导线连接器 【技术领域】
本申请涉及一种用于将导线相互连接的导线连接器。
背景技术
目前已有几种不同的方法用于实现导线之间的相互连接。在这些已知的方法中都是利用按压接触端子刺破导线的外皮以使导线的线芯与一个端子形成电连接；或利用压接端子通过端子的弹性变形将线芯与端子固定以在线芯和端子之间建立电连接。例如，在尚未审查的日本专利11(19991)-26038中就公开了一种依靠按压接触端子来实现导线之间相互连接的连接结构。其中所公开的按压接触端子包括一个弯曲成一方柱体的基体和与基体整体设置并从基体四边地上下表面突起的按压接触板。按压接触片是通过削掉按压接触板的末端部分而形成。将一组导线按压入这些接触片中，通过刺破导线的外皮，导线的线芯即可与按压接触板接触。也就是说，通过按压连接按压接触端子可使多条导线相互接触，并且通过按压接触端子可在这些导线之间建立电连接。
在压接连接的情况下，导线被插入通过一个例如环形导电端子的两个开口端，然后施加外力将端子被压扁，以使导线之间相互固定并产生电连接。这种连接方法是广为人知的平行连接的方法。
近几年来，超薄液晶显示器被用在如膝上计算机这样的小型的电子设备中。这些显示器包括有用于从后面对液晶显示板照明的细长的荧光管(背后照明)。杜美丝从荧光管的端部突出，由电子设备的主体伸出的线通过端子被连接至这些杜美丝线。由于液晶显示板周围的空间是很狭窄的，所以需要小型的端子，而传统的按压接触端子由于其尺寸太大很难被放置进去。如果将按压接触端子小型化，则按压接触板就会变窄。因此，就会引起这样的问题，不能施加足够的力以刺破导线的外皮和实现按压接触，也难以长时间稳定地保持连接的导线间的按压接触。
对于压接端子来说，虽然可获得足够的力，但是弯曲需要很大的负荷。因此在端子弯曲的过程中会产生震动，该震动将会通过导线(杜美丝线)被传到荧光管，这将可能引起荧光管的损坏。
【发明内容】
本发明的提出正是考虑了上述的几点问题。本发明的主要目的是提供一种具有小的导线连接空间，即使在小型化后仍能获得足够的力，且在导线连接过程中只将少量震动负荷传递给要被连接的导线的导线连接器。
此外，本发明的另一个目的是提供一种可提供高可靠性电连接的导线连接器。
本发明的导线连接器包括：
通过弯曲一个金属板使其两端合拢成为一圆柱体所形成的一个封闭环；
在所述封闭环的两端设置有开口端用以使导线通过；
沿穿过开口端的一轴线朝向封闭环的内部凹入的凹陷部分，凹陷部分位于金属板连接部分的两侧，这样凹陷部分彼此相对设置；其中
穿过所述圆环开口端的多条导线经过彼此相互接触所形成电连接，所述导线的相互接触是依靠沿着使金属板的连接部分和与其相对的封闭环的壁彼此相互接近的方向施加压力给封闭环而引起所述凹陷部分的变形而实现的。
此外，可采用一种结构，其中：
在所述金属板的连接部分和与其相对的壁之间延伸的槽形成在封闭的金属环内；其中
在穿过至少所述两开口端之一的第一组导线和穿过所述槽以与第一组导线形成交叉的第二组形成电连接，所述导线之间的彼此接触是依靠沿着使金属板的连接部分和与其相对的封闭环的壁彼此相互接近的方向施加压力给封闭环使所述凹陷部分变形而实现的。
此外，还可采用一种结构，其中：
所述槽位于所述封闭环上相对的位置，彼此之间相对设置；
所述槽包括可使第二组导线穿过的宽部和当凹陷部分变形时将第二组导线定位的窄部，以及其宽度在宽部和窄部之间逐渐变化的中间部分，在凹陷部分变形过程中第二组导线经由该中间部分通过。
此外，更优选的是：
所述金属板的所述连接部分是靠将金属板的两端交迭而形成的；
所述交迭部分和与其相对的壁形成彼此平行的平面。
根据本发明的第一实施例，可采用的一种结构，其中：
在与所述金属板的连接部分相对的封闭环的壁的表面上形成有至少一对珠状物，该珠状物朝向金属板的连接部分延伸且相互之间被分隔。
