CN112787123B - 一种压接端子、信号接收模块及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种压接端子、信号接收模块及电子设备，该压接端子可以应用于电动汽车内的模块之间的电气连接。该压接端子包括由连续金属片折弯卷曲而成的用于与印刷电路板的镀孔压接配合的接触段、位于接触段一端的连接段以及位于接触段的另一端的导向段；接触段的外表面的至少一部分形成用于与印刷电路板的镀孔配合的弧面，沿弧面的轴心线的圆周方向，接触段的两个侧边均形成有向弧面轴心线的方向弯曲的抵接部。当该压接端子与印刷电路板的镀孔压接配合，两个抵接部的自由端抵接相当于形成压接端子的两个简支梁，在压接端子与印刷电路板的镀孔配合时为整个结构提供支持，使压接端子与镀孔之间保持较大的摩擦力以满足压接端子和镀孔连接的可靠性。

Description

一种压接端子、信号接收模块及电子设备

技术领域

本申请涉及汽车电气系统技术领域，尤其涉及到一种压接端子、信号接收模块及电子设备。

背景技术

随着电动汽车及汽车通讯的发展速度越来越快，可以预见的是无人驾驶技术的发展将极大地丰富未来世界，给传统的汽车行业添加智能互联的发展空间，届时汽车可依托5G网络进行自主驾驶，驾驶过程中可以自动避让其他车辆及行人以有效避免交通事故，提升交通效率。

为了实现无人驾驶及通讯互联，汽车需要增加更多的雷达模块，其信号处理能力及可靠性必须有极大的提升。目前汽车电气系统具体通过如图1所示的业界常用的压接端子1与印刷电路板2的配合呈图2所示的状态，其中，印刷电路板2上形成有镀孔21，镀孔21的内侧涂覆有铜质的镀层211，当压接端子1压入镀孔21内与镀层211接触实现电气连接可以将信号接收模块接收到的信号导入雷达模块的内部电子电路。此处压接端子1与印刷电路板2 的镀孔21连接的可靠性直接影响雷达模块内部电子电路运算处理结果，甚至影响到汽车的安全性能。

参照图2，上述压接端子1垂直于长度方向的横截面为顶点倒圆的矩形，当压接端子1 压入印刷电路板2的镀孔21时会挤压镀孔21使镀孔21发生变形，镀孔21变形后向压接端子1施加反向压力，使得印刷电路板2的镀孔21与压接端子1之间相互挤压产生摩擦力从而实现压接端子1与镀孔21内的镀层211接触实现电气可靠连接。当然，镀孔21的变形程度需要进行控制，以避免出现镀层211以及镀孔21被破坏的情况，根据IEC60352-5的规定可知，图2中镀孔21的镀层211变形量a应小于70μm，且变形后的镀层211厚度b不小于8 μm(如图1所示)，以确保连接的可靠性，避免镀层211及镀孔21被破坏。

