CN108365465A - 具有配合连接器接口的电连接器 - Google Patents

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Abstract

一种电连接器(106)，包括壳体(110)，该壳体具有基部(126)和触头模块(122)，所述基部具有通过其的信号触头开口(132)和接地触头开口(134)，所述触头模块(122)联接到所述基部。每个触头模块包括保持信号触头(112)的介电保持器(142)，该信号触头具有配合部分(166)，该配合部分接收在对应的信号触头开口中并延伸到腔室(124)中以用于与配合电连接器(102)配合。接地屏蔽件(180)连接联接到介电保持器并具有多个轨道(202)。所述多个轨道中的至少两个具有沿着信号触头的配合部分而从介电保持器的配合端部向前延伸的接地罩(114)。接地罩被接收在对应的接地触头开口中，并延伸到腔室中以用于与配合电连接器配合。

Description

具有配合连接器接口的电连接器
技术领域
本文的主题总体涉及具有信号触头和接地屏蔽件的电连接器。
背景技术
一些电气系统采用电连接器以互连两个电路板，诸如母板和子板。在多种已知的系统中，中板组件设置在电连接器之间，以提供用于互连两个电连接器的配合接口。例如，插头连接器安装到中板电路板的相反侧，以形成中板组件，其中电连接器中的一个与插头连接器中的一个配合，并且另一电连接器与另一插头连接器配合。这样的系统是复杂的，并且提供了中板电路板、和插头连接器对的形式的额外的部件，这增加了总体系统的成本和复杂度。
其他已知的系统在电连接器之间提供适配连接器。例如，两个电连接器可以在其配合接口处限定具有插座触头的插座连接器。插头适配连接器设置在电连接器之间，并且可被直接安装至电连接器中的一个的配合端部。插头适配连接器提供了用于另一电连接器的第二配合接口。插头适配连接器在第一和第二配合接口处都提供插脚触头，用于电连接至两个电连接器。然而，这样的系统需要使用特殊的插头适配连接器，增加了成本以及沿着信号路径的额外的配合接口。
在其他已知的系统中，电连接器中的一个设计为具有插脚触头，并且另一电连接器设计为具有插座触头。然而，为了提供沿着信号路径的屏蔽，单独的接地屏蔽件安装到壳体中，以用于电连接至第一和第二电连接器。接地屏蔽件的组装和接地屏蔽件中的每个的电连接是困难的。
依然存在对这样的电连接器系统的需求，其具有鲁棒和可靠的配合接口，该配合接口提供了用于电连接器的信号触头的电屏蔽。
发明内容
根据本发明，提供了一种电连接器，其包括具有前部和与前部相反的后部的壳体，并且在前部具有用于接收配合电连接器的腔室。该壳体在后部具有限定腔室背部的基部，该基部包括通过其的信号触头开口和接地触头开口。该电连接器还包括触头模块堆叠，该触头模块堆叠具有联接到基部并且从壳体的后部向后延伸的多个触头模块。每个触头模块包括保持信号触头的介电保持器，所述信号触头具有从介电保持器的配合端部延伸的配合部分、从介电保持器的安装端部延伸以用于端接至电路板的安装部分、以及在配合部分和安装部分之间的过渡部分。配合部分被接收在对应的信号触头开口中，并且延伸到腔室中以用于与配合电连接器配合。接地屏蔽件联接到介电保持器，并且为信号触头提供电屏蔽。接地屏蔽件具有配置为与对应的信号触头的过渡部分对准的多个轨道。轨道中的至少两个具有沿着信号触头的配合部分从介电保持器的配合端部向前延伸的接地罩。接地罩被接收在对应的接地触头开口中，并且延伸到腔室中以用于与配合电连接器配合。
附图说明
图1是根据示例性实施例形成的电连接器系统的透视图，示出了处于配合状态的电连接器。
图2是电连接器系统的前透视图，示出了处于未配合状态的电连接器。
图3是根据示例性实施例的电连接器的一部分的前部透视图，示出了触头模块。
图4是电连接器的一部分的前部透视图，示出了触头模块。
