CN113644464B - 一种触点式pcie连接机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种触点式PCIE连接机构，包括板卡与连接器，所述板卡的表面设置有若干个并排分布的信号触点，所述连接器包括外壳、开设于所述外壳表面的插槽，以及设置于所述插槽内、用于与所述板卡适配的接插组件，所述接插组件的表面设置有若干个用于分别与对应的各所述信号触点抵接并形成信号连接的抵接弹片。由于信号触点呈点状，且信号触点与抵接弹片之间为点状接触(或小圆面积的面接触)，因此信号触点与抵接弹片之间的信号连接完全覆盖了信号触点，PCIE信号在板卡与连接器之间流通时，在信号触点上不存在残桩。本发明所提供的触点式PCIE连接机构，能够避免板卡与连接器信号连接时形成残桩，防止对PCIE信号造成质量影响。

Description

一种触点式PCIE连接机构

技术领域

本发明涉及连接器技术领域，特别涉及一种触点式PCIE连接机构。

背景技术

随着中国电子技术的发展，越来越多的电子设备已得到广泛使用。

服务器是电子设备中的重要组成部分，是提供计算服务的设备。由于服务器需要响应服务请求并进行处理，因此服务器具备承担服务并且保障服务的能力。根据服务器提供的服务类型不同，分为文件服务器、数据库服务器、应用程序服务器、WEB服务器等。服务器的主要构成包括处理器、硬盘、内存、系统总线等，与通用的计算机架构类似，但在处理能力、稳定性、可靠性、安全性、可扩展性、可管理性等方面要求较高。

在大数据时代，大量的IT设备会集中放置在数据中心的机柜中。这些数据中心包含各类型的服务器、存储、交换机及大量的机柜及其它基础设施。每种IT设备都是由各种硬件板卡组成，如计算模块、存储模块、机箱、风扇模块等等。服务器内的多个板块之间一般通过线缆或连接器进行信号互联，对于服务器的主板与图形卡、硬盘背板、风扇背板、电源背板等板卡之间的信号互联，一般需要通过PCIE接口等连接器形成接插配合。

目前，传统的PCIE接口通常使用金手指作为连接引脚进行信号连接。金手指是一种呈长方形的焊盘，当板卡插入到连接器后，板卡底端的各个金手指分别与连接器内的金属弹片接触，实现引脚对接和信号互联。然而，如图1所示，图1为现有技术中的金手指与金属弹片的接触结构示意图，由于金手指与金属弹片的接触方式为点状接触(或小圆面积的面接触)，且金属弹片一般抵接在金手指的长度方向中间区域，导致板卡与连接器之间的信号在流通时，只从金手指的中间区域开始沿长度方向一侧流动，进而导致金手指的另一侧半长区域无信号流通，形成stub(残桩)，造成PCIE信号的质量影响。

因此，如何避免板卡与连接器信号连接时形成残桩，防止对PCIE信号造成质量影响，是本领域技术人员面临的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种触点式PCIE连接机构，能够避免板卡与连接器信号连接时形成残桩，防止对PCIE信号造成质量影响。

为解决上述技术问题，本发明提供一种触点式PCIE连接机构，包括板卡与连接器，所述板卡的表面设置有若干个并排分布的信号触点，所述连接器包括外壳、开设于所述外壳表面的插槽，以及设置于所述插槽内、用于与所述板卡适配的接插组件，所述接插组件的表面设置有若干个用于分别与对应的各所述信号触点抵接并形成信号连接的抵接弹片。

优选地，各所述信号触点均呈圆形或正多边形。

优选地，各所述信号触点在所述板卡的表面沿高度方向均匀分布有1～4排。

优选地，所述板卡的长度方向两端均开设有扣槽，所述连接器还包括可转动地连接于所述接插组件的长度方向两端、用于在所述板卡与所述接插组件接插到位时与所述扣槽形成卡接的卡扣。

