CN104718669A - 头部组件 - Google Patents

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Abstract

一种头部组件(100)包括中心触头(112)、包围中心触头的介电体(114)和保持中心触头和介电体的外壳(110)。外壳具有安装到电路板且定位在壳罩内部的后壳(122)。外壳具有从后壳延伸的外触头(120)，该外触头延伸通过壳罩中的开口，其中外触头的一部分定位在所述壳罩之外。介电体被接收在外触头中。屏蔽构件(104)联接到外壳。屏蔽构件接合外触头以将屏蔽构件电连接到外壳。屏蔽构件具有弹簧夹指(194)，所述弹簧夹指在开口处接合壳罩。弹簧夹指将外壳电连接到所述壳罩。

Description

头部组件
技术领域
本文主题总体涉及头部组件。
背景技术
射频(RF)同轴连接器组件已被用于许多的机动车应用，诸如全球定位系统(GPS)、汽车收音机、移动式电话、气囊系统和多媒体装置。一些连接器组件是与同轴电缆端部端接的同轴电缆组件。同轴电缆典型地由外导体、内部导体、介电体和套管或者外绝缘构成。电缆的外导体和内部导体与连接器的相应内部和外部触头电联接，所述连接器可以是插头或者插孔连接器。其它的连接器组件被端接到电路板，而非端接到电缆。为连接同轴电缆组件，这些板载组件包括由中心触头和包围中心触头的外触头限定的同轴接口。两个触头均端接到电路板。
为使得各种类型的连接器标准化，由此避免混乱，已经建立了一些工业标准。这些标准之一称为FAKRA。FAKRA是德国标准化学会(DIN)的汽车标准化委员会，其代表了汽车领域的国际标准。FAKRA标准提供了基于键接和颜色编码的系统，用于适当的连接器连接。FAKRA连接器的键接和颜色识别特征典型地设置在由塑料或者非导电材料制成的外壳上。在FAKRA连接器组件中，类似的插头键只能连接到类似的插孔键槽中。连接器壳体的牢固定位和锁定通过在在插头壳体上限定锁键以及在插孔壳体上限定协作的闩锁来促进。
在一些应用中，机动车收音机，连接器必需被接地到飞机的机壳。但是，由于外壳是非导电的，目前的连接器需要单独装置来使连接器接地到机壳。另外，由于通过机壳中的开口装入的连接器的大尺寸，机壳中的开口是大的且是EMI泄露的区域。为闭合开口且提供对收音机的屏蔽，板典型地在连接器定位在装置中之后被固定到机壳面板。板到面板的组装是耗时的，并且困难。
发明内容
通过本文所述的头部组件解决该问题，该头部组件以可靠方式提供了对于机壳中开口的屏蔽。所述头部组件构造成联接到壳罩。头部组件包括沿着纵向轴线延伸的中心触头、包围中心触头的介电体和保持中心触头及介电体的外壳。外壳具有后壳，该后壳构造成安装到电路板并且构造成定位在壳罩内部。外壳具有从后壳延伸的外触头，该外触头构造成延伸通过壳罩中的开口，其中外触头的一部分定位在壳罩之外。介电体被接收在外触头中。屏蔽构件联接到外壳。屏蔽构件接合外触头，以将屏蔽构件电连接到外壳。屏蔽构件具有弹簧夹指，所述弹簧夹指构造成在开口处接合所述壳罩。弹簧夹指构造成将外壳电连接到所述壳罩。
附图说明
现在将参考附图举例说明本发明的实施例，在图中：
图1是利用根据示例性实施例形成的头部组件的同轴连接器的前透视图。
图2是头部组件的分解透视图。
图3是用于头部组件的屏蔽构件的前视图。
图4是头部组件的前视图。
图5是头部组件的侧横截面图。
图6是头部组件的俯视横截面图。
具体实施方式
图1是利用依据示例性实施例形成的头部组件100的同轴连接器系统10的前透视图。同轴连接器系统10包括装置12，诸如收音机，该装置12具有容纳系统10的部件的壳罩14。壳罩14由壁或面板16定界。一个或多个面板16包括一个或多个开口18，头部组件100延伸通过所述一个或多个开口18。开口18由相应的开口壁20定界。例如，面板16和开口可以被冲压和成型，其中开口壁20向内弯曲以形成开口18。开口18被定尺寸为从中通过装载头部组件100。头部组件100被置于装置12外部用于与相应的连接器组件(未示出)配合。
