本发明涉及端子配件领域,特别地涉及用在电连接器中的端子配件。
背景技术:
1、当前,穿过一接触接口传送电源和信号的电连接器典型地包括一母插座端子和一公片型端子。两端子由诸如一铜基合金的一导电基体材料制成。基体材料具有沉积在端子系统的至少接触部上的一镀覆层。镀覆材料包括但不限于金、银、锡和镍。在这些端子系统中,在对接和对接解除期间,镀覆材料趋向被磨掉或翻起(get ploughed)。这种变坏(degradation)增加插入力和电阻。
2、存在对一种改进的具有增加的抗磨的端子系统的需要。
技术实现思路
1、在一导电端子的设计中控制的一重要因素是母插座端子与一公片型端子对接所需的力。这在包括配置成与一对应数量的公片型端子同时对接的多个母插座端子的连接器布置中是特别重要的,因为整体插入力将是针对一单组的公端子和母端子所要求的单个插入力的多倍。另一重要因素是所述插入力随着多次对接和对接解除(即,随着多次连接和连接解除循环)的可重复性。在已知的电连接器,本发明人已发现(identified),当公片型端子插入母插座端子时,发生一显著量的磨损。因为这种磨损随着电连接器的使用而加剧,所以插入力随着时间的进行会变得更大和/或更难能够预测。本发明人已设想出针对这个这问题的如下概述的一方案。
2、根据一实施例,提供一种用于一电连接器的母插座端子,所述母插座端子包括下列特征中的任一者或全部:一插口,带有一插入轴线和一开口,所述开口配置成沿所述插入轴线在一插入方向上接收一公片型端子进入所述插口中;一弹性接触梁,从所述插口的一顶部朝向所述插口的相对的一底部延伸;以及至少一个接触面,配置成在所述公片型端子插入所述插口期间与所述公片型端子接合,所述至少一个接触面设置在所述弹性接触梁和所述底部中的至少一者上且包括:一接触突起,在一横交方向上突出到所述插口中且具有在插入方向和所述插口的一宽度方向上均弯曲的一外形;以及一引导部,在所述横交方向上突出到所述插口中且具有在所述宽度方向上是直线形的且在与所述插入方向垂直的一平面内与所述底部平行的一外形,所述引导部位于与所述接触突起相邻且比所述接触突起更靠近所述开口,从而,在一公片型端子插入所述插口期间,所述引导部在所述接触突起之前接合所述公片型端子。
3、通过提供具有上述布置的一接触面,正插入所述插口的一公片型端子在朝向公片型端子的完全插入位置移动且遭遇所述接触突起之前将首先遭遇所述引导部。通过布置所述引导部以具有在所述宽度方向上是直线形的且在与所述插入方向垂直的一平面内与所述底部平行的一外形,所述引导部能在所述接触面和所述公片型端子之间的一交界处提供一直线接触。这使力横跨所述公片型端子的宽度的一显著比例分布。通过布置所述接触突起以具有在所述插入方向上和所述插口的宽度方向上均弯曲的一外形,一点接触交界提供在所述接触面和所述公片型端子之间。这样,随着所述公片型端子插入所述插口,所述公片型端子在一点接触交界处接合所述接触突起之前将沿一直线形的接触交界接合所述引导部。本发明人已发现,这提供了一有利的压力横跨所述公片型端子分布,同时减少在对接期间显著磨损的形成,同时一旦所述公片型端子已完全插入就经由所述接触突起依然提供一良好的电连接。总体上,这种布置减少所述插入力且减少或消除所述端子接触面的磨损,由此提供容易组装且更牢靠的电连接器。
