CN216698787U - 一种电连接结构、充电座以及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电连接结构、充电座和汽车，应用于线路板，所述线路板设置有插接孔，所述电连接结构包括：金属弹片，和插接端子；其中，所述金属弹片包括基带和多个分别与所述基带连接的弹性片，所述基带包卷于所述插接端子的部分外周，所述弹性片具有向外凸起的凸出部，且所述凸出部抵接所述线路板表面，所述插接端子通过所述金属弹片与所述线路板的电连接。根据本实用新型的电连接结构，插接端子与金属弹片接触良好，金属弹片具有向外突起的凸出部，与线路板的连接稳固，且多个弹性片提供了多个信号检测点，保证了信号传输的稳定性；同时金属弹片本身性能好、可供插接端子多次插拔，使用寿命长。

Description

一种电连接结构、充电座以及汽车

技术领域

本实用新型涉及新能源车辆充电领域，尤其涉及一种可用于线路板的电连接结构、充电座以及汽车。

背景技术

从20世纪90年代开始，在能源和环境的双重压力下，电动汽车的研究开发再次进入了一个活跃期。在这近20年期间，随着各种科学技术的高速发展，电动汽车的许多技术难点逐渐得到了解决。世界各大汽车制造商纷纷推出各自的电动汽车产品。

充电桩、充电枪和充电座是电动汽车的主要充电装置，其中，充电装置标准中要求，所有的充电装置中，必须设置PE线。PE线是充电装置的接地线，用于出现漏电时对设备和人的保护作用。现有的充电枪或充电座中，PE 线中的端子通常直接焊接在线路板上，如果PE线中的端子在使用过程中损坏，则维修时PE线中的端子不易拆除，会增加维修工时，增加维修成本。若PE 线中的端子焊接不牢固，则会导致PE线中的端子与线路板接触不良，进而影响线路板与PE线中的端子之间电连接的稳定性。导致设备漏电，有人员触电伤亡的风险。

因此，现有技术中亟需一种新的方案来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种电连接结构，以保证线路板与端子之间信号传输的稳定性。

本实用新型提供的具体技术方案如下：

一种电连接结构，应用于线路板，所述线路板设置有插接孔，所述电连接结构包括：

金属弹片，和插接端子；

其中，所述金属弹片包括基带和多个分别与所述基带连接的弹性片，所述基带包卷于所述插接端子的至少部分外周，所述弹性片具有向外凸起的凸出部，且所述凸出部抵接所述线路板表面，所述插接端子通过所述金属弹片与所述线路板电连接。

可选的，所述基带为环形结构，所述弹性片分布在所述环形结构上。

可选的，所述弹性片均匀分布在所述环形结构上。

可选的，所述凸出部的形状为圆弧结构或弯折结构。

可选的，所述弯折结构的弯折角度为90°-160°。

可选的，多个所述凸出部的外切圆直径，大于所述插接孔的内径。

可选的，所述基带数量为一个，所述弹性片的一端为自由端，所述弹性片的另一端与所述基带连接，所述凸出部位于所述弹性片的自由端上，所述凸出部利用所述弹性片的变形弹力施加压力在所述线路板表面上。

可选的，所述基带数量为两个，包括第一基带和第二基带，所述弹性片的一端与所述第一基带连接，所述弹性片的另一端与所述第二基带连接，所述凸出部位于所述弹性片两端之间的位置，所述凸出部利用所述弹性片的变形弹力施加压力在所述线路板表面上。

可选的，所述压力为0.5N-50N。

可选的，所述凸出部还与所述插接孔的内表面抵接。

可选的，所述凸出部抵接所述线路板的上表面或下表面。

可选的，多个所述凸出部分别同时抵接所述插接孔的内表面和所述线路板的上表面，或者，多个所述凸出部分别同时抵接所述插接孔的内表面和所述线路板的下表面。

可选的，与所述插接孔的内表面抵接的弹性片，和与所述线路板的上表面抵接的弹性片间隔设置，或者，与所述插接孔的内表面抵接的弹性片，和与所述线路板的下表面抵接的弹性片间隔设置。

可选的，还包括端子支架，所述端子支架固定在所述线路板上，所述插接端子固定在所述端子支架上。

可选的，所述插接端子具有与所述第一基带匹配的第一卡接部以及与所述第二基带匹配的第二卡接部。

可选的，所述第一卡接部包括沿所述插接端子的延伸方向间隔设置的第一凸缘和第二凸缘，所述第一基带的上部边缘与所述第一凸缘抵接，所述第一基带的下部边缘与所述第二凸缘抵接。

可选的，所述第二卡接部包括沿所述插接端子的延伸方向间隔设置的第三凸缘和第四凸缘限定，所述第二基带的上部边缘与所述第三凸缘抵接，所述第二基带的下部边缘与所述第四凸缘抵接。

