CN110291685A - 用于电连接器的多件式接触件 - Google Patents

Abstract

一种电连接器接触件，其具有用于接收导体并用于接收阳性销接触件的本体。弹簧构造成用于接合销接触件并且包括多个弹簧夹指，该多个弹簧夹指定位成用于形成孔，其中弹簧夹指径向向内弯曲并且构造成用于将销固定成与本体接合。套筒构造成用于接合本体以覆盖弹簧。凹口在本体中形成于围绕本体的离散位置处并径向向内延伸到销部段中。弹簧包括舌片，该舌片径向向内延伸并构造成用于延伸到凹口中用于将弹簧与本体固定。

Description

用于电连接器的多件式接触件

技术领域

本发明总体上涉及电连接器，并且更具体地涉及用于接收用于形成电连接的配合销接触件的插座接触件。

背景技术

电接触件存在于所有航空电子设备、军事和航空航天设备环境中，诸如直升机、导弹和飞机。这种设备具有必须构建于电子电源、传感器、激活器、电路板、总线、线束之间的数百甚至数千个电连接，以提供以控制信号和功率形式传输电力所需的电气通路或快线。在航空电子设备环境中运行的硬件可靠性要求是严格的，因为故障可能带来灾难性后果。因此，电气部件和电路以及用于电连接这些物品的连接器和接触件必须在各种各样的环境条件下工作，例如机械、振动、宽温度范围、潮湿和腐蚀性元素等。

例如，用于飞机航空电子设备的军用标准(或军用规格)要求连接器接触件能够在所有预期的环境和机械条件下与连接器的相应的其他接触件配合和脱离数百次而没有故障。另外，必须保护接触件组件以承受重复操作而不会显著变形或损坏互连部件，其中这些变形或损坏可能导致横跨连接器的电连续性缺乏。

适用于这种用途的连接器的插座接触件的示例在美国专利6250974和8851974中有所说明，其包括限定的阴性插座，其具有由悬臂梁或弹簧夹指所限定的圆柱形配合部分或弹簧。将阳性接触件部分或销插入阴性接触件中。弹簧夹指形成并弯曲为限定插座，该插座的内直径小于销的外直径。夹指构造成屈曲分开以接收销，然后在弹簧力作用下抵靠销以实现良好的电接触。这种连接器接触件必须能够承受使用中的显著的力。对这种接触件进行的确保夹指具有足够的弹性屈曲的一次测试被称为探针损伤测试。该测试将销插入插座中达指定深度，并在销上悬挂一定重量以使弹簧偏转到其最大允许距离。然后将插座旋转360度，以使所有弹簧弯曲到其最大偏转。插座必须能够承载指定重量，因此确保弹簧还没有偏转超出设计意图。

为了确保连接器中的电连续性，一些这样的连接器通常由单件材料形成。然而，存在使用相同的材料制造整个连接器相关联的一些缺点。例如，在制造插座接触件时，前端部必须具有高屈服强度以避免在插座夹指偏转(例如，在与对应销配合期间)时永久变形，并且后端部必须非常可延展以允许永久变形而不会开裂(例如，在围绕导体卷曲期间)。因为具有高屈服强度的材料(通常)不是非常可延展的，反之亦然，所以难以用单件材料制造最佳的插座接触件。

为了克服该缺点，已经制造了多件式插座接触件组件。这种插座接触件包括多个部件，其包括插座本体和弹簧本体。在组装期间，弹簧本体压配合到插座本体上。然而，这种组装的缺点在于，在高振动期间，弹簧本体具有相对于插座本体移动的趋势。虽然移动可以是最小的(例如，不会导致插座接触件的解离)，但是足以引起磨损或摩擦，这可能产生非导电屏障。如果形成非导电屏障，则导体的电连续性受到损害。

为了固定弹簧本体，这种接触件通常使用安装在弹簧本体和插座本体上的套罩或套筒以将组件固定在一起。在各种设计中，一直围绕着插座本体对插座本体进行加工以具有进一步将弹簧本体固定在其上的特征。更进一步地，现有技术设计的套筒必须加工或以其他方式形成为具有接合弹簧本体以将弹簧本体固定在插座本体上的额外特征和/或接合弹簧夹指以防止过度屈曲或过度伸展的额外特征。

可以理解的是，插座本体的额外加工和套筒中所需额外特征的形成增加了形成多件式接触件所需的步骤数量。这反过来降低了形成过程中的生产量，并且实质上增加了接触件的总成本。

因此，希望提供一种多件式电接触件，其解决各种缺点、可以更有效且更具成本效益地制造并且仍能经受在使用这种接触件时所遇的严苛环境。

附图说明

包含在本说明书中并构成其一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与下面给出的本发明的一般描述一起用于解释本发明的原理。

图1是根据本发明实施例的接触件的透视图。

图2是根据本发明的实施例的图1的接触件的分解透视图。

图3是根据本发明的实施例的图1的接触件的局部横截面分解图。

图3A是用于形成根据本发明的实施例的根据图1的接触件的弹簧本体的坯件的平面图。

图4是根据本发明的实施例的图1的接触件的局部横截面分解侧视图。

图5是根据本发明的实施例的图1的接触件的侧横截面图。

图6是根据本发明另一实施例的接触件的透视图。

图7是根据本发明的一个实施例的图6的接触件的分解透视图。

图7A是根据本发明另一实施例的与图7的接触件类似的接触件的分解透视图。

图8是根据本发明的一个实施例的图6的接触件的局部横截面分解侧视图。

图9是根据本发明的一个实施例的图6的接触件的侧横截面图。

图10是根据本发明另一实施例的接触件的透视图。

图11是根据本发明另一实施例的图10的接触件的分解透视图。

图11A是根据本发明另一实施例的与图11的接触件类似的接触件的分解透视图。

图12是根据本发明的另一个实施例的图10的接触件的局部横截面分解侧视图。

图13是根据本发明另一实施例的图10的接触件的侧横截面图。

图14是用于形成根据本发明的另一个实施例的根据图10的接触件的弹簧本体的坯件的平面图。

具体实施方式

图1示出了本发明的多件式电连接器接触件的一个实施例。接触件20形成整体较大电连接器组件的阴性接触件或部分并与合适的缆线或导体联接。连接器组件的包括与另一缆线或导体联接的销(未示出)的阳性接触件或部分通常如图1所示地与阴性接触件部分接合用于电连接。

