CN103474798B - 具有压缩连接件的连接器组件 - Google Patents
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Abstract
一种连接器组件（100）包括壳体（230），该壳体在其相对侧面上具有配合面（226）和安装面（232）。安装面构成为当壳体安装到第一基板时与第一基板（104）接合，配合面构成为与安装到第二基板（106）的配合连接器(108)配合，壳体构成为与配合连接器配合从而以平行设置的方式互连基板。触头（210）在壳体的配合面和安装面之间延伸并从配合面和安装面突出来，并且构成为在基板之间提供电连接。连接件（122）构成为沿着横跨配合面和安装面至少之一的方向通过基板和壳体延伸。连接件构成为对壳体施加压缩力以确保壳体和配合连接器紧密连接，从而电和机械互连基板。
Description
本申请是申请号为200910246859.X、题为具有压缩连接件的连接器组件的分案申请，申请日为2009年10月13日。
技术领域
本发明涉及一种机械和电连接基板的电连接器组件。
背景技术
公知的夹层连接器机械和电连接电路板。管座装置安装到一个电路板，配合连接器安装到另一个电路板。管座装置和配合连接器彼此配合地机械和电相互连接到电路板。当管座装置和配合连接器相互连接时，电路板通过堆叠高度彼此隔开。管座装置和配合连接器中的触头与电路板配合并在电路板之间建立电连接。为使管座装置和配合连接器紧密配合，用手将管座装置和配合连接器彼此向前推挤。在管座装置和配合连接器上用手推挤，对于管座装置和配合连接器的紧密配合来说，可能是一种不可靠的方式。在管座装置和配合连接器上用手推挤可能不足以使管座装置和配合连接器机械和电连接。管座装置和配合连接器可能需要很大的配合力才能够使管座装置和配合连接器紧密配合。在安装管座装置和配合连接器的电路板上用手施加配合力会过度压迫电路板或阻碍管座装置和配合连接器中的触头与电路板的可靠电连接。另外，电路板会因用手施加的配合力而导致塑性变形或破裂。
因此，需要一种能够以安全可控的方式机械和电互连电路板的电连接器。
发明内容
根据本发明，一种连接器组件包括壳体，所述壳体在其相对侧面上具有配合面和安装面。所述安装面构成为当壳体被安装到第一基板时与第一基板接合，所述配合面构成为与连接到第二基板的配合连接器接合，壳体构成为与配合连接器配合，从而以并列设置的方式互连基板。触头在壳体的配合面和安装面之间延伸并从配合面和安装面突出，并且构成为在基板之间提供电连接。连接件构成为沿着横向于配合面和安装面至少之一的方向延伸穿过基板和壳体。连接件构成为对壳体施加压缩力以确保壳体与配合连接器一起电和机械相互连接基板。
附图说明
图1是根据一个实施例的夹层连接器组件的底部透视图。
图2是图1所示的管座装置的底部透视图。
图3是图1所示的管座装置的分解视图。
图4是安装到图1所示的子板的图1所示的配合连接器的透视图。
图5是图1所示的配合连接器的分解视图。
图6是沿着图1所示的线6-6截取的图1所示的连接器组件的截面图。
具体实施方式
图1是根据一个实施例的连接器组件100的底部透视图。连接器组件100包括机械和电连接并列排列的多个基板104、106的夹层连接器组件102。如图1所示，基板104、106通过夹层连接器组件102相互连接使得基板104、106基本上彼此平行。基板104、106可以包括电路板。例如，第一基板104可以是子板，第二基板106可以是母板。虽然根据文中描述的各种实施例，基板104、106可以具体为电路板之外的设备，但是第一基板104还是指子板104，第二基板106还是指母板106。母板106包括导电通道118，子板104包括导电通道120。导电通道118，120在母板106，子板104以及电连接到母板106和/或子板104的一个或多个电气元件（未示出）之间进行数据信号和/或电力传输。导电通道118，120可以具体是电路板中的电轨迹，导电通道118，120也可以是其它导电通道、触头等。
