电连接器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种电连接器，包括插针和设置有接触部的端子，所述接触部上形成有在插针插入时以基圆圆心为圆心偏转的接触面，所述接触面上具有初始接触位置和最终接触位置，所述最终接触位置与基圆圆心的距离ＲＢ为：其中，ｒ为初始接触位置与基圆圆心的距离，α为初始接触位置相对于水平线的偏转角度，θＢ为最终接触位置相对于初始接触位置的角度。本实用新型专利技术通过对端子接触面形状的设计，有效消除了插针与端子接触面之间初始接触位置与最终接触位置的偏移，避免了接触位置移动到插针阻焊层上的可能，提高了插针与端子电连接的可靠性。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种微型电信和计算机领域应用的电连接装置，特别是涉及一种 电连接器。
技术介绍
随着电子设备向更高的传输速度和更小型化发展，电连接器的体积也越来越小。 目前，金手指是微型电信和计算机架构中常用的一种电连接方式。金手指是在印刷电路板 (Printed Circuit Board, PCB)上直接制作焊盘，作为电连接器的一部分，作用等同于连接 器插针，电连接器的另一部分采用簧片结构，称之为端子。连接时，将插针直接插入端子，端 子的簧片紧紧压设在金手指表面，从而实现电连接。图1为现有技术电连接器中端子的结构示意图。如图1所示，现有技术端子的主 体结构包括管脚部11、支撑部12、悬臂部13、接触部14和导引部15，其中管脚部11连接在 支撑部12的一侧，悬臂部13连接在支撑部12的另一侧，接触部14内侧形成接触面。图2a 和图2b为现有技术金手指PCB与端子的电连接横截面示意图，其中图2a为金手指PCB插 入端子的开始状态，图2b为金手指PCB插入端子的最终状态。如图2a和图2b所示，现有 技术金手指PCB的主体结构包括基板21、金手指22和阻焊层23，金手指22设置在基板21 两侧的表面，阻焊层23设置在金手指22的根部。随着金手指PCB插入端子，端子两个接触 部14之间的间距逐渐增大，直到金手指PCB完全插入端子。目前设计中，接触部14与金手 指22的接触位置均在距离手指根部0. 3mm左右处。实际使用发现，因为制造公差、装配公 差等不可避免的因素，金手指PCB插入端子的初始接触位置与最终接触位置有偏移，而接 触位置的偏移有可能会使最终接触位置位于金手指PCB的阻焊层上，导致电连接的中断， 降低了金手指PCB与端子电连接的可靠性。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种电连接器，提高插针与端子电连接的可靠性。为解决上述技术问题，本技术提供了一种电连接器，包括插针和设置有接触 部的端子，所述接触部上形成有在插针插入时以基圆圆心为圆心偏转的接触面，所述接 触面上具有初始接触位置和最终接触位置，所述最终接触位置与基圆圆心的距离Rb为 其中，r为初始接触位置与基圆圆心的距离，α为初始接触位置相对于水平线的偏转角度，θ Β为最终接触位置相对于初始接触位置的角度。进一步地，位于初始接触位置上方接触面的形状为以基圆圆心为圆心、以初始接 触位置与基圆圆心的距离为半径的圆弧，位于最终接触位置下方接触面的形状为以基圆 圆心为圆心、以最终接触位置与基圆圆心的距离为半径的圆弧。所述初始接触位置到最终接触位置之间接触面的形状可以为以基圆圆心为 圆心、以R(e)为曲率半径的曲线，其中，R(e)为接触面上某一点与基圆圆心的距离，3R(e) = ryl\ + tan2(e-a) , θ为该点相对于初始接触位置的角度，α为初始接触位置相对 于水平线的偏转角度。所述初始接触位置到最终接触位置之间接触面的形状也可以为抛物线、双曲线或 多项式曲线，所述抛物线、双曲线或多项式曲线经过初始接触位置和最终接触位置，所述抛 物线、双曲线或多项式曲线在最终接触位置与位于最终接触位置下方的圆弧相切或相交， 或在初始接触位置与位于初始接触位置上方的圆弧相交或相切。所述初始接触位置到最终接触位置之间接触面的形状也可以为直线，所述直线经 过初始接触位置和最终接触位置。所述初始接触位置到最终接触位置之间接触面的形状也可以为由至少二条直线 段组成的折线，所述折线的第一条直线段经过初始接触位置，所述折线的最后一条直线段 经过最终接触位置。