專利名稱：母端子接頭及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
下面的內(nèi)容涉及用于交通工具和其它環(huán)境中的電連接的電端子和制 造方法。
下面闡明詳細(xì)的描述和附圖。 附圖簡(jiǎn)述


圖1是描繪在此描述的端子的一個(gè)實(shí)施方式的簡(jiǎn)化的、示例性的環(huán)境
圖2a是描繪在此描述的端子的一個(gè)實(shí)施方式的簡(jiǎn)化的、示例性的斷面
圖2b是描繪在此描述的端子的一個(gè)實(shí)施方式的簡(jiǎn)化的、示例性的橫 截面圖3是描繪在此描述的端子坯件(terminal blank)的一個(gè)實(shí)施方式的 簡(jiǎn)化的、示例性的頂^L圖4是描繪在此描述的方法的一個(gè)實(shí)施方式的簡(jiǎn)化的、示例性的流程圖。
具體實(shí)施例方式
參考圖1-4,現(xiàn)在將提供端子及其制造方法和各種部件的實(shí)施方式的 更加詳細(xì)的描述。電端子是用于將電路連接在一起的導(dǎo)電設(shè)備。眾所周知， 連接可能是暫時(shí)的，可能需要用于裝配的工具，或者可能是在兩電線或設(shè) 備之間的永久的電氣接合。
巻邊式端子(Crimp-on terminal)是那些例如，連接到電線以容易地連 接到螺絲端子或快速連接(fast-on) /快速斷開(kāi)(quick-disconnect)端子的 電端子。因此，巻邊式端子可以將兩條電線永久地或具有斷開(kāi)能力地連接 在一起。典型地，巻邊式端子通過(guò)將絞線(stranded wire )的剝光端(stripped end)插入端子的線連接部分而被連接。之后通過(guò)用專門(mén)的巻邊設(shè)備擠壓線 連接部分而將該線連接部分緊緊地圍繞該電線壓縮或"巻邊"。
眾所周知，在機(jī)動(dòng)車(chē)行業(yè)中，汽車(chē)配備有許多電氣部件，其中的大多 數(shù)需要電線束來(lái)運(yùn)作。因此，在今天的交通工具中，電連接器是極其重要 的。沒(méi)有它們，幾乎不可能生產(chǎn)或維護(hù)汽車(chē)。例如，當(dāng)電線束穿過(guò)或連4妻 到汽車(chē)中可能必須要拆除的部件時(shí)，則該處一定要有連接器來(lái)允許該移除 操作。此外，可能需要連接器來(lái)將一組電線連接到另一組相應(yīng)的電線，以 完成交通工具的整個(gè)電路。在汽車(chē)和其它環(huán)境中，單個(gè)連接器可以容置任 意數(shù)目的電線和電線端子，從而簡(jiǎn)化了電線束的連接和斷開(kāi)。
電端子有各種形狀、尺寸和結(jié)構(gòu)。母端子(female terminal)通常有公 的對(duì)應(yīng)部分，用于形成可靠的電連接。公端子(male terminal)的突出部 可以牢固地插入母端子，用于將電路連接在一起。母端子可以設(shè)計(jì)來(lái)插入 特定的連接器。此外，母端子可以設(shè)計(jì)來(lái)接納特定的公端子，或反之亦然。 為了便于端子嚙合可靠且持續(xù)，母端子設(shè)計(jì)可以在端子內(nèi)部包括彈簧臂或 某種其它的接觸面，來(lái)將壓力應(yīng)用到公端子的突出部，來(lái)將公端子保持在 合適的位置并保持電接觸。
現(xiàn)參照附圖，圖1是描述電端子10的一個(gè)實(shí)施方式的簡(jiǎn)化的、示例 性的環(huán)境圖。電端子10是母端子，其包括在一端的線連接部分12和在另 一端的端子連接部分14。線連接部分12可以包括，例如，棵線巻邊部分 16和絕緣巻邊部分18。如圖1所示，棵線巻邊部分16和絕緣巻邊部分18
6能夠形成通常V-形的爪19,用于接納電線(未示出)的端。使用合適的巻
邊i具或機(jī)器，能夠?qū)⒖镁€巻邊部分16巻繞在中心導(dǎo)體暴露在其中的電 線的剝光端上。與此同時(shí)，絕緣巻邊部分18能夠被巻繞在直接毗鄰暴露 所述中心導(dǎo)體的剝光端的絕緣護(hù)套上。巻邊設(shè)備將兩個(gè)巻邊部分16和18 壓縮到電線，從而將電端子10緊固到電線，且確保端子10和電線的中心 導(dǎo)體之間的牢固的電接觸。