4、所述至少一个接触面可包括在所述弹性接触梁上的一顶接触面。在这样的实施例中,所述接触面的接触突起和引导部均在一向下横交方向上(即,朝向所述插口的底部)突出到所述插口中。所述弹性接触梁可沿所述插入轴线延伸。所述弹性接触梁可具有一直的主要形状。所述弹性接触梁可具有一主要形状,所述主要形状包括可在所述插入方向上朝向所述底部延伸的一前部。在这样的实施例中,所述前部朝向所述开口向外张开(flares)以使所述公片型端子的插入容易。所述弹性接触梁还可包括可在所述插入方向上远离所述底部延伸的一后部。所述弹性接触梁还可包括可处于所述前部和所述后部之间的一梁顶部。这可提供一有利的布置,其中所述引导部由在所述弹性接触梁上的一弯曲提供。可替代地或另外地,所述引导部可由在所述弹性接触梁上的一另外的表面特征提供。
5、所述接触梁可具有在所述插入方向上处于所述梁顶部的后方的一突起顶部。所述突起顶部可处于所述梁顶部的后方至少0.05mm。所述突起顶部可处于所述梁顶部的后方优选地至少0.1mm处。例如,所述突起顶部可在所述插入方向上处于所述梁顶部的后方至少0.1mm、至少0.15mm、至少0.2mm、至少0.25mm、至少0.3mm或至少0.35mm。这样的偏移能提供在实现所述引导部提供的直线接触与所述接触突起提供的点接触之间的过渡上的一有利的距离。所述梁顶部可限定所述引导部的一导引缘。所述梁顶部可具有一部分圆柱的外表面形状。所述部分圆柱的外表面形状的曲率的半径可为从0.2mm到2mm,优选地从0.2mm到1.2mm。
6、所述至少一个接触面可包括在所述底部上的一底接触面。所述引导部可包括一斜坡。所述斜坡可具有可与所述底部相邻的一前端。所述斜坡可具有可与所述接触突起的一突起顶部相邻的一后端。通过以一斜坡提供所述引导部,所述公片型端子和所述接触面之间的接触交界能从所述斜坡的前端处的一直线接触朝向所述突起顶部处的一点接触逐渐过渡。一斜坡的设置还可允许所述底部的接触面通过诸如冲压的一方便的制造工艺来形成。
7、所述斜坡的一上表面可限定在所述插入方向上从所述前端到所述后端的大体恒定的一斜坡的角度。所述斜坡的上表面可在高度上从所述前端到所述后端线性地增加。所述斜坡的上表面可具有在所述前端处的一第一宽度且可具有在所述后端处的一第二宽度。所述第一宽度可大于所述第二宽度。这可允许所述公片型端子和所述底接触面之间的接触交界从所述斜坡的前端处的一直线接触逐渐过渡到所述斜坡的后端处的一更窄的直线接触且由此容易过渡到所述突起顶部处的点接触。所述斜坡的上表面可从所述第一宽度到所述第二宽度线性地渐缩。所述第一宽度可延伸横跨所述底部的一宽度的至少40%、优选地所述底部的宽度的至少50%。所述斜坡的角度可为任何合适的角度。在某些实施例中,所述斜坡相对所述插入轴线的角度不大于20度。
8、所述引导部可与所述接触突起间隔开。所述引导部可与所述接触突起是连续的。所述引导部可与所述接触突起的一前部区域相交。所述引导部可与所述前部区域在一相交的边界处相交,在所述相交的边界处,所述接触突起具有在所述插入方向上的一第一斜率而所述引导部具有在所述插入方向上的一第二斜率。所述第一斜率和所述第二斜率可大体相同。换句话说,所述引导部可按在所述相交的边界处与所述接触突起相切地从所述接触突起延伸。这可提供在所述引导部和所述接触突起之间的一光滑的过渡。所述接触突起的外形可为部分球形。
9、根据上面讨论的多个实施例中的任一实施例,所述至少一个接触面可包括以设置在所述底部上的一底接触面的形式的一单个接触面。根据上面讨论的多个实施例中的任一实施例,所述至少一个接触面可包括以设置在所述弹性接触梁上的一顶接触面的形式的一单个接触面。在某些布置中,所述至少一个接触面包括根据上面讨论的多个实施例中的任一实施例的设置在所述底部上的一底接触面以及根据上面讨论的多个实施例中的任一实施例的设置在所述弹性接触梁上的一顶接触面。
