CN2617051Y

CN2617051Y - 单叶回转双曲面片簧式插孔

Info

Publication number: CN2617051Y
Application number: CN 03217424
Authority: CN
Inventors: 史向泽; 史向辉
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-05-21
Filing date: 2003-05-21
Publication date: 2004-05-19
Anticipated expiration: 2013-05-21

Abstract

本实用新型属于电连接器技术领域。提出的单叶回转双曲面片簧式插孔具有后套(1)，该后套(1)的一端设有孔，孔内设有内套(2)，在内套(2)的内壁具有均布的线簧丝(3)，所述线簧丝(3)的截面形状为扁型。本实用新型用扁型截面的线簧丝代替圆形截面的线簧丝，其厚度尺寸与相同直径圆形截面的线簧丝相比增大了线簧丝的截面，提高了线簧丝的机械强度，使线簧丝与插针接触方式由原来的弧面——弧面线接触变为平面——弧面的接触，扩大了接触面积，降低了接触电阻，同时降低了接触面的压强，显著提高插拔机械寿命、抗震性能和工艺稳定性。

Description

单叶回转双曲面片簧式插孔

所属技术领域

本实用新型属于电连接器技术领域，主要提出一种单叶回转双曲面片簧式插孔。

背景技术

目前，普通的电连接器有开口孔和片簧式插孔，分别为两点接触和两线接触式，由于二者均是悬臂梁，接触电阻大、拔插力大、不耐震动，因而只能用于一般场合。而对于那些需在高可靠连接场合使用的电连接器目前主要有单叶回转双曲面线簧式插孔和冠带结构插孔，由于二者均有拔插力柔和、接触电阻小、抗震动、耐冲击、寿命长、高可靠，并能在恶劣的震动、冲击环境中可靠工作的特点，因而得以广泛推广应用。但二者在做性能对比时，发现冠带结构插孔的接触电阻比单叶回转双曲面线簧式插孔的小30％，经过分析，采用冠带结构的插孔，由于冠带上的多条弹片同时接触插针，其接触方式横截面(如图4所示)在弹片数量恒定时最大限度地增大了与插针5的接触面积，弹片与插针的接触方式是弹片平面和插针的圆弧面的平面——弧面接触，因此接触电阻小。而单叶回转双曲面线簧式插孔接触方式横截面(如图5所示)是线簧丝圆形截面的弧顶与插针圆形截面的弧顶的弧面—弧面接触，由于线簧丝直径很小，一般在φ0.3mm以下，线簧丝实际与插针的接触面积很小，近似于线一线接触，由于受到最大拔插力、连接器孔组孔间距的限制，采用圆形截面线簧丝的线簧式结构插孔时，不可能无限增大线簧丝的直径和总根数，因此由于总接触面积小于冠带结构的插孔，导致其接触电阻比冠带结构的插孔的小30％。

单叶回转双曲面线簧式插孔插拔寿命由于线簧丝表面贵金属镀层厚度仅0.63～1.27μm，插拔时由于接触面积很小，接触面压强很大，表面贵金属镀层磨损后引起接触电阻急骤增大，因而插拔寿命仅500～1000次，不能有较大幅度提高。

由于国外生产的冠带结构的插孔接触电阻很小，因此仿制时只有选用纯铜材料制造插针时，单叶回转双曲面线簧式插孔接触电阻才接近冠带结构的插孔。由于纯铜材料硬度极低，不仅在加工和周转时极易碰伤表面，加工难度提高，生产成本增加，同时容易产生插拔机械寿命下降，插拔时产生金属堆积甚至产生金属碎屑。而且由于纯銅材料较黄铜价格高，材料成本增加。

单叶回转双曲面线簧插孔的抗震性能好，是由于其单叶回转双曲面结构的双曲面弹性结构形成的，为了保证最小插拔力，同时保证插拔机械寿命，设计时选用线簧丝的材料硬度较插针高许多，在长期震动试验时，由于接触面的压强较大，造成机械磨损使线簧丝与插针的接触面形成了凹槽型腐蚀，使线簧孔的接触电阻增大而失效。

