CN101950864B - 带有电源连接件的正交连接器系统 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于连接第一电路板(106)和相对于该第一电路板正交取向的第二电路板(108)的正交连接器系统。该正交连接器系统包括连接至所述第一电路板的插座组件(102)。该插座组件具有插座外壳(112)、由该插座外壳固定的多个信号触头模块(118，162，164)，以及由该插座外壳固定的电力触头模块(121)。所述信号触头模块具有绝缘体(170)和从该绝缘体延伸的插座触头(136，252)。所述电力触头模块具有绝缘体(260)以及由该绝缘体延伸的电力触头(276)。管座组件(104)与所述插座组件配合，并连接至所述第二电路板。该管座组件具有管座外壳(122)和由该管座外壳固定的管座触头模块(128，302)。

Description

带有电源连接件的正交连接器系统
技术领域
本发明涉及可以以正交关系进行配合的连接器。
背景技术
一些电气系统利用电连接器将两个电路板相互连接。在某些应用中，这些电路板可取向为彼此正交。电连接器典型地为安装至各个电路板的边缘的直角连接器。为了电连接这种直角连接器，中板电路板在其相对的前后两侧上设置有前后管座连接器。该中板电路板与连接的两个电路板都垂直。前管座连接器接收直角连接器中的一个，后管座连接器接收另一直角连接器。前后管座连接器都包含与直角连接器的对应的配合触头连接的插脚。借助于中板电路板，前管座连接器的插脚与后管座连接器的插脚电连接。例如，迹线沿着和/或穿过中板电路板进行布置以将对应的插脚相互电连接。
已知的利用直角连接器和安装至中板电路板的管座连接器的电气系统并不是没有缺陷。例如，由于设置在被连接的两个电路板之间的配合接口的数量，已知的电气系统易于发生信号衰减。例如，从一个电路板至另一电路板的信号通道包括第一电路板和第一直角连接器之间的板接口，第一直角连接器和第一管座连接器之间的配合接口，第一管座连接器和中板之间的板接口，中板和第二管座连接器之间的另一板接口，第二管座连接器和第二直角连接器之间的配合接口，以及第二直角连接器和第二电路板之间的板接口。在各个接口处信号衰减都是固有的。另外，沿着触头、插脚以及限定两个电路板之间的信号通道的迹线中的任何部分，一些信号衰减都是固有的。信号衰减问题在更高的信号速度下变得尤其引人注意。已知的利用中板电路板的连接器系统的其它问题是中板电路板的成本以及前后管座连接器的成本。这些成本由部件的制造和装配引起。
已经提出了一些连接器系统以解决通过沿着中板电路板上的迹线传输信号导致的信号损失。一个这样的连接器系统完全消除了中板电路板，并在安装至相互连接的电路板上的连接器之间进行直接连接。然而，由于这些连接器彼此正交设置，使得这种连接器结构很复杂。另外，希望穿过这些连接器的接口传输电力。而穿过相互垂直布置的连接器的接口形成电力通路是很难的。
需要以正交的关系互连这些电路板，同时穿过这些电路板之间的接口传输电力。
发明内容
根据本发明，一种正交连接器系统被设置成用于连接第一电路板和相对于该第一电路板正交取向的第二电路板。该正交连接器系统包括连接至所述第一电路板的插座组件。该插座组件具有插座外壳、由该插座外壳固定的多个信号触头模块，以及由该插座外壳固定的电力触头模块。所述信号触头模块具有绝缘体和从该绝缘体延伸的插座触头。所述电力触头模块具有绝缘体以及由该绝缘体延伸的电力触头。管座组件与所述插座组件配合并连接至所述第二电路板。该管座组件具有管座外壳和由该管座外壳固定的管座触头模块。每个管座触头模块具有绝缘体、从该绝缘体延伸的管座触头以及从该绝缘体延伸的电力触头。所述插座触头直接连接至相应的管座触头，所述管座触头模块的电力触头直接连接至电力触头模块的相应的电力触头，且所述电力触头模块取向为与所述管座触头模块正交。
附图说明
图1为根据示例性实施例形成的正交连接器系统的透视图，其示出了插座组件和管座组件处于未配合状态；
图2为图1中所示的正交连接器系统的透视图，其中插座组件和管座组件处于配合状态；
图3为图1中示出的插座组件的前端透视图；
图4为图3中所示的插座组件的第一种类型的触头模块的前端透视图；
图5为图3中所示的插座组件的第二种类型的触头模块的前端透视图；
图6为图3中所示的插座组件的第三种类型的触头模块的前端透视图；
图7为图1中所示的管座组件的第一种类型的触头模块的前端透视图；
图8为图1中所示的管座组件的第二种类型的触头模块的前端透视图；
图9为图7中所示的第一种类型的触头模块的引线框架的透视图；
图10为图8中所示的第二种类型的触头模块的引线框架的透视图；
图11示出了处于配合状态的插座组件和管座组件通过它们的配合接口的截面；
图12为根据替代实施例形成的正交连接器系统的透视图，其图示了插座组件和管座组件处于未配合状态；
图13为图12所示的插座组件的电力触头模块的前端透视图；
图14为图12所示的管座组件的电力触头模块的前端透视图。
具体实施方式
图1为根据示例性实施例形成的正交连接器系统100的透视图，其示出了两个可以彼此直接连接的连接器组件102、104。连接器组件102、104每个都分别直接连接到第一和第二电路板106、108。连接器组件102、104被配置为在第一和第二电路板106、108之间传输电力。
