CN101867111B - 弹簧连接器和终端装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种弹簧连接器和终端装置。弹簧连接器包括内导体和外导体。内导体由导电材料形成，并具有轴向设置使得彼此一体地和连续地形成的小直径部分、大直径部分和弹性部分。外导体由导电材料形成，并且设置有具有预定内径的孔。外导体在孔中容纳大直径部分和弹性部分，同时小直径部分从孔的端部突起。

Description

弹簧连接器和终端装置

技术领域

本发明涉及用在例如蜂窝电话终端的电池端子中的适合的弹簧连接器，并涉及包括弹簧连接器的终端装置。

背景技术

迄今，在诸如蜂窝电话终端的电子装置中，当例如部分电路板或者电池的电子部件连接到主电路板时，弹簧连接器安装到主电路板的表面。通过抵靠被弹簧作用的可动端推压电子部件的端子电极来安装弹簧连接器。由此，实现了电气连接。

图10和图11各示出了相关弹簧连接器的示例。图11示出了弹簧连接器40的整个结构。图10是沿着图11中的线X-X所取的竖直剖视图。如图10所示，在弹簧连接器40中，柱塞11和卷簧12容纳在具有中空内部的管子13中。柱塞11、卷簧12和管子13由导电材料形成。在管子13中，基部13a具有略大的直径，并且圆形中空筒13b的底部13c形成在基部13a中以具有锥形形状。卷簧12设置在中空筒13b的内部的基端侧(底部13c侧)。柱塞11设置在中空筒13b的内部的前端侧。柱塞11具有装配在中空筒13b中的大直径部分11a以及前端从管子13露出的小直径部分11b。管子13的前端13d变窄。设置在柱塞11的大直径部分11a和小直径部分11b之间的台阶部分11c由管子13的前端13d卡定，以在管子13中容纳柱塞11。

卷簧12以压缩的状态设置在管子13中，并朝着前方(图10中的上侧)上推柱塞11。在具有这种结构的弹簧连接器40中，通过在接触点1、接触点2和接触点3处的接触实现导通。因而，柱塞11和管子13处于电气导通。接触点1是柱塞11接触管子13的内径部分的位置。接触点2是卷簧12和管子13彼此接触的位置。接触点3是柱塞11和卷簧12彼此接触的位置。

因而，管子13的基部13a连接到电路板(未示出)，并且柱塞11的小直径部分11b的端部与电池的预定部分(诸如导电部分)接触，以实现电气连接。

在此情况下，柱塞11能与卷簧12被压缩的量对应地推入管子13的内部。

日本未审查专利申请公报No.2004-192968(专利文献1)论述了此类型的弹簧连接器的示例。专利文献1论述了通过增大将柱塞推出的卷簧的长度来提供稳定的导通路径。

发明内容

在相关弹簧连接器中，卷簧和柱塞依次插入管子中。管子的上边缘向内变窄以保持柱塞的台阶部分，使得以柱塞不落下的方式保持柱塞。因而，大量的电气接触点设置在管子的内部。例如，如图10所示，管子的内部在柱塞11和管子13之间具有接触点1，在柱塞11和卷簧12之间具有接触点3，并且在卷簧12和管子13之间具有接触点2。从实现电气导通状态的稳定性的观点来看，这种接触点的接触可靠性较低。即，当柱塞11由于施加到柱塞11的某种外力而试图移动时，前述接触点1、2和3的接触状态变得不稳定。从而，弹簧连接器不会经常稳定地发挥连接器的作用。此外，例如，在弹簧连接器用在诸如蜂窝电话终端的电子装置的电池部分中的情况下，当例如终端落到地面，并且外部冲击施加到蜂窝电话终端时，柱塞11和卷簧12瞬间彼此断开。即，发生所谓的“瞬间断开”。当发生“瞬间断开”时，造成例如蜂窝电话终端的设置内容置零，并丢失一部分数据的问题。

鉴于以上所述的问题，期望增大弹簧连接器的接触可靠性。

根据本发明的实施例，提供一种弹簧连接器，其包括由导电材料形成的内导体和容纳内导体的外导体。内导体具有轴向设置使得彼此一体地和连续地形成的小直径部分、大直径部分和弹性部分。外导体设置有具有预定内径的孔。内导体的大直径部分和弹性部分容纳在外导体的孔中，同时小直径部分从孔的端部突起。

