CN103311746A - 电缆插头连接器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电缆插头连接器(100)，包括触头模块(102)，触头模块具有支撑体(142)和由支撑体保持的多个电缆组件(140)。电缆组件包括构造成端接到对应电缆(102)的触头子组件(144)，以及联接至对应触头子组件并且为其提供电屏蔽的接地屏蔽件(148)。支撑体具有金属保持件(170)，金属保持件具有触头板(512)以及从该触头板延伸的电缆板(514)。接地屏蔽件电气和机械联接至金属保持件的触头板，且电缆板构造成支撑从电缆组件延伸的电缆。

Description

电缆插头连接器

技术领域

本发明涉及一种用于端接到电气系统中使用的电缆的插头连接器。

背景技术

高速差分连接器是已知的，并且被用于诸如网络中传输信号的通信系统的电气系统中。一些电气系统使用电缆安装电连接器将系统的各部件互连。

在已知的电气系统中存在信号损失和/或信号衰减的问题。例如，围绕有源导体或导体差分对和相邻导体或导体差分对的场的电磁耦合产生了串扰。耦合的强度一般取决于导体之间的分离，因此，当电连接器彼此靠近放置时，串扰可能是明显的。

另外，随着速度和性能需求的提高，已知的电连接器已被证实不能满足需求。另外，需要增加电连接器的密度以增加电气系统的吞吐率，而不大量增加电连接器的尺寸，并且在一些情况下需要减小电连接器的尺寸。这种密度增加和/或尺寸减小给性能带来了额外的负担。

为了满足性能，一些现有系统利用屏蔽减少电连接器触头之间的干扰。然而，现有系统中所使用的屏蔽也不是没有缺点。例如，在信号导体和电缆之间接口处，由于在这种接口处不适当的屏蔽，信号衰减是成问题的。进一步，当许多电缆组件被用于单个电连接器中时，电缆组件的接地件不能电连接在一起，这导致了电缆组件的电气性能下降。

一些已知电连接器使用触头模块，其具有塑料包覆模制壳体以保持和定位信号导线。塑料信号组件可以是脆性的。塑料信号组件本质上是柔性的。塑料信号组件在模制过程中易弯曲，其不利地影响了最终产品的容差。

因此，仍然需要一种电连接器，其具有用于在电连接器中支撑信号导线的改进结构。

发明内容

根据本发明，电缆插头连接器包括触头模块，触头模块具有支撑体和由支撑体保持的多个电缆组件。电缆组件包括构造成端接到对应的电缆的触头子组件，以及联接至对应的触头子组件并且为其提供电屏蔽的接地屏蔽件。支撑体具有金属保持件，金属保持件具有触头板以及从该触头板延伸的电缆板。接地屏蔽件电气和机械地联接至金属保持件的触头板，而且电缆板构造成支撑从电缆组件延伸的电缆。

附图说明

图1是根据示例性实施例的电缆插头连接器的前侧透视图。

图2是图1所示电缆插头连接器的后侧透视图。

图3是用于电缆插头连接器的触头模块的后侧透视图。

图4是触头模块的电缆组件的分解图。

图5是电缆组件的部分组装图。

图6是电缆组件的顶侧透视图。

图7是电缆组件的底侧透视图。

图8示出了用于图3所示的触头模块的金属保持件。

具体实施方式

]图1是根据一个示例性实施例形成的电缆插头连接器100的前侧透视图。图2是电缆插头连接器100的后侧透视图。电缆插头连接器100构造成与插座连接器(未示出)配合。例如，插座连接器可以板安装到印刷电路板或端接到一个或多个电缆。电缆插头连接器100是高速差分对电缆连接器，其包括配合在共同的配合接口处的多个的导体差分对。差分对的导体沿着其信号路径被屏蔽，以便减少沿着差分对的信号路径的噪声、串扰和其它干扰。

