用于电连接器的端子的制作方法

本公开内容大体上涉及电连接器，更具体地，涉及用于电连接器的端子。

背景技术：

已知的是，许多电连接器采用插针和插座端子。通常，第一电连接器的“公”端子插入到第二电连接器的“母”端子中，以将一个电路或在一些情况下多个电路的不同部分相互连接。本领域中已知的一种类型的母端子包括设置在远端处用于接收公端子的大致矩形的母插座。通常，母插座的远端呈现由顶壁、底壁和形成用于接收公端子的通道的侧壁限定的细长构件的形状。诸如这些的母端子通常由金属板冲压和形成，使得狭缝可以结合到形成插座的一个或多个壁中。狭缝允许插座的壁在插入公端子时弯曲。此外，本领域中已知的一种类型的公端子涉及能够插入到母端子大致矩形的插座中的大致矩形的插针。

然而，常规插针和插座端子的一个问题是它们引入了相当大的电压降。实质上，当电流移动通过电连接器的插针和插座端子时，所供应的能量被耗散并且吞吐量降低。这种能量的耗散在几乎所有情况下都是不需要的。

最近的设计已经尝试改进插针和插座端子的其它方面，而不是电压降。例如，电连接器通常在电能存在于端子处时被连接或断开。当这种“热”电连接器彼此距离较短时，电弧由通过端子的电流产生。在这种状态下，电子“跳跃”通过从一个连接器到另一个连接器的间隙。电弧因为可能导致端子腐蚀以及引起非导电和/或不良导电残留物的累积而是不合需要的。腐蚀和/或累积会干扰后续连接中端子之间电接触的质量。尽管如此，一个最近的设计尝试通过用两个“牺牲的”或“电弧放电的”触头在母端子上补充两个主要触头来最小化这种电弧的影响，使得插座的所有四个侧面上有一个触头。然而，这种设计因为两个牺牲触头导电能力快速减小而通常不能减轻电连接器上电压降的影响，并且这两个附加接触点不能有意义地辅助互连电连接器的导电性。

因此，长期以来存在对于显著减小一对互连电连接器上经历的电压降的端子的需求。

附图说明

图1是用于电连接器的实施例端子的透视图。

图2是图1中实施例端子沿图1中线A-A截取的横截面侧视图。

图3是图1中实施例端子沿图1中线B-B截取的横截面侧视图。

图4是用于电连接器的实施例端子的示例性插座的局部透视图。

图5A是插入到实施例电连接器中的实施例端子的透视图。

图5B是与另一实施例电连接器配合的图5A的实施例电连接器的透视图。

图6A是实施例嵌板的透视图，其中可以固定设置在实施例电连接器中的实施例端子。

图6B是图6A中实施例电连接器和实施例嵌板的局部侧视图。

图7是固定到印刷电路板(PCB)插头的实施例电连接器的透视图。

图8是固定到直角PCB插头的实施例电连接器的透视图。

发明详述

为了提供显著减少一对互连电连接器上电压降的母端子，下面公开了端子的实施例，其通常包括第一对触头、第二对触头、一对卷曲构件、定位凸片以及具有用于接收公端子开口的插座。插座可以由左侧壁、右侧壁、顶壁和底壁限定。插座在许多情况下通常为矩形，因为左侧壁通常与右侧壁相对，并且顶壁通常与底壁相对。第一和第二对触头可以沿着左侧壁和右侧壁布置，并且在一些情况下由左侧壁和右侧壁形成。第一对触头可以与第一接触表面和第二接触表面关联，而第二对触头可以与第三接触表面和第四接触表面关联。在一些情况下，构造这四个接触表面以向可插入插座中的公端子施加基本相同的法向力。同样，在一些情况下，这四个接触表面可以具有基本相同的表面积。