電端子10的端子連接部分14能夠是大體矩形的管狀構(gòu)件20,管狀構(gòu) 件20具有由端子連接部分14的前沿24形成的端子插口 22。端子插口 22 可以配置來(lái)接納公端子(未示出)的突出部。如圖l和圖2所示，端子連 接部分14能夠包括底部部分26、從底部部分26的相對(duì)的外側(cè)邊緣豎起的 兩個(gè)相對(duì)的側(cè)壁28,及將相對(duì)的側(cè)壁28的頂部延長(zhǎng)端橋4矣起來(lái)以相對(duì)著 底部部分26的上部部分30。在此將詞語(yǔ)"頂，，和"底"用作方便的參照 框架，但是并不意味著包含需要重力方向。相應(yīng)地，端子連接部分14能 夠是具有大體矩形的管狀內(nèi)部的通常盒形的構(gòu)件。
極化突出部(polarization tab) 32可以從底部部分26向外突出。極化 突出部32能夠幫助將電端子10以合適的方向緊固到電連接器外罩(未示 出)中。
如在圖2a和圖2b最好地示出的，端子連接部分14包括接觸臂34。 接觸臂34可以從在端子連接部分14的上部部分30的后緣38處的肩部36 向前懸臂式地延伸(cantilever)進(jìn)入管狀構(gòu)件20。接觸臂34能夠從上部 部分30的后緣38朝著端子插口 22延伸進(jìn)入端子連接部分14的內(nèi)部。接 觸臂34可以折疊且成形于端子連接部分14的內(nèi)部以形成彈性彈簧。
接觸臂34可以包括接觸面40，接觸面40界定了接觸臂34施加彈簧 力的位置。接觸面40可以接近上部部分30定位，從而界定了供插入公端 子的突出部的狹縫。來(lái)自接觸面40的彈簧力能夠?qū)⒐俗訅涸谏喜坎糠?30上，來(lái)將公端子保持在端子連接部分14的內(nèi)部。接觸臂34可以將足夠 的力應(yīng)用到所述公端子，來(lái)防止所述公端子無(wú)意地從電端子10脫離，同 時(shí)保持電端子10與所述公端子之間的持續(xù)的電接觸。應(yīng)注意，由接觸臂 34產(chǎn)生的彈簧力可以通過(guò)改變接觸臂34的形狀而改變。例如，接觸臂34的寬度可以增大或減小，或者接觸臂34可以從肩部36向接觸面40逐漸 變細(xì)?？蛇x地，狹縫41 (在圖3中最好地示出的)可以穿入接觸臂34內(nèi)。 為此，沖壓坯件端子10的沖壓工具可以包括可交換的沖模，以允許調(diào)節(jié) 彈簧特性。
接觸臂34的接觸面40可以定位成接近端子插口 22,以便于能接納長(zhǎng) 度相對(duì)短的公端子。當(dāng)然，以這種方式將接觸面40定位在端子插口附近 并不會(huì)排除電端子IO接納更長(zhǎng)的公端子。
接觸臂34也可以包括在接觸面40的相對(duì)側(cè)上的橫向延伸的彈簧過(guò)應(yīng) 力區(qū)域42。彈簧過(guò)應(yīng)力區(qū)域42可以類似于以通常橫向的方向向外延伸遠(yuǎn) 離接觸臂34的一對(duì)相對(duì)的突出部。彈簧過(guò)應(yīng)力區(qū)域42可以提供足夠的保 護(hù)以避免接觸臂34的塑性變形。
如圖1和圖2所示，接觸臂34可以完全被包圍在由端子連接部分14 界定的管狀構(gòu)件20內(nèi)。以這種方式包圍接觸臂34能夠保護(hù)接觸臂34免 受損害。此外，端子連接部分14可以包括探測(cè)面(probing surface) 44， 在突出部插入期間，探測(cè)面44還起到彈簧保護(hù)(spring protection )的作用， 以防止未對(duì)準(zhǔn)的公端子突出部。探測(cè)面44可以位于端子插口 22處且由底 部部分26的一部分界定，且這一部分向內(nèi)折向端子連接部分14的管狀構(gòu) 件20的內(nèi)部。探測(cè)面44能夠使來(lái)自公端子的未對(duì)準(zhǔn)的突出部偏向上部部 分30，從而促進(jìn)該公的突出部被接納進(jìn)形成在上部部分30和接觸臂34的 接觸面40之間的狹縫。此外，探測(cè)面44能夠?yàn)殡娞綔y(cè)提供方便的接觸面。
