觸頭及連接器的製作方法

2023-05-29 23:01:16

專利名稱：觸頭及連接器的製作方法
技術領域：
本發明涉及觸頭以及連接器
背景技術：
例如，為了使收納電路的設備小型化，希望安裝在印刷基板上並且將 印刷基板彼此重合而連接的多極的連接器在嵌合方向上縮短(低高度化)。
為了將連接器低高度化，需要將觸頭(導電接觸件)在嵌合方向上縮 短。觸頭需要將觸頭彼此壓接以確保導電接觸的彈性力、和為了使觸頭不 容易分開的 一定程度的嵌合長度。
如專利文獻1及2所記載地，在將金屬板彎折而形成觸頭時，需要彎 曲的半徑尺寸，為了確保嵌合長度而使得低高度化方面有限。另外，在對 具有一定板壓的金屬板進行彎曲加工而形成觸頭時，彈性力由板壓支配。 作為調節金屬板的彈性力的方法，具有衝壓加工(壓潰、撞錘)金屬板而 改變局部厚度的方法。但是，由於衝壓加工而產長殘留應力、晶格缺陷等， 使得連接器的壽命縮短、各個製品的偏差變大。
在專利文獻3中記載有通過鍍敷技術形成在基板的法線方向上直立的 插頭和插座的連接器。專利文獻3的插座在被插入插頭時，在基板上倒下 而彈性變形，但是，為了增大變形量而需要增大彈性變形區域，增加插座 的高度。因此，如專利文獻1及2的連接器那樣地，若在插頭和插座上設 置嵌合方向的搭接部來提高保持力、或產成使用者可感覺到插脫的喀嗒感 時，嵌合方向上的長度則會變長。
另外，用於這樣的小型連接器的觸頭由於非常地小，故而不能夠通過 切削加工而切削得到。
專利文獻1:(曰本)特開2004-55436號公報
專利文獻2:(日本)特開2006-66349號公報
專利文獻3:(日本)專利第3774968號公報發明內容本發明鑑於上述問題點而作出的，其目的在於提供一種具有希望的彈 性力和足夠的嵌合長度的觸頭、以及在嵌合方向上尺寸小的低高度化的連接器。為了解決上述課題，本發明的觸頭通過電氣鑄造而形成，在大致與所 述電氣鑄造的電壓施加方向垂直的方向上延伸，在一端具有沿著所述電氣 鑄造的電壓施加方向與導電部件滑動接觸的接觸部。根據該結構，由於通過電氣鑄造而形成在大致與電壓施加方向垂直的 方向上伸長的觸頭，故而在接觸部與導電部件的滑動接觸方向(嵌合方向) 的前後不需要彎曲等的多餘的構造，能夠在嵌合方向上縮短。另外，本發明的觸頭也可以具有保持部和彈簧部，所述保持部通過絕 緣物而被固定，所述彈簧部可彈性變形，將所述接觸部及所述保持部連接， 所述彈簧部在與所述電氣鑄造的電壓施加方向垂直的方向彈性變形。根據該結構，由於通過電氣鑄造形成在與接觸部相對於導電部件滑動 接觸的方向 一致的電壓施加方向大致正交延伸的彈簧部，故而彈簧部在與 導電部件滑動接觸的方向上較短。另外，通過改變電氣鑄造的模型的型腔 的寬幅，使彈簧部的厚度改變，能夠以希望的彈性將接觸部壓接在導電部 件上。因此，本發明的觸頭能夠在確保導電接觸的足夠的嵌合長度和壓接 力的同時在嵌合方向上縮短。另外，本發明的觸頭，通過使所述彈簧部向所述電壓施加方向彎曲， 在所述電氣鑄造的電壓施加方向上使保持所述接觸部的高度與保持所述保 持部的高度不同，能夠增長所述接觸部相對於所述導電部件的滑動接觸距 離。另外，若本發明的觸頭從所述保持部向所述彈簧部的相反側延伸而設 有與電路連接的電極部，則能夠容易地將觸頭組裝到電路中。另外，在本發明的觸頭中，也可以在所述接觸部的前端設有壓入部， 該壓入部通過使所述接觸部前端的 一部分在所述電氣鑄造的電壓施加方向 上延續並突出而構成。通過該結構，通過使壓入部齧入連接器的殼體中，能夠牢固地固定。 另外，在電氣鑄造中，由於能夠形成在電壓施加方向上延續的尖銳且尺寸 非常小的壓入部，故而受入壓入部的殼體的凹部可以很小，不損害殼體的強度。
本發明的連接器，將所述任意觸頭在與所述電氣鑄造的電壓施加方向 垂直的方向上排列多個並進行保持。
根據該結構，能夠提供具有足夠的嵌合長度和足夠的嵌合保持力、並 且嵌合方向上的尺寸小的低高度化的連接器。