基于汽车行业应用场景的复杂性和恶劣性，目前的压接端子1还不能在满足与印刷电路板2配合实现可靠的电气连接的同时保持镀孔21的结构完整。

发明内容

本申请提供一种压接端子、信号接收模块及电子设备，以在满足压接端子与印刷电路板配合实现可靠电气连接的前提下保持印刷电路板的镀孔的结构完整。

本申请提供的压接端子可以应用于汽车电气系统的电子设备中，具体可以设置于电子设备的信号接收模块中，充当信号接收模块的信号输出端。应用时，将压接端子挤压插入电子设备的处理模块的印刷电路板上的镀孔内，使压接端子与镀孔内的镀层挤压接触实现电气连接，此处依靠压接端子与镀孔之间相互挤压产生的摩擦力保持电气连接的稳定可靠(以下描述仅涉及压接端子与镀孔之间的配合，忽略镀层)。压接端子由一连续金属片折弯卷曲而成，具体可以包括接触段以及形成于接触段两端的连接段和导向段，当然，导向段与接触段的连接处光滑过渡，连接段与接触段的连接处也是光滑过渡。其中，接触段的最大径向尺寸大于印刷电路板的镀孔直径，在压接端子插入印刷电路板的镀孔时，接触段与镀孔挤压配合。具体到接触段的结构，接触段的外表面的至少一部分形成一弧面，以在压接端子与印刷电路板压接配合时，接触段的外表面与印刷电路板的镀孔内壁挤压配合。上述弧面具有沿连接段、接触段以及导向段排列方向延伸的轴心线，当压接端子与印刷电路板的镀孔压接配合，压接端子的连接段、接触段以及导向段的排列方向与镀孔的轴心线平行，接触段的外表面形成的弧面与镀孔的内壁配合，弧面的轴心线与镀孔的轴心线共线。接触段外表面形成的弧面与镀孔内壁相当于面配合，二者之间具有较大的接触面积，压接端子对镀孔施加的力被分散，使得镀孔单位面积受到的挤压力减小，进而镀孔的变形减小，可以降低压接端子对镀孔的破坏程度，尽可能保证镀孔的完整性。沿上述弧面的轴心线的圆周方向，所述接触段的两个侧边均形成有向所述弧面轴心线的方向弯曲的抵接部；当压接端子与印刷电路板的镀孔压接配合，两个抵接部被镀孔挤压至两个抵接部相抵，此时两个抵接部相当于形成压接端子的两个简支梁，在压接端子与印刷电路板的镀孔配合时为整个结构提供支持，使得压接端子与印刷电路板保持稳定可靠的连接；此时，在接触段垂直于压接端子的连接段、接触段以及导向段的排列方向的横截面内，接触段的几何中心相当于压接端子的一个支点，两个抵接部的抵接点相当于压接端子另一个支点，两个支点保证了压接端子的结构稳定性，也可以使压接端子与镀孔之间保持较大的摩擦力以满足压接端子和镀孔连接的可靠性。

一种可能实现的方式中，为了方便抵接部向接触段外表面形成的弧面的圆心轴卷曲，每个所述抵接部的厚度自抵接部靠近接触段的一端到抵接部的自由端(对于每个抵接部，其自由端指的是远离接触段的一端)逐渐减小。而为了两个抵接部被挤压后更加稳定顺滑地抵接，每个抵接部的自由端可以呈弧面。

具体而言，压接端子的导向段是为了将接触段导入印刷电路板的镀孔使接触段与镀孔压接配合，因此沿导向段、接触段和连接段的排列方向，所述导向段的横截面积小于所述接触段的横截面积。为了优化导向段的导向作用，所述导向段的横截面积自导向段靠近所述接触段一端到导向段的自由端(即导向段远离接触段的一端)逐渐减小，使得导向段相当于一锥形结构(该锥形结构的径向小端远离接触段)；在将压接端子插入印刷电路板的镀孔实现压接配合的过程中，导向段的自由端首先进入镀孔并引导导向段完整穿过镀孔至接触段伸入镀孔与镀孔配合，实现压接端子与印刷电路板的电气连接。在所述导向段与所述接触段的交界处还可以设有若干贯穿压接端子的透孔，可以减小压接端子在插入镀孔时压接端子施加到镀孔的挤压力，从而减小压接端子对印刷电路板内部电路的破坏。

而压接端子的连接段则用于连接外接固定件，外接固定件可以是一个信号接收模块的信号输出端，当压接端子的连接段与该信号接收模块的外接固定件连接，压接端子可以作为该信号接收模块的信号输出端口，以与其他模块的印刷电路板配合实现电气连接。此处的接触段可以形成有腰形过渡，以适应简化与外接固定件之间的过渡特征。

基于上述压接端子，本申请还提供一种信号接收模块，具体可以包括可以接收外部信号的模块本体以及上述任一种压接端子，模块本体具有可以作为信号输出端的外接固定件，压接端子与外接固定件连接以作为信号接收模块的信号输出端口与其他模块的印刷电路板配合。

当然，本申请还可以提供一种电子设备，这种电子设备可以应用于汽车的电气系统，该电子设备包括处理模块以及上述信号接收模块，处理模块具有印刷电路板，信号接收模块中的压接端子与该印刷电路板配合可以实现处理模块与信号接收模块的电气连接。

