可變形端子和包含該端子的閃光燈單元的製作方法
2023-06-11 18:57:36 1
專利名稱：可變形端子和包含該端子的閃光燈單元的製作方法
技術領域：
本發明涉及閃光燈單元，尤其涉及閃光燈單元的放電管的電極能夠導電連接的端子。
背景技術：
閃光燈，諸如用在小型相機、數位相機、「一次性相機(film withlens)」、帶攝像頭的行動電話等中的閃光燈，在概念上可以分為閃光燈單元和諸如電流源、調變器、電容器等的其他部件。閃光燈單元包括放電管、用於反射放電管發出的光的反射罩、用於將放電管的電極導電連接到其他電子部件的端子、用於引起放電管的光發射的觸發電極、以及用於保護放電管的蓋。
放電管本身包括密封的圓柱形玻璃管(主體)，其被抽空然後壓入氣體，如氙氣；兩個電極，每個連接到主體的一端。主體內電極的位置不需要高度精確，從而電極經常位於偏離主體中心的位置(即，主體的中心線和主體內電極的中心軸常常不重合)。因此，在放電管的電極與它們的各個端子之間的外部導電連接常通過焊接來實現，所述焊接不需要精確的定位。例如，日本未審專利公開(特開)2001-255576披露了一種閃光燈裝置，其中在放電管的電極和它們的各個端子之間以及在放電管的觸發電極和它的各自端子之間的外部導電連接是焊接連接。
焊接處理通常是勞動密集型的，並且不容易實現自動化。另外，通過焊接而連接的部件可能不像焊接點的外觀所呈現的那樣被良好地電連接，這是由於稱作「馬鈴薯焊接(potato soldering)」的缺陷，其產生中空的焊接點，易於因機械衝擊和振動而造成機械和電子故障。幾個專利文獻都披露了閃光燈單元，其在外部端子和閃光燈單元的放電管的電極之間具有無焊(solder free)電連接。例如，日本未審專利公開(特開)11-218807披露了一種具有U形槽的端子，其維持與放電管的電極的機械和電接觸。日本未審專利公開(特開)7-20541披露了一種裝置，其具有支撐放電管的電極的U形槽，以及彈性連接到該電極的端子。日本未審專利公開(特開)5-165085披露了一種由彈性導電板支撐的放電管，所述彈性導電板將放電管的電極從機械振動與衝擊的影響機械隔離。
11-218807日本公開專利申請披露了一種具有U形槽的端子，其維持與固定到板上的放電管的兩個電極的外端的機械和電接觸。如果放電管的任一個電極位於偏離放電管的主體中心的位置，以及如果電極的中心軸不重合，則當安裝放電管時，不期望的應力會施加到放電管上，特別是在放電管的主體和電極的接合處。該應力常導致在接合處形成破裂或損壞放電管的主體。7-20541日本公開專利申請披露了一種連接部件，其包括彈性連接到放電管的電極的電氣端子。儘管在放電管安裝之後，該端子吸收了從板傳遞到放電管的機械衝擊與振動，但對放電管安裝期間的應力衰減沒有作用。換言之，在放電管安裝時，放電管的電極由U形槽支撐，並且U形槽的位置相對板固定，從而在管安裝期間不可避免地在放電管上產生機械應力，就像在11-218807日本公開專利申請中所述的裝置中一樣。
在5-165085日本公開專利申請中披露並在上面簡要描述的彈性導電板，在安裝放電管時顯然能夠使放電管上的應力最小化。然而，由於導電板在一個方向推壓放電管的電極，因此必須使導電板施加的壓力最小化，以便防止放電管上過大的應力。放電管和導電板之間的電阻在它們接觸的區域(即，在連接端子處)隨著板和管之間壓力的降低而增加了。因此，在該裝置中難以同時使機械應力和接觸電阻最小化。
發明內容
因此，本發明的至少一個實施例的目的是提供一種用於閃光燈單元的電氣端子，其為閃光燈的放電管的電極提供低電阻電連接，而且在放電管的安裝期間還不會在放電管的任何部分上產生過大的機械應力。
權利要求1提出了本發明的一種實施方式，其是一種用於保持並電連接到放電管的電極的端子，所述放電管具有主體，所述端子包括電極把持部分，其能夠通過來自至少兩個方向的均衡的力來把持所述放電管的電極；和固定部分，用於防止所述端子移動，所述電極把持部分把持所述電極，使得所述電極相對於所述固定部分在通常垂直於所述放電管的中心軸的任意方向位移。