图5是触头模块的分解视图，示出了其接地屏蔽件。
图6是处于组装状态中的触头模块的一部分的透视图。
图7是处于组装状态中的触头模块的一部分的另一透视图。
具体实施方式
图1是根据示例性实施例形成的电连接器系统100的透视图，示出了处于配合状态中的电连接器102、106。图2是电连接器系统100的前部透视图，示出了处于未配合状态中的电连接器102、106。电连接器102安装至电路板104，电连接器106安装至电路板108。电连接器102、106限定彼此互补的配合电连接器，以在电路板104、108之间建立电路径。
在示例性实施例中，电连接器106限定插头连接器，电连接器102限定用于电连接器106的配合电连接器或插座连接器。在各个实施例中，可使用各种类型的连接器组件，诸如直角连接器、竖直连接器、或其他类型的连接器。然而，在示出的实施例中，电连接器102、106是直角连接器，并且设计为使得电路板104、108彼此正交取向(例如，电路板104竖直地取向，而电路板108水平地取向)。
电连接器106包括保持多个信号触头112和接地罩114的壳体110。信号触头112可布置成对116。每个接地罩114围绕对应的信号触头112(诸如信号触头112的一个对116)延伸。在示出的实施例中，接地罩114是具有壁118的C形的，壁118诸如中心壁118a和从中心壁118a的相反端部延伸的一对端壁118b、118c。接地罩114在对应的信号触头112的三个侧上环绕该对应的信号触头。例如，在示出的实施例中，壁118沿着信号触头112的对应的对116的一个侧延伸，以及沿着信号触头112的对应的对116的顶部和底部延伸；然而，在替代的实施例中，其他的取向也是可行的。相邻的接地罩114跨过接地罩114的开口侧提供电屏蔽。这样，信号触头112的对116通过接地罩114在所有的四个侧上被周向地环绕。
电连接器106包括联接到壳体110的触头模块堆叠120。触头模块堆叠120包括总体彼此平行并排布置的多个触头模块122。触头模块122可以装载到壳体110中，或者以其他方式联接到壳体110。电连接器106中可设置有任意数量的触头模块122。
配合电连接器102包括保持多个触头模块402的壳体400。触头模块402被保持为总体彼此平行的堆叠构造。触头模块402可以以作为的单元或组的堆叠的构造而被并排地装载到壳体400中。电连接器102中可设置有任意数量的触头模块402。触头模块402每个包括多个信号触头404(示于图2)，所述多个信号触头404限定通过电连接器102的信号路径。信号触头404配置为电连接至配合电连接器106的对应的配合信号触头112。
电连接器102包括例如在电连接器102的前部的配合端部408和例如在电连接器102的底部的安装端部410。在示出的实施例中，安装端部410取向为大致垂直于配合端部408。在替代实施例中，安装端部408和配合端部410可以处于与前部和底部不同的位置处。信号触头404从配合端部408延伸通过电连接器102到安装端部410，以安装至电路板104。
信号触头404在配合端408处被接收在壳体400中并被保持在其中，以用于电端接至电连接器106。信号触头404被布置为具有行和列的矩阵。在示出的实施例中，在配合端部408处，行平行于电路板104取向，并且列垂直于电路板104取向。在替代实施例中，其他取向是可行的。在行和列中可设置任意数量的信号触头404。可选地，信号触头404可以布置为承载差分信号的对；然而，在替代的实施例中，其他信号布置也是可行的，诸如单端应用。可选地，信号触头404的对可以布置成列(在列中成对的信号触头)。替代地，信号触头404的对可以布置成行(在行中成对的信号触头)。在每个对中的信号触头404可以包含在相同的触头模块402中。
