一种弹性连接器的制作方法

1.本实用新型属于连接器技术领域，特别是涉及一种弹性连接器。


背景技术：

2.近年来，随着柔性电子、柔性传感器技术的快速发展，柔性传感器因其超薄、柔韧等特性而具有广泛的应用。尤其是目前高密度超薄柔性传感器阵列，因电极间距小、电极材料薄，实现其产业化批量应用的关键难点之一是在超薄柔性基底上印刷的柔性电极与硅基电路板(pcb)之间稳定、可靠的电性连接，以保证采集信号与处理器之间的稳定、可靠传输。虽然目前连接的方法主要有铆压、ffc/fpc式连接、导电胶粘接等，但铆压破坏了柔性电极的完整性，效率低，且存在铆钉与柔性电极接触不良的风险；ffc/fpc式连接由于柔性电极与尖锐的刚性的ffc/fpc线座之间是点接触连接，存在不可用力拉扯、柔性电极易被ffc/fpc上尖锐线座刮伤，多次插拔后电极上导电材料容易被刮掉，造成线路断路或接触不良；导电胶粘接存在牢固性差、不可拆卸、不能重复利用等问题。因此，这些连接方法难以满足产业化批量应用所需的信号稳定可靠的传输、印刷的柔性电极与硅基电路板(pcb)之间连接可拆卸、重复利用。
3.针对上述现有技术存在的不足，本实用新型提供一种插拔式弹性连接、拆卸简单、连接稳定、牢固可靠、能实现柔性电极与电路板(pcb)之间无损连接。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种弹性连接器，通过上壳体、下壳体、上pcb板、下pcb板、上支撑板、下支撑板、弹针阵列、控制杆、弹簧与卡槽的组合，实现柔性电极与弹性连接器的分离、拆卸、更换，操作方便可靠。
5.为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：
6.本实用新型为一种弹性连接器，包括外壳、电路板、弹针阵列、支撑板、控制杆；所述外壳的一端开设用于穿插柔性电极的连接插孔；所述外壳的另一端开设用于排线穿过的接线孔，且排线与所述电路板连接；所述外壳包括相互连接配合的上壳体、下壳体；所述电路板包括独立的上pcb板、下pcb板；所述上pcb板与所述下pcb板均连接一个所述弹针阵列，且所述上pcb板上的弹针阵列指向向下、所述下pcb板上的弹针阵列指向向上；两所述弹针阵列交错设置，且所述上pcb板上的弹针阵列靠近所述连接插孔一端；所述支撑板包括独立的上支撑板、下支撑板；所述上pcb板固定在所述上支撑板上侧；所述下pcb板设置在所述下支撑板下侧，且同时固定在所述下壳体内部；所述上pcb板与所述下pcb板上的弹针阵列分别贯穿上支撑板与下支撑板；所述控制杆转动安装在所述上壳体上；所述控制杆的内侧端作用于所述上支撑板上表面；所述上支撑板靠近所述接线孔的一端两侧分别设置一个支点；所述外壳的内壁设置竖向与所述支点配合的卡槽；所述下支撑板与所述上支撑板之间设置弹簧；所述弹簧位于所述卡槽与所述控制杆之间，且所述弹簧靠近所述卡槽一侧。
7.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述上pcb板与所述下pcb板均还设置有信
号接收模块、处理模块以及信号传输模块；所述上pcb板与所述下pcb板之间信号通过所述排线连接汇出。
8.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述弹针阵列上安装的弹针为弹簧式弹针；所述弹针的数量范围为2-1000个；所述弹针与柔性电极接触点直径范围为0.3-5mm；所述弹针与柔性电极触点接触端为平头型、圆弧状或半球形，实现钝性接触，以保柔性电极不受损伤，延长柔性电极的使用寿命。
9.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述上壳体与所述下壳体通过卡扣连接或通过螺丝连接。
10.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述上壳体内两侧壁且靠近排线接线孔一端固定有半段所述卡槽；所述上壳体开设两个八字形孔；所述八字形孔内安装有与所述控制杆转动配合的轴杆。
11.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述下壳体内两侧壁且靠近排线接线孔一端固定有另外半段所述卡槽；所述下壳体内底面设置四个用于所述下pcb板与所述下支撑板定位的内螺纹柱。
12.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述上支撑板设置的两个支点均为圆柱凸台；所述上支撑板的下表面开设两个与所述弹簧配合的第一圆槽，且所述弹簧上端固定在所述第一圆槽内部；所述上支撑板开设与所述弹针阵列配合的第一矩形贯穿孔；所述上支撑板位于所述连接插孔一端设置第一圆弧过度板条。
13.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述下支撑板上表面开设两个与所述弹簧配合的第二圆槽，且所述弹簧固定下所述第二圆槽内部；所述下支撑板表面开设与所述弹针阵列配合的第二矩形贯穿孔；所述下支撑板位于所述连接插孔一端设置第二圆弧过度板条。
