用于母连接器的电端子及其制造方法与流程

本发明涉及一种用于母连接器的电端子及其制造方法，其中该端子优选具有小尺寸。

背景技术：

现有技术中有一种趋势是提供具有更小尺寸的电连接器，以便例如在有限的建筑空间内提供多个连接器。然而，随着电连接器变得越来越小，这些电连接器的导电嵌体，即公插脚和/或母端子，必须也变得更小。

其中公插脚能够非常容易地制造成具有更小尺寸(即更小的横截面)，但是提供具有更小尺寸的母电端子则面临更大挑战。困难起因于为了提供更小的端子通常必须使用更薄的金属片材。然而，提供由更薄的金属片材制成的端子导致端子壁厚减小，并因而减小了能够在公插脚和母端子之间获得的接触力。

这是因为端子的接触力通常由由金属片材形成的接触片产生，其中这些接触片优选与端子一体地形成。因而，能够由端子的接触片在插脚上施加的接触力强烈地依赖于所使用的材料(即片状材料)和片材厚度。因而，在仅仅提供更小的端子的情况下，施加在公插脚上的接触力将变得更小。然而，更小的端子必须满足相同的接触力要求，即它们必须在公插脚上施加与由传统厚度的片状材料制成的端子相同的接触力。

特别是，即使在恶劣环境条件(诸如振动、冲击等等)下，也需要高接触力，以便在公插脚和母端子之间提供牢固的电接触。

在现有技术中，已知这样的端子，该端子设置有堆叠地布置的两个接触片，以在端子和能够与该端子配合的插脚之间提供增加的接触力。因而，当插脚与端子配合时，必须将两个接触片到抬起，由此增加了接触力。然而，在这些端子中，接触力直接取决于所使用的材料厚度。因而，所需要的接触力限值了最小片材厚度，从而无法以非常小的尺寸来提供设置有堆叠的接触片的端子。

另外，已知接触片具有l形横截面。这些接触片实现了更高接触力，这是因为与具有基本矩形横截面的传统接触片相比，接触片的横截面的惯性矩得以增加。

在图1a和图1b中示出了l形接触片10的一个实施例。当将插脚50插入端子1内时，接触片10将在围绕其纵向轴线旋转的同时被抬起。纵向旋转导致接触面积减少，因此是不利的。另外，由于l形横截面，该接触片与传统矩形接触片相比具有更大尺寸。因此，l形接触片的一些部分通常被布置成从端子的端子本体突出。因而，端子本体暴露于环境，因而容易受到例如灰尘、油、湿气等污染物的影响。因而，插脚和端子(即接触片)之间的接触状态会受到不利影响。此外，在接触片突出到端子本体外的情况下，出现在使用过程中接触片被意外抬离接触插脚的潜在风险，这是因为突出部分可能与周围的其他部分接合。

因此，在现有技术中存在提供如下的母端子的需要，该母端子能够具有较小尺寸并且适合于提供高接触。另外，端子的接触片应该受到保护而免受环境影响。

技术实现要素：

该目的至少部分地通过根据本发明的电端子、根据本发明的电连接器组件以及根据本发明的制造电端子的方法来解决。

具体而言，该目的至少部分地通过一种用于母连接器的电端子来解决，其中，该电端子包括：具有第一片材平面的至少一个接触片，其中，所述接触片适合于在所述电端子与电插脚配合时以一接触力接触所述电插脚；以及具有第二片材平面的至少一个独立的支撑片，其中，所述支撑片与对应的接触片接合以增加所述接触力，并且其中，所述第一片材平面和所述第二片材平面基本彼此垂直地取向。

母连接器通常用于在电气装置和/或系统中传输功率和/或信号。因此，母连接器例如安装在印刷电路板上和/或导电地连接至电源线或信号线等等。另外，母连接器可以设置在装置的壳体内，或者可以配备有分离的壳体。为了提供良好的接触特性，母连接器通常设置有具有至少一个接触片的电端子。

优选地，所述接触片和/或所述支撑片由具有片材厚度的金属片材制成。片材平面分别为金属片材和接触片的金属片材的主平面，即，片材平面垂直于片材厚度。

所述电端子优选配备有至少一个接触片，甚至更优选地配备有至少两个接触片，并且甚至更优选配备有至少三个接触片，其中，每个接触片具有对应的支撑片，并且其中，所述接触片优选彼此等间距地布置。所述接触片被布置成在所述电端子与所述电插脚配合时以一定接触力接触所述电插脚。该接触力因与对应的接触片接合的支撑片而增加。由于接触片的第一片材平面和支撑片的第二片材平面基本彼此垂直地取向，因此能够施加的接触力取决于支撑片的几何形状。支撑片的几何形状可以是任何合适的形状，并且可以通过已知的成形技术(诸如机加工、切割、压印、冲压等等)来调节。

