CN1722533A - 压配合端子和使用该端子的电路板模件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种压配合端子，其包括一对向外膨胀并且具有变形空间的弹性触头，该弹性触头在变形空间内变形。通过将压配合端子压入通孔内，使压配合端子电连接到电路板上的通孔的导电内壁上。该压配合端子包括邻接部，该邻接部位于弹性触头对的每个内壁上。当该邻接部相互靠紧时，邻接部调节弹性触头在使变形空间变窄的变窄方向上的变形。然后在邻接部上形成的倾斜壁促使弹性触头沿着使弹性触头相互分开的方向，在倾斜壁上滑动。

Description

压配合端子和使用该端子的电路板模件

优先权申请要求日本专利申请第2004-355045的优先权，该专利结合到本申请中作为参考。

技术领域

本发明涉及一种可以被压入通孔内并且与通孔内壁上的导电部件电气接触的压配合端子，以及使用该压配合端子的电路板。

背景技术

通常在印刷电路板上形成插入压配合端子的通孔。该压配合端子包括可机械保持在通孔内的压配合部。日本专利法申请文件JP-A，H05-114427(第2页及附图5)公开了压配合端子的一个实施例，附图14示出该实施例。

压配合端子50通过模压形成，并且由诸如铜合金、铝合金等制成。压配合部52位于插入部和压配合端子后端的电接触部之间。压配合部52包括位于其中部的窄部52a。由此，当压配合端子50被压入通孔55a内时，压配合部52的每侧在窄部52a周围弹性变形。

然而，存在着压配合部52的变形量很小的问题。为了解决这个问题，日本专利申请文件JP-A，2003-283093(第3至4页及附图1)公开了压配合端子60的另一个实施例，附图15中示出了该实施例。

如图15所示，压配合端子60包括一对弹性触头63作为压配合部63。弹性触头63形成在作为变形空间62的切口的两侧，并且可以在使变形空间62变窄的方向上弹性变形。作为插入部61，延续至弹性触头63的压配合端子60的远端逐渐变细，从而被平滑地压入电路板65的通孔65a内。

随着弹性触头对63被压入通孔65a内，弹性触头对63相对于通孔65a的内壁变形。然后，弹性触头63位于预定的深度上，并且由其自身对变形的恢复力而被机械保持。

由于弹性触头63的变形量很大，因此可以使用较小的压配合力对压配合端子60进行压配合。然而，由于弹性触头63较薄，因此存在的问题是基于弹性触头63的恢复力而将压配合端子60保持在通孔65a内的端子保持力很弱。

另一方面，如果所形成的弹性触头63较厚以提高其恢复力，则可以提高端子保持力。但是需要较高的压配合力才可以将压配合端子60压入通孔65a内。结果，存在的问题是诸如树脂从电路板65中渗出，电路板65由于局部分离而使电路板65损坏从而失去导电性，压配合端子60弯曲等等。

此外，如果弹性触头63的恢复力较大，那么端子保持力容易受到通孔65a和压配合端子60最终尺寸的影响而变化。这样，就会降低压配合端子组件的接触可靠性。

因此，本发明的目的是提供一种可以使端子保持力增加，同时使压配合力减小并且使电接触可靠性增加的压配合端子，和使用这种压配合端子的电路板模块。

发明内容

为了实现这个目的，根据本发明，提供了一种将被压入端子接收件的通孔内从而与通孔内壁形成电接触的压配合端子，所述压配合端子包括：

一对弹性触头，具有在其上分别形成邻接部的内壁；

变形空间，弹性触头可以在该变形空间内变形；

由此弹性触头在一个使变形空间变窄的邻接方向上弹性变形，和在不同于邻接方向的方向上弹性变形，

由此弹性触头通过在所述两个方向上作用的变形的弹性触头的恢复力，与通孔内壁可压紧地接触。

根据上述内容，当弹性触头对被压入通孔内时，在变形空间两侧被分开的弹性触头对在使邻接部相互抵靠并且使变形空间变窄的方向上弹性变形。然后，弹性触头的邻接部相互紧靠，并且可以调节抵接方向上的变形。然后，当弹性触头被进一步压入通孔内时，弹性触头对在不同于抵接方向的方向上变形。

