CN101611520A - 扭转型连接器 - Google Patents

Abstract

端子(51)利用了一种扭转弹簧作为其接触部。所述端子由一平板金属片材形成，第一(52)、第二(53)和第三(54)部件由形成于平板中的两个间隔开的狭缝所限定。这些部件以圆弧形式形成，第一部件具有自由端，所述自由端从所述圆弧延伸出并远离所述圆弧，弯曲成大致U形来形成所述接触部。所述平板的剩余部分起到基部(57)的作用将端子连接至连接器或者电路板。

Description

扭转型连接器

技术领域

本发明总地涉及电池连接器及其端子，更特别地涉及一种扭转线圈型电池连接器。

背景技术

图7为示出了传统的电池连接器端子的透视图。

如图7所示，通过冲压和弯折金属片材来制造端子，所述端子包括平的基部801、一对连接至基部801一侧的第一弹簧部802和803、以及连接至第一弹簧部802和803的自由端的第二弹簧部804，所述第二弹簧部804弯曲使得其向前凸出。第二弹簧部804通过互连平板部806连接至第一弹簧部802、803，所述互连平板部806与第一弹簧部802和803的自由端连接在一起。在第二弹簧部804的自由端附近，形成有接触部805，所述接触部805与相对侧的端子例如电池的电极相接触。通过第一弹簧部802、803和第二弹簧部804的弹性形变，接触部805被压靠在电池端子上。

在上述的这种传统的端子中，第一弹簧部802、803和第二弹簧部804的大部分保持直线，它们的曲线部分很短。弹性形变的部分的长度不够，因此柔韧性较低。当接触部805压靠在电池端子上时，接触部805不能被朝着互连平板部(在水平方向上)移动位置。第二弹簧部804用作为悬臂，其顶端用作为支撑点，其下端用作为自由端。当接触部805接触电池端子时，接触部805被水平地移动位置。同时，接触部在垂直方向上被大大地移位。因此，当电池端子在垂直方向比较小时，像一个用于薄手机中的薄电池，接触部805接触电池端子的接触表面，这导致电导或者充电的失败，损坏配备有相对侧端子的装置或者器件的本体，或者损坏接触部805其本身。另外，即便端子的厚度能够被足够的减小，来收容一个薄电池，则需要一个空间来在垂直方向上吸收前述的接触部的位移量，这不会对电气设备和器件的厚度减小有帮助。

发明内容

因此，本发明的目的在于通过解决传统端子的问题，来提供一种连接器端子和连接器，所述连接器中形成有以卷取薄的带状平板部件形成的圆柱部，所述平板部件包括长且薄的带状的第一、第二和第三部件，它们连接至第一部件的一个端部，并且彼此平行。第一部件的一部分位于第二部件和第三部件之间。

接触部通过将第一部件靠近另一端弯曲而形成，以具有一种朝圆柱部的一侧向前伸出的形状。所述圆柱部被弹性地变形，接触部在水平方向上的位移的量很大而在垂直方向上很小，确保接触部与电池相对侧端子相接触，电池端子所需要的空间很小。

因此，根据本发明的连接器端子包括连接至连接器的基部、连接至基部的圆柱部，以及朝圆柱部的一侧向前伸出并包括接触部的凸出部。其中，圆柱部包括带状的第一部件以及连接至第一部件的一端并且彼此平行的带状的第二和第三部件。第一、第二和第三部件形成具有360度或者更大的中心角的连续的圆弧。第一部件的一部分位于第二和第三部件之间，凸出部由第一部件靠近其自由端的一部分所构成。

