CN102082340B - 电连接器中的端子结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电连接器领域，尤其涉及应用于电连接器中的连接端子的结构。一种电连接器端子结构，包括：端子固定部；延伸自端子固定部的端子弹性部；和防过应力支撑元件；其中，端子弹性部相对端子固定部具有弹性，端子弹性部被设置成当受到外力作用时朝向端子固定部弯曲变形；其中，防过应力支撑元件设置在端子固定部和端子弹性部之间，用于限制端子弹性部过度偏转。同时，本发明还提供了一种应用上述端子结构的电连接器。本发明提供的电连接器端子结构，具有防止过应力的功能。同时，还具有结构紧凑，材料利用率高，成本低，且能够对电连接器端子结构上的应力实现精确的控制等优势。

Description

电连接器中的端子结构

【技术领域】

本发明涉及电连接器领域，尤其涉及应用于电连接器中的连接端子的结构。

【背景技术】

在现有的电连接器领域中，端子弹片通常为连接提供锁定力或者为端子的接触提供保持力。通常情况下，端子弹片的设计采用简单的梁型结构。

关于梁型结构的特性，首先，请参见图1a和图1b，图1a显示力学中最基本的单端固定的简支梁，同时示出了当其受力端受到外力F作用时弯矩分布图，其中，如图1a所示，梁的固定端产生最大的弯矩T；而图1b示出了当受到外力时，整条梁在不同位置处的应力大小，其中，梁的固定端承受最大的应力。由上述图示可知，根据梁的力学特征，在整个梁结构中，梁的固定端受到最大的弯矩，而梁的受力端的允许变形量和受力极限取决于梁的固定端的应力极限。

根据上述力学原理，可以得知，由于梁上的弯矩分布特点，理想的等截面梁(如图2a所示)的应力分布是不均匀的，从而相当于浪费了一定的结构。同时，在电连接器领域中，由于连接端子通常是由金属钣金材料加工而成的，因此，其梁型弹片的厚度一般无法改变。也就是说，在电连接器领域中，不能通过改变梁型弹片的厚度来改变其应力分布。除此之外，在梁的设计中，通常还会通过改变梁的宽度(如图2b所示)来实现材料应力的均匀分布。然而，这种做法只能改变梁的变形量，却不能提高梁的受力能力。同时，在电连接器中，由于连接端子的主要功能在于电连接，而其中的梁型弹片通常也需要具备一定的宽度以保证其接触面积，两者之间存在矛盾。因此，前述的通过改变梁的宽度来实现应力均匀分布的方法，在电连接器领域中并不具有可行性。

【发明内容】

鉴于上述背景技术中提到的技术问题，本发明的至少一个目的在于提供一种具备防止过应力功能的电连接器端子结构。

同时，本发明提供的电连接器端子结构，结构紧凑，材料利用率高，成本低，且能够对电连接器端子结构上的应力实现精确的控制。

本发明的再一个目的在于提供一种电连接器，其中，该电连接器中的连接端子采用了具有上述端子结构。

本发明提供的电连接器端子结构的至少一个技术方案是这样实现的：

一种电连接器端子结构，包括：

端子固定部；

延伸自端子固定部的端子弹性部，端子弹性部相对端子固定部具有弹性，端子弹性部被设置成当受到外力作用时朝向端子固定部弯曲变形；和

防过应力支撑元件，防过应力支撑元件设置在端子固定部和端子弹性部之间，用于限制端子弹性部过度偏转。

根据本发明，在上述电连接器端子结构中，产生弹性变形的端子弹性部上具有弹性变形区域，防过应力支撑元件被设置成至少支撑弹性变形区域。

在一个具体实施例中，当端子弹性部与外接端子配合时，防过应力支撑元件支撑端子弹性部中已产生弹性变形的弹性变形区域。值得一提的是，如图4和图5所示，已产生弹性变形的弹性变形区域可以是一个截面呈圆弧状的变形区域。

