CN218039881U - 一种筒式端子 - Google Patents

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Abstract

一种筒式端子，涉及电气连接领域，包括插接部、连接部和弹性套件；所述插接部一端与所述连接部连接，另一端设置至少两个轴向的开槽，使所述插接部分割为至少两个弹性臂；所述弹性臂的内表面上设置凸起，所述凸起的顶面与所述弹性臂的内表面圆滑过渡连接；所述弹性臂外周上设置有周向的应力释放槽；所述弹性套件套设在所述插接部外。弹性套件能够限制弹性臂，防止其发生变形，进而防止公端端子插入时发生偏磨。应力释放槽能够释放端子加工时和插接时的应力，防止其发生变形。凸起的顶面与所述弹性臂的内表面圆滑过渡连接，能够减少公端端子插入或拔出筒式端子时对凸起的冲击，进一步减缓凸起的摩擦，避免凸起处露出本体的材质。

Description

一种筒式端子
技术领域
本实用新型涉及电气连接领域，尤其涉及一种筒式端子。
背景技术
电动汽车在充电时需要将充电枪插入到充电座中。当前发布的最新国家标准中，供电插头插入或拔出供电插座,车辆插头插入或拔出车辆插座的全过程的力均应满足国标要求，同时端子插接后的电阻及工作时的温升需要满足标准要求。现有充电座端子结构，母端子上具有与公端子插接的弹性臂，为了增加插拔力，弹性臂的内侧会设置向内的凸起。凸起与公端端子在反复插接中会产生磨损严重现象，既造成了电阻升高，充电效率下降，又会使新能源汽车充电过程中产生更高的温度，容易产生自燃风险。造成公端子与弹性臂凸起摩擦严重的原因有三个，一是为了防止公端子和母端子分开，两者间的摩擦力过大；二是弹性臂的刚性比较强，在实际使用中，公端子没有对准就插入母端子的时候，母端子各个弹性臂受力不均，受力强的弹性臂承受了额外的冲击力无法得到释放，全部作用于公端子和弹性臂的接触处；三是弹性臂的凸起与公端子的接触缺乏有效的平滑过渡。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
本实用新型提供了一种筒式端子，能够解决筒式端子弹性部内侧的凸起容易受到反复摩擦而出现镀层破损的问题。
本实用新型提供的技术方案为：一种筒式端子，包括：插接部、连接部和弹性套件；
所述插接部一端与所述连接部连接，另一端设置至少两个轴向的开槽，使所述插接部分割为至少两个弹性臂；
所述弹性臂的内表面上设置凸起，所述凸起的顶面与所述弹性臂的内表面圆滑过渡连接；
所述弹性臂外周上设置有周向的应力释放槽；
所述弹性套件套设在所述插接部外。
所述开槽的数量为4个或6个或8个或10个或12个或14个或16个。
所述凸起包括两个侧面，所述凸起的侧面与所述凸起的顶面及所述弹性臂的内表面均通过倒圆连接。
所述应力释放槽与所述连接部的距离最多占所述弹性臂长度的35％。
所述应力释放槽为所述弹性臂上的周向弧状凹陷。
所述应力释放槽的最大深度为所述弹性臂厚度的35％-85％。
所述插接部的外侧具有沿周向设置的凹槽，所述弹性套件至少部分设置在所述凹槽内。
所述弹性套件为弹簧。
所述弹性套件为具有缺口的金属环。
所述开槽在靠近所述连接部一侧的宽度，大于或等于另一侧的宽度。
所述插接部和/或所述连接部至少部分具有镀层。
所述凸起的表面设置有耐磨层。
本实用新型可以带来如下有益效果：弹性套件能够限制弹性臂，防止其发生变形，进而防止公端端子插入时发生偏磨。应力释放槽能够释放端子加工时和插接时的应力，防止其发生变形。凸起能够使端子连接更紧固，凸起的顶面与所述弹性臂的内表面圆滑过渡连接，能够减少公端端子插入或拔出筒式端子时对凸起的冲击，进一步减缓凸起的摩擦，防止凸起处镀层磨损露出本体的材质，避免了电阻增加和电能传输效率降低的问题。同时也避免了因为电阻增加导致的温度升高带来的失火隐患。
附图说明
图1为本实用新型一种筒式端子的结构示意图。
图2为本实用新型一种筒式端子的剖视图。
图3为本实用新型一种筒式端子上弧状凹陷的结构示意图。
图4为本实用新型一种筒式端子的弹性套件的结构示意图。
图中，1-插接部、2-连接部、3-弹性套件、11-弹性臂、12-应力释放槽、111-凸起。
具体实施方式
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。
本实用新型提供一种筒式端子，如图1和图2所示，包括：插接部1、连接部2和弹性套件3；所述插接部1一端与所述连接部2连接，另一端设置至少两个轴向的开槽，使所述插接部1分割为至少两个弹性臂11；所述弹性臂11的内表面上设置凸起111，所述凸起111的顶面与所述弹性臂11的内表面圆滑过渡连接；所述弹性臂11外周上设置有周向的应力释放槽12；所述弹性套件3套设在所述插接部1外。为了能够增加插接端子的插接力，在筒式端子的内壁上都会设置凸起111。当端子插接和分开时，凸起111会承受额外的冲击力而造成凸起111表面的破损。而本实用新型的方案中，当公端端子插入筒式端子时，圆滑过渡的凸起111能够引导公端端子沿着弹性臂11进入插接部，并且圆滑过渡能够减小公端端子的端部对凸起111侧壁的冲击，有效减小凸起111上的导电镀层的磨损。当公端端子插入插接部1时，应力释放槽12会在插入的一瞬间发生轻微形边，释放一部分凸起111所承受的冲击力。弹性套件3能够对弹片111进行约束，防止插接后的公端端子和筒式端子因为不稳定而反复摩擦。连接部2用于和线缆连接，从而完成公端端子到线缆的电传输。
在一些实施例中，所述开槽的数量为4个或6个或8个或10个或12个或14个或16个。
由于筒式端子与公端端子是靠弹性臂11的弹性保证电气连接，因此最好能够使接弹性臂11对称设置，保证接触后的应力对称，因此所述弹性臂11的数量一般是偶数。
发明人选用了100个相同材质、相同形状的筒式端子，分别将筒式端子上的开槽数量设置成为1个、2个、4个、6个、8个、10个、12个、14个、16个、18个、20个，每组筒式端子数量为10个，分别测试了对插后筒式端子样件的导电率和弹性臂11的弹力。测试结果见表1。
导电率的测试方法是将对插后的筒式端子和公端端子通相同的电流，将检测后的电流值，与完全接触时的筒式端子和公端端子检测的电流值做比值，比值小于98％认为不合格。
