸轮的侧视图；图16B是图16A中的滑动凸轮的侧视图；以及图17是包含在图7中的浮动连接器的制动件的透视图。
具体实施例方式
参照图1A-6D，将对根据本发明的第一实施例的浮动连接器(此后将称为第一浮动连接器)进行说明。
第一浮动连接器由101表示，并包括配合部分或者配合部分绝缘体20，配合部分或者配合部分绝缘体20具有配合部分15、18以在配合方向26上配合到匹配连接器102中；可移动部分或者可移动绝缘体30；以及被固定部分或者被固定绝缘体40。在被固定绝缘体40中，触点部分10的一端被植入。配合部分绝缘体20设有L形制动件25和设置在其一端的滑动凸轮22。匹配连接器102的配合方向26以及相反方向或者与配合方向26相反的移除方向可以一起称为第一方向(Z轴方向)28。
配合部分绝缘体20包括配合部分绝缘体主体11，绝缘体主体11包括呈形截面的盒形部件；以及形成在其相对侧面上的一对引导件12。配合部分绝缘体主体11的前侧上，形成配合部分15、18。配合部分15、18具有分别设有槽16、17的吊线板，用于容纳触点1的端部部分4，这将在下面进行详细说明。
在所示出的示例中，触点部分10只形成在被固定绝缘体40的一侧上。但是，相似的触点部分可以额外地形成在被固定绝缘体40的另外一侧上。
可移动绝缘体30具有适于在其内部容纳配合部分绝缘体20的盒形形状。可移动绝缘体30包括具有向前开口的容纳部分32的可移动绝缘体主体31，以及一对在其后端上形成在可移动绝缘体主体31的相对侧上的L形浮动配合部件34。配合部件34向后凸起，垂直弯曲，并向外延伸。在可移动绝缘体主体31和各配合部件34之间，配合槽35被形成以在作为垂直方向(Y轴方向)的第二方向36上穿透并在作为宽度方向(X轴方向)的第三方向37上向外打开。
被固定绝缘体40呈基本的U形形状并包括在第三方向37上延伸的被固定绝缘体主体41，一对形成在被固定绝缘体主体41的相对侧上、以在第三方向37上延伸并在第二方向延伸和站立的第一浮动引导部件42；以及分别形成在第一浮动引导部件42的外部并在第二方向36和第一方向28上延伸的扁平形状的一对第二浮动引导部件43。被固定绝缘体主体41具有台阶部分45，所述台阶部分45通过稍微切割后部部分而形成，以及台阶部分44，所述台阶部分44从其底部表面向上凹陷。
触点部分10包括安置成彼此平行的触点1，用于支撑各触点1的一部分的可变形扁平绝缘体7；以及覆盖绝缘体7的后表面的金属板6(图6A-6D)。这样，绝缘体7被设置并夹持在触点1和金属板6之间。一部分绝缘体7被设置在触点1的基部部分3上。绝缘体7具有设置在触点1的支撑部分2上的保持部分。
如图6A-6D所示，金属板6包括金属薄板。金属板6具有连接到被固定绝缘体主体41的凸起部分6a。
在第一浮动连接器101被用作硬盘驱动器等的SATA连接器用的高度传输连接器时，触点1的电阻匹配通过将用作地的金属板6连接到安置成平行于设置在其间的绝缘体7的触点11而实现。在图5A、5B中，绝缘体7没有被示出，因为绝缘体7基本上类似于金属板6的形状。
如图1-3所示，各触点1具有弧形支撑部分2，从其延伸的基部部分3，触点1被折回的端部部分4，以及向后延伸的被折叠部分5。
如图5A和5B最佳显示，向下圆形凸起的接触部分1a被形成在端部部分4和触点1的被折叠部分5之间。靠近触点1的端部部分4的基部部分3和触点1的被折叠部分5通过配合部分绝缘体20的配合部分绝缘体主体11所保持。此处，如图5A所示的触点1是信号触点。图5B所示的触点1是地触点，并具有与金属板6相接触的被折叠部分5的端部1b。
