连接器的制作方法

文档序号:11453780阅读:136来源:国知局
连接器的制造方法与工艺

本发明涉及在电气设备、电子设备等中使用的连接器,特别是涉及如下连接器:其构造简单且廉价,能将2个接合对象物(例如基板)之间接合,并与电池接合,而且操作性良好,能获得稳定的接触(接合)可靠性。



背景技术:

通常,作为将2张基板之间接合的连接器,例如有所谓的基板间接合连接器和所谓的卡边缘连接器(cardedgeconnector),基板间接合连接器的形式是在各基板上安装连接器,再将这些连接器彼此连接(嵌合),卡边缘连接器的形式是在一个基板上安装连接器,再使另一基板(卡片)插入(嵌合)于该连接器。

基板间接合连接器通常包括由导电材料形成的多个触头和由绝缘材料形成的壳体,所述触头具有与对象连接器接触的接触部和安装于基板的接合部,所述壳体用于排列保持所述多个触头。两个连接器以壳体之间能够互相嵌合且彼此的触头之间能够接触的方式构成。此外,有时为了提高基板对连接器的保持强度,根据需要在连接器上还设有固定件。作为公开了这种设有固定件的基板间接合连接器的公知文献,例如可举出本申请人以前提出的专利文献1。

卡边缘连接器通常至少包括由导电材料形成的多个触头和由绝缘材料形成的壳体,所述触头具有与基板(卡片)接触的接触部,所述壳体用于排列保持所述多个触头。而且,在壳体上设有供卡片插入的插入口。此外,根据需要,有时在壳体上设有用于向插入口内引导卡片的引导机构(外延部),在纵向节距方向两端设有用于锁定卡片的锁定部件。作为公开了具有这种结构的卡边缘连接器的公知文献,例如可举出本申请人以前提出的专利文献2。

此外,当在基板上载置有电池,要将电池和基板接合时,通常在上述所示的2个基板中的任一基板上配置有电池接合用的端子,该电池接合用的端子设有用于按压电池的机构,通过使该端子与电池压力接触而进行电池和基板间的接合。例如,在基板上配置用于收纳电池的收纳部等,将电池插入到该收纳部和基板的端子之间,通过使端子与电池压力接触而将电池和基板接合。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2010-198996号公报

专利文献2:日本特开2007-287589号公报



技术实现要素:

但是,近年来,对于将2个基板之间接合的连接器,顾客不仅要求具有现有构造的基板间接合连接器、卡边缘连接器,而且还要求开发新的连接器,这种新的连接器具有简单且廉价的构造,能将2个接合对象物彼此接合并与电池接合,此外还具有能够实现高密度的构造,另外,为了使操作性良好,还具有能够通过同一方向上的操作(使插入方向相同)将2张基板之间接合的构造。

本发明是鉴于这种现有问题而完成的,其目的在于,提供一种如下连接器:构造简单且廉价,不仅能将2个接合对象物(例如基板)之间接合,还与电池接合,操作性良好,并能获得稳定的接触(接合)可靠性。

为了实现上述目的,本发明的主旨结构如下。

(1)一种连接器,其特征在于,该连接器包括:多个触头,其具有第1接触片、第2接触片以及接合固定于基板的接合部,该第1接触片和第2接触片在前端侧分别设有第1接触部和第2接触部,在能够插拔的2个接合对象物的插入状态下,该第1接触部和第2接触部与所述2个接合对象物的导体部接触;壳体,其将该多个触头以排列状态保持,并且具有插入口,该插入口具有能够使所述2个接合对象物和电池自同一方向插入的形状;以及端子,其配置在所述壳体内且在所述壳体的宽度上与所述多个触头分开的位置上,具有第3接触片和第4接触片,该第3接触片和第4接触片在前端侧分别设有第3接触部和第4接触部,该第3接触部和第4接触部与所述2个接合对象物中的任一接合对象物的导体部和电池接触。

(2)根据上述(1)所述的连接器,其特征在于,所述2个接合对象物是插入到所述电池侧的第1接合对象物和以夹持该第1接合对象物的方式插入到与所述电池相反一侧的第2接合对象物,所述第1接触片的所述第1接触部与形成在所述第1接合对象物的所述电池侧的表面上的导体部接触,所述第2接触片的所述第2接触部与形成在所述第2接合对象物的与所述第1接合对象物侧相反一侧的表面上的导体部接触。

