CN101964466A

CN101964466A - 具有屏蔽件的电连接器组件

Info

Publication number: CN101964466A
Application number: CN2010102850958A
Authority: CN
Inventors: 凯文·E·韦德纳; 杰弗里·K·奥纳
Original assignee: Tyco Electronics Corp
Current assignee: TE Connectivity Corp
Priority date: 2009-07-21
Filing date: 2010-07-21
Publication date: 2011-02-02
Also published as: US20110021042A1; TW201106561A; US7946854B2

Abstract

一种电连接器组件，包括同轴连接器结构(40)，其具有配置为在电路板的板边缘(22)上表面安装至电路板(12)的上表面(20)的中心触点(48)。该中心触点在轴向上沿着触点轴(54)延伸。该电连接器组件包括屏蔽壳体块(42)，其从同轴连接器结构向后延伸。屏蔽壳体块具有接收中心触点的一部分的屏蔽室(62)，并且屏蔽室具有沿着电路板的上表面延伸的开口底部(74)。屏蔽件(100)与同轴连接器结构和屏蔽壳体块中的至少一个啮合。该屏蔽件在轴向上沿着屏蔽室的开口底部的至少一部分延伸。

Description

具有屏蔽件的电连接器组件

技术领域

本发明涉及一种具有屏蔽以减少电磁干扰(EMI)的电连接器。

背景技术

高频连接器用于使印刷电路板上的高频信号、例如射频(RF)信号导通或截止。一种类型的这样的连接器是同轴连接器，其具有直接安装至电路板的中心触点。同轴连接器在一端上具有同轴连接器接口，并且在另一端上具有连接至印刷电路板的中心触点。多种类型的同轴连接器标准是已知的并且被广泛应用，例如SMA、SMB、SMC、SSMA、3.5-mm、2.4-mm和1.85-mm标准。具有配合同轴接口的同轴电缆被连接至同轴连接器的同轴连接器接口。

该连接器典型地是直角连接器、垂直连接器或者边缘装配连接器。所有类型都具有优点和缺点。与直角连接器相比，边缘装配连接器和垂直连接器能够具有更高的性能，因为边缘装配连接器的中心触点是直的，而直角连接器的中心触点以90°弯曲。此外，与垂直连接器和直角连接器相比，边缘装配连接器典型地具有更小的外形。此外，可以使用与波动焊接相反的回流焊接将边缘装配连接器的中心触点电连接至电路板，这可以减少成本并且提供更可靠的连接。另外，与直角连接器相比，可以更容易地将边缘装配连接器固定至电路板，例如不使用二次固定零件。然而，与边缘装配连接器相比，直角连接器能够更好的屏蔽中心触点，因为边缘装配连接器具有沿着电路板的安装表面的敞开壳体，并且通常在中心触点脱离连接器和在电路板的表平面上经过的点之间存在间隙。

仍然存在对于具有改进的抵抗电干扰的屏蔽的边缘装配连接器的需求。

发明内容

根据本发明，一种电连接器组件包括同轴连接器结构，其具有配置为在电路板的板边缘上表面安装至电路板的上表面的中心触点。该中心触点在轴向上沿着触点轴延伸。电连接器组件包括屏蔽壳体块，其从同轴连接器结构向后延伸。屏蔽壳体块具有接收中心触点的一部分的屏蔽室，并且屏蔽室具有沿着电路板的上表面延伸的开口底部。一个屏蔽件与同轴连接器结构和屏蔽壳体块中的至少一个啮合。该屏蔽件在轴向上沿着屏蔽室的开口底部的至少一部分延伸。

附图说明

图1示出了边缘装配连接器组件。

图2是用于图1所示的组件的边缘装配电连接器的底视图。

图3示出了用于图2所示的电连接器的屏蔽件。

图4是电连接器组件的侧面部分剖视图。

图5是电连接器和屏蔽件的后视图。

图6示出了可替换的电连接器组件。

图7示出了另一个可替换的电连接器组件。

具体实施方式

图1示出了用于将同轴电缆连接器(未示出)与印刷电路板12互连的电连接器组件10。电连接器组件10包括电连接器14和用于屏蔽电连接器14的一部分的屏蔽件100(如图3所示)。电连接器14包括同轴连接器接口16和电路板接口18。在电连接器14的前侧上提供同轴连接器接口16，用于与同轴电缆连接器配合。在电连接器14的后侧上提供电路板接口18，用于安装至电路板12的上表面20。