另一方面，弧形支撑部分2被放在被固定绝缘体主体41的一侧上。详细而言，支撑部分2通过被固定绝缘体40的被固定绝缘体主体41在第二方向36上延伸并朝向配合部分26弯曲，以在连接器的下端上形成端子部分2a。触点部分10的各触点1被固定到配合部分绝缘体20和被固定绝缘体40。触点1用作支撑机构。
为了允许配合部分绝缘体20容易移动，触点1的厚度被减小。此外，触点1的未固定部分壁比被固定部分更长，这样触点1被给予可变形性。因为厚度被减小以对触点1给予可变形性，与HDD等(未示出)的匹配连接器102的匹配触点63的接触力减小。相应地，为了增加接触力，各触点1在端部部分4上折叠回，即，在靠近连接器的配合部分15、18的端部上以及基部部分3和被折叠部分5被固定到配合部分绝缘体主体11。这样，通过使用具有这种双重结构的触点1，就可能增加触点1的弹簧常数，以增加接触力。
为了在匹配部分63和地之间建立连接，触点1的被折叠部分5设有具有如上所述的弹性的接触部分1a。以此方式，设置在触点1的下侧上并用作地的金属板(图5B)被连接到触点1的接触部分1b。
制动件25用作禁止(锁定)配合部分绝缘体20在配合方向26上相对可移动绝缘体30的运动。制动件25具有L形的板部件25c，形成在L形的大致中心上并向上凸起的旋转轴25a，以及从L形的一端向下凸起的引导轴25b。这样，引导轴25b被安置在相对于旋转轴25a偏心的位置上。旋转轴25a被插入到引导件12的轴向孔13中。另一方面，引导轴25b被插入到形成在滑动凸轮22的一表面上的凸轮槽24中。
滑动凸轮22具有在第一方向28上沿着滑动凸轮22的一个表面穿透的引导槽23和凸轮槽24。凸轮槽24具有在第一方向28上延伸的垂直部分以及从垂直部分的端部向外延伸成弯曲形状以达到外部的通常S形部分。
如图1A、1B所示，形成在配合部分绝缘体20的引导件12的内部中的肋(横杆)19被配合到滑动凸轮22的引导槽23。此外，制动件25的一个表面上的旋转轴25a被配合到引导件12的轴向孔13。形成在制动件25的另外的表面上的一端上的引导轴25b被配合到滑动凸轮22的凸轮槽24。制动件25和滑动凸轮22的组合用作执行配合部分绝缘体20的运动的锁定和释放所述锁定的浮动控制机构。
当滑动凸轮22被安置在与匹配连接器102的配合方向26相对的侧面上时，制动件25的一部分或者整体进入可移动绝缘体30。
再次参照图3，将描述第一浮动连接器101的组装过程。
首先，从被固定绝缘体40之上，第一浮动引导部件42被配合到可移动绝缘体30的后侧上的配合槽35中。接着，触点部分10被插入到容纳部分32中。
滑动凸轮22通过使用肋21和引导槽23被配合至配合部分绝缘体20的引导部件12。然后，制动件25的旋转轴25a被插入到引导件12的轴向孔13中。制动件25的引导轴25b被插入到滑动凸轮22的凸轮槽24中。在此状态中，配合部分绝缘体20的后端被容纳在可移动绝缘体30的容纳部分32中。此时，触点1的端部部分4被分别压力配合到配合部分18的槽17中。如上所述，触点1在它们靠近其前端和后端的部分上被配合到被固定绝缘体40和配合部分绝缘体20。这样，浮动连接器101被完成，如图1A、1B所示。
接着，将对匹配连接器102的配合操作进行说明。
在配合所述匹配连接器102之前(例如，HDD的SATA连接器)，制动器25与形成在可移动绝缘体30的侧部分上的槽33的底部部分33a相接触。因此，浮动连接器101的配合部分绝缘体20相对于被固定绝缘体40在配合方向26上不可移动。
但是在第二方向37和如图2所示的第三方向36中，配合部分绝缘体20可移动，即，可浮动。要说明的是，此处当匹配连接器102没有被连接时，可移动绝缘体30被固定到配合部分绝缘体20，因此，配合部分绝缘体20被禁止在第一方向28上运动，即使给予了机械冲击。