更具体地，参考图1，接触件20包括组装在一起以形成完整接触件20的多个部件或部段。具体地，接触件20包括与合适的电线或缆线24接合的固体接触件本体22。通常，缆线24的暴露导体插入到本体22中。如图3所示，本体22具有孔部段，该孔部段形成内孔26，该内孔26构造成用于接收缆线24的内导体(未示出)。本体22和孔26可以构造并定尺寸成适当地与各种不同尺寸的缆线和导体联接，并且本发明不限于缆线的尺寸或特定接触件的尺寸。缆线24的内导体可以通过已知方法适当地固定在孔26中，例如通过压接或焊接等。

在孔26和孔部段34的前方，本体22包括实心部段36，其具有如本文所述的特征和结构用于接合用于形成如前所述的多件式接触件的分开的弹簧件或弹簧30以及套筒件或套筒32。如图4所示，为了形成多件式接触件20，本体22、弹簧30和套筒32都轴向对齐并连接在一起以形成接触件。首先，弹簧30固定到本体22，然后套筒32覆盖在弹簧30和本体22的一部分上。图5示出了根据本发明的一个实施例的已组装的多件式接触件20的横截面图。

再次参见图3和图4，本体22包括限定孔26的孔部段或导体部段34。导体部段34的前方是实心部段36，其构造成用于如本文所述地接合并固定多件式接触件的其他部件。实心部段36的前方是销部段38，该销部段38还限定了内孔40用于接收将以常规方式与接触件20接合以形成完整连接器的阳性配合销或阳性接触件(未示出)的前端。

本体22可以由合适的导电金属形成，诸如黄铜、铜合金或铝。也可以使用其他合适的金属。如图4所示，导体部段34可以包括一个或多个孔口44，一个或多个孔口44形成在导体部段34中并允许进入孔26，例如用于导电涂层或电镀材料在孔中的流动。例如，孔26的内表面46可以镀金以改善导电性。如上所述，插入孔26中的导体可以适当地固定，例如通过压接或焊接。

根据本发明的一个实施例，本体用冷头设备冲压而成而非机械加工。本体22的实心部段36可以形成为外直径基本上等于导体部段34的外直径，尽管不是必需的。套环50也形成在实心部段36中。套环50可以冷成形为实心部段36的一部分并且基本上形成为具有比实心部段的其余部分更大的外直径。套环50更多地朝导体部段34定位在实心部段36上并且位于销部段38的后方。具有更大直径的套环50然后基本上在实心部段上形成肩部52，该肩部52定位在销部段38的后方。当接触件如图5所示组装时，肩部52被构造成与套筒32的后端部54邻接。即，如本文所述，套环50和肩部52提供套筒32在接触件本体22上的足够向后行程以提供与弹簧30的适当对准和接合用于固定弹簧。然后将套筒的前端端部56定位在弹簧30的前端端部58附近。

再次参见图4，销部段38定位于实心部段36的前方并且对于孔40的后方的一部分或距离也是实心的。销部段也形成为外直径略小于实心部段36的外直径。销部段还形成孔40，该孔40通常比孔26短并且被构造成当接触件如图5所示组装时用于接收插入套筒32和弹簧30中的销的前端。为此，孔40具有锥形端部60，当销插入穿过弹簧30并且落座在孔40内部时，该锥形端部60可以引导销的前端。通常，孔40将形成为具有类似于阳性销的外直径的内直径用于紧密摩擦配合。

根据本发明的一个方面，接触件20包括在接触件本体22中形成的用于将弹簧30与本体22相固定的特征。本发明提供了一种坚固结构，其具有用于形成多件式接触件20的最少制造步骤。具体地，参考图2-4，接触件本体22，特别是销部段38用冷头设备冲压以形成多个离散凹口64，这些离散凹口64在围绕本体22的离散位置处朝向本体22的中心轴线26向内延伸。离散凹口64基本上在实心部段36和销部段38之间的界面处被冲压进本体22中。凹口形成为在本体中径向向内延伸并具有倾斜表面65，该倾斜表面65如图4所示在本体中朝向轴线27径向向内倾斜用于接合如本文所讨论的弹簧的特征。由于凹口64的离散性质，它们可以用适当的冷头设备模具冲压，而不是必须围绕本体22进行加工。这提供了关于制造接触件20的显著节省并消除耗时步骤。例如，冷头设备的刀片可以从接触件本体的侧面引入以形成特征然后缩回。这降低了螺旋加工的本体的成本，在螺旋加工中，该部件被转动以一直围绕接触件本体产生特征。因此，本发明可以以每秒两(2)个部件的速度形成接触件本体，相比之下，使用螺旋加工的接触件本体每40-50秒形成单个部件。此外，在本发明中在本体22和弹簧30之间提供的独特固定消除了在套筒32内形成显著特征的需要，这进一步消除了在形成接触件20时的昂贵制造步骤。