附图说明

图1为现有技术中的一种压接端子的结构示意图；

图2为现有技术中的一种压接端子与印刷电路板的镀孔配合的剖面结构示意图；

图3为现有技术中的一种空心结构的压接端子的结构示意图；

图4a为图3中A-A的剖面结构示意图；

图4b为现有技术中的一种实心结构的压接端子的剖面结构示意图；

图4c为现有技术中的另一种实心结构的压接端子的剖面结构示意图；

图4d为现有技术中的一种C型压接端子与印刷电路板的镀孔配合的剖面结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种压接端子的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种压接端子与印刷电路板的镀孔配合的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的一种压接端子的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的一种压接端子的主视图；

图9为图8中B-B的剖面结构示意图；

图10为本申请实施例提供的一种压接端子与印刷电路板的镀孔配合的剖面结构示意图；

图11为本申请实施例提供的一种压接端子与外接固定件连接的结构示意图；

图12为本申请实施例提供的一种信号接收模块的结构示意图；

图13为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

基于图1所示的压接端子1的基本结构，目前常见的一种空心结构的压接端子1a如图3 所示，在压接端子1a中间部分M可以形成镂空，在该压接端子1a图3所示的A-A处的剖面结构如图4a所示)。结合图2所示的压接端子1与印刷电路板2的配合形式，为了增大压接端子1a与印刷电路板2的镀孔21之间配合时维持连接可靠的摩擦力，可以将图4a所示的压接端子1a的镂空区域M增加简支Z以过渡到实心结构的压接端子1b(这种压接端子1b的外形与图3所示的压接端子1a的外形相似，此处省略其外形结构示意图，仅通过图4b和图 4c示出这种压接端子1b镂空区域M的剖面示意图)，从而取得较大的保持力；但是，相较于图3所示的空心结构的压接端子1a，图4b和图4c所示的实心结构的压接端子1b用于挤压镀孔21的外轮廓均为矩形倒圆形状，并未发生改变，与镀孔21内壁的接触面积不会发生改变，而实心结构的压接端子1b对镀孔21会施加更大的挤压力，对镀孔21的破坏加剧，可能出现不满足连接要求的情况。而如图4d所示的另一种C型结构的压接端子1c与印刷电路板2的镀孔21配合结构的剖面结构示意图，压接端子1c与镀孔21之间挤压产生的摩擦力仅靠压接端子1c自身变形产生的弹力维持，无法满足振动比较苛刻的应用场景，容易发生松动及脱落等风险，连接可靠性较低，存在功能失效的可能。

可见上述压接端子1a、1b以及1c均无法满足应用环境复杂的汽车行业的电气连接要求，因此，本申请实施例提供一种如图5所示的压接端子10，以在满足可靠电气连接的前提下保持印刷电路板2的结构完整(图5中未示出该压接端子10与印刷电路板2的配合)。具体地，图5示出了本申请实施例提供的压接端子10的立体结构，该压接端子10由一连续金属片折弯卷曲而成，沿其长度方向包括导向段11、接触段12以及连接段13，当然，导向段11 与接触段12光滑过渡，连接段13与接触段12之间也是光滑过渡。此处设定，导向段11、接触段12以及连接段13的排列方向为压接端子10的长度方向。

图6示出了图5所示的压接端子10与印刷电路板2的镀孔21配合的过程示意，沿图6所示的箭头方向，导向段11将接触段12导入印刷电路板2的镀孔21使接触段12与镀孔21 内侧接触，此处接触段12的直径大于镀孔21的直径，当接触段12进入镀孔21，接触段12 与镀孔21过盈配合，接触段12挤压镀孔21二者之间产生摩擦力，这个摩擦力可以保持压接端子10与印刷电路板2的电气配合的稳定可靠。可以理解的是，由于本实施例中的压接端子 10由一连续金属板材塑性形成，接触段12的表面粗糙度可以在金属板材轧制工艺中得到控制以取得较低的粗糙度，当接触段12与印刷电路板2的镀孔21压接配合，该压接端子10的接触段12用于配合镀孔21的接触面的粗糙度可以降低到常见实心结构的压接端子1(如图 4b所示的压接端子1b或图4c所示的压接端子1c)用于配合镀孔21的接触面的粗糙度的十分之一，进一步降低对镀孔21的破坏程度。