将理解的是，在一些实施例中，第二对触头可以设置在比第一对触头更靠近插座开口的位置。第二对触头可以沿着在顶壁和底壁之间延伸的左侧壁和右侧壁的邻近插座的部分设置。此外，第一和第二对触头可以是弹性的并且构造以处于与可以插入插座中的公端子的干涉关系中。换句话说，第一和第二对触头的至少一部分可以突出到插座中，使得当公触头插入插座时，公触头使第一和第二对触头略微移位离开插座。这种构造是保持四个相应的接触表面抵靠插入到插座中的公触头的一种方式。

为了产生由第一和第二对触头施加的法向力，可以采用各种方法。例如，在一个实施例中，第一对触头是悬臂式的和弹性的。因此，当公触头使第一对触头从插座向外移位时，第一对触头对公触头施加法向力。作为另一实施例，顶壁和底壁可以包括沿顶壁和底壁的某些部分延伸到插座开口的狭缝。当公触头插入插座中时，狭缝允许顶壁和底壁的左部和右部彼此远离地弯曲。继而，在一些实施例中连接到彼此远离的端子部分的第二对触头在公触头上施加法向力。

此外，卷曲构件可以设置为与端子的远端相对，其中设置插座和第一和第二对触头。卷曲构件通常用于将一个或多个导线的绝缘体和/或一个或多个导线的导体固定到端子。换句话说，卷曲构件防止导线从端子退出。在一些情况下，端子可以不具有卷曲构件或仅具有一个卷曲构件。然而，在其他实施例中，端子可以具有多于一对的卷曲构件，例如一对用于固定导线绝缘体，而另一对用于固定导线内部导体。此外，可以使用其他类型的固定装置，例如推入式端子连接器或其他合适的结构。另外，在一些实施例中，定位凸片也可以沿着端子的左侧壁和右侧壁设置。在一些实施例中，定位凸片可以是弹性的并且向外偏置。当端子插入电连接器的壳体中时，定位凸片可向内压缩。一旦到位，定位凸片可卡入到电连接器壳体内相应的凹槽中，以将端子固定在壳体内。

具体实施方式

实施例端子的以下描述并不旨在将本发明的范围限制为本文详细描述的一种或多种精确形式。相反，以下描述旨在是说明性的，使得其他人可以遵循其教导。

现参考图1，示出了用于电连接器(例如图5A、5B、6A、6B、7和8中所示的实施例电连接器308、312、360、366、406、410、450、452)的实施例端子100。在一些实施例中，实施例端子100包括设置在远端104处或沿着远端104设置的插座102，以及与远端104相对的一对卷曲构件106。在一个实施例中，插座102的形状大体为矩形，并且构造以接收本领域中公知的对应的“公”端子107。本领域普通技术人员将认识到的是，插座102不限于大致矩形形状，并且可以根据插座102旨在接收的另一电连接器的公端子107的形状选取其他形状(例如四边形、圆形、椭圆形、三角形、五边形、六边形等)。尽管如此，图1所示的实施例插座102为矩形，并且由顶壁108、底壁110、左侧壁112和右侧壁114形成。

在一些情况下，实施例端子100由片状金属整体或部分地冲压并形成。在一个实施例中，通过使卷曲构件106变形到电线上和/或围绕电线变形，将卷曲构件106固定到电线(图5A)上，或者更具体地固定到电线的绝缘体上。在另一个实施例中，卷曲构件106可以固定到电线绝缘体内的一个或多个内部导体。卷曲构件106有助于防止电线和/或其内部导体从端子100退出。在一些实施例中，端子100可以具有多于一对的卷曲构件106，例如一对可以固定到电线绝缘体，另一对可以固定到电线内部导体。在一些情况下，卷曲构件106可以根据每对相应的卷曲构件旨在固定的物体的尺寸和形状而在尺寸和形状上变化。

然而，在其他实施例中，端子100可以包括代替卷曲构件106或者作为其补充的其他特征。例如，实施例端子100可以包括与远端相对的用于通过焊接或焊合将端子100固定到导体或印刷接线板的至少一个突起。在另一个实施例中，端子100可以包括与远端相对的至少一个突起，其中突起形成可由母电端子接收的公电端子。在又一实施例中，端子100可包括与远端相对的至少一个绝缘位移端子。绝缘位移端子可以固定导线绝缘体或内部导体。此外，在一些情况下，实施例端子100可以包括与远端相对的至少一个螺纹压缩端子。螺纹压缩端子可用于固定导线绝缘体或内部导体。在另一实施例中，端子100可包括与远端相对的用于固定导线绝缘体或内部导体的至少一个弹簧压缩端子。

