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连接器端子夹紧力控制方案

2019-03-19 10:16:54    1937次浏览

根据对连接器端子夹紧力的影响因素分析可知:①端子在低温下使用时,常用材料及常用端子结构可满足使用要求。②端子在高温下使用时,常用材料的应力释放造成的夹紧力衰减,使夹紧力不能满足电性能使用要求。

由以上分析提出两种解决高温下端子夹紧力衰减的设计方案:弹性结构二次夹紧方案和箱体结构二次夹紧方案。

2.1弹性结构二次夹紧方案

该方案是根据对连接器端子的应力释放分析提出的降低应力释放、提供稳定夹紧力的方案。该方案可解决高温下应力释放造成的端子夹紧力衰减问题(该方案已获专利授权,专利号:ZL2.3 ):由于常用端子材料在高温环境下,使用过程中的应力衰减造成的夹紧力衰减会导致电性能降低,考虑将端子上提供夹紧力的弹性结构部位增加廉价材料(保证应力释放率低而不需要高导电性能)构成的二次夹紧弹性结构,从而保证端子在高温环境下使用时提供稳定的夹紧力。

如图4所示,该方案的第一弹性结构与常规方案的弹性结构具有相同的工作原理一一通过母端子的弹性结构夹紧公端子头部,使电路导通,弹性结构由母端子在冲压成型过程中同时成型,与母端子的材料一致,一般为铜合金材

料。该方案增加了第二弹性结构,附着在母端子主体外部,材料为不锈钢,对第一弹性结构进行二次夹紧。总体夹紧力由第二弹性结构决定(图4)。不锈钢材料可在高达200 0C的环境温度作用下保证夹紧力稳定,解决了高温作用下端子夹紧力衰减的问题,且不锈钢材料的价格低于铜合金。

2.2箱体结构二次夹紧方案

采用弹性结构二次夹紧方案可有效解决高温环境下端子夹紧力衰减问题,但由于冲压回弹现象对二次夹紧结构精度的影响,往往使夹紧力达不到设计要求的数值。一般的解决办法是利用尺寸补偿法解决此问题,但当产品规格较小时,尺寸补偿法无法达到预期效果。

针对端子规格较小(小于2.8)的情况,提出箱体在线激光焊接二次夹紧方案(该方案已获专利授权,专利号:ZL2.9):如图s所示,该方案由内外两层材料组成,内层材料为导电性能良好的铜合金,由内层箱体结构、弹性结构夹紧部、弹性结构支撑部组成;外层材料为应力释放性能良好的不锈钢,通过冲压方法形成外层箱体结构包裹在内层箱体结构和内层弹性结构的四周。内层弹性结构由连接在内层箱体上的z对弹片形成的弹性结构夹紧部和弹性结构支撑部组成。弹性结构夹紧部的作用相当于常规方案的弹性结构,用于夹紧公端子头部,实现电路导通。外层箱体结构通过作用于弹性结构支撑部完成对弹性结构夹紧部的二次夹紧。外层箱体结构的冲压接口部位设置有激光焊接点,使此种方案可使外层箱体结构通过在线激光焊接的方法解决冲压回弹问题。

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