(3)根据上述(2)所述的连接器,其特征在于,所述端子具有大致u字形状,所述第3接触片的所述第3接触部与所述电池接触,所述第4接触片的所述第4接触部与形成在所述第1接合对象物的所述第2接合对象物侧的表面上的导体部接触。

(4)根据上述(2)或(3)所述的连接器,其特征在于,在所述壳体和所插入的所述第1接合对象物的两表面中的至少一个表面之间设有空间,该空间能够收纳搭载于所述第1接合对象物的所述至少一个表面上的其他零件。

(5)根据上述(1)~(4)中任一项所述的连接器,其特征在于,所述触头通过压入的方式保持于壳体,向所述壳体压入所述触头的压入方向与所述接合对象物的插入方向垂直。

根据本发明的连接器,能实现简单且廉价的构造,能将2个接合对象物之间接合,并且与电池接合,而且能够自同一方向插入2个接合对象物和电池,因此,操作性良好,能获得稳定的接触(接合)可靠性。此外,通过采用上述(5)所示的那种构造,能够防止因接合对象物的插入而导致触头脱落。

附图说明

图1的(a)是自插入口侧观察本发明的连接器时的立体图;图1的(b)是在通过1根触头的宽度中心线的位置上剖切本发明的连接器时的剖视图;图1的(c)是在通过1个端子的宽度中心线的位置上剖切本发明的连接器时的剖视图。

图2的(a)是自插入口侧观察插入了2个接合对象物(第1及第2基板)和电池后的状态的本发明的连接器时的立体图;图2的(b)是在通过1根触头的宽度中心线的位置上剖切图2的(a)的状态的连接器时的剖视图;图2的(c)是在通过1个端子的宽度中心线的位置上剖切图2的(a)的状态的连接器时的剖视图(电池是以外观图的形式表示,而不是以剖面来表示的)。

图3的(a)是自插入口侧观察壳体时的立体图;图3的(b)是在1个触头插入孔的位置上剖切壳体时的剖视图;图3的(c)是在1个端子插入孔的位置上剖切壳体时的剖视图。

图4的(a)是自第1接触部和第2接触部侧观察触头时的立体图;图4的(b)是自与第1接触部和第2接触部侧相反的一侧观察触头时的立体图。

图5的(a)是自第3和第4接触部侧观察端子时的立体图;图5的(b)是自与第3和第4接触部侧相反的一侧观察端子时的立体图。

图6的(a)是自电池侧的表面(上表面)观察第1接合对象物(第1基板)时的立体图;图6的(b)是自与电池侧相反的一侧的表面(下表面)观察第1接合对象物(第1基板)时的立体图。

图7的(a)是自电池侧的表面(上表面)观察第2接合对象物(第2基板)时的立体图;图7的(b)是自与电池侧相反的一侧的表面(下表面)观察第2接合对象物(第2基板)时的立体图。

图8是电池的立体图。

具体实施方式

本发明为一种连接器20,其特征在于,该连接器20包括:多个触头22,其具有第1接触片221和第2接触片223以及接合固定于基板(未图示)的接合部226,第1接触片221和第2接触片223在前端侧分别设有第1接触部222和第2接触部224,在作为能够插拔的2个接合对象物的第1接合对象物30和第2接合对象物32的插入状态下,第1接触部222和第2接触部224与2个接合对象物30、32的导体部301、321接触;壳体24,其将多个触头22以排列状态保持,且具有插入口,该插入口具有能够允许2个接合对象物30、32和电池34分别自同一方向插入的形状,在图1中,具有第1插入口15、第2插入口16和第3插入口17这3个插入口;以及端子26,其配设于该壳体24内且在壳体24的宽度方向w上与多个触头22分开的位置上,具有第4接触片263和第3接触片261,该第4接触片263和第3接触片261在前端侧分别设有第4接触部264和第3接触部262,该第4接触部264和第3接触部262与2个接合对象物30、32中的任一接合对象物30或32的导体部301或321以及电池34接触。

即,连接器20构成为,在壳体24上设有能够允许第1接合对象物30、第2接合对象物32和电池34均沿同一方向、在图1中是壳体24的深度方向d插入的3个插入口(第1插入口15、第2插入口16、第3插入口17),保持于壳体24的触头22与所插入的第1接合对象物30和第2接合对象物32接触,保持于壳体24的端子26与电池34以及要和电池34进行接合的第1对象物30或第2接合对象物32接触,连接器20构造简单且廉价,能够将第1接合对象物30和第2接合对象物32(例如第1基板30和第2基板32)之间连接,而且还能将第1接合对象物30和第2接合对象物32中的任一方与电池34连接,操作性良好,能获得稳定的接触(接合)可靠性。

