CN110098539B - 屏蔽的垂直插头 - Google Patents

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Abstract

一种电连接器(10)，其包括外壳(12)，外壳具有第一侧壁(14)、第二侧壁(16)和端壁(18)。配合连接器接收腔(24)设置在第一侧壁(14)、和第二侧壁(16)之间。端子(38)位于配合连接器接收腔(24)中。屏蔽件接收区域(32)设置在第一侧壁(14)上且具有屏蔽件接收槽(34)，屏蔽件接收槽延伸穿过第一侧(14)且通向配合连接器接收腔(24)。外屏蔽构件(70)位于屏蔽件接收区域(32)中。外屏蔽件(70)具有基本上垂直于平面部分(74)延伸的端部部分(72)。端部部分(72)通过屏蔽件接收槽(34)延伸到配合连接器接收腔(24)中。内屏蔽构件(50)位于配合连接器接收(24)中。内屏蔽构件(50)在端子(38)之间延伸以利于信号完整性。

Description

屏蔽的垂直插头
技术领域
本发明涉及屏蔽的垂直插头。特别地，本发明涉及一种单行屏蔽的垂直插头，在每个电触头的三个侧面上具有屏蔽，以保持触头所需的信号完整性。
背景技术
信号丢失和/或信号劣化是已知电气系统中的问题。例如，串扰是由围绕有源导体或导体与相邻导体的差分对或导体的差分对的场的电磁耦合产生的。耦合的强度通常取决于导体之间的间隔，因此，当电连接器彼此靠近放置时，串扰可能是显著的。耦合的强度还取决于分离导体的材料。
随着速度和性能要求的增加，已知的电连接器被证明是不足够的。另外，需要增加电连接器的密度以增加电气系统的吞吐量，而不会明显增加电连接器的尺寸。这种以不通过增加尺寸的方式实现的密度的增加会导致性能进一步受到影响。
在数字化和连接性变得越来越重要的汽车行业尤其如此。汽车以太网能够基于网络化各个功能/系统、重复使用传感器信号以及与后端查看云(backend view the cloud)的通信提供新的功能。这需要高带宽、高频率的数据传输以利于这种连接。
为了实现这种高带宽、高频率的数据传输，具有适当屏蔽的、鲁棒的、可靠的、小型化和可扩展的电连接器将是有益的。
发明内容
实施例涉及一种电连接器，其包括外壳，所述外壳具有第一侧壁、第二侧壁和端壁。配合连接器接收腔设置在第一侧壁和第二侧壁之间。端子位于配合连接器接收腔中。屏蔽件接收区域设置在第一侧壁上。屏蔽件接收槽延伸穿过第一侧并通向配合连接器接收腔。外屏蔽构件位于屏蔽件接收区域中。外屏蔽件是具有端部部分的U形构件，所述端部部分基本上垂直于平面部分延伸。端部部分通过屏蔽件接收槽延伸到配合连接器接收腔中。
附图说明
图1是根据本发明的插头的说明性实施例的透视图。
图2是图1的插头的分解透视图。
图3是图1的插头的屏蔽构件的透视图，屏蔽构件在没有插头的外壳的情况下被示出。
图4是放大透视图，示出了图3所示的插头的外屏蔽构件和内屏蔽构件之间的机械和电气连接。
图5是与图1中所示的类似的插头一起使用的第一替代说明性屏蔽构件的透视图，屏蔽构件在没有插头的外壳的情况下被示出。
图6是放大透视图，示出了图5所示的插头的外屏蔽构件和内屏蔽构件之间的机械和电气连接。
图7是与图1中所示的类似的插头一起使用的第二替代说明性屏蔽构件的透视图，屏蔽构件在没有插头的外壳的情况下被示出。
图8是放大透视图，示出了图7所示的插头的外屏蔽构件和内屏蔽构件之间的机械和电气连接。
图9是与图1中所示的类似的插头一起使用的第三替代说明性屏蔽构件的透视图，屏蔽构件在没有插头的外壳的情况下被示出。
图10是放大透视图，示出了图9所示的插头的外屏蔽构件和内屏蔽构件之间的机械和电气连接。
图11是与图1中所示的类似的插头一起使用的第四替代说明性屏蔽构件的透视图，屏蔽构件在没有插头的外壳的情况下被示出。
图12是放大透视图，示出了图11所示的插头的外屏蔽构件和内屏蔽构件之间的机械和电气连接。
具体实施方式