为了防止实施例端子100从电连接器的壳体退出，实施例端子100可以可选地包括例如从端子100(例如从左侧和右侧侧壁112、114)向外突出的一对定位凸片116。在其他实施例中，端子100不包含定位凸片、包含一个定位凸片或包含多于两个的定位凸片。实施例定位凸片116是弹性的，以当端子100插入电连接器的壳体中时向内弯曲。一旦端子100在电连接器的壳体内就位或几乎就位时，定位凸片116可以到达一对相应的凹槽、肩部或两个定位凸片116可以卡入到其中的其他开口。一旦就位，定位凸片116基本上防止端子100从电连接器退出，此外，定位凸片116可进一步帮助防止端子100在电连接器的壳体内旋转。

继续参考图1，实施例端子100还包括第一对触头118和第二对触头120。在此实施例中，第一和第二对触头118、120沿邻近和/或部分设置在由顶壁108、底壁110、左侧壁112和右侧壁114形成的插座102内的端子100的远端104设置。因此，第一和第二对触头118、120的至少一部分突出到插座102中。第一和第二对触头118、120设置成与插入到插座102中的公端子107接合。

在一些实施例中，利用本领域已知的成形和冲压技术，第一和第二对触头118、120在端子100的左侧和右侧侧壁112、114中形成。据说第一和第二对触头118、120可以围绕插座102设置。在一个实施例中，第一对触头118至少部分地通过从左侧和右侧侧壁112、114去除材料形成。在一些实施例中，第一对触头118也可以是悬臂式的、弹性的，并且朝插座102略微向内偏置。在一个实施例中，第一对触头118被设计成与可由端子100接收的公触头107处于干涉关系。换句话说，第一对触头118或其至少某些部分突出到端子100的插座102中，使得当公触头107插入到插座102中时，第一对触头118或至少所述突出到插座102中的部分被公触头107向外推动。然而，由于第一对触头118的弹性和向内偏置，第一对触头118保持与公触头107物理和电气接触。

因此，当插入时，第一对触头118中的每一个向公触头107的外表面施加法向力。从第一对触头118所需的法向力可以从一个应用变化到下一个应用，但是在一个非限制性实施例中，由第一对触头118中的每一个施加的法向力在200至400克之间。然而，在其他实施例中，法向力在一些情况下可以相当地大于或小于200至400克。此外，增加或减小法向力的几种方式涉及修改第一对触头118的各个方面，包括但不限于材料成分、厚度、曲率半径、干扰量等。

当插入插座102中时，第二对触头120也向公触头107施加法向力。在图1所示的实施例端子100中，第二对触头120中的每一个设置在端子100的远端104处的顶壁108和底壁110之间延伸的左侧和右侧侧壁112、114的部分122、124中。因此，在此实施例中，第二对触头120分别沿与第一对触头120相同的壁设置，但是比第一对触头118更靠近插座102的开口125。通过利用四个触头，其中两个沿一个壁设置，两个沿插座102相对的壁设置，实施例端子100上的电压降显著减小。

此外，为了使第二对触头120是弹性的，并当插入插座102中时在公触头107上施加法向力，实施例插座102包括一对沿顶壁108和底壁110纵向延伸的狭缝126、128。在其他实施例中，狭缝126、128可以沿顶壁108和底壁110的长度延伸。然而在其他实施例端子中，狭缝126、128可以仅沿顶壁108和底壁110的部分延伸。当公触头107插入到插座102中时，实施例端子100的狭缝126、128允许顶壁108的左部分130和右部分132以及底壁110的左部分134和右部分136彼此远离地横向地弯曲。因此，类似于第一对触头118，当公触头107插入插座102中时，第二对触头120在一个实施例中构造成与公触头107处于干涉关系。