在根据本发明的连接器端子的另一个实施方式中，接触部接收偏压力，所述偏压力由相对侧端子产生并指向圆柱部。

在根据本发明的连接器端子的又一个实施方式中，当接触部接收到由相对侧端子产生的偏压力时，所述接触部通过圆柱部的弹性形变而位移。

在根据本发明的连接器端子的更进一步的实施方式中，所述接触部被朝向圆柱部位移。

在根据本发明的连接器端子的更进一步的实施方式中，指示偏压力方向的直线比起圆柱部的中心轴更靠近基部，所述偏压力由所述接触部从相对侧端子处接收到。

在根据本发明的连接器端子的更进一步的实施方式中，指示偏压力方向的直线穿过圆柱部的中心轴，所述偏压力由所述接触部从相对侧端子处接收到。

在根据本发明的连接器端子的更进一步的实施方式中，第一部件在宽度方向上位于连接器端子的中心。

在根据本发明的连接器端子的更进一步的实施方式中，第一部件、第二部件和第三部件通过互连部整体地连接在一起，并在形成端子的圆弧之前具有两个尖端分叉的叉子形状。

在根据本发明的连接器端子的更进一步的实施方式中，第一部件包括形成于其中的狭缝和接触部，所述狭缝至少在凸出部中沿纵向延伸，所述接触部在连接器端子的宽度方向上被分开。

根据本发明的连接器具有连接器端子和壳体，所述连接器端子包括基部、圆柱部、凸出部，所述基部连接至连接器，所述圆柱部连接至所述基部，所述凸出部朝圆柱部的一侧向前伸出，其包括接触部，所述壳体将连接器端子收容于其内。其中，所述圆柱部包括带状的第一部件、第二部件和第三部件，所述第二部件和第三部件被连接至第一部件的一个端部，并且彼此平行。第一部件、第二部件和第三部件形成一个具有360度或者更大的中心角的连续的圆弧。第一部件的一部分位于第二部件和第三部件之间，凸出部由第一部件靠近其自由端的一部分所构成。所述壳体包括收容凹入部，用于收容所述连接器端子。所述收容凹入部收容一个、两个或者更多个连接器端子。

在根据本发明的连接器的更进一步的实施方式中，所述壳体包括开口部和接触部，所述开口部与收容凹入部相通，所述接触部从开口部中凸出来。

在根据本发明的连接器的更进一步的实施方式中，当所述接触部接收由电池端子所产生的偏压力时，所述接触部靠近圆柱部弹性地位移。

根据本发明，连接器端子包括圆柱部，所述圆柱部通过卷取带状的平板部件形成，所述平板部件包括长且薄的带状的第一部件、长且薄的带状的第二部件和第三部件，所述第二部件和第三部件连接至第一部件的一个端部，并且彼此平行，这样，第一部件的一部分位于第二和第三部件之间，通过将第一部件靠近其另一端的一部分弯曲而形成接触部，所述接触部具有伸触到圆柱部一侧上的形状。正因为此，圆柱部弹性地变形，接触部在水平方向上位移的量很大，而在垂直方向上位移的量很小，这样确保接触部与很小的相对侧端子接触。进一步地，由整个连接器端子所独占的空间能够很小。

附图说明

图1为根据本发明的一个实施方式的连接器的透视图；

图2为示出一个相对侧器件被安装到根据本发明所述实施方式的连接器上的状态的透视图；

图3为示出了连接器的主要部件的横截面图；

图4为根据本发明的一个端子的透视图；

图5A和5B为示出端子初始状态的图；

图6A和6B为示出端子在位移以后的状态的图；

图7为示出了传统的端子的透视图。

具体实施方式

下面将参考附图详细描述本发明的一个优选的实施方式。

在附图中，参考标记1代表连接器，所述连接器具有端子51，用作本实施方式中的连接器端子，所述连接器被连接到电气设备(未图示)。所述电气设备经由连接器1配备有相对侧器件101(例如电池)，所述连接器1连接至电气设备的电路上(图2)。

上述的相对侧器件101可以为任何类型的装置，只要它能够被安装到电气设备上，例如可以是电连接器，但是在本实施方式中相对侧器件101被描述为电池。在附图中，相对侧器件(电池)101包括薄的盒形本体111，以及一个或者多个在本体111的一侧暴露的相对侧端子151。所述电池通常装载于薄手机中。在这种情况下，连接器1所连接的电气设备为手机或者用于手机的电池充电器。

如图1和2所示，连接器1包括壳体11和端子51，所述壳体11由绝缘材料形成，每个所述端子51由导电材料经过冲压和弯曲形成，并被容置于收容凹入部13，所述端子51具有从开口部12向外凸出的接触部59a。此外，辅助安装支架91，通常称作填充指甲，被连接到壳体11的两侧，用于将连接器1固定至电子设备。