多个电缆102从电缆插头连接器100向后延伸。在一个示例性实施例中，电缆102是双芯电缆，在电缆102的共同的护套(jacket)108内具有两个信号线104、106。在一个示例性实施例中，每个信号线104、106是单独屏蔽的，例如用电缆编织体。电缆编织体限定了电缆102的接地元件。排扰线110也设置在电缆102的护套108中。排扰线110电连接至信号线104、106的屏蔽。排扰线110限定了电缆102的接地元件。可选地，电缆102可包括围绕信号线104、106的电缆编织体，其限定了接地元件。信号线104、106传输差分信号。电缆102的接地元件为电缆插头连接器100中的信号线104、106提供屏蔽。在替代实施例中可提供其它类型的电缆102。例如，其中带有单个信号导体的同轴电缆可自电缆插头连接器100延伸出。

电缆插头连接器100包括保持多个触头模块122的插头壳体120。插头壳体120包括基体壁(base wall)124。触头模块122被联接至基体壁124。在示出的实施例中，插头壳体120包括从基体壁124向前延伸的罩壁126，从而限定了电缆插头连接器100的配合腔128。罩壁126引导电缆插头连接器100在配合期间与插座连接器配合。在示出的实施例中，插头壳体120具有从基体壁124向后延伸的支撑壁130。触头模块122被联接至支撑壁130。支撑壁130可包括在触头模块122配合到插头壳体120期间，将触头模块122引导到插头壳体120的适当位置中的特征。支撑壁130限定了模块腔132，其将至少部分触头模块122接收在其中。支撑壁130可包括闩锁特征，其接合触头模块122以将触头模块122固定到插头壳体120。

每个触头模块122包括由支撑体142保持的多个电缆组件140。每个电缆组件140包括构造成端接至对应电缆102的触头子组件144。触头子组件144包括一对端接到对应信号线104、106的信号触头146。电缆组件140还包括为信号触头146提供屏蔽的接地屏蔽件148。在一个示例性实施例中，接地屏蔽件148沿着信号触头146的全部长度周向围绕信号触头146，以确保信号路径被电屏蔽以防止干扰。

支撑体142为触头子组件144和接地屏蔽件148提供支撑。在一个示例性实施例中，支撑体142接合电缆102的部分并且为其提供支撑。支撑体142可为电缆102消除应变(strain relief)。在一个示例性实施例中，支撑体142由金属材料制成。支撑体142为电缆102和电缆组件140提供额外屏蔽。可选地，支撑体142的一部分可由塑料材料制成。例如，电缆102的部分可由塑料盖体包覆模制(overmold)，以支撑电缆102和/或为电缆102提供应变消除。支撑体142的大小和形状构造成装入模块腔132中并接合支撑壁130，从而将触头模块122固定到插头壳体120。

多个触头模块122被装载到插头壳体120中。插头壳体120保持触头模块122平行，使得电缆组件140成列对齐。根据具体的应用，插头壳体120保持可以保持任意数量的触头模块。当触头模块122被堆叠在插头壳体120中时，电缆组件140也可成行对齐。

图3是其中一个触头模块122的后侧透视图。在一个示例性实施例中，触头模块122包括锁闩152、154，锁闩152、154与插头壳体120(图1和图2所示)上的对应闩锁元件(例如，开口)相接合，从而将触头模块122固定在插头壳体120中。锁闩152、154可与支撑体142一体形成。在替代实施例中可以使用闩锁特征，以将触头模块122固定到插头壳体120。

在示出的实施例中，触头模块122包括金属保持件170和联接至金属保持件170的盖体172。金属保持件和盖体170、172限定了支撑体142。金属保持件170支撑电缆组件140和/或电缆102。盖体172附接到金属保持件170，并且支撑电缆102和/或为电缆102提供应变消除。在一个示例性实施例中，盖体172是塑料盖体。盖体172可被包覆模制在电缆102上。在替代实施例中，盖体172可通过其它手段或工艺附接到电缆102和/或金属保持件170。例如，盖体172可被预先模制并且被附接到电缆102上的金属保持件170的侧部。盖体172接合电缆102以为电缆102提供应变消除。

