CN109411931A - 一种密排线簧插孔及加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种密排线簧插孔及加工方法，解决了现有的微型连接器的线簧插孔尺寸较大，可靠性不高，不能更好满足微电流传输的需求的问题。本发明包括前套、后套和线簧丝，所述前套的前端口向内弯折形成U形槽，所述后套的前端插接进入所述前套的后端，线簧丝的一端连接在所述后套的前端上，所述线簧丝的另一端插入所述U形槽中。本发明具有尺寸小、电传输可靠性高且加工方法简单等优点。

Description

一种密排线簧插孔及加工方法
技术领域
本发明涉及线簧插孔技术领域，具体涉及一种密排线簧插孔及加工方法。
背景技术
电连接器接触件的插合是阳性接触件与阴性接触件配对插合。阳性接触件也称插针(Pin),一般为刚性零件。阴性接触件也称插孔(Socket)，一般为弹性接触件，也是接触对的关键。它依靠弹性结构在与刚性插针插合时发生弹性变形而发生弹性力与阳性接触件形成紧密接触，完成电流和信号连接。接触件性能直接关系到电流和信号传输的质量。
插孔的结构种类很多，目前国内通常采用的连接器弹性接触件为：劈槽式插孔、普通线簧插孔、冠簧插孔等形式。劈槽式插孔特点是可通过大电流但可靠性较差；普通线簧插孔可靠性较好但不能通过大电流；冠簧插孔价格便宜但插拔力大，可靠性较劈槽式要好一些。
随着中国制造业的高速发展，对连接器接触件的接触可靠性要求越来越高。技术含量较高的行业，如医疗类电子的检测、测量类仪器仪表、电讯、汽车和一些特殊行业，如军工、核工业、航天航空等都需要高可靠性的连接器来传输信号。以上几种形式在要求极高可靠性连接器中都不能很好的满足使用要求。
密排式线簧插孔则可在现有基础上大大提高连接器的接触可靠性。它是由弹性丝在孔内一根挨一根紧密排列，当插针插入插孔时，每一根弹性丝都与插针成双曲面线性接触，接触面积大大增加，接触可靠性也呈数量级增加。
而随着器件微型化的发展，对电连接器也提出了微型化的要求，针对微型连接器，在提高可靠性的同时减小接触件外形尺寸，尤其是微电流的信号传输，而对于微型连机器，现有的线簧插孔存在尺寸大，可靠性不够高的问题，不能很好地满足还有技术的需要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：现有的微型连接器的线簧插孔尺寸较大，可靠性不高，不能更好满足微电流传输的需求。
本发明提供了解决上述问题的一种密排线簧插孔及加工方法。
本发明通过下述技术方案实现：
一种密排线簧插孔，包括前套、后套和线簧丝，所述前套的前端口向内弯折形成U形槽，所述后套的前端插接进入所述前套的后端，线簧丝的一端连接在所述后套的前端上，所述线簧丝的另一端插入所述U形槽中。
本发明设计原理为：前套的前端弯折形成U形槽，线簧丝直接插入U形槽，而在前套的前端不弯折，这与现有的密绕双曲面线簧插孔不同，现有技术的线簧丝在套口弯折，而在插针插拔过程中，会因为与线簧的上下摩擦从而对线簧弯折承载的前套产生作用力，因此，这样的结构对前套的强度要求较高，以防止插拔插针对前套造成损坏，而本申请的线簧丝不存在弯折部对前套造成作用力，因此，对前套的强度要求不高，前套的壁厚可以做得更薄，整个插孔的外圆直径为两个前套的壁厚加上一个线簧丝的直径，而现有技术的壁厚为两个线簧丝直径加内套壁厚加外套壁厚，由此可见，由于本申请的结构的外圆壁厚少了一根线簧丝的直径，而且前套的壁厚更薄，因此，本申请的线簧插孔的尺寸更小，更能满足微型连接器的要求。
又由于线簧丝在前套内壁的密排数为插孔的内环的长度除以线簧丝的直径，如线簧丝的直径为0.2mm，以与直径为1mm的插针配合的插孔为例，密排的线簧丝的根数为：1×3.14/0.2＝16根，而在相同的参数条件下，现有线簧插孔所能排布的根数受其装配工艺限制最多为6根，而线簧丝的数量直接决定了插针与所述线簧丝的接触面积，直接影响电传输的稳定性和可靠性，由此可见，本申请的密排线簧插孔具有更大的接触面积，电性可靠性更强。
