CN2206498Y - 线簧插针 - Google Patents

Abstract

一种用于电连接器的弹性线簧插针，与刚性的管 状插孔组成导电接触偶，其弹性接触部由弹簧丝32 呈螺旋状绕在针芯33表面；前面导引端31的弹簧 丝和针芯熔焊在一起呈半球形，尾部有压环34将其 同针尾35压合为一体，最后是弹簧丝32向外弯曲 拱起呈鼓形，包络面两端细、中间粗。所述线簧插针 组成的接触偶，最大外直径可比现有技术减小40～ 60％，大大提高电连接器内接触偶的密度。连接力 小、插入柔和；多线并联工作，可靠性高，适用于恶劣 机械环境。

Description

本实用新型涉及电连接器，特别是涉及多极电连接器的接触偶。

高可靠性的电连接器常用截面为圆形的阳接触体——插针和阴接触体——插孔组成接触偶。一般情况插针为刚性导电体，插孔为弹性导电体，如中国专利90221450·0“曲母线线簧插孔”和圆柱插针组成接触偶。这种技术设计中由于插针的刚性、强度、电流密度的限制，插针标称直径不可随意降低；包围在插针外面的插孔，要设置弹性导电机构、锥形插针引导口及其他装配工艺结构。插孔外径为插针标称直径的1.7～3倍，插针越细，倍数越大。在低电平信号传输系统中，电流密度不构成设计的主要因素。在保证机械强度、刚性，接触可靠性的前提下，要求尽可能提高接触偶密度。目前最细的插针直径标准是0.36mm，在电子系统机柜内部插针直径用到0.6mm，机柜外部插针直径为0.8mm，一般电缆连接器的插针直径1mm，与这些插针配合的插孔外径在1.8～2.5mm之间，接触偶的最大外径是插孔外径，提高接触偶密度的条件是降低插孔外径。如上所述，现有技术接触偶的结构，其外直径尺寸难以进一步减小。

本实用新型的目的在于避免上述现有技术的缺点而提供一种弹性接触的线簧插针，用于组成刚性好、强度高，接触可靠，并且外直径小的接触偶。

本实用新型的目的可以通过采取以下措施达到：制作一种用于电连接器的弹性线簧插针，与刚性的管状插孔组成导电接触偶，所述线簧插针的弹性接触部由弹簧丝呈螺旋状绕在线芯或针芯表面，前面导引端弹簧丝和线芯或针芯溶焊在一起呈半球形，尾部有压环将其同针尾或针芯的B面压合为一体，最后是弹簧丝向外弯曲拱起呈鼓形，包络面两端细，中间粗。

附图图面说明如下：

图1、现有技术曲母线线簧插孔接触偶结构图；

图2、本实用新型线簧插针回旋包络面投影图；

图3、本实用新型线簧插针结构图；

图4、与线簧插针匹配的管状插孔；

图5、一种连续制造线簧插针的装配过程，其中：

图5a、弹簧丝呈螺旋线连续包绕在刚性芯轴上的线缆状长坯料；

图5b、按需要把长坯料熔切成小段短坯；

图5c、把短坯镦粗成为两端细中间粗的鼓形插针头；

图5d、把插针头和插针尾装配成完整插针；

图6、一种单件制造线簧插针的装配过程，其中：

图6a、线簧插针针芯；

图6b、在插针针芯外表排布弹簧丝；

图6c、压外环，使弹簧丝均匀固定在插针针芯上；

图6d、把弹簧丝扭转成螺旋线；

图6e、熔断弹簧丝，并使插针头熔结成球状；

图6f、轴向加力镦粗，弹簧丝向外弯曲拱起呈鼓形，使插针有弹性；

图7、装配线簧插针的专用工具，其中：

图7a、分丝板；

图7b、丝保持器。

下面结合附图就几个最佳实施例做进一步说明：

图1中现有技术的插针1是刚性的圆柱体，插入线簧插孔2中处于工作状态。包容了插针1的插孔2是弹性导电接触体，从插针1表面向外依次包括孔2的弹簧丝11、内套12、弹簧丝折弯13、外套14、对φ1插孔而言，它们的尺寸分别是0.15mm、0.2mm、0.15mm、0.25mm，半径方向的和是0.75mm、直径方向的和为1.5mm，加上设计予置的弹性工作间隙0.1mm，插孔2的外径应为2.6mm，是插针1标称直径的2.6倍。当插针更细时，插孔外径倍数更大，现有技术是3倍。为了保证接触偶的机械性能、电性能、工作可靠性，插针的标称直径不可能任意减少，插孔的外径限制了电连接器的接触偶密度。本实用新型见图2～图6，线簧插针是弹性接触体，插孔为刚性管状，利用插孔内径做标称直径，插孔外径与标称直径的比为1.3～1.6。

图2是线簧插针回旋包络面的投影视图，两端细中间粗呈腰鼓形。前面导引端呈半球形，圆滑并逐渐粗大。导引端的直径小于插孔内径，中部腰径大于插孔内径，对孔内壁产生良好的弹性压力。

