CN105098426B - 夹层式插座连接器 - Google Patents

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Abstract

一种夹层式插座连接器(104)，包括壳体(112)，该壳体具有配置为配合夹层式插头连接器的配合端(134)，和与配合端相对并配置为安装到电路板的安装端(136)。配合端具有配置为接收夹层式插头连接器的相关插头触头(212)的多个触头腔(702)。插座触头(118)安装在壳体的相应触头腔中。每个插座触头包括主触头(146)和从主触头延伸的次触头(148)。主触头限定第一配合接口(162)，次触头限定第二配合接口(176)。每个插座触头的第一和第二配合接口配置为在不同接触位置直接接合夹层式插头连接器的相同插头触头。

Description

夹层式插座连接器
技术领域
本发明涉及夹层式插座连接器。
背景技术
已知的夹层式连接器机械地和电力地互连平行安置的一对电路板。典型地，夹层式连接器将接合两个电路板以互连所述电路板。例如，夹层式连接器将安装到一个电路板并且将在可分离的配合接口处接合另一个电路板。夹层式连接器典型地在可分离的配合接口处使用可偏转的弹性梁。但是，这样的接口需要相当大量的不动产和空间，因为弹性梁要求长的梁长以实现要求的弹力和变形范围。这样的夹层式连接器的触头密度由于可分离的配合接口而是有限的。至少一些已知的夹层式连接器系统利用两个夹层式连接器，每个安装到不同的电路板，然后配合在一起。这样的系统会是复杂的并难以制造。例如，这样的夹层式连接器具有分别地装载到壳体中的许多触头，这样会导致组装起来困难并且耗时。而且，已知的夹层式连接器由于在夹层式连接器中的触头的紧凑的间隔会遭受信号性能限制。
对于提供电路板之间的成本有效且可靠的连接的夹层式连接器存在需求。
发明内容
根据本发明，夹层式插座连接器包括壳体，该壳体具有配置为配合夹层式插头连接器的配合端，和与该配合端相反并配置为安装到电路板的安装端。配合端具有配置为接收夹层式插头连接器的相关插头触头的多个触头腔。插座触头安装在壳体的相应触头腔中。每个插座触头包括主触头和从主触头延伸的次触头。主触头限定第一配合接口，次触头限定第二配合接口。每个插座触头的第一和第二配合接口配置为在不同接触位置直接接合夹层式插头连接器的相同的插头触头。
附图说明
图1示出根据示例性实施例的夹层式连接器组件；
图2是根据示例性实施例的夹层式连接器组件的夹层式插座连接器的分解视图；
图3示出根据示例性实施例形成的夹层式插座连接器的插座触头；
图4是夹层式插座连接器的局部截面视图，其示出定位在壳体中的插座触头；
图5示出夹层式插座连接器的一部分，其示出插座触头和插座接地屏蔽件；
图6是根据示例性实施例的夹层式连接器组件的夹层式插头连接器的分解视图；
图7是夹层式连接器组件的横截面视图，其示出夹层式插头连接器与夹层式插座连接器配合；
图8示出用于制造插座触头的承载器。
具体实施方式
图1示出根据示例性实施例形成的夹层式连接器组件100。夹层式连接器组件100包括夹层式插头连接器102和夹层式插座连接器104，它们配合在一起以电连接第一和第二电路板106，108。夹层式插头连接器102和夹层式插座连接器104安置来互连平行安置的第一和第二电路板106，108。但是，应该了解到，在此的主题也可以用于其它类型的电连接器，例如直角连接器、电缆连接器(端接到更多电缆的一个的端部)，或者其它类型的电连接器。
电路板106，108由插头连接器和插座连接器102，104互连以使得电路板106，108大致彼此平行。第一和第二电路板106，108包括在插头和插座连接器102，104以及电连接到电路板106，108的一个或多个电子元件(未示出)之间传送数据信号和/或电力的导体。所述导体可以嵌在沉积在电路板106，108的一个或多个层上的电焊盘或者迹线中，电镀通孔中，或者其它的导电通路、触头以及类似物中。
