CN108092111A - 通信系统的插头连接器的插头触头 - Google Patents

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Abstract

一种插头连接器(116)，包括插头壳体(117)和联接至所述插头壳体(119)的插头触头(120)的触头阵列(168)。所述插头触头在配合端具有配合引脚(322)。所述配合引脚具有第一侧(334)和第二侧(336)。所述配合引脚具有在配合引脚的前部的末端(324)。所述配合引脚具有在末端的后方且远离末端的顶部配合界面(310)，其被构造成接合插座触头(124)的第一柔性接触指状部(252)。所述配合引脚具有在末端的后方且远离末端的底部配合界面(312)，其被构造成接合插座触头的第二柔性接触指状部(254)。所述插头触头具有靠近末端在第一侧处的边缘配合界面(318)，其被构造成接合插座触头。

Description

通信系统的插头连接器的插头触头
技术领域
本文的主题一般涉及通信系统的插头连接器的插头触头。
背景技术
在各种工业场合，通信系统使用电连接器传输数据和/或电力。例如，在高速背板系统中，提供插头和插座连接器以使通信系统的各个部件(诸如，通信系统的电路板)相互连接。插头和插座连接器具有配合的对应触头。触头要求具有足够的触头拭接长度(contact wipe length)，以允许系统容差，诸如适应插头和插座连接器不完全配合的情形。在完全配合时，触头拭接长度会导致电短截线(stub)，这会导致连接器的信号的完整性退化。
需要具有提供足够的触头拭接长度和减小的电短截线的触头的电连接器。
发明内容
根据本发明，提供了一种插头连接器，其包括插头壳体，其被构造成在配合操作期间接合插座连接器，以及联接到插头壳体的插头触头的触头阵列。每个插头触头具有在插头触头的配合端的配合引脚，其被构造成电连接到对应的插座触头。配合引脚具有第一侧和与第一侧相反的第二侧。配合引脚在配合引脚的前部具有末端。配合引脚具有在末端的后方且远离末端的顶部配合界面，其被构造成接合插座触头的第一柔性接触指状部。配合引脚具有在末端的后方且远离末端的底部配合界面，其被构造成接合插座触头的第二柔性接触指状部。插头触头具有靠近末端在第一侧的边缘配合界面，其被构造成接合插座触头。
附图说明
图1是根据实施例形成的通信系统的透视图。
图2是通信系统的插座连接器的部分分解视图。
图3是插座连接器的两个插座触头的部分的独立透视图。
图4是根据示例性实施例的通信系统的插头连接器的插头触头的前透视图。
图5是通信系统的部分的局部截面视图，示出根据示例性实施例的部分配合的插头连接器和插座连接器。
图6是通信系统的部分的局部截面视图，示出根据示例性实施例的完全配合的插头连接器和插座连接器。
图7是通信系统的部分的局部截面视图，示出根据示例性实施例的部分配合的插头连接器和插座连接器。
图8是通信系统的部分的局部截面视图，示出根据示例性实施例的完全配合的插头连接器和插座连接器。
具体实施方式
本文所述的实施例可以包括电触头、具有电触头的电连接器、和具有电连接器的通信系统。实施例可以被构造成与其它已知的触头、连接器或系统相比，减少电连接器之间的电短截线。尽管所示的实施例包括在高速通信系统(诸如，背板或中板通信系统)中使用的电连接器，应理解，实施例可以被使用在其它通信系统中或者在利用电连接器的其它系统/装置中。因此，本发明的主题不限于所示实施例。
为了在说明书和权利要求书中区分相似的元件，采用了多个标识。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。电触头可以被称为插头触头、引脚触头、电触头或配合触头。当类似的元件被不同地标识(例如，插头触头和引脚触头)时，不同的标识不必要求结构差异。例如，在一些实施例中，所描述的插头触头可以称为引脚触头。
图1是根据实施例形成的通信系统100的透视图。在特定实施例中，通信系统100可以是背板通信系统或中板通信系统。通信系统100包括：电路板组件102；第一连接器系统(或组件)104，其被构造成联接到电路板组件102的一侧；和第二连接器系统(或组件)106，其被构造成联接到电路板组件102的相反侧。电路板组件102用于使第一和第二连接器系统104、106电连接。可选地，第一和第二连接器系统104、106可以是线路卡或开关卡。尽管通信系统100在所示实施例中被构造成使两个连接器系统相互连接，但是，其它通信系统可以被相互连接而不止两个连接器系统，或者可替选地，使单个连接器系统互连至另一个通信设备。
