CN114374108A - 接触端子、电连接器及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种接触端子，其包括支架以及多个接触片，支架将多个接触片串在一起，以使多个接触片形成环形结构，接触片包括第一弹性臂、第二弹性臂和第三弹性臂，第一弹性臂位于接触片的中部，且位于环形结构的内侧，第二弹性臂和第三弹性臂位于接触片的两端，支架穿于第二弹性臂和第三弹性臂中。本发明还公开了一种包括上述接触端子的电连接器及电子设备。本发明实施例采用组装弹簧式的接触片设计，可以确保即便是出现单片断线的情况下，其他的接触片还可以有效接触，确保接触方案的可靠性，同时还可以增加了接触面积，有效的减低了接触电阻，在增加端子载流的同时又具有线簧低插拔力的特性，从而达到增加载流能力，提高使用寿命的双重目的。

Description

接触端子、电连接器及电子设备

技术领域

本发明涉及连接器技术领域，具体涉及一种接触端子、电连接器及电子设备。

背景技术

随着社会发展的需要，对电连接器提出了更为严格的要求，主要体现在两方面：一，对端子(公端子和母端子)的载流能力要求更高，特别是储能和新能源等对产品重量和尺寸有较高要求的应用场景；二，对端子的使用寿命要求更高，比如换电技术或新能源充电连接器等有频繁插拔需求的应用场景。

扭簧方案，其核心部件为一个一体式的铜合金冲压弹片，然后采用包圆和扭曲等工艺使其接触面形成扭曲的双曲面，以增加接触面积来满足端子载流的需求。

接触端子采用一体式冲压成型，如此导致公母端子的插拔力较大，端子的使用寿命不高，端子容错率低等问题。

线簧方案，其核心部件为缠绕在环形铜片支架上的铜合金线。铜合金线可以改善扭簧冲压弹片宽度和间距的问题，可以减小端子的插拔力，提高端子的使用寿命。但是线簧一般采用一根线来绕制接触件，如果在使用过程出现一处断线现象，整个接触件将会散乱，接触不再可靠。

发明内容

本发明的目的在于提供一种接触端子、电连接器及电子设备，确保接触方案的可靠性。

为实现上述目的，本发明实施例第一方面公开了一种接触端子，其包括支架以及多个接触片，所述支架将所述多个接触片串在一起，以使所述多个接触片形成环形结构，所述接触片包括第一弹性臂、第二弹性臂和第三弹性臂，所述第一弹性臂位于接触片的中部，且位于所述环形结构的内侧，所述第二弹性臂和第三弹性臂位于所述接触片的两端，所述支架穿于所述第二弹性臂和第三弹性臂中。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述接触片一体成型，所述第一弹性臂、第二弹性臂以及第三弹性臂均为接触片中部分线段绕制形成。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述接触片包括第一端部、第二端部、第一连接段、第二连接段、第三连接段以及第一弧形部和第二弧形部；所述第一连接段的一端绕制一圈形成第一环状体后与所述第一端部一体成型，所述第一连接段的另一端通过第一弧形部与第二连接段的一端一体成型，所述第二连接段的另一端通过第二弧形部与所述第三连接段的一端一体成型，所述第三连接段的另一端绕制一圈形成第二环状体后与所述第二端部一体成型；所述第二连接段与其两端的第一弧形部和第二弧形部一起构成第一弹性臂，所述第一环状体和第二环状体分别构成第二弹性臂和第三弹性臂。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述第一弧形部和第二弧形部均向所述第一弹性臂的外侧凸起。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述第一连接段、第三连接段、第一端部以及第二端部位于同一平面中，所述第二连接段和第一连接段平行。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述第一弹性臂呈C型，所述第二弹性臂和第三弹性臂为圆形或椭圆形。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述支架为两个，分别穿于第二弹性臂和第三弹性臂中，所述支架上设置有断口，所述断口两侧的支架端面上均设置有相适配的倾斜面。

本发明实施例第二方面公开了一种电连接器，其包括母端子本体、堵头以及本发明实施例第一方面所述的接触端子，所述接触端子安装于所述母端子本体中，所述堵头与所述母端子本体配合，用于封堵所述接触端子，以限定所述接触端子在母端子本体竖直方向的移动。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述母端子本体中开设有容置空间，所述接触端子安装于所述容置空间中，所述支架的形状与所述容置空间的形状相适配

本发明实施例第三方面公开了一种电子设备，其包括本发明实施例第二方面所述的电连接器。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

1，采用组装弹簧式的接触片设计，可以确保即便是出现单片断线的情况下，其他的接触片还可以有效接触，确保接触方案的可靠性。

2，采用组装弹簧式的接触片设计，增加了接触面积，有效的减低了接触电阻，在增加端子载流的同时又具有线簧低插拔力的特性，从而达到增加载流能力，提高使用寿命的双重目的。

