CN107706632A - 具有对准特征的插座连接器 - Google Patents

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Abstract

一种插座连接器(104)包含壳体(106)，所述壳体具有与插头连接器(105)配合的配合端(130)和安装到电路板(102)的安装端(132)。所述壳体具有侧壁(122，124)和端壁(126，128)，触头(116)处于沿着两个侧壁的触头阵列(134)中。所述触头具有配合端(130)和端接端(132)。所述壳体在所述配合端处具有卡槽(112)，以接收由所述侧壁的内表面(202，204)限定的插头连接器。所述触头的配合端在所述卡槽中暴露，以与所述插头连接器配合电连接。所述壳体具有对准凸部(200)，其从所述内表面向内延伸进入所述卡槽中，以在所述卡槽内对准所述插头连接器。

Description

具有对准特征的插座连接器
技术领域
本文的主题总体上涉及具有对准特征的插座连接器。
背景技术
高速电连接器通常通过配合接口来发送和接收数据信号。例如，一些已知的插座连接器安装到电路板，并且包含卡槽，所述卡槽在配合接口处接收插头连接器的卡边缘。所述插座连接器的触头在配合接口处具有带可偏转的弹簧梁的触头，当插头连接器被装载到槽中时，所述弹簧梁被抵靠插头连接器弹簧加载。然而，已知的插座连接器具有缺点。例如，触头的梁可能过度偏转，从而引起应力和/或塑性变形，这可能导致随后的配合循环上的低接触法向力。
需要一种插座连接器，其限制梁的行进，以减少金属触头的塑性变形的风险。
发明内容
根据本发明，一种插座连接器配置为与插头连接器配合，所述插座连接器设置为包含壳体，所述壳体在所述壳体的顶部具有配置为与所述插头连接器配合的配合端，且在所述壳体的底部具有配置为安装到电路板的安装端。所述壳体具有在所述顶部和所述底部之间延伸的第一侧壁和第二侧壁，所述壳体具有在所述顶部和所述底部之间的延伸的第一端壁和第二端壁。所述壳体分别沿着所述第一侧壁和所述第二侧壁将多个触头保持成第一触头阵列和第二触头阵列。所述触头具有配置为与所述插头连接器电连接的配合端。所述触头具有配置为与所述电路板电连接的端接端。所述壳体具有在所述配合端处敞开的卡槽，用于接收所述插头连接器。所述卡槽由所述第一侧壁和所述第二侧壁的内表面限定。所述触头的配合端在所述卡槽中暴露，以与所述插头连接器配合电连接。所述壳体包含对准凸部，所述对准凸部从所述内表面向内延伸进入所述卡槽中，以使所述插头连接器在所述卡槽内对准。
附图说明
图1是根据示范性实施例的电连接器系统的俯视透视图，其示出了处于配合状态的插头连接器和插座连接器。
图2是电连接器系统的俯视透视图，其示出了处于未配合状态的插头连接器和插座连接器。
图3是用于根据示范性实施例的插座连接器的触头组件的透视图。
图4是处于未组装状态的触头组件的透视图。
图5是触头组件的一部分的透视图。
图6是根据示范性实施例的插座连接器的仰视图。
图7是根据示范性实施例的插座连接器的俯视透视图。
图8是根据示范性实施例的插座连接器的俯视图。
图9是插座连接器的一端的放大图，其示出了对准凸部。
图10是插座连接器的一部分的截面图，其示出了在插座连接器的一端的对准凸部。
图11是插座连接器的一部分的部分截面图。
图12是插座连接器的一部分的部分截面图，其示出了插座连接器的卡槽中的插头连接器。
图13是插座连接器的一部分的部分截面图。
具体实施方式
图1是根据示范性实施例的电连接器系统100的俯视透视图，其示出了处于配合状态的部件。图2是电连接器系统100的俯视透视图，其示出了处于未配合状态的部件。电连接器系统100包含电路板102和安装到电路板102的插座连接器104，插座连接器104配置为电连接至插头连接器105，以便在电路板102和插头连接器105之间提供导电信号路径。插座连接器104可以是高速连接器，其以超过10千兆比特(Gbps)每秒，例如超过25Gbps，的速度传输数据信号。插座连接器104也可以配置为传输低速数据信号和/或电力。可选地，插座连接器可以是输入-输出(I/O)连接器。