现在转向图3和3A，弹簧30独特地构造成用于与接触件20内的固定结构组合的稳固电连接。图3A示出了弹簧30，其最初形成为扁平冲压坯件66。然后将扁平坯件66卷起或形成弹簧30。坯件66包括舌片部段68、基底部段70和夹指部段72。舌片部段68被构造成提供多个舌片74，这些舌片74形成在弹簧30上用于在弹簧30与接触件本体22接合时接合凹口64。如本文进一步所示，当接触件如图5所示构造时，基底部段70构造成覆盖销部段38。夹指部段72形成多个离散夹指74，这些离散夹指74是接触件20的阴性部分的一部分用于在接触件20与另一个配合接触件接合时夹紧阳性销。

如上所述，弹簧坯件66可以由合适的导电金属材料(诸如铜)的扁平件冲压而成。根据本发明的一个方面，弹簧坯件66可以镀覆有或涂有另一种导电材料，诸如金。优选地，金可以在夹指部段72中镀覆得更厚，因为当形成弹簧30时，夹指部段72和各个夹指76将形成用于接收阳性接触件销的配合区域。类似地，孔40可以镀覆有比本体22的其他部分更厚的金层。弹簧夹指76和孔40为由接触件20接收的阳性销提供配合区域。因此，希望在这些区域中具有更大量的金。扁平弹簧坯件66和孔40可以分开镀覆金，然后如图3-5所示适当地组装从而提供本发明的接触件。

根据本发明的另一个方面，各个夹指76独特地形成为提供更稳固构造以及与配合接触件的改进电连接。具体地，夹指76不对称地形成以提供更宽的基底部段80以及更窄前端82，如图3A所示。更具体地，夹指76构造成在坯件66中具有稍微三角形的形状，该三角形具有较宽基底80，夹指76在该基底80处与基底部段70接合。这种构造提供了与基底部段70更强且更稳固的接合以抵抗当与连接器的阳性接触件部分的销接合时在弹簧夹指76上所提供的偏转力。如本领域普通技术人员所理解的，弹簧夹指76的这种偏转和形变可导致断续电连接并最终导致连接失败和信号损失。

参见图3A和4，弹簧坯件66在合适的模具上成形以卷曲成大致圆柱形状，以便在弹簧中形成同轴孔81，当形成接触件时，同轴孔81沿轴线27与孔40和26同轴对准。当形成弹簧30时，夹指76也在它们的基底80处并且沿着一个或多个额外弯曲线90朝向同轴轴线27凹进或弯曲用于接触阳性销并且屈曲抵靠销以实现适当电连接。通常，弹簧形成并且夹指76弯曲为实现内孔并实现孔81的适当内直径。内直径将取决于阳性销(未示出)的外直径和尺寸，且孔81定尺寸为允许弹簧夹指76屈曲一定量以在阳性销上获得所需的正常夹紧力，如现有技术中已知的。再次参照图4，当坯件围绕模具卷曲并且弹簧夹指76如所指出的那样适当地朝向彼此屈曲以使前端端部82更靠近在一起并形成圆柱形孔81时，孔在夹指处通常具有比在弹簧30的基底部段70处的内直径更小的内直径以用于实现稳固电连接。通常，基底部段70可具有接近销部段38的外直径的内直径以在弹簧和本体22之间实现良好的电接触。

具体地，参考图4，弹簧30可以通过将坯件66围绕合适的模具进行缠绕而形成圆柱形弹簧而形成。如图4所示，模具构造成使得弹簧夹指通常也在靠近线80,90处朝向中心轴线27向内弯曲。如图1所示，在弹簧30中形成屈曲夹指76，使得弹簧的前端端部82集合在一起形成圆柱形开口以及弹簧的孔81。

为了将阳性接触件销引导到孔81中，如图3和图4所示，弹簧夹指76的前端端部82也形成为以适当锥形92逐渐变细，使得销顺利地进入接触件。作为冲压过程的一部分，各种弹簧的前端端部82适当地逐渐变细，诸如以30-60度的角度，以形成引入锥形92用于接收销并将销引导到孔80中并与夹指76接合。因此，销可以被引导到弹簧30和孔40中并与接触件20适当接合，而不需要扩张弹簧的前端前部。

弹簧包括多个狭缝94，如图1,2和3A所示，这些狭缝位于弹簧夹指的每个之间。由于弹簧夹指具有比前端端部82更宽的基底端部80的独特形状，所以减小了各个夹指之间的狭缝94的宽度。此外，弹簧夹指中的每个具有在偏转时弹回适当位置的改善能力，从而提供更稳固的电连接。弹簧和夹指76的独特结构消除了在套筒32中形成用于防止弹簧夹指的过度屈曲或过度伸展的额外特征的需要。

根据本发明的一个具体特征，弹簧30利用多个离散舌片74与本体22固定，这些舌片74一体地形成在弹簧30中。离散舌片74在模具上形成以朝向接触件的轴线27径向向内延伸并且围绕弹簧定位并且构造成与形成在实心本体22中的相应多个离散凹口64接合。当弹簧在合适的模具上形成时，舌片74可以弯曲并在坯件中形成。舌片74是离散结构，其径向向内延伸以在围绕接触件本体22的外周的位置处接合各离散凹口64。如上所述，由于离散凹口，凹口可以在冲压过程中形成而不必围绕整个接触件本体22进行加工。类似地，离散舌片可以适当地形成和弯曲，以便接合到每个凹口64的深度中，以将弹簧30与本体22固定，而不需要用于将弹簧30与接触件本体固定的额外结构。舌片74形成为以处于20-40度范围中的角度θ₁向内倾斜。在一个实施例中，角度θ₁可以为相对于同轴轴线27和弹簧的基底部段70的大约30度，以与表面65的斜面大致对齐。冲压凹口64具有大约0.005英寸的深度，并且在一个实施例中，舌片74构造成延伸到凹口64的底部。以这种方式，弹簧牢固地保持至接触件的本体22以围绕销部段38，如图4所示。

