CN112072330B - 电连接结构体、电连接方法、电连接器以及电气装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够提高接触可靠性的电连接结构体、电连接方法和电连接器以及具有该电连接结构体的电气装置。电连接结构体具有如下构成，即，具备：铆接部件，夹持第一导体和具有第二导体的板构件；以及弹性构件，设于铆接部件的夹持部处的第一导体与板构件之间，连接在第一导体与板构件之间，通过夹持部处的分别设于第一导体和第二导体的触点，将第一导体和第二导体电连接。

Description

电连接结构体、电连接方法、电连接器以及电气装置

技术领域

本发明涉及电连接结构体、电连接方法和电连接器以及具有该电连接结构体的电气装置。

背景技术

以往，通过铆接将两个导体电连接的技术是公知的。例如，下述的专利文献1中公开了如下技术：在硬质基板的两面设有橡胶板等密封层，隔着该密封层在硬质基板的两面分别设置有端子，铆钉贯通它们来进行铆接固定，由此将配置于该硬质基板两面的端子之间电连接。根据该技术，通过密封层的反作用力使各端子与铆钉紧贴，因此与不设密封层的情况相比提高了接触可靠性。

然而，上述的专利文献1公开的技术以在进行电连接的两个导体(端子)之间隔有作为基体构件的硬质基板也就是刚体部件为前提，例如在基体构件采用橡胶等具有柔软性的构件的情况下，密封层容易受到基体构件的形状变化等的影响，导致接触可靠性提高的效果降低。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第6182872号公报

发明内容

发明所要解决的问题

因此，本发明的目的之一是提供一种能够提高接触可靠性的电连接结构体、电连接方法和电连接器以及具有该电连接结构体的电气装置。

用于解决问题的方案

本发明为一种电连接结构体，具备：

铆接部件，夹持第一导体和具有第二导体的板构件；以及

弹性构件，设于所述铆接部件的夹持部处的所述第一导体与所述板构件之间，连接在所述第一导体与所述板构件之间，

通过所述夹持部处的分别设于所述第一导体和所述第二导体的触点，将所述第一导体和所述第二导体电连接。

此外，本发明为一种电连接方法，

在利用铆接部件夹持第一导体和具有第二导体的板构件时，在所述铆接部件的夹持部处的所述第一导体与所述板构件之间，设有连接在所述第一导体与所述板构件之间的弹性构件，通过所述夹持部处的分别设于所述第一导体和所述第二导体的触点，将所述第一导体和所述第二导体电连接。

而且，本发明为一种电连接器，具备：

铆接部件，夹持第一导体和具有第二导体的板构件；以及

弹性构件，设于所述铆接部件的夹持部处的所述第一导体与所述板构件之间，连接在所述第一导体和所述板构件之间，

通过所述夹持部处的分别设于所述第一导体和所述第二导体的触点，能将所述第一导体和所述第二导体电连接。

此外，本发明为具有上述的电连接结构体的电气装置。

发明效果

根据本发明，能够提高接触可靠性。需要说明的是，本发明的内容不限定于通过本说明书中所例示的效果来解释的内容。

附图说明

图1是表示第一实施方式的电连接结构体的构成例的分解立体图。

图2是表示第一实施方式的电连接结构体的构成例的放大剖视图。

图3是用于说明弹性构件的尺寸例的剖视图。

图4是表示第二实施方式的电连接结构体的构成例的剖视图。

图5是表示第三实施方式的电连接器的表侧的构成例的立体图。

图6是表示第三实施方式的电连接器的里侧的构成例的立体图。

图7是表示第三实施方式的电连接器的构成例的主视图、俯视图、仰视图以及右视图。

图8是表示第三实施方式的电连接器的构成例的剖视图。

附图标记说明

1、1A：电连接结构体；2、2A：铆接部件；3：第一导体；4：基体构件；5、5A：弹性构件；6、6A：板构件；7：板；8：第二导体；21：中枢部；22：头部；23：脚部；C1、C2、C3、C4：触点。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。说明以如下顺序进行。