權利要求2給出了如權利要求1所述的端子，其中所述端子還包括可變形部分，該可變形部分將所述電極把持部分連接到所述固定部分，使得所述把持部分包括用於通過壓配合來接納電極的狹縫，所述可變形部分可以變形，從而使得所述電極把持部分在通常垂直於所述狹縫的延伸方向的方向和在通常垂直於所述放電管的中心軸的方向位移。
權利要求3給出了如權利要求2所述的端子，其中，所述狹縫配置用於接納電極，使得所述電極壓配合到所述狹縫中的深度是可變的。
權利要求4給出了如權利要求2所述的端子，其中，所述可變形部分包括彎曲約90度的兩個彎曲部分，所述可變形部分和所述固定部分通過所述兩個彎曲部分連接。
權利要求5提出了一種閃光燈單元，其包括根據權利要求1至4之一所述的至少一個端子，以及具有兩個電極的放電管，所述兩個電極中的至少一個由端子的電極把持部分把持。
圖1a是本發明的閃光燈單元的優選實施例的透視圖；圖1b是圖1a所示的實施例的分解透視圖。
圖2是圖1b所示的閃光燈單元的分解透視圖。
圖3是本發明的端子的第一實施例的透視圖，其示出在本發明的端子和閃光燈單元的放電管的電極之間的空間關係。
圖4a是本發明的端子的第一實施例的透視圖；圖4b是圖4a所示的端子在從不同的角度看時的透視圖。
圖5是閃光燈發光部件的蓋的內部透視圖。
圖6是本發明的端子的第二實施例的透視圖。
圖7是本發明的端子的第三實施例的透視圖。
圖8是本發明的端子的第四實施例的透視圖。
具體實施例方式
本發明的至少一個實施例提供了用於放電管的電極的無焊端子，其中該端子能夠為電極提供低接觸電阻的導電連接，而不會施加過大的機械應力到放電管上。還提供了一種包括該無焊端子的非常可靠的閃光燈單元。
下面參考附圖來說明本發明的實施例。
如圖1a所示，閃光燈單元1具有安裝在印刷電路板2上(例如，通過焊接)的插座3，以及嚙合到插座3的蓋11。如圖1b所示，閃光燈單元1還具有導電反射罩12，其裝配到由蓋11和插座3所限定的位置；以及放電管15，其延伸通過反射罩12的兩個開口121。印刷電路板2設置有孔21a至21c，其能接納端子的一部分和觸發電極，它們將在後面描述。放電管15包括密封的中空玻璃柱152(即，放電管的主體)，它被抽空然後重新充入惰性氣體，如氙氣；以及兩個導電的、優選圓柱形的電極151，它們在主體152的每一端從玻璃柱內部延伸到外部。玻璃柱的長度約為1至3cm，兩個電極151中每一個的長度約為3至5mm。
圖2是閃光燈單元1的詳細的分解視圖。插座3包括外殼36；兩個導電端子33，其用於嚙合放電管15的兩個電極151；以及導電觸發電極34。兩個端子33和觸發電極34通過例如壓配合或嵌入成型而預先設置在外殼36中，並且通常由銅合金製造以具有高的導電率。觸發電極34包括尾部341、彈簧部342和連接部343，當反射罩12設置在插座中3時，連接部343與反射罩12的凸起的外表面導電接觸。由於反射罩12是由導電材料製造的，因此觸發電極34和反射罩12電連接。
參考圖3描述根據本發明的兩個端子33。如圖3和圖4a、4b所示，端子33中的每一個包括電極把持部分332，其具有槽或狹縫335，用於接納和保持放電管15的電極151中的一個；固定部分333，當組裝閃光燈單元時其被緊固到外殼36上；以及插銷部分331，其優選地鄰近固定部分，當組裝閃光燈單元時，其被插入到孔21a或21b中，然後焊接到印刷電路板2上。電極把持部分332和固定部分333通過基本呈U形的可變形部分334機械接合。端子33通常是從優選為0.1至0.5mm厚的銅或銅合金板衝壓成平的零件，然後其被彎曲成具有期望形狀的三維零件。
