TW201328083A

TW201328083A - 電源連接器之成型方法

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Publication number: TW201328083A
Application number: TW100147946A
Authority: TW
Inventors: Lung-Hsi Lee
Original assignee: Riidea Inc
Priority date: 2011-12-22
Filing date: 2011-12-22
Publication date: 2013-07-01
Also published as: TWI470886B; US9106041B2; US20130199036A1

Abstract

本發明為有關一種電源連接器之成型方法，而成型步驟係將端子圓棒材料，經過至少二次或二次以上冷抽拉伸加工處理，以加工成型細圓桿材料，將細圓桿材料一端沖壓成型端子對接部、後方適當位置處沖壓、加工成型為連接部，再將細圓桿材料逐一分別嵌設於端子料帶的各定位卡槽，且予以裁切成預定長度之端子，而重複前述加工方式成型複數端子後，並分別定位於端子料帶各定位卡槽，則以端子料帶上二相鄰端子之對接部及連接部的局部，埋入成型模具的模穴內，而於二端子外部利用塑膠射出加工成型絕緣本體，將二端子自端子料帶上分離，除去成型模具後，即可成型電源連接器，達到提升工作效率、降低製造成本之目的。

Description

電源連接器之成型方法

本發明為有關一種電源連接器之成型方法，尤指可透過一貫作業加工、快速成型電源連接器之方法，將圓棒材透過冷抽拉伸加工及沖壓成型複數端子，再於二相鄰端子外部利用成型模具射出成型絕緣本體，快速加工成型電源連接器。

按，電源插座廣泛用於電器產品，例如手提式音響或影音放映機(如VCD、DVD等)，以及資訊產品，例如電腦、筆記型電腦、行動電話等，俾藉由兩端均為插頭之電源線分別嵌插產品之電源插座與市電插座，使該產品得以取得電源，以供使用者操作。

而電源插座內部不可或缺的元件是至少一根金屬插銷，傳統的金屬插銷可分為空心與實心兩種，如第十八圖所示，空心金屬端子係在一金屬板材，例如銅板沖出一預定造形之片體，然後將其一端捲曲為圓柱形之接觸部A，另端則延伸一扁平狀之端子部B，該接觸部A與端子部B係為一體成型製成，而非鉚接連接，該空心金屬端子之缺失則在於，由於其係捲曲成型，在捲製的過程中力量的掌控相當重要，若施力過大或施力不足，則二側邊無法在接合位置緊密的相對接合，易導致板材翹曲或變形，以致產品不良率提高，且空心金屬端子的結構強度差，與相對型式電連接器插接時，容易造成金屬端子受力變形、扭曲或斷裂等現象，此外，片狀捲曲之插銷前緣包合處會形成接縫，而嚴重影響產品外觀。

有鑑於前述空心金屬端子之缺失，相關業者即提出一種具有實心金屬端子之電源插座，如第十九圖所示，該電源插座之座體C內具有實心端子D與端子E，實心端子D為穿設於座體C內，實心端子D上設有抵持於座體C前側之擋環D1，實心端子D伸出至座體C後方一側則設有連接端D2，端子E則與實心端子D之連接端D2鉚合，讓實心端子D固定於座體C內，由於該實心端子D為利用車削方式製作，因擋環D1為具有較實心端子D大之外徑，所以金屬料材需要至少等同於擋環D1之外徑，才可車削形成實心端子D及擋環D1，車削產生之廢料約佔整體40%，造成材料的浪費、廢料的回收處理亦相當不便，如此一來，其實心端子D的製作成本便會大幅提高，且因需進行鉚合，不僅增加了鉚合之設備及加工成本，且若實心端子D之連接端D2與端子E，因鉚合強度不足或受外力破壞使鉚接位置鬆動時，將導致高溫、接觸不良、產生火花或脫落的情形，而嚴重影響產品的使用安全。

惟，目前之電源連接器內部之金屬插銷，不論是空心或實心的端子，在製造加工的過程中，都必須耗用大量時間在成型的加工作業，空心端子的結構強度差、易彎曲、變形或斷裂，成型的捲繞作業相當麻煩、易導致產品不良率的提高；實心端子則必須進行耗時、費工的車削加工，並產生許多的加工廢料不易處理，形成資源的浪費。

