CN211700659U - 一种高传输性能的弹性顶针及同轴连接器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种高传输性能的弹性顶针及同轴连接器，该高传输性能的弹性顶针包括针管、安装于针管中并可沿针管内壁滑动的针头以及设于针管与针头之间的弹簧，针头在弹簧的弹性作用力下凸伸出针管上端外，针头下端设置成平面，并与弹簧上端抵压；针管上端向下开设有若干轴向槽，使针管上端形成有若干弹性爪，弹性爪上端内侧设有向内凸出的挂台，该挂台具有圆弧导接面，挂台在弹性爪径向弹性力量作用下夹紧所述针头，使挂台的圆弧导接面与针头外表面接触，并形成电性导通。由于挂台的圆弧导接面与针头外表面是弹性夹持接触，即径向受力于针头，正向夹持力大，接触面积大，从而能传导更大的电流，并且保证了高频信号的传输质量。

Description

一种高传输性能的弹性顶针及同轴连接器

技术领域：

本实用新型涉及连接器产品技术领域，特指一种高传输性能的弹性顶针及同轴连接器。

背景技术：

连接器的主要配套领域有交通、通信、网络、IT、医疗、家电等，配套领域产品技术水平的快速发展及其市场的快速增长，强有力地牵引着连接器技术的发展。到目前为止，连接器已发展成为产品种类齐全、品种规格丰富、结构型式多样、专业方向细分、行业特征明显、标准体系规范的系列化和专业化的产品。

现有技术中的同轴连接器一般包括有位于中心的弹性顶针、安装于该弹性顶针外围的绝缘体和固定于该绝缘体外围的屏蔽外壳，该弹性顶针与屏蔽外壳同轴设计。参见图1所示，弹性顶针100一般包括有针管101、安装于该针管101中并可沿该针管101内壁滑动的针头102以及设置于针管101与针头102之间的弹簧103，该针头102在弹簧103的弹性作用力下凸伸出针管101上端外，该针管101与针头102有一定的配合间隙。针头102下端面切为斜面，下面的弹簧103顶住针头102下端斜面，靠弹簧顶住斜面产生的斜向分力使针头102与针管101内壁接触(图1中的A和A’两点)，即两个点接触，这个力会随着针头的压缩，或者环境震动而接触非常不稳定，从而导致烧针及连接失效。

电流传输特别是高频信号传输，电流和电信号都有趋肤效应，也就是电流只在金属表面传导，那么这个习知技术靠内壁接触的原理问题就来了：①如果单纯传输电流，电流在针管表面再转到针管内壁，再通过内壁接触区把电流传到针头传导出去，单纯电流还没有太多问题。②如果这个状态用来传导高频信号，信号在针管表面来回传导，在针管的顶端就会形成信号传导尖角，从而产生天线效应，严重影响高频信号传输质量。

有鉴于此，本发明人提出以下技术方案。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高传输性能的弹性顶针及同轴连接器。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了下述技术方案：该高传输性能的弹性顶针包括针管、安装于该针管中并可沿该针管内壁滑动的针头以及设置于针管与针头之间的弹簧，该针头在弹簧的弹性作用力下凸伸出针管上端外，所述针头下端设置成平面，并与所述弹簧上端抵压；所述针管上端向下开设有若干轴向槽，使该针管上端形成有若干弹性爪，该弹性爪上端内侧设置有向内凸出的挂台，该挂台具有圆弧导接面，该挂台在弹性爪径向弹性力量作用下夹紧所述针头，使挂台的圆弧导接面与所述针头外表面接触，并形成电性导通。

进一步而言，上述技术方案中，所述针管由金属片通过冲压包圆方式成型，该金属片的头端和尾段分别设置有燕尾槽和燕尾凸部，该燕尾槽和燕尾凸部卡合固定连接；所述针管上端向内翻折180度以形成作为所述挂台的翻边。

进一步而言，上述技术方案中，所述针管向内翻折形成水平状的挡片，该挡片挡住所述弹簧上端；所述针管向外翻折形成水平状的SMT焊脚，或者是，该针管向下延伸成型有插孔型焊脚，或者是，该针管向下延伸并向外弯折成型有插孔型折弯焊脚。

