CN108604740A - 端子接头件 - Google Patents

Abstract

一种导电端子接头件，其包括一本体以及一罩盖。所述本体由一第一材料形成且包括一连接部以及一接触部，其中所述接触部具有用于收容一对接的端子的一公型插针的一弹性接触梁以及一相对的固定梁。所述罩盖由拉伸强度比所述第一材料高的一第二材料形成且固定于所述本体。所述罩盖包括与所述弹性接触梁间隔开的一加强梁和一支撑梁，在所述弹性接触梁与所述加强梁接合时，提供了对所述弹性接触梁的增加的法向力。

Description

端子接头件

相关申请

本申请主张享有于2016年2月8日提交的美国临时申请US62/292453的优先权并通过援引其整体上并入本文。

技术领域

本发明涉及导电端子接头件(terminal fittings)领域。

背景技术

本发明概括而言涉及一种导电端子接触件，且更具体地涉及一种供能用于车辆的一连接器系统使用的导电端子接触件。通常，这种类型的连接器适用于包括接线分配盒(junction distribution blocks)，功率控制模块以及其他车身(body)控制系统的车辆系统中。这些系统通常采用一线束来连接整个车辆上的各种车身及控制系统。

发明内容

一种连接器系统提供为包括一插头连接器以及一插座连接器。所述连接器系统通常包括：一插头连接器组件或接头(header)组件，包括连结于一印刷电路板的多个导电端子；以及一插座连接器组件，包括连结于一线束的一对应数量的对接导电端子。在另外的布局中，一种插头以及插座系统均可连结于一线束的相应端。这种布局通常称为线对板连接系统和线对线连接系统。

这些连接器系统包括：一接头或插头连接器，具有安装在一印刷电路板上或保持在一插头或第一绝缘基座内的多个公型导电端子或插针。一插座连接器包括：一模制(mold)的外基座，具有保持多个母型端子的多个穴部或腔体，用于与所述第一插头连接器基座配合地对接。每个对应的连接器组件包括：一导电端子接头件，具有从所述端子延伸的一锁定臂或保持臂；以及一绝缘的基座，包括一腔体，腔体具有一体模制的结构，所述结构与所述保持臂接合以将所述对应的导电端子完全保持并锁定于所述基座上。

随着对更小的端子和提高的性能的需求的增加，在一实施例中，母型电端子由两个分离的部件(一接触部件或导电部件以及一加强部件或支撑部件)构成。所述接触部件由一高导电金属制成，以允许优越的(superior)电气性能；而所述支撑部件由一高强度材料制成，以提供优越的保持力以及接触梁的加强。

附图说明

本发明通过示例示出但不限于附图，在附图中类似的附图标记表示相似的部件，而且在附图中：

图1是根据本发明的端子的一立体图；

图2是图1的端子的另一立体图；

图3是根据图1的端子的一分解图；

图4是图1的端子的本体的一立体图；

图5是图4的本体的另一立体图；

图6是图1的端子的罩盖的一立体图；

图7是图6的罩盖的另一立体图；

图8是图6的罩盖的一细节图；

图9是图6的罩盖的另一细节图；

图10是图6的罩盖的一细节图，其中顶部移除；

图11是图6的罩盖的一剖开图；

图12是图1的端子的一部分剖开图；

图13是图1的端子的一剖视图；

图14是图11的罩盖的一细节图；

图15是图1的端子的一部分剖开图，示出罩盖和本体的连结部分；

图16是图1的端子的翼部的一立体图；

图17是图14的翼部的一侧视图；

图18是端子的另一实施例的一立体图；

图19是图18的端子的一剖开图；

图20是图18的端子的另一剖开图；

图21是一力分布图表；

图22是一力分布图表；以及

图23是一力与位移曲线。

具体实施方式

按照要求，在此给出本发明的具体实施例；然而，且将理解的是，所公开的实施例仅是本发明的范例，本发明可以以各种方式具体实施。由此，本文公开的具体细节不意欲解释为限制，而仅仅是作为权利要求的基础以及作为教导本领域技术人员以各种方式采用本公开内容的代表性基础。将理解的是，所公开的实施例仅是本发明的范例，本发明可以以各种方式具体实施。

所述连接器系统包括：一第一连接器，通常安装于一印刷电路板或安装在一车辆线束的一端处；以及一第二连接器或插座10，设置在车辆线束(未示出)的一第二端。线束的第一端包括用于与一对应的连接器或插座对接的一第一连接器，第一连接器具有由一绝缘材料形成的一基座。随后的公开内容针对连接器组件的插座部分，尤其是针对与插座相关联的导电端子10。端子10为用于收容一公型插针(未示出)的母型。

