CN105261857A - 具有构造为减少刮擦造成的磨损的电触头的电连接器 - Google Patents

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Abstract

电连接器包括构造成在配合操作中接合配合连接器的连接器壳体。电触头(120)联接到连接器壳体。每个电触头包括长形本体(181)，其沿着中心轴线(192)延伸并具有限定构造为接合配合连接器的接触指部(302)的刮擦轨道(326)的外表面(196)。刮擦轨道沿着中心轴线延伸并具有相对于中心轴线的高度(346，356)。每个长形本体包括前部区段(190)、配合区段(188)、和在前部和配合区段之间延伸并连结两者的斜面部(194)。刮擦轨道沿配合区段的高度(356)大于刮擦轨道沿前部区段的高度(346)，并且刮擦轨道沿斜面部的高度随刮擦轨道从前部区段延伸到配合区段而增加。

Description

具有构造为减少刮擦造成的磨损的电触头的电连接器
技术领域
本发明涉及一种电连接器，其具有电触头，该电触头在与另一个电连接器配合操作过程中承受磨损。
背景技术
电连接器用于在各种工业中传输数据和/或功率。电连接器通常被构造为重复地接合和分离互补电连接器。配合电连接器的过程可被称为配合操作。每个配合操作可能会导致电连接器的少量磨损。例如，在背板通信系统中，背板电路板具有被构造成与插座连接器配合的插头连接器。插座连接器通常安装到子卡。插头连接器包括电触头阵列(以下简称为“插头触头”)，并且插座连接器包括互补的电触头阵列(以下简称为“插座触头”)。在配合操作中，插座触头沿着相应的插头触头机械地接合和滑动。插座和插头触头之间的滑动接合可被称为刮擦(wiping)，因为每个插座触头沿着相应的插头触头的外表面刮擦。在刮擦过程中产生的摩擦可能会导致插头触头的机械磨损。例如，在插座触头沿插头触头刮擦时，插座触头和相应的插头触头之间的附着力可能会移除相应插头触头的表面材料。机械磨损减少了插头触头和/或插头连接器的寿命可操作性。
对于至少一些已知的背板通信系统，每个插头触头是单个突起，如柱或销，并且每个插座触头可以具有一对接触指部。接触指部具有彼此面对的配合接口，配合接口间具有触头接收间隙。在配合操作中，插头触头接收在触头接收间隙内。插座触头的配合接口接合插头触头的相反侧并远离彼此地偏转。
当接触指部处于偏转状态时，每个接触指部提供将相应的配合接口压靠插头触头的法向力。为了保持插头触头和相应的接触指部之间的电连接，期望有更大的法向力。然而，更大的法向力可能增加附着力的磨损，并且因此而增加插头触头承受的机械磨损量。除了减少插头触头和/或插头连接器的寿命可操作性外，过度磨损可能对电性能产生负面影响。
需要在电连接器配合过程中减小电触头承受的机械磨损。
发明内容
根据本发明，一种电连接器，包括被构造为在配合操作中接合配合连接器的连接器壳体。包括电触头的触头阵列联接到所述连接器壳体。每个电触头包括长形本体，该长形本体沿着中心轴线延伸、并具有限定了被构造为接合配合连接器的接触指部的刮擦轨道的外表面。刮擦轨道沿着中心轴线延伸、并相对于该中心轴线具有一高度。每个长形本体包括前部区段、配合区段、和在前部区段和配合区段之间延伸并连结前部区段和配合区段的斜面部。刮擦轨道沿着配合区段的高度大于刮擦轨道沿前部区段的高度。刮擦轨道沿着斜面部的高度随着刮擦轨道从前部区段延伸到配合区段而增大，使得斜面部在配合操作过程中将接触指部从第一偏转位置偏转到更大的第二偏转位置。
附图说明
图1是根据一个实施例形成的通信系统的正透视图。
图2是包括可与图1的通信系统一起使用的插头连接器的电路板组件的透视图。
图3是可与图1的通信系统一起使用的插座连接器的透视图。
图4是可与图3的插座连接器一起使用的插座触头的单独视图。
图5是处于相对于插头连接器的可操作位置的示例性的插头触头的侧视图。
图6是图5的插头触头的端视图。
图7是插头触头在配合操作的第一阶段的侧视图。
图8是插头触头在配合操作的第二阶段的侧视图。
图9是根据一个实施例形成的插头触头的侧视图。
具体实施方式
本文所阐述的实施例可以包括电触头、具有电触头的电连接器、以及具有电连接器的通信系统。实施例可被构造为相比其他已知的触头、连接器或系统减少磨损和/或增加耐久性。虽然所示实施例包括在诸如背板或中板通信系统之类的高速通信系统中使用的电连接器，但是应当理解的是，实施例可以用于其他通信系统或使用电连接器的其他系统/设备中。因此，本发明的主题并不限于示出的实施例。
