CN108736212A - 由至少两个部件组装成的接触端子 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种由至少两个部件组装成的接触端子(1)，接触端子(1)包括：基底部分(10)，其具有多个接触舌片(12)，沿着配合轴线(X)对齐，适于通过多个接触舌片(12)上的接触表面(13)接触凸连接器销(100)；套筒(40)，其适于至少部分布置在基底部分(10)上方，套筒(40)具有至少一个弹簧元件(60)，其中，至少一个弹簧元件(60)适于在与接触表面侧(14)的相反侧接触多个接触舌片(12)；其中，至少一个弹簧元件(60)包括第一臂(63)和第二臂(64)以及位于其间的柔性支撑结构(65)，其中，第一臂和所述第二臂沿着套筒内部的配合轴线从套筒突出，其中，柔性支撑结构(65)从第一臂向第二臂蜿蜒。

Description

由至少两个部件组装成的接触端子
技术领域
本发明涉及接触端子，并且具体地，涉及由至少两个部件组装成的接触端子。
背景技术
连接器系统用于连接诸如例如电信电缆、网络电缆、其他信号电缆的各种电缆或总体上的任何电、光和/或热布线。电连接器系统用于接合电子电路，其中，典型地，阳端插头或阳接触端子适于连接于阴端插座或接触端子。在许多应用中，连接器或接触端子的安全特别是可靠的联接非常重要。例如，在汽车行业，在汽车和/或卡车上添加越来越多的电子组件。由于汽车内(特别地发动机舱内)的可用空间有限，导致组件被稳定地更紧密封装在发动机舱内。为此，随着每一代新型发动机的出现，发动机舱内的温度不断升高。温度越高，导致有源电气组件的应力越高，而且造成作为例如接触端子的无源组件的热负载越高。这会造成接触端子的可靠性问题。汽车应用中的端子通过采用弹性接触元件向电接触件提供接触法向力。该弹性属性要么来自也有电气功能的端子本体，要么至少部分来自诸如作为支撑弹簧的套筒或护罩的附加单元。此支撑对法向力的施加有100％的贡献。目前已提交但尚未公开的文献EP15201399公开了此端子。
特别是对于具有完全覆盖的由钢制成的护罩(套筒)以保护内部电气单元的端子系统，已知具有此支撑。通常，在薄层端子共享两个或更多个薄层的情况下(此时带有风险)，此支撑对于每个独立的接触点没有相同或相当的力分布。
本发明的一个目的是提供一种接触端子，该接触端子具有基本上与接触端子的操作时间无关的接触力。本发明的目的尤其是提供一种接触端子，该接触端子使得能够在超过150℃的温度下进行操作，而不会使其接触力大幅改变。其他目的是提供一种接触端子，该接触端子在薄片的接触表面上具有均匀的法向力分布。本发明的一个目的是每个薄片与相邻薄片具有基本上独立的接触力行为。
用连接器端子来实现通过阅读以下描述而变得清楚的这些和其他目的。
发明内容
本发明涉及一种由至少两个部件组装成的接触端子，所述接触端子包括基底部分，所述基底部分具有多个接触舌片，所述多个接触舌片沿着配合轴对齐，适于通过所述多个接触舌片上的接触表面接触凸连接器销。套筒适于至少部分布置在所述基底部分上方，所述套筒具有至少一个弹簧元件。所述至少一个弹簧元件适于在与所述接触表面侧相反的背面上接触所述多个接触舌片。所述至少一个弹簧元件包括第一臂和第二臂以及位于其间的柔性支撑结构。所述第一臂和所述第二臂沿着所述套筒内部的所述配合轴线从所述套筒突出，其中，所述柔性支撑结构从所述第一臂向所述第二臂蜿蜒。