是以，如何解決習用電源連接器的端子在製造加工時的之問題與缺失，即為從事此行業之相關廠商所亟欲研究改善之方向所在者。

故，發明人有鑑於上述之問題與缺失，乃搜集相關資料，經由多方評估及考量，並以從事於此行業累積之多年經驗，經由不斷試作及修改，始設計出此種可利用冷抽拉伸加工成型複數端子後，再於二端子外部成型絕緣本體，而快速加工成型電源連接器之電源連接器之成型方法的發明專利誕生者。

本發明之主要目的乃在於該電源連接器之成型步驟，係將端子圓棒材料，經過至少二次或二次以上冷抽拉伸加工，成型細圓桿材料，且細圓桿材料一端沖壓成型對接部、後方適當位置處、再沖壓加工成型為連接部，並將細圓桿材料分別嵌設於端子料帶之各定位卡槽，再予以裁切成預定長度之端子，則經過上述步驟重複製程而成型之複數端子，逐一嵌設於端子料帶的各定位卡槽，而可利用自動化、半自動化或手動設備等設施，並配合端子料帶，進行控制複數端子的移動位置、距離，即以二相鄰端子之對接部及連接部的局部，埋入成型模具的模穴內，則配合成型模具一次的塑膠射出加工製程，於二端子外部成型絕緣本體，且除去成型模具後，再將二端子及絕緣本體、自端子料帶分離，即可成型電源連接器，達到提升工作效率、降低製造成本之目的。

本發明之次要目的乃在於該製造端子之圓棒材料，係可為銅材質、銅合金材質或其他金屬材質，並透過冷抽拉伸模具進行至少二次或二次以上的冷抽拉伸加工處理，將圓棒材料冷抽拉伸為較細的圓桿材料，即可將細圓桿材料一端沖壓加工成型對接部、後方預定長度的適當位置，再沖壓加工成型連接部，而對接部係經過冷抽拉加工製成之圓形合金材質，具有表面光滑、電性接觸效果佳、電流傳導性良好、可穩定傳輸電源之特徵，且將細圓桿材料予以裁切成預定長度之端子，且端子一側的連接部，係可為平板狀的焊接式、U形狀的夾線式或者直桿形狀的雙列直插式(DIP)等，各式可與外部預設線材電性連接之形狀；即可將細圓桿材料逐一分別嵌設於端子料帶的各定位卡槽，且予以裁切成預定長度之端子，而重複前述加工方式成型複數端子後，則以端子料帶上二相鄰端子之對接部及連接部的局部，埋入成型模具的模穴內，而於二端子外部利用射出加工成型絕緣本體，將二端子自端子料帶上分離，除去成型模具後，即可成型電源連接器。

本發明之再一目的乃在於該複數端子，一側為沖壓成型平板狀之連接部、另側沖壓成型圓錐桿狀之對接部，並於連接部與對接部的結合位置，由連接部的二邊形成凸肩部；且端子係經過冷抽拉伸加工成型，結構強度佳、加工廢料少、產品良率高，並可結合成型模具直接射出成型絕緣本體，增加端子與絕緣本體間的結合強度、不易脫離。

為達成上述目的及功效，本發明所採用之技術手段及其構造、實施之方法，茲繪圖就本發明之較佳實施例詳加說明其特徵與功能如下，俾利完全瞭解。

請參閱第一、二、三、四、五、六、七圖所示，係為本發明之流程圖、端子冷抽拉伸加工之立體外觀圖、端子料帶之立體分解圖、成型模具之立體外觀圖、成型模具之俯視剖面圖、絕緣本體之立體外觀圖、電源連接器之立體外觀圖，由圖中所示可以清楚看出，本發明之電源連接器成型步驟係為：

(100)將大直徑之端子圓棒材料1，經過多個冷抽拉伸模具2的各種縮小形式孔徑20，進行至少二次或二次以上冷抽拉伸加工處理，加工成型細圓桿材料11。

(101)再將冷抽拉伸加工後之細圓桿材料11，一端透過沖壓加工成型為對接部32

(102)將預定長度細圓桿材料11，後方預定長度的適當位置處，再沖壓加工以成型連接部31。

(103)預定長度細圓桿材料11，於後方預定適當位置處，予以嵌設在端子料帶4的定位卡槽40內，再將係圓桿材料11裁切成預定長度之端子3。

(104)將成型複數端子3，逐一分別嵌設於端子料帶4的各定位卡槽40內。

(105)且定位於端子料帶4上之複數端子3，再將二相鄰端子3之對接部32、連接部31的局部，埋入成型模具5的模穴50內，即可利用成型模具5射出加工成型絕緣本體51，而由絕緣本體51包覆於二端子3外部。