<1.第一实施方式>

<2.第二实施方式>

<3.第三实施方式>

<4.变形例>

其中，以下所示的实施方式等是将用于将本发明的技术思想具体化的构成例示出来的实施方式，本发明并不限定于例示出的构成。需要说明的是，技术方案所示的构件不限定于实施方式的构件。尤其是，关于实施方式中记载的尺寸、材质、形状、相对配置、上下左右等方向的记载等，只要没有特意进行限定的记载，就没有将本发明的范围仅限定于此的意思，只不过是单纯的说明例。需要说明的是，关于各图所示构件的大小、位置关系等，有时会为了说明清楚而进行夸张，此外，也有时为了防止使图示变得复杂而仅仅对要参照的附图标记的部分进行图示。而且，在以下的说明中，同一名称、附图标记表示相同或同质的构件，适当省略重复的说明。而且，关于构成本发明的各要素，可以采用以同一构件构成多个要素从而以一个构件兼用于多个要素的方式，也能够反过来由多个构件分担来实现一个构件的功能。

<1.第一实施方式>

“电连接结构体的构成”

图1是表示本发明的第一实施方式的电连接结构体1的构成例的分解立体图，图2是表示该电连接结构体1的构成例的放大剖视图。如图1和图2所示，电连接结构体1具备：铆接部件2、第一导体3、基体构件4、弹性构件5以及板构件6。板构件具有板7和第二导体8。需要说明的是，板7和第二导体8也可以构成为分体的构件，而不采用由板7和第二导体8构成的板构件6。该电连接结构体1为通过铆接将第一导体3和第二导体8电连接的电连接结构体。

图1和图2所示的铆接部件2示出了铆接后的形状。如图2所示，该铆接部件2为用于通过铆接而在隔有弹性构件5的状态下夹持第一导体3和板构件6的部件。需要说明的是，本实施方式中的铆接部件2具有导电性。例如，作为该铆接部件2，可以使用图示的铆钉。具体来说，如图1所示，该铆接部件2具有：中枢部21，形成为圆筒或圆柱状；以及头部22和脚部23，设于该中枢部21的两端，直径比中枢部21大。例如，通过因铆接而发生的塑性变形，形成脚部23。该铆接部件2通过头部22与脚部23之间的夹持部，夹持图1所示的从第一导体3到第二导体8的各构件。需要说明的是，铆接部件2的形状、构造、种类、夹持各构件的构造等只是一例，不限定于图示方式。

第一导体3由具有导电性的构件(例如金属板的金属端子)构成。该第一导体3在一端侧具有插通孔31，例如，如图1所示，具有如下形状：在利用铆接部件2固定于基体构件4时，另一端侧的端子部32以从基体构件4呈板簧状突出的方式弯曲。需要说明的是，第一导体3的材质、形状没有特别限定。例如，第一导体3不限于上述的金属端子，也可以是配置于基板上的导电图案等。此外，不限于刚体，也可以由导电膜等弹性体(例如具有柔软性、可挠性、伸缩性等的弹性体)构成。该第一导体3如图2所示，在铆接部件2的夹持部处，位于外侧的一方的面抵接于铆接部件2的头部22，另一方的面抵接于基体构件4和弹性构件5。

基体构件4为薄板构件，由树脂(例如塑料)、橡胶、布、纸等形成，具有绝缘性。像这样，基体构件4不限于刚体，能够由弹性体(例如具有柔软性、可挠性、伸缩性等的弹性体)构成。基体构件4的材质没有特别限定。如图所示，基体构件4具有供后述的弹性构件5嵌入的嵌入孔41。该基体构件4的一方的面抵接于第一导体3，另一方的面抵接于板构件6的板7。

弹性构件5由橡胶等弹性体构成。需要说明的是，弹性构件5的材质、形状等没有特别限定。具体来说，弹性构件5能够由O型环、橡胶管、螺旋弹簧等构成。需要说明的是，弹性构件5既可以是具有绝缘性的构件，也可以是具有导电性的构件。如图2所示，弹性构件5设于铆接部件2的夹持部处的第一导体3与板构件6之间。若详细描述，弹性构件5设为连接在第一导体3与板构件6之间的状态。具体来说，该弹性构件5由一个部件构成。更具体来说，弹性构件5构成为如图1所示的圆筒状。如图2所示，其圆筒外径构成为能嵌入所述基体构件4的嵌入孔41的大小，圆筒内径构成为能供所述铆接部件2的中枢部21插通的大小。并且，弹性构件5的位于铆接部件2的头部22侧的一端部抵接于第一导体3，位于脚部23侧的另一端部抵接于板构件6的板7。

图3是用于说明弹性构件5的尺寸例的剖视图。如上所述，在电连接结构体1中，弹性构件5连接在第一导体3与板构件6之间(参照图2)。该弹性构件5具有如下构成：电连接结构体1中的对应于第一导体3与板7之间的尺寸L2(参照图3)比该第一导体3与板7之间的尺寸L1大(参照图2)(L2＞L1)。也就是说，构成为在组装于电连接结构体1前的自然状态下的对应于第一导体3与板7之间的尺寸L2比组装后的尺寸L1大。

