CN104009312A - 在端子横梁之间具有间隙的阴性电端子 - Google Patents

Abstract

本公开涉及在端子横梁之间具有间隙的阴性电端子。一种阴性电端子组件包括主体、从主体延伸的第一横梁和从主体延伸的第二横梁。在第一横梁与第二横梁之间界定通道。夹子被附接到主体，且施加力以将第一横梁和第二横梁偏置到通道中。在第一横梁和第二横梁之间保持有间隙。

Description

在端子横梁之间具有间隙的阴性电端子

相关申请的交叉引用

本申请要求在2013年2月8日提交的美国临时申请号为61/762,552的权益，该申请的公开内容通过引用并入本文。

发明背景

本发明总体上涉及电端子，并且更具体地，涉及设计用于控制插入对应的阳性端子所需要的力的阴性电端子。

电连接器可以被用于汽车，例如，用于与配电箱中的部件完成电路或用于将线束连接到电气设备。这些连接器可以包括阴性端子和对应的阳性端子。阴性端子包括对置的横梁，该对置的横梁偏置咬合于阳性片（maleblade）。阴性端子通常由具有所期望的导电性的材料（如，铜）制成。另外，阴性端子可以包括弹簧的功能，该弹簧的功能帮助偏置横梁咬合片以保持阴性端子与阳性端子之间的紧密接触。通过偏置横梁咬合片，增加了在横梁之间插入阳性片所需的力的大小。使阴性电端子允许在所需的插入力的大小上进行更好的控制，同时仍然保持阴性端子和阳性端子之间的紧密接触，将是优势所在。

发明简述

本发明涉及阴性电端子组件（female electric terminal assembly）。阴性电端子组件包括主体。第一横梁从主体延伸。第二横梁从主体延伸。在第一横梁与第二横梁之间界定通道。夹子被连接到主体。该夹子施加力以使第一横梁偏置到通道中。该夹子施加力使第二横梁偏置到通道中。在第一横梁与第二横梁之间保持有间隙。

本发明还涉及阴性电端子组件。阴性电端子组件包括主体。第一横梁从主体延伸到第一横梁末端。第二横梁从主体延伸到第二横梁末端。夹子以向内的方向将第一横梁和第二横梁偏置到通道中。第一横梁以向内的方向从第一横梁末端延伸到接触区域。该接触区域是第一横梁的最接近第二横梁的部分。第一横梁以向外的方向从该接触区域延伸到主体。第一横梁在该接触区域并不接触第二横梁。

本发明还涉及阴性电端子组件。阴性电端子组件包括端子座。该端子座是由第一导电材料制成的。该端子座包括主体。第一横梁从主体延伸。第二横梁从主体延伸，以界定第一横梁和第二横梁之间的通道。第一横梁和第二横梁以向内的方向从主体延伸到各自的接触区域。第一横梁和第二横梁以与向内的方向相反的向外的方向从接触区域延伸到各自的横梁末端。夹子被连接到端子座。夹子由第二导电材料制成，第二导电材料是不同于第一导电材料的材料。夹子施加力使第一横梁偏置到通道中。夹子施加力使第二横梁偏置到通道中。第一横梁和第二横梁在夹子被附接到端子座之前处于各自相对于主体的静止的位置，且第一横梁和第二横梁被静止宽度隔开。第一横梁和第二横梁在夹子被附接到端子座时处于各自相对于主体的夹紧位置，并且以夹紧宽度隔开。夹紧宽度小于静止宽度。在第一横梁和第二横梁之间保持有间隙。

对于本领域的技术人员而言，当按照附图进行阅读时，从以下优选的实施方式的详细描述中，本发明的各个方面将变得明显。

附图简要说明

图1是阴性电端子组件的透视图。

图2是阴性电端子组件和对应的阳性片式端子（male blade terminal）的透视图，其中导线连接到阴性电端子组件。

图3是类似于图2的透视图，显示的是匹配于阴性电端子组件的阳性片式端子。

图4是阴性电端子组件的端子座的剖视图。

图5是类似于图4的、沿着图3中线5-5切割的剖视图。

图6是类似于图5的剖视图，显示的是与阳性片式端子咬合的阴性电端子组件。

优选实施方式详述

参照附图，图1中显示的是阴性电端子组件，总体上用10表示。阴性电端子组件10被配置为与对应的阳性片式端子12匹配，如图3中所示，以产生电连接。阴性电端子组件10和阳性片式端子12可以被封闭在各自的外壳中（未显示）且适用于期望具有可分离的电连接的位置中。返回参照图1，阴性电端子组件10包括端子座14和夹子16。

