CN1979960B - 电触头及阴端子 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种满足了大电流通电要求的、具有弹性和高导电率的电触头及阴端子。本发明的电触头(1)配置于阴接点(11)的内部，其特征是，略呈圆筒形的触头主体(2)由导电构件(3)和弹簧构件(4)的复合材料制成。

Description

电触头及阴端子

技术领域

本发明涉及配置在可插入阳接点的阴接点内部的电触头及阴端子。

背景技术

作为超过100A的大电流用连接器，通过配置在阴接点内部的具有圆筒形的弹簧形状的多点接触式电触头，从而取得与阳接点电连接。

例如，如图5(a)和图5(b)所示，现有的连接器51具备：阴接点52；做成大致圆筒状的、配置在阴接点52内部并在其内圆周可插入阳接点53的电触头54；以及可自如拔出插入地设置在阴接点52中的阳接点53。电触头54是以将它夹在阳接点53和阴接点52之间的形式而使用的。现有的电触头54用一个材质制成，其材质根据弹性及导电率两者的性能选定。

此外，作为与本申请的发明相关的现有技术文献信息有专利文献1：日本特开平7-192794号公报和专利文献2：日本特开平8-31488号公报。

然而，为了用这种多点接触式的电触头54进行大电流通电，需要降低通电时的发热和防止电弧的发生等，在这些现象已发生的情况下，可以认为连接器5 1的壳体材料将熔化，或者将对周围设备产生热影响等不良影响。

现有技术为满足大电流的要求，需要利用电触头54的弹力在阳接点53和阴接点52之间施加较大的力以减小接触电阻并确保稳定的电接触，另外，为了能抑制电触头54自身的发热，需要使用高导电率的材料。

在现有的触头材料中，使用了可得到弹性及导电性这两方面特性的材料，使用磷青铜及铍青铜。但是，无论什么样的材料其导电率都低到约50％IACS以下，为了满足大电流的要求，现实状况是除了增大电触头54的容积外，没有更好的办法，因而很难在现有的基础上更小型化。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种满足了大电流通电要求的、具有弹性和高导电率的电触头及阴端子。

本发明是为了实现上述目的而创作的，方案1的发明是一种电触头，其配置于阴接点的内部，其特征是，触头主体由导电构件和弹簧构件的复合材料制成。

方案2的电触头是在方案1的基础上，其特征是，将板状的导电构件和板状的弹簧构件重叠在一起做成上述复合材料后，再将其做成大致圆筒形而作为上述触头主体。

方案3的电触头是在方案1的基础上，其特征是，用板状的导电构件夹住板状的弹簧构件的两面做成上述复合材料后，再将其做成大致圆筒形而作为上述触头主体。

方案4的电触头是在方案1～方案3中任一方案的基础上，其特征是，上述导电构件由铜或铜合金构成，上述弹簧构件由SUS、磷青铜、铍青铜及科森铜镍硅合金中任何一种构成。

方案5的电触头是在方案1～方案4中任一方案的基础上，其特征是，以上述导电构件作为内壁，以上述弹簧构件作为外壁，并形成有与上述内壁连接并位于上述外壁外侧的由上述导电构件构成的外侧接触部。

方案6的电触头是在方案5的基础上，其特征是，上述外侧接触部形成于上述外壁端部的径向外侧。

方案7的电触头是在方案5或方案6的基础上，其特征是，上述外侧接触部是将上述内壁的端部翻折到上述外壁端部的外侧而形成的。

方案8的电触头是在方案5～方案7中任一方案的基础上，其特征是，上述外侧接触部是将上述内壁的两端部翻折到上述外壁的各自端部的外侧而形成的。

方案9的电触头是在方案5～方案8中任一方案的基础上，其特征是，上述外侧接触部是将上述内壁的端部与上述外壁的端部一起翻折到外侧而形成的。

方案10的发明是一种阴端子，其特征是，形成具有用于插入阳接点的开口部；和与该开口部连通的触头容纳室的阴接点，在该阴接点的上述触头容纳室中容纳了根据方案1～方案9中任一方案所述的电触头。

方案11的发明是一种阴端子，其特征是，形成具有用于插入阳接点的开口部；和与该开口部连通的电触头容纳室的阴接点，在该阴接点的上述电触头容纳室中容纳了方案5～方案9中任一方案所述的电触头，使上述外侧接触部与该触头容纳室的内圆周接触。

