CN111326883A - 用于电连接器的接触构件 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及用于电连接器的接触构件以及结合有所述接触构件的电连接器。接触构件具有外导体、内导体和保护性绝缘体，该保护性绝缘体延伸到外导体的前端部的外侧以用于封闭式进入配合。

Description

用于电连接器的接触构件
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年12月13日提交的题为“Contact Member for ElectricalConnector(用于电连接器的接触构件)”的美国临时申请No.62/779,030的优先权，该美国临时申请的主题通过参引并入本文。
技术领域
本公开涉及用于电连接器的接触构件，该接触构件是为了连接器的高密度性能和高频率性能两者而构造的。
背景技术
下一代RF(射频)互连系统需要增多的通道和更高的数据带宽，增多的通道和更高的数据带宽又需要更小的、具有更高密度和更高频率的RF连接器。例如，汽车对于用以支持诸如自动驾驶、5G无线网络和V2X通信之类的新技术的RF互连的需要逐渐增加。当前的汽车行业接口标准“FAKRA”基于尺寸和频率范围是限制的。另外，该标准不包括用于高密度包装的多通道版本。
发明内容
因此，本公开可以提供一种用于电连接器的接触构件，该接触构件包括外导体，该外导体包括配合接口部分、端接部分和中间部分，该配合接口部分包括该外导体的前端部，该端接部分包括外导体的后端部，该中间部分位于配合接口部分与端接部分之间，该中间部分将配合接口部分与端接部分连接。在配合接口部分中接纳有内导体。可以设置有保护性绝缘体，该保护性绝缘体包括主部分和端部部分，其中，主部分接纳在配合接口部分中并且支承内导体，端部部分构造成用于封闭式进入配合(closed entry mating)。端部部分可以具有延伸到外导体的前端部的外侧的端面。
在一些实施方式中，外导体的前端部可以包括多个弹簧指状部，所述多个弹簧指状部在保护性绝缘体的端部部分的至少一部分上延伸；保护性绝缘体的端部部分可以包括纵向辐条部，该纵向辐条部各自在弹簧指状部之间延伸；保护性绝缘体的端部部分的端面可以是外部环，辐条部从该外部环延伸；弹簧指状部的远端部可以安置在外部环的后壁后方以用于封闭式进入配合；并且/或者可以在外部环的后壁后方设置有一个或更多个开口从而允许弹簧指状部的远端部的自由运动；外导体可以形成为一体件。
在一些实施方式中，围绕外导体的中间部分布置有套筒；中间部分包括由套筒覆盖的至少一个窗；套筒具有至少一个向内延伸的凸部，所述至少一个向内延伸的凸部构造成配装在外导体的中间部分的槽中；并且/或者保护性绝缘体的主部分具有构造成接纳至少一个向内延伸的凸部的至少一个外凹口或环形凹槽。
在另一实施方式中，端接端部是可变形的并且/或者端接端部包括一个或更多个延伸部，所述一个或更多个延伸部定形状成在端接端部变形时配装在一起。
本公开还可以提供一种包括一个或更多个接触构件的电连接器。每个接触构件可以包括外导体，该外导体包括配合接口部分、端接部分和中间部分，该配合接口部分包括外导体的前端部，该端接部分包括外导体的后端部，该中间部分位于配合接口部分与端接部分之间，该中间部分将配合接口部分与端接部分连接。在配合接口部分中接纳有内导体。保护性绝缘体包括主部分和端部部分，该主部分接纳在配合接口部分中并支承内导体，该端部部分构造成用于封闭式进入配合。端部部分可以具有延伸到外导体的前端部的外侧的端面。
在电连接器的一些实施方式中，外导体的前端部包括在保护性绝缘体的端部部分的至少一部分上延伸的多个弹簧指状部；保护性绝缘体的端部部分包括纵向辐条部，所述纵向辐条部各自在弹簧指状部之间延伸；保护性绝缘体的端部部分的端面是外部环；在外部环的后壁后方设置有一个或更多个开口从而允许弹簧指状部的远端部的自由运动；并且/或者外导体形成为一体件。
在电连接器的另一实施方式中，围绕外导体的中间部分布置有套筒并且所述中间部分具有比端接部分的外径更小的外径；并且/或者所述中间部分包括由套筒覆盖的至少一个窗。