14.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述控制杆包括c形把手；所述c形把手两端分别固定一个与所述上壳体转动配合的圆套；所述圆套位于所述上壳体内侧的部分固定有t形压板；所述t形压板与所述c形把手垂直设置。
15.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述第二矩形贯穿孔内部安装有盖板；所述盖板上表面与所述第二矩形贯穿孔上表面平齐；所述盖板表面开设若干与所述弹针阵列的插针配合的插孔；所述弹针阵列的插针穿过所述插孔之上侧。
16.作为本实用新型的一种优选技术方案，弹性连接器的自检测功能：为了检测柔性电极在插入弹针阵列间隙的过程中是否插到正确位置，本弹性连接器还具有自检测功能。为了实现自检功能，在柔性电极上设置两个独立连通的、用于自检的触点，并在上pcb板的弹针阵列中设置两个与之一一对应的独立连通的独立弹针，当上pcb板的独立弹针下移与对应的柔性电极接触，当智能检测模块上检测灯亮或检测到独立连通的弹针导通或者电阻值不变，说明柔性电极插到了正确位置并且接触良好。
17.一种弹性连接器的连接方法，其特征在于，包括以下过程：
18.打开连接器，将控制杆向远离所述上壳体的方向掀起，控制杆内部不再挤压上支撑板，在松开控制杆挤压的瞬间两个弹簧将上支撑板带着上pcb板向上移动的同时，上支撑板带着上pcb板以两个所述支点连线为旋转轴向上翻转，上支撑板与上pcb板位于连接插孔一端张开；
19.插入柔性电极，将设备连线的柔性电极从连接插孔插入到上支撑板与下支撑板之间的间隙；
20.闭合连接器，将控制杆向靠近所述上壳体一侧下压，在控制杆下压的过程中，上支撑板带着上pcb板向下翻转的同时向下下压，最终上支撑板与下支撑板紧密的将柔性电极压合定位，上pcb板与下pcb板上安装的两个弹针阵列以交错的方式分别与柔性电极上下表面印刷的导电极柔性连接。
21.本实用新型具有以下有益效果：
22.1、本实用新型上、下壳体组装好，拉起控制杆使两组相对错开排布的弹针阵列之间的间隙最大，把柔性电极平整插入间隙，下压控制杆，控制杆内端下压上支撑板，从而使上层pcb板的弹针阵列下移与对应的柔性电极接触，实现电性连通，通过间距控制，当控制杆完全压平贴在上壳体外表面时，上层弹针阵列刚好与柔性电极实现充分、牢固、稳定接触。当上拉控制杆时，控制杆内端与上支撑板脱离，在下支撑板弹簧向上弹力作用下使上层弹针阵列与柔性电极分离，实现柔性电极与弹性连接器的分离、拆卸、更换，柔性连接快捷方便可靠。
23.2、本实用新型通过上壳体、下壳体、上pcb板、下pcb板、上支撑板、下支撑板、弹针阵列、控制杆、弹簧与卡槽的组合，整体结构合理简单，使用方便，连接稳定可靠，适合在柔性电极连接上使用。
24.3、本实用新型的弹性连接器具有自检测功能，在柔性电极上设置有两个自测触点；在上pcb板上安装有与自测触点配合的两个独立弹针；两个独立弹针贯穿上支撑板，当上pcb板的独立弹针下移与对应的柔性电极自测触点接触，当智能检测模块上检测灯亮或检测到独立连通的弹针导通或者电阻值不变，说明柔性电极插到了正确位置并且接触良好。
25.当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
26.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1为本实用新型一种弹性连接器控制杆打开状态的结构示意图。
28.图2为图1状态的内部结构示意图。
29.图3为本实用新型控制杆压实闭合状态的结构示意图。
30.图4为图3状态的内部结构示意图。
31.图5为上壳体的结构示意图。
32.图6为下壳体的结构示意图。
33.图7为上支撑板的结构示意图。
34.图8为下支撑板与弹簧的结构示意图。
35.图9为控制杆的结构示意图。
36.图10为下支撑板安装的盖板结构示意图。
37.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
38.1-上壳体，2-下壳体，3-上pcb板，4-下pcb板，5-上支撑板，6-下支撑板，7-弹针阵列，8-控制杆，9-弹簧，10-卡槽，11-八字形孔，12-轴杆，13-盖板，14-支点，51-第一圆槽，52-第一矩形贯穿孔，53-第一圆弧过度板条，61-第二圆槽，62-第二矩形贯穿孔，63-第二圆弧过度板条，81-c形把手，82-圆套，83-t形压板，131-插孔。
具体实施方式
39.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
40.具体实施例一：