头部组件100安装到电路板102，其中电路板102形成通信系统的一部分，诸如用于汽车的通信系统。例如，通信系统可用在汽车应用中，全球定位系统诸如(GPS)、汽车收音机、移动式电话、气囊系统、多媒体装置等等。所述系统可用在其它类型的应用中，诸如航空应用、海上应用、军事应用、工业应用等等。电路板102可形成天线的一部分。电路板102可以形成射频(RF)系统的一部分。
在所示的实施例中，头部组件100构成插孔组件，该插孔组件构造成配合相应的插头组件(未示出)。在示例性实施例中，头部组件100是标准化连接器，诸如FAKRA标准化连接器。头部组件100具有根据FAKRA规范设计的构造。例如，头部组件100可具有一些键接构造。
头部组件100包括与之相连的屏蔽构件104。屏蔽构件104用以在开口18处提供屏蔽，头部组件100通过开口18装入。开口18可以增大以接收头部组件100的一部分，在面板16和头部组件100之间留出大的间隙。屏蔽构件104延伸过该间隙，以提供用于开口18的屏蔽。屏蔽构件104被用以将头部组件100电连接到面板16。例如，屏蔽构件104可以在面板16和头部组件100之间建立直接电气路径。
图2是头部组件100的分解透视图。头部组件100包括外壳110、中心触头112、介电体114、屏蔽构件104和鼻锥体116。中心触头112和介电体114被接收在外壳110中。屏蔽构件104联接到外壳110。鼻锥体116联接到外壳110的前部以限定用于配套连接器(未示出)的配合接口。鼻锥体116接收且包围外触头120。
在示例性实施例中，鼻锥体116提供根据FAKRA规范键接的接口。例如，鼻锥体116包括在其外表面上的键118。键118的尺寸、形状和/或定向可用以限定不同的FAKRA接口。头部组件100的配合端限定FAKRA兼容连接器。在可选实施例中，头部组件100可以设计成符合不同标准，或者设计成与不同类型的配套连接器配合。
外壳110具有外触头120和后壳122。外壳110由导电材料制成，诸如金属材料。在示例性实施例中，外壳110是模铸件，但是在替代实施例中，外壳110可以通过其它工艺制成，诸如冲压(stamping)和成型(forming)工艺。外壳110构造成经由屏蔽构件104电接地，诸如接地到电路板102(见图1)，接地到配套连接器，以及接地到面板16(见图1)。外壳110提供了用于中心触头112的沿着中心触头112的整个长度的电屏蔽。
后壳122大体上为盒状，但是在替代实施例中，后壳122可具有其它形状。在所示的实施例中，后壳122包括前壁124。后壳122包括与开放底部128相对的顶壁126。后壳122包括从前壁124向后延伸的侧壁130。后壳122的壁界定接收中心触头112的插口132。
后壳122提供了围绕插口132和中心触头112的电屏蔽。后壳122的开放底部128可以直接安装到电路板102。中心触头112延伸到后壳122中，且沿着开放底部128暴露用于端接到电路板102。例如，中心触头112可以被表面安装到电路板102，诸如通过焊接到电路板102实现。
后壳122包括从底部128延伸的安装柱134。安装柱134可以装入电路板102中的相应开口，以使外壳110相对于电路板102定位。安装柱134可以电连接到电路板102。例如，电路板102中的开口可以被镀覆，且安装柱134可以被焊接在其中。在替代实施例中可设置其它类型的构造来将外壳110定位和/或固定到电路板。
外触头120从后壳122的前壁124向前延伸。可选地，外触头120可以为柱形形状。外触头120包括钻孔(bore)140，钻孔140接收介电体114。介电体114使保持在外触头120的钻孔140中，且包围中心触头112，以提供用于中心触头112的电屏蔽。
在示例性实施例中，外触头120包括邻近后壳122前壁124的安装凸缘142。安装凸缘142用以将屏蔽构件104安装到外壳110。在示例性实施例中，外触头120包括邻近后壳122前壁124的鼻锥体闩锁144。鼻锥体闩锁144用以将鼻锥体116安装到外壳110。
