[发明专利]具有微结构化触头元件的电插接型连接器

说明书

技术领域

本发明涉及一种电插接型连接器。

背景技术

现有技术中已知很多种构造的电插接型连接器。电插接型连接器设置成连接至合适的插接型连接器配合件以产生电连接。电插接型连接器一般具有导电的触头元件，当插接型连接器连接至插接型连接器配合件时，该触头元件与插接型连接器配合件的触头元件接触。插接型连接器的触头元件通常构造为接触插针，并且插接型连接器配合件的触头元件构造为接触弹簧。在插接型连接器和插接型连接器配合件的连接状态下，接触弹簧施加弹性力至接触插针，以确保接触弹簧和接触插针之间的可靠的导电连接。

已知的电插接型连接器的触头元件通常具有涂覆有锡的接触表面。在插接型连接器第一次连接至插接型连接器配合件的过程中，由于接触弹簧施加至接触插针的弹性力，锡经常被从涂覆有锡的表面部分地剥离。这产生的缺点是，为了将插接型连接器连接至插接型连接器配合件必须施加很大的插入力。此外，磨损引起接触表面中的一个或两个的改变会不利地增加触头元件之间的过渡电阻。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种改进的电插接型连接器。通过根据本发明的插接型连接器实现了该目的。

根据本发明的电插接型连接器具有导电的触头元件，该触头元件具有接触表面。在该情形中，接触表面具有微结构(microstructure)。当插接型连接器连接至插接型连接器配合件时，通过所述微结构有利地减小了触头元件的接触表面和插接型连接器配合件的触头元件的接触表面之间的支撑面。从而减小了作用在接触表面之间的摩擦力，这有利地减小了将插接型连接器连接至插接型连接器配合件所需的插入力。接触表面之间的支撑面减少的同时，增加了接触表面之间的接触位置，这有利地降低了接触表面之间的过渡电阻。根据本发明的插接型连接器的另一个优点是，通过微结构化降低了接触表面的磨损。

在电插接型连接器的一个有利的实施例中，接触表面具有锡或银、或锡或银的合金。锡、银以及它们的合金有利地具有良好的电气和机械特性，从而制成了耐用的接触表面。

在电插接型连接器的一个优选的实施例中，触头元件包括铜或铜合金，并涂覆有锡或涂覆有银、或涂覆有锡/银合金。因而，触头元件有利地具有低欧姆电阻。此外，在涂覆锡或涂覆银操作、或在包括铜或铜合金的触头元件的涂覆操作过程中，有利地形成了较硬的金属间相化合物(intermetallic phase)，其在触头元件的微结构化过程中部分地形成在接触表面的表面，从而插接型连接器配合件的触头元件能够更容易地在触头元件的接触表面上滑动。

在电插接型连接器的一个实施例中，接触表面具有突出部和凹部。因而，有利地减小了插接型连接器的触头元件的接触表面和插接型连接器配合件的触头元件的接触表面之间的支撑面。

在电插接型连接器的一个发展例中，润滑剂被布置在至少一个凹部中。由于在接触表面的一个或多个凹部中设置有润滑剂，因而，有利地额外减小了将插接型连接器连接至插接型连接器配合件所需的插入力。

在电插接型连接器的一个实施例中，所述微结构形成了至少部分周期性的构造。因而，所述微结构能够有利地以简单的方式制造，并具有可复制的特性。

在电插接型连接器的一个有利的实施例中，所述周期性的结构在至少一个方向上具有的周期长度在1微米至100微米的范围内。实验已经显示，这个数量级大小的周期结构对接触表面的机械和电气特性有利地带来了明显的改进。在一个特别优选的实施例中，所述周期长度在2微米至30微米的范围内，特别优选地在大约10微米的范围内。实验中发现大约10微米的尺寸是有利的。

在电插接型连接器的一个实施例中，所述微结构具有鳞片状(scale-like)结构。已经发现鳞片状结构有利于构成微结构，其特别适用于改善接触表面的电气和机械特性。

在电插接型连接器的一个优选的实施例中，所述微结构通过对所述接触表面的激光或电子束加工操作而制成。使用激光或电子束加工操作，能够有利地以精确和可复制的方式在非常短的时间周期内对较大的接触表面区域进行微结构化。

在电插接型连接器的一个实施例中，所述触头元件为接触插针。因为在连接过程中，插接型连接器配合件的接触插针在接触插针的接触表面的较宽的区域上滑动，因而对接触插针的接触表面微结构化特别有用。

在电插接型连接器的另一个实施例中，触头元件为接触弹簧。接触弹簧的接触表面的微结构化也有利地改善了接触弹簧的机械和电气特性。