CN100555752C - 弹性接触装置及使用该弹性接触装置的电子设备 - Google Patents
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Abstract
一种弹性接触装置，其包括一弹片和一接触元件，所述接触元件与所述弹片电性连接，所述弹片包括一第一固定段、一第二固定段及连接第一固定段与第二固定段的弹性段，所述弹性段包括依次相连的第一弹性段、第二弹性段及第三弹性段，所述第三弹性段垂直所述第二固定段且所述第三弹性段的一端与该第二固定段相连，所述第一弹性段、第二弹性段及第三弹性段与所述第一固定段在所述第二固定段所在面上的投影相互之间无重叠且呈非封闭的弯曲状。其结构使该弹片获得较好的弹性。该装置具有结构简单，节省组装工时的优点。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种接触装置及一种使用该接触装置的电子设备。
【背景技术】
一些电子设备，如手机、个人数字助理、笔记本电脑等，由于需要充电、交换数据或接地等原因，需要与其他电子设备进行电性连接。
电子设备之间的电性连接需要做到方便而可靠，即既不能使连接及分离过程过于繁杂，又不至于使连接不稳定或产生过大的接触阻抗。
为了达到上述目的，这类电子设备广泛采用了弹性接触装置，通过其弹性形变产生的弹力使电子设备之间保持稳定接触。
现有技术中广泛采用弹簧作为弹性接触装置的弹力发生元件，如图1所示，电子设备2包含若干弹性接触装置20。每一弹性接触装置20包括一接触元件202和一弹簧204，弹簧204一端固定在电子设备2上，而另一端固定接触元件202，接触元件202通过弹簧204与电子设备2内的电路24相连。该电子设备2在未与其他电子设备(图未示)相连时，接触元件202伸出电子设备2的外壳22；当电子设备2与其他电子设备相连时，在压力作用下，弹簧204发生形变并产生弹力使接触元件202与其他电子设备的导电触点保持牢靠的接触。该技术虽然能获得良好的弹性效果，但是该弹性接触装置20结构较复杂且弹性接触装置20的组装及其在电子设备2上的固定都需要较长的工时，不利于大规模量产。
【发明内容】
有鉴于此，有必要提供一种结构简单的弹性接触装置。
一种弹性接触装置，其包括一弹片和一接触元件，所述接触元件与所述弹片电性连接，所述弹片包括一第一固定段、一第二固定段及连接第一固定段与第二固定段的弹性段，所述弹性段包括依次相连的第一弹性段、第二弹性段及第三弹性段，所述第三弹性段垂直所述第二固定段且所述第三弹性段的一端与该第二固定段相连，所述第一弹性段、第二弹性段及第三弹性段与所述第一固定段在所述第二固定段所在面上的投影相互之间无重叠且呈非封闭的弯曲状。
一种电子设备，其包括一弹性接触装置，该弹性接触装置包括一弹片和一接触元件，所述接触元件与所述弹片电性连接，所述弹片包括一第一固定段、一第二固定段及连接第一固定段与第二固定段的弹性段，所述弹性段包括依次相连的第一弹性段、第二弹性段及第三弹性段，所述第三弹性段垂直所述第二固定段且所述第三弹性段的一端与该第二固定段相连，所述第一弹性段、第二弹性段及第三弹性段与所述第一固定段在所述第二固定段所在面上的投影相互之间无重叠且呈非封闭的弯曲状。
与现有技术相比，上述弹性接触装置的弹片结构简单，通过在上述弹片上设定第二固定段用于固定该弹性接触装置于电子设备上，可以减少组装工时，以利于降低生产成本。
【附图说明】
图1为现有技术的弹性接触装置的剖面视图。
图2为本发明较佳实施方式的弹性接触装置立体图。
图3为本发明较佳实施方式的弹性接触装置之弹片中线投影图。
图4为本发明另一实施方式的弹性接触装置立体图。
图5为采用本发明较佳实施方式弹性接触装置的笔记本与扩展坞的分解视图。
图6为本发明较佳实施方式的弹性接触装置在扩展坞内的透视图。
图7为本发明较佳实施方式的弹性接触装置在扩展坞内的局部放大图。
【具体实施方式】
如图2所示为本发明较佳实施方式弹性接触装置42的立体图，该弹性接触装置42包括一接触元件421和一弹片422。该接触元件421为一圆柱形导体，一端通过铆接与弹片422固定，另一端形成一圆台形状421a，用于与其匹配的电子设备接触。该弹片422由导体薄片制成，通过多段弯折，将弹片422顺次分成第一固定段422a、第一弹性段422b、第二弹性段422c、第三弹性段422d及第二固定段422e。