3，整体接触方案的零部件较少，组装过程容易实现全自动化装配，从而满足产能和价格的需求。

附图说明

图1为本发明实施例一的接触端子的结构示意图；

图2为本发明的接触片的其中一个方向的结构示意图；

图3为本发明的接触片的另一个方向的结构示意图；

图4为本发明的支架的结构示意图；

图5为本发明实施例二的电连接器母端子的结构示意图；

图6为本发明的电连接器母端子的分解结构示意图；

图7为本发明的电连接器母端子的剖视图。

图中：10、母端子本体；20、接触端子；21、接触片；211、第一弹性臂；2111、第一弧形部；2112、第二连接段；2113、第二弧形部；2114、第三连接段；2115、第一连接段；212、第二弹性臂；2121、第一端部；2122、第一环状体；213、第三弹性臂；2131、第二端部；2132、第二环状体；22、支架；30、堵头。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。除特殊说明的之外，本实施例中所采用到的材料及设备均可从市场购得。所述实施例的实例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非是另有精确具体地规定。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连通”、“连接”应作广义理解，例如，可以使固定连接，也可以是通过中介媒介间相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例一

接触端子，其用于电连接器中。请参照图1-4所示，接触端子20主要包括支架22以及接触片21，其中，接触片21为多个，通过支架22将接触片21串在一起，使得接触端子20整体呈环形结构。

接触片21优选采用弹簧机绕制形成，绕制成型的接触片设置有第一弹性臂211、第二弹性臂212和第三弹性臂213，其中，第一弹性臂211位于接触片21的中部且位于环形结构的内侧，第二弹性臂212和第三弹性臂213分别位于接触片21的两端，第一弹性臂211用于与公端子插接，实现电连接器功能，可见，在公端子插接于接触端子20中时，与所有接触片21的第一弹性臂211均实现接触。使用组装弹簧式的接触片21(每个接触片21类似于弹簧个体)设计，可以确保即便是出现单片断线的情况下，其他的接触片21还可以有效接触，确保接触方案的可靠性。

在一些其他的实施例中，还可以通过其他方式制作接触片，例如通过冲压的方式等。

第二弹性臂212和第三弹性臂213一方面用于与支架22配合，完成接触端子20的组装，另一方面也可以实现接触片21之间的连动接触，同时，该第二弹性臂212和第三弹性臂213还用于在组装时，与母端子本体的内壁抵触连接，可以理解的是，第二弹性臂212和第三弹性臂213具有一定的弹性，其可以调整公端子和母端子之间的插拔力。

第一弹性臂211优选采用C型结构，该C型结构的两端呈向外侧凸起的弧形，弧形对应的圆半径较大，可以减少受力变形时的应力集中，提高接触端子20的使用寿命。

第二弹性臂212和第三弹性臂213可以采用圆形或者椭圆形，在与母端子本体接触时，可以合理利用圆或椭圆外侧空间，增加母端子本体与接触片21之间的接触点，使接触电阻更小，提升产品的载电流能力。

初始的接触片21可以采用一截圆柱形导电材料，通过弹簧机绕制形成第一弹性臂211和第二弹性臂212以及第三弹性臂213。可以理解的是，最终形成的接触片21也是一体成型结构，当然，在不计成本的情形下，也可以通过多段导电材料固定连接例如焊接、热压连接等方式固定在一起。

具体地，请参照图2和3所示，可以将初始的接触片21划分为第一端部2121、第二端部2131、第一连接段2115、第二连接段2112、第三连接段2114以及第一弧形部2111和第二弧形部2113，其中，第一弧形部2111和第二弧形部2113通过绕制形成弧形结构。

第一连接段2115的一端绕制一圈形成第一环状体2122后与所述第一端部2121一体成型，所述第一连接段2115的另一端通过第一弧形部2111与第二连接段2112的一端一体成型，所述第二连接段2112的另一端通过第二弧形部2113与所述第三连接段2114的一端一体成型，所述第三连接段2114的另一端绕制一圈形成第二环状体2132后与所述第二端部2131一体成型；所述第二连接段2112与其两端的第一弧形部2111和第二弧形部2113一起构成第一弹性臂211，所述第一环状体2122和第二环状体2132分别构成第二弹性臂212和第三弹性臂213。

第一弧形部2111和第二弧形部2113均向所述第一弹性臂211的外侧凸起，绕制一圈也可以通过绕制或冲压等方式完成。

在本发明较佳的实施例中，第一连接段2115、第二连接段2112、第三连接段2114、第一端部2121以及第二端部2131均可以采用直线段，第一连接段2115、第三连接段2114、第一端部2121以及第二端部2131位于同一平面中，所述第二连接段2112和第一连接段2115平行。

当然，在其他的实施例中，根据需要也可以将第一连接段2115、第二连接段2112、第三连接段2114、第一端部2121以及第二端部2131设置为稍微呈现一定弧度的线段。

可以理解的是，支架22将接触片21串在一起使得接触端子20呈现环形结构，则支架22也应该是环形结构。支架22根据母端子本体内部容纳接触端子20的空间形状设置，可以是圆环形，也可以是矩形或者其他形状，这里不做限定。

支架22设置为两个，分别穿于第二弹性臂212和第三弹性臂213中。支架22上设置有断口，使得整个接触端子20的接触片21数量在一定范围内浮动可调，确保连接的可靠性。在本发明较佳的实施例中，断口两侧的支架22端面为倾斜面。