在示例性实施例中，每个触头模块402具有屏蔽结构406(示于图1)，用于为信号触头404提供电屏蔽。屏蔽结构406配置为电连接至配合电连接器106的接地罩114。屏蔽结构406可提供对电磁干扰(EMI)的屏蔽和/或对射频干扰(RFI)的屏蔽，并且可提供对其他类型的干扰的屏蔽，以更好地控制信号触头404的电性能，诸如阻抗、串扰等。触头模块402沿着配合端部408和安装端部410之间的信号触头404的基本上整个长度为每对信号触头404提供屏蔽。在示例性实施例中，屏蔽结构406配置为电连接到配合电连接器和/或电路板104。屏蔽结构406可通过诸如接地插脚和/或表面凸片的特征部而被电连接到电路板104。
壳体400由介电材料制成，诸如塑料材料，并且在信号触头404和屏蔽结构406之间提供隔离。壳体400将每一组信号触头404(例如，差分对)与其他组的信号触头404隔离。
图3是电连接器106的一部分的前部透视图，示出了准备装载到壳体110中的触头模块122中的一个。图4是电连接器106的一部分的前部透视图，示出了联接到壳体110的触头模块122中的一个。
在示例性实施例中，壳体110包括在壳体110的前部125的腔室和在壳体110的后部127的基部126。腔室124在前部125敞开，以接收电连接器102。触头模块122在后部127联接到基部126，并且从壳体110向后延伸。信号触头122和接地罩114穿过基部126进入腔室124中，以用于与配合电连接器102配合。
信号触头112被布置为具有行和列的矩阵。在行和列中可设置任意数量的信号触头112。可选地，信号触头112可被配置为对116布置成列(在列中成对的信号触头)。替代地，信号触头112的对116可以布置成行(在行中成对的信号触头)。在每个对中的信号触头112可以包含在相同的触头模块122中。
在示例性实施例中，每个触头模块122具有屏蔽结构128，用于为信号触头112提供电屏蔽。屏蔽结构128配置为电连接至电路板108和配合电连接器102。屏蔽结构128可提供对电磁干扰(EMI)的屏蔽和/或对射频干扰(RFI)的屏蔽，并且可提供对其他类型的干扰的屏蔽，以更好地控制信号触头112的电性能，诸如阻抗、串扰等。触头模块122沿着电连接器106的配合端部129和安装端部130之间的信号触头112的基本上整个长度为每对信号触头112提供屏蔽。屏蔽结构128可通过诸如接地插脚和/或表面凸片的特征部而被电连接到电路板108。
壳体110包括通过基部126的多个信号触头开口132和多个接地触头开口134。信号触头112被接收在对应的信号触头开口132中。可选地，单个信号触头112被接收在每个信号触头开口132中。在示出的实施例中，接地触头开口134是C形的并且接收对应的接地罩114。例如，随着触头模块122联接至壳体110时，接地罩114和信号触头112的配合部分装载通过壳体110的基部126。壳体110由介电材料制成，诸如塑料材料，并且在信号触头开口132和接地触头开口134之间提供隔离。壳体110将信号触头112与屏蔽结构128隔离。壳体110将每一组信号触头112(例如，差分对)与其他组的信号触头112隔离开。
信号触头112布置成阵列，其中接地触头或保护迹线136在触头平面内。在示例性实施例中，信号触头112和保护迹线136由共用金属片(诸如引线框)冲压形成。保护迹线136与信号触头112共面。保护迹线136布置在对应的信号触头112之间，诸如在信号触头112的对116之间。保护迹线136形成屏蔽结构128的一部分。保护迹线136在信号触头112之间提供电屏蔽，诸如在信号触头112的对116之间提供电屏蔽。
触头模块122包括保持信号触头112和保护迹线136的介电保持器142。介电保持器142在介电保持器142的前部的配合端部148和在介电保持器142的底部的安装端部146之间沿着其基本上整个长度总体环绕信号触头112和保护迹线136。屏蔽结构128由介电保持器142保持和/或配置为联接至介电保持器142，以提供用于信号触头112的电屏蔽。屏蔽结构128沿着信号触头112的长度的至少大部分(诸如沿着信号触头112的基本整个长度)为信号触头112的每个对116提供周向屏蔽。