由此，图2所示的铆接部件2的夹持部处的第一导体3和板构件6成为通过弹性构件5的反作用力分别被按压到铆接部件2的头部22和脚部23上的状态。也就是说，通过弹性构件5，使第一导体3成为被按压到铆接部件2的头部22的状态，并且，使板构件成为被按压到铆接部件2的脚部23的状态。

板7为具有绝缘性的板状构件，由布、橡胶、纸、树脂(例如塑料)等形成。像这样，板7不限于弹性体(例如具有柔软性、可挠性、伸缩性等的弹性体)，也可以由刚体构成，板7的材质没有特别限定。如图所示，板7具有能供所述铆接部件2的中枢部21插通的插通孔71。该板7的一方的面抵接于基体构件4和弹性构件5，另一方的面抵接于第二导体8。

第二导体8由具有导电性的构件(例如导电膜)构成。该第二导体8具有供所述铆接部件2的中枢部21插通的插通孔81。需要说明的是，第二导体8的材质、形状没有特别限定。例如，第二导体8不限于上述的导电膜，也可以是导电性纤维等。此外，第二导体8不限于弹性体(例如具有柔软性、可挠性、伸缩性等的弹性体)，也可以是配置于金属端子、基板上的导电图案等刚体。

“电连接结构体的形成”

电连接结构体1例如能如以下方式形成。首先，使弹性构件5嵌入基体构件4的嵌入孔41。另一方面，在板7的表面形成第二导体8，在板7和第二导体8分别形成插通孔71和插通孔81，由此形成板构件6。需要说明的是，如上所述，板7和第二导体8也可以作为分体构件单独形成。

然后，例如在铆接前也就是通过铆接形成图1所示的脚部23之前，在使铆接部件2的中枢部21依次插通于第一导体3的插通孔31、嵌入于基体构件4的嵌入孔41的弹性构件5的筒部、板7的插通孔71以及第二导体8的插通孔81之后，将铆接部件2铆接，形成脚部23，对第一导体3和板构件6进行铆接固定。

由此，如图2所示，利用铆接部件2夹持相对配置的第一导体3和板构件6。需要说明的是，铆接部件2的夹持部处的第一导体3于板构件6之间通过设于第一导体3与板构件6之间的弹性构件5相连接。并且，通过铆接部件2的夹持部处的分别设于第一导体3和第二导体8的触点C1和触点C2，将第一导体3和第二导体8电连接。若详细描述，位于铆接部件2的夹持部的第一导体3所具有的触点C1抵接于铆接部件2的头部22，与铆接部件2导通。另一方面，板构件6在与第一导体3相对的面的相反侧的面具有第二导体8，因此位于铆接部件2的夹持部的第二导体8所具有的触点C2抵接于铆接部件2的脚部23，与铆接部件2导通。由此，第一导体3和第二导体8通过铆接部件2电连接。

如以上所说明的，在该电连接结构体1中，铆接部件2的夹持部处的第一导体3与板构件6之间隔有具有反作用力的弹性构件5。因此，能够使铆接部件2的夹持部处的分别设于第一导体3和第二导体8的触点C1和触点C2的接触可靠性不易受到基体构件4、板7的形状变化等的影响。因此，能够提高接触可靠性。例如，即使在第一导体3与第二导体8之间不具有刚体部件的情况下，也能够充分保持触点C1处的第一导体3与铆接部件2的头部22、触点C2处的第二导体8与铆接部件2的脚部23双方的接触压力，能够确保接触可靠性。因此，不需要在第一导体3与第二导体8之间设置刚体构件。

通过在第一导体3与板构件6之间连接有弹性构件5的构成，提高了第一导体3和第二导体8双方的接触可靠性，因此能够由一个部件构成弹性构件5。因此，不需要在第一导体3和第二导体8中另行设置用于提高接触可靠性的构件。也就是说，能够减少部件个数，抑制组装工序数的增多。

<2.第二实施方式>

图4是表示本发明的第二实施方式的电连接结构体1A的构成例的剖视图。如图所示，电连接结构体1A与第一实施方式的不同点在于：代替上述的电连接结构体1的铆接部件2、弹性构件5和板构件6，具有铆接部件2A、弹性构件5A和板构件6A。需要说明的是，本实施方式中的铆接部件2A既可以具有也可以不具有导电性，这一点与第一实施方式中的铆接部件2不同。此外，本实施方式中的弹性构件5A具有导电性，这一点与第一实施方式中的弹性构件5不同。其他方面与第一实施方式相同。

