插孔接触件及导电组件的制作方法

1.本发明涉及连接器的技术领域，特别是涉及一种插孔接触件及导电组件。


背景技术：

2.插孔接触件用于与导电插件插接，实现电连接。根据应用场景复杂多变，对于插孔接触件的性能要求较高，尤其在高温环境条件下使用时。传统的插孔接触件如专利cn102801018a所公开的结构，其包括冠簧式接触圈、引脚及压圈，冠簧式接触圈装于管状插孔内，引脚与管状插孔尾端连接，管状插孔内的冠簧接触圈一端或两端固定，冠簧式接触圈与引脚套接导电接触，使冠簧式接触圈与引脚的导电接触的导电电阻较大，进而使插孔接触件的产热较高，使冠簧式接触圈与引脚之间的导电接触区容易发生氧化，甚至影响插孔接触件的导电性能，尤其对于大电流且高温环境的条件下，如此使插孔接触件的导电可靠性较差。
3.此外，为避免冠簧式接触圈与管状插孔连接处容易脱离，引脚需要增加加工出固定台阶，同时需要在组装时将管状插孔与固定台阶对应位置处进行压边处理，使导电组件的组装过程较复杂，且管状插孔与引脚连接处依然存在容易脱离的问题，即管状插孔与引脚连接的可靠性较差。


技术实现要素：

4.本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种导电可靠性较好、导电组件的组装过程较简单且能够使管状插孔与引脚连接可靠性较好的插孔接触件及导电组件。
5.本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
6.一种插孔接触件，用于套接于护管，所述插孔接触件为一体结构，所述插孔接触件包括依次连接的对接导向部、弹性接触部及套接部；所述套接部用于与所述护管套接并与所述护管过盈配合；所述对接导向部开设有插接开口，所述弹性接触部开设有与所述插接开口连通的插接过孔，使导电插件依次插入所述插接开口及所述插接过孔内；所述对接导向部用于对所述护管进行限位；
7.其中，所述插接过孔的内壁形成有弹性干涉区，所述弹性干涉区用于与所述导电插件弹性抵接。
8.在其中一个实施例中，所述插孔接触件为一体成型结构。
9.在其中一个实施例中，所述插孔接触件为cnc加工成型结构或3d打印成型结构或cnc成型加冲压干涉弧面成型结构或导电材料注塑成型结构或绝缘材料注塑金属化结构。
10.在其中一个实施例中，所述弹性干涉区为弧形内凸结构。
11.在其中一个实施例中，所述弹性接触部于所述弹性干涉区处的直径最小。
12.在其中一个实施例中，所述弹性干涉区为凸包结构，所述凸包结构为cnc加工成型结构或3d打印成型结构或cnc成型加冲压干涉弧面成型结构或导电材料注塑成型结构或绝缘材料注塑金属化结构。
13.在其中一个实施例中，所述弹性接触部在所述弹性干涉区的位置处倒角过渡。
14.在其中一个实施例中，所述弹性接触部开设有至少两个镂空槽，每一所述镂空槽与所述插接过孔连通；及/或，
15.所述对接导向部为翻铆结构或胀孔结构。
16.一种导电组件，包括护管及上述任一实施例所述的插孔接触件，所述套接部与所述护管套接并与所述护管过盈配合，所述对接导向部位于所述护管背离所述套接部的一端侧，以对所述护管进行限位。
17.在其中一个实施例中，所述对接导向部抵接于所述护管背离所述套接部的一端侧；或，
18.所述对接导向部与所述护管背离所述套接部的一端侧存在间隙。
19.与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：
20.1、上述的插孔接触件，由于插孔接触件为一体结构，即对接导向部、弹性接触部及套接部为连接于一体的结构，减少了插孔接触件的零部件，即插孔接触件为一体导电结构，在使用时，导电插件依次插入插接开口及插接过孔内，使导电插件分别与对接导向部及弹性接触部插拔连接，进而使导电插件与插孔接触件插拔连接，实现导电插件与插孔接触件可靠地电连接，相比于传统的插孔接触件，减少了插孔接触件的导电接触的零件数目，进而减小了插孔接触件的导电接触的导电电阻，避免了传统的插孔接触件存在冠簧式接触圈与引脚之间的导电接触区容易发生氧化的问题，提高了插孔接触件的导电可靠性，尤其对于大电流且高温环境的条件下；
21.2、由于插接过孔的内壁形成有弹性干涉区，弹性干涉区与导电插件弹性抵接，使导电插件与插孔接触件可靠地插拔连接，又由于对接导向部对护管进行限位，加上套接部与护管套接并与护管过盈配合，避免护管容易脱离于插孔接触件的问题，相比于传统的导电组件，上述的导电组件的组装过程较简单，同时能够实现护管与插孔接触件可靠连接。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
