[发明专利]电连接器及旋转双曲面母线族密绕线簧结构的插孔接触件

说明书

技术领域

本发明涉及一种电连接器，特别涉及一种具有旋转双曲面母线族密绕线簧结构的插孔接触件，及设置该插孔接触件的电连接器。

背景技术

电连接器一般由插头和插座组成，插头主要由插针组件、插头壳体和连接机构组成；插座则主要由插孔组件、插座壳体和连接机构组成。现有技术中，电连接器大多应用在静态状态和动态运行状态平稳的载体中，插头与插座在连接时多采用卡口连接或螺纹连接；插针与插孔在接触时则多采用弹性收口接触或一般直线簧接触。

随着工业化自动化技术的快速发展，航空、航天、深海潜水、高速铁路、城市轨道交通、电动汽车等等领域对电连接器的连接可靠性提出了更高要求。然而，参见图1所示，现有的线簧电连接器中，各个插孔金属丝110构成的直线簧固定在两个平行有间隔布置的内套之间，且这些插孔金属丝110沿内套的中心轴设置；再将上述结构的接触件置于插座400的插孔内。插孔金属丝110、插座400的外侧及内侧插孔，以及插头的插针500表面分别具有金或银的镀层700。则，当插针500与插座400的插孔金属丝110在配合时沿轴向看是线接触，但从任意一个垂直于轴向的截面可以看出，插针500的圆周与各个插孔金属丝110的圆周之间是点接触600，易失效，且由于接触面小导致现有技术不能用于大电流大功率传输场合。

因此，在高速和超音速、三维方向持续震动和颠簸、高速转弯和急刹、高频等使用场合下，若采用一般的直线簧或弹性收口等接触方式，就会导致瞬时断电等接触不可靠现象的发生，难以适应和满足高速、高频、持续震动载体的安全运行和使用要求。

即是说，现有技术存在的缺点是：

1. 现有电连接器的插孔内直线母线与插针配合时接触面积小，瞬断概率大，可能的瞬断时间长；

2. 现有电连接器的插孔与插针的接触面积小，无法实现大电流大功率传输。

发明内容

本发明的目的旨在解决上述现有技术中的缺陷和不足，提供一种新型电连接器及其中具有旋转双曲面母线族密绕线簧结构的插孔接触件，来保证电连接器插针和插座之间有稳定可靠的电连接，以满足高速、高频、持续震动载体安全运行和使用要求。

为了达到上述目的，本发明的一个技术方案是提供一种旋转双曲面母线族密绕线簧结构的插孔接触件，所述插孔接触件包含线簧环和旋转双曲面密绕线簧母线族，所述旋转双曲面密绕线簧母线族是在该线簧环圆周的中心轴方向上形成一个两端大、中间小的旋转双曲面包络结构，该旋转双曲面密绕线簧母线族内部沿中心轴的轴向还形成有一个插孔；

当有插针从外部插入所述插孔后，所述旋转双曲面密绕线簧母线族内侧形成的圆周包络面，包覆在所述插针的外表面上实现圆周面接触，使得所述插孔接触件与插针之间形成紧密地导电接触。

一组由弹性金属丝制成的直母线，沿所述线簧环的圆周均匀分布，并绕着所述中心轴以同一方向等斜度旋转，以形成所述旋转双曲面密绕线簧母线族；其中以同一方向等斜度旋转是指，同时左旋或右旋的各个所述直母线与所述中心轴的夹角都相等；当插针插入所述插孔后，多个直母线与所述插针表面分别形成包络线接触。

各个所述直母线穿设于线簧环内，每个直母线的两端分别固定连接在所述线簧环轴向两端的圆形开口处。

设各个所述直母线与所述中心轴之间的夹角为螺旋角度β；

若所述插孔接触件应用于电子电路或信号电路的弱电连接器中，且当各个所述直母线的直径小于Φ0.2mm时，所述螺旋角度β介于2°~ 9°之间；

若所述插孔接触件应用于动力电路电连接器中，且当各个所述直母线的直径介于Φ0.2 ~ 0.6mm之间时，所述螺旋角度β介于5°~ 15°之间。

本发明的另一个技术方案是提供一种电连接器，其中设置有上述的插孔接触件。所述电连接器中还包含配合设置的插座和插头，所述插头的插针插入到所述插座中设置的插孔接触件内，使得该插孔接触件的旋转双曲面密绕线簧母线族内侧形成的圆周包络面，包覆在所述插针的外表面上实现圆周面接触，进而使得所述插孔接触件与插针之间形成紧密地导电接触，实现插头与插座的电连接。

所述插座后端设置有连接件，该连接件的内部与所述插孔接触件进行电连接，而该连接件通过外表面设置的螺纹与外部器件形成紧固连接及导电接触。

针对现有技术，本发明所述电连接器中具有旋转双曲面密绕线簧结构的插孔接触件，其优点在于：