根據本發明，通過在相對於導電部件滑動接觸的方向上施加電壓來電 氣鑄造觸頭，並且使該觸頭的各部分以在與電氣鑄造的電壓施加方向垂直 的平面內移動的方式可彈性變形地形成，能夠提供小型且可靠地導電接觸 的觸頭以及連接器。


圖1是本發明一實施方式的連接器的立體圖2是圖1的連接器的插件與插座分離狀態的立體圖； 圖3是圖2的連接器的插座的正面圖； 圖4是圖2的連接器的插件的正面圖； 圖5是圖2的插座的陰型觸頭的立體圖； 圖6是圖5的陰型觸頭的側面圖； 圖7是圖5的陰型觸頭的正面圖； 圖8是表示圖5的陰型觸頭的彈性變形的正面圖； 圖9是圖2的插件的陽型觸頭的立體圖； 圖10是圖9的陽型觸頭的側面圖； 圖11是圖9的陽型觸頭的正面圖； 圖12是圖4的陽型觸頭和殼體的放大部分立體圖； 圖13是表示圖2的陰型觸頭和陽型觸頭的卡合狀態的立體圖； 圖14是圖13的陰型觸頭和陽型觸頭的側面圖； 圖15是圖1的連接器的陰型觸頭與陽型觸頭的抵接部的局部剖面圖； 圖16(A) ~ (C)是表示圖5的陰型觸頭的製造工序的模型的長度方 向剖面圖17(A) ~ (D)是表示圖5的陰型觸頭的製造工序的模型的抵接部 的剖面圖18是表示將圖5的陰型觸頭與環帶一體成形的狀態的立體圖；圖19是表示將圖9的陽型觸頭與環帶一體成形的狀態的立體圖。
附圖標記說明
1:連接器
2:插座(第一連接部件)
3:插件(第二連接部件)
4:殼體
5:陰型觸頭
6:殼體
7:陽型觸頭
8:保持部
9:彈簧部
10:抵接部
11:電極部
13:抵接突起
14:保持部
15:臂部
16:電極部
17:抵接面
18:臺階
19:壓入部
21:模型
22:型腔
23:絕糹彖膜
具體實施例方式
以下，參照附圖對本發明的實施方式進行說明。
圖1表示本發明一實施方式的連接器1。連接器l由插座(第一連接部 件)2和插件(第二連接部件)3構成。
如圖2及圖3所示，插座2在樹脂制的殼體4排列並保持有數對金屬 制的左右成對的陰型觸頭5。另外，如圖2及圖4所示，插件3在樹脂制的 殼體6排列並保持有數對金屬制的左右成對的陽型觸頭(導電部件)7。
6若將插件3嵌合到插座2中，則在相對的一對陰型觸頭5之間夾入一 對陽型觸頭7,陰型觸頭5和陽型觸頭7分別導電接觸。
圖5-7表示陰型觸頭5的詳細形狀。陰型觸頭5具有被殼體4保持的 保持部8、從保持部8延伸的彈簧部9、在彈簧部9的前端形成的接觸部10、 從保持部8向彈簧部9的相反側延伸的電極部11。
保持部8在側部具有桶形地突出的兩個壓入部12,壓入部12通過齧入 樹脂制的殼體4中而被殼體4牢固地保持。
彈簧部9的前端變薄，接觸部10以與保持部8具有高度差的方式在途 中彎曲。
接觸部IO具有向側方突出且與陽型觸頭7抵接的抵接突起13。
電極部11從殼體4突出並與外部電路連接。例如，電極部11分別焊 接在設於電路基板的焊盤電極上。
如圖8所示，陰型觸頭5在保持部8被殼體4保持的狀態下通過外力 使彈簧部9彈性變形，能夠擴大相對的接觸部10間的距離。
另外，如圖9、 10、 11所示，陽型觸頭7具有被殼體6保持的保持部 14、從保持部14延伸的臂部15、從保持部14向臂部15的相反側延伸的電 極部16。
臂部15在前端部形成稍凹陷的^4妻面17並在其上部具有臺階18 (接 觸部)，所述抵接面17與陰型觸頭(導電部件)5的抵接突起13抵接。
另外，在臂部15的前端形成有寬度方向的一部分縱長地延續突出而構 成的壓入部19,如圖12所示，通過將壓入部19齧入殼體6中來防止臂部 15的位置偏移。
如圖13所示，若將插件3嵌合到插座2，則陰型觸頭5的彈簧部9包 圍陽型觸頭7的保持部14而延伸，通過彈簧部9的彈性將抵接突起13壓 接在抵接面17上。
此時，如圖14所示，陰型觸頭5以及陽型觸頭7的電才及部11、 16向 相互相反的方向偏置配置。
