專利名稱：具有彈簧偏置觸頭的電接插件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電接插件，它用于使例如電池和印刷電路板的電子元件相互連接。更具體地，本發(fā)明涉及一種具有用于電接插件的彈簧偏置柱塞觸頭的電接插件。
背景技術(shù)：
在一些應(yīng)用中，例如具有充電器的蜂窩電話中，蜂窩電話中的電池與充電器中的印刷電路板進(jìn)行電連接，以便當(dāng)蜂窩電話放在充電器中時(shí)對(duì)其電池再充電。典型地，充電器包括具有與印刷電路板連接的彈簧偏置柱塞觸頭的電接插件。柱塞觸頭伸入到充電器內(nèi)放置蜂窩電話的托架區(qū)域中。當(dāng)蜂窩電話插入到托架區(qū)域內(nèi)時(shí)，柱塞觸頭定位在托架區(qū)域內(nèi)以與蜂窩電話上的配合觸頭對(duì)準(zhǔn)。
上述類型的典型電接插件包括一個(gè)矩形外殼，該矩形外殼具有與該外殼的開(kāi)口側(cè)相對(duì)的配合面。該外殼承載著筒狀外套，該外套沿配合面在一端開(kāi)口，并且沿該外殼的開(kāi)口側(cè)在相對(duì)的一端具有閉合的觸頭座。該閉合的觸頭座與印刷電路板連接。外套容納彈簧和筒狀或錐形形狀的觸頭，彈簧布置在錐形觸頭的端部與觸頭座之間。錐形觸頭的相對(duì)端在外殼的配合面上穿過(guò)外套的開(kāi)口端而部分延伸出來(lái)。當(dāng)蜂窩電話安放到該配合面上時(shí)，錐形觸頭與蜂窩電話上的配合觸頭接合，以與其電池連接。錐形觸頭被下推進(jìn)外套內(nèi)，從而壓縮彈簧。這樣，形成了一個(gè)電路，它從電池延伸到印刷電路板，然后經(jīng)過(guò)蜂窩電話上的配合觸頭到充電器上的錐形觸頭、彈簧和觸頭座。
然而，上述類型的典型電接插件具有一些缺點(diǎn)。首先，錐形觸頭的柱狀體由昂貴且耗時(shí)的車削加工方法制造，因?yàn)槊總€(gè)錐形觸頭由預(yù)先存在的金屬桿機(jī)加工而成。其次，電接插件的安裝耗時(shí)而且費(fèi)用高，因?yàn)槊總€(gè)彈簧和錐形觸頭分別裝進(jìn)外套內(nèi)，然后外套裝進(jìn)外殼內(nèi)。最后，經(jīng)過(guò)電接插件的電路是很長(zhǎng)的。電流在到達(dá)觸頭座之前從錐形觸頭傳輸經(jīng)過(guò)彈簧的簧圈。電流可直接沿簧圈流經(jīng)彈簧的長(zhǎng)度，或者，如果彈簧完全壓縮、簧圈彼此接觸，則電流從簧圈流到簧圈。因?yàn)榻?jīng)過(guò)彈簧的任何這樣一種電路是很長(zhǎng)的，所以經(jīng)過(guò)彈簧的電流遇到電阻。為了克服電路的電阻，需要更大的電能，以保持電池和印刷電路板之間充足的電流供給。

發(fā)明內(nèi)容
因此，需要一種克服現(xiàn)有技術(shù)中涉及的上述和其它問(wèn)題的電接插件。
本發(fā)明的目的是提供一種電接插件，它包括一個(gè)外殼，該外殼具有構(gòu)造來(lái)與電子元件嚙合的第一配合面，以及構(gòu)造來(lái)與電路板接合的第二配合面。一個(gè)封蓋固定到外殼上，以封閉第二配合面，該封蓋具有從底部延伸的柱，該封蓋構(gòu)造來(lái)與電路板接合。柱塞觸頭設(shè)置在外殼內(nèi)。柱塞觸頭具有從外殼突出的柱塞端，以及與封蓋的柱相連的第二端。柱塞觸頭和封蓋沿觸頭移動(dòng)軸彼此相對(duì)移動(dòng)。彈簧設(shè)置在柱塞觸頭和封蓋之間。柱塞觸頭包括與彈簧接合的傾斜的交界面，以在柱塞觸頭和封蓋之間產(chǎn)生橫向彎曲力。橫向彎曲力導(dǎo)致柱塞觸頭和封蓋保持彼此間獨(dú)立于彈簧的直接電連接。


