組合式電插孔端子的製作方法

2023-09-10 05:51:05

專利名稱：組合式電插孔端子的製作方法
技術領域：
本發明涉及電連接器，更特別地涉及組合式電插孔端子。
技術背景美國專利Nos. 6,247,975和6,056,604公開了組合式電插孔端子。 在插孔端子中設置彈簧，與陽觸頭或者接片端子機械和電連接。有包 括1.2mm寬度的接片和0.64mm寬度的接片的不同尺寸(寬度)的接片端子。在過去，電插孔端子被特別地為預定尺寸的接片端子而設計， 以便和較小尺寸的接片端子一起使用時彈簧不會旋轉或者扭曲。彈簧 的旋轉或者扭曲可能引起接片端子和插孔端子之間的不完全電接觸。期望提供一種電插孔端子，所述端子適於與多尺寸的接片端子一 起使用，而沒有明顯的扭曲或者旋轉彈簧的危險。提供一種用於多尺 寸接片端子的單尺寸電插孔端子可以減少與製造電插孔端子有關的費 用。發明內容根據本發明的一個方面，提供一種組合式電插孔端子，其包括 框架，其具有適於接收陽觸頭的插孔部分；以及被可移動地俘獲在插 孔部分中的彈簧。彈簧包括前端以及與前端具有一定間距的、用於在陽觸頭插入插孔部分時與陽觸頭接觸的接觸部分。框架包括向內突 出物，彈簧前端被俘獲在向內突出物處。根據本發明的另一方面，提供一種組合式電插孔端子，其包括 框架，其具有適於接收陽觸頭的插孔部分；以及可移動地安置在插孔 部分中的彈簧。彈簧包括具有兩個橫向向外突出物的前端，以及用 於在陽觸頭插入插孔時與陽觸頭相接觸的接觸部分。框架將彈簧前端 的兩個橫向向外突出物俘獲在框架的前端。根據本發明的另一方面，提供一種組合式電插孔端子，其包括具 有適於接收陽觸頭的插孔部分的框架以及彈簧。插孔部分包括用於在 陽觸頭插入插孔部分時與陽觸頭相接觸的面向內的框架接觸表面。框 架接觸表面包括至少一個形成多個成角度接觸區域的向內突出物。至 少一個接觸區域相對於陽觸頭插入插孔部分的插入路徑成角度。彈簧 被可移動地俘獲在插孔部分中。彈簧包括用於在陽觸頭插入插孔部分 時與陽觸頭相接觸的彈簧接觸表面，其中，彈簧接觸表面位於框架接 觸表面的對側。根據本發明的另一方面，提供一種組合式電插孔端子，其包括 具有適於接收陽觸頭的插孔部分的框架，被可移動地俘獲在插孔部分 中的彈簧，以及在陽觸頭插入插孔部分時與陽觸頭機械和電連接的裝 置。用於與陽觸頭機械和電連接的裝置包括框架上與彈簧的彈簧接觸 表面相對的圖案化向內突出表面。用於與陽觸頭機械和電連接的裝置 適於將一部分陽觸頭夾在圖案化表面和彈簧接觸表面之間。


結合附圖，以下的描述中說明了本發明前述的方面和其它特徵， 其中圖1是結合了本發明特徵的插孔端子的透視圖； 圖2是圖1中所示端子的部分剖開透視圖； 圖3是圖1和2中所示端子的橫截面圖；圖4是用於圖2和3中所示端子的彈簧頂側、前側和左側的透視圖；圖5是圖4中所示彈簧的底側、前側和右側的透視圖；圖6是描述陽接片端子與圖1中所示插孔端子連接的部分橫截面圖；圖7是類似於圖6、描述傳統的陽接片端子與傳統的插孔端子連 接的部分橫截面圖；圖8是描述在圖1中所示插孔端子的插孔部分處彈簧端部和框架 之間接觸的部分橫截面圖；圖9是示出了現有技術中插孔端子框架中不與彈簧接觸的開縫的部分橫截面圖；圖IO是類似於圖9的部分橫截面圖，示出了彈簧和框架之間的接 觸，所述接觸限制產生轉矩和由此有助於防止縫張開； 圖11是圖1所示的端子的部分透視圖；圖12是在插入一種類型的陽端子或者接片端子的情況下，圖11 所示的插孔端子的橫截面圖；圖13是示出了在陽接片端子扁平表面和插孔端子的插孔部分底 側接觸區域之間的接觸的部分橫截面圖；圖14是如圖12中所示的橫截面圖，示出了另一種類型的陽端子 或者接片端子在偏移位置插入；圖15是如圖14中所示的橫截面圖，示出了陽接片端子在居中位 置插入；圖16是如圖14中所示的橫截面圖，示出了陽接片端子在成角度 的位置插入。
