CN102157834B - 电连接器、电子设备及导电接触方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种触点的接触压高、且触点的变位量大的小型的电连接器。电连接器(1)具备触点弹簧(3)，该触点弹簧(3)具有：固定部(4)，其保持于壳体(2)；内卷部(5)，其从所述固定部(4)向内涡旋状地延伸；外卷部(6)，其从内卷部(5)开始反转，沿内卷部(5)向外涡旋状地延伸；臂部(7)，其连接于外卷部(6)的末端部分，连接于外卷部(6)的部分的切线方向与外卷部(6)的末端部分的切线方向一致；触点部(8)，其设于臂部(7)的前端，向壳体(2)的外侧突出，与对方电极抵接，并在大致沿臂部(7)的延伸方向承受按压力。

Description

电连接器、电子设备及导电接触方法

技术领域

本发明涉及电连接器、电子设备以及导电接触方法。

背景技术

在电子设备中，使用各种各样的电连接器，其中，与蓄电池的电极电接触的电连接器为了不仅能够吸收自身尺寸误差及安装位置偏差而且还能吸收电子设备的壳体和蓄电池的尺寸误差，必须具有大的变位量。

另外，由于有时蓄电池在电子设备的壳体中移动，所以，若没有充分增大触点弹簧的接触压，则可能发生触点弹簧相对于蓄电池的电极的电接触瞬间受损的瞬间断开。例如，在待机状态的携带式电话中，产生瞬间断开时，携带式电话的电源就关闭掉，如果不进行再次接入电源的操作，则不能接收。

在如携带式电话那样的电子设备中，为了实现装置的小型化，也寻求电连接器的尺寸变小。如果单纯使电连接器小型化，则触点弹簧变短，于是，触点弹簧的弯曲变形量变大，在局部集中并作用大的应力。在作用的应力超过弹性界限时，触点弹簧产生塑性变形，触点的变形位置及接触压受损，产生所谓的塌陷(ヘたり)。如果减小触点弹簧的厚度则应力集中被缓和，故而难以塑性变形，弹性力相应地减小，触点的接触压变小。

为了消除这样的不良情况，作为蓄电池连接用的电连接器，例如专利文献1所记载，可以使触点弹簧弯曲成S字型的形状。但是，在这样的电连接器中进行小型化时，容易产生上述的塌陷问题。

另外，专利文献2记载了将触点弹簧为卷状的连接器。为了将触点弹簧卷绕为360°以上的圆筒状，触点弹簧的一部分在宽方向重叠，因此，其宽度方向的尺寸变大。

专利文献1：(日本)特开2008-218035号公报

专利文献2：(日本)特开2001-237015号公报

发明内容

鉴于上述问题点，本发明的课题在于提供一种触点的接触压高，且触点的变位量大的小型电连接器、小型的电子设备及占有空间小的导电接触方法。

为了解决上述问题，本发明提供一种电连接器，该电连接器具备触点弹簧，该触点弹簧具有：固定部，其保持于壳体；内卷部，其从所述固定部向内涡旋状地延伸；外卷部，其从所述内卷部开始反转，并沿所述内卷部向外涡旋状地延伸；臂部，其连接于所述外卷部的末端部分，连接于所述外卷部的部分的切线方向与所述外卷部的末端部分的切线方向一致；触点部，其设于所述臂部的前端，向所述壳体的外侧突出，与对方电极抵接，并在大致沿所述臂部的延伸方向承受按压力。

根据该构成，通过将触点弹簧形成为双重涡旋状，可以增长触点弹簧相对于占有空间的长度。另外，通过使对方电极的按压力沿涡卷的切线方向作用，由此，使按压力沿触点弹簧的延伸方向作为压缩应力或拉伸应力传递，以卷入或卷回触点弹簧的方式进行作用。由此，由于在触点弹簧的内卷部及外卷部的整体分散作用弯曲应力，没有在局部性应力集中，因此，不会发生触点弹簧塑性变形的危险，与其尺寸相比，可以确保大的接触压和变位量。