23.图1为一实施例的导电组件的示意图；
24.图2为图1所示导电组件的剖视示意图；
25.图3为图1所示导电组件的另一视角的示意图；
26.图3a为图1所示导电组件的局部示意图；
27.图4为图1所示导电组件的插孔接触件在组装前的示意图；
28.图4a为图1所示导电组件的插孔接触件的受力简化模型；
29.图5为另一实施例的导电组件的示意图；
30.图5a为图5所示导电组件的局部示意图；
31.图6为图5所示导电组件的插孔接触件在组装前的示意图；
32.图7为图6所示插孔接触件的剖视图。
具体实施方式
33.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
34.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
35.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
36.本技术提供一种插孔接触件，用于套接于护管，所述插孔接触件为一体结构，所述插孔接触件包括依次连接的对接导向部、弹性接触部及套接部；所述套接部用于与所述护管套接并与所述护管过盈配合；所述对接导向部开设有插接开口，所述弹性接触部开设有与所述插接开口连通的插接过孔，使导电插件依次插入所述插接开口及所述插接过孔内；所述对接导向部用于对所述护管进行限位；其中，所述插接过孔的内壁形成有弹性干涉区，所述弹性干涉区用于与所述导电插件弹性抵接。
37.上述的插孔接触件，由于插孔接触件为一体结构，即对接导向部、弹性接触部及套接部为连接于一体的结构，减少了插孔接触件的零部件，即插孔接触件为一体导电结构，在使用时，导电插件依次插入插接开口及插接过孔内，使导电插件分别与对接导向部及弹性接触部插拔连接，进而使导电插件与插孔接触件插拔连接，实现导电插件与插孔接触件可靠地电连接，相比于传统的插孔接触件，减少了插孔接触件的导电接触的零件数目，进而减小了插孔接触件的导电接触的导电电阻，避免了传统的插孔接触件存在冠簧式接触圈与引脚之间的导电接触区容易发生氧化的问题，提高了插孔接触件的导电可靠性，尤其对于大电流且高温环境的条件下；由于插接过孔的内壁形成有弹性干涉区，弹性干涉区与导电插件弹性抵接，使导电插件与插孔接触件可靠地插拔连接，又由于对接导向部对护管进行限位，加上套接部与护管套接并与护管过盈配合，避免护管容易脱离于插孔接触件的问题，相比于传统的导电组件，上述的导电组件的组装过程较简单，同时能够实现护管与插孔接触件可靠连接。
38.为更好地理解本技术的技术方案和有益效果，以下结合具体实施例对本技术做进一步地详细说明：
39.如图1至图3所示，一实施例的导电组件10包括护管100及插孔接触件200，插孔接触件200套接于护管100。在其中一个实施例中，插孔接触件200为一体结构，插孔接触件200包括依次连接的对接导向部210、弹性接触部220及套接部230，使对接导向部210、弹性接触部220及套接部230为一体导电结构，同时使插孔接触件200的结构较简洁。套接部230与护管100套接并与护管100过盈配合，使插孔接触件200与护管100牢固连接。对接导向部210开设有插接开口212，弹性接触部220开设有与插接开口212连通的插接过孔222，使导电插件
(图未示)依次插入插接开口212及插接过孔222内，进而使导电插件与导电组件10插拔连接。
40.同时参见图4，在其中一个实施例中，对接导向部210对护管100进行限位，即对接导向部210位于护管100背离套接部230的一端侧，以对护管100进行限位，避免护管100与插孔接触件200容易脱离的问题。其中，插接过孔222的内壁形成有弹性干涉区2222，弹性干涉区2222用于与导电插件弹性抵接，使导电插件与导电组件10可靠地插拔连接，同时实现导电插件与导电组件10在插接时能够可靠地电连接。在本实施例中，对接导向部210在护管100组装于套接部230之后加工成型得到。