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、中板电路板或母板。在所示实施例中，电路板组件102包括第一插头连接器116，其被安装到电路板110的第一板侧112并从其延伸。电路板组件102还包括第二插头连接器118，其被安装到电路板110的第二板侧114并从其延伸。在替选实施例中，电路板组件102可以仅包括单个插头连接器116，或者可以在电路板110的同一侧上包括多个插头连接器116。
第一和第二插头连接器116、118分别包括插头壳体117、119。第一和第二插头连接器116、118还包括对应的插头触头120，其通过电路板110彼此电连接。插头触头120可以是引脚触头。
电路板组件102包括从中穿过的多个信号路径，其由插头触头120和延伸穿过电路板110的导电通孔限定。第一和第二插头连接器116、118的插头触头可以被容纳在相同的导电通孔中，以便限定直接穿过电路板110的信号路径。在示例性实施例中，信号路径以线性方式正直地穿过电路板组件102。可替选地，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可以插入不同的导电通孔中，所述不同的导电通孔通过电路板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，其在对应的插头触头120周围提供电屏蔽。在示例性实施例中，插头触头120以信号对121布置，并且被构造成输送差分信号。每个接地屏蔽件122可以在外周围绕相应的信号对121。如图所以，接地屏蔽件122是C形或U形的，并且沿着三个侧面覆盖相应的信号对121。在替选实施例中，接地屏蔽件122可以具有其它形状。在替选实施例中，插头连接器116、118可以不设置接地屏蔽件。
插头壳体117、119可以由介电材料(诸如塑料材料)制成。插头壳体117、119中的每个包括安装壁126，其被构造成安装到电路板110；和护罩壁128，其从安装壁126延伸。护罩壁128覆盖插头触头120和接地屏蔽件122的部分。插头壳体117、119保持插头触头120和接地屏蔽件122相对彼此处于指定位置中。
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具有配合界面134，其被构造成与第一插头连接器116配合。第一插座连接器132具有板接口136，其被构造成与第一电路板130配合。在示例性实施例中，板接口136被定向成垂直于配合界面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被定向成垂直于电路板110。
第一插座连接器132包括插座壳体138。插座壳体138被构造成并排地保持多个触头模块140。如图所示，触头模块140以基本彼此平行的堆叠构造保持。在一些实施例中，触头模块140保持电连接到第一电路板130的多个插座触头142(在图2和3中示出)。插座触头142被构造成电连接到第一插头连接器116的插头触头120。在示例性实施例中，插座触头是插口触头，其限定容纳由插头触头120限定的对应引脚触头的插口。
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被构造成在配合操作期间联接第二插头连接器118。第二插座连接器152具有配合界面154，其被构造成与第二插头连接器118配合。第二插座连接器152具有板接口156，其被构造成与第二电路板150配合。在示例性实施例中，板接口156被定向成垂直于配合界面154。当第二插座连接器152联接到第二插头连接器118时，第二电路板150被定向成垂直于电路板110。
类似于第一插座连接器132，第二插座连接器152包括用于保持多个触头模块160的插座壳体158。触头模块160以基本彼此平行的堆叠构造保持。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)。插座触头被构造成电连接到第二插头连接器118的插头触头120。触头模块160的插座触头可以与插座触头142相似或相同。