現(xiàn)在參考附圖通過(guò)舉例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，附圖中圖1示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例形成的電接插件的側(cè)部立體視圖；圖2示出沿圖1的截面2-2截取的圖1的電接插件的立體剖視圖；圖3示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例形成的柱塞觸頭的側(cè)部立體視圖；圖4示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例形成的封蓋的前視圖；以及圖5示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例形成的柱的一部分的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
參考附圖，可更好地理解本發(fā)明的前述概要，以及下面的就本發(fā)明一些實(shí)施例的詳細(xì)描述。為了說(shuō)明本發(fā)明，在附圖中圖示了一些實(shí)施例。然而，應(yīng)理解的是，本發(fā)明不限于附圖中所示的構(gòu)造和手段。
圖1表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例形成的電接插件10的側(cè)部立體視圖。電接插件10包括一個(gè)絕緣外殼14，該絕緣外殼具有一個(gè)矩形配合面18和一個(gè)安裝側(cè)22，該配合面18與一個(gè)例如電池(未表示)的電子元件接合，該安裝面22沿支承腿20固定到印刷電路板(未表示)上。外殼14容納柱塞觸頭26，每個(gè)柱塞觸頭26具有圓形的柱塞部分30，該柱塞部分30穿過(guò)外殼14的配合面18中的相應(yīng)孔34而延伸出來(lái)，以便與電池接合。對(duì)應(yīng)于柱塞觸頭26的矩形接觸板38布置在外殼14的安裝側(cè)22上，以便與印刷電路板上的導(dǎo)電觸頭(未表示)接合。術(shù)語(yǔ)觸頭被廣泛地使用，并包括在印刷電路板上形成的在電路跡線端部處的焊點(diǎn)。這樣，電接插件10使電池與印刷電路板相互電連接。
圖2表示沿圖1的截面2-2截取的圖1的電接插件10的立體剖視圖。外殼14包括觸頭容納室42，該觸頭容納室通過(guò)內(nèi)壁44分隔成觸頭間隔室46，它包括彎曲隔板50。每個(gè)觸頭間隔室46容納柱塞觸頭26、封蓋54和彈簧58。每個(gè)觸頭間隔室46與配合面18內(nèi)的對(duì)應(yīng)的孔34對(duì)準(zhǔn)，以便當(dāng)柱塞觸頭26插入觸頭間隔室46內(nèi)時(shí)，柱塞觸頭26的柱塞部分30穿過(guò)孔34而延伸。隔板50構(gòu)造成緊緊地圍繞每個(gè)彈簧58和每個(gè)柱塞觸頭26，從而，使每個(gè)彈簧58穩(wěn)定，并且當(dāng)柱塞觸頭26在箭頭A的方向上被壓靠在彈簧58上時(shí)，引導(dǎo)每個(gè)柱塞觸頭26沿相關(guān)的觸頭移動(dòng)軸62移動(dòng)。
圖3表示柱塞觸頭26的側(cè)部立體視圖。柱塞觸頭26具有音叉形狀，該音叉形狀無(wú)需任何其它特定的成形步驟而由導(dǎo)電材料沖壓而成。柱塞觸頭26包括從中間部分86的一端延伸的柱塞部分30和從中間部分86的一個(gè)相對(duì)端延伸的腿66。腿66具有彼此遠(yuǎn)離的向外的外表面90。彈簧鄰接面70沿腿66之間的中間部分86的端部延伸，以限定一個(gè)彈簧容納區(qū)域74。彈簧鄰接面70相對(duì)于圖2的觸頭移動(dòng)軸62成銳角。當(dāng)彈簧58與彈簧鄰接面70接合時(shí)，彈簧容納區(qū)域74安放彈簧58(圖2)的第一端，且腿66在封蓋54內(nèi)可伸縮地移動(dòng)。
圖4表示封蓋54的前視圖。封蓋54由單片導(dǎo)電材料沖壓成U形。封蓋54包括接觸板38，柱78從其相對(duì)端相互平行地向上延伸。柱78具有內(nèi)表面94和外表面98。正如圖5更好地顯示的那樣，凸起82自柱78的側(cè)部79橫向延伸，并且形成所需尺寸以形成外殼14的隔板50之間的緊配合(圖2)。替代地，封蓋54可以不是平坦的，取而代之的可以是另一種形狀，例如環(huán)形、管形、或杯形。相應(yīng)地，隔板50也要有相應(yīng)的尺寸，以容納呈上述其它形狀的封蓋54，以便在它們之間形成緊配合。
