CN113410683A - 一种带有记忆环的端子 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种带有记忆环的端子,包括端子本体(1)和记忆环(2),端子本体(1)含有接触段(13),记忆环(2)套设于接触段(13)外,记忆环(2)与接触段(13)接触,记忆环(2)的材质为记忆合金,记忆环(2)能够使接触段(13)收缩。该带有记忆环的端子能够实现无插入力对接,在工作中通过温度的升高保证端子和对配端子的接触面积和接触力,提高了接触的可靠性,由于省去了插入力的要求,工作更加轻松,工作效率提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种带有记忆环的端子。
背景技术
随着电动汽车逐渐的普及,市场对充电插头和充电座的需求也逐渐增多。在现有技术中,充电插头、充电桩、充电座和汽车上的端子都是依靠弹片、螺栓拧紧、机械结构等方式实现与对配端子接触的,需要一定的插入力、工具才能完成安装。另外,端子在工作的过程中会因为温度升高而导致电阻增大,以及电流减小。
发明内容
为了提高端子对接的效率,本发明提供了一种带有记忆环的端子,该带有记忆环的端子能够实现无插入力对接,在工作中通过温度的升高保证端子和对配端子的接触面积和接触力,提高了接触的可靠性,由于省去了插入力的要求,工作更加轻松,工作效率提高。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种带有记忆环的端子,所述带有记忆环的端子包括端子本体和记忆环,端子本体含有接触段,接触段内部设置径向尺寸变化的插接腔体,记忆环套设于接触段外并与接触段接触,记忆环的材质为记忆合金。
所述记忆环存在变态温度,当所述带有记忆环的端子的温度低于该变态温度时,记忆环和插接腔体均处于扩张状态;当所述带有记忆环的端子的温度高于该变态温度时,记忆环和插接腔体均处于收缩状态。
所述记忆环的变态温度为40℃-70℃。
所述接触段沿轴向方向设置至少个开槽,开槽将接触段分割为至少2片的接触弹片。
所述插接腔体内表面的内接截面形状为圆形或椭圆形或多边形或扁平形或E形或F形或H形或K形或L形或T形或U形或V形或W形或X形或Y形或Z形或半弧形或弧形或波浪形。
所述接触段的外表面设有至少一个安装环槽,至少一个记忆环分别匹配的套设于各个安装环槽外。
所述记忆环为开口环结构,开口的长度大于或等于1mm,开口的长度小于记忆环周长的二分之一。
记忆环的端部存在螺旋重叠区域,螺旋重叠长度小于记忆环周长的二分之一。
所述记忆环的端面为平面、斜面、弧形面、球形面或波浪形面。
所述记忆环本体断面的形状为圆形、椭圆形、矩形、菱形、三角形、多边形、扇形或梯形。
所述记忆环本体的断面尺寸是所述接触弹片的壁厚的0.2-2.1倍。
所述端子本体还含有线缆连接段和过渡段,线缆连接段、过渡段和接触段依次设置。
所述线缆连接段与线缆的导体连接,连接方式为压接、摩擦焊方式、超声波焊接方式、弧焊方式、激光焊方式、电阻焊方式的一种或几种连接在一起。
所述过渡段外设有密封圈安装槽,密封圈套设在密封圈安装槽中。
所述过渡段外设有传感器安装孔,温度传感器装配在传感器安装孔内。
所述温度传感器与所述传感器安装孔过盈配合。
所述温度传感器的外壁设置有外螺纹,所述传感器安装孔设置有内螺纹,所述温度传感器与所述传感器安装孔螺纹连接。
所述温度传感器外部设置有屏蔽层。
所述温度传感器为NTC温度传感器或PTC温度传感器。
所述接触段的插接方向与线缆连接段的接线方向之间的夹角大于0°且小于或等于180°。
所述记忆合金为镍钛合金。
所述接触弹片上具有镀层。
