CN108123241A - 压接连接器及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够使由两个螺旋部构成的螺旋结构部的尺寸精度稳定并且还提高螺旋结构部的强度的压接连接器及其制造方法。通过导电性的板材形成螺旋结构部。螺旋结构部具有第一螺旋部(10)和第二螺旋部(20)。在第一螺旋部(10)的前部形成有接触部(18)，在第二螺旋部(20)的前部形成有从基部侧与接触部(18)对置的支承部(28)。通过将接触部(18)与支承部(28)焊接而固定，从而能够使第一螺旋部(10)与第二螺旋部(20)以高度地维持相对位置的方式连结。

Description

压接连接器及其制造方法
技术领域
本发明涉及由导电性的板材形成螺旋结构部的压接连接器，尤其涉及能够发挥稳定的弹性回弹力、并且容易防止螺旋结构部的变形的结构的压接连接器及其制造方法。
背景技术
在专利文献1中记载了由导电性的板材形成的压接连接器。
该压接连接器具有下侧平板部、上侧平板部以及位于上侧平板部的下侧的辅助上侧平板部。在下侧平板部与上侧平板部之间设置有第一弹簧部，在下侧平板部与辅助上侧平板部之间设置有第二弹簧部。第一弹簧部与第二弹簧部均以从下侧平板部立起的方式弯折而形成为螺旋状，形成各个弹簧部的平板部的板面朝向与沿负载作用方向延伸的中心线大致平行的方向。
当上侧平板部作用有负载时，具有上侧平板部的第一弹簧部朝向下侧平板部压缩变形，并且通过上侧平板部按压辅助上侧平板部，从而具有辅助上侧平板部的第二弹簧部也朝向下侧平板部压缩变形。因此，通过第一弹簧部和第二弹簧部能够发挥较大的弹性回弹力。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016-1583号公报
在专利文献1所记载的压接连接器中，第一弹簧部与第二弹簧部从下侧平板部相互独立地弯折，因此由于各个弹簧部的变形后的回弹而难以高精度地确保上侧平板部与辅助上侧平板部的相对位置。因此，容易产生螺旋结构的尺寸的偏差，对于每个压接连接器难以将压缩时的弹性回弹力的偏差确保为最小限度。另外，第一弹簧部与第二弹簧部并不相互约束，因此在保管压接连接器时、在将压接连接器向电子设备等安装的工序中意外地对压接连接器作用有不当的外力时，还存在产生各弹簧部相互打开等变形的可能性。
发明内容
发明所要解决的课题
本发明解决上述以往的课题，其目的在于提供如下的压接连接器及其制造方法，该压接连接器通过使构成螺旋结构部的第一螺旋部与第二螺旋部相互约束，能够始终得到稳定的接触压力，还不易产生螺旋结构的变形。
用于解决课题的方案
本发明涉及一种压接连接器，其通过导电性的板材形成有基部导通部、以及从所述基部导通部立起的螺旋结构部，该压接连接器的特征在于，所述螺旋结构部具有从所述基部导通部的不同位置立起的第一螺旋部和第二螺旋部，在所述第一螺旋部的前部设置有接触部，在所述第二螺旋部的前部设置有从基部侧与所述接触部对置的支承部，所述接触部与所述支承部被固定。
在本发明的压接连接器中，所述接触部与所述支承部被焊接而固定。
在本发明的压接连接器中，优选所述第一螺旋部与所述第二螺旋部从所述基部导通部的对置的位置立起。
在本发明的压接连接器中，所述第一螺旋部与所述第二螺旋部的从所述基部导通部朝向前部的卷绕方向是相同的方向。
另外，在本发明的压接连接器中，优选所述第一螺旋部从所述接触部延伸出的方向与所述第二螺旋部从所述支承部延伸出的方向是彼此相反的方向。
在本发明中，所述基部导通部的平面形状为矩形状，所述第一螺旋部与所述第二螺旋部在所述基部导通部的平面形状的所述矩形状的角部弯曲，且以仿照所述基部导通部的平面形状的方式形成。