根据以上内容，弹性触头对可以在两个方向上弹性变形。因此，与只可以在一个方向上变形的弹性触头相比，在两个方向上变形的弹性触头的变形总量可以加大。因此，即使为了提高端子保持力而将弹性触头对形成地较厚，并且因此使得变形空间较窄，弹性触头对也可以在不提高压配合力的情况下被压入通孔内。进一步，弹性触头对使用两个方向上的恢复力与通孔内壁牢固接触。因此，提高了电接触的可靠性。此处，压配合力被限定为在轴向上压紧压配合端子的压紧力。端子保持力限定为用从通孔内壁接收到的外力来保持压配合端子的保持力。

优选地，每个邻接部都包括倾斜壁，通过该倾斜壁每个弹性触头都在不同抵接方向的方向上引起相对的位移。

根据以上内容，紧靠在弹性触头对上的邻接部调节弹性触头在抵接方向上的变形。然后，当弹性触头对在不同于抵接方向的方向上弹性变形时，弹性触头对可以在倾斜壁上滑动。由此，通孔内壁接收两个方向上的恢复力。

优选地，弹性触头大致形成为V形的端部放置在这样一个部分上，该部分用作在不同于抵接方向的方向上弹性变形的支撑点。

根据以上内容，抵靠弹性触头对的抵接部调节弹性触头在抵接方向上的变形。然后，弹性触头对在相互紧靠的邻接部周围、在使V形弹性触头之间的孔径角变窄的变窄方向上扭曲。

根据本发明的另一个方面，提供了一种电路板模件，包括：

如上所述的压配合端子；

电路板，具有用于压配合并且保持弹性触头对的通孔。

根据以上内容，即使弹性触头对的恢复力很大，弹性触头对的变形量也能够很大。因此，弹性触头对的端子保持力能够很大，并且压配合力能够很小。

优选地，用于保持压配合端子的连接器壳体安装在电路板上。

根据以上内容，多个压配合端子共同保持在连接器壳体内。由此，细小的压配合端子与连接器壳体固定在一起，并且防止其相互之间短路。进一步，将保持压配合端子的连接器壳体安装在电路板上可以改进电路板和压配合端子之间的连接能力。

当结合附图和说明书时，可以更好地理解本发明的以上和其他目的、特征、以及优点。

附图说明

图1是根据本发明压配合端子的第一实施例的透视图；

图2是图1所示压配合端子的前视图；

图3是沿图2中的线A-A′所作的截面图；

图4是具有通孔的电路板的截面图，其中在通孔内的预定位置压入图1所示的压配合端子；

图5是沿图4中的线B-B′所作的截面图；

图6是根据本发明压配合端子的第二实施例的透视图；

图7是图6中的压配合端子的前视图；

图8是沿图7中的线C-C′所作的截面图；

图9是图6中的压配合端子的弹性触头对的放大图；

图10是具有通孔的电路板的截面图，其中在通孔内少量压入图6所示的压配合端子；

图11是沿图10中的线D-D′所作的截面图；

图12是具有通孔的电路板的截面图，其中在通孔内的较浅位置上压入图6所示的压配合端子；

图13是沿图12中的线E-E′所作的截面图；

图14A是传统压配合端子在被压入通孔之前的一个实施例的示例图；

图14B是传统压配合端子14A在被压入通孔之后的一个实施例的示例图；

图15是传统压配合端子的另一实施例的截面图。

具体实施方式

本发明的第一实施例

下面参照图1至5描述根据本发明的压配合端子的第一实施例。

第一实施例的压配合端子1通过冲压由铜合金等制成的导电衬底而形成为条形。压配合端子1包括：即将插入电路板12的通孔13a(图2)内的插入部2；延续至插入部2并且膨胀的弹性触头对3；具有插入部2和弹性触头3的衬底压配合部27；延续至弹性触头3从而可以压入连接器壳体16(图4)内的壳体压配合部4；以及延续至壳体压配合部4的管形电触头5。