(106)完成射出加工作業後，再將二端子3自端子料帶4取出，即可成型為電源連接器6。

上述本發明之電源連接器6，可透過成型模具5成型為母插座或公插頭型式；且端子3一側經沖壓加工成型為平板狀之連接部31，可供與外部預設線材電性連接，且連接部31可呈焊接式、夾線式或雙列直插式(DIP)等，各種與預設線材電性連接之型式；而端子3另側為經沖壓加工成型為圓錐桿狀之對接部32，則對接部32與連接部31的相對結合位置，由連接部31的二側邊凸出形成凸肩部311，露出連接部31與對接部32的結合位置處；則將定位於端子料帶4的各定位卡槽40上之複數端子3，分別以二相鄰的端子3，置入成型模具5內部至少二個或二個以上之模穴50內(本發明以二個模穴50為實施例，但並未限制模穴50之數量，成型模具5內亦可設有一個或三個、四個、五個、六個或複數模穴50等)，供複數二相鄰端子3利用成型模具5以塑膠射出成型加工，於各二相鄰端子3外部分別成型絕緣本體51，即可透過各二相鄰端子3之凸肩部311，分別嵌固於絕緣本體51內，以供端子料帶4上複數二相鄰端子3，分別定位於絕緣本體51內部不易鬆動、脫落，則可利用端子料帶4之複數定位卡槽40的結構特徵，可供複數端子3分別嵌置、定位，即可利用自動化、半自動化或手動設備等設施，並配合端子料帶4，進行控制複數端子3的移動位置、距離，則配合成型模具5一次的塑膠射出加工製程，可成型至少二個或二個以上之絕緣本體51，可有效提升加工製程的效率、縮短製造工時以增加產量、並可提高產品良率；且各絕緣本體51內部於二端子3的對接部32周圍，形成對接空間510(本發明較佳實施例之一，插座式電源連接器)，以供外部相對型式之預設電源插頭連接器相對電性插接(若本發明之絕緣本體成型為公插頭型式電源連接器6，則可供外部預設電源插座連接器相對電性插接)，因各端子3利用凸肩部311嵌卡、固定於絕緣本體51內，則電源連接器6與外部相對型式之電源插頭連接器電性插接時，不影響各端子3固設於絕緣本體51的結構，各端子3定位於絕緣本體51內不易鬆動、脫落，可有效延長電源連接器6的使用壽命。

且上述步驟(101)～(103)，可予以重複執行，以製成預設數量之複數端子3(如：50支、100支或150支或200支等預設數量之複數端子3)，再執行後續之步驟(104)～(106)，即可利用複數端子3配合成型模具5製作成型為電源連接器6。

請參閱第二、三、四、八、九、十圖所示，係為本發明端子冷抽拉伸加工之立體外觀圖、端子料帶之立體分解圖、成型模具之立體外觀圖、較佳實施例之立體分解圖、較佳實施例之立體外觀圖、較佳實施例之俯視剖面圖，由圖中所示可以清楚看出，本發明之加工步驟，為經由冷抽拉伸模具2將大圓徑尺寸之端子圓棒材料1，透過冷抽拉伸加工而成型較小圓徑尺寸之細圓桿材料11，並將細圓桿材料11一側利用沖壓加工，成型為圓錐桿狀之對接部32、後方預定長度的適當位置處，再沖壓成型為平板狀之連接部31，再將細圓桿材料11予以裁切成適當長度之端子3(可依成型的電源連接器6之尺寸大小，調整端子3的長度尺寸，本發明並未予以限制端子3的長度尺寸)。