例如，如果接触片取向成以其主面(即金属片材的主面)来接触电插脚，则能够仅仅由接触片(即在没有支撑片的情况下)施加的接触力将受到接触片的片材厚度限制。由于支撑片的第二片材平面垂直于接触片的第一片材平面取向，因此能够被施加的接触力不受片材厚度限制，而是受到支撑片的几何形状限制。另外，由于支撑片与接触片接合，因此当电端子与电插脚配合时，可获得的(总体)接触力取决于支撑片的几何形状。

另外，所述支撑片优选被设计成提供期望的接触力，并且更进一步，该支撑片优选被设计成减少由于接触力而引发的应变，以便增加电端子的使用寿命。因而，能够提供这样的电端子，该电端子能够在电插脚与电端子配合时在电插脚上施加高接触力，其中，所述接触力不取决于所使用的片材厚度。另外，可以使用薄的金属片材施加高的接触力，从而能够制造非常小的电端子。

优选地，所述电端子包括具有至少两个侧壁的端子本体，其中，所述接触片在所述两个侧壁之间居中。如果所述接触片在所述端子本体内居中，则在所述电端子与电插脚配合时，所述接触片将在不围绕其纵向轴线扭转的情况下抬起。因此，当将电端子与电插脚配合时能够维持电插脚和接触片之间的大接触表面。因而，能够实现良好的导电性，并且能够降低接触损失。

优选地，所述接触片包括：接触部分，该接触部分适合于在所述电端子与所述电插脚配合时接触所述电插脚；以及弹簧部分，其中，该弹簧部分被布置在所述接触部分和所述端子本体之间。

所述接触部分优选被设计成在所述电端子和电插脚之间提供良好的电接触状态。因此，所述接触部分优选形成为凸起形状，该凸起形状提供规定的接触区域以及甚至更优选提供与接触插脚的规定的接触线。如果所述接触插脚具有圆形横截面，则所述接触插脚和所述接触片的接触部分之间的接触区域优选为接触点。

布置在接触部分和端子本体之间的弹簧部分允许接触片弹性地弯曲。因而，能够执行多次配合动作而不会损坏所述端子。另外，由所述接触片唯一施加的初始接触力取决于弹簧部分的长度。因而，通过调节弹簧部分的长度可以调节该初始接触力，从而例如可以容易地插入电插脚。

优选地，所述支撑片包括：接合部分，该接合部分适合于与所述对应的接触片接合，其中，所述对应的接触片优选包括与所述接触部分相邻的对应的接合部分；以及支撑弹簧部分，其中，该支撑弹簧部分被布置在所述接合部分和端子本体之间。

优选地，所述支撑片总是与所述对应的接触片接合。甚至更优选地，所述支撑片在插入电插脚时与对应的接触片接合。因而，在插入开始时，能够以低插入力执行电插脚的插入。能够看到，当支撑片与对应的接触片接合时(即当接触力增加时)，必须施加的所需的插入力增加，并且优选使用该插入力作为指示，从而指示电端子与电插脚的正确配合。

另外，提供与对应的接触片接合的接合部分允许在接触片上的指定区域处在接触片上施加增加的接触力。该区域位于所述接触片的对应的接合部分内。为了在电插脚上直接施加增加的接触力，如果接触片的对应的接合部分接近接触部分并且优选与接触部分相反，则是有利的。

所述支撑弹簧部分被设计成在所述接触片上施加所需的接触力。由此，优选对所述支撑弹簧部分进行应变优化。另外，该支撑弹簧部分优选设置有卷边、孔口等等，以增加该支撑弹簧部分的刚度。因而，所施加的接触力不取决于支撑弹簧部分的材料厚度，而是取决于支撑弹簧部分的几何形状。

优选地，所述支撑片的几何形状被设计成提供至少1n，优选至少2.5n以及甚至更优选至少5n的接触力。这些接触力允许将电插脚容易地插入到电端子内，并且在电端子和电插脚之间进行可靠的电连接。接触力越大，电端子能够承受的容许振动或冲击水平就越高，从而不会意外导致电端子和插入的电插脚之间的接触断开。

优选地，所述端子本体具有至多1.8mm，优选至多1.4mm以及甚至更优选至多1mm的宽度以及至多2.3mm，优选至多1.9mm以及甚至更优选至多1.6mm的高度。这些尺寸允许提供具有高接触力的非常小的电连接器。

