專利名稱：單葉回轉(zhuǎn)雙曲面片簧式插孔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電連接器技術(shù)領(lǐng)域，主要提出一種單葉回轉(zhuǎn)雙曲面片簧式插孔。
背景技術(shù)：
目前，普通的電連接器有開口孔和片簧式插孔，分別為兩點(diǎn)接觸和兩線接觸式，由于二者均是懸臂梁，接觸電阻大、拔插力大、不耐震動，因而只能用于一般場合。而對于那些需在高可靠連接場合使用的電連接器目前主要有單葉回轉(zhuǎn)雙曲面線簧式插孔和冠帶結(jié)構(gòu)插孔，由于二者均有拔插力柔和、接觸電阻小、抗震動、耐沖擊、壽命長、高可靠，并能在惡劣的震動、沖擊環(huán)境中可靠工作的特點(diǎn)，因而得以廣泛推廣應(yīng)用。但二者在做性能對比時，發(fā)現(xiàn)冠帶結(jié)構(gòu)插孔的接觸電阻比單葉回轉(zhuǎn)雙曲面線簧式插孔的小30％，經(jīng)過分析，采用冠帶結(jié)構(gòu)的插孔，由于冠帶上的多條彈片同時接觸插針，其接觸方式橫截面(如圖4所示)在彈片數(shù)量恒定時最大限度地增大了與插針5的接觸面積，彈片與插針的接觸方式是彈片平面和插針的圓弧面的平面——弧面接觸，因此接觸電阻小。而單葉回轉(zhuǎn)雙曲面線簧式插孔接觸方式橫截面(如圖5所示)是線簧絲圓形截面的弧頂與插針圓形截面的弧頂?shù)幕∶妗∶娼佑|，由于線簧絲直徑很小，一般在φ0.3mm以下，線簧絲實(shí)際與插針的接觸面積很小，近似于線一線接觸，由于受到最大拔插力、連接器孔組孔間距的限制，采用圓形截面線簧絲的線簧式結(jié)構(gòu)插孔時，不可能無限增大線簧絲的直徑和總根數(shù)，因此由于總接觸面積小于冠帶結(jié)構(gòu)的插孔，導(dǎo)致其接觸電阻比冠帶結(jié)構(gòu)的插孔的小30％。
單葉回轉(zhuǎn)雙曲面線簧式插孔插拔壽命由于線簧絲表面貴金屬鍍層厚度僅0.63～1.27μm，插拔時由于接觸面積很小，接觸面壓強(qiáng)很大，表面貴金屬鍍層磨損后引起接觸電阻急驟增大，因而插拔壽命僅500～1000次，不能有較大幅度提高。
由于國外生產(chǎn)的冠帶結(jié)構(gòu)的插孔接觸電阻很小，因此仿制時只有選用純銅材料制造插針時，單葉回轉(zhuǎn)雙曲面線簧式插孔接觸電阻才接近冠帶結(jié)構(gòu)的插孔。由于純銅材料硬度極低，不僅在加工和周轉(zhuǎn)時極易碰傷表面，加工難度提高，生產(chǎn)成本增加，同時容易產(chǎn)生插拔機(jī)械壽命下降，插拔時產(chǎn)生金屬堆積甚至產(chǎn)生金屬碎屑。而且由于純銅材料較黃銅價格高，材料成本增加。
單葉回轉(zhuǎn)雙曲面線簧插孔的抗震性能好，是由于其單葉回轉(zhuǎn)雙曲面結(jié)構(gòu)的雙曲面彈性結(jié)構(gòu)形成的，為了保證最小插拔力，同時保證插拔機(jī)械壽命，設(shè)計時選用線簧絲的材料硬度較插針高許多，在長期震動試驗(yàn)時，由于接觸面的壓強(qiáng)較大，造成機(jī)械磨損使線簧絲與插針的接觸面形成了凹槽型腐蝕，使線簧孔的接觸電阻增大而失效。
冠帶結(jié)構(gòu)插孔的長期抗震性能，由于冠帶與插針接觸面積大，超過單葉回轉(zhuǎn)雙曲面線簧孔的長期抗震性能。
帶電插拔時，單葉回轉(zhuǎn)雙曲面線簧孔帶電插拔時因接觸面積小，易產(chǎn)生電弧，燒斷線簧絲，沒有帶電插拔能力；由于冠帶結(jié)構(gòu)的插孔插針與冠帶接觸面積大，帶電插拔能力大于單葉回轉(zhuǎn)雙曲面線簧式插孔。