如图1至图3所示，示出一端子接头件10。端子10由两个部件构成，即一第一本体部件80和一第二罩盖(covering)部件30，第一本体部件80具有在端子10的一端部处的一连接部，连接部用于连结于一导体，且第一本体部件80还具有一接触部，接触部用于将一电连接提供给一对接端子插针(未示出)，第二罩盖部件30在两个部件组装在一起时围绕本体80的接触部并进一步为本体80提供保持和加强。各部件独立形成并经由一单独的组装过程或结合模具(marriage die)固定在一起。

如图4和图5进一步所示，本体80沿一纵向插入方向L形成且包括：一端接部或连接部84，大体位于本体80的后端或第一端处；以及一接触部82，设置在本体80的前端或第二端部处。所述第一部件由一单片的导电材料(诸如铜或任何其它铜基合金或具有相同导电性能的类似材料)冲压成型。端接部84为“U”型并包括并包含：一第一对翼部140，相邻接触部82设置；以及一第二对翼部，位于相邻第一对翼部。翼部140用于固定一线缆(未示出)的裸露的导体部分，而第二对翼部用于固定线缆的绝缘部分。

如前所述，所述本体为大体“U”型，其中一悬臂式的弹性(flexible)接触梁100和一固定(stationary)梁110形成在本体80的接触部82处，用于电接合一对接端子插针(未示出)。这两个梁沿插入轴线延伸并由一基部83形成。基部83包括一底壁、一对相对的侧壁以及一顶壁。这些壁通过弯折形成且包括由顶壁形成的一突片106以及形成于一侧壁的一槽116，其中突片116装配到槽116中以将基部锁定在一起。从基部83，固定梁110从底壁以一平的方式沿插入轴线向前延伸，而一弹性接触梁100从顶壁并相对固定梁110延伸。固定梁110包括一倒角(chamfered)的前缘112，而弹性接触梁包括一弯曲引导部102，用于便于对接端子插针的插入，其中两个梁均包括在连接时接合对接端子插针的一接触凸起(contactbump)104、114。

另外，侧壁延伸到弹性接触梁100上方且包括一第一止挡缘85和一第二止挡缘124。一折翼(flap)122由壁形成并在弹性接触梁100上方延伸且相邻第一止挡缘85。第一止挡缘85和折翼122限定与插入轴线L正交的一表面。如进一步示出的，一挡板(louver)118形成在各侧壁并由插入轴线L径向向外延伸。

罩盖30现在将说明并由图6至图11示出。罩盖30由一平板冲压成型并包括大体矩形的一周圈。周圈包括一底壁以及从底壁延伸的一对侧壁和一顶壁。在本实施例中，顶壁包括一弯折部，弯折部生成顶壁的一倾斜(angled)部。倾斜部限定一独特的周圈轮廓，所述独特的周圈轮廓在端子插入基座(未示出)中时允许正确地对位和组装。罩盖30包括一中壁26，中壁26限定一下部22和一上部24。下部22包括一开口20，用于收容对接连接器的端子。不仅下部22而且上部24沿插入轴线L沿罩盖30的长度延伸。

如图6和图8最佳所示，罩盖30包括一开口20，开口20是下部22的用于收容一对接的端子的部分。一对凸起36形成于两个侧壁的下部22处、突出到开口20中且彼此相对。类似地，一对相对的突起34形成于底壁和中壁26且包括如图11所示的一弧形的前部以及一后平部。突起34和凸起36用于使对接的端子在完成连接之前的初始插入的过程中对位并居中。另外，多个支撑肩部38形成于两个侧壁且延伸到罩盖30的下部22中。如前所述，罩盖30由一单片的板金属形成，在所给出的本实施例中，材料是不锈钢。在一些情况下，相比铜或铜基合金，钢提供了另外的优势。钢通常呈现更高的拉伸强度性能，且当需要弹性元件时，当使用钢时，钢用在弹性(spring)或施压(biasing)应用中的场合是优越的选择。

如图7、图9和图11最佳所示，一保持梁40形成于罩盖30并沿一向外的方向延伸。保持梁由罩盖30的顶壁弯折并悬臂式设置且包括一第一梁42和一第二梁44。两个梁42、44以一串列(tandem)关系设置，即，两个梁本质上彼此堆叠，以形成一双厚度梁。一折翼46由第二梁44形成并向下突出且朝向罩盖30的开口20倾斜。缺口41沿该梁的第一梁42和第二梁44结合的折叠(folded)部分形成于保持梁。