中心触头112在配合端150和端接端152之间延伸。在所示的实施例中，配合端150构成销针，但在替代实施例可设置其它类型的配合接口。例如，配合端150可以是容座、刀口、可挠曲弹性梁、或者另一类型的配合接口。端接端152构造成端接到电路板102。可选地，端接端152可以被表面安装到电路板102，诸如通过使用焊球、可挠曲弹簧或另一类型的接口来实现。在可选实施例中，端接端152可以包括直销或者顺应销，诸如针眼销，用于到电路板102中相应过孔的通孔安装。
介电体114由非导电材料制成，诸如塑性材料。介电体114可以通过注塑处理制成。介电体114在前部160和后部162之间延伸。在示例性实施例中，介电体114为柱形形状。介电体114包括在前部160和后部162之间延伸的钻孔164。钻孔164中接收中心触头。
在示例性实施例中，介电体114包括沿着介电体114的外表面纵向延伸的肋166。肋166可用以将介电体114定位在外触头120的钻孔140中。肋166可阻止介电体114在外触头120中旋转。
鼻锥体116由非导电材料制成，诸如塑性材料。鼻锥体116可以通过注塑处理制成。鼻锥体116为大体柱形形状，且在前部170和后部172之间延伸。鼻锥体116包括在前部170和后部172之间延伸的钻孔174。鼻锥体116构造成装入到外壳110的前部上，以便外触头120被接收在钻孔174中。键118沿着鼻锥体116的外表面延伸。
屏蔽构件104构造成联接到外壳110，以便屏蔽构件104提供用于壳罩14(见图1)和头部组件100的其它部件的屏蔽。屏蔽构件104可以形成壳罩14和外壳110之间的导电通路。屏蔽构件104可以形成电路板102和壳罩14之间的导电路径。屏蔽构件104构造成联接到外壳110上在后壳122和鼻锥体116之间。屏蔽构件104联接到外触头120，以便屏蔽构件104电连接且机械连接到外触头120。
屏蔽构件104由导电材料制成，诸如金属材料。屏蔽构件104可以通过冲压和成型工艺制成。屏蔽构件104包括板180，板180具有前侧182和后侧184。板180包括从中穿过的开口186，弹簧触头188延伸到开口186中。弹簧触头188可以与板180一体形成。例如，弹簧触头188可以从板180冲压出。弹簧触头188可以相对于板180可挠曲。可选地，弹簧触头188可以定向在在板180限定的平面内。
当屏蔽构件104联接到外壳110时，外触头120延伸通过开口186并且弹簧触头188接合外触头120以将屏蔽构件104机械连接到且电连接到外壳110。弹簧触头188可以被弹性偏压于外触头120的外表面。弹簧触头188可以通过弹簧触头188和外触头120之间的过盈配合将屏蔽构件104保持在外触头120上。
在示例性实施例中，开口186包括凹口190，凹口190接收外壳110的相应安装凸缘142。凹口190可用以使屏蔽构件104相对于外触头120对准。当安装凸缘142接收在凹口190中时，可限制屏蔽构件104的旋转。可选地，弹簧触头188可以限定凹口190的部分。
板180包括外缘192。多个弹簧夹指194可以在边缘192处从板180延伸。弹簧夹指194可以成角度地延伸出板180限定的平面。弹簧夹指194可以向后成角度。替代地，弹簧夹指194可以向前成角度。当屏蔽构件104联接到外壳110时，弹簧夹指194可以沿着后壳122延伸。弹簧夹指194构造成当头部组件100联接到外时被弹性偏压于壳罩14。弹簧夹指194形成在屏蔽构件104和壳罩14之间的接地路径的一部分。弹簧夹指194可以被弹性偏压于壳罩14，以确保屏蔽构件104和壳罩14之间的物理接触。
在示例性实施例中，屏蔽构件104包括从板180的相应边缘192延伸的多个接地指196。接地指196构造为接合且电连接到电路板102的接地电路。例如，接地指196可以直接接合电路板，以连接到电路板102的接地层。接地指196可以被弹性偏压于电路板102的接地面的焊盘或部分。
图3是屏蔽构件104的前视图。开口186具有固定部分200，固定部分200具有弯曲内表面202以限定开口186的部分。凹口190沿着固定部分200的侧边定位，设有切口204以在屏蔽构件104装载到外触头120(见图3)上时提供用于鼻锥体闩锁144(见图2)的游隙。切口204布置在固定部分200和弹簧触头188之间。凹口190布置在固定部分200和弹簧触头188之间。