端子座14是由导电材料（如，铜或铝）制成的，但是端子座14可以由任何其他需要的材料制成。所示出的端子座14是由被冲压且折叠成所示出的形状的单个金属片制造的。然而，端子座14可以由一片以上的材料制造且可以由任何需要的方法制造。此外，如果需要的话，端子座14的特定形状可以不同于所示出的形状。

端子座14包括主体18。主体18具有大体上矩形盒形状，其包括第一侧20和间隔开的第二侧22。第一侧20和第二侧22被两个侧壁24连接。终端区域26从主体18延伸。如图2和图3所示，导电导线28被连接到终端区域26。端子座14还包括从主体18的第一侧20延伸的多个第一横梁30，和从主体18的第二侧22延伸的多个第二横梁32。第一横梁30和第二横梁32界定其间的通道33。第一横梁30和第二横梁32在连接平面34的相对侧上从主体18延伸（最好见于图4、图5、和图6）。连接平面34位于通道33中，且当阳性片式端子12匹配于阴性电端子组件10时，对应于阳性片式端子12的位置。

第一横梁30和第二横梁32成对置的对从主体18延伸，在连接平面34的每侧上具有每对中的一个构件。然而，这不是必须的，而且第一横梁30和第二横梁32可以具有任何其他需要的结构，以允许它们匹配于对应的阳性片式端子12。

第一横梁30和第二横梁32中的每一个都包括接触区域36。随着第一横梁30和第二横梁32从主体18延伸，它们以向内的方向38（见图4、图5、和图6）延伸向连接平面34，直到接触区域36。第一横梁30和第二横梁32延伸超过接触区域36，且以向外的方向40（见图4、图5、和图6）远离连接平面34延伸到各自的横梁末端42。

接触区域36是第一横梁30和第二横梁32的最接近于连接平面34的部分。特定的第一横梁30的接触区域36还是该第一横梁的30最接近于相应成对的第二横梁32的部分。接触区域36是第一横梁30和第二横梁32的当阳性片式端子12匹配于阴性电端子组件10时与阳性片式端子12接触的部分，如图3和图6所示。

返回参照图1，接触区域36和横梁末端42之间的第一横梁30和第二横梁32的向外延伸的部分中的每一个都限定初始咬合表面44。如以下将描述的，初始咬合表面44是各自的第一横梁30或第二横梁32的当阳性片式端子12匹配于阴性电端子组件10时该阳性片式端子12首先咬合的部分。

夹子16包括在主体18的第一侧20上的第一夹臂46和在主体18的第二侧22上的第二夹臂48。第一夹臂46和第二夹臂48由延伸穿过主体18的侧部50连接。夹子16用于使端子座14的第一横梁30和第二横梁32以向内的方向38偏置，如以下描述。所示的夹子16的具体形状仅仅是一个实施方式，且如果需要的话，夹子16可以具有不同于所示的形状。

夹子16是由导电材料制成的，但是可以由任何其他需要的材料制成。夹子16可以由不同于端子座14的材料制成。所示出的夹子16是由不锈钢制成的。然而，夹子16可以由任何其他需要的材料制成。所示出的夹子16是由被冲压且折叠成所示出的形状的单个的金属片制成的。然而，夹子16可以由一片以上的材料制成，且可以由任何所需要的方法制成。此外，如果需要的话，夹子16的特定形状可以不同于所示出的形状。夹子16用于使第一横梁30和第二横梁32偏置成咬合阳性片式端子12。第一夹臂46被布置成咬合第一横梁30且以向内方向38向连接平面34偏置第一横梁30。类似地，第二夹臂48被布置成咬合第二横梁32，且以向内方向38向连接平面34偏置第二横梁32。

夹子16的设计和操作类似于美国专利7,892,050中描述的夹持构件，该申请中公开的内容通过引用被并入本文。然而，在本文所描述的阴性电端子10中，第一横梁30并不咬合第二横梁32，且在端子座14的第一横梁30和第二横梁32之间保留间隙56，如图5所示。

参照图4，端子座14的剖视图被示出为没有被连接的夹子16。第一横梁30和第二横梁32被示出在各自相对于主体18的静止位置。如图所示，在第一横梁30的接触区域36和第二横梁32的接触区域36之间存在静止空间。静止空间具有静止宽度52。

参照图5，示出了类似于图4中所示的剖视图。图5中所示的剖视图是沿图3中的线5-5切割的。如图所示，夹子16以向内的方向38向连接平面34偏置第一横梁30和第二横梁32。因此，第一横梁30和第二横梁32被夹子16以向内的方向38预张紧。第一横梁30和第二横梁32在各自相对于主体18的夹紧位置，且在第一横梁30的接触区域36和第二横梁32的接触区域36之间存在夹紧空间。夹紧空间具有夹紧宽度54。夹紧宽度54小于静止宽度52。然而，第一横梁30并不与第二横梁32接触，且在第一横梁30和第二横梁32之间保留间隙56。所示出的间隙56在第一横梁30和第二横梁32的全部长度延伸。