图2是根据示例性实施例的夹层式插座连接器104的分解视图。夹层式插座连接器104包括在前部114和后部116之间延伸的壳体112，其也可以分别限定夹层式插座连接器104的前部和后部。前部114配置为配合夹层式插头连接器102(如图1所示)。后部116配置为安装到第二电路板108(如图1所示)。壳体112保持在前部114和后部116之间延伸的多个插座触头118。在示例性实施例中，插座触头118成对安置，传送差分信号。在替代实施例中，插座触头118可传送单端信号而不是差分信号。在其它的替代实施例中，插座触头118可传送电力而不是数据信号。插座触头118可以通过壳体112的后部116装载到壳体112中。
夹层式插座连接器104包括多个横向插座接地屏蔽件120和多个纵向插座接地屏蔽件122。在示例性实施例中，横向插座接地屏蔽件120配置为装载到壳体112中并平行于壳体112的横轴130横向延伸跨过壳体112。纵向插座接地屏蔽件122配置为装载到壳体112中并平行于壳体112的纵轴132纵向延伸跨过壳体112。
插座接地屏蔽件120，122可以通过壳体112的后部116插入壳体112中以使得插座接地屏蔽件120，122为插座触头118，例如每对插座触头118，提供电屏蔽。插座接地屏蔽件120，122可以电连接到夹层式插头连接器102和/或电路板108的一个或多个导电接地表面。
多个横向插座接地屏蔽件120安置在一起作为共用横向插座接地屏蔽条124的一部分。横向插座接地屏蔽条124可包括任何数量的横向插座接地屏蔽件120。多个纵向插座接地屏蔽件122安置在一起作为共用纵向插座接地屏蔽条126的一部分。纵向插座接地屏蔽条126可包括任何数量的纵向插座接地屏蔽件122。在示例性实施例中，插座接地屏蔽条124，126互连以限定接地格栅（lattice）128以提供围绕每对插座触头118的多个侧面的屏蔽。例如，每一横向插座接地屏蔽条124机械地和电气地连接到每一纵向插座接地屏蔽条126。插座接地屏蔽条124，126可以夹持在一起或者压配合到彼此之中。横向插座接地屏蔽件120可提供几行插座触头118之间的屏蔽，纵向插座接地屏蔽件122可提供几列插座触头118之间的屏蔽，如在下面进一步详细解释的。
壳体112由绝缘材料例如塑料材料制成。壳体112限定在前部114处的配合端134并限定在后部116处的安装端136，安装端136可以通常与配合端134相反。壳体112包括限定配合端和安装端134，136之间的壳体112的周边的侧面138。任选地，壳体112可以大致为盒形的，但是在替代实施例中，壳体112可以具有任何的形状。
在示例性实施例中，壳体112包括在配合端和安装端134，136之间延伸的接收相应插座触头118的插座触头开口140。壳体112包括在配合端和安装端134，136之间延伸的接收相应横向插座接地屏蔽件120的横向插座接地屏蔽开口142，和在配合端和安装端134，136之间延伸的接收相应纵向插座接地屏蔽件122的纵向插座接地屏蔽开口144。
在示例性实施例中，夹层式插座连接器104包括插脚组织器145。插脚组织器145配置为联接到壳体112的后部116。插脚组织器145包括多个贯穿其中的开口，用于接收插座触头118的相应插脚和/或插座接地屏蔽件120，122。插脚组织器145保持插座触头118和/或插座接地屏蔽件120，122的相对位置，用于安装到第二电路板108(如图1所示)。插脚组织器145可保护插座触头118的插脚和/或插座接地屏蔽件120，122以防止在例如装运、组装和/或安装到第二电路板108的过程中损坏。
图3示出根据示例性实施例形成的插座触头118之一。插座触头118包括主触头146和从主触头146延伸的次触头148。任选地，次触头148可以与主触头146分立并通过固定方法例如焊接、焊连、压接、紧固、粘连等固定到其上。或者，次触头148可以与主触头146一体，例如从共同的坯件冲压下来，然后成形以相对于主触头146定位次触头148。主触头146和次触头148两者限定与夹层式插头连接器102(如图1所示)的相应插头触头212(如图6所示)的接触位置。
插座触头118的主触头146在配合端150和端接端152之间延伸。插座触头118的主触头146包括在配合端150和端接端152之间的基部154。基部154包括沿着其侧面的倒钩156，用于固定插座触头118在壳体112中(如图2所示)。
