CN106558809B - 堆叠连接器 - Google Patents

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Abstract

一种堆叠连接器，其可以安装于预设有USB插座连接器的外部电路板，所述堆叠连接器包括：第一端口，所述第一端口用于与网线插头沿前后方向插入的插入配合；第二端口，所述第二端口位于第一端口下方，所述第二端口用于USB插头插入配合；以及收容空间，所述收容空间朝下开口并位于第二端口的下方，当堆叠连接器安装至外部电路板时，所述USB插座连接器收容于收容空间内。本发明的堆叠连接器可以实现RJ45网线端口、USB 3.1 Type A端口、USB 3.1 Type C端口的最优堆叠方式。

Description

堆叠连接器
【技术领域】
本发明涉及一种堆叠连接器，尤其涉及一种堆叠连接器屏蔽端口之间干扰的屏蔽结构。
【背景技术】
通用串行总线（英语：Universal Serial Bus，缩写：USB）是连接计算机系统与外部设备的一种串口总线标准，也是一种输入输出端口的技术规范，被广泛地应用于个人电脑和移动设备等信息通讯产品，并扩展至摄影器材、数字电视（机顶盒）、游戏机等其它相关领域。
2008年11月12日USB 3.0推出之后，SuperSpeed带来了5Gbps高速传输效能，附加提供5V/0.9A电源。随着传输速率的要求提高，加上也希望能提升供电能力，2013年1月6日USB IF协会（USB Implementers Forum）正式宣布要推出新的USB 3.0加强版(即USB 3.1)。2013年7月31日宣布正式开始研发SuperSpeed 10Gbps，2013年12月3日USB 3.0 PromoterGroup正式宣布USB 3.1诞生。
USB 3.1有三种连接界面，分别为Type-A（Standard-A）、Type-B（Micro-B）以及Type-C，Type-A是目前应用最广泛的界面方式，Type-B则主要应用于智能手机和平板电脑等设备， Type-C大幅缩小了实体外型，更适合用于短小轻薄的手持式装置上，Type-C与Apple Lightning连接器类似，正反插均可正常连接使用。
现有主板厂商出品用于台式机的主板，经常使用带网线端口(RJ45)与双USB端口的堆叠连接器，例如US6,162,089 号美国专利公开了一种RJ45网线端口与双USB 2.0端口的堆叠连接器，其中双USB 2.0端口为一个模组可以直接安装至RJ45网线端口的大绝缘本体(housing)上。USB 2.0端口模组包括舌板、成型于舌板的USB 2.0金属端子、以及包围在舌板外侧的金属屏蔽壳体。金属屏蔽壳体的顶部设有用于扣合至USB插头上扣孔内的两个弹片、以及用于两个冲压弹片所形成的两个开槽。当然，在USB 2.0或者USB 3.0信号传输数据时，由于传输速度慢，这两个开槽向上泄露的信号与RJ45网线传输信号干扰还能接受。但是，当在USB 3.1信号传输时，由于高频信号传输速度达到10Gbps，这时由于开槽向上泄露的信号与RJ45网线传输信号干扰就会导致信号传输失真。
现有单独的USB 3.1 Type C请参考CN204144593U号中国专利，其自身携带有金属屏蔽外壳。然而，在主板厂商升级用RJ45堆叠双USB端口时，不可能同时堆叠两端口都是USB3.1 Type C的插座连接器，因为USB 3.1 Type C的端口是无法兼容现有USB 2.0及USB 3.0插头连接器的。但是，为了照顾手机以及平板可能采用USB 3.1 Type C端口的应用，需要至少集成一个USB 3.1 Type C的插座连接器。所以，台式机主板最佳配合应该为RJ45网线端口、USB 3.1 Type A端口、USB 3.1 Type C端口的三合一堆叠连接器，既照顾了兼容现有USB 2.0及USB 3.0的插头，又照顾了手机和平板灯轻薄USB 3.1 Type C端口的需求。