电缆组件140被安装到金属保持件170。接地屏蔽件148直接联接至金属保持件170。例如，接地屏蔽件148可包括压配合特征174，其被压配合入金属保持件170的开口176(图8所示)中以将接地屏蔽件148附接到金属保持件170。压配合特征174通过过盈配合被保持在开口176中。在替代实施例中，接地屏蔽件148可通过其它手段或工艺被附接到金属保持件170，例如使用凸片、锁闩、夹子、紧固件、焊接等。接地屏蔽件148被附接到金属保持件170，使得接地屏蔽件148被机械和电联接到金属保持件170。金属保持件170使每个接地屏蔽件148等电位。

可选地，接地套管(未示出)可联接至电缆102的端部182。接地套管可电连接到电缆102的一个或多个接地元件，比如排扰线110和/或信号线104、106的电缆编织体。接地屏蔽件148和/或金属保持件170可电连接到接地套管，以形成电缆组件140和电缆102之间的接地路径。

图4是其中一个电缆组件140的分解图，示出了准备联接至触头子组件144的接地屏蔽件148。触头子组件144包括保持信号触头146的安装块200。安装块200定位在电缆102前方。信号线104、106延伸入安装块200中以用于端接到信号触头146。安装块200包括将对应信号触头146接收在其中的触头通道202。触头通道202大致开口于安装块200的顶部，以将信号触头146接收在其中，但是在替代实施例中可具有其它构造。安装块200包括将信号触头146固定在触头通道202中的特征。例如，信号触头146可通过过盈配合被保持在触头通道202中。

安装块200延伸在前部204和后部206之间。在一个示例性实施例中，信号触头146从安装块200向前延伸超过前部204。安装块200包括从安装块200的相对侧部延伸的定位柱208。定位柱208构造成当接地屏蔽件148被联接至安装块200时，相对于接地屏蔽件148定位安装块200。

信号触头146延伸在配合端210和端接端212之间。信号触头146在端接端212处端接至电缆102的对应信号线104、106。例如，端接端212可被熔焊到信号线104、106的导体的暴露部分，例如通过电阻焊接或超声波焊接。可替代地，端接端212可通过其它手段或工艺被端接，例如通过将端接端212钎焊到信号线104、106，通过使用绝缘移位触头，或通过其它手段。信号触头146可冲压成型，或者通过其它工艺制成。

在一个示例性实施例中，信号触头146在配合端210处具有销214。销214从安装块200的前部204向前延伸。销214构造成与插座连接器(未示出)的对应插座触头(未示出)相配合。可选地，销214可包括接近安装块200的宽部216。宽部216构造成接收在插头壳体120(图3所示)的信号触头开口160(图3所示)中，而且通过过盈配合被保持在信号触头开口160中。触头模块122被装载到插头壳体120中时，由于它们的减小的尺寸，宽部216前方的销214的窄部可以更容易的被装载穿过信号触头开口160，同时宽部216接合插头壳体120，从而精确定位插头壳体120前方的销214以用于配合插座连接器。

接地屏蔽件148具有多个壁220，其限定了接收触头子组件144的插座222。接地屏蔽件148延伸在配合端224和端接端226之间。配合端224构造成与插座连接器相配合。端接端226构造成电连接到接地套管180和/或电缆102。当电缆组件140被组装时，接地屏蔽件148的配合端224位于或超过信号触头146的配合端210。接地屏蔽件148的端接端226位于或超过信号触头146的端接端212。接地屏蔽件148沿着信号触头146的全部长度提供屏蔽。在一个示例性实施例中，接地屏蔽件148提供超过信号触头146的屏蔽，例如在端接端212的后方和/或配合端210的前方。当联接至触头子组件144时，接地屏蔽件148周向地围绕信号触头146。因为接地屏蔽件148向后延伸超过信号触头146的端接端212，信号触头146和信号线104、106之间的端接被接地屏蔽件148周向围绕。在一个示例性实施例中，接地屏蔽件148沿着电缆102的至少一部分延伸，使得接地屏蔽件148周向围绕信号线104、106和/或电缆102的至少部分电缆编织体，以确保信号线104、106的所有部分被屏蔽。