接下来，本发明涉及一种压接连接器的制造方法，所述压接连接器通过导电性的板材形成有基部导通部、以及从所述基部导通部立起的第一螺旋部以及第二螺旋部，该压接连接器的制造方法的特征在于，从所述基部导通部的不同位置使所述第一螺旋部和所述第二螺旋部立起，使所述第一螺旋部与所述第二螺旋部分别形成为螺旋状，并且在所述第一螺旋部的前部形成接触部，在所述第二螺旋部的前部形成从基部侧与所述接触部对置的支承部，将所述接触部与所述支承部焊接而固定。
在本发明的压接连接器的制造方法中，优选对所述接触部与所述基部导通部向相互接近的方向加压而至少使所述第一螺旋部变形，使所述接触部与所述支承部相互抵接，在此状态下，对所述接触部与所述支承部进行激光焊接。
并且，在本发明的压接连接器的制造方法中，在所述基部导通部形成有孔或切口，从所述孔或切口朝向所述接触部与所述支承部的接触部位照射激光而进行焊接。
在该情况下，优选所述孔或切口形成在从所述基部导通部的中心位置偏向激光的照射侧的位置。
发明效果
本发明的压接连接器通过使板材从基部导通部以立起的方式弯曲而形成有第一螺旋部和第二螺旋部，且在第一螺旋部的前部设置的接触部、以及在第二螺旋部的前部设置的支承部被固定。由此，能够高精度地确定第一螺旋部与第二螺旋部的相对位置，能够限制螺旋结构部的尺寸的偏差。另外，第一螺旋部与第二螺旋部在保持相互连结的状态下压缩变形，因此在对第一螺旋部的前部的接触部加压时，能够根据将第一螺旋部的弹簧常量与第二螺旋部的弹簧常量加总得到的弹簧常量，对接触部发挥弹性回弹力。
从基部导通部相互独立地弯曲的第一螺旋部与第二螺旋部相互约束，因此在保管压接连接器时、向电子部件等组装的工序等中对螺旋结构部作用有外力时，容易防止第一螺旋部与第二螺旋部独立地变形。
另外，本发明的压接连接器的制造方法能够通过激光焊接等将在第一螺旋部的前部设置的接触部、以及在第二螺旋部的前部设置的支承部可靠地固定。
附图说明
图1是从前部侧观察本发明的实施方式的压缩连接器时的俯视图。
图2是以未作用有负载的状态示出本发明的实施方式的压缩连接器的立体图。
图3是将图2所示的压接连接器在III-III线处切断的半剖立体图。
图4是以作用有负载的状态示出本发明的实施方式的压缩连接器的立体图。
图5是示出由导电性的板材弯曲加工出本发明的实施方式的压接连接器的状态的剖视图。
图6是说明对图5所示的弯曲加工后的压接连接器的接触部与支承部进行焊接的工序的剖视图。
附图标记说明
1 压接连接器；
2 基部导通部；
10 第一螺旋部(螺旋结构部)；
11 螺旋基部；
18 接触部；
20 第二螺旋部(螺旋结构部)；
21 螺旋基部；
28 支承部；
31 第一夹具；
32 第二夹具；
O 中心线。
具体实施方式
本发明的实施方式的压接连接器1通过利用冲压加工将导电性的金属板材弯折而成形。金属板材为铜或铜合金，在实施方式中由科森合金(Cu-Ni-Si合金)形成。
压接连接器1的图1所示的平面形状中的X方向和Y方向的尺寸分别为2mm×2mm以下，优选为1.5mm×1.5mm以下，在如图2所示未作用有负载的自由状态下的Z方向的高度尺寸为1.5mm以下，优选为1mm左右。
该压接连接器1通过在电路基板安装有多个等，从而用于电路基板彼此的连接部、电路基板与IC等电子元件的连接部、或者电路基板与配线电缆(柔性配线电缆)的连接部等。
在图2和图3中示出未作用有负载的自由状态下的压接连接器1。压接连接器1在基部侧(Z1侧)设置有基部导通部2。基部导通部2与X-Y平面平行，其下表面2a钎焊于电路基板的导电性的焊盘部等。基部导通部2的平面形状为矩形状，如图1所示，X方向的尺寸与Y方向的尺寸大致相同。但是，X方向的尺寸与Y方向的尺寸也可以不同。