为了区分详细描述和权利要求书中相似的元件，可以使用各种标记。例如，电连接器可以被称为插头连接器、插座连接器、或配合连接器。电触头可被称为插头触头、插座触头、或配合触头。当类似的元件被不同标记(例如，插座触头和配合触头)时，不同的标记不必要求结构上的差异。例如，在一些实施例中，本文所述的插座触头可被称为配合触头。
图1是根据一个实施例形成的通信系统100的透视图。在特定的实施例中，通信系统100可以是背板或中板通信系统。通信系统100包括电路板组件102、构造为联接到电路板组件102的一侧的第一连接器系统(或组件)104、和构造为联接到电路板组件102的相反侧的第二连接器系统(或组件)106。电路板组件102用于电连接所述第一和第二连接器系统104，106。可选择地，第一和第二连接器系统104，106可以是线卡或交换卡(switchcard)。尽管在所示实施例中通信系统100被构造为互连两个连接器系统，但是其他的通信系统可互连两个以上的连接器系统，或者，可替换地，将单个连接器系统互连到另一通信设备。
电路板组件102包括具有第一板侧112和第二板侧114的电路板110。在一些实施例中，电路板110可以是背板电路板、中板电路板、或是母板。电路板组件102包括第一插头连接器116，该第一插头连接器116安装到电路板110的第一板侧112并从电路板110的第一板侧112延伸。电路板组件102还包括第二插头连接器118，该第二插头连接器118安装到电路板110的第二板侧114并从电路板110的第二板侧114延伸。第一和第二插头连接器116、118分别包括连接器壳体117、119。第一和第二插头连接器116、118还包括相应的电触头120，电触头120通过电路板110彼此连接。以下电触头120称为插头触头120。
电路板组件102包括穿过其的多个信号路径，所述信号路径由延伸穿过电路板110的导电过孔170(图2中示出)和插头触头120限定。第一和第二插头连接器116、118的插头触头120接收在相同的导电过孔170中，以限定直接穿过电路板110的信号路径。在示例性的实施例中，信号路径以线性方式直接穿过电路板组件102。可替换地，第一插头连接器116的插头触头120和第二插头连接器118的插头触头120可被插入到不同的导电过孔170中，这些不同的导电过孔170通过电路板110的迹线(未示出)彼此电联接。
第一和第二插头连接器116、118包括接地屏蔽件或触头122，其提供围绕相应插头触头120的电屏蔽。在一个示例性实施例中，插头触头120被布置为信号对121并被构造成传送差分信号。每个接地屏蔽件122可周向环绕相应的信号对121。如所示的，接地屏蔽件122呈C形或U形并沿着三个侧面遮盖相应的信号对121。
连接器壳体117、119联接到插头触头120和接地屏蔽件122，并将插头触头120和接地屏蔽件122相对于彼此保持在指定位置。连接器壳体117、119可以由介电材料制成，例如塑料材料。每个连接器壳体117、119包括被构造为安装到电路板110的安装壁126和从安装壁126延伸的罩壁128。罩壁128遮盖插头触头120和接地屏蔽件122中的部分。
第一连接器系统104包括第一电路板130和安装到第一电路板130的第一插座连接器132。第一插座连接器132被构造成在配合操作期间联接到电路板组件102的第一插头连接器116。第一插座连接器132具有被构造为与第一插头连接器116相配合的配合接口134。第一插座连接器132具有被构造为与第一电路板130相配合的板接口136。在示例性实施例中，板接口136被定向成垂直于配合接口134。当第一插座连接器132联接到第一插头连接器116时，第一电路板130被定向为垂直于该电路板110。
第一插座连接器132包括前壳体或罩138。前壳体138被构造为并排保持多个触头模块140。如图所示，触头模块140以堆叠构造大致彼此平行地被保持。在一些实施例中，触头模块140保持电连接到第一电路板130的多个电触头142(如图3和4所示)。以下电触头142被称为插座触头142。插座触头142被构造为电连接到第一插头连接器116的插头触头120。
第二连接器系统106包括第二电路板150和联接到第二电路板150的第二插座连接器152。第二插座连接器152被构造为在配合操作期间联接到第二插头连接器118。第二插座连接器152具有被构造成与第二插头连接器118配合的配合接口154。第二插座连接器152具有被构造为与第二电路板150配合的板接口156。在示例性实施例中，该板接口156被定向为垂直于配合接口154。当第二插座连接器152被联接到第二插头连接器118时，第二电路板150被定向为垂直于电路板110。