如图1和2中最佳所示，电连接器插头10包括外壳12，外壳12具有第一侧壁14和相对面向的第二侧壁16以及在第一侧壁14和第二侧壁16之间延伸的端壁18、20。底壁(未示出)在第一侧壁14、第二侧壁16和端壁18、20之间延伸。配合连接器接收表面22与底壁相对。配合连接器接收腔24从配合连接器接收表面22延伸到底壁。配合连接器接收腔24由第一侧壁14、第二侧壁16和端壁18、20限界。
插头外壳12的底壁位于基板或印刷电路板(未示出)上或附近。焊接夹保持突起26在所述底壁附近从任一端壁18、20延伸。焊接夹保持突起26配置为与插头10上的焊接夹28协作并保持焊接夹28。焊接夹28配置为焊接到基板或印刷电路板上，以将插头外壳12和插头10固定到基板或印刷电路板。焊接夹28提供足够的支撑以允许插头10在所有的方向上承受拉力，而不将插头10从基板或印刷电路板移开。
稳定构件30从第一侧壁14和第二侧壁16向外延伸。稳定构件30为插头外壳12和插头10提供在基板或印刷电路板上的更大的足印，从而为插头外壳12和插头10提供更大的稳定性。
如图2中最佳所示，屏蔽件接收区域32设置在插头外壳12的第一侧壁14上。屏蔽件接收槽34在屏蔽件接收区域32的外围附近延伸穿过第一侧壁14。屏蔽件接收槽34从配合连接器接收面22附近延伸到外壳12的底壁附近。屏蔽件接收槽34延伸穿过第一侧壁14并且通向配合连接器接收腔24。
屏蔽件接收开口36位于第一侧壁14的屏蔽件接收区域32中。屏蔽件接收开口36沿着屏蔽件接收区域32周期性地间隔开。屏蔽件接收开口36的间隔对应于插头10的内屏蔽构件的间隔，如将更全面地描述的。第一行屏蔽件接收开口36靠近配合连接器接收面22但与其间隔开。第二行屏蔽件接收开口36靠近底壁但与其间隔开。屏蔽件接收开口36延伸穿过第一侧壁14并且通向配合连接器接收腔24。
屏蔽件接收突起37靠近底壁从第一侧壁14延伸。屏蔽件接收突起37配置为接收并适当地定位外屏蔽构件。
端子38位于配合连接器接收腔24中。端子38的印刷电路板接合部分40延伸穿过底壁，以与印刷电路板上的接触垫或开口进行电连接。端子38的保持部分42与底壁协作以将端子38固定就位。配合连接器配合部分44位于配合连接器接收腔24中，以与配合连接器(未示出)进行电连接。
参照图1，内接地构件或屏蔽构件50设置在配合连接器接收腔24中。在所示的实施例中，内屏蔽构件50在配对的端子38对之间延伸，以利于信号完整性。然而，在其他实施例中，内屏蔽构件50可以在各个端子之间延伸。如图2和3中最佳所示，内屏蔽构件50是平面构件，其具有印刷电路板接合部分52，印刷电路板接合部分52延伸穿过底壁以与印刷电路板上的接触垫或开口进行电连接。内屏蔽构件50的保持部分54与底壁协作以将内屏蔽构件50固定就位。配合部分56位于配合连接器接收腔24中，以与配合连接器(未示出)的屏蔽构件进行电连接。
内屏蔽构件50的配合部分56的边缘58位于第一侧壁14的屏蔽件接收槽60中。屏蔽件接收槽60定位在配合连接器接收腔24附近并且与屏蔽件接收开口36相交。
参照图1，外接地构件或屏蔽构件70设置在外壳12的屏蔽件接收区域32中。外屏蔽构件70与屏蔽件接收突起37协作，以将外屏蔽构件70相对于外壳12的屏蔽件接收区域32正确地定位。如图2和图3中最佳示出的，外屏蔽构件70是具有端部部分72的U形构件，端部部分72基本上垂直于平面部分74延伸。外屏蔽构件70具有印刷电路板接合部分76，其从端部部分72和平面部分74延伸，以与印刷电路板上的接触垫或开口进行电连接。
外屏蔽构件70的端部部分72配置为通过屏蔽件接收槽34插入配合连接器接收腔24中，从而为配合连接器接收腔24中的端子38(其位于相应的端壁18、20附近)提供屏蔽。
如图3和4中最佳所示，平面部分74具有内屏蔽件接合构件78，其由平面部分74形成，并且在与端部部分72相同的方向上从平面部分74延伸。如图4所示，每个内屏蔽件接合构件78包括具有面对突起82的一对臂80。面对突起82之间的间隔小于内屏蔽构件50的配合部分56的厚度。
第一行内屏蔽件接合构件78定位为接收在第一行屏蔽件接收开口36中。第二行内屏蔽件接合构件78定位为接收在第二行屏蔽件接收开口36中。突起82位于配合连接器接收腔24中，并且机械地和电气地接合内屏蔽构件50的配合部分56。
