TWI638490B - Spring connector - Google Patents

Abstract

本發明係提供彈簧連接器，其係以由兩端面露出有金屬的絕緣被覆金屬線來構成彈簧之同時，可以防止高電流直接流入彈簧單體。

接觸銷1，係可滑動地保持於導電性管件2，前端由導電性管件2突出。導電性管件2收納彈簧3。彈簧3，係設於接觸銷1之基端面1a與導電性管件2之底部2a之間，使接觸銷1與導電性管件2朝互相分離的方向偏置。彈簧3之於接觸銷1側之端部4係朝內側彎曲，包含於彈簧3之端部4的端面，對於彈簧3之徑方向及軸方向係分別進入彈簧3之內側。

Description

彈簧連接器

本發明關於使用於電連接的彈簧連接器。

彈簧連接器之構成元件，通常由柱塞與接點構件(例如銷與管件)及彈簧構成。彈簧連接器之用途主要在弱電機器之充電用端子或內部連接用，但是伴隨近來之行動機器或平板終端設備之高性能化，連接器通電之電流值亦有增加之傾向。雖機器在高電流化狀態下，若能常時確保通常之使用狀態，亦即常時確保柱塞與接點構件之接觸則無問題。另外，振動或衝擊施加於機器時，可以想像雖僅有極短時間但是柱塞與接點構件成為非接觸而會導致高電流直接流入彈簧單體之事態。一旦高電流流入積極避免成為導通路徑的彈簧時，基於彈簧素材具有之電阻而產生焦耳熱(Joule heat)，隨著電流值或電流之施加時間導致發熱量超出素材之耐熱溫度，有可能造成彈簧燒損。此一事態將導致彈簧喪失彈力，顯著降低對於對象側接點之接觸壓力，喪失作為連接器之性能。作為防止對彈簧通電之對策，習知採用在柱塞與彈簧之間設置絕緣構件，或於成形為線圈狀的彈簧設置絕緣皮膜。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開平10-40990號公報

[專利文獻2]日本特開平11-174084號公報

柱塞與彈簧之間設置絕緣構件之構成中，存在著元件數目增加而成本上升，且需要另設絕緣構件而不利於小型化及低背化等之問題。另外，在成形為線圈狀的彈簧塗布絕緣皮膜時，塗布會造成彈簧之荷重特性(彈簧常數等)變化，因此最終難以獲得所要的彈簧特性，彈簧連接器之荷重特性容易產生偏差。將事先實施絕緣被覆的線材(絕緣被覆金屬線)設為線圈狀的話，於線圈之形成工程可以進行荷重之調整，因而可以抑制荷重特性之偏差。但是，此時，絕緣被覆金屬線之切斷面(兩端面)呈金屬露出之狀態，因此，露出兩端面的金屬受振動或衝擊造成與柱塞或接點構件間接觸，如前述說明有可能發生高電流直接流入前述彈簧單體之情況。

本發明係有鑑於此一狀況而完成者，目的在於提供彈簧連接器，其以兩端面露出有金屬的絕緣被覆金屬線構成彈簧之同時，可以防止高電流直接流入彈簧單體。

本發明之一態樣為彈簧連接器，其具備：柱塞；接點構件；及彈簧，用於使前述柱塞與前述接點構 件朝互相分離的方向偏置，前述彈簧，係成形為線圈狀的絕緣被覆金屬線，於前述絕緣被覆金屬線之兩端面露出金屬，而且，至少一方之端部朝內側彎曲。

前述彈簧，可為將絕緣被覆金屬線成形為線圈狀並切斷者。

前述彈簧之前述一方之端部所包含的端面，可以位於至少前述絕緣被覆金屬線之線徑以上之距離內側。

前述接點構件，係導電性管件，用於收納前述彈簧，前述柱塞係和前述導電性管件之內側面接觸之同時，由前述導電性管件之一端突出亦可。

具備收納前述彈簧的導電性管件，前述柱塞係和前述導電性管件之內側面接觸之同時，由前述導電性管件之一端突出，前述接點構件係和前述導電性管件之內側面接觸之同時由前述導電性管件之另一端突出亦可。