另外，圖15表示連接器1的圖14中的A-A截面。如圖所示，由一 對陰型觸頭5的接觸部10的抵接突起13夾入一對陽型觸頭7的臂部15的 抵接面17，所述臂部15隔著殼體6的隔壁部20而背對背配置。
一對抵接突起13所夾入的、成對的抵接面13之間的距離稍傾斜，以縮短將插座2和插件3較深地嵌合的量。由此，插座2和插件3不易分離。 另外，在將陰型觸頭5和陽型觸頭7卡合時、以及將陰型觸頭5和陽 型觸頭7分離時，需要使陰型觸頭5較大地彈性變形，以使陰型觸頭5的 抵接突起13越過陽型觸頭7的臺階18。因此，在將插座2和插件3嵌合以 及分離時，在使臺階18超越抵接突起13時分別使阻力瞬時增加。由此， 使用者可感覺到所謂的喀嗒感，能夠察覺到插座2與插件3的嵌合狀態的 變化。
圖16 (A) ~圖16 (C)表示陰型觸頭5的製造工序。根據本發明， 陰型觸頭5通過電氣鑄造而形成。陰型觸頭5的電氣鑄造首先如圖16 (A) 所示，在導電性的模型21中形成陰型觸頭5的翻轉形狀的型腔22,在模型 21的外表面以及型腔22的側壁面形成絕緣膜23。並且，將模型21浸漬在 電解槽中的電解液中，與相對電極(未圖示)相對向而配置。在模型21與 相對電極之間施加電壓的話，在模型21的未被絕緣膜23覆蓋的部分與相 對電極間的電解液中流有電流，將電解液中的金屬電鍍在型腔22的底面。
在模具21與相對電極之間施加電壓而持續流有電流時，如圖16 (B) 所示，電鍍的金屬層在施加有電壓的方向上層積並生長。在本發明中，如 圖16(C)所示，停止對通過電鍍而生長的金屬層進行電氣鑄造，以在型腔 22中留有足夠的頂部空間。換言之，在本發明中，與希望的陰型觸頭5相 比，需要足夠深地形成型腔22。
在本發明中，在型腔22中應留出的頂部空間的最小高度H為型腔22 的寬度(橫斷距離變短的方向的長度)的1/3以上，理想的是2/3以上。由 此，形成在型腔22的側壁面的絕緣層23的上部將欲從相對電極的不與型 腔22正對的部分傾斜地向已電鍍的金屬層流入的電流遮斷，由此，被電鍍 的金屬的厚度沒有偏差。因此，被電氣鑄造的金屬層以距型腔22的底面的 厚度一定的方式均勻地生長。
通過在型腔22留有足夠的頂部空間而進行電氣鑄造所形成的陰型觸頭 5的形狀在電氣鑄造的電壓施加方向上高度大致一定。另外，與電壓施加方 向成直角的方向的寬度依賴於型腔22的形狀，故而能夠自由地進行設計。
彈簧部9形成為將型腔22的寬度作為板壓、將電氣鑄造的電壓施加方 向的高度作為板寬的板彈。即，彈簧部9可視為各部分分別以在與電氣鑄 造的電壓施加方向垂直的面內移動的方式彈性變形的板簧。該板簧的板厚度根據型腔22的形狀而改變，故而能夠使其彈性力進行規定的改變，可施 加理想的彈性力。另外，由於該彈簧部9的厚度變化不用機械加工來實現， 故而不會由於殘留應力或熱量引起的變質等影響而使機械特性變化、或使 各個製品的彈性力產生偏差。
另外，插座2在陰型觸頭5的電氣鑄造的電壓施加方向上與插件3嵌 合。由此，陰型觸頭5的接觸部IO在電氣鑄造的電壓施加方向上與陽型觸 頭7滑動接觸。在插座2中，陰型觸頭5以使彈簧部9彈性變形所需的空 間與保持部8以及接觸部10分別佔據的空間在嵌合方向上不重合的方式配 置。由此，能夠將連接器1在與電氣鑄造的電壓施加方向一致的嵌合方向 上縮短而低高度化。
另外，通過使型腔22的深度變化，能夠以使保持部8和接觸部10在 電壓施加方向上位置偏移(高度不同)的方式使陰型觸頭5彎曲。特別是， 在本實施方式中具有如下的特徵，即，在電氣鑄造時使接觸部10與相對電 極接近而使彈簧部9向電壓施加方向彎曲。由此，如圖15所示，在將插座 2和插件3嵌合時，接觸部10深深地插入到插件3內，能夠增長抵接突起 13在抵接面17上滑動接觸的距離(嵌合長度)。通過增長嵌合長度，能夠 使陰型觸頭5和陽型觸頭7可靠地導電接觸，並且提高插座2與插件3的 嵌合以及分離的操作杆。