插座触头118包括从端接端处152的基部154延伸的顺应插脚158。顺应插脚158配置为端接到电路板108(如图1所示)。在替代实施例中，除了顺应插脚之外的其它类型的接口，例如焊接插脚、焊接尾部、弹性梁等等，可以设置在端接端152上。
插座触头118包括在配合端150处的弹性梁160。弹性梁160是可偏转的并且配置为与夹层式插头连接器102(如图1所示)的相应触头配合。弹性梁160包括邻近弹性梁160的远端164的弯曲的配合接口162。配合接口162配置为接合夹层式插头连接器102的相应插头触头212(如图6所示)。当配合到插头触头212并压靠插头触头212以保持与其电连接时，弹性梁160可以弹性变形。任选地，远端164可以为钩子形状并限定一钩子，该钩子在此及后可以称作钩子164。
插座触头118的次触头148在基部端170和支撑端172之间延伸。基部端170从基部154延伸。在示例性实施例中，基部端170焊接到基部154。或者，基部端170可以通过其它方法，例如焊接、压接、紧固或者以其他方式固定到基部154，而进行固定。在其它的替代实施例中，支撑梁174可以与基部154一体，例如从公共的坯件冲压而成。
次触头148包括在支撑端172处的支撑梁174。支撑梁174包括由插头触头212(如图6所示)接合的配合接口176。例如，次触头148的支撑梁174配置为直接电连接到插头触头212以限定与夹层式插头连接器102(如图1所示)的插头触头212的第二接触位置。
在示例性实施例中，支撑梁174的远端接合弹性梁160，例如邻近配合接口162。如此，次触头148例如在基部端170和支撑端172处与主触头146具有多个接触位置。支撑梁174远离基部154接合弹性梁160。支撑梁174可支撑弹性梁160。当与插头触头212配合时支撑梁174可以通过弹性梁160偏转。在示例性实施例中，支撑梁174是简单支撑的梁，其在相反的两端由基部154和弹性梁160支撑，而不是悬臂梁。支撑梁174是相对硬的，因为支撑梁174在两端进行支撑，从而可以由更薄的原材料制成以降低插座触头118的总成本。配合接口176可以大致定心在基部端170和支撑端172之间。
在示例性实施例中，主触头146比次触头148更厚。例如，次触头148由比用于制造主触头146的原料或者坯件更薄的原料或者坯件冲压成形。主触头146因此可以比次触头148更硬。
插座触头118大致沿着触头轴线178延伸。任选地，插座触头118可以取向为以使得触头轴线178是竖直取向的。配合接口162，176沿着触头轴线178偏置。例如，主触头146的配合接口162在次触头148的配合接口176上方竖直定位。插头触头212(如图6所示)可以与插座触头118沿着触头轴线178配合以使得插头触头212在接合次触头148之前接合主触头146。任选地，主触头146和次触头148可以例如在配合接口162，176处分别进行选择性的电镀。在示例性实施例中，弹性梁160是弓形的或者在第一方向从基部154向外弯曲，而支撑梁174是弓形的或者在与第一方向大致相反的第二方向从基部154向外弯曲。
图4是夹层式插座连接器104的局部截面视图，其示出定位在壳体112中的插座触头118。插座触头118成对安置并由接地格栅128围绕。插座触头118定位在壳体112中的相应的插座触头开口140中。
在安装端136处，插座触头开口140是分立的开口或者凹槽，具有限定插座触头开口140的分隔壁700。插座触头118可以通过与分隔壁700干涉配合保持在插座触头开口140中。在配合端134处，保持插座触头118对的插座触头开口140在单一凹槽中开口到彼此，所述凹槽在此及后可以称作触头腔702。每对的两个插座触头118二者暴露在触头腔702中，用于与相应的一对插头触头212(如图6所示)配合。在示例性实施例中，主触头146和次触头148二者暴露在触头腔702中，用于与插头触头212配合。