连接器组件102、104被用来将第一和第二电路板106、108彼此电连接，而无需使用中板电路板。另外，由于连接器组件102、104彼此直接连接，所以正交连接器系统100没有利用安装至中板电路板的管座连接器，就将第一和第二电路板106、108电连接。在第一和第二电路板106、108之间只设置了一个可分离的配合接口，也就是第一和第二连接器组件102、104之间的可分离的配合接口。电力穿过第一和第二连接器组件102、104之间的配合接口而被传输。电力在第一和第二电路板106、108之间进行传输，而没有利用被安装至第一和第二电路板106、108的独立的电连接器。
第一和第二电路板106、108相互正交，并且连接器组件102、104相互正交。例如，其中一个连接器组件104相对于另一连接器组件102旋转了90°。配合轴110延伸过第一和第二连接器组件102、104，第一和第二连接器组件102、104在与配合轴110平行的方向上并沿着配合轴110相互配合。在示例性的实施例中，第一和第二电路板106、108都大致平行于配合轴110延伸。正交连接器系统100电连接第一和第二电路板106、108，而无需利用设置在第一和第二连接器组件102、104之间的、取向为垂直于配合轴110的电路板。
在示出的实施例中，第一连接器组件102构造为插座组件，下文中可称之为插座组件102。第二连接器组件104构造为管座组件，下文中可称之为管座组件104。插座组件102被配置为与管座组件104进行配合。
应当认识到，在替代的实施例中，插座组件102和管座组件104可以互换，从而使得插座组件102可以安装至第二电路板108，管座组件104可以安装至第一电路板106。还要意识到，在不使用其上安装有对应的管座连接器的中板电路板的情况下，可利用不同类型的电连接器来电连接第一和第二电路板106、108。在替代的实施例中，不同类型的电连接器可具有不同的形状、波形因数、配合接口、触头布局、触头类型等等。插座组件102和管座组件104仅仅是来示出了该正交连接器系统100的示例性实施例。
插座组件102包括外壳112，该外壳112在其前部116具有配合面114。外壳112固定多个触头模块118。触头模块118从外壳112的后部120被装入。触头模块118电连接至第一电路板106。配合面114相对于第一电路板106和配合轴110取向为正交。
触头模块118中的至少一个包括电力导体，其将电力从第一电路板106传输至配合面114。这样的触头模块118可被称作为电力触头模块121。在示出的实施例中，插座组件102包括一个触头模块，其限定了专用的电力触头模块121，该专用的电力触头模块121仅包括只通过电力触头模块121来传输电力的电力导体。电力触头模块121的电力导体沿着与各个触头模块118平行、并与第一电路板106垂直的电源层123彼此对齐。电力触头模块121表示沿着插座组件102的一侧的外侧触头模块。电力触头模块121具有与其它触头模块118相同的波形系数。电力触头模块121以与其它的触头模块118相似的方式，从后部120被装入并由外壳112固定。
管座组件104包括外壳122，该外壳122在其前端126处具有配合面124。外壳122保持多个触头模块128。触头模块128从外壳122的后部130被装入。触头模块128电连接至第二电路板108。配合面124相对于第二电路板108和配合轴线110被取向为垂直。
外壳122包括接收插座组件102的至少一部分的腔132。腔132内设置有配合触头134的阵列，用来与插座组件102的相应的配合触头136(图4和图5中所示)进行配合。当触头模块128被耦接至外壳122时，配合触头134从对应的触头模块128延伸到腔132内。配合触头134通过触头模块128电连接至第二电路板108。在替代的实施例中，插座组件102的外壳112包括将管座组件104的至少一部分接收在其内的腔。
触头模块128中的至少一个包括从第二电路板108向配合面124传输电力的电力导体。当触头模块128耦接至外壳122时，管座电力触头138与该电力导体连接，并从相应的触头模块128延伸到腔132中。在示出的实施例中，以及下面将要进一步描述的，每个触头模块128包括至少一个电力导体和相关联的用于通过其传输电力的管座电力触头138。每个触头模块128还包括通过其传输数据信号、并与配合触头134连接的信号导体。电力导体和管座电力触头138可能不同于信号导体和信号配合触头134。在示出的实施例中，每个电力触头138被设置在对应的一个触头模块128的顶部，以使电力触头138沿着电源层140彼此对齐。电源层140平行于第二电路板108，并与各个触头模块128垂直。当插座组件102与管座组件104配合时，电源层140与插座组件102的电源层123对齐，以使电力导体通过直接连接彼此电连接。
插座组件102的触头模块118每个都沿着平行的插座组件触头模块平面142排列，其中一个插座组件触头模块平面在图1中示出。类似地，管座组件104的触头模块128每个都沿着平行的管座组件触头模块平面144排列，其中一个管座组件插头模块平面在图1中示出。插座组件触头模块平面142被取向为相对于管座组件触头模块平面144大致垂直。插座组件触头模块平面142被取向为相对于第二电路板108大致平行。管座组件触头模块平面144被取向为相对于第一电路板106大致平行。