可选的，所述弹性片数量为3个-24个。

可选的，所述弹性片的切线方向与所述金属弹片轴线方向一致。

可选的，所述弹性片的切线方向与所述金属弹片轴线呈一定的角度。

可选的，所述弹性片的切线方向与所述金属弹片轴线的角度处处相等。

可选的，所述弹性片的切线方向与所述金属弹片轴线的角度范围为10°～60°。

可选的，所述金属弹片的材质中含有铜或铜合金。

可选的，所述金属弹片的材质中含有碲。

可选的，所述金属弹片的材质中碲的含量为0.1％-5％。

可选地，所述金属弹片的材质中含有铍。

可选地，所述金属弹片的材质中铍的含量为0.05％～5％。

可选地，所述金属弹片的材质中铍的含量为0.1％～3.5％。

可选的，所述插接端子的至少部分表面和所述凸出部上设置有镀层。

可选的，所述插接端子的至少部分表面上的镀层材质不同于所述凸出部上的镀层材质。

可选的，所述镀层材质含有金、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。

可选的，所述镀层包括底层和表层。

可选的，所述底层材质含有金、银、镍、锡、锡铅合金和锌中的一种或多种；所述表层材质含有金、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。

可选的，所述底层厚度为0.01μm-15μm。

可选的，所述底层厚度为0.1μm-9μm。

可选的，所述表层厚度为0.3μm-55μm。

可选的，所述表层厚度为0.5μm-35μm。

可选的，所述插接端子的材质中含有铜或铜合金或铝或铝合金中的一种。

本实用新型还提供一种充电座，所述充电座包含上述任一实施方式的电连接结构。

本实用新型还提供一种汽车，所述汽车包含所述充电座和/或包含上述任一实施方式的电连接结构。

本实用新型可以带来如下有益效果：

1、根据本实用新型的电连接结构，插接端子与金属弹片接触良好，金属弹片具有向外突起的凸出部，与线路板的连接稳固，且金属弹片中的多个弹性片提供了多个信号检测点，保证了信号传输的稳定性；同时金属弹片本身性能好、可供插接端子多次插拔，使用寿命长；

2、根据本实用新型的金属弹片的凸出部形状为圆弧结构或弯折结构，能够进一步保证金属弹片与线路板之间连接的稳定性；

3、根据本实用新型的多个凸出部的外切圆直径，大于插接孔的内径，能够保证凸出部与电路板的上表面或下表面稳定抵接；

4、根据本实用新型的金属弹片，基带数量可以为一个，弹性片的一端为自由端，弹性片的另一端与第一基带连接，凸出部位于弹性片的自由端上，凸出部利用所述弹性片的变形弹力施加压力在线路板表面上，由此，多个弹性片通过一个基带形成一体式构件，与插设于环状基带内的插接端子紧密接触，同时，凸出部位于弹性片的自由端上，可以利用弹性片的弹性回复力与线路板抵接，保证了金属弹片与线路板、插接端子之间的稳定连接；

5、根据本实用新型的金属弹片，基带数量可以为两个，弹性片的一端与第一基带连接，弹性片的另一端与第二基带连接，凸出部位于弹性片两端之间的位置，凸出部利用弹性片的变形弹力施加压力在线路板表面上，由此，弹性片通过两个基带固定形成一体式构件，且凸出部利用弹性回复力施加压力在线路板的表面上，大大有利于金属弹片与电路板之间连接的稳定性；

6、根据本实用新型的金属弹片，其凸出部还可以与线路板的插接孔的内表面抵接；由此，通过凸出部与线路板的表面抵接，同时也与插接孔的内表面抵接，进一步增强了金属弹片与线路板之间连接的稳定性，也进一步保证了信号传输的稳定性；

7、根据本实用新型的金属弹片，其中，与插接孔的内表面抵接的弹性片，和与线路板的上表面抵接的弹性片间隔设置，或者，与插接孔的内表面抵接的弹性片，和与线路板的下表面抵接的弹性片间隔设置；由于凸出部设置在弹性片的自由端，可以理解，与插接孔内表面抵接的弹性片上未设置凸出部，而与线路板的上表面或下表面抵接的弹性片是设置有凸出部的，由此，金属弹片上的多个弹性片被分成了两组，且两种不同的弹性片间隔设置，既保证了金属弹片与电路板之间的稳定连接，也保证了金属弹片与插接端子之间的稳定连接，以保证最终的电连接和信号连接；

8、根据本实用新型的插接端子，可以设置有第一卡接部和第二卡接部，对于具有两个基带的金属弹片的实施例而言，插接端子的第一卡接部可以与第一基带卡接，插接端子的第二卡接部可以与第二基带卡接，由此可以保证金属弹片与插接端子之间的稳定连接，进一步保证插接端子与电路板之间的信号连接(电连接包括电能连接和信号连接)；

9、根据本实用新型的电连接结构，通过设置金属弹片中的弹性片与所述金属弹片本身的回转轴线之间的角度，可以进一步提高该金属弹片与插接端子连接的稳固性和导电性能；

10、本实用新型实施例的金属弹片和插接端子采用了碲铜合金，使金属弹片具有良好的导电性和易加工性能，保证电学性能也能提高加工性，同时，碲铜合金的弹性也很优良；

11、本实用新型的接触段和金属弹片采用了镀层，能够更好的增加防腐性能，优选的采用复合镀层，能够更好的提高镀层的牢固度，在多次的插拔后，依然能够保证镀层的不脱落和耐腐蚀性。