根据本发明的第二实施例，可采用的一种结构，其中：
与所述金属板的所述连接部分相对的所述封闭环的壁被延伸，从而具有一从所述封闭环的开口处突出的—延伸部分。更优选的是所述延伸部分具有与所述金属板的连接部分相对的壁相应的宽度，并且沿着封闭环的每个侧壁还具有弓形部分。
这里的术语“导线”可包括柔性单导线，包括多条绞合在一起的柔性导线的绞合线，和一根或一组象杜镁丝线之类的硬导线。
本发明的导线连接器包括一个通过弯曲一金属板使其两端合拢成为一圆柱体而形成的封闭环；和沿通过所述开口端的一轴线朝向所述封闭环的内部凹入的凹陷部分，所述凹陷部分位于所述金属板的连接部的两侧使得凹陷部分彼此相对；其中在多条穿过所述封闭环的开口端的导线间建立电连接，所述导线的相互接触是靠沿着使所述金属板的所述连接部分和与其相对的一所述封闭环的壁彼此相互接近的方向施加压力给所述封闭环而使凹陷部分变形来实现的。由此，它可起到以下作用：
即由于导线间的相互固定是靠压合所述的封闭环来实现的，这样就可得到一种具有小的导线连接空间和可提供足够的导线连接力的紧凑的导线连接器。此外，利用形成在所述封闭环内的凹陷，使用相对较小的力用钳子或手工按压装置就可将导线压合在一起。因此，在导线的连接过程中施加到连接导线上的震动负荷小，同时震动负荷经过导线的传递引起部件损坏的可能性也小。更进一步来说，与传统的按压接触连接相比，更大尺寸范围的导线可被相互连接。
此外，当采用这样一种结构，其中在所述金属板的连接部分和与其相对的壁之间延伸的槽形成在所述封闭环之内；并且在穿过至少两开口端其中之一的第一组导线和穿过所述槽的第二组导线之间形成电连接，所述导线间的彼此接触是依靠沿着使所述金属板的所述连接部分和与其相对的所述封闭环的壁彼此相互接近的方向施加压力给所述封闭环而使凹陷部分变形来实现的，所建立的连接可为交叉连接和平行连接，除了以上提到的作用外，还可获得比传统的按压接触连接大的接触表面。
此外，当采用这样一种结构，其中所述槽包括使第二组导线穿过的宽部，窄部和宽度在宽部和窄部之间逐渐变化的中间部分构成，通过将穿过槽内的导线引导至窄部即可获得有效的连接。
当采用这样一种结构，其中所述金属板的所述连接部分是靠将所述金属板的所述两端交迭而形成的；并且所述交迭部分和与其相对的壁成形为彼此平行的平面，即使使用简单的手工工具通过对凹陷部分的准确挤压，导线之间即可建立有效的电连接。此外，挤压后的连接器的机械力很高且不容易变形。
在与所述金属板的连接部分相对的所述封闭环的壁的表面上形成有至少一对珠状物，所述珠状物朝向所述金属板的所述连接部分延伸且彼此被分隔的情况下，当多条导线被连接时，线芯被该对珠状物控制从而使导线不会向外分散。也就是说，珠状物将朝向导线连接器中部的线芯聚集，这样在导线的连接中提高线芯的紧密接触性，因此增强电连接的可靠性。更进一步来说，在导线的连接过程中珠状物能直接按压线芯的一部分，因而提高电连接的可靠性。
当与所述金属板的连接部分相对的所述封闭环的所述壁被延伸成具有从所述封闭环的开口处突出的延伸部分，导线的线芯能被暂时放置于该延伸部分上，然后插入至所述开口端。这样在导线连接操作中线芯插入的可操作性可得以提高。同时，绝缘导线的外皮可被放置在与延伸部分的端部相邻接的位置处以使绝缘导线定位，从而更进一步提高可操作性。此外，如果在导线的连接过程中导线的外皮部分被错误地插入开口端内，通过视觉观察所述延伸部分即可很轻易地将此错误识别出。换句话说，通过视觉观察位于延伸部分上的导线即容易确定导线的正确连接状态。
【附图说明】
图1为导线连接器连同一载体条的一部分的平面图。
图2为图1连接器的前视图。
图3为图1连接器连同一载体条的一部分的侧视图。
图4为图1连接器的放大图。
图5为本发明中当两导线之间为交叉连接时连接器的平视图。
图6A为当导线处于交叉连接状态时图5所示连接器的前视图。