單葉回轉(zhuǎn)雙曲面線簧孔在應(yīng)用于小型化時由于孔組尺寸結(jié)構(gòu)限制，采用直徑φ0.07mm以下的圓形線簧絲由于機(jī)械強(qiáng)度太小，不僅經(jīng)常發(fā)生亂絲和斷絲現(xiàn)象，難于保證生產(chǎn)質(zhì)量，不能保證機(jī)械拔插次數(shù)，而且由于線簧絲直徑太細(xì)，與插針接觸時磨損太快，造成拔插力急劇下降。需要尋找一種可以較好地保證插拔壽命、穩(wěn)定拔插力、并且提高提高工藝穩(wěn)定性的方法。
冠帶結(jié)構(gòu)插孔在應(yīng)用于小型化時由于冠帶安裝孔和冠帶難以加工，直徑φ1以下插孔不能采用該結(jié)構(gòu)插孔。
根據(jù)歐姆定律R＝U/I，當(dāng)電流、電壓一定時，降低電阻的方法有增大接觸面積、提高接觸面的壓強(qiáng)、提高接觸面的表面粗糙度和使用接觸電阻更小的材料等方法。單純提高接觸面的壓強(qiáng)將引起插拔力增大，容易引起金屬堆積甚至產(chǎn)生金屬碎屑；單純提高接觸面的表面粗糙度受到加工條件限制，難以提高到Ra0.4以上；使用接觸電阻更小的材料，選銅合金時若選用含銅量更高的方法時，材料硬度將急驟下降，此時不僅加工難度提高，生產(chǎn)成本增加，同時容易產(chǎn)生插拔機(jī)械壽命下降，產(chǎn)生引起金屬堆積甚至產(chǎn)生金屬碎屑。
綜上所述，在相同的條件下增大接觸面積，這樣不僅可以降低接觸電阻，而且同時降低了單位面積的壓強(qiáng)，顯著提高插拔機(jī)械壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的即由此產(chǎn)生，提出一種在相同條件下增大接觸面積、降低接觸電阻、降低單位面積壓強(qiáng)、提高使用壽命的單葉回轉(zhuǎn)雙曲面片簧式插孔。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是在后套的一端設(shè)有孔，孔內(nèi)安裝有內(nèi)套，在內(nèi)套的內(nèi)壁周圍均布有多根線簧絲，每根線簧絲的截面為矩形。
本實(shí)用新型由于采用矩型(扁型)線簧絲后，插針和多根扁形截面的線簧絲接觸，其接觸方式橫截面放大圖如圖5所示。扁形截面的線簧絲由于受到自身彈力和單葉回轉(zhuǎn)雙曲面產(chǎn)生的彈力的雙重作用，與插針的接觸方式是面——面接觸，由于接觸面積增大，使其綜合電性能性能較有了顯著提高。
線簧絲表面貴金屬電鍍層厚度雖未增加，但由于接觸面積增大，接觸面積壓強(qiáng)較小，插拔壽命顯著提高，接觸電阻更加穩(wěn)定，因而插拔壽命可以超過500～1000次，并有較大幅度提高。
采用扁型線簧絲后接觸電阻很小，制造時選用黃銅材料制造插針，即可滿足設(shè)計和使用要求，由于黃銅材料硬度較高，插拔機(jī)械壽命周期內(nèi)不易磨損，不易產(chǎn)生引起金屬堆積和金屬碎屑，提高了使用穩(wěn)定性。
由于其單葉回轉(zhuǎn)雙曲面結(jié)構(gòu)的雙曲面彈性結(jié)構(gòu)形成的，線簧絲的與插針是面——面接觸，接觸面積大，同樣的插拔力時接觸面積壓強(qiáng)較小，在長期震動試驗(yàn)時，因?yàn)閱挝幻娣e壓強(qiáng)較小，不易因長期震動造成機(jī)械磨損使線簧絲與插針的接觸面形成了凹槽型腐蝕，使線簧孔的接觸電阻增大而失效，提高了線簧孔長期的抗震性能，超過冠帶式結(jié)構(gòu)插孔的長期抗震性能。帶電插拔時，由于新型單葉回轉(zhuǎn)雙曲面片簧插孔的線簧絲與插針接觸面積大，帶電插拔時不易產(chǎn)生電弧，顯著提高帶電插拔能力。帶電插拔能力相當(dāng)于冠帶插孔的帶電插拔能力。