另外，圖17(A) ~ (D)利用接觸部10的截面來表示陰型觸頭5的 製造工序。如圖17 (A)所示，型腔22在其深度中程使開口面積增加而在 側壁面形成有臺階。另外，絕緣膜23覆蓋型腔22的側壁面的臺階並進而 向底面的一部分延伸而形成。
若在該模型21與相對電極之間施加電壓，則在型腔22底面的未被絕 緣膜23覆蓋的部分電鍍金屬，但若進一步流有電流，則如圖17(B)所示， 金屬層在將底面的一部分覆蓋的絕緣膜23之上也擴展。此時，型腔22底 面的覆蓋絕緣膜23的金屬層比未覆蓋的部分電鍍的金屬層延遲而生長。
若繼續進行電氣鑄造，則如圖17(C)所示，電鍍的金屬層到達側壁 面的臺階。在此，通過繼續電鑄，如圖17(D)所示，金屬層擴大到側壁 面的臺階上。即，陰型觸頭5的抵接突起13通過形成於型腔22的側壁面 的臺階而形成，抵接突起13的上部(相對電極側)的傾斜通過由不存在正 下方未被絕緣膜23覆蓋的模型21所引起的電鍍延遲而形成。雖然省略了說明，但陽型觸頭7的形狀也通過關於陰型觸頭5說明的
電氣鑄造技術而形成。
另外，根據該電氣鑄造技術，如圖18所示，能夠將在插座2被直列保 持的多個陰型觸頭5與從電極部ll延伸而相互連接的環帶(7 — 7°)24同 時形成。同樣地，如圖19所示，將被插件3直列保持的多個陽型觸頭7與 從電極部16延伸而相互連接的環帶25同時形成。
由此，在以配設於殼體4、 6的間距排列的狀態下將陰型觸頭5和陽型 觸頭7與環帶24、 25 —體地形成。並且，保持環帶24、 25而能夠分別將 陰型觸頭5以及陽型觸頭7—並保持在殼體4、 6上。
產業上的可利用性
本發明的觸頭以及連接器不限於上述實施方式，顯然可適用於其他的 觸頭以及連接器。
權利要求
1.一種觸頭，其特徵在於，該觸頭通過電氣鑄造而形成，在大致與所述電氣鑄造的電壓施加方向垂直的方向上延伸，在一端具有沿著所述電氣鑄造的電壓施加方向與導電部件滑動接觸的接觸部。
2. 如權利要求l所述的觸頭，其特徵在於，還具有保持部和彈簧部，所述保持部通過絕緣物而被固定，所述彈簧部可彈性變形，將所述接觸部及所述保持部連接，所述彈簧部在與所述電氣鑄造的電壓施加方向垂直的方向彈性變形。
3. 如權利要求2所述的觸頭，其特徵在於，所述彈簧部向所述電壓施 加方向彎曲。
4. 如權利要求2或3所述的觸頭，其特徵在於，從所述保持部向所述 彈簧部的相反側延伸而設有與電路連接的電極部。
5. 如權利要求l所述的觸頭，其特徵在於，在所述接觸部的前端設有 壓入部，該壓入部通過使所述接觸部前端的一部分在所述電氣鑄造的電壓 施加方向上延續並突出而構成。
6. —種連接器，其特徵在於，將權利要求1~5中任一項所述的觸頭在 與所述電氣鑄造的電壓施加方向垂直的方向上排列多個並進行保持。
7. —種連接器，其特徵在於，包括第一連接部件，其將權利要求2-4中任一項所述的觸頭在與所述電氣 鑄造的電壓施加方向垂直的方向上排列多個並進行保持，第二連接部件，其將與所述觸頭的接觸部抵接的導電部件在與所述電 氣鑄造的電壓施加方向垂直的方向上排列多個並進行保持。
8. 如權利要求7所述的連接器，其特徵在於，所述導電部件是權利要 求5所述的觸頭。
全文摘要
一種觸頭及連接器，所述連接器具有希望的彈性力和足夠的嵌合長度，並且嵌合方向上的尺寸小。本發明的觸頭(5)具有保持部(8)，其通過電氣鑄造而形成，通過絕緣物而被固定；接觸部(10)，其與導電部件導電接觸；彈簧部(9)，其將保持部(8)和接觸部(10)連接並且可彈性變形。所述接觸部(10)大致在電氣鑄造的電壓施加方向上與導電部件滑動接觸，所述彈簧部(9)在與電氣鑄造的電壓施加方向垂直的方向彈性變形。
文檔編號H01R13/03GK101652905SQ20088001163
公開日2010年2月17日 申請日期2008年4月7日 優先權日2007年4月11日
發明者關壽昌, 山下利夫, 長坂昭吾, 見幸伸 申請人:歐姆龍株式會社