具体地，端子弹性部具有用于与外接端子配合的上表面；和与上表面相背的下表面；其中，防过应力支撑元件具有与下表面相匹配的支撑面。进一步地，防过应力支撑元件的支撑面至少支撑端子弹性部中产生弹性变形的弹性变形区域。优选地，支撑面可以是一个曲面，曲面的曲率与端子弹性部变形后下表面的曲率一致。在另一具体实施例中，支撑面也可以是至少一条弧形边缘。

其中，本发明提供的电连接器端子结构由金属材料制成。

优选地，防过应力支撑元件可以通过冲压工艺与端子固定部一体成形。在一个具体实施例中，防过应力支撑元件也可以通过注塑工艺形成在端子固定部上。在另一个具体实施例中，防过应力支撑元件还可以是一个额外的独立部件，嵌设在端子固定部和端子弹性部之间。

同时，本发明还提供了应用上述电连接器端子结构的一种电连接器。电连接器包括：具有上述电连接器端子结构的连接端子；和绝缘外壳，连接端子嵌设在绝缘外壳中。

本发明的设计原理

请参见图3a，在简支梁结构中，根据梁在力F的作用下变形的结构(如梁在受力变形后产生具有一定曲率的曲面)，在梁的受力方向下方设置一个辅助的支撑特征S，辅助的支撑特征S具有与梁变形后产生的曲面相匹配的曲面，梁在受力变形后贴合在支撑特征S的曲面上，如此，根据力学原理，当受力变形后的梁贴合在支撑特征S的曲面上时，整条梁上(包括固定端和自由端)的应力分布是均匀的(如图3b所示)，从而可以得到最大的允许变形量和受力值。

本发明至少取得以下技术效果：

结合上述梁型结构的设计原理，在电连接器端子结构上设置一个防过应力支撑元件，通过该防过应力支撑元件，致使电连接器端子结构中的端子弹性部受力变形后不同位置处产生的应力是均匀分布的，以使得具有相同尺寸的端子弹性部在该支撑元件的辅助下能够实现允许变形量和受力值的最大值。主要地，本发明将上述电连接器端子结构应用在电连接器的连接端子上，实现其防止过应力的功能。同时，本发明提供的电连接器端子结构，结构紧凑，材料利用率高，成本低，且能够对电连接器端子结构上的应力实现精确的控制。因此，本发明提供的具有上述优势的电连接器端子结构优选地应用在电连接器领域的连接端子上。

【附图说明】

为了让本发明的上述和其它目的、特征及优点能更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

图1a和1b是阐述简支梁力学原理的一种示意图，其中图1b显示在受力变形后整条梁上的应力分布情况；

图2a和2b显示了现有技术中一种实现梁上应力均匀分布的解决方案；

图3a和3b是本发明设计原理的一种示意图，其中图3b显示了应用本发明的设计后梁上的应力分布情况；

图4是本发明的一个具体实施例中所述的电连接器端子结构的一种简单示意图，显示了该电连接器端子结构受力前后的状态；

图5是本发明的上述具体实施例中所述的电连接器端子结构的另一种放大示意图，主要显示了该电连接器端子结构受力后的状态。

【具体实施方式】

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同的标号表示相同或相似的元件。下面参考附图描述的实施例是示例性的，旨在解释本发明，而不能解释为对本发明的一种限制。

为了便于读者了解本发明的应用，以下以应用在电连接器的连接端子中的电连接器端子结构为例，对本发明进行详细说明和阐述。其中，电连接器主要包括绝缘壳体和嵌设在绝缘壳体中用于电连接的连接端子，其中，连接端子具有压接部分，压接部分用于与另一匹配电连接器的连接端子进行压接配合，而本发明所述的电连接器端子结构主要应用在连接端子的压接部分。