另外，本发明的电连接器中，所述臂部也可以形成为以与所述外卷部相同方向且比所述外卷部大的曲率弯曲的弓形。

根据该构成，可以通过臂部也弯曲而有助于触点部的变位量。另外，在将触点部压入对方电极时，使其沿相对于对方电极的按压方向垂直的方向移动，可以得到清除触点部及对方电极的附着物的擦拭效果。

另外，本发明的电连接器中，所述臂部也可以具有沿与所述外卷部的末端部分的切线方向不同的方向折曲的避让部。

根据该构成，通过避让部的变形可以防止臂部的座弯曲。

另外，本发明的电连接器中，所述壳体也可以具有将所述臂部及所述触点部的至少任一个向所述外卷部的切线方向引导的导向部。

根据该构成，可以将对方电极的按压力相对于外卷部的外侧端部正确地沿其漩涡的切线方向传递。

另外，在本发明的电连接器中，所述触点部的远离所述臂部的一侧的端部向所述壳体的内部延伸。

根据该构成，防止触点部的扭曲，顺畅地确保触点弹簧的弹性变形，可以实现足够的触点压力。

另外，本发明提供一种电子设备，其具备上述电连接器的任一个，而且，可安装蓄电池，经由所述电连接器的所述触点弹簧可接受自所述蓄电池的电力供给。

根据该构成，由于电连接器相对于蓄电池的电极的接触可靠性高，因此，向电子设备的电力供给变得可靠，电子设备的动作也变得可靠。

另外，本发明提供一种导电接触方法，配设具备触点弹簧的电连接器，该触点弹簧具备：固定部，其保持于壳体；内卷部，其从所述固定部向内涡旋状地延伸；外卷部，其从所述内卷部开始反转，沿所述内卷部向外涡旋状地延伸；臂部，其从所述外卷部大致沿所述外卷部的切线方向延伸；触点部，其设于所述臂部的前端，向所述壳体的外侧突出，使对方电极与所述触点部抵接，沿所述臂部的延伸方向压入所述触点部。

根据该构成，按压力沿触点弹簧的延伸方向作为压缩应力或拉伸应力而传递，由于不在局部集中应力，所以可以兼得高的接触压和大的变位量这两者，从而实现可靠的导电接触。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的电连接器的立体图；

图2是图1的电连接器的触点弹簧的立体图；

图3是图2的触点弹簧的剖面图；

图4是图1的电连接器的初期状态的剖面图；

图5是图1的电连接器的触点弹簧压入中途的剖面图；

图6是图1的电连接器的触点弹簧压入时的剖面图；

图7是本发明的第二实施方式的电连接器的触点弹簧单个的侧面图；

图8是具备图1的电连接器的携带式电话的背面图。

附图标记说明

1、电连接器

2、壳体

3、3a、触点弹簧

4、固定部

5、内卷部

6、外卷部

7、臂部

8、触点部

9、避让部

10、下侧导向件

11、上侧导向件

12、携带式电话(电子设备)

13、蓄电池

14、电极

具体实施方式

由此，参照附图说明本发明的实施方式。图1为本发明第一实施方式的蓄电池连接用的电连接器1的立体图。电连接器在形成于壳体2的三个插槽中分别压入并固定有触点弹簧3。

在三个触点弹簧3中，中间一个是控制用触点，其两侧分别作为用于供给电源而接触蓄电池的电极(对方电极)的触点而使用。另外，只要将供电用的触点分别设为两个一组的触点对，则可以使与对方电极的导电接触的可靠性进一步提高。

图2及图3表示触点弹簧3的形状。触点弹簧3为板簧，并具有：保持于壳体2的固定部4、从固定部4以描绘涡旋的方式向其涡旋的中心延伸的内卷部5、在涡旋的中央附近从内卷部5进行反转且沿内卷部5以描绘涡旋的方式向外延伸的外卷部6、从外卷部6连续并大致沿涡旋的切线方向延伸的臂部7、形成于臂部7的前端且向壳体2的外侧突出并可接触蓄电池电极且以描绘弧的方式折回且其前端延伸到壳体2的插槽中的触点部8。