具體實施方式
參考圖1，示出了結合有本發明特徵的電插孔端子或者觸頭1的 透視圖。雖然本發明將參考附圖中所示的典型實施例進行描述，但是 需要理解的是，本發明可以包含在實施例的許多可替換形式中。此外， 可以使用任何適當的尺寸、形狀或者類型的元件或者材料。圖1中所示的電插孔端子1通常適於與陽端子或者接片端子201 (見圖6) —起使用，所述陽端子或者接片端子201具有適於可移動 地插入插孔端子1的針式接觸部分200。陽端子201通過插孔端子1 的前端10與電插孔端子1裝配成對。端子1的後端12適於將端子1 與導體(未示出)連接。端子1是組合式端子。端子1通常包括端子 主體或者框架14和彈簧16 (見圖2)。彈簧16被安裝到端子主體14 上。然而，插孔端子可以包括另外的元件。現在參考圖1和2，端子主體14優選地是由金屬板或者其它導電 材料製成的整體元件。端子主體14具有前插孔部分18和後導體連接部分20。前插孔部分18是適於在其中容納陽端子201的針式接觸部 分200 (見圖6)的殼。優選地，插孔部分18具有通常為矩形管狀的 形狀。在插孔部分18上具有從端子1的前面10延伸到插孔部分18 的後面30的開縫(即，縫的相對端不是直接彼此固定)。在可替換的 實施例中，插孔部分可以具有任何其它合適的管形形狀(例如，具有 大致為多邊形橫截面或者大致為圓形橫截面的管子)，以在其中容納陽 端子的針式觸頭，且插孔部分既可以無縫，也可以具有閉合縫。插孔部分18具有底側22，頂側24以及將頂側24連接到底側22 的兩個橫向側壁26。頂側24和底側22橫跨在插孔部分18的側壁26 之間。在優選的實施例中，開縫位於插孔部分18的頂側24上，基本 上將頂側24平分為兩個部分。可替換地，開縫可以位於插孔部分的任 何其它側面。頂側24的前端包括向內懸臂的突出物32。突出物32有 助於在插孔部分的前面限定陽觸頭入口 34。還參考圖2和3，每個橫向側壁26包括在插孔部分的前端附近向 內懸臂的突出物36，所述突出物36是在突出物32稍稍向後的位置。 這在頂側24下面、在突出物32和突出物36之間靠近插孔部分18的 前面處形成腔或者接收區域。每個橫向側壁26還包括孔38。孔38位 於突出物36的後面。電插孔端子1的後部導體連接部分20具有適於在其中接收導體 (未示出)的大致通道結構。導體連接部分具有彎邊突片的內部對56 和外部對58。彎邊突片的內部對56比外部對58彼此設置得更近。如 圖1所示，彎邊突片的內部對56具有在突片之間的凹陷表面55。通 過將導體放置在連接部分20內並巻曲彎邊突片的內部對56和外部對 58而使端子1與導體連接。內部對56圍繞導電芯(未示出)巻曲， 外部對58圍繞導體的絕緣體(未示出)巻曲。還參考圖4和5，彈簧16優選地由金屬片或者其它導體材料衝壓 成形。彈簧16具有通常的片簧結構。當從頂側(見圖3)看時，彈簧 16具有包括兩個錘頭或者T形的相反端部40， 42以及中心部分44的 形狀，其中，從比較寬的中間或者中心部分44朝向兩端部40， 42寬 度逐漸減少。中心部分44被彎折或者彎曲以形成彎折或者彎曲的片簧形狀。端部40， 42基本上相同。然而，在替換的實施例中，端部可以 彼此不同。端部40， 42的每一個通常包括兩個橫向向外的突出物46 和扁平端部邊緣48。腔50形成在前端部40處的突出物46的後面。 中間部分44包括在其中間的兩個橫向突片部分52。彈簧16被安裝到電插孔端子1的主體14上插孔部分18內部。 彈簧16被安置和定位在插孔部分18內部，以形成與插孔部分18的底 側22的內部相對的上部彈簧。彈簧16被安裝到插孔部分18內，中心 部分44向下，前端和後端部40， 42向上。