套筒32具有实心结构并且可以采用深拉工艺形成。套筒可以由合适的金属形成，诸如不锈钢。套筒32形成内孔57，其与弹簧的内孔80和本体22的孔40同轴对齐。这样，阳性销可以滑入接触件并穿过套筒32以接合弹簧30的夹指76和接触件本体的孔40用于实现牢固电接合。参见图4和5，套筒32的前端端部56相对于套筒32适当地向内且向后卷曲，以将阳性销引导到接触件中并进入弹簧30的锥形端部92用于适当地接合。当弹簧围绕模具形成并定位在实心本体的销部段38上时，孔57的内直径与弹簧30的基底部段70的外直径相同或略小。当与弹簧的基底部段70处的厚度结合时，略小的销部段38的外直径可以等于接触件本体22的实心部段36的外直径用于将套筒紧密配合到弹簧和接触件本体上，如图5所示。

现在转到图4和5，为了完成接触件20的构造，弹簧30在实心接触件本体上滑动，直到弹簧的后端部或舌片部段68接合接触件本体22的实心部段36。舌片74滑动或卡接在相应的凹口64中以将弹簧固定到本体。然后套筒32在弹簧30和接触件的本体22的实心部段36的一部分上滑动，以接合弹簧并将离散舌片74保持成与离散凹口64接合。套筒32的内直径构造并定尺寸为与实现本体22的表面28的紧密压配，如图5所示。压配设置为抵靠本体22的实心部段36的表面28以用于将套筒32固定至适当位置。套筒还具有抵靠弹簧的基底部段70的紧密压配以在销部段38的本体和弹簧的基底部段70之间形成良好的电接触。套环50形成肩部52，套筒的后端部54抵靠该肩部52，如图5所示。

由于本发明的接触件的包括多个向内径向延伸的舌片74和无需机械加工的离散冲压凹口64的独特结构，因此通过本发明实现了成本和时间成本显著的节省。弹簧可以仅用圆柱形套筒32固定，而不需要要么在弹簧30内要么在套筒32内形成的额外特征。这样，套筒32的结构消除了与套筒32相关的各种冲压、机械加工和其它加工步骤，因此进一步降低制造接触件20的总成本。

类似地，由于弹簧30在基底端部80处具有比在前端端部82处更宽尺寸的弹簧夹指76的独特形成，因此本发明的接触件消除了对形成到套筒32中的将限制弹簧夹指76的行程以防止过度伸展的任何特定特征的需要。现有技术的接触件通常需要额外结构以防止弹簧夹指76的过度伸展或过度屈曲。

因此，如图1-5中所示的本发明的接触件提供了独特的接触件，该接触件可以以最少的形成步骤经济地制造，但仍然实现了稳固构造以及与配合接触件的阳性销的牢固电连接。

图6-9示出了本发明的接触件的替代实施例，其利用不同的向内径向延伸的结构用于将弹簧与接触件本体固定。具体地，参见图6-9，示出了结构，其中弹簧中的离散且径向向内延伸结构接合在接触件本体内的离散形成特征中。如图6-7所示接触件20a的实施例在许多方面类似于图1-5中所示的接触件20的实施例。因此，相同的数字用于形成接触件的各种部件和特征。

根据接触件20a的实施例，多个离散孔口100形成在实心壳体本体22a的销部段38a中。在一个实施例中，孔口100不是在销部段内的孔的后方形成，而是形成在销部段38a中以朝向轴线27径向向内延伸并进入孔40a(见图8)。离散孔口100定位于围绕本体22a的离散位置中，并且在所示实施例中，两个孔口大体彼此成180度定位。根据本发明可以使用更多或更少数量的孔口100，因此本发明不限于使用如图6-8所示的两个孔口。

接合本体22a和孔口100的弹簧元件包括多个向内延伸且离散的径向元件，诸如位于沿着弹簧坯件的位置处的凹坑102。凹坑102可以通过冲压工艺在弹簧坯件中形成。然后，如本文所讨论的，弹簧30a围绕合适的模具形成，并且凹坑定向成在围绕本体22a的离散位置处径向向内延伸。离散凹坑102朝向轴线27径向向内延伸并且可以在弹簧冲压过程中形成，而不需要额外加工步骤。凹坑102构造并设置成接合接触件本体22a中的适当对齐且离散的孔口100。也就是说，当弹簧30a的基底部段70a在本体22a的销部段38a上延伸时，离散凹坑102接合适当的孔口100以将弹簧30a固定至适当位置。然后，套筒32定位在弹簧30a和本体22a之上并具体地位于销部段38a和本体22a的实心部段36a的一部分之上以将凹坑102固定在孔口100中，从而形成接触并防止弹簧30a在接触件20a内沿轴线27纵向滑动。

类似于图1-5的实施例，套筒32压配到本体22a上并且具体地压配到实心部段36的表面28上。套筒32的内直径构造成并定尺寸为实现与本体22的表面28紧密压配，如图9所示。压配设置抵靠本体22的实心部段36的表面28用于将套筒32固定在适当位置。套筒还具有抵靠弹簧的基底部段70a的紧密压配以在销部段38处的本体和弹簧的基底部段70a之间形成良好的电接触。如上所述，套筒32的行程将由套环52和肩部54阻止。图6-9中所示的接触件具有许多与本文中关于图1-5中的接触件20所讨论的其他各种发明特征和优点相同的特征和优点。

