专利名称：一种接触装置及其处理工具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在权利要求1前序部分中所定义的接触装置和一种在权利要求8引用部分中定义的处理该接触装置的工具。
为印刷电路各分立的元件建立电接通时，众所周知的方法是给元件提供一些弹簧接点，或者给电路设置一个接触盒，盒中包含建立电连接所需数目的弹簧接点。这些弹簧接点有多种类型，如带有炭精接触元件或者金丝的弹性接点。众所周知的方法还有给不同结构的金属接点或在接触面上有良好导电性或耐磨性的衬板。
EP-A1-0755165中介绍的方法，用螺旋弹簧来接通电路板和电声换能器，在此，该螺旋弹簧与换能器膜面外部牢固地连接在一起，即，换能器壳有一个特殊的突出部分，接触弹簧的底部固定在这个突出部内。
美国专利说明第4458293号文件中公开了一种导电性接触弹簧。据此文件所述，该弹簧可被波焊接在焊接点上。在未受应力状态下，该弹簧的簧丝是张开的。与此弹簧有关的问题是它不适合SMD安装装置的自动处理，因为在一个吸拾工具中，弹簧上部的透气性簧丝很难做到或根本做不到保住真空。在这种连接中应切记，上述特小型接触弹簧的处理如果不是不可能的，也是非常困难的，因为弹簧直径和簧丝直径都很小的弹簧极为脆弱，一次必要而足量的真空吸拾就可能使它变形。
本发明的目的是提供一种本文开头提到的接触装置，该装置通过一些简单的特征，可能使接通声换能器、蓄电池等独立元件与印刷电路的效果更好、成本更低。
发明内容
如本发明所述的接触装置，其特征为，顶部适用于SMD装置安装，上述螺旋弹簧包括底部和顶部，底部可借助焊接或粘接定位在接触面上，顶部可由一个气动工具，最好是SMD器械，进行处理，上述顶部由两圈或三圈密绕的簧丝形成基本圆筒形状，上面有平面顶部或接触面。
如本发明一个较好的实例，其顶部卷绕直径相对于簧丝直径尽可能小，从而加强了其不透气度。
因此，通过一些简单的功能，就可以使安装用于接通声换能器、电池等元件与印刷电路板的接触弹簧效果更好，成本更低。
本发明另一个优点是，该接触弹簧可以用于速率极高的SMD工具，因为增大了接触面使得相对较小的吸拾压力可以处理弹簧。此外，这也极大地降低了安装失败的百分率，因为相对较小的吸拾压力作用于相对脆弱的接触弹簧时，可以使该接触弹簧在处理过程中受到的张力达到最小。
给接触弹簧的顶部提供由一圈簧丝形成的封闭吸拾面，使接触弹簧能够用真空吸拾“抓住”，因为由簧丝形成的特小管道的不透气度特别强，从而在对应吸拾工具的封闭部分中产生了相对强的不透气度。
为了通过简单的真空抓起使本发明所述接触装置实现简单而安全的处理，最好使该顶部基本为具有一圈或更多紧密卷绕簧丝的圆筒状，并且形成一个平面顶部或接触面。让顶部呈圆筒状，对于在顶部外面与吸拾空气形成一个足够的接触面非常重要。顶部的平面顶或接触面可以相对较小，这样可以缩小元件上所需的接触面积，从而使整体尺寸达到最小。
根据本发明，未受作用与受到作用的接触装置的纵向比率可以最大化，因为螺旋弹簧在上述顶部和底部之间的部分呈圆锥状。在焊接过程中，螺旋部分的圆锥形状还可以阻止接触弹簧倒翻。
此外，本发明所述接触装置的结构的优点是，除了顶部以外，底部也要有一圈或更多紧密卷绕的圆锥状簧丝。换句话说，接触装置的顶部及底部最好都有两圈或更多密绕的簧丝，簧丝间的螺距与簧丝的直径相同或略大，这样，就可能在一个振动给料器中喂入SMD安装器械的带和带卷中，或在其它标准包装中定位，以分开接触装置。而且还可以使接触装置在接触位置相对于焊接点上稳定。
接触装置的螺旋弹簧状结构可以有效防止接触面侧向力或力矩，以避免与印刷电路板的接触面和/或焊接点受到破坏。
符号SMD(表面安装装置)指的是有一个或更多接触面的元件，适用于或专门用于与印刷电路板触点的直接连接(焊接或粘接)。