突片部分52可移動地位於 插孔部分18的側壁26的孔38中。突片部分52和框架之間的相互作 用限制了插孔部分中彈簧的向下運動。當彈簧16被插入插孔部分18 內的陽觸頭接片偏轉時，突片部分52可以在孔38中上下運動。彈簧16的前端部40位於突出物32， 36之間，突出物36被接收 在腔50中。前端部40的邊緣48可以直接抵靠頂側24的內側面定位。 因為彈簧16的前端部40位於突出物32， 36之間，前端部40基本上 被防止沿著插孔部分18縱向運動。另一方面，中心部分44和後端部 42能夠沿著插孔部分縱向運動。還參考圖6，彈簧16提供了用於與接片端子201配對的接觸壓力。 當陽端子或者接片端子201的針式接觸部分200被插入插孔部分18 時，由於前端部40後面(腔50內)存在突出物36，彈簧16的前端 部40基本上被防止向後運動(雖然存在某些輕微運動)。因而，當中 間部分44被針式接觸部分200向上偏轉時，中心部分44和後端部42 受迫向後(如通過箭頭54所示)。彈簧被設計成提供在端子框架內部 的保持力，和提供用於各種各樣接片寬度的旋轉阻力，而沒有如以下 進一步所述的應力集中問題。如圖3 — 5中所最佳看出的彈簧形狀在中心和兩端之間是錐形的， 以沿著彈簧的長度均勻地分配源於偏轉的應力。基本上沒有任何應力 集中。由於如圖3中箭頭60所示的、端部40， 42外端部與側壁26 的緊密接觸點，兩端部40， 42的雙錘設計防止了在插孔部分18中的 側滑旋轉。彈簧16的前端由突出物32， 36保持在框架的前端。這在 端子盒成形過程中提供了臨時的保持力，並且由於摩擦力/支撐力的力矩而防止了彈簧約束(spring binding )。如圖7所示，現有技術中，由 於彈簧後端的摩擦力和由偏移的摩擦插入力64和插入反作用力66產 生的力矩，可能發生彈簧約束62。另一方面，利用圖6所示的本發明， 因為摩擦插入力54位於突出物36處前端部40的保持力區域後面，所 以插入反作用力68不能明顯地促成彈簧約束。由於減小了彈簧約束的 危險，更容易將接片插入端子l，而不會約束。端部40， 42的錘頭或者T形設計還阻止了彈簧16在承受諸如偏 心接片插入等的偏心負載時的旋轉。例如，還參考圖8，即使陽觸頭 接片201寬度明顯小於彈簧16的寬度、且其中心相對於彈簧中心偏移， 由於前端部40 (和後端部42)的端部邊緣48幾乎橫跨插孔部分18 內部的整個寬度，以及其是扁平的從而基本上沿著其寬度與上壁24 整個內側面接觸，因此端部邊緣48和上壁24之間的壓力70基本沿著 寬度是一致的；由此，防止了彈簧16相對於插孔部分縱向軸旋轉。還參考圖9和10，在現有技術中，彈簧74的前端和後端72往往 張開如圖9中所見的框架中的縫76。然而，利用本發明，彈簧前端包 括在插孔部分頂側的內部拐角附近與插孔部分頂側相接觸的外橫向邊 緣。彈簧後端包括在插孔部分頂側的內部拐角附近與插孔部分頂側相 接觸的外橫向邊緣。因而，彈簧端部40， 42將彈簧反作用力78更多 地導向端子盒拐角80，因而減少了否則將引起縫76張開的矩臂。還參考圖11，插孔部分18的底側22包括用於在陽觸頭插入插孔 部分時與陽觸頭201相接觸的面向內的框架接觸表面82。框架接觸表 面82包括一個或者多個向內或者凸起的突出物84，所述突出物84形 成一個或者多個接觸區域86。凸起的突出物84優選地與陽觸頭入口 34相鄰，但是也可以被設置在框架接觸表面82上或者彈簧的中心部 分44上。在可替換的實施例中，可以不設置突出物84。至少一個接 觸區域86可以相對於陽觸頭201插入插孔部分18的插入路徑成角度。 在所示的實施例中，至少一個向內的突出物包括圖案化表面。