臂部7以与外卷部6连接的部分的切线方向和外卷部6的末端的切线方向一致的方式形成。另外，臂部7以与外卷部6相同的方向且比外卷部6相当大的曲率弯曲，以大致形状成为向下凸的弓形的方式而形成。换言之，臂部7的从外卷部6连续的部分即外卷部6的末端部分的附近的部分沿与外卷部6末端的切线方向大致一致的方向且其前端从外卷部6足够分离的方式延伸。而且，臂部7在中央部形成有以从外卷部6的末端部分的切线方向大幅度地离开并向上侧延伸后返回原弓形的延长线上的方式进行折曲的避让部9。

图4表示没有与蓄电池的电极抵接的初期状态的电连接器1的截面。触点弹簧3在将固定部4插入壳体2并进行固定时，臂部7的前端与触点部8从壳体2的前面的开口突出。但是，触点部8以臂部7的相反侧的前端部分位于壳体2中的方式而延伸。

触点弹簧3为下述状态，即、在插入到壳体2的状态下，臂部7与形成于壳体2的插槽内的下侧导向件10抵接，向上侧稍微将触点部8抬起。由此，触点部8也与由壳体2的上部构成的上侧导向件11抵接。

图5及图6表示通过未图示的蓄电池的电极等将触点部8向壳体2压入的中途及已压入的状态。蓄电池的电极经由触点部8向与外卷部6的外侧前端的切线方向大致相同的方向压入臂部7。由于臂部7弯曲为弓形，因此，虽然也作用有使两端靠近的弯曲应力，但是，由于臂部7的曲率大，所以显示出接近于笔直的棒的情况，主要为作用有其延伸方向的压缩应力。

即，臂部7通过自身的挠曲也有助于触点部8的变位量，但是，主要是实现将作用于触点部8的按压力作为与外卷部6的末端的切线方向大致一致的方向的压缩应力而向外卷部6传递的功能。而且，臂部7以远离外卷部6的方式延伸，如图6所示，在压入触点部8时，形成用于防止触点部8和内卷部5的抵接的空间。

另外，在沿臂部7的延伸方向作用过大的压缩应力的情况下，为了通过弯曲来降低臂部7的压缩应力，并防止臂部7的座弯曲而设置避让部9。

另外，臂部7由于其中央部不能通过下侧导向件10向下方移动，因此，通过随着触点部8向壳体2压入而徐徐地弯曲，实现使触点部8向上方移动的动作。这样，通过使触点部8沿相对于对方电极的按压方向成正交的方向偏移，将在对方电极和触点部之间存在的污物刮落，发挥可靠地进行电接触的擦拭效果。

另外，下侧的导向件10及上侧的导向件11防止臂部7的板厚方向的振动，也保证对方触点产生的按压力对外卷部6的外侧端部沿其位置的切线方向发生作用。

通过对方电极按压触点部8而作用于臂部7的压缩应力相对于外卷部6沿其涡旋的切线方向传递。沿涡旋状的板弹簧的延伸方向作用的压缩应力或拉伸应力，与弯曲板弹簧的力相比，也作为卷入或卷出板弹簧的力沿着其延伸方向传递。因此，在本实施方式中，对方电极按压触点部8的力作为卷入外卷部6的方向的力、及以在内卷部5的中心部卷出内卷部5的方式按压的力而作用。

即，压入触点部8的力遍及触点弹簧3的大致全长作为其延伸方向的压缩力而作用，应力的作用方向的变化量的横方向的分量在触点弹簧3的各处一点一点地作为弯曲应力而分散。

因此，触点弹簧3主要作为其压缩应力的反作用力对蓄电池的电极压接触点部8，因此，与根据弯曲应力的情况相比，可以得到高的接触压。另外，触点弹簧3通过使压缩应力的方向逐渐涡旋状地变化，在各处使弯曲应力一点一点地分散作用，因此，由于应力集中而局部超过弹性范围的大的应力不会发生作用，不会产生塑性变形而发生塌陷。