进一步而言，上述技术方案中，所述针管外围成型有若干定位卡爪。

进一步而言，上述技术方案中，所述针管由金属棒通过车加工方式制成。

一种同轴连接器，其包括：至少一个弹性顶针，每个弹性顶针均包括针管、安装于该针管中并可沿该针管内壁滑动的针头以及设置于针管与针头之间的弹簧，所述针头下端设置成平面，并与所述弹簧上端抵压；所述针管上端向下开设有若干轴向槽，使该针管上端形成有若干弹性爪，该弹性爪上端内侧设置有向内凸出的挂台，该挂台具有圆弧导接面，该挂台在弹性爪径向弹性力量作用下夹紧所述针头，使挂台的圆弧导接面与所述针头外表面接触，并形成电性导通；绝缘体，其套设于该弹性顶针外围；圆筒形外壳，其设置于该绝缘体外围，并与弹性顶针同轴设置。

进一步而言，上述技术方案中，所述针管由金属片通过冲压包圆方式成型，该金属片的头端和尾段分别设置有燕尾槽和燕尾凸部，该燕尾槽和燕尾凸部卡合固定连接；所述针管上端向内翻折180度以形成作为所述挂台的翻边；所述针管外围成型有若干定位卡爪，该定位卡爪与所述绝缘体卡合定位。

进一步而言，上述技术方案中，所述针管向内翻折形成水平状的挡片，该挡片挡住所述弹簧上端；所述针管向外翻折形成水平状的SMT焊脚，或者是，该针管向下延伸成型有插孔型焊脚，或者是，该针管向下延伸并向外弯折成型有插孔型折弯焊脚。

进一步而言，上述技术方案中，所述圆筒形外壳沿其外侧面向内开设有复数贯通内腔的镂空孔，且该镂空孔之间形成多层弹性结构，且该圆筒形外壳通过该多层弹性结构可在轴向方向伸缩变形，使圆筒形外壳上端及弹性顶针上端均与PCB板形成多向容差的弹性接触。

进一步而言，上述技术方案中，所述圆筒形外壳上端向外翻折形成有外屏蔽圈，该外屏蔽圈覆盖所述的镂空孔，使该圆筒形外壳内部形成有可轴向变形的屏蔽空间；或者是，圆筒形外壳外围套设有一外屏蔽罩，该外屏蔽罩覆盖所述的镂空孔，使该圆筒形弹性构件内部形成有可轴向变形的屏蔽空间。

采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比较具有如下有益效果：

1、本实用新型中弹性顶针的针管采用弹性爪径向夹紧所述针头，使弹性爪上端内侧的挂台的圆弧导接面与针头外表面接触，并形成电性导通，且针头下端设置成平面，以致不论针头在压缩滑动状态还是环境震动状态，针管中挂台的圆弧导接面都对针头有垂直正向力，因此能达到良好接触，保证电性导通质量；另外，由于挂台的圆弧导接面与针头外表面是弹性夹持接触，即径向受力于针头，正向夹持力大，接触面积大，从而能传导更大的电流；再者，不管针头轴向压缩到哪个部位，针管中弹性爪上端内侧的挂台都直接接触，信号通过针管表面到挂台的圆弧导接面，再直接传导到针头上，并通过最短的距离传导电流和信号，其不会产生天线效应，从而保证了高频信号的传输质量，令本实用新型具有极强的市场竞争力。

2、本实用新型同轴连接器还具有多向容差功能，即两块PCB板之间的距离有安装误差时，圆筒形外壳和弹性顶针均能自动轴向收缩，以保证圆筒形外壳和弹性顶针始终压接于PCB板的金手指上，并形成稳定接触，具有良好的通讯质量，令本实用新型具有极强的市场竞争力。