图3、图5d和图6f都是本实用新型用于电连接器的弹性线簧插针，与刚性的管状插孔42、41组成导电接触偶。所述线簧插针的弹性接触部由弹簧丝52、32或63呈螺旋状绕在线芯51、针芯33或62表面；前面导引端弹簧丝和线芯或针芯熔焊在一起呈半球形，如图3中的31，尾部有压环34或61将其同针尾55、35或针芯62的B面压合为一体，A或a是压接点，整个弹性接触部经轴向加力镦粗，最后是弹簧丝52、32或63向外弯曲拱起呈鼓形，包络面两端细、中间粗。所述弹簧丝52、32或63在每一线簧插针中应不少于3根，并且是用高弹性、高电导率的金属材料制成。所述线芯51或针芯33、62用刚性、塑性兼备的黄铜或青铜制做。

管状插孔见图4，孔尾41和孔头42压接在一起，压点a，孔头42可以选用拉制薄壁管、毛细管，光滑、刚性好，制造方便成本低。孔头42入口呈锥形引导口，冲制成形。

图5是所谓线簧插针连续生产方案，利用予置的长坯料做弹性针头，见图5a，线芯51是硬状态的铜合金线，弹簧丝52是若干根高弹性导电金属丝，呈罗旋状紧紧缠绕在线芯51上。将长坯料用熔切法切割成定长的短坯53，两端熔焊成球形，见图5b。在图5c中短坯53受轴向力镦粗，成腰鼓形的径向弹性体54，其中线芯51产生塑性变形，带动其外部弹簧丝52向外弯曲拱起呈鼓形，而径向弹性针头54则保持针头形状。将针头54，针尾55压接组合成一体，见图5d。

图6是所谓单件生产线簧插针的方案。

图6a压环61被装配工具支架601托起，和穿过其内孔的针芯62保持同轴，产生环状间隙；针芯62的B面是组装压合面。

图6b分丝板602，丝保持器603把若干根弹簧丝63予置成和针芯62外圆尺寸一致并沿圆周均匀排列的位置；针芯62、压环61沿C力方向运动，当丝63与针芯620面抵触后丝63随针芯62运动，压环61被丝保持器603阻挡后，与针芯620面靠拢，并在针芯62的B面处与丝63，针芯62产生紧压合，使其固定。

图6c压合成一体的压环61，针芯62，丝63沿F力方向运动，使针芯62离开丝保持器603    2mm。

图6d沿M方向或反方向旋转针芯62及其一体化零件，使丝63绕针芯62表面成螺旋线排列。

图6e用熔切法切断丝63，并与针芯62熔焊形成针头64的球形端面。

图6f对针头64沿T向施轴向压力，使针头64镦粗成有径向弹性的针头65，其中的针芯62塑性变短，带动弹簧丝63向外弯曲拱起呈鼓形。

图5的连续生产方案适合大批量生产，效率高，质量一致性好。图6的单件生产方案便于调整线簧插针的技术指标，获得高精度产品。

本实用新型的线簧插针头54、65进入内径小于其外径的管状插孔42中，受其内壁压迫，弹簧丝52、63分别产生扭转－弯曲混合弹性形变，并紧贴在插孔42的内壁，形成多线并联接触通道。

线簧插针的线芯51、针芯62，压环61、针尾55可以是黄铜、青铜，弹簧丝52、63是铍青铜、磷青铜，表面镀复层为金、银、钯、镍等导电性，化学稳定性好的金属。

分丝板602用锡青铜制造，形状见图7a。丝保持器603用硬质合金制造，形状见图7b。它们的走丝孔孔径应大于丝径0.05～0.1mm，孔壁光滑，孔位均匀对称。

本实用新型的线簧插针可以产生径向不均匀，方向不一致的弹性变形，可以与非圆形截面的插孔组成接触偶。所述非圆截面插孔的内壁应是光滑的，可以对线簧插针提供径向压力，使线簧插针的弹簧丝贴在其壁上得到接触通路。

同现有技术比较，用本实用新型弹性接触的线簧插针同管状插孔组成接触偶的优点是，接触偶的最大外直径可以减小40～60％，大大提高电连接器内接触偶的密度。而且接触偶连接力小，插入柔和；多线并联工作，可靠性高，适用于恶劣机械环境。

Claims (4)

1、一种用于电连接器的弹性线簧插针，与刚性的管状插孔(42、41)组成导电接触偶，其特征在于：所述线簧插针的弹性接触部由弹簧丝(52)、(32)或(63)呈螺旋状绕在线芯(51)、针芯(33)或(62)表面；前面导引端弹簧丝和线芯或针芯熔焊在一起呈半球形，尾部有压环(34)或(61)将其同针尾(55)、(35)或针芯(62)的B面压合为一体，最后是弹簧丝(52)、(32)或(63)向外弯曲拱起呈鼓形，包络面两端细、中间粗。

2、按照权利要求1所述的线簧插针，其特征在于：所述弹簧丝（52）、（32）或（63）在每一线簧插针中应不少于3根，并且是用高弹性、高电导率的金属材料制成。

3、按照权利要求1所述的线簧插针，其特征在于：所述线芯（51）或针芯（33）、（62）用刚性、塑性兼备的黄铜或青铜制做。

4、按照权利要求1所述的线簧插针，其特征在于：所述线簧插针可以与非圆形截面的插孔组成接触偶。

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