CN110168814B

CN110168814B - 压接连接器

Info

Publication number: CN110168814B
Application number: CN201780083006.1A
Authority: CN
Inventors: 横田纯一郎; 佐藤一树
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2017-01-13
Filing date: 2017-12-01
Publication date: 2022-01-11
Anticipated expiration: 2037-12-01
Also published as: JP6732954B2; TW201826630A; JPWO2018131321A1; CN110168814A; WO2018131321A1; TWI660545B

Abstract

一种压接连接器，其特征在于，具有：一方的连接端子部，其形成于一侧；另一方的连接端子部，其形成于另一侧；以及具有弹性的螺旋形状的第一弹性部，其形成于所述一方的连接端子部与所述另一方的连接端子部之间，所述一方的连接端子部、所述另一方的连接端子部以及所述第一弹性部由具有导电性的材料形成，所述另一方的连接端子部具有：平坦部；以及前端为尖形的尖突起部，其设置于所述平坦部的周围。

Description

压接连接器

技术领域

本发明涉及压接连接器。

背景技术

近年来，电子设备的小型化倾向正在发展，作为将内置于这样的电子设备的不同的基板彼此电连接的方法，使用压接连接器。该压接连接器例如通过弯折金属板而形成，具有一方的连接端子和另一方的连接端子，一方的连接端子与另一方的连接端子之间具有弹性而作为弹簧发挥功能。

压接连接器通过焊料等将压接连接器的一方的连接端子与一方的基板的电极端子电连接，并使另一方的基板的电极端子与压接连接器的另一方的连接端子接触。由此，能够经由压接连接器将一方的基板的电极端子与另一方的基板的电极端子电连接。此时，压接连接器的另一方的连接端子被另一方的基板的电极端子按压，压接连接器的一方的连接端子与另一方的连接端子之间收缩，由此产生弹簧的复原力。通过该复原力，压接连接器的另一方的连接端子按压另一方的基板的电极端子，由此能够使压接连接器的另一方的连接端子与另一方的基板的电极端子的接触可靠。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-1583号公报

专利文献2：国际公开第2005/057734号小册子

发明内容

发明要解决的课题

此外，在另一方的基板的电极端子由金等难以被氧化的金属形成的情况下，能够利用上述那样的压接连接器进行电连接。然而，在另一方的基板的电极端子由铝等形成的情况下，电极端子的表面的铝因大气中的氧而氧化，形成具有绝缘性的氧化铝的氧化被膜。因此，即使使压接连接器的另一方的连接端子与另一方的基板的由铝形成的电极端子接触，由于在表面形成有具有绝缘性的氧化被膜，有时也无法电连接，而一方的基板的电极端子与另一方的基板的电极端子无法电连接。需要说明的是，这在另一方的基板的电极端子由焊料等形成的情况下也是同样的。

因此，需要一种压接连接器，该压接连接器即使在与压接连接器接触的基板的电极端子由铝等容易被氧化的金属材料形成的情况下，也能够可靠地电连接。

用于解决课题的方案

根据本实施方式的一观点，其特征在于，具有：一方的连接端子部，其形成于一侧；另一方的连接端子部，其形成于另一侧；以及具有弹性的螺旋形状的第一弹性部，其形成于所述一方的连接端子部与所述另一方的连接端子部之间，所述一方的连接端子部、所述另一方的连接端子部以及所述第一弹性部由具有导电性的材料形成，所述另一方的连接端子部具有：平坦部；以及前端为尖形的尖突起部，其设置于所述平坦部的周围。