附图说明：

图1是现有技术中弹性顶针的剖视图；

图2是本实用新型中弹性顶针的立体图；

图3是本实用新型中弹性顶针的剖视图；

图4是本实用新型中针管的剖视图；

图5是本实用新型中针管的展开图；

图6是本实用新型中弹性顶针的第一种使用状态图；

图7是本实用新型中弹性顶针的第二种使用状态图；

图8是本实用新型中弹性顶针的第三种使用状态图；

图9是本实用新型中针管另一种结构的剖视图；

图10是本实用新型中弹性顶针另一种结构的剖视图；

图11是本实用新型中同轴连接器的剖视图；

图12是本实用新型中弹性顶针的阵列式安装结构的剖视图。

具体实施方式：

下面结合具体实施例和附图对本实用新型进一步说明。

见图2-10所示，为一种高传输性能的弹性顶针，其包括针管11、安装于该针管11中并可沿该针管11内壁滑动的针头12以及设置于针管11与针头12之间的弹簧13，该针头在弹簧13的弹性作用力下凸伸出针管11上端外，所述针头12下端设置成平面，并与所述弹簧13上端抵压；所述针管11上端向下开设有若干轴向槽111，使该针管11上端形成有若干弹性爪112，该弹性爪112具有径向弹性作用力，该弹性爪112上端内侧设置有向内凸出的挂台113，该挂台113可对针头起轴向限位作用，防止该针头12脱离针管11。该挂台113具有圆弧导接面，该挂台113在弹性爪112径向弹性力量作用下夹紧所述针头12，使挂台113的圆弧导接面与所述针头12外表面接触，并形成电性导通。本实用新型中弹性顶针的针管11采用弹性爪112径向夹紧所述针头12，使弹性爪112上端内侧的挂台113的圆弧导接面与针头12外表面接触，并形成电性导通，且针头12下端设置成平面，以致不论针头在压缩滑动状态还是环境震动状态，针管11中挂台113的圆弧导接面都对针头有垂直正向力，因此能达到良好接触，保证电性导通质量；另外，由于挂台113的圆弧导接面与针头12外表面是弹性夹持接触，即径向受力于针头，正向夹持力大，接触面积大，从而能传导更大的电流；再者，不管针头轴向压缩到哪个部位，针管中弹性爪112上端内侧的挂台113都直接接触，信号通过针管表面到挂台113的圆弧导接面，再直接传导到针头上，并通过最短的距离传导电流和信号，其不会产生天线效应，从而保证了高频信号的传输质量，令本实用新型具有极强的市场竞争力。

所述针管11由金属片通过冲压包圆方式成型，该金属片的头端和尾段分别设置有燕尾槽114和燕尾凸部115，该燕尾槽114和燕尾凸部115卡合固定连接，使该针管11形成圆筒状；所述针管11上端向内翻折180度以形成作为所述挂台113的翻边。所述针管11向内翻折形成水平状的挡片116，该挡片116挡住所述弹簧13上端，以此保证弹簧13稳定安装于针管11中。所述针管11外围成型有若干定位卡爪110，该定位卡爪110用于与绝缘体卡持固定，保证弹性顶针与绝缘体装配结构更加稳定。具体而言，所述针管11制作时，金属片下展开料，上半部分开槽，下面部分开多个成型挡片和SMT焊脚的齿，中间成型出定位卡爪；两个边分别成型燕尾槽114和燕尾凸部115；金属片上部分成型翻边，以制成所述挂台；挡片和SMT焊脚的齿分别向内和向外弯折90°以成型挡片和SMT焊脚；最后包圆成型，该燕尾槽114和燕尾凸部115卡合固定连接，形成圆筒状的针管11。

所述针管11向外翻折形成水平状的SMT焊脚117，使用状态如图6所示，针管11通过SMT焊脚117焊接与第一PCB板4上，针头12上端穿过该针管11上端伸出在外，并与第二PCB版或电子产品5接触；或者是，该针管11向下延伸成型有插孔型焊脚118，使用状态如图8所示，针管11通过插孔型焊脚118插入第一PCB板4的孔位中，并通过焊接固定导通，针头12上端穿过该针管11上端伸出在外，并与第二PCB版或电子产品5接触；或者是，该针管11向下延伸并向外弯折成型有插孔型折弯焊脚119，使用状态如图7所示，针管11通过插孔型折弯焊脚119插入第一PCB板4的孔位中，并通过焊接固定导通，针头12上端穿过该针管11上端伸出在外，并与第二PCB版或电子产品接触，且该针管11外围设置有绝缘体2，该绝缘体2侧卧于第一PCB板上端面，以此满足不同的使用要求。

所述针管11由金属棒通过车加工方式制成，其同样能够达到如同冲压包圆方式成型的针管相同的技术效果。

综上所述，本实用新型中弹性顶针的针管11采用弹性爪112径向夹紧所述针头12，使弹性爪112上端内侧的挂台113的圆弧导接面与针头12外表面接触，并形成电性导通，且针头12下端设置成平面，以致不论针头在压缩滑动状态还是环境震动状态，针管11中挂台113的圆弧导接面都对针头有垂直正向力，因此能达到良好接触，保证电性导通质量；另外，由于挂台113的圆弧导接面与针头12外表面是弹性夹持接触，即径向受力于针头，正向夹持力大，接触面积大，从而能传导更大的电流；再者，不管针头轴向压缩到哪个部位，针管中弹性爪112上端内侧的挂台113都直接接触，信号通过针管表面到挂台113的圆弧导接面，再直接传导到针头上，并通过最短的距离传导电流和信号，其不会产生天线效应，从而保证了高频信号的传输质量，令本实用新型具有极强的市场竞争力。

