CN103682734A - 电端子 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电端子。电端子包括具有接触部分基部的接触部分，该接触部分基部具有形成大体上的多面体结构的至少三个侧面。接触部分具有多个接触臂，其中接触臂中的至少一个从侧面中的至少一些延伸。接触臂被布置成接纳匹配的电部件，使得匹配的电部件接触与每一个侧面相关联的该接触臂中的至少一个接触臂。弹簧布置包括多个弹簧臂，每个具有弹簧头，弹簧头靠近接触部分的远端与至少一个相应的接触臂相接触，以在朝着端子的中心轴线的方向上将力施加到该至少一个相应的接触臂，从而增加施加到匹配的电部件的保持力。

Description

电端子

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年9月24日递交的第61/704,754号美国临时专利申请的权益并要求2013年5月29日递交的第13/904,154号美国专利申请的优先权，该美国临时专利申请和美国专利申请的公开内容通过引用以其整体并入本文。

技术领域

本发明涉及一种电端子。

背景

已知电端子具有多种构型。电端子的示例在下列专利和专利申请中描述：US5334058、US6475040、DE10019241、US5755599、US5664972、US4040713、US5064379、US5147230、W08905531和US7595715。随着与平坦刀形件相比用来产生电连接的圆形或正方形插脚的使用增加，存在对于这样一种电端子的需要，该电端子可以接纳这样的插脚，且可以处理在许多现代应用中找到的更高电流负荷，并保持在匹配的插脚的多次插入和移除方面所需的保持力。

概述

本发明的实施方式可以包括一种电端子，该电端子具有带有接触部分基部的接触部分，该接触部分基部具有形成多面体结构的多个侧面。接触部分还具有多个接触臂，接触臂中的至少一个从侧面中的至少三个侧面中的相应的一个侧面延伸。接触臂被布置成接纳匹配的电部件以接触接触臂中的每一个。弹簧布置包括多个弹簧臂，每个弹簧臂具有弹簧体和弹簧头。弹簧体中的每一个相邻于接触臂中的至少一个接触臂设置并沿着接触臂中的至少一个接触臂的长度设置，以便抑制弹簧体和相邻的接触臂之间的相对横向移动。弹簧头中的每一个朝着接触部分的远端与接触臂中的至少一个接触臂相接触，以在朝着接触部分的中心轴线的方向上将力施加到接触臂中的至少一个接触臂，从而增加施加到匹配的电部件的保持力。

在本发明的至少一些实施方式中，弹簧布置还包括弹簧基部，弹簧臂中的每一个从弹簧基部延伸。另外或可选择地，弹簧基部设置在接触部分内，且弹簧臂中的每一个延伸穿过接触部分并沿着相应的一对接触臂的外侧延伸。在至少一些实施方式中，弹簧体中的每一个的至少一部分设置在相应的一对接触臂之间。

本发明的实施方式可以包括一种电端子，该电端子具有包括接触部分基部的接触部分，接触部分基部具有多个侧面并形成多面体结构。接触部分还包括从侧面中的至少三个侧面中的相应的一个侧面延伸的相应的接触臂，且该接触臂被布置成接纳匹配的电部件以接触接触臂中的每一个。弹簧布置包括多个弹簧臂，每个弹簧臂具有弹簧体和弹簧头。弹簧体中的每一个相邻于至少一个相应的接触臂设置并沿着至少一个相应的接触臂的长度设置，以便抑制弹簧体和相邻的接触臂之间的相对横向移动。弹簧头中的每一个朝着接触部分的远端与至少一个相应的接触臂相接触，以在朝着接触部分的中心轴线的方向上将力施加到该至少一个相应的接触臂，从而增加施加到匹配的电部件的保持力。

本发明的实施方式可以包括一种电端子，该电端子包括接触部分，接触部分包括多个侧面和至少一个接触臂，该多个侧面形成多面体结构，该至少一个接触臂从侧面中的至少三个侧面中的相应的一个侧面延伸并被布置成接纳匹配的电部件以接触接触臂中的每一个。弹簧布置包括多个弹簧臂，每个弹簧臂具有弹簧体和弹簧头。弹簧体中的每一个相邻于接触臂中的至少一个接触臂设置并沿着接触臂中的至少一个接触臂的长度设置，以便抑制弹簧体和相邻的接触臂之间的相对横向移动。弹簧头中的每一个朝着接触部分的远端与接触臂中的至少一个接触臂相接触，以在朝着接触部分的中心轴线的方向上将力施加到接触臂中的至少一个接触臂，从而增加施加到匹配的电部件的保持力。