在所示实施例中，第一电路板130被定向成基本水平。第一插座连接器132的触头模块140被定向成基本竖直。第二电路板150被定向成基本竖直。第二插座连接器152的触头模块160被定向成基本水平。如此，第一连接器系统104和第二连接器系统106相对于彼此具有正交定向。
在替选实施例中，在两个连接器系统104、106之间不使用中板电路板组件102，连接器系统104、106可以被直接配合在一起。所述连接器系统中的一个连接器系统104可以限定插座连接器系统，而另一连接器系统106可以限定插头连接器系统。插座连接器系统可以与图1所示的连接器系统104相同，而插头连接器系统可以包括触头模块160，但在配合界面154处具有插头触头或引脚触头，其具有类似于插头触头120的配合端。
插头连接器116、118可以相似或相同。插头壳体117包括前端162，其背离电路板110的第一板侧112。插头壳体117限定壳体腔164，其朝向前端162敞开，并且被构造成在第一插座连接器132前进到壳体腔164中时接收第一插座连接器132。插头连接器116包括触头阵列168，其包括插头触头120和接地屏蔽件122。触头阵列168可以包括多个信号对121。
接地屏蔽件122是C形的，并且在信号对121的三侧上提供屏蔽。接地屏蔽件122具有多个壁，诸如三个平面壁176、178、180。平面壁176、178、180可以一体形成，或者可替选地，可以是分离件。在示例性实施例中，顺应的插引脚可以从每个平面壁176、178、180延伸，用于接纳在电路板110的导电通孔中，以将平面壁176、178、180电连接到电路板110。平面壁178限定接地屏蔽件122的中间壁或顶壁。平面壁176、180限定从平面壁178延伸的侧壁。平面壁176、180可以基本垂直于平面壁178。在替选实施例中，接地屏蔽件122的其它构造或形状是可能的。例如，在替选实施例中，可以提供更多和更少的壁。壁可以是弯曲的或成角度的而不是平面的。在其它实施例中，接地屏蔽件122可以为各个插头触头120和具有多于两个插头触头120的触头组提供屏蔽。
图2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。尽管以下描述引脚对第一插座连接器132，但这些描述可类似地适用于第二插座连接器152(图1)。图2以分解状态图示触头模块140中的一个。插座壳体138在插座壳体138的前端204处包括多个触头通道200、202。前端204限定第一插座连接器132的配合界面134，其接合第一插头连接器116(图1)。
触头模块140联接到插座壳体138，使得插座触头142被接收在对应的触头通道200中。可选地，单个插座触头142可以接收在每一个触头通道200中。触头通道200被构造成，当插座和插头连接器132、116配合时，通过前端204接收对应的插头触头120(图1)。当插座和插头连接器132、116配合时，触头通道202在其中接收对应的接地屏蔽件122(图1)。
在一些实施例中，触头模块140包括由导电材料制成的导电保持器210，以提供对第一插座连接器132的电屏蔽。导电保持器210被构造成支撑框架组件220，框架组件包括多个插座触头142。插座触头142包括从框架组件220延伸的配合端240。配合端240被构造成与对应的插头触头120配合。可选地，插座触头142被布置为信号对141。
图3是两个插座触头142的部分的单独的透视图，其示出插座触头142的信号对141中的一个的配合端240。信号对141的每个插座触头142被构造成机械和电接合同一信号对121(图1)的对应的插头触头120(图1)。每个插座触头142可以由板材冲压形成为包括触头基部250和从相应的触头基部250突出的一对伸长的、柔性接触指状部252、254。柔性的接触指状部252、254在接收触头120的插口的相对侧延伸。在示例性实施例中，基部250包括连接壁256，其连结柔性触头的指状部252、254。基部250可以是U形的，其由柔性的接触指状部252、254的根部和连接壁256限定。连接壁256具有内表面258，其面向接收插头触头120的插口。在所示实施例中，各插座触头142是相似的，并且可以相同。如此，以下的描述可以适用于每个插座触头142。然而，应理解，信号对141的或第二插座连接器152的插座触头142不要求必须相同。