虽然实施例第二对触头120可以构造成在公触头107上施加宽范围的法向力，但是本领域普通技术人员将理解的是，在一些实施例中，图1中的第二对触头120中的每一个可以构造成施加与第一对触头120中的每一个基本上相同的法向力(即，在上述实施例中为200至400克)。通过利用四个触头(即，第一对触头118相关的“第一”和“第二”触头以及第二对触头120相关的“第三”和“第四”触头)，当插入时，每个触头在公触头107上施加基本相同的法向力，显著减小了实施例端子100上的电压降。还应当理解的是，在一些实施例中，所有四个触头具有相同的电流载体。然而，可以修改实施例端子100的各个方面以改变由第二对触头120施加的法向力，包括例如顶壁108和底壁110的长度、厚度、宽度和材料组成；干扰量；狭缝126、128的长度；和侧壁112、114的厚度。

现在转到图2，示出了沿图1中的线A-A截取的实施例端子100的横截面。在图2中可以更清楚地看到实施例端子100的若干特征。例如，当公触头插入插座102中时，实施例端子100的实施例插座102的开口125包括促进进入的锥形入口200。图2中还更清楚地示出第一对触头118之一的实施例接触表面202以及第二对触头120之一的实施例接触表面204。在此实施例中，第一和第二对触头118、120进行设计，使得各自接触表面202、204以及图2中未示出的那些接触表面具有用于接触由插座102接收的公触头的基本相等的表面积。在一个非限制性实施例中，接触表面202、204的表面积被设计为使得在四个接触表面202、204中的每一个处的200和400克之间的负载导致每个接触表面202、204处的力在200至400克的范围内。当然，这仅仅是一个实施例，并且本领域普通技术人员将理解的是，实施例端子100可以设计为使得与第一和第二对触头118、120相关的负载、压力和/或接触表面积与上面给出的实施例有很大不同。

图2中更清楚地示出的另一个特征是设置在实施例端子100的底壁110附近或沿着底壁110设置的定位特征206。与有助于防止端子100从电气壳体退出的实施例定位凸片116相反，定位特征206通过防止端子100插入太远而有助于将端子定位在电气外壳内。例如，在此实施例中，定位特征206接触电气壳体内的肩部或一些其它结构，以便一旦正确地定位在壳体内就限制前/后运动。

参考图3，示出了沿着图1中线B-B截取的实施例端子100的横截面。根据端子100的本实施例，图3更清楚地示出实施例第一和第二对触头118、120的形状。特别地，实施例第一对触头118具有远离插座102弯曲的末端220。将末端220构造成这种形状允许公触头在其完全插入插座102中时迫使第一对触头118向外。此外，尽管从该实施例端子100的俯视图中示出第一对触头118的接触表面202为圆形，但是应当理解的是，在其他实施例中，接触表面202可以具有不同的形状。例如，在一些实施例中，接触表面202可以具有接触插入插座102中的公端子的基本上平坦的表面。

同样地，本领域普通技术人员将理解的是，实施例第二对触头120绝不限于图3实施例端子100中所示的形状。为此，本发明设想的是，在一些实施例中，考虑到当公触头插入插座102时第二对触头120的向外横向运动，第二对触头120的接触表面204可以稍微成一定角度。如果接触表面204彼此平行，则靠近插座102的开口125的接触表面204的侧面222可以与已插入的公触头物理地分离，因为第二对触头120基于更靠近点224的枢轴而横向向外移动。当将端子100设计以经历公触头和第二对触头120之间相当大的干扰时，这种现象尤其真实。因此，在一些实施例中，将最靠近插座102的开口125的接触表面204的侧面222设计为比接触表面204的其余部分更靠近彼此。然而，在其它实施例端子中，接触表面可以彼此完全平行，特别是在意在实现最小干扰的实施例中。此外，在一些实施例中，第二对触头120的接触表面204可以具有类似于第一对触头118的接触表面202的连续曲率。在一些情况下，这可以有助于减轻部分接触表面与公触头分离的情况。