如图4所示，板构件6A具有上述的板7和第二导体8，这一点与第一实施方式中的板构件6相同。不过，在电连接结构体1A中，板构件6A中的板7和第二导体8的配置与第一实施方式中的板构件6不同。具体来说，如图2所示，在第一实施方式的电连接结构体1中，采用了如下构成：将第二导体8相对于板7配置于铆接部件2的脚部23侧，第二导体8介于板7与脚部23之间。与此相对，如图4所示，在本实施方式的电连接结构体1A中，采用了如下构成：第二导体8相对于板7不配置于铆接部件2A的脚部23A侧而配置于头部22A侧，第二导体8介于板7与弹性构件5A之间。也就是说，本实施方式的板构件6A构成为：第二导体8相对于板7的位置与第一实施方式的板构件6相反。

也就是说，在该电连接结构体1A中，与第一实施方式同样，利用铆接部件2A来夹持相对配置的第一导体3和板构件6A。此外，铆接部件2A的夹持部处的第一导体3与板构件6A之间通过设于第一导体3与板构件6A之间的弹性构件5A连接。并且，通过铆接部件2A的夹持部处的分别设于第一导体3和第二导体8的触点C3、C4，将第一导体3和第二导体8电连接。若详细描述，位于铆接部件2A的夹持部的第一导体3所具有的触点C3抵接于弹性构件5A的一端部，与弹性构件5A导通。另一方面，板构件6A在与第一导体3相对的面具有第二导体8，因此位于铆接部件2A的夹持部的第二导体8所具有的触点C4抵接于弹性构件5A的另一端部，与弹性构件5A导通。由此，第一导体3和第二导体8通过弹性构件5A电连接。

如以上所说明的，在该电连接结构体1A中，与第一实施方式的电连接结构体1同样，能够实现提高接触可靠性，减少部件个数和抑制组装工序数的增多。

此外，由具有导电性材料构成弹性构件5A，由此能够通过弹性构件5A将第一导体3和第二导体8电连接，因此能够提高第二导体8的导电面的朝向的自由度。

<3.第三实施方式>

图5和图6是表示第三实施方式的电连接器10的构成例的立体图。图5表示电连接器10的表侧的构成，图6表示电连接器10的里侧的构成。图示的电连接器10能够与作为该电连接器10的安装对象的被安装构件的板构件6一起形成第一实施方式的电连接结构体1。

具体来说，板构件6是作为电子设备的服装型可穿戴装置中的配有导电图案的服装的坯料(在图中，为易于图示，仅摘取显示一部分)。例如，该电连接器10与成对的对象侧电连接器(图示略)相嵌合，能够用于将设于上述服装的传感器和安装于该对象侧电连接器的、进行传感器的控制(例如电源控制、传感器控制、通信控制等)等的控制装置(图示略)电连接。需要说明的是，在本实施方式中，作为电连接器10，例示出了四极连接器(四端子连接器)，但电连接器10的极数不限于此。此外，端子的排列也不限于图示的二行二列。也就是说，由电连接器10和板构件6形成的电连接结构体1的数量和排列不限于图5和图6所示的数量和排列。

图7是表示第三实施方式的电连接器10的构成例的主视图、俯视图、仰视图以及右视图，图8是在图7中用虚线所示部分的剖视图。如图7和图8所示，电连接器10具有：四个铆接部件2；四个作为电触头的第一导体3；作为壳体的基体构件4；以及四个弹性构件5(参照图8)。另一方面，板构件6具有板7和四个作为导电图案的第二导体8。

需要说明的是，在基体构件4和板7，与电连接结构体1的排列对应地分别形成有四个嵌入孔41(参照图1)和插通孔71(参照图1)。

例如，在这样构成的电连接器10中，四个第一导体3的各端子部32(参照图1)分别抵接并电连接于上述的成对的对象侧电连接器(图示略)的端子部。

像这样，电连接器10具有能够与板构件6一起形成第一实施方式中说明的电连接结构体1的构成。也就是说，电连接器10具备：铆接部件2，夹持第一导体3和具有第二导体8的板构件6；以及弹性构件5，设于铆接部件2的夹持部处的第一导体3与板构件6之间，连接在第一导体3与板构件6之间，电连接器10具有如下构成：通过铆接部件2的夹持部处的分别设于第一导体3和第二导体8的触点C1和触点C2(参照图2)，能将第一导体3和第二导体8电连接。因此，与第一实施方式的情况相同，能够实现提高接触可靠性，减少部件个数和抑制组装工序数的增多。