一种密排线簧插孔所述前套位于所述线簧丝两个连接端之间的位置的外侧设置两个内凹的环形变形部，靠近所述U形槽的环形变形部为环形变形部四，靠近所述后套的前端的环形变形部为环形变形部三。
内凹的环形变形部对排列在所述前套内侧壁上的线簧丝具有挤压作用，使得线簧丝向前套的中心轴处弯曲，两端同时挤压形成线簧丝的中部弯曲部，即线簧丝的弯曲部形成小直径的端面，当圆柱形插针插入线簧孔时，线簧丝被撑开，并在径向和轴向都发生弹性变形，插针即与线簧孔中多根独立的线簧丝同时接触，构成多个独立的电流通路。即使插孔中的个别线簧丝断裂，线簧孔仍能构成有效的电流通路。
一种密排线簧插孔，所述后套的前端设置直径小于所述后套直径的环形台阶，所述环形台阶与所述前套之间形成环形卡槽，所述线簧丝插入所述环形卡槽中，所述环形卡槽对应的前套外侧壁设置内凹的环形变形部二，所述环形变形部二压紧所述线簧丝。
本申请的环形变形部二对环形卡槽中的线簧丝进行挤压，使线簧丝能稳定卡接在环形卡槽中，不会因为插拔插针而脱落产生乱丝。
一种密排线簧插孔，所述后套在与所述前套的后端接触的位置设置环形凹槽，所述前套的后端覆盖所述环形凹槽，所述前套的端部设置内凹的环形变形部一，所述环形变形部一嵌入所述环形凹槽中。
环形变形部一将前套的端部卡紧在后套的环形凹槽中，加强前套和后套的连接。
一种密排线簧插孔的加工方法，包括如下步骤：
步骤一：加工前套；
步骤二：将前套的一端弯折形成U形槽；
步骤三：加工后套；
步骤四：将后套的前端插接进入前套内；
步骤五：将线簧丝的一端与所述后套连接；
步骤六：将线簧丝的另一端插入所述U形槽中；
步骤七：压接前套和后套。
本发明优选一种密排线簧插孔的加工方法，所述步骤三中加工后套包括：在后套前端加工环形台阶并在其中部加工环形凹槽。
本发明优选一种密排线簧插孔的加工方法，步骤四的具体步骤为：将环形台阶的一端插接入所述前套中，所述环形凹槽与所述前套的端部齐平。
进一步地，对环形凹槽对应的前套端部进行辊压，使得前套的端部内凹卡入环形凹槽，保证前套和后套连接紧密。
本发明优选一种密排线簧插孔的加工方法，所述步骤五中线簧丝的一端插入环形台阶与所述前套形成的环形卡槽中。
本发明优选一种密排线簧插孔的加工方法，所述步骤七后还包括对环形卡槽对应的前套外侧壁进行压接，前套和后套对线簧丝进行紧密的挤压。
本发明优选一种密排线簧插孔的加工方法，所述步骤七后还包括挤压线簧丝，具体包括：在后套的前端与U形槽之间的前套外侧壁上辊压环形变形，对线簧丝挤压弯曲形成喉圆，所述喉圆为线簧丝的弯曲部形成的直径最小的端面。
本发明具有如下的有益效果：
1.本发明在前套的端部设置向内的弯折部形成U形槽，所述线簧丝插于所述U形槽中，整个结构对前套的强度要求降低，可以做得更薄，而且线簧丝不用弯折，减小了整个插孔的壁厚，使得插孔可以做得更薄更小型化。
2.本发明在前套的外侧设置多个环形变形部，环形变形部三和四对线簧丝进行挤压弯曲形成喉圆，利于插针与线簧丝充分接触，而环形变形部二用于卡紧位于环形卡槽中的线簧丝，使得连接更紧密，环形变形部一用于压紧前套和后套，使其连接更紧密。
3.本发明的密排线簧插孔的加工方法，保证前套和后套紧密连接并对线簧丝进行紧密卡接，且线簧丝能始终保持形成弯曲的喉圆部保证插针与线簧丝挤压接触。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明前套的结构示意图。
图3为本发明前套、后套和线簧丝组装好的结构示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-后套，10-环形台阶，11-环形凹槽，2-前套，20-U形槽，21-环形变形部四，22-环形变形部三，23-环形变形部二，24-环形变形部一，3-线簧丝，4-环形卡槽。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