图4和图5示出了本发明的具体实施例中的电连接器的一部分。其中，图4主要显示电连接器中采用本发明所述的端子结构的部分，特别示意该电连接器端子结构受力前后的状态；而图5主要示意了电连接器端子结构受力后的状态。为了方便叙述，在图4和图5中，标号1既代表电连接器内的连接端子，同时也代表本发明提供的端子结构；标号2既代表与该电连接器匹配的另一电连接器，同时也代表该另一电连接器中的连接端子(即外接端子)；而标号3既代表电连接器的绝缘外壳，同时也代表绝缘外壳中的一个侧壁，其中，在连接配合时，另一电连接器的连接端子在该侧壁的配合下实现对该电连接器端子结构的施力作用。另外，在本具体实施例中，电连接器中的连接端子为母型连接端子，而与该电连接器匹配的另一电连接器中的连接端子为公型连接端子。

结合上述说明，如图4和图5所示，本发明提供一种应用于电连接器中的电连接器端子结构1。电连接器端子结构1包括：端子固定部10；延伸自端子固定部10的端子弹性部20，和，防过应力支撑元件30。其中，端子弹性部20相对于端子固定部10具有弹性，且端子弹性部20被设计成当受到外力作用时朝向端子固定部10弯曲变形，而防过应力支撑元件30设置在端子固定部10和端子弹性部20之间，用于限制端子弹性部20过度偏转。具体地，端子固定部10和端子弹性部20为一体件，由具有导电性能的金属材料制成。其中，两者之间被设置成具有一定角度。优选地，在没有受到外力作用时，未变形的端子弹性部20与绝缘壳体侧壁3接触。

在受到外力作用时，产生弹性变形的端子弹性部20上具有弹性变形区域201，防过应力支撑元件30被设置成至少支撑弹性变形区域201。其中，端子弹性部20中的弹性变形区域201具有最大变形点R，该最大变形点R靠近端子固定部10，而该最大变形点R的具***置可以根据材料力学的方法计算得出。根据本发明，防过应力支撑元件30至少支撑端子弹性部20中的弹性变形区域201，当然，防过应力支撑元件30也必然支撑最大变形点R，从而有效地提高了该点上的极限应力值，也提高了端子弹性部20的允许变形量。具体地，根据本具体实施例，如图4所示，当端子弹性部20与外接端子2配合时，也即当端子弹性部20受到来自外接端子2的外力作用产生弹性变形时，防过应力支撑元件30不仅支撑端子弹性部20上最大变形点R，而且还支撑端子弹性部20中已产生弹性变形的弹性变形区域201。这样，结合前述有关梁型结构的设计原理，通过采用应力支撑元件30支撑端子弹性部20中已产生弹性变形的弹性变形区域201，使得端子弹性部20中已产生弹性变形的弹性变形区域201在受力变形后产生的应力是均匀分布的，以使得具有相同尺寸的端子弹性部在该支撑元件的辅助下能够实现允许变形量和受力值的最大值。

进一步地，如图5所示，端子弹性部20具有用于与外接端子2配合的上表面20A和与上表面20A相背的下表面20B；其中，防过应力支撑元件30具有与下表面20B相匹配的支撑面30A。值得一提的是，如图4和图5所示，已产生弹性变形的弹性变形区域可以是一个截面呈圆弧状的变形区域。根据具体实施例，当端子弹性部20呈片状时，防过应力支撑元件30的支撑面30A优选为平滑曲面，该曲面的曲率与端子弹性部20受力变形后形成的的曲面的曲率相同，这样，端子弹性部20受力变形后贴合在防过应力支撑元件30的支撑面30A上。通过上述方式，可以进一步精确地控制了端子弹性部20上产生应力。具体地，防过应力支撑元件30的支撑面30A至少支撑端子弹性部20中产生弹性变形的弹性变形区域201。优选地，防过应力支撑元件30的支撑面30A为一个完整的曲面，该曲面的曲率与端子弹性部20变形后下表面20B的曲率一致。在另一具体实施例中，该支撑面30A也可以由至少一条弧形线。例如，当防过应力支撑元件30是通过对端子固定部10进行冲压而形成时，防过应力支撑元件30的支撑面30A即是延伸自端子固定部10两边侧的弧形边缘。