電極把持部分332中狹縫335的寬度稍微小於放電管15的電極151的寬度(即，直徑)。因此，電極151通過壓配合或幹涉配合而嚙合在狹縫335中。當電極151壓配合到狹縫335中時，電極把持部分332的底部336將施加到電極151上的力傳遞到外殼36，從而能夠容易地並可靠地壓配合該電極。狹縫335的深度(即，狹縫在電極151的壓配合方向上的尺寸)優選地大於電極151的直徑。因此，其中插入有電極151的狹縫335能夠適應(accommodate)電極151的插入深度的變化，並且由此，其中同時插入有放電管15的兩個電極151的兩個狹縫335能夠適應電極151在插入方向上相對於放電管的中心線的偏心放置。也就是說，當放電管15的兩個電極151同時插入到端子33的各個狹縫335中，並且當第一電極從放電管的中心軸的矢量位移沿插入方向的分量不同於第二電極從放電管的中心軸的矢量位移沿插入方向的分量時，端子33的結構顯著改善了在放電管主體152上和在放電管主體152與電極151之間的接合處上的機械應力。
如圖3和圖4所示出的，連接電極把持部分332和固定部分333的可變形部分334是大致U形的，並包括第一端部334a，其連接到電極把持部分332；和第二端部334b，其連接到固定部分333。可變形部分334的第一端部334a和第二端部334b能夠平行於圖3中所示的線B相對位移，也就是說，在大致垂直於放電管15的中心軸並且也大致垂直於插入方向的方向上。以這種結構，電極把持部分332能夠容易地在平行於B方向的A方向上移動。亦即，當放電管15連接到端子33時，電極151的軸在A方向朝向放電管15的主體的中心軸的相對位移將被端子33的結構所適應。當放電管15連接到端子33並且一個電極相對於另一個電極的位移具有垂直於插入方向的分量時，在放電管的主體152上和在主體152與電極151之間的接合處上的機械應力通過端子33的結構得到了顯著改善。
如圖3和4a所示，可變形部分334的第二端部334b可包括兩個彎曲部分337，其大致彎曲90度。可變形部分334和固定部分333經由兩個彎曲部分337彼此連接。以這種結構，電極把持部分332能夠在電極151的壓配合方向上移動，從而不必控制電極151插入到狹縫335中的深度。
如上所述，通過藉助於具有上述狹縫335或彎曲部分337和可變形部分334的端子33，將放電管15的電極151壓配合到狹縫335中，電極把持部分332能夠在將電極151傳送到固定部分333中之後將其把持在垂直於放電管15的中心軸的方向中。因此，與現有技術相比，當電極(多個電極)壓配合時，由於電極相對於放電管的中心軸的偏心放置而在放電管上產生的機械應力急劇減小，並且因此防止了對放電管的損壞。另外，在放電管15的安裝期間，可變形部分334的塑性變形是可接受的，例如為了當更換放電管時連續使用閃光燈單元，可變形部分的彈性變形，如上所述，是優選的。
由於狹縫335的機械結構，其從至少兩個方向中的每一個對電極151施加相同大小的力(優選實施例的端子33當然也恰好從兩個方向對電極施加相同大小的力)，本發明的端子具有能使電極151經受高壓力的有利性能，這使得接觸電阻最小化。通過將狹槽335和可變形部分334結合起來，本發明的端子能夠提供具有小接觸電阻的導電接觸，而在安裝放電管時不會向放電管施加大的應力。這是一個顯著的優點。在優選實施例的端子中，在電極151和狹縫335之間的接合處的變形主要通過狹縫335的側邊實現，這與常規的壓力型嚙合是不同的，在常規的壓力型嚙合中，端子侵入(break into)到電極側的側邊中。然而，像在常規端子中一樣，狹縫335侵入到電極151中是可接受的。
鑑於要減少閃光燈單元的不同部件的數量，包括可變形部分334的端子33優選地用於放電管的兩個電極151，但是可僅用於兩個電極中的一個。然而，在後一種情況中，像另一電極一樣，可以使用不包括可變形部分的另一端子。
當組裝閃光燈單元時，固定部分333固定到外殼36。為了獲得更牢固的固定，在固定部分333中可以採用齒形或楔形部分333a，如圖4a所示。
圖5是優選的蓋11的內部的透視圖。通過按圖1b所示的配置將包括放電管15的反射罩12安置到插座3，可使蓋11處於圖1a所示的配置。為此，蓋11包括空間111，其可容納反射罩12；第一槽112，當反射罩12安置在蓋中時，其能按壓放電管15的電極151；以及第二槽113，其能接納端子333。這樣的構造使得能夠在將反射罩12安置於插座3中的同時將放電管15的電極151插入到端子33的狹縫335中。如上所述，當電極151插入到狹縫335中時，端子33的電極把持部分332可由電極151的位移而在垂直於放電管15的中心軸的方向上變形。由於第一槽112的形狀並不完全與電極151的形狀互補，槽112優選地具有比柱狀電極151稍大的曲率半徑。由於該同樣的原因，蓋11的第二槽113優選地稍大於端子33。