图5示出夹层式插座连接器104的一部分，其中壳体112(如图4所示)被移除了以示出插座触头118和由组织器145保持的插座接地屏蔽件120，122。在组装过程中，横向和纵向插座接地屏蔽条124，126装载到壳体112中并配合在一起以形成接地格栅128，该接地格栅128提供插座触头118周围的电屏蔽。插座接地屏蔽件120，122形成围绕相应的一对插座触头118的屏蔽箱720。屏蔽箱720提供围绕每对插座触头118的周边的360°的电屏蔽。
图6是根据示例性实施例的夹层式插头连接器102的分解视图。夹层式插头连接器102包括多个插头模块200，202，204。插头模块200限定中间插头模块，该中间插头模块的相反的两侧上是端部插头模块202，204。可以根据特定应用提供任何数量的中间插头模块200。端部插头模块202，204可以是彼此相同的，或者，替代地，可以彼此不同。
插头模块200，202，204保持触头组件210，每个触头组件210具有多个插头触头212。插头触头212配置为配合相应的插座触头118(如图2所示)。插头模块200，202，204彼此相邻地堆叠，彼此邻接接触，以提供用于插头触头212的电屏蔽。在示例性实施例中，插头触头212成对安置，用于传送差分信号。插头模块200，202，204包围各对插头触头212并提供围绕每对插头触头212的电屏蔽。在替代实施例中，插头触头212可传送单端的信号而不是差分信号。在其它的替代实施例中，插头触头212可传送电力而不是数据信号。
插头触头212在夹层式插头连接器102的前部214和夹层式插头连接器102的后部216之间延伸。前部214配置为配合夹层式插座连接器104(如图1所示)。后部216配置为安装到第一电路板106(如图1所示)。在示例性实施例中，插头模块200，202，204提供用于插头触头212的沿着前部214和后部216之间的大致整个长度的插头触头212的电屏蔽。
夹层式插头连接器102包括在前部214处的多个前部插头接地屏蔽件220和在后部216处的多个后部插头接地屏蔽件222。插头接地屏蔽件220，222可以被插入插头模块200，202，204中以使得插头接地屏蔽件220，222为插头触头212提供电屏蔽。插头接地屏蔽件220，222可以电连接到插头模块200，202，204的一个或多个导电表面。插头接地屏蔽件220，222配置为分别电连接到夹层式插座连接器104和第一电路板106。
在示例性实施例中，前部插头接地屏蔽件220限定前部接地格栅224以提供每对插头触头212的多个侧边周围的屏蔽。例如，前部插头接地屏蔽件220可包括提供插头触头212的行和列之间的屏蔽的纵向部分和横向部分二者。前部插头接地屏蔽件220配置为配合相应插座接地屏蔽件120，122(如图2所示)。后部插头接地屏蔽件222限定后部接地格栅226以提供每对插头触头212的多个侧边周围的屏蔽。例如，后部插头接地屏蔽件222可包括提供插头触头212的行和列之间的屏蔽的纵向部分和横向部分二者。
在示例性实施例中，夹层式插头连接器102包括插脚组织器230。插脚组织器230配置为联接到夹层式插头连接器102的后部216。插脚组织器230包括多个贯穿其中的开口，所述开口接收插头触头212的相应的插脚和/或后部插头接地屏蔽件222。插脚组织器230保持插头触头212和/或后部插头接地屏蔽件222的相对位置，用于安装到第一电路板106(如图1所示)。插脚组织器230可保护插头触头212的插脚和/或后部插头接地屏蔽件222，以防止在装运、组装和/或安装到第一电路板106的过程中损坏。
图7是夹层式连接器组件100的横截面视图，其示出与夹层式插座连接器104配合的夹层式插头连接器102。插座触头118被成对地示出为与触头组件210的相应的一对插头触头212配合。当夹层式插头连接器102配合夹层式插座连接器104时，触头组件210接收在触头腔702中。介电保持器242，其保持相应的插头触头212，接收在触头腔702中。插头触头212沿着介电保持器242的相对侧面暴露，用于配合插座触头118。