因而，弹簧连接器的小直径部分和大直径部分一起发挥着柱塞的作用，并且柱塞被与弹簧连接器的大直径部分一体化的弹性部分向上推动，使得此结构发挥着弹簧连接器的作用。

根据本发明实施例，由于构成弹簧连接器的柱塞的内导体与弹性部分一体化，大直径部分和小直径部分(构成柱塞)和弹性部分(其为弹簧)彼此可靠地处于电气导通中，使得可以在弹簧连接器中实现良好的电气连接状态。

附图说明

图1是沿着图2中的线I-I所取的根据本发明的第一实施例的弹簧连接器的剖视图；

图2是根据本发明第一实施例的弹簧连接器的立体图；

图3A和图3B各为设置有根据本发明第一实施例的弹簧连接器的终端的立体图，其中图3A示出了移除电池的状态，图3B示出了装配电池的状态；

图4是示出根据本发明第一实施例的弹簧连接器组安装到弹簧连接器集合容器(group container)的示例的立体图；

图5A和图5B图示制造根据本发明第一实施例的带有销的弹簧的过程；

图6A至图6C图示制造根据本发明第一实施例的弹簧连接器的过程；

图7是本发明实施例的修改的剖视图；

图8A至图8C图示制造本发明的实施例的修改的带有销的弹簧的过程；

图9A至图9C图示制造本发明的实施例的修改中的弹簧连接器的过程；

图10是沿着图11中的线X-X所取的相关弹簧连接器的剖视图；并且

图11是相关弹簧连接器的立体图。

具体实施方式

以下将以下列各项1至6的顺序描述本发明的实施例：

1.根据第一实施例的弹簧连接器的示例结构(图1和图2)

2.制造根据第一实施例的弹簧连接器的过程(图5A和图5B和图6A至图6C)

3.设置有弹簧连接器的终端的示例结构(图3A和图3B以及图4)

4.根据第二实施例的弹簧连接器的示例结构(图7)

5.制造根据第二实施例的弹簧连接器的方法(图8A至图8C和图9A至图9C)。

1.根据第一实施例的弹簧连接器的示例结构

以下将参照图1至图6描述本发明的第一实施例。

图1和图2各示出根据本实施例的弹簧连接器100的形状。图2是弹簧连接器100的整体形状的立体图。图1是沿着图2中的线I-I所取的纵剖视图。当在以下描述中表示竖直方向时，此竖直方向表示图1和图2所示的位置关系。

如图1所示，弹簧连接器100包括由导电材料形成的内导体和容纳内导体的外导体。即，由导电材料(诸如金属)形成的带有销的弹簧110容纳在由导电材料(诸如金属)形成并具有中空内部的管子150中。带有销的弹簧110发挥着柱塞的作用和弹性构件(弹簧)的作用。后文将描述带有销的弹簧110的详细结构。

带有销的弹簧110包括小直径部分111、大直径部分112、卷簧部分113和管子连接部分114。部分111至114彼此同轴地、连续地和一体地形成。容纳带有销的弹簧110的管子150设置成使得其基端侧是基部151，并使得圆形小直径间隙孔部分152设置在基部151中。圆形大直径间隙孔部分154与小直径间隙孔部分152连续地形成。圆锥部分153将小直径间隙孔部分152和大直径间隙孔部分154连接到彼此。卷边部分160从基部151略突起，并设置在基部151的下端处以对带有销的弹簧110的管子连接部分114的端部115进行卷边。

带有销的弹簧110的小直径部分111从管子150的大直径间隙孔部分154的上侧的端部155露出到外部。管子150的端部155变窄，并形成为使得带有销的弹簧110的大直径部分112不会飞出到外部。

紧固件130安装到带有销的弹簧110的卷簧部分113。通过使用紧固件130，卷簧部分113固定到管子150中的大直径间隙孔部分154。尽管期望由诸如金属的导电材料形成紧固件130，紧固件130可以由合成树脂形成。

