专利名称：具有弹簧偏置触头的电接插件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电接插件，它用于使例如电池和印刷电路板的电子元件相互连接。更具体地，本发明涉及一种具有用于电接插件的弹簧偏置柱塞触头的电接插件。
背景技术：
在一些应用中，例如具有充电器的蜂窝电话中，蜂窝电话中的电池与充电器中的印刷电路板进行电连接，以便当蜂窝电话放在充电器中时对其电池再充电。典型地，充电器包括具有与印刷电路板连接的弹簧偏置柱塞触头的电接插件。柱塞触头伸入到充电器内放置蜂窝电话的托架区域中。当蜂窝电话插入到托架区域内时，柱塞触头定位在托架区域内以与蜂窝电话上的配合触头对准。
上述类型的典型电接插件包括一个矩形外壳，该矩形外壳具有与该外壳的开口侧相对的配合面。该外壳承载着筒状外套，该外套沿配合面在一端开口，并且沿该外壳的开口侧在相对的一端具有闭合的触头座。该闭合的触头座与印刷电路板连接。外套容纳弹簧和筒状或锥形形状的触头，弹簧布置在锥形触头的端部与触头座之间。锥形触头的相对端在外壳的配合面上穿过外套的开口端而部分延伸出来。当蜂窝电话安放到该配合面上时，锥形触头与蜂窝电话上的配合触头接合，以与其电池连接。锥形触头被下推进外套内，从而压缩弹簧。这样，形成了一个电路，它从电池延伸到印刷电路板，然后经过蜂窝电话上的配合触头到充电器上的锥形触头、弹簧和触头座。
然而，上述类型的典型电接插件具有一些缺点。首先，锥形触头的柱状体由昂贵且耗时的车削加工方法制造，因为每个锥形触头由预先存在的金属杆机加工而成。其次，电接插件的安装耗时而且费用高，因为每个弹簧和锥形触头分别装进外套内，然后外套装进外壳内。最后，经过电接插件的电路是很长的。电流在到达触头座之前从锥形触头传输经过弹簧的簧圈。电流可直接沿簧圈流经弹簧的长度，或者，如果弹簧完全压缩、簧圈彼此接触，则电流从簧圈流到簧圈。因为经过弹簧的任何这样一种电路是很长的，所以经过弹簧的电流遇到电阻。为了克服电路的电阻，需要更大的电能，以保持电池和印刷电路板之间充足的电流供给。
发明内容
因此，需要一种克服现有技术中涉及的上述和其它问题的电接插件。
本发明的目的是提供一种电接插件，它包括一个外壳，该外壳具有构造来与电子元件啮合的第一配合面，以及构造来与电路板接合的第二配合面。一个封盖固定到外壳上，以封闭第二配合面，该封盖具有从底部延伸的柱，该封盖构造来与电路板接合。柱塞触头设置在外壳内。柱塞触头具有从外壳突出的柱塞端，以及与封盖的柱相连的第二端。柱塞触头和封盖沿触头移动轴彼此相对移动。弹簧设置在柱塞触头和封盖之间。柱塞触头包括与弹簧接合的倾斜的交界面，以在柱塞触头和封盖之间产生横向弯曲力。横向弯曲力导致柱塞触头和封盖保持彼此间独立于弹簧的直接电连接。
现在参考附图通过举例来说明本发明，附图中图1示出根据本发明一实施例形成的电接插件的侧部立体视图；图2示出沿图1的截面2-2截取的图1的电接插件的立体剖视图；图3示出根据本发明一实施例形成的柱塞触头的侧部立体视图；图4示出根据本发明一实施例形成的封盖的前视图；以及图5示出根据本发明一个实施例形成的柱的一部分的侧视图。
具体实施例方式
参考附图，可更好地理解本发明的前述概要，以及下面的就本发明一些实施例的详细描述。为了说明本发明，在附图中图示了一些实施例。然而，应理解的是，本发明不限于附图中所示的构造和手段。
图1表示根据本发明的一个实施例形成的电接插件10的侧部立体视图。电接插件10包括一个绝缘外壳14，该绝缘外壳具有一个矩形配合面18和一个安装侧22，该配合面18与一个例如电池(未表示)的电子元件接合，该安装面22沿支承腿20固定到印刷电路板(未表示)上。外壳14容纳柱塞触头26，每个柱塞触头26具有圆形的柱塞部分30，该柱塞部分30穿过外壳14的配合面18中的相应孔34而延伸出来，以便与电池接合。对应于柱塞触头26的矩形接触板38布置在外壳14的安装侧22上，以便与印刷电路板上的导电触头(未表示)接合。术语触头被广泛地使用，并包括在印刷电路板上形成的在电路迹线端部处的焊点。这样，电接插件10使电池与印刷电路板相互电连接。