图6B为沿图6A中线6B-6B所作的横截面图。
图7A为本发明另一实施例的连接器的平面图。
图7B为图7A连接器的侧视图。
图8A为图7A连接器的前视图。
图8B为图7A连接器的底视图。
图9A为与图6A相似的当导线被连接时图7A所示连接器的前视图。
图9B为从与图9A同样的方向所作的横截面图。
【具体实施方式】
以下将结合附图对本发明的导线连接器(以下简称为连接器)的优选实施例进行具体的描述。图1为导线连接器1连同一载体条2的一部分的平面图。图2为连接器1的前视图。图3为连接器1连同载体条2的一部分的侧视图。图4为处于展开状态的连接器1的视图。以下将参照附图1至4作出描述。
首先，将结合附图4进行描述。连接器1由一可弹性变形的金属板例如磷青铜板冲压而成的大致长方形的板件4构成。板件4的尺寸可以非常小，例如大约7mm×1.8mm。在沿板件4的纵向延伸的中线X的一端上的边缘6处，与板件4整体设置有一长方形的突出片8。形成在中线X另一端的边缘10处的切口12比突出片8宽。此外，通过由板件4冲压形成有一对沿中线X延伸的槽14，两槽对称地形成于与中线X垂直的另一中线Y的两侧。
槽14的内部，即与中线Y靠近的部分，形成为窄部14a，在槽的外部即靠近边缘6和10处，形成为宽部14b。在连接宽部14b和窄部14a的中间部分形成为倾斜的中间部分14c，该槽的尺寸被设置为使宽部14b和窄部14a在中线Y方向上的宽度，例如分别为0.6mn和0.3mm。导线W4为杜美丝线(参见图5)，其被插入至槽14中。关于导线W4的连接状态将在下面的内容中作出描述。
继续参见附图4，通过围绕其中间部分20将已被冲压的板件4弯曲，使得边缘10与6交迭以形成一封闭环。这时，突出片8进入切口12附近的宽部14b。从图2中可以更清楚地看到，进入宽部14b中的突出片8被轻微地向上弯曲，并与槽14接合从而不会与槽14脱离。
开口端5和7(见图1，图2，图3)形成在封闭环的两侧。形成有突出片8的板件4的端部16和形成有切口12的端部18相交迭，以形成一平面的连接部分17(上壁)(见图2和图3)。从图2中可以更清楚地看到，与连接部分17相对的壁的中部20形成为与连接部分17相平行的平面。
从图3中可以更清楚地看到，槽14形成在封闭环的每一侧壁21之内以在中部20和连接部分17之间延伸。凹陷部分21a形成在每一侧壁21内这样它们的中部22就可相互接近。由于这些凹陷部分21a的形成，当从前面看时，连接器1可被看作一种相似于两个相对且一体构成的“∑”和“3”的形状。连接器1以图1到图3所示的方式构成。在此指出的是可想到将凹陷部分21a形成为朝向外面突出，则在在这种情况下，连接器的突出部分将会在压缩之后增加。由此，从使压缩后连接器1小型化的观点来看，形成向内突出的凹陷部分21a是有利的。
内部形成有凹陷部分21a的中部22可用相对较小的力即可使其变形。因此，使用如钳子或手工按压工具(图中未示出)之类的手工工具就可很容易地使其变形。此外，在变形过程中的震动力很小，因此通过要被连接的导线所传递的震动力也很小。因此，连接器1即使在所要连接的为类似荧光管之类的易碎的连接部件的情况下，也可以被使用。在此指出的是凹口26(见图3)形成在连接器1和载体2之间沿图1中虚线24的连接部分23内(见图1和图3)。切割凹口26可使连接器1与载体2分离。
由以上所描述的方式形成的连接器1是非常紧凑的，其高度，宽度和深度的尺寸均小于或等于2mm。使用连接器1沿封闭环的轴线C的方向将多条裸导线插入通过开口端5和7可在导线之间建立连接，然后插入导线后连接器1被变形。例如，将如图2虚线所示的要连接的导线W1和W2插入，使它们通过中部22的上部区域28和下部区域30，然后从连接器1的上部和下部将力F施加到连接部分17和中部20(底面)上，使用如钳子(图中未示出)之类的工具使中部22的凹陷部分21a变形。因为连接部分17和中部20为彼此平行的平面，因此即便使用很简易的工具也可很容易且准确地使连接器1弯曲。经过压合，导线W1和W2被固定在一起且彼此相互接触，因而可形成电连接。由于传统的压接端子对于压合后的形状的限制，因此可适用的导线的直径范围小，而相对于传统的压接端子，本发明的连接器1适用于直径范围大的导线。
