具有插针固定环的电连接器的制作方法

1.本技术涉及电气连接技术领域，并且更具体地，涉及一种具有插针固定环的电连接器。


背景技术：

2.电连接器(electric connector)被广泛应用于各种工业领域，例如汽车电子电气架构中的车辆连接器，以及光伏发电系统的储能连接器。
3.电连接器通常包括塑料外壳体以及安装于壳体内的端子。端子插入壳体后，前后两端分别通过适当的接线技术与其它导体构成电连接(例如，端子前端和对配端子插接，端子后端与导线压接或以螺栓方式连接)。图1a显示了一款用于容纳插针端子的插座连接器完成接线后的状态，其中，插针端子110用于从插座连接器100的后端插入连接器的塑壳中，然后插座连接器100的前端可以和对配连接器(未示出)插接在一起。图1b从另一视角显示了图1a中的插座连接器。
4.图2示出的一款插针端子110可用于图1a所示的应用中。结合图1a的外部视图、图1d的截面图、以及图2的插针端子，插针端子110包括插入插座连接器100的前端部112，以及留在插座连接器100外部的尾端部116。尾端部116可为扁平状，并设有螺纹孔118，进而可以通过螺栓120等紧固元件将铜牌或其它带有螺纹孔的导体连接到插座端子110的尾端。插针端子110的前端部112可分为三段，依次是定位凸台113，卡装段114，以及插接头段115。定位凸台113用于和插座连接器100的壳体结构配合，提供基本的定位。卡装段114可设有环状的卡槽1141，用于和下文结合图1c所介绍的弹性卡扣配合。圆柱状的插接头段115位于末端，用于和对配连接器中的对配端子建立电连接。
5.图1c显示了这款插座连接器100的前端(即和插针端子的插入端相对的另一端)的视图。如图1c所示，插座连接器100的用于容纳插针端子110的腔体内，有六片沿周向等距分布的弹性卡扣130。图1d显示插座连接器沿图1c中的a-a截面的截面图，图1e显示图1d中方框所示局部的放大图。如图1d和图1e所示，弹性卡扣130是一种从插座连接器100的腔体内壁延伸而出的悬臂结构，这种悬臂大体轴向地延伸，其自由末端包括径向地朝内凸起的卡接凸起135，该卡接凸起135用于卡入插针端子上的卡槽结构1141内，从而起到固定插针端子110的作用。
6.进一步如图1e所示，插针端子110和插座连接器100的腔体产生物理连接的段分为刚性配合段151以及弹性配合段152：刚性配合段由插座连接器100尾端的端子后插孔的深度来限定，插针端子110的本体在整个厚度范围内和端子后插孔的内壁紧密接触；弹性配合段152则是插针端子110的本体和弹性卡扣130发生接触的段，该段基本可由弹性卡扣130在轴向上的延伸长度来限定。刚性配合段151的长度加上弹性配合段152的长度，就是插针端子与连接器壳体间总的配合长度。例如，刚性配合段长度为7.8mm，弹性配合段长度为6.3mm，则总的配合长度为14.1mm。
7.在实际应用中，通过扭力工具转动图1a所示的螺栓120，从而实现接线操作。但是，
在使用扭力工具的过程中，由于工具所施加的力量的传递，可能带动插针端子110在壳体内晃动，而弹性卡扣130会随着插针的晃动而变形。弹性卡扣130变形后，会减少卡扣与插针间的干涉量，从而增加插针脱落的风险。此外，因插针端子110在安装过程中晃动较大，会影响加载扭矩的精准性，从而影响电连接的可靠性。
8.另外，在连接器的出货状态(插针端子插入连接器壳体，但尚未现场安装应用)，也可能发生插针在壳体内晃动的情况。
9.因此，希望能开发一种电连接器，其具有改进的插针固定结构，从而改善因插针端子在连接器壳体内的晃动而造成的失效风险。