结合图2-11所示，为一种同轴连接器，其包括：至少一个弹性顶针1，每个弹性顶针1均包括针管11、安装于该针管11中并可沿该针管11内壁滑动的针头12以及设置于针管11与针头12之间的弹簧13，所述针头12下端设置成平面，并与所述弹簧13上端抵压；所述针管11上端向下开设有若干轴向槽111，使该针管11上端形成有若干弹性爪112，该弹性爪112上端内侧设置有向内凸出的挂台113，该挂台113具有圆弧导接面，该挂台113在弹性爪112径向弹性力量作用下夹紧所述针头12，使挂台113的圆弧导接面与所述针头12外表面接触，并形成电性导通；绝缘体2，其套设于该弹性顶针1外围；圆筒形外壳3，其设置于该绝缘体2外围，并与弹性顶针1同轴设置。本实用新型同轴连接器中弹性顶针的针管11采用弹性爪112径向夹紧所述针头12，使弹性爪112上端内侧的挂台113的圆弧导接面与针头12外表面接触，并形成电性导通，且针头12下端设置成平面，以致不论针头在压缩滑动状态还是环境震动状态，针管11中挂台113的圆弧导接面都对针头有垂直正向力，因此能达到良好接触，保证电性导通质量；另外，由于挂台113的圆弧导接面与针头12外表面是弹性夹持接触，即径向受力于针头，正向夹持力大，接触面积大，从而能传导更大的电流；再者，不管针头轴向压缩到哪个部位，针管中弹性爪112上端内侧的挂台113都直接接触，信号通过针管表面到挂台113的圆弧导接面，再直接传导到针头上，并通过最短的距离传导电流和信号，其不会产生天线效应，从而保证了高频信号的传输质量，令本实用新型具有极强的市场竞争力。

所述针管11由金属片通过冲压包圆方式成型，该金属片的头端和尾段分别设置有燕尾槽114和燕尾凸部115，该燕尾槽114和燕尾凸部115卡合固定连接；所述针管11上端向内翻折180度以形成作为所述挂台的翻边；所述针管11外围成型有若干定位卡爪110，该定位卡爪110与所述绝缘体2卡合定位。

所述针管11向内翻折形成水平状的挡片116，该挡片116挡住所述弹簧13上端；所述针管11向外翻折形成水平状的SMT焊脚117，或者是，该针管11向下延伸成型有插孔型焊脚118，或者是，该针管11向下延伸并向外弯折成型有插孔型折弯焊脚119。

所述圆筒形外壳3沿其外侧面向内开设有复数贯通内腔的镂空孔31，且该镂空孔31之间形成多层弹性结构32，且该圆筒形外壳3通过该多层弹性结构32可在轴向方向伸缩变形，使圆筒形外壳3上端及弹性顶针1上端均与PCB板形成多向容差的弹性接触。也就是说，本实用新型同轴连接器还具有多向容差功能，即两块PCB板之间的距离有安装误差时，圆筒形外壳3和弹性顶针1均能自动轴向收缩，以保证圆筒形外壳3和弹性顶针始终压接于PCB板的金手指上，并形成稳定接触，具有良好的通讯质量，令本实用新型具有极强的市场竞争力。

所述圆筒形外壳3上端向外翻折形成有外屏蔽圈33，该外屏蔽圈33覆盖所述的镂空孔31，使该圆筒形外壳3内部形成有可轴向变形的屏蔽空间，并以此保证圆筒形外壳3内部安装的弹性顶针1能够稳定通讯，防止外部杂讯进入而影响弹性顶针1传输信号；或者是，圆筒形外壳3外围套设有一外屏蔽罩，该外屏蔽罩覆盖所述的镂空孔，使该圆筒形弹性构件内部形成有可轴向变形的屏蔽空间，并以此保证圆筒形外壳3内部安装的弹性顶针1能够稳定通讯，防止外部杂讯进入而影响弹性顶针1传输信号。

结合图12所示，为一种同轴连接器，其包括：绝缘体2以及若干呈一排或多排阵列式分布的弹性顶针1，每个弹性顶针1均包括针管11、安装于该针管11中并可沿该针管11内壁滑动的针头12以及设置于针管11与针头12之间的弹簧13，所述针头12下端设置成平面，并与所述弹簧13上端抵压；所述针管11上端向下开设有若干轴向槽111，使该针管11上端形成有若干弹性爪112，该弹性爪112上端内侧设置有向内凸出的挂台113，该挂台113具有圆弧导接面，该挂台113在弹性爪112径向弹性力量作用下夹紧所述针头12，使挂台113的圆弧导接面与所述针头12外表面接触，并形成电性导通。