附图说明

图1为根据本申请的第一实施方式的电连接结构的结构示意图；

图2为根据本申请的第一实施方式的电连接结构的另一视角的结构示意图；

图3为第一实施方式的电连接结构中金属弹片的结构示意图；

图4为第一实施方式的电连接结构中线路板的结构示意图，其中，示出了插接孔；

图5为第一实施方式的电连接结构中插接端子的结构示意图；

图6为第一实施方式的电连接结构中端子支架的结构示意图；

图7为根据本申请的第二实施方式的电连接结构中金属弹片的结构示意图。

附图标记：

100电连接结构 110线路板

120插接端子 130端子支架

140/240金属弹片 121插接段

122接触段 123固定段

124连接段 131夹持部

141/241第一基带 142第二基带

143/243弹性片 144/244凸出部

145第一卡接部 146第二卡接部

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

下面对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。其中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本实用新型的描述中，除非另有说明，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，可以是可拆卸连接，可以是直接连接，可以是通过中间媒介间接连接，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专利中的具体含义。

实施方式一

本实用新型提供一种电连接结构100，应用于线路板110，线路板110设置有插接孔，如图1所示，电连接结构100包括：金属弹片140和插接端子 120。其中，金属弹片140包括基带和多个分别与基带连接的弹性片143，基带包卷于插接端子120的至少部分外周，弹性片143具有向外凸起的凸出部 144，且凸出部144抵接线路板表面，插接端子120通过金属弹片140与线路板110电连接。

本实用新型的插接端子120与金属弹片140接触良好，金属弹片140具有向外突起的凸出部144，与线路板110的连接稳固，且多个弹性片143提供了多个信号检测点，保证了信号传输的稳定性；同时金属弹片140本身性能好、可供插接端子120多次插拔，使用寿命长。解决了现有技术中，由于焊接引脚不牢固，可能导致的接触不良，进而影响线路板110或电路板与端子之间电连接的稳定性的问题；并且，本实用新型通过插接端子120与金属弹片140的插拔连接，相比于焊接连接，可反复插拔，增强了线路板110或电路板的适配性能。本实施方式中的插接端子120也可以理解为充电装置中PE 线(接地线)的连接端子。

接下来结合图1至图6详细说明本实施方式中电连接结构100的各个部件的详细结构。

具体地，如图5所示，插接端子120包括依次连接的插接段121、接触段 122、固定段123和连接段124。其中，插接段121用于与对配端端子插接，例如充电枪的公端子和充电座的母端子插接连接，使充电电流能够从电源导通到汽车电池中。连接段124用于与线缆导体电连接，例如充电座内部的插接端子120，与充电座线缆连接并导通电能到汽车电池。接触段122用于与金属弹片140接触连接，例如充电座的PE端子与线路板上的金属弹片140接触，实现线路板从PE端子上读取接地信号的功能。

具体地，如图6所示，本实施方式的电连接结构还包括端子支架130，端子支架130可固定在线路板110上。插接端子120的固定段123固定在端子支架130上。在具体的实施方式中，端子支架130可以通过卡接、粘接和螺钉连接的方式固定在线路板110上，卡接，是指在端子支架130上设置具有弹性的多个卡爪，在线路板110上设置卡槽或卡扣，将端子支架130的多个卡爪与线路板110上的卡槽或卡扣相互卡接，从而将端子支架130固定在线路板110上；粘接，是指在端子支架130和线路板110上都设置粘接面，然后分别涂上粘合剂，使两者的粘接面粘接在一起；螺钉连接，是指在端子支架130 上设置螺纹孔，在线路板110上设置通孔，通过螺钉穿过通孔，将线路板110 螺接固定在端子支架130上。

更具体地，如图6所示，端子支架可以包括呈U形的夹持部131，对应地，端子的固定段123被夹持在该U形的夹持部之间进行固定。

具体地，如图1、图2和图4所示，线路板110上设置有供插接端子120 插接的插接孔111，插接端子120的接触段122外径小于线路板110上的插接孔直径，以便于插接端子120可以顺利地插入插接孔111中。

具体地，如图7所示，基带241数量为一个，弹性片243的一端为自由端，弹性片243的另一端与基带241连接，凸出部244位于弹性片243的自由端上，凸出部244利用弹性片243的变形弹力施加压力在线路板110表面上。

具体地，如图3所示，金属弹片140包括第一基带141和第二基带142。基带为环形结构，多个弹性片143分布在环形结构上，进一步地，是均匀分布在环形结构上。由此，金属弹片140对接触段122施加的弹力均匀，插接端子120的回转轴线也会基本上与插接孔111的轴线重合，从而实现稳定的电连接。优选地，弹性片数量可以为3个-24个。

具体地，弹性片143的一端与第一基带141连接，弹性片143的另一端与第二基带142连接，凸出部144位于弹性片143两端之间的位置，凸出部 144利用弹性片143的变形弹力施加压力在线路板表面上。

更具体地，弹性片143的两端分别被第一基带141和第二基带142固定连接成一体式构件，且多个弹性片143具有弯曲的弧度，使金属弹片140呈腰鼓形状，腰鼓形状的金属弹片的外表面可以与插接孔的内表面抵接，实现金属弹片与线路板之间稳定的电连接。凸出部144位于弹性片143两端之间的位置，是通过将多个弹性片143中的部分弹性片143的一端与基带分离，并设置于该被分离的自由端上而形成的。如图3所示，设置有凸出部144的弹性片143的长度可以小于未设置凸出部144的弹性片143的长度。

