CN111133634A - 单件式电触头 - Google Patents

Abstract

公开各种电触头。所述触头可包括被配置用于与电线上的引线接合的单件式组件。所述触头可由材料薄片形成。所述薄片可形成为被配置用于接收引线的中空管。所述中空管可具有纵向接缝和尖齿。所述尖齿可从所述中空管的端部向内径向地延伸到所述中空管的内部中。所述尖齿可与引线接合以促进在所述触头与引线之间的电连通。

Description

单件式电触头

技术领域

本公开涉及电触头，例如具有整体构造的成形和卷制的电触头。

背景技术

电连接器是用于使用机械组合件结合电路的装置。可横越连接器从源装置向接收装置提供信号和/或功率。连接器可包含传送信号和/或功率的触头。

发明内容

一些电触头是机器加工的部分。这通常涉及例如运用车削、铣削或其它操作从工件移出材料(例如，金属)以便达成具体形状。举例来说，一些触头使用CNC机器、机床等生产。机器加工可为耗时且昂贵的。此外，因为机器加工是减材制造过程，所以其会产生大量的废料(例如，移出材料的碎屑)。

一些电触头是模制部分。举例来说，液体金属可倒入含有具有所要形状的中空腔的模具中，并且可允许液体金属冷却并固化。然而，对于某些类型的形状，模制可为困难、耗时和/或昂贵的。举例来说，小的薄壁中空管状形状可能难以运用模制操作来生产。此外，对于此类形状，可能难以仅使用模制操作来实现可接受的精确度和准确度水平，因此可能需要辅助操作。

本文中所公开的各种实施例涉及解决上文所论述的问题中的一个或多个或其它问题的电触头。举例来说，本公开的一些实施例涉及为成形和卷制部分的触头。举例来说，所述触头可包括形成(例如，弯曲)且卷制(例如，包裹)成中空管状形状的材料薄片。这可为有利的，因为此过程可快速进行并且需要移出极少材料或不需要移出材料。此外，形成和卷制过程可在成品部分中实现高精确度和准确度水平。

在若干实施例中，所述触头包括被配置用于与电线上的引线(例如，导体)接合的单件式组件。所述触头可由材料薄片形成。所述薄片可形成为被配置用于接收引线的中空管。所述中空管可具有纵向接缝(例如，间隙)。所述中空管可具有一个或多个尖齿。所述尖齿可从所述中空管的端部向内径向地延伸到所述中空管的内部中。所述尖齿可与引线接合以促进在所述触头与引线之间的电连通。

以上总结是所公开技术的某些特征的高级概述。所述总结仅具有说明性，并不意图为限制性。在本申请案中描述的装置和方法的其它方面、特征和优势将在下文所阐述的教示中变得显而易见。本公开中没有特征是必不可少或关键的。

附图说明

本文中所描述的装置和方法的各种特征和优势将结合附图从以下描述变得显而易见。这些图式描绘根据本公开的若干实施例。所述图式不应被视为具有限制性。在图式中，类似的附图标记或符号通常标识类似的组件，除非上下文另外规定。

图1示出电连接器的横截面侧视图。

图2示出电触头的前透视图，所述电触头可用于图1的连接器中。

图3示出图2的触头的后透视图。

图4示出图2的触头的俯视图。

图5示出图2的触头的仰视图。

图6示出图2的触头的右侧视图，左侧视图是其镜像。

图7示出图2的触头的前视图。

图8示出图2的触头的后视图。

图9示出图2的触头的右后侧横截面透视图。

图10示出沿着图5的线10-10的横截面侧视图。

图11示出图10的触头的一部分的特写。

图12示出图2的触头的后顶部横截面透视图。

图13示出沿着图6的线13-13的横截面侧视图。

图14示出图13的触头的一部分的特写。

图15到19示出制造触头的方法的某些部分的顶部和侧视图。

具体实施方式

本文中所描述的电触头的各种特征和优势将从图中所说明的若干具体实施例的以下描述变得更充分的显而易见。这些实施例意欲示出本公开的原理。然而，本公开的不应仅限于所示出的实施例。考虑到本文中所公开的原理，如所属领域的技术人员将显而易见的，所示出的实施例的特征可被修改、组合、移出和/或替换。