41.请参阅图1-4所示，本实用新型为一种弹性连接器，包括外壳、电路板、弹针阵列7、支撑板、控制杆8；外壳的一端开设用于穿插柔性电极的连接插孔；外壳的另一端开设用于排线穿过的接线孔，且排线与电路板连接；外壳包括相互连接配合的上壳体1、下壳体2；电路板包括独立的上pcb板3、下pcb板4；上pcb板3与下pcb板4均连接一个弹针阵列7，且上pcb板3上的弹针阵列7指向向下、下pcb板4上的弹针阵列7指向向上；两弹针阵列7交错设置，且上pcb板3上的弹针阵列7靠近连接插孔一端；支撑板包括独立的上支撑板5、下支撑板6；上pcb板3固定在上支撑板5上侧；下pcb板4设置在下支撑板6下侧，且同时固定在下壳体2内部；上pcb板3与下pcb板4上的弹针阵列7分别贯穿上支撑板5与下支撑板6；控制杆8转动安装在上壳体1上；控制杆8的内侧端作用于上支撑板5上表面；上支撑板5靠近接线孔的一端两侧分别设置一个支点14；外壳的内壁设置竖向与支点14配合的卡槽10；下支撑板6与上支撑板5之间设置弹簧9；弹簧9位于卡槽10与控制杆8之间，且弹簧9靠近卡槽10一侧。
42.上pcb板3与下pcb板4均还设置有信号接收模块、处理模块以及信号传输模块；上pcb板3与下pcb板4之间信号通过排线连接汇出。
43.一种弹性连接器的连接方法，其特征在于，包括以下过程：
44.打开连接器，将控制杆8向远离上壳体1的方向掀起，控制杆8内部不再挤压上支撑板5，在松开控制杆8挤压的瞬间两个弹簧9将上支撑板5带着上pcb板3向上移动的同时，上支撑板5带着上pcb板3以两个支点14连线为旋转轴向上翻转，上支撑板5与上pcb板3位于连接插孔一端张开；
45.插入柔性电极，将设备连线的柔性电极从连接插孔插入到上支撑板5与下支撑板6之间的间隙；
46.闭合连接器，将控制杆8向靠近上壳体1一侧下压，在控制杆8下压的过程中，上支撑板5带着上pcb板3向下翻转的同时向下下压，最终上支撑板5与下支撑板6紧密的将柔性电极压合定位，上pcb板3与下pcb板4上安装的两个弹针阵列7以交错的方式分别与柔性电极上下表面印刷的导电极柔性连接。
47.弹性连接器的自检测功能：
48.柔性电极上设置有两个自测触点；上pcb板3上安装有与自测触点配合的两个独立弹针；两个独立弹针贯穿上支撑板5，当上pcb板3的独立弹针下移与对应的柔性电极自测触
点接触，当智能检测模块上检测灯亮或检测到独立连通的弹针导通或者电阻值不变(该电阻值等于检测电极两端的阻值)，说明柔性电极插到了正确位置并且接触良好。
49.具体实施例二：
50.在具体实施例一的基础上，本实施例的不同点在于：
51.弹针阵列7上安装的弹针为弹簧式弹针；弹针的数量范围为2-1000个；弹针与柔性电极接触点直径范围为0.3-5mm；弹针与柔性电极触点接触端为平头型、圆弧状或半球形，实现钝性接触，以保柔性电极不受损伤，延长柔性电极的使用寿命。
52.如图5所示，上壳体1内两侧壁且靠近排线接线孔一端固定有半段卡槽10；上壳体1开设两个八字形孔11；八字形孔11内安装有与控制杆8转动配合的轴杆12。八字形孔11有利于打开控制杆8是，控制杆8内侧回缩到位，不对上支撑板5造成挤压。
53.如图6所示，下壳体2内两侧壁且靠近排线接线孔一端固定有另外半段卡槽10；下壳体2内底面设置四个用于下pcb板4与下支撑板6定位的内螺纹柱，方便用螺丝进行定位。
54.具体实施例三：
55.在具体实施例二的基础上，本实施例的不同点在于：
56.如图7所示，上支撑板5设置的两个支点14均为圆柱凸台；上支撑板5的下表面开设两个与弹簧9配合的第一圆槽51，且弹簧9上端固定在第一圆槽51内部；上支撑板5开设与弹针阵列7配合的第一矩形贯穿孔52；上支撑板5位于连接插孔一端设置第一圆弧过度板条53。
57.如图8所示，下支撑板6上表面开设两个与弹簧9配合的第二圆槽61，且弹簧9固定下第二圆槽61内部；下支撑板6表面开设与弹针阵列7配合的第二矩形贯穿孔62；下支撑板6位于连接插孔一端设置第二圆弧过度板条63。
58.具体实施例四：
59.在具体实施例三的基础上，本实施例的不同点在于：
60.如图9所示，控制杆8包括c形把手81；c形把手81两端分别固定一个与上壳体1转动配合的圆套82；圆套82位于上壳体1内侧的部分固定有t形压板83；t形压板83与c形把手81垂直设置。t形压板83对上支撑板5进行挤压不接触上pcb板3。
61.如图10所示，第二矩形贯穿孔62内部安装有盖板13；盖板13上表面与第二矩形贯穿孔62上表面平齐；盖板13表面开设若干与弹针阵列7的插针配合的插孔131；弹针阵列7的插针穿过插孔131之上侧。安装盖板13提高底部对柔性电极的支撑，保障柔性电极的平整度。
62.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
63.以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本
实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。