如图2中所示，从管子150的端部155突起的小直径部分111通过在管子150中的卷簧部分113能弹性变形(即，压缩)的范围中向下移动能沉入管子150中。

2.制造根据第一实施例的弹簧连接器的过程

接着，将参照图5A和图5B和图6A至图6C描述制造根据本实施例的带有销的弹簧110的过程。

在实施例中，通过将线材卷绕成弹簧的形状形成带有销的弹簧110。即，如图5A所示，导电金属电缆310从导电金属电缆310卷绕在其上的鼓300拉出。

如图5B所示，拉出的金属电缆310从其一端以螺旋状圆形卷绕，以形成小直径部分111、大直径部分112、线圈弹簧部分113和管子连接部分114。在此情况下，对于小直径部分111和大直径部分112，金属电缆310卷绕使得其各部分彼此接触(即，各部分之间没有间隙)。对于卷簧部分113，金属电缆310卷绕成使得在其各部分之间形成一定的间隙，由此允许卷簧部分113发挥提供弹性力的压缩卷簧的作用。即使对于管子连接部分114，金属电缆310也卷绕成使得在各部分之间形成一定的间隙。此后，形成为带有销的弹簧110的金属电缆310从鼓300切割下。

接着，将参照图6A至图6C描述在管子150中设置带有销的弹簧110的过程。

如图6A所示，紧固件130安装在图5A和图5B所示的过程中获得的带有销的弹簧110的管子连接部分114和卷簧部分113之间。尽管在图6A至图6C中，紧固件130以螺旋状示出，但是紧固件130可以具有任何形状，只要其发挥紧固件的作用即可。

然后，如图6A中的箭头A所示，带有销的弹簧110的管子连接部分114的端部从管子150的上侧插入小直径间隙孔部分152中。在此操作过程中，管子150的端部尚未变窄。

图6B示出了其中带有销的弹簧110以此方式设置在管子150中的状态。在此状态下，在带有销的弹簧110的管子连接部分114的端部115插入卷边部分160中的孔161的情况下，如图6B中的箭头B所示，卷边部分160变窄；并且如图6C所示，在管子150处对带有销的弹簧110的端部115进行卷边。

如图6B中的箭头C所示，管子150的端部155朝着内侧变窄，使得如图6C所示，端部155具有防止带有销的弹簧110的大直径部分112飞出的形状。

3.设置有弹簧连接器的终端的示例结构

接着，将参照图3和图4描述具有根据本实施例的弹簧连接器100的蜂窝电话终端10的示例结构。

在实施例中，弹簧连接器100用作蜂窝电话终端10的电池20的安装部分的端子。

即，如图4所示，设置各具有与前述弹簧连接器100相同的结构的五个弹簧连接器100a、100b、100c和100e。这五个弹簧连接器100a至100e容纳在由例如合成树脂形成的集合容器30中。弹簧连接器100a至100e的每个设置成使得仅仅图2所示的小直径部分111从集合容器30的相应设置的孔31至35中的每个平行地突起。

如图3A所示，具有图4所示的结构的集合容器30设置在电池安装部分50中。此处，如虚线箭头所示，弹簧连接器100a至100e的每个的小直径部分111布置成使得当电池20容纳在电池安装部分50中时平行于电池20的移动的方向。

在集合容器30以此方式设置在电池安装部分50中的状态中，弹簧连接器100a至100e的每个的基部151(参见图1和图2)连接到用于电池控制的电路图案和用于供应电路板(未示出)的电力的电路图案。例如通过焊接执行此连接。弹簧连接器100a至100e中每个之间的间隔与电池20的电极部分20a、20b、20c、20d和20e中的每个之间的间隔相同。

如图3B所示，通过将电池20容纳在电池安装部分50中，弹簧连接器100a至100e中的每个的小直径部分111的端部接触电池20的相应的电极部分20a至20e中的每个。此时，略朝内侧(朝着图1中的下侧)下推弹簧连接器100a至100e中的每个的小直径部分111的端部。各个弹簧110的卷簧部分113的弹性力造成小直径部分111的端部在一端牢固地接触电池20的相应的电极部分20a至20e。