连接器概述(图1)

图1示出实例电连接器。如所展示，电连接器2可包含一个或多个电触头10。电连接器2可与对应的电连接器配合，所述对应的电连接器可具有对应的电触头。举例来说，所示出的电连接器2包括公连接器，其可与对应的母连接器配合。这可在公连接器和母连接器的相应触头之间提供电连通。电连接器2可具有内部区段4，所述内部区段可包括介电材料。内部区段可具有触头10延伸通过的通道6。如所展示，在一些实施例中，触头10的近端延伸超出通道6的端部。在一些变化形式中，触头10的近端在通道6内终止。触头10的远端可与相应导体联接。举例来说，远端可各自接收电线上的引线。

触头10可包含用以辅助将触头10固持在电连接器2内的特征。举例来说，如下文更详细地论述，触头10可具有肩部30。如所展示，肩部30可与连接器2的对应特征(例如内部区段4的对应的肩部)接合。在一些实施例中，连接器2包含紧固特征，例如将触头10固持在适当位置的夹具8。举例来说，夹具8可呈现与肩部30的物理干扰，从而抑制阻止触头10的意外移出。

触头概述(图2到8)

图2到8示出电触头10的实施例。如所展示，触头10可包括具有纵向轴线L的细长单元。触头10可包括管状部件，例如中空管。触头10具有第一近端12和第二远端14。端部12、14可通过触头10的中间部分结合。在各种实施例中，触头10包括导电材料，例如金属。举例来说，触头10可包括钢、不锈钢、铝、铜或其它金属。

在各种实施例中，触头10具有整体构造。举例来说，触头10可由单个材料薄片形成。所述薄片可为大体平坦的。在某些实施例中，触头10不包括联接在一起的多个组件。在一些实施例中，触头10是整体形成的。在各种实施例中，触头是单件式组件。单件式触头可避免对获得并连接多个组件的需要，可增加可靠性，和/或可降低成本。在一些实施例中，触头10具有薄壁构造。举例来说，壁的径向厚度(例如，薄片的厚度)可小于或等于约：0.50mm、0.25mm、0.15mm、0.10mm、0.05mm、前述厚度之间的厚度，或其它厚度。在一些实施例中，触头10的大小相对较小。举例来说，触头10可具有小于或等于约以下各项的外径：7mm、5mm、3mm、2mm、1mm、前述直径之间的直径，或其它直径。在某些变化形式中，触头10的纵向长度小于或等于约：60mm、50mm、40mm、25mm、15mm、前述长度之间的长度，或其它长度。

如所展示，触头10可包含不连续性，例如纵向接缝16。接缝16可包括间隙、开口、槽，或其它。接缝16可从第一端12延伸到第二端14。如所展示，接缝16可在触头10的纵向端部上是无界的(例如，开放的)。在各种实施例中，接缝16在触头10的制造期间和/或由于所述制造而形成。举例来说，在一些实施例中，通过围绕纵向轴线包裹材料薄片的外侧直到侧面彼此邻近为止从而形成接缝16而形成触头10。接缝16可与外侧间隔开和/或可为其中外侧不触碰的空间。在某些变化形式中，接缝16包括重叠区，例如外侧的周向重叠区。

第一端12可被配置成与配合触头接合。举例来说，如所示出，第一端12可例如在终端部分上具有锥形的接合表面。锥形接合表面可辅助将第一端12接合(例如，插入)到配合触头中。在一些实施例中，第一端12包含凹口18。如所展示，凹口18可包括大体扇形形状。在某些实施方案中，凹口18促进触头10的制造。在一些实施例中，凹口18与接缝16相交和/或与所述接缝对准。接缝16可平分凹口18。在一些实施方案中，当从上方观察时凹口18具有大体泪滴或“U”形状(参见图4)。如所展示，凹口18可向远侧延伸超出锥形接合表面。

在一些实施例中，第二端14包含多个突出部20和/或凹槽22，如将在下文更详细地描述。在一些实施方案中,第二端14是齿形的。举例来说，如所展示，第二端14可包含多个大体矩形的突出部和/或凹陷。