插座连接器104包含在配合端108和安装端110之间延伸的壳体106。安装端110端接至电路板102的顶表面。配合端108限定用于连接至插头连接器105的接口。在示出的实施例中，配合端108限定容座或卡槽112，其配置为在其中接收插头连接器105。例如，插头连接器105的配合端可以由其卡边缘114(图2)限定。卡边缘114可以是插头连接器105的电路卡的边缘，在其一侧或两侧上具有配置为插接到卡槽112中的暴露的导体。在其他各种实施例中，卡边缘114可以是插头壳体的边缘，所述插头壳体配置为插接到卡槽112中，或者卡边缘114可以是另一可插接结构，其配置为接收在容座112中，以与插座连接器104电连接。
在示出的实施例中，插座连接器104是垂直的板安装连接器，使得卡槽112配置为在装载方向上接收插头连接器105，所述装载方向横向于(例如垂直于)电路板102的顶表面。在替代情形中，插座连接器104可以是直角式连接器，其配置为在平行于顶表面的装载方向上接收插头连接器105。在另一替代实施例中，插座连接器104可以端接至电缆而不是电路板102。可选地，插头连接器105可以是收发器式连接器，其配置为端接至一个或多个电缆。
插座连接器104的壳体106保持多个触头116，所述多个触头至少部分地保持在壳体106内。壳体106在顶部118和相反的底部120之间延伸。顶部118限定连接器104的配合端108，使得卡槽112经由顶部118延伸进入连接器104中。底部120可以限定连接器104的安装端110的至少一部分。例如，底部120邻接或至少面向电路板102的顶表面。卡槽112由第一侧壁122、第二侧壁124、以及均在侧壁122、124之间延伸的第一端壁126和第二端壁128限定。侧壁122、124和端壁126、128从壳体106的顶部118向底部120延伸。如本文所使用的，诸如“前”、“后”、“第一”、“第二”、“顶部”、“底部”，“左”和“右”的相对或空间术语仅用于区分所引用的元件，而不一定需要在连接器系统100或插座连接器104中相对于重力或相对于周围环境的特定位置或取向。
插座连接器104的触头116配置为通过插座连接器104提供导电信号路径。例如，每个触头116包含限定触头116的配合端130的触头梁或弹簧梁，所述配合端130配置为，当插头连接器105完全配合到插座连接器104时，在卡槽112内接合并电连接到插头连接器105的对应的导体(例如，迹线或配合触头)。配合端130在可分离的配合接口处接合配合导体。配合端130设置在卡槽112内。触头116还包含端接端132，其配置为经由导孔安装到表面通孔、表面安装到导电垫、和/或以类似方式端接到电路板102的对应的触头元件(未示出)。在示出的实施例中，触头116的端接端132表面安装到电路板102的顶表面上的垫，且可以焊接到电路板102上的垫。
在一实施例中，触头116被组织成至少一个触头阵列134。相应的阵列134中的触头116并排地布置成行。在示出的实施例中，触头116被组织成两个阵列134。在图2中可见的两个阵列134的第一触头阵列134A中的触头116的仅有的部分是端接端132，而在图2中可见的两个阵列134的第二触头阵列134B中的触头116的仅有的部分是配合端132。第一阵列134A中的触头116的配合端130至少部分地从第一侧壁122延伸进入卡槽112中，且第二阵列134B的触头116的配合端130至少部分地从第二侧壁124延伸进入卡槽112中。因此，触头116的第一阵列134A的配合端130配置为接合插头连接器105的卡边缘114的一侧，而触头116的第二阵列134B的配合端130配置为接合卡边缘114的相对侧。配合端130可以配置为朝向相应的侧壁122、124偏转和/或偏转进入相应的侧壁122、124中，配合端130从相应的侧壁122、124延伸，以便在插头连接器105上施加偏置保持力，从而保持与对应的配合导体的机械和电接触。插头连接器105的卡边缘114可以大致居中在卡槽112内，以平衡触头116的配合力。在示范性实施例中，壳体106包含对准特征，以确保插头连接器105大致居中在卡槽112内，这可以减少超程，且从而减少对触头116的损坏。