介电保持器142由至少部分地环绕信号触头112和保护迹线136的介电本体144形成。介电本体144可包覆模制在信号触头112和保护迹线136上。信号触头112和保护迹线136的部分被包封在介电本体144中。介电保持器142具有配置为联接到壳体110的前部150、与前部150相反的后部152、可选地可相邻于电路板108(在图1中示出)的底部154、以及大体与底部154相反的顶部156。介电保持器142包括第一侧面160和第二侧面162，诸如右侧160和左侧162。
在示例性实施例中，屏蔽结构128的部分(诸如保护迹线136)至少部分地包封在介电本体144中，而屏蔽结构128的其他部分联接到介电本体144的外部，诸如介电保持器142的右侧160和/或左侧162。在示出的实施例中，保护迹线136沿着触头平面布置在第一侧面160和第二侧面162之间，可选地平行于第一侧面160和第二侧面162。
每个信号触头112具有从介电保持器142的前部150向前延伸的配合部分166、和从底部154向下延伸的安装部分168。每个信号触头122具有在配合部分166和安装部分168之间的过渡部分170(以虚线示出)。配合部分166配置为，当电连接器106配合至配合电连接器102(示于图1)时，该配合部分166延伸到壳体110的腔室124中，以用于与对应的信号触头404(示于图2)电连接。在示例性实施例中，安装部分168包括顺应插脚，诸如针眼插脚，其配置为端接到电路板108(示于图1)。
在示例性实施例中，屏蔽结构128包括第一接地屏蔽件180和第二接地屏蔽件182。第一接地屏蔽件180和第二接地屏蔽件182每个是单独的冲压成形件，其配置为机械地且电气地连接在一起以形成屏蔽结构的一部分。第一接地屏蔽件180和第二接地屏蔽件182配置为电气地连接到保护迹线136，以将屏蔽结构128的所有部件电共用。第一接地屏蔽件180和第二接地屏蔽件182协作，以沿着信号触头112的配合部分166提供屏蔽。在示例性实施例中，第一接地屏蔽件180和第二接地屏蔽件182沿着介电保持器142的右侧160定位；然而，在替代的实施例中，其他位置也是可行的。第一接地屏蔽件180和第二接地屏蔽件182将触头模块122电连接到电连接器102。第一接地屏蔽件180将触头模块122电连接到电路板108，诸如通过其顺应插脚。
图5是触头模块122的分解图，示出了联接到介电保持器142的第二接地屏蔽件182和准备联接到介电保持器142和第二接地屏蔽件182的第一接地屏蔽件180。在替代的实施例中，第一接地屏蔽件180可在第二接地屏蔽件182之前被联接到接地保持器142。在其他各个实施例中，可提供其他接地屏蔽件，诸如限定不同接地罩114的接地屏蔽件。
接地屏蔽件180由金属材料的坯件冲压形成。在示例性实施例中，第一接地屏蔽件180包括配置为沿着介电保持器142的右侧160延伸的主体200(虽然在其他各个实施例中，第一接地屏蔽件180可位置颠倒并且设计为沿着左侧162延伸)。主体200包括由间隙204分隔开的多个轨道202，轨道202由跨越轨道202之间的间隙204的连接条206互连。轨道202配置为沿着信号触头112的路径延伸并且跟随信号触头112的路径，诸如在配合端部148和安装端部146之间。轨道202和对应的接地罩114由主体200冲压形成，使得轨道202和接地罩114是整体单件本体的一部分。
