CN110649407A

CN110649407A - 一种高弹性低串扰小空间可靠接触连接器

Info

Publication number: CN110649407A
Application number: CN201910821496.1A
Authority: CN
Inventors: 吴鑫
Original assignee: Shenzhen Wande Photoelectric Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Wande Photoelectric Technology Co Ltd
Priority date: 2019-09-02
Filing date: 2019-09-02
Publication date: 2020-01-03

Abstract

本发明公开了一种高弹性低串扰小空间可靠接触连接器，依靠可靠的“S”形或“V”形侧壁双点接触特征，避免现有结构方式的单点在0.2mm截面宽度上的接触滑落、寿命低的缺陷，因为原来以棱的断面作为接触，而断面质量较差，直接影响了接触质量；同时屏蔽体设计为多点高密度接触，构造了阵列式的、具有一定数量密度的接触增加接触密度，使之能够良好实现对串扰的改善，且接触点穿过接地端子，并在接地端子中做出内侧凸起以更好的与屏蔽体接触，并使凸起置于腔体中实现限位，设计特殊结构触头穿越接地体实现限位和卡住固定。

Description

一种高弹性低串扰小空间可靠接触连接器

技术领域

本发明涉及电子与通讯领域，特别涉及一种高弹性低串扰小空间可靠接触连接器。

背景技术

连接器系统中，当器件相互对接时，为了保证连接的可靠性，各连接子系统必须能够良好的可靠的确保连接。现有结构方式的单点在0.2mm截面宽度上的接触，存在着接触滑落、寿命低的缺陷，这种在截面棱上的接触容易造成卡死，接触质量差的情况，容易造成接触不良而造成高速信号传输的失真。

为解决原现有接触方式以0.2mm宽度棱边作为接触部位，存在弹臂脱落和卡死的风险极大，经过计算当与弹臂接触的另一器件的接触部位棱边发生1°偏转时有75％的区域接触，当发生2°偏转时仅有约50％的区域接触，此时在振动及装配误差的情况下存在大概率脱落，导致卡死或者与非同种功能的元件接触，造成电传输失败。这种接触部位的偏转是因为该器件由金属冲压成型，由于应力和精度因素导致，按照现有结构，其应力难以消除，而要提高成型精度又极大导致成本增加。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种高弹性低串扰小空间可靠接触连接器，依靠可靠的“S”形或“V”形侧壁双点接触特征，避免现有结构方式的单点在0.2mm截面宽度上的接触滑落、寿命低的缺陷，同时构造了阵列式的、具有一定数量密度的接触增加接触密度，使之能够良好实现对串扰的改善，并设计特殊结构触头穿越接地体实现限位和卡住固定。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

技术方案1：

一种高弹性低串扰小空间可靠接触连接器，包括信号端子对、接地端子、薄片体、屏蔽体、母端电路板、及支撑薄片体的母端壳体，所述母端壳体与信号端子对和接地端子相对的侧面上阵列式设有接地孔和信号孔，在同一列的所述接地孔与信号孔交替设置、且相邻接地孔之间设置有塑胶矩形柱；

所述信号端子对和接地端子均由接触部、与母端电路板相连的尾部、在接触部和尾部之间延伸的本体部组成，所述信号端子对的所述信号接触部呈弯曲状、并延伸至信号孔内，在刀型端子插入信号孔内时，抵紧在信号孔内壁与信号接触部的凸起面之间；所述接地端子的接地接触部设计为双S型结构，所述接地接触部的双S型端部设置在相对塑胶矩形柱一侧、并与塑胶矩形柱双点抵接，且接地接触部的S型端部的两侧凸起位置与两侧插入的凹槽型端子外侧壁挤压连接；

所述接地端子中的接地本体部上沿其长度延伸方向分布开设有腰型孔，在腰型孔平行两侧配合设置凸出结构，所述屏蔽体上设置有与腰型孔相对的多个接地指，所述多个接地指端部插入腰型孔内与凸出结构抵接实现限位固定，且多个接地指端部设有与凸出结构相对的限位孔；同时屏蔽体上设有与相邻接地端子相抵接的接触体，所述接触体呈阵列式排布以增加接地的接触密度。

技术方案2：

所述信号端子对和接地端子均由接触部、与母端电路板相连的尾部、在接触部和尾部之间延伸的本体部组成，所述信号端子对的所述信号接触部呈弯曲状、并延伸至信号孔内，在刀型端子插入信号孔内时，抵紧在信号孔内壁与信号接触部的凸起面之间；所述接地端子的接地接触部设计为双V型结构，所述接地接触部的双V型端部设置在相对塑胶矩形柱一侧、且双V型的两个凸起位置与两侧插入的凹槽型端子外侧壁挤压连接；