更优选地，设置有凸出部144的弹性片143与未设置凸出部144的弹性片143交叉排列。如图3所示，相邻的设置有凸出部144的弹性片143之间的未设置凸出部144的弹性片143(可以定义为普通的弹性片)的数量相等。例如，相邻的设置有凸出部144的弹性片143之间普通弹性片的数量为两个。在本实施方式中，如图1和2所示，凸出部144与线路板110的上表面抵接，因此，也可以理解为，与插接孔的内表面抵接的弹性片143(未设置凸出部 144的弹性片)，和与线路板110的上表面抵接的弹性片143(设置有凸出部 144的弹性片)间隔设置。

那么，在其他实施方式中，凸出部144也可以与线路板110的下表面抵接，进而，金属弹片140也可以设置成：与插接孔的内表面抵接的弹性片143，和与线路板110的下表面抵接的弹性片间隔设置。

更进一步地，在其他未示出的实施方式中，凸出部还可以与插接孔的内表面抵接。由此，更具体地，多个凸出部可以分别同时抵接插接孔的内表面和线路板的上表面，或者，多个凸出部分别同时抵接插接孔的内表面和线路板的下表面。由此，可以进一步增强金属弹片与线路板之间电连接的稳定性。

当然，也可以是抵接插接孔的内表面的凸出部，与抵接线路板上表面的凸出部间隔交叉设置；或者，抵接插接孔的内表面的凸出部，与抵接线路板下表面的凸出部间隔交叉设置。

进一步地，凸出部144的形状可以为圆弧结构或弯折结构。圆弧结构或弯折结构，能使金属弹片与线路板的接触更加稳定。另外，在电连接结构100 使用过程中，接触段122与金属弹片140会因为振动产生相对位移，如果静止状态，接触段122与金属弹片140是面接触，进而，金属弹片140与线路板110也是面接触；在振动环境下，金属弹片140与线路板110会因为相对位移形成短暂的点接触，此时接触电阻瞬间增大，导通电流也会突然增大，会导致金属弹片140与线路板110之间温升过高发生损坏。圆弧结构或弯折结构在振动环境中，也会保持金属弹片140与线路板110的面接触，从而不会出现导通电流突然增大导致电连接结构100损坏的情况。

具体地，凸出部144的弯折结构的弯折角度为90°-160°。为了验证弯折结构的弯折角度对金属弹片与线路板110之间的接触电阻的影响，实用新型人选用相同尺寸的金属弹片140、插接端子120和线路板110，以相同的相对位置进行安装，但是选用不同的弯折结构的弯折角度，分别测量金属弹片 140与线路板110之间的接触电阻，试验结果如表1所示。

金属弹片140与线路板110的接触电阻的测试方法是使用微电阻测量仪，将微电阻测量仪的测量端一端放置在金属弹片140上，一端放置在线路板110 的电连接点上，每次测量放置的位置相同，然后读取微电阻测量仪上的接触电阻读数。在本实施例中，接触电阻大于1mΩ为不合格。

表1不同的弯折结构的弯折角度对接触部143与接触段122之间的接触电阻的影响

从上表1中可以看出，当弯折结构的弯折角度小于90°时，由于角度较小，弯折机构的接触位置较尖锐，相对的，和线路板的接触面积小，接触电阻也会增大，不符合标准要求。而当弯折结构的弯折角度大于160°时，由于弯折机构接近一个平面，可能导致金属弹片140无法安装至线路板110的预定插接位置中，从而使电连接结构100功能无法实现。因此，实用新型人设定凸出部的弯折角度为90°-160°。

优选地，多个凸出部144的外切圆直径，大于插接孔111的内径。由此，可以使得凸出部144更便利地与线路板110抵接。本实用新型并不限制凸出部的具体形状。

进一步地，插接端子120的接触段122与金属弹片140接触连接时，使得金属弹片140的多个弹性片143弹性变形，弹力片143进一步施加压力在插接孔111的内壁以及凸出部114同时施加压力在线路板111上，进而通过多个弹性片143以及多个凸出部144使插接端子120与金属弹片140以及线路板 110之间实现稳定的电连接。

进一步地，凸出部144施加在线路板111上的压力可以为0.5N-50N。为了验证凸出部144施加在线路板110上的压力对金属弹片140与线路板110之间的接触电阻的影响，实用新型人选用相同尺寸的金属弹片140、插接端子 120和线路板110，以相同的相对位置进行安装，但是选用不同的弹性片143 的弹力，分别测量凸出部144与线路板110之间的接触电阻，试验结果如表2 所示。

弹性片143的弹力是采用精密推拉力计，将金属弹片140固定，精密推拉力计测量弹性片143移动工作位移后的弹力。

凸出部144与线路板110上的电连接点的接触电阻的测试方法是使用微电阻测量仪，将微电阻测量仪的测量端一端放置在凸出部144上，另一端放置在电连接点上，每次测量放置的位置相同，然后读取微电阻测量仪上的接触电阻读数。在本实施例中，接触电阻大于1mΩ为不合格。

表2不同的压力对接触部143与接触段122之间的接触电阻的影响

从上表2中可以看出，当凸出部144施加在线路板110上的压力小于 0.5N时，由于压力较小，凸出部144和线路板110的接触面积小，接触电阻也会增大，不符合标准要求。而当凸出部144施加在线路板110上的压力大于50N时，由于弹性片143的弹力过大，几乎不会变形，可能导致设置有凸出部144的弹性片143无法插入到插接孔111的预定位置中，从而使电连接结构100功能无法实现。因此，实用新型人设定凸出部144施加在线路板110上的压力为0.5N-50N。