基于图1~图8说明本发明的连接器20的实施方式。图1的(a)是自插入口侧观察本发明的连接器时的立体图,图1的(b)是在通过1根触头的宽度中心线的位置上剖切本发明的连接器时的剖视图,图1的(c)是在通过1个端子的宽度中心线的位置上剖切本发明的连接器时的剖视图,图2的(a)是自插入口侧观察插入了2个接合对象物(第1基板和第2基板)和电池后的状态的本发明的连接器时的立体图,图2的(b)是在通过1根触头的宽度中心线的位置上剖切图2的(a)的状态的连接器时的剖视图,图2的(c)是在通过1个端子的宽度中心线的位置上剖切图2的(a)的状态的连接器时的剖视图,图3的(a)是自插入口侧观察壳体时的立体图,图3的(b)是在1个触头插入孔的位置上剖切壳体时的剖视图,图3的(c)是在1个端子插入孔的位置上剖切壳体时的剖视图,图4的(a)是自第1接触部和第2接触部侧观察触头时的立体图,图4的(b)是自与第1接触部和第2接触部侧相反的一侧观察触头时的立体图,图5的(a)是自第3和第4接触部侧观察端子时的立体图,图5的(b)是自与第3和第4接触部侧相反的一侧观察端子时的立体图,图6的(a)是自电池侧的表面(上表面)观察第1接合对象物(第1基板)时的立体图,图6的(b)是自与电池侧相反的一侧的表面(下表面)观察第1接合对象物(第1基板)时的立体图,图7的(a)是自电池侧的表面(上表面)观察第2接合对象物(第2基板)时的立体图,图7的(b)是自与电池侧相反的一侧的表面(下表面)观察第2接合对象物(第2基板)时的立体图,图8是电池的立体图。

在说明连接器20之前,先说明电池34以及作为2个接合对象物的第1接合对象物30和第2接合对象物32。作为第1接合对象物30和第2接合对象物32,例如可举出印刷电路板那样的第1基板30和第2基板32,此外,作为第1基板30和第2基板32,例如可举出刚性基板、挠性印刷基板(fpc)、存储卡那样的各种卡片(基板)等。在本实施方式中,第1接合对象物30和第2接合对象物32分别是作为刚性基板的第1基板30和第2基板32,在第1基板30和第2基板32设有用于安装连接器20的触头22的导体部即触点(land)301、321以及自触点301、321延伸出的与电子零件等连接的图案。在第1基板30上还设有与电池34接触的接触部分即接点302以及与端子26接合的接合部分即触点301。电池34与第1基板30接触而与之导通,并用作电源来使用。

基于图1~图5说明本发明的连接器20。连接器20主要包括多个触头22、壳体24和端子26。此外,为了提高将连接器20安装到基板(未图示)上时的锡焊强度,连接器20也可以还具有固定件(未图示)。

接下来,说明触头22。触头22是金属制品,可以通过公知技术的冲压加工、切削加工来制作。作为触头22的材质,由于要求弹性、导电性、尺寸稳定性等,因此,可以举出黄铜、铍铜、磷青铜等。在本实施方式中,触头22通过压入的方式被保持于壳体24,但是,在本发明中,只要是能将触头22保持或固定于壳体24的结构即可,也可以采用通过钩合(切割(lance))、焊接、一体成型等方式将触头22保持于壳体24的结构。

触头22至少包括第1接触片221和第2接触片223以及接合固定于基板的接合部226,该第1接触片221和第2接触片223在前端侧分别设有第1接触部222和第2接触部224,在可插拔的第1接合对象物30和第2接合对象物32的插入状态下,该第1接触部222和第2接触部224与上述第1接合对象物30和第2接合对象物32的导体部即触点301、321接触,并且在图1的(b)中上下大致平行地延伸,为了固定于壳体24,触头22还具有沿着壳体24的大致高度方向h延伸的保持部225以及沿着壳体24的大致深度方向d延伸的板状片227。