参照图5和图6，导向段11是为了将接触段12导入印刷电路板2的镀孔21，导向段11需要能够畅通地穿过镀孔21，因此沿垂直于接触段12的长度方向，导向段11的横截面积需要小于接触段12的横截面积；图5和图6所示的压接端子10结构中，导向段11呈锥形结构，导向段11的横截面积自用于连接接触段12一端到自由端(即导向段11远离接触段12的一端)逐渐减小。

图7示出了一种可能实现的压接端子10的结构，可以在导向段11与接触段12的交界处开设贯穿压接端子10的透孔14(透孔14的数量不做限定，图7中示出了在压接端子10关于长度方向对称地设置有两个透孔14的情况，由于视角限定，图7中仅示出了其中一个透孔14)。在压接端子10在插入印刷电路板2的镀孔21过程中，导向段11先进入镀孔21，当导向段11与接触段12的连接处进入镀孔21时，这些透孔14可以减小压接端子10插入印刷电路板2的镀孔21时施加到镀孔21的挤压力，从而可以减小压接端子10对印刷电路板2内部电路的破坏。

图8示出了图7所示的压接端子10的主视图，依照图8中B-B截面得到图9所示的压接端子10的剖面图，B-B的截面处于接触段12，因此，图8中的剖面也即接触段12在垂直于压接端子10的长度方向的剖面。参照图9，接触段12的外表面的至少一部分形成一弧面K，该弧面K沿压接端子10的长度方向延伸，具有平行于压接端子10的长度的方向的轴心线，弧面K对应于该轴心线的圆心角α在220°±5°的范围内(图9示出弧面K对应的圆心角α为220°的情况)；当压接端子10与印刷电路板2的镀孔21配合，弧面K用于与镀孔21 的内壁配合。沿上述弧面K的轴心线的圆周方向，接触段12的两个侧边均形成有向弧面K 轴心线的方向(图9所示的圆心O)弯曲的抵接部121a、121b，抵接部121a的自由端与抵接部121b的自由端距离接近，以在压接端子10插入印刷电路板2的镀孔21时，抵接部121a 的自由端与抵接部121b的自由端接触相抵。当压接端子10的接触段12与印刷电路板2的镀孔21压接配合时，结合图9所示的视图角度得到图10所示的接触段12与镀孔21配合时剖面结构示意图(图10中省略了印刷电路板2，且镀孔21以实体结构的方式示出)，接触段12 外表面形成的弧面K与镀孔21的内壁实现较大接触面积的面配合，压接端子10对镀孔21 施加的力被均匀分散，则镀孔21单位面积受到的挤压力减小，镀孔21受挤压发生的变形也随之减小，从而可以降低压接端子10对镀孔21的破坏程度，尽可能保证镀孔21的完整性，此处的压接端子10与印刷电路板2的镀孔21之间面配合的接触面积相当于常见实心结构的压接端子1(如图4b所示的压接端子1b或图4c所示的压接端子1c)与印刷电路板2的镀孔 21配合接触面积的4倍；同时，抵接部121b和抵接部121a分别向弧面K轴心线的方向卷曲至抵接部121b和抵接部121a抵接。此时，抵接部121b和抵接部121a相当于压接端子10的两个简支梁，在压接端子10与印刷电路板2的镀孔21配合时为整个结构提供支持，提高压接端子10与印刷电路板2的镀孔21之间的摩擦力，使得压接端子10与印刷电路板2保持稳定可靠的连接。

请继续参照图10所示的接触段12与镀孔21配合时剖面结构示意图，接触段12的几何中心Q1相当于压接端子10的一个支点；抵接部121a的自由端和抵接部121b的自由端相抵相当于压接端子10的两个简支梁，二者之间的接触点Q2则相当于接触段12另一个支点；两个支点保证了压接端子10的结构稳定性，也使压接端子10与镀孔21之间保持较大的摩擦力以满足压接端子10和镀孔21连接的可靠性。