弹力的测试方法是使用精密测力计，检测弹性臂11开口位置移动1mm的弹力。根据对应形状的端子，弹力小于3N、大于10N为不合格。因为弹力小了，筒式端子对弹性臂11的接触应力就会小，导致接触面积减小，接触电阻增大。弹力大了，公端端子插入力增大，无法很容易的进行端子的插拔。
表1不同的开槽数量对导电率和弹力的影响
Figure BDA0003532222270000041
从上表1可以看出，当开槽数量小于4个时，由于接触弹臂宽度很大，因此接触面积大，导电率很好，但是弹性很差，会导致公端端子很难插拔。当开槽数量增加到16个以上时，由于开槽数量的增多，导致弹性臂11接触面积减小，导电率也出现不合格。并且由于弹性臂11宽度很小，弹力也无法保证。因此，发明人将开槽的数量确定为4个或6个或8个或10个或12个或14个或16个。
在一些实施例中，所述凸起111包括两个侧面，所述凸起111的侧面与所述凸起111的顶面及所述弹性臂11的内表面均通过倒圆连接。很多公端端子上也设置有凸出部，在公端端子从筒式端子中拔出时，公端端子上的凸出部就会对凸起111的内侧面产生冲击，因此在优选的方案中，凸起111各个方向的侧面均与弹性臂11的内表面通过倒圆连接，以尽可能的减少突起部所受到的冲击。
在一些实施例中，所述应力释放槽12与所述连接部2的距离最多占所述弹性臂11长度的35％。如果应力释放槽12与连接部2过远意味着离弹性臂11自由端过近，根据杠杆原理，应力释放槽12不容易发生形变，起不到应力释放的效果，也会造成公端端子不容易插进筒式端子，为了测试合适的应力释放槽12与所述连接部2的距离与所述弹性臂11长度的比，发明人进行了相关插拔测试，选用不同的弹性臂11，每个弹性臂11的应力释放槽12与连接臂2的距离占所述弹性臂111的百分比不同，选择相同的公端端子，公端端子的外径与筒式端子的内径相同，采用80N的力进行插拔，如果不能插入则为不合格，结果如表2所示。
表2：应力释放槽12与连接部2的距离最多占弹性臂11长度的比对能否插拔的影响
Figure BDA0003532222270000051
如表2所示，所述应力释放槽12与所述连接部2的距离最多占所述弹性臂11长度的百分比小于等于35％时，公端端子可以正常插入筒式端子，当所述应力释放槽12与所述连接部2的距离最多占所述弹性臂11长度的百分比大于35％时，公端端子无法插入筒式端子。因此，发明人优选所述应力释放槽12与所述连接部2的距离最多占所述弹性臂11长度的35％。
在一些实施例中，所述应力释放槽12为所述弹性臂11上的周向弧状凹陷。如图3所示，弧状凹陷能够更容易具有弹性，通过这样的设计就能实现应力释放的功能。
在一些实施例中，所述应力释放槽12的最大深度为弹性臂11厚度的35％-85％。应力释放槽12的深度越深，则其提供的弹性越充分，但是，如果过深则会导致弹性臂11过薄，很容易发生弯折。为了选择合适的所述应力释放槽12的最大深度与弹性臂11厚度的比，发明人进行了插拔测试，测试方法为选择相同的公端端子，不同的筒式端子，每个筒式端子的应力释放槽12的最大深度不同，其他相同，如果在80N的作用力下公端端子能够插入筒式端子则为合格，否则为不合格，如果弹性臂11上出现折痕则也为不合格，测试结果如表3所示。
表3：应力释放槽的最大深度对能否插拔的影响及是否会使弹性臂出现折痕
Figure BDA0003532222270000061
由表3可知，当应力释放槽12的最大深度与弹性臂11厚度的比小于35％时，应力释放槽12不易发生形变，公端端子无法插入筒式端子。当应力释放槽12的最大深度与弹性臂11厚度的比大于85％时，弹性臂会在公端端子插入时出现折痕，因此发明人优选所述应力释放槽12的最大深度为弹性臂11厚度的35％-85％。
在一些实施例中，所述插接部2的外侧具有沿周向设置的凹槽，所述弹性套件3至少部分设置在所述凹槽内。凹槽的深度可以小于弹性套件3的高度，弹性套件3的一部分嵌入凹槽，起到预固定的效果，当公端端子插入筒式端子时，弹性套件能够有效约束端子的连接处，减少反复摩擦。
进一步的，所述弹性套件3为弹簧。
在一些实施例中，所述弹性套件3为具有缺口的金属环。如图4所示，缺口能够保证金属环发生形变，起到对弹性臂弹11性约束的作用。
在一些实施例中，所述开槽在靠近所述连接部2一侧的宽度，大于或等于另一侧的宽度。开槽在连接部2的一侧，是和公端端子接触的位置，为了获得更大的接触面积，开槽在远离连接部2一侧的宽度越小越好。另外，由于筒式端子的腔体在某些时候会进入水和泥沙，为了使插接结构的性能更好，使用寿命更长，筒式端子上要设计排泥沙和排水的位置，因此开槽在靠近所述连接部2一侧的宽度越大越具有良好的排泥沙和排水性能。
在一些实施例中，所述筒式端子的材质为碲铜合金。碲铜合金做为材质，使端子具有良好的导电性和易切削性能，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。
在另一些实施例中，所述筒式端子的材质为铍铜合金。铍铜合金材质的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。
在一些实施例中，所述插接部1和/或所述连接部2至少部分具有镀层。镀层是为了提高插接部1和连接部2的耐腐蚀性，提高导电性能，增加接插次数，能够更好的延长插接部1和连接部2的使用寿命。
镀层可采用电镀、化学镀、磁控溅射或者真空溅镀等方法。镀层的材质为金、银、银锑合金、石墨银、石墨烯银和银金锆合金中的一种。因为筒式端子多为铜或铝材质，铜或铝作为一种活泼金属，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，延长筒式端子的使用寿命。
在一些实施例中，所述凸起111的表面设置有耐磨层。通过设置导电耐磨层，能够防止凸起111的表面磨损，延长筒式端子的使用寿命。优选地，耐磨层材质为金、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。耐磨层作为需要经常插拔的金属触点，是需要较好的耐磨金属作为材质，才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，综合考虑都要优于铜或铜合金，能够使筒式端子获得更好的电学性能和更长的使用寿命。
尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (12)