所述镀层可采用电镀、化学镀、磁控溅射或者真空镀等方法。
所述镀层材质为金、银、镍、锡、锡铅合金、银锑合金、钯、钯镍合金、石墨银、石墨烯银和银金锆合金中的一种或多种。
所述镀层包括底层和表层。
所述底层材质为金、银、镍、锡、锡铅合金和锌中的一种或多种;所述表层材质为金、银、银锑合金、钯、钯镍合金、石墨银、石墨烯银和银金锆合金中的一种或多种。
所述底层厚度为0.01μm-15μm。
所述底层厚度为0.1μm-9μm。
所述表层厚度为0.5μm-55μm。
所述表层厚度为1μm-35μm。
本发明的有益效果是:
1、实现无插入力对接,在工作中通过温度的升高保证端子和对配端子的接触面积和接触力,提高了接触的可靠性,由于省去了插入力的要求,工作更加轻松,工作效率提高。
2、端子在工作时,温度会逐渐升高,当超过变态温度后,记忆环收缩,从而使端子和对配端子之间的接触面积增加,电阻将减小,从而能够防止端子和对配端子之间电流的进一步减小。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明所述带有记忆环的端子在扩张状态时的示意图。
图2是端子本体的示意图。
图3是记忆环的示意图。
图4是本发明所述带有记忆环的端子在收缩状态时的示意图。
图5是接触段的插接方向与线缆连接段的接线方向之间的夹角为90°时的示意图。
图6是记忆环在开口处的端部重叠设置的示意图。
1、端子本体;2、记忆环;3、对配端子;4、线缆;
11、线缆连接段;12、过渡段;13、接触段;14、安装环槽;
21、开口;22、端面;
121、密封圈;122、传感器安装孔;
131、接触弹片;132、内凸出部。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
一种带有记忆环的端子,包括端子本体1和记忆环2,端子本体1含有接触段13,接触段13内部设置径向尺寸变化的插接腔体,记忆环2套设于接触段13外并与接触段13接触,记忆环2的材质为记忆合金,记忆环2能够使接触段13收缩,如图1至图4所示。
所述记忆环存在变态温度,接触段13通常为径向扩张状态,当记忆环2的温度低于变态温度时,记忆环2将会径向扩张,使接触段13同步径向扩张。当记忆环2的温度高于变态温度时,记忆环2将会径向收缩,使接触段13同步径向收缩。从而通过温度的升高保证端子和对配端子的接触面积和接触力,提高了接触的可靠性,由于省去了插入力的要求,工作更加轻松,工作效率提高。
记忆环2的材质为记忆合金,具体可选用变态温度在40℃-70℃的记忆合金做为材质来制作记忆环2,也就是说,记忆环2的变态温度为40℃-70℃。
记忆合金,是指在一定温度范围下发生塑性形变后,在另一温度范围又能恢复原来宏观形状的特殊金属材料。在本发明中,这个塑性形变的温度点被称为变态温度,变更记忆合金中的不同金属的含量,可以变更记忆合金的变态温度,一般情况下变态温度选择在40℃-70℃之间,因为如果变态温度低于40℃,在没有导通电流的情况下,端子的环境温度也会达到接近40℃,此时记忆环2会处于收缩状态,端子的孔径变小,对插端端子不能够插入到接触段13中的插接腔体中,会导致用电装置无法插接,也就无法进行工作。
在室温下,对插端端子与带有记忆环的端子对插后开始导电,由于刚开始对插时,记忆环2处于扩张状态,因此带有记忆收缩环的端子与对插端端子的接触面积较小,电流较大,从而导致插接后的端子开始升温,而变态温度如果高于70℃,端子升温时间长,用电装置长时间处于大电流状态,容易造成电气老化,严重时会使用电装置过载而损坏,造成不必要的损失。
因此,一般情况下,带有记忆收缩环的端子的变态温度设定在40℃-70℃之间。