触头22以使第1接触片221和第2接触片223面向壳体24的第1插入口15和第2插入口16侧且分别在上下平行延伸的状态被保持于壳体24。在第1接触片221和第2接触片223的前端分别设有第1接触部222和第2接触部224。第1接触部222和第2接触部224分别是触头22的与第1基板30和第2基板32接触的部分,为了容易接触而形成为凸形状。第1接触部222和第2接触部224的形状、大小可以考虑对象物(第1接合对象物30和第2接合对象物32)的形状、接触稳定性、连接器的小型化、强度、加工性等而适当设定。在图2所示的实施方式中,示出如下结构:作为第1接合对象物的第1基板30插入到电池34侧,作为第2接合对象物的第2基板32以夹持第1基板30的方式插入到与电池34相反的一侧,触头22的第1接触片221的第1接触部222和形成在第1基板30的电池34侧的表面(上表面)上的触点301接触,第2接触片223的第2接触部224和形成在第2基板32的与第1基板30侧相反一侧的表面(下表面)上的触点321接触,但也可以采用其他结构。

此外,触头22的接合部226是与基板(未图示)进行接合的部分。作为将触头22的接合部226和基板接合的方法,没有特别限定,例如可举出钎焊(表面安装、双列直插(dip))、压配合(pressfit)等。另外,在本实施方式中,示出了作为触头22使用表面安装型的触头,利用钎焊安装该触头的情形。另外,触头22的接合部226的形状、大小可以考虑安装密度、安装强度、加工性等而适当确定。

触头22的保持部225只要是能固定于壳体24即可,可以是任何结构,作为将触头22保持于壳体24的方法,例如可举出压入、钩合(lance)、焊接、一体成型等。在本实施方式中,示出了触头22通过压入的方式被保持、固定于壳体24,并且向壳体压入触头的压入方向与接合对象物的插入方向垂直的情况。采用该结构,触头不易因接合对象物的插入而自壳体24脱落。此外,在本实施方式中,设有向宽度方向一侧突出的箭头部,并压入所述壳体24。保持部225的形状、大小在考虑保持力、加工性、强度等的情况下适当设计。

所述板状片227朝向与保持部225大致垂直且存在插入口15~17的方向突出,通过用触头22的板状片227和第1接触部222夹持第1基板30,并且用触头的板状片227和第2接触部224夹持第2基板32,从而在触头22和第1基板30及第2基板32之间获得稳定接合。此外,板状片227也起到触头22的定位作用。所述板状片227的形状和大小在考虑上述作用、接合稳定性、强度、加工性等的情况下适当设计。

接下来,说明壳体24。该壳体24是电绝缘性的塑料制品,通过公知技术的注塑成型、切削来制作,其材质在考虑尺寸稳定性、加工性、成本等的情况下适当选择,通常可举出聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)、聚酰胺(66pa、46pa)、液晶聚合物(lcp)、聚碳酸酯(pc)以及它们的合成材料。在本实施方式中,示出了通过注塑成型来制作的情况。

壳体24具有大致箱型形状。在壳体24上设有第1插入口15、第2插入口16和第3插入口17这3个插入口,这3个插入口分别用来插入第1基板30和第2基板32这2个接合对象物以及电池34。第1插入口15、第2插入口16和第3插入口17这3个插入口的形状和大小只要能够插入第1基板30和第2基板32这2个接合对象物以及电池34即可,考虑第1基板30和第2基板32这2个接合对象物以及电池34的形状和大小、强度、加工性等而适当设计。在本实施方式中,第1插入口15中插入第1基板30,第2插入口16中插入第2基板32,第3插入口17中插入电池34。在第1插入口15和第2插入口16内触头22的第1接触部222和第2接触部224突出,从而在本实施方式中,触头22的第1接触部222和所插入的第1基板30的形成在电池34侧的表面(上表面)上的导体部即触点301接触,触头22的第2接触部224和所插入的第2基板32的形成在与第1基板30侧相反的一侧的表面(下表面)上的导体部即触点321接触。在本实施方式中,对于触头22和第1基板30及第2基板32之间的接触构造,示出了触头22与第1基板30的上表面及第2基板32的下表面接触的情况,但也可以采用触头22与第1基板30的下表面及第2基板32的下表面接触的结构、触头22与第1基板30的上表面及第2基板32的上表面接触的结构或者触头22与第1基板30的下表面及第2基板32的上表面接触的结构。