所述接地端子中的接地本体部上沿其长度延伸方向分布开设有腰型孔，在腰型孔平行两侧配合设置凸出结构，所述屏蔽体上设置有与腰型孔相对的多个弯折部，所述多个弯折部的端部插入腰型孔内与凸出结构抵接实现限位固定，所述弯折部的端部相对凸出结构的两侧做出薄于基体的特征增加装配的导向性，同时屏蔽体上设有与相邻接地端子相抵接的接触体，所述接触体呈阵列式排布以增加接地的接触密度。

对于上述方案1和方案2，具体展开部分结构的设计：

进一步优选为，接触体分布在接地端子的接地接触部一侧，所述接触体包括与接地接触部相对抵接的前置弹性体、及与接地本体部首端相对抵接的后置弹性体，所述前置弹性体和后置弹性体分别位于屏蔽体两端面上，且前置弹性体与接地接触部的抵接侧位于双S型端部或双V型端部的背面。

进一步优选为，所述每个接地接触部的端部均设置两个前置弹性体与其抵接，所述前置弹性体对称设置、且凸起位置与接地接触部双点接触。

针对方案1中的接触部在不同接地端子的设置进行具体描述：位于接地端子两侧的接地接触部均设置为单S型端部，位于中部的所述接地接触部设置为双S型端部，所述后置弹性体与所述接地接触部相对的位置依据S型端部单双设置相应数量的弹性体。

具体地，接地端子的接地接触部(地针)设计为两个“S”形或两个“V”侧壁双点接触，规避了现有结构的卡死、脱落、端面接触不良的风险，因为原来以棱的断面作为接触，而断面质量较差，直接影响了接触质量；屏蔽体设计为多点高密度接触，且接触点穿过接地端子，并在接地端子中做出内侧凸起以更好的与屏蔽体接触，并使凸起置于腔体中实现限位；同时，在屏蔽体与相邻薄片体对接部分上设计了阵列式多弹体，优化了串扰、阻抗等参数。

综上所述，本发明对比于现有技术的有益效果为：

1、接地端子的接触部(地针)设计为两个“S”形侧壁双点接触，规避了现有结构的卡死、脱落、端面接触不良的风险，良好的保证接触的可靠性和稳定性，同时是双点接触，提高了接触质量，并对串扰实现了对15-20Gbps速率0-5dB的改善；

2、为解决原有屏蔽体对串扰及阻抗的作用的不足，在公母接触部分的屏蔽体部分设计阵列式多个接触体以增加地的接触密度，阵列所在位置是基于完善串扰和阻抗目的而设计的；

3、为解决原有屏蔽体接地指结构容易造成接触不良和脱落的风险，本发明通过设计限位孔在屏蔽体接地指上与接地端子上设计的腰型孔凸出结构特征相配合实现限位和良好接触。

附图说明

图1为实施例1中连接器的整体示意图；

图2为实施例1图1除去母端壳体的结构示意图；

图3为实施例1中单个连接器组的结构示意图；

图4为实施例1中薄片体的结构示意图；

图5为实施例1中信号端子对和接地端子的组成图；

图6为实施例1中屏蔽体的结构示意图；

图7为实施例2中信号端子对和接地端子的组成图。

附图标记：1、母端电路板；2、信号端子对；21、信号接触部；22、信号尾部；23、信号本体部；3、接地端子；31、接地接触部；311、双S型结构；312、双V型结构；32、接地尾部；33、接地本体部；331、腰型孔；4、薄片体；41、插接空腔；42、插接柱；43、圆边凸起；5、屏蔽体；6、母端壳体；61、接地孔；62、信号孔；7、凸出结构；8、接地指；81、限位孔；9、接触体；91、前置弹性体；92、后置弹性体；10、限位片；11、塑胶台阶；12、嵌入槽；13、弹性橡胶体；14、等边三角形弹片。

具体实施方案

以下结合附图对发明作进一步详细说明。

实施例1：

参照图1-图6所示，展示了一种高弹性低串扰小空间可靠接触连接器，包括薄片体4、屏蔽体5、母端电路板1、及支撑薄片体4的母端壳体6，母端壳体6与信号端子对2和接地端子3相对的侧面上阵列式设有接地孔61和信号孔62，在同一列的所述接地孔61与信号孔62交替设置、且相邻接地孔61之间设置有塑胶矩形柱，具体地，在现有的凹槽型端子和刀型端子排列设置上，相邻列的凹槽型端子和刀型端子均错位平行设置，具体排列方式如图所示，由此接地孔61和信号孔62相应的排列设置也呈现相邻列错位平行设置。