所示实施例中配合连接器108连接到母板106。管座装置（the header assembly）102安装到下基板104并且与电和机械连接母板106和子板104的配合连接器108配合。另一实施例中，配合连接器108安装到子板104。可替换的，夹层连接器组件102可以直接安装到每个母板106和子板104，从而电和机械连接母板106和子板104。母板106和子板104可以包括电气元件（未示出）以使连接器组件100能够完成某些功能。为描述起见，连接器组件100可以是用于刀片服务器的刀片。但是，可以理解，还可以考虑到本发明构思的其它应用。
连接器组件100通过堆叠高度110将母板106和子板104隔开。堆叠高度110在连接器组件100的整个外长度112上可以是近似恒定的。外长度112在连接器组件100的相对端114、116之间延伸。可替换的，堆叠高度110可以不同或者根据连接器组件100的外长度112变化。例如，连接器组件100可以构成为使得母板106和子板104彼此交叉设置。堆叠高度110可以通过利用不同管座装置102和/或配合连接器108连接母板106和子板104进行改变。管座装置102和/或配合连接器108的尺寸可以改变，使得堆叠高度110可以由操作人员来选择。例如，操作人员可以选择一个管座装置102和/或配合连接器108，用以通过期望的堆叠高度110将母板106和子板104隔开。
连接件122通过至少一个母板106和子板104设置并且一直延伸穿过连接器组件100。如下所述，连接件122可以用手操作施加或减小管座装置102和配合连接器108上的压缩力。可以以横跨母板106和/或子板104的方向对组件102和配合连接器108施加压缩力124。例如，可以以垂直于母板106和/或子板104的方向对组件102和配合连接器108施加压缩力124。连接件122施加压缩力124用以确保管座装置102和配合连接器108以紧密配合关系连接在一起。一个实施例中，连接件122在不需要以损坏母板106和/或子板104的距离弯曲或弯折母板106和子板104的情况下施加压缩力124，从而将组件102和配合连接器108紧密配合。
图2是管座装置102的底部透视图。管座装置102包括壳体230，壳体230包括通过分隔件204互连的安装体200和配合体202。一个或多个安装体和配合体200、202可以是一个整体。例如，每个安装体和配合体200、202可以由塑料材料这样的绝缘材料均匀形成。分隔件204是如图2所示的连接配合体和安装体202、200的柱状物。可替换的，分隔件204可以具体为具有连接配合体和安装体202、200的不同形状。例如，分隔件204可以是共同待审的美国专利申请No.12/250,299中所描述的分隔件，该申请于2008年10月13日提交，主题为“具有电和信号触头的可变堆叠高度的连接器组件（Connector Assembly With Variable StackHeights Having Power And Signal Contacts）”。
分隔件204通过分隔间隙206将配合体和安装体202、200隔开。分隔件204沿着横向于配合体和安装体202、200的方向在配合体和安装体202、200之间延伸。例如，分隔件204可以垂直于配合体和安装体202、200。通过分隔间隙206将配合体和安装体202、200隔开并且通过内部尺寸228将分隔件204隔开，从而在配合体和安装体202、200之间的管座装置102的内部提供开口208。
开口208允许空气流过管座装置102。允许空气流过管座装置102为子板104和母板106之间的空气流动提供了辅助通道。子板104和母板106上的其它元件（未示出）会产生热能或热量。子板104和母板106之间的空气流动可以通过冷却这些元件而减少这种热量。通过管座装置102的开口208允许空气流过管座装置102，并且防止管座装置102过度限制子板104和母板106之间的空气流动。
当管座装置102在母板106（图1所示）和子板104之间进行电力传输时，会在管座装置102的内部产生热能或热量。通过管座装置102的电流足够大时，电力传输会在管座装置102的内部产生热能。随着电力传输中电流的增加，产生的热量也会增加。为了消散这些热量，允许在管座装置102的内部形成开口208。例如，开口208允许空气通过管座装置102在安装体和配合体200、202之间流动。一个或多个风扇（未示出）或其它构件可以使空气流过管座装置102。通过分隔间隙206将安装体和配合体200、202隔开以及允许空气通过开口208在安装体和配合体200、202之间流动可以减少管座装置102内部的热量。