图3B所示的盖子50’安装到电池安装部分50。

通过使具有以上所述的结构的蜂窝电话终端10具有弹簧连接器100，可以将电池20和弹簧连接器100保持在良好的电气连接状态。即，由于弹簧连接器100中的柱塞和卷簧彼此一体化以形成带有销的弹簧110，弹簧连接器100从小直径部分111(其为柱塞)到管子150具有防止不稳定导通状态发生的形状。具体地，在此实施例中，由于各个带有销的弹簧110的管子连接部分114的端部115直接连接到各管子150的各卷边部分160处，即使任何种类的冲击施加到弹簧连接器100，也不会在弹簧连接器100中发生瞬间断开。因而，可以提供稳定的导通路径，并且防止由于外部冲击造成的瞬间断开发生。

因而，根据本实施例的蜂窝电话终端10使得可以可靠地防止诸如由于冲击造成的电池(电源)的瞬间断开引起的数据丢失或者电话切断的麻烦。

通过如图5所示由金属线材形成柱塞和卷簧，部件的数量降低，使得降低了成本。

4.根据第二实施例的弹簧连接器的示例结构

接着，将参照图7至图9描述本发明的第二实施例。

图7是本发明第二实施例的弹簧连接器的剖视图。

如图7所示，弹簧连接器200包括由导电材料形成的内导体和容纳内导体的外导体。即，由导电材料(诸如金属)形成的带有销的弹簧210容纳在由导电材料(诸如金属)形成并具有中空内部的管子250中。带有销的弹簧210发挥着柱塞和弹性构件(弹簧)的作用。以下将描述带有销的弹簧210的详细结构。

带有销的弹簧210包括小直径部分211、大直径部分212、台阶部分213、卷簧部分214和管子连接部分215。部分211至215彼此同轴地、连续地和一体地形成。容纳带有销的弹簧210的管子250设置成其基端侧是基部251，并且使得圆形小直径间隙孔部分252设置在基部251中。圆形大直径间隙孔部分254与小直径间隙孔部分252连续地形成。圆锥部分253将小直径间隙孔部分252和大直径间隙孔部分254连接到彼此。卷边部分260从基部251略突起，并设置在基部251的下端处，以对带有销的弹簧210的管子连接部分215的端部216进行卷边。

带有销的弹簧210的小直径部分211从管子250的大直径间隙孔部分254的上侧的端部255露出到外部。管子250的端部255变窄，并形成为使得带有销的弹簧210的大直径部分212不会飞出到外部。

紧固件230安装到带有销的弹簧210的卷簧部分213。使用紧固件230，卷簧部分213固定到管子250中的大直径间隙孔部分254。尽管期望由诸如金属的导电材料形成紧固件230，但是紧固件230可以由合成树脂形成。

从管子250的端部255突起的小直径部分211通过在管子250中的卷簧部分214能弹性变形(即，压缩)的范围中向下移动能沉入管子250中。

5.制造根据第二实施例的弹簧连接器的方法

接着，将参照图8和图9描述制造根据第二实施例的带有销的弹簧210的过程。

在实施例中，通过切割线材形成带有销的弹簧210。即，如图8A所示，导电金属电缆310’从金属电缆310’卷绕的鼓300’拉出。此处，金属电缆310’的厚度等于带有销的弹簧210的大直径部分212的厚度。

如图8B所示，切割拉出的金属电缆310’，以从金属电缆310’的端部以下述顺序形成小直径部分211、大直径部分212、台阶部分213以及弹簧细线部分320。在此状态下，从鼓300’切割下金属电缆310’。

此后，如图8C所示，弹簧细线部分320以一定的间隙卷绕在弹簧细线部分320的各部分之间以形成卷簧部分214和管子连接部分215。弹簧细线部分320发挥着提供弹性力的压缩卷簧的作用。

接着，将参照图9A至图9C描述在管子250中设置弹簧210的过程。

如图9A所示，紧固件230安装在在图8A至图8C所示的过程中获得的销-设置弹簧210的管子连接部分215和卷簧部分214之间。

此外，如图9A所示，带有销的弹簧210的管子连接部分214的端部从管子250的上侧插入，并插入到小直径间隙孔部分252中。在此操作过程中，管子250的端部尚未变窄。