形成于本体80和罩盖30的另外的特征和结构现在结合罩盖30组装于本体来完成端子10进行说明。参照图12至图15，本体80插入罩盖30的下部22的与开口20相反的后部，其中固定梁110位于罩盖30的底壁上。固定梁110朝向开口20向前滑动，其中固定梁置在底壁与形成于罩盖30的两个侧壁的支撑肩部38之间。本体80向前滑动直到前缘112接合底壁上的突起34的后平部。此时，应理解的是，罩盖30未完全成型，但需要进一步操作以完成组装。出于简化和清楚起见，罩盖30以其最终成型状态示出。

在本体80插入罩盖30的过程中，如前所述，固定梁正确地对位在下部22，弹性接触梁100插入下部22，如图10和图13最佳所示(请注意的是，固定带(securing strap)76此时未被弯折)，且弹性接触梁100由弯折部74引导。在进一步插入时，弯曲引导部102由加强梁50和支撑梁52的作用下的弯折部74导向。加强梁50和支撑梁52由罩盖30的中壁26形成并延伸到下部22中。

如图13最佳所示，横截面示出这些梁的布局。如前所述，弹性接触梁形成于本体且由处于本体80的基部83的一第一点101悬臂式地设置。加强梁50由罩盖30的中壁26形成且由一第二点53(即加强梁50从中壁26向下弯折到下部22中的点)悬臂式地设置。一第三点55处于加强梁50接合弹性接触梁100的位置。在这种布局下，弹性接触梁100受加强梁50和支撑梁52另外地支撑。这提供了对接的过程中对挠曲的抵抗力增大并增加了提供优越的电连接的法向力。通过在罩盖30使用拉伸强度更高的材料，该法向力能进一步增大。

如进一步示出地，一过应力保护突片54从加强梁50向上弯折并在操作上防止这些梁过度弯折到过早(premature)变形的点。在操作时，对接过程中，一端子插针插入开口20并处于固定梁110和弹性接触梁100之间且使弹性接触梁100、加强梁50和支撑梁52向上挠曲。如果这些梁过度挠曲，则过应力保护突片54将接合保持梁40的第二梁44的下表面，由此限制这些梁的挠曲的总量。

另一实施例示出在图18至图20，其中一端子210类似地由一本体280和固定于本体280的一罩盖230构成。在前述实施例中，在未对对接的状态下，加强梁50在一第三点55直接接触弹性接触梁100。在这种情况下，对接过程中在弹性接触梁100初始位移时，加强梁50提供了瞬时的抵抗力和增加的法向力。在某些情况下，一初始高的法向力或插入力(诸如铲刨(ploughing))能导致弹性接触梁100和对接的公型电插针(未示出)之间的电气交界遭到破坏，这导致交界处的高的电阻。在某些情况下，降低对接过程中的插入力有益于使潜在的破坏(potential damage)减到最少。

如图19最佳所示，加强梁50在第三点55处与弹性接触梁100以一间隙G间隔开。在这种情况下，在对接过程中，弹性接触梁100在由对接的插针(未示出)初始接触时挠曲。初始反作用力或法向力仅由弹性接触梁100产生但未由弹性接触梁100和加强梁50的组合产生。结果，该力低于前述实施例的情形。当弹性接触梁100进一步挠曲时，加强梁50上的一接触点随后被接合且之后两个梁对力的累积作出贡献。在这个实施例中，在对接过程中的滑动接触部分，不仅弹性接触梁100而且加强梁50对法向力作出贡献，而且减小了初始插入力。

力分布示出在图21至图23中，其中图21示出对于一单梁式的端子系统在一完整的对接过程中的一典型的对接的力分布，而图22至图23示出针对图18至图20所示的实施例的力的分布。由此可见，图21所示的初始插入力或力尖峰(force spike)显著减小。

如图9和图12至图15所示，现在将说明组装的最后阶段。如前所述，本体80插入罩盖30且一旦处于其合适的位置，则罩盖30需要另外的成型以将本体80和罩盖30固定在一起。在这个过程期间存在有若干特征和步骤。形成于本体上的挡板118插入形成于罩盖30的槽70、71中并沿插入轴线L将本体固定于罩盖30。形成在中壁26上的固定突片56插入槽70、72并保持中壁就位。这些固定突片56本质上防止中壁26“展开(unfolding)”并维持下部22和上部24。