根据本发明，可以分别设定用单一材料无法得到的电触头的弹性和通电性能，其结果，可以确保阳接点和阴接点之间的更为稳定的电接触，可以满足大电流化(大电流通电)的要求。

附图说明

图1(a)是表示本发明的优选实施例的连接器的纵剖视图，图1(b)是其横剖视图。

图2是图1所示的电触头的展开立体图。

图3是表示图1所示的电触头的安装状态的图。

图4是图1所示的连接器的立体图。

图5(a)是现有的连接器的纵剖视图，图5(b)是其横剖视图。

图6是表示本发明的其它实施例的电触头的立体图。

图7是图6的电触头的侧剖视图。

图8是图6的电触头的使用状态的侧剖视图。

图中：

1电触头，2触头主体，3导电构件，4弹簧构件，10连接器，11阴接点，12阳接点，61电触头，62导电构件，63内壁，64弹簧构件，65外壁，66外侧接触部，67直管部，68中央部

具体实施方式

下面，根据附图说明本发明的优选实施例。

图1(a)是表示本发明的优选实施例的连接器的纵剖视图，图1(b)是其横剖视图；图2是图1所示的电触头的展开立体图；图3是表示其展开状体的图；图4是图1所示的连接器的立体图。

如图1、图3和图4所示，本实施例的连接器用电触头1为了连接电线相互之间而做成大致圆筒形，并配置在圆筒形的阴接点11的内部的同时，将棒状的阳接点12插入到其内圆周中，大致圆筒形的触头主体2以导电构件3和弹簧构件4的复合材料制成。

电触头1是以将它夹在阴接点11和阳接点12之间的形式而使用的。由于阴接点11和阳接点12的结构与现有的相同，因而省略其说明。

电触头1如图2所示，在将板状的导电构件3和板状的弹簧构件4重叠做成复合材料(包层钢材)5之后，沿该复合材料5的长度方向以一定间隔形成多个长轴垂直于长度方向的长孔(切口)6，以使弹簧构件4作为内侧的方式将该复合材料5沿长度方向卷成圆形，做成如图3所示的大致圆筒形的触头主体2。更具体的说，将大致圆筒形的触头主体2做成其中央部的直径缩小而在径向外侧具有弹性。

在图2的例子中，作为复合材料5使用的是导电构件3比弹簧构件4更厚的材料。这种情况，电触头1与图5的现有的电触头54相比，既能确保弹性，又能大幅度地提高导电性。

作为电触头1的制造方法，首先，通过轧制接合等将作为导电构件3的金属板和作为弹簧构件4的金属板粘贴在一起而制成包层钢材板。对这种包层钢材板进行冲孔加工并以一定间隔形成长孔6。并且，通过将形成了长孔6的包层钢材板弯曲成大致圆筒形而得到电触头1。

导电构件3例如由导电率高的材质的铜或铜合金构成。作为导电构件3可以使用导电率为60％IACS以上的材料。本实施例中，作为导电构件3使用的是铜(例如，C1020、C1100等)，其厚度为0.3mm。

弹簧构件4由具有弹性(弹簧特性)的材质，即SUS、磷青铜、铍青铜、科森铜镍硅合金中的任一种构成。作为弹簧构件4可以使用0.2％屈服强度为600MPa以上的材料。在本实施例中，作为弹簧构件4使用SUS(SUS304、SUS301等)，其厚度为0.1mm。此外，作为阴接点11和阳接点12使用了由铜、黄铜或导电率为60％IACS以上的铜合金构成的材料。

在形成略呈圆筒形的触头主体2时，可以将导电构件3或弹簧构件4的任何一方弯曲到内侧或外侧。在触头主体2的表里两面，为了保持其与阴接点11或阳接点12稳定的接触电阻，而实施镀Sn、Ag、Au等。

另外，如图1和图4所示，本实施例的阴端子具有阴触点11和电触头1。

下面，说明本实施例的作用。

当将电触头1配置在阴接点11的内部，而将阳接点12插入到电触头1的内圆周时，通过阴接点11和导电构件3接触，阳接点12和弹簧构件4接触，阴接点11和阳接点12便实现电接触。

电触头1通过采用使用了弹簧特性优异的SUS或磷青铜、铍青铜、科森铜镍硅合金和通电性能优异的铜或铜合金的复合材料来作为电触头1的材料，便可以分别设定用单一材料无法得到的电触头1的弹簧特性和通电性能。其结果，即使在阳接点12和阴接点11之间施加较大的力，也能降低接触电阻，并确保更为稳定的电接触。