实施例二

实施例二示出了一种电连接器的结构，其主要包括电连接器母端子。请参照图5-7所示，其示出了圆柱形的连接器母端子，其他形状的连接器母端子与其类似，连接器母端子包括母端子本体10、接触端子20以及堵头30。

其中，母端子本体10内部开设有一容置空间，接触端子安装于该容置空间中，堵头30封堵在容置空间的端部，用于阻止接触端子在母端子本体10中轴向的运动。

根据公端子和母端子之间插接形成的接口形状，设计容置空间和支架的形状。例如，支架根据要呈现的接口形状可以设计成圆形、椭圆形、矩形、以及其他异形结构等。在一些大电流的场景下，也可以将支架作成扁平的矩形或者四个角处设计具有一定弧度的矩形结构等。可以理解的是，支架与容置空间的形状相适配。

接触端子可以采用实施例一的结构形式。图7示出了接触片的第二弹性臂和第三弹性臂抵接在容置空间即母端子本体10的内壁上。

堵头30与母端子本体10的配合结构可以是螺纹连接或扣接或卡接等。在本发明较佳的实施例中，例如通过螺纹连接的堵头30，在旋转堵头30后，使得堵头30连接在母端子本体10上，且堵头30的下端面与接触端子抵接。

堵头30为中空结构，以保证公端子能够穿过堵头30与接触端子接触。可以在堵头30的内壁上沿堵头30的轴向设置有凹槽，用于方便旋转该堵头30。

其加工和组装过程为：先绕制成型单片的接触片，对这些接触片进行电镀，然后绕制成型支架并对支架进行电镀，将接触片按数量排布，通过支架插入这些接触片的第二弹性臂和第三弹性臂中完成接触端子的加工和组装，再然后将接触端子插入母端子本体10的容置空间中，装上堵头30则完成整个电连接器母端子的组装。

在一些其他的实施例中，还可以在母端子本体10的另一端设置堵头30，而取代本发明中在容置空间底部设置台阶的形式。

实施例三

实施例三公开一种电子设备，该电子设备可以是任意带有上述电连接器(实施例二中的电连接器母端子以及未示出的公端子的配合结构)的用电设备或者供电设备等，当然，在一些实施例中，也可能是通过上述电连接器实现信号传输的电子设备等。

最后应说明的是：上述实施方式仅为本发明的可选实施例方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种接触端子，其特征在于，其包括支架以及多个接触片，所述支架将所述多个接触片串在一起，以使所述多个接触片形成环形结构，所述接触片包括第一弹性臂、第二弹性臂和第三弹性臂，所述第一弹性臂位于接触片的中部，且位于所述环形结构的内侧，所述第二弹性臂和第三弹性臂位于所述接触片的两端，所述支架穿于所述第二弹性臂和第三弹性臂中。

2.根据权利要求1所述的接触端子，其特征在于，所述接触片一体成型，所述第一弹性臂、第二弹性臂以及第三弹性臂均为接触片中部分线段绕制形成。

3.根据权利要求1所述的接触端子，其特征在于，所述接触片包括第一端部、第二端部、第一连接段、第二连接段、第三连接段以及第一弧形部和第二弧形部；所述第一连接段的一端绕制一圈形成第一环状体后与所述第一端部一体成型，所述第一连接段的另一端通过第一弧形部与第二连接段的一端一体成型，所述第二连接段的另一端通过第二弧形部与所述第三连接段的一端一体成型，所述第三连接段的另一端绕制一圈形成第二环状体后与所述第二端部一体成型；所述第二连接段与其两端的第一弧形部和第二弧形部一起构成第一弹性臂，所述第一环状体和第二环状体分别构成第二弹性臂和第三弹性臂。

4.根据权利要求3所述的接触端子，其特征在于，所述第一弧形部和第二弧形部均向所述第一弹性臂的外侧凸起。

5.根据权利要求3所述的接触端子，其特征在于，所述第一连接段、第三连接段、第一端部以及第二端部位于同一平面中，所述第二连接段和第一连接段平行。

6.根据权利要求1-5任一项所述的接触端子，其特征在于，所述第一弹性臂呈C型，所述第二弹性臂和第三弹性臂为圆形或椭圆形。

7.根据权利要求1-5任一项所述的接触端子，其特征在于，所述支架为两个，分别穿于第二弹性臂和第三弹性臂中，所述支架上设置有断口，所述断口两侧的支架端面上均设置有相适配的倾斜面。

8.一种电连接器，其特征在于，其包括母端子本体、堵头以及权利要求1-7任一项所述的接触端子，所述接触端子安装于所述母端子本体中，所述堵头与所述母端子本体配合，用于封堵所述接触端子，以限定所述接触端子在母端子本体竖直方向的移动。

9.根据权利要求8所述的电连接器，其特征在于，所述母端子本体中开设有容置空间，所述接触端子安装于所述容置空间中，所述支架的形状与所述容置空间的形状相适配。

10.一种电子设备，其特征在于，其包括权利要求8或9所述的电连接器。

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