最后的操作最佳示出在图15中。在该步骤，形成在罩盖30上的固定带76弯折在本体80上且置于在本体80上形成的一固定凹部120中。此时，周圈轮廓的顶部在中壁26的顶部上成型，这使罩盖30闭合并完成周圈轮廓。另外，形成在本体80上的第二止挡缘124接合罩盖30的顶壁的内表面，以防止在这个步骤中顶壁过度成型。此时，插入本体80上的槽116的突片106和已经插入本体的槽116中的固定突片56两者插入罩盖30的槽70。换句话说，本体80包括一第一突片56和一第一槽116，而罩盖30包括一第二突片106和一第二槽116，其中当罩盖30结合于本体时，突片56、116延伸穿过槽70、116。

连接部84设置成收容一导电引线(electrical lead wire)，一绝缘的覆盖体30提供一保护屏障(protective barrier)以防止相邻导线之间的短路(shorting)。导线(未示出)的前部使一部分绝缘物移除以露出导体，由此裸露的导体置于第一对翼部140内而未进行绝缘物移除(unstripped)的导线的一部分收容在第二对翼部144内。各组翼部随后在导线的各自的部分上成型以将导线固定于端子。第一对翼部140使端子固定或夹持引线的裸露的导线部分而第二对翼部144将引线的绝缘部分固定或夹持端子接头件。

如图16和图17最佳所示，第一对翼部140将引线的裸露的导线部分固定于端子10且包括一压印的(coined)缘。该缘以端子10的底表面作为参照使朝向端子10的前部方向的一延伸或高度H1比朝向端子10的后端方向的高度H2大。翼部140的前部还包括一斜角(bevel)142。另外，压印的缘还包括宽度上的变化。如图16最佳所示，翼部140的前端的压印缘具有一宽度W1，宽度W1小于翼部140的后部的宽度W2。这种形状镜像到该前对翼部的另一个。

由于这种构造，在将导线夹持或固定于端子10时，翼部140提供变形和夹持压力的程度的变化。就是说，在导线固定于端子10之后，夹持力沿翼部140的长度变化。在操作时，导体是典型的具有自由端的一绞合线(stranded wire)且翼部140的前部不得不比该前对翼部的后部变形或被夹持得更厉害。

对此的优点在于导线的末端部分在导线的最前部被压缩得更多且随着夹持部分向后移动而减轻。这避免了过度变形和对绞合线的前部造成破坏，由此使得电阻(resistance)最小。由于在导线夹持部的后部的变形变小的事实，所以由于过压缩引起的线缆的任何破坏被消除，由此沿翼部140且在导线和端子10之间获得更大的机械保持和增加的电气性能和导通性(conductivity)。

在操作时，端子10或多个端子插入一基座(未示出)、位于形成于基座的对应的腔体内。腔体针对端子的周边轮廓(周圈轮廓)成形(shaped)从而能被插入而不会错位。如前所述，端子包括形成于罩盖30的上部24的一保持梁40。腔体包括沿与端子插入腔体的方向相反的一方向接合保持梁40的一对应的肩部，就是说，这种布局防止端子10退出腔体。在本实施例中，示出保持梁40的横截面是形成一双壁保持梁的一折叠壁(folded over wall)，但能采用其它横截面，例如一“L”字状横截面或任何提供增加的抗弯曲的横截面。在这种情况下，折叠的横截面给梁增加了刚度(stiffness)以防止其在负载下屈曲(buckling)。

一折翼46形成在保持梁40的自由端且折翼46沿朝向罩盖30的一方向形成，折翼46提供一保护措施从而导线等不会卡在或绊在(snag)保持梁且组装之前不会损坏导线。折翼46还提供当插入连接器基座的腔体时保持梁的用于接合的一表面。折翼46抵接形成于腔体的一肩部或凹部。从而阻止该导电部件在完全插入基座内之后拔出。折翼46朝向端子10的开口弯折，这在试图拔出时提供了保持臂向外挠曲的倾向(tendency)。实际上使保持臂更猛然地接合腔体并阻止端子拔出。折翼46还提供了与腔体接合的更大的面积，从而避免对基座材料造成损坏。