直接安装连接器15包括由树脂制成的连接器壳体16，和多个被压入连接器壳体16内的压配合端子1。如图4所示，电路板模块20包括电路板12和直接安装在电路板12上的直接安装连接器15。

如图2所示，电路板12包括绝缘衬底13，和在绝缘衬底13上形成电路图案的接线导体14。绝缘衬底13由环氧树脂等有机材料制成，并且包括多个通孔13a，这些通孔由直径超小的硬质合金钻头或是激光制成。通孔13a的每个内壁都镀有铜箔等导电材料，用于与接线导体14电连接。当压配合端子1的弹性触头对3被压入通孔13a内时，电路板12上的印刷电路与外部电路电连接。

如图2所示，压配合端子1的插入部2将压配合端子1放置在通孔13a上并对其进行导向。插入部2小于通孔13a的内径。插入部2顶端的四个角被斜切。

延续至插入部2的弹性触头对3比通孔13a大，其被支撑在彼此相对的两端，并且可以在使变形空间6变小的方向上弹性变形。由此使得通孔13的内壁可以保持弹性触头对3。

如图1所示，平直部3a沿着压配合端子1的轴向在每个弹性触头3的中部延伸，用于接触通孔13a的内壁。如图5所示，由于平直部3a外壁上的四个角21、21’、22、22’是弯曲的，因此通孔13a和压配合端子1可以以较大的接触面积相互接触。

平直部3a的下侧逐渐倾斜并且平滑地延续至插入部2。由此，弹性触头3可以平滑地压入通孔13a内而不会有羁绊。平直部3a的上侧逐渐倾斜并且平滑地延续至壳体压配合部4。这样，防止压配合端子1在压入通孔13a时断开，或是扣住。

如图4所示，壳体压配合部4被压入直接安装连接器15的连接器壳体16内。壳体压配合部4包括用于定位的肩部4a，和多个在肩部4a下形成的突起4b，该突起通过与压配合孔16a的内壁啮合而作为滑动止挡件。当壳体压配合部4压入压配合孔16a内时，弹性触头对3被保持在通孔13a的预定深度处。

管形电触头5用于电连接配合连接器阴极端子(female terminal)的电触头，在图中没有示出用于连接到直接安装连接器15上的配合连接器。当电触头5连接到配合端子的电触头上时，电路板12上的印刷电路电连接到外部电路上。

下面参照附图3详细描述弹性触头对3。邻接部7形成在弹性触头3的内壁上，用于调节弹性触头3，防止其在彼此相对的方向F上弹性变形，并且促使弹性触头3在倾斜于相对方向F的倾斜方向S上弹性变形。

如图3所示，邻接部7包括相互平行的平行壁7a，以及相互平行并且倾斜于平行壁7a的倾斜壁7b。倾斜壁7b分别延伸至平行壁7a。随着弹性触头3厚度的增加，弹性触头3的恢复力增加。平行壁7a，倾斜壁7b，以及弹性触头3的厚度设计成使相互接触的弹性触头3可以插入通孔13a内。

当邻接部7的倾斜壁7b相互抵靠时，弹性触头3在相对方向F上的弹性变形被调节。然后，弹性触头3在相对方向F和倾斜方向S两个方向上同时变形。倾斜壁7b的倾斜角θ的值可以设计成与通孔13a的直径、弹性触头3的端面形状等相对应。在本实施例中，倾斜角θ设置成50度。倾斜壁7b的倾斜角θ较小使得弹性触头3容易滑动，而倾余壁7b的倾斜角θ较大使得弹性触头3难于滑动。