图2所示的导线W1和W2可分别从相反方向插入开口端5和7中，或从同一侧以相同方向插入开口端。此外，根据其尺寸，导线W1和W2可都被插入至上部区域28或下部区域30内。也就是说，如果导线的直径相对较小则可被捆扎后一起插入至上部区域28或下部区域30内。更进一步来说，导线W1和W2可为裸导线或其仅被压合的部分的绝缘外皮被剥离的绝缘导线。
接下来，将对由多条相互交叉的导线形成十字连接的情况作出描述。为了形成这种连接，第一导线被插入通过下部区域30，第二导线被插入通过槽14，即可形成交叉连接。参照附图5和6将对十字连接作出描述。图5所示为两根导线形成十字连接时连接器1的平面图。图6A为具有处于十字连接状态的导线的连接器1的前视图。图6B为沿图6A中线6B～6B所作的横截面图。
在十字连接的情况下，如图5所示，由绞合在一起的多条细导线32构成的第一导线W3从开口端5被插入通过下部区域30。然后第二组导线W4，例如荧光管34的导线W4被插入通过槽14的宽部14b。线W4为一杜美丝线，其为一相对较硬的单裸导线。它具有与硬玻璃和陶瓷大致相同的热膨胀系数，具有与玻璃一致性好的特性和很好的使用性。
然后，如前所述方式，用钳子之类的工具从连接器的上部和下部施加压力。结果端部16和18交迭处的连接部分17和中部20将导线W3和W4彼此推近，当持续施加压力时，在中部22内的凹陷部分21a被挤压变形，导线W4被来自上壁17的压力压配入窄部14a(如图3所示)。这时，槽14的窄部14a的边缘刺入导线W4。然后，持续施加压力直到导线W3和W4相互之间被牢固地固定成处于紧密接触的状态。当导线W3和W4之间形成电连接后停止施加压力。
图6A中即示出此时的状态。需注意的是图6为示意性图，其中各个部件的尺寸大小与图5中所示的并不一定成比例关系。连接器1被塑性变形以至导线W4被牢固地压向导线W3，并保持此状态。导线W3和W4在彼此直接接触的状态下，在上壁17和中部20之间被压合。此外，如图6A所示，导线W4上一宽的区域上与上壁17接触，以如前所述方式与槽14接触。如图6A所示，导线W4和槽14之间的接触区为一从凹陷部分21a延伸至中部22的外端(交迭的侧壁21)的较宽的区域。由此，接触区域可做得比传统的按压接触连接的接触区域大。
如上所述，连接器1包括一个压接连接器和一个按压接触连接器的部件。此外，如图6B所示，导线W3在跨越中部20和中部22的一个宽的范围上与连接器1接触。因此，导线W3和W4除彼此直接接触外还通过连接器1形成电连接，这样更进一步增强了连接的可靠性。此外，由于裸导线之间直接接触，因此不管导体的电导率如何，都可获得有效的电连接。
需注意的是导线W1，W2，W3和W4可均为裸导线，或是仅将其上的被弯曲或按压接触部分的绝缘外皮去除的绝缘导线。此外，导线W3和W4可为单个导线或是由多条细导线拧在一起组成的一个绞合导线。
在当前实施例中，连接部分17的形成是靠将端部16和18交迭。在这种情况下，由交迭的端部16和18形成的连接部分17的硬度高，这样的好处是在压缩之后连接器1不大可能产生变形。然而，连接部分17也可由彼此邻接的端部16和18形成。
接下来将对本发明的第二个实施例作出描述。图7和图8所示为根据第二实施例的连接器51。图7A为连接器51的平面图。图7B为连接器51的侧视图。图8A为连接器51的前视图。图8B为连接器51的底视图。以下将参照附图7和8作出描述。需注意的是在以下的描述中，同样的部件将用同样的附图标记表示。