图3示出了根据本发明的实施方式的连接器的一个主要部件，图4为端子的透视图。

如图3所示，连接器1的壳体11包括三个彼此分隔开的收容凹入部13，所述端子51被分别地容置于这些部分13中。与电池端子151接触的接触部59a从开口部12向外凸出，与收容凹入部13在空间上相通。收容凹入部13的数目和位置可以适当地确定，并不一定需要端子51容置于所有的收容凹入部13中。壳体11具有端子接收部14，当端子51分别从相对侧端子151接收到一个偏压力并被移动位置时，所述端子接收部14能够接收凸出部59。

每个端子51都是由薄的、长的金属平板形成，所述金属平板是通过冲压形成一预定的形状。

如图4所示，端子51包括平板基部57、位于基部57上方的圆柱部58、连接至圆柱部58的凸出部59以及互连部60，所述凸出部59朝向侧面凸出并具有大致为三角形的侧面形状，所述互连部将基部57和圆柱部58互连在一起。圆柱部58包括长且薄的带状的第一部件52以及长且薄的带状的第二和第三部件53、54，所述第二和第三部件53、54连接至第一部件52的一端，并且彼此平行。

第一部件52与第二和第三部件53、54通过互连部55被彼此整体地连接，并且在形成圆柱部58之前，第一部件52与第二和第三部件53、54为一个整体的、带状的部件，其以具有两个尖端分叉的叉子形状直线延伸。在这种情况下，第一部件52与叉子的手柄相对应，第二和第三部件53、54通过互连部55彼此连接，它们与叉子的两个尖端相对应。同样地，一个长的、薄的孔56形成于第二和第三部件53、54之间。在通过弯曲所述平板形成圆柱部58之前的状态下，这个孔56延伸与第一部件52的延长线相配准，并且它是矩形的，比第一部件52要更宽一些。

通过将第一部件52靠近互连部55的一部分，以及将第二、第三部53、54靠近互连部55的部分弯曲成圆弧形，形成圆柱部58。第一、第二和第三部件52、53和54形成连续的圆弧。这个圆弧的形成使得第一部件52的曲率与第二和第三部件53、54的曲率实质上相同。

尽管这个圆弧使得第一部件52的曲率与第二和第三部件53、54的曲率实质上相同，所述圆弧可以使得第一部件52的曲率比第二和第三部件53、54的曲率大一些，或者第一部件52的曲率比第二和第三部件53、54的曲率小一些。所述圆弧使得一部分第一部件52可以位于孔56中。因此，圆柱部58使得其正视图几乎代表一个完整的圆。由第一部件52与第二和第三部件53、54所形成的圆弧的中心角为360度或者更多。第一部件52与第二和第三部件53、54被弯曲并卷成大于完整的一圈，使得形成所示的圆柱部58。

如附图所示，由第一部件52与第二和第三部件53、54所形成的圆弧的中心角大约为540度。这个包括第一部件52与第二和第三部件53、54的系列带条被弯曲并卷成近似一个半完整的圈，形成圆柱部58。所述圆弧的中心角并不仅限于附图所显示的例子，可以是任何角度，只要其为360度或者更多。

凸出部59形成于靠近与互连部55相反一侧的第一部件52上，或者换句话说，一个靠近自由端的区域。第一部件52包括第一平板部52a和凸出部59，所述第一平板部52a从圆柱部58的外表面朝向切线延伸，所述凸出部59连接至第一平板部52a。第一平板部52a近似水平地延伸，近似平行于基部57。

凸出部59通过轻微弯曲的第一曲线部52b连接至第一平板部52a，并包括第一斜坡部59b、接触部59a、第二斜坡部59c、自由端部59d。所述第一斜坡部59b从第一平板部52a倾斜地向下延伸至圆柱部58的外侧(图3和图4的右侧)；所述接触部59a用作为凸出部59的端部，并连接至第一斜坡部59b的下端；所述第二斜坡部59c从接触部59a倾斜地向下延伸至圆柱部58的内侧(图3和图4的左侧)；所述自由端部59d为第二斜坡部59c的终端，也是端子51的自由端。注意当接触部59a被弯曲，其外侧的表面(图3和图4的右侧)为光滑的弯曲表面。