图7A示出了类似于图7的实施例22b，但在本体22b的实心部段36中具有一些变化。本体22b的实心部段构造成一系列阶梯部段28,29的形式，类似于本文讨论的图10-14的实施例。为此，如本文所述，阶梯部段29或第二阶梯部段的外直径小于阶梯部段28或第一阶梯部段的外直径以在压配期间提供合适的间隙。以这种方式，增强了压配过程。类似于图1-5的实施例，套筒32压配到本体22b上并且具体地压配到实心部段36的表面28上。套筒32的内直径构造并定尺寸为实现与本体22的表面28的紧密压配用于将套筒32固定在适当位置。

图10-14示出了本发明的多件式电连接器接触件的另一个实施例。类似于其他实施例，接触件150形成整体较大电连接器组件的阴性部分并与合适缆线或导体联接，并且连接器组件的包括销(未示出)的阳性接触件或部分如图10所示与阴性接触件150接合用于实现电连接。接触件150包括多个部件或部段，该多个部件或部段组装在一起以形成完整接触件。具体地，实心接触件本体152与合适的电线或缆线154接合。通常，缆线154的暴露导体插入到本体152中。如图12所示，本体152具有形成内孔156的孔部段158，该内孔156构造用于接收缆线154的内导体(未示出)。本体152和孔156可以构造并定尺寸为适当地与各种不同尺寸的缆线和导体联接，并且本发明不受限于缆线的尺寸也不受限于接触件的尺寸。缆线154的内导体可以通过已知方法适当地固定在孔156中，诸如通过压接或焊接等。

在孔156和孔部段158的前方，本体152包括实心部段160，其具有如本文所述的特征和构造用于接合单独弹簧件或弹簧162和套筒件或套筒164以用于形成如本文所述的多件式接触件。如图11,12所示，为了形成多件式接触件150，本体152、弹簧162和套筒164都轴向对齐以形成接触件。首先，弹簧162固定到本体152，然后套筒164覆盖弹簧162和本体152的一部分。图13示出了根据本发明的一个实施例的已组装的多件式接触件150的横截面图。

再次参见图11和12，本体152包括限定孔156的孔部段或导体部段158。导体部段158的前部是实心部段160，该实心部段160构造成用于接合并固定如本文所述的多件式接触件的其他部件。实心部段160的前方是销部段166，其还限定了内孔168用于接收将以常规方式与接触件150接合以形成完整连接器的阳性配合销或阳性接触件(未示出)的前端。

本体152可以由合适的导电金属形成，诸如黄铜、铜合金或铝。也可以使用其他合适的金属。如图12所示，导体部段158可以包括一个或多个孔口170，该一个或多个孔口170形成在导体部段158中并允许进入孔156，诸如用于使导电涂层或电镀材料流进入孔中。例如，孔156的内表面172可以镀金以实现改善导电性。如上所述，插入孔156中的导体可以适当地固定，例如通过压接或焊接在其中。

根据本发明的一个实施例，本体用冷头设备冲压而不进行机械加工。尽管不需要，但本体152的实心部段160可以形成为具有基本上等于导体部段158的外直径的外直径。套环174也形成在实心部段160中。套环可冷成形为实心部段160的一部分，并且基本上形成为具有比实心部段的其余部分更大的外直径。套环174更多地朝导体部段158并且在销部段166的后方定位在实心部段160上。套环174具有更大的直径并且基本上在实心部段上形成肩部176，该肩部176定位在销部段166的后方。如图13所示，当接触件组装时，肩部176构造成与套筒164的后端部178邻接。也就是说，如本文所述，套环174和肩部176提供套筒164在接触件本体152上的足够向后行程以提供弹簧162的适当对准和保护以用于固定弹簧。然后将套筒的前端端部180定位在弹簧162的前端端部186附近。(见图13)

为了固定套筒164，实心部段160包括外直径不同的一系列阶梯部段。在所公开的实施例中，示出了两个阶梯部段，但是在不脱离本发明的情况下也可以使用更多的部段。阶梯部段包括阶梯部段161或第一阶梯部段以及阶梯部段163或第二阶梯部段。在所示的实施例中，这两个阶梯部段位于销部段的后方并且直径小于套环174。第一阶梯部段161构造成接收套筒164的后端部178，以通过套筒在本体上的压配将套筒与本体固定。如图13所示，当组件放在一起时，较小外直径的第二阶梯部段163提供了套筒的间隙，以便相对于弹簧162更容易地压配。以这种方式，当套筒在完整接触件中覆盖弹簧时，套筒不会以压配的方式沿着整个实心部段160接合，同时充分地接合本体和弹簧。同样，阶梯部段163的外直径小于阶梯部段161的外直径，以提供合适的间隙。由于根据本文所公开的特征的弹簧的独特结构和操作，在所示的接触件150的实施例中，套筒164与弹簧162接合，用于推动弹簧并进而推动舌片并将舌片198与凹口184固定以在本体152和弹簧162之间提供良好的电连接(图13)。套筒还可以在弹簧的基底部段192附近接合弹簧162，以用于本体和弹簧的进一步电联接。