当然，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并非来限制本实用新型实施范围，凡依本实用新型申请专利范围所述构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型申请专利范围内。

Claims (10)

1.一种高传输性能的弹性顶针，其包括针管、安装于该针管中并可沿该针管内壁滑动的针头以及设置于针管与针头之间的弹簧，该针头在弹簧的弹性作用力下凸伸出针管上端外，其特征在于：

所述针头下端设置成平面，并与所述弹簧上端抵压；所述针管上端向下开设有若干轴向槽，使该针管上端形成有若干弹性爪，该弹性爪上端内侧设置有向内凸出的挂台，该挂台具有圆弧导接面，该挂台在弹性爪径向弹性力量作用下夹紧所述针头，使挂台的圆弧导接面与所述针头外表面接触，并形成电性导通。

2.根据权利要求1所述的一种高传输性能的弹性顶针，其特征在于：所述针管由金属片通过冲压包圆方式成型，该金属片的头端和尾段分别设置有燕尾槽和燕尾凸部，该燕尾槽和燕尾凸部卡合固定连接；所述针管上端向内翻折180度以形成作为所述挂台的翻边。

3.根据权利要求2所述的一种高传输性能的弹性顶针，其特征在于：所述针管向内翻折形成水平状的挡片，该挡片挡住所述弹簧上端；所述针管向外翻折形成水平状的SMT焊脚，或者是，该针管向下延伸成型有插孔型焊脚，或者是，该针管向下延伸并向外弯折成型有插孔型折弯焊脚。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种高传输性能的弹性顶针，其特征在于：所述针管外围成型有若干定位卡爪。

5.根据权利要求1所述的一种高传输性能的弹性顶针，其特征在于：所述针管由金属棒通过车加工方式制成。

6.一种同轴连接器，其特征在于：其包括：

至少一个弹性顶针，每个弹性顶针均包括针管、安装于该针管中并可沿该针管内壁滑动的针头以及设置于针管与针头之间的弹簧，所述针头下端设置成平面，并与所述弹簧上端抵压；所述针管上端向下开设有若干轴向槽，使该针管上端形成有若干弹性爪，该弹性爪上端内侧设置有向内凸出的挂台，该挂台具有圆弧导接面，该挂台在弹性爪径向弹性力量作用下夹紧所述针头，使挂台的圆弧导接面与所述针头外表面接触，并形成电性导通；

绝缘体，其套设于该弹性顶针外围；

圆筒形外壳，其设置于该绝缘体外围，并与弹性顶针同轴设置。

7.根据权利要求6所述的一种同轴连接器，其特征在于：所述针管由金属片通过冲压包圆方式成型，该金属片的头端和尾段分别设置有燕尾槽和燕尾凸部，该燕尾槽和燕尾凸部卡合固定连接；所述针管上端向内翻折180度以形成作为所述挂台的翻边；所述针管外围成型有若干定位卡爪，该定位卡爪与所述绝缘体卡合定位。

8.根据权利要求7所述的一种同轴连接器，其特征在于：所述针管向内翻折形成水平状的挡片，该挡片挡住所述弹簧上端；所述针管向外翻折形成水平状的SMT焊脚，或者是，该针管向下延伸成型有插孔型焊脚，或者是，该针管向下延伸并向外弯折成型有插孔型折弯焊脚。

9.根据权利要求6-8任意一项所述的一种同轴连接器，其特征在于：所述圆筒形外壳沿其外侧面向内开设有复数贯通内腔的镂空孔，且该镂空孔之间形成多层弹性结构，且该圆筒形外壳通过该多层弹性结构可在轴向方向伸缩变形，使圆筒形外壳上端及弹性顶针上端均与PCB板形成多向容差的弹性接触。

10.根据权利要求9所述的一种同轴连接器，其特征在于：所述圆筒形外壳上端向外翻折形成有外屏蔽圈，该外屏蔽圈覆盖所述的镂空孔，使该圆筒形外壳内部形成有可轴向变形的屏蔽空间；或者是，圆筒形外壳外围套设有一外屏蔽罩，该外屏蔽罩覆盖所述的镂空孔，使该圆筒形弹性构件内部形成有可轴向变形的屏蔽空间。

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