图3是用于根据示范性实施例的插座连接器104(在图1中示出)的触头组件136的透视图。图4是处于未组装状态的触头组件136的透视图。图5是触头组件136的一部分的透视图。在示出的实施例中，触头组件136包含两个触头子组件138(图5示出了其中一个触头子组件138)，其配置为联接在一起以形成触头组件136。每个触头子组件138包含保持多个触头116的电介质载体140。可选地，如在示出的实施例中，触头子组件138可以是倒置180°且联接在一起的相同的部件。在其他实施例中，触头子组件138可以彼此相似，而不是相同的，具有不同的特征，例如用于将部件固定在一起和/或固定到壳体106(在图1中示出)的固定特征。可选地，触头子组件138可以是双性的(hermaphroditic)，具有双性的固定特征(例如，柱和开口)。
触头116分布在阵列134A、134B中。例如，第一阵列134A设置在一个触头子组件138中，且第二阵列134B设置在另一触头子组件138中。第一阵列134A中的触头116的配合端130并排地布置成第一行144(图3)，且第二阵列134B中的触头116的配合端130并排地布置成第二行146(图3)。第一行144和第二行146在触头组件136的中心平面148的相对侧上彼此平行地延伸(中心平面148被示出为垂直地取向，且穿过触头组件136纵向地延伸)。
每个触头116在端接端132和配合端130之间连续地延伸。相同的阵列134中的相邻的触头116可以彼此平行地延伸。触头116由导电材料组成，例如一种或多种金属。触头116可以由金属的平板冲压并成型。在实施例中，插座连接器104的至少一些触头116被用于传递高速数据信号，且其他一些触头116被用作接地导体，从而为通过插座连接器104的高速信号和接地路径提供电屏蔽。一些触头116可以用于提供低速数据信号、电力，等等，而不是高速数据信号。
每个阵列134中的触头116沿着触头组件136的纵向轴线均匀地间隔开。在实施例中，触头116通过电介质载体140保持在位。电介质载体140在顶部152和底部154之间延伸。电介质载体140具有在顶部152和底部154之间的前部156和后部158。当触头组件136被组装时，电介质载体140的后部158可以彼此面对且邻靠。每个电介质载体140的后部158可以包括一个或多个固定特征160，以当触发组件136被组装时，将电介质载体140固定在一起。固定特征160可以彼此相互作用，以将触头子组件138固定在一起。例如，固定特征160可以是以下任何组合：柱、开口、闩锁、钩锁、夹子、紧固件或其他类型的固定特征。在其他替代实施例中，不是具有两个电介质载体140，而是，触头组件136可以包含保持两个阵列134或单个阵列134的单个电介质载体140。电介质载体140的前部156可以面向相反的方向，且可以接合壳体106。任一或两个电介质载体140的前部156可以包含一个或多个固定特征162，以将触头组件136固定到壳体106。固定特征162可以与壳体106的对应的固定特征相互作用，以将触头组件136固定到壳体106。例如，固定特征162可以是以下任何组合：夹子、闩锁、凸起、开口或其他类型的固定特征。
触头116可以通过电介质载体140延伸，使得配合端130从顶部152凸起，端接端132从底部154凸起，电介质载体140接合并保持触头116的中间部分164，以保持触头116的相对位置和取向。电介质载体140由电介质材料形成，例如塑料或者一种或多种其他聚合物。可选地，电介质载体140可以包覆模制在触头116周围。替代地，触头116可以装载或缝合到电介质载体140中。
图6是根据示范性实施例的插座连接器104的仰视图。壳体106在底部120处包含接收触头组件136的触头组件腔170。触头组件136装载到触头组件腔170中，直到触头116的端接端132位于底部120处。第一触头阵列134A和第二触头阵列134B的端接端132在相反的方向上远离彼此延伸。可选地，端接端132可以定位在侧壁122、124的下方。壳体106在端壁126、128上包含端壁定位肋172。端壁定位肋172使触头组件136定位和/或居中在触头组件腔170内。可选地，端壁定位肋172可以是挤压肋(crush rib)，其配置为当触头组件136装载到触头组件腔170中时变形或挤压。触头组件136可以通过端壁定位肋172之间的过盈配合保持在触头组件腔170中。在示出的实施例中，端壁定位肋172接合电介质载体140。