根据本发明，电连接器端子结构1中的防过应力支撑元件30可以通过各种可实现的方式形成在端子固定部10和端子弹性部20之间。例如，防过应力支撑元件30可以采用冲压工艺与端子固定部10一体成形。又例如，防过应力支撑元件30通过注塑工艺形成在端子固定部10上。当然，防过应力支撑元件20是一个额外的独立部件，嵌设在端子固定部10和端子弹性部20之间。

本发明提供的上述应用在电连接器中的端子结构1，基于梁型结构的力学特点进行设计，结构紧凑，材料利用率高，成本低，且能够对端子结构上的应力实现精确的控制。

同时，采用本发明提供的端子结构的连接端子，在受力变形后产生的应力是均匀分布的，有效提高了连接端子的允许变形量和受力值。同时，采用本发明提供的端子结构的连接端子，结构紧凑，材料利用率高，成本低，且能够对端子结构上的应力实现精确的控制。

上述本发明的实施例仅例示性的说明了本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明，熟知本领域的技术人员应明白，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，对本发明所作的任何改变和改进都在本发明的范围内。本发明的权利保护范围，应如本申请的申请专利范围所界定的为准。

Claims (12)

1.一种电连接器端子结构，包括：

端子固定部；

延伸自所述端子固定部的端子弹性部，所述端子弹性部具有弹性变形区域，所述弹性变形区域相对所述端子固定部实现弹性变形并包括一最大变形点R，所述端子弹性部被设置成当受到外力作用时朝向所述端子固定部弯曲变形；和

防过应力支撑元件，所述防过应力支撑元件设置在所述端子固定部和所述端子弹性部之间，其中所述防过应力支撑元件被设置成在所述弹性变形区域弹性变形之后与所述弹性变形区域的至少一部分以及所述最大变形点R接触，以限制所述端子弹性部过度偏转。

2.如权利要求1所述的电连接器端子结构，其中：

所述弹性变形区域包括所述端子的接触区域，用于电接触外接端子接触件。

3.如权利要求1所述的电连接器端子结构，其中：

当所述端子弹性部与外接端子配合时，所述防过应力支撑元件支撑所述端子弹性部中已产生弹性变形的弹性变形区域。

4.如权利要求3所述的电连接器端子结构，其中：

所述端子弹性部具有用于与外接端子接触配合的上表面；和

与所述防过应力支撑元件接触的下表面；其中；

所述防过应力支撑元件具有与所述下表面相匹配的支撑面。

5.如权利要求4所述的电连接器端子结构，其中：

其中，所述防过应力支撑元件的所述支撑面至少支撑所述端子弹性部中产生弹性变形的所述弹性变形区域。

6.如权利要求4所述的电连接器端子结构，其中：

所述支撑面是一个曲面，所述曲面的曲率与所述端子弹性部变形后所述下表面的曲率一致。

7.如权利要求4所述的电连接器端子结构，其中：

所述支撑面为至少一条弧形边缘。

8.如权利要求1所述的电连接器端子结构由金属材料制成。

9.如权利要求1所述的电连接器端子结构，其中：

所述防过应力支撑元件通过冲压工艺与所述端子固定部一体成形。

10.如权利要求1所述的电连接器端子结构，其中：

所述防过应力支撑元件通过注塑工艺形成在所述端子固定部上。

11.如权利要求1所述的电连接器端子结构，其中：

所述防过应力支撑元件是一个额外的独立部件，嵌设在所述端子固定部和所述端子弹性部之间。

12.一种电连接器，包括：

具有如权利要求1-11任一所述的电连接器端子结构的连接端子，其中所述弹性变形区域包括所述端子的接触区域，用于电接触外接端子接触件；和

绝缘外壳，所述连接端子嵌设在所述绝缘外壳中。

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