再次参见图12，销部段166定位于实心部段160的前方并且对于孔168的后方的一部分或一定距离也是实心的。销部段也形成为具有比实心部段160的阶梯部段161,163的外直径略小的外直径。如下所述，弹簧滑到销部段166上，使得弹簧162中的舌片198接合在销部段166中形成的凹口184。销部段也形成孔168，该孔168通常比孔156短并且构造成类似于本文所述的孔40。如图13所示，当接触件组装时，孔168接收插入套筒164和弹簧162中的销的前端。为此，孔168具有锥形端部182，该锥形端部182可在销通过弹簧162插入并落座在孔168内部时引导销的前端。通常，孔168将形成为具有与阳性销的外直径相似的内直径，以便紧密摩擦配合。

根据本发明的一个方面，接触件150包括在接触件本体152中形成的用于将弹簧162与本体152固定的特征。本发明提供了稳固结构和良好的电连接，并且具有用于形成多件式接触件150的最少制造步骤。具体地，参见图11-12，接触件本体152，特别是销部段166用冷头设备冲压，以形成多个离散凹口184，这些凹口184在围绕本体152的离散位置处在本体152中朝向本体152的中心轴线157径向向内延伸。离散凹口184被冲压于本体152中，靠近实心部段160和销部段166之间的界面。凹口形成为如图12所示在本体中朝向轴线157径向向内延伸并且具有用于与如本文所讨论的弹簧的舌片部段特征接合的适当深度。由于凹口184的离散性质，其可以用适当的冷头设备模具冲压，而不是必须围绕本体152进行加工。这通过消除制造接触件150的耗时步骤而提供了显著的成本节约。例如，冷头设备的刀片可以从接触件本体的一侧引入以形成特征然后缩回。这降低了螺旋加工的传统接触件的成本，在螺旋加工中，部件被转动以一直围绕接触件本体制造特征。此外，在本发明中在本体152和弹簧162之间提供的独特固定消除了在套筒164内形成显著特征的需要，进一步消除了在形成接触150中消耗成本的制造步骤。

在图11的接触件150的实施例中，凹口184形成为围绕销部段周向延伸一定距离以适当地接合舌片。在替代实施例中，如图11A的接触件150a所示，凹口184a在离散位置处以更线性的设计形成在本体152a中用于适当地接合舌片198。

现在转向图10和图14，弹簧162通过与接触件150内的牢固构造组合而独特地构造用于稳固电连接。图14示出了弹簧162，其最初形成为扁平冲压坯件190。然后将扁平坯件190卷曲或成型为弹簧162。坯件190包括基底部段192和夹指部段194。多个舌片切口部段196也形成在坯件中。舌片切口部段196被构造成提供一个或多个冲压舌片198，这些冲压舌片198在弹簧162上形成和/或弯曲用于在弹簧162与接触件本体152接合时接合凹口184。如下面进一步讨论的，舌片定向成在连接器中朝夹指200向前并径向向内延伸以接合离散凹口184用于固定弹簧162。在一个实施例中，如图所示，多个舌片形成用于围绕形成的弹簧的内直径径向向内延伸。例如，所示的两个舌片可以围绕弹簧以180度间隔定位。当然，也可以使用更多数量的弹簧并围绕弹簧圆周定位。如本文进一步所示，基底部段192被配置成当接触件如图13所示构造时覆盖销部段166。更具体地，基底部段192和弹簧162的端部193覆盖销部段166，使得舌片198接合凹口184并径向向内延伸并进入凹口。夹指部段194形成多个离散夹指200，这些夹指200是接触件150的阴性部分的部件用于在接触件150与另一个配合接触件接合时夹持阳性销。

如上所述，弹簧坯件190可以由合适导电金属材料(诸如铜)的扁平件冲压而成。根据本发明的一个方面，弹簧坯件190可以镀覆有或涂覆有另一种导电材料，诸如金。优选地，可以在夹指部段194中镀覆更厚金，由于当形成弹簧162时，夹指部段194和各个夹指200将形成用于接收阳性接触销的配合区域。类似地，孔168可以镀覆有比本体152的其他部分更厚的金层。弹簧夹指200和孔168提供由接触件150接收的阳性销的配合区域。因此，希望在这些区域中具有更大量的金。扁平弹簧坯件190和孔168可以单独镀金，然后如图11-13所示适当地组装，从而提供本发明的接触件。

根据本发明的另一个方面，各个夹指200独特地形成用于提供更稳固的构造以及与本文所述的配合接触件的改进电连接。具体地，夹指200不对称地形成以提供更宽的基底209和更窄的前端204，如图14所示。更具体地，夹指200被构造在坯件190中以呈具有更宽基底209的稍微三角形形状，夹指200在该基底209处与坯件190的基底部段192接合。这种构造提供了与基底部段192更强且更稳固的接合，以抵抗当与接触件的阳性部分的销接合时在弹簧夹指200上提供的偏转力。如本领域普通技术人员所理解的，弹簧夹指200的这种偏转和变形可导致间断电连接并最终导致连接失败和信号损失。

参见图11和13，弹簧坯件190在合适的模具上形成用于卷曲成大致圆柱形状，以便在弹簧中也形成同轴孔210，当形成接触件时，该同轴孔210沿轴线157与孔168和156同轴对准。当形成弹簧162时，夹指200也在一个或多个弯曲线202,209处朝同轴轴线157向内凹进或弯曲，用于接触阳性销并屈曲抵靠销以实现适当电连接。通常，弹簧形成并且夹指200弯曲为形成内孔并且实现孔210的适当内直径。内直径将取决于阳性销(未示出)的外直径并且孔210定尺寸成允许弹簧夹指200的一定量屈曲以在阳性销上获得如本领域中已知的所需正常夹持力。再次参照图12，当坯件围绕模具卷曲并且弹簧夹指200如所指出的那样适当地朝向彼此弯曲以使前端204更靠近在一起并形成圆柱形孔210时，孔通常在夹指处具有比弹簧162的基底部段192处的内直径更小的内直径以用于实现稳固电连接。