第一接地屏蔽件180包括由接地罩114限定的配合部分210或在主体200的配合端部处的连接凸片212。接地罩114配置为与电连接器102的对应的配合部分配合。在示例性实施例中，每个其他轨道202包括接地罩114a，而中间轨道202没有接地护罩114，而是包括连接凸片212。例如，由于信号对的紧凑间隔和电连接器106的整体高度，第一接地屏蔽件180在轨道202之间不具有足够的空间来在每个轨道202上形成接地罩114。由于第一接地屏蔽件180不具有足够的材料以形成所有的接地罩114，诸如不具有足够的材料以形成端壁118b、118c，在一些接地罩114a之间设置有间隙。第二接地屏蔽件182包括其他接地罩114b，以填充在第一接地屏蔽件180的接地罩114a之间的间隙中。
第一接地屏蔽件180包括在主体200的安装端部处由顺应插脚218限定的安装部分216。安装部分216被配置为端接到电路板108(示于图1)。例如，安装部分216配置为被接收在电路板108中的镀覆过孔中。
轨道202配置为沿着对应的对116的信号触头112的侧面提供屏蔽。例如，在示例性实施例中，轨道202具有侧条222和连接条224，该侧条222配置为沿着介电保持器142的右侧160延伸，该连接条224配置为延伸到介电保持器142中并在对应的信号触头112之间延伸。侧条222总体跟随信号触头112的过渡部分170的路径。侧条222沿着信号触头112的对116的侧面提供屏蔽。
连接条224延伸到介电保持器142中，以直接接合保护迹线136。连接条224弯曲为垂直于对应的侧条222，并且从对应的侧条222延伸。可选地，连接条224可沿着侧条222的顶部和底部设置。替代地，连接条224可仅沿着顶部或仅沿着底部设置。在示例性实施例中，每个连接条224包括用于将接地屏蔽件180电连接至保护迹线136的一个或多个共用特征部226。在示出的实施例中，共用特征部226是共用凸片，并且可在下文中被称为共用凸片226，其从连接条224向外延伸；然而，在替代的实施例中，也可使用其他类型的共用特征部，诸如通道、槽、弹簧梁等。可选地，每个连接条224包括至少一个共用凸片226。这样，每个轨道202具有与对应的保护迹线136接触的多个接触点。
第二接地屏蔽件182由金属材料的坯件冲压形成。第二接地屏蔽件182包括配置为沿着介电保持器142的右侧160延伸的主体300。主体300配置为附接到介电保持器142的前部150；然而，在其他各个实施例中，主体300可类似于第一接地屏蔽件180在配合端部148和安装端部146之间延伸。接地屏蔽件182包括在对应的接地罩114b之间的连接条302，以控制其间的间隔。可选地，第一接地屏蔽件180的连接凸片212可被端接到连接条302，诸如通过焊接或干涉连接。
接地屏蔽件182包括在主体300的配合端部处的多个接地罩114b。接地罩114b配置为与配合电连接器102的对应的配合部分配合。接地罩114b定位在第一接地屏蔽件180的对应的接地罩114a之间。接地罩114b的尺寸和形状可被设计为与接地罩114a相同。可选地，两组接地罩114a、114b可由同一坯料冲压形成，随后彼此分离并且然后单独地安装至介电保持器142。
图6是处于组装状态下的触头模块122的一部分的透视图。图7是处于组装状态下的触头模块122的一部分的另一透视图。第一接地屏蔽件180和第二接地屏蔽件182被联接到介电保持器142。触头模块122包括与五对信号触头112相对应的五个接地罩114和五个轨道202；然而，触头模块122可包括任意数量的接地罩114。在示出的实施例中，第一接地罩114a、第三接地罩114c和第五接地罩114e(从顶部)是第一接地屏蔽件180的一部分，而第二接地罩114b和第四接地罩114d(从顶部)是第二接地屏蔽件182的一部分。第二接地罩114b定位在第一接地罩114a和第三接地罩114c之间。第三接地罩114c定位在第二接地罩114b和第四接地罩114d之间。
接地屏蔽件180、182电连接至对应的保护迹线136。例如，连接凸片320、322分别从第一接地屏蔽件180和第二接地屏蔽件182的接地罩114延伸，该连接凸片320、322接收在保护迹线136的开口324中。连接凸片320、322可通过干涉连接、焊接连接或其他类型的连接端接到保护迹线136。可选地，连接凸片212可被端接到第二接地屏蔽件182，诸如通过焊接连接。

