CN103124030A

CN103124030A - 具有接口接地特征的电连接器

Info

Publication number: CN103124030A
Application number: CN2012105964023A
Authority: CN
Inventors: M·田
Original assignee: Tyco Electronics Corp
Current assignee: TE Connectivity Corp
Priority date: 2011-10-11
Filing date: 2012-10-11
Publication date: 2013-05-29
Anticipated expiration: 2032-10-11
Also published as: CN103124030B; US20130089993A1; US8465323B2; TWI528659B; TW201330415A

Abstract

一种电连接器(102)，包括连接器主体(118)，其具有配置为与配合连接器(104)的接合侧(116)相对的导电表面(132)。电端子(122)由连接器主体(118)保持且沿导电表面(132)位于阵列内，其中相邻的端子(122)被空隙(142，143，144)分隔开，空隙沿电端子(122)之间的导电表面(132)共同形成交错接收区域(146)。接地接触器(152)耦接到导电表面(132)并且位于相应的空隙(142，143，144)内。接地接触器(152)包括弯曲部分(170，172)，其配置为在配合操作期间当配合连接器(104)耦接到电连接器(102)时被压缩在配合连接器(104)的接合侧(116)和导电表面(132)之间，接地接触器(152)配置为电耦接到导电表面(132)和配合连接器(104)。

Description

具有接口接地特征的电连接器

技术领域

本发明涉及一种具有接地特征以提高电性能的电连接器。

背景技术

为满足数字化通讯需求，通常希望通讯系统和设备在较小的空间内具有较高的数据流量。因此，互连电路板和其他电元件的电连接器应以高接触器密度处理高信号速度。使用上述电连接器的一个应用环境是在高速、差分电连接器中，例如通常在无线电通讯或计算环境中的那些。在传统方法中，两个电路板在底板和子卡配置中使用安装到每个电路板的电连接器彼此互连。

这种互连的至少一个问题区域是两个电连接器之间的接口。在某些情况下，电连接器包括导电罩，例如其可为电连接器的的壳体。当电连接器配合在一起时，壳体也电耦接，从而在电连接器之间建立返回路径。但是由于例如电连接器的制造公差或者电连接器之间的不期望的颗粒(例如泥土或灰尘)，沿着电连接器之间的接口存在空隙。这些空隙会对连接器组件的电性能产生负面影响。

因此，需要改善两个电连接器之间的配合接口处的电互连。

发明内容

根据本发明，电连接器包括具有导电表面的连接器主体，所述导电表面配置为与配合连接器的接合侧相对。电端子由连接器主体保持并且沿着导电表面定位成阵列，其中相邻端子由沿着电端子之间的导电表面共同形成交错接收区域的空隙分隔开。接地接触器与导电表面耦接并且位于相应的空隙内。接地接触器包括弯曲部分，其配置为在配合操作期间当配合连接器被耦接到电连接器时，被压缩在导电表面与配合连接器的接合侧之间，并且接地接触器配置为电耦接导电表面和配合连接器。

附图说明

图1示出了根据一个实施例形成的、包括接地特征的电连接器组件；

图2为根据一个实施例形成的电连接器和接地矩阵的透视图；

图3为可与图2中的电连接器一起使用的端子以及可存在于图1的连接器组件内的接触点的布置的示意图；

图4为可与图2中的电连接器一起使用的接地矩阵的部分放大透视图；

图5为可与接地矩阵一起使用的接地接触器的示例性实施例的单独视图；

图6为具有位于交错接收区域内的接地矩阵的电连接器的侧视图；

图7为更详细地示出接地矩阵的放大透视图；

图8为可用于图1的连接器组件的电端子的透视图；

图9为在配合操作之后彼此接合的电端子的剖面图。

具体实施方式

这里描述的实施例包括电连接器和具有接地特征的连接器组件。例如，示例性的连接器组件包括配置为互相配合的两个电连接器以及配置为在两个电连接器之间建立返回路径的接地特征。接地特征沿着电连接器的相应导电表面之间的配合接口放置。接地特征可包括与至少一个导电表面接合的接地接触器。在示例性的实施例中，接地接触器以网状形式互连在一起以形成接地矩阵。但是，在其他实施例中，接地接触器不互连，而是单独位于例如一个导电表面上。接地接触器可包括弯曲部分，其彼此独立地移动，从而使导电表面通过多个接触点电连接。