图7是根据示范性实施例的插座连接器104的俯视透视图。当组装时，触头组件136接收在壳体106中，使得触头116的配合端130在卡槽112内暴露。在示范性实施例中，壳体136在第一侧壁122和第二侧壁124中包含多个触头通道180。每个触头通道180接收对应的触头116。壳体106在触头通道180之间包含分隔壁182。分隔壁182保持触头116的相对位置。分隔壁182将触头116保持在触头通道180中。分隔壁182将触头116保持为彼此平行和/或平行于插头连接器105(在图1中示出)的配合方向。
在示范性实施例中，当插头连接器105装载到卡槽112中时，配合端130可偏转进入触头通道180中。当配合端130偏转时，由于触头116的弹簧梁施加的内部偏置力，触头116被抵靠插头连接器105弹簧加载。弹簧加载的触头116形成了与插头连接器105的机械和电连接。
在示范性实施例中，壳体106包含使插头连接器105在卡槽112内居中的特征，以防止当配合端130偏转超出弹性极限时任一触头116的超程。使插头连接器105居中还平衡了两行触头116的相反的弹簧力。
图8是根据示范性实施例的插座连接器104的俯视图。在示范性实施例中，壳体106包含对准凸部200，其延伸进入卡槽112中，以使插头连接器105(在图1中示出)对准在卡槽112内。对准凸部200可以用于使插头连接器105在卡槽112内居中。
卡槽112分别由第一侧壁122和第二侧壁124的内表面202、204限定。内表面202、204在卡槽112的相对侧上彼此相对。在示范性实施例中，触头116的配合端130延伸超出内表面202、204进入卡槽112中，使得当被插接到卡槽112中时，配合端130可以与插头连接器105相接。
对准凸部200从内表面202、204延伸进入卡槽112中，用于将插头连接器105定位在卡槽112内。因此，卡槽112在对准凸部200之间的宽度小于卡槽112的沿着卡槽112其他部分的宽度。在示范性实施例中，壳体106在卡槽112的由侧壁122、124与端壁126、128之间的交叉部限定的每个角部206处包含对准凸部200。可选地，对准凸部200可以设置在端壁126、128处。例如，对准凸部200可以定位在触头阵列134A、134B的外部，例如在触头116与端壁126、128之间。在替代实施例中，对准凸部200可以设置在其他位置处。
在示范性实施例中，壳体106在顶部118包含倒角表面208，其用于将插头连接器105引入到槽112中。倒角表面208可以设置在侧壁122、124和/或端壁126、128上。倒角表面208将插头连接器105引导到卡槽112中。在示范性实施例中，倒角表面208延伸到对准凸部200。例如，倒角表面208可以延伸到对准凸部200的顶部端部上，使得对准凸部200的顶部端部是倒角的。
图9是插座连接器104的一端的放大图，其示出了对准凸部200。图10是插座连接器104的一部分的截面图，其示出了位于插座连接器104的一端的对准凸部200。可选地，对准凸部200可以延伸卡槽112的整个高度。替代地，如在示出的实施例中，对准凸部200可以设置在顶部118处或附近，例如直接在顶部118处的倒角表面208下方。对准凸部200与第一侧壁122和第二侧壁124一体。例如，当制造壳体106时，对准凸部200与壳体106共模制。
对准凸部200包含面向卡槽112的对准表面210。对准表面210定位在第一侧壁122和第二侧壁124的内表面202、204的内部。例如，对准凸部200延伸超出内表面202、204进入卡槽112中。对准凸部200用于保持插头连接器105(图1)与内表面202、204间隔开。例如，间隙或空间(其可以近似地与对准凸部200一样宽)可以限定在插头连接器105与内表面202、204之间。卡槽112在第一侧壁122和第二侧壁124的内表面202、204之间具有第一宽度212。卡槽112在对准凸部200的对准表面210之间具有第二宽度214，所述第二宽度窄于第一宽度212。
在示范性实施例中，两个对准凸部200从对应的侧壁122、124延伸相同的距离，使得插头连接器105可以居中在侧壁122、124之间。例如，对准凸部200具有居中在对准凸部200的对准表面210之间的凸部中心线220。凸部中心线220与卡槽112的卡槽中心线222对准，卡槽中心线居中在第一侧壁122和第二侧壁124的内表面202、204之间。由于凸部中心线220与卡槽中心线222对准，对准凸部200用于将插头连接器105居中在触头116的配合端130之间。