圖6至圖8分別示出本發明的第二、第三和第四實施例，它們都是優選實施例的改型。本發明第二實施例的端子43在圖6中示出，除了端子43的尾部431外，它與端子33相同，尾部431是端子33的插銷部分331的對應部分。為了建立到端子43的電連接，尾部431可以焊接到印刷電路板2，而不在印刷電路板2上形成孔。
圖7所示的端子53和圖8所示的端子63分別是本發明的第三和第四實施例，它們都包括這樣的結構特徵，即能夠與電纜而不是與印刷電路板進行導電連接。代替端子33的插銷部分331，圖7所示的端子53包括具有縫隙531a的電纜連接部分531，電纜可以插入或壓配合到所述縫隙531a中。端子53的其他結構特徵與端子33和43的相應特徵相同。代替作為端子33的區別特徵的插銷部分331，圖8所示的端子63包括電纜連接部分631，電纜連接部分631具有基本平的表面，其便於將電纜焊接到端子63上。端子63的其他區別特徵都與端子33、43和53的相應特徵相同。
在與固定部分(即，插座3)嚙合的部位，端子43、53和63每一個都可包括如結合端子33說明的相同類型的齒333a。
詳細描述了端子33、43、53和63中的每一個，目的是為閃光燈單元的放電管的電極提供低電阻的導電連接，而不在放電管的任何部分上產生過大的機械應力。上面所述的端子的特徵使得它們能夠與諸如相對於放電管具有較差配合精度的端子這樣的其他部件配合。
權利要求
1.一種用於保持並電連接到放電管的電極的端子，所述放電管具有主體，所述端子包括電極把持部分，其能夠通過來自至少兩個方向的均衡的力來把持所述放電管的電極；和固定部分，用於防止所述端子移動，所述電極把持部分把持所述電極，使得所述電極相對於所述固定部分在通常垂直於所述放電管的中心軸的任意方向位移。
2.根據權利要求1的端子，其中，所述端子還包括可變形部分，該可變形部分將所述電極把持部分連接到所述固定部分，使得所述把持部分可相對於所述固定部分移動，所述電極把持部分包括用於通過壓配合來接納電極的狹縫，所述可變形部分可以變形，從而使得所述電極把持部分在通常垂直於所述狹縫的延伸方向的方向和在通常垂直於所述放電管的中心軸的方向位移。
3.根據權利要求2的端子，其中，所述狹縫配置用於接納電極，使得所述電極壓配合到所述狹縫中的深度是可變的。
4.根據權利要求2的端子，其中，所述可變形部分包括彎曲約90度的兩個彎曲部分，所述可變形部分和所述固定部分通過所述兩個彎曲部分連接。
5.一種閃光燈單元，其包括根據權利要求1至4之一的至少一個端子，以及具有兩個電極的放電管，所述兩個電極中的至少一個由端子的電極把持部分把持。
全文摘要
提供了一種非焊接導電連接端子和包括該端子的閃光燈單元，其中，當安裝放電管時可以使用該端子，以便使施加到放電管的電極的應力最小化，所述應力是由放電管的主體上的電極位置的偏移產生的。[解決問題的手段]根據本發明的端子(33)包括電極把持部分(332)，其具有用於接納放電管(15)的電極(151)的槽或狹縫(335)；固定部分(333)；以及可變形部分(334)，其用於將電極把持部分(332)連接到固定部分(333)。可變形部分(334)通常為U形，並包括連接到電極把持部分(332)的第一端(334a)和連接到固定部分的第二端(334b)。配置第一端和第二端(334a和334b)，使得這些端能夠在通常垂直於放電管(15)的中心軸的方向和在通常垂直於所述狹縫深度方向的方向相對於彼此移動。
文檔編號H01R13/10GK1930743SQ200580007662
公開日2007年3月14日 申請日期2005年3月3日 優先權日2004年3月9日
發明者大澄真己 申請人:3M創新有限公司