具有多个接合部段的顺应销的制作方法

本发明涉及具有顺应部段的电触头，以用于与电触头孔进行无焊接电连接。特别地，本发明涉及一种顺应部段，其具有接合部段，该接合部段允许顺应部段产生显着的保持力以将顺应部段保持在电触头孔中。

背景技术：

无焊接压配合电触头通常用于将电连接器组件安装到电路板。这种电触头的一个示例包括顺应触头尾部，该顺应触头尾部成形为形成一对梁，该一对梁在其相应的端部处彼此接合，并且在梁之间具有触头空隙。这些电触头中的一些可以表征为针眼电触头。梁被配置为在安装操作期间接合电路板中的对应镀覆通孔的内壁。梁的构造和触头空隙允许梁在触头尾部插入镀覆通孔时被内壁径向向内偏转。梁的外表面与镀覆通孔形成摩擦接合(例如，过盈配合)。这样，可以在不使用焊料的情况下在电触头和镀覆通孔之间建立电连接，并且减少了在使用刚性电触头时可能发生的镀覆通孔和/或印刷电路板损坏的可能性。

但是，随着触头和镀覆通孔尺寸的减小，拘束力或保持力(抗拔出力)会减小，通常低于最小指定保持力。较低的保持力主要是由于必须使用较薄的金属板。随着触头变得越来越小以适应对更高密度的触头的需求，对用于装配在非常小的孔中的小型触头的相当大的保持力的需求日益紧迫。

因此，要解决的问题是提供一种具有顺应部段的电触头，该顺应部段提供足够的保持力，而与触头或其插入其中的开口的尺寸无关。

技术实现要素：

通过提供用于插入到基板的孔中的电触头来解决该问题，该电触头包括顺应部分，该顺应部分具有在触头臂之间延伸的开口。触头臂中的第一触头臂具有延伸到顺应部分的开口中的多个弹性接合部段和从接合部段沿远离开口的方向延伸的弹性接触部段。在将顺应部分插入基板的孔中时，第一触头臂的弹性接合部段接合触头臂中的相对的第二触头臂，从而使每个弹性接触部段独立于弹性接合部段并且独立于其他弹性接触部段运动。弹性接合部段和弹性接触部段中的每一个变形并产生独立的保持力，这些独立的保持力被组合以产生顺应部分的总保持力。

附图说明

现在将参考附图通过示例的方式描述本发明，在附图中：

图1是根据本发明的顺应销的第一说明性实施例的二维正交图，示出了在插入印刷电路板的镀覆通孔中之前的顺应销。

图2是部分地插入印刷电路板中的图1的顺应销的剖视图。

图3是完全插入印刷电路板中的图1的顺应销的剖视图。

图4是根据本发明的顺应销的第二说明性实施例的二维正交图。

图5是根据本发明的顺应销的第三说明性实施例的二维正交图。

图6是根据本发明的顺应销的第四说明性实施例的二维正交图。

图7是示出实施例的力对挠度的曲线图。

具体实施方式

图1至图3所示的顺应部段或部分10可以被包括在几个不同的电触头或销16中的任何一个中，所述电触头或销16被安装在诸如印刷电路板14或类似物的基板中的孔中，例如镀覆通孔12等。顺应部段10是电触头或销16的被驱动到镀覆通孔12中的部分，且其通过部段10的弹性特性保持在镀覆通孔12中。将顺应部分10插入孔12中所需的力和从孔中撤出顺应部分10所需的力是顺应部分10的重要特性。顺应部分10的构造和操作对将顺应部分10插入孔12中所需的力和将顺应部分10撤回所需要的力两者都有贡献。

顺应部段或部分10包括位于连接器接合部分20和自由端部分22之间的第一触头臂26和第二触头臂28。由于这些部分20、22可以具有任何形状，并且与本发明不直接相关，因此未详细示出。如图1最佳所示，自由端部分22的直径小于基板14的孔12的直径并且小于在将顺应部分10插入孔12之前的顺应部分10的宽度。

销16和顺应部分10通过冲压坯料(未示出)的平坦部分而形成，从而导致顺应部分10具有位于第一触头臂26和第二触头臂28之间并在连接器接合部分20和自由端部分22之间延伸的开口24。顺应部分10在连接器接合部分20和自由端部分22之间延伸。