本公开还可以进一步提供包括一个或更多个接触构件的电连接器。每个接触构件可以包括外导体，该外导体可以包括配合接口部分、端接部分和中间部分，该配合接口部分包括外导体的前端部，该端接部分包括外导体的后端部，该中间部分位于配合接口部分与端接部分之间，该中间部分将配合接口部分与端接部分连接。中间部分可以具有至少一个槽。每个接触构件还可以包括内导体和保护性绝缘体，该内导体接纳在配合接口部分中，该保护性绝缘体具有主部分和端部部分，该主部分接纳在配合接口部分中并支承内导体，该端部部分构造成用于封闭式进入配合，其中，主部分具有至少一个外凹口或环形凹槽。可以围绕每个接触构件的外导体的中间部分布置有套筒。套筒可以具有至少一个向内延伸的凸部，所述至少一个向内延伸的凸部接纳在外导体的中间部分的至少一个槽以及保护性绝缘体的至少外凹口或环形凹槽中。
在电连接器的一些实施方式中，套筒具有端部肩部，该端部肩部构造成抵接电连接器的壳体的内部部分，由此将相应的接触构件保持在壳体中；端部肩部抵接围绕接触构件延伸的捕获环；并且/或者外导体的中间部分具有比端接部分的外径更小的外径并且套筒围绕中间部分的外径布置。
在电连接器的另一实施方式中，保护性绝缘体的端部部分具有延伸到外导体的前端部的外侧的端面；并且/或者外导体的前端部包括多个弹簧指状部，所述多个弹簧指状部在保护性绝缘体的端部部分的至少一部分上延伸并且在端部部分的辐条部之间延伸。
附图说明
本公开的更全面的认识及其许多伴随的优点通过参照结合附图考虑时的以下详细描述而将更容易地领会并且同样变得更好理解，在附图中：
图1A是根据本公开的示例性实施方式的接触构件的立体图；
图1B是图1A中所示的接触构件的分解立体图；
图1C是图1B中所示的接触构件的分解截面图；
图1D是图1A中所示的接触构件的立体图，该图示出了端接至接触构件的线缆；
图1E是图1D中所示的接触构件的截面图；
图2A是图1A中所示的接触构件的局部放大端部立体图；
图2B是图1A和图2A中所示的接触构件的保护性绝缘体的放大立体图；
图2C是图1A中所示的接触构件的内导体的局部放大端部立体图；
图3A是图1A中所示的接触构件的局部截面立体图；
图3B是图3A中所示的接触构件的局部截面侧视图；
图4A是图1A中所示的接触构件的另一局部截面立体图；
图4B是图4A中所示的接触构件的局部截面侧视图；
图5A至图5C是根据本公开的示例性实施方式的RF连接器部件以及RF连接器部件的组件的各种立体图；
图6A是图5C中所示的组件的侧视截面图，该图示出了右手构型；
图6B是图6A中所示的组件的局部放大截面图；
图7A是类似于图6A的组件的侧视截面图，该图示出了直构型；以及
图7B是图7A中所示的组件的局部放大截面图。
具体实施方式
参照附图，本公开提供了一种接触构件100，该接触构件100可以用于例如可以在汽车中使用的电连接器、比如RF连接器中。接触构件100的设计对于较高密度的连接器200是紧凑的，并且还为连接器200的导体/接触件提供电损耗及机械保护，从而为连接器200提供改进的功能和更高的频率性能。接触构件100结合有：可靠的封闭式进入配合；用于改进人体工程学的低配合力接触构型；和/或几何形状构型，该几何形状构型利用标准配合接口提供良好的阻抗匹配以用于高频率操作。
接触构件100通常包括外导体102、内导体104和保护性绝缘体106，内导体104被接纳在外导体102中，保护性绝缘体106至少部分地被接纳在外导体102中并支承内导体104，如图1A至图1E中看到的。还可以设置围绕外导体102包绕的套筒103。套筒103可以由导电材料形成。
外导体102可以包括前端部108和后端部110，前端部108用于接合配合连接器300(图5A)，后端部110用于电连接至线缆10(图1D和图1E)、电线等。外导体102可以包括：配合接口部分112，该配合接口部分112包括外导体102的前端部108；端接部分114，该端接部分114包括外导体102的后端部110；以及中间部分116，中间部分116位于配合接口部分112与端接部分114之间，中间部分116连接配合接口部分112并连接端接部分114，如图1中看到的。配合接口部分112设计成与配合连接器300的接触器302的对应接口配合，并且端接部分114设计成比如通过压接来端接并紧固至线缆10的预制端部。套筒103可以设置在中间部分116上。在一实施方式中，外导体102形成为一体件。