图1示出了根据示例性实施例形成的电连接器组件100。连接器组件100包括第一和第二电连接器102，104以及由电连接器102保持的接地矩阵106。在其他实施例中，电连接器104可保持接地矩阵106。电连接器102，104配置为彼此接合，并且在配合操作期间在其间建立电连接。(为了区分第一和第二电连接器，可将第一电连接器102称为头连接器，且可将第二电连接器104称为配合连接器)。如图所示，连接器组件100相对于互相垂直的轴191-193来定向，轴191-193包括配合轴191和横轴192，193。

电连接器102具有安装侧110和接合侧112，并且电连接器104也具有安装侧114和接合侧116。在示出的实施例中，安装侧和接合侧110，112沿着配合轴191面向相反的方向，并且安装侧和接合侧114，116也面向相反的方向。同样地，电连接器102，104的特征在于竖直连接器。但是，在替代的实施例中，电连接器102和104可为直角连接器，其中各自的安装侧和接合侧面向彼此垂直的方向。安装侧110，114配置为分别接合电元件，例如电路板(未示出)。

电连接器102包括连接器主体或壳体118，并且电连接器104包括连接器主体120。连接器主体118，120包含导电材料(例如，金属，具有导电颗粒的模具，以及类似物)。连接器主体118，120可在电连接器102，104配合时形成返回路径。电连接器102包括由连接器主体118保持成阵列的电端子122。电连接器104也包括电端子124(图8中所示)。电端子124也可被称作配合端子。在示例性实施例中，电连接器102具有向接合侧112敞开的主体容纳腔126。该容纳腔126的尺寸和形状适于容纳连接器主体120。

在配合操作期间，该容纳腔126容纳接合侧116。电端子122，124彼此接合并建立电连接。当电连接器102，104接合时，接地矩阵106沿着配合接口224(图9中所示)使连接器主体118，120电耦接。在替代的实施例中，接合侧116包括容纳腔，并且接合侧112配置为容纳于接合侧116的容纳腔内。

当电连接器102，104配合时，电连接器102，104沿着实质上与配合轴191平行延伸的配合方向M₁彼此相对移动。因为电连接器102可向电连接器104移动，或反之亦然，因此配合方向M₁表示为双向的。而且，电连接器102，104二者可以同时朝向彼此移动。在示例性的实施例中，电端子122，124在配合操作中彼此滑动接合。

在示例性的实施例中，电连接器102是底板连接器，并且电连接器104是子卡连接器。但是，在替代的实施例中，电连接器102可以是子卡连接器，并且电连接器104可以是底板连接器。虽然此处参照底板连接器和子卡连接器描述了连接器组件100，但是应认识到此处的主题除了底板连接器或子卡连接器之外，也可由其他类型的电连接器实现。底板连接器和子卡连接器仅示例性说明连接器组件100的实施例。在特定的实施例中，连接器组件100传输高速数据信号。例如，数据信号以高于或等于15Gbps的速度传输。在更特定的实施例中，数据信号可以高于或等于20Gbps、或者高于或等于25Gbps的速度传输。但是，在其他实施例中，连接器组件100可以较低的速度传输数据信号。

图2为电连接器102和接地矩阵106的透视图。在示例性的实施例中，连接器主体118包括限定容纳腔126的壳壁128-131以及导电表面132。壳壁128-131从导电表面132沿着配合轴191突出。导电表面132被定位成从壳壁128-131的边缘处到容纳腔126内的深度为D₁。如所示，容纳腔126不仅沿着配合轴191的方向朝向接合侧112敞开，也沿着横轴192，193的方向朝向电连接器102的外部敞开。更具体地，壳壁128-131之间具有开口138-141，从而提供外部到容纳腔126的入口。在某些实施例中，一个或多个开口138-141与电连接器104的特征互补，以使这些特征滑过开口138-141。

在示例性的实施例中，电端子122构成从导电表面132沿配合方向M₁突出的接触塔。电端子122也可构成各自具有配置为容纳电端子124(图8)的容纳腔134的插座接触器。电端子122由导电表面132延伸高度H。高度H实质上可以等于深度D₁。如所示，电端子122具有相对于彼此实质上相等的高度H。在替代的实施例中，高度H可以不同。