又，以上構成要素之任意組合，或將本發明之表現於方法或系統等之間進行轉換者，均為有效的本發明之態樣。

依據本發明，可提供一彈簧連接器，其係以兩端面露出有金屬的絕緣被覆金屬線構成彈簧之同時，可以防止高電流直接流入彈簧單體。

1‧‧‧接觸銷

2‧‧‧導電性管件

3‧‧‧彈簧

3a‧‧‧金屬線材

3b‧‧‧絕緣皮膜

3c‧‧‧絕緣被覆金屬線

4‧‧‧端部

6‧‧‧接觸銷

第1圖係本發明實施形態1之彈簧連接器之剖面圖。

第2圖係第1圖之彈簧3之第1斜視圖。

第3圖係第1圖之彈簧3之第2斜視圖。

第4圖係第1圖之彈簧3之端部擴大圖。

第5圖表示第1圖之彈簧3之被覆構造的端部擴大圖。

第6圖係第1圖之彈簧3之剖面圖。

第7圖表示與第6圖比較，減少端部之彎曲量的彈簧3之重要部分剖面圖。

第8圖係本發明實施形態2的彈簧連接器之剖面圖。

第9圖係本發明實施形態3的彈簧連接器之剖面圖。

[實施發明之形態]

以下參照圖式之同時說明本發明之較佳實施形態。又，各圖式所示之同一或同等之構成要素、構件等係賦予同一符號，而適當省略重複之說明。又，實施形態並非用於限定發明者，僅為例示，實施形態記述的全部特徵或其之組合未必為發明之本質。

第1圖表示本發明實施形態1的彈簧連接器之剖面圖。第2圖表示第1圖之彈簧3之第1斜視圖。第3圖表示彈簧3之第2斜視圖。第4圖係彈簧3之端部擴大圖。第5圖表示彈簧3之被覆構造的端部擴大圖。第6圖係彈簧3之剖面圖。第7圖表示和第6圖比較而減少端部之彎曲量的彈簧3之重要部分剖面圖。

如第1圖所示，本實施形態之彈簧連接器，係具備作為柱塞之接觸銷1，作為接點構件之導電性管件2 ，及彈簧3。接觸銷1及導電性管件2，均為銅或銅合金等之導電性金屬體。彈簧3，係於鋼琴線(Piano wire)或不鏽鋼線等一般金屬線材3a上施以絕緣皮膜3b成為絕緣被覆金屬線3c，並將該絕緣被覆金屬線3c成形為第4圖及第5圖所示線圈狀者。絕緣皮膜3b，例如為漆包線之絕緣皮膜等所使用的聚醯胺或聚醯胺醯亞胺等之素材，在成形為線圈狀之前係藉由和漆包線之絕緣皮膜同樣之方法針對金屬線材3a事先形成，因此可於金屬線材3a表面形成均勻厚度。彈簧3，係藉由捲線機將絕緣被覆金屬線3c成形為線圈狀並切斷為個品，因此金屬線材3a露出於切斷面，亦即露出於形成彈簧3的絕緣被覆金屬線3之兩端面。

接觸銷1，係可滑動地保持於導電性管件2，接觸導電性管件2之內側面之同時，前端突出於導電性管件2。導電性管件2，係收納彈簧3。彈簧3，係設於接觸銷1之基端面1a與導電性管件2之底部2a之間，使接觸銷1與導電性管件2朝互相分離的方向偏置。接觸銷1，係藉由導電性管件2之壓接部2b(卡止部)被保持(卡止)。接觸銷1之基端面1a成為對軸線傾斜的偏置面，因此，藉由彈簧3之偏置力產生側壓，而將接觸銷1按壓於導電性管件2之內側面。藉由該側壓可以確實進行接觸銷1與導電性管件2之接觸。但是，接觸銷1之基端面1a亦可為對軸線垂直之面。

如第1圖~第3圖及第6圖所示，彈簧3之接觸銷1側之端部4係朝內側彎曲，包含於彈簧3之端部4的端 面，對於彈簧3之徑方向及軸方向係分別進入彈簧3之內側。如此則，可以防止露出該端面的金屬線材3a受振動或衝擊而接觸於接觸銷1及導電性管件2。為更確實防止接觸，包含於彈簧3之端部4的端面，其自彈簧3軸方向之端的距離L1(第6圖)，以及自徑方向之端的距離L2(同圖)，較好設為絕緣被覆金屬線3c之1線分之外徑以上。又，如第6圖所示，包含於彈簧3之端部4的端面，可以和彈簧3之軸方向呈大略垂直。本來，在未滿足彼等條件之範圍內使彈簧3之端部4朝內側彎曲亦可。於第7圖之例中，包含於彈簧3之端部4的端面，其自彈簧3軸方向之端的距離L1，係小於絕緣被覆金屬線3c之1線分之外徑，另外，包含於彈簧3之端部4的端面，其和彈簧3之軸方向並非垂直。即使是此一彎曲方式，亦可以減低由端部4所包含端面露出的金屬線材3a受振動或衝擊而接觸於接觸銷1及導電性管件2所導致的風險。彈簧3之端部4之彎曲，可以在絕緣被覆金屬線3c成形為線圈狀之前形成。又，彈簧3之與接觸銷1的相反側之端部，可以和接觸銷1側之端部4同樣朝內側彎曲。