接地屏蔽件148包括上屏蔽件230和下屏蔽件232。插座222限定在上下屏蔽件230、232之间。触头子组件144位于上屏蔽件230和下屏蔽件232之间。

在一个示例性实施例中，上屏蔽件230包括上壁234和自上壁234延伸的侧壁236、238。上屏蔽件230包括位于配合端224处的护罩240和尾部242，尾部242从护罩240向后延伸到端接端226。尾部242由上壁234限定。护罩240由上壁234和侧壁236、238限定。在一个示例性实施例中，护罩240是C形的，而且沿着其底部具有开口侧。护罩240构造成在其三个侧部周向围绕信号触头146的销214。在替代实施例中，上屏蔽件230可具有不同的壁、部件和形状。

尾部242包括压配合特征244，压配合特征244被用于将上屏蔽件230固定到下屏蔽件232。其它类型的固定特征可被用于替代实施例中。在示出的实施例中，压配合特征244是穿过上壁234的开口。

尾部242包括接收排扰线110的至少一部分的排扰线开口246。除了排扰线110外，排扰线开口246可接收接地套管180的至少一部分。

尾部242包括接地套管槽248，其接收接地套管180的部分。接地套管槽248可以是细长的。屏蔽件148可以在接地套管槽248处与接地套管180接合，从而将接地套管180电连接到接地屏蔽件148。

护罩240包括从侧壁236、238向后延伸的凸片250。凸片250构造成接合下屏蔽件232，以将上屏蔽件230电连接到下屏蔽件232。

在一个示例性实施例中，下屏蔽件232包括下壁254和侧壁256、258，侧壁256、258从下壁254向上延伸。下屏蔽件232包括自侧壁256、258延伸的压配合特征174。压配合特征174构造成接合上屏蔽件230的压配合特征244，以将下屏蔽件232固定到上屏蔽件230。在示出的实施例中，压配合特征174是柔性销，其构造成被接收在由压配合特征244限定的开口中。其它类型的固定特征可被用于替代实施例中，以将下屏蔽件232固定到上屏蔽件230。下屏蔽件232可包括类似于上屏蔽件230的排扰线开口246的排扰线开口(未示出)，其构造成接收排扰线110和/或接地套管180的至少一部分。在一个示例性实施例中，下屏蔽件232包括位于下壁254中的接地套管槽262。接地套管槽262可接收接地套管180的部分。

下屏蔽件232包括从侧壁256、258向前延伸的凸片264。凸片264构造成接合上屏蔽件230的凸片250，以将上屏蔽件230电连接到下屏蔽件232。可选地，凸片264可包括延伸自凸片264的凸起266以确保与凸片250接合。可选地，凸片264的顶部可被倒角，以在接地屏蔽件148的组装期间引导凸片264与凸片250配合。

下屏蔽件232包括位于侧壁258中的开口268。开口268构造成当触头子组件144被装载到接地屏蔽件148中时接收定位柱208。其它类型的定位特征可被用于替代实施例中，以相对于接地屏蔽件148定位触头子组件144，和/或相对于接地屏蔽件148保持触头子组件144的轴向位置。

图5是电缆组件140的顶侧透射图，其示出了被装载到下屏蔽件232中的触头子组件144以及准备安装到下屏蔽件232的上屏蔽件230。图6是电缆组件140的顶侧透射图，示出了联接至下屏蔽件232的上屏蔽件230。图7是电缆组件140的底侧透视图。

当触头子组件144被装载到插座222时，安装块200位于下屏蔽件232中。定位柱208被接收在开口268中，以相对于接地屏蔽件148固定触头子组件144的轴向位置。接地套管180和电缆102的一部分也被接收在插座222中。接地屏蔽件148提供环绕接地套管180和电缆102的周向屏蔽。接地套管180可直接位于安装块200后并可接合安装块200，以为电缆102和/或信号线104、106提供应变消除。如图7所示，排扰线110延伸穿过下壁254中的排扰线开口270。