类似于第一插座连接器132，第二插座连接器152包括前壳体158，其用于保持多个触头模块160。触头模块160以堆叠构造大致彼此平行地被保持。触头模块160保持电连接到第二电路板150的多个插座触头(未示出)。插座触头被构造为电连接到第二插头连接器118的插头触头120。触头模块160的插座触头可以类似于或相同于插座触头142(图3)。
在所示实施例中，第一电路板130被定向为大体水平。第一插座连接器132的触头模块140被定向为大体竖直。第二电路板150被定向为大体竖直。第二插座连接器152的触头模块160被定向为大体水平。这样，第一连接器系统104和第二连接器系统106可以具有相对于彼此正交的取向。
尽管未示出，在一些实施例中，通信系统100可包括加载机构。加载机构可以包括，例如，闩锁或杆，其将相应的插座和插头连接器充分配合。例如，加载机构可以可操作地联接到插座连接器132，并在致动时，驱动插座连接器132进入插头连接器116，以确保插座和插头连接器132、116充分配合。
图2是电路板组件102的局部分解图，示出了被定位成用于安装到电路板110的第一和第二插头连接器116、118。虽然下面的描述针对第二插头连接器118，该描述也适用于第一插头连接器116。如图所示，连接器壳体119包括背离电路板110的第二板侧114的前端162。连接器壳体119限定了壳体空腔164，该壳体空腔164向前端162敞开，并且构造为当第二插座连接器152被推进到壳体空腔164时、接收第二插座连接器152(图1)。如图所示，第二插头连接器118包括触头阵列168，该触头阵列168包括插头触头120和接地屏蔽件122。触头阵列168可包括多个信号对121。
导电过孔170延伸到电路板110中。在一个示例性实施例中，导电过孔170完全穿过第一和第二板侧112，114之间的电路板110。在其他实施例中，导电过孔170仅部分延伸穿过电路板110。导电过孔170被构造为接收第一和第二插头连接器116、118的插头触头120。例如，插头触头120包括被构造为装载到相应导电过孔170中的顺应引脚172。顺应引脚172机械地接合并且电联接至导电过孔170。同样地，至少一些导电过孔170被构造成接收接地屏蔽件122的顺应引脚174。顺应引脚174机械地接合并且电联接至导电过孔170。接收接地屏蔽件122的导电过孔170可以包围接收对应的插头触头对120的一对导电过孔170。
接地屏蔽件122呈C形，并在信号对121的三个侧面提供屏蔽。接地屏蔽件122具有多个壁，例如三个平面壁176、178、180。平面壁176、178、180可以一体形成或可替代地，可以是单独的部件。顺应引脚174从每个平面壁176、178、180延伸，以将平面壁176、178、180电连接到电路板110。平面壁178限定了接地屏蔽件122的中心壁或顶壁。平面壁176、180限定了从平面壁178延伸的侧壁。平面壁176、180可以相对于平面壁178大致垂直。在可替代实施例中，接地屏蔽件122的其它结构或形状在可替代的实施例中也是可以的。例如，在可替代的实施例可以提供更多或更少的壁。壁可以弯曲或成角度，而不是平面的。在其他实施例中，接地屏蔽件122可为单独的插头触头120或具有多于两个插头触头120的触头组提供屏蔽。
插头触头120的放大视图也在图2中示出。插头触头120包括远端182和板端184。板端184被构造为接合电路板110。远端182可表示插头触头120的定位为距电路板110或安装壁126最远并且最先与第二插座连接器152(图1)接合或接口的部分。如图所示，插头触头120具有在板端184和远端182之间延伸穿过其的中心轴线192。中心轴线192可延伸穿过插头触头120的大致中心。
插头触头120包括彼此形状不同并可具有不同功能的多个轴向元件或部分。例如，插头触头120包括顺应引脚172、近端基部186、配合区段188和前部区段190。顺应引脚172包括板端184，并且前部区段190包括远端182。如上所述，顺应引脚172与电路板110相应的导电过孔170机械接合并电联接。近端基部186的尺寸和形状设计为直接与连接器壳体119的安装壁126接合。例如，近端基部186可被插入到安装壁126的通道320(图5中示出)中，并与安装壁126接合，以与其形成过盈配合。
插头触头120还包括一个长形本体181，长形本体181可表示插头触头120暴露在壳体空腔164中的部分。长形本体181包括配合区段和前部区段188、190。如下所述，配合区段和前部区段188、190的每一个被构造为在配合操作期间可滑动地接合一个或多个插座触头142(如图3和4所示)。