接着，在如图4A所示的配合状态中，匹配连接器102的一端61a在配合方向26上推动滑动凸轮22的一端。然后，引导轴25b在凸轮槽24中相对于滑动凸轮22向前移动以旋转制动件25，如图1B中的箭头所示。结果，制动件25的一端部分被旋转并从可移动绝缘体30脱离。因此，配合部分绝缘体20在第一方向28上可浮动。在匹配连接器102被配合之后，仍然可以在第二方向36和第三方向37上吸收匹配连接器102的位移或者定位误差。这样，当匹配连接器102被配合时，滑动凸轮22通过匹配连接器102被挤压，以旋转制动件25，这样可移动绝缘体30被解锁定。相应地，可移动绝缘体30在未配合状态中被固定并在配合之后，允许可移动绝缘体30移动。
在第一浮动连接器101中，配合部分绝缘体20被固定直到与匹配连接器102的配合被完成。在配合完成之后，可移动绝缘体30被解锁定，以在连接器配合方向上可浮动。这样，可移动绝缘体30在第一、第二和第三方向28、36和37上可移动浮动。
在第一浮动连接器101中，如果可能，甚至通过使用相同的部件，仅通过改变触点的弯曲形状来容纳不同的连接器安装高度。
参照图7-17，将对根据本发明的第二实施例的浮动连接器(此后称为第二浮动连接器)进行说明。相似的部分用相似的符号进行标识。
第二浮动连接器被表示为103。第二浮动连接器103包括配合部分绝缘体20；用于容纳插入其中的配合部分绝缘体20的被固定绝缘体40；设置在配合部分绝缘体20的相对侧面上以彼此面对并彼此对称的一对滑动凸轮22；一对设置在配合部分绝缘体20的相对侧上以彼此面对并彼此对称的制动件25，以及触点部分(未示出)。触点部分结构与第一浮动连接器101的触点部分10结构相似并因此省略说明。
第二浮动连接器103与第一浮动连接器101的不同在于可移动绝缘体30被省略，或者可移动绝缘体30和被固定绝缘体40一体形成。无论如何，被固定绝缘体通过相似的参考数字40所表示。
如图14所示，被固定绝缘体40具有盒形形状，所述盒形形状具有底板47和一对侧板48。被固定绝缘体40具有一对形成在其前侧上的相对侧面上的引导容纳部分77，以及形成在引导容纳部分77之间并且高度变窄的容纳部分32。各侧板48具有前端表面以与后面将详细说明的制动件25相接触。
如图15中最佳显示，配合部分绝缘体20包括配合部分绝缘体主体11；设置在配合部分绝缘体主体11的相对侧上并具有向前凸起的尖锐端部的一对柱状插入引导件14；向后形成在插入引导件14的相对侧上的通常L形的第一引导件75；一对具有通常L形横截面并向后形成在第一引导件75的相对侧上的第二引导件76；以及一对板状第三引导件29。
参照图10，各制动件25被插入到通过第一至第三引导件75、76、29所限定的空间中。在制动件25之下，滑动凸轮22被插入。第二引导件76具有向上凸起的圆柱形凸起73。
如图17中所示，制动件25具有L形状。制动件25在其一个表面上具有圆柱形旋转轴25a和凸起25d以及形成在另外的表面上的圆柱形引导轴25b。如图13中最佳显示，制动件25的一个表面上的旋转轴25a被插入到形成在第二引导件76的吊线板上的轴向孔13中。在制动件25的凸起部分25d和凸起部分73之间，盘簧72被形成为朝向第二引导件76拉动制动件25。
如图16A、16B所示，滑动凸轮22包括细长矩形板，其一个拐角被切离并具有向上凸起并具有梯形上表面的梯形部分22a。滑动凸轮22具有在其纵向方向上延伸的较长引导槽23。此外，滑动凸轮22具有形成在其下表面的中心上并向下凸起的凸起部分22c，以及形成在与梯形部分22a相对的端部上的下表面上并向下凸起的圆柱形凸起22b。制动件25的引导轴25b被插入到滑动凸起22的长孔23中。