41.上述的导电组件10及其插孔接触件200，由于插孔接触件200为一体结构，即对接导向部210、弹性接触部220及套接部230为连接于一体的结构，减少了插孔接触件200的零部件，即插孔接触件200为一体导电结构，在使用时，导电插件依次插入插接开口212及插接过孔222内，使导电插件分别与对接导向部210及弹性接触部220插拔连接，进而使导电插件与插孔接触件200插拔连接，实现导电插件与插孔接触件200可靠地电连接，相比于传统的插孔接触件200，减少了插孔接触件200的导电接触的零件数目，进而减小了插孔接触件200的导电接触的导电电阻，避免了传统的插孔接触件200存在冠簧式接触圈与引脚之间的导电接触区容易发生氧化的问题，提高了插孔接触件200的导电可靠性，尤其对于大电流且高温环境的条件下；由于插接过孔222的内壁形成有弹性干涉区2222，弹性干涉区2222与导电插件弹性抵接，使导电插件与插孔接触件200可靠地插拔连接，又由于对接导向部210对护管进行限位，加上套接部230与护管100套接并与护管100过盈配合，即套接部230固定于护套100上，而对接导向部210可相对于护套100活动，使插孔接触件200形成简支梁式的固定结构与护管100连接，即插孔接触件200的一端牢固地固定连接于护管100上，插孔接触件200的另一端邻近止档部设置，使插孔接触件200的另一端能够相对于对接导向部210运动，由于对接导向部210、弹性接触部220及套接部230为一体连接结构，使导电插件在与插孔接触件插接之后能够与弹性接触部220可靠地插接。
42.上述的插孔接触件200，根据连接器的接触可靠性与插孔接触件200的单脚分离力有关，而单脚分离力与相互垂直度接触面表面产的垂直接触面的正压力有关，正压力是接触压力的一种直接体现，显著影响连接器的电接触性能。在计算时，插孔接触件200与导电插件在插接状态的分离力通过插拔试验进行测量，根据理论分析，单脚分离力f＝μfn，其中fn为正压力。插孔接触件200的力学模型可以简化为简支梁模型，如图4a所示。根据材料力学公式可知，简支梁的最大挠度为：
[0043][0044]
其中e为材料弹性模量，i为惯性矩。
[0045]
当p作用于弹性臂中心点时，最大弯矩为：
[0046][0047]
最大弯曲应力为：
[0048][0049]
其中，w为抗弯截面系数，对于矩形截面，w＝bh2/6；b为截面的宽度，h为截面的厚度。
[0050]
对于宽度为b，高度为h的矩形截面，其惯性矩为：
[0051][0052]
根据上述的公式可以得出，m
max
≤w[σ]，即，
[0053][0054]
亦即是，
[0055][0056]
又由于得到：
[0057][0058][0059]
再根据单脚分离力f＝μp，μ为摩擦系数，对于金-金摩擦对，μ＝0.2，p为触点正压力。
[0060]
除单脚分离力之外，接触电阻r对连接器的接触可靠性的影响较大。接触电阻包括收缩电阻、膜层电阻及导体电阻，其中，收缩电阻分别与材料表面的粗糙度及接触形式等有关，随着触点界面有弹性变形转变为塑性变形，收缩电阻不断变小直至趋于稳定，对于上述的插孔接触件，由于对接导向部、弹性接触部及套接部为连接于一体的结构，即插孔接触件为一体导电结构，加上对接导向部可随弹性接触部的形变而移动，使收缩电阻最小化。
[0061]
膜层电阻由接触件表面膜和其他污染物产生，膜层和污染物通常是电的不良导体，在使用过程中，插孔接触件尤其是弹性干涉区不可避免地存在摩擦，使插孔接触件表面膜层容易破碎，由于对接导向部、弹性接触部及套接部为连接于一体的结构，加上对接导向部可随弹性接触部的形变而移动，减缓了插孔接触件表面膜层容易破碎的问题，减少了膜层电阻。
[0062]
导体电阻与导体的材质有关，相比收缩电阻及膜层电阻很小，可以忽略不计。根据计算公式可知：
[0063]
[0064]
其中，ρ为触点材料收缩电阻率，e为材料弹性模量，p为接触正压力，r为接触球面半径；
[0065][0066]
其中，σ为触点膜层电阻率，h为触点硬度。
[0067][0068]
根据接触电阻r的公式可知，当rc及rr均较小时，接触电阻r较小，减少了插孔接触件200的导电电阻，避免了传统的插孔接触件200存在冠簧式接触圈与引脚之间的导电接触区容易发生氧化的问题，提高了插孔接触件200的导电可靠性，尤其对于大电流且高温环境的条件下。
[0069]
如图2所示，在本实施例中，护管100套设于插孔接触件200的外周壁，即护管100位于插孔接触件200的外壁，使护管100对插孔接触件200起到保护作用。
[0070]
