CN114725713B - 一种插孔接触件及使用该插孔接触件的连接器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种插孔接触件及使用该插孔接触件的连接器，插孔接触件包括插孔本体(1)，插孔本体(1)的前端被轴向开槽(2)分隔成至少两个用于与适配插针接触配合的弹性悬臂(3)，至少两个弹性悬臂(3)沿周向均布且围成一开口孔(4)，插孔本体(1)前端设有护套(6)，护套(6)套设于开口孔(4)外侧，弹性悬臂(3)的前端朝开口孔(4)内部倾斜，以使护套(6)内壁与开口孔(4)外壁之间形成供弹性悬臂(3)径向向外变形的间隙(7)。本发明通过护套限制弹性悬臂的最大变形量，使其不超过变形极限，开口孔无法进一步沿径向向外侧扩张变形，进而使开口孔不会达到屈服应力，满足斜插要求，提高使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于连接器技术领域，特别涉及一种插孔接触件及使用该插孔接触件的连接器。
背景技术
在UPS电源、光伏测试设备、车载充电桩充电模块、自行车换电等领域，对高寿命、大电流、低成本、高可靠性的连接器产品的需求越来越多，目前为在有限空间内实现大电流传输，采用紫铜做弹性悬臂结构的插孔，主要有不锈钢护套插孔结构、弹簧紧固插孔结构、钢包铜结构；其中钢包铜结构如专利CN106329188B所公开的内容，其通过外侧弹性瓣提供正向力，保证接触可靠。其中不锈钢护套插孔结构如图1，该结构在紫铜开口孔本体01外，增加一具有轴向开槽的不锈钢护套02，当插针插入时，将不锈钢护套撑开，不锈钢护套02为插孔提供正向力。弹簧护套插孔结构如图2所示，该结构在紫铜开口孔001外增加一弹簧002，当插针插入时，将弹簧002撑开，弹簧因自身弹力向内侧收缩，为插孔提供正向力。紫铜材料制造接触件的原因是，紫铜在所有铜材中导电率最高，相同结构能承受更大的电流，但是紫铜材料屈服强度低，仅两百多MPa，如果将紫铜材料作为弹性接触件的话，容易产生屈服，造成接触点正向力不足，产生接触不良及产品烧蚀的风险。
以上现有插孔接触件结构的根本原理均是允许内侧弹臂屈服，借助其他结构形变后的反作用力来提供与适配接触件接触的正向力，此类结构均存在如下弊端：1、线缆拉扯接触件，斜插时，仍有一定风险导致某方向变形量过大，超过材料许用应力，造成不回弹，插拔力下降等质量风险。2、机械寿命低；一般寿命低于200次。3、产品结构复杂，需组装，多次验收插拔力。4、质量一致性差，开口孔收口管控插拔力，但零件长度公差对收口程度影响较大，对弹性部件与插孔本体尺寸配合影响较大。
发明内容
为解决现有技术问题，本发明提出一种具有成本低、寿命高、耐滥用、大电流等优势的两体式插孔接触件及使用该插孔接触件的连接器。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种插孔接触件，包括插孔本体，插孔本体的前端被轴向开槽分隔成至少两个用于与适配插针接触配合的弹性悬臂，至少两个弹性悬臂沿周向均布并围成一开口孔，插孔本体前端设有护套，护套套设于开口孔外侧，弹性悬臂的前端朝开口孔内部倾斜，以使护套内壁与开口孔外壁之间形成间隙，间隙由后向前逐渐变大且用于供弹性悬臂受到适配插针的插合力时径向向外变形，本发明在护套约束下限制弹性悬臂的最大变形量，使其不超过变形极限，开口孔无法进一步沿径向向外侧扩张变形，进而使开口孔材料不会达到屈服应力，满足斜插要求。
进一步的，插孔本体的后端外侧设有安装台阶，安装台阶用于与护套的后端限位配合，实现护套向后方向上的定位。
进一步的，护套上与插孔本体滑动配合的直线段长度设为L1，弹性悬臂长度设为L2，则L1与L2之比在1:2到1:5之间。
进一步的，护套后端与安装台阶抵接时，所述弹性悬臂前端不凸出于护套前端。
进一步的，插孔本体由紫铜材料制成；护套由不锈钢材料制成。
连接器，包括连接器壳体及设置于连接器壳体中的插孔接触件，所述插孔接触件包括插孔本体，插孔本体的前端被轴向开槽分隔成至少两个用于与适配插针接触配合的弹性悬臂，至少两个弹性悬臂沿周向均布并围成一开口孔，插孔本体前端设有护套，护套套设于开口孔外侧，且护套的内壁与开口孔的外壁之间具有供弹性悬臂径向向外变形的间隙。
进一步的，插孔本体的后端外侧设有安装台阶，安装台阶用于与护套的后端限位配合。
进一步的，护套上与插孔本体滑动配合的直线段长度设为L1，弹性悬臂长度设为L2，则L1与L2之比在1:2到1:5之间。
进一步的，护套后端与安装台阶抵接时，所述弹性悬臂前端不凸出于护套前端。
进一步的，插孔本体由紫铜材料制成；护套由不锈钢材料制成。
借由上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明中护套为型材直接切割，加工费低，无需装配，省略装配费用。