如图1和图2所示，从基部导通部2的朝向X1侧的边立起有第一螺旋部10，从朝向X2侧的边立起有第二螺旋部20。第一螺旋部10与第二螺旋部20从基部导通部2的相互对置的侧部立起。在本实施方式中，由第一螺旋部10和第二螺旋部20构成螺旋结构部。
如图1和图2所示，第一螺旋部10连续地形成有从基部导通部2的X1侧的边向前部侧(Z2侧)垂直地弯折而立起的螺旋基部11、从螺旋基部11在弯曲部12处弯曲并向X2方向延伸的Y2侧板部13、从Y2侧板部13在弯曲部14处弯曲并向Y1方向延伸的X2侧板部15、以及从X2侧板部15在弯曲部16处弯曲并向X1方向延伸的Y1侧板部17。
第一螺旋部10从螺旋基部11到Y1侧板部17由细长且连续地延伸的板部形成。如图2所示，第一螺旋部10采用如下螺旋结构：将构成该第一螺旋部10的板部的宽度尺寸对分的中心线WO1随着从螺旋基部11朝向Y1侧板部17而向前部侧(Z2侧)立起。
在第一螺旋部10的前部侧(Z2侧)设置有从Y1侧板部17弯折的接触部18。在接触部18一体地形成有与X-Y平面大致平行的上表面部18a、以及从上表面部18a的三个边向基部方向(Z1方向)弯曲的凸缘部18b，在上表面部18a的中央部形成有接触凸部18c。在各图中示出通过接触凸部18c的中心且沿螺旋结构部的压缩方向(Z方向)延伸的假想线作为中心线O。
当在接触部18作用有朝向基部方向的负载时，在第一螺旋部10中，在从螺旋基部11的一部分到Y1侧板部17的范围内发生扭转变形和板宽方向的挠曲变形，朝向Z1方向弹性地压缩变形。但是，形成有凸缘部18b的接触部18不易形变，从而能够持续承受负载。
第二螺旋部20连续地形成有从基部导通部2的X2侧的边朝向Z2方向垂直地弯折而立起的螺旋基部21、从螺旋基部21在弯曲部22处弯曲并向X1方向延伸的Y1侧板部23、从Y1侧板部23在弯曲部24处弯曲并向Y2方向延伸的X1侧板部25、以及从X1侧板部25在弯曲部26处弯曲并向X2方向延伸的Y2侧板部27。
第二螺旋部20从螺旋基部21到Y2侧板部27由细长且连续地延伸的板部形成。如图2所示，第二螺旋部20采用如下螺旋结构：将构成该第二螺旋部20的板部的宽度尺寸对分的中心线WＯ2随着从螺旋基部21朝向Y2侧板部27而向前部侧(Z2侧)立起。
如图1所示，第一螺旋部10的弯曲部12、14、16和第二螺旋部20的弯曲部22、24、26均沿着矩形状的基部导通部2的角部大致呈直角弯曲，因此第一螺旋部10与第二螺旋部20在俯视观察时形成为沿着基部导通部2的外形的矩形状。若像这样将螺旋结构部设为矩形状，则即使X方向与Y方向的尺寸为受限的大小，也能够将螺旋轨迹确保为较长，容易设定第一螺旋部10和第二螺旋部20的弹簧常量。
如图3所示，在第二螺旋部20的前部侧(Z2侧)设置有从Y2侧板部27弯折的支承部28。支承部28是与X-Y平面大致平行的平板部。在未对所述接触部18施加基部方向的负载的自由状态下，支承部28焊接而固定于接触部18的上表面部18a的下表面。
在上述结构的压接连接器1中，第一螺旋部10的前部的接触部18与第二螺旋部20的前部的支承部28相互固定，因此第一螺旋部10与第二螺旋部20的相对位置不易产生偏差。如图5所示，在接触部18与支承部28被固定之前的状态下，在刚从基部导通部2弯折出第一螺旋部10和第二螺旋部20而将其分别成形为螺旋状后，由于回弹而使第一螺旋部10与第二螺旋部20欲相互远离，第一螺旋部10与第二螺旋部20的相对位置容易产生偏差。但是，在实施方式的压接连接器1中，接触部18与支承部28被固定，因此能够使第一螺旋部10与第二螺旋部20的相对位置均衡，能够限制压接连接器1的尺寸的偏差。