在图示实施方式中，电连接器14呈现了一种从电路板12的板边缘22延伸的边缘装配连接器。板边缘22定向为垂直于电路板12的上表面20。板边缘22在可以表示电路板12的顶面的上表面20和电路板12的底面24之间延伸。电路板12具有在上表面20和底面24之间的厚度。作为边缘装配连接器，电连接器14通常定位为与由电路板12限定的面板共面，并且位于板边缘22的前方。例如，电连接器14的一部分垂直地设置在电路板12的面板上方，并且电连接器14的一部分垂直地设置在电路板12的面板下方。

图1中仅示出了电路板12的一部分。电路板12可以是任何尺寸的并且可以包括任何数量的电连接器14和/或其他电部件。电连接器14可以通过电路板12的电路与电部件或其他电连接器14互连。

电连接器14延伸穿过面板26。电路板12和电连接器14的电路板接口18设置在面板26的后表面28后侧。这样，可以将电路板12容纳在例如计算机的电子设备内部。电连接器14的同轴连接器接口16设置在面板26的前表面30前侧。这样，同轴连接器接口16在电子设备外部，用于与同轴电缆连接器配合。

图2是电连接器14的底视图。电连接器14包括位于电连接器14前侧的同轴连接器结构40，其配置为与同轴电缆连接器配合。电连接器14包括位于电连接器14后侧的屏蔽壳体块42，其配置为安装至电路板12(如图1所示)。在同轴连接器结构40和屏蔽壳体块42之间设置中间体44。

电连接器14包括屏蔽壳体46，其保持中心触点48并为其提供屏蔽。屏蔽壳体46可以至少部分地由金属材料制成，以提供对于电噪声，例如能够使沿着中心触点48传送的信号降质的电磁干扰(EMI)或其他类型的干扰，的屏蔽。例如，屏蔽壳体46可以由金属材料冲压并成型或加工而成。可替换地，屏蔽壳体46可以由喷涂金属的塑料材料或电镀金属的塑料制成。

在示范性实施例中，同轴连接器结构40、屏蔽壳体块42和中间体44一起限定屏蔽壳体46。例如，在图示实施方式中，同轴连接器结构40包括前侧壳体50，屏蔽壳体块42包括后侧壳体52。中间体44定位在前侧壳体50和后侧壳体52之间的过渡部分上。在示范性实施例中，前侧壳体50、后侧壳体52和中间体44相互整体地形成。可替换地，前侧壳体50和/或后侧壳体52可以与中间体44分离并不同，并且在组装过程中被耦合至中间体44或者相互耦合。中间体44可以形成同轴连接器结构40或屏蔽壳体块42的一部分。中间体44可以定位为远离同轴连接器结构40或屏蔽壳体块42，例如通过在它们之间具有其他结构，或者通过使同轴连接器结构40或屏蔽壳体块42的一部分位于中间体44与同轴连接器结构40和屏蔽壳体块42中的另一个之间。

同轴连接器结构40包括中心触点48，其沿着触点轴54在配合端56(如虚线所示)和安装端58之间轴向地延伸。配合端56可以由插针、插座或另一种连接器接口表示。中心触点48通常在配合端56和安装端58之间为圆柱形。同轴连接器结构40还包括保持中心触点48的绝缘体49(如虚线所示)。前侧壳体50沿着触点轴54圆周地围绕中心触点48和绝缘体49。绝缘体49使中心触点48与前侧壳体50电绝缘。

前侧壳体50具有外表面60，其具有总体上为圆形的横截面。外表面60沿着触点轴54的直径是可变的，使得前侧壳体50包括向内形成台阶的部分和向外形成台阶的部分。外表面60和中心触点48共同限定同轴连接器接口16。例如，可以控制外表面60相对于中心触点48的相对尺寸和位置，从而限定遵守具体同轴连接器标准的同轴连接器接口16。也能够使用其他的几何形状，包括非圆形的几何形状。