图3是包括第一插座连接器132的第一连接器系统104的局部分解视图。虽然下面的描述是相对于第一插座连接器132，该描述也适用于第二插座连接器152(图1)。图3示出了处于分解状态的触头模块140中的一个。前壳体138包括位于前壳体138的前端204处的多个触头开口200、202。前端204限定了第一插座连接器132的接合第一插头连接器116(图1)的配合接口134。
触头模块140联接到前壳体138，使得插座触头142接收在对应的触头开口200中。可选地，单个插座触头142可以接收在每个触头开口200中。触头开口200可以构造为当插座和插头连接器132和116相配合时接收相应的插头触头120(图1)于其中。当插座和插头连接器132和116相配合时，触头开口202接收相应接地屏蔽件122(图1)于其中。
前壳体138可以由例如塑料材料之类的介电材料制造，并且可以提供触头开口200和触头开口202之间的绝缘。前壳体138可将插座触头142和插头触头120与接地屏蔽件122绝缘。在一些实施例中，触头模块140包括导电保持器210。导电保持器210可包括联接在一起的第一保持器构件212和第二保持器构件214。保持器构件212，214可以由导电材料制成。这样，保持器构件212，214可为第一插座连接器132提供电屏蔽。当保持器构件212，214联接在一起时，保持器构件212，214限定屏蔽结构的至少一部分。
导电保持器210被构造为支撑框架组件220，框架组件220包括一对介电框架230、232。介电框架230、232被构造为包围信号导体(未示出)，该信号导体电连接到或包括插座触头142。每个信号导体也可以电连接到安装触头238，或者可以包括安装触头238。安装触头238被构造为与第一电路板130的导电过孔262机械接合和电联接。每一个插座触头142可以通过信号导体(未示出)电联接到对应的安装触头238。
图4是两个插座触头142的信号对141的单独透视图。信号对141的每个插座触头142被构造为机械和电气接合相同信号对121(图1)的相应的插头触头120(图1)。每个插座触头142可以从相同片材冲压形成并被成形为包括触头基座301和从相应的触头基座301突出的一对长形柔性接触指部302、304。
在所示实施例中，插座触头142是相同的。因此，下面的描述适用于每个插座触头142。然而，应当理解，信号对141的插座触头142不需要是相同的。还应该理解的是，相应插座连接器的插座触头142不要求是相同的。例如，在一些实施例中，插座触头可以被不同地构造，使得插座触头在配合操作期间在不同的时间电接合相应的插头触头。
每个接触指部302、304包括基部306、梁部308和连结部310。梁部308延伸到相应的配合接口312。接触指部302、304的配合接口312彼此面对，其间具有触头接收间隙314。在所示的实施例中，接触指部302、304的相应配合接口312基本上是桨形或凸片形。配合接口312包括延伸远离相对的配合接口312以扩大触头接收间隙314的张开部313。配合接口312和张开部313的弯曲的轮廓可以便于在触头接收间隙314内接收插头触头120(图1)中的一个。
在图4中，接触指部302、304处于松弛情形或状态。在例如第一插头连接器116(图1)和第一插座连接器132(图1)之间的配合操作过程中，每个插头触头120(图1)接收在相应插座触头142的触头接收间隙314内。相对的配合接口312可以接合插头触头120的相反侧。当插头触头120被推进穿过触头接收间隙314时，插头触头120使接触指部302、304远离彼此偏转。
如下面更详细地描述，当接触指部302、304都在偏转状态时，每个接触指部302、304可以产生将相应配合接口312在朝向另一配合接口312的方向上压靠相应插头触头120的法向力。这样，接触指部302、304可以将相应的插头触头120夹(pinch)在其间。为此，每个接触指部302、304可被构造为在相应的接触指部处于偏转状态时提供指定的法向力。例如，基部306可以具有指定的长度316，梁部308可以具有指定的长度318，且连结部310可以具有指定的形状或轮廓。每个接触指部302、304也可以具有指定的厚度319。在示例的实施例中，厚度319基本上在整个相应的接触指部是均匀的。长度316、318、连结部310的形状、和厚度319可以被构造为使得每个接触指部302、304提供抵靠插头触头120的指定法向力。长度316、318和连结部310的形状也可以被构造为在沿插头触头120(图1)的指定位置处定位配合接口312。