互连部60形成于第二和第三部件53和54相反于互连部55一侧的端部上，所述第二和第三部件53和54通过互连部60被整体地连接至基部57。互连部60包括第二平板部53b和54b、第三平板部53c和54c以及互连曲线部53a和54a。所述第二平板部53b和54b从圆柱部58的外表面的切线方向延伸；所述第三平板部53c和54c从基部57延伸至圆柱部58的外侧；所述互连曲线部53a和54a弯曲近似180度，并将第二平板部53b和54b与第三平板部53c和54c互连在一起。互连部60的侧视图(图5A)呈近似为字母U的形状。凸出部59的自由端部59d存在于在侧向相对的两侧上的互连曲线部53a和54a的空间内。

进一步地，基部57为矩形的平板，第三平板部53c和54c连接至基部57的一个端侧，尾部57a连接至另一端侧。尾部57a通过例如焊接的方法连接至电气设备的连接焊垫。可以在基部57的两个侧面上形成多个安装凸起57b。当安装凸起75b抓住收容凹入部13的内壁时，安装在壳体11的收容凹入部13中的端子51被紧紧的固定。

在此描述端子51的操作。在相对侧器件101没有连接至连接器1以及接触部59a没有与端子151相接触的初始状态(图2)，端子51具有如图5A和5B所示的形状。在这种情况下，圆柱部58保持其形状接近一个完整的圆，同时第二平板部53b和54b近似地平行于基部57，并在近似水平的方向上延伸。第一平板部52a近似平行于基部57，并在近似水平的方向上延伸，自由端部59d进入并存在于由互连曲线部53a和54a所限定的空间之间。

当从圆柱部58的侧面看过去，接触部59a比起圆柱部58的中心轴C1的位置在前后方向上(图5A和6A中的左右方向)要更靠近基部57，换句话说，接触部59a形成于占据低于中心轴C1的位置的一侧的位置。

接下来，从图2中描述的状态，相对侧器件101被朝向连接器1移动，使得相对侧器件101连接至连接器1。在这种情况下，由于相对侧器件101的相对侧端子151被压靠在从壳体11向前伸出的凸出部59的接触部59a，接触部59a接收朝向圆柱部58的偏压力，即从电池端子151向后(图5A中的左侧)。进一步地，由于接触部59a形成得低于中心轴C1，一旦接触部59a从电池端子151接收偏压力，第一曲线部52a被变形，并被向下位移。结果，端子51被弹性变形，并改变为图6A和6B中所示的形状，接触部59a被朝向后方和下方位移，使得其指向圆柱部58。

当接收从电池端子151施加至后面的偏压力时，第一部件52与第二和第三部件53和54，以及凸出部59被变形。这意味着第一部件52的圆弧部向后位移，同时被变形为轻微不规则的圆形，并且与这有关的是，接触部59a被向后位移，此时靠近互连部55的第二和第三部件53和54的圆弧部也都向后位移，同时其曲率减小。进一步地，接触部59a向后和向下位移，因为第一曲线部52a当被向下弯曲的时候被变形，凸出部59也被向后和向下位移。圆柱部58变成轻微不规则的圆形而不是一个完整的圆形，第一曲线部52a同样也如图6A所示的那样被变形。在圆柱部58中发生主要形变，而接触部59a被仅仅轻微地向下位移，即使接触部59a被大大地向后位移。换句话说，接触部59a的水平位移的量很大，垂直位移的量很小。

当减小连接器1的宽度尺寸或者减小电池器件101的厚度时，由于接触部59a形成在低于中心轴C1的位置上，任何由电池151所产生的偏压力都可以成功地通过圆柱部58和凸出部59的位移在两点上被吸收。连接器1和电池101可以被容易地分别减小其尺寸。