为了将阳性接触件销引导到孔210中，弹簧夹指200的前端204也形成为以适当锥形206的逐渐变细，诸如以30-60度的角度，如图10,11和14所示，以形成引入锥形用于接收销并将销引导到孔中。锥形可以作为冲压过程的一部分而形成，因此弹簧构造成用于接收销并将销引导到孔210中并与夹指200接合。

弹簧包括多个狭缝208，如图10和14所示，这些狭缝208位于弹簧夹指的每个之间。由于弹簧夹指具有比前端端部204更宽的基底端部202的独特形状，所以减小了各个夹指之间的狭缝208的宽度。此外，弹簧夹指中的每个具有在偏转时弹回适当位置的改进能力，从而提供更稳固的电连接。弹簧和夹指200的独特构造消除了在套筒164中形成用于防止弹簧夹指的过度屈曲或过度伸展的额外特征的需要。

根据本发明的一个具体特征，弹簧162利用多个离散向前延伸的舌片198与本体152相固定，这些舌片198一体地形成在弹簧162中。离散舌片198用模具形成并弯曲成朝接触件的前端部向前延伸并且也朝接触件的轴线157径向向内延伸。舌片198围绕弹簧定位并且构造成接合形成在实心本体152中的离散凹口184并且还朝夹指200向前延伸。如上所述，当弹簧在合适模具上形成时，可以形成舌片198。舌片198具有离散结构，其径向向内延伸以在围绕接触件本体152的外周向的位置处接合各离散凹口184并向前延伸以进一步将弹簧162与实心本体固定。在该实施例中，示出了两个舌片198并且其通常位于弹簧的相反侧上。也可以使用更多或更少数量的舌片。

如上所述，由于离散凹口184，凹口可以在冲压过程中形成而不必围绕整个接触件本体152加工。类似地，离散舌片可以形成并适当地弯曲以接合到凹口184中每个的深度中以将弹簧162与本体152固定，而不需要用于将弹簧162与接触件本体固定的额外结构。舌片198形成为以处于20-40度范围中的角度θ₁向内倾斜。在一个实施例中，角度θ₁可以为相对于同轴轴线157和弹簧的基底部段192成大约30度。冲压凹口184具有大约0.005英寸的深度并且舌片198在一个实施例中构造成大体延伸到凹口184的底部。舌片198的前边缘199与凹口184的前边缘185邻接(参见图13)或与凹口184a的前边缘185a邻接(参见图11A)。以这种方式，弹簧162牢固地保持至接触件的本体152以围绕销部段166，如图13所示。此外，在从本体拉动弹簧的方向上的轴向位于弹簧上的任何力都受到凹口中前向舌片的抵抗。

套筒164具有实心结构并且可以采用深拉工艺形成。套筒可以由合适的金属形成，诸如不锈钢。套筒164形成内孔220，其与弹簧的内孔210和本体152的孔168同轴对齐。以这种方式，阳性销可滑入接触件并穿过套筒164以接合弹簧162的夹指200和接触件本体的孔168用于实现牢固电接合。参见图11和12，套筒164的前端端部180相对于套筒164适当地向内且向后卷曲以将阳性销引导到接触件中并进入弹簧162的锥形端部206中用于适当接合。孔220的内直径与阶梯部段161的外直径相同或略小以固定到实心本体的部段160。套筒164的后端部178与套环174的肩部176邻接。

现在转到图12和13，为了完成接触件150的构造，弹簧162在固体接触件本体上滑动，直到弹簧的后端部193接合接触件本体152的部段166。舌片198滑动或卡接在相应的凹口184中以将弹簧固定至本体。然后套筒164在弹簧162上滑动并压配到接触件的本体152的实心部段160的阶梯部段161上。阶梯部段163的较小直径为套筒164提供间隙，如图13所示。

由于本发明的包括无需机械加工的多个向内径向延伸且向前延伸的舌片198和离散冲压凹口184的接触件的独特构造，因此通过本发明实现了成本和时间成本的显著节约。弹簧可以固定而无需在弹簧162或套筒164内形成额外特征。这样，套筒164的构造消除了与套筒164相关的各种冲压和其他加工步骤，因此进一步降低了制造接触件150的总成本。

类似地，由于包括在基底端部192处具有比在前端端部204处更宽尺寸的弹簧夹指200的弹簧162的独特形成，因此本发明的接触消件除了对限制弹簧夹指200的行程以防止过度伸展的待形成在套筒164中的任何特定特征的需要。现有技术的接触件通常需要额外结构以防止弹簧夹指200的过度伸展或过度屈曲。

因此，如图10-14中所示的本发明的接触件提供了独特的接触件，该接触件可以以最少的形成步骤经济地制造，但仍然实现了稳固的构造以及与配合接触件的阳性销的牢固电连接。

本发明的设计和独特成型弹簧夹指使得能够增加接触件的弹性偏转而不需要过度屈曲止动装置。此外，本发明提供了弹簧与接触件本体的独特固定，而不需要待在弹簧或在套筒上形成用于将弹簧与接触件本体固定的额外特征。这些特征和其他特征由本文描述和要求保护的接触件提供。虽然已经通过各种实施例的描述说明了本发明，并且虽然已经相当详细地描述了这些实施例，但是申请人并不意图将所附权利要求的范围限制或以任何方式限制于这些细节。本领域技术人员容易想到其他优点和修改。因此，本发明在其更广泛的方面不限于具体细节、代表性装置和方法以及所示和所述的说明性示例。因此，在不脱离申请人的一般发明概念的精神或范围的情况下，可以偏离这些细节。