10、所述母插座端子可包括一本体,所述本体具有一连接部。所述连接部可配置成用于连结于一导体。所述本体还可包括:一接触部,其可配置成用于提供与一对接的公片型端子的一电连接。所述接触部可包括所述弹性接触梁。所述母插座端子还可包括一盖体。所述本体的接触部可收容在所述盖体内以限定所述母插座端子的插口。在其它实施例中,所述母插座端子可包括一单个整体结构。
11、所述本体的接触部还可包括一静止梁。所述静止梁或固定梁可在所述插入方向上延伸且可与所述弹性接触梁相对。所述静止梁或固定梁可限定所述插口的底部的至少一部分。所述底部上的接触面可设置在所述静止梁上。
12、所述插口的底部可至少部分由所述插口的一底壁限定。其中,所述母插座端子包括一盖体,所述插口的底壁可由所述盖体的一底壁限定。所述底接触面可设置在所述底壁上。
13、所述插口的顶部可至少部分由所述插口的一顶壁限定。其中,所述母插座端子包括一盖体,所述插口的顶壁可由所述盖体的一顶壁限定。所述盖体还可包括形成于所述顶壁的一加强梁。所述加强梁可从所述顶壁上一点悬臂设置并朝向所述弹性接触梁向下弯曲。所述加强梁可配置成提供在对接期间增加抵抗所述弹性接触梁的向上挠曲。所述加强梁可配置成提供由所述弹性接触梁提供的增加的法向力,以提供更优异的电连接。所述盖体还可包括形成于所述顶壁且处于所述加强梁正上方的一支撑梁。所述支撑梁可从所述顶壁上的一点悬臂设置并朝向所述弹性接触梁向下弯曲。所述支撑梁可配置成在对接期间进一步增加抵抗所述弹性接触梁的向上挠曲。所述支撑梁可配置成进一步增加由所述弹性接触梁提供的法向力,以提供更优异的电连接。
14、所述至少一个接触面可包括一导电基体材料且可包括沉积在所述导电基体材料上的一镀覆层。所述镀覆层可由任何合适的材料形成。例如,所述镀覆层可为一锡镀覆层、一银镀覆层或一金镀覆层。
15、所述镀覆层可具有任何合适的厚度。在一些布置中,所述镀覆层为具有从2.5微米到4.0微米的一厚度的一锡镀覆层。
16、所述导电基体材料可形成由任何合适的导电材料。所述导电基体材料可包括铜。所述导电基体材料可包括一铜合金或仅由一铜合金构成。所述至少一个接触面可包括在所述导电基体材料和所述镀覆层之间的一中间层。所述中间层可由任何合适的材料形成。所述中间层可包括镍。在一些布置中,所述中间层可仅由镍或一镍合金构成。
17、根据另一实施例,提供一种用于一电连接器的母插座端子,所述母插座端子包括下列特征中的任一者或全部:一插口,带有一插入轴线和一开口,所述开口配置成沿所述插入轴线在一插入方向上接收一公片型端子进入所述插口中;一弹性接触梁,从所述插口的一顶部朝向所述插口的相对的一底部延伸;以及至少一个接触面,配置成在所述公片型端子插入所述插口期间与所述公片型端子接合,所述至少一个接触面设置在所述弹性接触梁和所述底部中的至少一者上且包括:一引导部,在一横交方向上突出到所述插口中且配置成在插入所述公片型端子期间沿一直线形的接触交界接合所述公片型端子;以及一接触突起,在所述横交方向上突出到所述插口中且配置成当所述公片型端子与所述母插座端子对接时在一点接触交界处接合所述公片型端子。
18、所述引导部可位于比所述接触突起更靠近所述开口。这样,在所述公片型端子插入所述插口期间,所述引导部可在所述接触突起之前接合所述公片型端子。这可允许在一点接触交界处接合所述公片型端子之前所述接触面在一直线形的接触交界处接合所述公片型端子。
19、根据另一实施例,提供一种用于一电连接器的母插座端子,所述母插座端子包括下列特征中的任一者或全部:一插口,带有一插入轴线和一开口,所述开口配置成沿所述插入轴线在一插入方向上接收具有一预定的末端形状的一公片型端子进入所述插口;一弹性接触梁,从所述插口的一顶部朝向所述插口的相对的一底部延伸且具有突出到所述插口中的一接触突起;以及至少一个接触面,配置成在所述公片型端子插入所述插口期间与所述公片型端子接合,其中,所述弹性接触梁配置成:在所述公片型端子插入所述插口期间,所述接触突起在具有与所述插入轴线成不大于20度的一角度的一初始接触交界处接合所述预定的末端形状。