其中形成有在与中心轴C1的等同位置处的接触部59a的端子51可以被使用，尽管圆柱部58从电池端子151接收偏压力，并被弹性地变形。接触部59a仅被向下位移，接触部59a没有向下变形。这是因为产生了施加到接触部59a上的偏压力，使得只能在朝向中心轴C1的一个方向上传输。在这种情况下，由于没有必要考虑垂直的位移，连接器1的尺寸能够在厚度方向上减小。

一部分第一部件52被形成以位于孔56中，端子51形成为在第一部件52的水平方向上相对于中心线C2近似对称，接触部59被防止在不同于水平方向和垂直方向的方向上产生位移，接触部59在水平和垂直方向上被平滑地位移。

尽管第二和第三部件53、54形成为具有近似相同的宽度，即便第二和第三部件53、54形成为具有彼此不同的宽度，接触部59a仍然被防止在水平和垂直方向以外的方向上发生位移，只要一部分第一部件52形成为位于孔56中。因此，接触部59a能够在水平方向和垂直方向上被平滑地位移。

因此，凸出部59的自由端部59d能够被向后位移而不干涉基部57。整个凸出部59被平滑地位移，而不与基部57的其他区域相干涉，由电池端子151施加的偏压力被柔性地吸收，并因此不需要对整个连接器1施加力。

接触部59a的垂直位移的量很小，即便电池端子151的尺寸在垂直方向比较小，接触部59a不会未接触到电池端子151，确保了接触部59a和电池端子151之间的接触能够被保持。

端子接收部14形成于壳体11内，即便从电池端子151施加的偏压力很大，并且凸出部59被极大地向下位移，凸出部59与端子接收部14形成接触，凸出部59被防止过度地向下位移，确保接触部59a和电池端子151之间的接触被可靠地保持。如果在端子51与端子接收部14相接触后还是施加有偏压力，圆柱部58接收这个力并被移动位置。因此，端子51被弹性地变形而没有永久的塑性形变，因此确保了端子51能保持与相对侧端子151之间的可靠的接触。

进一步地，由于形成作为主要变形部的圆柱部58的部件的长度比较长，换句话说，由第一部件52与第二和第三部件53和54所形成的连续的圆弧比较长，弹簧长度变得很大，因此接触部59a在水平方向上的位移量很大。接触部59a和电池端子151的相对位置的公差较大，并且即便接触部59a和电池端子151的相对位置由于相对侧器件101的本体111的尺寸误差、电气设备安装的尺寸误差或者将电气设备连接到连接器1上的误差而被大大地改变，当接触部59a进行很大距离的位移时，接触部59a与电池端子151之间的接触也能被保持。

圆柱部58具有很大的弹簧长度，即便接触部59a被水平地移位并且圆柱部58的外直径和位置位移的量很小。第一平板部52a或者互连部60的形变的发生可能性都是最小的。端子51的尺寸在垂直方向和水平方向上都很少改变，收容凹入部13的尺寸可以在垂直和水平方向上减小，因此减小连接器1的尺寸。同样，由于弹簧长度很大，任何施加到圆柱部分58和其他部分的力被分散了，防止了端子51的损坏和塑性形变。

第一部件52的一部分位于第二和第三部件53和54之间的间隙部分56中，端子51具有相对于宽度方向上(垂直于图5A的方向)对称的形状，第一部件52在宽度方向上位于端子51的中心。因此，即便接触部59a接收到一个从电池端子151施加的后偏压力，相对于端子51的宽度不会产生应力分量或者弯曲移动。结果，在整个端子51上没有施加额外的力，因此在端子51中不会发生损坏与塑性形变。端子51在宽度方向上很少位移，收容凹入部13的尺寸在宽度方向上被减小，则连接器1的尺寸能够被减小。

第一部件52的凸出部59可以包括纵向的狭缝。通过提供狭缝，凸出部59在宽度方向上被分成多个部分，接触部59a同样也在宽度方向上被分成多个部分。由于多个接触部59a接触到电池端子151，端子51确保了与电池端子151之间的连接能被保持。