如何最佳配置RJ45网线端口、USB 3.1 Type A端口、USB 3.1 Type C端口的结构，成为业内急需解决的技术问题。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题在于：提供一种堆叠连接器，其能有效配置多端口结构。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种堆叠连接器，其可以安装于预设有USB插座连接器的外部电路板，所述堆叠连接器包括：
第一端口，所述第一端口用于与网线插头沿前后方向插入的插入配合；
第二端口，所述第二端口位于第一端口下方，所述第二端口用于USB插头插入配合；以及
收容空间，所述收容空间朝下开口并位于第二端口的下方，当堆叠连接器安装至外部电路板时，所述USB插座连接器收容于收容空间内。
本发明的有益效果如下：本发明将第一端口为用于与网线插头配合，即为RJ45端口；第二端口可以为USB 3.1 Type A端口(根据需要也可选USB 2.0& USB 3.0端口)；USB插座连接器可以为与第二端口不同的USB 3.1 Type C端口预先安装在外部电路板(主板)上，通过堆叠连接器直接安装或者骑跨在USB插座连接器上，就可以实现RJ45网线端口、USB3.1 Type A端口、USB 3.1 Type C端口不同连接器的最优组合，从而便于制造和灵活组装。
【附图说明】
图1是本发明堆叠连接器的骑跨在USB 3.1 type C型连接器上的立体图。
图2是图1所示堆叠连接器的立体分解图。
图3是图1所示堆叠连接器去除前壳体的立体图。
图4是图2所示堆叠连接器的进一步分解图。
图5是图4所示堆叠连接器的另一视角分解图。
图6是图1所示堆叠连接器的剖视图
【主要元件符号说明】
堆叠连接器 100 第一端口 11
第二端口 12 收容空间 13
端口屏蔽片 14 上板部 141
弹片 1411 开槽 1412
侧板部 142 后板部 143
间隔部 144 绝缘本体 15
间隔壁 151 开槽屏蔽片 16
水平部 161 侧臂部 162
第一干涉点 163 第二干涉点 164
金属屏蔽壳 17 前壳体 171
扣持弹片 1711 加强弹片 1712
后壳体 172 侧片 1721
后片 1722 侧接地弹片 1723
后接地弹片 1724 舌板 181
USB端子 182 指示灯 19
传输模组 20 内电路板 201
上导电凹槽 2011 上导电片 2012
网线对接端子 202 主板连接端子 203
绝缘载体 204 变压器 205
USB插座连接器 500
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
【具体实施方式】
如图1至图6所示，为符合本发明的一种堆叠连接器100，其可以安装于预设有USB插座连接器500的外部电路板(主板，未图示)。
堆叠连接器100包括第一端口11、位于第一端口11下方的第二端口12、以及朝下开口并位于第二端口12下方的的收容空间13。第一端口11用于与网线插头沿前后方向的插入配合，即第一端口11为RJ45端口。第二端口12用于USB插头插入配合，第二端口12可以为USB3.1 type A型端口，当然根据需要也可以选用USB 3.0或者USB 2.0 type A型端口。为了简洁其见，下面我们仅举例第二端口12为USB 3.1 type A型端口时的情况。
外部电路板(主板)预设的USB插座连接器500为USB 3.1 type C型连接器。当堆叠连接器100安装至外部电路板时，所述USB插座连接器500收容于收容空间13内。这样设置，避免了USB 3.1 type C型连接器与USB 3.1 Type A型连接器由于规格及大小完全不同，无法制造USB 3.1 type C和USB 3.1 Type A堆叠一体的技术难题。将USB 3.1 type C型连接器与RJ45和USB 3.1 Type A堆叠连接器100分离制造，并将USB 3.1 type C型连接器预先安装至外部电路板后，RJ45和USB 3.1 Type A的堆叠连接器100直接安装和骑跨在USB 3.1type C型连接器上，从而方便了RJ45网线端口、USB 3.1 Type A端口、USB 3.1 Type C端口三端口连接器的制造和组装。