如图11-13和15中所示，第三引导件29包括与第一和第二引导件75、76一体的板部件。第三引导件29具有形成在其中心作为通孔的L形凸轮槽24，用于进行引导；以及形成在前侧上并向下凸起的凸起部分29a。滑动凸轮25的凸起部分22c被插入到第三引导件29的L形滑轮槽24中。在第三药剂29的圆柱形凸起部分29a和滑动凸轮22的凸起部分22b之间，弹簧72被形成以向前推动滑动凸轮29。
这样，通过两个盘簧71、72，配合部分绝缘体40和具有制动器的被固定绝缘体20以及滑动凸轮被平衡，并且总是安置在匹配连接器(未示出)没有被配合的状态中的预定位置上。
为了组装第二浮动连接器103，图16中所示的滑动凸轮22和图17中所示的制动件25被连接到图15中所示的配合部分绝缘体20。此后，盘簧71、72被连接到配合部分绝缘体20。然后，配合部分绝缘体20从后侧被配合到被固定绝缘体40。这样完成如图7所示的第二浮动连接器103。
接着，将对第二浮动连接器103的操作过程进行说明。
此处，配合方向和与其相对的移除方向被一起称为第一方向(Z轴方向)28。垂直方向被称为第二方向(X轴方向)36。宽度方向被称为第三方向(Y轴方向)37。在此情况下，在第二浮动连接器103中，配合部分绝缘体20在垂直方向上，即第二方向36中总是可移动的。
如图7-13所示，在各制动件25与被固定绝缘体40的各侧端表面46相接触的状态中，制动件25的一个轴被插入到第二引导件76的吊线板中，这样配合部分绝缘体20没有在配合方向26上移动。由于滑动凸轮22被形成在相对侧上时，配合部分绝缘体20也在作为宽度方向的第三方向37上相对于被固定绝缘体40不可移动。当第二浮动连接器103被配合到匹配连接器(未示出)时，匹配连接器的端部部分与各滑动凸轮22的前端相接触，这样滑动凸轮22利用盘簧72的回复力向后推动。当滑动凸轮22向后推动时，从图11中所示的滑动凸轮22向下凸起的凸起部分22c在第一方向28上沿着凸轮槽24移动到凸轮槽24的L形状的交叉点。在此状态中，滑动凸轮22在第三方向37上沿着凸轮槽24可移动。因此，配合部分绝缘体20在第三方向37上相对于被固定绝缘体40可移动。当被固定绝缘体40在上述的状态下被拉出时，配合部分绝缘体20和匹配连接器再次彼此释放到未配合状态中。
如果制动件25逆时针旋转并在配合的状态中解锁定，被固定绝缘体40和配合部分绝缘体20在第一方向28上可移动。配合部分绝缘体20施加力以在制动件25被旋转时向内推动滑动凸轮22。制动件25在第二方向36上安置滑动凸轮22。这样，滑动凸轮22与被固定绝缘体40相接触的滑动凸轮22的位置以及滑动凸轮22被容纳在内部的位置通过制动件25的旋转位置来确定。此制动件位置通过盘簧71的弹簧力来确定。
在与匹配连接器相配合时，滑动凸轮22通过大于盘簧71的固定力的插入力而被推动。因此，空间形成在配合部分绝缘体20和滑动凸轮22之间，这样配合部分绝缘体20在第一方向28、第二方向36以及第三方向37之一上可浮动。
如上所述，在第二浮动连接器103中，滑动凸轮22在匹配连接器的移除方向上被推动，并通过将在第一方向28上可移动的配合部分绝缘体20所保持。制动件25通过被固定绝缘体40所保持并被固定到被固定绝缘体40。当滑动凸轮22在匹配连接器的移除方向上凸起时，一部分制动件25进入配合部分绝缘体20，另外一部分被暴露到外部以与被固定绝缘体40的侧壁部分相接触。
当滑动凸轮22被安置到与匹配连接器102的配合方向26相对的侧面上时，一部分制动件25进入可移动绝缘体30。当未锁定时，整个制动件25进入配合部分绝缘体20。