另外，在本实施方式中，参考图3，弹性片143的切线方向与金属弹片 140轴线方向一致。这里的切线方向定义为弹性片143的片部延伸的方向。尽管弹性片143是径向向外弯曲的，但是弹性片143本身延伸的方向基本与基带的回转轴线方向一致。

当然可以理解，在其他实施方式中，弹性片143的切线方向与金属弹片 140轴线可以呈一定的角度。从图3的视角看去，弹性片143是向左或向右倾斜的。优选地，弹性片143的切线方向与金属弹片140轴线的角度范围为10°～60°。更优选地，弹性片143的切线方向与金属弹片140轴线的角度处处相等。可以理解为，弹性片143始终沿同一方向进行延伸。

接下来说明一下插接端子120与金属弹片140之间的配合关系。在本实施方式中，插接端子120的接触部设置有间隔布置的第一卡接部145和第二卡接部146。在本实施方式中，第一卡接部145和第二卡接部146为环形肋，第一卡接部145和第二卡接部146的最外径大于第一基带141和第二基带142 的直径。由于金属弹片140具有弹性，在插接端子120与金属弹片140插接到位后，第一环形肋卡持在金属弹片140的第一基带141上，第二基带142 卡持在第二环形肋上，实现插接端子120与金属弹片140的稳定的电连接。

当然，进一步地，在未示出的实施方式中，插接端子可以具有沿插接端子的延伸方向间隔设置的第一凸缘和第二凸缘，第一凸缘和第二凸缘形成第一卡接部；第一凸缘、第二凸缘的最外径大于第一基带的直径。在插接端子与金属弹片装配到位后，第一基带的上部边缘与第一凸缘抵接，第一基带的下部边缘与第二凸缘抵接。可以理解，第一基带的两端均承受到卡持力。

相似地，第二卡接部可以包括沿插接端子的延伸方向间隔设置的第三凸缘和第四凸缘，第三凸缘和第四凸缘形成第二卡接部；第三凸缘、第四凸缘的最外径大于第二基带的直径。在插接端子与金属弹片装配到位后，第二基带的上部边缘与第三凸缘抵接，第二基带的下部边缘与第四凸缘抵接。可以理解，第二基带的两端均承受到卡持力。

由此，插接端子与金属弹片之间的电连接更加稳定。

在一些实施例中，金属弹片140的材质为铜或铜合金，铜材质的导体材料，导电性能好，延展性好，弹性也很优良，是作为导体材料的优选。

进一步，金属弹片140的材质中含有碲。金属弹片140的材质为碲铜合金，使端子具有良好的导电性和易加工性能，保证电学性能也能提高加工性，同时，碲铜合金的弹性也很优良。优选地，金属弹片140的材质中碲的含量为0.1％-5％。

实用新型人选用了10个相同形状的金属弹片140进行测试，每个金属弹片140均为碲铜合金，其中碲的含量占比分别为0.05％、0.1％、0.2％、1％、 1.2％、1.8％、3％、5％、6％、7％。测试内容为金属弹片140和电阻，测试结果如表3所示。

弹性片143的弹力是采用精密推拉力计，将金属弹片140固定，精密推拉力计测量弹性片移动工作位移后的弹力，在本实施例中，弹力小于20N为不合格。

金属弹片140的电阻的测试方法是使用微电阻测量仪，将微电阻测量仪的测量端放置金属弹片140的两端上，每次测量放置的位置相同，然后读取微电阻测量仪上的电阻读数。在本实施例中，电阻大于1mΩ为不合格。

表3不同的碲的含量占比对金属弹片140的弹力和电阻的影响

从上表3中可以看出，当金属弹片140材质中碲的含量占比小于0.1％时，由于材质接近纯铜，相对材质较软，弹性片143的弹力不符合要求值。而金属弹片140材质中碲的含量占比大于5％时，由于碲铜合金的导电率比纯铜材质要差，导致金属弹片140的电阻值不符合要求。因此，金属弹片140的材质中碲的含量为0.1％-5％。

进一步，金属弹片140的材质中含有铍。金属弹片140的材质为铍铜合金，使端子具有很高的硬度、弹性极限、疲劳极限和耐磨性，还具有良好的耐蚀性、导热性和导电性，且受冲击时不产生火花。优选地，金属弹片140 的材质中铍的含量为0.05％-5％。金属弹片140中铍的含量的限定是实用新型人经过多次试验得出的。

当金属弹片140材质中铍的含量占比小于0.05％时，由于材质接近纯铜，在受到撞击时很容易产生火花。而金属弹片140材质中铍的含量占比大于5％时，由于铍铜合金的导电率比纯铜材质要差，导致金属弹片140的电阻值不符合要求。因此，金属弹片140的材质中铍的含量为0.05％-5％。更优选地，金属弹片140的材质中铍的含量为0.1％-3.5％。

为了验证金属弹片140材质中铍的含量占比对金属弹片140电阻和打火情况的影响，实用新型人选用了10个相同形状的金属弹片140进行测试，每个金属弹片140均为铍铜合金，其中铍的含量占比分别为0.03％、0.05％、 0.1％、0.2％、1％、1.2％、1.8％、3％、5％、6％。测试内容为金属弹片140的电阻和打火情况，测试结果如表4所示。