如图10所示，触头116在配合端130处包含接口突起230，其配置为与插头连接器105相接。接口突起230是配合端130处的触头116中的凸形弯曲部。接口突起230延伸超出内表面202、204进入卡槽112中，以与插头连接器105(图1)相接。接口突起230限定配合接口232，其配置为接合插头连接器105。配合接口232可以与对准凸部200的对准表面210近似地共面；然而，配合接口232可以稍微地延伸超出对准表面210进入卡槽112中，以确保与插头连接器105接触。当插头连接器105装载到卡槽112中时，触头116(例如，在配合接口232上方)的远端弯曲回到触头通道180中，以防止与插头连接器105短桩(stubbing)。
当插头连接器105装载到卡槽112中时，配合端130可以向外偏转，例如进入触头通道180中。例如，释放槽234设置在侧壁122、124中，以当触头116向外偏转时接收触头116。
对准凸部200用于使插头连接器105在卡槽112内居中，使得插头连接器105不会过分张紧触头116的弹簧梁。例如，对准凸部200限制插头连接器105装载得过于接近第一侧壁122或过于接近第二侧壁124(这可能会过分张紧对应的触头116)。通过使插头连接器105在卡槽112居中，触头116的任一行都不会过分张紧。
图11是插座连接器104的一部分的部分截面图。图12是插座连接器104的一部分的部分截面图，其示出了处于卡槽112中的插头连接器105。图13是插座连接器104的一部分的部分截面图，其示出了壳体106。
在示范性实施例中，壳体106包含超程挡块240，以阻挡触头116的配合端130偏转超出触头116的超程限制。在示出的实施例中，超程挡块240设置在触头通道180中。例如，超程挡块240可以设置在释放槽234中、配合端130后方。可选地，超程挡块240可以定位在接口突起230以阻挡配合端130的偏转。
超程挡块240可以具有与触头116相互作用的任何形状。在示出的实施例中，超程挡块240为矩形，超程挡块240的角部242接合接口突起230的两个不同的点，以阻挡触头116偏转超出超程极限。然而，在替代实施例中，超程挡块240可以具有其他形状，例如弯曲形状，其匹配接口突起230的弯曲形状。在其他替代实施例中，超程挡块240可以用于阻挡触头116的其他部分，例如触头116的远端或者触头116在接口突起230下方的部分。
在将插头连接器105装载到卡槽112中之前，触头116的配合端130可以与超程挡块240间隔开，使得间隙244存在于触头116和超程挡块240之间。当插头连接器105装载到卡槽112中时，配合端130可以向外偏转进入第一侧壁122和第二侧壁124中，直到触头116接合超程挡块240。超程挡块240限制触头116的配合端130的偏转，并保持触头116抵靠插头连接器105。
可选地，当插头连接器105装载到卡槽112中时，接口突起230的形状可以变化。例如，当接口突起230在插头连接器105和超程挡块240之间被挤压时，接口突起230的形状可以变化。例如，当触头116夹在超程挡块240和插头连接器105之间时，接口突起230可以变得更平坦。
在其他各种实施例中，超程挡块240可以保持触头116的位置，使得当插头连接器105装载到卡槽112中时，允许配合端130进行很小的偏转或者不偏转。例如，第一侧壁122和第二侧壁124两者中的超程挡块240保持触头116，使得卡槽112的相对侧上的触头116之间的配合接口232以插头连接器105的卡边缘的宽度间隔开，从而插头连接器105居中在卡槽112内的触头116之间。对准凸部200(在图9中示出)用于使得插头连接器105在槽112内居中。在替代实施例中，壳体106可以设置为不具有对准凸部200，而是依赖超程挡块240和触头116来使插头连接器105居中在卡槽112内。例如，图13示出了壳体106的一部分，其不具有对准凸部200，而是示出了与触头116一起使用的超程挡块240，以将插头连接器105居中在卡槽112内。

Claims (12)