屏蔽壳体块42限定接收中心触点48的安装端58的屏蔽室62。屏蔽壳体块42包括后侧壳体52，其具有在后侧壳体52的前侧68和后侧70之间延伸的相对的侧壁64、66。后侧壳体52还包括顶壁72和开口底部74。开口底部74提供从屏蔽壳体块42下方到屏蔽室62的入口。开口底部74暴露中心触点48，并且呈现屏蔽壳体46仅有的不被屏蔽的部分，沿着该部分的中心触点48不被屏蔽，并且因此易受EMI的影响。屏蔽件100(如图3所示)用于屏蔽开口底部74。在替换实施方式中，屏蔽壳体块42可以具有相对于电路板12的不同形状或定向，使得中心触点48容易从不同于底部的区域受到EMI的影响。屏蔽件100(如图3所示)可以定位为从屏蔽壳体块42中的任何开口阻碍EMI。

中间体44具有前端面肩部76和后端面肩部78。同轴连接器结构40从前端面肩部76向前延伸。屏蔽壳体块42从后端面肩部78向后延伸。在后侧壳体52的前侧68和屏蔽室62的前侧上提供后端面肩部78。中心触点48延伸穿过中间体44进入屏蔽室62。可选地，绝缘体49可以延伸至少部分地穿过中间体44。

图3示出了用于电连接器14(如图2所示)的屏蔽件100。屏蔽件100与电连接器14一起使用，以提供对于沿着开口底部74(如图2所示)的EMI和其他干扰源的屏蔽，如下面将要进一步详细描述的。

屏蔽件100由金属材料制成。屏蔽件100包括基座102和臂部104。臂部104相对于基座102垂直延伸。臂部104至少部分地围绕开口106。电连接器14安装在开口106中。在图示实施方式中，开口106总体上是圆形，然而在替换实施方式中，开口106可以具有其他形状，这取决于屏蔽件100耦合至电连接器14的具体应用和具体部分。

臂部104包括在其顶端的指状物107。指状物107用于将臂部104固定至电连接器14。在示范性实施例中，臂部104限定一C形夹结构，其中将臂部104夹在电连接器14的相对侧上，从而将屏蔽件100固定至电连接器14。当将电连接器14装载在开口106中时，臂部104可以向外弯曲，然后臂部104可以咬在电连接器14周围的位置中，从而将屏蔽件100固定至电连接器14。

在替换实施方式中，臂部104可以整个地围绕开口106圆周地延伸。这样，臂部104限定一个环。与将屏蔽件100咬在电连接器14的表面上相反，可以将电连接器14轴向地装载为穿过开口106，从而相对于电连接器14定位屏蔽件100。在替换实施方式中能够使用其他的安装结构。屏蔽件100可以不配备有臂部，其中以不同的方式将屏蔽件100固定至电连接器14。

基座102包括总体上为平面的板108和从板108延伸的翼110。板108是由金属制成的实心块，其在前侧111、后侧112和相对侧面114、116之间延伸。板108具有上表面118和下表面120。

翼110从后侧112向上延伸。在示范性实施例中，翼110向后折叠到板108上方，使得基座102通常为J形。翼110的一部分可以平行于板108并且向上与其间隔开。当屏蔽件100组装为使屏蔽件100稳定时，翼110可以啮合电路板12(在图1中示出)。可选地，翼110可以电连接至电路板12的接地电路，从而使屏蔽件100电气接地。在示范性实施例中，翼110包括切口122，其限定相互间隔开的第一和第二翼状部分124、126。可选地，切口122可以基本在翼110的中心上。

在替换实施方式中，屏蔽件100可以具有不同的形状和/或特征。例如，基座102可以不包括翼或者可以包括多于一个的翼。板108可以是非平面的。取决于具体应用，能够使用许多其他的结构。在图3中示出的屏蔽件100仅是说明用于与电连接器14一起使用的屏蔽件100的一个示范性实施例。