一旦所有的端子10插入基座且完全就位于各自的腔体中，一独立的二次锁定件(independent secondary lock,ISL)，ISL通常用于进一步将端子10保持在基座内。ISL在允许端子插入腔体的一第一位置大体安装于基座的侧面。一旦端子10插入，ISL被致动或滑动至为端子10提供一另外的锁定的一第二位置。在具体如图15所示的本实施例中，当ISL移动至第二位置时，一止挡缘85和止挡折翼122抵接形成于ISL的一肩部，以滑动接合，这提供进一步防止端子10退出。

将理解的是，存在有上面所述的列举的实施例的对于本领域普通技术人员而言显而易见的各种修改，诸如压接(compression)连接器组件和/或其构件的各种变形和修改，所述各种变形和修改包括在本文中单独公开或主张的那些特征的组合、明确包括这些特征的其它的组合或者接触阵列连接器(contact array connectors)的可替代的其它类型。此外，在材料和结构上存在有许多可能的变形。

Claims (20)

1.一种端子，包括：

一本体，所述本体具有一纵向插入轴线且具有沿所述端子的一端部的一连接部以及延伸远离所述连接部的一接触部，所述连接部具有一弹性接触梁以及一固定梁，所述弹性接触梁从一第一点悬臂式设置，所述固定梁与所述弹性接触梁相对且导线固定部具有一翼部；以及

一罩盖，所述罩盖具有一周圈轮廓，所述周圈轮廓被一中壁分割，所述中壁限定一上部和一下部，所述上部包括朝向所述连接部延伸的一锁定臂，所述下部包括一加强梁，所述加强梁由所述中壁形成并由一第二点悬臂式设置且包括一接触点，所述加强梁的接触点在一第三点与所述弹性接触梁间隔开，所述第二点设置在所述第一点和所述第三点之间，其中，所述本体由所述下部支撑。

2.如权利要求1所述的端子，其中，一支撑梁接合所述加强梁。

3.如权利要求2所述的端子，其中，所述支撑梁由所述中壁形成。

4.如权利要求1所述的端子，其中，所述本体由一第一材料形成而所述罩盖由一第二材料形成。

5.如权利要求4所述的端子，其中，所述第一材料是一铜基合金。

6.如权利要求5所述的端子，其中，所述第二材料由一高拉伸强度的材料形成。

7.如权利要求6所述的端子，其中，所述第二材料是钢。

8.如权利要求1所述的端子，其中，一第一固定突片形成在所述本体上而一第二固定突片(56)形成在所述罩盖上，且所述两种突片均置于所述本体上形成的槽中。

9.如权利要求8所述的端子，其中，所述两种突片延伸穿过所述本体上的所述槽且置于在所述罩盖形成的一第二槽。

10.如权利要求1所述的端子，其中，所述翼部包括一压印的缘，所述压印的缘具有一第一部分以及一第二部分。

11.如权利要求10所述的端子，其中，所述第一部分包括一斜角。

12.如权利要求11所述的端子，其中，所述第一部分具有一第一高度而所述第二部分具有一第二高度，且所述第一高度大于所述第二高度。

13.如权利要求12所述的端子，其中，所述第一部分具有一第一厚度而所述第二部分具有一第二厚度，且所述第一厚度小于所述第二厚度。

14.一种端子，包括：

一本体，具有一固定梁和一弹性梁，所述固定梁和所述弹性梁彼此相对；以及

一独立的罩盖，所述罩盖设置成固定于所述本体，所述罩盖具有支撑所述弹性梁的一加强梁，而且其中，所述加强梁与所述弹性梁间隔开。

15.如权利要求14所述的端子，其中，所述本体由一第一材料制成而所述罩盖由一第二材料制成。

16.如权利要求15所述的端子，其中，所述第二材料是一高拉伸强度的材料。

17.如权利要求16所述的端子，其中，所述第二材料是钢。

18.如权利要求14所述的连接器，其中，一支撑梁由所述罩盖形成并接合所述加强梁。

19.一种连接器，包括；

一基座，所述基座由一绝缘材料形成，所述基座包括一腔体，所述腔体包括一肩部；以及

一端子，所述端子具有一本体以及一罩盖，所述本体包括一弹性梁以及一固定梁，一罩盖，所述罩盖包括一上部以及一下部，所述罩盖包括由所述上部延伸并接合所述肩部的一锁定臂以及延伸到所述下部中支撑所述弹性梁的一加强梁，其中，通过在所述本体插入所述下部之后使所述罩盖成型在所述本体上，所述罩盖结合于所述本体。

20.如权利要求19所述的连接器，其中，一支撑梁形成于所述罩盖并接合所述加强梁。