随着内屏蔽构件50和外屏蔽构件70移动进入接合，外屏蔽构件70的突起82在边缘58附近接合内屏蔽构件50的配合部分56。当这发生时，突起82展开并跨配合部分56擦拭，从而移除由突起82和配合部分56提供的任何污染物或氧化物，从而有利于在突起82和配合部分56之间将进行并保持主动的(positive)电连接。另外，随着内屏蔽构件50和外屏蔽构件70移动进入接合，臂80弹性变形，使臂80和突起82在配合部分上施加力，从而确保外屏蔽构件70和内屏蔽构件50将保持机械和电气接合。
在内屏蔽构件50和外屏蔽构件70正确地定位在外壳12上的情况下，内屏蔽构件50和外屏蔽构件70在每对端子38的三个侧面上提供屏蔽。这提供了足够的屏蔽，以允许正确的信号完整性并允许插头执行高达1Gbps的速率。
参考图5和6，提供了外接地构件或屏蔽件170的替代实施例。外屏蔽件170是具有端部部分172的U形构件，所述端部部分172基本上垂直于平面部分174延伸。外屏蔽件170具有印刷电路板接合部分176，其从端部172和平面部分174延伸，以与印刷电路板上的接触垫或开口进行电连接。
外屏蔽件170的端部部分172配置为通过屏蔽件接收槽34插入配合连接器接收腔24中，从而为配合连接器接收腔24中的端子38(其位于相应的端壁18、20附近)提供屏蔽。
平面部分174具有内屏蔽件接合构件178，其由平面部分174形成，并且在与端部部分172相同的方向上从平面部分174延伸。如图6所示，每个内屏蔽件接合构件178包括具有面对突起或边缘182的槽180。槽180的尺寸大致等于但小于内屏蔽构件50的配合部分56的厚度。
第一行内屏蔽件接合构件178定位为接收在第一行屏蔽件接收开口36中。第二行内屏蔽件接合构件178定位为接收在第二行屏蔽件接收开口36中。槽180和突起或边缘182位于配合连接器接收腔24中，并且机械地和电气地接合内屏蔽构件50的配合部分56。
随着内屏蔽构件50和外屏蔽件170移动进入接合，外屏蔽件170的槽180的突起或边缘182在边缘58附近接合内屏蔽构件50的配合部分56，导致配合部分56和槽180之间的过盈配合，从而移除由突起或边缘182和配合部分56提供的任何污染物或氧化物，从而有利于将在突起或边缘182和配合部分156之间进行并保持的主动的机械和电气连接。
在内屏蔽构件50和外屏蔽件170正确地定位在外壳12上的情况下，内屏蔽构件50和外屏蔽件170在每对端子38的三个侧面上提供屏蔽。这提供了足够的屏蔽，以允许正确的信号完整性并允许插头执行高达1Gbps的速率。
参考图7和8，提供了外接地构件或屏蔽件270的替代实施例。外屏蔽件270是具有端部部分272的U形构件，所述端部部分172基本上垂直于平面部分274延伸。外屏蔽件270具有印刷电路板接合部分276，其从端部272和平面部分274延伸，以与印刷电路板上的接触垫或开口进行电连接。
外屏蔽件270的端部部分272配置为通过屏蔽件接收槽34插入配合连接器接收腔24中，从而为配合连接器接收腔24中的端子38(其位于相应的端壁18、20附近)提供屏蔽。
平面部分274具有内屏蔽件接合构件278，其由平面部分274形成，并且在与端部部分272相同的方向上从平面部分274延伸。如图8所示，第一行内屏蔽件接合构件278a定位为接收在第一行屏蔽件接收开口36中。第二行内屏蔽件接合构件278b定位为接收在第二行屏蔽件接收开口36中。如图8所示，屏蔽接合构件278a、278b由平面部分274在相反的方向上形成，从而在相应的内屏蔽件接合构件278a、278b之间形成内屏蔽件接收槽280。
随着内屏蔽构件50和外屏蔽件270移动进入接合，相应的内屏蔽件接合构件278a、278b在边缘58附近接合内屏蔽构件50的配合部分56，导致配合部分56和相应的内屏蔽件接合构件278a、278b之间的过盈配合，从而有利于将在相应的内屏蔽件接合构件278a、278b和配合部分56之间进行并保持的主动的电气和机械连接。