在本发明的接触舌片中，所述套筒的所述弹簧元件可以提供全部接触力。本发明的接触端子的益处是，将提供电气接触和/或热接触以及向连接器销提供时间相关接触力的两个功能分离。基底部分的接触舌片可被设计成专门为连接器销提供电气接触和/或热接触，而套筒的弹簧元件可被构造为专门提供接触力，以将连接器销固定在接触端子中。两个功能的分离允许优化接触舌片，以实现与连接器销和/或与接触端子连接的电缆的最佳电气接触和/或热接触。套筒或更确切地说弹簧元件可被牵引，从而提供基本上与接触端子的操作时间和操作温度(至少高达200℃的温度)无关的接触力。柔性支撑结构包括具有矩形横截面的金属条，其形状有如蜿蜒。第一臂连接于金属条的第一端，第二臂连接于金属条的第二端。柔性结构仅在彼此间隔开的两个点处连接于套筒。这使得柔性结构能沿着配合轴线及与之垂直地移动。因为材料和几何形状的特征是众所周知的，所以柔性结构可容易地适于设计阶段的应用。支撑弹簧的蜿蜒几何形状为每个插座体拉杆提供单独的支撑元件，插座体拉杆将其一个点中的力施加到该梁并且在相反方向上的两个点中的力施加到护罩壁。这种设计提供了浅而均匀的力与偏移行为的关系，偏移行为能够补偿大范围的制造偏差并因此能够提供稳健的制造处理。此外，每个杆在其接触力生成向着指向前后侧中的至少一侧或者同时指向两个方向的偏移期间便于伸展。这致使接触法向力评价将不取决于致动方向。由于每个杆都是被独立支撑的，因此该设计例如由于未对齐的配合突片或偏离的突片宽度尺寸而能够补偿缺失的接触点。
优选地，套筒具有矩形横截面，并且柔性支撑结构与配合轴线垂直地延伸。该设计适于标准刀片端子。柔性支撑结构可用在套筒两侧中的一侧上。
优选地，套筒具有圆形横截面并且柔性支撑结构至少部分包围多个接触舌片。被设计成与销形状的配对连接器配合的圆形横截面端子使用柔性支撑结构。
有利地，柔性支撑结构在套筒内部与套筒的内表面平行地布置。该设计易于制造，并且在套筒内部需要的空间极小。
优选地，柔性支撑结构垂直于配合轴线以Z字形形状延伸。Z字形形状的柔性结构易于制造。与套筒内表面的接触点小，位置被很好地限定。弹簧支撑不需要特定的接触几何形状，因为它只提供不考虑电接触点特性的力。
有利地，Z字形形状由多个直条限定，其中，直条彼此横向并且与配合轴线成角度布置，其中，直条在它们的直条端部处被连接。由多个直条构成的Z字形形状容易制造和设计，并且提供了在一个接一个常见加工中形成所有杆的机会。
优选地，多个直条在直条端部之间朝向多个接触舌片变形，从而为多个接触舌片限定多个支撑区域。可根据应用中期望地将变形应用于直条中。可在设计阶段中限定支撑的柔性和变形与接触舌片接触的接触点。
有利地，柔性支撑结构以矩形波的形状延伸。该设计会依赖于必须供应的力评价特性而例如变化成正弦形状。该设计易于制造，并且在套筒内部需要的空间极小。此外，直条可彼此靠近地并排布置，以支撑也彼此靠近布置的接触舌片。该设计允许具有多个支撑接触舌片的十分紧凑的端子。
优选地，矩形波的形状是由多个直条限定的，其中，第一组直条彼此横向并且沿着配合轴线布置，并且其中，第二组直条彼此横向并且垂直于配合轴线布置，其中，直条在其直条端部处被连接。该连接轮廓允许控制弹簧行为的特性以及属性，从而为主体提供稳健的组装工艺罩。
有利地，第一组直条中的多个直条在直条端部之间朝向多个接触舌片变形，从而为多个接触舌片限定多个支撑区域。可根据应用中期望地将变形应用于直条中。可在设计阶段中限定支撑的柔性和变形与接触舌片接触的接触点。
优选地，多个直条因多个直条扭曲而变形，并限定边缘形状的支撑区域。当支撑区域与接触舌片需要非常精确的接触点时，边缘形状的支撑区域提供了有利的解决方案。出于某些原因，边缘形状支撑区域的另一个应用会降低直条的柔性。
有利地，多个支撑区域沿着与配合轴线垂直的横向轴线布置，由此每个单个支撑区域与单个接触舌片连通。该设计确保所有接触舌片均以相等的力预张紧。每个单个接触舌片都由独立的单个直条支撑。
优选地，直条端部沿着与配合轴线垂直的横向轴线布置。
