CN105518942A - 电池连接器及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种连接器包括:绝缘壳体(10),限定多个隔离的端子腔以及设置在绝缘壳体的相应的端子腔中多个导电端子(20)。每个端子腔具有在绝缘壳体的一侧上的底部(101)和穿过绝缘壳体的相对侧上的表面(103)的开口(102)。每个导电端子包括:固定部(201),其被固定在相应的端子腔的底部上;接触部(203),其突出到开口之外;以及中间部(202),其连接在固定部和接触部之间并且从固定部的一端朝向固定部的另一端倾斜。中间部和接触部均被构造为响应于施加在接触部上的压力而朝向底部并在绝缘壳体的纵向方向上移动。

Description

电池连接器及其制造方法
技术领域
本发明的示例和非限制性实施例总体上涉及一种连接器,并更为具体地涉及一种电池连接器及其制造方法。
背景技术
用于移动电话或其它便携式电子设备的传统电池连接器包括在其中限定多个端子凹槽的绝缘壳体和设置在相应端子端凹槽中的多个导电端子。每个导电端子具有容纳在对应的端子凹槽中的基板。基板的边缘弯曲地向前延伸以形成容纳在对应的端子凹槽中的弹性部分。弹性部分的自由端向前延伸以形成伸出绝缘壳体的接触部以用于接触对应的电池。当电池连接器在使用中时,接触部分由电池推动使得弹性部分朝向对应的端子凹槽被弹性地压缩。
发明内容
本发明的示例性实施例提出一种用于提供较长滑触距离(wipingdistance)并从而提高电气可靠性的电池连接器的新设计。
本发明的一方面涉及一种电池连接器。电池连接器包括限定多个隔离的端子腔的绝缘壳体,每个端子腔具有位于绝缘壳体的一侧上的底部和穿过绝缘壳体的相对侧上的表面的开口。电池连接器进一步包括设置在绝缘壳体的相应端子腔中的多个导电端子,其中,每个导电端子包括:固定部,被固定在相应的端子腔的底部上;接触部,突出到开口之外;中间部,连接在固定部和接触部之间并且从固定部的一端朝向固定部的另一端倾斜,并且其中,中间部和接触部均被构造为响应于施加在接触部上的压力而朝向底部并且在绝缘壳体的纵向方向上移动。
本发明的第二方面涉及一种用于制造根据本发明的第一方面的电池连接器的方法。该方法包括:形成多个导电端子;并且通过插入成型工艺形成具有被设置在被限定在绝缘壳体内的多个隔离的端子腔中的多个导电端子的绝缘壳体,以使得固定部被固定在对应的端子腔的底部上;接触部突出到开口之外;中间部和接触部均响应于施加在接触部上的压力而朝向底部并在绝缘壳体的纵向方向上移动。
本发明的第三方面涉及一种用于制造根据本发明的第一方面的电池连接器的方法。该方法包括:分别形成绝缘壳体和多个导电端子,其中,每个导电端子的固定部被形成为尺寸比对应的端子腔的底部的尺寸大;通过过盈配合工艺将多个导电端子安装到绝缘壳体中,以使得固定部被固定在对应的端子腔的底部上;接触部突出到开口之外;中间部和接触部均响应于施加在接触部上的压力而朝向底部并在绝缘壳体的纵向方向上移动。
附图说明
在结合附图阅读时,通过参考下面实施例的具体描述来最好地理解发明本身使用的优选模式和进一步的目的,其中在本公开的实施例中相同的参考标记通常指代相同的元件。
图1是图示出根据本发明的实施例的电池连接器的示例性示图;
图2是图示出根据本发明的实施例的导电端子20的示例性示图;
图3图示出了根据本发明的实施例的导电端子20的工作状态;
图4图示出了用于制造根据本发明的实施例的电池连接器的方法400的流程图;
图5图示出了用于制造根据本发明的实施例的电池连接器的方法500的流程图。
具体实施方式
将参照附图更详细地描述一些优选实施例,附图中已图示出本公开的优选实施例。然而,本公开可以以各种方式被实施,因此不应被解释为受限于在本文中所公开的实施例。相反,那些实施例被提供用于全面并完整地理解本公开,并且将本公开的范围完全地传达给本领域技术人员。
在下文中,使用多个备选方式描述本发明及其方面的各个实施例和实施方式。通常注意到,根据某些需要和限制,所有描述的备选方式可以被单独地或以任意可能的组合(也包括各种备选方式的单个特征的组合)的方式被提供。