配合体202包括至少部分由多个侧壁214和多个端壁216所界定的配合面226。当管座装置102和配合连接器108彼此配合以电互连子板104和母板106（如图1所示）时，配合面226与配合连接器108（图1所示）接合。可替换的，配合面226可以在不与配合连接器108接合的情况下与母板106直接接合。侧壁和端壁214、216在横向于配合面226的方向上从管座装置102突出。例如，侧壁和端壁214、216从配合面226垂直突出。侧壁和端壁214、216形成了当管座装置102和配合连接器108彼此配合时至少接收部分配合连接器108的罩。配合面226包括连接件122延伸穿过的开口242。
配合面232设置在配合体200上并当管座装置102与子板104配合时啮合子板104。本实施例中安装面和配合面232、226彼此平行。安装面和配合面232、226可以与子板104和母板106平行。
管座装置102包括定位栏234，其横跨配合体和安装体202、200的配合面和安装面226、232延伸。在所示实施例中，定位栏234垂直于配合面和安装面226、232延伸。定位栏234包括其中接收定位柱238的通道。定位柱238延伸穿过通道236并且进入到配合连接器108（图1所示）的柱腔404（图4所示）内，从而使管座装置102和配合连接器108彼此对齐。可替换的，管座装置102和/或配合连接器108可以包括用以使管座装置102和配合连接器108彼此对齐的一个或多个极化部件。例如，管座装置102和配合连接器108可以包括类似于美国专利申请No.12/250,299中所描述的极化部件的极化部件和槽沟。在一个实施例中，管座装置102包括用以将配合连接器108和管座装置102机械配合在一起的一个或多个插销。例如，管座装置102包括类似于美国专利申请No.12/250,299中所描述插销的插销。
管座装置102包括多个触头210。管座装置102可以包括不同于图2所示的不同数量和/或排列的触头210。触头210与配合连接器108（图1所示）和子板104匹配以在母板106（图1所示）和子板104之间提供电力传输通道。当通过触头210进行电流或信号传递时触头210会产生一些热能或热量。触头210从配合面226突出以与配合连接器108（图1所示）匹配。触头210从安装面232突起以与子板104匹配。至少部分触头210暴露在配合体和安装体202、200之间的管座装置102中。例如，部分触头210可以暴露在管座装置102内部的大气或空气中，并且不被配合体和安装体202、200之间的分隔间隙206内部的管座装置102的其它元件所包围或容纳。管座装置102的分隔间隙206内部的触头210的暴露部分可以使得触头210所产生的热能或热量更容易发散出去。例如，流过管座装置102的空气可以消散触头210所产生的热量，从而与公知的夹层连接器相比，触头210所传送的数据率增加或者传输更大的电流。
图3是管座装置102的分解视图。管座装置102的安装体和配合体200、201包括通过其分别安装触头210的开口300。触头210由管座装置102保持，使得触头210横跨配合和安装面226、232排列。例如，触头210可以基本垂直于配合体和安装体202、200。另一实施例中，触头210可以基本垂直于母板106（图1所示）和子板104，使得当与管座装置102连接时母板106和子板104相对于彼此平行。
如上所述，配合体202包括连接件122延伸穿过的开口242。安装体200包括连接件122也延伸穿过的开口302。配合体202中的开口242和安装体200中的开口302彼此对齐。例如，像连接件122这样的细长体可以同时通过开口242、302延伸。安装体200包括从安装体200向配合体202延伸的多个指部318。例如，指部318可以从安装体200延伸到指端328。指部318可以与安装体200一体形成。指部318如图所示向内逐渐变细，使得指端328之间的开口320比安装体200中的开口302小。