在本实施例中,接触段13沿轴向方向设置至少2个开槽,开槽将接触段分割为至少2片的接触弹片。接触段13含有多个接触弹片131,多个接触弹片131沿接触段13的周向间隔排列。
在一些实施例中,插接腔体内表面的内接截面形状为圆形或椭圆形或多边形或扁平形或E形或F形或H形或K形或L形或T形或U形或V形或W形或X形或Y形或Z形或半弧形或弧形或波浪形。插接腔体内表面的内接截面形状设计成各种形状,方便设计人员根据实际插接端子布置的环境,选择不同形状的插接端子,减小插接结构的体积,优化接触面积,增强插接端子的电学性能。
接触段13的外表面设有至少一个安装环槽14,至少一个记忆环2匹配的套设于各个安装环槽14外,安装环槽14的断面可以为圆形或多边形、矩形、菱形、三角形、扇形或梯形。
在本实施例中,接触段13的一端与过渡段12的一端连接,多个如三个记忆环2套设于接触段13外,沿接触段13的一端向接触段13的另一端方向,所述多个记忆环2依次排列,如图5所示。
在本实施例中,沿接触段13的一端向接触段13的另一端方向,所述多个记忆环2的断面面积可以逐渐增大或逐渐减小。沿接触段13的一端向接触段13的另一端方向,相邻两个记忆环2之间的距离可以逐渐增大或逐渐减小。
在本实施例中,记忆环2为开口环结构,该开口环结构的含义为拉伸后能够形成一条线段。记忆环2与接触段13卡接,记忆环2含有开口21,记忆环2在开口21处的端面22相对于记忆环2的轴线L1平行设置或倾斜设置,开口21的长度大于或等于1mm,开口21的长度小于记忆环2周长的二分之一,如图3所示。
记忆环2为开口环结构,当端子和记忆环2超过变态温度时,记忆环2开始收缩,如果记忆环2在开口21处的端面22相对,并且开口21的长度小于记忆环2收缩的距离,则记忆环2在开口21处的端面会相抵,不能继续收缩,无法将接触弹片收缩,带有记忆环的端子与对插端端子的抓紧力不足,并且端子之间的接触电阻升高,导致用电装置寿命降低,严重时会发生用电装置烧毁等事故。开口21的长度如果大于记忆环2周长的二分之一,则记忆环2本身不能形成优环结构,无法安装到接触段13外,也就无法起到收缩插接腔体的作用。
在一些实施例中,记忆环的端部存在螺旋重叠区域,螺旋重叠长度小于记忆环周长的二分之一,当记忆环2的温度超过变态温度后,记忆环2收缩,因为记忆环2存在如图6所示的重叠区域,所以即使没有开口,也不影响记忆环2的收紧。如果螺旋重叠长度大于记忆环周长的二分之一,超出的部分在记忆环2收缩后,支出安装环槽之外,会对记忆环2本体收缩的部分产生干涉,反而影响记忆环2对插接腔体的收缩,导致带有记忆环的端子与对插端端子的抓紧力不足,并且端子之间的接触电阻升高。
在一些实施例中,记忆环2的端面22为平面、斜面、弧形面、球形面或波浪形面。为了避免记忆环2的端面22在端子装配时与用电装置的装配位置发生干涉,因此会根据需要将记忆环2的端面22设置为平面、斜面、弧形面、球形面或波浪形面,以应对不同安装环境的需求。
在本实施例中,记忆环2与接触段13可以直接或间隙接触,优选记忆环2与接触段13直接接触。记忆环2的断面可以为圆形、椭圆形、矩形、菱形、三角形、多边形、扇形或梯形。
记忆环2的断面尺寸可以根据需要和有限次实验获得。优选的,所述记忆环2的断面尺寸是所述接触弹片131的壁厚的0.2-2.1倍。
下面实验说明记忆环2不同断面尺寸下记忆环2的收缩力。
本实验中一组记忆环2的断面尺寸是所述接触弹片131的壁厚的不同倍数的实验材料,记忆环2材质选用的记忆合金为相同的镍钛合金,变态温度为40℃,记忆环2设置为13个,实验采用精密测力计,当记忆环2超过变态温度,环境温度达到50℃时,测量记忆环2的收缩力,并在精密测力计上读取数值。记忆环2的收缩力大于30N为理想值。