單葉回轉(zhuǎn)雙曲面線簧插孔在應(yīng)用于小型化時，由于孔組尺寸結(jié)構(gòu)限制，采用直徑φ0.07mm以下的圓形線簧絲由于強(qiáng)度太小，不僅經(jīng)常發(fā)生亂絲和斷絲現(xiàn)象，難于保證生產(chǎn)質(zhì)量，而且不能保證機(jī)械拔插次數(shù)，而且由于線簧絲直徑太細(xì)，與插針接觸時磨損太快，造成拔插力急劇下降。需要尋找一種可以較好地保證插拔壽命、穩(wěn)定拔插力、并且提高工藝穩(wěn)定性的方法。采用厚度0.07mm以下的扁形截面的線簧絲，由于機(jī)械強(qiáng)度較圓形線簧絲高，不易發(fā)生亂絲和斷絲現(xiàn)象，易于保證生產(chǎn)質(zhì)量，保證拔插次數(shù)。采用扁型線簧絲較圓型截面的線簧絲的機(jī)械強(qiáng)度提高許多，可以較好地保證插拔壽命、穩(wěn)定插拔力、提高工藝穩(wěn)定性和可靠性。
新型單葉回轉(zhuǎn)雙曲面片簧式插孔是由插針和多根扁形截面的線簧絲接觸，其接觸方式橫截面如圖3。因此，其插拔壽命由于線簧絲與插針是面——面接觸，表面電鍍的貴金屬層厚度雖然只有0.63～1.27μm，但由于接觸面單位面積的壓強(qiáng)很小，鍍層不易磨損引起接觸電阻急驟增大，因而插拔壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于500次，有較大幅度提高。
線簧孔的小型化過程中，通常采用減小線簧絲直徑的方法，目前生產(chǎn)的插針直徑為φ0.635mm的線簧孔都是用此種方法，此時線簧絲直徑為φ0.07mm，其機(jī)械強(qiáng)度較差，在裝配時不僅經(jīng)常出現(xiàn)線簧絲繃不緊的現(xiàn)象而造成亂絲，而且由于線簧絲直徑太細(xì)，與插針接觸時磨損太快，造成拔插力急劇下降，采用扁型線簧絲較圓型截面的線簧絲的機(jī)械強(qiáng)度提高許多，可以較好地保證插拔壽命，穩(wěn)定插拔力和提高工藝穩(wěn)定性。
本實(shí)用新型用一種扁型截面的線簧絲代替圓形截面的線簧絲，與厚度尺寸相同的圓形截面的線簧絲相比增大了線簧絲的截面，提高了線簧絲的機(jī)械強(qiáng)度，采用扁型線簧絲與插針的接觸方式由原來的弧面—弧面線接觸變?yōu)槠矫妗∶娴慕佑|，擴(kuò)大了接觸面積，不僅可以降低接觸電阻、而且同時降低了接觸面單位面積的壓強(qiáng)，顯著提高了插拔機(jī)械壽命。
新型單葉回轉(zhuǎn)雙曲面線簧孔抗震性能由于線簧絲與插針接觸面積大，超過單葉回轉(zhuǎn)雙曲面線簧孔的抗震性能。
新型單葉回轉(zhuǎn)雙曲面線簧孔生產(chǎn)推廣時使用原來生產(chǎn)的設(shè)備，原有的生產(chǎn)工藝，無需購買新設(shè)備即可轉(zhuǎn)產(chǎn)，大大減少了設(shè)備投資，將帶來極為可觀的經(jīng)濟(jì)效益。


附圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖3為本實(shí)用新型片簧插孔與插針接觸的局部放大圖。