而端子3一側連接部31，若沖壓成型為平板狀，可供外部預設線材呈焊接式連接、結合；亦可將連接部31沖壓成型為I形狀，則I形狀連接部31一側結合於對接部32、二側邊形成凸肩部311，連接部31另側即可加工成型為U形結合座312，即可利用U形結合座312包覆外部預設線材33一側之金屬線端331，形成夾線式的連接、結合，即可於相鄰的二端子3之對接部32置入成型模具5的模穴50中，則可利用成型模具5在二對接部31外，利用塑膠射出加工成型絕緣本體51，即可成型為電源連接器6，且在成型的電源連接器6之二端子3的連接部31，分別於各U形結合座312處夾設預設線材33。

請參閱第二、三、四、十一、十二、十三、十四圖所示，係為本發明端子冷抽拉伸加工之立體外觀圖、端子料帶之立體分解圖、成型模具之立體外觀圖、端子另一實施例之立體外觀圖、又一實施例成型模具之立體外觀圖、又一實施例電源連接器之立體外觀圖、再一實施例之立體外觀圖，由圖中所示可以清楚看出，本發明之加工步驟，為經由冷抽拉伸模具2將大圓徑尺寸之端子圓棒材料1，透過冷抽拉伸加工而成型較小圓徑尺寸之細圓桿材料11，並將細圓桿材料11的一端利用沖壓加工成型圓錐桿狀之對接部32、後方預定長度的適當位置處，再沖壓加工成型為T形狀之連接部31，予以裁切成適當長度之端子3(可依成型的電源連接器6之尺寸大小，調整端子3的長度尺寸，本發明並未予以限制端子3的長度尺寸)。

而將連接部31沖壓加工成型為T形狀，則T形連接部31一側與對接部32結合成型為凸肩部311、而另側向外延伸為插接桿313，以供二相鄰之連接部31與預設線材33呈雙列直插式(DIP)連接、結合；即可透過端子3的連接部31成型為不同型式，而可分別與外部預設線材33，呈不同型式的連接、結合。

另，可利用至少二條或二條以上之端子料帶4，呈堆疊方式排列設置，則可將堆疊狀之二端子料帶4上分別相鄰呈三角形堆疊狀的三端子3，分別以三個對接部32分別穿伸入成型模具5的模穴50中，則可利用成型模具5的模穴50在三對接部31外，透過塑膠射出加工成型絕緣本體51，即可成型為又一型式之不同規格電源連接器6，且成型的電源連接器6之三端子3另側的各連接部31，即分別延伸出絕緣本體51外部。

本發明成型後之電源連接器6，可組裝於預設電子/電氣產品7上，即可與外部相對型式之電源插頭電連接器相對電性插接，透過電源連接器6提供預設電子/電氣產品8所需之電能。

請參閱第二、三、四、十五、十六、十七圖所示，係為本發明端子冷抽拉伸加工之立體外觀圖、端子料帶之立體分解圖、成型模具之立體外觀圖、另一較佳實施例電源連接器成型前之側視剖面圖、另一較佳實施例電源連接器成型後之側視剖面圖、另一較佳實施例電源連接器之側視剖面圖，由圖中所示可以清楚看出，本發明之端子料帶4上可分別嵌設複數端子3，並利用單一端子3穿伸入成型模具5的模穴50中，再相對單一端子3於模穴50內穿設接地端子34，則於成型模具5的模穴50，透過塑膠射出加工成型絕緣本體51，並供單一端子3一側的連接部31，延伸出絕緣本體51外部，則將連接部31呈垂直向彎折底靠於絕緣本體51的壁面，且供連接部31與接地端子34的接地接腳341呈同向延伸，即可成型為另一型式之不同規格之電源連接器6。

是以，以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，非因此侷限本發明之專利範圍，本發明之電源連接器製造步驟，係將大尺寸之圓棒材料1，藉由冷抽拉伸模具2以至少二次或二次以上的冷抽拉伸加工，成型較小尺寸之細圓桿材料11，將一端沖壓成型為對接部32、後方適當位置再沖壓成型連接部31，並予以裁切成預設長度之端子3，即可加工成型複數端子3，並將複數端子3逐一嵌設於端子料帶4的定位卡槽40，則可分別於二相鄰端子3外部，利用成型模具5予以射出成型加工，為分別於二相鄰端子3外部均成型絕緣本體51，俾可達到複數端子3、絕緣本體51的加工快速、省時、省工的製造成型之目的，且可提升工作效率、降低製造成本，利用複數端子3經冷抽拉伸加工，減少加工廢料、可加強複數端子3的結構強度，並可將複數端子3配合成型模具5塑膠射出成型製成絕緣本體51，以快速成型電源連接器6之功效，故舉凡可達成前述效果之結構、裝置皆應受本發明所涵蓋，此種簡易修飾及等效結構變化，均應同理包含於本發明之專利範圍內，合予陳明。