端子51包括基部57、圆柱部58以及凸出部59，所述基部57用于与连接器1相连接，所述圆柱部58连接至基部57，所述凸出部59朝向圆柱部58和接触部59a的一侧凸出。圆柱部58包括带状的第一部件52与带状的第二部件53和第三部件54，所述第二部件53和第三部件54连接至第一部件52的一个端部并且彼此平行。第一、第二和第三部件52、53和54形成一个具有360度或者更大的中心角的连续的圆弧，一部分第一部件52位于第二部件53和第三部件54之间，凸出部59为第一部件52的一部分，靠近其自由端。

当接触部59a接收由相对侧端子151所施加的偏压力时，圆柱部58被弹性地变形，并且接触部59a被向后移动位置。因此，接触部59a在水平方向的位移的量变得很大，并且在垂直方向上很小。因此，即便电池端子151很小，端子51和电池端子151之间的接触被可靠地保持。因为整个端子51的外形的位移的量很小，由端子51所独占的空间也很小，所以连接器1的尺寸能够减小。

本发明并不限于上面所描述的具体实施方式，并可以基于本发明的宗旨作各种方式的改进，这些改进并不从本发明的范围中排除。

Claims (12)

1、一种连接器端子，包括：

基部，其用于连接至连接器；

圆柱部，其连接至基部；以及

凸出部，其朝圆柱部的一侧向前伸出，并包括接触部，其中，所述圆柱部包括带状的第一部件、第二部件和第三部件，所述第二和第三部件连接至第一部件的一端并且彼此平行；

所述第一部件、第二部件和第三部件形成具有360度或者更大的中心角的连续的圆弧；

第一部件的一部分位于第二和第三部件之间；以及

所述凸出部包括第一部件靠近其自由端的部分。

2、根据权利要求1所述的连接器端子，其特征在于，所述接触部接收由相对侧器件端子产生并朝向所述圆柱部的偏压力。

3、根据权利要求1所述的连接器端子，其特征在于，当所述接触部接收到由相对侧器件端子所产生的偏压力时，所述接触部通过所述圆柱部的弹性形变而移动位置。

4、根据权利要求3所述的连接器端子，其特征在于，所述接触部被设置成朝向所述圆柱部移动位置。

5、根据权利要求4所述的连接器端子，其特征在于，指示偏压力方向的直线比起圆柱部的中心轴更靠近所述基部，所述偏压力由所述接触部从所述相对侧器件端子处接收到。

6、根据权利要求4所述的连接器端子，其特征在于，指示偏压力方向的直线穿过所述圆柱部的中心轴，所述偏压力由所述接触部从所述相对侧器件端子处接收到。

7、根据权利要求1所述的连接器端子，其特征在于，所述第一部件在宽度方向上位于连接器端子的中心。

8、根据权利要求1所述的连接器端子，其特征在于，所述第一部件、第二部件和第三部件通过互连部连接在一起，并在形成所述圆弧之前具有两个尖端分叉的叉子形状。

9、根据权利要求1所述的连接器端子，其特征在于，所述第一部件包括在凸出部中延伸的纵向的狭缝，所述接触部在所述连接器端子的宽度方向上被分开。

10、一种连接器，包括：

连接器端子，其包括：

基部，其用于连接至连接器；

圆柱部，其连接至所述基部；

凸出部，其朝圆柱部的一侧向前伸出并包括接触部；以及

壳体，其支撑所述连接器端子，其中，

所述圆柱部包括带状的第一部件，以及带状的第二和第三部件，所述第二和第三部件连接至第一部件的一端，并且彼此平行；

所述第一至第三部件形成一个具有360度或者更大的中心角的连续的圆弧；

所述第一部件的一部分位于所述第二部件和第三部件之间；

所述凸出部为所述第一部件的靠近其自由端的一部分；

所述壳体包括收容凹入部，用于接收所述连接器端子于内，以及

所述收容凹入部容置一个或者更多个所述连接器端子。

11、根据权利要求10所述的连接器，其特征在于，所述壳体包括开口和接触部，所述开口部与所述收容凹入部相通，所述接触部从所述开口中伸出来。

12、根据权利要求10所述的连接器，其特征在于，

当所述接触部接收到由相对侧端子所产生的偏压力时，所述接触部由于所述圆柱部的弹性变形而被移动位置；以及

所述壳体包括与所述移动位置了的接触部相接触的端子接收部。

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