附圖4為現(xiàn)有線簧線與插針接觸的一種局部放大圖。
附圖5為現(xiàn)有線簧插孔與插針接觸的另一種局部放大圖。
圖中，1、后套，2、內(nèi)套，3、線簧絲，4、前套，5、插針。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖，給出本實(shí)用新型的實(shí)施例如下實(shí)施例1如附圖1所示，本實(shí)施例由后套1、內(nèi)套2及線簧絲3構(gòu)成，在后套1的一端設(shè)有孔，該孔內(nèi)設(shè)有內(nèi)套2，內(nèi)套2與孔為過盈配合連接，在內(nèi)套2的內(nèi)壁設(shè)有多根線簧絲3，每根線簧絲3的截面為矩形，本實(shí)施例為扁形(如圖3所示)。
實(shí)施例2如附圖2所示，本實(shí)施例是在實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，為便于裝配，把后套1設(shè)計為兩體結(jié)構(gòu)，即后套1和前套4，該后套1與前套4與內(nèi)套2均為過盈配合連接，并通過后套1與前套4的連接部位的壓接點(diǎn)使其連接為整體結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求1.一種單葉回轉(zhuǎn)雙曲面片簧式插孔，具有后套(1)，該后套(1)的一端設(shè)有孔，孔內(nèi)設(shè)有內(nèi)套(2)，在內(nèi)套(2)的內(nèi)壁具有均布的線簧絲(3)，其特征在于所述線簧絲(3)的截面形狀為矩形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單葉回轉(zhuǎn)雙曲面片簧式插孔，其特征在于所述的線簧絲(3)的截面形狀為扁形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單葉回轉(zhuǎn)雙曲面片簧式插孔，其特征在于所述矩形或扁形線簧絲(3)的截面的四個直角均為圓弧過渡。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單葉回轉(zhuǎn)雙曲面片簧式插孔，其特征在于所述的后套(1)設(shè)有孔的前端設(shè)有前套(4)，該前套(4)與內(nèi)套(2)為過盈配合連接。
專利摘要本實(shí)用新型屬于電連接器技術(shù)領(lǐng)域。提出的單葉回轉(zhuǎn)雙曲面片簧式插孔具有后套(1)，該后套(1)的一端設(shè)有孔，孔內(nèi)設(shè)有內(nèi)套(2)，在內(nèi)套(2)的內(nèi)壁具有均布的線簧絲(3)，所述線簧絲(3)的截面形狀為扁型。本實(shí)用新型用扁型截面的線簧絲代替圓形截面的線簧絲，其厚度尺寸與相同直徑圓形截面的線簧絲相比增大了線簧絲的截面，提高了線簧絲的機(jī)械強(qiáng)度，使線簧絲與插針接觸方式由原來的弧面——弧面線接觸變?yōu)槠矫妗∶娴慕佑|，擴(kuò)大了接觸面積，降低了接觸電阻，同時降低了接觸面的壓強(qiáng)，顯著提高插拔機(jī)械壽命、抗震性能和工藝穩(wěn)定性。
文檔編號H01R13/33GK2617051SQ0321742
公開日2004年5月19日 申請日期2003年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月21日
發(fā)明者史向澤, 史向輝 申請人:史向澤