接触指状部252、254具有相应的内表面253、255，所述内表面面对彼此，并且和内表面258限定接收插头触头120(图1)的插口。内表面253、255之间限定触头接收间隙264，其延伸到连接壁256。内表面253、255在触头接收间隙264的狭窄部分处形成相应的配合界面260、262。在所示实施例中，接触指状部252、254的配合界面260、262大体上是桨片状或突片状。配合界面260、262中的每个包括外展部，其从相对的配合界面260、262延伸离开以扩大触头接收间隙264。配合界面260、262和外展部分的弯曲轮廓有利于将插头触头120(图1)中的一个接收在触头接收间隙264中。
在图3中，接触指状部252、254处于松弛状况或状态。在第一插头连接器116(图1)与第一插座连接器132(图1)配合期间，每个插头触头120接收在对应的插座触头142的接触指状部252、254之间。起初，插头触头120接合相对的配合界面260、262，并且使接触指状部252、254远离彼此地偏转。在插头触头120前进穿过触头接收间隙264时，相对的配合界面260、262接合插头触头120的相反侧。在示例性实施例中，插头触头120被构造成在配合界面266处接合连接壁256的内表面258，以限定在接触指状部252、254之外的与插座触头142接触的另一接触点。插头触头120与连接壁256之间的配合界面266远离配合界面260、262。例如，配合界面260、262靠近接触指状部252的末端，而配合界面266靠近接触指状部252、254的根部(例如，在基部250处)。交错的多个接触点减少了插座触头142和插头触头120形成的电短截线的长度。
如下更详细描述的，当接触指状部252、254处于偏转状态时，每个接触指状部252、254可以生成法向力，其在朝向另一配合界面262、260的方向上将相应的配合界面260、262压靠在对应的插头触头120上。如此，接触指状部252、254可将对应的插头触头120夹在其之间。为此，每个接触指状部252、254可以被构造成当对应的接触指状部252、254处于偏转状态时提供指定的法向力。利用连接壁256的配合界面266被定向成垂直于配合界面260、262。压靠连接壁256的法向力垂直于配合界面260、262处的法向力。
图4是根据示例性实施例的示例性插头触头120的前透视图。插头触头120包括伸长本体300，其沿着纵向轴线301延伸。在所示实施例中，伸长本体300具有沿着纵向轴线301的U形轮廓，其由大体上平面的顶臂302和大体上平面的底臂304限定，其中折叠端306连接顶臂302和底臂304。可替选地，伸长本体可以由单个平面臂限定，而不是U形轮廓。
插头触头120具有基部320和配合引脚322，配合引脚322从基部320向前延伸到末端324。配合引脚322具有与末端324相反的根部326，其可以设置在基部320处。基部320被构造成保持在插头壳体117(在图1中示出)中。插头触头120包括与配合引脚322相反地从基部320延伸的安装部328。安装部328可以是顺应引脚，其被构造成接收在电路板(图1中所示)的通孔中。配合引脚322具有第一侧334和与第一侧334相反的第二侧336。顶臂302被设置在配合引脚的顶部，并且底臂304被设置在配合引脚的底部。臂302和304延伸到第一侧334。折叠端306设置在第二侧336。
底臂304被定向成大体上平行于顶臂302。底臂304与顶臂302之间间隔本体间隙308。可以通过弯曲或折叠插头触头120的伸长本体300的部分为U形而形成顶臂302和底臂304。顶臂和底臂302、304可以朝向彼此偏转或压缩，诸如当与对应的插座触头142(图3中所示)配合时。
顶臂和底臂302、304具有面向相反方向的外表面，其限定顶部和底部配合界面310、312，它们被构造成接合插座触头142(如图3所示)，诸如柔性接触指状部252、254(如图3所示)。顶臂和底臂302、304延伸到在第一侧334的相应的顶臂边缘314和底臂边缘316，顶臂和底臂边缘314、316大体上与折叠端306相反。可选地，顶臂和底臂边缘314、316可以跨过本体间隙308彼此对齐。