附图简述

图1示出了根据本发明的实施方式的电端子的透视图；

图2示出了在横截面视图中的来自于图1的电端子，其中匹配的电部件以圆形插脚的形式；

图3示出了与圆形插脚接合的电端子的透视图；

图4示出了与以正方形插脚的形式的匹配的电部件接合的来自于图1的电端子的透视图；

图5示出了根据本发明的实施方式的电端子的透视图；

图6示出了在横截面视图中的来自于图5的电端子，其中匹配的电部件以圆形插脚的形式；以及

图7示出了与圆形插脚接合的来自于图5的电端子的透视图。

详细描述

根据需要，本发明的详细实施方式在此公开；然而，应理解，公开的实施方式仅仅是可以以各种各样的且可选择的形式实施的本发明的示例。附图不一定是按比例的；一些特征可能被夸大或缩小以显示具体部件的细节。因此，在本文中公开的特定结构和功能细节不应解释为限制，而仅仅是用于教导本领域技术人员以不同方式实施本发明的代表性基础。

图1示出了根据本发明的实施方式的电端子10的透视图。端子10包括具有接触部分基部13的接触部分12，接触部分基部13具有形成大体上的矩形结构的侧面14、16、18、20。接触部分12还包括四对接触臂22、24、26、28，每一对接触臂从侧面14、16、18、20中的相应的一个延伸。如下面更加详细地描述的，接触臂22、24、26、28被布置成接纳匹配的电部件，例如圆形或正方形插脚，使得每一对接触臂22、24、26、28接触匹配的电部件。

端子10还包括包含四个弹簧臂32、34、36、38的弹簧布置30。弹簧臂32、34、36、38中的每一个具有沿着接触臂22、24、26、28中的相应的一对的中心部分设置的相应的弹簧体40、42、44、46。弹簧臂32、34、36、38中的每一个还包括朝着接触部分12的远端58与接触臂22、24、26、28中的相应的一对相接触的相应的弹簧头50、52、54、56。虽然在这个实施方式中，弹簧头50、52、54、56不会接触各自的成对接触臂22、24、26、28的最外端部（very end），即靠近远端58进行接触，但是在其它的实施方式中，接触可以直接地发生在远端处或较靠近远端，或者甚至比在图1中的实施方式中示出的从远端向后更远。弹簧头50、52、54、56在朝着接触臂中的相对的一对的方向上将力施加到接触臂22、24、26、28中的相应的一对，例如，弹簧头56在朝着相对的一对接触臂24的方向上将力施加到接触臂28；类似地，接触头34在朝着相对的一对接触臂28的方向上将力施加到接触臂24。如在下面更加详细地解释的，弹簧布置的构型且特别是弹簧头与各自的成对接触臂的接触增加了将被施加到诸如插脚的匹配的电部件的保持力。

虽然图1中示出的实施方式是四侧面的大体上矩形的结构，但是本发明的实施方式可以包括少于或多于四个侧面来生成不同类型的大体上的多面体结构。例如，三侧面结构可以具有大体上三角形的横截面，且五侧面结构可以具有大体上五边形的横截面。在这样的情况下，弹簧将不会在朝着相对的一对接触臂的方向上将力施加到一组接触臂，这是因为以上示例具有奇数个侧面。更确切地，在这些实施方式中的弹簧将在朝着接触部分12的中心轴线的方向上将力施加在相应的接触臂上，例如朝着图1中示出的轴线59。除了以上描述的实施方式以外，诸如接触部分12的接触部分可以具有奇数或偶数个侧面，但是具有只从侧面中的一些延伸出来的接触臂。例如，接触部分12可以被配置为八边形结构，但是具有只从四个侧面延伸出来的接触臂。

诸如端子10的端子可以有效地用在高电流应用中，其中软的铜导体可能在存在与一些高电流应用相关的潜在高的热的情况下失去其保持力。为了帮助避免这个问题，一些现有技术的电端子使用可以具有更好的高温特性的铜合金；然而，这常常是对导电性的损害，导电性可能在使用更纯的铜或使用更软的铜合金时变得更好。在图1中示出的电端子中，接触部分12可以由相对软的铜材料例如C151制成，或者可以由具有良好导电性的其它材料例如铝合金制成，而弹簧布置30可以由相对硬且强的钢例如301不锈钢制成。