图5示出了当固定到第二插头连接器118(图1)的安装壁126和电路板110时示例性的插头触头120的侧视图。虽然下面是针对第二插头连接器118的单个插头触头120，但是应该理解的是，第二插头连接器118的其他插头触头120可以以类似或相同的方式接合安装壁126和电路板110。下面的描述也可以适用于第一插头连接器116(图1)。
如图所示，安装壁126包括被构造为接收相应插头触头120的通道320。插头触头120延伸穿过安装壁126的通道320并进入电路板110的相应导电过孔170。在图5中，插头触头120的顺应引脚172的仅一部分被示出为处于通孔170中。顺应引脚172可以与电路板110形成过盈配合。插头触头120的近端基部186包括突起322，突起322被构造为接合限定通道320的安装壁126的内表面324。突起322与内表面324形成过盈配合，使得插头触头120相对于安装壁126保持在基本固定的位置。在示例性的实施例中，通道320具有柱形形状，其线性延伸穿过安装壁126。这样，插头触头120可以从安装壁126的任一侧插入到通道320中。在其他实施例中，通道320可以具有非线性的形状。在这样的实施例中，插头触头120仅可在一个方向被插入到通道320中。
如图所示，插头触头120的配合区段188从安装壁126突出到壳体空腔164中。当插头触头120远离安装壁126延伸时，插头触头120从配合区段188过渡到前部区段190。更具体地，插头触头120包括联接配合区段188和前部区段190的斜面部194。前部区段190在远端182和斜面部194之间延伸。
长形本体181包括限定了第一和第二刮擦轨道326、328的外表面196，该刮擦轨道326、328被构造成分别接合接触指部302、304(图4)。第一和第二刮擦轨道326、328面向相反方向，并沿着中心轴线192延伸。在图5中，第一和第二刮擦轨道326、328被表示为沿着长形本体181的外表面196的加粗线。加粗线表示接触指部302、304可滑动地接合外表面196的地方，并不代表其它结构或其它特征。第一和第二刮擦轨道326、328的每个表示在配合操作过程中相应的接触指部沿着其直接接合和刮擦的沿外表面196的路径。第一和第二刮擦轨道326、328中的每个从前部区段190延伸，穿过斜面部194，并到达配合区段188。如下所述，第一和第二刮擦轨道326、328的每个可具有非线性路径，使得相应的接触指部在配合操作的不同阶段被偏转不同的量。
图6是沿着中心轴线192的插头触头120的远端182的端视图。在示例性的实施例中，插头触头120由金属板冲压而成。这样，插头触头120可具有面向相反方向的第一和第二本体侧330、332以及在第一和第二本体侧330、332之间延伸的冲压边缘334。冲压边缘334完全围绕插头触头120延伸，并可限定插头触头120的外形。冲压边缘334形成插头触头120的侧边缘部340、342。该侧边缘部340、342可以分别包括第一和第二刮擦轨道326、328，这显示在图5中。
如图6所示，插头触头120具有基本上均匀的厚度336和变化的宽度338，其中，厚度336为第一和第二本体侧330、332之间测得的厚度，宽度338为侧边缘部340、342之间测得的厚度。在其他实施例中，插头触头120可具有变化的厚度和基本上均匀的宽度。依然如示出的，插头触头120沿着中心轴线192基本上是线性的。在其它实施例中，插头触头120可以被成形或形成为以非线性方式延伸。
冲压金属板后，未完成的插头触头120可以被处理以包括指定的涂层。仅通过举例的方式，金属板可以包括铜合金。从金属板冲压插头触头120后，第一涂层(未示出)可直接施加到铜合金基材上。第二涂层(未示出)可以施加到第一涂层上。可以采用例如，电镀工艺施加第一和第二涂层。在示例性实施例中，第一涂层包括镍而且第二涂层包括金。然而，也可以使用其他的导电材料来完成插头触头120。第一涂层可以是，例如，约1.5至约2.5微米(micron)(或微米(micrometer))。第二涂层可以是，例如，约0.5至约1.0微米。在示例性实施例中，插头触头120可包括被施加到第二涂层的第三涂层。第三涂层可以是，例如，被构造为防止湿气接触第二涂层的孔隙阻隔剂(poreblocking)。
