连接器及其母端子的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种连接器及其母端子，所述母端子包括：内套筒；外套筒，所述外套筒套设在所述内套筒的外周壁上；和多个片弹簧，多个所述片弹簧沿所述内套筒的周向间隔开地设在所述内套筒的内周壁上，每个所述片弹簧的两端部折弯且夹持在所述外套筒和所述内套筒之间，多个所述片弹簧的位于所述内套筒内的部分均朝向所述内套筒的内部弓起。还公开了一种连接器，包括上述母端子。根据本实用新型实施例的母端子具有能够降低温升、减小连接器的体积、延长连接器的使用寿命且结构和性能稳定等优点。
【专利说明】连接器及其母端子
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电连接领域，具体而言，涉及一种母端子和具有所述母端子的连接器。
【背景技术】
[0002]目前，连接器的端子在大电流经过时温升较高，严重影响使用寿命，而温升的主要因素是端子的材质，端子的镀层及端子的结构。端子的材质和镀层问题在现有的材料科学和工艺条件下能够得到较好的解决，但端子的结构改变较难。随着电动汽车，大电流用电器等需要大电流的设备越来越多，连接器的使用也越来越频繁。传统的片簧结构大电流连接器温升问题有两种解决方案:一是加大端子的直径使其散热面积增大。二是增大连接器的长度使其散热区域增大。但这样无疑都会增大连接器的体积而占用更多的空间。
实用新型内容
[0003]本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种能够降低温升、减小连接器的体积、延长连接器的使用寿命且结构和性能稳定的母端子。
[0004]本实用新型的另一个目的在于提出一种具有所述母端子的连接器。
[0005]为实现上述目的，本实用新型的第一方面提出一种母端子，所述母端子包括:内套筒；外套筒，所述外套筒套设在所述内套筒的外周壁上；和多个片弹簧，多个所述片弹簧沿所述内套筒的周向间隔开地设在所述内套筒的内周壁上，每个所述片弹簧的两端部折弯且夹持在所述外套筒和所述内套筒之间，多个所述片弹簧的位于所述内套筒内的部分均朝向所述内套筒的内部弓起。
[0006]根据本实用新型的母端子通过设置沿所述内套筒的周向间隔开的多个所述片弹簧，且多个所述片弹簧均朝向所述内套筒的内部弓起，这样可以利用多个所述片弹簧的弓起的部分共同挤压插接在所述内套筒内的公端子以提高公端子与所述母端子配合的牢固性。并且由于多个所述片弹簧均与公端子接触，不仅可以增大公端子与所述母端子啮合时的接触面积，而且可以增大公端子与所述母端子啮合时的正压力，而接触面积和正压力是决定接触电阻大小的两个主要因素。具体地，正压力越大，接触电阻越小；接触面积越大，接触电阻越小。所述母端子通过增大与公端子啮合时的正压力和接触面积，可以减小与公端子啮合时的接触电阻，从而可以大幅降低温升以延长连接器的使用寿命。也就是说，所述母端子无需增大直径和长度就可以实现温升的降低，基于此，可以使连接器具有较小的体积。此外，设置所述内套筒和所述外套筒来夹持多个所述片弹簧的两个端部，可以提高多个所述片弹簧的稳定性，长时间使用后仍可保证多个所述片弹簧的弓起部分的可靠性。因此，根据本实用新型的母端子具有能够降低温升、减小连接器的体积、延长连接器的使用寿命且结构和性能稳定等优点。
[0007]另外，根据本实用新型的母端子还具有如下附加技术特征:[0008]所述母端子还包括固定条，所述固定条沿所述内套筒的内周壁的周向延伸且分别与多个片弹簧相连。由此可以固定多个所述片弹簧的相对位置
[0009]所述固定条为两个且分别邻近所述内套筒的两端设置。这样可以进一步提高多个所述片弹簧的位置的稳定性。
[0010]每个所述片弹簧的两端相互邻近。这样不仅可以提高所述片弹簧安装的牢固性，而且可以提高所述片弹簧的弓起部分的稳定性。
[0011]所述外套筒包括第一子外套筒和第二子外套筒，每个所述片弹簧的一端部夹持在所述第一子外套筒和所述内套筒之间且另一端部夹持在所述第二子外套筒和所述内套筒之间。由此可以使所述母端子的装配更加方便。