虽然通过弹簧头50、52、54、56施加到接触臂22、24、26、28的张力通常将不足以把部件保持在其相对定向中，但是图1中示出的实施方式提供了另外的特征部来进一步确保保持相对定向。如图1所示，弹簧体40、42、44、46中的每一个具有设置在接触臂22、24、26、28中的相应的一对之间的至少一部分，这有助于确保弹簧头50、52、54、56处于正确的位置中并将大体上相等的力施加在成对的接触臂22、24、26、28中的相应的接触臂中的每一个之间。特别地，接触臂22、24、26、28以及相关联的弹簧体40、42、44、46的布置有助于确保其间的相对横向移动被禁止、或者至少被抑制或以其它方式被限制。在图1中还示出了，接触部分12包括被配置成与线或其它电部件例如通过音波焊接（sonic welding）来连接的平台60。平台60从接触部分12的近端61延伸。

图2以横截面视图示出了相邻以圆形插脚62的形式的匹配的电部件的端子10。如图2所示，弹簧布置30包括设置在接触部分12内且更具体地设置在接触部分基部13内的弹簧基部64，且弹簧臂32、34、36、38中的每一个从弹簧基部64延伸。在图2中示出的实施方式中，弹簧臂32、34、36、38和弹簧基部64由单件材料形成为整体结构。弹簧臂32、34、36、38从弹簧基部64穿过接触部分12延伸出来且沿着接触臂22、24、26、28中的相应的一对的长度延伸。

如上所述，与弹簧臂32、34、36、38相关联的弹簧体40、42、44、46的至少一部分定位在接触臂22、24、26、28中的相应的一对的两个接触臂之间。这在图1中示出的透视图中是可见的，在图1中，弹簧体46的一部分定位在形成该对接触臂28的两个臂之间。这在图2的横截面视图中也是可见的，在图2中，示出了靠近弹簧基部64，弹簧体46位于其相应的一对接触臂28上方，但是更接近于接触部分12的远端58，弹簧体46定位在接触臂28下方。如上所述，这提供了优势，包括保持相应的弹簧头58正确地定位在接触臂28上。虽然弹簧体46和该对接触臂28被特别地用作示例，但是应理解，其它的弹簧体40、42、44及其相应的成对的接触臂22、24、26被类似地定向。

图3示出了与插脚62接合的电端子10，且如上所述，成对的接触臂22、24、26、28中的每一对被布置成使得其在插脚62与端子10接合时全部接触插脚62。虽然电端子10可以很好地适合于与圆形部件例如圆形插脚62配合，但是电端子10可以特别好地适合于与正方形插脚66一起使用，参见图4，在图4中，成对的接触臂22、24、26（在图4中不可见）、28中的每一对与相应的平坦表面68、70、72、73配合，以提供与用单一接触臂或用例如在图3中示出的成对的接触臂和圆形插脚也许可能的接触面积相比可能更高的接触面积。因为端子10从四个侧面接触匹配的电部件，例如插脚，所以与只具有被配置成接纳平坦叶片式端子的两组接触臂的母端子相比，端子10可以在保持强度和耐久性两个方面都具有优势。

图5示出了根据本发明的另一种实施方式的电端子74的透视图。端子74包括具有接触部分基部78和形成大体上矩形结构的四个侧面80、82、84、86的接触部分76。接触部分78还包括四个接触壁88、90、92、94。如以上关于图1中示出的实施方式所描述的，图5中示出的端子74也可以具有少于或多于四个侧面的侧面，其中侧面中的至少一些具有从其延伸的至少一个接触臂。端子74还包括具有四个弹簧臂98、100、102、104的弹簧布置96。弹簧臂98、100、102、104中的每一个包括形成相应的弹簧体99、101、103、105的一对长型构件，该一对长型构件跨过接触臂88、90、92、94中的相应的一个并终止在弹簧头106、108、110、112中。

弹簧头106、108、110、112每个朝着接触部分76的远端114接触该接触臂88、90、92、94中的相应的一个接触臂，并在朝着接触臂88、90、92、94中的相对的一个接触臂的方向上施加力。更一般地，弹簧头106、108、110、112中的每一个在朝着接触部分76的中心轴线115的方向上将力施加到接触臂88、90、92、94中的相应的一个接触臂。像图1中示出的端子10一样，端子74包括被配置成与线或另外的电部件例如通过音波焊接连接的平台116。