第二固定段422e用于将该弹片422固定在使用该弹性接触装置42的电子设备(图未示)上。沿第二固定段422e的一侧垂直延伸出第三弹性段422d。第二弹性段422c呈一段弧形，第二弹性段422c从与第三弹性段422d相连的一端开始相对第二固定段422e逐渐往上延伸并与第一弹性段422b相连。第一弹性段422b具有弯曲的两端，分别连接第一固定段422a及第二弹性段422b。第一弹性段422b从与第二弹性段422c相连的一端逐渐往上延伸到舆第一固定段422a相连的一端，第一弹性段422b所在的面与第二弹性段422c所在的面及第二固定段422e所在的面都有一定的角度。第一固定段422a用于固定接触元件421且与第二固定段422e在初始状态下平行。各固定段与各弹性段之间通过弯折相连，弹片整体呈类似螺旋上升的结构。
第二固定段422e上设有一固定孔423与一定位孔424。固定孔423用于将该弹片422固定于电子设备上。定位孔424用于与所述电子设备上之凸起相配合以防止弹片422转动，从而避免了接触元件421在与其他电子设备的触点对接时出现不准。显然，可以设置多个固定孔或定位孔来使该弹片更稳固。
当第一固定段422a受接触元件421的压力时，主要带动第一弹性段422b、第二弹性段422c及第三弹性段422d偏离原来位置产生弹性形变进而产生弹力，使接触元件421与其他电子设备的触点保持稳定接触。
如图3所示，第一固定段422a中线La在第二固定段422e所在面的投影La′所在的直线与第二固定段422e中线Le的投影Le′(Le与Le′重合)所在的直线相交。第一弹性段422b中线Lb的投影线、第二弹性段422c中线Lc的投影线与第三弹性段422d中线Ld的投影线连接起来为弯曲的线条，即各弹性段沿垂直该第二固定段422e所在面的方向的投影为非封闭的弯曲状。
如图4所示，弹性接触装置52包括接触元件521和弹片522，弹片522分成依次相连的第一固定段522a、第一弹性段522b、第二弹性段522c、第三弹性段522d及第二固定段522e。第一固定段522a中线直线部分LA在第二固定段522e所在面的投影LA′所在的直线与第二固定段522e中线LE的投影LE′(LE与LE′重合)所在的直线平行。各弹性段沿垂直该第二固定段522e所在面的方向的投影相互之间无重叠且连接为非封闭的弯曲状。
上述两个实施方式中，第一固定段422a或522a的中线在第二固定段422e或522e所在面的投影与第二固定段422e或522e中线的投影错开，即两条投影线不重合，亦即该两条投影线相交或平行。弹性段在所述第二固定段422e或522e所在面上的投影呈非封闭的弯曲状，即弹性段在空间三维坐标系的三个坐标轴方向都有延伸，可以使该弹片受力时在空间三维坐标系的三个坐标轴方向都有分力，使该弹片达成良好的弹性。
上述实施方式中将弹片422或522分成三个弹性段，事实上可根据实际对弹性的要求及对该弹片422或522的高度考虑将其分成若干段，如两段、四段及五段等。而其弯曲的形状同样可做适当变更。弹性接触装置42或52的弹片422或522的弹性段之间可以以弧形过渡，则段与段之间隔区分不再明显，即弹性段仅为一段。
本发明可应用于各种通过接触装置来实现电性连接的电子设备，以下以笔记本电脑和笔记本电脑扩展坞为例说明。
笔记本电脑的发展使其在便于携带的同时，也使其部分功能缩减或使用舒适性降低，如某些轻薄笔记本电脑没有配备光盘驱动器，或只有较少的扩展接口等。而扩展坞可以用来扩展笔记本电脑的功能，通过接口和插槽，它可以连接多种外部设备，如光盘驱动器、硬盘驱动器等，或是用来扩展接口来连接大屏幕显示器、打印机、更多的USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)设备等，从而弥补轻薄笔记本电脑本身携带设备或接口较少的缺陷。
图5所示为本发明较佳实施方式笔记本与扩展坞的分解视图。笔记本电脑3通过其上一第一连接器31与扩展坞4的一第二连接器41相连，第一连接器31内有若干金属端子311与笔记本电脑3内的电路相连，而第二连接器41内有若干针脚411与扩展坞4内的电路相连。当第一连接器31与第二连接器41对接后，针脚411与金属端子311实现电性连接并能传送数据。
为了使笔记本电脑3和扩展坞4之间实现稳定的数据传送而少受或不受干扰，需要改善笔记本电脑3和扩展坞4之间的电磁干扰(Electro MagneticInterference，EMI)。降低EMI有效办法就是使EMI形成良好的接地出路，将EMI其无害地引导到接地上。为了增强抗EMI能力，笔记本电脑3包含若干接地端子32，该接地端子32与笔记本电脑3内的电路相连，接地端子32可由各种导体制成。扩展坞4包含与该接地端子32对应的若干弹性接触装置42，当笔记本电脑3与扩展坞4正确连接后，实现弹性接触装置42与接地端子32的电性连接。而接地端子32与弹性接触装置42的稳定接触保证了对EMI的有效抵抗能力，使数据传送稳定可靠。