图4示出了实施例端子100的远端104的一个实施例的局部特写视图。更具体地，图4提供了实施例插座102的开口125的清晰的透视图。本领域普通技术人员基于图4将理解：当公触头插入插座102并开始接触第二对触头120的前面240时，第二对触头120中的每一个如何被迫彼此分离。此外，如上所述，实施例插座102不限于大致矩形形状，并且取决于插座102意在与之匹配的公触头，可以呈现圆形、椭圆形、三角形、五边形、六边形或其它形状。

其余附图描绘了各种实施例的情况，其中可以使用所公开的端子。现在转到图5A，例如，实施例端子300被示出固定到导线302，或至少固定到导线302的内部导体上。此外，多个导线304被示出固定到第一电连接器308的壳体306上。壳体306包括能够接收和固定实施例端子300的开放插孔310。

图5B示出了在实施例端子300固定到第一电连接器308的壳体306之后，第一电连接器308如何与第二电连接器312匹配。在一个实施例中，第二电连接器312包括用于接收第一电连接器308的多个突起316的多个插孔314。虽然在图5B中不可见，但至少一个公端子可以固定在第二电连接器312的多个插孔314中的每一个内。每个公端子可以电连接到在固定到第二电连接器312的多个导线318内的导体。此外，第二电连接器312的那些公端子被配置，以与位于第一电连接器308内的母端子(不可见)匹配。在一些实施例中，电连接器308、312包括有助于将电连接器308、312彼此固定的互锁特征320。因此，本发明的实施例端子可以用于线对线连接。

图6A示出了连接到面板352的多个导线350的实施例。在此实施例中，多个导线350固定到插入穿过面板352的壳体354上。在此实施例中，壳体354由面板352选择性地保持。在一些实施例中，实施例壳体354包括多个插孔356，每个插孔可包含电耦合到多个导线350内的导体的实施例端子358。壳体354通常可以被认为是电连接器360的一部分。此外，实施例面板352包括开口362，电连接器360的壳体354通过该开口延伸。在一些实施例中，壳体354包括将壳体354固定到面板352的开口362的夹子364。

此外，图6B示出了图6A中实施例电连接器360如何与耦合到多个导线368的另一电连接器366匹配。与上述电连接器308、312类似，在一些实施例中，电连接器360、366同样包括一个或多个互锁特征370。

图7示出了又一实施例的情况，其中本发明的实施例端子可以用于将多个导线400固定到垂直PCB插头402。在一个实施例中，如所示地，多个导线400固定在电连接器406的壳体404内。导线400的内部导体可以电耦合到端子，例如上面公开的实施例端子。此外，在此实施例中，电连接器410的壳体408物理地和电力地耦合到PCB 412。可替代地，应当理解的是，例如在上述各种实施例中公开的母端子与设置在电连接器406的壳体404中相反，可以设置在耦合到PCB 412的电连接器410的壳体408中。此外，图7实施例中所示的电连接器406、410包括类似于其它实施例电连接器的至少一个互锁特征414。

在图8所示的另一个实施例中，例如上述公开的那些母端子可以用在第一电连接器450或第二电连接器452中。在此实施例中，第一电连接器450被示出耦合到多个导线454上，而第二电连接器452被示为实施例直角PCB插头456的一部分。直角PCB插头456又耦合到PCB 458上。实施例直角PCB插头456包括延伸到第二电连接器452的壳体462中的公触头460。图8的电连接器450、452可以包括在某些方面类似于上述其它电连接器的特征，例如互锁特征464。

尽管在此已经描述了某些实施例端子，但是本专利的覆盖范围不限于此。相反，本专利覆盖了字面上或等同原则下完全落入所附权利要求范围内的所有方法、装置和制品。此外，尽管所附权利要求参考了公端子，但是所附权利要求不需要公端子。“公端子”在权利要求中列出仅仅作为参考框架并且提供上下文。