图4示出压入在通孔13a内预定位置上的弹性触头对3。随着弹性触头对3从弹性触头对3的顶端开始逐渐压入通孔13a内，弹性触头对3在相对方向F上在变形空间6的上端和下端附近弯曲，直到邻接部7相互抵靠。当邻接部7相互抵靠时，弹性触头3在相对方向F上的变形被调节。当弹性触头对3被进一步按压时，弹性触头对3沿着邻接部7的倾斜壁7b在倾斜方向S上弹性变形。这样，如图15所示，弹性触头对3在抵抗相对方向F上的弯曲应力P1、P1’以及抵抗倾斜方向S上的剪切应力P2、P2’的恢复力的作用下，其角部21、21’、22、22’由通孔13a牢固地保持。

直接安装连接器15包括连接器壳体16和多个被压入连接器壳体16内的压配合端子1。当直接安装连接器15被安装在电路板12上时，压配合端子1电连接到电路板12上，并且组装成作为中间产品的电路板模块20。

由于压配合端子1被连接器壳体16保持，因此压配合端子1与连接器壳体16加固在一起，并且防止其相互短路。此外，由于直接安装连接器15安装在电路板12上，因此改进了压配合端子1和电路板12之间的连接能力。

根据上述本发明第一实施例的压配合端子1，由于在弹性触头对3的内壁上形成具有倾斜壁7b的邻接部7，因此可以调节相对方向F上的弹性弯曲变形，并且在沿倾斜壁7b的倾斜方向S上产生弹性剪切变形。因此，压配合端子1的弹性触头对3的弹性变形总量大于仅弯曲以产生弹性变形的传统压配合端子的弹性触头对63。此外，即使为提高恢复力而使弹性触头3形成地较厚，压配合端子1也可以使用较低的压力压入通孔13a内。

由于在两个方向上的恢复力分散地施加在通孔13a的内壁，因此使弹性触头对3得以保持平衡，并且降低了由于通孔13a和压配合端子1的成型尺寸而引起的端子保持力的变化。

本发明的第二实施例

下面参照附图6至13描述根据本发明压配合端子的第二实施例。为了避免赘述，使用相同的附图标记来表示相同的元件，并且只对与第一实施例相比存在的不同之处进行解释。

如图9所示，压配合端子1A的弹性触头对10包括与压配合端子1A的轴线相垂直的大致为V的截面。如图6所示，压配合端子1A的压配合部28包括插入部2和弹性触头10。

如图9所示，每个弹性触头10都具有基本上为半圆形的截面，其与沿每个弹性触头10长度的纵向方向相垂直。如图8所示，孔径角η定义为弹性触头10的内平直壁之间的夹角。孔径角η的值是可以选择的，在第二实施例中该角设置为30度。弹性触头对10可以在圆周方向T上弹性变形以使孔径角η变小。

如图8和9所示，弹性触头对10在卸载条件下分隔在变形空间6的两侧，并且具有直线对称形状。弹性触头对10各自在其内壁上包括邻接部10a，其位于至直线对称轴P的最近位置上，弹性触头10在邻接部10a处彼此邻接。在卸载条件下，邻接部10a之间存在有间隙6c。

邻接部10a是支点，用于使弹性触头对10在图8和13中所示的圆周方向T上弹性变形。当弹性触头对10被压入通孔13a内时，邻接部10a彼此紧靠并且调节在图8和12所示的相对方向F上的弯曲变形。然后，弹性触头对10在邻接部10a的周围在圆周方向T上弹性变形，从而使其沿通孔13a的内壁变窄。

弹性触头10的每个外壁具有平滑弯曲的表面。因此，弹性触头对10以较小的摩擦阻力在通孔13a的内壁上滑动，并且以较大的面积与通孔13a的内壁接触。如图13所示，将弹性触头对10设计成这样的方式，当弹性触头10压入通孔13a内时，使弹性触头10的外壁和通孔13a的内壁之间具有间隙23。

下面参照附图10至13详细说明被压入通孔13a的弹性触头对10的变形过程。图10示出了弹性触头对10与通孔13a的开放边缘相接触的状态。如图11所示，与通孔13a的内壁相接触的弹性触头对10在相对方向F上弹性变形从而使变形空间6变窄。然后，弹性触头10的邻接部10a彼此紧靠，从而调节相对方向F上的弹性变形。