图4是安装至电路板12并且延伸穿过面板26的电连接器14的侧面部分剖视图。电连接器14呈现了一边缘装配连接器，其具有电连接器14的与电路板12的板边缘22共面并且从电路板12的板边缘22向前延伸的部分。电连接器14通常与电路板12成一直线，并且从板边缘22向前装配。在图示实施方式中，线4-4之后的部件以横截面示出。沿着后端面肩部78提供线4-4，其通常定位为垂直于触点轴54。

使用垫圈130和螺母132将电连接器14固定至面板26。螺母132可以螺纹连接至前侧壳体50的外表面60。垫圈130啮合面板26的前表面30。屏蔽件100啮合面板26的后表面28。面板26被夹在垫圈130和屏蔽件100之间。

屏蔽件100耦合至电连接器14，使得臂部104沿着中间体44的前端面肩部76延伸。当屏蔽件100耦合至电连接器14时，其保持为紧密地抵靠着前端面肩部76。当螺母132拧紧时，将屏蔽件100捕获在中间体44和面板26之间。基座102通常在屏蔽室62下方从臂部104垂直地向后延伸。基座102在轴向上沿着屏蔽室62的开口底部74的至少一部分延伸，该轴向平行于触点轴54。基座102平行于中心触点48和开口底部74地延伸并与它们间隔开，使得在基座102和中心触点48之间存在间隙134。当电连接器14安装至电路板12时，将电路板12接收在间隙134中。

当电连接器14安装至电路板12时，在板边缘22和后端面肩部78之间典型地产生空间136。这样的空间136设计为用于容纳电路板12和/或电连接器14的制造公差。空间136足够小，使得中心触点48可以跨过空间136从而啮合电路板12的上表面20。如果不同的电连接器14安装至相同的电路板12，或者相同的电连接器14安装至不同的电路板12，则空间136可以是不同的。当电路板12啮合后端面肩部78时，空间136事实上是不存在的。屏蔽件100从后端面肩部78向后延伸，使得基座102跨过后端面肩部78和板边缘22之间的空间136。在示范性实施例中，屏蔽件100沿着中间体44的外边缘从中间体44的前侧延伸，然后从后端面肩部78向后继续延伸跨过空间136。

电连接器14安装至电路板12的上表面20。屏蔽壳体块42停留在上表面20上。可选地，可以在屏蔽壳体块42和上表面20之间提供EMI密封垫。屏蔽壳体块42的开口底部74与电路板12的上表面20一致。因此通过开口底部74将屏蔽室62暴露至电路板12。中心触点48延伸进入屏蔽室62，用于表面安装至电路板12。在示范性实施例中，中心触点48包括圆柱形外表面140。中心触点48的底部142基本上与开口底部74共面。这样，当屏蔽壳体块42啮合上表面20并停留在上表面20上时，中心触点48的底部142也啮合上表面20。触点轴54平行于电路板12的上表面20，并且在其上方垂直地间隔开。

电路板12包括在上表面20上的安装垫144。安装垫144可以是以沿着或穿过电路板12为路径的导电轨迹的一部分或者电连接至该导电轨迹。可选地，导电通道146可以电连接到安装垫144。通道146延伸为至少部分地穿过电路板12，通常沿向下的方向离开外表面20并穿过电路板12的一个或多个层。通道146垂直地穿过电路板12将信号传送至安装垫144或者传送来自安装垫144的信号。可选地，通道146可以整个地延伸穿过电路板12，使得通道146暴露在电路板12的底面24上。

