母端子接头及其制造方法

专利名称：母端子接头及其制造方法
技术领域：
下面的内容涉及用于交通工具和其它环境中的电连接的电端子和制 造方法。
下面阐明详细的描述和附图。 附图简述


图1是描绘在此描述的端子的一个实施方式的简化的、示例性的环境
图2a是描绘在此描述的端子的一个实施方式的简化的、示例性的断面
图2b是描绘在此描述的端子的一个实施方式的简化的、示例性的横 截面图3是描绘在此描述的端子坯件(terminal blank)的一个实施方式的 简化的、示例性的顶^L图4是描绘在此描述的方法的一个实施方式的简化的、示例性的流程图。
具体实施例方式
参考图1-4,现在将提供端子及其制造方法和各种部件的实施方式的 更加详细的描述。电端子是用于将电路连接在一起的导电设备。众所周知， 连接可能是暂时的，可能需要用于装配的工具，或者可能是在两电线或设 备之间的永久的电气接合。
巻边式端子(Crimp-on terminal)是那些例如，连接到电线以容易地连 接到螺丝端子或快速连接(fast-on) /快速断开(quick-disconnect)端子的 电端子。因此，巻边式端子可以将两条电线永久地或具有断开能力地连接 在一起。典型地，巻边式端子通过将绞线(stranded wire )的剥光端(stripped end)插入端子的线连接部分而被连接。之后通过用专门的巻边设备挤压线 连接部分而将该线连接部分紧紧地围绕该电线压缩或"巻边"。
众所周知，在机动车行业中，汽车配备有许多电气部件，其中的大多 数需要电线束来运作。因此，在今天的交通工具中，电连接器是极其重要 的。没有它们，几乎不可能生产或维护汽车。例如，当电线束穿过或连4妻 到汽车中可能必须要拆除的部件时，则该处一定要有连接器来允许该移除 操作。此外，可能需要连接器来将一组电线连接到另一组相应的电线，以 完成交通工具的整个电路。在汽车和其它环境中，单个连接器可以容置任 意数目的电线和电线端子，从而简化了电线束的连接和断开。
电端子有各种形状、尺寸和结构。母端子(female terminal)通常有公 的对应部分，用于形成可靠的电连接。公端子(male terminal)的突出部 可以牢固地插入母端子，用于将电路连接在一起。母端子可以设计来插入 特定的连接器。此外，母端子可以设计来接纳特定的公端子，或反之亦然。 为了便于端子啮合可靠且持续，母端子设计可以在端子内部包括弹簧臂或 某种其它的接触面，来将压力应用到公端子的突出部，来将公端子保持在 合适的位置并保持电接触。
现参照附图，图1是描述电端子10的一个实施方式的简化的、示例 性的环境图。电端子10是母端子，其包括在一端的线连接部分12和在另 一端的端子连接部分14。线连接部分12可以包括，例如，棵线巻边部分 16和绝缘巻边部分18。如图1所示，棵线巻边部分16和绝缘巻边部分18
6能够形成通常V-形的爪19,用于接纳电线(未示出)的端。使用合适的巻
边i具或机器，能够将棵线巻边部分16巻绕在中心导体暴露在其中的电 线的剥光端上。与此同时，绝缘巻边部分18能够被巻绕在直接毗邻暴露 所述中心导体的剥光端的绝缘护套上。巻边设备将两个巻边部分16和18 压缩到电线，从而将电端子10紧固到电线，且确保端子10和电线的中心 导体之间的牢固的电接触。
电端子10的端子连接部分14能够是大体矩形的管状构件20,管状构 件20具有由端子连接部分14的前沿24形成的端子插口 22。端子插口 22 可以配置来接纳公端子(未示出)的突出部。如图l和图2所示，端子连 接部分14能够包括底部部分26、从底部部分26的相对的外侧边缘竖起的 两个相对的侧壁28,及将相对的侧壁28的顶部延长端桥4矣起来以相对着 底部部分26的上部部分30。在此将词语"顶，，和"底"用作方便的参照 框架，但是并不意味着包含需要重力方向。相应地，端子连接部分14能 够是具有大体矩形的管状内部的通常盒形的构件。
极化突出部(polarization tab) 32可以从底部部分26向外突出。极化 突出部32能够帮助将电端子10以合适的方向紧固到电连接器外罩(未示 出)中。