20、在某些实施例中,相对所述插入轴线,在所述接触交界处的所述角度或所述“攻角”不大于16度。在某些实施例中,相对所述插入轴线,所述角度不大于10度。对于来自所述至少一个接触面的作用在所述公片型端子上的一给定的法向力,所述攻角能依赖于所述电连接器的具体应用而被优化以减小或消除磨损。
21、根据另一实施例,提供一种用于一电连接器的母插座端子,所述母插座端子包括下列特征中的任一者或全部:一插口,带有一插入轴线和一开口,所述开口配置成沿所述插入轴线在一插入方向上接收一公片型端子进入所述插口中;一弹性接触梁,从所述插口的一顶部朝向所述插口的相对的一底部延伸;以及至少一个接触面,配置成在所述公片型端子插入所述插口期间与所述公片型端子接合,所述至少一个接触面设置在所述弹性接触梁和所述底部中的至少一者上且配置成减少所述公片型端子在插入期间的磨损。
22、所述插口可配置成接收带有一预定的末端形状的一公片型端子。所述至少一个接触面可配置成接合所述预定的末端形状。所述预定的末端形状可具有一平坦的上接触面和/或平坦的下接触面。所述预定的末端形状的表面在它们沿所述公片型端子的宽度无弯曲(即,它们在与所述公片型端子的一纵向轴线垂直的一方向上无弯曲)意义上而言可为平坦的。所述预定的末端形状可沿不大于1.5mm的一长度渐缩。在某些实施例中,所述预定的末端形状可沿不大于1.2mm的一长度渐缩。如本文所采用的,术语“渐缩”指的是所述公片型端子的厚度在高度方向上朝向它的鼻部或末端逐渐减少。渐缩延伸的距离定义为在所述插入方向上从尽头末端到所述公片型端子的厚度不再减少的点的尺寸。这可以是公片型端子的上接触面和下接触面均为平坦的点。
23、本文还公开的是一种用于一电连接器的公片型端子,所述公片型端子包括下列特征中的任一者或全部:一导电基体材料;一锡镀覆层,具有从2.5微米到7微米、优选地从5微米到7微米的一厚度;以及一中间层,在所述导电基体材料和所述锡镀覆层之间。
24、所述公片型端子可包括如上所述的一预定的末端形状。所述预定的末端形状可具有一平坦的上接触面和/或平坦的下接触面。所述预定的末端形状的表面在它们沿所述公片型端子的宽度无弯曲的意义上而言可以是平坦的。所述预定的末端形状可沿不大于1.5mm的一长度渐缩。在某些实施例中,所述预定的末端形状可沿不大于1.2mm的一长度渐缩。
25、所述导电基体材料可由任何合适的导电材料形成。所述导电基体材料可包括铜。所述导电基体材料可为一铜合金。所述中间层可包括镍。所述中间层可由镍或一镍合金形成。所述中间层可具有从1.0微米到1.8微米的一厚度。
26、根据一还有的实施例,提供一种电连接器,其包括根据上面讨论的多个实施例中的任一实施例的一母插座端子以及配置成收容于所述插座中的一公片型端子。
27、根据另一实施例,提供一种形成一电连接的方法,其包括以下步骤中的任一者或全部:提供一母插座端子,所述母插座端子包括:一插口,带有一插入轴线和一开口,所述开口配置成沿所述插入轴线在一插入方向上接收一公片型端子进入所述插口中;一弹性接触梁,从所述插口的一顶部朝向所述插口的相对的一底部延伸;以及至少一个接触面,配置成在所述公片型端子插入所述插口期间与所述公片型端子接合,所述至少一个接触面设置在所述弹性接触梁和所述底部中的至少一者上;以及将所述公片型端子插入所述插口,其中,所述插入的步骤由所述公片型端子与所述至少接触面沿一直线形的接触交界接合且随后所述公片型端子与所述至少一个接触面在一点接触交界处接合来执行。