[发明专利]曲母线线簧插孔

说明书

本发明涉及电连接器，特别是涉及多极电连接器的接触体。

电连接器通常由插孔和插针匹配构成，其核心部件是弹性的导电接触体和它的偶合体。在美国专利3，107，966号以及3，470，527号中，公开了名称均为“电连接器插孔”的产品和制造方法。这是一种迥旋双曲面线簧插孔，孔内由多根弹性金属丝（以下称弹簧丝）按单叶迥旋双曲面的直母线排列，形成两端大而中间小的形状。在插针进入插孔时，各弹簧丝通过变形紧贴在插针上，从而保证插孔和插针之间有良好的电和热接触。按照这种线簧插孔的设计理论，孔内各弹簧丝必须在预应力作用下被拉紧，呈严格的直母线状态，因而制造工艺复杂，要求零件精度高，装配也比较难，成本高。

本发明的目的在于避免上述现有技术中不足之处而提供一种制造工艺简单、要求零件精度较低、装配容易、适合大批量生产，因而成本比较低的线簧插孔产品，这就是无预应力曲母线线簧插孔。为了简便，以下把本发明提出的无预应力曲母线线簧插孔记作QHC，而把现有技术中的预应力直母线线簧插孔写为HC。

本发明的目的可以通过以下措施来达到，在一个包括内套、外套和弹簧丝的线簧插孔内，多根弹簧丝按单叶迥旋双曲面排列，形成两端大而中间小的形状，各弹簧丝则在还没有插针插入的情况下就按照朝着中央轴线拱起的方向弯曲，从而成为无预应力曲母线线簧插孔，当然就比较容易制造出来。

本发明说明书附图图面说明如下：

图1示QHC的力学模型，其上1是各弹簧丝按单叶迥旋双曲面排列形成的线簧插孔，2是与之匹配的插针，K为口圆，H是喉圆，V表示插针运动方向;

图2是用于电力连接器的QHC，其中4是内套，5是外套，9是弹簧丝，Z表示中央轴线;

图3是弹簧丝的弯曲变形示意图，其中图3a用于直母线，图3b用于曲母线，9′是插针进入插孔后弹簧丝弯曲的形状;

图4是用作微电流连接器的QHC，其中图4a是把外套分成为前套6和后套7两件，图4b则把外套分成为前后套6、7和尾柄8;

图5是装配线簧插孔时控制弹簧丝均匀分布的芯棒13;

图6是采用图2  QHC的双极电力连接器;

图7是采用图4  QHC的、用于印刷电路板的多极微电流连接器;

图8示图2  QHC的装配过程。

以下结合两个最佳实施例对本发明作进一步详述：QHC用于电力连接器的最佳实施例见图2和图6，包括内套4、外套5和弹簧丝9。插孔内多根弹簧丝9按单叶迥旋双曲面排列，形成两端大而中间小的形状，但是允许在装配过程中，在还没有插针插入的情况下各弹簧丝就按预定方向发生适量弯曲，尤其是让它们朝中央轴线Z拱起。事实上，见图1，各弹簧丝9围绕中央轴线Z，保持定距离r′、定交角α，沿内套4的内壁均匀排列，构成一个口圆K大、喉圆H小的迥旋包络面M。由于弹簧丝9在装配过程中受两端部弯曲应力σ_W的作用，弹簧丝9的本体必然向中央轴线Z拱起。因此在同样几何参数的条件下，QHC的喉圆半径r′要小于HC的喉圆半径r，即r′＜r，这是QHC和HC的重要区别特征。图1是QHC的力学模型，图上插针2的直径d略小于口圆K，但大于喉圆H，d＞2r′。工作时，插针2自口圆K导入，越过喉圆H，各弹簧丝9受插针2压迫，沿插针2的直径方向外移，发生弯曲变形。各弹簧丝9紧贴在插针2的柱面上，形成多个并联的电接触通路，因而连接可靠，工作稳定。各弹簧丝9受插针2压迫变形的示意图见图3，其上只画了一根弹簧丝9的弯曲变形情况，其中图3a是直母线线簧插孔的情况，图3b是本发明提供的曲母线线簧插孔的情况。

为方便制造，外套5可以设计成由两至三件组成。在图4a中，把外套5分成前（外）套6和后（外）套7两件。为防止它们脱落，应在前套6和后套7对接处J作滚压弧槽或压凹点处理。在图4b中则把外套5分成前（外）套6、后（外）套7和尾柄8三件。后套7和尾柄8之间，视具体结构不同可采用点焊、胶接、螺纹连接或压盈配合组合在一起。图2结构用于电力连接器，其外套5上开有纵向散热槽m;图4结构用作微电流连接器，外套6和7光滑、壁薄，不考虑散热。

QHC的内套4和外套5（或6、7）用黄铜制成，弹簧丝9用铍青铜和磷青铜，尾柄8用锡青铜制成。表面镀覆层可以选用金、银、钯等导电性好，化学性能稳定的金属。最后还要浸涂防腐润滑剂。