更特別 地，圖案化表面包括通常X形的圖案88和圍繞通常X形圖案的通常 盒形圖案90。然而，在可替換的實施例中，可以提供任何適當的形狀， 這些形狀包括環形或者橢圓形，蛇形，平行肋，或者用於示例的組合物。在優選的實施例中，向內突出物被壓制或者鑄造到底側22中。還參考圖12，接片端子201的針式接觸部分200被示出具有與插 孔部分18的內部區域寬度基本上相同的寬度(但是稍微較小)，例如， 1.2mm的接片寬度。當針式接觸部分200插入插孔部分18時，接觸區 域86與部分200的一側接觸。突出物84位於彈簧16中心部分44的 對側。因此，彈簧將部分200朝向突出物84推壓。參考圖13所示， 在該實施例中，頂側接觸區域86是圓形的。因而，由於圖案化形狀以 及區域86有限的橫截面尺寸，與部分200的接觸更加集中。如圖12 中虛線所示，接片201在插孔部分底側的有限減少區域與區域86接觸。 這使得在接片端子插入時提供更大的拭接作用(wiping action)以及在 區域86處提供更大的接觸力。還參考圖14一16，向內突出物84的圖案化形狀和在區域86與接片 端子之間的平面半徑(mdius-on-flat)表面接觸可以允許插孔端子l與 更小寬度的陽觸頭一起使用。在圖14—16中所示的示例中，插孔端子l 被設計用於與1.2mm寬度的陽接片端子201—起使用，還可以與明顯較 小的0.64mm寬度的陽接片端子301—起使用。例如，圖14示出了整個 向一側偏移地插入插孔端子l、且與虛線87'所示區域86接觸的端子 301。大約50%的區域86仍然被接觸。圖15示出了在居中位置處插入插 孔端子l、且與虛線87"所示區域86接觸的端子301。圖16示出了以成 角度或者傾斜方式插入插孔端子l、且與虛線87"'所示區域86接觸的 端子301。陽接片30仍然與大約50%的區域86接觸。因而，對於各種各 樣的接片寬度和角度，在區域86處端子之間可保持平面半徑接觸。不管接片寬度或者接片進入角度，固定側22的形狀提供了穩定和 可靠的接觸幾何圖形(具有平面半徑接觸)。由於向內突出物84的形狀， 底側上不需要任何第二級導入斜坡。突出物84提供了所述導入特徵。需要理解的是，前述的描述僅僅是本發明的描述。各種可替換的 形式和修改可以由本領域普通技術人員來設計，而不超出本發明。因 此，本發明意味著包含所有的上述替代、修改和變化，這落在所附權 利要求的範圍之內。
權利要求
1.一種組合式電插孔端子，其包括框架，其具有適於接收陽觸頭的插孔部分；以及被可移動地俘獲在插孔部分中的彈簧，其中，彈簧包括前端以及與前端具有一定間距的、用於在陽觸頭插入插孔部分時與陽觸頭接觸的接觸部分，其中，框架包括向內突出物，彈簧前端被俘獲在向內突出物處。
2. 如權利要求l所述的組合式電插孔端子，其特徵在於，向內突 出物包括在框架前端的陽觸頭入口處從框架頂側伸出的第一向內突 出物。
3. 如權利要求2所述的組合式電插孔端子，其特徵在於，向內突 出物包括從框架橫向側面伸出的第二向內突出物。
4. 如權利要求l所述的組合式電插孔端子，其特徵在於，向內突 出物包括在插孔部分處從框架的相對橫向側面向內伸出的橫向側面 突出物。
5. 如權利要求l所述的組合式電插孔端子，其特徵在於，彈簧中 間部分包括在插孔部分處延伸到框架的橫向側面上的限制孔內的橫 向側面。
6. 如權利要求l所述的組合式電插孔端子，其特徵在於，彈簧前端包括兩個橫向向外的突出物。
7. 如權利要求l所述的組合式電插孔端子，其特徵在於，彈簧前 端包括在插孔部分頂側的內部拐角附近與插孔部分頂側相接觸的外 橫向邊緣。
8. 如權利要求7所述的組合式電插孔端子，其特徵在於，彈簧後端包括在插孔部分頂側的內部拐角附近與插孔部分頂側相接觸的外 橫向邊緣。
