CN114628934A - 一种端子组件及其母端子、公端子 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种端子组件及其母端子、公端子，端子组件包括前端相插合的公端子和母端子，母端子包括母端子本体和弹性体，母端子本体的前端为接触部，接触部包括周向布置的多个悬臂梁，接触部在靠近其前端处设置有止动结构，弹性体套设在多个悬臂梁所围成的母端插孔外，并为各悬臂梁提供朝母端插孔内部变形的力，止动结构用于限制弹性体在母端子轴向至少一个位移方向上的运动。本发明通过弹性体能将各个悬臂梁箍紧收束，公母端子插合时，弹性体施加于悬臂梁的内收力将悬臂与公端子贴紧，提高了插合状态下的接触力和接触可靠性，进而实现传输功率的提升。

Description

一种端子组件及其母端子、公端子

技术领域

本发明属于连接器接触件技术领域，特别涉及一种端子组件及其母端子、公端子。

背景技术

现有母端子的接触部位通过收束变形来实现，公端子插入母端子后母端子接触部位被撑大变形，公端子分离后母端子接触部位回弹。现有典型的母端子如下图1、图2所示，母端子的接触部位具有周向均布的数个悬臂梁，悬臂梁的前端通过机械收束形成类似收腰形状，其缺点在于：母端子的悬臂梁通过机械收束定型，母端子接触稳定性受收束工艺、收束效果、材料屈服特性等较大影响，与公端子插合使用中易发生变形屈服、应力松弛等问题，此外，公、母端子插合后的接触导通部位较少，导致插合后形成的公母端子组件的传输功率有限。

发明内容

为解决现有技术问题，本发明提出一种母端子及与母端子插接配合的公端子，在不改变端子大小的情况下大幅提升传输功率。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种端子组件，包括前端相插合的公端子和母端子，母端子包括母端子本体和弹性体，母端子本体的前端为接触部，接触部包括周向布置的多个悬臂梁，接触部在靠近其前端处设置有止动结构，弹性体套设在多个悬臂梁所围成的母端插孔外，并为各悬臂梁提供朝母端插孔内部变形的力，止动结构用于限制弹性体在母端子轴向至少一个位移方向上的运动。

有益效果是：弹性体能将各个悬臂梁箍紧收束，使得悬臂梁围成的母端插孔形成类似收腰喇叭形状，公、母端子插合时由于弹性体具有内收的倾向，弹性体施加于悬臂梁的内收力将悬臂与公端子贴紧，提高了插合状态下的接触力和接触可靠性，进而实现传输功率的提升。同时母端子在其接触部靠近公端子插入方向位置设置与弹性体适配的止动结构，弹性体组装到位时被止动结构阻止，消除其因接触件插拔时沿对插方向和/或对插反方向的移动趋势。

进一步的，止动结构能限制弹性体从母端子前端脱离；即止动结构在弹性体向前方向上止挡配合，避免弹性体在自由状态下脱落，或在公端子拔出母端子后出现脱落。

进一步的，止动结构包括所述悬臂梁上设置的连续的数个表面，连续的数个表面能够限制弹性体在母端子轴向至少一个位移方向上的运动。悬臂梁上的连续数个表面形成一个槽状结构，那么周向分布的多个悬臂梁将形成一个供弹性体套装的环状槽，环状槽作为弹性体的固定保持部，限制弹性体轴向上至少一个方向的移动。

进一步的，弹性体是由特定形状的截面围绕中心轴且沿中心轴方向以节距P旋转角度θ形成的，且节距P和角度θ应满足：P≥0，θ＞180°。当P＝0时则弹性体为环形，θmax≤360°；当P＞0时，弹性体1为螺旋形，θmax≥360°；且特定形状截面包括但不限于为圆形、矩形。

进一步的，止动结构的截面形状与弹性体的截面形状相适应，利于弹性体装配后的轴向定位，能减少弹性体装配到位后的轴向活动量，利于插合过程中迅速提高公母端子的接触力，并维持插合到位状态下公母端子之间具备足够的接触力。