导电端子的接触部的表面上的灰尘和氧化物可能影响电池连接器的导电性。滑触距离是电池连接器的设计中的参数,并且在本文中被定义为接触部的顶部从没有压力被施加的情况下的自由状态到被电池按压的情况下的压缩状态的水平位移。滑触距离可能影响连接器的电气稳定性。由于较长的滑触距离趋于保证灰尘或氧化物清洁的效果并且适应于制造误差,较长的滑触距离可能是有益的。然而,传统的连接器不能提供足够的滑触距离以将连接器的电气性能最优化。
首先参照图1,在图1中图示出了根据本发明的实施例的电池连接器。电池连接器包括绝缘壳体10和设置在绝缘壳体10中的多个导电端子20。导电端子20的数量可以是三个,如图1所示,但是实施例还可以包括不同数量的连接器,例如两个或四个连接器。
如图1所图示,绝缘壳体10是长方体形状的并且包括多个端子腔。端子腔可以沿着其纵向方向(即,图1中示出的x方向)以规律的间隔布置。绝缘壳体10可以由绝缘材料制成,绝缘材料包括但不限于尼龙或液晶聚合物(LCP)。端子腔通过绝缘材料而充分地绝缘,以使得任意两个相邻的端子腔之间的电阻可以大于1000MΩ。
端子腔中的每一个端子腔包括在绝缘壳体10的后侧上的底部101和穿过绝缘壳体10的前侧上的表面103的开口102。每个端子腔的底部101和开口102之间的中间部限定用于容纳导电端子20的移动的空间104。空间104可以允许导电端子20的至少部分在纵向方向上移动,例如,朝向另一导电端子移动。在图1中,端子腔的中间部被图示为在左侧上是弯曲的并在右侧上是成直角的。然而,本领域技术人员应当注意到端子腔可以是任意形状的,只要其可以容纳导电端子的移动,并且两个相邻的端子腔之间的中间部分可以将设置在其中的对应的导电端子充分绝缘。
如图1中所示的容纳空间104的右侧壁105形成有阶梯部106,其使得开口102的宽度小于容纳空间104的宽度。阶梯部106用作具有一定厚度的阻挡部,以阻止导电端子的支撑部(将在后面详细描述)移动到端子腔之外。
现在参考图2,图示出了根据本发明的实施例的导电端子20。在该实施例中,导电端子20包括固定部201、接触部203以及连接在固定部201和接触部203之间并且从固定部201的一端朝向其另一端倾斜的中间部202,例如如图2(a)所示的从左端到右端倾斜。在该实施例中,导电端子20的中间部202包括连接到固定部201的第一弯曲部2021,其被构造用于当导电端子被压缩时释放压力。优选地,中间部202可以进一步包括第二弯曲部2022,其连接到接触部203并被构造用于限制接触部203移动得太远而无法与电池焊盘的有效区域接触。优选地,第一弯曲部2021的弯曲半径比第二弯曲部2022的弯曲半径小。第一弯曲部2021在与第二弯曲部2022的弯曲方向不同的弯曲方向上弯曲。优选地,第一弯曲部2021的宽度比第二弯曲部2022的宽度宽,并且第二弯曲部2022从第一弯曲部2021朝向接触部203渐缩,如图2(b)所示。
在一个实施例中,导电端子20的固定部201的顶边缘向上延伸然后向外垂直弯曲以形成焊接部2011,该焊接部在电池连接器被安装在移动电话中时可以被焊接在移动电话的PCB板上。焊接部2011优选为如图2(a)所示的矩形。然而,将理解的是,焊接部2011的形状不限于矩形。能够将焊接部2011牢固地焊接在PCB板上的任意形状是可能的。
在该实施例中,接触部203在处于没有压力施加在接触部203上的自由状态时是具有面向固定部201的开口的横卧的V形。导电端子20的接触部203包括限定支撑部2031的自由端。当导电端子处于自由状态时支撑部2031将被定位在阻挡部106上,从而避免接触部203的自由端移动到端子腔之外并且因此防止导电端子被不期望的外力损害。
优选地,接触部203可以进一步例如通过在接触部的顶部上嵌入一个或多个珠状物而成型,从而使得与电池焊盘点接触。优选地,接触部的顶部还可以镀覆有金从而提高接触可靠性。
返回参考图1,在组装的电池连接器中,多个导电端子被设置在对应的端子腔中。每个导电端子20的固定部201被固定在对应的端子腔10的底部101上。接触部203突出到开口102之外以用于例如通过接触部的顶部上的接触珠状物来接触电池(未示出)。支撑部2031被定位在相应的阻挡部106上以用于限制接触部203的自由端移动到容纳空间之外并从而防止导电端子被不期望的外力损害。焊接部2011被留在绝缘壳体之外以用于被焊接在移动电话或便携式装置中的PCB板上。