在替代的实施例中，电源接口可以与图1所示的布局相反。例如，插座组件102可包括多个触头模块，其中每个触头模块都包含电力触头和信号触头。管座组件104可包括专用的电力触头模块，该专用的电力触头模块仅具有用来连接电源的电力触头。同样地，插座组件102的电源层垂直于由插座组件102的触头模块所限定的平面，管座组件104的电源层平行于由管座组件104的触头模块所限定的平面。
图2为处于配合状态的正交连接器系统100的透视图。在配合过程中，插座组件102和管座组件104中的至少一个沿着配合轴110朝向另一个移动，直到插座组件102和管座组件104彼此配合。当配合好之后，就在插座组件102和管座组件104之间建立起了电连接，并在第一和第二电路板106、108之间建立起了对应的电连接。当配合好后，电力和数据信号可穿过插座组件102和管座组件104之间的接口进行传输。电力可由外部电源提供给第一电路板106或者第二电路板108，并通过连接器组件102、104传输至另一电路板106、108。可选择地，插座组件102或者管座组件104可处于固定位置，并且仅插座组件102和管座组件104中的另一个沿着配合轴110在配合的方向上移动。例如，管座组件104可以固定在电子设备内，例如主机、计算机、网络开关、计算机服务器等，而插座组件102可以为电连接至该电子设备的外部设备的一部分。反之亦然。
图3为示出触头模块118和电力触头模块121耦接至外壳112的插座组件102的前部透视图。外壳112包括在前端116和后部120之间延伸的底座150。多个触头导槽152延伸过底座150。触头导槽152接收配合触头136(图4中所示)。多个电力导槽153延伸过底座150。电力导槽153接收电力触头276(图6中所示)。可选择地，电力导槽153可彼此对齐成一列。触头导槽152和电力导槽153以与插座配合触头136和插座电力触头276的布局方式互补的布局设置。
底座150包括顶部154和底部156。底座150包括在顶部154和底部156之间延伸的相对侧边158。侧板160从外壳112的后部120向后延伸。侧板160可用来引导和/或固定触头模块118和/或电力触头模块121。触头模块118和电力触头模块121耦接至外壳112的后部120。可选择地，触头模块118和电力触头模块121的至少一部分可被装入后部120并固定在其中。
在示例性的实施例中，除了电力触头模块121外，还采用多个触头模块118。这些触头模块118可彼此相同，或者替代地，可利用不同类型的触头模块118。例如，在示出的实施例中，采用了两种不同类型的触头模块118，也就是“A”类型触头模块162和“B”类型触头模块164。触头模块162、164以5个“A”类型触头模块162和5个“B”类型触头模块164相互交替的顺序排列设置。尽管示出了10个触头模块118，但是可以采用任何数目的触头模块118。另外，可以采用两种以上类型的触头模块118，并可根据特定的应用以任意顺序利用不同类型的触头模块118。电力触头模块121可位于触头模块118中的任意位置，在示出的实施例中，电力触头模块121被定位为模块组中的最外侧模块。
图4为用于插座组件102(图3中所示)的“A”类型触头模块162的前部透视图。在示例性的实施例中，触头模块162与名称为正交连接器系统(ORTHOGONALCONNECTORSYSTEM)的、序号为12/353550的美国专利申请中描述的触头模块类似，上述美国专利申请的全部主题以参考的方式被并入于此。触头模块162包括具有相对侧边172、174的触头模块体170。触头模块体170将多个导体(未示出)固持在其中。在示例性的实施例中，导体由引线框架形成，围绕这些导体过模制成触头模块体170。替代地，表示导体的单个触头被定位在触头模块体170内。导体在触头模块体170内沿着导体平面178延伸并限定了导体平面178。导体平面178平行于触头模块体170的侧边172、174延伸。可选择地，导体平面178大致居中地位于侧边172、174之间。
触头模块体170包括前配合边180和与配合边180正交的底部安装边182。触头模块体170还包括与配合边180相对的后边184以及与安装边182相对的顶部边185。
导体在配合边180和安装边182之间大致沿着导体平面178延伸。配合触头136电连接至相应的导体，并延伸过配合边180。可选择地，配合触头136可以与导体一体地形成为引线框架的一部分。配合触头136可能为信号触头、接地触头、电力触头等。在示出的实施例中，配合触头136为配置成传输数据信号的信号触头。配合触头136可成对地设置，且配合触头136可以传送差分信号对。
在示例性的实施例中，配合触头136从导体平面178中偏移出来。配合触头136包括位于触头模块体170的配合边180前方的过渡部分188。配合触头136包括位于过渡部分188前方的配合部分190。过渡部分188将配合触头136从导体平面178过渡引出。例如，过渡部分188可以为曲线的或者弯曲的，以使配合部分190与导体平面178不共面。可选择地，过渡部分188可以为曲线的或者弯曲的，以使配合部分190与导体平面178平行。在示例性的实施例中，配合部分190与触头模块体170的边172、174中的一个对齐。可选择地，相邻的配合触头136的配合部分190可以设置在导体平面178的相对侧上。例如，成对的配合触头136可以在相反的方向上偏离。在示出的实施例中，配合触头136为带有一对由空隙分隔开的横梁的音叉式触头。