本文所阐述的实施例包括电触头，如插头触头120，其具有使刮擦轨道326、328(图5)的轮廓或路径改变的变化的横截面尺寸。例如，在所示实施例中，插头触头120包括变化的宽度338。宽度338是横向于中心轴线192测量的横截面尺寸。然而，在其他实施例中，变化的横截面尺寸可以是厚度336。然而仍在其他实施例中，变化的横截面尺寸可以是直径或者横向于中心轴线192截取的其他尺寸。
例如，配合区段188具有宽度338M并且前部区段190具有宽度338F。配合区段188的宽度338M大于前部区段190的宽度338F。例如，宽度338M比宽度338F大约15％至25％。宽度338随插头触头120沿前部区段190和配合区段188之间的斜面部194过渡而变化。更具体地，随着插头触头120从前部区段190通过斜面部194到配合区段188过渡，宽度338增加。斜面部194被构造为在配合操作过程中随着接触指部302、304从前部区段190朝向配合区段188滑动而使接触指部302、304(图4)远离中心轴线192偏转。
图7是在例如第一插座连接器132(图1)和第一插头连接器116(图1)之间的配合操作的第一阶段过程中示例性的插头触头120和接触指部302、304的侧视图。如图所示，接触指部302、304的配合接口312分别接合侧边缘部340、342。然而，根据插座触头142(图4)的取向，接触指部302、304可以分别接合侧边缘部342，340。在配合操作中，第一插座连接器132与第一插头连接器116对准并在朝向第一插头连接器116的配合方向350推进。如图7所示，插头触头120接收在接触指部302、304的配合接口312之间的触头接收间隙314中。在一些实施例中，远端182接合配合接口312以初始偏转每个接触指部302、304。
如本文所述，实施例可以包括电触头，如插头触头120，其具有可以降低电触头经受的磨损和/或增加耐用性的变化的横截面尺寸。例如，变化的宽度338可导致接触指部302和304在配合操作过程中具有不同的偏转状态。在图7中，每个接触指部302、304处于第一偏转状态。接触指部302、304的配合接口312分别直接接合插头触头120的侧边缘部340、342。配合接口312被构造为沿刮擦轨道326、328(由加粗线表示)刮擦，刮擦轨道326、328沿相应的侧边缘部340、342延伸。
在第一偏转状态下，接触指部302、304的配合接口312被定位在远离中心轴线192的相应高度(elevation)(或径向距离)346、348处。接触指部302产生朝向中心轴线192的法向力352，该法向力352将相应的配合接口312按压到侧边缘部340中，并且，接触指部304产生法向力354，法向力354将相应的配合接口312按压到侧边缘部342中。法向力352、354基本上垂直于配合方向350。在示出的实施例中，法向力352、354在幅度上大致相等，但方向相反。在其他实施例中，法向力352、354可以具有不同的幅度和/或不彼此相对的方向。
当配合接口312和侧边缘部340、342如图7所示接合时，配合接口312和侧边缘部340、342之间产生摩擦力(统一表示为F1)。摩擦力F1部分基于法向力352、354，并且可在配合方向350上抵抗接触指部302、304的移动。在一些实施例中，摩擦力F1向个人(如技术人员)提供配合操作处于第一阶段的触觉指示。
图8是在配合操作的第二阶段的插头触头120和接触指部302、304的侧视图。随着接触指部302、304从如图7所示的第一阶段沿相应的刮擦轨道326、328移动到图8所示的第二阶段，接触指部302、304的配合接口312接合斜面部194。斜面部194将配合接口312进一步远离彼此偏转到相应的第二偏转状态。接触指部302、304处于图8所示的第二偏转状态。法向力352、354随接触指部302、304刮擦通过斜面部194而增加，其可以向个人提供配合操作从第一阶段过渡到第二阶段的触觉指示。更具体地，摩擦力F1可以随着接触指部302、304刮擦通过斜面部194而增加。摩擦力F1幅度的变化可以由个人来检测。
在第二偏转状态下，接触指部302、304的配合接口312分别被定位在远离中心轴线192的高度(或径向距离)356、358处。高度356、358分别大于高度346、348(示于图7)。在第二偏转状态下，接触指部302、304的法向力352、354分别将相应的配合接口312按压到侧边缘部340、342中。与第二偏转状态关联的法向力352、354大于与第一偏转状态关联的法向力352、354。因而，接触指部302、304可以在第一偏转状态产生第一法向力，并在第二偏转状态产生第二法向力，其中第二法向力大于第一法向力。