在图1至图3所示的说明性实施例中，第二触头臂28是第一触头臂26的镜像。每个触头臂26、28具有第一弹性接触部段30、第二弹性接触部段32和第三弹性接触部段34。每个触头臂26、28还具有第一接合部段40和第二接合部段42。

第一弹性接触部段30包括第一段30a和第二段30b。第一段30a附接到连接器接合部分20，并且从电触头16的纵向轴线38向下倾斜地向外延伸。第二段30b通过弧形过渡部分30c附接到第一段30a。第二段30b向下且倾斜地朝向电触头16的纵向轴线38延伸。第一接合部段40位于第二段30b的与弓形过渡部分30c间隔开的端部处。

第二弹性接触部段32包括第三段32a和第四段32b。第三段32a附接到第一接合部段40，并且从电触头16的纵向轴线38向下倾斜地向外延伸。第四段32b通过弧形过渡部分32c附接到第三段32a。第四段32b向下且倾斜地朝向电触头16的纵向轴线38延伸。第二接合部段42位于第四段30b的与弓形过渡部分32c间隔开的端部处。

第三弹性接触部段34包括第五段34a和第六段34b。第五段34a附接到第二接合部段42，并且从电触头16的纵向轴线38向下倾斜地向外延伸。第六段34b通过弧形过渡部分34c附接到第五段34a。第六段34b向下且倾斜地朝向电触头16的纵向轴线38延伸。自由端部分22位于第六段34b的与弓形过渡部分34c间隔开的端部处。

如图1所示，第一接合部段40和第二接合部段42延伸到开口24中或使开口24变窄。第一弹性接触部段30、第二弹性接触部段32和第三弹性接触部段34从第一接合部段40和第二接合部段42向外延伸以加宽开口24。

在该说明性实施例中，第一弹性接触部段30与第三弹性接触部段34等同或具有相同的长度。另外，第二弹性接触部段32通常与第一弹性接触部段30等同或具有相同的长度。然而，在不脱离本发明的范围的情况下，可以使用其他构造。

触头臂26、28的面向外的表面从一侧到另一侧弯曲，即横向于触头16的轴线38弯曲。曲率可以是对称的或不对称的。

触头臂26、28的整体构造使得限定成角度的弯曲顺应部段，通过第一接合部段40和第二接合部段42在其中产生中断。

在图2和图3中示出了顺应部段10到镀覆通孔12中的插入。参考图2，当触头16被向下推动时，触头臂26、28进入孔12，并且第三弹性接触部段34的第六段34b接合孔12的壁。第六段34b与孔12的壁的接合导致触头臂26、28的第三弹性接触部段34和第六段34b朝着轴线38向内弹性变形。

由于孔12的尺寸和顺应部段10的宽度，随着插入的继续，触头臂26、28的第三弹性接触部段34继续向内变形，直到第一弹性臂26的第二接合部段42和第二弹性臂28的第二接合部段42移动成接合状态，从而防止第二接合部段42进一步向内移动。应当注意的是，开口12的尺寸和顺应部段10的宽度导致第一臂26和第二臂28的总挠度变化。

在第二接合部段42被接合的情况下，第二接合部段42有效地成为固定点，从而使第三弹性接触部段34的进一步运动或变形独立于弹性接触部段30和第二弹性接触部段32的进一步运动或变形。

随着插入继续，第三弹性接触部段34继续移动或弹性变形，并随着第三弹性接触部段34变形而提供增加的插入力和保持力。由于第三弹性接触部段34到自由端部分22的附接是固定的，并且第二接合部段42的接合使得第二接合部分42被固定，所以力被加强。

随着继续插入，第二弹性接触部段32的第四段32b接合孔12的壁。第四段32b与孔12的壁的接合导致触头臂26、28的第二弹性接触部段32和第四段32b朝着轴线38向内弹性变形。

由于孔12的尺寸和顺应部段10的宽度，随着插入的继续，触头臂26、28的第二弹性接触部段32继续向内变形，直到第一弹性臂26的第一接合部段40和第二弹性臂28的第一接合部段40移动成接合状态，从而防止第一接合部段40进一步向内移动。

