CN104396095B - 用于电连接器系统的插头连接器 - Google Patents

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    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
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Abstract

一种插头连接器(104),包括保持多个插头信号触头(144)的插头壳体(138)和至少部分地环绕对应的插头信号触头的多个插头接地触头(146)。该插头连接器包括联接到插头壳体的导电接地支架(170)。该导电支架电连接到每个插头接地触头以将所述插头接地触头电共位。

Description

用于电连接器系统的插头连接器

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于互连两个电路板的电连接器系统中的电连接器。

背景技术

[0002] 一些电连接器系统米用电连接器以互连两个电路板,诸如母板和子板。在己知的 电系统中,信号损失和/或信号衰减是一个问题。例如,串扰由环绕有效导体或导体差分对" 的场以及相邻的导体或导体差分对的场的电磁耦合而产生。耦合的强度通常取决于导体之 间的间隔,从而当电导体被置于靠近彼此时,串扰可能是显著的。親合的强度还取7夬于分隔 导体的材料。此外,由于速度和性能要求的提高,已知的电连接器被证明是不足够的。此外, 存在对提高电连接器的密度以提高电连接器的通过量,但不明显增大电连接器的尺寸,并 且在一些情况下缩小电连接器的尺寸的需求。这种密度的提高和/或尺寸的减小导致性能 上进一步的限制。

[0003] 为了处理性能,一些电连接器已经被开发为在信号触头对之间使用屏蔽件。屏蔽 件在电连接器系统中沿着两个连接器的信号线路设置。典型地,单个的屏蔽件在两个电路 板中电共位;然而在电路板之间,屏蔽件仍然电独立。信号线路可能沿着它们通过电连接器 的长度受到衰减,诸如噪音。在更高的频率下,该噪音可能是更有问题的。

[0004] 存在具有改进的电性能的电连接器的需求。

[0005] 该问题通过根据本发明所述的插头连接器而被解决。

发明内容

[0006] 根据本发明,插头连接器包括保持多个插头信号触头的插头壳体和至少部分地环 绕对应的插头信号触头的多个插头接地触头。该插头连接器包括联接到插头壳体的导电接 地支架。该接地支架电连接到每个插头接地触头以将插头接地触头电共位。

附图说明

[0007] 本发明将参考附图以示例的方式进行描述,其中:

[0008] 图1是电连接器系统的示例性实施例的透视图,例示了插座连接器和插头连接器。

[0009] 图2是用于插座连接器的触头模块的分解视图。

[0010] 图3是插座连接器的分解透视图。

[0011] 图4是插头连接器的前透视图,示出了装载进插头连接器中的接地支架。

[0012] 图5是接地支架和插头连接器的由示于图4的虚线5-5界定的部分的放大视图。

具体实施方式

[0013] 图1是电连接器系统100的示例性实施例的透视图,例示了可被直接配合在一起的 插座连接器102和插头连接器104。插座连接器102和/或插头连接器104在下文中可被单独 地称为“连接器”或被共同地称为“连接器”。插座和插头连接器1〇2、1〇4电连接到各自的电 路板106、108。插座和插头连接器102、104用于在分离的配合接口处将电路板106、108电连 接到彼此。在示例性实施例中,当插座和插头连接器102、104配合时,电路板106、108垂直于 彼此定向。在替代实施例中,电路板106、108的替代定向是可能的。在替代实施例中,插座 和/或插头连接器102和/或104可被端接至一个或多个电缆而不是被板安装。

[0014] 配合轴线110延伸通过插座和插头连接器102、104。插座和插头连接器102、104在 平行于配合轴线110的方向上并沿着配合轴线110配合在一起。

[0015] 插座连接器102包括保持多个触头模块122的插座壳体120。可设置任意数量的触 头模块122以增加插座连接器102的导体的量或对的数量。触头模块122的每一个包括多个 插座信号触头124 (示于图2),该插座信号触头接收在插座壳体120中用于与插头连接器104 配合。插座壳体120保持并定位插座信号触头124,以用于与插头连接器104配合。在示例性 实施例中,插座信号触头124成对地布置,并且被构造为传送差分信号。在例示的实施例中, 所述对被成行地定向,然而,在替代实施例中,所述对可被成列地布置。