当上屏蔽件230和下屏蔽件232联接在一起时，接地套管180的凸片280延伸穿过下屏蔽件232的接地套管槽262，且延伸穿过上屏蔽件230的接地套管槽248。凸片280接合下屏蔽件232和上屏蔽件230，以将接地套管180电连接到接地屏蔽件148。当上屏蔽件230和下屏蔽件232联接在一起时，上屏蔽件230的凸片250被保持在下屏蔽件232的凸片264内部，从而产生了上屏蔽件230的侧壁236、238和下屏蔽件232的侧壁256、258之间的电路径。

接地屏蔽件148为信号触头146提供电屏蔽。下屏蔽件232的侧壁256、258沿着信号触头146的侧部延伸，甚至沿着电缆102中的信号线104、106的侧部延伸。类似地，下屏蔽件232的下壁254沿着信号触头146的底部延伸，并且沿着信号线104、106的底部延伸，包括电缆102中信号线的部分长度。当上屏蔽件230联接至下屏蔽件232时，上壁234沿着信号触头146的顶部以及信号线104、106延伸，包括电缆102中的信号线的部分长度。上屏蔽件230的侧壁236、238沿着信号触头146的侧部延伸。当上屏蔽件230联接至下屏蔽件232时，上屏蔽件230的侧壁236、238分别接合并电连接到下屏蔽件232的侧壁256、258。通过侧壁236、238和侧壁256、258沿着信号触头146的侧部产生连续的接地路径。信号触头146的侧部沿着信号触头146的全部长度被连续地覆盖。上壁234沿着信号触头146的全部长度延伸，以从或超过信号触头146的配合端210至端接端212的后方位置在信号触头146上方提供电屏蔽。上壁234可沿着接地套管180的部分或全部延伸，从而覆盖电缆102的至少一部分。类似地，侧壁256、258和下壁254向后延伸超过端接端212，覆盖接地套管108的如果不是全部那么至少一部分以及电缆102的至少一部分。

在示出的实施例中，只有信号触头146的不直接由接地屏蔽件148覆盖的部分为下壁254前方的信号触头146的底部。然而，参照图1，位于开口底部下的电缆组件140的接地屏蔽件148沿着信号触头146的底部提供屏蔽。因此，在电缆插头连接器100中，通过电缆插头连接器100的接地屏蔽件148，每个信号触头146在其所有四个侧面具有其全部长度的电屏蔽。电屏蔽从或超过信号触头146的配合端210延伸至信号触头146的端接端212或超过其。

图8示出了金属保持件170。金属保持件170延伸在前部500和后部502之间。金属保持件170具有顶部504和底部506。金属保持件170具有第一侧508和第二侧510。可选地，金属保持件170可以是大致平面形的。金属保持件170的前部500构造成在组装期间被装载到插头壳体120(图1所示)中。锁闩152、154分别自顶部504和底部506延伸，且被用于将金属保持件170固定在插头壳体120中。电缆组件140和电缆102(均在图1中示出)被附接到金属保持件170的第一侧508。盖体172(图3所示)构造成附接到第一侧508。

金属保持件170包括靠近前部500的触头板512和靠近后部502的电缆板514。电缆板514可自触头板512延伸。触头板512构造成接合并支撑触头子组件144和/或接地屏蔽件148(图1所示)。电缆板514构造成接合并支撑电缆102。

触头板512包括多个定位为接收压配合特征174(图4所示)的开口176。上屏蔽件230(图3所示)构造成直接抵靠触头板512的第一侧508。在一个示例性实施例中，触头板512包括从其延伸的多个接地梁516。接地梁516是可偏转的梁，其能够移动离开触头板512的平面成一角度。接地梁516靠近前部500设置。接地梁516构造成当被组装到插头壳体120中时，接合另一个触头模块122的接地屏蔽件148。接地梁516使金属保持件170与另一个触头模块122的接地屏蔽件148等电位。可替换地，接地梁516可接合其它触头模块的另一个接地部件，例如另外的触头模块122的金属保持件170，或例如另外的金属保持件170的另一个接地梁。