在外导体102的前端部108处可以存在一个或更多个接地弹簧指状部或齿状部118，所述一个或更多个接地弹簧指状部或齿状部118在其之间限定槽120。每个弹簧指状部118的远端部122可以设计成与配合连接器300电接触并连接。弹簧指状部118的每个远端部122可以具有向外突出的大致凸形形状，如在图2A和图3B中最佳看到的，以促进与配合连接器300的电接触。
保护性绝缘体106可以包括主部分130和端部部分132，如图1B和图1C中看到的。主部分130构造成支承内导体104，并且主部分130可以是长形的，如在图3A和图4A中看到的。端部部分132构造成用于封闭式进入配合，以在使接触构件100与配合连接器300的对应接触构件302配合时保护内导体104的配合端部105(图2C)和外导体102的弹簧指状部118两者，该配合端部105例如可以是承座。主部分130具有内孔134，该内孔134的尺寸和形状设置成容置内导体104并配装在外导体102的本体内。
绝缘体106的端部部分132可以具有端面136，该端面136经过弹簧指状部118延伸到外导体102的前端部108的外侧，如在图2A中看到的。在一实施方式中，端面136形成保护性外部环，如图2B中看到的。端面136的后壁138为弹簧指状部118的远端部122提供了屏障，如在图3B中最佳看到的，从而保护远端部122在连接器200与连接器300的配合期间免于损坏、碰撞或弯曲。端部部分132可以包括位于后壁138后方的一个或更多个开口140。开口140可以定位并构造成使弹簧指状部118的远端部122自由运动而不受绝缘体的端部部分132的干扰，如在图2B和图3B中最佳看到的。开口140可以在端部部分132上设置成对应于指状部118的远端部122的位置。
在绝缘体106的端部部分132上还可以设置有纵向辐条部142，该纵向辐条部142从端面的后壁138向后延伸。辐条部142设计成提供结构支承以加强外部环136并进一步保护指状部118。在一实施方式中，每个辐条部142可以被接纳在弹簧指状部118之间的槽120中的一个槽中，如在图2A中看到的。辐条部142可以围绕端部部分132定位成使得辐条部142之间的空间144的尺寸设置成接纳指状部118中的一个指状部，如在图2A和图2B中看到的。在一实施方式中，辐条部142在端部部分132上均匀地间隔开。
外导体102的端接部分114能够变形成端接至线缆10、电线等。在一实施方式中，端接部分114可以压接至线缆10、电线等。外导体102的后端部110最初以如下方式是敞开的以用于接纳线缆10：该方式为使得端接部分114中的一个或更多个延伸部150a和150b向外延伸，如在图1A中最佳看到的。延伸部150a和150b在部段114上彼此相对地定位，并且构造成在端接部分114比如通过压接变形时配装在一起。例如，一个延伸部150a可以具有尾部152，该尾部152配装到另一延伸部150b的对应切口154中。如此，当端接部分114被压接时，延伸部150a和150b配装在一起以封闭或几乎封闭后端部110。
套筒103可以包括大致筒形形状的本体160，如在图1B中看到的，该本体160配装在外导体102的中间部分116上，从而为接触构件100提供附加的强度并提供改进的机械性能。套筒的本体160可以具有一个或更多个端部肩部162，所述一个或更多个端部肩部162构造成帮助将接触构件100保持在连接器200的壳体内。套筒103可以具有一个或更多个接合特征、比如凸部164和凸部166，以用于接合外导体102和绝缘体106。如在图1C和图1E中看到的，凸部164和凸部166可以从套筒的本体160向内延伸。凸部164和凸部166可以在套筒的本体160上定位并间隔开，以与布置在外导体102的中间部分116中及设置在绝缘体106的主部分130中的对应接合特征接合。例如，外导体的中间部分116的接合特征可以是一个或更多个槽168(图1B)，并且绝缘体的主部分130的接合特征可以是一个或更多个外凹口或环形凹槽170和172(图1E)。当接触构件100被组装时，如图1D中看到的，凸部164和凸部166分别延伸穿过外导体120的中间部分116的槽168，并延伸到绝缘体106的主部分的外凹口或环形凹槽170和172中，如在图1E中看到的。其他已知的接合特征也可以用于使套筒103与外导体102的中间部分116和绝缘体106的主部分130接合。