[0016] 在示例性实施例中,插座连接器102的每个触头模块122具有屏蔽结构126,用于为 对应的插座信号触头124提供电屏蔽。屏蔽结构126可由分离的金属屏蔽件限定和/或由用 于插座信号触头124的导电或金属化的保持件限定。在示例性实施例中,屏蔽结构126电连 接到电路板106,并且当插座和插头连接器102、104配合时可被电连接到插头连接器104。例 如,屏蔽结构126可通过从接合插头连接器104的触头模块122延伸的延伸部(例如梁或指 件)而电连接到插头连接器104。屏蔽结构126可通过诸如接地销的零件而被电连接到电路 板 106。

[0017] 插座连接器102包括配合端部128和安装端部130。插座信号触头124在配合端部 128处被接收在插座壳体120中并被保持在该插座壳体中,用于与插头连接器104配合。插座 信号触头124被按行列矩阵布置。在例示的实施例中,在配合端部128处,行被水平地定向, 并且列被竖直地定向。在替代实施例中,其他的定向是可能的。在行和列中可设置任意数量 的插座信号触头124。插座信号触头124还可延伸到安装端部130用于安装到电路板106。可 选地,安装部端130可大致垂直于配合端部128。

[0018] 插座壳体120限定插座连接器102的配合端部128。插座壳体120在插座壳体120的 后部还包括装载端部131。触头模块122通过装载端部131装载进插座壳体120中。在例示的 实施例中,触头模块122延伸超过装载端部131 (例如,从装载端部131向后)。

[0019] 插座壳体120在配合端部128处包括多个信号触头开口 132和多个接地触头开口 134。插座信号触头124被接收在对应的信号触头开口 132中。可选地,单个插座信号触头124 被接收在每个信号触头开口 132中。当插座和插头连接器102、104配合时,信号触头开口 132 还可接收对应的插头信号触头144于其中。当插座和插头连接器102、104配合时,接地触头 开口 134接收插头接地触头146于其中。接地触头开口 134接收触头模块122的接地梁302 (示 于图2),该接地梁与插头接地触头146配合以将插座和插头连接器102、104电共位。

[0020] 插座壳体120由诸如塑料材料的介电材料制成,并且在信号触头开口 132和接地触 头开口 134之间提供隔离。插座壳体120将插座信号触头124与插头信号触头144从插头接地 触头146隔离。插座壳体120将每组插座和插头信号触头124、144从其他组的插座和插头信 号触头124、144隔离。所述组可由插座和插头信号触头124、144的对限定。

[0021] 插座壳体120在配合端部128处具有前面136。前面136大体上相反于在后部处的装 载端部131。前面136可为大致平面的。信号和接地触头开口 132、134在前面136敞开。在示例 性实施例中,前面136可限定插座壳体120的最前表面。可选地,键锁零件可从前面136向前 延伸,用于插座壳体120与插头连接器104的键锁配合和/或对齐。在示例性实施例中,插座 壳体120的配合端部128在配合过程中插接进插头连接器104中。

[0022] 插头连接器104包括具有限定腔142的壁140的插头壳体138。壁140引导插座连接 器102与插头连接器104的配合。在例示的实施例中,壁140设置在顶部、底部和两侧处(为了 清楚起见,一侧被部分地切开)以包围腔142。在其他替代实施例中,可设置更多或更少的壁 140,包括没有壁140。

[0023] 插头信号触头144和插头接地触头146由插头壳体138保持。在示例性实施例中,插 头信号触头144和插头接地触头146从基壁148的前面147延伸进入腔142中。插头信号触头 144和插头接地触头146延伸通过基壁148,并且被安装到电路板108。前面147可为大致平面 的。前面147限定了腔142的背部。