图3示出了根据示例性实施例的位于导电表面132(图2)上的电端子122的布置。如所示，电端子122在空间上彼此分开，并且沿导电表面132位于阵列内。在示出的实施例中，电端子122成行、成列地布置成阵列。但是，阵列并不需要具有线性的行或列。而是，电端子122可以定位为所希望的任何预定布置。

在示出的实施例中，相邻的端子122可分开空隙142和空隙144。空隙142通常沿横轴192(图1)延伸，且空隙144通常沿横轴193(图1)延伸。如果之间没有其它端子，两个端子可以相邻。同样地，相邻的端子122也可分隔开相对于横轴192，193对角线地延伸的空隙143。空隙142-144可共同形成沿着电端子122之间的导电表面132延伸的交错接收区域146。

接收区域146可包括第一和第二通路148，150，其中第一和第二通路148，150的每个都穿过分隔电端子122的多个空隙延伸。通路148，150可穿过其延伸而不被壳体或其它由导电表面132延伸的突起阻隔。如这里所用的，当至少两个通路沿多个相应端子延伸并且彼此相交时，接收区域是交错的。例如，接收区域146包括沿相应端子122穿过空隙142，143延伸的第一通路148，并且还包括沿相应端子122穿过空隙144，143延伸的第二通路150。第一和第二通路148，150的每个都沿一串端子122延伸。

在示例性的实施例中，第一通路148与横轴193平行延伸，且第二通路150与横轴192平行延伸，从而使通路148，150以垂直的方式彼此相交。同样在示例性的实施例中，接收区域146可包括彼此相交的多个第一通路148和多个第二通路150。在图3所示的实施例中，路径148，150实质上是直线的并且彼此垂直。但是在替代的通路中，通路148，150可以是非直线的且/或可以非彼此垂直地延伸。

如下将更详细描述的，图3中所示的实心点184和空心点186表示接地矩阵106与电连接器102，104(图1)相接合的接触点。

回到图2，在某些实施例中，接地矩阵106可沿导电表面132位于容纳腔126内。如所示，接地矩阵106可具有实质上平面的主体或框架136，平面的主体或框架136包括接地接触器152和以网状方式与接地接触器152互连的连杆154，155。接地接触器152和连杆154，155可形成端子开口156。当接地矩阵106位于接收区域146内时，接地接触器152和连杆154可位于至少一些空隙142-144(图3)以及通路148，150(图3)之内。电端子122可进入端子开口156中。

在示例性的实施例中，接地矩阵106由片材层冲压形成。接地矩阵106可全部导电。但是，在其它实施例中，接地矩阵106可由其它方式形成。例如，在一个替代实施例中，接地矩阵可包括保持分开的接地接触器的组织器。组织器可包括连杆。

如所示，接地矩阵106可包括沿接地矩阵106的外周的边缘构件160。在一个实施例中，边缘构件160可为如图2所示的向外突出的薄片。壳壁128-132可包括配置为容纳边缘构件160的内槽或沟158。当接地矩阵106置于接收区域146之内时，边缘构件160与槽158摩擦接合。在某些实施例中，接地矩阵106浮动耦接到电连接器102以使接地矩阵106相对于连接器主体118可移动。例如，接地矩阵106至少可沿配合轴191朝向和远离导电表面132浮动。

图4为接地矩阵106的部分放大透视图，其更详细地示出了接地接触器152和连杆154，155。如所示，连杆154连接相邻的接地接触器152A和152B。因此，连杆154的特征在于相互接触连杆。连杆154具有带有成型边缘(contoured edges)164的连杆主体162。主体162的尺寸和形状适于放置于相邻的端子122(图1)之间的相应空隙144(图3)之内。边缘164的形状沿相应端子122的外表面延伸。在某些实施例中，连杆154可防止接地矩阵106在沿着由横轴192，193限定的平面的方向上移动。在某些实施例中，连杆154也可用于提高连接器组件100(图1)的防护能力。

连杆155连接相邻的接地接触器152C和152D。在某些实施例中，连杆155限定接地矩阵106的周界并且沿其延伸。连杆155也可包括由其向外延伸的边缘构件160。在示例性的实施例中，连杆155将接地接触器152围绕且封闭在其中。连杆155也可具有配置为沿相应端子122的外表面延伸的成型边缘166。