图6以横截面视图示出了相邻以圆形插脚118的形式的匹配的电部件的端子74。如图6所示，弹簧布置96包括设置在接触部分76内的弹簧基部120，且弹簧臂98、100、102、104中的每一个从弹簧基部120延伸。在图6中示出的实施方式中，弹簧臂98、100、102、104和弹簧基部120由单件材料形成为整体结构，该材料可以是在相对高的温度环境下保持其强度的例如不锈钢或一些其它的材料。弹簧臂98、100、102、104从弹簧基部120延伸出接触部分74且沿着接触臂88、90、92、94中的相应的一个的长度延伸。

如以上结合图1和2所描述的，弹簧体40、42、44、46的一部分设置在相应的成对的接触臂22、24、26、28中的两个臂之间。使用图5和6中示出的端子74，接触臂88、90、92、94的一部分设置在构成弹簧臂98、100、102、104的一部分即弹簧体99、101、103、105的两个长型构件之间。这在图5中示出并进一步在图6中示出，其中可看到接触臂94靠近端子74的近端122位于弹簧体105上方，但是然后靠近远端114定位在弹簧体105下方，使得弹簧头112固定地定位在接触臂94上。因此，在该实施方式中，接触臂88、90、92、94被相应的弹簧臂98、100、102、104捕获，且由此更不可能在匹配的电部件例如插脚118反复地插入时遭受不合需要的横向移动，且以这种方式，元件之间的相对横向移动被禁止或至少被抑制。

图7示出了与插脚118接合的电端子74，且如上所述，接触臂88、90、92（参见图5）、94被布置成使得其在插脚118与端子74接合时全部接触插脚118。如上所述，一对接触臂对于每一个侧面的使用，参见图1中示出的端子10，可以提供在端子和插脚的界面处的更大接触面积的优势（与在每一个侧面处具有单一接触臂的端子形成对比），特别在插脚是正方形时。相比之下，当匹配的电部件是圆形插脚时，具有与端子侧面中的每一个相关联的单一接触臂的端子74可以提供优势。这是因为圆形插脚可以在其与端子接合时具有分开被成对地布置的接触臂的趋势。可能产生的另一个问题是插脚可能与成对的接触臂的边缘连接，而不是与其相应的平坦表面。随着与电部件重复的接合和脱离接合，如果不加以小心以确保接触臂的平坦表面形成端子和插脚的界面的话，插脚可能变得有刮痕或有擦伤。使用单一接触臂布置，例如端子74中的单一接触臂布置，不会产生这些问题，或者至少不太可能出现这些问题。

虽然以上描述了示例性实施方式，但是并不意指这些实施方式描述了本发明的所有可能形式。更确切地，说明书中使用的文字是描述性的而不是限制性的文字，并且应理解，可以做出多种变化而不偏离本发明的精神和范围。此外，各种可实施的实施方式的特征可以被结合，以形成本发明另外的实施方式。

Claims (20)

1.一种电端子，包括：

接触部分，其包括接触部分基部，所述接触部分基部具有多个侧面并形成多面体结构，所述接触部分还包括多个接触臂，所述接触臂中的至少一个从所述侧面中的至少三个侧面中的相应的一个侧面延伸，所述接触臂被布置成接纳匹配的电部件以接触所述接触臂中的每一个；以及

弹簧布置，其包括多个弹簧臂，每个弹簧臂具有弹簧体和弹簧头，所述弹簧体中的每一个相邻于所述接触臂中的至少一个接触臂设置并沿着所述接触臂中的至少一个接触臂的长度设置，以便抑制所述弹簧体和相邻的接触臂之间的相对横向移动，所述弹簧头中的每一个朝着所述接触部分的远端与所述接触臂中的至少一个接触臂相接触，以在朝着所述接触部分的中心轴线的方向上将力施加到所述接触臂中的至少一个接触臂，从而增加施加到所述匹配的电部件的保持力。

2.根据权利要求1所述的电端子，其中所述接触部分具有四个侧面并形成大体上的矩形结构。

3.根据权利要求1所述的电端子，其中所述接触部分包括一对接触臂，所述一对接触臂从所述侧面中的至少三个侧面中的相应的一个侧面延伸，且所述弹簧布置包括所述弹簧臂中的相应于所述成对的接触臂中的每一个的相应的一个弹簧臂。