在第一接合部段40被接合的情况下，第一接合部段40有效地成为固定点，从而使第二弹性接触部段32的进一步运动或变形独立于第一弹性接触部段30的进一步运动或变形。

随着插入继续，第二弹性接触部段32继续移动或弹性变形，并随着第二弹性接触部段32变形而提供增加的插入力和保持力。由于第二弹性接触部段32到第二接合部段42的接合的附接使得第二接合部段42被固定，第一接合部段40的接合使得第一接合部段40被固定，因此力被加强。

随着继续插入，第一弹性接触部段30的第二段30b接合孔12的壁。第二段30b与孔12的壁的接合导致触头臂26、28的第一弹性接触部段32和第二段32b朝着轴线38向内弹性变形。

随着插入继续，第一弹性接触部段30继续移动或弹性变形，并随着第一弹性接触部段30变形而提供增加的插入力和保持力。由于第一弹性接触部段30到第一接合部段40的接合的附接使得第一接合部段40被固定，第一接合部段40的接合使得第一接合部段40被固定，且第一弹性接触部段30到连接器接合部分20的附接是固定的，因此力被加强。

取决于顺应部分10插入其中的开口或孔的尺寸，第一弹性接触部段30、第二弹性接触部段32和/或第三弹性接触部段34的部分设置成与镀覆通孔电接合。

第一接合部段40和第二接合部段42的使用允许顺应部分10在首先插入开口12中时像针顺应部分的传统眼部一样操作，从而当顺应部分10被最初插入时允许低插入力。然而，一旦接合部段40、42接合，则弹性接触部段30、32、34用作独立的弹簧构件，从而提供比由已知的顺应销所产生的保持力大得多的保持力，如图7的曲线702所示。

当第一弹性接触部段30、第二弹性接触部段32和第三弹性接触部段34绕固定点向内移动或被压缩以形成较少弯曲的路径时，顺应部分10的总长度可能增加。

第二示例性顺应部段或部分410在图4中示出。与图1所示的实施例类似，每个触头臂426、428具有第一弹性接触部段430、第二弹性接触部段432和第三弹性接触部段434。每个触头臂426、428还具有第一接合部段440和第二接合部段442。

在该实施例中，第二弹性接触部段432的尺寸大于第一弹性接触部段430和第三弹性接触部段434的尺寸。这允许与第二弹性接触部段432相关的力不同于与第一弹性接触部段430和第三弹性接触部段434相关的力，并且不同于与第二弹性接触部段432相关的力。然而，顺应部分410的插入和操作与关于图1至图3描述的相似。

第一接合部段440和第二接合部段442的使用允许顺应部分410在首次插入开口中时操作为针顺应部分的传统眼部，从而当顺应部分410最初被插入时允许低插入力。然而，一旦接合部段440、442接合，则弹性接触部段430、432、434用作独立的弹簧构件，从而提供比由已知的顺应销所产生的保持力大得多的保持力，如图7的曲线704所示。

在图5中示出了第三说明性顺应部段或部分510。顺应部段或部分510包括位于连接器接合部分520和自由端部分522之间的第一触头臂526和第二触头臂528。由于这些部分520、522可以具有任何形状，并且与本发明不直接相关，因此未详细示出。

销516和顺应部分510通过冲压坯料(未示出)的平坦部分而形成，从而导致顺应部分510具有位于第一触头臂526和第二触头臂528之间并在连接器接合部分520和自由端部分522之间延伸的开口524。顺应部分510在连接器接合部分520和自由端部分522之间延伸。

第二触头臂528是第一触头臂526的镜像。每个触头臂526、528具有第一弹性接触部段530、第二弹性接触部段532和第三弹性接触部段534。每个触头臂526、528还具有第一接合部段540和第二接合部段542。

第一弹性接触部段530包括第一段530a。第一段530a附接到连接器接合部分520，并且向下延伸并且基本上平行于电触头516的纵向轴线538。第一接合部段540位于第一段530a的端部。

第二弹性接触部段532包括第二段532a。第二段532a附接到第一接合部段540，并且从电触头516的纵向轴线538以弧形构造向下并向外延伸。第二接合部段542位于第二段532a的与第二接合部段542间隔开的端部处。