发明效果

根据公开的压接连接器，即使在与压接连接器接触的基板的电极端子由铝等容易被氧化的金属材料形成的情况下，也能够使电连接可靠。

附图说明

图1是现有的压接连接器的立体图。

图2是现有的压接连接器的侧视图。

图3A是压接连接器与电极端子接触的说明图(1)。

图3B是压接连接器与电极端子接触的说明图(2)。

图4是本实施方式的压接连接器的立体图(1)。

图5是本实施方式的压接连接器的立体图(2)。

图6A是本实施方式的压接连接器的俯视图。

图6B是本实施方式的压接连接器的仰视图。

图7A是本实施方式的压接连接器的主视图。

图7B是本实施方式的压接连接器的后视图。

图8A是本实施方式的压接连接器的右侧视图。

图8B是本实施方式的压接连接器的左侧视图。

图9是本实施方式的压接连接器的结构的说明图(1)。

图10是本实施方式的压接连接器的结构的说明图(2)。

图11是利用本实施方式的压接连接器进行连接的说明图(1)。

图12是利用本实施方式的压接连接器进行连接的说明图(2)。

图13是利用本实施方式的压接连接器进行连接的说明图(3)。

图14A是利用本实施方式的压接连接器进行连接的说明图(4)。

图14B是利用本实施方式的压接连接器进行连接的说明图(5)。

图15是本实施方式的压接连接器的安装的说明图。

图16是本实施方式的压接连接器的另一方的连接端子部的说明图(1)。

图17是本实施方式的压接连接器的另一方的连接端子部的说明图(2)。

具体实施方式

以下对实施方式进行说明。需要说明的是，对相同的构件等标注相同的附图标记而省略说明。需要说明的是，在本申请中，将X1-X2方向、Y1-Y2方向、Z1-Z2方向设为相互正交的方向。另外，将包含X1-X2方向及Y1-Y2方向的面记载为XY面，将包含Y1-Y2方向及Z1-Z2方向的面记载为YZ面，将包含Z1-Z2方向及X1-X2方向的面记载为ZX面。

首先，基于图1及图2对现有的压接连接器更详细地进行说明。如图1及图2所示，该压接连接器具有一方的连接端子部910、另一方的连接端子部920、设置于一方的连接端子部910与另一方的连接端子部920之间的弹簧部930。压接连接器的一方的连接端子部910通过焊料等与一方的基板的电极端子连接，另一方的基板的电极端子与压接连接器的另一方的连接端子部920接触，从而使一方的基板的电极端子与另一方的基板的电极端子电连接。

因此，在另一方的连接端子部920设置有凸状的接触部921。该压接连接器是通过对金属板进行冲裁加工后弯折而形成的，另一方的连接端子部920的接触部921是通过从背面推出金属板而形成，因此另一方的连接端子部920的接触部921的表面为曲面。

此外，在另一方的基板的电极端子由金等形成、或者对表面实施镀金等的情况下，通过使另一方的基板的电极端子与压接连接器的另一方的连接端子部920接触而电连接。因此，能够使用上述的压接连接器将一方的基板的电极端子与另一方的基板的电极端子电连接。然而，如图3所示，在另一方的基板120的电极端子121由铝形成的情况下，电极端子121的表面的铝因大气中的氧而被氧化。这样，当表面的铝被氧化时，形成具有绝缘性的氧化铝，该氧化铝成为氧化被膜121a。在该情况下，如图3A所示，使另一方的连接端子部920的接触部921与另一方的基板120的电极端子121接触，如图3B所示，即使由另一方的连接端子部920的接触部921按压另一方的基板120的电极端子121，也无法破坏形成于另一方的基板120的电极端子121的表面的氧化被膜121a。即，无法使另一方的连接端子部920的接触部921与另一方的基板120的电极端子121的氧化被膜121a下方的内部的铝的金属部分121b接触。因此，压接连接器的另一方的连接端子部920与另一方的基板120的电极端子121没有被电连接。

(压接连接器)

接着，基于图4至图8对本实施方式的压接连接器进行说明。需要说明的是，图4是从正面侧观察本实施方式的压接连接器的立体图，图5是从背面侧观察到的立体图。图6A是本实施方式的压接连接器的俯视图，图6B是仰视图，图7A是主视图，图7B是后视图，图8A是右侧视图，图8B是左侧视图。

本实施方式的压接连接器具有设置于一侧的一方的连接端子部10、设置于另一侧的另一方的连接端子部20、和连接一方的连接端子部10与另一方的连接端子部20的第一弹簧部30。另外，在另一方的连接端子部20的背侧设置有平坦支承部40，平坦支承部40与一方的连接端子部10通过第二弹簧部50连接。该压接连接器由具有导电性的材料形成。具体而言，通过对金属板进行冲裁加工后弯折而形成，该金属板的厚度例如约为100μm。

一方的连接端子部10的、通过焊料等与未图示的一方的基板的电极端子连接的面以大致平坦的方式形成，并以一边约为1.4mm的大致正方形的形状形成。如附图所示，一方的连接端子部10的、与未图示的一方的基板的电极端子连接的面以与XY面平行的方式形成为大致平坦。

第一弹簧部30从一方的连接端子部10至另一方的连接端子部20由矩形的螺旋形状形成。具体而言，在第一弹簧部30，通过相对于与XY面平行的一方的连接端子部10在下侧弯折部11向Z1方向弯折成大致直角，形成有与ZX面平行的第一侧面部31。另外，通过相对于第一侧面部31在第一弯折部32向Y2方向弯折成大致直角而形成有第二侧面部33。另外，通过相对于第二侧面部33在第二弯折部34向X2方向弯折成大致直角而形成有第三侧面部35。另外，通过相对于第三侧面部35在第三弯折部36向Y1方向弯折成大致直角而形成有第四侧面部37。