上述实施例提供的压接端子10可以作为一种电气模块的信号端与另一电气模块的印刷电路板2配合实现两个电气模块之间的电气连接，为了实现压接端在子10与电气模块的连接，图11示出了在一种可能实现的方式中，上述压接端子10的连接段13与外接固定件14配合的示意图，此处的外接固定件14即属于上述电气模块，若外接固定件14相当于该电气模块的信号输出端，则压接端子10对应地相当于该电气模块的信号输出接口，若外接固定件14 相当于该电气模块的信号接入端，则压接端子10对应地相当于该电气模块的信号接入端口。为了适应简化连接段13与外接固定件14之间的过渡特征，此处的连接段13可以形成有腰形过渡N，使得整个压接端子10呈现两头细、中间粗的梭形结构。

基于此，如图12所示，本申请实施例还提供一种信号接收模块20，该信号接收模块20 包括模块本体4，模块本体4用于接收外部信号，当然，模块本体4需要将接收到的信号传输到其他模块(图12中未示出)，因此，模块本体4具有外接固定件14作为信号输出端，该外接固定件14连接有上述实施例提供的任意一种压接端子10，以通过该压接端子10与其他模块的印刷电路板2(图12中未示出)配合实现信号接收模块20与其他模块的电气连接。如图12所示，作为模块本体4信号输出端的外接固定件14与压接端子10的连接段13连接。

另外，如图13所示，本申请实施例还提供一种电子设备30，这种电子设备30可以应用于汽车的电气系统，例如汽车的雷达相关设备。该电子设备30可以包括处理模块5以及上述任一种信号接收模块20，在处理模块5中设有印刷电路板2，相当于处理模块5的内部电路。信号接收模块20中的压接端子10的接触段12与印刷电路板2的镀孔压接配合，实现了信号接收模块20与处理模块5的电气连接。由于压接端子10与印刷电路板2紧密配合，使得该电子设备30能够承受汽车颠簸行驶过程所带来的晃动，保证电气连接的可靠性；当然，压接端子10的接触段12与印刷电路板2的镀孔21内壁之间的面配合，降低了镀孔21被破坏的风险，进一步优化电气连接的稳定可靠。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种压接端子，其特征在于，包括：由连续金属片折弯卷曲而成的用于与印刷电路板的镀孔压接配合的接触段、位于所述接触段一端用于与外接固定件连接的连接段以及位于所述接触段的另一端的导向段；

所述接触段的外表面的至少一部分形成用于与所述印刷电路板的镀孔配合的弧面，且所述弧面的轴心线沿所述连接段、所述接触段以及所述导向段的排列方向延伸；沿所述弧面的轴心线的圆周方向，所述接触段的两个侧边均形成有向所述弧面轴心线的方向弯曲的抵接部；每个所述抵接部的厚度自所述接触段到所述抵接部的自由端逐渐减小。

2.根据权利要求1所述的压接端子，其特征在于，每个所述抵接部的自由端呈弧面。

3.根据权利要求1或2所述的压接端子，其特征在于，沿所述连接段、所述接触段以及所述导向段的排列方向，所述导向段的横截面积小于所述接触段的横截面积。

4.根据权利要求3所述的压接端子，其特征在于，沿所述接触段的长度方向，所述导向段的横截面积自所述导向段靠近连接所述接触段的一端到所述导向段的自由端逐渐减小。

5.根据权利要求3所述的压接端子，其特征在于，所述导向段与所述接触段的交界处设有若干透孔。

6.根据权利要求1所述的压接端子，其特征在于，所述连接段形成有腰形过渡。

7.一种信号接收模块，其特征在于，包括模块本体以及如权利要求1-6中任一项所述的压接端子；

所述模块本体具有用于信号输出的外接固定件，所述外接固定件与所述压接端子的连接段连接。

8.一种电子设备，其特征在于，包括处理模块以及如权利要求7所述的信号接收模块；

所述处理模块具有印刷电路板且所述印刷电路板上形成有镀孔，所述信号接收模块的压接端子用于与所述镀孔压接配合。

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