进一步的，母端插孔内设有内公端子；公端子包括公端子本体，公端子本体的前端为与母端插孔配合的插针结构，插针结构内设有轴向延伸的内腔，内腔用于容纳内公端子，内腔与插针结构之间设有在插合状态下实现相互接触配合的弹性导体。

其有益效果是：在不改变公/母端子大小的情况下具有多层接触主体，从而大幅提升传输功率，且进一步提升公母端子插合后的接触可靠性。

进一步的，内公端子与母端插孔同轴设置，内公端子为母端插孔的孔底朝前端方向延伸的柱状件，内公端子与母端子为一体成型或两体机械固定。

其有益效果是：内公端子与母端插孔同心同轴，内公端子呈圆柱状，利于加工及同轴对插；内公端子可以是由母端子本体沿其插孔结构底面中心轴延伸而出且与母端子本体一体成型，也可以是内公端子为单独的零件，在其尾部设置诸如滚花、螺纹、铆接薄壁等结构与母端子固定一起，提供多种加工设计形式或组装形式，适用场景灵活多变。

进一步的，弹性导体装配在内公端子上，或者，弹性导体装配在插针结构的内腔中。弹性导体为冠带，冠带套装在内公端子上或内腔内，用于实现内公端子与内腔的可靠接触导通，能适用于机械振动环境。

进一步的，内公端子前端装配有用于实现防触指功能的塑料绝缘帽。

本发明还提出一种母端子，该母端子为上述任一端子组件中所述的母端子。

本发明还提出一种公端子，该公端子为上述任一端子组件中所述的公端子。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是现有技术中母端子收束前的示意图。

图2是现有技术中母端子收束后的示意图。

图3是本发明中母端子的立体图。

图4是本发明中弹性体与母端子本体的示意图。

图5是本发明中母端子内部设置内公端子的分解图。

图6是本发明中弹性导体装配在公端子的内腔中的示意图。

图7是装配在公端子内的弹性导体结构示意图。

图8是弹性导体装配在公端子时的公、母端子插合前的示意图。

图9是弹性导体装配在公端子时的公、母端子插合状态下的示意图。

图10是本发明中弹性导体装配在内公端子时的母端子分解图。

图11是与图10中所示的母端子相适配插合的公端子示意图。

图12是弹性导体装配在母端子时的公、母端子插合前的示意图。

图13是弹性导体装配在母端子时的公、母端子插合状态下的示意图。

图14A至图14G是弹性体的多个实施例的示意图。

图15A至图15C是三种不同形状的止动结构的示意图。

图16A是内公端子与母端子为一体成型时的剖面图。

图16B是内公端子与母端子为两体机械式固定时的剖面图。

图17A至图17C是母端子后端的端接部的三种实施例的示意图。

具体实施方式

以下结合附图及较佳实施例，对本发明的技术方案作进一步的详细说明。

一种端子组件的实施例如图3至图13所示，包括适配的母端子1及公端子2，为便于描述，定义公端子、母端子相互插合的一端作为各自的前端。

母端子1包括母端子本体11和弹性体12，母端子本体11由后向前为依次连接的端接部111、固定部112和接触部113，接触部113包括周向均布的多个悬臂梁13，接触部在靠近其前端处设置有周向一致的止动结构14，止动结构14与弹性体12适配，为弹性体的固定保持部，用于约束弹性体12前后移动，弹性体组装到位时被止动结构阻止，消除其因插拔时沿对插方向或对插反方向的移动趋势；弹性体12套设在多个悬臂梁所围成的母端插孔15外，并为各悬臂梁提供朝母端插孔内部变形的力。未装配时弹性体内径应小于悬臂梁上止动结构的外径，组装到位后弹性体具有内收趋势，通过弹性体箍紧收束悬臂梁，使母端插孔形成类似收腰形状。公端子2包括呈柱状的公端子本体21，公端子本体21的前端为与悬臂梁围成的母端插孔相插合的插针结构22，插针结构的外径较悬臂梁收束后形成的母端插孔内径稍大，母端子1和公端子2对插配合时，公端子的插针结构22将母端插孔15撑大而受到弹性体内收的力，弹性体施加于悬臂梁上的内收力将悬臂梁与公端子贴紧，弹性体的内收力均匀，能够约束悬臂梁内侧壁围成规则的圆形接触面，实现悬臂梁与公端子的有效接触，提高了插合状态下的接触力和接触可靠性，进而实现传输功率的提升。