图2表示沿图1的截面2-2截取的图1的电接插件10的立体剖视图。外壳14包括触头容纳室42，该触头容纳室通过内壁44分隔成触头间隔室46，它包括弯曲隔板50。每个触头间隔室46容纳柱塞触头26、封盖54和弹簧58。每个触头间隔室46与配合面18内的对应的孔34对准，以便当柱塞触头26插入触头间隔室46内时，柱塞触头26的柱塞部分30穿过孔34而延伸。隔板50构造成紧紧地围绕每个弹簧58和每个柱塞触头26，从而，使每个弹簧58稳定，并且当柱塞触头26在箭头A的方向上被压靠在弹簧58上时，引导每个柱塞触头26沿相关的触头移动轴62移动。
图3表示柱塞触头26的侧部立体视图。柱塞触头26具有音叉形状，该音叉形状无需任何其它特定的成形步骤而由导电材料冲压而成。柱塞触头26包括从中间部分86的一端延伸的柱塞部分30和从中间部分86的一个相对端延伸的腿66。腿66具有彼此远离的向外的外表面90。弹簧邻接面70沿腿66之间的中间部分86的端部延伸，以限定一个弹簧容纳区域74。弹簧邻接面70相对于图2的触头移动轴62成锐角。当弹簧58与弹簧邻接面70接合时，弹簧容纳区域74安放弹簧58(图2)的第一端，且腿66在封盖54内可伸缩地移动。
图4表示封盖54的前视图。封盖54由单片导电材料冲压成U形。封盖54包括接触板38，柱78从其相对端相互平行地向上延伸。柱78具有内表面94和外表面98。正如图5更好地显示的那样，凸起82自柱78的侧部79横向延伸，并且形成所需尺寸以形成外壳14的隔板50之间的紧配合(图2)。替代地，封盖54可以不是平坦的，取而代之的可以是另一种形状，例如环形、管形、或杯形。相应地，隔板50也要有相应的尺寸，以容纳呈上述其它形状的封盖54，以便在它们之间形成紧配合。
再看图2，在装配过程中，柱塞触头26装在承载条(未表示)上，该承载条用来将柱塞触头26在箭头B的方向上穿过外壳14的安装侧22而插入到触头间隔室46中，直到柱塞部分30向上穿过对应的孔34而延伸出来。然后，承载条从柱塞触头26上切掉，弹簧58在箭头B方向上向上插入到触头间隔室46，直到定位在柱塞触头26的弹簧容纳区域74内。然后，封盖54插入对应的触头间隔室46内，直到柱78定位在隔板50和外壳14的内壁44之间。在柱78上的凸起82(图4和5)与隔板50接合，以便将封盖54固定杂适当位置，它进而依次将弹簧58和柱塞触头26固定在触头间隔室46内。
弹簧58的顶簧圈88定位在柱塞触头26的腿66之间，并沿弹簧邻接面70接合并支撑柱塞触头26。腿66进而定位在封盖54的柱78之间。然后，封盖54的接触板38可以焊接到印刷电路板上。
在工作中，例如蜂窝电话电池的电子元件的配合触头定位在配合面18上，直到与对应的柱塞部分30电接合。电子元件的重量使得柱塞部分30在箭头A的方向上向下移动，以便弹簧58在弹簧邻接面70和接触板38之间受压。柱塞触头26的腿66同时沿触头移动轴62在箭头A的方向上向下相对于柱78移动。由于弹簧邻接面70与触头移动轴62成锐角定位，柱塞触头26在箭头C的方向上遭受枢转力。当柱塞触头26枢转时，柱塞触头26上的腿66的外表面90与封盖54上的柱78的内表面94接合，从而在电池和印刷电路板之间形成电路。这样，弹簧邻接面70和弹簧58相互作用，以在柱塞触头26和封盖54之间形成横向弯曲力，该力在柱塞触头26和封盖54之间形成直接电连接。当柱塞触头26在箭头A的方向上向下进一步受压时，外表面90和内表面94通过借助彼此可滑动的接合的伸缩运动保持接触。
替代地，当电子元件从配合面18处移开时，柱塞触头26通过弹簧58在箭头B的方向上向上偏转。柱塞触头26的腿66与封盖54的柱78脱离接合，并依靠弹簧58返回到一个无偏置的位置，柱塞部分30穿过配合面18的孔34而延伸出来。