在本实施方式中,在于壳体的宽度方向(长度节距方向)w上的中心位置划分而成的壳体24的任意半个区域(图1中位于右侧的半个区域),设有第1插入孔241,该第1插入孔241排列保持多个触头22,且沿着和第1基板30及第2基板32的插入方向垂直的方向(图3的(b)中为壳体的高度方向h)设置。触头22通过压入、钩合(lance)、焊接、一体成型等方式保持(固定)于第1插入孔241。在本实施方式中,触头22通过压入的方式被固定。第1插入孔241的形状、大小只要能够保持触头22即可,可以是任何形状、大小,可以在考虑保持力、强度、加工性、小型化等的情况下适当设定。

在壳体24中设有第2插入孔242,触头22的板状片227与第1基板30及第2基板32的插入方向平行地进入该第2插入孔242。第2插入孔242起到对触头进行定位的作用。所述第2插入孔242的形状、大小只要能够允许触头22的板状片227进入即可,考虑上述作用、稳定的接合性、加工性、强度等而适当设计。

在壳体24与插入的第1基板30的两表面中的至少一个表面之间(在图2的(a)中是在壳体24与插入的第1基板30的两表面之间)设有空间243,该空间243能够收纳搭载于第1基板30的至少一个表面(在图2的(a)中是插入的第1基板30的两表面)的其他零件。如图2所示,空间243形成于壳体中的、触头22、端子26以及电池34所在的空间区域以外的空间区域。在壳体24内设置空间243,在能够在第1基板30的至少一个表面搭载其他零件方面是优选的。空间243的形状、大小可以考虑连接器20的大小(小型化)、第1基板30和第2基板32的搭载面积、壳体24的强度和加工性、搭载零件的大小、形状等而适当设定。

接下来,说明端子26。端子26是金属制品,可以通过公知技术的冲压加工、切削加工来制作。作为端子26的材质,由于要求弹性、导电性、尺寸稳定性等,因此,可举出黄铜、铍铜、磷青铜等。在本实施方式中,示出了端子26通过与壳体24一体成型而固定的情况,但只要能进行固定即可,可以是任何方法,例如可举出压入、钩合(lance)、焊接等。

端子26至少包括上下平行地突出的接触片即第3接触片261和第4接触片263以及连接2个接触片261和263的连接部265,第3接触片261和第4接触片263在前端侧分别具有第3接触部262和第4接触部264,该第3接触部262和第4接触部264分别是与电池34以及接合于电池34的基板(在本实施方式中为第1基板30)接触的接触部,此外,在本实施方式中,端子26还具有按压片266,该按压片266包括按压电池34的按压部267。

在本实施方式中,端子26的第3接触片261、第4接触片263和按压片266通过切口弯曲(或切舌)的方式形成为向要接触的部分突出的形态。

第3接触部262是与电池34接触的部分,第4接触部264是与第1基板30的与电池34接合的触点301接触的部分,并形成为弯曲形状,以便容易接触。第3接触部262和第4接触部264的形状、大小可以考虑对象物(第1接合对象物30和第2接合对象物32)的形状、接触稳定性、连接器的小型化、强度、加工性等而适当设定。在本实施方式中,采用了第3接触部262与电池34的上表面接触、第4接触部264与第1基板30的下表面接触的构造,但根据规格、需要,也可以采用第4接合部264与第1基板30的上表面接触的构造。

端子26的按压部267是向第1基板30侧按压电池34的部分,为了容易按压而形成弯曲形状。通过用按压部267按压电池34,从而使电池34和第1基板30之间的接合更为可靠。按压部267的形状、大小可以考虑电池34的形状、接触稳定性、连接器的小型化、强度、加工性等而适当设定。

产业上的可利用性

本发明所能够提供的、在电气设备、电子设备等中使用的连接器,其构造简单且廉价,不仅能将2个接合对象物间接合,还能够将与电池接合,而且操作性良好,能够获得稳定的接触(接合)可靠性。

附图标记说明

15:第1插入口;16:第2插入口;17:第3插入口;20:连接器;22:触头;221:第1接触片;222:第1接触部;223:第2接触片;224:第2接触部;225:保持部;226:接合部;227:板状片;24:壳体;241:第1插入孔;242:第2插入孔;243:空间;26:端子;261:第3接触片;262:第3接触部;263:第4接触片;264:第4接触部;265:连接部;266:按压片;267:按压部;30:第1接合对象物或第1基板;301:导体部或触点;302:接点;32:第2接合对象物或第2基板;321:导体部或触点;34:电池;w:壳体的宽度方向(长度节距方向);d:壳体的深度方向;h:壳体的高度方向。

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