与第一实施例中的连接器1所不同的是在第二实施例中的连接器51的底壁70(中部)上设置有一对珠状物86。珠状物86沿着连接器51的轴线C(见图7A和8B)延伸，并且在与轴线C垂直的方向上相互之间分隔开，且两珠状物到轴线C的距离大致相同。以下将对珠状物86作详细的描述。另外，连接器51和第一实施例中的连接器1之间的另一区别为在底壁70上设置有一延伸部分。第二实施例中连接器的其它结构与第一实施例中的对应结构相同。在此将省略多余的描述，而描述的重点仅放在两连接器的不同点上。
从图7A和7B中可以更为清楚地看到，底壁70设置有一在开口端55的侧面向外延伸的一延伸部分88。延伸部分88设置在形成于连接器51和载体条2之间的凹口26的相对侧上。延伸部分88从底壁70伸出大约为开口端55和57之间的1/4距离的长度。延伸部分88的宽度，即按图7A中箭头92所指方向上的尺寸与底壁70的宽度大致相等。延伸部分88的侧边缘为一沿着侧壁71稍微升高的弓形部分90。弓形部分90可防止在多条导线线芯(即被通过开口端55插入的导线W3(见附图9))在被压合的部分沿着延伸部分88由箭头92所示的宽度方向(见图7)突然弯曲。
延伸部分88的终端边缘88a大致平行于开口端55的终端边缘(见图7A和图7B)。如果导线W3为一绝缘导线，则去除外皮94以露出线芯，即导线W3。当导线W3被插入开口端55后，外皮94的切割边缘94a(见图7a)与端子边缘88a邻接。这种邻接可防止外皮误入连接器51的开口端55内，其会导致连接失败的。更进一步说，由于导线W3可以从上面被放置在延伸部分88之上，然后插入开口端55内，因此延伸部分88的设置使导线W3的插入操作变得容易。换句话说，由于避免了将导线W3与开口端55对准的必要，操作者的负担也得到了减轻。
一对在槽64的两侧以垂直方向延伸并朝向连接器51的内部突出的锯齿状突起93(见图7B)，形成在侧壁71较靠下的内表面上。锯齿状突起93刺入从开口端55和/或开口端57插入的导线W3且防止导线W3被拉出。
从图8中可以清楚地看到，以轴线C的方向延伸并被彼此分隔开的一对珠状物86形成在底壁70上，这样珠状物86就朝向连接器51的内表面突出。在该实施例中，仅有一对珠状物。也可选择采用另一结构，其中珠状物被分割开形成多个珠状物对。在导线的连接过程中，导线W3被插入珠状物86和86之间且被压接连接。以下将参照附图9对以这种方式建立的连接作出描述。
图9A为与图6相似的表示当导线W3和W4被连接时的连接器51的状态的视图。图9B为按照与图9A相同的方向所作的横截面图。导线W3被插入上壁67和底壁70之间，同时被放置在两个珠状物86和86之间。此后，连接器51被压缩以使上壁67和与上壁67相对的下壁70彼此接近。通过这种压缩，如图9A和9B所示，导线W3和W4彼此之间紧密接触且相互之间形成电连接。如图9A所示，导线W3位于珠状物86和86之间，这样在导线被集中在连接器51的中部而非横向散开的情况下，导线被压合。换句话说，对于导线W3来讲珠状物86可起到使导线集中的作用。
结果是，组成导线W3的芯线之间以及导线W3与导线W4之间的紧密接触特性被提高了。由此，它们之间所形成的电连接的可靠性也得到提高。此外，如图9所示，即使在导线W3横向散开的情况下，在将导线W3对着导线W4按压时，右侧的珠状物86刺入导线W3内，这样可更可靠地将两导线相互连接。
在以如上方式建立电连接的连接器51内，导线W3被放置于延伸部分88上，外皮94位于延伸部分88的外侧。因此，在导线已位于适当位置后仅靠视觉就可很容易地识别电连接的状态。也就是说，如果导线W3的外皮94进入延伸部分88之外的部分则很容易地就可发现错误连接的危险。