如图4和图5所示，堆叠连接器100还包括用于屏蔽第一端口11和第二端口12之间信号干扰的端口屏蔽片14。端口屏蔽片14包括上板部141、自上板部141向下延伸的两侧板部142、以及与上板部141和两侧板部142相连的后板部143。端口屏蔽片14的上板部141、两侧板部142分别包围第二端口12的上侧和左右两侧，所述端口屏蔽片14未包围第二端口12的下侧。由于收容空间13内的USB 3.1 Type C型连接器自带金属屏蔽外壳，第二端口12之USB 3.1 Type A型连接器与USB 3.1 Type C型连接器已经由USB 3.1 Type C型连接器自带的金属屏蔽外壳进行了信号干扰屏蔽，所以省略端口屏蔽片14的底板部，从而使得端口屏蔽片14制造简单且成本低廉。
上板部141设有用于扣合至对接USB插头的两个弹片1411、以及用于两个冲压弹片1411所形成的两个开槽1412。堆叠连接器100还包括设置在第一端口11和端口屏蔽片14之间的开槽屏蔽片16，所述开槽屏蔽片16用于封堵开槽1412内的信号泄露，降低第一端口11内网线信号传输与第二端口12之USB 3.1 Type A型连接器信号传输之间的干涉，从而使得信号传输电性性能良好。
后板部143竖直设置并设有自其底部向后水平延伸的间隔部144。堆叠连接器100包括RJ45传输模组20，所述RJ45传输模组20包括沿上下方向竖直设置的内电路板201、连接于内电路板前侧面的八根网线对接端子202、连接于内电路板201底部并主要位于内电路板201后侧的主板连接端子203、以及承载主板连接端子203的绝缘载体204。内电路板201的后侧面安装有位于主板连接端子203上方的变压器205，内电路板201的前侧面安装有位于网线对接端子202下方的共模扼流圈(未图示)。端口屏蔽片14的间隔部144可以定位RJ45传输模组20从后向前的安装位置，从而给共模扼流圈留出了足够的收容空间。
网线对接端子202通过内电路板201及上的变压器205和共模扼流圈电性连接至主板连接端子203，变压器205和共模扼流圈用于滤除网络信号杂讯。变压器205可以为初次级隔离开的隔离变压器，也可以为自耦变压器。变压器205封装形式可以为如图所示的环形线圈，也可以为工字型的SMD表面贴装式变压器，还可以为积成式变压器。共模扼流圈封装形式为SMD表面贴装式。当然，内电路板201的前侧面还可以安装有串联在网线对接端子202与相应主板连接端子203之间的耦合电容(未图示)，也可以设有用于接地连接用的鲍勃史密斯电路(Bob-Smith terminal)。耦合电容与鲍勃史密斯电路中的电阻和电容均为SMD表面贴装式结构。
如图3和图4所示，堆叠连接器100包括绝缘本体15，所述绝缘本体15包括间隔设置在第一端口11和第二端口12之间的间隔壁151，所述开槽屏蔽片16设置在间隔壁151和端口屏蔽片14之间。开槽屏蔽片16可自绝缘本体15中向前取出，从而使得根据具体需要方便地安装或者去除开槽屏蔽片16。图示第一端口11和第二端口12由同一绝缘本体15形成，当然也可以将USB 3.1 Type A型连接器单独制造好且其具有收容USB 3.1 Type C型连接器的收容空间，再直接将USB 3.1 Type A型连接器组装至RJ45的绝缘本体。第一端口11和第二端口12由同一绝缘本体15形成，即RJ45连接器与USB 3.1 Type A型连接器组的绝缘本体15为同一绝缘本体，且收容空间13也由绝缘本体15形成，这样设置减少了注塑成型工序和组装工序，降低了制造成本。