根据本发明，为保证与电路板接触面的良好稳定的连接，接触装置的结构也可以是在底部额外卷绕一圈或更多圈簧丝，以形成一个宽底部，底部与接触面和焊接面平齐。
本发明所述的接触装置可以是它由粗细为0.2毫米数量级的弹簧丝卷绕而成，弹簧包括直径约为1.1毫米的顶部和直径约为2.4毫米的底部，簧丝间距约为0.5-0.5毫米，自由高度约为4毫米。
或者，本发明所述的接触装置也可以是它由粗细为0.2毫米数量级的弹簧丝卷绕而成，弹簧包括直径约为1.1毫米的顶部和直径约为2.4毫米的底部，自由高度约为2毫米，受压后的高度约为0.8毫米，其靠下部分锥度极大。当然，簧丝的实际粗细必须符合弹簧的实际尺寸。
本发明还涉及一种处理本发明所述处理装置的工具，该工具的特征是，它由一个真空驱动安装抓取器组成，该抓取器有一个中央控制心轴，心轴松配地插入接触装置的顶部，而且心轴有一个封闭式凹穴，正好与接触装置顶部的外形相适应。
该工具的结构最好是，所述凹穴的深度最好大于控制心轴的长度，凹穴应渐渐向下/向外扩大，形成一个外口如唇状的横截面。这样，即使圆筒状顶部相对于该工具外口的位置和方向不完全正确，该工具也能较为容易地抓取和安装接触装置。
显然，如果弹簧的成形制作非常精细，控制心轴也可以完全省去。
此外，可以使本发明所述工具的中央控制心轴的外部直径略大于接触装置顶部的内道。该工具还包括一个包围控制心轴外面的滑动式分离装置，以在起动后可松脱接触装置。
下列相关图示对本发明做出了更为详细的介绍附图简介
图1是本发明所述接触装置一个实施例的侧视图；图2是本发明所述接触装置另一个实施例的侧视图；图3是处理本发明所述接触装置的工具的一个实施例的横截面图；图4是处理本发明所述接触装置的工具的另一个实例的横截面图。
图1所示为本发明所述接触装置2的一个实例，它的构成为一个螺旋弹簧2，包括底部4、顶部6和圆锥状中部8。接触装置/螺旋弹簧2由粗细为0.2毫米的簧丝卷成，其未加载总高约为4毫米；底部4的外径约为2.4毫米，顶部6的外径约为1.1毫米。底部4和顶部6有多圈紧密卷绕的簧丝，簧丝卷绕直径相对于簧丝直径尽可能的小，而中部8簧丝间的螺距为0.4-0.5毫米，即，压缩后的螺旋弹簧2的高度约为2.5毫米。
图2所示为本发明所述接触装置10的一个实例，它的构成为一个相对较短的圆锥状螺旋弹簧10，包括宽底部12和顶部14，顶部14有多圈直径尽可能小的紧密卷绕的簧丝。未加载时，接触装置10的总高(H)约为2毫米；压缩后的高度(h)约为0.8毫米。
接触装置2和10都有相同的基本为圆筒状顶部6和14，所以该顶部的外观呈外向封闭式圆筒状，可以用一种简单的吸拾工具16来处理，吸拾工具16在图3中有示，属于一种常见的SMD安装器械。吸拾工具16的组成包括一个中央心轴18，如图所示，该心轴18可以插入接触弹簧10的顶部14中，而且松配地插在顶部14中；还包括一个封闭的凹穴20，它与顶部外形相适应，与一个经由凹穴20底部钻孔22的真空源和一个减压室23相连。正如图3中所示，凹穴20由一个中央心轴18和一个接触面33组成。
图4所示为一种可供选择的工具24，它的构成为一个中央心轴26，心轴26的外径略大于顶部6和14的内径，即，当心轴26从上方插入顶部6和14中时，顶部6和14即从外面夹住心轴26。工具24还包括一个分离装置28，它包围住心轴26，可在心轴26外面移动，这样，当把它正确地置于电路板的接点上时，可以分离接触弹簧2或10。
还应当强调的是，本发明所述接触装置具有下列优点1)适合各种长度弹簧和各种安装高度的零件的生产、贮存和销售总成本，低于配有多种长度弹簧的元件的生产、贮存和销售成本。