現(xiàn)參照?qǐng)D3，其中，相同的元件由相同的參考數(shù)字代表，電端子10最 初可以由沖壓或沖切導(dǎo)電材料46形成根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的圖3所示 的形狀。因此，圖3描繪預(yù)成型端子挖剪塊(pre-formed terminal cutout) 48，該端子挖剪塊48可接著通過(guò)各種制造過(guò)程成形為如圖1和2所示的 電端子10。預(yù)成型端子挖剪塊48包括在制造過(guò)程中將一系列電端子連接 在一起的載條(carrier strip ) 49。載條49也可提供索引，用于制造每個(gè)端 子10時(shí)對(duì)其進(jìn)行定位。最后，載條49從電端子10切除且變成廢料。
預(yù)成型端子挖剪塊48可以包括線連接部分12和端子連接部分14。如 參照?qǐng)D1和圖2所描述的，線連接部分12包括棵線巻邊部分16和絕緣巻邊部分18。接觸臂34能夠以線連接部分12的大致方向從端子連接部分 14向后延伸。肩部36界定接觸臂34和端子連接部分14的上部部分30之 間的接合處，接觸臂34從該接合處延伸。接觸臂34可向外略微遠(yuǎn)離預(yù)成 型端子挖剪塊48的線連接部分12形成角度，以使接觸臂34從線連接部 分12分隔開(kāi)，并提供用于從一條導(dǎo)電材料46沖切的相應(yīng)部分的空間。通 過(guò)將預(yù)成型端子挖剪塊48的接觸臂34定位在圍繞線連接部分12的大致 區(qū)域中，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)約很多的成本和材料。具體地，能夠由圍繞線連接部 分12的將會(huì)成為廢料的材料沖壓出接觸臂34。通過(guò)由這些否則就是廢料 的材料制造接觸臂34，可以實(shí)現(xiàn)節(jié)約多達(dá)30%或更多的材料。
此外，接觸臂34的形狀可以變化。寬度能夠增大或減小，接觸臂34 可以逐漸變細(xì)，或者狹縫41可以穿入接觸臂34內(nèi)。依據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和要求, 改變34的形狀就改變了彈簧特性。為此，將導(dǎo)電材料46沖壓成預(yù)成型端 子挖剪塊48的沖壓工具可以包括可交換的沖模以允許調(diào)節(jié)彈簧特性。
電端子10的預(yù)成型端子挖剪塊48可具有如在圖3中由線50所示的 主要的縱軸線。同時(shí)，預(yù)成型端子挖剪塊48的接觸臂34能夠包括如在圖 3中由線52所示的第二縱軸線。如前面所描述的，預(yù)成型端子挖剪塊48 的接觸臂34可以略微遠(yuǎn)離線連接部分12形成角度，以為棵線巻邊部分16 和絕緣巻邊部分18騰出空間。如所示的，軸線50和軸線52之間可存在 角6。軸線50和軸線52之間的角e可以在5。-10。范圍內(nèi)。在本發(fā)明的實(shí)
施方式中，角e可以是大約7。。然而，應(yīng)注意，在此設(shè)想那些更小或更大 的角沒(méi)有背離本申請(qǐng)的范圍。
預(yù)成型端子挖剪塊48可以通過(guò)各種制造操作形成如在圖1中所示的 電端子IO,制造操作包括彎曲、折疊、成形、弄直或類似操作。為此，預(yù) 成型端子挖剪塊48可以如在圖3中所示的大致沿著點(diǎn)劃線54、 56彎曲或 折疊。點(diǎn)劃線54、 56描繪了底部部分26與相對(duì)的側(cè)壁28之間的邊界， 且描繪了相對(duì)的側(cè)壁28與端子連接部分14的上部部分30之間的邊界。
現(xiàn)參照?qǐng)D4，顯示了筒化的、示例性的流程圖60，其描繪用于由一條 導(dǎo)電材料46形成電端子10的方法的實(shí)施方式。如在此所看見(jiàn)的，在步驟 62， 一條導(dǎo)電材料46可以沖壓或沖切以制造預(yù)成型端子挖剪塊48，如圖
93中所示。 一旦預(yù)成型端子挖剪塊48在沖切步驟62期間產(chǎn)生，則線連接 部分12可在步驟64形成。形成步驟64可以包括將每個(gè)棵線巻邊部分16 和每個(gè)絕緣巻曲部分18大致沿著所描繪的點(diǎn)劃線54通常向上彎曲，以形 成通常V-形的爪19,如最好地在圖1中所示的。通過(guò)將線連接部分12形 成爪19，棵線巻邊部分16和絕緣巻邊部分18先前占據(jù)的地方產(chǎn)生空缺 (vacancy )。因此，爪形成步驟64可提供弄直接觸臂34時(shí)可利用的必要 的空間。