图5为接地接触器152的示例性实施例的单独视图。可选地，此处描述的接地接触器可包括一个或多个远离或朝向导电表面132(图2)延伸的弯曲部分。例如，图5中所示的接地接触器152具有第一和第二弯曲部分170，172，以及连接弯曲部分170，172的接触底座175。接触底座175可位于接触平面P之内并且沿接触平面P延伸。接触平面P可与由横轴192，193(图1)限定的平面平行延伸。弯曲部分170，172从接触底座175向末端171，173在彼此远离的相反方向上延伸。弯曲部分170，172也可远离接触平面P延伸。在示出的实施例中，弯曲部分170，172在远离接触平面P的相同方向内弯曲或卷曲。同样地，接地接触器152可实质上为C形或杯形。

但是，在其它实施例中，弯曲部分170，172可具有不同的形状。例如，接地接触器152可具有整体V型或者接地接触器152可没有弯曲且以直线的方式延伸。一个弯曲部分可在远离接触平面P的一个方向上延伸，其他的弯曲部分可在远离接触平面P的相反方向上延伸。而且，在替代的实施例中，接地矩阵106可不包括弯曲部分170，172。在这样的实施例中，接地矩阵106可仅包括连杆154，155。

回到图4，接地接触器152可具有彼此不同的特征或特性。例如，接地矩阵106可包括不同的接地接触器152A-D。接地接触器152A包括弯曲部分170A，172A，其在正确放置接地矩阵106时向着导电表面132延伸。接地接触器152B包括弯曲部分170B，172B，其远离导电表面132延伸。接地接触器152C和152D每个分别包括单独的弯曲部分174，176。弯曲部分174，176分别向着和远离导电表面132延伸。

图6为具有位于交错接收区域146内的接地矩阵106的电连接器102的侧视图，且图7为更详细地示出接地矩阵106和导电表面132的放大透视图。如图6所示，连接器主体118具有一对穿过连接器主体118延伸的纵向通道180，182。通道180，182可限定在导电表面132和壳壁128-131之间。通道180，182配置为在接地矩阵106位于接收区域146之内时接收相应的边缘构件160。当接地矩阵106插入接收区域146之内时，边缘构件160可部分地被壳壁128-131偏转。边缘构件160可在进入通道180，182且越过壳壁128-1331之后，弹回到非偏转的位置。

根据图6和7，接地接触器152A(图7)，152C(图6)与导电表面132接合，且接地接触器152B(图7)，152D(图6)远离导电表面132延伸。至少多个接地接触器152可邻近一个或多个电端子122，且至少多个接地接触器152可位于两个端子122之间。在配合操作期间，接地接触器152A，152C配置为最初与导电表面132接合，且接地接触器152B，152D配置为最初与配合连接器104(图1)的相应的导电表面222(图9所示)相接合。因此，接地矩阵106与每个导电表面132，222相接合从而在连接器主体118，120(图1)之间建立电连接。

在示例性的实施例中，接地矩阵106在弯曲部分170B，172B(图7)与导电表面222相接触的多个接触点184(在图3中表示为实心点)处与连接器主体120相接合。接地矩阵106还在弯曲部分170A，172A(图7)与导电表面132相接触的多个接触点186(在图3中表示为空心点)处与连接器主体118相接合。在特定的实施例中，接地接触器152A和152B在阵列中交替，以使每个接地接触器152A与导电表面132接合，相邻接地接触器152B与导电表面222接合，每个接地接触器152B与导电表面222接合，且相邻接地接触器152A与导电表面132接合。

图8为与各自的电连接器102，104(图1)分离的电端子122，124的透视图。如上所述，在某些实施例中，电端子122和/或124可包含接触塔。如图8所示，电端子122包括具有接触腔134的插座或接触壳体202(如虚线所示)。电端子122也可包括一对通常沿电端子122的中心轴294延伸的导体204，206。在示例性的实施例中，导体204，206包含差分对的信号接触器。导体204，206可在空间上彼此分离，且在它们之间限定端子接收空间208。

电端子124包括沿中心轴295延伸的接触壳体212。电端子124还包括一对沿中心轴295延伸的导体214，216。在示例性的实施例中，导体214，216沿接触壳体212的外表面延伸，且具有露于电端子124外部的表面。当电连接器102，104配合时，电端子124插入接触腔134的端子接收空间208之内。当电端子124进入端子接收空间208之内时，导体214和204彼此滑动接合且导体216和206彼此滑动接合。