表1.记忆环2不同断面尺寸下的收缩力
从上表1可以看出,当记忆环2断面尺寸为接触弹片壁厚的0.2-2.1倍时,测量出的收缩力符合理想值要求,当记忆环断面尺寸低于接触弹片壁厚的0.2倍时,所产生的收缩力不足以收紧接触弹片131,会使对配端子脱落,当记忆环断面尺寸高于接触弹片壁厚的2.1倍时,所产生的收缩力并没有因为记忆环断面尺寸的增加而有明显的增加,这样会产生记忆合金材料的浪费。所以发明人选择记忆环2的断面尺寸是所述接触弹片131的壁厚的0.2-2.1倍为优选方案。
在本实施例中,端子本体1还含有线缆连接段11和过渡段12,线缆连接段11、过渡段12和接触段13依次设置。过渡段12是线缆连接段11和接触段13的连接过渡区域,也是端子本体1与用电装置装配固定的区域。线缆连接段11能够与线缆进行电性连接,从而通过端子本体1与对插端端子的对插,实现电能的传输。
线缆连接段11呈平板状结构或U形结构或优弧状结构或圆筒状结构或圆柱状结构或碗状结构或多边形结构。一般采用压接或焊接的工艺与线缆电性连接,线缆连接段11设计为多种结构,可以根据电性连接的要求,以及用电装置的装配环境,选择不同的线缆连接段11结构,并能够与线缆建立稳定的电连接。一般情况下,U形结构或优弧状结构或圆筒状结构或多边形结构适用于压接和焊接,平板状结构或碗状结构适用于焊接。
所述线缆连接段11与线缆的导体连接,连接方式为压接、摩擦焊方式、超声波焊接方式、弧焊方式、激光焊方式、电阻焊方式的一种或几种连接在一起。
压接是采用机械变形的方式,施加压力使线缆连接段1和其内部的部分导线一起变形,导线和线缆连接段1内部充分接触并依靠摩擦力连接在一起。焊接的方式包括超声波焊接、电阻焊接、弧焊、压力焊接、电磁焊接、激光焊接等焊接方式,将线缆连接段1和部分导线焊接在一起,实现稳定的电学性能和力学性能。
超声波焊接方式,是利用高频振动波传递到两个需焊接的物体表面,在加压的情况下,使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。
电阻焊接方式,是指一种利用强大电流通过电极和工件间的接触点,由接触电阻产生热量而实现焊接的一种方法。
弧焊方式,是指以电弧作为热源,利用空气放电的物理现象,将电能转换为焊接所需的热能和机械能,从而达到连接金属的目的,主要方法有焊条电弧焊、埋弧焊、气体保护焊等。
压力焊接方式,是对焊件施加压力,使接合面紧密地接触产生一定的塑性变形而完成焊接的方法。
电磁焊接方式,是运用电磁感应圈,从一个脉冲发生器中产生出短暂而非常强的电流,感应圈产生出的电磁场,可以瞬间将待焊接材料碰撞并挤压在一起。
激光焊接方式,是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法。
根据需要,过渡段12外可以设有密封环安装槽,密封圈套设在密封圈安装槽中。密封环材质为橡胶材质,有较大的变形量和防水性,能够在过渡段12外和对配端子直接被压缩形成密封结构,有效的阻止外界的水进入到端子内部,保证电气连接的安全性,以及端子的使用寿命。
所述过渡段上设置的传感器安装孔122,温度传感器装配在传感器安装孔122内。
温度传感器可以安装与端子的任何部位的传感器安装孔122处,该温度传感器可以通过XYZ三方向安装。
该方案使得温度的测量精度趋近或等同于理论绝对值,具有极高的检测精度,及快速输出能力。
所述温度传感器部分或全部设置在所述传感器安装孔122内。
所述温度传感器与所述传感器安装孔122过盈配合。