固定部分200的内表面202分开与外触头120的直径相对应的一段距离206。距离206可以略大于外触头120的直径，以允许外触头120穿过开口186。弹簧触头188具有内表面208，内表面208限定开口186的部分。内表面208分开比距离206小的距离210。距离210可以小于外触头120的直径。当屏蔽构件104联接到外触头120时，弹簧触头188可以由外触头120至少部分地径向向外偏转。该偏转导致弹簧触头188被弹性偏压于外触头120，以将屏蔽构件104机械连接且电连接到外触头120。在示例性实施例中，偏转窗口212设置于弹簧触头188的径向向外。偏转窗口212提供了用于弹簧触头188在屏蔽构件104联接到外触头120时偏转的空间
图4是头部组件100的前视图。当组装时，中心触头112装入介电体114中，并且介电体114和中心触头112装入外壳110的外触头120中。屏蔽构件104联接到外壳110。鼻锥体116联接到外壳110位于屏蔽构件104前方。屏蔽构件104、外壳110、中心触头112、介电体114和鼻锥体116构造成作为单元安装到或者联接到壳罩14(见图1)。
面板16(见图1)中的开口18(见图1)被定尺寸为足够大，以接收鼻锥体116从中通过。封闭开口18，屏蔽构件104被加大，通常大于鼻锥体116。例如，板180的边缘192隔开近似等于或者大于鼻锥体116直径的距离。屏蔽构件104构造成至少部分地接收在开口18中，以便弹簧夹指194接合面板16以封闭开口18。替代地，不是被接收在开口18中，屏蔽构件104可以接合面板16的内侧，从而有效地封闭开口18。
图5是头部组件100的侧面横截面图。图6是头部组件100的俯视横截面图。图5和6例示了壳罩14的一部分，示出头部组件100沿着装入方向198被装入开口18中。头部组件构造成被装入直至屏蔽构件104在开口18内对准，其中屏蔽构件104有效地电封闭开口18，以减少或消除通过开口18的EMI泄露。
中心触头112示出为被接收在介电体114中，且由介电体114支撑。介电体114示出为被接收在外触头120中，且由外触头120支撑。中心触头112延伸至前壁124后方，进入到后壳122的插座132中。中心触头112的端接端152与后壳122的底部128共面。当头部组件100安装到电路板102时，底部128支承在电路板102上，其中中心触头112的端接端152也支承在电路板102上，用于表面安装到电路板102。后壳122的顶壁126中的开口220提供了到端接端152的入口，诸如用于将端接端152焊接到电路板102。
鼻锥体116联接到外壳110。例如，鼻锥体闩锁144捕获鼻锥体116的凸缘222，以将鼻锥体116固定到外壳110。外触头120延伸到鼻锥体116的钻孔174中，并且被构造成为配合到配套连接器组件。。
当头部组件100完全地安置在开口18内时，屏蔽构件104被捕获在鼻锥体116和后壳122的前壁124之间。板180的后侧184邻接前壁124。在示例性实施例中，屏蔽构件104直接接合后壳122，以提供屏蔽构件104和后壳122之间的电气接口
弹簧夹指194沿着后壳122向后延伸。在头部组件100装入壳罩14之前，弹簧夹指194相对于后壳122成一角度224。一旦头部组件100装入开口18，弹簧夹指194接合开口壁20。开口壁20使弹簧夹指194朝向后壳122偏转，弹簧夹指194由此被弹簧偏压于壳罩14。例如，弹簧夹指194可以偏转以便弹簧夹指194沿着外壳110外部纵向延伸。可选地，弹簧夹指194可以偏转以便弹簧夹指194大体平行于外壳110的后壳122延伸。在替代实施例中，不是被接收在开口18中，弹簧夹指194可以构造成接合壳罩14的内侧，同时覆盖开口18，以提供通过开口18的屏蔽。