触头模块118包括多个触头尾部198。触头尾部198电连接至相应的导体并延伸过安装边182。可选择地，触头尾部198可与导体一体形成为引线框架的一部分。在示例性的实施例中，触头尾部198大致与导体平面178共面。触头尾部198可以为安装到电路板106上的通孔中的针眼型触头。可以采用其它类型的触头，用于通孔安装或者表面安装至电路板106。
屏蔽罩200被耦接至触头模块162。屏蔽罩200可专门设计适用于特定类型的触头模块，例如“A”类型触头模块162，而不能用于其它类型的触头模块，例如“B”类型触头模块164(图3中所示)。然而，在替代的实施例中，屏蔽罩200可被设计为与不止一种类型的触头模块162或164一起使用。屏蔽罩200包括向前延伸的屏蔽罩配合触头202和向下延伸的屏蔽罩尾部204。屏蔽罩配合触头202可延伸到相应的触头导槽152(图3中所示)中，用于与管座组件104的相应的屏蔽罩配合触头配合。屏蔽罩尾部204可以包括一个或多个安装到电路板106上的通孔内的针眼型触头。可以采用其它类型的触头，用于通孔安装或者表面安装至电路板106。
配合触头136和屏蔽罩配合触头202以这样的布局彼此互补，其中屏蔽罩配合触头202位于相邻的配合触头对136之间。触头尾部198和屏蔽罩尾部204以这样的布局彼此互补，其中屏蔽罩尾部204位于相邻的几对触头尾部198之间。配合触头136和屏蔽罩配合触头202具有重复的信号-信号-接地的触头型式。
图5为用于插座组件102(图3中所示)的“B”类型触头模块164的前端透视图。屏蔽罩250耦接至触头模块164。触头模块164基本上与图3中所示的触头模块162类似，但是配合触头252和触头尾部254的结构和型式可能不同于配合触头136(图4中所示)和触头尾部198(图4中所示)的结构和型式。类似地，屏蔽罩250基本上与屏蔽罩200(图3中所示)类似，但是屏蔽罩配合触头256和屏蔽罩尾部258的结构和型式可能不同于屏蔽罩配合触头202(图4中所示)和屏蔽罩尾部204(图4中所示)的结构和型式。
屏蔽罩250耦接至触头模块164，以使屏蔽罩配合触头256设置在相邻的几对配合触头252之间，屏蔽罩尾部258设置在相邻的几对触头尾部254之间。配合触头252和屏蔽罩配合触头256从底部到顶部具有重复的接地-信号-信号的触头型式，这不同于“A”类型触头模块162的信号-信号-接地的触头型式。触头尾部254和屏蔽罩尾部258从前至后具有接地-信号-信号的触头型式，这不同于“A”类型触头模块162的信号-信号-接地的触头型式。
当插座组件102装配好时，触头模块162、164彼此相邻设置。触头模块162、164的不同的触头型式使信号通道的位置交错(例如，信号通道可能由配合触头、导体和/或触头尾部限定)，以使触头模块164内的一个或多个信号通道与相邻触头模块162的信号通道不重合或者不对齐。相比于利用相同的触头模块的插座组件，采用两种类型的触头组件162、164的插座组件102的总体电气性能可得到提高。
图6为用于插座组件102(图3中所示)的电力触头模块121的前端透视图。电力触头模块121包括具有相对侧边262、264的触头模块体260。触头模块体260内固持有多个导体261(虚线所示)。在示例性的实施例中，导体261由引线框架形成，围绕导体261过模制成触头模块体260。替代地，表示导体261的单个触头被定位在触头模块体260内部。导体261在触头模块体260内沿着电源层123延伸并限定了电源层123(图1中所示)。电源层123平行于触头模块体260的侧边262、264延伸。可选择地，电源层123大致居中地位于侧边262、264之间。
触头模块体260包括前向配合边270和与配合边270正交的底部安装边272。触头模块体260还包括与配合边270相对的后向边274以及与安装边272相对的顶部边275。
电力触头276从配合边270延伸，电力尾部278从安装边272延伸。导体261在电力触头276和电力尾部278之间基本上沿着电源层123延伸。可选择地，电力触头276可与导体261一体形成为引线框架的一部分。同样地，电力触头276限定了电力导体261的外露部分。电力触头276被配置为与管座电力触头138(其中一个在图6中用虚线示出)配合，以在插座组件102和管座组件102(都在图1中示出)之间传输电能。触头模块121可设置有任意何数量的电力触头276。电力触头276沿着电源层123彼此对齐。可选择地，电力触头276可以具有不同的长度，用于顺序配合。
电力触头276沿着电力触头轴283在底座280和尖端282之间延伸。在示例性的实施例中，电力触头276构成了具有由空隙286隔开的一对横梁284的音叉形触头。管座电力触头138被接收在空隙286中。在替代的实施例中，可以采用其它类型的触头。
可选择地，电力触头276具有位于底座280和尖端282之间的嵌合部分288。嵌合部分288使得尖端282相对于底座280位于平面之外，以使电力触头276沿着电力触头轴283不共面。电力触头276限定了位于嵌合部分288前部的前向配合部分290和位于嵌合部分288后部的后向配合部分292。前向配合部分290相对于后向配合部分292有偏移。前向配合部分290沿着第一配合线294与管座电力触头138接合，后向配合部分292沿着第二配合线296与管座电力触头138接合。