因此，第一弹簧部30由第一侧面部31、第一弯折部32、第二侧面部33、第二弯折部34、第三侧面部35、第三弯折部36、第四侧面部37形成，具有在Z1-Z2方向上伸缩的弹簧特性。需要说明的是，第一弹簧部30的第一侧面部31、第二侧面部33、第三侧面部35、第四侧面部37的金属板的面与Z1-Z2方向大致平行。

另一方的连接端子部20通过相对于第四侧面部37在上部弯折部38向X1方向弯折成大致直角而形成，整体形成为与XY面大致平行。因此，第一弹簧部30在一方的连接端子部10与另一方的连接端子部20之间伸缩的方向上具有弹簧特性。在本申请中，有时将第一弹簧部30记载为第一弹性部。

另一方的连接端子部20是与未图示的另一方的基板的电极端子接触而电连接的部件，具有为圆形形状的一部分的平坦部21和设置于平坦部21的周围的第一突起部22、第二突起部23和第三突起部24。平坦部21形成为与一方的连接端子部10大致平行。另外，第一突起部22的前端22a、第二突起部23的前端23a、第三突起部24的前端24a呈尖形。这样，通过使第一突起部22的前端22a、第二突起部23的前端23a以及第三突起部24的前端24a呈尖形，能够通过前端22a、23a及24a来破坏另一方的基板的由铝形成的电极端子的表面的氧化被膜。由此，能够使内部的未氧化的金属铝与第一突起部22、第二突起部23及第三突起部24中的任一者或全部接触，从而能够将另一方的连接端子部20与未图示的另一方的基板的电极端子电连接。

另外，也如图9及图10所示，第二弹簧部50从一方的连接端子部10至平坦支承部40由矩形的螺旋形状形成。需要说明的是，图9是在图8B中在单点划线8A-8B处切断而去除了另一方的连接端子部20的状态的俯视图，图10是该状态的立体图。

具体而言，在第二弹簧部50，通过相对于与XY面平行的一方的连接端子部10在下侧弯折部12向Z1方向弯折成大致直角，形成有与ZX面平行的第一侧面部51。另外，通过相对于第一侧面部51在第一弯折部52向Y1方向弯折成大致直角而形成有第二侧面部53。另外，通过相对于第二侧面部53在第二弯折部54向X1方向弯折成大致直角而形成有第三侧面部55。另外，通过相对于第三侧面部55在第三弯折部56向Y2方向弯折成大致直角而形成有第四侧面部57。另外，通过相对于第四侧面部57在第四弯折部58向X2方向弯折成大致直角而形成有第五侧面部59。

因此，第二弹簧部50由第一侧面部51、第一弯折部52、第二侧面部53、第二弯折部54、第三侧面部55、第三弯折部56、第四侧面部57、第四弯折部58、第五侧面部59形成，具有在Z1-Z2方向上伸缩的弹簧特性。需要说明的是，第二弹簧部50的第一侧面部51、第二侧面部53、第三侧面部55、第四侧面部57、第五侧面部59的金属板的面与Z1-Z2方向平行。

平坦支承部40通过相对于第五侧面部59在上部弯折部41向Y1方向弯折成大致直角而形成，整体形成为与XY面大致平行。平坦支承部40形成于另一方的连接端子部20的背侧、即一方的连接端子部10侧、也就是Z2方向侧，平坦支承部40与另一方的连接端子部20的平坦部21形成为大致平行。因此，第二弹簧部50在一方的连接端子部10与平坦支承部40之间伸缩的方向、即一方的连接端子部10与另一方的连接端子部20之间伸缩的方向上具有弹簧特性。在本申请中，有时将第二弹簧部50记载为第二弹性部。

(利用压接连接器的连接)

接着，基于图11至图13对利用本实施方式的压接连接器的基板与基板的连接进行说明。需要说明的是，图11至图13的压接连接器的剖面与在图6中的单点划线6A-6B处切断的剖面对应。

首先，如图11所示，通过焊料等将本实施方式的压接连接器的一方的连接端子部10连接并固定于一方的基板110的电极端子111。

接着，如图12所示，使另一方的基板120的电极端子121与本实施方式的压接连接器的另一方的连接端子部20的第一突起部22等接触，并将另一方的基板120向另一方的连接端子部20侧按压。在像这样通过另一方的基板120按压另一方的连接端子部20时，首先，第一弹簧部30变形，另一方的连接端子部20向一方的连接端子部10侧移动，另一方的连接端子部20与一方的连接端子部10之间变窄。由此，另一方的连接端子部20与设置于另一方的连接端子部20的背面的平坦支承部40接触，平坦支承部40借助于另一方的连接端子部20而被向一方的连接端子部10侧按压，因此第二弹簧部50也变形。