如图2所示，在其中一个实施例中，套接部230为一体式插孔结构，使套接部230具有较好的导电性能，由于对接导向部210、弹性接触部220及套接部230为依次连接的一体结构，使插孔接触件200具有较好的结构强度，同时使对接导向部210、弹性接触部220及套接部230为一体导电结构，同时使插孔接触件200的结构较简洁。
[0071]
如图2所示，在其中一个实施例中，插孔接触件200为一体成型结构，减少了插孔接触件200的零件数目，使插孔接触件200的各个位置具有较为一致的导电性能，进而使插孔接触件200在导电过程中具有较好的导电性能，同时使对接导向部210、弹性接触部220及套接部230牢固连接。
[0072]
在其中一个实施例中，插孔接触件200为cnc加工成型结构或3d打印成型结构或cnc成型加冲压干涉弧面成型结构或导电材料注塑成型结构或绝缘材料注塑金属化结构，使插孔接触件200的结构较简单，同时使插孔接触件200容易加工成型。在本实施例中，插孔接触件200为cnc加工成型结构，此时插孔接触件200通过cnc加工成型得到，相比于传统的导电组件10，传统的导电组件10的插孔接触件200通过卷绕加工得到，对于需求量较少的特殊使用要求的插孔接触件200，如在高温且大电流导电条件下使用的插孔接触件200，大大减少了单个插孔接触件200的制造成本，同时使插孔接触件200具有较好的导电性能。在其他实施例中，插孔接触件200不仅限为cnc加工成型结构。例如，插孔接触件200为cnc成型加冲压干涉弧面，此时插孔接触件200先通过cnc加工成型，再通过弧面冲压成型工艺加工得到。又如，插孔接触件200为导电材料注塑成型结构，此时插孔接触件200通过注塑成型而成，且注塑所采用的材料为导电材料。又如，插孔接触件200为绝缘材料注塑金属化结构，此时插孔接触件200通过绝缘材料注塑成型而成，并在成型结构的表面进行金属化导电处理。
[0073]
可以理解，在其他实施例中，插孔接触件200不仅限为一体成型结构，例如，对接导向部210、弹性接触部220及套接部230为各自成型结构，且对接导向部210、弹性接触部220及套接部230通过焊接固定于一体，使对接导向部210、弹性接触部220及套接部230牢固连接。
[0074]
如图2所示，在其中一个实施例中，弹性干涉区2222为弧形内凸结构，使弹性干涉
区2222与导电插件弹性抵接。在本实施例中，弹性接触部220为冠簧结构，使弹性接触部220具有插拔柔和且可靠接触的优点，避免因频繁插拔导致接触失效的问题，进而使插孔接触件具有较好的插拔可靠性。由于插孔接触件200为一体结构，且对接导向部210、弹性接触部220及套接部230依次连接，又由于套接部230与护管100过盈配合，即套接部230固定于护套100上，而对接导向部210可相对于护套100活动，使插孔接触件200形成简支梁式的固定结构与护管100连接，即插孔接触件200的一端牢固地固定连接于护管100上，插孔接触件200的另一端邻近止档部设置，使插孔接触件200的另一端能够相对于对接导向部210运动，由于对接导向部210、弹性接触部220及套接部230为一体连接结构，使导电插件在与插孔接触件插接之后能够与弹性接触部220可靠地插接。
[0075]
如图2所示，在其中一个实施例中，弹性接触部220于弹性干涉区2222处的直径最小，使弹性干涉区2222较好地弹性抵接于导电插件。在本实施例中，对接导向部210、弹性接触部220及套接部230同轴设置，即对接导向部210、弹性接触部220及套接部230的中心均位于同一直线上。对接导向部210的最大直径大于插件开口的最小内径，避免对接导向部210与护管100相互脱离的问题，使对接导向部210能够对护管100进行可靠地限位。进一步地，对接导向部210呈喇叭状，使插接开口212对导电插件插入的过程中具有较好的导向性，实现导电插件与导电组件10可靠地插接，进而使导电插件与导电组件10可靠地电连接。
[0076]
可以理解，在其他实施例中，弹性干涉区2222不仅限为弧形内凸结构，即弹性接触部不仅限于为冠簧结构。如图5及图6所示，在其中一个实施例中，弹性干涉区2222为凸包结构，凸包结构为cnc加工成型结构或3d打印成型结构或cnc成型加冲压干涉弧面成型结构或导电材料注塑成型结构或绝缘材料注塑金属化结构，使弹性干涉区2222较好地弹性抵接于导电插件，同时也降低了弹性干涉区2222的成型难度。在本实施例中，凸包结构与弹性接触部220为一体成型结构。例如，凸包结构通过cnc加工或3d打印成型与弹性接触部220一体成型。又如，凸包结构通过冲压加工成型于弹性接触部220。