在所示实施例中，连接件122包括细长部314和连接件螺母512（图5所示）。连接件122可以具体为像起重螺丝和匹配螺母这样的装置，但也可以是其它实施例。例如，连接件122可以具体为凸轮锁或杠杆。如下所述，细长部314由连接件螺母512接收，用以向管座装置102和配合连接器108（图1所示）施加压缩力124。细长部314包括在首部306和尾部308之间延伸的细长体304。肩部326可以设置在细长部和尾部314、308之间。首部和尾部306、308沿着连接件122的纵轴310的反方向从细长体304延伸。尾部308包括螺纹面316。首部306包括从细长体304径向向外延伸的凸缘312。所示实施例中，细长体304和尾部308具有不同的外径322、324。例如，细长体304可以具有比尾部308的直径322小的直径324。一个实施例中，尾部308的直径322比安装体200的指端328所限定的开口320大。
如下所述，连接件122的细长体314通过开口242、302安装到管座装置102。一个实施例中，细长体314借助将细长体314的尾部308插入到通过安装面232的安装体202的开口302中而安装到管座装置102中。由于尾部308被安装到管座装置102中所以指部318彼此偏离。在尾部308越过指端328插入到管座装置102中之后，指部318返回到指部318的原始位置。指部318可以防止细长体314从通过安装体202的开口302的管座装置102中脱落出来。例如，指端328可以与连接件122的细长体314的肩部326接合，以防止通过开口302的细长体314脱落。
图4是安装到母板106的配合连接器108的透视图。配合连接器108包括在配合面410和安装面412之间延伸的壳体400。当管座装置102与配合连接器108彼此配合时配合面410与管座装置102（图1所示）的配合面226（图2所示）接合。当配合连接器108安装到母板106时安装面412与母板106接合。
壳体400包括从配合面410向安装面412延伸的腔体402。当管座装置102与配合连接器108彼此配合时，腔体402接收管座装置102（图1所示）的触头210（图2所示）。配合连接器108可以包括其它的腔体402和/或与所述实施例所示的腔体402具有不同结构的腔体402。壳体400包括其中接收定位柱238（图2所示）的柱腔404。如上所述，一个实施例中，定位柱238通过管座装置102中的通道236（图2所示）延伸并且进入定位腔404中以使管座装置102与配合连接器108对齐。壳体400包括其中接收保持件408的连接件腔体406。保持件408包括内螺纹面410。一个实施例中，内螺纹面410与连接件螺母512（图5所示）接合以使连接件螺母512连接到壳体400。可替换的，内螺纹面410与连接件122的尾部308（图5所示）接合以使连接件122连接到壳体400。例如，当管座装置102和配合连接器108彼此配合而且连接件122安装到管座装置102并被保持件408接收时，内螺纹面410可以与尾部308接合。另一实施例中，壳体400包括内螺纹面410，并且保持件408不被包括在配合连接器108中。例如，壳体400可以包括作为壳体400的整体一部分的内螺纹面410。如上所述，内螺纹面410可以与连接件螺母512或连接件122的尾部308接合。
图5是配合连接器108的分解视图。配合触头500从配合连接器108的安装面412被安装到腔体402中。虽然图5示出了一个实例性的配合触头500，但是可以采用不同的配合触头替换配合触头500。在所示实施例中，配合触头500接收管座装置102（图1所示）的触头210（图2所示）以电连接管座装置102和配合连接器108。可替换的，当管座装置102与配合连接器108彼此配合时，管座装置102中的触头210可以接收配合触头500。
在所示实施例中，连接件腔体406包括从腔体406的侧缘504径向向内延伸的凸缘502。贯通壳体400的开口508通过连接件腔体406。例如，开口508提供贯穿安装面和配合面412、410之间的壳体400的通路。保持件408包括凸缘506和管状体510。凸缘506从管状体510径向向外延伸。管状体510从凸缘506横向延伸。例如，管状体510从凸缘506垂直延伸。所示实施例中，管状体510包括内螺纹面522。保持件408通过配合连接器108的配合面410安装到腔体406中。管状体510安装到开口508中。当保持件408安装到腔体406中时凸缘506与凸缘502接合。当保持件408安装到腔体406中时凸缘506基本平行于配合面410。凸缘506和凸缘502之间的接合防止了保持件408通过配合连接器108的安装面412从配合连接器108脱落。