有利地，直条端部与套筒的内表面连通。直条端部由内表面支撑。在插入配对连接器的同时，直条端部被压到内表面上。因为直条端部没有固定于内表面，所以它们可沿着内表面移动一点，以响应于插入。
优选地，套筒和弹簧元件由金属片一体制成。用一块金属片一体制成套筒在制造和设计阶段降低了成本。
附图说明
为了更好地理解本发明并且理解其实际应用，此后提供并引用下面的图。应该注意，附图仅作为示例给出，绝不限制本发明的范围。
图1用立体图示出了接触端子；
图2示出了图1的剖视图；
图3用俯视图示出套筒的内部设计；
图4用立体图示出基底部分10；
图5用俯视图示出套筒内部的详细视图；
图6示出了图5中示出的布置的剖视图；
图7示出了将形成于套筒的冲压金属片的平面图。
具体实施方式
图1示出了由至少两个部分组装成的接触端子1，包括基底部分10，基底部分10具有多个接触舌片12，多个接触舌片12沿着配合轴线X对齐，适于通过多个接触舌片12上的接触表面13(图4)接触凸连接器销。套筒40适于至少部分布置在基底部分10上方。第一臂63和第二臂64从套筒40沿着套筒40内的配合轴线X突出。套筒40具有矩形横截面，并且套筒壁沿着横向轴线Y和垂直轴线Z对齐。横向轴线Y与配合轴对准X和垂直轴对准Z垂直地布置。垂直轴线Z与配合轴线X和横向轴线Y垂直地布置。
图2示出了图1的剖视图，其中，沿着切割线C1执行切割。套筒40具有至少一个弹簧元件60，其中，至少一个弹簧元件60适于在与接触表面侧12(图4)相反的背侧14(图6)上接触多个接触舌片12。至少一个弹簧元件60包括第一臂63和第二臂64以及位于其间的柔性支撑结构65。第一臂63和第二臂64沿着套筒40内部的配合轴线X从套筒40突出，其中，柔性支撑结构65从第一臂63向第二臂64蜿蜒。套筒40具有矩形横截面，并且柔性支撑结构65与配合轴线X垂直地延伸。
图3示出了包括弹簧元件60的套筒40的内部设计。为了使可见性更好，去除了套筒40的一半。柔性支撑结构65在套筒40内部与套筒40的内表面41平行地布置。多个直条66在直条端部67之间朝向多个接触舌片12变形，从而为多个接触舌片限定多个支撑区域70。柔性支撑结构65沿着横向轴线Y以矩形波的形状延伸。矩形波的形状是由多个直条66限定的，其中，第一组直条68彼此横向并且沿着配合轴线X布置，并且其中，第二组直条69彼此横向并且垂直于配合轴线X布置，其中，直条在其直条端部67处被连接。直条端部67沿着与配合轴线X垂直的横向轴线Y布置。多个支撑区域70沿着与配合轴线X垂直的横向轴线Y布置，由此每个单个支撑区域与单个接触舌片12(图6)连通。
图4示出了基底部分10，基底部分10具有多个接触舌片12，沿着配合轴线X对齐，适于通过多个接触舌片12上的接触表面13接触凸连接器销。接触舌片12的自由端适于按自由端朝向套筒40的内表面41挠曲的方式与套筒40的前部部分配合。由于向接触舌片12尤其向接触表面13提供柔性支撑，导致在套筒40的内表面41和接触舌片12之间布置弹簧元件60。
图5示出了包括弹簧元件60和多个接触舌片12的套筒40的内部的详细视图，其中，所有部件被组装在最终位置。为了更好的可见性，去除了套筒40的一半和基底部分10的一半。每个接触舌片12都由布置在接触舌片和套筒40的内表面41之间的直条66中的一个来支撑。为了更好地例示柔性支撑如何作用，沿着切割线C3执行切割并且在图6中示出。
图6示出了图5中示出的布置的剖视图，由此沿着切割线C3执行切割。第一组直条68中的多个直条66在直条端部67之间朝向多个接触舌片12变形，从而为多个接触舌片限定多个支撑区域70。在该实施方式中，多个直条68因多个直条66扭曲而变形，由此限定边缘形状的支撑区域70。直条端部67与套筒40的内表面41连通。
图7示出了将形成为套筒40的冲压金属片的平面图。