2、本发明插孔接触件在正向力满足接触电阻要求的情况下，插拔力柔和，产品寿命可达万次。
3、本发明护套结构约束开口孔最大变形量，使开口孔材料不会达到屈服应力，满足斜插要求。
4、本发明采用紫铜插针插孔直接接触的结构，在所有插针插孔匹配的结构中，接触电阻最低，通流能力最强。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1是现有技术中不锈钢护套插孔结构的示意图。
图2是现有技术中弹簧护套插孔结构的示意图。
图3是本发明中插孔接触件收口前的结构示意图。
图4是本发明中插孔接触件收口前的剖面图。
图5是本发明中插孔接触件收口后的结构示意图。
图6是本发明中插孔接触件收口后的插孔本体立体图。
图7是本发明中插孔接触件收口后的插孔本体侧视图。
图8是本发明中插孔接触件收口后的剖面图。
具体实施方式
以下结合附图及较佳实施例，对本发明的技术方案作进一步说明。
连接器的实施例如图3至图8所示：连接器包括连接器壳体(图中未示)及设置于连接器壳体中的插孔接触件，插孔接触件包括由紫铜材料制成的插孔本体1，以插孔接触件与适配插针的对插端作为其前端，所述插孔本体1的前端被轴向开槽2分隔成若干个用于与适配插针接触配合的弹性悬臂3，若干个弹性悬臂3沿周向均布并围成一个供适配插针插入的开口孔4；本实施例中，周向均布有四个弹性悬臂，其它实施例中设置两个以上均可。插孔本体的后端外侧设有安装台阶5，插孔本体上于安装台阶5的前方套设有护套6，护套为不锈钢护套，护套6的后端与安装台阶5在向后方向上挡止配合，在插孔接触件安装在连接器内时，护套6的前端与连接器内绝缘体通过台阶定位配合，以将护套进行限位。由于护套无需与插孔本体通过强装或点压，可以分别散件配套给用户，安装使用时将护套放置在开口孔外侧即可。护套安装到位后将完全罩盖弹性悬臂，即弹性悬臂的前端不凸出于护套前端，或者弹性悬臂的前端与护套前端平齐。结合图4，开口孔在收口处理前，护套的内壁与开口孔的外壁贴合，开口孔收口后，各弹性悬臂朝开口孔内部方向倾斜，使得开口孔与护套之间存在的间隙7，间隙由后向前逐渐增大。使用时，适配插针插入插孔接触件，适配插针将开口孔撑开至各弹性悬臂与护套内壁贴合；但由于护套约束，开口孔无法进一步沿径向向外侧扩张变形，护套约束了开口孔最大变形量，使开口孔材料不会达到屈服应力，满足斜插要求。
本实施例中，护套上与插孔本体滑动配合或间隙配合的直线段长度设为L1，弹性悬臂长度设为L2，则L1与L2之比在1:2到1:5之间，从而为弹性悬臂的变形提供适当的空间，并保持与适配插针的稳定接触力；其中直线段为与护套间隙导向滑动配合的部位，用于限制护套径向活动。
本实施例中，护套与插孔本体为两体式，其它实施例中，若简单变更护套长度或增加护套固定方式,如将护套固定在插孔本体上等，不改变护套约束插孔变形实质的，均在保护范围内。此外，将紫铜材料更换为铍青铜、锡青铜、高导铜等，牺牲通流能力，但不改变结构实质的，均在本发明保护范围内。并且，本实施例中插孔本体的后端作为与导线相连的接线端8，可采用压接形式，但其它实施例中，可更换尾部做线方式，如采用焊接、锁螺钉等连接形式均在本发明保护范围内。
一种插孔接触件的实施例如图3至图8所示：该插孔接触件的结构及原理与上述连接器实施例中的插孔接触件相同，不再详述。
Claims (5)
1.连接器，包括连接器壳体及设置于连接器壳体中的插孔接触件，该插孔接触件包括插孔本体(1)，插孔本体(1)的前端被轴向开槽(2)分隔成至少两个用于与适配插针接触配合的弹性悬臂(3)，至少两个弹性悬臂(3)沿周向均布且围成一开口孔(4)，其特征在于：插孔本体(1)的后端外侧设有安装台阶(5)，护套的后端与安装台阶限位配合、护套的前端与连接器壳体内的绝缘体通过台阶定位配合以使护套(6)套设于开口孔(4)外侧，弹性悬臂(3)的前端朝开口孔(4)内部倾斜，以使护套(6)内壁与开口孔(4)外壁之间形成供弹性悬臂(3)径向向外变形的间隙(7)。
2.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于：护套上与插孔本体滑动配合的直线段长度设为L1，弹性悬臂长度设为L2，则L1与L2之比在1:2到1:5之间。
3.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于：护套(6)后端与安装台阶(5)抵接时，所述弹性悬臂(3)前端不凸出于护套(6)前端。
4.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于：插孔本体(1)由紫铜材料制成。
5.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于：护套(6)由不锈钢材料制成。
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