所述温度传感器的外壁设置有外螺纹,所述传感器安装孔122设置有内螺纹,所述温度传感器与所述传感器安装孔122螺纹连接。可以将温度传感器安装后再将温度传感器与传输线缆连接。
所述温度传感器外部设置有屏蔽层。
屏蔽层能够避免温度传感器的数据收到外界干扰,保证数据的准确性。
所述温度传感器为NTC温度传感器或PTC温度传感器。采用这两种温度传感器的好处是体积小,能够测量其他温度计无法测量的空隙;使用方便,电阻值可在0.1~100kΩ间任意选择;易加工成复杂的形状,可大批量生产,稳定性好、过载能力强,适用于转换接头这种要求体积小,性能稳定的产品中。
所述传感器安装孔122设置在所述过渡段12上。
在一些实施例中,提供了一种温度采集装置:输出模块包括可编程控制器、传输单元和电源,所述温度传感器与所述可编程控制器电性连接,所述传输单元将可编程控制器获得的温度信息无线或有线发送出去。
更进一步的,在一些实施例中提供了一种温度采集系统:采集终端通过信息接收装置获得温度信息,存储单元用于将温度信息进行存储,比较单元用于将温度信息与预设的安全信息进行比较,如果采集的信息超过在预设信息之外,则采集终端通过报警单元发出警报通知工作人员。多个采集终端均与服务器远程连接,服务器对所有采集的温度信息进行监控,还可以发送温度信息至移动端,供工作人员随时随地掌握工作区域内各个端子的温度信息。
在本实施例中,接触段13的插接方向A与线缆连接段11的接线方向B之间的夹角可以大于0°且小于或等于180°,如图4和图5所示。也就是说接触段13和线缆连接段11的夹角成多种角度,来满足不同场景下的装配需求,多线缆接入端子的角度可能根据实际情况由许多不同的方向,发明人充分的考虑了这一点,选择大于0°且小于或等于180的方案来满足实际需要,方便设计人员根据实际带有记忆功能的端子布置的环境,选择不同的出线方向,减小用电装置的体积,优化端子与导线的接触面积,增强带有记忆环的端子的电学性能。
记忆环2的材质是记忆合金,是一种有记忆力的智能金属,它的微观结构有两种相对稳定的状态,在高温下这种合金可以被变成任何想要的形状,在较低的温度下合金可以被拉伸,但若对它重新加热,它会记起它原来的形状,而变回去,记忆合金在其变态温度以上和变态温度以下的晶体结构是不同的,但温度在变态温度上下变化时,记忆合金就会收缩或膨胀,使得它的形态发生变化。利用这种特性,本发明选用变态温度在40℃-70℃的记忆金属制作成记忆环2,将记忆环2在温度高于变态温度时制作成需要的尺寸。
在一些实施例中,记忆合金的具体材质为镍钛合金,镍钛合金是由镍和钛组成二元合金,由于受到温度和机械压力的改变而存在两种不同的晶体结构相,即奥氏体相和马氏体相。通过不同金属含量的镍钛合金,可以得到变态温度在40℃-70℃的记忆环2。
所述接触弹片131上具有镀层。这是为了提高端子的耐腐蚀性,提高导电性能,增加接插次数,能够更好的延长端子的使用寿命。
镀层可采用电镀、化学镀、磁控溅射或者真空镀等方法。
电镀方法,就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程。
化学镀方法,是在金属的催化作用下,通过可控制的氧化还原反应产生金属的沉积过程。
磁控溅射方法,是利用磁场与电场交互作用,使电子在靶表面附近成螺旋状运行,从而增大电子撞击氩气产生离子的概率。所产生的离子在电场作用下撞向靶面从而溅射出靶材。
真空镀方法,是采用在真空条件下,通过蒸馏或溅射等方式在塑件表面沉积各种金属和非金属薄膜。