在配合或者未配合的过程中，电力触头276和管座电力触头138之间可能会产生电弧或者火花。当有电弧发生时，可能对电力触头276和/或管座电力触头138产生负面影响。例如，触头在接口处可能发生退化、起凹点或者被烧毁。触头可能会变黑并被覆盖上一层薄膜。接口处的镀层可能被消除。可能牺牲前向配合部分290和管座电力触头138的沿着第一配合线294的部分，以使得沿着后向配合部分292和第二配合线296的触头之间的最终配合不受电弧的影响。退化限于前向配合部分290和沿着第一配合线294的管座电力触头138的部分。同样地，后向配合部分292和第二配合线296仍保持干净并不发生退化。
电力尾部278电连接至相应的导体261并穿过安装边272延伸。可选择地，电力尾部278可以与导体261一体形成为引线框架的一部分。同样地，电力尾部278限定了电力导体261的外露部分。可选择地，每个电力导体261可和不止一个电力尾部278一体形成。同样地，可以穿过电力尾部278和电路板106(图1中所示)之间的接口传输更多的电能。例如，可穿过该接口传输更高的电流或更高的电压。可选择地，至少一些导体261可被设置为更宽，并限定了能够传输更高电流或更高电压的较高等级的电力导体。
图7为用于管座组件104(图1中所示)的触头模块128和屏蔽罩300的前透视图。多个触头模块128被用于管座组件104。这些触头模块128可以彼此相同，或者替代地，也可以采用不同类型的触头模块128。例如，图7示出了一种类型的触头模块，即“A”类型触头模块。另一类型的触头模块，即“B”类型触头模块302(图8所示)也可用于管座组件104。触头模块128、302可以以交替的次序排列。可采用任意数量的触头模块128或者302。另外，可采用多于两种类型的触头模块，并且根据特定的应用，可以采用任意顺序设置不同类型的触头模块。
屏蔽罩300耦接至触头模块128。屏蔽罩300可以接地至第二电路板108(图1中所示)和/或插座组件102(图1中所示)。可选择地，在没有相应的屏蔽罩300的情况下，可采用触头模块128。通过结合至少一些屏蔽罩的特征，例如下面描述的屏蔽罩配合触头和屏蔽罩尾部，可以将触头模块128设计为无屏蔽性的。
触头模块128包括具有相对侧边372、374的触头模块体370。触头模块体370将多个导体376(图9中所示)固持在其中。在示例性的实施例中，导体376由引线框架377(图9中所示)形成，围绕导体376过模制成触头模块体370。可替代地，表示导体376的单个触头设置于触头模块体370内部。导体376在触头模块体370内沿着导体平面378延伸并限定导体平面378。导体平面378平行于触头模块体370的侧边372、374延伸。可选择地，导体平面378大致居中地位于侧边373、374之间。
触头模块体370包括前向配合边380和与配合边380正交的底部安装边382。触头模块体370还包括与配合边380相对的后向边384以及与安装边382相对的顶部边385。
导体376基本上沿导体平面378在配合边380和安装边382之间延伸。配合触头134(图1中所示)电连接至相应的导体376并延伸过配合边380。可选择地，配合触头134可与导体376一体形成为引线框架377的一部分。同样地，配合触头134限定了导体376的外露部分。配合触头134构成了配置为传输数据信号的信号触头。配合触头134可成对地设置，并且配合触头134可传输差分信号对。
管座电力触头138从配合边380延伸。尽管只示出了一个管座电力触头138，但是要意识到，触头模块128可设置有任意数量的管座电力触头138。管座电力触头138较配合触头134要长。同样地，当管座组件104与插座组件102(图1中所示)配合时，管座电力触头138要先于配合触头134进行配合。管座电力触头138较配合触头134要宽。管座电力触头138的宽度可基于通过触头模块128传输的电量来选择。例如，对于较高的电压或电流的应用场合，管座电力触头138可以设置的较宽，或者对于较低的电压或电流的应用场合，管座电力触头138可以较窄。在示例性的实施例中，管座电力触头138构成了大致平坦且呈矩形的刀片型触头。在替代的实施例中，可以采用其它类型的触头。
配合触头134和管座电力触头138以预定的型式布置。这种型式与插座组件102的配合触头136和电力触头276的布置互补，使得配合触头136、134可以彼此电连接，并且管座电力触头138可以电连接至相应的电力触头276。如上所述，不同类型的触头模块128可具有不同布置的配合触头134。例如，“B”类型触头模块302(图8中所示)可以具有与图7中示出的“A”类型触头模块128不同的配合触头134和管座电力触头138的布局。在示出的实施方式中，管座电力触头138定位为接近于顶部边385，但是在替代的实施例中，管座电力触头138的位置可以是不同的。