在示范性实施例中，电路板12包括一个或多个接地面板148。接地面板148可以由电路板12的一个或多个层限定。接地面板148平行于触点轴54延伸。接地面板148在屏蔽壳体块42下方垂直地提供屏蔽。接地面板148可以延伸至或不延伸至板边缘22。另外，板边缘22可以延伸至或不延伸至后端面肩部78。这样，在接地面板148的前端152与后端面肩部78或者与板边缘22前方的、屏蔽壳体46的最靠后的一些其他部分之间存在屏蔽间隙150。如果没有屏蔽件，则中心触点48通过屏蔽间隙150暴露至EMI。然而，屏蔽件100跨过屏蔽间隙150，从而屏蔽中心触点48免受EMI影响。这样，由于屏蔽件100耦合至电连接器14，除了屏蔽壳体46和/或接地面板148之外，从下方沿着中心触点48的整个轴向长度屏蔽中心触点48。另外，屏蔽壳体46从上方并沿着中心触点48的侧面屏蔽中心触点48，从而为中心触点48提供圆周的屏蔽。可选地，屏蔽件100可以与接地面板148交叠一定量。另外，接地面板148可以垂直地定位在中心触点48的至少一部分下方。可选地，屏蔽件100可以电气接地至接地面板148。

图5是电连接器14和屏蔽件100的后视图，以虚线示出了电路板12。屏蔽壳体块42停留在电路板12的上表面20上。在示范性实施例中，安装柱160从屏蔽壳体块42向下延伸进入电路板12中的开口。安装柱160相对于电路板12定位屏蔽壳体块42。这样，中心触点48可以适当地定位在电路板12的上表面20上。图5示出了中心触点48的底部142基本上与屏蔽壳体块42的开口底部74共面。底部142和开口底部74通常都与上表面20共面。

屏蔽件100耦合至电连接器14，使得基座102覆盖开口底部74和中心触点48的底部142。屏蔽件100屏蔽中心触点48免受EMI影响。在示范性实施例中，屏蔽件100比屏蔽壳体块42宽，从而从屏蔽壳体块42的侧面下方提供附加的屏蔽。屏蔽件100的臂部104从基座102向上延伸，并且定位在垫圈130后方。可以将面板26(未示出)捕获在垫圈130和屏蔽件100的臂部104之间。

在示范性实施例中，电路板12包括在上表面20和底面24之间延伸的通道146。屏蔽件100包括与通道146对准的切口122。这样，屏蔽件100与通道146间隔开并且不与其啮合。因此屏蔽件100不电连接至通道146。

图6示出了可替换的电连接器组件，其具有电连接器200和屏蔽件202。电连接器200与电连接器14(如图1-2和4-5所示)相同。屏蔽件202在结构上不同于屏蔽件100(如图3所示)，然而屏蔽件202以相同的方式工作。

屏蔽件202包括基座204和从基座204延伸的臂部206。屏蔽件202以不同于屏蔽件100的方式耦合至电连接器200。臂部206延伸进入在电连接器200的中间体208中形成的狭槽中。可选地，中间体208可以是分裂体，并且中间体208的一部分与同轴连接器结构210整体地形成，而中间体208的另一部分与屏蔽壳体块212整体地形成。同轴连接器结构210可以耦合至屏蔽壳体块212，使得将臂部206捕获在中间体208的两个部分之间。

中间体208包括前端面肩部214和后端面肩部216。通过从面板218后面装载同轴连接器结构210而穿过面板218中的开口，可以使电连接器200耦合至面板218。将电连接器200装载为穿过面板218直至前端面肩部214啮合面板218。以与上述相同的方式，可以使用垫圈和螺母(未示出)将电连接器200固定至面板218。在替换实施方式中可以使用其他固定装置，例如夹持器、闩锁等等。

以与上述电连接器14相同的方式，将屏蔽壳体块212和中心触点220安装至电路板222。当组装时，在前侧板边缘226和后端面肩部216之间产生空间224。屏蔽件202跨过该空间224。在示范性实施例中，屏蔽件202延伸进入空间224，而不是在下方跨过空间224。屏蔽件202与后端面216和板边缘226啮合。在示范性实施例中，屏蔽件202起到可以在电连接器200安装至电路板222时弯曲的弹簧件的作用。这样，可以将屏蔽件202安装在不同尺寸的空间224中。

图7示出了另一个可替换的电连接器组件，其具有电连接器300和屏蔽件302。电连接器300与电连接器14(如图1-2和4-5所示)相同。屏蔽件302在结构上不同于屏蔽件100(如图3所示)，然而屏蔽件302以相同的方式工作。