所述镀层材质为金、银、镍、锡、锌、锡铅合金、银锑合金、钯、钯镍合金、石墨银、石墨烯银和银金锆合金中的一种或多种。铜作为一种活泼金属,在使用过程中会与氧气和水发生氧化反应,因此需要一种或几种不活泼金属作为镀层,延长端子的使用寿命。另外,对于需要经常插拔的金属触点,也是需要较好的耐磨金属作为镀层,能够极大的增加触点的使用寿命。还有触点需要很好的导电性能,上述金属的导电性和稳定性,都要优于铜或铜合金,能够使端子获得更好的电学性能和更长的使用寿命。
为了论证不同镀层材质对端子整体性能的影响,发明人使用相同规格、材质,采用不同镀层材料的插接端子样件,利用同种规格的对配接插件做一系列插拔次数和耐腐蚀性时间测试,为了证明选用材料和其他常用电镀材料的优缺点,发明人也选用了锡、镍、锌作为实验的镀层材质。实验结果如下表2所示。
下表2中的插拔次数是将对插端子分别固定在实验台上,采用机械装置使对插端子模拟插拔,并且每经过100次的插拔,就要停下来观察端子表面镀层破坏的情况,端子表面镀层出现划伤,并露出端子本身材质,则实验停止,记录当时的插拔次数。在本实施例中,插拔次数小于8000次为不合格。
下表2中的耐腐蚀性时间测试,是将端子放入到盐雾喷淋试验箱内,对端子的各个位置喷淋盐雾,每隔20小时取出清洗观察表面腐蚀情况,即为一个周期,直到端子表面腐蚀面积大于总面积的10%的时候,停止测试,并记录当时的周期数。在本实施例中,周期数小于80次认为不合格。
表2:不同镀层材质对端子插拔次数和耐腐蚀性的影响
从上表2可以看出,当选用镀层材质为金、银、银锑合金、钯、钯镍合金、石墨银、石墨烯银和银金锆合金时,实验结果超过标准值较多,性能比较稳定。当选用镀层材质为镍、锡、锡铅合金、锌时,实验结果也是能够符合要求的,因此,发明人选择镀层材质为金、银、镍、锡、锡铅合金、锌、银锑合金、钯、钯镍合金、石墨银、石墨烯银和银金锆合金中的一种或多种组合。
所述镀层包括底层和表层。
在一些实施例中,镀层采用多层镀的方法,端子在加工后,其实表面微观界面下,还是存在很多缝隙和孔洞,这些缝隙和孔洞是端子在使用过程中磨损和腐蚀的最大原因,因此需要在所述接触段13的表面,先镀一层底层,填补表面的缝隙和孔洞,使所述连接触弹片131的表面平整无孔洞,然后再镀表层镀层,就会结合更加牢固,也会更加平整,镀层表面无缝隙和孔洞,使端子的耐磨性能、抗腐蚀性能、电学性能更优,极大的延长端子的使用寿命。
所述底层材质为金、银、镍、锡、锡铅合金和锌中的一种或多种;所述表层材质为金、银、银锑合金、钯、钯镍合金、石墨银、石墨烯银和银金锆合金中的一种或多种。
在一些实施例中,所述底层厚度为0.01μm-15μm。所述底层厚度为0.1μm-9μm。
在一些实施例中,所述表层厚度为0.5μm-55μm。所述表层厚度为1μm-35μm。
为了论证底层镀层厚度变化对端子整体性能的影响,发明人使用相同规格、材质,采用不同镀镍底层厚度,相同的镀银表层厚度的端子样件,利用同种规格的对配接插件做一系列温升和耐腐蚀性时间测试,实验结果如下表3所示。
下表3中的温升测试是将对插后的端子和对配端端子30通相同的电流,在封闭的环境下检测通电前和温度稳定后的端子相同位置的温度,并做差取绝对值。在本实施例中,温升大于50K认为不合格。
下表3中的耐腐蚀性时间测试,是将端子放入到盐雾喷淋试验箱内,对端子的各个位置喷淋盐雾,每隔20小时取出清洗观察表面腐蚀情况,即为一个周期,直到端子表面腐蚀面积大于总面积的10%的时候,停止测试,并记录当时的周期数。在本实施例中,周期数小于80次认为不合格。
表3:不同底层镀层厚度对端子温升和耐腐蚀性的影响