9. 如權利要求7所述的組合式電插孔端子，其特徵在於，彈簧前 端具有通常為T形的形狀。
10. 如權利要求l所述的組合式電插孔端子，其特徵在於，插孔部分包括用於在陽觸頭插入插孔部分時與陽觸頭相接觸的面向內的框架 接觸表面，並且，所述框架接觸表面包括至少一個形成多個成角度接 觸區域的向內突出物，其中，至少一個接觸區域相對於陽觸頭插入插 孔部分的插入路徑成角度。
11. 如權利要求10所述的組合式電插孔端子，其特徵在於，所述 至少一個向內突出物包括圖案化表面。
12. 如權利要求ll所述的組合式電插孔端子，其特徵在於，圖案 化表面包括通常X形的圖案。
13. 如權利要求12所述的組合式電插孔端子，其特徵在於，圖案 化表面包括通常盒形的圖案。
14. 一種組合式電插孔端子，其包括框架，其具有適於接收陽觸頭的插孔部分；以及可移動地安置在插孔部分中的彈簧，其中，彈簧包括具有兩個 橫向向外突出物的前端，以及用於在陽觸頭插入插孔時與陽觸頭相接 觸的接觸部分，其中，框架將彈簧前端的兩個橫向向外突出物俘獲在 框架的前端。
15. 如權利要求14所述的組合式電插孔端子，其特徵在於，彈簧 中間部分包括在插孔部分處延伸到框架的橫向側面上的限制孔內的 橫向側面。
16. 如權利要求14所述的組合式電插孔端子，其特徵在於，彈簧前端包括在插孔部分頂側的內部拐角附近與插孔部分頂側相接觸的 外橫向邊緣。
17. 如權利要求16所述的組合式電插孔端子，其特徵在於，彈簧 前端具有通常為T的形狀。
18. 如權利要求14所述的組合式電插孔端子，其特徵在於，插孔 部分包括用於在陽觸頭插入插孔部分時與陽觸頭相接觸的面向內的框 架接觸表面，並且，所述框架接觸表面包括至少一個形成多個成角度 接觸區域的向內突出物，其中，至少一個接觸區域相對於陽觸頭插入 插孔部分的插入路徑成角度。
19. 如權利要求18所述的組合式電插孔端子，其特徵在於，所述至少一個向內突出物包括圖案化表面。
20. 如權利要求19所述的組合式電插孔端子，其特徵在於，圖案 化表面包括通常X形的圖案。
21. 如權利要求20所述的組合式電插孔端子，其特徵在於，圖案 化表面包括通常盒形的圖案。
22. —種組合式電插孔端子，其包括框架，其具有適於接收陽觸頭的插孔部分，其中，插孔部分包括 用於在陽觸頭插入插孔部分時與陽觸頭相接觸的面向內的框架接觸表 面，並且，框架接觸表面包括至少一個形成多個成角度接觸區域的向 內突出物，其中，至少一個接觸區域相對於陽觸頭插入插孔部分的插 入路徑成角度；以及被可移動地俘獲在插孔部分中的彈簧，其中，彈簧包括用於在 陽觸頭插入插孔部分時與陽觸頭相接觸的彈簧接觸表面，其中，彈簧 接觸表面位於框架接觸表面的對側。
23. 如權利要求22所述的組合式電插孔端子，其特徵在於，所述至少一個向內突出物包括圖案化表面。
24. 如權利要求23所述的組合式電插孔端子，其特徵在於，圖案化表面包括通常X形的圖案。
25. 如權利要求24所述的組合式電插孔端子，其特徵在於，圖案化表面包括通常盒形的圖案。
全文摘要
一種組合式電插孔端子包括具有適於接收陽觸頭的插孔部分的框架；以及在插孔部分中可移動俘獲的彈簧。彈簧包括前端和與前端間隔、用於在陽觸頭插入插孔部分時與陽觸頭接觸的接觸部分。框架包括將彈簧前端俘獲在向內突出物的向內突出物。插孔部分包括用於在陽觸頭插入插孔部分時與陽觸頭相接觸的面向內的框架接觸表面。框架接觸表面包括至少一個形成多個成角度的接觸區域的向內突出物。至少一個接觸區域相對於陽觸頭進入插孔部分的插入路徑成角度。
文檔編號H01R13/187GK101273496SQ200680035478
公開日2008年9月24日 申請日期2006年9月14日 優先權日2005年9月26日
發明者A·P·泰勒 申請人:Fci公司