所述插针包括基板、金手指和阻焊层，所述金手指依次排列形成在基板表面，所述 阻焊层形成在金手指的根部。所述端子还包括管脚部、支撑部、悬臂部和导引部，所述支撑部设置在管脚部与悬 臂部之间。进一步地，所述支撑部为金属支撑部或塑胶支撑部。进一步地，所述悬臂部、接触部和导引部的表面上涂敷有保护层，所述保护层为镀 金层、镀银层、镀镍层、镀锡层或镀钯镍合金层。本技术提供了一种电连接器，通过对端子接触面形状的设计，有效消除了插 针与端子接触面之间初始接触位置与最终接触位置的偏移，避免了接触位置移动到插针阻 焊层上的可能，提高了插针与端子电连接的可靠性。附图说明图1为现有技术电连接器中端子的结构示意图；图2a和图2b为现有技术金手指PCB与端子的电连接横截面示意图；图3为现有电连接器中接触面与金手指接触位置偏移的几何解析图；图4为本技术电连接器中接触面与金手指接触位置的几何解析图；图5为本技术电连接器中插针的结构示意图；图6为本技术电连接器中一种端子的结构示意图；图7a和图7b为本技术电连接器中另一种端子的结构示意图；图8为本技术接触面第一实施例的示意图；图9为本技术接触面第二实施例的示意图；图10为本技术接触面第三实施例的示意图。具体实施方式以下结合附图，对本技术实施例的技术方案做进一步详细说明。经专利技术人的深入研究，现有电连接器中端子与插针之间初始接触位置与最终接触 位置的偏移是由于端子接触面形状设计缺陷造成的。为了减少插针插入端子过程中接触面 与金手指表面的摩擦力，降低表面磨损，现有技术通常将端子的接触面设计成一段圆弧，而正是接触面的圆弧状结构导致了接触位置偏移的技术缺陷。图3为现有电连接器中接触面 与金手指接触位置偏移的几何解析图。如图3所示，G表示悬臂部与支撑部之间的连接点， 称之为悬臂支点，A1A2之间的弧面为现有技术圆弧状的接触面，A1为接触面与金手指的初始 接触位置，O1为圆弧状接触面在初始接触位置对应的圆心，A2表示接触面与金手指的最终 接触位置，O2为圆弧状接触面在最终接触位置对应的圆心。由于插针的厚度大于端子两个 接触面之间的距离，因此插针插入端子过程中，端子的悬臂部以悬臂支点G为圆心、以圆心 O1到悬臂支点G的距离为半径向外偏转。在插针开始插入端子时，金手指在初始接触位置 A1与接触面接触，显然此时圆弧半径O1A1具有最大的水平投影距离。插针插入端子使悬臂 部偏转过程中，圆心O1逐渐上移，初始接触位置A1逐渐上移，金手指与接触面的实际接触位 置逐渐下移，最终使圆心上移到O2位置，初始接触位置上移到A11位置，金手指在最终接触 位置A2与接触面接触，此时圆弧半径O2A2具有最大的水平投影距离。虽然在垂直方向上最 终接触位置A2低于初始接触位置A11,但由于接触面圆弧的曲率半径较大，最终接触位置A2 仍高于初始水平线O1A1,即在插针插入端子前后，金手指与接触面的接触位置从初始接触位 置~上移到最终接触位置A2。通过上述分析可以看出，为了有效消除端子与插针之间初始接触位置与最终接触 的位置偏移，接触面的形状设计是核心。下面通过图示详细说明本技术接触面形状的 设计理念。图4为本技术电连接器中接触面与金手指接触位置的几何解析图。如图4所 示，A1表示接触面与金手指的初始接触位置，且初始接触位置A1上方的接触面形状为圆弧， O1为该圆弧的圆心，r为该圆弧的半径，在下述分析中定义为基圆，O1为基圆圆心。实际分 析中，可采用有限元仿真或实验的方法分析或测量基圆的运动方式，当电连接器的插针插 入端子使悬臂张开时，悬臂的偏转使基圆一方面以悬臂支点G为圆心公转，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电连接器，包括插针和设置有接触部的端子，所述接触部上形成有在插针插入时以基圆圆心为圆心偏转的接触面，所述接触面上具有初始接触位置和最终接触位置，其特征在于，所述最终接触位置与基圆圆心的距离Ｒ↓［Ｂ］为：Ｒ↓［Ｂ］＝ｒ＊１＋ｔａｎ↑［２］（θ↓［Ｂ］－α），其中，ｒ为初始接触位置与基圆圆心的距离，α为初始接触位置相对于水平线的偏转角度，θ↓［Ｂ］为最终接触位置相对于初始接触位置的角度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟锋，张健，林国勇，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94