从上表3可以看出,当底层镀镍层厚度小于0.01μm时,端子的温升虽然合格,但是由于镀层太薄,端子的耐腐蚀性周期数小于80,不符合端子的性能要求。对接插件的整体性能和寿命都有很大的影响,严重时造成产品寿命骤减甚至失效燃烧事故。当底层镀镍层厚度大于15μm时,由于底层镀层较厚,端子产生的热量散发不出来,使端子的温升不合格,而且镀层较厚反而容易从端子表面脱落,造成耐腐蚀性周期数下降。因此,发明人选择底层镀层厚度为0.01μm-15μm。优选的,发明人发现底层镀层厚度为0.1μm-9μm时,端子的温升及耐腐蚀性的综合效果更好,因此,为了进一步提高产品本身的安全性可靠性及实用性,优选底层镀层厚度为0.1μm-9μm。
同样,为了论证表层镀层厚度变化对端子整体性能的影响,发明人使用相同规格、材质,采用相同镀镍底层厚度,不同的镀银表层厚度的端子样件,利用同种规格的对配接插件做一系列温升和耐腐蚀性时间测试,实验结果如下表4所示。
实验方法与上述实验方法相同。
表4:不同表层镀层厚度对温升和耐腐蚀性的影响
从上表4可以看出,当表层镀银层厚度小于0.5μm时,端子的温升虽然合格,但是由于镀层太薄,端子的耐腐蚀性周期数小于80,不符合端子的性能要求。对接插件的整体性能和寿命都有很大的影响,严重时造成产品寿命骤减甚至失效燃烧事故。当表层镀银层厚度大于55μm时,由于底层镀层较厚,端子产生的热量散发不出来,使端子的温升不合格,而且镀层较厚反而容易从端子表面脱落,造成耐腐蚀性周期数下降。并且,由于表层镀层金属较贵,因此使用较厚的镀层,性能没有上升,不存在使用价值。因此,发明人选择表层镀银层厚度为0.1μm-55μm。优选的,发明人发现表层镀层厚度为1μm-35μm时,端子的温升及耐腐蚀性的综合效果更好,因此,为了进一步提高产品本身的安全性可靠性及实用性,优选表层镀层厚度为1μm-35μm。
以上所述,仅为本发明的具体实施例,不能以其限定发明实施的范围,所以其等同组件的置换,或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰,都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外,本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。
Claims (30)
1.一种带有记忆环的端子,其特征在于,所述带有记忆环的端子包括端子本体(1)和记忆环(2),端子本体(1)含有接触段(13),接触段(13)内部设置径向尺寸变化的插接腔体,记忆环(2)套设于接触段(13)外并与接触段(13)接触,记忆环(2)的材质为记忆合金。
2.根据权利要求1所述的带有记忆环的端子,其特征在于,记忆环(2)存在变态温度,当所述带有记忆环的端子的温度低于该变态温度时,记忆环(2)和所述插接腔体均处于扩张状态;当所述带有记忆环的端子的温度高于该变态温度时,记忆环(2)和所述插接腔体均处于收缩状态。
3.根据权利要求2所述的带有记忆环的端子,其特征在于,记忆环(2)的变态温度为40℃-70℃。
4.根据权利要求1所述的带有记忆环的端子,其特征在于,接触段(13)沿轴向方向设置至少2个开槽,所述开槽将接触段(13)分割为至少2片的接触弹片(131)。
5.根据权利要求1所述的带有记忆环的端子,其特征在于,所述插接腔体内表面的内接截面形状为圆形或椭圆形或多边形或扁平形或E形或F形或H形或K形或L形或T形或U形或V形或W形或X形或Y形或Z形或半弧形或弧形或波浪形。
6.根据权利要求1所述的带有记忆环的端子,其特征在于,接触段(13)的外表面设有至少一个安装环槽(14),至少一个记忆环(2)分别匹配的套设于各个安装环槽(14)外。
7.根据权利要求1所述的带有记忆环的端子,其特征在于,记忆环(2)为开口环结构,开口(21)的长度大于或等于1mm,开口(21)的长度小于记忆环(2)周长的二分之一。