[0024] 插头连接器104具有配合端部150和安装到电路板108的安装端部152。插座连接器 102穿过配合端部150被接收在腔142中。插座壳体120接合壁140以将插座连接器102保持在 腔142中。可选地,安装端部152可大致平行于配合端部150。替代地,插头连接器104可包括 类似于触头模块122的触头模块,该触头模块可被插头壳体138保持,并且可限定垂直于配 合端部150或相对于配合端部150在其他定向上的安装端部。

[0025]在示例性实施例中,插头信号触头144被布置为差分对。插头信号触头144的差分 对被沿着行轴线153布置成行。插头接地触头146定位在差分对之间,以在相邻的差分对之 间提供电屏蔽。在例示的实施例中,插头接地触头146是C形的,并且在对应的插头信号触头 144的对的三侧上提供屏蔽。插头接地触头146具有多个壁,诸如3个平面壁154、156、158。壁 154、156、158可整体地形成,或可替代地,可以是分离的件。壁156限定了插头接地触头146 的中央壁或顶壁。壁154、158限定了从中央壁156延伸的侧壁。壁154、156、158具有面向插头 信号触头144的内表面和背向插头信号触头144的外表面。在替代实施例中,其他形状是可 能的。

[0026] 插头接地触头146在插头接地触头146的相反端部处具有边缘160、162。边缘160、 162面向下。边缘160、162分别设置在侧壁154、158的远端部处。底部在边缘160、162之间敞 开。关联于另一对插头信号触头144的插头接地触头146沿着其打开的第四侧提供屏蔽,使 得每个信号触头144对从同一行中和同一列中的每个相邻对屏蔽。例如,在第二插头接地触 头146下方的第一插头接地触头146的顶壁156,跨越C形的第二插头接地触头146的敞开的 底部提供屏蔽。

[0027] 在示例性实施例中,插头连接器104包括在底行的插头接地触头146的下方的孤立 的插头接地触头164。孤立的插头接地触头164不环绕任何插头信号触头144的对延伸。孤立 的插头接地触头164是平面的。孤立的插头接地触头164沿着底行的插头接地触头146的敞 开的侧提供屏蔽。

[0028] 在替代实施例中,插头接地触头146的其他构造或形状也是可能的。在替代实施例 中,可设置更多或更少的壁。这些壁可以是弯曲或成角度的而不是平面的。在其他替代实施 例中,插头接地触头146可为单独的信号触头144或具有多于两个信号触头144的触头组提 供屏蔽。插头接地触头146和插头信号触头144的定位或间距控制信号的阻抗。

[0029] 在示例性实施例中,电连接器系统100包括接收在插头壳体138中的接地支架170。 接地支架170是导电的。接地支架170被构造为电连接到插头接地触头146、164的每一个。接 地支架170将插头接地触头146、164的每一个电共位。接地支架170通过容易组装的过盈配 合而联接到插头接地触头146、164。替代地,接地支架170可通过其他方式联接到插头接地 触头 146、164。

[0030] 接地支架170可影响插座和插头信号触头124、144的电特性,诸如通过沿着信号线 路的部分提供屏蔽。将所有的插头接地触头146、164电共位导致所有的插头接地触头146、 164处于同一电势,这提高了电连接器系统100的电性能。例如,可沿着信号线路通过将插头 接地触头146、164电共位减少噪声。

[0031] 接地支架170包括由框架件174环绕的多个窗172和在框架件174之间延伸的交叉 件I76。框架和交叉件174、176限定了格子型结构。在图1的定向中,框架件174竖直地延伸并 且交叉件176水平地延伸。在替代实施例中,其他构造或定向是可能的。在示例性实施例中, 框架件174和交叉件176整体地形成。接地支架170是平面的,并且由金属坯件冲压以限定窗 172、框架件174和交叉件176。在替代实施例中,可使用其他制造工艺以形成接地支架170。 [0032]窗172的尺寸和形状被设计为通过其接收插头接地触头146。在例示的实施例中, 窗172为大体矩形的形状,然而在替代实施例中,窗172可具有其他尺寸和形状。插头信号触 头144还延伸通过窗172。在示例性实施例中,设置有孤立的窗180,该孤立的窗具有与窗172 不同的尺寸和形状,用于通过其接收孤立的插头接地触头164。