触头10可包含细长销区段24。在一些实施例中，销区段24被配置成与配合触头(图中未展示)的对应的插座区段配合地接合。配合触头可与触头10具有相同或类似构造，但其中销区段24由被配置成接收销区段24的一部分的插座区段替换。

如所示出，触头10可包含锥形部分26，其相对于纵向轴线倾斜。举例来说，锥形部分26可倾斜至少约：3°、5°、10°、15°、20°、30°、前述角度之间的角度，或其它角度。锥形部分26可连接销区段24与第一管状部分28。触头10的直径可在锥形部分26的近端与远端之间增加。举例来说，锥形区段26可将所述直径从销区段24的直径增加到第一管状部分28的直径。在一些实施例中，锥形区段26的远端的直径与锥形区段26的近端的直径的比率至少约：1.25、1.5、1.75、2.0、前述比率之间的比率，或其它比率。

如先前所提及，触头10可包含被配置成辅助将触头10固持在例如连接器主体(参见图1)的安装结构中的特征。举例来说，触头10可包含凸缘，例如肩部30。肩部30可被配置成与安装结构中的对应的凹槽接合。这可将触头10固持和/或定位在安装结构中和/或可阻止触头10与连接器脱离。在若干实施例中，肩部30相对于第一管状部分28径向向外延伸。肩部30可包括触头10上的环形突起部。在一些实施方案中，当从上部(参见图4)和/或侧面(参见图6)观察时，肩部30具有大体矩形形状。在一些实施例中，肩部30定位在触头的长度的纵向中点处或附近。肩部30可具有半径或倒角端。在各种实施例中，安装结构是介电材料。

如所展示，触头10可包含第二管状部分32。第二管状部分32可具有小于、大致等于或大于第一管状部分28的直径的直径。在一些实施例中，第二管状部分32具有小于或等于肩部30的直径的直径。如所展示，第二管状部分32的长度可小于第一管状部分28的长度。在一些变化形式中，第二管状部分32的长度大致等于或大于第一管状部分28的长度。第二管状部分32的长度可大于肩部30的长度和/或小于销区段24的长度。

在一些实施例中，触头10包含稳定器34。稳定器34可被配置成与安装结构接合，例如与安装结构中对应的凹槽接合。这可促进将触头固持在安装结构中。在某些实施方案中，稳定器34被配置成辅助阻止触头10相对于安装结构过度移动。举例来说，稳定器34可接触(例如，径向地抵靠)连接器2的一部分以抑制或阻止触头10相对于连接器2的纵向轴线的偏斜。在一些变化形式中，稳定器34被配置成与连接器2接合以维持触头10的纵向轴线大体平行于连接器2的纵向轴线。在一些实施例中，稳定器34的长度大于肩部30的长度。稳定器34的直径可小于或等于肩部30的直径。稳定器34的长度可小于、大致等于或大于第二主体32的长度。稳定器34可为大体圆柱形的。如所示出，稳定器34可具有锥形近端和/或远端。

触头10可包含第三管状部分36。第三管状部分36可具有小于、大致等于或大于第一管状部分28和/或第二管状部分32的直径的直径。第三管状部分36可具有大于第二管状部分32和/或稳定器34的纵向长度。在一些实施例中，第三管状部分36的长度小于或等于销区段24和/或第一管状部分28的长度。如所示出，管状部分28、32、36中的一个或多个可具有大体平行于纵向轴线的外表面。在某些实施例中，管状部分28、32、36中的一个或多个具有大体圆柱形形状。

接合部件(图8到13)

如上文所提及，触头10可被配置成促进与导体的电连接，例如与触头10配合的电线的电连接。如图8到13中所展示，触头10的第二端14可包含一个或多个连接促进部件，例如尖齿40。某些实施例具有1、2、3、4、5、6、7、8或更多个尖齿40。尖齿40可在触头10中的通道38内部延伸。通道38可在第一端12与第二端14之间延伸。在某些实施方案中，通道38在第一端12和第二端14的末端处与孔口12A、14A和/或与接缝16成流体连通。在一些实施例中，尖齿40纵向延伸，例如基本上平行于纵向轴线L或相对于纵向轴线L成锐角延伸。在各种实施例中，尖齿40可接合(例如，抵靠)接收在第二端14中的导体。尖齿40与导体之间的接合可在触头10与导体之间提供可靠的电连接。如所示出，在一些实施例中，尖齿40可具有圆的或倒角近端42。在各种实施例中，尖齿40包括悬臂。悬臂可与第二端14和/或突出部20连接。在一些实施方案中，尖齿40具有基本上相等的纵向长度。