如图13所示，进一步将另一方的基板120向压接连接器的另一方的连接端子部20侧按压。由此，第一弹簧部30及第二弹簧部50进一步变形，另一方的连接端子部20维持背面与平坦支承部40接触的状态而向一方的连接端子部10侧移动，另一方的连接端子部20与一方的连接端子部10之间变窄。

此时，压接连接器的另一方的连接端子部20的第一突起部22的前端22a、第二突起部23的前端23a、第三突起部24的前端24a分别破坏形成于另一方的基板120的电极端子121的表面的氧化被膜。由此，能够将压接连接器的另一方的连接端子部20与另一方的基板120的电极端子121电连接。

具体而言，首先，如图14A所示，压接连接器的另一方的连接端子部20的第一突起部22的前端22a等与形成于另一方的基板120的电极端子121的表面的氧化被膜121a接触，被另一方的基板120按压而施加力。由此，如图14B所示，尖形的第一突起部22的前端22a破坏形成于另一方的基板120的电极端子121的表面的氧化被膜121a而与内部的铝的金属部分121b接触。这样一来，另一方的基板120的电极端子121的内部的金属部分121b与压接连接器的另一方的连接端子部20的第一突起部22的前端22a等接触，另一方的基板120的电极端子121与压接连接器的另一方的连接端子部20电连接。因此，本实施方式的压接连接器即使在另一方的基板120的电极端子121的表面形成有具有绝缘性的氧化被膜的情况下，也能够将一方的基板110的电极端子111与另一方的基板120的电极端子121电连接。

在本实施方式中，当由另一方的基板120按压压接连接器的另一方的连接端子部20时，第一弹簧部30及第二弹簧部50变形，因此在第一弹簧部30及第二弹簧部50中产生复原力。该复原力向另一方的连接端子部20按压另一方的基板120的电极端子121的方向作用。本实施方式的压接连接器也可以为未设置第二弹簧部50及平坦支承部40的结构、即由一方的连接端子部10、另一方的连接端子部20、第一弹簧部30形成的结构。然而，为了获得较强的复原力，优选也设置有平坦支承部40及第二弹簧部50的结构。

另外，对于本实施方式的压接连接器，另一方的连接端子部20的平坦部21以外观形状为圆形的一部分的方式形成，中央部分形成为大致平坦。这是由于在安装本实施方式的压接连接器时，如图15所示，通过吸嘴吸附来安装。即，另一方的连接端子部20的平坦部21作为吸嘴吸附时的吸嘴吸附部而被吸嘴吸附。在吸嘴吸附中，使用细长的圆筒状的吸嘴130，通过对圆筒状的吸嘴130的内部的空腔部分进行减压，从而使本实施方式的压接连接器的另一方的连接端子部20的平坦部21的表面吸附于吸嘴130的前端部。

另外，本实施方式的压接连接器在另一方的连接端子部20设置有三个以上突起部。这是为了以三个点以上稳定地支承另一方的基板120的电极端子121。需要说明的是，当突起部的数量增加时，与另一方的基板120的电极端子121接触的部分增加，但与其相应地施加的力分散到各个突起部的前端，因此为了避免力被分散，优选为突起部的数量较少，因此，突起部的数量优选为三个。

另外，在本实施方式中，第一突起部22、第二突起部23及第三突起部24的全部的前端22a、23a及24a优选为呈尖形，但也可以是其中的至少一个前端22a、23a及24a呈尖形。

另外，在另一方的连接端子部20设置三个突起部的情况下，优选各个突起部的间隔为等间隔，但由于另一方的连接端子部20与上部弯折部38连接，因此有时无法等间隔地形成。因此，如图16所示，第一突起部22的前端22a与第二突起部23的前端23a的间隔La和第二突起部23的前端23a与第三突起部24的前端24a的间隔Lb形成为相等。另外，另一方的连接端子部20的平坦部21由圆的一部分形成，而连结该圆的中心21a与第一突起部22的前端22a的线和连结中心21a与第二突起部23的前端23a的线所成的角度θa形成为90°以上。同样地，连结中心21a与第二突起部23的前端23a的线和连结中心21a与第三突起部24的前端24a的线所成的角度θb形成为90°以上。需要说明的是，在本实施方式中，角度θa与角度θb相等。