為此，在步驟66，接觸臂34于是可以在肩部36被弄直，以便于接觸 臂34的縱軸線52能夠變成大致平行于電端子10的縱軸線50。為了適當(dāng) 地弄直接觸臂34以使它能夠與端子連接部分14的上部部分30對(duì)齊，可 以使用專門(mén)的精壓過(guò)程(coining process )。在精壓過(guò)程期間，導(dǎo)電材料46 在肩部36周?chē)南薅▍^(qū)域(confined area)處或其附近受到擠壓，這使導(dǎo) 電材料46以允許弄直接觸臂34而不使預(yù)成型端子挖剪塊48彎曲的方式 變形。
在弄直步驟66后，在步驟68，接觸臂34可以在肩部36沿著縱軸線 50 (或沿著與縱軸線50正交的線)折疊。通過(guò)在肩部36折疊接觸臂34， 可以需要僅僅單次折疊來(lái)將接觸臂34重新定向?yàn)槌蚨俗舆B接部分14的 前沿24。在這個(gè)折疊步驟68,接觸臂34能夠沿著軸線50向端子連接部 分14的前沿24折疊。通過(guò)在肩部36折疊接觸臂34,可以需要僅僅單次 折疊來(lái)將接觸臂34重新定向?yàn)槌蚨俗舆B接部分14的前沿24。最終結(jié)果 可能是節(jié)約額外的材料。
接下來(lái)，在步驟70，端子連接部分74可以沿著相應(yīng)的點(diǎn)劃線54、 56 彎曲來(lái)形成由底部部分26、相對(duì)的側(cè)壁28，及相對(duì)的底部部分26的上部 部分30界定的盒形的管狀構(gòu)件20。在這方面，接觸臂34可被折疊以從上 部部分30朝著端子插口 22懸臂式地延伸進(jìn)入管狀構(gòu)件20，由此形成彈性 彈簧。接觸臂34的彈簧力能夠在公端子插入端子插口 22內(nèi)時(shí)在接觸面40 上提供對(duì)公端子的壓力，以保持公端子與電端子10的持續(xù)電接觸。
應(yīng)注意，如在此所描述的圖4的方法僅僅是示例性的，且應(yīng)注意，可 以按可能需要的、允許的和/或可能的，以不同于所描述的順序進(jìn)行該方法的功能或步驟和/或同時(shí)進(jìn)行該方法的功能或步驟。例如，形成線連接部分
12之前，接觸臂34可以如先前描述的折疊成其形狀和位置。弄直接觸臂 34的步驟可以在這個(gè)步驟期間才丸行。
盡管已經(jīng)闡釋和描述了本發(fā)明的實(shí)施方式，但并不意味著這些實(shí)施方 式闡釋和描述了本發(fā)明的所有可能方式。相反地，在說(shuō)明書(shū)中使用的詞匯
是描述性的詞匯而不是限制性話語(yǔ)，且應(yīng)理解，可以做出各種變更而不背
離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種方法，其用于制造用于接納公端子的母端子，所述方法包括沖切一條導(dǎo)電材料以提供預(yù)成型端子挖剪塊，所述預(yù)成型端子挖剪塊具有在一端的線連接部分、在另一端的端子連接部分，以及接觸臂，所述接觸臂在肩部以一角度從所述端子連接部分朝向所述線連接部分延伸，所述角度允許所述接觸臂毗鄰于所述線連接部分；將所述線連接部分向上成形，以形成爪，用以接納電線的中心導(dǎo)體和護(hù)套；在所述肩部弄直所述接觸臂，以便所述接觸臂的縱軸線大致平行于所述母端子的縱軸線，其中爪形成步驟為所述接觸臂在所述弄直步驟之后駐留提供空缺；在所述肩部沿著所述接觸臂的縱軸線朝向所述端子連接部分的前沿折疊所述接觸臂；將所述端子連接部分彎曲成管狀構(gòu)件，所述管狀構(gòu)件具有相對(duì)的側(cè)壁和對(duì)著底部部分的上部部分，所述側(cè)壁、所述底部部分以及所述上部部分界定端子插口，所述接觸臂被折疊成從所述上部部分朝向所述端子插口懸臂式地延伸進(jìn)所述管狀構(gòu)件，從而形成在公端子插入時(shí)接觸所述公端子的彈性彈簧。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述弄直步驟包括在所述肩部精 壓所述接觸臂，以使所述導(dǎo)電材料在一限定區(qū)域內(nèi)變形，從而弄直所述接 觸臂。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所迷接觸臂與所述母端子的縱軸 線成大約5到IO度角。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中所述接觸臂與所述母端子的縱軸 線成大約7度角。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中通過(guò)改變所述接觸臂的寬度來(lái)調(diào) 節(jié)所述接觸臂的彈簧力。
