一种带弹性保持结构的端子接触弹片的制作方法

本实用新型涉及连接器端子领域，具体涉及一种带弹性保持结构的端子接触弹片。

背景技术：

在电连接器领域，为了保证端子的插拔次数，通常端子接触片选用具有一定弹性和高导电率的铍铜，磷青铜或铜镍硅合金材料制成。由这些材料制成的端子接触片有如下几个缺点：

1.由于端子接触电阻的存在，接触传输大电流会产生高温，端子接触片长期在和插针接触的过程中，会发生金属疲劳和残余应力，不可恢复的塑性变形，长期使用过程中，会导致插拔力变小，接触电阻增加，插拔寿命大大降低，最后使连接器组件由于温升过高导致烧毁，起火，导致严重的安全事故。

2.目前行业中使用的端子接触弹片材料普遍非常贵，不利于产品成本的降低和推广。

3.通常的接触弹片导电率＜60％IACS(国际退火铜标准——标准退火纯铜的导电率为100％IACS，即5.80E+7(1/Ω·m))，导电率低会使端子接触电阻加大，从而会使端子的接触时温升加大。

4.传统的端子接触片无论是经过热处理还是经过预处理，在长期插拔的过程中，弹片都会产品不可逆转的塑性变形，从而使端子的寿命大大降低，特别是在需要经常插拔的使用场合，如电动汽车充电接口，电动汽车换电接口等，传统的端子接触弹片结构根本无法满足插拔次数大于10000次场合要求。

公布号为CN102214865A的中国专利提供了一种卡接器用弹性接触片，多个点接触部分以及弹性变形部被一体化，所以能够将弹性变形部的宽度形成得较宽，一定程度上延长了弹性接触片的寿命，但仍然不足以应对插拔次数大于10000次场合，并且点接触的范围接触面较小，容易造成接触不良，接触传输大电流会产生高温。

公布号为CN206834376U的中国专利提供了一种大电流USB type C连接器，为了实现插拔次数大于10000次的使用寿命，采用硬度较大的接触片和导电性较好的导电片相结合，但是该结构本身就需要较多的铜合金，改进后还需增加价格更高的紫铜高导电材料，有提升成本的缺陷。并且其结构只能适用于USB接口，缺乏泛用性。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种带弹性保持结构的端子接触弹片，以解决现有技术中端子接触弹片多次插拔后会发生塑性形变，导致插拔力变小，接触电阻增加，插拔寿命大大降低的技术问题。

所述的带弹性保持结构的端子接触弹片，包括若干导电接触片，和弹性保持架，所述弹性保持架包括位于其两侧的侧边部和位于其中部的若干接触片安装部，所述接触片安装部两侧通过弹性连接部连接到所述侧边部并沿侧边部延伸方向等距离设置，各所述接触片安装部朝靠近插针的内侧同向倾斜伸出，所述导电接触片分别安装在相应的所述接触片安装部上。

优选的，所述导电接触片的接触面为平面，所述接触片安装部为与所述接触面贴合的倾斜平板，所述弹性连接部在自由状态下一端与所述接触片安装部共面，另一端与所述侧边部共面，整体为平滑曲面形状。

优选的，所述导电接触片与插针接触的一端在边角处具有与插针插入方向相适应的折角斜面。

优选的，所述弹性保持架由具有高弹性的不锈钢或锰钢制成。

优选的，所述导电接触片是由导电率大于90％的合金材料或纯铜制成的高导电接触片。

优选的，所述导电接触片在远离插针一端设有向所述弹性保持架外侧伸出的弹性抵脚。

优选的，所述弹性保持架沿直线延伸呈平板状。

优选的，所述弹性保持架沿圆形延伸呈圆筒状。

优选的，所述导电接触片包括折弯后紧扣在所述接触片安装部上的固定部，所述接触片安装部端部设有卡住所述固定部的固定槽。

本实用新型的优点在于：导电接触片安装在弹性保持架上，弹性保持架提供支撑和弹力，因其不起导电作用，因此可以使用硬度较大，弹性好，抗塑性变形效果好的材料，如不锈钢和高弹性锰钢等。插拔次数大于10000次时仍能保证该接触弹片有效性，克服了现有技术的缺陷。而且本结构中弹性保持架可以制成平板状、圆筒状、矩形柱状以及弯曲成其他适用于相应插针或接头的形状，适用范围很广。