另外，如图17所示，在另一方的连接端子部20的平坦部21的周围，通过在Z1方向上以约45°的角度弯曲平坦部21的周围而形成有周围加强部25。这样的周围加强部25是为了维持设置于另一方的连接端子部20的平坦部21的周围的第一突起部22、第二突起部23、第三突起部24的形状而设置的。具体而言，即使通过另一方的基板120的电极端子121对第一突起部22、第二突起部23、第三突起部24施加力，也由于形成有周围加强部25而抑制第一突起部22、第二突起部23、第三突起部24的形状的变形。因此，周围加强部25设置于第一突起部22与第二突起部23之间、以及第二突起部23与第三突起部24之间。这样，周围加强部25将第一突起部22与第二突起部23之间、以及第二突起部23与第三突起部24之间连接起来。

另外，也可以以由三个突起部、即第一突起部22、第二突起部23、第三突起部24形成的三角形的面积为最大的方式配置。

第一突起部22、第二突起部23、第三突起部24通过与周围加强部25同时利用拉深加工弯折而形成。在图17中，示出了另一方的连接端子部20的平坦部21的面与弯曲的第一突起部22、第二突起部23、第三突起部24所成的角度

约为45°的情况，但优选为，另一方的连接端子部20的平坦部21的面与弯曲的第一突起部22、第二突起部23、第三突起部24所成的角度

为30°以上且60°以下。换言之，优选为第一突起部22、第二突起部23、第三突起部24相对于平坦部21以30°以上且60°以下的角度立起。

在上述说明中，对另一方的基板120的电极端子121由铝形成的情况进行了说明，但对于另一方的基板120的电极端子121由焊料形成的情况也是同样的。

以上，对实施方式进行了详细说明，但并不局限于特定的实施方式，在技术方案所记载的范围内，能够进行各种变形及变更。

需要说明的是，本专利申请基于在2017年1月13日提出的日本专利申请第2017-004635号要求优先权，其申请的全部内容援引至本专利申请。

附图标记说明：

10 一方的连接端子部

20 另一方的连接端子部

21 平坦部

22 第一突起部

22a 前端

23 第二突起部

23a 前端

24 第三突起部

24a 前端

25 周围加强部

30 第一弹簧部

40 平坦支承部

50 第二弹簧部

110 一方的基板

111 电极端子

120 另一方的基板

121 电极端子

121a 氧化被膜

Claims

1.一种压接连接器，其特征在于，具有：

一方的连接端子部，其形成于一侧；

另一方的连接端子部，其形成于另一侧；以及

具有弹性的螺旋形状的第一弹性部，其形成于所述一方的连接端子部与所述另一方的连接端子部之间，

所述一方的连接端子部、所述另一方的连接端子部以及所述第一弹性部由具有导电性的金属制材料形成，

所述另一方的连接端子部具有：

平坦部；以及

前端为尖形的多个尖突起部，其设置于所述平坦部的周围，

所述尖突起部通过在端部处弯折所述另一方的连接端子部而形成，

在所述平坦部的周围设置有连接各个所述尖突起部之间的周围加强部，

所述周围加强部通过拉深加工形成。

2.根据权利要求1所述的压接连接器，其特征在于，

所述尖突起部在所述平坦部的周围设置有三个。

3.根据权利要求2所述的压接连接器，其特征在于，

三个所述尖突起部为第一尖突起部、第二尖突起部、第三尖突起部，

所述第一尖突起部与所述第二尖突起部的间隔和所述第二尖突起部与所述第三尖突起部的间隔相等。

4.根据权利要求2所述的压接连接器，其特征在于，

所述压接连接器以由设置于所述平坦部的三个所述尖突起部形成的三角形的面积为最大的方式配置。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的压接连接器，其特征在于，

所述一方的连接端子部固定于基板，所述另一方的连接端子部通过所述尖突起部而与电气部件抵接。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的压接连接器，其特征在于，

所述平坦部的形状由圆的一部分形成。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的压接连接器，其特征在于，

所述平坦部为对所述压接连接器进行吸嘴吸附时的吸嘴吸附部。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的压接连接器，其特征在于，

所述尖突起部相对于所述平坦部的立起角度为30°以上且60°以下。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的压接连接器，其特征在于，

所述压接连接器具有：

平坦支承部，其设置于所述另一方的连接端子部的所述一方的连接端子部侧；以及

具有弹性的螺旋形状的第二弹性部，其形成于所述平坦支承部与所述一方的连接端子部之间。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的压接连接器，其特征在于，

所述压接连接器通过将一张金属板进行冲裁、弯折而形成。