另外，在保管压接连接器1时、或者在将压接连接器1向电子设备等安装的工序中，有时与螺旋结构部误接触，如图5所示，在接触部18与支承部28未被固定的情况下，存在第一螺旋部10与第二螺旋部20分别独立地变形的可能性。特别是，第一螺旋部10与第二螺旋部20容易向相互远离的方向变形。相对于此，在实施方式的压接连接器1中，接触部18与支承部28被固定，因此第一螺旋部10与第二螺旋部20不会相互远离地变形。即，螺旋结构部的强度变高，螺旋结构部不易变形。
接下来，上述结构的压接连接器1的接触动作如下所述。
当在接触部18作用有朝向基部方向的负载时，在第一螺旋部10中，在从螺旋基部11到Y1侧板部17的范围内发生扭转变形和板宽方向的挠曲变形，朝向Z1方向弹性地压缩变形。此时，固定于接触部18的支承部28也被向基部方向按压，因此在第二螺旋部20中，也在从螺旋基部21的一部分到Y2侧板部27的范围内发生扭转变形和板宽方向的挠曲变形，朝向Z1方向弹性地压缩变形。在图4中示出第一螺旋部10和第二螺旋部20压缩变形后的状态。
在螺旋结构部中，第一螺旋部10与第二螺旋部20被固定，因此在对接触部18施加朝向Z1方向的负载时，第一螺旋部10与第二螺旋部20能够一起向Z1方向压缩变形相同的距离。如图5所示，当在接触部18与支承部28不连结的状态下，接触部18向Z1方向被按压时，有时在接触部18与支承部28之间产生滑动等，无法使Z1方向的负载准确地作用于第二螺旋部20。相对于此，在实施方式的压接连接器1中，第一螺旋部10与第二螺旋部20始终一体地变形，因此能够根据将第一螺旋部10的弹簧常量与第二螺旋部20的弹簧常量加总得到的弹簧常量，对接触部18发挥弹性回弹力。由此，能够使每个接连接器1的弹性回弹力均匀化。
接下来，对所述压接连接器1的制造方法进行说明。
通过冲压加工对科森合金等导电性的金属板材进行冲裁，成形出基部导通部2、以及从基部导通部2一体地延伸的一对窄幅的板材，使该板材朝向Z2方向弯折，分别变形为螺旋状，从而成形出第一螺旋部10以及第二螺旋部20，并且在第一螺旋部10的前部一体地形成连接部18，在第二螺旋部20的前部一体地形成支承部28。需要说明的是，通过冲裁后的弯折成形而进行的第一螺旋部10、第二螺旋部20、连接部18、支承部28的制造工序的顺序没有特别限制。
在图5中示出完成前的压接连接器1a。在该压接连接器1a形成有基部导通部2、第一螺旋部10以及第二螺旋部20，但第一螺旋部10的前部的接触部18与第二螺旋部20的前部的支承部28尚未被固定。此时，支承部28从接触部18向Z1方向略微离开。或者，支承部28也可以与接触部18的下表面接触。
在对接触部18与支承部28进行焊接的工序中，如图6所示，使用第一夹具31和第二夹具32。在第一夹具31的中央部形成有定位凹部31a。定位凹部31a是随着朝向Z2方向而直径逐渐变小的锥面。如图5所示，进行了弯曲加工的完成前的压接连接器1a使前部向下，并使接触部18的凸缘部18b与定位凹部31a的锥面抵接，从而在第一夹具31上对压接连接器1a进行定位。此时，以压接连接器1a的中心线O朝向与第一夹具31的下表面或者上表面垂直的方向的方式进行定位。
如图6所示，使第二夹具32与基部导通部2的下表面2a抵接，向Z2方向按压第二夹具32，使压接连接器1a向基部导通部2与接触部18接近的方向略微压缩变形。其结果是，至少使第一螺旋部10压缩变形，优选使第二螺旋部20也压缩变形，从而使支承部28与接触部18的下表面抵接。
在该状态下，接触部18与支承部28通过激光焊接(激光点焊)而相互接合并固定。在基部导通部2的中央部开设有孔2b。或者在基部导通部2形成有凹部。并且，在第二夹具32也形成有孔32a，或者形成有凹部。经由第二夹具32的孔32a以及基部导通部2的孔2b，朝向接触部18与支承部28的抵接部照射激光束LB。通过该激光束LB的能量，在接触部18与支承部28的抵接部使金属板材熔融，从而接触部18与支承部28被焊接而固定。