4.根据权利要求3所述的电端子，其中所述弹簧体中的每一个的至少一部分设置在相应的一对所述接触臂之间。

5.根据权利要求1所述的电端子，其中所述接触部分包括从所述侧面中的至少三个侧面中的相应的一个侧面延伸的单一接触臂，且所述弹簧布置包括所述弹簧臂中的相应于所述接触臂中的每一个的相应的一个弹簧臂，所述弹簧臂中的每一个包括形成相应的弹簧体的一对长型构件。

6.根据权利要求5所述的电端子，其中所述接触臂中的每一个的至少一部分设置在相应的一对所述长型构件之间。

7.根据权利要求1所述的电端子，其中所述弹簧布置还包括弹簧基部，所述弹簧臂中的每一个从所述弹簧基部延伸，所述弹簧基部设置在所述接触部分内。

8.根据权利要求7所述的电端子，其中所述弹簧臂中的每一个延伸穿过所述接触部分。

9.一种电端子，包括：

接触部分，其包括接触部分基部，所述接触部分基部具有多个侧面并形成多面体结构，所述接触部分还包括从所述侧面中的至少三个侧面中的相应的一个侧面延伸的相应的接触臂，所述接触臂被布置成接纳匹配的电部件以接触所述接触臂中的每一个；以及

弹簧布置，其包括多个弹簧臂，每个弹簧臂具有弹簧体和弹簧头，所述弹簧体中的每一个相邻于至少一个相应的接触臂设置并沿着至少一个相应的接触臂的长度设置，以便抑制所述弹簧体和相邻的接触臂之间的相对横向移动，所述弹簧头中的每一个朝着所述接触部分的远端与至少一个相应的接触臂相接触，以在朝着所述接触部分的中心轴线的方向上将力施加到所述至少一个相应的接触臂，从而增加施加到所述匹配的电部件的保持力。

10.根据权利要求9所述的电端子，其中所述弹簧臂中的每一个包括形成相应的弹簧体的一对长型构件，且所述接触部分包括从所述侧面中的至少三个侧面中的相应的一个侧面延伸且至少部分地设置在相应的一对所述长型构件之间的单一接触臂。

11.根据权利要求9所述的电端子，其中所述接触部分包括从所述侧面中的至少三个侧面中的相应的一个侧面延伸的一对接触臂，且所述弹簧体中的每一个的至少一部分设置在相应的一对所述接触臂之间。

12.根据权利要求9所述的电端子，其中所述接触部分具有四个侧面并形成大体上的矩形结构。

13.根据权利要求9所述的电端子，其中所述弹簧布置还包括弹簧基部，所述弹簧臂中的每一个从所述弹簧基部延伸，所述弹簧基部设置在所述接触部分内。

14.根据权利要求13所述的电端子，其中所述弹簧臂中的每一个延伸穿过所述接触部分。

15.一种电端子，包括：

接触部分，其包括：

多个侧面，其形成多面体结构，和

至少一个接触臂，其从所述侧面中的至少三个侧面中的相应的一个侧面延伸，并被布置成接纳匹配的电部件以接触所述接触臂中的每一个；以及

弹簧布置，其包括多个弹簧臂，每个弹簧臂具有弹簧体和弹簧头，所述弹簧体中的每一个相邻于所述接触臂中的至少一个接触臂设置并沿着所述接触臂中的至少一个接触臂的长度设置，以便抑制所述弹簧体和相邻的接触臂之间的相对横向移动，所述弹簧头中的每一个朝着所述接触部分的远端与所述接触臂中的至少一个接触臂相接触，以在朝着所述接触部分的中心轴线的方向上将力施加到所述接触臂中的至少一个接触臂，从而增加施加到所述匹配的电部件的保持力。

16.根据权利要求15所述的电端子，其中所述弹簧体中的每一个的至少一部分设置在两个相应的接触臂之间。

17.根据权利要求15所述的电端子，其中所述弹簧臂中的每一个包括形成相应的弹簧体的一对长型构件，且所述接触臂中的每一个的至少一部分设置在相应的一对所述长型构件之间。

18.根据权利要求15所述的电端子，其中所述接触部分具有四个侧面并形成大体上的矩形结构。

19.根据权利要求15所述的电端子，其中所述弹簧布置还包括弹簧基部，所述弹簧臂中的每一个从所述弹簧基部延伸，所述弹簧基部设置在所述接触部分内。

20.根据权利要求19所述的电端子，其中所述弹簧臂中的每一个延伸穿过所述接触部分。

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