如图1-图3所示，一种密排线簧插孔，一种密排线簧插孔，包括前套2、后套1和线簧丝3，所述前套2的前端口向内弯折形成U形槽20，所述后套1的前端插接进入所述前套2的后端，线簧丝3的一端连接在所述后套1的前端上，所述线簧丝3的另一端插入所述U形槽20中。
前套2的前端弯折形成U形槽20，线簧丝3直接插入U形槽20，而在前套2的前端不弯折，这与现有的密绕双曲面线簧插孔不同，现有技术的线簧丝3在套口弯折，而在插针插拔过程中，会因为与线簧的上下摩擦从而对线簧弯折承载的前套2产生作用力，因此，这样的结构对前套2的强度要求较高，以防止插拔插针对前套2造成损坏，而本申请的线簧丝3不存在弯折部对前套2造成作用力，因此，对前套2的强度要求不高，前套2的壁厚可以做得更薄，整个插孔的外圆直径为两个前套2的壁厚加上一个线簧丝3的直径，而现有技术的壁厚为两个线簧丝3直径加内套壁厚加外套壁厚，以插针为1mm，线簧丝3直径为0.2mm为例，前套2壁厚为0.1mm，插针与线簧丝3之间的间隙为0.1mm，则插孔的壁厚为：0.4mm，而整个插孔的外圆直径为：2mm，而现有技术的线簧插孔对内套的强度要求高，内套壁厚设为0.2mm，外套壁厚为0.15mm，则插孔的壁厚为：0.75mm，而整个插孔的外圆直径为：2.6mm由此可见，由于本申请的结构的外圆壁厚少了一根线簧丝3的直径，而且前套2的壁厚更薄，而线簧插孔的外圆直径也大大减小，更能满足微型连接器的要求。
密排线簧插孔前套可以采用型材薄壁管，壁厚仅为0.1mm，而现有技术线簧插孔，前套为机械加工成型，壁厚至少0.15mm
又由于线簧丝3在前套2内壁的密排数为插孔的内环的长度除以线簧丝3的直径，如线簧丝3的直径为0.2mm，以与直径为1mm的插针配合的插孔为例，密排的线簧丝3的根数为：1×3.14/0.2＝16根，而在相同的参数条件下，现有普通线簧插孔所能排布的根数受其装配工艺限制最多为6根，而线簧丝3的数量直接决定了插针与所述线簧丝3的接触面积，直接影响电传输的稳定性和可靠性，由此可见，本申请的密排线簧插孔具有更大的接触面积，电性可靠性更强。
所述前套2位于所述线簧丝3两个连接端之间的位置的外侧设置两个内凹的环形变形部，靠近所述U形槽20的环形变形部为环形变形部四21，靠近所述后套1的前端的环形变形部为环形变形部三22。
内凹的环形变形部对排列在所述前套2内侧壁上的线簧丝3具有挤压作用，使得线簧丝3向前套2的中心轴处弯曲，两端同时挤压形成线簧丝3的中部弯曲部，即线簧丝3的弯曲部形成小直径的端面，当圆柱形插针插入线簧孔时，线簧丝3被撑开，并在径向和轴向都发生弹性变形，插针即与线簧孔中多根独立的线簧丝3同时接触，构成多个独立的电流通路。即使插孔中的个别线簧丝3断裂，线簧孔仍能构成有效的电流通路。
所述后套1的前端设置直径小于所述后套1直径的环形台阶10，所述环形台阶10与所述前套2之间形成环形卡槽4，所述线簧丝3插入所述环形卡槽4中，所述环形卡槽4对应的前套2外侧壁设置内凹的环形变形部二23，所述环形变形部二23压紧所述线簧丝3。
本申请的环形变形部二23对环形卡槽4中的线簧丝3进行挤压，使线簧丝3能稳定卡接在环形卡槽4中，不会因为插拔插针而脱落产生乱丝。
所述后套1在与所述前套2的后端接触的位置设置环形凹槽11，所述前套2的后端覆盖所述环形凹槽11，所述前套2的端部设置内凹的环形变形部一24，所述环形变形部一24嵌入所述环形凹槽11中。
环形变形部一24将前套2的端部卡紧在后套1的环形凹槽11中，加强前套2和后套1的连接。
实施例2
如图1-图3所示，一种密排线簧插孔的加工方法，包括如下步骤：
步骤一：加工前套2；
步骤二：将前套2的一端弯折形成U形槽20；
步骤三：加工后套1；
步骤四：将后套1的前端插接进入前套2内；
步骤五：将线簧丝3的一端与所述后套1连接；
步骤六：将线簧丝3的另一端插入所述U形槽20中；
步骤七：压接前套2和后套1。