第三弹性接触部段534包括第三段534a。第三段534a附接到第二接合部段542，并且从电触头516的纵向轴线538向下倾斜地向外延伸。自由端部分522位于第三段534a的与第一接合部段540间隔开的端部处。

第一接合部段540和第二接合部段542延伸到开口524中或使开口524变窄。触头臂526、528的整体构造使得限定成角度的弯曲顺应部段，通过第一弹性接触部段530在其中产生中断。

触头臂526、528的面向外的表面从一侧到另一侧弯曲，即横向于触头516的轴线538弯曲。曲率可以是对称的或不对称的。

在将顺应部段510插入镀覆通孔512中的过程中，触头516被向下推动，触头臂526、528进入孔中，并且第三弹性接触部段534的第三段534a接合孔的壁。第三段534b与孔的壁的接合导致触头臂526、528的第三弹性接触部段534和第三段34b朝着轴线538向内弹性变形。

由于孔的尺寸和顺应部段510的宽度，随着插入的继续，触头臂526、528的第三弹性接触部段534继续向内变形，直到第一弹性臂526的第二接合部段542和第二弹性臂528的第二接合部段542移动成接合状态，从而防止第二接合部段542进一步向内移动。应当注意的是，开口的尺寸和顺应部段510的宽度导致第一臂526和第二臂528的总挠度变化。

在第二接合部段542被接合的情况下，第二接合部段542有效地成为固定点，从而使第三弹性接触部段534的进一步运动或变形独立于第一弹性接触部段530和第二弹性接触部段532的进一步运动或变形。

随着插入继续，第三弹性接触部段534继续移动或弹性变形，并随着第三弹性接触部段534变形而提供增加的插入力和保持力。由于第三弹性接触部段534到自由端部分522的附接是固定的，并且第二接合部段542的接合使得第二接合部分542被固定，所以力被加强。

随着继续插入，第二弹性接触部段532的第二段532a接合孔的壁。第二段532b与孔的壁的接合导致触头臂526、528的第二弹性接触部段532和第二段532a朝着轴线538向内弹性变形。

由于孔的尺寸和顺应部段510的宽度，随着插入的继续，触头臂526、528的第二弹性接触部段532继续向内变形，直到第一弹性臂526的第一接合部段540和第二弹性臂528的第一接合部段540移动成接合状态，从而防止第一接合部段540进一步向内移动。

在第一接合部段540被接合的情况下，第一接合部段540有效地成为固定点，从而使第二弹性接触部段532的进一步运动或变形独立于第一弹性接触部段530的进一步运动或变形。

随着插入继续，第二弹性接触部段532继续移动或弹性变形，并随着第二弹性接触部段532变形而提供增加的插入力和保持力。由于第二弹性接触部段532到第二接合部段542的接合的附接使得第二接合部段542被固定，第一接合部段540的接合使得第一接合部段540被固定，因此力被加强。

随着继续插入，第一弹性接触部段530的第一段30b接合孔的壁。第一段530a与孔的壁的接合导致触头臂526、528的第一弹性接触部段530和第一段530a朝着轴线538向内弹性变形。

随着插入继续，第一弹性接触部段530继续移动或弹性变形，并随着第一弹性接触部段530变形而提供增加的插入力和保持力。由于第一弹性接触部段530到第一接合部段540的接合的附接使得第一接合部段540被固定，第一接合部段540的接合使得第一接合部段540被固定，且第一弹性接触部段530到连接器接合部分520的附接是固定的，因此力被加强。

取决于顺应部分510插入其中的开口或孔的尺寸，第一弹性接触部段530、第二弹性接触部段532和/或第三弹性接触部段534的部分设置成与镀覆通孔电接合。

第一接合部段540和第二接合部段542的使用允许顺应部分510在首次插入开口中时操作为针顺应部分的传统眼部，从而当顺应部分510最初被插入时允许低插入力。然而，一旦接合部段540、542接合，则弹性接触部段530、532、534用作独立的弹簧构件，从而提供比由已知的顺应销所产生的保持力大得多的保持力。