[0033] 接地支架170包括从框架件174和交叉件176延伸的多个干涉隆起部178。干涉隆起 部178被构造为通过过盈配合接合对应的插头接地触头146、164。机械连接和电连接通过该 过盈配合形成。在其他实施例中可使用替代的联接装置以将接地支架170机械连接和/或电 连接到插头接地触头146、164。

[0034]图2是触头模块122的一个和屏蔽结构126的一部分的分解视图。屏蔽结构126包括 第一接地屏蔽件2〇2和第二接地屏蔽件204。第一和第二接地屏蔽件202、204将触头模块122 电连接到插头接地触头1妨(示于图1)。第一和第二接地屏蔽件202、204提供了到插头接地 触头146的多个、冗余的接触点。例如,第一和第二接地屏蔽件可被构造为限定与每个c形的 插头接地触头146 (示于图1)的至少两个接触点。第一和第二接地屏蔽件202、204在插座信 号触头124的所有侧上提供屏蔽。

[0035]触头模块122包括由导电材料制成的保持件214。例如,保持件214可由金属材料模 铸。替代地,保持件214可由被金属化或涂覆有金属层的塑料材料制成或可被冲压形成。通 过使得保持件214由金属制成,保持件214可为插座连接器102提供电屏蔽。保持件214限定 插座连接器120的屏蔽结构126的至少一部分。第一和第二接地屏蔽件202、204被电联接和 机械联接到保持件214。在替代实施例中,保持件214可以是多部分的部件,诸如通过联接在 一起而形成保持件214的第一保持件构件和第二保持件构件形成。

[0036] 触头模块122包括由保持件214保持的框架组件230。框架组件230包括插座信号触 头124。在示例性实施例中,框架组件230包括环绕插座信号触头124的一对介电框架240、 242。插座信号触头124可初始地保持在一起作为引线框架(未示出),所述引线框架包覆模 制有介电材料以形成介电框架240、242。可使用其他制造工艺以形成触头模块122,诸如将 插座信号触头124装载进形成的介电体中。

[0037] 插座信号触头124具有从对应的介电框架240、242的前壁延伸的配合部分250。插 座信号触头124具有从对应的介电框架240、242的底壁延伸的触头尾部252。在替代实施例 中,其他构造是可能的。在示例性实施例中,配合部分相对于触头尾部252大体上垂直地延 伸。替代地,配合部分250和触头尾部252可相对于彼此成任意角度。插座信号触头124的内 部或被包围的部分在介电框架240、242内的配合部分250和触头尾部252之间过渡。

[0038]作为屏蔽结构126的一部分的接地屏蔽件202、204和保持件214在各自的插座信号 触头124之间并围绕各自的插座信号触头124提供电屏蔽。保持件214提供了对电磁干扰 (EMI)和/或射频干扰(RFI)的屏蔽。保持件214也可提供对其他类型的千扰的屏蔽。保持件 214和接地屏蔽件202、204围绕介电框架240、242提供屏蔽,并且从而围绕所有的插座信号 触头124的外侧,诸如在插座信号触头124的对之间提供屏蔽,以控制插座信号触头124的电 特性,诸如阻抗控制、串扰控制等。

[0039]第一和第二接地屏蔽件202、204彼此相似,并且本文中仅描述第一接地屏蔽件 202,但第二接地屏蔽件204包括类似的特征。第一接地屏蔽件202包括主体300。在例示的实 施例中,主体300是大体上平面的。

[0040] 第一接地屏蔽件202包括从主体300的前部304向前延伸的接地梁302。接地梁302 从保持件214的前部226向前延伸,使得接地梁302可被装载进插座壳体120 (示于图1)中。每 个接地梁3〇2在其远端部处具有配合接口 306。配合接口 306构造为接合对应的插头接地触 头 146。