如在图2a和图2b最好地示出的，端子连接部分14包括接触臂34。 接触臂34可以从在端子连接部分14的上部部分30的后缘38处的肩部36 向前悬臂式地延伸(cantilever)进入管状构件20。接触臂34能够从上部 部分30的后缘38朝着端子插口 22延伸进入端子连接部分14的内部。接 触臂34可以折叠且成形于端子连接部分14的内部以形成弹性弹簧。
接触臂34可以包括接触面40，接触面40界定了接触臂34施加弹簧 力的位置。接触面40可以接近上部部分30定位，从而界定了供插入公端 子的突出部的狭缝。来自接触面40的弹簧力能够将公端子压在上部部分 30上，来将公端子保持在端子连接部分14的内部。接触臂34可以将足够 的力应用到所述公端子，来防止所述公端子无意地从电端子10脱离，同 时保持电端子10与所述公端子之间的持续的电接触。应注意，由接触臂 34产生的弹簧力可以通过改变接触臂34的形状而改变。例如，接触臂34的宽度可以增大或减小，或者接触臂34可以从肩部36向接触面40逐渐 变细。可选地，狭缝41 (在图3中最好地示出的)可以穿入接触臂34内。 为此，冲压坯件端子10的沖压工具可以包括可交换的冲模，以允许调节 弹簧特性。
接触臂34的接触面40可以定位成接近端子插口 22,以便于能接纳长 度相对短的公端子。当然，以这种方式将接触面40定位在端子插口附近 并不会排除电端子IO接纳更长的公端子。
接触臂34也可以包括在接触面40的相对侧上的横向延伸的弹簧过应 力区域42。弹簧过应力区域42可以类似于以通常横向的方向向外延伸远 离接触臂34的一对相对的突出部。弹簧过应力区域42可以提供足够的保 护以避免接触臂34的塑性变形。
如图1和图2所示，接触臂34可以完全被包围在由端子连接部分14 界定的管状构件20内。以这种方式包围接触臂34能够保护接触臂34免 受损害。此外，端子连接部分14可以包括探测面(probing surface) 44， 在突出部插入期间，探测面44还起到弹簧保护(spring protection )的作用， 以防止未对准的公端子突出部。探测面44可以位于端子插口 22处且由底 部部分26的一部分界定，且这一部分向内折向端子连接部分14的管状构 件20的内部。探测面44能够使来自公端子的未对准的突出部偏向上部部 分30，从而促进该公的突出部被接纳进形成在上部部分30和接触臂34的 接触面40之间的狭缝。此外，探测面44能够为电探测提供方便的接触面。
现参照图3，其中，相同的元件由相同的参考数字代表，电端子10最 初可以由沖压或冲切导电材料46形成根据本发明的实施方式的图3所示 的形状。因此，图3描绘预成型端子挖剪块(pre-formed terminal cutout) 48，该端子挖剪块48可接着通过各种制造过程成形为如图1和2所示的 电端子10。预成型端子挖剪块48包括在制造过程中将一系列电端子连接 在一起的载条(carrier strip ) 49。载条49也可提供索引，用于制造每个端 子10时对其进行定位。最后，载条49从电端子10切除且变成废料。
预成型端子挖剪块48可以包括线连接部分12和端子连接部分14。如 参照图1和图2所描述的，线连接部分12包括棵线巻边部分16和绝缘巻边部分18。接触臂34能够以线连接部分12的大致方向从端子连接部分 14向后延伸。肩部36界定接触臂34和端子连接部分14的上部部分30之 间的接合处，接触臂34从该接合处延伸。接触臂34可向外略微远离预成 型端子挖剪块48的线连接部分12形成角度，以使接触臂34从线连接部 分12分隔开，并提供用于从一条导电材料46沖切的相应部分的空间。通 过将预成型端子挖剪块48的接触臂34定位在围绕线连接部分12的大致 区域中，能够实现节约很多的成本和材料。具体地，能够由围绕线连接部 分12的将会成为废料的材料冲压出接触臂34。通过由这些否则就是废料 的材料制造接触臂34，可以实现节约多达30%或更多的材料。
此外，接触臂34的形状可以变化。宽度能够增大或减小，接触臂34 可以逐渐变细，或者狭缝41可以穿入接触臂34内。依据设计标准和要求, 改变34的形状就改变了弹簧特性。为此，将导电材料46冲压成预成型端 子挖剪块48的冲压工具可以包括可交换的沖模以允许调节弹簧特性。