在示例性的实施例中，配合触头134从导体平面378中偏移出来。配合触头134包括位于触头模块体370的配合边380的前方的过渡部分388。配合触头134包括位于过渡部分388前方的配合部分390。过渡部分388将配合触头134从导体平面378中引出。例如，过渡部分388可以为曲线状或弯曲的，以使配合部分390与导体平面378不共面。可选择地，过渡部分388可以为曲线状或者弯曲的，以使配合部分390平行于导体平面378。在示例性的实施例中，配合部分390大致与触头模块体370的侧边372、374中的一个对齐。可选择地，相邻的配合触头134的配合部分390可以设置在导体平面378的相对侧边上。例如，一对配合触头134中的两个配合触头可以在相反的方向上偏离。管座电力触头138大致与导体平面378共面，但是，管座电力触头138可以在导体平面378的一侧或者另一侧上偏移。
触头模块128包括多个触头尾部398。触头尾部398电连接至相应的导体376并延伸过安装边382。可选择地，触头尾部398可与导体376一体形成为引线框架376的一部分。同样地，触头尾部398限定了导体376的外露部分。触头模块128还包括一个或多个电力触头尾部400。电力触头尾部400电连接至电力导体并延伸过配合边382。可选择地，电力触头尾部400可与电力导体一体形成为引线框架377的一部分。不止一个电力触头尾部400可以与电力导体一体形成。
屏蔽罩300包括向前延伸的屏蔽罩配合触头402和向下延伸的屏蔽罩尾部404。屏蔽罩配合触头402被配置为与插座组件102的相应的屏蔽罩配合触头256(图5中所示)配合。屏蔽罩尾部404可包括一个或多个装配到电路板108上的通孔中的针眼型触头。其它类型的触头可用于通孔安装或者表面安装至电路板108。配合触头134和屏蔽罩配合触头402具有从触头模块128的底部至顶部的重复的信号-信号-接地的触头型式。触头尾部398和屏蔽罩尾部404具有从触头模块128的前端到后端的重复的信号-信号-接地的触头型式。
如上所述，也可以在不用屏蔽罩300的情况下，使用触头模块128。在这些实施例中，屏蔽罩配合触头402和屏蔽罩尾部404可作为触头模块128的一部分。另外，屏蔽罩配合触头402和屏蔽罩尾部404可通过为引线框架377的一部分的导体互连并由触头模块体370固持。
图8为用于管座组件104(图1中示出)的“B”型触头模块302和屏蔽罩450的底部透视图。触头模块302基本上与触头模块128(图7中所示)类似，但是，配合触头452和触头尾部454的布置和型式可以不同于配合触头134(图1中所示)和触头尾部398(图7中所示)的布置和型式。类似地，屏蔽罩450基本上类似于屏蔽罩300(图7中所示)，但是，屏蔽罩配合触头456和屏蔽罩尾部458的布置和型式可以不同于屏蔽罩配合触头402(图7中所示)和屏蔽罩尾部404(图7中所示)的布置和型式。类似于触头模块128，触头模块302包括管座电力触头138中的一个。触头模块302的管座电力触头138基本上类似于触头模块128的管座电力触头138。可替代地，触头模块302的管座电力触头138可以不同于触头模块128的管座电力触头138，例如具有不同的尺寸、外形、类型、处于不同的位置等等。
屏蔽罩450耦接至触头模块302的触头模块体460，使得屏蔽罩配合触头456布置在相邻的几对配合触头452之间，屏蔽罩尾部458布置在相邻的几对触头尾部454之间。配合触头452和屏蔽罩配合触头456具有从下到上的重复的接地-信号-信号的触头型式，这不同于“A”型触头模块128的信号-信号-接地的触头型式。触头尾部454和屏蔽罩尾部458具有从前到后的重复的接地-信号-信号的触头型式，这不同于“A”型触头模块128的信号-信号-接地的触头型式。
图9和10分别示出了触头模块128、302的引线框架377、477。引线框架377、477彼此类似，但是，引线框架377、477分别具有不同的导体376、478的布置和/或配置。引线框架377、477分别由承载体480、482承载。围绕导体376、478过模制成触头模块体370、460(分别在图7和8中示出)以将导体376、478固定在适当的位置。在过模制成触头模块体370、460之后，将导体376、478从承载体480、482上分离。可选择地，触头模块体370、460可以用多于一个的过模制步骤来制成，在过模制成的步骤之间分离导体376、478。
“A”型引线框架377的管座电力触头138具有从承载体支撑件486测得的长度484。“B”型引线框架477的管座电力触头138具有从承载体支撑件486测得的长度488。长度488可以比长度484要短。同样地，“A”型引线框架377的管座电力触头138可以先于“B”型引线框架477的管座电力触头138与插座组件102的相应的电力触头276(图6中所示)配合。
与管座电力触头138相连的导体376、478分别限定了电力导体490、492。电力导体490、492比传送数据信号的导体376、478宽。电力导体490、492的宽度可根据通过其传输的电量来选择。例如，对于较高电压或电流的应用场合，电力导体490、492可以较宽，或者对于较低电压或电流的应用场合，电力导体490，492可以较窄。为了更好地散热，电力导体490、492可以较宽。另外，触头模块体370、460(分别在图7和8中示出)可以具有为了散热而使得电力导体490、492的部分外露的空间。