在使用中,接触部203被电池推动使得中间部202和接触部203均朝向底部101并在纵向方向(即图1中示出的x方向)上移动。在这种情况下,中间部202和接触部203在纵向方向上的移动提高了滑触距离。使用由钛铜合金C1990-1/2H制成的导电端子,滑触距离可以达到1.6mm。当将电池从电池连接器中取出时,中间部202的弹性被释放以推动接触部203向外移动直到支撑部2031被限制。
图3图示出了根据本发明的实施例的导电端子20的工作状态。导电端子20在没有力施加在导电端子20的接触部203的情况下被称作处于自由状态(在图3中被指示为“F”),并且否则在具有某个力施加在接触部203上的情况下被称作处于压缩状态(在图3(a)中被指示为“C”)。图3(a)还示出根据本发明的实施例的由钛铜合金C1990-1/2H制成的特定导电端子的滑触距离和工作范围。图3(a)中示出的最大滑触距离L(即x方向上的位移)为1.6mm,竖直方向上的工作范围W(即y方向上的位移)为0.9+/-0.4mm。图3(b)图示出了施加在接触部203上的正常力与接触部在竖直方向上的位移之间的仿真关系。顶部曲线示出了当电池连接器首先被按压的情况,并且底部曲线示出了当施加在导电端子上的压力被释放的情况,这也叫做“返回曲线”。从该仿真结果可以看出特定导电端子的所有返回曲线彼此一致。
根据本发明的实施例的电池连接器可以例如通过插入成型工艺被一体成型成一个部件。在图4中,示出了用于制造根据本发明的实施例的电池连接器的方法400。在框401中,多个导电端子被形成为使得每个导电端子包括固定部、接触部和连接在固定部和接触部之间并从固定部的一端朝向固定部的另一端倾斜的中间部;在框402中,例如通过插入成型工工艺,形成具有设置在被限定在绝缘壳体内的多个隔离的端子腔中的多个导电端子的绝缘壳体,以使得:每个端子腔包括在绝缘壳体的一侧上的底部和穿过绝缘壳体的相对侧上的表面的开口;固定部被固定在对应的端子腔的底部上;接触部突出到开口之外;中间部和接触部均响应于施加在接触部上的压力而朝向底部并在绝缘壳体的纵向方向上移动。
备选地,根据本发明的实施例的电池连接器可以通过将多个导电端子安装到绝缘壳体中而被制造,多个导电端子和绝缘壳体事先例如通过过盈配合工艺被分别地形成。在图5中,图示出了用于制造根据本发明的实施例的电池连接器的方法500。在框501中,限定多个隔离的端子腔的绝缘壳体例如通过成型工艺被形成为使得每个端子腔包括在绝缘壳体的一侧上的底部和穿过绝缘壳体的相对侧上的表面的开口;在框502中,多个导电端子被形成为使得每个导电端子包括固定部、接触部和连接在固定部和接触部之间并且从固定部的一端朝向固定部的另一端倾斜的中间部;然后在框503中,多个导电端子例如通过每个导电端子的固定部的尺寸稍微大于对应的端子腔的底部的过盈配合工艺而被安装到绝缘壳体中,以使得:固定部被固定在相应的端子腔的底部上;接触部突出到开口之外;并且中间部和接触部均响应于施加在接触部上的压力而朝向底部并且在绝缘壳体的纵向方向上移动。本领域技术人员将理解用于制造电池连接器的操作不必以与图5中图示出的顺序相同的顺序执行。例如,框501的操作和框502的操作可以相反或并行地执行。
上面已参照示意性示图和方法的流程图图示描述了本发明的示例性实施例。将理解的是,流程图图示的每个框和流程图图示中的框的组合分别通过各种方式实施而不限于所公开的任何特定实施例。
本领域技术人员将想到本文中阐述的本发明的许多变形和其它实施例,具有前述描述和相关附图中呈现的教导的益处的本发明的这些实施例属于本发明的许多变形和其它实施例。因此,将理解的是,本发明的实施例不限于公开的特定实施例并且变形和其它实施例旨在被包括在所附权利要求的范围内。尽管在本文中采用特定术语,但是它们仅用于一般性和描述性的含义而不为限制性的目的。

Claims (21)

1.一种连接器,包括:
绝缘壳体,限定多个隔离的端子腔,每个端子腔具有在所述绝缘壳体的一侧上的底部和穿过所述绝缘壳体的相对侧上的表面的开口;和
多个导电端子,设置在所述绝缘壳体的相应的端子腔中,其中,每个导电端子包括:
固定部,固定在相应的端子腔的底部上;
接触部,突出到所述开口之外;和
中间部,连接在所述固定部和所述接触部之间并且从所述固定部的一端朝向所述固定部的另一端倾斜,