Claims (15)

1.一种由至少两个部件组装成的接触端子(1)，所述接触端子(1)包括：基底部分(10)，该基底部分(10)具有多个接触舌片(12)，所述多个接触舌片沿着配合轴线(X)对齐，适于通过所述多个接触舌片(12)上的接触表面(13)接触凸连接器销；套筒(40)，该套筒(40)适于至少部分布置在所述基底部分(10)上方，所述套筒(40)具有至少一个弹簧元件(60)，其中，所述至少一个弹簧元件(60)适于在与所述接触表面侧相反的背侧(15)上接触所述多个接触舌片(12)；其中，所述至少一个弹簧元件(60)包括第一臂(63)和第二臂(64)以及位于其间的柔性支撑结构(65)，其中，所述第一臂和所述第二臂沿着所述套筒内部的所述配合轴线从所述套筒突出，其中，所述柔性支撑结构(65)从所述第一臂向所述第二臂蜿蜒。
2.根据权利要求1所述的接触端子(1)，其中，所述套筒(40)具有矩形横截面，并且所述柔性支撑结构(65)与所述配合轴线(X)垂直地延伸。
3.根据权利要求1所述的接触端子(1)，其中，所述套筒(40)具有圆形横截面，并且所述柔性支撑结构(65)至少部分包围所述多个接触舌片(12)。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的接触端子(1)，其中，所述柔性支撑结构(65)在所述套筒内部与所述套筒(40)的内表面(41)平行地布置。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的接触端子(1)，其中，所述柔性支撑结构(65)垂直于所述配合轴线(X)以Z字形延伸。
6.根据权利要求5所述的接触端子(1)，其中，所述Z字形由多个直条(66)限定，其中，所述直条彼此横向并且与所述配合轴线(X)成角度布置，其中，所述直条在它们的直条端部(67)处被连接。
7.根据权利要求6所述的接触端子(1)，其中，所述多个直条(66)在所述直条端部(67)之间朝向所述多个接触舌片(12)变形，从而为所述多个接触舌片限定多个支撑区域(70)。
8.根据权利要求1至4中的任一项所述的接触端子(1)，其中，所述柔性支撑结构(65)以矩形波的形状延伸。
9.根据权利要求8所述的接触端子(1)，其中，所述矩形波的形状是由多个直条(66)限定的，其中，第一组直条(68)彼此横向并且沿着所述配合轴线(X)布置，并且其中，第二组直条(69)彼此横向并且垂直于所述配合轴线(X)布置，其中，所述直条在其直条端部(67)处被连接。
10.根据权利要求9所述的接触端子(1)，其中，所述第一组直条(66)中的多个直条(66)在所述直条端部(67)之间朝向所述多个接触舌片(12)变形，从而为所述多个接触舌片限定多个支撑区域(70)。
11.根据权利要求7或10所述的接触端子(1)，其中，所述多个直条(68)因所述多个直条(66)扭曲而变形，并限定边缘形状的支撑区域(70)。
12.根据权利要求7或10所述的接触端子(1)，其中，所述多个支撑区域(70)沿着与所述配合轴线(X)垂直的横向轴(Y)布置，由此每个单个支撑区域(70)与单个接触舌片(12)连通。
13.根据权利要求9至12所述的接触端子(1)，其中，所述直条端部(67)沿着与所述配合轴线(X)垂直的横向轴线(Y)布置。
14.根据权利要求4至13所述的接触端子(1)，其中，所述直条端部(67)与所述套筒(40)的内表面(41)连通。
15.根据前述权利要求中的任一项所述的接触端子(1)，其中，所述套筒(40)和所述弹簧元件(60)由金属片一体制成。
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