再看圖2，在裝配過(guò)程中，柱塞觸頭26裝在承載條(未表示)上，該承載條用來(lái)將柱塞觸頭26在箭頭B的方向上穿過(guò)外殼14的安裝側(cè)22而插入到觸頭間隔室46中，直到柱塞部分30向上穿過(guò)對(duì)應(yīng)的孔34而延伸出來(lái)。然后，承載條從柱塞觸頭26上切掉，彈簧58在箭頭B方向上向上插入到觸頭間隔室46，直到定位在柱塞觸頭26的彈簧容納區(qū)域74內(nèi)。然后，封蓋54插入對(duì)應(yīng)的觸頭間隔室46內(nèi)，直到柱78定位在隔板50和外殼14的內(nèi)壁44之間。在柱78上的凸起82(圖4和5)與隔板50接合，以便將封蓋54固定雜適當(dāng)位置，它進(jìn)而依次將彈簧58和柱塞觸頭26固定在觸頭間隔室46內(nèi)。
彈簧58的頂簧圈88定位在柱塞觸頭26的腿66之間，并沿彈簧鄰接面70接合并支撐柱塞觸頭26。腿66進(jìn)而定位在封蓋54的柱78之間。然后，封蓋54的接觸板38可以焊接到印刷電路板上。
在工作中，例如蜂窩電話電池的電子元件的配合觸頭定位在配合面18上，直到與對(duì)應(yīng)的柱塞部分30電接合。電子元件的重量使得柱塞部分30在箭頭A的方向上向下移動(dòng)，以便彈簧58在彈簧鄰接面70和接觸板38之間受壓。柱塞觸頭26的腿66同時(shí)沿觸頭移動(dòng)軸62在箭頭A的方向上向下相對(duì)于柱78移動(dòng)。由于彈簧鄰接面70與觸頭移動(dòng)軸62成銳角定位，柱塞觸頭26在箭頭C的方向上遭受樞轉(zhuǎn)力。當(dāng)柱塞觸頭26樞轉(zhuǎn)時(shí)，柱塞觸頭26上的腿66的外表面90與封蓋54上的柱78的內(nèi)表面94接合，從而在電池和印刷電路板之間形成電路。這樣，彈簧鄰接面70和彈簧58相互作用，以在柱塞觸頭26和封蓋54之間形成橫向彎曲力，該力在柱塞觸頭26和封蓋54之間形成直接電連接。當(dāng)柱塞觸頭26在箭頭A的方向上向下進(jìn)一步受壓時(shí)，外表面90和內(nèi)表面94通過(guò)借助彼此可滑動(dòng)的接合的伸縮運(yùn)動(dòng)保持接觸。
替代地，當(dāng)電子元件從配合面18處移開(kāi)時(shí)，柱塞觸頭26通過(guò)彈簧58在箭頭B的方向上向上偏轉(zhuǎn)。柱塞觸頭26的腿66與封蓋54的柱78脫離接合，并依靠彈簧58返回到一個(gè)無(wú)偏置的位置，柱塞部分30穿過(guò)配合面18的孔34而延伸出來(lái)。
在電接插件10的一個(gè)替代的實(shí)施例中，傾斜的彈簧鄰接面70定位在封蓋54的接觸板38的內(nèi)側(cè)上，并與彈簧58的第二端接合。這樣，當(dāng)柱塞觸頭26在箭頭A的方向上向下推動(dòng)彈簧58頂住彈簧鄰接面70時(shí)，沿封蓋54的接觸板38產(chǎn)生橫向彎曲力。可選擇地，柱塞觸頭26的腿66可以伸縮地封閉彈簧容納區(qū)域74內(nèi)的封蓋54的柱78，使得腿66的內(nèi)表面接觸柱78的外表面98，以產(chǎn)生橫向彎曲力。在另一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)彈簧鄰接面70壓縮并繞彈簧58樞轉(zhuǎn)時(shí)，柱塞觸頭26的僅一個(gè)腿66與封蓋54的最近的柱78接合。這樣，電路僅經(jīng)過(guò)接合的腿66和柱78而延伸。
該電接插件具有若干有利之處。首先，電接插件形成從柱塞觸頭到封蓋的直接電路，該電路比通過(guò)彈簧從柱塞觸頭到封蓋的電路短。由于電路較短，所以電流承受較小的電阻，這樣只需要較少的能量將電池與印刷電路板進(jìn)行電連接。其次，柱塞觸頭和封蓋是平面的，并且可以容易地由金屬片壓制，且不需要模制或機(jī)加工。這樣，該電接插件便宜而且制造效率高。最后，該電接插件通過(guò)相繼地插入柱塞觸頭、彈簧和封蓋，從而快速且高效地整個(gè)安裝到外殼內(nèi)。