“应用例”

本发明能够作为具备上述的电连接结构体1、1A的电气装置来实现。作为具备电连接结构体1、1A的电气装置，能举出一切具备电连接结构体1、1A的电气装置，例如服装型可穿戴装置等可穿戴装置、物联网设备、计算机设备、音频/视频设备、移动设备、烹饪设备、车载设备、照明设备、空调设备等。

<4.变形例>

以上，对本发明的适合的实施方式进行了具体说明，但本发明的内容不限定于上述的各实施方式，能够进行多种变形。

例如，在上述的电连接结构体1、1A中，例示出了将弹性构件5、5A和第一导体3以及将第一导体3和铆接部件2、2A分别直接连接的构成，但不限于此，也可以是通过垫圈等用于稳定接触姿态的构件将弹性构件5、5A和第一导体3以及第一导体3和铆接部件2连接的构成。同样，例示出了将弹性构件5、5A和板构件6、6A以及板构件6、6A和铆接部件2、2A分别直接连接的构成，但不限于此，也可以是通过垫圈等用于稳定接触姿态的构件将弹性构件5、5A和板构件6、6A以及板构件6、6A和铆接部件2、2A连接的构成。即，弹性构件5、5A也可以构成为通过用于稳定接触姿势的构件而间接地连接在铆接部件2、2A的夹持部处的第一导体3与板构件6、6A之间。

此外，例如，在上述的电连接结构体1、1A中，例示出了同时具有基体构件4和板7的构成，但不限于此，也可以是不具有基体构件4和板7中的至少任一方的构成。

而且，例如，上述的电连接器10是能够构成电连接结构体1的电连接器，但也可以是能够构成电连接结构体1A的电连接器。

Claims (6)

1.一种电连接结构体，其特征在于，具备：

铆接部件，夹持第一导体和板构件，所述板构件具有板和第二导体；以及

弹性构件，设于所述铆接部件的夹持部处的所述第一导体与所述板构件之间，连接在所述第一导体与所述板构件之间，

通过所述夹持部处的分别设于所述第一导体和所述第二导体的触点，将所述第一导体和所述第二导体电连接，

所述板构件在与所述第一导体相对的面的相反侧的面具有所述第二导体，通过所述铆接部件将所述第一导体和所述第二导体电连接，

所述弹性构件的一端侧与所述第一导体抵接，所述弹性构件的另一端侧与所述板抵接。

2.根据权利要求1所述的电连接结构体，其特征在于，所述弹性构件由一个部件构成。

3.根据权利要求1或2所述的电连接结构体，其特征在于，所述弹性构件的组装于所述电连接结构体之前的自然状态下的对应于所述第一导体与所述板构件之间的尺寸比组装后的尺寸大。

4.一种电连接方法，其特征在于，

在利用铆接部件夹持第一导体和具有板及第二导体的板构件时，在所述铆接部件的夹持部处的所述第一导体与所述板构件之间，设有连接在所述第一导体与所述板构件之间的弹性构件，通过所述夹持部处的分别设于所述第一导体和所述第二导体的触点，将所述第一导体和所述第二导体电连接，

所述板构件在与所述第一导体相对的面的相反侧的面具有所述第二导体，通过所述铆接部件将所述第一导体和所述第二导体电连接，

所述弹性构件的一端侧与所述第一导体抵接，所述弹性构件的另一端侧与所述板抵接。

5.一种电连接器，其特征在于，具备：

铆接部件，夹持第一导体和板构件，所述板构件具有板和第二导体；以及

弹性构件，设于所述铆接部件的夹持部处的所述第一导体与所述板构件之间，连接在所述第一导体与所述板构件之间，

所述电连接器配置为：通过所述夹持部处的分别设于所述第一导体和所述第二导体的触点，能将所述第一导体和所述第二导体电连接，

所述板构件在与所述第一导体相对的面的相反侧的面具有所述第二导体，通过所述铆接部件将所述第一导体和所述第二导体电连接，

所述弹性构件的一端侧与所述第一导体抵接，所述弹性构件的另一端侧与所述板抵接。

6.一种电气装置，其特征在于，具有权利要求1至3中的任一项所述的电连接结构体。

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