优选地，所述电端子由金属片材形成，该金属片材具有至多0.2mm，优选至多0.17mm以及甚至更优选至多0.15mm的厚度。这些薄金属片材允许提供具有以上限定的尺寸的端子。更进一步，这些金属片材厚度已经被证明对于提供以上描述的支撑片是有利的。另外，更薄的片材厚度使得制造和材料成本降低。

优选地，所述电端子一体地形成为一个零件。一体地形成的电端子显著地降低制造成本，这是因为可以从单个金属片材冲压出该电端子，并且随后将其弯曲成期望形状。因而，无需昂贵的制造步骤(诸如组装多个零件的步骤)。

优选地，所述端子本体包括本体接触部分，该本体接触部分适合于在所述电端子与所述电插脚配合时以一接触面接触所述电插脚，并且其中，所述接触片的所述第一片材平面和/或所述接触部分基本平行于所述接触面并且在所述电端子与所述电插脚配合时保持基本平行于所述接触面。

所述本体接触部分可以是所述端子本体的内壁上的区域，并且优选是形成在所述端子本体的内壁中的突起。因而，当所述电端子与所述电插脚配合时，形成规定的接触面来接触所述电插脚。平行于所述接触面并在所述电端子与所述电插脚配合时保持基本平行于所述接触面的所述接触片的第一片材平面和/或接触部分在配合过程中导致恒定的接触状态。具体而言，由于所述接触片在配合时不扭转，能够提供较大接触区域。因而，能够在电插脚和电端子之间获得可靠的电接触。

优选地，所述接触片不突出到所述端子本体之外，并且其中，所述支撑片优选不突出到所述端子本体之外。由于所述支撑片和所述接触片优选在所述电端子中居中，并且可以以小尺寸提供，因此它们可以完全设置在所述端子本体内。因而，它们不必从端子本体突出。因此，在例如将所述电端子插入连接器壳体内的过程中，防止它们受到损坏。另外，不突出的接触片和/或支撑片不容易被意外抬起，从而电插脚和接触片之间的电接触不会被意外断开。

优选地，所述端子本体包括纵向配合方向，所述接触片和所述支撑片沿着所述纵向配合方向延伸。所述支撑片包括接合部分，其中，该接合部分适合于在所述对应的接触片的横向中部接合所述对应的接触片。换言之，在横截平面中(即在相对于纵向配合方向横向的平面中)，所述接合部分在对应额接触片的中部接触或接合对应的接触片。甚至换句话说，该接合部分与对应的接触片的纵向中心线成直线地延伸并且至少部分接触该对应的接触片。这具有的优点是可减少扭转变形，这是因为接合部分现在可以在接触片的纵向中心线上施加力。

该目的进一步通过一种电连接器组件解决，该电连接器组件包括连接器壳体以及至少一个以上描述的电端子。为了组装该电连接器组件，所述连接器壳体收纳至少一个电端子。因而，通过提供非常小的电端子，能够提供小的电连接器。

该目的进一步通过一种制造以上描述的电端子的方法来解决，其中，所述方法包括以下步骤：从金属片材切割出预成型件，其中，该预成型件包括至少一个接触片的预成型部、至少一个支撑片的预成型部和端子本体的预成型部，其中，这些预成型部优选一体地形成；以及将这些预成型部弯曲以获得电端子，其中：形成了具有第一片材平面的至少一个接触片，其中，所述接触片适合于在所述电端子与电插脚配合时以一接触力接触所述电插脚；以及形成了具有第二片材平面的至少一个支撑片，其中，所述支撑片与对应的接触片接合以增加所述接触力，并且其中，所述第一片材平面和所述第二片材平面基本彼此垂直地取向。该制造方法可以提供具有以上描述的优点的创造性的电端子，其中制造成本降低。