当接触指部302、304处于第二偏转状态时，配合接口312和侧边缘部340、342之间产生的摩擦力F1可阻碍沿着中心轴线192的任一方向上的运动。接触指部302、304与配合区段188接合时的摩擦力F1可大于接触指部302、304与前部区段190接合时的摩擦力F1。在插头连接器116(图1)的操作中，配合接口302、304直接接合到配合区段188。
返回到图5，刮擦轨道326、328可延伸对应于前部区段190的导入刮擦距离382、对应于斜面部194的斜面刮擦距离384、和对应于配合区段188的配合刮擦距离386。如图所示，导入刮擦距离382显著大于斜面刮擦距离384和/或配合刮擦距离386。例如，导入刮擦距离382可以是斜面刮擦距离384或配合刮擦距离386的至少两倍(2X)。在一些实施例中，导入刮擦距离382可以是斜面刮擦距离384或配合刮擦距离386的至少三倍(3X)，或者，在特定实施例中，是斜面刮擦距离384或配合刮擦距离386的至少四倍(4X)。依然如图所示，插头触头120可以包括渐缩表面390，该渐缩表面390从远端182向前部区段190延伸距离392。距离392可以显著小于导入刮擦距离382。
对于图7和8，刮擦轨道326、328可具有降低配合操作中插头触头120所经受的总机械磨损的非线性路径。例如，刮擦轨道326、328可以被构造为减少分别由接触指部302、304施加的用于刮擦的部分的法向力352、354。更具体地，当配合接口312沿前部区段190(图8)刮擦时，配合接口312通过相应的法向力352、354被压靠刮擦轨道326、328。在某些情况下，施加在前部区段190的法向力352、354比已知的插头触头通常经受的法向力显著减小。例如，法向力352、354的每一个可能小于通常用于建立充分电连接的标准基线法向力。在这种实施例中，沿前部区段190的机械磨损可被减少。沿前部区段190的减少的磨损可增加插头触头120的耐久性和域寿命可操作性。
除了上述的内容之外，本文所阐述的实施例可以被构造为减少或最小化沿配合区段188所经受的机械磨损。例如，插座连接器132和插头连接器116在接触指部302、304挠曲到第二偏转状态后可以立刻充分配合，以减少机械磨损。如图8所示，接触指部302、304的配合接口312分别在接触点P1和P2处接合配合区段188。接触点的P1、P2的每一个定位在远离斜面部194的配合刮擦距离386处。在一些实施例中，第一插头连接器116(图1)和第一插座连接器132(图1)被构造为减少或最小化配合刮擦距离386，使得接触点P1、P2靠近斜面部194。例如，第一插头连接器116和/或第一插座连接器132的各种部件可以被成形和/或设定尺寸来使接触点P1、P2位于靠近斜面部194处。这种部件的非限制性示例包括前壳体138(图1)、连接器壳体116(图1)、插头触头120和/或插座触头142(图3)。
应当理解，通信系统100(图1)的制造和组装过程中的误差可能使其难以将每个配合接口312定位在既沿着配合区段188又紧邻相应的斜面部194的接触点处。例如，制造和组装过程中的各种误差可能有效地导致一些配合接口312紧邻斜面部194而其他配合接口312位于远离斜面部194的一定距离处。因此，第一插头连接器116和第一插座连接器132可以被构造为使得配合刮擦距离386是最小刮擦距离，在该最小刮擦距离中所有(或几乎所有)插座触头142和相应的插头触头120以足够的电连接(例如，足够的法向力352、354)进行接合。最小刮擦距离可以被称为标称刮擦距离。对于其中配合刮擦距离386是标称刮擦距离的实施例，插头触头120相比于已知的插头触头可能经受更小的机械磨损，而同时获得期望的电气性能。在可替换的实施例中，配合刮擦距离386可以比标称刮擦距离大。例如，配合刮擦距离386可以基本上等于导入距离382(图5)。
图9是根据一个实施例形成的电触头400的一部分的侧视图。电触头400可以被用于例如，插头连接器116(图1)或插头连接器118(图1)，并且可以具有与插头触头120(图1)相似的特征。电触头400包括长形本体402，其沿电触头400的中心轴线404延伸。电触头400包括相对于彼此不同成形的多个轴向元件或部分。例如，电触头400包括配合区段406、前部区段408、和连结配合区段406和前部区段408的斜面部410。前部区段408包括长形本体402的远端411。