信号端子对2和接地端子3交替排布设置，信号端子对2和接地端子3均由接触部、与母端电路板1相连的尾部、在接触部和尾部之间延伸的本体部组成，信号端子对2的信号接触部21呈弯曲状、并延伸至信号孔62内，在刀型端子插入信号孔62内时，抵紧在信号孔62内壁与信号接触部21的凸起面之间；在实际的相应设计中，由对称设置的第一信号端子和第二信号端子一起形成旨在边缘差分耦合的信号端子对2。

接地端子3的接地接触部31呈双S型结构311，接地接触部31的双S型端部设置在相对塑胶矩形柱一侧、并与塑胶矩形柱双点抵接，接地接触部31的S型端部两侧与两侧相邻的凹槽型端子外侧壁单点挤压连接；接地端子3中的接地本体部33上沿其长度延伸方向分布开设有腰型孔331，接地本体部33位于外侧的均只设置单排、位于内侧的均双排设置，并且在腰型孔331平行两侧配合设置凸出结构7，屏蔽体5上设置有与腰型孔331相对的多个接地指8，多个接地指8端部插入腰型孔331内与凸出结构7抵接实现限位固定，且多个接地指8端部设有与凸出结构7相对的限位孔81；值得说明的是，凸出结构7包括位于一侧的双凸点和相对侧的单凸点，单凸点在实际安装中是插入到限位孔81内实现限位固定的。

屏蔽体5位于母端壳体6内的端部间隔设置有等边三角形弹片14与对接端元件的接地器件接触，且等边三角形弹片14一端与屏蔽体5相连，并且朝对相对薄片体4倾斜设置；屏蔽体5的底端间隔设置有柱状凸起，柱状凸起均位于接地尾部32所对应范围内、并与接地尾部32接触。

同时屏蔽体5上设有与相邻接地端子3弹性连接的接触体9，接触体9呈阵列式排布以增加接地的接触密度，接触体9分布在接地端子3的接地接触部31一侧，接触体9包括与接地接触部31相对抵接的前置弹性体91、及与接地本体部33首端相对抵接的后置弹性体92，前置弹性体91和后置弹性体92分别位于屏蔽体5两端面上，且前置弹性体91与接地接触部31的抵接侧位于双S型端部的背面。

每个接地接触部31的端部均设置两个前置弹性体91与其抵接，前置弹性体91对称设置、且凸起位置与接地接触部31形成双点接触；位于外侧的后置弹性体92均单弹性体设置，实现与接地本体部33首端单点接触，位于内侧的后置弹性体92均双弹性体设置，实现与接地本体部33首端双点接触。

位于接地端子3两侧的接地接触部31均设置为单S型端部，位于中部的接地接触部31设置为双S型端部，后置弹性体92与接地接触部31相对的位置依据S型端部单双设置相应数量的弹性体。

本申请在母端壳体6、薄片体4、薄片体4和屏蔽体5各部分连接上进行了有效的改进与创新，具体如下：

各薄片体4的限位固定：通过呈L型设计的限位片10与其插接并采用挤压连接实现各薄片体4的限位固定，同时薄片体4部分凸起实现限位片10的限位作用。

呈L型设计的限位片10水平端位于上方，限位片10的水平端沿竖直方向设置有插接槽，薄片体4上部间隔设置有插接空腔41以形成插接柱42，插接柱42在插入首端设置有方便插接槽嵌入的圆角、且插接柱42的两侧设置有圆边凸起43，插接槽两侧设置有便于限位片10通过圆边凸起43的竖直切角、且插接槽两侧的底部亦设有水平切角。

母端壳体6与薄片体4的固定：母端壳体6与薄片体4通过上下两端套接的半包围式连接，每个薄片体4在位于母端壳体6一侧的上下两端对称设置有塑胶台阶11，塑胶台阶11呈L型设置、且其直角面背对母端壳体6设置，具体地，塑胶台阶11的水平端与薄片体4上端或下端相连，塑胶台阶11的竖直端在薄片体4上端时竖直朝上、且竖直端长度低于水平端长度，母端壳体6在与每个塑胶台阶11相对的位置均开设有用于塑胶台阶11的竖直端嵌入的嵌入槽12，嵌入槽12内设置有与塑胶台阶11的水平端相对的弹性橡胶体13、且弹性系橡胶体朝向塑胶台阶11的水平端弯曲。