一种如上所述的带弹性保持结构的端子接触弹片的制造方法，包括如下步骤：

步骤1，将钢板冲压出具有若干个接触片安装部的弹性保持架；

步骤2，将纯铜板或铜合金板一次冲压出若干个导电接触片，此时所述导电接触片的固定部的端部垂直伸出；

步骤3，将所述导电接触片一一对应安装到接触片安装部上，每个导电接触片至少有一个所述固定部卡在所述固定槽中；

步骤4，通过模具冲压，将所述固定部弯折扣紧所述接触片安装部，完成一组导电接触片的安装；

步骤5，将装配有导电接触片的弹性保持架弯折或卷曲成与接口形状相适应的形状。

上述步骤中，步骤1与步骤2可以同时进行，一次冲压生产的导电接触片数目能与同时冲压出的弹性保持架上接触片安装部的总数相等。这样安装时能够同步进行，效率更高，并且不易出现导电接触片数量的多余或不足。而该方法在生产时弹性保持架和导电接触片都是冲压成型，生产效率高，合格率好，对生产人员技能要求低，易于大量制造。

附图说明

图1为本实用新型实施例1插针插入前的结构示意图；

图2为本实用新型实施例1插针插入后的结构示意图；

图3为本实用新型实施例1中弹性保持架的结构示意图；

图4为图3所示结构的俯视图；

图5为本实用新型实施例1中若干导电接触片的结构示意图；

图6为本实用新型实施例1中组装后端子接触弹片的结构示意图；

图7为图6所示结构底部的结构示意图；

图8为图6所示结构的剖面图；

图9为本实用新型实施例2插针插入时的结构示意图；

图10为本实用新型实施例3插针插入前的结构示意图；

图11为本实用新型实施例3中组装后端子接触弹片的结构示意图；

图12为本实用新型实施例4中插针压下前的结构示意图。

其中，1、导电接触片，11、折角斜面，12、接触面，13、弹性抵脚，14、固定部，2、弹性保持架，21、接触片安装部，211、固定槽，22、侧边部，23、弹性连接部，3、接口壳体，4、插针。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本实用新型的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

通常导电接触片1都采用导电性较好的铜合金制造。端子接触电阻的存在，接触传输大电流会产生高温，因此端子接触片有足够的压力使其与插针4表面尽量贴合，增大接触面积。现有技术中这一压力是源自导电接触片1自身弹性。但铜合金的硬度有限，长期在和插针4接触的过程中，会发生金属疲劳和残余应力，造成不可恢复的塑性变形。这样端子接触片对插针4的压力减小，接触面也会减小，是接触电阻大大增加。

如图3至图8所示，本实用新型提供了一种带弹性保持结构的端子接触弹片，包括若干导电接触片1和弹性保持架2。弹性保持架2包括位于其两侧的侧边部22和位于其中部的若干接触片安装部21，所述接触片安装部21两侧通过弹性连接部23连接到所述侧边部22并沿侧边部22延伸方向等距离设置。相邻的接触片安装部21之间是镂空的空槽。

弹性保持架2靠近插针4的一侧为内侧，另一侧为靠近接口壳体3的外侧。各接触片安装部21朝内侧同向倾斜伸出，其与所述侧边部22延伸方向的夹角为15°～45°。这个夹角范围既保证了插针4插入时接触片安装部21容易被其压下，又保证在插入插针4后能有效将导电接触片1压紧在插针4表面。如果这一夹角太小，多次插拔后弹性保持架2会发生轻微塑性形变，导电接触片1将难以紧压在插针4上；夹角过大，插拔插针4时受到阻力太大，既费力又会造成较多的磨损。

导电接触片1分别安装在相应的所述接触片安装部21上。弹性连接部23在未承压的自由状态下一端与所述接触片安装部21共面，另一端与所述侧边部22共面，整体为平滑曲面形状。该结构能减少形变时产生的应力集中，弹性好，不易发生塑性形变。当插针4插入后接触片安装部21会被压向侧边部22所在平面，令弹性连接部23及其两端连接处产生弹性形变，弹性保持架2提供压力将导电接触片1压到插针4上。

为了尽量增大导电接触片1与插针4的接触面积，导电接触片1的接触面12为平面，所述接触片安装部21为与所述接触面12贴合的倾斜平板。当插针4完全插入后，插针4与多个导电接触片1均为面接触，这能有效减少端子接触电阻的存在，避免接口处过热，保证设备的安全性。