通过经由基部导通部2的孔2b向支承部28照射激光束LB而进行激光焊接，从而不易在接触部18的朝向Z2方向的上表面部18a出现变形、凹陷或者突起部等缺陷部。由此，接触部18的上表面部18a与对置的电极等的接触和导通性良好。并且，如图6所示，通过在激光束LB相对于中心线O倾斜角度θ的状态下向支承部28照射激光束LB，能够防止激光束LB的反射返回，使能量高效地集中而进行焊接作业。
另外，为了在使激光束LB相对于中心线O倾斜的状态下，向接触部18与支承部28的抵接部高效地赋予激光能量，优选使孔2b或者切口部的开口中心与中心线O相比偏向激光束LB的照射侧。若像这样构成，则能够尽可能地增大照射至接触部18与支承部28的抵接部的激光光斑直径，以充足的能量进行焊接。另外，无需过度增大孔2b、切口部的开口面积，因此能够抑制基部导通部2的强度降低的情况。
需要说明的是，在所述实施方式中，通过激光束LB的能量，在接触部18与支承部28的抵接部使金属板材熔融而进行焊接固定，但本发明不限于所述焊接，也可以通过粘接剂、钎料来将接触部18与支承部28固定，或者通过实施铆接加工等利用机械结合来将接触部18与支承部28固定。
也可以如图6所示，使用第一夹具31和第二夹具32，通过使压接连接器1a的螺旋结构部压缩，从而在将支承部28可靠地调节于接触部18的下表面的状态下进行焊接作业。

Claims (10)

1.一种压接连接器，其通过具有弹性的导电性的板材形成有基部导通部、以及从所述基部导通部立起的螺旋结构部，该压接连接器的特征在于，
所述螺旋结构部具有从所述基部导通部的不同位置立起的第一螺旋部和第二螺旋部，在所述第一螺旋部的前部设置有接触部，在所述第二螺旋部的前部设置有从基部侧与所述接触部对置的支承部，
所述接触部与所述支承部被固定。
2.根据权利要求1所述的压接连接器，其中，
所述接触部与所述支承部被焊接而固定。
3.根据权利要求1或2所述的压接连接器，其中，
所述第一螺旋部与所述第二螺旋部从所述基部导通部的对置的位置立起。
4.根据权利要求3所述的压接连接器，其中，
所述第一螺旋部与所述第二螺旋部的从所述基部导通部朝向前部的卷绕方向是相同的方向。
5.根据权利要求1所述的压接连接器，其中，
所述第一螺旋部从所述接触部延伸出的方向与所述第二螺旋部从所述支承部延伸出的方向是彼此相反的方向。
6.根据权利要求1所述的压接连接器，其中，
所述基部导通部的平面形状为矩形状，
所述第一螺旋部和所述第二螺旋部在所述基部导通部的平面形状的所述矩形状的角部弯曲，且以仿照所述基部导通部的平面形状的方式形成。
7.一种压接连接器的制造方法，所述压接连接器通过导电性的板材形成有基部导通部、以及从所述基部导通部立起的第一螺旋部以及第二螺旋部，该压接连接器的制造方法的特征在于，
从所述基部导通部的不同位置使所述第一螺旋部和所述第二螺旋部立起，使所述第一螺旋部与所述第二螺旋部分别形成为螺旋状，并且在所述第一螺旋部的前部形成接触部，在所述第二螺旋部的前部形成从基部侧与所述接触部对置的支承部，
将所述接触部与所述支承部焊接而固定。
8.根据权利要求7所述的压接连接器的制造方法，其中，
对所述接触部与所述基部导通部向相互接近的方向加压，而至少使所述第一螺旋部变形，使所述接触部与所述支承部相互抵接，在此状态下，对所述接触部与所述支承部进行激光焊接。
9.根据权利要求8所述的压接连接器的制造方法，其中，
在所述基部导通部形成有孔或切口，从所述孔或切口朝向所述接触部与所述支承部的接触部位照射激光而进行焊接。
10.根据权利要求9所述的压接连接器的制造方法，其中，
所述孔或切口形成在从所述基部导通部的中心位置偏向激光的照射侧的位置。
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