在示例性实施例中，配合引脚322包括沿着顶臂边缘314和/或底臂边缘316的一个或多个边缘配合界面318。边缘配合界面318可以被设置在顶臂和底臂边缘314、316上的隆起或突出部319上。边缘配合界面318被构造成接合插座触头142，诸如连接壁256(图3中所示)的内表面258。边缘配合界面318与顶部和底部配合界面310、312在纵向上错开。例如，边缘配合界面318可以被设置成靠近末端324，并且顶部和底部配合界面310、312可以被设置成远离末端324，诸如靠近根部326。在示例性实施例中，边缘配合界面318被定向成大体上垂直于顶部和底部配合界面310、312。例如，顶部配合界面310面向第一方向(例如，向上)，同时底部配合界面312面向与第一方向相反的第二方向(例如，向下)，并且边缘配合界面318面向与第一和第二方向垂直的第三方向(例如，侧向)。
图5是通信系统100的部分的局部截面视图，示出根据示例性实施例的部分配合的插头连接器116和插座连接器132。图6是通信系统100的部分的局部截面视图，示出根据示例性实施例的完全配合的插头连接器116和插座连接器132。在配合期间，插头触头120插入到触头通道200中用于与插座触头142配合。类似地，插头接地屏蔽件122插入到插座壳体138中的对应的通道202中用于与插座接地触头212配合。
插座壳体138包括限定触头通道200的通道壁400。插座壳体138包括分隔壁402，其在一对触头通道200之间，触头通道200接收差分对的插头触头120和插座触头142。分隔壁402具有对应的通道壁400。通道壁400引导插头触头120进入触头通道200中，并与插座触头142接合。在配合期间，插头触头120的末端324插入到插座触头142的插口中，诸如插入接触指状部252、254(图3所示)的内表面253、255之间的触头接收间隙264(图3)中。
插座触头142定位在插座壳体138中用于与插头触头120配合。插座触头142与对应的触头通道200对齐并且被布置在对应的触头通道200中。例如，接触指状部252、254可以被接收在触头通道200中。分隔壁402可以位于接触指状部252、254之间。接触指状部252、254向后延伸到基部250。在基部250处，连接壁256在接触指状部252、254之间延伸。在示例性实施例中，插头连接器116和插座连接器132被配合使得插头触头120的末端324经过触头接收间隙264(图3)，直到插头触头120的末端324处于连接壁256相同的深度为止。边缘配合界面318接合对应的连接壁256的内表面258，以在接触指状部252、254的配合界面260、262(图3所示)以外还在连接壁256处限定插头触头120和插座触头142之间的接触点。插头触头120的配合引脚322伸长以具有沿着顶部和底部臂302、304(图4所示)的足够的拭接量(amountof wipe)。
当完全配合(图6)时，顶部配合界面310(图4所示)接合远离末端324且在末端324后方的插座触头142的第一柔性接触指状部252。顶部配合界面310被定位成靠近根部326。第一侧334处的边缘配合界面318靠近末端324，并且因而远离顶部配合界面310。边缘配合界面318被定向成大体上垂直于顶部和底部配合界面310、312(图4)。
在所示实施例中，配合引脚322包括沿着第一侧334的突出部319。配合引脚322被载入触头通道200中，使得突出部319与连接壁256干涉。例如，突出部319向外延伸足够远到侧面，使得确保突出部接合连接壁256。可选地，末端324可以通过配合引脚322和连接壁256之间的干涉而部分地向内偏转，以在配合引脚322中形成向弹簧力，由此抵靠连接壁256偏压边缘配合界面318。
插头触头120具有与插座触头142接触的多个接触点。例如，插头触头120在顶部配合界面310、底部配合界面312和边缘配合界面318处电连接到插座触头142。另外，具有纵向地偏置或交错的接触点缩短了电短截线。例如，与不具有边缘配合界面318或者靠近末端324的另一接触点的插头触头120相比，具有靠近根部326的顶部配合界面310和底部配合界面312以及靠近末端324的边缘配合界面318缩短了电短截线。