在一些实施例中，尖齿40具有锥形形状。举例来说，尖齿40可例如在朝向第一端12的方向上从第二端14纵向渐缩(例如，缩窄)。如图11中所展示，尖齿40从第二端40B到第一端40A渐缩。第一端40A可具有宽度W1并且第二端40B可具有宽度W2。在一些实施例中，W1小于或等于W2。举例来说，W1与W2的比率可小于或等于约：0.99，0.95，0.90，0.85，0.80，0.75，前述比率之间的比率，或其它比率。如所展示，在一些实施例中，第一端40A是悬臂式的和/或是自由端(例如，与触头的另一结构间隔开和/或不连接到所述另一结构)。在一些实施方案中，第二端40B连接到第三管状部分36和/或突出部20中的一个。

如所展示，尖齿40可具有尖齿长度TL。尖齿长度TL可大于或等于触头10的外径，例如第三管状部分36的外径。在一些实施例中，尖齿长度TL与第三管状部分36的外径的比率至少约：1.2，1.4，1.6，1.8，2.0，前述比率之间的比率，或其它比率。

如上文所提及，第二端14可为齿形的。举例来说，如所示出，突出部20和凹槽22可在第二端14上形成齿形结构，例如形成中空部的突出部20和形成凹口的凹槽22。突出部20可在第二端14上向远侧延伸。如图11中所展示，突出部20和/或凹槽22可具有大体矩形形状，但也涵盖其它形状，例如三角形、梯形或其它。

在各种实施方案中，尖齿40相对于纵向轴线L和/或触头10的第三管状部分36倾斜。举例来说，如图14中所展示，尖齿40可相对于纵向轴线L和/或第三管状部分36成角度α定位。在一些实施例中，角度α至少为约：3°、5°、10°、15°、20°、30°、前述角度之间的角度，或其它角度。

如所示出，第三管状部分36可具有厚度T1，尖齿40可具有厚度T2，且突出部20可具有厚度T3。厚度T3可大于厚度T1和/或厚度T2。举例来说，厚度T3可为厚度T1和/或厚度T2的至少约两倍。在一些实施例中，厚度T1大于或约等于厚度T2。

在一些实施例中，尖齿40限定接收空间(由图14中的虚线指示)。接收空间可被配置成接收导体，例如电线上的引线。在各种实施例中，接收空间的近端与尖齿40的第一端40A纵向对准。如所展示，接收空间的近端的直径D1可小于接收空间的远端的直径D2。举例来说，D1与D2的比率可小于或等于约：0.9、0.8、0.7、0.6、0.5、0.4、前述比率之间的比率，或其它比率。尖齿40可被配置成使得直径D1小于插入到接收空间中的导体的外径。

在各种实施例中，在将导体插入到接收空间中期间，偏转尖齿40，例如径向向外推动。这可在触头10与导体之间提供正接合(例如，物理邻接)，这可增加在导体与触头10之间提供并维护可靠电连接性的可能性。可靠连接性在例如航空应用的某些应用中可为尤其重要的。在一些实施方案中，将尖齿40偏转到与纵向轴线基本上平行的位置中。在各种实施例中，尖齿40为有弹性的。举例来说，在一些实施方案中，响应于导体从接收空间移出，尖齿40基本上返回到其在导体插入到接收空间中之前所处的部分中。

制造方法(图15到19)

图15到19示出制造例如触头10的触头的实例方法。图15示出材料薄片的实例，例如金属薄片。所述薄片可具有第一端12、第二端14、第一横向侧151，和第二横向侧152。如所示出，所述薄片的形状可为矩形，但也涵盖其它形状，例如正方形、椭圆形或其它。

图16示出在形成过程之后的图15的薄片。所述形成过程可包含从所述薄片的拐角移出凹口18。所述形成过程可包含移出所述薄片的第二端的部分，以便形成突出部20和凹槽22。在一些实施例中，突出部20和/或凹槽22通过冲压或切割操作形成。如所展示，突出部20可具有突出部长度PL。