在一实施方式中，外导体102的中间部分116具有比端接部分114的外径小的外径，从而使接触构件100在尺寸上更紧凑。套筒103可以围绕中间部分116的较小外径设置。可以在外导体102的中间部分116中设置一个或更多个窗176，如在图1B和图1C中看到的。窗176定位并构造成通过在外导体102内侧以及绝缘体106和内导体104周围添加空气以进行阻抗匹配来改进电气性能，如在图1E中看到的。套筒103可以定位成覆盖窗176以防止信号穿过窗176泄漏。
图5A至图5C示出了具有本公开的一个或更多个接触构件100的示例性连接器200、示例性配合连接器300以及连接器200与连接器300的组件400。连接器200可以为例如四(4)位置线缆插头，并且配合连接器300可以为例如四(4)线PCB插座(jack)。
图6A示出了连接器200与连接器300的组件400的横截面，并且图6B示出了连接器200与连接器300之间的配合接口的放大图。在组件中，通过将每个接触构件100的前端部108插入到每个配合接触构件302的接口端部306中，每个接触构件100可以与配合连接器300的对应接触构件302配合。每个接触构件100的内导体104(例如，承座)在一个端部处(电气且机械地)接合配合连接器300的对应内导体304(例如，销)，并且内导体104在其另一个端部处与线缆10、电线等(电气且机械地)接合。每个接触构件100的套筒103的端部肩部162可以与连接器200的壳体的内侧抵接和/或与围绕接触构件100设置的捕获环180抵接。捕获环180可以替代性地围绕连接器200的壳体布置，如在图7A中看到的。每个配合接触构件302的尾端部308可以具有如图6A中看到的右手构型或如图7A中看到的直构型。内导体304可以具有与接触构件302的尾端部308相对应的尾端部310，该尾端部310构造成(电气且机械地)接合印刷电路板12。
如在图6B和图7B中最佳看到的，当配合时，保护性绝缘体106的端部部分132提供封闭的入口和屏障以保护外导体102的前端部108、并且尤其保护外导体102的指状部118。内导体104的配合端部105(例如，承座)可以是从前端部108向后设置，以用于与配合连接器300的对应内导体304(例如，销)进行封闭式进入配合。保护性绝缘体106的端面136可以构造成防止配合连接器300的接触构件302以及特别地配合连接器300的内销304免于太远地插入到连接器200的承座104的配合端部105中。
虽然已经选择特定实施方式来说明本公开，但是本领域技术人员将理解，在不脱离所附权利要求限定的本公开的范围的情况下，可以在本公开中进行各种改变和修改。

Claims (28)

1.一种用于电连接器的接触构件，包括：
外导体，所述外导体包括配合接口部分、端接部分和中间部分，所述配合接口部分包括所述外导体的前端部，所述端接部分包括所述外导体的后端部，所述中间部分位于所述配合接口部分与所述端接部分之间，所述中间部分将所述配合接口部分与所述端接部分连接；
内导体，所述内导体接纳在所述配合接口部分中；以及
保护性绝缘体，所述保护性绝缘体包括主部分，所述主部分接纳在所述外导体的所述配合接口部分中并支承所述内导体，并且所述保护性绝缘体包括构造成用于封闭式进入配合的端部部分，所述端部部分具有延伸到所述外导体的所述前端部的外侧的端面。
2.根据权利要求1所述的接触构件，其中，所述外导体的所述前端部包括多个弹簧指状部，所述多个弹簧指状部在所述保护性绝缘体的所述端部部分的至少一部分上延伸。
3.根据权利要求2所述的接触构件，其中，所述保护性绝缘体的所述端部部分包括纵向辐条部，所述纵向辐条部各自在所述弹簧指状部之间延伸。
4.根据权利要求3所述的接触构件，其中，所述保护性绝缘体的所述端部部分的所述端面是外部环，所述辐条部从所述外部环延伸。
5.根据权利要求4所述的接触构件，其中，所述弹簧指状部的远端部安置在所述外部环的后壁后方以用于所述封闭式进入配合。
6.根据权利要求5所述的接触构件，其中，在所述外部环的后壁后方设置有一个或更多个开口，从而允许所述弹簧指状部的所述远端部的自由运动。
7.根据权利要求1所述的接触构件，其中，所述外导体形成为一体件。
8.根据权利要求1所述的接触构件，其中，围绕所述外导体的所述中间部分布置有套筒。