图9B示出了其中带有销的弹簧210以此方式设置在管子250中的状态。在此状态下，在带有销的弹簧210的管子连接部分215的端部216插入卷边部分260中的孔261的情况下，如图9B所示，卷边部分260变窄；并且如图9C所示，带有销的弹簧210的端部216在管子250处卷边。

如图9B所示，管子250的端部255朝内变窄，使得如图9C所示，端部255具有防止带有销的弹簧210的大直径部分212飞出的形状。

如同弹簧连接器100那样，具有这种结构的根据第二实施例的弹簧连接器200能用在例如终端中，并且能获得类似于第一实施例的优点。即，可以提供稳定的导通路径，并且防止由于外部冲击造成瞬间断开发生。通过用一个金属线材形成柱塞和卷簧，降低了部件数量，使得降低了成本。

本申请包含与2009年4月20日在日本专利局提交的在日本在先专利申请JP2009-102244中公开的主题相关的主题，其全部内容通过应用而包含于此。

虽然描述了本发明的实施例，但是本发明不限于这些实施例。本发明包括各种修改和应用，只要它们在权利要求中论述的本发明的主旨的范围内。例如，尽管在实施例中弹簧连接器应用到蜂窝电话终端的电池连接部分，但是它还可以应用到蜂窝电话终端的其他连接部分。例如，弹簧连接器可以应用到蜂窝电话终端的电源部分和天线连接到彼此的部分。此外，本发明可以应用到除了蜂窝电话终端以外的终端装置。

Claims (5)

1.一种弹簧连接器，其包括：

由导电材料形成的内导体，所述内导体具有沿轴向设置并且彼此一体地和连续地形成的小直径部分、大直径部分和弹性部分；以及

由导电材料形成的外导体，所述外导体设置有具有预定内径的孔，所述外导体在所述孔中容纳所述大直径部分和所述弹性部分，同时所述小直径部分从所述孔的端部突起，

其中，所述外导体的所述孔包括第一孔部分和第二孔部分，所述第一孔部分容纳所述内导体的所述大直径部分和所述弹性部分，所述第二孔部分与所述第一孔部分连续地形成，所述第二孔部分的直径小于所述第一孔部分的直径，并且

其中，所述内导体的所述弹性部分由卷簧形成，并且所述卷簧的端部具有允许卷簧的所述端部插在第二孔部分中的直径，并且插在所述第二孔部分中的所述卷簧的所述端部被卡定。

2.根据权利要求1所述的弹簧连接器，其中，与用于形成所述卷簧的线材相同且连续的线材以之间无间隙的方式卷绕，并且所述小直径部分和所述大直径部分彼此连续地和一体地形成。

3.根据权利要求1所述的弹簧连接器，还包括紧固件，其将所述内导体卡定在所述外导体的所述第一孔部分中。

4.根据权利要求1所述的弹簧连接器，其中，通过切割线材形成所述内导体的所述小直径部分和所述大直径部分，并且

其中，将与所述大直径部分连续地形成的所述线材切割到小直径，并且将其卷绕，以形成作为卷簧的所述弹性部分。

5.一种终端装置，包括：

弹簧连接器，其包括内导体和外导体，所述内导体由导电材料形成，所述内导体具有彼此一体地和连续地形成的小直径部分、大直径部分和弹性部分，所述外导体由导电材料形成，所述外导体设置有具有预定内径的孔，所述外导体容纳所述大直径部分和所述弹性部分，同时所述小直径部分从所述孔的端部突起；以及

连接端子部分，所述弹簧连接器设置在所述连接端子部分中，

其中，所述外导体的所述孔包括第一孔部分和第二孔部分，所述第一孔部分容纳所述内导体的所述大直径部分和所述弹性部分，所述第二孔部分与所述第一孔部分连续地形成，所述第二孔部分的直径小于所述第一孔部分的直径，并且

其中，所述内导体的所述弹性部分由卷簧形成，并且所述卷簧的端部具有允许卷簧的所述端部插在第二孔部分中的直径，并且插在所述第二孔部分中的所述卷簧的所述端部被卡定。

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