6. —種方法，其用于制造用于接納公端子的母端子，所述方法包括沖切一條導(dǎo)電材料以提供預(yù)成型端子挖剪塊，所述預(yù)成型端子挖剪塊 具有在一端的線連接部分、在另一端的端子連接部分，以及接觸臂，所述 接觸臂在肩部有角度地從所述端子連接部分朝向鄰近所述線連接部分的 區(qū)域延伸；將所述線連接部分向上成形，以形成爪，用以接納電線的中心導(dǎo)體和 護(hù)套；在所述肩部精壓所述接觸臂，以使所述接觸臂的縱軸線大致平行于所 述母端子的縱軸線，其中將所述線連接部分形成爪的步驟為將被弄直的所 述接觸臂騰出空間；在所述肩部處沿著所述接觸臂的縱軸線朝向所述端子連接部分的端 子插口折疊所述接觸臂；將所述端子連接部分彎曲成盒狀構(gòu)件，所述盒狀構(gòu)件具有相對(duì)的側(cè)壁 和對(duì)著底部部分的上部部分，所述側(cè)壁、所述底部部分以及所述上部部分 界定端子插入部分，所述接觸臂被折疊成從所述上部部分朝向所述端子插 口懸臂式地延伸進(jìn)所述盒狀構(gòu)件，從而形成在公端子插入時(shí)接觸所述公端 子的彈性彈簧。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述接觸臂與所述母端子的縱軸 線成大約5到IO度角。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述接觸臂與所述母端子的縱軸 線成大約7度角。
9. 如權(quán)利要求6所述的方法，其中通過(guò)改變所述接觸臂的寬度來(lái)調(diào) 節(jié)所述接觸臂的彈簧力。
10. —種母端子，其由沖切的端子挖剪塊形成，所述母端子包括線連接部分，其形成在所述端子挖剪塊的一端；及端子連接部分，其形成在所述端子挖剪塊的相對(duì)端，所述端子連接部 分包括管狀構(gòu)件，所述管狀構(gòu)件具有上部部分、相對(duì)的底部部分，以及一 對(duì)相對(duì)的側(cè)壁，所述側(cè)壁、所述底部部分以及所述上部部分界定端子插口， 所述管狀構(gòu)件進(jìn)一步包括接觸臂，所述接觸臂在所述上部部分的肩部處對(duì) 著所述端子插口從所述上部部分延伸，所述接觸臂在所述肩部處折疊成從 所述上部部分朝向所述端子插口懸臂式地延伸進(jìn)所述管狀構(gòu)件；其中所述接觸臂形成所述管狀構(gòu)件內(nèi)的彈性彈簧，且包括接近所述端 子插口的接觸面，用以接納各種長(zhǎng)度的公端子。
全文摘要
本發(fā)明涉及母端子接頭及其制造方法。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，用于制造母端子的方法包括沖切一條導(dǎo)電材料和形成線連接部分以接納電線。坯件可以包括延伸進(jìn)毗鄰所述線連接部分的區(qū)域的接觸臂。所述接觸臂從端子連接部分以預(yù)先確定的角度延伸進(jìn)這個(gè)區(qū)域。所述接觸臂可以先于將所述端子連接部分彎曲成用于接納公端子的突出部的管狀構(gòu)件而被弄直且被折疊。弄直所述接觸臂的步驟可使用專門(mén)的精壓過(guò)程完成，該過(guò)程將壓力應(yīng)用到所述肩部周?chē)膶?dǎo)電材料，導(dǎo)致所述導(dǎo)電材料在受限區(qū)域內(nèi)變形，從而允許將所述接觸臂弄直。
文檔編號(hào)H01R13/115GK101552422SQ200910133350
公開(kāi)日2009年10月7日 申請(qǐng)日期2009年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月3日
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