金属弹片140的电阻的测试方法是使用微电阻测量仪，将微电阻测量仪的测量端放置金属弹片140的两端上，每次测量放置的位置相同，然后读取微电阻测量仪上的电阻读数。在本实施例中，电阻大于1mΩ为不合格。

金属弹片140的打火情况是采用带电的插接端子120与金属弹片140发生撞击，模拟插接端子120与金属弹片140工作情况下的状态，观察撞击 1000次，发生打火情况的次数，打火情况的次数超过3次为不合格。

表4不同的铍的含量占比对金属弹片140的电阻和打火情况的影响

从上表4中可以看出，当金属弹片140材质中铍的含量占比小于0.05％时，由于材质接近纯铜，在插接端子120与金属弹片140发生撞击时，打火情况的次数超过3次。而金属弹片140材质中铍的含量占比大于5％时，由于铍铜合金的导电率比纯铜材质要差，导致金属弹片140的电阻值不符合要求。因此，金属弹片140的材质中铍的含量为0.05％-5％。优选地，由于金属弹片140的材质中铍的含量为0.1％-3.5％时，金属弹片140的电阻和打火情况在更优的范围内，因此，实用新型人设定金属弹片140的材质中铍的含量优选为 0.1％-3.5％。

综上对金属弹片140的材质的描述，可以理解，接触端子120的材质也可以具有与金属弹片140的材质相同的构造。在一些实施方式中，接触端子的材质中可以含有铜或铜合金或铝或铝合金。为行文简洁，此处不再赘述。

可以理解，在一些实施方式中，插接端子120的材质为铜或铜合金或铝或铝合金。

在一些实施方式中，插接端子的至少部分表面和凸出部上设置有镀层。具体地，接触端子120的接触段122和金属弹片140设置有镀层。优选地，插接端子120的接触段122上的镀层材质不同于金属弹片140的凸出部144上的镀层材质。

镀层是为了提高耐腐蚀性，提高导电性能，增加接插次数，能够更好的延长插接端子120和金属弹片140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。金属弹片140 和插接端子120的镀层厚度可以一致，也可以根据需要设置为不同厚度的镀层。

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。

镀层材质可以含有金、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，镀层材质为现有材料。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，延长金属弹片140和插接端子120 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，能够使金属弹片140 和插接端子120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金属弹片140和插接端子120整体性能的影响，实用新型人使用相同规格、材质，采用不同镀层材料的金属弹片140和插接端子120样件，做一系列耐腐蚀性时间测试，实验结果如下表5所示。

下表4中的耐腐蚀性时间测试，是将金属弹片140和插接端子120放入到盐雾喷淋试验箱内，对金属弹片140和插接端子120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，直到金属弹片140 和插接端子120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5不同的镀层材质对金属弹片140和插接端子120的耐腐蚀性的影响

从上表5可以看出，当选用镀层材质含有金、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。当选用镀层材质含有镍、锡、锡铅合金、锌时，实验结果也是能够符合要求的，因此，实用新型人选择镀层材质含有金、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。

进一步地，镀层可以包括底层和表层。在一些实施例中，镀层采用多层镀的方法，插接端子120和金属弹片140在加工后，其实表面微观界面下，还是存在很多缝隙和孔洞，这些缝隙和孔洞是金属弹片140和插接端子120 在使用过程中磨损和腐蚀的最大原因，因此需要在金属弹片140和插接端子 120表面，先镀一层底层，填补表面的缝隙和孔洞，使表面平整无孔洞，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，使金属弹片140和插接端子120的耐磨性能、抗腐蚀性能、电学性能更优，极大的延长金属弹片140和插接端子120的使用寿命。

所述底层材质可以含有金、银、镍、锡、锡铅合金和锌中的一种或多种；所述表层材质可以含有金、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。其中底层材质为现有材料，表层材质也为现有材料。

在具体实施方式中，底层厚度为0.01μm-15μm。优选的，所述底层厚度为0.1μm-9μm。

在具体实施方式中，表层厚度为0.3μm-55μm。优选的是，表层厚度为 0.5μm-35μm。

为了论证底层镀层厚度变化对金属弹片140和插接端子120整体性能的影响，实用新型人使用相同规格、材质，采用不同镀镍底层厚度，相同的镀银表层厚度的金属弹片140和插接端子120样件，做一系列温升和耐腐蚀性时间测试，实验结果如下表6所示。

下表6中的温升测试是将接触后的金属弹片140和插接端子120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金属弹片140和插接端子120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6中的耐腐蚀性时间测试，是将金属弹片140和插接端子120放入到盐雾喷淋试验箱内，对金属弹片140和插接端子120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，直到金属弹片140 和插接端子120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6不同的底层镀层厚度对金属弹片140和插接端子120的温升和耐腐蚀性的影响