盡管已經(jīng)參考一些實(shí)施例描述了本發(fā)明，但對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言清楚的是，在不超出本發(fā)明的范圍的情況下，可以進(jìn)行各種變化和等效替代。另外，在不超出本發(fā)明的范圍的前提下，根據(jù)本發(fā)明的宗旨，可進(jìn)行許多更改，以適合特定的情況或材料。因此，本發(fā)明不只限于所公開(kāi)的特定的實(shí)施例，而是包括權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍所涵蓋的所有實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種電接插件，它包括外殼，該外殼具有構(gòu)造來(lái)與電子元件接合的第一配合面，和構(gòu)造來(lái)與電路板接合的第二配合面；封蓋，該封蓋固定到所述外殼上，以封閉所述第二配合面，所述封蓋具有從一個(gè)基底端延伸的柱，該基底端被構(gòu)造來(lái)與所述電路板接合；柱塞觸頭，該柱塞觸頭設(shè)置在所述外殼內(nèi)，所述柱塞觸頭具有從所述外殼突出的柱塞端，并具有與所述封蓋的所述柱連接的第二端，所述柱塞觸頭和所述封蓋沿觸頭移動(dòng)軸彼此相對(duì)移動(dòng)；以及彈簧，該彈簧設(shè)置在所述柱塞觸頭和所述封蓋之間，所述柱塞觸頭包括與所述彈簧接合的傾斜的交界面，以在所述柱塞觸頭和所述封蓋之間產(chǎn)生橫向彎曲力，所述橫向彎曲力導(dǎo)致所述柱塞觸頭和所述封蓋保持其間獨(dú)立于所述彈簧的直接電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的電接插件，其特征在于，所述柱塞觸頭包括腿，該腿從限定所述傾斜交界面的一個(gè)傾斜表面的相對(duì)側(cè)延伸，所述傾斜表面相對(duì)于所述觸頭移動(dòng)軸成銳角地定位。
3.如權(quán)利要求1所述的電接插件，其特征在于，所述柱塞觸頭具有腿，該腿的外表面與所述柱的內(nèi)表面電接合。
4.如權(quán)利要求1所述的電接插件，其特征在于，所述柱具有外表面，該外表面與所述柱塞觸頭的內(nèi)表面電接合。
5.如權(quán)利要求1所述的電接插件，其特征在于，所述封蓋是平坦的，且所述柱與所述柱塞觸頭的外表面電接合。
6.如權(quán)利要求1所述的電接插件，其特征在于，所述外殼的所述第一配合面包括其中的孔，該孔容納所述柱塞觸頭的所述柱塞端。
7.如權(quán)利要求1所述的電接插件，其特征在于，所述外殼包括限定觸頭間隔室的隔板，所述柱具有凸起，該凸起與所述隔板接合，以在所述觸頭間隔室中的一個(gè)內(nèi)保持所述封蓋、彈簧和柱塞觸頭。
8.如權(quán)利要求1所述的電接插件，其特征在于，所述傾斜交界面繞所述彈簧的最靠近所述傾斜交界面的一個(gè)簧圈樞轉(zhuǎn)，所述柱塞觸頭的至少一個(gè)腿與所述封蓋的所述柱中的一個(gè)接合。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種電接插件,它包括一個(gè)外殼和一個(gè)封蓋,該封蓋具有與配合觸頭接合的第一端和開(kāi)口的第二端。該電接插件包括一個(gè)柱塞觸頭,該柱塞觸頭具有從外殼突出的與配合觸頭接合的第一端,以及具有彈簧容納區(qū)域的第二端,該第二端與開(kāi)口的第二端可伸縮地接觸。柱塞觸頭和封蓋沿觸頭移動(dòng)軸彼此相對(duì)移動(dòng)。該電接插件包括設(shè)置在柱塞觸頭和與彈簧容納區(qū)域接合的封蓋之間的彈簧。柱塞觸頭和封蓋中的至少一個(gè)包括與觸頭移動(dòng)軸成銳角的偏置彈簧的一個(gè)傾斜表面,以在柱塞觸頭和封蓋之間產(chǎn)生橫向彎曲力,該橫向彎曲力使柱塞觸頭和封蓋保持其間的直接電連接。
文檔編號(hào)H01R13/24GK1374721SQ0210566
公開(kāi)日2002年10月16日 申請(qǐng)日期2002年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月2日
發(fā)明者蘭德?tīng)枴·亨利, 邁克爾·J·菲利普斯 申請(qǐng)人:蒂科電子公司