上述本發明之電源連接器之成型方法於實際使用時，為可具有下列各項優點，如：

(一)大尺寸圓棒材料1，經由冷抽拉伸模具2以至少二次或二次以上的冷抽拉伸加工，成型為細圓桿材料11並於一端沖壓加工成型對接部32、後方適當位置處再沖壓成型連接部31，且予以裁切預設長度後成型為複數端子3，而複數端子3之製造成型過程不會產生大量廢料、增加複數端子3的結構強度，可降低製造成本。

(二)複數端子3的連接部31與對接部32結合位置，利用連接部31二側形成凸肩部311，則二相鄰端子3配合成型模具5射出成型絕緣本體51，各端子3利用凸肩部311嵌卡、固設於絕緣本體51內，不易鬆動或脫落，可延長電源連接器6的使用壽命。

(三)複數端子3係分別定位於端料帶4的各定位卡槽40，即可利用自動化或手動設備，配合端子料帶4，進行控制複數端子3的移動位置、距離，再配合成型模具5內部至少二個或二個以上之模穴50，一次加工作業以塑膠射出成型，製成至少二個或二個以上之絕緣本體51，快速製成電源連接器6，可縮短工時、提升工作效率。

故，本發明為主要針對電源連接器之製造加工進行設計，係將端子利用冷抽拉伸加工成型，再將複數端子定位於端子料帶的各定位卡槽，配合成型模具一次塑膠射出加工作業，成型複數絕緣本體，快速製成電源連接器，而可達到縮短加工製成、提升工作效率、降低製造成本，增加端子固設於絕緣本體的結構強度為主要保護重點，可減少加工製程產生之廢料，端子可以穩固定位於絕緣本體內，不易鬆動或脫落，乃僅使電源連接器具較長使用壽命之優勢，且複數端子配合成型模具的複數模穴，經由一次射出成型加工製成複數絕緣本體，可提升加工效率，惟，以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，非因此即侷限本發明之專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖式內容所為之簡易修飾及等效結構變化，均應同理包含於本發明之專利範圍內，合予陳明。

綜上所述，本發明上述之電源連接器之成型方法於實施、製造時，為確實能達到其功效及目的，故本發明誠為一實用性優異之研發，為符合發明專利之申請要件，爰依法提出申請，盼　審委早日賜准本案，以保障發明人之辛苦研發、創設，倘若　鈞局審委有任何稽疑，請不吝來函指示，發明人定當竭力配合，實感德便。