技术实现要素：

10.根据本技术的一个方面，提出一种电连接器，包括连接器壳体和安装于所述连接器壳体中的插针端子，所述连接器壳体设有用于装入插针端子的端子通道，其特征在于，所述电连接器还包括用于安装于所述插针端子上的固定环，所述固定环具有沿其周向分布的多个弹片，所述连接器壳体的端子通道的出口处设有沿周向分布的多个台阶，装有所述固定环的插针端子穿过所述端子通道后，所述弹片的末端径向展开以进入由所述台阶提供的凹槽空间。
11.上述的电连接器的实施方式中，所述弹片的末端在所述凹槽空间处形成与所述端子通道的内壁的径向的弹性加载，从而限制或抑制所述插针端子的晃动的物理干涉。
12.上述的电连接器的实施方式中，每个所述弹片的弧长和每个所述台阶的弧长相等，从而形成限制或抑制所述插针端子的转动的物理干涉。
13.上述的电连接器的实施方式中，所述固定环包括环状或筒状的本体，所述多个弹片沿所述本体的壁周向分布。
14.上述的电连接器的实施方式中，所述弹片是和所述固定环的本体连接的悬臂结构，所述悬臂结构的自由末端沿本体的径向向外偏转，所述固定环包括前端和后端，所述固定环安装在所述插针端子上时，所述插针端子的前端和所述固定环的前端对应，所述悬臂结构的自由末端靠近所述固定环的后端。
15.上述的电连接器的实施方式中，所述固定环的本体是周向连续的，且有一个轴向贯通的开口。
16.上述的电连接器的实施方式中，所述固定环的本体由连续的金属片材加工并弯折而成，并留有一个轴向贯通的开口。
17.上述的电连接器的实施方式中，所述插针端子的前端包括卡装段，所述卡装段具有环状槽，该槽的轴向长度和所述固定环的长度对应，以用于所述固定环的定位和安装。
18.上述的电连接器的实施方式中，所述插针端子的前端还包括所述卡装段后侧的定位凸台，和所述卡装段前侧的插接头段。
19.上述的电连接器的实施方式中，当所述插针端子开始穿过所述端子通道时，所述弹片被所述端子通道的壁压入所述固定环的本体，当所述插针端子被插入到由所述定位凸台限定的预定深度时，所述弹片向外偏转并进入由所述台阶定义的凹槽空间。
20.上述的电连接器的实施方式中，所述固定环是金属制成，或由工程塑料制成。
21.上述的电连接器的实施方式中，所述插针端子的插接头段是公端插针或者母端插
针。
附图说明
22.为了进一步阐明本技术的各实施例，将参考附图来呈现本技术的各实施例的更具体的描述。应当理解，这些附图只描绘本技术的典型实施例，因此将不被认为是对本技术所要求保护范围的限制。
23.此外，应当理解，附图中示出了各个部件的主要连接关系，而非所有连接关系，并且附图中的部件以及连接不一定按实际中的比例进行绘制。
24.图1a显示作为本技术的背景技术的一款用于容纳插针端子的插座连接器完成接线后的状态。
25.图1b显示图1a的连接器的另一视角的视图。
26.图1c显示图1a中的插座连接器的前端的视图。
27.图1d显示图1a中的插座连接器的纵剖面图。
28.图1e显示图1d的纵剖面图的局部放大图。
29.图2显示能够用于图1a的应用中的一款插针端子。
30.图3a显示根据本技术的实施例的具有插针固定结构的电连接器的爆炸图。
31.图3b和图3c显示图3a中的固定环的放大图。
32.图4显示图3a所示的电连接器中的壳体前端的视图。
33.图5a显示图3a所示的电连接器的组装状态的纵剖面图。
34.图5b显示图5a中所示的固定环所在部分的局部放大图。
具体实施方式
35.下面的详细描述参照附图进行。附图以例示方式示出可实践所要求保护的主题的特定实施例。应当理解，以下具体实施例出于阐释的目的旨在对典型示例作出具体描述，但不应被理解成对本技术的限制；本领域技术人员在充分理解本技术精神主旨的前提下，可对所公开实施例作出适当的修改和调整，而不背离本技术所要求保护的主题的精神和范围。
36.在以下的详细描述中，阐述了众多具体细节以便提供对各个所描述的实施例的透彻理解。然而，对本领域的普通技术人员将显而易见的是，无需这些具体细节就可实践所描述的各种实施例。除非另外定义，否则在本文中所使用的技术和科学术语应具有与本公开所属领域的普通技术人员所通常理解的相同含义。
37.本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等并不意味着任何顺序、数量或重要性，而是仅用于区分不同的组件或特征。实施例是示例性的实现或示例。说明书中对“实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”、“各种实施例”或“其他实施例”的引用意味着结合实施例描述的特定特征、构造或特性包括在本技术的至少一些实施例中，但不必是全部实施例。“实施例”、“一个实施例”、或“一些实施例”的各种出现并不一定都指代相同的实施例。来自一个实施例的元素或方面可与另一实施例的元素或方面组合。
38.下面结合附图对本技术作进一步的说明。
39.首先参考图3a，描述根据本技术的实施例的电连接器300的爆炸图。