止动结构14用于限制弹性体在母端子轴向至少一个位移方向上的运动。具体而言，止动结构的后端具有后止挡面141，后止挡面用于限制弹性体朝后端方向移动，公母端子插合过程中，弹性体在母端插孔的扩张作用下将向后运动，此时后止挡面能限制弹性体向后，使得弹性体能够箍紧母端插孔从而提供足够的接触力；或者，止动结构的前端具有前止挡面142，用于限制弹性体从母端子前端脱落，尤其是在公母端子分离时的弹性体向前移动导致的脱离母端子。本实施例中，止动结构包括悬臂梁上设置的连续的数个表面，连续的数个表面能够限制弹性体在母端子轴向至少一个位移方向上的运动。悬臂梁上的连续数个表面形成一个槽状结构，周向分布的多个悬臂梁在靠近前端位置处将形成一个供弹性体套装的环状槽，环状槽作为弹性体的固定保持部，环状槽在前后方向上同时限制弹性体移动，为母端插孔提供较强的插合接触力。例如图15A所示，由连续的后止挡面141、前止挡面142、中间支撑面143组成的环状槽，能在前后两个方向上限制弹性体移动。

弹性体12是由特定形状的截面围绕中心轴且沿中心轴方向以节距P旋转角度θ形成的，节距P和角度θ应满足：P≥0，θ＞180°。当P＝0时，则弹性体为环形，此时θmax≤360°，如图14B、14E、14G所示的C形簧，或图14C、14F所示的O形圈，或诸如图14G的宽体式环状异形截面的C形簧；当P＞0时，弹性体1为螺旋形，θmax≥360°，如图14A、14D所示的螺旋弹簧；特定形状截面包括但不限于为圆形(如图14A、14B、14C)、矩形(如图14D、14E、14F)。约束弹性体的止动结构具有与弹性体的截面形状相适应的保持面，利于弹性体的快速装配定位，减少弹性体装配到位后的轴向活动量，维持插合到位状态下公母端子之间具备足够的接触力，结合图15A至图15C，图15A中止动结构截面形状为︺，图15B中止动结构截面形状为└┘，图15C中止动结构截面形状为╰╯，弹性体截面形状优选典型对应关系如下：

结合图5，母端插孔内设有内公端子16，内公端子16与母端插孔为同心同轴设置，内公端子16为前后方向延伸的柱状件；对应的，公端子的插针结构22内设有轴向延伸的内腔221，内腔221用于容纳内公端子16，内公端子在公母端子插合时与内腔相插合；进一步的，为了提高内公端子与内腔的插合接触稳定性，在内腔与公端子本体之间设有在插合状态下实现相互接触配合的弹性导体3，从而在不改变公/母端子大小的情况下具有多层接触主体，从而大幅提升传输功率，并能避免材料应力松弛、机械振动等和由此引起的接触不稳定。

内公端子16与母端子本体为一体成型或两体机械固定。结合图16A，内公端子可以是由母端子本体沿其插孔结构底面中心轴延伸而出且与母端子本体一体成型；结合图16B，也可以是内公端子作为单独的零件，在其尾部设置诸如滚花、螺纹、铆接薄壁等结构与母端子本体固定一起。如图16B，内公端子16后端设有螺纹161，母端插孔底面向后开设相对应的螺纹孔，二者螺纹连接后通过内公端子上的凸台162实现内公端子的装配限位。

本实施例中，还可在内公端子16的前端装配塑料绝缘帽，该塑料绝缘帽呈一端封闭、另一端敞开的套管状结构，其以过盈配合的方式套设并定位在内公端子的前端，避免操作人员作业时触碰到内公端子导致的触电，增加了安全性。