优选地，利用冲压工具执行切割步骤。冲压是现有技术中已知的制造金属片材零件的非常成本有效的方法。因而，能够降低制造成本。

附图说明

在下文中，将参照附图不限制保护范围地描述本发明。其中：

图1a示出根据现有技术的电端子的示意性剖视图；

图1b示出根据现有技术的电端子的示意性剖视图，该电端子与电插脚配合；

图2a示出根据本发明的电端子的示意性剖视图；

图2b示出根据本发明的电端子的示意性剖视图，该电端子与电插脚配合；

图3a示出电端子的示意性纵剖视图；

图3b是电端子的示意性立体图；以及

图4是电端子的示意性前视图。

附图标记列表

1，2，3电端子

10接触片

12接触部分

14弹簧部分

30接触部分

50电插脚

210接触片

220支撑片

230本体接触部分

218第一片材平面

228第二片材平面

250电插脚

310接触片

312弹簧部分

314接触部分

316对应的接合部分

318第一片材平面

320支撑片

322支撑弹簧部分

326接合部分

328第二片材平面

330端子本体

334本体接触部分

335接触面

336，338侧壁

d片材厚度

a配合方向

具体实施方式

具体而言，图1a以剖视图示出了电端子1，其中没有插入电插脚。电端子1包括接触本体部分30和l形接触片10。l形接触片10具有接触部分12和弹簧部分14。图1b以剖视图示出了电端子1，其中插入电插脚50。如能够看到的，在将电插脚50插入到电端子1内时，接触片10围绕其纵向轴线扭转，从而仅接触部分12的小区域保持与电插脚50接触。因而，电插脚和接触片之间的导电性降低。另外，l形接触片不是对称地形成，从而l形接触片的弹簧部分14通常突出到端子的本体之外。因而，具有将接触片10意外抬离的一定风险，从而接触部分12和电插脚50之间的电接触断开。

图2a和图2b示出了电端子2的示意性剖视图，其中图2a示出了没有插入插脚250的电端子2。图2b示出了插入有插脚250的电端子2。电端子2包括用于在插脚250与电端子2配合时与插脚250电接触的本体接触部分230。另外，电端子2包括接触片210和独立的附加支撑片220。支撑片220和接触片210具有相同的材料厚度，这是因为它们优选由相同种类的金属片材制成。接触片210具有第一片材平面218，支撑片220具有第一片材平面228。第一片材平面218和第二228基本彼此垂直地取向。

支撑片220在接触片210的中部接触或接合接触片210。支撑片220的接合部分适合于在接触片的横向中部接合接触片。电端子的本体接触部分230包括纵向配合方向a，接触片210和支撑片220沿着该纵向配合方向a延伸。该纵向配合方向a垂直于图2a和图2b的示意性剖视图。支撑片220包括接合部分，其中该接合部分在对应的接触片210的横向中部接合对应的接触片210。换言之，在如图2a和图2b所示的剖切平面中看时，所述接合部分在对应的接触片的中部接触或接合对应的接触片210。该剖切平面是相对于纵向配合方向a横向的平面。甚至，换句话说，该接合部分与对应的接触片210的纵向中心线成直线地延伸并且至少部分地接触该接触片。这具有的优点是，该接合部分允许减少扭转变形，这是因为该接合部分现在可以在接触片210的纵向中心线上施加力。

因而，当将电插脚250插入到电端子2内时，接触片210被向上抬起，而没有任何扭转。该接触片在被抬起后保持平行于其初始位置。因此，能够在接触片210和电插脚250之间提供较大接触面积。另外，由于独立的附加支撑片220的形状可以被设计成提供高接触力，因此可以实现高接触力。由此，所施加的接触力不是由支撑片220的材料厚度来限制，而是由几何形状来限制。

图3以纵向剖视图示出了电端子3。电端子3包括接触片310、独立的支撑片320和端子本体330。可以沿着配合方向a将电插脚插入到电端子3内。由此，电插脚在与接触片310电接触的同时将接触片310抬起。当接触片310将被抬起时，接触片310抵靠支撑片320并与其接合，从而当电插脚与电端子3配合时将在电插脚上施加增加的接触力。

接触片310包括允许将接触片310弹性弯曲的弹簧部分312。另外，接触片310包括用于接触电插脚的接触部分314和用于与支撑片320接合的对应的接合部分316。支撑片320包括支撑弹簧部分322，该支撑弹簧部分322被设计(即成形)为在接触片310上施加期望的接触力。支撑片320在接合部分326处与接触片310接合。

另外，端子本体330包括设置有接触面335的本体接触部分334。接触片310的接触部分314在将电端子3与电插脚配合之前、期间和之后基本平行于接触面335。

图3b是如图3a所示的电端子3的立体图。该电端子包括包围接触片310和独立的支撑片320(未示出)的端子本体330。端子本体330具有两个侧壁336和338并且优选由一种金属片材一体地形成。

图4示出了从与配合方向a相反的前面看的电端子3的示意性前视图。电端子由具有片材厚度d的金属片材一体地形成，其中片材厚度d优选为0.15mm。将金属片材切割以形成电端子的预成型件，将该预成型件弯曲而构造成具有两个侧壁336和338的端子本体330。另外，本体接触部分334设置在端子本体330内，该本体接触部分具有用于接触电插脚的接触面335。

另外，提供了具有第一片材平面318的接触片310和具有第二片材平面328的支撑片320。第一片材平面318和第二片材平面328彼此垂直地取向。另外，接触片310在第一侧壁336和第二侧壁38之间居中。支撑片310相对于接触片320对称地布置。为了避免接触片的扭转，接触片310设置有平行于接触面335取向的接触部分314。