冠带结构插孔的长期抗震性能，由于冠带与插针接触面积大，超过单叶回转双曲面线簧孔的长期抗震性能。

带电插拔时，单叶回转双曲面线簧孔带电插拔时因接触面积小，易产生电弧，烧断线簧丝，没有带电插拔能力；由于冠带结构的插孔插针与冠带接触面积大，带电插拔能力大于单叶回转双曲面线簧式插孔。

单叶回转双曲面线簧孔在应用于小型化时由于孔组尺寸结构限制，采用直径φ0.07mm以下的圆形线簧丝由于机械强度太小，不仅经常发生乱丝和断丝现象，难于保证生产质量，不能保证机械拔插次数，而且由于线簧丝直径太细，与插针接触时磨损太快，造成拔插力急剧下降。需要寻找一种可以较好地保证插拔寿命、稳定拔插力、并且提高提高工艺稳定性的方法。

冠带结构插孔在应用于小型化时由于冠带安装孔和冠带难以加工，直径φ1以下插孔不能采用该结构插孔。

根据欧姆定律R＝U/I，当电流、电压一定时，降低电阻的方法有增大接触面积、提高接触面的压强、提高接触面的表面粗糙度和使用接触电阻更小的材料等方法。单纯提高接触面的压强将引起插拔力增大，容易引起金属堆积甚至产生金属碎屑；单纯提高接触面的表面粗糙度受到加工条件限制，难以提高到Ra0.4以上；使用接触电阻更小的材料，选铜合金时若选用含铜量更高的方法时，材料硬度将急骤下降，此时不仅加工难度提高，生产成本增加，同时容易产生插拔机械寿命下降，产生引起金属堆积甚至产生金属碎屑。

综上所述，在相同的条件下增大接触面积，这样不仅可以降低接触电阻，而且同时降低了单位面积的压强，显著提高插拔机械寿命。

发明内容

本实用新型的目的即由此产生，提出一种在相同条件下增大接触面积、降低接触电阻、降低单位面积压强、提高使用寿命的单叶回转双曲面片簧式插孔。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：在后套的一端设有孔，孔内安装有内套，在内套的内壁周围均布有多根线簧丝，每根线簧丝的截面为矩形。

本实用新型由于采用矩型(扁型)线簧丝后，插针和多根扁形截面的线簧丝接触，其接触方式横截面放大图如图5所示。扁形截面的线簧丝由于受到自身弹力和单叶回转双曲面产生的弹力的双重作用，与插针的接触方式是面——面接触，由于接触面积增大，使其综合电性能性能较有了显著提高。

线簧丝表面贵金属电镀层厚度虽未增加，但由于接触面积增大，接触面积压强较小，插拔寿命显著提高，接触电阻更加稳定，因而插拔寿命可以超过500～1000次，并有较大幅度提高。

采用扁型线簧丝后接触电阻很小，制造时选用黄铜材料制造插针，即可满足设计和使用要求，由于黄铜材料硬度较高，插拔机械寿命周期内不易磨损，不易产生引起金属堆积和金属碎屑，提高了使用稳定性。

由于其单叶回转双曲面结构的双曲面弹性结构形成的，线簧丝的与插针是面——面接触，接触面积大，同样的插拔力时接触面积压强较小，在长期震动试验时，因为单位面积压强较小，不易因长期震动造成机械磨损使线簧丝与插针的接触面形成了凹槽型腐蚀，使线簧孔的接触电阻增大而失效，提高了线簧孔长期的抗震性能，超过冠带式结构插孔的长期抗震性能。带电插拔时，由于新型单叶回转双曲面片簧插孔的线簧丝与插针接触面积大，带电插拔时不易产生电弧，显著提高带电插拔能力。带电插拔能力相当于冠带插孔的带电插拔能力。