而且，如果采用与现有技术相同的厚度，由于能够减小电触头1的电阻，因而可以通过抑制电触头自身的发热以满足大电流化(大电流通电)的要求。

另外，在电触头1中流过与现有技术相同的电流的情况下，便可实现电触头1和阴端子的小型化。

再有，在不变更导电构件3厚度而通过增减弹簧构件4的厚度，便可以适当地变更电触头1的弹簧特性。

通过变更弹簧特性，则可以变更阳接点12和阴接点11在嵌合时的拔出或插入力。另外，通过变更弹簧特性，就可以变更阴接点11和阳接点12的接触电阻，可以设定能稳定地保持电接触的弹簧力。

在不变更弹簧构件4厚度的情况下，通过增加导电构件的厚度便可以提高能进行通电的电流值，并提高电触头1自身的容许电流。

在上述实施例中，虽然是以将板状的导电构件3和板状的弹簧构件4重叠做成复合材料的例子进行说明，但也可以用板状的导电构件3夹住板状的弹簧构件4的两面而制成复合材料后，再将其弯曲成大致圆筒形而作为电触头主体。这种情况也能得到与上述相同的作用效果。

下面，根据附图详细说明本发明的其它实施例。

如图6及图7所示，本发明的电触头61以导电构件62为内壁63，以弹簧构件64为外壁65，形成与上述内壁63连接并位于上述外壁65的外侧的由上述导电构件62构成的外侧接触部66。

电触头61略呈圆筒形，其从长度方向的两端部到既定的长度由外径一定的直管部67构成，其直管部67的外径比长度方向的中央部68的外径大。中央部68呈逐渐变细的形状。在中央部上68形成有长圆形或椭圆形的切口69。

外侧接触部66如后面所述，由于是用于与阴接点直接接触的部分，因而成为电触头61的直径最大的部分。外侧接触部66虽然可以形成在电触头61长度方向上的任何地方，但在本实施例中，外侧接触部66形成在外壁65端部的径向外侧。

外侧接触部66是将内壁63的端部翻折到外壁65端部的外侧而形成的，由此，外侧接触部66与内壁63便由一体连续的通电构件62形成。当然，即使外侧接触部66和内壁63由分开的通电构件形成，但只要外侧接触部66与内壁63连接在一起即可。

再有，在本实施例中，外侧接触部66是将内壁63的两端翻折到外壁65的各自端部的外侧而形成的。

在本实施例中，外侧接触部66是将内壁63的端部与外壁65的端部对齐，内壁63的端部与外壁65的端部一起翻折到外侧而形成的。由此，作为外壁65的弹簧构件64便翻折成与弹簧构件64自身重叠，而内壁63的通电构件62以包覆该弹簧构件64的方式形成端面610，并与外侧接触部66连接。此外，也可以将内壁63的端部做得更长以便使其突出于外壁65的端部，然后将该突出部分翻折到外壁65端部的外侧。

通电构件62是例如铜或铜合金。弹簧构件64是例如SUS、磷青铜、铍青铜。即，电触头61使用的是将弹性优异的导电率为50％IACS以下的铜合金或SUS制的弹簧构件64，和导电率为80％IACS以上的通电性优异的铜或铜合金制的通电构件62结合而成的复合材料5(包层钢材，参照图2)。

为了将包层钢材5加工成电触头61，将作为电触头61端部的包层钢材5的宽度方向的两端以弹簧构件64向内折叠的方式翻折而形成外侧接触部66，然后，以使外侧接触部66露出在外的方式将包层钢材5卷成圆筒形，形成中央部68变细的形状。

为了保持稳定的接触电阻，对电触头61的表面实施镀Sn、Ag、Au等。

图8表示电触头61的使用状态。阳接点81是长度方向直径均匀的圆棒。阳接点81的直径做得比电触头61的长度方向的中央部68的变细部分的内径稍大。如图所示，在将阳接点81插入到电触头61中的状态下，电触头61的内壁63的内周面在其长度方向的中央部68与阳接点81的外周面接触。

阴接点82是外径比阳接点81大得多的圆筒，电触头61容纳在其内部。即，阴接点82具有圆筒状的触头容纳室83，该容纳室83的内径基本上与电触头61的大外径，即外侧接触部66的外径相等。在阴接点82的一端形成被前端壁84包围的、并具有比阳接点81的直径稍大的孔径的开口部85，该开口部85与触头容纳室83连通。