电端子10的预成型端子挖剪块48可具有如在图3中由线50所示的 主要的纵轴线。同时，预成型端子挖剪块48的接触臂34能够包括如在图 3中由线52所示的第二纵轴线。如前面所描述的，预成型端子挖剪块48 的接触臂34可以略微远离线连接部分12形成角度，以为棵线巻边部分16 和绝缘巻边部分18腾出空间。如所示的，轴线50和轴线52之间可存在 角6。轴线50和轴线52之间的角e可以在5。-10。范围内。在本发明的实
施方式中，角e可以是大约7。。然而，应注意，在此设想那些更小或更大 的角没有背离本申请的范围。
预成型端子挖剪块48可以通过各种制造操作形成如在图1中所示的 电端子IO,制造操作包括弯曲、折叠、成形、弄直或类似操作。为此，预 成型端子挖剪块48可以如在图3中所示的大致沿着点划线54、 56弯曲或 折叠。点划线54、 56描绘了底部部分26与相对的侧壁28之间的边界， 且描绘了相对的侧壁28与端子连接部分14的上部部分30之间的边界。
现参照图4，显示了筒化的、示例性的流程图60，其描绘用于由一条 导电材料46形成电端子10的方法的实施方式。如在此所看见的，在步骤 62， 一条导电材料46可以沖压或沖切以制造预成型端子挖剪块48，如图
93中所示。 一旦预成型端子挖剪块48在沖切步骤62期间产生，则线连接 部分12可在步骤64形成。形成步骤64可以包括将每个棵线巻边部分16 和每个绝缘巻曲部分18大致沿着所描绘的点划线54通常向上弯曲，以形 成通常V-形的爪19,如最好地在图1中所示的。通过将线连接部分12形 成爪19，棵线巻边部分16和绝缘巻边部分18先前占据的地方产生空缺 (vacancy )。因此，爪形成步骤64可提供弄直接触臂34时可利用的必要 的空间。
为此，在步骤66，接触臂34于是可以在肩部36被弄直，以便于接触 臂34的纵轴线52能够变成大致平行于电端子10的纵轴线50。为了适当 地弄直接触臂34以使它能够与端子连接部分14的上部部分30对齐，可 以使用专门的精压过程(coining process )。在精压过程期间，导电材料46 在肩部36周围的限定区域(confined area)处或其附近受到挤压，这使导 电材料46以允许弄直接触臂34而不使预成型端子挖剪块48弯曲的方式 变形。
在弄直步骤66后，在步骤68，接触臂34可以在肩部36沿着纵轴线 50 (或沿着与纵轴线50正交的线)折叠。通过在肩部36折叠接触臂34， 可以需要仅仅单次折叠来将接触臂34重新定向为朝向端子连接部分14的 前沿24。在这个折叠步骤68,接触臂34能够沿着轴线50向端子连接部 分14的前沿24折叠。通过在肩部36折叠接触臂34,可以需要仅仅单次 折叠来将接触臂34重新定向为朝向端子连接部分14的前沿24。最终结果 可能是节约额外的材料。
接下来，在步骤70，端子连接部分74可以沿着相应的点划线54、 56 弯曲来形成由底部部分26、相对的侧壁28，及相对的底部部分26的上部 部分30界定的盒形的管状构件20。在这方面，接触臂34可被折叠以从上 部部分30朝着端子插口 22悬臂式地延伸进入管状构件20，由此形成弹性 弹簧。接触臂34的弹簧力能够在公端子插入端子插口 22内时在接触面40 上提供对公端子的压力，以保持公端子与电端子10的持续电接触。
应注意，如在此所描述的图4的方法仅仅是示例性的，且应注意，可 以按可能需要的、允许的和/或可能的，以不同于所描述的顺序进行该方法的功能或步骤和/或同时进行该方法的功能或步骤。例如，形成线连接部分
12之前，接触臂34可以如先前描述的折叠成其形状和位置。弄直接触臂 34的步骤可以在这个步骤期间才丸行。
尽管已经阐释和描述了本发明的实施方式，但并不意味着这些实施方 式阐释和描述了本发明的所有可能方式。相反地，在说明书中使用的词汇
是描述性的词汇而不是限制性话语，且应理解，可以做出各种变更而不背