9.根据权利要求8所述的接触构件，其中，所述中间部分包括由所述套筒覆盖的至少一个窗。
10.根据权利要求8所述的接触构件，其中，所述套筒具有至少一个向内延伸的凸部，所述至少一个向内延伸的凸部构造成配装在所述外导体的所述中间部分的槽中。
11.根据权利要求10所述的接触构件，其中，所述保护性绝缘体的所述主部分具有构造成接纳所述至少一个向内延伸的凸部的至少一个外凹口或环形凹槽。
12.根据权利要求1所述的接触构件，其中，所述端接端部是能够变形的。
13.根据权利要求13所述的接触构件，其中，所述端接端部包括一个或更多个延伸部，所述一个或更多个延伸部定形状成在所述端接端部变形时配装在一起。
14.一种电连接器，包括：
一个或更多个接触构件，每个接触构件包括：
外导体，所述外导体包括配合接口部分、端接部分和中间部分，所述配合接口部分包括所述外导体的前端部，所述端接部分包括所述外导体的后端部，所述中间部分位于所述配合接口部分与所述端接部分之间，所述中间部分将所述配合接口部分与所述端接部分连接；
内导体，所述内导体接纳在所述配合接口部分中；以及
保护性绝缘体，所述保护性绝缘体包括主部分和端部部分，所述主部分接纳在所述配合接口部分中并支承所述内导体，所述端部部分构造成用于封闭式进入配合，所述端部部分具有延伸到所述外导体的所述前端部的外侧的端面。
15.根据权利要求14所述的电连接器，其中，所述外导体的所述前端部包括多个弹簧指状部，所述多个弹簧指状部在所述保护性绝缘体的所述端部部分的至少一部分上延伸。
16.根据权利要求15所述的电连接器，其中，所述保护性绝缘体的所述端部部分包括纵向辐条部，所述纵向辐条部各自在所述弹簧指状部之间延伸。
17.根据权利要求15所述的电连接器，其中，所述保护性绝缘体的所述端部部分的所述端面是外部环。
18.根据权利要求17所述的电连接器，其中，在所述外部环的后壁后方设置有一个或更多个开口，从而允许所述弹簧指状部的远端部的自由运动。
19.根据权利要求14所述的电连接器，其中，所述外导体形成为一体件。
20.根据权利要求14所述的电连接器，其中，围绕所述外导体的所述中间部分布置有套筒并且所述中间部分具有比所述端接部分的外径更小的外径。
21.根据权利要求20所述的电连接器，其中，所述中间部分包括由所述套筒覆盖的至少一个窗。
22.一种电连接器，包括：
一个或更多个接触构件，每个接触构件包括：
外导体，所述外导体包括配合接口部分、端接部分和中间部分，所述配合接口部分包括所述外导体的前端部，所述端接部分包括所述外导体的后端部，所述中间部分位于所述配合接口部分与所述端接部分之间，所述中间部分将所述配合接口部分与所述端接部分连接，所述中间部分具有至少一个槽；
内导体，所述内导体接纳在所述配合接口部分中；
保护性绝缘体，所述保护性绝缘体包括主部分和端部部分，所述主部分接纳在所述配合接口部分中并支承所述内导体，所述端部部分构造成用于封闭式进入配合，所述主部分具有至少一个外凹口或环形凹槽；以及
套筒，所述套筒围绕所述外导体的所述中间部分布置，所述套筒具有至少一个向内延伸的凸部，所述至少一个向内延伸的凸部接纳在所述外导体的所述中间部分的所述至少一个槽以及所述保护性绝缘体的至少外凹口或环形凹槽中。
23.根据权利要求22所述的电连接器，其中，所述套筒具有端部肩部，所述端部肩部构造成抵接所述电连接器的壳体的内部部分，由此将相应的接触构件保持在所述壳体中。
24.根据权利要求23所述的电连接器，其中，所述端部肩部抵接围绕所述接触构件延伸的捕获环。
25.根据权利要求22所述的电连接器，其中，所述中间部分具有比所述端接部分的外径更小的外径并且所述套筒围绕所述中间部分的所述外径布置。
26.根据权利要求22所述的电连接器，其中，所述保护性绝缘体的所述端部部分具有延伸到所述外导体的所述前端部的外侧的端面。
27.根据权利要求22所述的电连接器，其中，所述外导体的所述前端部包括多个弹簧指状部，所述多个弹簧指状部在所述保护性绝缘体的所述端部部分的至少一部分上延伸并且在所述端部部分的辐条部之间延伸。
28.根据权利要求22所述的电连接器，其中，所述外导体形成为一体件。
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