单叶回转双曲面线簧插孔在应用于小型化时，由于孔组尺寸结构限制，采用直径φ0.07mm以下的圆形线簧丝由于强度太小，不仅经常发生乱丝和断丝现象，难于保证生产质量，而且不能保证机械拔插次数，而且由于线簧丝直径太细，与插针接触时磨损太快，造成拔插力急剧下降。需要寻找一种可以较好地保证插拔寿命、稳定拔插力、并且提高工艺稳定性的方法。采用厚度0.07mm以下的扁形截面的线簧丝，由于机械强度较圆形线簧丝高，不易发生乱丝和断丝现象，易于保证生产质量，保证拔插次数。采用扁型线簧丝较圆型截面的线簧丝的机械强度提高许多，可以较好地保证插拔寿命、稳定插拔力、提高工艺稳定性和可靠性。

新型单叶回转双曲面片簧式插孔是由插针和多根扁形截面的线簧丝接触，其接触方式横截面如图3。因此，其插拔寿命由于线簧丝与插针是面——面接触，表面电镀的贵金属层厚度虽然只有0.63～1.27μm，但由于接触面单位面积的压强很小，镀层不易磨损引起接触电阻急骤增大，因而插拔寿命远远大于500次，有较大幅度提高。

线簧孔的小型化过程中，通常采用减小线簧丝直径的方法，目前生产的插针直径为φ0.635mm的线簧孔都是用此种方法，此时线簧丝直径为φ0.07mm，其机械强度较差，在装配时不仅经常出现线簧丝绷不紧的现象而造成乱丝，而且由于线簧丝直径太细，与插针接触时磨损太快，造成拔插力急剧下降，采用扁型线簧丝较圆型截面的线簧丝的机械强度提高许多，可以较好地保证插拔寿命，稳定插拔力和提高工艺稳定性。

本实用新型用一种扁型截面的线簧丝代替圆形截面的线簧丝，与厚度尺寸相同的圆形截面的线簧丝相比增大了线簧丝的截面，提高了线簧丝的机械强度，采用扁型线簧丝与插针的接触方式由原来的弧面—弧面线接触变为平面——弧面的接触，扩大了接触面积，不仅可以降低接触电阻、而且同时降低了接触面单位面积的压强，显著提高了插拔机械寿命。

新型单叶回转双曲面线簧孔抗震性能由于线簧丝与插针接触面积大，超过单叶回转双曲面线簧孔的抗震性能。

新型单叶回转双曲面线簧孔生产推广时使用原来生产的设备，原有的生产工艺，无需购买新设备即可转产，大大减少了设备投资，将带来极为可观的经济效益。

附图说明

附图1为本实用新型实施例1结构示意图。

附图2为本实用新型实施例2结构示意图。

附图3为本实用新型片簧插孔与插针接触的局部放大图。

附图4为现有线簧线与插针接触的一种局部放大图。

附图5为现有线簧插孔与插针接触的另一种局部放大图。

图中，1、后套，2、内套，3、线簧丝，4、前套，5、插针。

具体实施方式

结合附图，给出本实用新型的实施例如下：

实施例1：

如附图1所示，本实施例由后套1、内套2及线簧丝3构成，在后套1的一端设有孔，该孔内设有内套2，内套2与孔为过盈配合连接，在内套2的内壁设有多根线簧丝3，每根线簧丝3的截面为矩形，本实施例为扁形(如图3所示)。

实施例2：

如附图2所示，本实施例是在实施例1的结构基础上，为便于装配，把后套1设计为两体结构，即后套1和前套4，该后套1与前套4与内套2均为过盈配合连接，并通过后套1与前套4的连接部位的压接点使其连接为整体结构。

Claims

1、一种单叶回转双曲面片簧式插孔，具有后套(1)，该后套(1)的一端设有孔，孔内设有内套(2)，在内套(2)的内壁具有均布的线簧丝(3)，其特征在于：所述线簧丝(3)的截面形状为矩形。

2、根据权利要求1所述的单叶回转双曲面片簧式插孔，其特征在于：所述的线簧丝(3)的截面形状为扁形。

3、根据权利要求1所述的单叶回转双曲面片簧式插孔，其特征在于：所述矩形或扁形线簧丝(3)的截面的四个直角均为圆弧过渡。

4、根据权利要求1所述的单叶回转双曲面片簧式插孔，其特征在于：所述的后套(1)设有孔的前端设有前套(4)，该前套(4)与内套(2)为过盈配合连接。