开槽屏蔽片16包括沿前后方向设置的水平部161和自水平部161两侧向下形成的侧臂部162，所述水平部161设有用于与间隔壁151干涉配合的第一干涉点163，从而增强了与绝缘本体1的配合力。
如图4和图5所示，堆叠连接器100还包括包覆绝缘本体15的金属屏蔽壳17，金属屏蔽壳17包括相互扣合在一起的前壳体171和后壳体172。前壳体171具有伸入于第二端口12的三片弹片，所述三片弹片包括用于扣持USB插头的两片扣持弹片1711和用于加强与USB插头保持力的加强弹片1712。加强弹片1712位于两片扣持弹片1711之间，加强了与USB插头的保持力。后壳体172具有两侧片1721和连接于两侧片1721之间的后片1722，每一侧片1721设有向内凸出用于连接至内电路板201侧边上导电凹槽2011的侧接地弹片1723，后片1722设有向前伸出用于连接至内电路板201后侧面上导电片2012的后接地弹片1724。
如图3所示，开槽屏蔽片16的侧臂部162设有用于与后壳体172的侧片1721干涉配合的第二干涉点164，从而与金属屏蔽壳17接地连接，增加了更多接地连接，从而使得屏蔽效果良好。
如图4和图6所示，第二端口12之USB 3.1 Type A型连接器具有舌板181以及嵌入成型于舌板181的九根USB端子182。堆叠连接器100还设有用于指示第一端口11之RJ45连接器通讯状态的指示灯19，所述指示灯19为发光二极管(LED)。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变化，均为本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种堆叠连接器，其可以安装于预设有USB插座连接器的外部电路板，所述堆叠连接器包括：
第一端口，所述第一端口用于与网线插头沿前后方向插入配合；
第二端口，所述第二端口位于第一端口下方，所述第二端口用于USB插头插入配合；以及
收容空间，所述收容空间朝下开口并位于第二端口的下方，当堆叠连接器安装至外部电路板时，所述USB插座连接器收容于收容空间内；
其特征在于：所述堆叠连接器还包括用于屏蔽第一端口和第二端口之间信号干扰的端口屏蔽片，所述端口屏蔽片包围第二端口的上侧和左右两侧，所述端口屏蔽片未包围第二端口的下侧，所述端口屏蔽片包括上板部、自上板部向下延伸的两侧板部、以及与上板部和两侧板部相连的后板部，所述上板部设有用于扣合至USB插头的两个弹片、以及用于冲压两个弹片所形成的两个开槽，所述堆叠连接器还包括设置在第一端口和端口屏蔽片之间的开槽屏蔽片，所述开槽屏蔽片用于封堵开槽内的信号泄露。
2.如权利要求1所述的堆叠连接器，其特征在于：所述第一端口为RJ45端口，所述第二端口为USB 3.1 type A型端口。
3.如权利要求1所述的堆叠连接器，其特征在于：所述外部电路板预设的USB插座连接器为USB 3.1 type C型连接器。
4.如权利要求1所述的堆叠连接器，其特征在于：所述堆叠连接器包括绝缘本体，所述绝缘本体包括间隔设置在第一端口和第二端口之间的间隔壁，所述开槽屏蔽片设置在间隔壁和端口屏蔽片之间。
5.如权利要求4所述的堆叠连接器，其特征在于：所述开槽屏蔽片可以自绝缘本体中取出。
6.如权利要求5所述的堆叠连接器，其特征在于：所述开槽屏蔽片包括沿前后方向设置的水平部和自水平部两侧向下形成的侧臂部，所述水平部设有用于与间隔壁干涉配合的干涉点。
7.如权利要求6所述的堆叠连接器，其特征在于：所述第一端口和第二端口由同一绝缘本体形成。
8.如权利要求7所述的堆叠连接器，其特征在于：所述堆叠连接器还包括包覆绝缘本体的金属屏蔽壳，所述金属屏蔽壳具有伸入于第二端口的三片弹片，所述三片弹片中两片用于扣持USB插头，所述三片弹片的另一片用于加强与USB插头的保持力，所述侧臂部设有用于与金属屏蔽壳干涉配合的干涉点。
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