[0012]每个所述片弹簧沿所述内套筒的轴向定向，且每个所述片弹簧的宽度等于相邻两个所述片弹簧之间的距离。这样不仅可以使公端子能够更加容易的插入所述内套筒，而且可以进一步降低温升。
[0013]所述片弹簧为铍铜件且表面粗糙度小于或等于1.6微米。由此可以使所述片弹簧具有良好的弹性，且可以提高所述片弹簧的使用寿命。
[0014]所述内套筒和所述外套筒均为紫铜件且表面粗糙度均小于或等于3.2微米，所述内套筒和所述外套筒上均设有倒角。由此不仅可以提高所述内套筒和所述外套筒的导通率，且可以进一步方便所述母端子的装配。
[0015]所述外套筒与所述片弹簧的两端部过盈配合且过盈量为0.1毫米-0.15毫米，所述外套筒的内径等于所述外套筒的外径加两倍所述片弹簧的厚度减去所述过盈量。这样既可以保证配合的紧密性，又可以保证与公端子啮合时的正压力足够大。
[0016]本实用新型的第二方面提出一种连接器，所述连接器包括:母端子，所述母端子为根据本实用新型的第一方面所述的母端子；和公端子，所述公端子可拆卸地插接在所述内套筒内且与多个所述片弹簧的弓起的部分接触。
[0017]根据本实用新型的连接器通过利用根据本实用新型的第一方面所述的母端子，具有温升低、体积小、使用寿命长且结构和性能稳定等优点。
[0018]本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0020]图1是根据本实用新型实施例的母端子的结构示意图；
[0021]图2是根据本实用新型实施例的母端子的爆炸图；
[0022]图3是根据本实用新型实施例的母端子的结构示意图，其中第一子外套筒未示出；
[0023]图4是根据本实用新型实施例的母端子的片弹簧和固定条展开时的结构示意图。
[0024]母端子10、内套筒100、片弹簧200、外套筒300、第一子外套筒310、第二子外套筒320、固定条400。【具体实施方式】
[0025]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0026]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为
基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0027]在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0028]下面参考图1-图4描述根据本实用新型实施例的母端子10。如图1-图4所示，根据本实用新型实施例的母端子10包括内套筒100、外套筒300和多个片弹簧200。
[0029]外套筒300套设在内套筒100的外周壁上。多个片弹簧200沿内套筒100的周向间隔开地设在内套筒100的内周壁上，每个片弹簧200的两端部折弯且夹持在外套筒300和内套筒100之间。具体而言，每个片弹簧200的两端部折弯且折弯的部分夹持在内套筒100的外周壁和外套筒300的内周壁之间。多个片弹簧200的位于内套筒100内的部分均朝向内套筒100的内部弓起。
[0030]根据本实用新型实施例的母端子10通过设置沿内套筒100的周向间隔开的多个片弹簧200，且多个片弹簧200均朝向内套筒100的内部弓起，这样可以利用多个片弹簧200的弓起的部分共同挤压插接在内套筒100内的公端子以提高公端子与母端子10配合的牢固性。并且由于多个片弹簧200均与公端子接触，不仅可以增大公端子与母端子10啮合时的接触面积，而且可以增大公端子与母端子10啮合时的正压力，而接触面积和正压力是决定接触电阻大小的两个主要因素。具体地，正压力越大，接触电阻越小；接触面积越大，接触电阻越小。母端子10通过增大与公端子啮合时的正压力和接触面积，可以减小与公端子啮合时的接触电阻，从而可以大幅降低温升以延长连接器的使用寿命。也就是说，母端子10无需增大直径和长度就可以实现温升的降低，基于此，可以使连接器具有较小的体积。此夕卜，设置内套筒100和外套筒300来夹持多个片弹簧200的两个端部，可以提高多个片弹簧200的稳定性，长时间使用后仍可保证多个片弹簧200的弓起部分的可靠性。因此，根据本实用新型实施例的母端子10具有能够降低温升、减小连接器的体积、延长连接器的使用寿命且结构和性能稳定等优点。