当第二弹性接触部段532和第三弹性接触部段534绕固定点向内移动或被压缩以形成较少弯曲的路径时，顺应部分510的总长度可能增加。

在图6中示出了第四说明性顺应部段或部分610。顺应部段或部分610包括位于连接器接合部分620和自由端部分622之间的第一触头臂626和第二触头臂628。由于这些部分620、622可以具有任何形状，并且与本发明不直接相关，因此未详细示出。

销616和顺应部分610通过冲压坯料(未示出)的平坦部分而形成，从而导致顺应部分610具有位于第一触头臂626和第二触头臂628之间并在连接器接合部分620和自由端部分622之间延伸的开口624。顺应部分610在连接器接合部分620和自由端部分622之间延伸。

第二触头臂628是第一触头臂626的镜像。每个触头臂626、628具有第一弹性接触部段630、第二弹性接触部段632和第三弹性接触部段634。每个触头臂626、628还具有第一接合部段640和第二接合部段642。

第一弹性接触部段630包括第一段630a。第一段630a附接到连接器接合部段620，并且从电触头616的纵向轴线638以弧形构造向下并向外延伸。第一接合部段640位于第一段630a的端部。

第二弹性接触部段632包括第二段632a。第二段632a附接到第一接合部段640，并且从电触头616的纵向轴线638以弧形构造向下延伸。第二接合部段642位于第二段632a的与第二接合部段642间隔开的端部处。

第三弹性接触部段634包括第三段634a。第三段634a附接到第二接合部段642，并且朝向电触头616的纵向轴线638以弧形构造向下并向内延伸。自由端部分622位于第三段634a的与第一接合部段640间隔开的端部处。

第一接合部段640和第二接合部段642延伸到开口624中或使开口624变窄。加强部段641也可以设置在第一接合部段640和第二接合部段642之间，以向第二弹性接触部段632提供额外的强度。触头臂626、628的整体构造使得限定成角度弯曲的顺应部段。

触头臂626、628的面向外的表面从一侧到另一侧弯曲，即横向于触头616的轴线638弯曲。曲率可以是对称的或不对称的。

在顺应部段610被插入镀覆通孔612中的过程中，触头616被向下推动，触头臂626、628进入孔，并且第三弹性接触部段634的第三段634a接合孔的壁。第三段634b与孔的壁的接合导致触头臂626、628的第三弹性接触部段634和第三段634b朝着轴线638向内弹性变形。

由于孔的尺寸和顺应部段610的宽度，随着插入的继续，触头臂626、628的第三弹性接触部段634继续向内变形，直到第一弹性臂626的第二接合部段642和第二弹性臂628的第二接合部段642移动成接合状态，从而防止第二接合部段642进一步向内移动。应当注意的是，开口的尺寸和顺应部段610的宽度导致第一臂626和第二臂628的总挠度变化。

在第二接合部段642被接合的情况下，第二接合部段642有效地成为固定点，从而使第三弹性接触部段634的进一步运动或变形独立于弹性接触部段630和第二弹性接触部段632的进一步运动或变形。

随着插入继续，第三弹性接触部段634继续移动或弹性变形，并随着第三弹性接触部段634变形而提供增加的插入力和保持力。由于第三弹性接触部段634到自由端部分622的附接是固定的，并且第二接合部段642的接合使得第二接合部分642被固定，所以力被加强。

随着继续插入，第二弹性接触部段632的第二段632a接合孔的壁。第二段632b与孔的壁的接合导致触头臂626、628的第二弹性接触部段632和第二段632a朝着轴线638向内弹性变形。

由于孔的尺寸和顺应部段610的宽度，随着插入的继续，触头臂626、628的第二弹性接触部段632继续向内变形，直到第一弹性臂626的第一接合部段640和第二弹性臂628的第一接合部段640移动成接合状态，从而防止第一接合部段640进一步向内移动。

在第一接合部段640被接合的情况下，第一接合部段640有效地成为固定点，从而使第二弹性接触部段632的进一步运动或变形独立于第一弹性接触部段630的进一步运动或变形。

随着插入继续，第二弹性接触部段632继续移动或弹性变形，并随着第二弹性接触部段632变形而提供增加的插入力和保持力。由于第二弹性接触部段632到第二接合部段642的接合的附接使得第二接合部段642被固定，第一接合部段640的接合使得第一接合部段640被固定，因此力被加强。