图17示出在弯曲操作之后的图16的薄片。在弯曲操作中，突出部20变形。举例来说，突出部20可在所述薄片的一部分上方折叠以形成尖齿40。在图16的实施例中，尖齿40朝向薄片的第一端折叠。尖齿40可折叠至少约：90°，120°，140°，150°，160°，170°，前述角度之间的角度，或其它角度。在一些实施例中，尖齿40在突出部长度PL的约中点处折叠。

图18示出在另一形成操作之后的图17的薄片。这可包含在所述薄片中形成锥体26、肩部30和/或稳定器34。在一些实施例中，所述薄片弯曲成折断以形成锥体26、肩部30和/或稳定器34。

图19示出形成为中空管的图18的薄片。在各种实施例中，所述方法包含例如围绕纵向轴线L包裹和/或滚压外侧151、152。在一些实施方案中，所述薄片包裹在心轴或其它成形装置周围以形成管状触头10。在图15中所示出的实施例中，所述方法可包含在垂直于纵向轴线的方向上包裹外侧151、152。举例来说，如图19中所展示，所述方法可包含将外侧151、152包裹在页面外，使得外侧151、152环绕彼此并且定位成邻近于彼此。外侧151、152可通过接缝16彼此间隔开。在一些变化形式中，行进侧151、152周向性重叠。外侧151、152的包裹可形成触头10。

某些术语

尽管某些实施例和实例的上下文已经公开各种电触头，但本公开延伸超出具体公开的实施例到其它替代性实施例和/或实施例的使用及其某些修改和等效物。任何结构的使用显然在本发明的范围内。所公开实施例的各种特征和方面可彼此组合或替代以便形成组合件的不同模式。本公开的范围不应受本文中所描述的所公开的特定实施例限制。

在本公开中在单独实施方案或实施例的上下文中描述的某些特征还可在单一实施方案或实施例中组合地实施。相反地，在单个实施方案或实施例的上下文中描述的各种特征也可单独地在多个实施方案或实施例中实施或以任何合适的子组合来实施。此外，尽管特征可以在上文描述为以某些组合起作用，但在一些状况下，来自所要求的组合的一个或多个特征可从所述组合切离，且所述组合可以被要求为任何子组合或任何子组合的变化。

本文中所使用的定向术语，例如“顶部”、“底部”、“近侧”、“远侧”、“纵向”、“横向”和“端部”，在所说明的实施例的上下文中使用。然而，本公开不应限于所示出的定向。实际上，其它定向是可能的且在本公开的范围内。关于如本文中所使用的圆形形状的术语，例如直径或半径，应理解为不需要完美的圆形结构，但实情为，应适用于具有可从边到边测量的横截面区的任何合适的结构。通常，关于形状的术语，例如“圆形”、“圆柱形”、“半圆形”或“半圆柱形”或任何相关或类似术语不需要严格地符合圆形或圆柱形或其它结构的数学定义，但可涵盖为合理地密切近似的结构。

除非确切地陈述是其它情况，或在所使用的上下文内另外理解，否则条件语言，例如“可以(can)”、“可以(could)”、“可能(might)”或“可能(may)”，大体上意图传达包含或不包含某些特征、元件和/或步骤的某些实施例。因此，此类条件语言并非大体上意图暗示一个或多个实施例以任何方式需要这些特征、元件和/或步骤。

除非确切地陈述是其它情况，否则例如短语“X、Y以及Z中的至少一个”等连接性语言在所使用的上下文中一般另外理解为传达某一条目、项等可以是X、Y或Z中的任一个。因此，此类连接性语言并非大体上意图暗示某些实施例需要X中的至少一个、Y中的至少一个和Z中的至少一个的存在。

如本文中所使用的术语“大致”、“约”和“基本上”表示接近仍执行所要功能或实现所需结果的规定量的量。举例来说，在一些实施例中，如上下文可指示，术语“大致”、“约”和“基本上”可指代在规定量的小于或等于10％内的量。如本文中所使用的术语“大体上”表示主要包含或趋向于特定值、量或特性的值、量或特性。作为一实例，在某些实施例中，如上下文可指示，术语“大体上并行”可指与确切平行偏离小于或等于20度的某物。