[0041] 第一接地屏蔽件202包括从第一接地屏蔽件202的底部318延伸的多个接地销316。 接地销316构造为被端接到电路板106 (示于图1)。接地销316可以是通孔地安装到电路板 106中的电镀过孔的顺应销,诸如针眼销。在替代实施例中,可提供其他类型的端接装置或 零件,以将第一接地屏蔽件202联接到电路板106。

[0042]图3是插座连接器102的分解透视图,示出了准备装载进插座壳体120中的处于组 装状态的触头模块122中的一个。在组装期间,介电框架240、242(示于图2)被接收在保持件 214中。邻近的介电框架240、242彼此对齐,使得插座信号触头124彼此对齐,并限定触头对。 每个触头对被构造为通过触头模块122传递差分信号。每个触头对中的插座信号触头124布 置在沿行轴线延伸的行中。介电框架240中的插座信号触头124沿列轴线布置在列中。类似 地,介电框架242的插座信号触头124沿列轴线布置在列中。插座信号触头124被装载进对应 的信号触头开口 132中。接地梁302被装载进对应的接地触头开口 134中。

[0043]图4是插头连接器104的前透视图,示出了装载进入腔142中的接地支架170。该接 地支架170电连接到插头接地触头146和孤立的插头接地触头164的每一个。插头接地触头 146布置在行340和列342中。在图4的定向中,行被水平地定向,并且列342被竖直地定向。 [0044] 交叉件176在插头接地触头146的行340之间延伸。交叉件176在这些交叉件176的 上方和下方接合插头接地触头146。交叉件176在这些交叉件176的上方和下方通过过盈配 合被保持在插头接地触头146之间。

[0045] 框架件174在插头接地触头146的列342之间延伸。框架件174在这些框架件174的 两侧上接合插头接地触头146。框架件174在这些框架件174的两侧上通过过盈配合被保持 在插头接地触头146之间。框架件174和/或交叉件176接合孤立的插头接地触头164。

[0046]图5是接地支架170和插头连接器104的由示于图4的虚线5-5界定的部分的放大视 图。图5例示了接合插头接地屏蔽件146、164的干涉隆起部178。

[0047] 在示例性实施例中,框架件174的每一个包括框架干涉隆起部350。在相邻的交叉 件176之间,框架件174包括在一个方向上(例如,向右)延伸以接合相邻的插头接地触头146 的侧壁154的第一干涉隆起部350和在相反方向上(例如,向左)延伸延伸以接合另一个相邻 的插头接地触头146的侧壁158的第二干涉隆起部350。在示例性实施例中,干涉隆起部350 被大约定心在相邻的交叉件176之间。可选地,多个干涉隆起部350可设置为接合每个相邻 插头接地触头146。可选地,第一和第二干涉隆起部350可直接过渡至彼此中,限定框架件 174的S形部分。

[0048]框架件174可用作弹簧以偏置干涉隆起部350,使其抵靠相邻的插头接地触头146。 例如,第一干涉隆起部350可将第二干涉隆起部350压进对应的插头接地触头146中,并且第 二干涉隆起部350可类似地将第一干涉隆起部350压进对应的插头接地触头146中。

[0049]在示例性实施例中,交叉件176的每一个包括交叉干涉隆起部360。在相邻的框架 件174之间,交叉件176包括在一个方向上(例如向下)延伸以接合相邻的插头接地触头146 (例如在交叉件176下方)的中央壁156的第一干涉隆起部360。在示例性实施例中,第一干涉 隆起部360被大约定心在相邻的框架件174之间。可选地,可设置多个干涉隆起部360以在这 些交叉件176的下方接合插头接地触头146。

[OOM] 交叉件176包括构造为在交叉件176的上方接合插头接地触头146的侧壁154、158 的边缘160、162的边缘干涉隆起部362。可选地,边缘干涉隆起部362可定位在拐角处,在该 拐角处交叉件176与框架件174相交。边缘干涉隆起部362向上延伸以接合相邻的插头接地 触头146的相反的边缘160、162。