参照图6，示出了类似于图5中所示的剖视图，其中阳性片式端子12匹配于阴性电端子组件10。初始咬合表面44形成角度，使得从横梁末端42开始，第一横梁30和第二横梁32以向内的方向38朝向彼此成角度到接触区域36。如之前描述的，第一横梁30并不在接触区域36接触第二横梁32。从接触区域36继续朝向主体18，第一横梁30和第二横梁32以向外的方向40彼此成角度分开。当阳性片式端子12沿插入方向58插入阴性电端子组件10时，阳性片式端子12的前端60首先咬合第一横梁30和第二横梁32的各自的初始咬合表面44。作为前端60与初始咬合表面44的相对角度的结果，在插入方向58推压阳性片式端子12的一部分力被重定向为以向外的方向40推压第一横梁30和第二横梁32。第一横梁30和第二横梁32被推压到各自相对于主体18的被咬合位置，见图6所示。当第一横梁30和第二横梁32在咬合位置时，它们被具有咬合宽度62的咬合空间分开。咬合宽度62至少等于阳性片式端子12的宽度。要理解的是，在所说明的实施方式中，第一片30和第二片32被以对置的对布置在连接平面34的对侧，而咬合宽度62等于阳性片式端子12的宽度。然而，第一片30和第二片32可以被不同布置，例如第二片相对于第一片之间的空间，以使第一横梁30与第二横梁32之间的距离大于阳性片式端子12的厚度。在所说明的实施方式中，咬合宽度62大于静止宽度52，但是如果需要的话，咬合宽度62可以等于或小于静止宽度52。

当阳性片式端子12匹配于阴性电端子组件10时，阴性电端子组件10以向内的方向38施加法向力（Fn）于阳性片式端子12。法向力（Fn）的分量包括由夹子16施加的夹力（Fc）和由端子座14施加的基力（Fb）。如之前所描述的，在阴性电端子组件10的组装过程中，第一片30和第二片32被夹子16以向内的方向38预张紧。这样，预张紧力（Ft）被施加到第一片30和第二片32。当第一片30和第二片32从夹紧位置（图5中所示）移到静止位置（图4中所示）时，预张紧力（Ft）被缓解。被施加到阳性片式端子12的法向力（Fn）可以被计算为：

Fn=Fc+Fb-Ft

当阳性片式端子12匹配于阴性电端子组件10时，足够的力被施加，以便推压第一横梁30和第二横梁32到咬合的位置（图6中所示）。应该理解的是，在插入方向58施加的必需的克服法向力的力的大小将取决于初始咬合表面44和前端60的角度。一旦第一横梁30和第二横梁32处于咬合位置，在插入方向58的阳性片式端子12的进一步移动将被接触区域36和阳性片式端子12的侧面64之间的摩擦力所阻挡。摩擦力的大小正比于法向力。应该理解的是，摩擦力还将阻挡阳性片式端子12从阴性电端子组件10离开。可能存在所需的最大的法向力的值，以限制阳性片式端子匹配于阴性电端子组件10的必须的力的大小。而且，法向力有助于维持端子座14与阳性片式端子12之间的可靠接触，且该接触有助于维持这两个部件间所需的导电性。可能存在所需的最小的法向力的值，以维持端子座14和阳性片式端子12之间足够的接触。

阴性电端子10的设计允许法向力基于包括以下的这些因素而选择：端子座14的弹簧特性、夹子16的弹簧特性、以及夹紧宽度54和咬合宽度62的相对大小。应该理解的是，因为阴性电端子组件10包括间隙56，第一横梁30和第二横梁32不必如相比传统的阴性端子那样远地从夹紧宽度54行进到咬合宽度62。

本发明的操作原理和操作模式已经以优选的实施方式进行了解释和说明。然而，必须理解的是，在不背离其精神或范围的情况下，本发明可以以不同于具体解释的和说明的内容进行实施。

Claims (17)