屏蔽件302包括基座304和从基座304延伸的臂部306。屏蔽件302不是耦合至电连接器300，而是耦合至电路板308。臂部306沿着电路板308的底面310延伸，并且以传统方式固定至其上，例如通过使用夹具、夹持器、粘合剂等等。

电连接器300包括位于同轴连接器结构314和屏蔽壳体块316之间的中间体312。中间体312包括后端面肩部318。

以与上述电连接器14相同的方式，将屏蔽壳体块316和中心触点320安装至电路板308。当组装时，在前侧板边缘326和后端面肩部318之间产生空间324。屏蔽件302跨过该空间324。在示范性实施例中，基座304延伸进入空间324，而不是在下方跨过空间324。屏蔽件302与后端面316和板边缘326啮合。在示范性实施例中，屏蔽件302起到可以在电连接器300安装至电路板308时弯曲的弹簧件的作用。这样，可以将屏蔽件302安装在不同尺寸的空间324中。

Claims

1.一种电连接器组件，包括同轴连接器结构(40；210；314)，其具有配置为在电路板的板边缘(22；226；326)上表面安装至电路板(12；222；308)的上表面(20)的中心触点(48；220；320)，该中心触点在轴向上沿着触点轴(54)延伸，该电连接器组件的特征在于：

从同轴连接器结构向后延伸的屏蔽壳体块(42；216；316)，该屏蔽壳体块具有容放中心触点的一部分的屏蔽室(62)，该屏蔽室具有沿着该电路板的上表面延伸的开口底部(74)，并且屏蔽件(100；202；302)与该同轴连接器结构和该屏蔽壳体块中的至少一个啮合，该屏蔽件在该轴向上沿着该屏蔽室的该开口底部的至少一部分延伸。

2.根据权利要求1所述的电连接器组件，其中该屏蔽壳体块包括在该屏蔽室的前侧上的后端面肩部(78；216；318)，该屏蔽壳体块相对于该电路板定位，使得该后端面肩部面对该电路板的板边缘，该屏蔽件跨过位于该后端面肩部和该板边缘之间的空间(136；224；324)。

3.根据权利要求1所述的电连接器组件，其中该屏蔽壳体块包括在该屏蔽室的前侧上的后端面肩部(78；216；318)，该后端面肩部垂直于该触点轴延伸，该电路板具有平行于该触点轴延伸的接地面板(148)，该屏蔽壳体块相对于该电路板定位，使得在该接地面板和该后端面肩部之间存在屏蔽间隙(150)，该屏蔽件跨过该屏蔽间隙。

4.根据权利要求1所述的电连接器组件，其中该屏蔽件包括平行于该中心触点延伸并且与其间隔开的基座(102)，使得在该中心触点和该基座之间存在间隙(134)，该间隙配置为将该电路板容放在其中。

5.根据权利要求1所述的电连接器组件，其中该屏蔽件(100)具有C形夹结构，其具有夹住该同轴连接器结构的外表面(60)的相对臂部(104)。

6.根据权利要求1所述的电连接器组件，其中该屏蔽壳体块包括中间体(44)，该中间体具有前端面肩部(76)，该同轴连接器结构配置为安装至面板(26)，使得将该屏蔽件捕获在该前端面肩部和该面板之间。

7.根据权利要求1所述的电连接器组件，其中在该开口底部下方且在该屏蔽壳体块和该板边缘之间限定空间(224；324)，将该屏蔽件(202；302)容放在该空间中以整个地跨过该空间，使得当该屏蔽壳体块耦合至电路板时，该屏蔽件啮合该板边缘。

8.根据权利要求1所述的电连接器组件，其中该屏蔽件(302)耦合至该电路板的底面，该电路板的该底面与该电路板的上表面相对，该屏蔽件从该板边缘向前延伸以啮合该屏蔽壳体块。

9.根据权利要求1所述的电连接器组件，其中该屏蔽件包括基座(102)和从该基座延伸的翼(110)，该翼配置为啮合该电路板的表面，从而相对于该电路板稳定该屏蔽件，该翼具有切口(122)。