从上表6可以看出，当底层镀镍层厚度小于0.01μm时，金属弹片140 和插接端子120的温升虽然合格，但是由于镀层太薄，金属弹片140和插接端子120的耐腐蚀性周期数小于80，不符合金属弹片140和插接端子120的性能要求。对电连接结构100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导致燃烧事故。当底层镀镍层厚度大于15μm时，由于底层镀层较厚，金属弹片140和插接端子120产生的热量散发不出来，使金属弹片140和插接端子120的温升不合格，而且镀层较厚反而容易从金属弹片140和插接端子120表面脱落，造成耐腐蚀性周期数下降。因此，实用新型人选择底层镀层厚度为0.01μm-15μm。优选的，实用新型人发现底层镀层厚度为0.1μm-9μm时，金属弹片140和插接端子120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。

为了论证表层镀层厚度变化对插接端子整体性能的影响，实用新型人使用相同规格、材质，采用相同镀镍底层厚度，不同的镀银表层厚度的金属弹片140和插接端子120样件，做一系列温升和耐腐蚀性时间测试，实验结果如下表7所示。

表7不同的表层镀层厚度对金属弹片140和插接端子120的温升和耐腐蚀性的影响

从上表7可以看出，当表层镀银层厚度小于0.3μm时，金属弹片140和插接端子120的温升虽然合格，但是由于镀层太薄，金属弹片140和插接端子120的耐腐蚀性周期数小于80，不符合金属弹片140和插接端子120的性能要求。对电连接结构100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导致燃烧事故。当表层镀银层厚度大于55μm时，由于底层镀层较厚，金属弹片140和插接端子120产生的热量散发不出来，使金属弹片140和插接端子120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，实用新型人选择表层镀银层厚度为0.3μm-55μm。

优选的，实用新型人发现表层镀层厚度为0.5μm-35μm时，金属弹片 140和插接端子120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0.5μm-35μm。

在具体实施方式中，插接端子120的材质中含有铜或铜合金或铝或铝合金中的一种。电动汽车的插接端子120由于电压高，电流大，都需要使用截面积较大的插接端子120进行电流的传导，铜材质的材料，导电性能好，延展性好，是作为插接端子120材料的优选。但是，随着铜价日益上涨，使用铜材作为插接端子120的材料成本会越来越高。为此，人们开始寻找金属铜的替代品来降低成本。金属铝在地壳中的含量约为7.73％，提炼技术优化后，价格相对较低，并且相对于铜，铝的重量较轻，导电率仅次于铜，铝在电气连接领域可以替代部分铜。因此，在汽车电气连接领域中以铝代铜是发展趋势。

根据本实施方式的电连接结构100，插接端子120与金属弹片140接触良好，金属弹片140与线路板110的连接稳固，且多个弹性片143提供了多个信号检测点，保证了信号传输的稳定性；同时金属弹片140本身性能好、可供插接端子120多次插拔，使用寿命长。

第二实施方式

下面将参照图7描述根据第二实施方式的电连接结构。除了金属弹片240 之外，插接端子、电路板端子支架具有与第一实施方式中的所描述的相同的结构和构造。因此，具有与第一实施方式中的元件基本相同功能的元件在此将标号相同。且为简洁起见，其他结构/构造相同的部件，此处不再详细描述和/或示出。

如图7所示，金属弹片240包括第一基带241和多个弹性片243。弹性片243的一端为自由端，弹性片243的另一端与第一基带241连接，凸出部244 位于弹性片243的自由端上，凸出部244利用弹性片243的变形弹力施加压力在线路板110表面上。由此，在满足稳定连接的基础上，能够节约金属弹片的制造成本。

根据本实用新型的电连接结构，插接端子与金属弹片接触良好，金属弹片具有向外突起的凸出部，与线路板的连接稳固，且金属弹片中的多个弹性片提供了多个信号检测点，保证了信号传输的稳定性；同时金属弹片本身性能好、可供插接端子多次插拔，使用寿命长。

本实用新型还提供一种充电座，充电座可以包含上述任一实施方式的电连接结构。本实用新型的电连接结构100包含插接端子120与金属弹片140 接触良好，金属弹片140与线路板110的连接稳固，且多个弹性片143提供了多个信号检测点，保证了信号传输的稳定性；同时金属弹片140本身性能好、可供插接端子120多次插拔，使用寿命长。

第三实施方式

本实用新型还提供一种汽车，汽车可以包含上述的充电座和/或上述任一实施方式的电连接结构。现有充电座中，插接端子120通常直接焊接在线路板110上，如果插接端子120在使用过程中损坏，则维修时插接端子120不易拆除，会增加维修工时，增加维修成本。若插接端子120焊接不牢固，则会导致插接端子120与线路板110接触不良，进而影响线路板110与插接端子 120之间电连接的稳定性。导致设备漏电，有人员触电伤亡的风险。本实用新型提供的汽车，采用了包含上述的充电座和/或上述任一实施方式的电连接结构，线路板110与插接端子120之间采用金属弹片140接触连接，插接端子 120可以随时从线路板110上拆除，节省维修工时，降低维修成本。另外金属弹片140的弹力稳定，和插接端子120的接触电阻始终保持稳定状态，在汽车运动状态下，插接端子120不断的振动状态下，金属弹片140也能和插接端子120保持稳定的电连接，保证汽车的安全性以及延长汽车的使用寿命。

除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本实用新型。本文中出现的诸如“部件”等术语既可以表示单个的零件，也可以表示多个零件的组合。本文中出现的诸如“安装”、“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件，也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施方式，除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。

本实用新型已经通过上述实施方式进行了说明，但应当理解的是，上述实施方式只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施方式范围内。本领域技术人员可以理解的是，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。