连接件螺母512包括从螺母凸缘516延伸的管状体514。螺母凸缘516基本是平面的并且横跨管状体516设置。例如，管状体514可以从螺母凸缘516垂直延伸。螺母凸缘516与凸缘312（图2所示）相对设置。管状体514包括位于管状体514的相对外表面和内表面上的外螺纹面518和内螺纹面520。在安装连接器组件100的过程中，配合连接器108被安装到母板106（图1所示）。连接件螺母512安装到壳体410的连接件腔体406的开口508中。一个实施例中，连接件螺母512通过母板106的孔602（图6所示）安装到连接件腔体406的开口508中。当连接件螺母512安装到连接件腔体406的开口508中时，螺母凸缘516与母板106接合。当连接件螺母512安装到开口508中时，连接件螺母512的外螺纹面518与保持件408的内螺纹面522接合。连接件螺母512的螺母凸缘516与母板106之间的接合以及连接件螺母512的外螺纹面518与保持件408的内螺纹面522之间的接合使得配合连接器108与母板106可靠连接。例如，连接件螺母512和保持件408之间的接合在母板106和配合连接器108的壳体410之间施加压缩力600（图6所示）。压缩力600使得配合连接器108与母板106可靠连接。
配合连接器108包括设置在柱腔404中的定位柱套管524。当配合连接器108与管座装置102（图1所示）配合时，定位柱套管524接收定位柱238（图2所示）。例如，定位柱套管524可以包括接收定位柱238的通孔526。定位柱套管524可以通过减小定位柱238以及配合连接器108和管座装置102之间的移动来缓冲连接器组件100（图1所示）中的振动。
图6时沿着图1所示的线6-6截取的连接器组件100的截面图。如上所述，连接件螺母512通过母板108与保持件408接合。连接件螺母512至少部分通过孔602安装到母板106中。图6所示的压缩力仅仅作为一个示例。压缩力600的位置和/或分布可以与图6所示的压缩力600不同。在一个实施例中通过保持件408施加到配合连接器108的压缩力600与通过连接件螺母512施加到母板106的压缩力600是基本相同的。可替换的，施加到配合连接器108和母板106的压缩力600可以彼此不同。
连接件122通过母板106、子板104、管座装置102和配合连接器108延伸，并由连接件螺母512接收。所示实施例中，连接件122通过子板104中的孔604，管座装置102中的开口242、302，配合连接器108中的开口508和母板106中的孔602安装。孔602、604和开口242、302、508彼此对齐以允许连接件122以横跨子板104和母板106的方向通过孔602、604和开口242、302、508延伸。例如，孔602、604和开口242、302、508在垂直于子板104和母板106的方向上彼此对齐以允许连接件122通过孔602、604和开口242、302、508延伸。
如上所述，连接件122包括细长部314和连接件螺母512。细长部314的首部306与子板104接合，连接件螺母512与母板106接合。细长部314的螺纹面316由连接件螺母512的内螺纹面520接收。首部306可以旋转以使首部306相对于连接件螺母512运动。例如，螺纹面316、520之间的接合允许首部306手动操纵以使首部306相对于连接件螺母512运动。顺时针方向606旋转首部306使得连接件122的细长部314以顺时针方向606旋转。当细长部314以顺时针方向606旋转时，连接件螺母512保持基本固定。当细长部314以顺时针方向606旋转时，螺纹面316、520之间的接合使得细长部314和连接件螺母512彼此相向移动。可替换的，螺纹面316、520可以这样设置，即细长部314以逆时针方向（与顺时针方向606相反）旋转使得细长部314和连接件螺母512彼此相向移动。