图9为示出了在配合操作之后彼此接合的连接器主体118，120和电端子122，124的剖面图。如所示，连接器主体120具有导电表面222。电端子124位于从导电表面222向连接器主体120延伸深度D₂的端子腔220之内。电端子124沿配合轴191(图1)朝向连接器主体118延伸。在某些实施例中，电端子124的一端实质上与导电表面222齐平。端子腔220的尺寸用于容纳电端子122的接触壳体202。如所示，电端子122从连接器主体118的导电表面132突出高度H。高度H实质上等于示出实施例中的端子腔220的深度D₂。

如图9所示，连接器主体118的导电表面132和导电表面222通过位于其间的接地矩阵106沿配合接口224彼此相对。接地矩阵106与导电表面132，222电耦接以建立连接器组件100的返回路径。如所示，至少一个电端子122，124可穿过接地矩阵106的端子开口156(图2)延伸。

如上所述，由于导电表面132，222的预定配置或者由于制造公差和/或位于沿导电表面132或导电表面222的不期望的颗粒，导电表面132，222有可能不能彼此完全互补。在这样的实施例中，接地接触器152(图2)穿过配合接口224在多个接触点184，186(图3)处与导电表面132，222电耦接。例如，每个弯曲部分170，172，174，176(图4)配置为被相应的一个导电表面132，222压缩，且向着接地矩阵106的接触平面P偏转。弯曲部分170，172，174，176可基于，例如导电表面132，222的形状彼此独立移动。更具体地，弯曲部分170，172，174，176可向着接触平面P偏转不同的距离。当电连接器102，104配合时，每个弯曲部分170，172，174，176配置为提供抵靠相应的导电表面132或222的偏置力，以在连接器组件100的操作期间保持弯曲部分和相应的导电表面之间的电连接。

如上所述，接地接触器152通过连杆154，155彼此互连，其中连杆154，155和接地接触器152是同一冲压成型片材的一部分。但是，在替代的实施例中，接地接触器152可通过，例如组织器或插件，彼此间接地耦接。例如，组织器可包括平面电介质主体，其具有配置成容纳一个或多个接地接触器152的孔和配置为接收电端子122的开口。在其它的实施例中，接地接触器152可彼此完全独立以使每个接地接触器152单独位于接收区域146之内。

Claims

1.一种电连接器(102)，包括连接器主体(118)，该连接器主体具有配置为与配合连接器(104)的接合侧(116)相对的导电表面(132)；由连接器主体(118)保持且沿所述导电表面(132)定位成阵列的电端子(122)，其中相邻的端子(122)被空隙(142，143，144)分隔开，该空隙沿所述电端子(122)之间的导电表面(132)共同形成交错接收区域(146)，其特征在于：

接地接触器(152)耦接到所述导电表面(132)并且位于相应的空隙(142，143，144)内，接地接触器(152)包括弯曲部分(170，172)，该弯曲部分被配置为在配合操作期间当配合连接器(104)耦接到电连接器(102)时被压缩在配合连接器(104)的接合侧(116)和导电表面(132)之间，并且接地接触器(152)配置为电耦接到导电表面(132)和配合连接器(104)。

2.如权利要求1所述的电连接器，进一步包括接地矩阵(106)，该接地矩阵包括接地接触器(152)，接地接触器(152)以网状的方式通过连杆(154，155)互连。

3.如权利要求1所述的电连接器，其中所述接地接触器(152)包括第一和第二接地接触器(152A，152B)，所述第一接地接触器(152A)的弯曲部分(170A，172A)配置为在配合操作期间最初与所述导电表面(132)接合，并且所述第二接地接触器(152B)的弯曲部分(170B，172B)配置为最初与所述接合侧(116)接合。

4.如权利要求1所述的电连接器，其中所述电端子(122)包括远离导电表面(132)突出的接触壳体(202)，所述空隙(142，143，144)在相邻的接触壳体(202)之间延伸。

5.如权利要求4所述的电连接器，其中，每个所述电端子(122)包括由相应的接触壳体(202)支撑的一对导体。

6.如权利要求4所述的电连接器，其中每个所述接触壳体(202)具有配置为容纳所述配合连接器(104)的配合端子(124)的容纳腔(134)。

7.如权利要求1所述的电连接器，其中至少一些弯曲部分(170，172)远离所述导电表面(132)延伸。

8.如权利要求1所述的电连接器，其中至少一个接地接触器(152)包括彼此远离延伸的一对弯曲部分(170，172)。