在电接插件10的一个替代的实施例中，倾斜的弹簧邻接面70定位在封盖54的接触板38的内侧上，并与弹簧58的第二端接合。这样，当柱塞触头26在箭头A的方向上向下推动弹簧58顶住弹簧邻接面70时，沿封盖54的接触板38产生横向弯曲力。可选择地，柱塞触头26的腿66可以伸缩地封闭弹簧容纳区域74内的封盖54的柱78，使得腿66的内表面接触柱78的外表面98，以产生横向弯曲力。在另一个实施例中，当弹簧邻接面70压缩并绕弹簧58枢转时，柱塞触头26的仅一个腿66与封盖54的最近的柱78接合。这样，电路仅经过接合的腿66和柱78而延伸。
该电接插件具有若干有利之处。首先，电接插件形成从柱塞触头到封盖的直接电路，该电路比通过弹簧从柱塞触头到封盖的电路短。由于电路较短，所以电流承受较小的电阻，这样只需要较少的能量将电池与印刷电路板进行电连接。其次，柱塞触头和封盖是平面的，并且可以容易地由金属片压制，且不需要模制或机加工。这样，该电接插件便宜而且制造效率高。最后，该电接插件通过相继地插入柱塞触头、弹簧和封盖，从而快速且高效地整个安装到外壳内。
尽管已经参考一些实施例描述了本发明，但对本领域技术人员而言清楚的是，在不超出本发明的范围的情况下，可以进行各种变化和等效替代。另外，在不超出本发明的范围的前提下，根据本发明的宗旨，可进行许多更改，以适合特定的情况或材料。因此，本发明不只限于所公开的特定的实施例，而是包括权利要求书所限定的范围所涵盖的所有实施例。
权利要求
1.一种电接插件，它包括外壳，该外壳具有构造来与电子元件接合的第一配合面，和构造来与电路板接合的第二配合面；封盖，该封盖固定到所述外壳上，以封闭所述第二配合面，所述封盖具有从一个基底端延伸的柱，该基底端被构造来与所述电路板接合；柱塞触头，该柱塞触头设置在所述外壳内，所述柱塞触头具有从所述外壳突出的柱塞端，并具有与所述封盖的所述柱连接的第二端，所述柱塞触头和所述封盖沿触头移动轴彼此相对移动；以及弹簧，该弹簧设置在所述柱塞触头和所述封盖之间，所述柱塞触头包括与所述弹簧接合的倾斜的交界面，以在所述柱塞触头和所述封盖之间产生横向弯曲力，所述横向弯曲力导致所述柱塞触头和所述封盖保持其间独立于所述弹簧的直接电连接。
2.如权利要求1所述的电接插件，其特征在于，所述柱塞触头包括腿，该腿从限定所述倾斜交界面的一个倾斜表面的相对侧延伸，所述倾斜表面相对于所述触头移动轴成锐角地定位。
3.如权利要求1所述的电接插件，其特征在于，所述柱塞触头具有腿，该腿的外表面与所述柱的内表面电接合。
4.如权利要求1所述的电接插件，其特征在于，所述柱具有外表面，该外表面与所述柱塞触头的内表面电接合。
5.如权利要求1所述的电接插件，其特征在于，所述封盖是平坦的，且所述柱与所述柱塞触头的外表面电接合。
6.如权利要求1所述的电接插件，其特征在于，所述外壳的所述第一配合面包括其中的孔，该孔容纳所述柱塞触头的所述柱塞端。
7.如权利要求1所述的电接插件，其特征在于，所述外壳包括限定触头间隔室的隔板，所述柱具有凸起，该凸起与所述隔板接合，以在所述触头间隔室中的一个内保持所述封盖、弹簧和柱塞触头。
8.如权利要求1所述的电接插件，其特征在于，所述倾斜交界面绕所述弹簧的最靠近所述倾斜交界面的一个簧圈枢转，所述柱塞触头的至少一个腿与所述封盖的所述柱中的一个接合。
全文摘要
本发明公开了一种电接插件,它包括一个外壳和一个封盖,该封盖具有与配合触头接合的第一端和开口的第二端。该电接插件包括一个柱塞触头,该柱塞触头具有从外壳突出的与配合触头接合的第一端,以及具有弹簧容纳区域的第二端,该第二端与开口的第二端可伸缩地接触。柱塞触头和封盖沿触头移动轴彼此相对移动。该电接插件包括设置在柱塞触头和与弹簧容纳区域接合的封盖之间的弹簧。柱塞触头和封盖中的至少一个包括与触头移动轴成锐角的偏置弹簧的一个倾斜表面,以在柱塞触头和封盖之间产生横向弯曲力,该横向弯曲力使柱塞触头和封盖保持其间的直接电连接。
文档编号H01R13/24GK1374721SQ0210566
公开日2002年10月16日 申请日期2002年3月2日 优先权日2001年3月2日
发明者兰德尔·R·亨利, 迈克尔·J·菲利普斯 申请人:蒂科电子公司