Claims (31)

1.一种电连接结构，应用于线路板，所述线路板设置有插接孔，其特征在于，所述电连接结构包括：

金属弹片，和插接端子；

其中，所述金属弹片包括基带和多个分别与所述基带连接的弹性片，所述基带包卷于所述插接端子的至少部分外周，所述弹性片具有向外凸起的凸出部，且所述凸出部抵接所述线路板表面，所述插接端子通过所述金属弹片与所述线路板电连接。

2.根据权利要求1所述的电连接结构，其特征在于，所述基带为环形结构，所述弹性片分布在所述环形结构上。

3.根据权利要求2所述的电连接结构，其特征在于，所述弹性片均匀分布在所述环形结构上。

4.根据权利要求1所述的电连接结构，其特征在于，所述凸出部的形状为圆弧结构或弯折结构。

5.根据权利要求4所述的电连接结构，其特征在于，所述弯折结构的弯折角度为90°-160°。

6.根据权利要求1所述的电连接结构，其特征在于，多个所述凸出部的外切圆直径，大于所述插接孔的内径。

7.根据权利要求1所述的电连接结构，其特征在于，所述基带数量为一个，所述弹性片的一端为自由端，所述弹性片的另一端与所述基带连接，所述凸出部位于所述弹性片的自由端上，所述凸出部利用所述弹性片的变形弹力施加压力在所述线路板表面上。

8.根据权利要求1所述的电连接结构，其特征在于，所述基带数量为两个，包括第一基带和第二基带，所述弹性片的一端与所述第一基带连接，所述弹性片的另一端与所述第二基带连接，所述凸出部位于所述弹性片两端之间的位置，所述凸出部利用所述弹性片的变形弹力施加压力在所述线路板表面上。

9.根据权利要求7或8所述的电连接结构，其特征在于，所述压力为0.5N-50N。

10.根据权利要求1所述的电连接结构，其特征在于，所述凸出部还与所述插接孔的内表面抵接。

11.根据权利要求1所述的电连接结构，其特征在于，所述凸出部抵接所述线路板的上表面或下表面。

12.根据权利要求10或11所述的电连接结构，其特征在于，多个所述凸出部分别同时抵接所述插接孔的内表面和所述线路板的上表面，或者，多个所述凸出部分别同时抵接所述插接孔的内表面和所述线路板的下表面。

13.根据权利要求1所述的电连接结构，其特征在于，与所述插接孔的内表面抵接的弹性片，和与所述线路板的上表面抵接的弹性片间隔设置，或者，与所述插接孔的内表面抵接的弹性片，和与所述线路板的下表面抵接的弹性片间隔设置。

14.根据权利要求1所述的电连接结构，其特征在于，还包括端子支架，所述端子支架固定在所述线路板上，所述插接端子固定在所述端子支架上。

15.根据权利要求8所述的电连接结构，其特征在于，所述插接端子具有与所述第一基带匹配的第一卡接部以及与所述第二基带匹配的第二卡接部。

16.根据权利要求15所述的电连接结构，其特征在于，所述第一卡接部包括沿所述插接端子的延伸方向间隔设置的第一凸缘和第二凸缘，所述第一基带的上部边缘与所述第一凸缘抵接，所述第一基带的下部边缘与所述第二凸缘抵接。

17.根据权利要求15所述的电连接结构，其特征在于，所述第二卡接部包括沿所述插接端子的延伸方向间隔设置的第三凸缘和第四凸缘，所述第二基带的上部边缘与所述第三凸缘抵接，所述第二基带的下部边缘与所述第四凸缘抵接。

18.根据权利要求1所述的电连接结构，其特征在于，所述弹性片数量为3个-24个。

19.根据权利要求1所述的电连接结构，其特征在于，所述弹性片的切线方向与所述金属弹片轴线方向一致。

20.根据权利要求1所述的电连接结构，其特征在于，所述弹性片的切线方向与所述金属弹片轴线呈预定的角度。

21.根据权利要求1所述的电连接结构，其特征在于，所述弹性片的切线方向与所述金属弹片轴线的角度处处相等。

22.根据权利要求1所述的电连接结构，其特征在于，所述弹性片的切线方向与所述金属弹片轴线的角度范围为10°～60°。

23.根据权利要求1所述的电连接结构，其特征在于，所述插接端子的至少部分表面和所述凸出部上设置有镀层。

24.根据权利要求23所述的电连接结构，其特征在于，所述插接端子的至少部分表面上的镀层材质不同于所述凸出部上的镀层材质。

25.根据权利要求23所述的电连接结构，其特征在于，所述镀层包括底层和表层。

26.根据权利要求25所述的电连接结构，其特征在于，所述底层厚度为0.01μm-15μm。

27.根据权利要求25所述的电连接结构，其特征在于，所述底层厚度为0.1μm-9μm。

28.根据权利要求25所述的电连接结构，其特征在于，所述表层厚度为0.3μm-55μm。

29.根据权利要求25所述的电连接结构，其特征在于，所述表层厚度为0.5μm-35μm。

30.一种充电座，其特征在于，所述充电座包含权利要求1-29任一项所述的电连接结构。

31.一种汽车，其特征在于，所述汽车包含权利要求30所述的充电座和/或包含权利要求1-29任一项所述的电连接结构。

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