在第二浮动连接器103中，第三引导件29的凸轮槽24具有L形状但是可以具有R形状或者弧形形状。在后者的情况下，上述锁定在配合之前在第一和第三方向28、37上执行。在配合时，滑动凸轮22被挤压并朝向第二方向36中的中心移动。通过上述的滑动凸轮22的运动，制动件25被旋转。通过制动件25的旋转，锁定被释放，以允许在第一方向28和第三方向37上浮动。
如上所述的第一或者第二浮动连接器适于作为使用在易于振动的较小部分中的浮动连接器，诸如连接到HDD的SATA连接器的连接器。
尽管本发明参照优选实施例进行了说明，普通技术人员可以用不同的方式来实施本发明。尽管说明书涉及设置在浮动连接器的较轻侧上的浮动控制机构，所述浮动控制机构当然地可以设置在浮动连接器的两侧上。尽管示出了多个信号触点，但也可以在浮动连接器中使用单个信号触点。
权利要求
1.一种浮动连接器，包括配合部分；被固定部分；连接到配合部分和被固定部分的支撑机构，以将配合部分连接到被固定部分，这样配合部分具有在包括匹配连接器的配合方向的第一方向上允许的浮动；以及配合部分和被固定部分之间的浮动控制机构，用于在配合连接器没有配合到浮动连接器时用于锁定浮动、并用于响应于匹配连接器对浮动连接器的配合操作而允许浮动。
2.根据权利要求1所述的浮动连接器，还包括在与第一方向相交的第二方向上以及在与第一和第二方向相交的第三方向上可浮动的可移动部分。
3.根据权利要求1所述的浮动连接器，其特征在于，浮动控制机构包括在第一方向上可移动的滑动凸轮；以及制动件，所述制动件与滑动凸轮和配合部分相配合；所述浮动具有被锁定状态和被允许状态，可以顺应滑动凸轮的运动而彼此切换，在被锁定状态下所述浮动被锁定，但是在被允许状态下允许浮动。
4.根据权利要求3所述的浮动连接器，其特征在于，制动件顺应滑动凸轮的运动而被旋转，当匹配连接器没有被配合时制动件锁定浮动，当匹配连接器被配合时滑动凸轮通过匹配连接器所挤压以旋转制动件，由此允许浮动。
5.根据权利要求1所述的浮动连接器，其特征在于，支撑机构包括呈板状并具有挠性的触点，所述触点被固定到配合部分和被固定部分，触点具有在其纵向方向上比未被固定部分更长的被固定部分。
6.根据权利要求5所述的浮动连接器，其特征在于，配合部分具有配合部分绝缘体，触点在靠近配合部分的其端部具有折叠回的形状，触点具有基部部分和通过配合部分绝缘体所保持的被折叠部分。
7.根据权利要求6所述的浮动连接器，其特征在于，触点具有形成在被折叠部分上的弹性触点，所述触点具有后表面金属以在匹配连接器被配合时连接到匹配连接器。
8.根据权利要求5所述的浮动连接器，其特征在于，支撑机构还包括具有挠性的额外的触点，触点被固定到配合部分和被固定部分，额外的和前面提及的触点以矩阵形式安置，每个额外的和前面提及的触点设有金属板，所述金属板设置在其一侧上以用作地，绝缘体设置在触点和金属板之间。
全文摘要
在包括配合部分(20)和被固定部分(40)的浮动连接器(101)中，支撑机构(1)被连接到配合部分和被固定部分，以将配合部分支撑到被固定部分，这样配合部分具有在配合连接器(102)的配合方向(26)上的浮动。浮动控制机构(22，25)位于配合部分和被固定部分之间。当配合连接器没有配合到浮动连接器时，浮动控制机构锁定或者阻止配合部分的浮动。但是，浮动控制机构响应匹配连接器对浮动连接器的配合操作而使得配合部分浮动。
文档编号H01R13/631GK1725575SQ200510086059
公开日2006年1月25日 申请日期2005年7月19日 优先权日2004年7月20日
发明者川濑浩司, 木村晃, 森竹俊之, 加藤宣和, 镰田一史 申请人:日本航空电子工业株式会社, 弘前航空电子株式会社