离本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种方法，其用于制造用于接纳公端子的母端子，所述方法包括冲切一条导电材料以提供预成型端子挖剪块，所述预成型端子挖剪块具有在一端的线连接部分、在另一端的端子连接部分，以及接触臂，所述接触臂在肩部以一角度从所述端子连接部分朝向所述线连接部分延伸，所述角度允许所述接触臂毗邻于所述线连接部分；将所述线连接部分向上成形，以形成爪，用以接纳电线的中心导体和护套；在所述肩部弄直所述接触臂，以便所述接触臂的纵轴线大致平行于所述母端子的纵轴线，其中爪形成步骤为所述接触臂在所述弄直步骤之后驻留提供空缺；在所述肩部沿着所述接触臂的纵轴线朝向所述端子连接部分的前沿折叠所述接触臂；将所述端子连接部分弯曲成管状构件，所述管状构件具有相对的侧壁和对着底部部分的上部部分，所述侧壁、所述底部部分以及所述上部部分界定端子插口，所述接触臂被折叠成从所述上部部分朝向所述端子插口悬臂式地延伸进所述管状构件，从而形成在公端子插入时接触所述公端子的弹性弹簧。
2. 如权利要求1所述的方法，其中所述弄直步骤包括在所述肩部精 压所述接触臂，以使所述导电材料在一限定区域内变形，从而弄直所述接 触臂。
3. 如权利要求1所述的方法，其中所迷接触臂与所述母端子的纵轴 线成大约5到IO度角。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述接触臂与所述母端子的纵轴 线成大约7度角。
5. 如权利要求1所述的方法，其中通过改变所述接触臂的宽度来调 节所述接触臂的弹簧力。
6. —种方法，其用于制造用于接纳公端子的母端子，所述方法包括沖切一条导电材料以提供预成型端子挖剪块，所述预成型端子挖剪块 具有在一端的线连接部分、在另一端的端子连接部分，以及接触臂，所述 接触臂在肩部有角度地从所述端子连接部分朝向邻近所述线连接部分的 区域延伸；将所述线连接部分向上成形，以形成爪，用以接纳电线的中心导体和 护套；在所述肩部精压所述接触臂，以使所述接触臂的纵轴线大致平行于所 述母端子的纵轴线，其中将所述线连接部分形成爪的步骤为将被弄直的所 述接触臂腾出空间；在所述肩部处沿着所述接触臂的纵轴线朝向所述端子连接部分的端 子插口折叠所述接触臂；将所述端子连接部分弯曲成盒状构件，所述盒状构件具有相对的侧壁 和对着底部部分的上部部分，所述侧壁、所述底部部分以及所述上部部分 界定端子插入部分，所述接触臂被折叠成从所述上部部分朝向所述端子插 口悬臂式地延伸进所述盒状构件，从而形成在公端子插入时接触所述公端 子的弹性弹簧。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述接触臂与所述母端子的纵轴 线成大约5到IO度角。
8. 如权利要求7所述的方法，其中所述接触臂与所述母端子的纵轴 线成大约7度角。
9. 如权利要求6所述的方法，其中通过改变所述接触臂的宽度来调 节所述接触臂的弹簧力。
10. —种母端子，其由冲切的端子挖剪块形成，所述母端子包括线连接部分，其形成在所述端子挖剪块的一端；及端子连接部分，其形成在所述端子挖剪块的相对端，所述端子连接部 分包括管状构件，所述管状构件具有上部部分、相对的底部部分，以及一 对相对的侧壁，所述侧壁、所述底部部分以及所述上部部分界定端子插口， 所述管状构件进一步包括接触臂，所述接触臂在所述上部部分的肩部处对 着所述端子插口从所述上部部分延伸，所述接触臂在所述肩部处折叠成从 所述上部部分朝向所述端子插口悬臂式地延伸进所述管状构件；其中所述接触臂形成所述管状构件内的弹性弹簧，且包括接近所述端 子插口的接触面，用以接纳各种长度的公端子。
全文摘要
本发明涉及母端子接头及其制造方法。根据一个实施方式，用于制造母端子的方法包括冲切一条导电材料和形成线连接部分以接纳电线。坯件可以包括延伸进毗邻所述线连接部分的区域的接触臂。所述接触臂从端子连接部分以预先确定的角度延伸进这个区域。所述接触臂可以先于将所述端子连接部分弯曲成用于接纳公端子的突出部的管状构件而被弄直且被折叠。弄直所述接触臂的步骤可使用专门的精压过程完成，该过程将压力应用到所述肩部周围的导电材料，导致所述导电材料在受限区域内变形，从而允许将所述接触臂弄直。
文档编号H01R13/115GK101552422SQ200910133350
公开日2009年10月7日 申请日期2009年4月2日 优先权日2008年4月3日
发明者德克·普拉兹科, 瑞纳·布斯埃斯 申请人:李尔公司