本实施例中，各接触主体接触区域尺寸：母端子的接触部外径D1，公端子的插针结构外径D2，内公端子外径D3三者之间合理关系如下：1.667≤D1²/(D2²-D3²)≤2.333。

弹性导体3可以装配在内公端子16上或者装配在插针结构的内腔221中。结合图6，弹性导体3嵌套设在插针结构的内腔221中，并通过内腔上相应的台阶轴向限位，如图7，弹性导体采用现有的冠带簧孔，冠带簧孔中部内收，以便于和内公端子实现稳定的弹性接触配合；公、母端子插合前后的状态如图8至图9所示。再结合图10，弹性导体套装在内公端子外侧时，通过内公端子上的台阶槽163轴向定位，弹性导体同样采用冠带簧孔，但冠带簧孔此时的中部外凸，以便于和内腔的内壁弹性接触配合，此时公端子的结构如图11，公、母端子插合前后的状态如图12及图13所示。

母端子后端的端接部111用于和导线连接，除了如图16中母端子采用的螺纹连接外，还可以采用图17A所示的板接、图17B所示的焊接、图17C所示的压接等，本发明对此不作限制。同理，公端子尾部的端接部与相应导向的连接形式不限于螺纹、板接、焊接、压接等。

母端子的实施例：

本发明中母端子的具体实施例，与上述端子组件实施例中的母端子结构及原理相同，在此不再赘述。

公端子的实施例：

本发明中公端子的具体实施例，与上述端子组件实施例中的公端子结构及原理相同，在此不再赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (13)

1.一种母端子，其特征在于：所述母端子(1)包括母端子本体(11)和弹性体(12)，母端子本体(11)前端为接触部(113)，接触部(113)包括周向布置的多个悬臂梁(13)，接触部在靠近其前端处设置有止动结构(14)，弹性体(12)套设在多个悬臂梁(13)所围成的母端插孔(15)外，并为各悬臂梁(13)提供朝母端插孔(15)内部变形的力，止动结构(14)用于限制弹性体(12)在母端子轴向至少一个位移方向上的运动。

2.根据权利要求1所述的一种母端子，其特征在于：止动结构(14)能限制弹性体(12)从母端子(1)的前端脱离。

3.根据权利要求2所述的一种母端子，其特征在于：止动结构(14)包括所述悬臂梁上设置的连续的数个表面，连续的数个表面能够限制弹性体在母端子轴向至少一个位移方向上的运动。

4.根据权利要求1所述的一种母端子，其特征在于：弹性体(12)是由截面围绕中心轴且沿中心轴方向以节距P旋转角度θ形成的，且节距P和角度θ应满足：P≥0，θ＞180°。

5.根据权利要求3所述的一种母端子，其特征在于：止动结构(14)的截面形状与弹性体(12)的截面形状相适应。

6.根据权利要求1-5所述的一种母端子，其特征在于：母端插孔15内设有内公端子(16)。

7.根据权利要求6所述的一种母端子，其特征在于：内公端子(16)与母端插孔(15)同轴设置，内公端子为前后方向延伸的柱状件，内公端子与母端子为一体成型或两体机械固定。

8.根据权利要求6所述的一种母端子，其特征在于：弹性导体(3)装配在内公端子(16)上。

9.一种公端子，其特征在于：所述公端子(2)包括公端子本体(21)，公端子本体(21)前端为插针结构(22)，插针结构(22)内设有轴向延伸的内腔(221)。

10.根据权利要求9所述的一种公端子，其特征在于：内腔(221)与插针结构(22)之间设有弹性导体(3)。

11.一种端子组件，其特征在于：包括权利要求1-5任一项所述的母端子和与该母端子插合的公端子。

12.一种端子组件，其特征在于：包括公端子和权利要求6-8任一项所述的母端子，所述公端子(2)包括公端子本体(21)，公端子本体(21)前端为插针结构(22)，插针结构(22)内设有轴向延伸的内腔(221)。

13.根据权利要求12所述的一种端子组件，其特征在于：内腔(221)与插针结构(22)之间设有弹性导体(3)。

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