一旦弹簧夹指194被偏转，弹簧夹指194则被偏压于面板16的开口壁20。弹簧夹指194的弹力维持弹簧夹指194和面板16之间的直接物理接触，以维持头部组件100和壳罩14之间的电连接。屏蔽构件104封闭开口18，以减少和/或消除通过开口18的EMI泄露。屏蔽构件104容易定位成封闭开口18，因为屏蔽构件104是头部组件100的部分且与鼻锥体116和外壳110一起作为单元装入开口18。在头部组件100到位之后，不需要安装额外的板来覆盖开口，而常规系统中典型地需要额外的板。当装置12需要多个头部组件100时，壳罩14中的各相应开口18由相应的头部组件100本身封闭，即由屏蔽构件104封闭。装配时间得以减少，并且组装装置12所需的部件更少。
将理解，以上描述旨在是例示性的，并非是限制性的。例如，上述实施例(和/或其方面)可彼此组合使用。另外，可进行许多修改以使具体情况或材料适于本发明的教导，而不偏离本发明范围。本文所述各种部件的尺寸、材料类型、定向以及各种部件的编号和位置旨在限定一些实施例的参数，而决非意图于是限制性的，且仅是示例性实施例。对阅读以上说明的基础上，在权利要求书精神和范围内的许多其它实施例和修改对于本领域普通技术人员将是明显的。

Claims (10)

1.一种头部组件(100)，构造成与壳罩(14)联接，所述头部组件包括：
沿着纵向轴线延伸的中心触头(112)；
包围所述中心触头的介电体(114)；
保持所述中心触头和所述介电体的外壳(110)，所述外壳具有后壳(122)，所述后壳构造成安装到电路板(102)并且构造成定位在所述壳罩的内部，所述外壳具有从所述后壳延伸的外触头(120)，所述外触头构造成延伸通过所述壳罩中的开口(18)且所述外触头的一部分被定位在所述壳罩之外，所述介电体被接收在所述外触头中，和
屏蔽构件(104)，所述屏蔽构件联接到所述外壳，并且所述屏蔽构件接合所述外触头以将所述屏蔽构件电连接到所述外壳，所述屏蔽构件具有弹簧夹指(194)，所述弹簧夹指构造成在所述开口处接合所述壳罩，并且构造成将所述外壳电连接到所述壳罩。
2.根据权利要求1所述的头部组件(100)，其中，所述屏蔽构件(104)在将所述头部组件联接到所述壳罩(14)之前被联接到所述外壳(110)，所述屏蔽构件与所述外壳作为单元被装载以与所述壳罩电连接。
3.根据权利要求1所述的头部组件(100)，其中，所述屏蔽构件(104)直接接合所述外触头(120)和所述后壳(122)两者。
4.根据权利要求1所述的头部组件(100)，其中，所述屏蔽构件(104)包括接地指(176)，所述接地指构造成接合且电连接至电路板(102)的接地电路。
5.根据权利要求1所述的头部组件(100)，其中，每个弹簧夹指(194)的至少一部分进入所述壳罩(14)中的开口(18)，所述弹簧夹指被偏压靠着限定出所述开口的相应开口壁(20)。
6.根据权利要求1所述的头部组件(100)，其中，所述弹簧夹指(194)在接合所述壳罩(14)时朝向所述后壳(122)可挠曲。
7.根据权利要求1所述的头部组件(100)，其中，所述后壳(122)包括前壁(124)，所述外触头(120)从所述前壁向前延伸，所述屏蔽构件(104)抵靠所述前壁，其中所述弹簧夹指(194)沿着所述后壳向后延伸。
8.根据权利要求1所述的头部组件(100)，其中，所述弹簧构件(104)包括弹簧触头(188)，所述弹簧触头接合所述外触头(120)且将所述屏蔽构件电连接到所述外触头，所述弹簧触头被弹性偏压于所述外触头以将所述屏蔽构件通过过盈配合保持在所述外壳(110)上。
9.根据权利要求1所述的头部组件(100)，其中，所述屏蔽构件(104)包括板(180)，所述弹簧夹指(194)从所述板的相应边缘延伸，所述板具有从中贯穿的开口(186)，弹簧触头(188)延伸到所述开口中，所述弹簧触头将所述屏蔽构件机械且电连接至所述外触头(120)，所述外触头被接收在所述开口中且在所述开口中接合所述弹簧触头。
10.根据权利要求1所述的头部组件(100)，还包括鼻锥体(116)，其联接到所述外壳(110)的前端，所述鼻锥体包围所述外触头(120)，所述鼻锥体具有沿其外部布置的键(118)，其中所述屏蔽构件(104)被捕获在所述鼻锥体和所述后壳之间。
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