40.如图3a所示，电连接器10可包括插座连接器壳体300，插针端子400，以及用于安装在插针端子上的固定环500。连接器壳体300的外轮廓可以和图1所示的插座连接器100基本一致。插针端子400被构造为以和图2所示的插针端子110类似的方式来使用，但其具有构造上的调整以用于安装固定环500。在组装电连接器10时，将固定环500套装在插座端子400上，然后将其插入连接器壳体300中。如下文所描述的，固定环500上的弹片将和连接器壳体300上的台阶槽相配合，从而避免或抑制插针端子400在连接器壳体300中的晃动。
41.如图3a所示，插针端子400包括插入插座连接器300的前端部412，以及留在插座连接器400外部的尾端部416。尾端部416可为扁平状，并设有螺纹孔418。插针端子400的前端部412可分为三段，依次是定位凸台413，卡装段414，以及插接头段415。定位凸台413用于和插座连接器300的壳体结构配合，提供基本的定位。卡装段414可形成为一段环状槽，槽的轴向长度和固定环500的长度相对应，以用于固定环500的定位和安装。
42.固定环500包括一个环状或筒状的本体540，并具有沿本体540的壁周向分布的若干个弹片，例如，图3所示的四个弹片520。弹片可以是和固定环的本体540连接的悬臂结构，该悬臂结构的自由末端沿本体540的径向向外偏转。固定环500优选为金属材质，从而为弹片提供足够的弹性应力。固定环500的本体540并不需要是周向连续的，相反，本体540可以有一个径向贯通的开口530，从而便于调整本体540的口径，且便于安装。具有开口530的固定环500可以由一个连续的金属片材加工并弯折而成，不过加工方法并不构成对本技术的固定环500的构造方面的限制。固定环500的放大示图可以从图3b和图3c中更为清楚地看到。
43.图4显示图3a所示的电连接器10中的连接器壳体300的前端的视图。如图4所示，连接器壳体300中具有用于容纳插针端子400并供其穿过的端子通道，在端子通道的出口(即图4所观察到的一端)，设有沿周向等距分布的若干台阶，例如，四个台阶420。每个台阶420的弧长可以等于或大于固定环上的弹片520的弧长。通过设置台阶420，使得装有固定环500的插针端子400穿过端子通道后，其弹片520的末端可以径向展开，从而卡入由台阶420所留出的凹槽空间，从而限制插针端子400的晃动以及转动。
44.图5a显示图3a所示的电连接器的组装状态的纵剖面图，图5b显示图5a中所示的固定环500所在部分的局部放大图。如图5b所示，固定环500的本体540具有前端541和后端542，其中，固定环500的向外偏转的弹片的自由端靠近后端542。安装插针端子400时，可以首先将固定环500的本体540套设于插针端子400的卡装段414，即，将固定环500定位并安装于卡装段414所对应的环状槽中。随后，将插针端子400插入连接器壳体300的后端(即，在图3a中自上而下地把插针端子400插入连接器壳体300)。当插针端子400开始穿过由连接器壳体300所限定的端子通道时，由于通道的直径的限制，固定环500的弹片被通道的壁压入固定环的本体540。当插针端子被插入到如图5b所示的深度(此深度的定位可由定位凸台413来提供)时，台阶420为弹片520的末端提供了释放空间，因此弹片520向外偏转，进入由台阶420定义的凹槽空间，此时，弹片520的末端在该凹槽空间处形成与端子通道的内壁的径向的弹性加载。偏转释放的弹片520由此和台阶420形成了物理干涉，这种干涉的其中一方面体现为对插针端子的晃动的限制或抑制，具体而言，当插针端子400要发生偏离端子通道的轴心的摆动时，弹片520的弹性应力会抵消导致这种摆动的作用力。此外，可以理解，这种物理干涉的另一方面体现为对插针端子的转动的限制或抑制，因为台阶420可阻止固定环500
的弹片520的转动。
45.上述实施例中，作为可行的变化例，固定环可以是非金属材质，例如由工程塑料制成的，只要基于这种材质的悬臂结构能提供足以对抗端子晃动的弹性回复力。
46.上述实施例中，作为可行的变化例，连接器壳体中可以有两个或更多的端子通道，因此可以插入两个或更多的插针端子。
47.上述实施例中，插针端子400的尾端部416所具有的结构可依其所适用的接线技术而具有不同的形式。
48.上述实施例中，插针端子400的插接头段415可以是公端插针或者母端插针。
49.上文已对本技术的基本概念做了描述。显然，对于本领域技术人员来说，上述披露仅仅作为示例，而并不构成对本技术的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本技术进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本技术中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本技术实施例的精神和范围。