触头容纳室83的进深基本上与电触头61的长度相同。容纳在圆筒状的触头容纳室83中的电触头61，其外侧接触部66的外圆周在径向与阴接点82的内周面接触，其一个端面610在长度方向与前端壁84的内表面接触的同时，其相反的端面610与触头容纳室83的里侧壁接触。

阴端子是将电触头61容纳在阴接点82的触头容纳室83中而构成的。

下面，根据图8说明图6、图7的电触头61的作用效果。

电触头61与阴接点82接触的部分是由通电构件62构成的部分(外侧接触部66和端面610)。另外，电触头61与阳接点81接触的部分也是由通电构件62构成的部分(内壁63的中央部68的变细部分)。并且，从内壁63到外侧接触部66由一体的通电构件62连续地形成。

因此，从阴接点82直至阳接点81的电流路径通过外侧接触部66、端面610和内壁63。由于电流路径只由导电率高的通电构件62形成，而不含导电率低的弹簧构件64，因此，电触头61的导电率高。

另外，由于从内壁63到外侧接触部66由一体的通电构件62连续地形成，因而，没有结合部，不存在接触电阻。因此，电触头61的导电率高。

这样，本发明的电触头61，由于与内壁63连续形成的通电构件62具有露出到外壁65外侧的外侧接触部66，因而，尽管在结构上含有弹簧构件64，但由于电流路径是只通过通电构件62，因而导电率高。

电触头61由于导电率高而能抑制电触头61的发热。因此，与现有的电触头相比，可以增大通电容量、流过大电流的同时，可实现小型化。

再有，本发明的电触头61即使为增强挤压力而加厚弹簧构件64，由于电流路径是只通过由通电构件62构成的部分，而在厚度方向通过由弹簧构件64构成的外壁65的成分很少，因而，对电触头61整体的导电率没有影响。也就是说，电触头61整体的导电率的决定与弹簧构件64的厚度无关。

另外，本发明的电触头61若为了增大通电容量而加厚通电构件62，则作为电触头61整体的通电容量增大。即，作为电触头61整体的通电容量的决定与弹簧构件64的厚度无关。

另外，本发明的电触头61也可以通过将通电构件62变更为导电率不同的其它通电材料来变更通电容量，这种情况也与弹簧构件64的导电率或厚度无关。

在上述实施例中，由于外侧接触部66是将内壁63的端部翻折到外壁65端部的外侧而形成的，因而，可以在不增加构件的情况下设置外侧接触部66，同时，如果在包层钢材5是板材时预先将其翻折，则由于将该包层钢材5卷成圆筒状并露出在外部，所以很容易制造外侧接触部66。

Claims (7)

1.一种电触头，其配置于阴接点的内部，其特征在于：触头主体由导电构件和弹簧构件的复合材料制成，

将板状的导电构件和板状的弹簧构件重叠在一起做成上述复合材料后，再将上述复合材料做成大致圆筒形而作为上述触头主体，

以上述导电构件作为大致圆筒形的内壁，以上述弹簧构件作为大致圆筒形的外壁，并形成有与上述内壁连接的位于上述外壁的外侧的由上述导电构件构成的外侧接触部以与上述阴接点接触。

2.根据权利要求1所述的电触头，其特征在于：上述导电构件由铜或铜合金构成，上述弹簧构件由SUS、磷青铜、铍青铜及科森铜镍硅合金中的任何一种构成。

3.根据权利要求1所述的电触头，其特征在于：上述外侧接触部形成于上述外壁端部的径向外侧。

4.根据权利要求1所述的电触头，其特征在于：上述外侧接触部是将上述内壁的端部翻折到上述外壁端部的外侧而形成的。

5.根据权利要求1所述的电触头，其特征在于：上述外侧接触部是将上述内壁的两端部翻折到上述外壁的各自端部的外侧而形成的。

6.根据权利要求1所述的电触头，其特征在于：上述外侧接触部是将上述内壁的端部与上述外壁的端部一起翻折到外侧而形成的。

7.一种阴端子，其特征在于：形成具有用于插入阳接点的开口部；和与开口部连通的触头容纳室的阴接点，在该阴接点的上述触头容纳室中容纳了上述权利要求1～6中任何一项所述的电触头。

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