当触头组件210装载在触头腔702中时，弹性梁160远离彼此向外偏转。每个插头触头212具有与相应的插座触头118的至少两个接触位置。例如，插座触头118的配合接口162，176接合相应的插头触头212。主触头146的配合接口162在接合点A处接合插头触头212的一个部分，而次触头148的配合接口176在接合点B处接合插头触头212的另一部分。当插头触头212接合支撑梁174时，次触头148向着主触头146向外挤压。支撑端172压靠弹性梁160以保证支撑梁174和弹性梁160之间的电接触。
次触头148减少或者消除电短截线，因为插头触头212没有延伸远离夹层式插头连接器102超过接合点B的部分。此外，长的弹性梁160提供插座触头118，具有在配合过程中沿着插头触头212的相当大的扫擦。
图8示出用于制造插座触头118的承载器790，792。第一承载器790包括冲压成形为期望形状的多个主触头146。第二承载器792包括冲压成形为期望形状的多个次触头148。在制造过程中，第二承载器792布置在第一承载器790之上，主触头146对准次触头148。
在示例性实施例中，次触头148可包括用于围绕主触头146的基部154缠绕的压接臂794。压接臂794可以压接到相应基部154。这样的压接可以用于永久地固定次触头148到主触头146而无需额外的工艺。在其它的实施例中，压接可相对于主触头146临时定位次触头148，然后另一工艺例如焊接被用于永久地固定次触头148到主触头146。承载器790，792可以在次触头148固定到主触头146之后移除。

Claims (10)

1.夹层式插座连接器，包括：
壳体，该壳体具有配置为与夹层式插头连接器配合的配合端和配置为安装到电路板的安装端，所述配合端与所述安装端相反，所述配合端具有多个触头腔，该多个触头腔被配置为接收所述夹层式插头连接器的相关联的插头触头；以及
安装在所述壳体的相应触头腔中的插座触头，每个插座触头包括主触头和从该主触头延伸的次触头，所述次触头从所述主触头独立并且分立，并且所述次触头机械固定到所述主触头，所述主触头限定第一配合接口，所述次触头限定第二配合接口，每个插座触头的所述第一配合接口和第二配合接口被配置为在不同的接触位置直接接合夹层式插头连接器的相同的插头触头。
2.如权利要求1所述的夹层式插座连接器，其中，所述次触头包括冲压成形的本体，所述主触头包括冲压成形的本体，所述次触头的冲压成形的本体与所述主触头的冲压成形的本体独立地处冲压成形，使得所述次触头的冲压成形本体被配置为机械地固定到该主触头的冲压成形的本体。
3.如权利要求1所述的夹层式插座连接器，其中，所述次触头被焊接到所述主触头。
4.如权利要求1所述的夹层式插座连接器，其中，所述次触头被压接到所述主触头。
5.如权利要求1所述的夹层式插座连接器，其中，所述次触头包括基部端和支撑端，所述基部端固定到所述主触头，所述支撑端支撑所述主触头，所述基部端和所述支撑端限定所述次触头和所述主触头之间的两个不同的接触位置。
6.如权利要求1所述的夹层式插座连接器，其中，所述主触头包括基部、从所述基部延伸的用于端接到电路板的顺应插脚以及从所述基部延伸的用于连接到相应的插头触头的弹性梁，所述弹性梁限定所述第一配合接口。
7.如权利要求6所述的夹层式插座连接器，其中，所述弹性梁是可偏转的，所述次触头固定到所述基部，所述次触头接合所述弹性梁并且能够与所述弹性梁一起偏转。
8.如权利要求6所述的夹层式插座连接器，其中，所述弹性梁延伸到远端，所述弹性梁包括位于所述远端处的钩子，该钩子弯曲并限定所述第一配合接口，所述次触头接合邻近所述钩子的弹性梁。
9.如权利要求1所述的夹层式插座连接器，其中，所述插座触头沿着触头轴线延伸，所述主触头与所述次触头彼此对准并与所述插头触头对准，使得所述次触头在所述插头触头与所述主触头之间成直线定位，所述第一配合接口和第二配合接口沿着所述触头轴线偏置。
10.如权利要求1所述的夹层式插座连接器，其中，所述主触头包括平面的基部和从所述基部延伸的弹性梁，所述弹性梁是在第一方向从所述基部向外弯成弓形，所述次触头联接到所述基部并在第二方向从所述基部向外弯成弓形，所述次触头远离所述基部接合所述弹性梁。
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