实施例2：

实施例2与实施例1的区别点主要体现在接地端子3的接地接触部31双点接触的结构设计、及屏蔽体5和接地端子3的限位固定结构设计上，具体解释如下：

参照图7所示，弹性低串扰小空间可靠接触连接器信号端子对2和接地端子3均由接触部、与母端电路板1相连的尾部、在接触部和尾部之间延伸的本体部组成，信号端子对2的信号接触部21呈弯曲状、并延伸至信号孔62内，在刀型端子插入信号孔62内时，抵紧在信号孔62内壁与信号接触部21的凸起面之间；接地端子3的接地接触部31设计为双V型结构312，接地接触部31的双V型端部设置在相对塑胶矩形柱一侧、且双V型的两个凸起位置与两侧插入的凹槽型端子外侧壁挤压连接；

接地端子3中的接地本体部33上沿其长度延伸方向分布开设有腰型孔331，在腰型孔331平行两侧配合设置凸出结构7，屏蔽体5上设置有与腰型孔331相对的多个弯折部，多个弯折部的端部插入腰型孔331内与凸出结构7抵接实现限位固定，弯折部的端部相对凸出结构7的两侧做出薄于基体的特征增加装配的导向性，即弯折部的端部打薄处理；同时屏蔽体5上设有与相邻接地端子3相抵接的接触体9，接触体9呈阵列式排布以增加接地的接触密度。

为解控制屏蔽体5与塑胶之间的距离，在实施例2的技术方案中，在屏蔽体5上设计止位结构，以控制混合介电常数，从而控制阻抗；同时由于屏蔽体5折弯部分较多，目的是为了增加接地密度以提升EMI能力，为此将折弯部分头部做出薄于基体的特征增加装配的导向性，同时与之装配相应的部件上的腔体做成凸凹错落有致的特征并对之一面进行倒角，也是为了增加导向性，因为装配特征相对较多，如此设置增加了导向性，也就保证了装配的质量。

针对现由双V型结构312，还有其他的替换结构或者替换方案，接地端子3的接地接触部31(地针)亦可设计为近似梯形或者相对V型和梯形这两种形状倒置之后的形状结构，并在这种形状的侧壁上做出数个一定形状的凸包的结构实现双侧壁接触，或者钳子形或这两个相对的“S”形进行两个侧壁以满足不同速率和串扰的需求。

为实现本技术通过3D建模、公差分析、力学仿真、SI仿真、冲压成型、实体尺寸测试、注塑成型、电实体性能测试和实体元件力学测试验证，验证获得对串扰实现了对15-20Gbps速率0-5dB的改善。

以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims

1.一种高弹性低串扰小空间可靠接触连接器，包括信号端子对、接地端子、薄片体、屏蔽体、母端电路板、及支撑薄片体的母端壳体，其特征在于：所述母端壳体与信号端子对和接地端子相对的侧面上阵列式设有接地孔和信号孔，在同一列的所述接地孔与信号孔交替设置、且相邻接地孔之间设置有塑胶矩形柱；

2.一种高弹性低串扰小空间可靠接触连接器，包括信号端子对、接地端子、薄片体、屏蔽体、母端电路板、及支撑薄片体的母端壳体，其特征在于：所述母端壳体与信号端子对和接地端子相对的侧面上阵列式设有接地孔和信号孔，在同一列的所述接地孔与信号孔交替设置、且相邻接地孔之间设置有塑胶矩形柱；

3.根据权利要求1或2所述的一种高弹性低串扰小空间可靠接触连接器，其特征是：所述接触体分布在接地端子的接地接触部一侧，所述接触体包括与接地接触部相对抵接的前置弹性体、及与接地本体部首端相对抵接的后置弹性体，所述前置弹性体和后置弹性体分别位于屏蔽体两端面上，且前置弹性体与接地接触部的抵接侧位于双S型端部或双V型端部的背面。

4.根据权利要求3所述的一种高弹性低串扰小空间可靠接触连接器，其特征是：所述每个接地接触部的端部均设置两个前置弹性体与其抵接，所述前置弹性体对称设置、且凸起位置与接地接触部双点接触。

5.根据权利要求1所述的一种高弹性低串扰小空间可靠接触连接器，其特征是：位于所述接地端子两侧的接地接触部均设置为单S型端部，位于中部的所述接地接触部设置为双S型端部，所述后置弹性体与所述接地接触部相对的位置依据S型端部单双设置相应数量的弹性体。