在示例性的实施例中，多个触头尾部494、496分别从各个电力导体490、492延伸。多个触头尾部494、496被设置为提供与电路板108(图1中所示)的多个连接点。同样地，穿过触头尾部494、496和电路板108之间的接口传输更多的电能。例如，穿过该接口可传输较高的电流或较高的电压。
图11示出了通过插座组件102和管座组件104的配合接口而处于配合状态的插座组件102和管座组件104的截面。图11还用阴影线图示了插座组件102的“A”型触头模块162和“B”型触头模块164的轮廓以及管座组件102的“A”型触头模块128和“B”型触头模块302的轮廓。插座触头模块162、164相对于管座触头模块128、302被取向为正交。每个信号对由围绕在相应的配合触头134、136以及252、452周围的椭圆形阴影线示出。
图11还用阴影线示出了插座组件102的电力触头模块121的轮廓。电力触头模块121被取向为正交于管座触头模块128、302。电力触头276与管座触头模块128、302中的每一个的管座电力触头138相接合。同样地，电从每个管座触头模块128、302被传输至电力触头模块121。电力触头276和管座电力触头138之间的电力接口被限定在外壳112、122的周线之内。
图12为根据替代实施例形成的正交连接器系统500的透视图，其示出了处于未配合状态的插座组件502和管座组件504。连接器组件502、504各自分别直接连接至第一和第二电路板506、508。插座电力触头模块512连接至插座组件502，管座电力触头模块514连接至管座组件504。电力触头模块512、514被配置为在第一和第二电路板506、508之间传送电力。
在示例性的实施例中，插座和管座组件502、504只包括信号和接地导体以及相互耦接的触头。插座和管座组件502、504没有任何电力导体或者电力触头。而是，电力触头模块512、514被用来在电路板506、508之间传送电力。插座和管座组件502、504可基本上与名称为正交连接器系统(ORTHOGONALCONNECTORSYSTEM)的、序号为12/353550的美国专利申请中描述的插座和管座组件类似，其以参考的方式被并入本文中。替代地，插座和管座组件502、504可以为用来将电路板506、508相互连接的其它类型的直接连接型的连接器组件。
插座电力触头模块512是独立并区别于插座组件502的，并耦接至插座组件502。插座电力触头模块512可耦接至插座组件502以使插座电力触头模块512抵靠插座组件502的外壳。在安装至电路板506之前，插座电力触头模块512被插座组件502的外壳固定，以使插座电力触头模块512和插座组件502同时安装至电路板506。当插座电力触头模块512抵靠插座组件502时，该组件具有限定外壳516的外部周边。外壳516为一两部分的外壳，该两部分外壳可以相互牢固地固定或者不相互牢固地固定。插座电力触头模块512和插座组件502安装至电路板506以限定一个单元，并作为电连接器单元彼此配合用于传输电力和数据。
管座电力触头模块514是独立并区别于管座组件504的，并耦接至管座组件504。管座电力触头模块514可以耦接至管座组件504，以使管座电力触头模块514抵靠管座组件504的外壳。在安装至电路板508之前，管座电力触头模块514由管座组件504的外壳固定，以使管座电力触头模块514和管座组件504可以同时安装至电路板508。当管座电力触头模块514抵靠管座组件504时，该组件具有限定外壳518的外部周边。外壳518为一两部分的外壳，该两部分外壳可以彼此牢固地固定，或者彼此不牢固地固定。管座电力触头模块514和管座组件504安装至电路板508以限定一个单元，并作为电连接器单元相互配合传输电力和数据。
电力触头模块512、514可相互直接连接。电力触头模块512、514可以与插座和管座组件502、504同步彼此相互连接。可选择地，在配合过程中，例如通过顺序配合过程，电力触头模块512、514可以先配合，或者连接器组件502、504先配合。
在示出的实施方式中，插座电力触头模块512沿着插座组件502的顶部和后部延伸，以使插座电力触头模块512可以电连接至第一电路板506。管座电力触头模块514沿着管座组件504的侧边延伸，以使管座电力触头模块514可以电连接至第二电路板508。在替代的实施例中，其它的配置也是可以的。例如，在替代的实施例中，电力接口可以与图12中所示的布置相反。例如，与管座电力触头模块514类似的电力触头模块可以沿着插座组件502的侧边延伸。与插座电力触头模块512类似的电力触头模块可以沿着管座组件504的顶部和后部延伸。
图13为用于插座组件502(图12中所示)的插座电力触头模块512的前端透视图。电力触头模块512包括触头模块体520，该触头模块体520在位于模块体520前方的配合端522和位于模块体520的底部的安装端524之间延伸。配合端和安装端522、524相互正交。配合端522与管座电力触头模块514(图12中所示)配合。安装端524安装至第一电路板506(图12中所示)。触头模块体520呈L形，并具有沿插座组件502的后端延伸的后端部分526以及沿着插座组件502的顶部延伸的顶端部分528。