[0031]具体而言，片弹簧200的弓起部分的长度可以大于内套筒100的长度I毫米-2毫米。
[0032]可选地，如图1和图2所示，外套筒300可以包括第一子外套筒310和第二子外套筒320，每个片弹簧200的一端部可以夹持在第一子外套筒310和内套筒100之间且另一端部可以夹持在第二子外套筒320和内套筒100之间。通过设置第一子外套筒310和第二子外套筒320共同组成外套筒300，可以使母端子10的装配更加方便。具体而言，由于片弹簧200的两端部折弯，第一子外套筒310可以顺着片弹簧200 —端部的折弯方向由内套筒100的一端套装在内套筒100上，而第二子外套筒320可以顺着片弹簧200的另一端部的折弯方向由内套筒100的另一端套装在内套筒100上，由此可以避免片弹簧200的两个折弯的部分影响外套筒300的安装。
[0033]图1-图4示出了根据本实用新型一个实施例的母端子10。如图1-图4所示，母端子10还可以包括固定条400,固定条400可以沿内套筒100的内周壁的周向延伸且固定条400可以分别与多个片弹簧200相连。这样可以利用固定条400固定多个片弹簧200的相对位置，防止片弹簧200窜动而影响啮合时公端子受力的均匀性。
[0034]进一步地，如图1-图4所示，固定条400可以为两个且两个固定条400可以分别邻近内套筒100的两端设置。由此可以利用两个固定条400固定多个片弹簧200，从而可以进一步提高多个片弹簧200的位置的稳定性。
[0035]图1-图3示出了根据本实用新型一个具体示例的母端子10。如图1-图3所示，每个片弹簧200的两端可以相互邻近。换言之，每个片弹簧200的两端折弯后在内套筒100的外周壁上可以尽量靠近在一起以减少空气间隙，从而不仅可以提高片弹簧200安装的牢固性，而且可以提高片弹簧200的弓起部分的稳定性。
[0036]可选地，如图1-图3所示，每个片弹簧200可以沿内套筒100的轴向定向。即片弹簧200的长度方向可以大体与内套筒100的长度方向一致，以使公端子能够更加容易的插入内套筒100。
[0037]多个片弹簧200可以等间距设置且相邻两个片弹簧200之间的距离可以等于每个片弹簧200的宽度。由此可以使公端子与母端子10啮合时的受力更加均匀，以进一步提高啮合时的正压力，从而可以进一步降低温升。其中片弹簧200的宽度可以根据公端子的直径而定。具体地，片弹簧200的宽度可以为0.5毫米-1毫米。
[0038]有利地，外套筒300可以与片弹簧200的两端部过盈配合且配合的过盈量可以为
0.1毫米-0.15毫米。外套筒300的内径可以等于外套筒300的外径加两倍片弹簧200的厚度减去所述过盈量(即0.1毫米-0.15毫米)。这样在片弹簧200和内套筒100压入外套筒300时，可以使片弹簧200自然弓起，且既可以保证配合的紧密性，又可以保证与公端子啮合时的正压力足够大。其中，片弹簧200的厚度可以根据公端子的直径而定，具体可以在
0.2毫米-0.5毫米的范围内选取。
[0039]在本实用新型的一个具体实施例中，片弹簧200可以为铍铜件且片弹簧200的表面粗糙度可以小于或等于1.6微米。即片弹簧200的材料可以采用铍铜，由片状铍铜冲压后卷曲而成，在冲压后可以经过打磨抛光，去除尖锐棱角，以使片弹簧200的表面粗糙度不大于1.6。由此可以使片弹簧200具有良好的弹性，且可以减小与公端子的摩擦力以提高片弹簧200的使用寿命。
[0040]可选地，内套筒100和外套筒300可以均为紫铜件且内套筒100表面粗糙度和外套筒300的表面粗糙度可以均小于或等于3.2微米，内套筒100和外套筒300上可以均设有倒角。具体而言，内套筒100和外套筒300的材质可以均为紫铜，内套筒100的两端和外套筒300的两端可以均倒圆角，内套筒100的表面和外套筒300的表面可以均进行打磨，以去除尖锐棱角、使内套筒100的表面粗糙度和外套筒300的表面粗糙度均不大于3.2。由此不仅可以使内套筒100和外套筒300具有较小的电阻率以提高内套筒100和外套筒300的导通率，且可以进一步方便母端子10的装配。