依據本實施形態可達成以下之效果。

(1)彈簧3之端部4朝內側彎曲，因此包含於端部4的端面進入彈簧3之內側，可以減低露出該端面的金屬線材3a受振動或衝擊而與接觸銷1及導電性管件2接觸的風險。因此，即使因振動或衝擊致使接觸銷1與導電性管件2間之接觸瞬間切斷時，亦可以防止高電流直接流入彈簧3單體，可以減低彈簧3之燒損風險。

(2)將形成有絕緣皮膜3b的金屬線材3a(絕緣被覆金屬線3c)成形為線圈狀，因此無須在成形時藉由捲線機設定所要的荷重進行捲線加工之後實施絕緣皮膜之塗布，可以穩定實現所要的彈簧特性(彈簧連接器之伸縮性能)。亦即，成形為線圈狀後進行絕緣皮膜塗布(例如噴塗)時彈簧特性(彈簧常數等)會變化而難以獲得所要的彈簧特性，但是依據本實施形態可以適當解決此一問題。

(3)絕緣皮膜3b於金屬線材3a係在相當於多數個彈簧3之長度連續被形成，因此使用該絕緣被覆金屬線3c來成形彈簧3可以低成本大量生產。又，絕緣皮膜3b通常為重複積層的皮膜，耐熱性及機械強度高。

第8圖係本發明實施形態2的彈簧連接器之剖面圖。該彈簧連接器，係和實施形態1不同者，彈簧3之與接觸銷1相反側的端部5係朝內側彎曲(彈簧3之於接觸銷1側之端部未彎曲)。端部5之彎曲方式式，可以和實施形態1所示端部4之彎曲方式同一。本實施形態之其他點和實施形態1同樣。本實施形態可以獲得和實施形態1同樣之效果。

第9圖係本發明實施形態3的彈簧連接器之剖面圖。以下，以和實施形態1之不同點為中心進行說明。本實施形態之彈簧連接器，除實施形態1之構成以外，另具備作為接點構件之接觸銷6(取代導電性管件2，以接觸銷6作為接點構件之性能)。接觸銷6，接觸銷1同一形狀而且同一材質。接觸銷6，係可滑動地保持於導電性管件 2，接觸導電性管件2之內側面之同時，前端由導電性管件2突出。彈簧3，係設於接觸銷1之基端面1a與接觸銷6之基端面6a之間，使接觸銷1、6朝互相分離的方向偏置。接觸銷6，係藉由導電性管件2之壓接部2c(卡止部)被保持(卡止)。彈簧3之接觸銷1側之端部4，和實施形態1同樣係朝內側彎曲。本實施形態之其他點係和實施形態1同樣。本實施形態亦可以獲得和實施形態1同樣之效果。

以上，依據實施形態之例說明本發明，但同業業者應理解實施形態之各構成要素或各處理過程可於請求項記載之範圍內作各種變形。

Claims (5)

1. 一種彈簧連接器，係具備：柱塞；接點構件；及彈簧，用於使前述柱塞及前述接點構件朝互相分離的方向偏置，前述彈簧係成形為線圈狀的絕緣被覆金屬線，於前述絕緣被覆金屬線之兩端面露出金屬，而且，至少一方之端部朝內側彎曲，包含於前述端部的端面係分別於前述彈簧之徑方向及軸方向進入前述彈簧之內側。
2. 如請求項1之彈簧連接器，其中前述彈簧係將絕緣被覆金屬線成形為線圈狀且切斷者。
3. 如請求項1或2之彈簧連接器，其中前述彈簧之前述一方之端部所包含的端面，係位於至少前述絕緣被覆金屬線的線徑以上之距離內側。
4. 如請求項1或2之彈簧連接器，其中前述接點構件係導電性管件，用於收納前述彈簧，前述柱塞係接觸前述導電性管件之內側面之同時，突出於前述導電性管件之一端。
5. 如請求項1或2之彈簧連接器，其中具備收納前述彈簧的導電性管件，前述柱塞係接觸前述導電性管件之內側面之同時，突出於前述導電性管件之一端，前述接點構件係接觸前述導電性管件之內側面之同時，突出於前述導電性管件之另一端。