随着继续插入，第一弹性接触部段630的第一段630b接合孔的壁。第一段630a与孔的壁的接合导致触头臂626、628的第一弹性接触部段630和第一段630a朝着轴线638向内弹性变形。

随着插入继续，第一弹性接触部段630继续移动或弹性变形，并随着第一弹性接触部段630变形而提供增加的插入力和保持力。由于第一弹性接触部段630到第一接合部段640的接合的附接使得第一接合部段640被固定，第一接合部段640的接合使得第一接合部段640被固定，且第一弹性接触部段630到连接器接合部分620的附接是固定的，因此力被加强。

取决于顺应部分610插入其中的开口或孔的尺寸，第一弹性接触部段630、第二弹性接触部段632和/或第三弹性接触部段634的部分设置成与镀覆通孔电接合。

第一接合部段640和第二接合部段642的使用允许顺应部分610在首次插入开口中时操作为针顺应部分的传统眼部，从而当顺应部分610最初被插入时允许低插入力。然而，一旦接合部段640、642接合，则弹性接触部段630、632、634用作独立的弹簧构件，从而提供比由已知的顺应销所产生的保持力大得多的保持力，如图7的曲线706所示。

当第二弹性接触部段632和第三弹性接触部段634绕固定点向内移动或被压缩以形成较少弯曲的路径时，顺应部分610的总长度可能增加。

图7示出了每个实施例的代表性力对位移的曲线图。这些曲线图表明，由于顺应部分的构造而获得了足够的可回收能量，因此每个实施例的保持力保持很强，从而允许将本发明的顺应部分用于其中存在振动等的恶劣环境，例如在汽车应用中。曲线702表示图1所示的说明性实施例的力对位移的曲线图。曲线704表示图4所示的说明性实施例的力对位移的曲线图。曲线706表示图6所示的说明性实施例的力对位移的曲线图。尽管示出了特定实施例，但是其他实施例可以具有不同的力对位移曲线图，而不脱离本发明的范围。

根据本发明，从插入到基板的开口中的电触头产生保持力的方法包括：将电触头的顺应部分插入到基板的开口中；迫使顺应部分的第一触头臂和第二触头臂朝向彼此；使第一触头臂的第一接合部段与第二触头臂接合，以防止第一接合部段进一步移动；使第一触头臂的第二接合部段与第二触头臂接合，以防止第二接合部段进一步移动；移动顺应部分的第一触头臂的第一弹性接触部段、第一触头臂的第二弹性接触部段和第一触头臂的第三弹性接触部段，以彼此独立地并且独立于第一触头臂的第一接合部段和第一触头臂的第二接合部段运动；并通过组合由第一触头臂的第一接合部段、第一触头臂的第二接合部段、第一触头臂的第一弹性接触部段、第一触头臂的第二弹性接触部段和第一触头臂的第三弹性接触部段产生的力来产生顺应部分的总保持力。

该方法还可以包括：将第二触头臂的第一接合部段与第一触头臂的第一接合部段接合，以防止第一接合部段的进一步移动；将第二触头臂的第二接合部段与第一触头臂的第二接合部段接合，以防止第二接合部段的进一步移动；移动顺应部分的第二触头臂的第一弹性接触部段、第二触头臂的第二弹性接触部段和第二触头臂的第三弹性接触部段部段，以彼此独立地且独立于第二触头臂的第一接合部段和第二触头臂的第二接合部段运动；并通过组合由以下产生的力来产生顺应部分的总保持力：第一触头臂的第一接合部段，第一触头臂的第二接合部段，第一触头臂的第一弹性接触部段，第一触头臂的第二弹性接触部段，第一触头臂的第三弹性接触部段，第二触头臂的第一接合部段，第二触头臂的第二接合部段，第二触头臂的第一弹性接触部段，第二触头臂的第二弹性接触部段和第二触头臂的第三弹性接触部段。

如本文所述，顺应部分可以与具有所有尺寸和所有材料的销一起使用，包括0.50mm×0.40mm尺寸的销，其中材料坯料厚度为0.40mm或更小。另外，由于弹性触头臂的长度比已知的顺应部分的长度长，所以本发明的顺应部分使当顺应部分插入孔中时发生破裂的可能性最小化。