类似于插头触头120(图1)，电触头400可以由金属片冲压并用指定的涂层处理。然而，不同于插头触头120，该金属板可以在冲压后成形。例如，电触头400包括冲压边缘416和相反的本体侧422、424。冲压边缘416在本体侧422、424之间延伸。本体侧422、424是冲压前金属板的相反侧表面的部分。冲压后，金属板被成形，使得电触头400是U形的。例如，如图9所示，冲压边缘416具有第一边缘部分418和第二边缘部分420。第一和第二边缘部分418、420沿着中心轴线404大体平行并彼此靠近地延伸到远端411。当长形本体402是U形时，本体侧424限定了通道425。中心轴线404大体延伸穿过通道425的中心，并且第一和第二边缘部分418、410限定了到通道425的开口。
当如图9所示为U形时，本体侧424形成电触头400的外表面430。外表面430包括第一和第二刮擦轨道412、414，它们被构造为直接接合插座触头(未示出)的接触指部(未示出)。刮擦轨道412、414被表示为加粗线，并大体上沿着中心轴线404延伸通过前部区段408、斜面部410和配合区段406的一部分。
类似于插头触头120(图1)，电触头400具有横向于中心轴线404在刮擦轨道412、414之间测得的、沿长形本体402的变化宽度415。对于前部区段408、斜面部410和配合区段406中的每个，宽度415可以具有不同的值。例如，前部区段408、斜面部410和配合区段406可被构造为分别以与本文描述的前部区段190(图2)、斜面部194(图5)、和配合区段188(图2)相似的方式来操作。

Claims (9)

1.一种电连接器(116或118)，包括被构造成在配合操作过程中接合配合连接器(132或152)的连接器壳体(117或119)，包括电触头(120)的触头阵列(168)联接到所述连接器壳体，每个电触头包括长形本体(181)，该长形本体沿着中心轴线(192)延伸并具有限定刮擦轨道(326)的外表面(196)，该刮擦轨道被构造为接合配合连接器的接触指部(302)，所述刮擦轨道沿着所述中心轴线延伸并具有相对于所述中心轴线的高度(346，356)，其特征在于：
每个长形本体(181)包括前部区段(190)、配合区段(188)、和在所述前部区段和配合区段之间延伸并连结所述前部区段和配合区段的斜面部(194)，所述刮擦轨道沿所述配合区段(188)的高度(356)大于所述刮擦轨道沿所述前部区段(190)的高度(346)，所述刮擦轨道沿斜面部(194)的高度随所述刮擦轨道从所述前部区段(190)延伸到所述配合区段(188)而增加，使得所述斜面部(194)在配合操作过程中将所述接触指部(302)从第一偏转位置偏转到更大的第二偏转位置。
2.如权利要求1所述的电连接器，其中所述刮擦轨道(326)平行于所述中心轴线(192)沿所述前部区段(190)延伸指定的导入刮擦距离(382)。
3.如权利要求1所述的电连接器，其中所述刮擦轨道(326)的高度以线性方式通过所述斜面部(194)增加。
4.如权利要求1所述的电连接器，其中所述连接器壳体(117或119)包括安装壁(126)，并且所述电触头(120)的每一个都包括直接接合所述安装壁(126)的近端基部(186)，所述配合区段(188)远离所述安装壁(126)朝向所述前部区段(190)延伸。
5.如权利要求1所述的电连接器，其中所述长形本体(181)的每个包括相反的本体侧(330、332)、和在所述本体侧(330、332)之间延伸并连结所述本体侧(330、332)的冲压边缘(334)，所述冲压边缘包括所述刮擦轨道(326)。
6.如权利要求1所述的电连接器，其中所述长形本体(181)的每个包括相反的本体侧(330、332)、和在所述本体侧(330、332)之间延伸并连结所述本体侧(330、332)的冲压边缘(334)，所述本体侧中的至少一个包括所述刮擦轨道(326)。
7.如权利要求1所述的电连接器，其中所述电触头(120)的每一个包括顺应引脚(172)，所述顺应引脚被构造为直接接合电路板(110)的导电过孔(170)。
8.如权利要求1所述的电连接器，其中所述刮擦轨道(326)是第一刮擦轨道(326)，并且所述外表面(196)包括与第一刮擦轨道(326)相反的第二刮擦轨道(328)，所述第二刮擦轨道(328)被构造成接合另一个接触指部(304)。
9.如权利要求1所述的电连接器，其中所述电触头(120)被布置在所述触头阵列(168)内的信号对(121)中，并且所述触头阵列(168)包括接地屏蔽件(122)，所述接地屏蔽件被构造为将所述信号对(121)从彼此电屏蔽。
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