8.根据权利要求1所述的带有记忆环的端子,其特征在于,记忆环(2)的端部存在螺旋重叠区域,所述螺旋重叠长度小于记忆环(2)周长的二分之一。
9.根据权利要求1所述的带有记忆环的端子,其特征在于,记忆环(2)的端面(22)为平面、斜面、弧形面、球形面或波浪形面。
10.根据权利要求1所述的带有记忆环的端子,其特征在于,记忆环(2)本体断面的形状为圆形、椭圆形、矩形、菱形、三角形、多边形、扇形或梯形。
11.根据权利要求10所述的带有记忆环的端子,其特征在于,记忆环(2)本体的断面尺寸是接触弹片(131)的壁厚的0.2倍-2.1倍。
12.根据权利要求1所述的带有记忆环的端子,其特征在于,端子本体(1)还含有线缆连接段(11)和过渡段(12),线缆连接段(11)、过渡段(12)和接触段(13)依次设置。
13.根据权利要求12所述的带有记忆环的端子,其特征在于,线缆连接段(11)与线缆的导体连接,连接方式为压接、摩擦焊方式、超声波焊接方式、弧焊方式、激光焊方式、电阻焊方式的一种或几种连接在一起。
14.根据权利要求12所述的带有记忆环的端子,其特征在于,过渡段(12)外设有密封圈安装槽,密封圈(121)套设在密封圈安装槽中。
15.根据权利要求12所述的带有记忆环的端子,其特征在于,过渡段(12)外设有传感器安装孔(122),温度传感器装配在传感器安装孔(122)内。
16.根据权利要求15所述的带有记忆环的端子,其特征在于,所述温度传感器与传感器安装孔(122)过盈配合。
17.根据权利要求16所述的带有记忆环的端子,其特征在于,所述温度传感器的外壁设置有外螺纹,传感器安装孔(122)设置有内螺纹,所述温度传感器与传感器安装孔(122)螺纹连接。
18.根据权利要求15所述的带有记忆环的端子,其特征在于,所述温度传感器外部设置有屏蔽层。
19.根据权利要求15所述的带有记忆环的端子,其特征在于,所述温度传感器为NTC温度传感器或PTC温度传感器。
20.根据权利要求12所述的带有记忆环的端子,其特征在于,接触段(13)的插接方向与线缆连接段(11)的接线方向之间的夹角大于0°且小于或等于180°。
21.根据权利要求1所述的带有记忆环的端子,其特征在于,所述记忆合金为镍钛合金。
22.根据权利要求1-21任一项所述的带有记忆环的端子,其特征在于,接触弹片(131)上具有镀层。
23.根据权利要求22所述的带有记忆环的端子,其特征在于,所述镀层采用电镀、化学镀、磁控溅射或者真空镀等方法。
24.根据权利要求22所述的带有记忆环的端子,其特征在于,所述镀层的材质为金、银、镍、锡、锡铅合金、银锑合金、钯、钯镍合金、石墨银、石墨烯银和银金锆合金中的一种或多种。
25.根据权利要求22所述的带有记忆环的端子,其特征在于,所述镀层包括底层和表层。
26.根据权利要求25所述的带有记忆环的端子,其特征在于,所述底层的材质为金、银、镍、锡、锡铅合金和锌中的一种或多种;所述表层的材质为金、银、银锑合金、钯、钯镍合金、石墨银、石墨烯银和银金锆合金中的一种或多种。
27.根据权利要求25所述的带有记忆环的端子,其特征在于,所述底层的厚度为0.01μm-15μm。
28.根据权利要求25所述的带有记忆环的端子,其特征在于,所述底层的厚度为0.1μm-9μm。
29.根据权利要求25所述的带有记忆环的端子,其特征在于,所述表层的厚度为0.5μm-55μm。
30.根据权利要求25所述的带有记忆环的端子,其特征在于,所述表层的厚度为1μm-35μm。
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