图12示出压入通孔13a内预定位置上的压配合端子1A。如图13所示，弹性触头10在相对方向T上在邻接部10a周围扭曲，并且沿着通孔13a的内壁弹性变形。也就是，弹性触头对10扭曲从而在使图8中的孔径角η变小的方向上弹性变形。

当按压压配合端子1A时，弹性触头对10随着转移与通孔13a的内壁的接触点而发生弹性变形。由此，恢复力没有集中在通孔13a的内壁的特定位置上。因此，避免通孔13a的内壁脱落损坏。

如图12所示，直接安装连接器15A包括连接器壳体16和压入连接器壳体16内的多个压配合端子1A。电路板模件20A包括电路板12，和直接安装在电路板12上的直接安装连接器15A。

根据第二实施例的压配合端子1A，由于在弹性触头对10的内壁上形成邻接部10a，因此相对方向F上的弯曲变形可以被调节，然后沿着通孔13a的内壁在圆周方向T上出现扭曲变形。因此，压配合端子1A的弹性触头对10的弹性变形总量大于只弯曲以产生弹性变形的传统压配合端子的弹性触头对63的变形量。此外，即使为提高恢复力而将弹性触头10形成得较厚，压配合端子1A也可以使用相对较小的压力压入通孔13a内。

如图13所示，弹性触头对10在抵抗相对方向F上的弯曲应力P3，P3’、和抵抗圆周方向T上的剪切应力P4，P4’的恢复力的作用下，由通孔13a的内壁牢固地保持在24，24’，25，25’部分上。

由于在两个方向上的恢复力分散施加在通孔13a的内壁，因此弹性触头对10以较大的接触面积接触，并且避免了出现诸如树脂从电路板12中泄漏、或是电路图案的局部断开等问题。此外，防止压配合端子1A通过通孔13a跌落。另外，降低了由于通孔13a和压配合端子1的成型尺寸引起的端子保持力的变化。

在图5和13中，弹性触头3或10的外型可以形成为与通孔13a的内壁无间隙地适配。

根据本发明的实施例，使用具有通孔13的电路板12。然而，也可以使用构成车辆接线盒中的预定电路图案的汇流条。该汇流条由没有污点的导电衬底通过冲床制成。汇流条通过将压配合端子1A的弹性触头对10压入与通孔13a相应的汇流条上的孔内，而彼此电连接。

根据本发明的实施例，在压配合端子1、1A的弹性触头对3、10中，每个弹性触头都在其两侧被支撑，然而弹性触头也可以作为悬臂，只在靠近插入部2的一端被支撑。

根据本发明的实施例，每个电路板模件20，20A都包括直接安装连接器15，15′，和电路板12。然而，如果压配合端子1，1A的数量较少，电路板模件20，20A也可以只包括压配合端子1，1A，和电路板12。

现在已经对本发明进行了全面的描述，本领域普通技术人员能够清楚在不脱离本发明范围的情况下，可以作出本发明的多种变化和改动。

Claims (5)

1、一种将被压入端子接收件的通孔中用来与通孔内壁形成电接触的压配合端子，所述压配合端子包括：

具有内壁的弹性触头对，抵接部分别在该内壁上形成；

变形空间，弹性触头在该变形空间内变形，

由此弹性触头在使变形空间变窄的一个抵接方向上、和不同于抵接方向的方向上弹性变形，

由此弹性触头通过在所述两个方向上作用的变形弹性触头的恢复力，与通孔内壁压紧地接触。

2、如权利要求1所述的压配合端子，

其中每个抵接部都包括倾斜壁，由该倾斜壁引起每个弹性触头在不同于抵接方向的方向上的相对位移。

3、如权利要求1所述的压配合端子，

其中形成为大致V型的弹性触头的一端置于用作弹性变形支撑点的部分。

4、一种电路板模块，其包括：

如权利要求1-3中任意一项的压配合端子；以及

电路板，其具有通孔，用于压配合并保持压配合端子的弹性触头对。

5、如权利要求4所述的电路板模块，

其中在电路板上安装用于保持压配合端子的连接器壳体。

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