电缆板514自触头板512延伸。可选地，电缆板514可相对于触头板512向着电缆102轻微移动，以将电缆板514与电缆102对齐，同时触头板512与接地屏蔽件148对齐。电缆板514沿着电缆102延伸，而且可沿着电缆102提供电屏蔽。可选地，电缆板514的特征可接合而且电连接到电缆102的一个或多个接地元件。

在一个示例性实施例中，电缆板514包括从其延伸的电缆应变消除指520。电缆应变消除指520构造成接合电缆102以相对于金属保持件170保持电缆102。在电缆102被装载到电缆板514之后，电缆应变消除指520可环绕电缆102弯曲或折曲。可选地，两个电缆应变消除指520接合每个电缆102，其中电缆应变消除指520沿不同的方向延伸，而且保持电缆102的相反的侧面。其它类型的特征可用于替代实施例中以保持电缆102。在一个示例性实施例中，当盖体172(图3所示)例如通过包覆模制到电缆102上被附接到金属保持件170时，盖体172接合电缆应变消除指520，以将盖体172固定到金属保持件170。

在一个示例性实施例中，电缆板514包括沿着第一侧508延伸的通道522。通道522构造成接收盖体172的一部分。例如，在包覆模制过程中形成盖体的塑料材料可填充通道522，以相对于金属保持件170锁定盖体172的位置。通道522可抵制盖体172相对于金属保持件170的上下移动和/或前后移动。

Claims (9)

1.一种电缆插头连接器(100)，包括触头模块(102)，所述触头模块具有支撑体(142)和由所述支撑体保持的多个电缆组件(140)，所述电缆组件包括触头子组件(144)和接地屏蔽件(148)，所述触头子组件构造成端接至对应的电缆(102)，所述接地屏蔽件联接至对应的触头子组件并且为其提供电屏蔽，其特征在于：

所述支撑体具有金属保持件(170)，所述金属保持件具有触头板(512)和从所述触头板延伸的电缆板(514)，所述接地屏蔽件电气和机械地联接至所述金属保持件的触头板，并且所述电缆板构造成支撑从所述电缆组件延伸的电缆。

2.根据权利要求1的电缆插头连接器，其中，所述金属保持件(170)使每个接地屏蔽(148)共同等电位。

3.根据权利要求1的电缆插头连接器，其中，所述电缆板(514)包括从其延伸的电缆应变消除指(520)，所述电缆应变消除指构造成牢固地保持从所述电缆组件(140)延伸的电缆(102)。

4.根据权利要求1的电缆插头连接器，其中，所述支撑体(142)包括附接到所述金属保持件(170)的盖体(172)，所述盖体构造成接合所述电缆(102)以相对于所述金属保持件牢固地保持所述电缆。

5.根据权利要求1的电缆插头连接器，其中，所述支撑体(142)包括附接到所述金属保持件(170)的盖体(172)，所述盖体被包覆模制到所述电缆(102)上以为所述电缆提供应变消除。

6.根据权利要求1的电缆插头连接器，其中，所述触头板(512)包括开口(176)，所述接地屏蔽件(148)包括压配合特征(174)，所述压配合特征(174)装载到所述开口中以将所述接地屏蔽件固定到所述触头板。

7.根据权利要求1的电缆插头连接器，其中，所述金属保持件(170)沿着所述触头子组件(144)延伸，以为所述触头子组件提供电屏蔽。

8.根据权利要求1的电缆插头连接器，其中，所述金属保持件(170)包括从其延伸的锁闩(152)，所述锁闩构造成将所述触头模块(122)联接至用于保持所述触头模块的插头壳体(120)。

9.根据权利要求1的电缆插头连接器，其中，所述金属保持件(170)包括从其延伸的接地梁(516)，所述接地梁接合另一个触头模块(122)的接地屏蔽件(148)。

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