在内屏蔽构件50和外屏蔽件270正确地定位在外壳12上的情况下，内屏蔽构件50和外屏蔽件270在每对端子38的三个侧面上提供屏蔽。这提供了足够的屏蔽，以允许正确的信号完整性并允许插头执行高达1Gbps的速率。
参考图9和10，提供了内屏蔽构件350和外接地构件或屏蔽件370的替代实施例。内屏蔽构件350是平面构件，其具有印刷电路板接合部分352，印刷电路板接合部分52延伸穿过底壁以与印刷电路板上的接触垫或开口进行电连接。内屏蔽构件350的保持部分354与底壁协作以将内屏蔽构件350固定就位。配合部分356位于配合连接器接收腔24中，以与配合连接器(未示出)的屏蔽构件进行电连接。
内屏蔽构件具有外屏蔽件接合突起390，其从配合部分356的边缘358延伸。第一行外屏蔽件接合突起390定位为接收在第一行屏蔽件接收开口36中。第二行外屏蔽件接合突起390定位为接收在第二行屏蔽件接收开口36中。
外屏蔽件370是具有端部部分372的U形构件，所述端部部分172基本上垂直于平面部分374延伸。外屏蔽件370具有印刷电路板接合部分376，其从端部372和平面部分374延伸，以与印刷电路板上的接触垫或开口进行电连接。
外屏蔽件370的端部部分372配置为通过屏蔽件接收槽34插入配合连接器接收腔24中，从而为配合连接器接收腔24中的端子38(其位于相应的端壁18、20附近)提供屏蔽。
平面部分374具有内屏蔽件接合开口378，其由平面部分274形成。如图9所示，内屏蔽件接合开口378定位为在其中接收外屏蔽件接合突起390。
随着内屏蔽构件350和外屏蔽件370移动进入接合，相应的外屏蔽件接合突起390接合内屏蔽件接合开口378，导致内屏蔽件接合开口378与外屏蔽件接合突起390之间的过盈配合，从而有利于将在相应的外屏蔽件接合突起390和内屏蔽件接合开口378之间进行并保持的主动的电气和机械连接。
在内屏蔽构件350和外屏蔽件370正确地定位在外壳12上的情况下，内屏蔽构件350和外屏蔽件370在每对端子38的三个侧面上提供屏蔽。这提供了足够的屏蔽，以允许正确的信号完整性并允许插头执行高达1Gbps的速率。
参考图11和12，提供了外接地构件或屏蔽件470的替代实施例。外屏蔽件470是具有端部部分472的U形构件，所述端部部分172基本上垂直于平面部分474延伸。外屏蔽件470具有印刷电路板接合部分476，其从端部472和平面部分474延伸，以与印刷电路板上的接触垫或开口进行电连接。
外屏蔽构件470的端部部分472配置为通过屏蔽件接收槽34插入配合连接器接收腔24中，从而为配合连接器接收腔24中的端子38(其位于相应的端壁18、20附近)提供屏蔽。在该实施例中，提供多个外屏蔽构件470，每个外屏蔽件470为一对端子提供屏蔽。单独的平面外屏蔽构件492被提供并且在相应的外屏蔽构件470之间延伸。平面外屏蔽构件492具有弹性突起494，其与相邻的外屏蔽构件470进行电气和机械接合，以跨越外壳的第一侧表面提供屏蔽。
在屏蔽构件470、492正确地定位在外壳12上的情况下，屏蔽构件470、492在每对端子38的三个侧面上提供屏蔽。这提供了足够的屏蔽，以允许正确的信号完整性并允许插头以高达1Gbps的速率执行。

Claims (12)

1.一种电连接器(10)，包括：
外壳(12)，具有第一侧壁(14)、第二侧壁(16)和端壁(18)，配合连接器接收腔(24)设置在所述第一侧壁(14)和所述第二侧壁(16)之间；
位于所述配合连接器接收腔(24)中的端子(38)；
设置在所述第一侧壁(14)上的屏蔽件接收区域(32)，屏蔽件接收槽(34)延伸穿过所述第一侧(14)并通向所述配合连接器接收腔(24)；
位于所述屏蔽件接收区域(32)中的外屏蔽构件(70)，所述外屏蔽件(70)是具有端部部分(72)的U形构件，所述端部部分基本上垂直于平面部分(74)延伸，所述端部部分(72)通过所述屏蔽件接收槽(34)延伸到所述配合连接器接收腔(24)中；