Claims (20)

1.一种电连接器接触件，包括：

本体，其具有用于接收导体的导体部段以及用于接收阳性销接触件的销部段；

弹簧，其构造成用于接合所述销部段并且包括围绕所述销部段定位的多个弹簧夹指用于形成孔，所述弹簧夹指径向向内弯曲并且构造成用于将销固定成与所述本体的所述销部段接合；

套筒，其构造成用于接合所述本体以覆盖所述弹簧；

本体销部段包括至少一个凹口，所述至少一个凹口形成在所述销部段中并径向延伸到所述销部段中；

所述弹簧包括至少一个舌片，所述至少一个舌片在弹簧孔中径向向内延伸且构造成延伸到所述至少一个凹口中用于将所述弹簧与所述本体固定。

2.根据权利要求1所述的电连接器，还包括形成在围绕所述销部段的位置处的多个离散凹口，并且所述弹簧包括多个舌片用于接合相应的离散凹口。

3.根据权利要求1所述的电连接器，其中，所述弹簧包括基底部段以及从所述基底部段向前延伸的夹指，所述至少一个舌片朝所述弹簧夹指向前延伸用于延伸到所述至少一个凹口中。

4.根据权利要求1所述的电连接器，其中所述弹簧包括基底部段以及从所述基底部段向前延伸的夹指，所述至少一个舌片相对于所述弹簧夹指向后延伸用于延伸到所述至少一个凹口中。

5.根据权利要求1所述的电连接器，其中，所述套筒构造成用于在所述套筒接合所述本体时接合所述弹簧的一部分。

6.根据权利要求1所述的电连接器，其中，所述本体还包括定位于所述销部段后方的第一阶梯部段，所述套筒构造成用于接合所述第一阶梯部段以覆盖所述弹簧。

7.根据权利要求6所述的电连接器，其中，所述本体还包括定位于所述第一阶梯部段前方的第二阶梯部段，所述第二阶梯部段的外直径小于所述第一阶梯部段的外直径用于在所述套筒和所述弹簧之间提供间隙。

8.根据权利要求1所述的电连接器，其中，所述弹簧包括至少一个弹簧夹指，所述至少一个弹簧夹指呈具有较宽基底以及较窄前端的不对称形状。

9.根据权利要求1所述的电连接器，还包括套环，所述套环从所述销部段向后定位在所述本体上，所述套筒接合所述本体并抵靠所述套环。

10.根据权利要求1所述的电连接器，其中，所述套筒在所述弹簧的两个端部之上延伸。

11.一种电连接器接触件，包括：

本体，其具有用于接收导体的导体部段以及用于接收阳性销接触件的部段；

弹簧，其构造成用于接合所述本体并且包括围绕所述本体定位的多个弹簧夹指用于形成孔，所述弹簧夹指径向向内弯曲并且构造成用于将销固定成与所述本体接合；

套筒，其构造成用于接合所述本体以覆盖所述弹簧；

所述本体包括多个凹口，所述多个凹口形成在所述本体中且在围绕所述本体的位置处在所述本体中径向向内延伸；

所述弹簧包括多个舌片，所述多个舌片在所述弹簧中径向向内延伸并朝所述弹簧夹指向前延伸用于接合相应的凹口以用于将所述弹簧与所述本体固定。

12.根据权利要求11所述的电连接器，其中，所述套筒构造成用于在所述套筒接合所述本体时接合所述弹簧的一部分。

13.根据权利要求11所述的电连接器，其中，所述套筒接合所述弹簧的所述舌片中的至少一个用于将所述舌片推入相应的凹口中。

14.根据权利要求11所述的电连接器，其中，所述本体还包括第一阶梯部段和第二阶梯部段，所述第二阶梯部段的外直径小于所述第一阶梯部段的外直径用于提供间隙，所述套筒构造成用于接合所述第一阶梯部段以将所述套筒与所述本体固定。

15.根据权利要求11所述的电连接器，其中，所述弹簧包括至少一个弹簧夹指，所述至少一个弹簧夹指呈具有较宽基底以及较窄前端的不对称形状。

16.根据权利要求11所述的电连接器，其中，所述套筒在所述弹簧的个两端部之上延伸。

17.一种电连接器接触件，包括：

本体，其具有用于接收导体的导体部段以及用于接收阳性销接触件的部段；

弹簧，其构造成用于接合所述本体并包括围绕所述本体定位的多个弹簧夹指用于形成孔，所述弹簧夹指径向向内弯曲并且构造成用于将销固定成与所述本体接合；

套筒，其构造成用于接合所述本体以覆盖所述弹簧；

所述本体销部段包括多个离散孔口，所述多个离散孔口形成在所述销部段中并在所述本体中径向向内延伸；

所述弹簧包括多个离散径向元件，所述多个离散径向元件在弹簧孔中向内延伸，所述径向元件构造成用于延伸到相应的离散孔口中用于将所述弹簧与所述本体固定。

18.根据权利要求17所述的电连接器，其中，向内延伸的径向元件是凹坑。

19.根据权利要求17所述的电连接器，其中，所述本体还包括第一阶梯部段和第二阶梯部段，所述第二阶梯部段的外直径小于所述第一阶梯部段的外直径用于提供间隙，所述套筒构造成用于接合所述第一阶梯部段以将所述套筒与所述本体固定。

20.根据权利要求17所述的电连接器，其中，所述弹簧包括至少一个弹簧夹指，所述至少一个弹簧夹指呈具有较宽基底以及较窄前端的不对称形状。