1.一种插座连接器(104)，配置为与插头连接器(105)配合，所述插座连接器包括：
壳体(106)，其在所述壳体的顶部处具有配置为与所述插头连接器配合的配合端(108)，且在所述壳体的底部处具有配置为安装到电路板(102)的安装端(110)，所述壳体具有在所述顶部和所述底部之间延伸的第一侧壁和第二侧壁(122，124)，所述壳体具有在所述顶部和所述底部之间的延伸的第一端壁和第二端壁(126，128)；
所述壳体分别沿着所述第一侧壁和所述第二侧壁将多个触头(116)保持成第一触头阵列和第二触头阵列(134)，所述触头具有配置用于与所述插头连接器电连接的配合端(130)，所述触头具有配置用于与所述电路板电连接的端接端(132)；
所述壳体具有卡槽(112)，所述卡槽在所述配合端处是敞开的以用于接收所述插头连接器，所述卡槽由所述第一侧壁和所述第二侧壁的内表面(202，204)限定，所述触头的配合端在所述卡槽中暴露，以与所述插头连接器配合电连接，所述壳体包括对准凸部(200)，所述对准凸部从所述内表面向内延伸进入所述卡槽中，以用于将所述插头连接器对准在所述卡槽内。
2.如权利要求1所述的插座连接器(104)，其中所述对准凸部(200)具有面向所述卡槽(112)的对准表面(210)，所述对准表面定位在所述第一侧壁和所述第二侧壁(122，124)的内表面(202，204)的内部。
3.如权利要求1所述的插座连接器(104)，其中所述卡槽(112)在所述第一侧壁和所述第二侧壁(122，124)的内表面(202，204)之间具有第一宽度(212)，所述卡槽在所述对准凸部(200)之间具有第二宽度(214)，所述第二宽度窄于所述第一宽度。
4.如权利要求1所述的插座连接器(104)，其中所述卡槽(112)具有居中在所述第一侧壁和所述第二侧壁(122，124)的所述内表面(202，204)之间的中心线(222)，所述对准凸部(200)具有居中在在所述卡槽的相对侧上彼此相对的对准凸部之间的凸部中心线(220)，所述凸部中心线与所述卡槽的中心线对准。
5.如权利要求1所述的插座连接器(104)，其中所述对准凸部(200)定位在触头阵列(134)的外部、在所述触头(116)与所述第一端壁和所述第二端壁(126，128)之间。
6.如权利要求1所述的插座连接器(104)，其中所述卡槽(112)包括在第一侧壁和第二侧壁(122，124)与第一端壁和第二端壁(126，128)的交叉部处的四个角部(206)，所述对准凸部(200)定位在卡槽的四个角部的每一个中。
7.如权利要求1所述的插座连接器(104)，其中所述对准凸部(200)使得所述插头连接器(105)居中在所述第一触头阵列和所述第二触头阵列(134)中的触头(116)的配合端(130)之间。
8.如权利要求1所述的插座连接器(104)，其中所述对准凸部(200)与所述第一侧壁和所述第二侧壁(122，124)一体、与所述壳体(106)共模制。
9.如权利要求1所述的插座连接器(104)，其中所述触头(116)的配合端(130)相对于所述壳体(106)可偏转，以用于与所述插头连接器(105)配合，所述壳体包括超程挡块(240)，其阻挡所述触头的配合端偏转超出所述触头的超程极限。
10.如权利要求1所述的插座连接器(104)，其中所述壳体(106)包括保持对应的触头(116)的触头通道(180)，当与所述插头连接器(105)配合时，所述触头的配合端(130)在所述触头通道内可偏转，所述壳体在所述触头通道中具有超程挡块(240)，以阻挡所述配合端偏转超出所述触头的超程极限。
11.如权利要求10所述的插座连接器(104)，其中所述触头(116)在所述配合端(130)处包括接口突起(230)，所述接口突起配置为与所述插头连接器(105)相接，所述超程挡块(240)直接对准在所述接口突起的后面。
12.如权利要求10所述的插座连接器(104)，其中所述触头通道(180)在所述触头(116)的后面包括释放槽(234)，当与所述插头连接器(105)配合时，所述触头偏转到所述释放槽(234)中，所述超程挡块(240)定位在释放槽中、在所述触头的配合端(130)后面。
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