1．．．端子圓棒材料

2．．．冷抽拉伸模具

20．．．孔徑

3．．．端子

31．．．連接部

311．．．凸肩部

312．．．結合座

313．．．插接桿

32．．．對接部

33．．．線材

331．．．金屬線端

34．．．接地端子

341．．．接地接腳

4．．．端子料帶

40．．．定位卡槽

5．．．成型模具

50．．．模穴

51．．．絕緣本體

510．．．對接空間

6．．．電源連接器

7．．．電子/電氣產品

A．．．接觸部

B．．．端子部

C．．．座體

D．．．實心端子

D1．．．擋環

D2．．．連接端

E．．．端子

第一圖　係為本發明之流程圖。

第二圖　係為本發明端子冷抽拉伸加工之立體外觀圖。

第三圖　係為本發明端子料帶之立體分解圖。

第四圖　係為本發明成型模具之立體外觀圖。

第五圖　係為本發明成型模具之俯視剖面圖。

第六圖　係為本發明絕緣本體之立體外觀圖。

第七圖　係為本發明電源連接器之立體外觀圖。

第八圖　係為本發明較佳實施例之立體分解圖。

第九圖　係為本發明較佳實施例之立體外觀圖。

第十圖　係為本發明較佳實施例之俯視剖面圖。

第十一圖　係為本發明端子另一實施例之立體外觀圖。

第十二圖　係為本發明又一實施例成型模具之立體外觀圖。

第十三圖　係為本發明又一實施例電源連接器之立體外觀圖。

第十四圖　係為本發明再一實施例之立體外觀圖。

第十五圖　係為本發明另一較佳實施例電源連接器成型前之側視剖面圖。

第十六圖　係為本發明另一較佳實施例電源連接器成型後之側視剖面圖。

第十七圖　係為本發明另一較佳實施例電源連接器之側視剖面圖。

第十八圖　係為習用電源連接器之端子立體外觀圖。

第十九圖　係為習用電源連接器之側視剖面圖。

Claims

一種電源連接器之成型方法，該電源連接器成型之步驟係為：(a)端子圓棒材料經過至少二次或二次以上冷抽拉伸加工處理，加工成型細圓桿材料；(b)將預定長度細圓桿材料一端，沖壓成型為對接部；(c)預定長度細圓桿材之對接部後方預定位置處，再經沖壓加工成型為連接部；(d)將細圓桿材料嵌設於端子料帶的各定位卡槽、再裁切成預定長度之端子；(e)加工成型之複數端子，為逐一分別嵌設於端子料之各定位卡槽；(f)定位於端子料帶上之複數端子，再以二相鄰端子局部埋入成型模具的模穴內，利用成型模具射出加工成型絕緣本體，包覆於二端子外部；(g)除去絕緣本體外部成型模具後，再將二端子及絕緣本體自端子料帶取出，即成型電源連接器。
如申請專利範圍第1項所述電源連接器之成型方法，其中該端子圓棒材料係為銅材質或銅合金材質或金屬材質。
如申請專利範圍第1項所述電源連接器之成型方法，其中該預定長度細圓桿材料，一端沖壓成型為平板狀之連接部，以供進行焊接式、夾線式或雙列直插式(DIP式)與外部預設線材電性連接。
如申請專利範圍第1項所述電源連接器之成型方法，其中該預定長度細圓桿材料，另端經沖壓加工成型為圓錐桿狀之對接部。
如申請專利範圍第1項所述電源連接器之成型方法，其中該步驟(b)～(d)予以重複執行，而於成型複數預設數量端子後(如：50支、100支或150支或200支)，再執行步驟(e)～(g)等步驟。
如申請專利範圍第1項所述電源連接器之成型方法，其中該複數端子於連接部先電性連設預設電源線，再以二相鄰端子之對接部局部埋入成型模具的模穴內，進行塑膠射出成型加工。
如申請專利範圍第1項所述電源連接器之成型方法，其中該預定長度細圓桿材料之端子，一側連接部與另側對接部之結合位置處，由連接部二側分別凸出對接部外側成型為凸肩部。
如申請專利範圍第1項所述電源連接器之成型方法，其中該端子料帶係呈U形狀，並於端子料帶的U形開口二側壁，分別成形複數相對之定位卡槽。
如申請專利範圍第1項所述電源連接器之成型方法，其中該端子料帶係為至少二條或二條以上，呈堆疊狀排列，而二端子料帶上相鄰各端子分別延伸堆疊呈三角形狀之對接部，以供呈三角形狀堆疊之三個端子對接部，分別穿伸入成型模具內部以塑膠射出成型絕緣座體之模穴。
如申請專利範圍第1項所述電源連接器之成型方法，其中該二相鄰端子外部成型絕緣本體，並於二相鄰端子外部的絕緣本體內成型對接空間，且二相鄰端子另側之連接部則延伸出絕緣本體外側。
如申請專利範圍第1項所述電源連接器之成型方法，其中該預定長度細圓桿材料之端子，一側沖壓成型為平板狀I形之連接部，則I形連接部一側與對接部結合成型為凸肩部、遠離凸肩部的另側即成型為U形之結合座。
如申請專利範圍第1項所述電源連接器之成型方法，其中該預定長度細圓桿材料之端子，一側沖壓成型為平板狀T形之連接部，且T形連接部一側與對接部結合成型為凸肩部、另側向外延伸為插接桿。
如申請專利範圍第1項所述電源連接器之成型方法，其中該端子料帶係定位複數端子，而端子料帶上單一端子之對接部，並相對單一端子設有接地端子，且單一端子、接地端子係穿伸入成型模具內部以塑膠射出成型絕緣座體之模穴。