1.一种阴性电端子组件，包括：

端子座，其包括主体、第一横梁和第二横梁，所述第一横梁从所述主体延伸，所述第二横梁从所述主体延伸以界定所述第一横梁和所述第二横梁之间的通道；以及

夹子，其被附接到所述端子座，且所述夹子施加力以将所述第一横梁偏置到所述通道中且施加力以将所述第二横梁偏置到所述通道中；

其中，在所述第一横梁和所述第二横梁之间保持有间隙。

2.根据权利要求1所述的阴性电端子组件，其中，所述主体由第一导电材料制成，且所述夹子由第二导电材料制成。

3.根据权利要求2所述的阴性电端子组件，其中，所述第二导电材料不同于所述第一导电材料。

4.根据权利要求3所述的阴性电端子组件，其中，所述第一横梁和所述第二横梁在所述夹子被附接到所述端子座之前处于各自相对于所述主体的静止位置且被静止宽度隔开；且

其中，当所述夹子被附接到所述端子座时，所述第一横梁和所述第二横梁处于各自相对于所述主体的夹紧位置，且被小于所述静止宽度的夹紧宽度隔开。

5.根据权利要求4所述的阴性电端子组件，其中，所述第一横梁和所述第二横梁在向内的方向从所述主体延伸到各自的接触区域，且在与向内的方向相反的向外的方向从所述接触区域延伸到各自的横梁末端。

6.根据权利要求5所述的阴性电端子组件，其中，所述第一横梁的所述接触区域是所述第一横梁的最接近所述第二横梁的部分。

7.根据权利要求6所述的阴性电端子组件，其中，在所述接触区域，所述第一横梁并不接触所述第二横梁。

8.根据权利要求7所述的阴性电端子组件，其中，所述间隙在所述第一横梁的全部长度和所述第二横梁的全部长度上延伸。

9.根据权利要求1所述的阴性电端子组件，其中，在所述夹子被附接到所述端子座之前，所述第一横梁和所述第二横梁处于各自相对于所述主体的静止位置，且被静止宽度隔开；且

其中，当所述夹子被附接到所述端子座时，所述第一横梁和所述第二横梁处于各自相对于所述主体的夹紧位置，且被小于所述静止宽度的夹紧宽度隔开。

10.根据权利要求9所述的阴性电端子组件，其中，所述第一横梁和所述第二横梁在向内的方向从所述主体延伸到各自的接触区域，且在与所述向内的方向相反的向外的方向从所述接触区域延伸到各自的横梁末端。

11.根据权利要求10所述的阴性电端子组件，其中，所述第一横梁的所述接触区域是所述第一横梁的最接近所述第二横梁的部分。

12.一种阴性电端子组件，包括：

端子座，其包括主体、第一横梁和第二横梁，所述第一横梁从所述主体延伸到第一横梁末端，所述第二横梁从所述主体延伸到第二横梁末端，以界定所述第一横梁与所述第二横梁之间的通道；以及

夹子，其在向内的方向将所述第一横梁和所述第二横梁偏置到所述通道中；

其中，所述第一横梁在所述向内的方向从所述第一横梁末端延伸到接触区域，所述接触区域是所述第一横梁的最接近所述第二横梁的部分，且所述第一横梁在向外的方向从所述接触区域延伸到所述主体，其中在所述接触区域，所述第一横梁并不接触所述第二横梁。

13.根据权利要求12所述的阴性电端子组件，其中，在所述夹子被附接到所述端子座之前，所述第一横梁和所述第二横梁处于各自相对于所述主体的静止位置，且被静止宽度隔开；且

其中，当所述夹子被附接到所述端子座时，所述第一横梁和所述第二横梁处于各自相对于所述主体的夹紧位置，且被小于所述静止宽度的夹紧宽度隔开。

14.根据权利要求13所述的阴性电端子组件，其中，所述端子座由第一导电材料制成且所述夹子由第二导电材料制成。

15.根据权利要求14所述的阴性电端子组件，其中，所述第二导电材料不同于所述第一导电材料。

16.根据权利要求15所述的阴性电端子组件，其中，在所述第一横梁与所述第二横梁之间存在间隙，所述间隙在所述第一横梁的全部长度和所述第二横梁的全部长度上延伸。

17.一种阴性电端子组件，包括：

端子座，其由第一导电材料制成，所述端子座包括主体、第一横梁和第二横梁，所述第一横梁从所述主体延伸，所述第二横梁从所述主体延伸以界定所述第一横梁与所述第二横梁之间的通道，其中，所述第一横梁与所述第二横梁在向内的方向从所述主体延伸到各自的接触区域，且在与所述向内的方向相反的向外的方向从所述接触区域延伸到各自的横梁末端；以及

夹子，其由第二导电材料制成，所述第二导电材料是不同于所述第一导电材料的材料，所述夹子被附接到所述端子座，且施加力以将所述第一横梁偏置到所述通道中并施加力以将所述第二横梁偏置到所述通道中；

其中，在所述夹子被附接到所述端子座之前，所述第一横梁和所述第二横梁处于各自相对于所述主体的静止位置，且被静止宽度隔开；

其中，当所述夹子被附接到所述端子座时，所述第一横梁和所述第二横梁处于各自相对于所述主体的夹紧位置，且被小于所述静止宽度的夹紧宽度隔开；且

其中，在所述第一横梁和所述第二横梁之间保持有间隙。