其中,所述中间部和所述接触部被构造为均响应于施加在所述接触部上的压力而朝向所述底部并在所述绝缘壳体的纵向方向上移动。
2.根据权利要求1所述的连接器,其中
每个导电端子的中间部包括至少一个弯曲部,所述至少一个弯曲部连接到相应的导电端子的固定部。
3.根据权利要求2所述的连接器,其中
每个导电端子的中间部进一步包括第二弯曲部,所述第二弯曲部连接到相应的导电端子的所述接触部并且在与所述第一弯曲部的弯曲方向不同的弯曲方向上弯曲。
4.根据权利要求3所述的连接器,其中
所述第一弯曲部的宽度比所述第二弯曲部的宽度宽;并且
所述第二弯曲部从所述第一弯曲部朝向所述接触部渐缩。
5.根据权利要求1所述的连接器,其中
每个导电端子的固定部包括从所述固定部的边缘延伸到所述绝缘壳体之外的焊接部。
6.根据权利要求1所述的连接器,其中
每个导电端子的接触部由具有面向所述固定部的开口的横卧的V形构成。
7.根据权利要求6所述的连接器,其中
每个导电端子的接触部包括限定支撑部的自由端;
每个端子腔限定用于容纳相应的导电端子的中间部和接触部的移动的空间;并且
穿过所述表面的所述开口的宽度比所述空间的宽度小,以使得阻挡部形成在穿过所述表面的所述开口与所述空间之间以限制所述支撑部。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的连接器,其中
所述绝缘壳体由尼龙或液晶聚合物(LCP)材料制成;并且
所述导电端子由选自下列组中的一个制成,所述组由钛铜合金、铜-镍-硅合金和磷青铜组成。
9.根据权利要求1-7中任一项所述的连接器,其中
所述接触部的顶部由金镀覆。
10.根据权利要求1-7中任一项所述的连接器,其中
所述接触部被成形为与电池的电焊盘点接触。
11.一种方法,包括:
提供限定多个隔离的端子腔的绝缘壳体,每个端子腔具有在所述绝缘壳体的一侧上的底部和穿过所述绝缘壳体的相对侧上的表面的开口;
将多个导电端子设置在所述绝缘壳体的相应的端子腔中,其中,每个导电端子包括:
固定部,固定在相应的端子腔的底部上;
接触部,突出到所述开口之外;以及
中间部,连接在所述固定部和所述接触部之间并且从所述固定部的一端朝向所述固定部的另一端倾斜,
其中,所述中间部和所述接触部被构造为均响应于施加在所述接触部上的压力而朝向所述底部并且在所述绝缘壳体的纵向方向上移动。
12.根据权利要求11所述的方法,其中
每个所述导电端子的中间部包括至少一个弯曲部,所述至少一个弯曲部连接到相应的导电端子的固定部。
13.根据权利要求12所述的方法,其中
每个导电端子的中间部进一步包括第二弯曲部,所述第二弯曲部连接到相应的导电端子的接触部并且在与所述第一弯曲部的弯曲方向不同的弯曲方向上弯曲。
14.根据权利要求13所述的方法,其中
所述第一弯曲部的宽度比所述第二弯曲部的宽度宽;并且
所述第二弯曲部从所述第一弯曲部朝向所述接触部渐缩。
15.根据权利要求11所述的方法,其中
每个导电端子的固定部包括从所述固定部的边缘延伸到所述绝缘壳体之外的焊接部。
16.根据权利要求11所述的方法,进一步包括:
将每个导电端子的接触部形成为具有面向所述固定部的开口的横卧的V形。
17.根据权利要求16所述的方法,其中
每个导电端子的接触部包括限定支撑部的自由端;
每个端子腔限定用于容纳相应的导电端子的中间部和接触部的移动的空间;并且
穿过所述表面的所述开口的宽度比所述空间的宽度小,以使得阻挡部形成在穿过所述表面的所述开口与所述空间之间以限制所述支撑部。
18.根据权利要求11-17中任一项所述的方法,进一步包括:
通过尼龙或液晶聚合物(LCP)材料形成所述绝缘壳体;以及
通过选自下列组中的一个形成所述导电材料,所述组由钛铜合金、铜-镍-硅合金和磷青铜组成。
19.根据权利要求11-17中任一项所述的方法,进一步包括:
在所述接触部的顶部镀覆金。
20.根据权利要求11-17中任一项所述的方法,进一步包括:
将所述接触部成形为与电池的电焊盘点接触。
21.根据权利要求11-17中任一项所述的方法,其中
将多个导电端子设置在所述绝缘壳体的相应的端子腔中通过插入成型工艺或过盈配合工艺来实施。
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