所述步骤三中加工后套1包括：在后套1前端加工环形台阶10并在其中部加工环形凹槽11，将环形台阶10的一端插接入所述前套2中，所述环形凹槽11与所述前套2的端部齐平，所述步骤五中线簧丝3的一端插入环形台阶10与所述前套2形成的环形卡槽4中。
对环形凹槽11对应的前套2端部进行辊压，使得前套2的端部内凹卡入环形凹槽11，保证前套2和后套1连接紧密。
对环形卡槽4对应的前套2外侧壁进行压接，前套2和后套1对线簧丝3进行紧密的挤压。
在后套1的前端面与U形槽20之间的前套2外侧壁上辊压环形变形，对线簧丝3挤压弯曲形成喉圆，所述喉圆为线簧丝3的弯曲部形成的直径最小的端面。
本发明中所述的“前”、“后”、“端面”、“外”和“内”等术语均以附图所示的方位为准。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种密排线簧插孔，包括前套(2)、后套(1)和线簧丝(3)，其特征在于，所述前套(2)的前端口向内弯折形成U形槽(20)，所述后套(1)的前端插接进入所述前套(2)的后端，线簧丝(3)的一端连接在所述后套(1)的前端上，所述线簧丝(3)的另一端插入所述U形槽(20)中。
2.根据权利要求1所述的一种密排线簧插孔，其特征在于，所述前套(2)位于所述线簧丝(3)两个连接端之间的位置的外侧设置两个内凹的环形变形部，靠近所述U形槽(20)的环形变形部为环形变形部四(21)，靠近所述后套(1)的前端的环形变形部为环形变形部三(22)。
3.根据权利要求1或2所述的一种密排线簧插孔，其特征在于，所述后套(1)的前端设置直径小于所述后套(1)直径的环形台阶(10)，所述环形台阶(10)与所述前套(2)之间形成环形卡槽(4)，所述线簧丝(3)插入所述环形卡槽(4)中，所述环形卡槽(4)对应的前套(2)外侧壁设置内凹的环形变形部二(23)，所述环形变形部二(23)压紧所述线簧丝(3)。
4.根据权利要求1或2所述的一种密排线簧插孔，其特征在于，所述后套(1)在与所述前套(2)的后端接触的位置设置环形凹槽(11)，所述前套(2)的后端覆盖所述环形凹槽(11)，所述前套(2)的端部设置内凹的环形变形部一(24)，所述环形变形部一(24)嵌入所述环形凹槽(11)中。
5.一种密排线簧插孔的加工方法，制备如权利要求1或2所述的一种密排线簧插孔，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：加工前套(2)；
步骤二：将前套(2)的一端向内弯折形成U形槽(20)；
步骤三：加工后套(1)；
步骤四：将后套(1)的前端插接进入前套(2)内；
步骤五：将线簧丝(3)的一端与所述后套(1)连接；
步骤六：将线簧丝(3)的另一端插入所述U形槽(20)中；
步骤七：压接前套(2)和后套(1)。
6.根据权利要求5所述的一种密排线簧插孔的加工方法，其特征在于，所述步骤三中加工后套(1)包括：在后套(1)前端加工环形台阶(10)并在其中部加工环形凹槽(11)。
7.根据权利要求6所述的一种密排线簧插孔的加工方法，其特征在于，步骤四的具体步骤为：将环形台阶(10)的一端插接入所述前套(2)中，所述环形凹槽(11)与所述前套(2)的端部齐平。
8.根据权利要求7所述的一种密排线簧插孔的加工方法，其特征在于，所述步骤五中的线簧丝(3)的一端插入环形台阶(10)与所述前套(2)形成的环形卡槽(4)中。
9.根据权利要求8所述的一种密排线簧插孔的加工方法，其特征在于，所述步骤七后还包括对环形卡槽(4)对应的前套(2)外侧壁进行压接，前套(2)和后套(1)对线簧丝(3)进行紧密的挤压。
10.根据权利要求5-9任一项所述的一种密排线簧插孔的加工方法，其特征在于，所述步骤七后还包括挤压线簧丝(3)，具体包括：在后套(1)的前端与U形槽(20)之间的前套(2)外侧壁上辊压环形变形部，对线簧丝(3)挤压弯曲形成喉圆。
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