Claims (11)

1.一种电连接器(106)，包括：
壳体(110)，具有前部(125)和与所述前部相反的后部(127)，所述壳体在所述前部处具有腔室(124)用于接收配合电连接器(102)，所述壳体在所述后部处具有限定所述腔室的背部的基部(126)，所述基部具有通过该基部的信号触头开口(132)，所述基部具有通过该基部的接地触头开口(134)；以及
触头模块堆叠(120)，具有联接到所述基部并且从所述壳体的后部向后延伸的多个触头模块(122)，每个触头模块包括：
保持信号触头(112)的介电保持器(142)，所述信号触头具有从所述介电保持器的配合端部(148)延伸的配合部分(166)、从所述介电保持器的安装端部(146)延伸以用于端接至电路板(104)的安装部分(168)、以及在所述配合部分和所述安装部分之间的过渡部分(170)，所述配合部分被接收在对应的信号触头开口(132)中，并且延伸到所述腔室中以用于与所述配合电连接器配合；以及
接地屏蔽件(180)，联接到所述介电保持器并且为所述信号触头提供电屏蔽，所述接地屏蔽件具有配置为与对应的信号触头的过渡部分对准的多个轨道(202)，其中所述轨道中的至少两个具有沿着所述信号触头的配合部分从所述介电保持器的配合端部向前延伸的接地罩(114)，所述接地罩被接收在对应的接地触头开口(134)中，并且延伸到所述腔室中以用于与所述配合电连接器配合。
2.根据权利要求1所述的电连接器(106)，其中随着所述触头模块(122)联接至所述壳体，所述接地罩(114)和所述信号触头(112)的配合部分(166)被装载通过所述壳体(110)的基部(126)。
3.根据权利要求1所述的电连接器(106)，其中所述接地罩(114)在对应的信号触头(112)的三个侧面上环绕所述对应的信号触头。
4.根据权利要求1所述的电连接器(106)，其中所述接地罩(114)是C形的，并具有中心壁和从所述中心壁的相反端部延伸的一对端壁(118)。
5.根据权利要求1所述的电连接器(106)，其中所述接地屏蔽件(180)具有主体(200)，所述轨道(202)和对应的接地罩(114)由所述主体冲压并形成，使得所述轨道和所述接地罩是整体单件本体的一部分。
6.根据权利要求1所述的电连接器(106)，其中所述接地屏蔽件是第一接地屏蔽件(180)，并且其中所述接地罩(114)包括第一接地罩和第二接地罩，所述触头模块(122)还包括联接到所述介电保持器(142)的第二接地屏蔽件(182)，所述第二接地屏蔽件具有定位在所述第一接地罩和所述第二接地罩之间的第三接地罩。
7.根据权利要求6所述的电连接器(106)，其中所述第二接地屏蔽件(182)还包括与所述第三接地罩一体形成的第四接地罩，所述第二接地罩定位在所述第三接地罩和所述第四接地罩之间。
8.根据权利要求6所述的电连接器(106)，其中所述轨道(202)中的一个包括连接凸片(212)，所述连接凸片端接到所述第三接地罩。
9.根据权利要求1所述的电连接器(106)，其中所述信号触头(112)布置成对(116)，每个接地罩(114)环绕所述信号触头的对应的对。
10.根据权利要求1所述的电连接器(106)，还包括保护迹线(136)，所述保护迹线(136)由所述接地保持器(142)保持在对应的信号触头(112)之间，并且在对应的信号触头之间提供电屏蔽，所述轨道将所述保护迹线中的每个电共用。
11.根据权利要求10所述的电连接器(106)，其中所述接地罩(114)包括电连接至对应的保护迹线(136)的连接凸片(212)。
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