[0077]
如图6及图7所示，在其中一个实施例中，弹性接触部220在弹性干涉区2222的位置处倒角过渡，减少了弹性接触部220在弹性干涉区2222的应力集中，同时使导电插件通过插接过孔222插入弹性接触部220内，进而使导电插件通过插接过孔222更好地插入导电组件10内。在本实施例中，弹性接触部220在弹性干涉区2222的位置处倒角过渡，使弹性干涉区2222的两侧分别形成有第一倒角2223及第二倒角2225，第一倒角2223邻近对接导向部210设置，第一倒角2223的角度小于第二倒角2225的角度，使导电插件通过插接过孔222插接于弹性接触部220内所受的阻力较小，同时使弹性接触部220与弹性干涉区2222的连接处具有较好的连接强度。可以理解，在其他实施例中，弹性接触部220在弹性干涉区2222的位置处不仅限于倒角过渡。例如，弹性接触部220在弹性干涉区2222的位置处圆角过渡。
[0078]
如图6所示，在其中一个实施例中，弹性接触部220开设有至少两个镂空槽224，每一镂空槽224与插接过孔222连通，使导电插件通过插接过孔222插入弹性接触部220内所受的阻力较小。在本实施例中，镂空槽224的数目为多个，多个镂空槽224沿弹性接触部220的周向间隔开设，使导电插件通过插接过孔222插入弹性接触部220内所受的阻力较小。进一步地，护套与弹性接触部220对应的位置形成有避位槽，避位槽与每一镂空槽224连通，使弹性接触部220更好地与护套组装。
[0079]
可以理解，在其他实施例中，凸包结构与弹性接触部220不仅限为一体成型结构。
例如，凸包结构焊接于弹性接触部220。或者，凸包结构为通过铜线缠绕而成的凸起结构，使凸包结构的结构较简单。
[0080]
如图5、图5a及图6所示，在其中一个实施例中，对接导向部210为翻铆结构或胀孔结构，使对接导向部210的口部直径增大，有利于插孔接触件与导电插件对接导向，同时能够避免护管100从插孔接触件200脱离的问题，如此起到防止护管100松脱的功能，即使护管100与插孔接触件200可靠地套接。在本实施例中，对接导向部210为翻铆结构，使护管100与插孔接触件200组装过程较简单且可靠。
[0081]
如图5所示，在其中一个实施例中，对接导向部210抵接于护管100背离套接部230的一端侧，使护管100限位于对接导向部210的一侧。当然，在其他实施例中，对接导向部210不仅限于抵接于护管100背离套接部230的一端侧。例如，对接导向部210与护管100背离套接部230的一端侧存在间隙。
[0082]
如图5所示，进一步地，护管100邻近对接导向部210的端侧设有防脱抵触斜面110，防脱抵触斜面110能够对对接导向部210起到阻挡限位的作用，避免护管100脱落于插孔接触件200的外周壁。
[0083]
与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：
[0084]
1、上述的插孔接触件200，由于插孔接触件200为一体结构，即对接导向部210、弹性接触部220及套接部230为连接于一体的结构，减少了插孔接触件200的零部件，即插孔接触件200为一体导电结构，在使用时，导电插件依次插入插接开口212及插接过孔222内，使导电插件分别与对接导向部210及弹性接触部220插拔连接，进而使导电插件与插孔接触件200插拔连接，实现导电插件与插孔接触件200可靠地电连接，相比于传统的插孔接触件200，减少了插孔接触件200的导电接触的零件数目，进而减小了插孔接触件200的导电接触的导电电阻，避免了传统的插孔接触件200存在冠簧式接触圈与引脚之间的导电接触区容易发生氧化的问题，提高了插孔接触件200的导电可靠性，尤其对于大电流且高温环境的条件下；
[0085]
2、由于插接过孔222的内壁形成有弹性干涉区2222，弹性干涉区2222与导电插件弹性抵接，使导电插件与插孔接触件200可靠地插拔连接，又由于对接导向部210对护管进行限位，加上套接部230与护管100套接并与护管100过盈配合，避免护管100容易脱离于插孔接触件200的问题，相比于传统的导电组件10，上述的导电组件10的组装过程较简单，同时能够实现护管100与插孔接触件200可靠连接。
[0086]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。