其中屏蔽件接收开口(36)位于所述屏蔽件接收区域(32)中，所述屏蔽件接收开口(36)沿着所述屏蔽件接收区域(32)周期性地间隔开，所述屏蔽件接收开口(36)延伸穿过所述第一侧壁(14)并通向所述配合连接器接收腔(24)；
其中内屏蔽构件(50)位于所述配合连接器接收腔(24)中，所述内屏蔽构件(50)在所述端子(38)之间延伸以利于信号完整性，所述内屏蔽构件(50)是具有配合部分(56)的平面构件；
其中所述外屏蔽构件(70)的平面部分(74)具有内屏蔽件接合构件(78)，所述内屏蔽件接合构件在与所述端部部分(72)相同的方向上从所述平面部分(74)延伸，所述内屏蔽件接合构件(78)延伸穿过所述屏蔽件接收开口(36)且设置为与所述内屏蔽构件(50)的配合部分(56)电气和机械接合。
2.如权利要求1所述的电连接器(10)，其中所述屏蔽件接收槽(34)设置在所述屏蔽件接收区域(32)的外围附近，所述屏蔽件接收槽(34)从所述外壳(12)的配合连接器接收面(22)附近延伸到所述外壳(12)的底壁附近。
3.如权利要求1所述的电连接器(10)，其中稳定构件(30)从所述第一侧壁(14)和所述第二侧壁(16)向外延伸，所述稳定构件(30)为所述外壳(12)提供大的足印，以向所述外壳(12)提供稳定性。
4.如权利要求1所述的电连接器(10)，其中焊接夹保持突起(26)在所述外壳(12)的底壁附近从所述端壁(18)延伸，焊接夹(28)位于所述焊接夹保持突起(26)上，所述焊接夹(28)配置为焊接到基板，以将所述外壳(12)固定到所述基板并向所述外壳(12)提供支撑，并允许所述外壳(12)承受所有方向上的拉力而不将所述外壳(12)从所述基板移出。
5.如权利要求1所述的电连接器(10)，其中第一行屏蔽件接收开口(36)靠近所述外壳(12)的配合连接器接收面(22)但与该配合连接器接受面间隔开，第二行屏蔽件接收开口(36)靠近所述外壳(12)的底壁但与该底壁间隔开。
6.如权利要求1所述的电连接器(10)，其中所述内屏蔽构件(50)的边缘(58)位于所述第一侧壁(14)的屏蔽件接收槽(34)中。
7.如权利要求1所述的电连接器(10)，其中所述内屏蔽件接合构件(78)包括具有面对突起(82)的臂(80)，所述面对突起(82)之间的间隔小于所述内屏蔽构件(50)的配合部分(56)的厚度。
8.如权利要求1所述的电连接器(10)，其中所述内屏蔽件接合构件(78)包括具有面对边缘(182)的槽(180)，所述槽(180)的尺寸设定为小于所述内屏蔽构件(50)的配合部分(156)的厚度。
9.如权利要求1所述的电连接器(10)，其中所述内屏蔽件接合构件(278)包括被定位为接收在第一行屏蔽件接收开口(36)中的第一行内屏蔽件接合构件(278a)，第二行内屏蔽件接合构件(278b)被定位为接收在第二行屏蔽件接收开口(36)中，所述第一行内屏蔽件接合构件(278a)和所述第二行内屏蔽件接合构件(278b)在相反的方向上形成，在所述第一行内屏蔽件接合构件(278a)和所述第二行内屏蔽件接合构件(278b)之间形成内屏蔽件接收槽(280)。
10.如权利要求1所述的电连接器(10)，其中所述内屏蔽构件(50)具有外屏蔽件接合突起(390)，所述外屏蔽件接合突起(390)从所述配合部分(356)的边缘延伸，所述外屏蔽件接合突起(390)延伸穿过所述屏蔽件接收开口(36)且设置为与所述外屏蔽构件(70)电气和机械接合。
11.如权利要求1所述的电连接器(10)，其中多个外屏蔽构件(492)设置在所述外壳(12)上，多个平面外屏蔽件(492)在相应的外屏蔽构件(470)之间延伸，所述平面外屏蔽件(492)具有弹性突起(494)，所述弹性突起(494)设置为与相邻的外屏蔽构件(492)电气和机械接合，以跨越所述外壳(12)的第一侧表面提供屏蔽。
12.如权利要求1所述的电连接器(10)，其中所述外屏蔽件接收突起(37)在所述外壳(12)的底壁附近从所述第一侧壁(14)延伸，所述外屏蔽件接收突起(37)配置为接收并正确地定位所述外屏蔽构件(70)。
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