2)当接触面被置于元件上而不是印刷电路板上时，所必需的具有安全(加强的)接触表面的区域就会减小到元件有限的接点上，这样就可能降低印刷电路板的成本。
3)由于此微型接点(接触装置)是在不用盒体的情况下焊接(或粘接)在印刷电路板上的，所以，接触装置占用的空间非常小，这也有助于降低成本。
权利要求
1.一种接触装置，由导电的低电阻螺旋弹簧构成，其特征为，适于用SMD装置安装，该螺旋弹簧包括底部(4；12)和顶部(6；14)，该底部(4；12)定位于一个接触面上并且与之焊接或粘接在一起，该顶部(6；14)可用于气动工具处理，该工具最好是一种SMD器械，该顶部(6，14)基本上呈由两圈或更多簧丝构成的圆筒状，并且有平面顶部或接触面。
2.如权利要求1所述的接触装置，其特征为，顶部紧密卷绕的簧丝的卷绕直径相对于簧丝粗细很小。
3.如权利要求1或2所述的接触装置，其特征为，顶部有一个约4倍于簧丝直径的平均卷绕直径。
4.如权利要求1-3所述的接触装置，其特征为，该底部额外卷绕着一圈或更多螺旋簧丝，从而形成了一个与接触面和焊接面平齐的宽底部。
5.如权利要求1-4所述的接触装置，其特征为，该接触装置的顶部形成一个至少包括两圈簧丝的圆形筒状面。
6.如权利要求1-5所述的接触装置，其特征为，位于该顶部和底部之间的螺旋弹簧呈圆锥状。
7.如权利要求1-6所述的接触装置，其特征为，该底部有一圈或更多圆锥状簧丝。
8.如权利要求1-7所述的接触装置，其特征为，它由粗细为0.2毫米数量级的弹簧丝卷绕而成，弹簧包括直径约为1.1毫米的顶部和直径约为2.4毫米的底部，簧丝间距约为0.5-0.5毫米，净空高约为4毫米。
9.如权利要求1-8所述的接触装置，其特征为，它由粗细为0.2毫米数量级的弹簧丝卷绕而成，弹簧包括直径约为1.1毫米的顶部和直径约为2.4毫米的底部，自由高度约为2毫米，受压后的高度约为0.8毫米，其靠下部分锥度极大。
10.一种处理如权利要求1-9所述的接触装置的工具，其特征为，它由一个真空驱动安装抓取器构成，该抓取器有一个与接触装置顶部外形相适应的封闭接触面(33)。
11.如权利要求10所述的一种处理接触装置的工具，其特征为，该真空驱动安装抓取器还包括一个中央控制心轴(18)，该心轴(18)可以松配地插入接触装置的顶部。
12.如权利要求11所述的一种工具，其特征为，由中央控制心轴(18)和封闭接触面(33)构成的凹穴(20)的深度最好大于控制心轴(18)的长度，凹穴(20)向下/向外渐渐扩大，形成外口如唇状的横截面。
13.如权利要求11或12所述的一种工具，其特征为，中央控制心轴(18)的外径略大于接触装置顶部的内道，该工具还包括一个滑动式分离装置(18)，它包裹在控制心轴(26)外面，起动后可以松脱接触装置。
全文摘要
由螺旋弹簧构成的接触装置(2,10),适于用SMD装置安装,其组成包括可定位在一个接触面上并与之焊接或粘接在一起的底部(4,12)和可由工具(16)处理的顶部(6,14),该工具(16)最好是一种SMD器械。它通过一些简单的功能,可能使接通声换能器、电池等独立元件与印刷电路板的效果更好、成本更低。让该接触装置呈螺旋弹簧状结构,可以有效防止侧向力或接触力力矩,避免与印刷电路板的接触面和/或焊接点受到破坏。处理该接触装置(2,10)的工具(16)的组成为一个真空驱动安装抓取器,抓取器有一个中央控制心轴(18),心轴(18)可插入接触装置(2,10)的顶部(6,14)中,并且有一个与接触装置(2,10)的顶部(6,14)外形适应的封闭式环状凹穴(20)。
文档编号F16F1/08GK1251219SQ9880368
公开日2000年4月19日 申请日期1998年3月26日 优先权日1997年3月26日
发明者卡耶·B·汉森 申请人:柯克音响有限公司