由于弹性保持架2主要起支承及提供弹力压紧插针4的作用，可以由具有高弹性的不锈钢或锰钢制成。不锈钢或锰钢的硬度、弹性和金属疲劳抗性均高于铜合金，且价格相对较低，因此在保证使用寿命的同时减少了铜合金的使用，降低了成本。导电接触片1因不再起提供弹力的作用，因此可以使用由导电率大于90％IACS的铜银、铜镁等合金材料或纯铜制成高导电接触片。这些材料原来因强度不足，缺乏弹性，价格较高而不能使用。由于导电接触片1体积减小，使用价格较高的高导电材料在成本上也变得可行了。

中位于接触片安装部21伸出端的为前端，另一端为后端。导电接触片1前后两端设置有在安装时折弯紧扣接触片安装部21的固定部14用于安装到接触片安装部21上，采用此结构安装可在接触片安装部21的伸出端设置一与该处固定部14相配合的固定槽211，该处的固定部14被固定槽211卡住能防止导电接触片1左右移动，这样安装牢固。如果不采用此安装结构也可以将导电接触片1直接铆接在接触片安装部21上。

导电接触片1后端还可以设有弹性抵脚13，弹性抵脚13可以垂直于所述接触面12，当导电接触片1被压向接口壳体3时，弹性抵脚13一起转动抵在接口壳体3上，能产生一定的弹力，帮助夹紧插针4，减小弹性保持架2所受应力。弹性抵脚13和接触片安装部21后端的固定部14穿过接触片安装部21之间的空槽。

本结构中弹性保持架2可以制成平板状、圆筒状、矩形柱状以及弯曲成其他适用于相应插针4或接头的形状，从而使本端子接触弹片适用范围很广。具体实施例如下：

实施例1，弹性保持架2沿直线延伸呈平板状，插针4于所述弹性保持架2沿弹性保持架2延伸方向朝导电接触片1倾斜的接触面12平行插入。此过程中接触片安装部21随之被压向接口壳体3，插入后弹性保持架2起到提供弹力压紧插针4保证插拔力的作用。这适用于单面接触的片状插针。

实施例2，弹性保持架2沿矩形延伸呈矩形柱状，插针4于所述弹性保持架2侧面由接口端插入，导电接触片1主要位于与插针4导电部分接触的两侧。该结构中，导电接触片1的边角处是最先与插针4接触部分，因此导电接触片1与插针4接触的一端在边角处具有与插针4插入方向相适应的折角斜面11。插针4插入时，插针4通过挤压所述折角斜面11将接触片安装部21压向接口壳体3。该结构用于双面接触的方形插针。

实施例3，弹性保持架2沿圆形延伸呈圆筒状，插针4于所述弹性保持架2侧面由接口端插入，导电接触片1位于与插针4接触的内侧。该结构中，导电接触片1与插针4接触的一端在边角处具有与插针4插入方向相适应的折角斜面11,插针4通过挤压所述折角斜面11将接触片安装部21压向接口壳体3。该结构用于圆柱插针。

实施例4，弹性保持架2沿直线延伸呈平板状，插针4为直接压向所述导电接触片1的接触面12的平面结构。此结构当平面结构的插针4压紧后可通过卡扣固定插针4，弹性保持架2使导电接触片1的接触面12与插针4表面紧密贴合，保证接触电阻较小，接口发热小。

所述弹性保持架2和所述导电接触片1都是金属制品，采用冲压成型的一体化结构。

本实用新型还提供了一种该端子接触弹片的制造方法，包括如下步骤：

步骤1，将钢板冲压出具有若干个接触片安装部的弹性保持架；

步骤2，将纯铜板或铜合金板一次冲压出若干个导电接触片，此时所述导电接触片的固定部的端部垂直伸出；

步骤3，将所述导电接触片一一对应安装到接触片安装部上，每个导电接触片至少有一个所述固定部卡在所述固定槽中；

步骤4，通过模具冲压，将所述固定部弯折扣紧所述接触片安装部，完成一组导电接触片的安装；

步骤5，将装配有导电接触片的弹性保持架弯折或卷曲成与接口形状相适应的形状。

上述步骤中，步骤1与步骤2可以同时进行，一次冲压生产的导电接触片数目能与同时冲压出的弹性保持架上接触片安装部的总数相等。这样安装时能够同步进行，效率更高，并且不易出现导电接触片数量的多余或不足。而该方法在生产时弹性保持架和导电接触片都是冲压成型，生产效率高，合格率好，对生产人员技能要求低，易于大量制造，降低成本。

使用本端子接触弹片，插拔次数大于10000次时仍能保证该接触弹片有效性，克服了现有技术的缺陷。同时制造成本下降，并可以采用高导电接触片，提高导电率和导电接触片1的接触面积，从而大大降低了接触电阻，降低使用中产生的热量，保证接口的安全性。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型保护范围之内。