插座电力触头模块512包括在配合端522和安装端524之间延伸的电力导体530(以阴影线示出)。可选择地，电力导体530为在配合端522和安装端524之间转变大约90度的直角形导体。可设置任意数量的电力导体530。在示出的实施例中，设置了4个电力导体530。电力导体530沿着平行于第一电路板506的配合平面设置。电力导体530包括位于其一端的电力尾部532和位于其另一端的电力触头534。电力尾部532可以端接于第一电路板506。电力触头534限定了用于管座电力触头模块514的配合接口。槽536设置在配合端522处，其为管座电力触头模块514的一部分提供了进出于电力触头534的入口。电力触头534和电力尾部532可与电力导体530一体形成，其中电力触头534和电力尾部532为电力导体530的一部分。
图14为用于管座组件504(图12中所示)的管座电力触头模块514(图11中所示)的前部透视图。电力触头模块514包括触头模块体540，该触头模块体540在位于该触头模块体540前方的配合端542和位于触头模块体540的底部的安装端544之间延伸。配合端542和安装端544相互正交。配合端542包括接收插座电力触头模块512(图12中所示)的前部的槽546。安装端544安装至第二电路板508(图12中所示)。触头模块体540为矩形外形并在相对的侧边548之间延伸。当电力触头模块514耦接至第二电路板508时，侧边548中的一个沿着管座组件504的侧边延伸。
管座电力触头模块514包括在配合端542和安装端544之间延伸的电力导体550。可选择地，电力导体550可以为在配合端542和安装端544之间转变大约90度的直角形导体。可设置任意数量的电力导体550。在示出的实施例中，设置了4个电力导体550。电力导体550沿着垂直于第二电路板508的配合平面设置。电力导体550包括位于其一端的电力尾部552和位于其另一端的电力触头554。电力尾部552可端接于第二电路板508。电力触头554限定了用于插座电力触头模块512的电力触头534(图13中所示)的配合接口。电力触头554被接收在槽536(图13中所示)中，以与电力触头534配合。电力触头554和电力尾部552可与电力导体550一体形成，其中电力触头554和电力尾部552为电力导体550的外露部分。可围绕电力导体550过模制成触头模块体540。替代地，电力导体550可以被触头模块体540接收并固定在其中。例如，触头模块体540可以被分为两半，在电力导体550被放置该两半之间后，该两半耦接在一起。

Claims (5)

1.一种用于连接第一电路板(106)和相对于该第一电路板正交取向的第二电路板(108)的正交连接器系统，该正交连接器系统的特征在于：
连接至所述第一电路板的插座组件(102)，该插座组件具有插座外壳(112)、由该插座外壳固定的多个信号触头模块(118，162，164)，以及由该插座外壳固定的电力触头模块(121)，所述信号触头模块具有绝缘体(170)和从该绝缘体延伸的插座触头(136，252)，所述电力触头模块具有绝缘体(260)以及由该绝缘体延伸的电力触头(276)；和
与所述插座组件配合并连接至所述第二电路板的管座组件(104)，该管座组件具有管座外壳(122)和由该管座外壳固定的管座触头模块(128，302)，每个管座触头模块具有绝缘体(370，460)、从该绝缘体延伸的管座触头(134，452)以及从该绝缘体延伸的电力触头(138)；
其中所述插座触头直接连接至相应的所述管座触头，所述管座触头模块的电力触头直接连接至相应的所述电力触头模块的所述电力触头，且所述电力触头模块与所述管座触头模块正交，
其中所述信号触头模块的插座触头包括位于所述绝缘体(170)的配合边(180)前方的过渡部分(188)以及位于该过渡部分(188)前方的配合部分(190)，所述过渡部分为曲线的或者弯曲的，以使所述配合部分(190)与平行于所述绝缘体(170)的侧边的导体平面(178)不共面，每个信号触头模块的相邻的插座触头(136)的配合部分(190)设置在所述导体平面(178)的相反侧上，其中一个信号触头模块内的信号通道与相邻信号触头模块的信号通道不对齐，每个信号触头模块内的成对的插座触头(136，252)在相反的方向上偏离，屏蔽罩配合触头(202)位于相邻的成对的插座触头(136，252)之间。
2.如权利要求1所述的正交连接器系统，其中所述插座触头以行和列的方式设置，所述行与各自的第一和第二电路板平行，所述列与各自的第一和第二电路板垂直，所述插座组件的电力触头被设置在同一列中，所述管座组件的电力触头被设置在同一行中。
3.如权利要求1所述的正交连接器系统，其中所述管座触头模块沿着平行的管座平面(144)延伸，所述信号触头模块和所述电力触头模块沿着平行的插座平面(142)延伸，所述管座组件与所述插座组件配合，以使所述管座平面与所述插座平面正交。
4.如权利要求1所述的正交连接器系统，其中所述插座组件的电力触头沿着电力触头轴(283)从所述绝缘体延伸至尖端，该电力触头具有嵌合部分(288)，以使所述电力触头沿该电力触头轴不共面。
5.如权利要求1所述的正交连接器系统，其中所述管座触头模块被固定于所述管座外壳内，以使所述电力触头沿着管座电源层(140)彼此对齐，该管座电源层垂直于所述管座触头模块延伸。
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