图7是通信系统100的部分的局部截面视图，示出根据示例性实施例的部分配合的插头连接器116和插座连接器132。图8是通信系统100的部分的局部截面视图，示出根据示例性实施例的完全分配的插头连接器116和插座连接器132。
触头通道200包括沿着壳体壁400的偏转部404。例如，偏转部404沿着分隔壁402设置，并且延伸到触头通道200中。在配合插头连接器116和插座触头132时，偏转部404向外(诸如朝向插座触头142的连接壁256)压迫配合引脚322。偏转部404确保当插头触头120与插座触头142配合时，配合引脚322接合连接壁256。在所示实施例中，偏转部404包括斜坡406，以引导配合引脚322彼此分离。可选地，因为偏转部404向外压迫配合引脚322，配合引脚322不需要(如图4所示的)突出部319。例如，边缘配合界面318不需要被定位成沿着第一侧334向外。然而，突出部319可以与包括偏转部404的实施例使用。

Claims (8)

1.一种插头连接器(116)，包括：
插头壳体(117)，其被构造成接合插座连接器(132)；和
联接到所述插头壳体(119)的插头触头(120)的触头阵列(168)，所述插头触头中的每一个具有在所述插头触头的被构造成电连接到对应的插座触头(142)的配合端的配合引脚(322)，所述配合引脚具有第一侧(334)和与所述第一侧相反的第二侧(336)，所述配合引脚具有在所述配合引脚的前部的末端(324)，
所述配合引脚具有远离所述末端且在所述末端后方的顶部配合界面(310)，所述顶部配合界面被构造成接合所述插座触头(124)的第一柔性接触指状部(252)，
所述配合引脚具有远离所述末端且在所述末端后方的底部配合界面(312)，所述底部配合界面被构造成接合所述插座触头的第二柔性接触指状部(254)，并且，
所述配合引脚具有靠近所述末端的、在所述第一侧处的边缘配合界面(318)，所述边缘配合界面被构造成接合所述插座触头。
2.根据权利要求1所述的插头连接器(116)，其中，所述配合引脚(322)从根部(326)延伸到末端(324)，所述顶部配合界面(310)和所述底部配合界面(312)被定位成靠近所述根部。
3.根据权利要求1所述的插头触头(116)，其中，所述配合引脚(322)包括沿着所述第一侧(334)的突出部(319)，所述边缘配合界面(318)沿着所述突出部限定。
4.根据权利要求1所述的插头触头(116)，其中，所述配合引脚(322)包括从根部(326)延伸到末端(324)的伸长本体(300)，所述伸长本体具有U形轮廓，所述U形轮廓由大体平面的顶臂(302)、与所述顶臂平行并且以本体间隙(308)间隔开的大体平面的底臂(304)、以及在第二侧(336)连接所述顶臂和所述底臂的折叠端(306)限定，所述顶臂具有顶部表面和在第一侧(334)的顶臂边缘(314)，所述底臂具有底部表面和在第一侧(334)的底臂边缘(316)，所述顶部表面包括所述顶部配合界面(310)，所述底部表面包括所述底部配合界面(312)，所述边缘配合界面(318)沿着所述顶臂边缘和所述底臂边缘中的至少一个限定。
5.根据权利要求1所述的插头触头(116)，其中，所述边缘配合界面(318)被定向成垂直于所述顶部配合界面(310)和所述底部配合界面(312)。
6.根据权利要求1所述的插头触头(116)，其中，所述顶部配合界面(310)面向第一方向，所述底部配合界面(312)面向与所述第一方向相反的第二方向，并且，所述边缘配合界面面向与所述第一方向和第二方向垂直的第三方向。
7.根据权利要求1所述的插头触头(116)，其中，所述第二侧(336)包括接合表面，所述接合表面被构造成接合所述插座连接器(132)中的偏转部(404)，以朝向所述插座触头(142)向外压迫所述第一侧(334)。
8.根据权利要求1所述的插头触头(116)，其中，所述插头触头(120)在所述顶部配合界面(310)、所述底部配合界面(312)和所述边缘配合界面(318)处电连接到所述插座触头(142)。
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