另外，在本实施方式中，在触点弹簧3的固定部4由于作用弯曲应力，所以，由于仅该部分加厚板厚，从而可以抑制弯曲变形，防止塑性变形。由此，不存在壳体2妨碍触点弹簧3的弹性变形而不能得到触点压力的不良情况。

另外，对于触点弹簧3，若将截面形状的纵横比(板宽相对于板厚的比)设为2倍以上，则在宽度方向不存在由于变形而扭曲，可以防止钩挂于壳体2而阻碍作为弹簧发挥弹性力的不良情况。但是，即使将触点弹簧3的纵横比设为5倍以上，也不能期待更好的防扭曲效果，只是电连接器1的尺寸增大。

而且，在本实施方式的电连接器1中，通过触点部8的前端延伸到壳体2的插槽的内部，防止触点弹簧3的扭曲及在板宽方向发生偏移。

下面，图7表示本发明的第二实施方式的电连接器的触点弹簧3a。另外，在本实施方式中，对与第一实施方式相同的构成元件标注相同的符号，省略对其进行的重复说明。

在本实施方式的触点弹簧3中，外卷部6的外侧端部位于内卷部5的外侧端部的相反侧，即，臂部7夹持内卷部5及外卷部6位于固定部4的相反侧。如本实施方式所示，臂部7若沿与外卷部6的外侧端部的切线方向大致一致的方向承受压缩应力，则如上说明，主要通过压缩应力产生触点部8的接触压，从而可以与内卷部5及外卷部6连续地传递压缩应力。

另外，图8表示具备第一实施方式的电连接器1的本发明的电子设备的一实施方式的携带式电话12。携带式电话12在内部配设有上述电连接器1，在与电连接器1邻接的内部空间可收纳蓄电池13。若在携带式电话12收纳蓄电池13，则在蓄电池13的电极14压接电连接器1的触点部8。

如上所述，电连接器1体积小，同时触点部8的可变形量大、触点压力高，且触点弹簧3难以发生塑性变形。因此，通常，携带式电话12可以由蓄电池13向其主体供给电力，可靠地进行待机等处理。

Claims (7)

1.一种电连接器，其特征在于，

该电连接器具备触点弹簧，

该触点弹簧具有：

固定部，其保持于壳体；

内卷部，其从所述固定部向内涡旋状地延伸；

外卷部，其从所述内卷部开始反转，并沿所述内卷部向外涡旋状地延伸；

臂部，其连接于所述外卷部的末端部分，连接于所述外卷部的部分的切线方向与所述外卷部的末端部分的切线方向一致；

触点部，其设于所述臂部的前端，向所述壳体的外侧突出，与对方电极抵接，并在大致沿所述臂部的延伸方向承受按压力。

2.如权利要求1所述的电连接器，其特征在于，

所述臂部形成为以与所述外卷部相同方向且比所述外卷部大的曲率弯曲的弓形。

3.如权利要求1所述的电连接器，其特征在于，

所述臂部具有沿与所述外卷部的末端部分的切线方向不同的方向折曲的避让部。

4.如权利要求1所述的电连接器，其特征在于，

所述壳体具有将所述臂部及所述触点部的至少任一个向所述外卷部的切线方向引导的导向部。

5.如权利要求1所述的电连接器，其特征在于，

所述触点部的远离所述臂部的一侧的端部向所述壳体的内部延伸。

6.一种电子设备，其特征在于，

具备权利要求1所述的电连接器，而且，可安装蓄电池，

经由所述电连接器的所述触点弹簧可接受自所述蓄电池的电力供给。

7.一种导电接触方法，其特征在于，

配设具备触点弹簧的电连接器，该触点弹簧具备：

固定部，其保持于壳体；

内卷部，其从所述固定部向内涡旋状地延伸；

外卷部，其从所述内卷部开始反转，沿所述内卷部向外涡旋状地延伸；

臂部，其从所述外卷部大致沿所述外卷部的切线方向延伸；

触点部，其设于所述臂部的前端，向所述壳体的外侧突出，

使对方电极与所述触点部抵接，沿所述臂部的延伸方向压入所述触点部。

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