已经结合附图描述了一些实施例。诸图是按比例的，但此类比例不应为限制性的，这是由于除所展示以外的尺寸和比例也被涵盖并且在本发明的范围内。距离、角度等仅是说明性的，且未必具有与所示出的装置的实际尺寸和布局的精确关系。可添加、去除和/或重新布置各组件。此外，本文中的结合各种实施例的任何特定特征、方面、方法、性质、特性、质量、属性、元件或类似者的公开内容可用于本文中阐述的所有其它实施例。另外，应认识到，本文中所描述的任何方法可使用适合于执行所叙述的步骤的任何装置实践。

总结

已经公开电触头的各种实施例和实例。尽管已经在那些实施例和实例的上下文中公开了所述实施例和实例，但本公开延伸超出具体公开的实施例到其它替代性实施例和/或实施例的其它使用，以及其某些修改和等效物。本公开明确地预期所公开实施例的各种特征和方面可彼此组合或替代。因此，本公开的范围不应受上文所描述的所公开的特定实施例限制，而是应仅通过充分阅读所附权利要求书来确定。

Claims (15)

1.一种沿纵向轴线延伸的细长的中空单件式电触头，所述电触头包括：

第一近端，其包括锥形接合表面，所述锥形接合表面被配置成与配合电连接器接合；

第二远端，其与所述第一近端相对；

中间部分，其连接所述第一近端与所述第二远端；

内部通道，其在所述第一近端与所述第二远端之间纵向延伸；

间隙，其在所述第一近端与所述第二远端之间纵向延伸；以及

所述第二远端上的多个尖齿，所述尖齿向近侧延伸到所述内部通道中，所述尖齿限定接收空间，所述接收空间被配置成接收导体以在所述导体与所述触头之间提供电连通；

其中所述电触头是单一组件并且由材料薄片形成。

2.根据权利要求1所述的电触头，其中所述多个尖齿被配置成响应于所述导体的插入而弹性地偏转。

3.根据权利要求1所述的电触头，其中所述多个尖齿中的每一个相对于所述纵向轴线成角度α，所述角度α小于或等于20°。

4.根据权利要求1所述的电触头，其中所述中间部分包括径向向外延伸的凸缘。

5.根据权利要求1所述的电触头，其中所述第一近端进一步包括U形凹口。

6.根据权利要求1所述的电触头，其中所述第二远端包括多个突出部和凹槽。

7.根据权利要求1所述的电触头，其中所述第二远端是齿形的。

8.一种制造电触头的方法，所述方法包括：

获得材料薄片，所述薄片具有第一端、与所述第一端相对的第二端、第一横向侧壁和与所述第一横向侧壁相对的第二横向侧壁；

在所述材料薄片的所述第二端上形成突出部；

使所述突出部在所述材料薄片的一部分上方并朝向所述第一端弯曲；

在所述材料薄片的中间部分中形成凸缘；以及

将所述第一横向侧壁和所述第二横向侧壁朝向彼此包裹，从而形成所述突出部在所述触头的径向内部上的中空管状触头。

9.根据权利要求8所述的方法，其进一步包括在所述材料薄片的所述第一端上形成凹口。

10.根据权利要求8所述的方法，其进一步包括维持所述第一横向侧壁与所述第二横向侧壁之间的间隙。

11.根据权利要求8所述的方法，其中使所述突出部在所述材料薄片的一部分上方弯曲包括：使所述突出部弯曲使得所述突出部相对于所述材料薄片的平面成角度α延伸，所述角度α小于或等于20°。

12.根据权利要求8所述的方法，其中所述方法不包含运用碾磨机或机床对所述触头进行机器加工。

13.根据权利要求8所述的方法，其中形成所述突出部包括形成具有长度L的所述突出部，且其中使所述突出部弯曲包括在所述长度L的大致中点处使所述突出部弯曲。

14.根据权利要求8所述的方法，其中形成所述突出部包括在所述材料薄片的所述第二端上切割凹槽。

15.根据权利要求8所述的方法，其中将所述第一横向侧壁和所述第二横向侧壁朝向彼此包裹包括围绕心轴滚压所述材料薄片。

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