[0041]更为具体地，内套筒100的内径可以根据公端子的直径而定，具体范围可以为4.0毫米?15.5毫米。内套筒100的厚度可以根据公端子的直径而定，具体范围可以为0.5毫米?1.2毫米。内套筒100的长度可以根据公端子的啮合长度而定，一般可以为公端子直径的1.5?2.5倍。即公端子越粗，啮合长度越短。
[0042]下面描述根据本实用新型实施例的母端子10的装配过程。
[0043]先将多个片弹簧200放置与内套筒100内且两端分别伸出内套筒100，将片弹簧200的伸出内套筒100的一端部折弯到内套筒100的外周壁上，然后第一子外套筒310套装在内套筒100上以使片弹簧200的一端部夹持在第一子外套筒310和内套筒100之间，将片弹簧200的伸出内套筒100的另一端部折弯到内套筒100的外周壁上且使片弹簧200的位于内套筒100内的部分自然弓起，最后将第二子外套筒320套装在内套筒100上以使片弹簧200的另一端部夹持夹持在第二子外套筒320和内套筒100之间，完成母端子10的装配。
[0044]下面描述根据本实用新型实施例的连接器，所述连接器包括母端子和公端子(图中未示出)。
[0045]所述母端子为根据本实用新型上述实施例的母端子10。所述公端子可拆卸地插接在内套筒100内且所述公端子与多个片弹簧200的弓起的部分接触，以使多个片弹簧200的弓起的部分共同挤压位于内套筒100内的所述公端子。
[0046]根据本实用新型实施例的连接器通过利用根据本实用新型上述实施例的母端子10，具有温升低、体积小、使用寿命长且结构和性能稳定等优点。
[0047]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0048]尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
【权利要求】
1.一种母端子，其特征在于，包括: 内套筒； 外套筒，所述外套筒套设在所述内套筒的外周壁上；和 多个片弹簧，多个所述片弹簧沿所述内套筒的周向间隔开地设在所述内套筒的内周壁上，每个所述片弹簧的两端部折弯且夹持在所述外套筒和所述内套筒之间，多个所述片弹簧的位于所述内套筒内的部分均朝向所述内套筒的内部弓起。
2.根据权利要求1所述的母端子，其特征在于，还包括固定条，所述固定条沿所述内套筒的内周壁的周向延伸且分别与多个片弹簧相连。
3.根据权利要求2所述的母端子，其特征在于，所述固定条为两个且分别邻近所述内套筒的两端设置。
4.根据权利要求1所述的母端子，其特征在于，每个所述片弹簧的两端相互邻近。
5.根据权利要求1所述的母端子，其特征在于，所述外套筒包括第一子外套筒和第二子外套筒，每个所述片弹簧的一端部夹持在所述第一子外套筒和所述内套筒之间且另一端部夹持在所述第二子外套筒和所述内套筒之间。
6.根据权利要求1所述的母端子，其特征在于，每个所述片弹簧沿所述内套筒的轴向定向，且每个所述片弹簧的宽度等于相邻两个所述片弹簧之间的距离。
7.根据权利要求1所述的母端子，其特征在于，所述片弹簧为铍铜件且表面粗糙度小于或等于1.6微米。
8.根据权利要求1所述的母端子，其特征在于，所述内套筒和所述外套筒均为紫铜件且表面粗糙度均小于或等于3.2微米，所述内套筒和所述外套筒上均设有倒角。
9.根据权利要求1所述的母端子，其特征在于，所述外套筒与所述片弹簧的两端部过盈配合且过盈量为0.1毫米-0.15毫米，所述外套筒的内径等于所述外套筒的外径加两倍所述片弹簧的厚度减去所述过盈量。
10.一种连接器，其特征在于，包括: 母端子，所述母端子为根据权利要求1-9中任一项所述的母端子；和 公端子，所述公端子可拆卸地插接在所述内套筒内且与多个所述片弹簧的弓起的部分接触。
【文档编号】H01R13/187GK203406448SQ201320434413
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年7月19日 优先权日:2013年7月19日
【发明者】柴宏根, 张君鸿, 鲁连军, 夏彩萍 申请人:北汽福田汽车股份有限公司