图6所示为本发明较佳实施方式弹性接触装置在扩展坞内的装配图，而图7所示为图6中VI部分的局部放大图，弹性接触装置42通过螺钉43固定在接地薄片44上，接地薄片44与扩展坞4内的接地电路电性连接，从而将EMI无害地引导到接地上，实现对EMI的有效抗干扰能力。
当笔记本电脑3和扩展坞4正确连接后，在笔记本电脑3的压力下，弹性接触装置42发生弹性形变并产生弹力，使接触元件421与接地端子32保持稳定接触。这样，当笔记本电脑3和扩展坞4正常工作时，由于有有效的接地装置，能减少EMI的不良影响，确保笔记本电脑3和扩展坞4稳定工作。而当笔记本电脑3和扩展坞4脱离时，由于失去压力，接触元件421在弹力作用下恢复到原来的位置。
弹性接触装置42的材料可以是某金属，如铜、铝、铁等，同样也可以是具有良好的导电性质和弹性的合金或其他材料。并且为了使接触元件421与接地端子32具有良好的耐磨性质及产生尽可能小的接触电阻，还可以对接触元件421与接地端子32都进行镀金等工艺处理，使其既耐磨又抗氧化，防止产生较大的接触阻抗，影响接地效果。为了使该弹性接触装置42尽量轻便且节约材料，接触元件421可以是内空的管状结构。
弹性接触装置42可以是一体成型的单一器件，也可以通过简单的组装工序如铆接等制成。弹性接触装置42由于有预设的固定孔423，因此易于在电子设备内定位及固定。综上所述，本发明的弹性接触装置42在具有良好弹性的同时，还有结构简单、节省组装工时的特点。
在上述实施方式中，以笔记本电脑和笔记本电脑扩展坞为例对本发明的弹性接触装置做了详细说明。不难理解，该弹性接触装置还可广泛用于其他电子设备，且其功用不仅限于接地。如手机与其匹配的充电器可使用该弹性接触装置进行充电，通过在手机外设置导电端子与手机内充电电路相连，而在充电器上设置相应的该弹性接触装置并使该弹性接触装置与充电器内的充电电路相连。当手机与充电器正确连接后，弹性接触装置与导电端子接触，从而实现对手机的充电。类似地，该弹性接触装置还可用于读卡器中，通过该弹性接触装置与闪存卡的金属触点接触，能读取闪存卡中的数据。
Claims (8)
1.一种弹性接触装置，其包括一弹片和一接触元件，所述接触元件与所述弹片电性连接，所述弹片包括一第一固定段、一第二固定段及连接第一固定段与第二固定段的弹性段，其特征在于：所述弹性段包括依次相连的第一弹性段、第二弹性段及第三弹性段，所述第三弹性段垂直所述第二固定段且所述第三弹性段的一端与该第二固定段相连，所述第一弹性段、第二弹性段及第三弹性段与所述第一固定段在所述第二固定段所在面上的投影相互之间无重叠且呈非封闭的弯曲状。
2.如权利要求1所述的弹性接触装置，其特征在于：所述第一固定段的中线在第二固定段所在面上的投影与所述第二固定段的中线错开。
3.如权利要求1所述的弹性接触装置，其特征在于：所述第三弹性段的另一端延伸出所述第二弹性段，该第二弹性段相对于所述第二固定段弧形上升。
4.如权利要求1所述的弹性接触装置，其特征在于：该第一弹性段具有二弯折部分别与所述第二弹性段及所述第一固定段相连，该第一弹性段所在的面与第二固定段所在的面成一定角度。
5.一种电子设备，其包括一弹性接触装置，所述弹性接触装置包括一弹片和一接触元件，所述接触元件与所述弹片电性连接，所述弹片包括一第一固定段、一第二固定段及连接第一固定段与第二固定段的弹性段，其特征在于：所述弹性段包括依次相连的第一弹性段、第二弹性段及第三弹性段，所述第三弹性段垂直所述第二固定段且所述第三弹性段的一端与该第二固定段相连，所述第一弹性段、第二弹性段及第三弹性段与所述第一固定段在所述第二固定段所在面上之投影相互之间无重叠且呈非封闭的弯曲状。
6.如权利要求5所述的电子设备，其特征在于：所述第一固定段的中线在第二固定段所在面上的投影与所述第二固定段的中线错开。
7.如权利要求5所述的电子设备，其特征在于：所述第三弹性段的另一端延伸出所述第二弹性段，该第二弹性段相对于所述第二固定段弧形上升。
8.如权利要求5所述的电子设备，其特征在于：该第一弹性段具有二弯折部分别与所述第二弹性段及所述第一固定段相连，该第一弹性段所在的面与第二固定段所在的面成一定角度。
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