[0051]交叉件176可用作弹簧以偏置干涉隆起部360、362,使其抵靠插头接地触头146。例 如,第一干涉隆起部360可将边缘干涉隆起部362压进边缘160、162中,以确保交叉件176在 交叉件176上方维持与插头接地触头146的物理接触。

[0052]在示例性实施例中,在孤立的插头接地触头164的上方和下方的交叉件176包括接 合该孤立的插头接地触头164的顶部和底部的孤立的干涉隆起部370、372。框架件174可包 括接合孤立的插头接地触头164的侧面的孤立的千涉隆起部。

[0053]当接地支架170联接到插头连接器104时,接地支架170电连接到插头接地触头 146U64的每一个。接地支架170具有与每个插头接地触头146、164的多个接触点。例如,接 地支架170沿着中央壁156、沿着侧壁154、沿着侧壁158、在边缘160处和在边缘162处接触每 个插头接地触头146。将远离电路板106、108(两者均示于图1中)的插头接地触头146、164电 共位可沿着信号线路降低噪音。将插头接地触头146、164电共位可将每个触头模块122 (示 于图2)电共位,这可沿着通过插座连接器1〇2 (示于图1)的信号线路提供更好的屏蔽。

Claims (8)

  1. i .一种插头连接器(104),包括保持多个插头信号触头(144)的插头壳体(138)和至少 部分地环绕对应的插头信号触头的多个插头接地触头(146),所述插头连接器的特征在于: 联接到所述插头壳体的导电接地支架(170),所述接地支架穿过所述插头连接器的配 合端部(150)被接收在所述插头壳体(丨38)的腔(14¾中,所述接地支架电连接到每个所述 插头接地触头,以将所述插头接地触头电共位。
  2. 2. 如权利要求1所述的插头连接器,其中所述接地支架(170)包括通过过盈配合接合对 应的插头接地触头(146)的干涉隆起部(178)。
  3. 3. 如权利要求1所述的插头连接器,其中所述接地支架(17〇)包括由框架件(174)和交 叉件(176)环绕的窗(172),所述插头信号触头(144)和所述插头接地触头(146)延伸通过对 应所述窗(172),所述框架件(174)和所述交叉件(1%)接合对应的插头接地触头(14e)。
  4. 4. 如权利要求1所述的插头连接器,其中每个插头接地触头(146)是C形的并具有中央 壁(156)和相反的侧壁(154、158),所述接地支架(170)接合每个所述插头接地触头的中央 壁和两个相反侧壁。
  5. 5. 如权利要求1所述的插头连接器,其中每个所述插头接地触头(146)是C形的并具有 中央壁(156)和延伸到相反的边缘(160、162)的相反的侧壁(154、158),每个所述插头接地 触头在所述边缘之间是敞开的,所述接地支架(170)具有在相邻的插头接地触头之间延伸 的交叉件(176),所述交叉件接合一个插头接地触头的中央壁(156)和相邻的插头接地触头 的两个相反的边缘(160、162)。
  6. 6. 如权利要求1所述的插头连接器,其中每个所述插头接地触头(146)是(:形的并具有 中央壁(156)和相反的侧壁(丨54、158),所述接地支架(170)具有在相邻的插头接地触头之 间延伸的框架件(174),每个所述框架件接合一个插头接地触头的侧壁(154)和相邻的插头 接地触头的侧壁(158)。
  7. 7. 如权利要求1所述的插头连接器,其中所述接地支架(丨7〇)是平面的,并且由金属还 件冲压而成。
  8. 8. 如权利要求1所述的插头连接器,其中所述插头壳体(138)包括基壁(148),从所述基 壁的前面(147)向前延伸的所述插头信号触头(144)和所述插头接地触头(146),所述接地 支架(170)抵靠所述基壁的前面。
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