1.一种筒式端子，其特征在于，包括：插接部、连接部和弹性套件；
所述插接部一端与所述连接部连接，另一端设置至少两个轴向的开槽，使所述插接部分割为至少两个弹性臂；
所述弹性臂的内表面上设置凸起，所述凸起的顶面与所述弹性臂的内表面圆滑过渡连接；
所述弹性臂外周上设置有周向的应力释放槽；
所述弹性套件套设在所述插接部外。
2.根据权利要求1所述的筒式端子，其特征在于，所述开槽的数量为4个或6个或8个或10个或12个或14个或16个。
3.根据权利要求1所述的筒式端子，其特征在于，所述凸起包括两个侧面，所述凸起的侧面与所述凸起的顶面及所述弹性臂的内表面均通过倒圆连接。
4.根据权利要求1所述的筒式端子，其特征在于，所述应力释放槽与所述连接部的距离最多占所述弹性臂长度的35％。
5.根据权利要求1所述的筒式端子，其特征在于，所述应力释放槽为所述弹性臂上的周向弧状凹陷。
6.根据权利要求1所述的筒式端子，其特征在于，所述应力释放槽的最大深度为所述弹性臂厚度的35％-85％。
7.根据权利要求1所述的筒式端子，其特征在于，所述插接部的外侧具有沿周向设置的凹槽，所述弹性套件至少部分设置在所述凹槽内。
8.根据权利要求1所述的筒式端子，其特征在于，所述弹性套件为弹簧。
9.根据权利要求1所述的筒式端子，其特征在于，所述弹性套件为具有缺口的金属环。
10.根据权利要求1所述的筒式端子，其特征在于，所述开槽在靠近所述连接部一侧的宽度，大于或等于另一侧的宽度。
11.根据权利要求1所述的筒式端子，其特征在于，所述插接部和/或所述连接部至少部分具有镀层。
12.根据权利要求1所述的筒式端子，其特征在于，所述凸起的表面设置有耐磨层。
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