当细长部314和连接件螺母512彼此相向移动时，首部306与子板104接合，连接件螺母512与母板106接合。当细长部314和连接件螺母512彼此相向移动时，首部306与子板104之间以及连接件螺母512与母板106之间的接合引起或增加了压缩力124。所示实施例中，对管座装置102和配合连接器108施加压缩力124以使管座装置102和配合连接器108相互配合。
压缩力124可以通过手动操纵连接件122的首部306进行调节。例如，以顺时针方向606增加旋转首部306使得细长部314和连接件螺母512彼此靠近，从而增加压缩力124。相反，以逆时针方向（与顺时针方向606相反）增加旋转首部306使得细长部314和连接件螺母512彼此远离，从而减小压缩力124。
压缩力124可以通过手动调节以使子板104、母板106、夹层和配合连接器102、108彼此紧密配合。压缩力124可以通过手动调节，使得压缩力124大到确保子板104、母板106、夹层和配合连接器102、108之间充分的机械连接。例如，可以调节压缩力124使得子板104、管座装置102、配合连接器108和母板106任意之间都不会发生分离。
在一个实施例中，以逆时针方向旋转首部306使得连接件122的细长体314从连接件螺母512退离。例如，当首部306以逆时针方向旋转时，细长体314会向着子板104远离连接件螺母512。细长体314会连续退离连接件螺母512直到细长体314的肩部326与管座装置102中的指部318的指端328接合。首部306的继续旋转使得细长体314继续退离连接件螺母512。指端328和细长体314的肩部326之间的接合防止细长体314通过管座装置102的开口302中脱落。指端328和肩部326之间的接合促使连接件122对夹层和配合连接器102、108施加分离力608。例如，细长体314的逆时针旋转使得细长体314继续远离连接件螺母512。由于细长体314远离连接件螺母512，所以肩部326与指端328接合以与压缩力124相反的方向施加分离力608。分离力608可以用于使夹层和配合连接器102、108分离而不使子板104和/或母板106弯曲或弯折。
本文中所述的一个或多个实施例提供了一种连接器组件，其允许手动控制压缩和/或张力以使管座装置和配合连接器连接和分离。被施加到管座装置和配合连接器的压缩力和张力可以手动控制。压缩力和张力可以更容易控制，从而足以使管座装置和配合连接器机械和电连接和断开，而不损坏通过管座装置和配合连接器电连接的基板。
Claims (4)
1.一种连接器组件(100)，其包括壳体(230)，该壳体在其相对侧面上具有配合面(226)和安装面(232)，其特征在于，安装面构成为当壳体安装到第一基板时与第一基板(104)接合，配合面构成为与安装到第二基板(106)的配合连接器(108)配合，壳体构成为与配合连接器配合从而以平行设置的方式互连基板，触头(210)在壳体的配合面和安装面之间延伸并从配合面和安装面突出来，并且构成为在基板之间提供电连接，连接件(122)构成为沿着横跨配合面和安装面至少之一的方向通过基板和壳体延伸，连接件构成为对壳体施加压缩力以确保壳体和配合连接器紧密连接，从而电和机械互连基板，其中，连接件包括用于与一个基板接合的凸缘(312)和与另一个基板接合的相对凸缘(516)，连接件手动可旋转，其中以第一方向旋转连接件使所述凸缘(312)和相对凸缘(516)彼此相向移动以增加压缩力，且其中以第二方向旋转连接件使所述凸缘和相对凸缘彼此远离以减小压缩力，其中壳体具有指部(318)，所述指部延伸到并终结于指端(328)，以及连接件具有肩部(326)，所述肩部构成为接合指端，其中以第二方向旋转连接件导致所述肩部(326)接合指端(328)，由此对壳体施加分离力以将壳体和配合连接器分离。
2.根据权利要求1的连接器组件，其中壳体包括间隙(206)，其位于配合面和安装面之间以允许空气流过配合面和安装面之间的壳体。
3.根据权利要求1的连接器组件，其中配合面和安装面包括在横跨配合面和安装面的方向上彼此对齐的开口(242，302)，连接件通过开口延伸。
4.根据权利要求1的连接器组件，其中连接件包括各自具有螺纹面的细长部(314)和螺母件(512)，细长部的螺纹面与螺母件的螺纹面接合，使得通过细长部的旋转调节压缩力。
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