优选地，所述接插组件可垂向移动地设置于所述插槽内，且所述接插组件包括两块转动连接的夹板，各所述抵接弹片均设置于各所述夹板的表面；在所述板卡插入所述插槽后，两所述夹板互相夹紧，在所述板卡拔出所述插槽时，两所述夹板互相放松。

优选地，所述插槽包括位于所述外壳下部且宽度一致的平直段，以及位于所述上壳上部且宽度由下至上渐增的扩展段，所述平直段与所述扩展段连通，且两所述夹板处于所述平直段内时通过壁间抵接作用力互相夹紧，两所述夹板处于所述扩展段内时通过重力互相放松。

优选地，所述接插组件还包括可垂向滑动地设置于所述插槽内的滑动框，两所述夹板的底端均可翻转地连接于所述滑动框的表面；所述卡扣可翻转地连接于所述滑动框的长度方向两端。

优选地，所述滑动框的长度方向两端均立设有立柱，且所述立柱上沿高度方向开设有用于与所述板卡的两端配合滑动的滑槽。

优选地，两所述夹板的底端通过光轴互相转动连接，且所述光轴沿所述滑动框的长度方向连接于两端所述立柱的底部之间。

优选地，两所述夹板的底部之间还容纳有用于与所述板卡的底端端面抵接的抵接条，且所述抵接条沿所述滑动框的长度方向连接于两端所述立柱的底部之间。

本发明所提供的触点式PCIE连接机构，主要包括板卡和连接器。其中，在板卡的表面上设置有若干个信号触点，各信号触点均呈点状结构，并且并排分布，分别与板卡中的相关芯片引脚相连。连接器主要包括外壳、开设在外壳表面的插槽和设置于插槽内的接插组件，该接插组件主要用于与板卡进行适配，以在板卡插入插槽后，与接插组件形成接插配合。在接插组件的表面设置有若干个抵接弹片，各个抵接弹片分别用于与对应的各个信号触点形成抵接并同时形成信号连接。如此，将板卡插入连接器后，板卡的底端插设进插槽内，并与接插组件形成接插配合，同时，板卡表面设置的信号触点与接插组件表面设置的抵接弹片形成抵接，由于信号触点呈点状，且信号触点与抵接弹片之间为点状接触(或小圆面积的面接触)，因此信号触点与抵接弹片之间的信号连接完全覆盖了信号触点，PCIE信号在板卡与连接器之间流通时，在信号触点上不存在残桩。综上所述，本发明所提供的触点式PCIE连接机构，能够避免板卡与连接器信号连接时形成残桩，防止对PCIE信号造成质量影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的金手指与金属弹片的接触结构示意图。

图2为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。

图3为板卡的具体结构示意图。

图4为接插组件的具体结构示意图。

图5为夹板的具体结构示意图。

图6为滑动框的具体结构示意图。

图7为卡扣的具体结构示意图。

图8为板卡插入插槽前夹板的状态示意图。

图9为板卡插入插槽后夹板的状态示意图。

其中，图1—图9中：

板卡—1，连接器—2；

信号触点—11，扣槽—12，外壳—21，插槽—22，接插组件—23，卡扣—24；

平直段—221，扩展段—222，抵接弹片—231，夹板—232，滑动框—233，立柱—234，滑槽—235，光轴—236，抵接条—237。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图2，图2为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。

在本发明所提供的一种具体实施方式中，触点式PCIE连接机构主要包括板卡1和连接器2。

其中，在板卡1的表面上设置有若干个信号触点11，各信号触点11均呈点状结构，并且并排分布，分别与板卡1中的相关芯片引脚相连。

连接器2主要包括外壳21、开设在外壳21表面的插槽22和设置于插槽22内的接插组件23，该接插组件23主要用于与板卡1进行适配，以在板卡1插入插槽22后，与接插组件23形成接插配合。在接插组件23的表面设置有若干个抵接弹片231，各个抵接弹片231分别用于与对应的各个信号触点11形成抵接并同时形成信号连接。

如此，将板卡1插入连接器2后，板卡1的底端插设进插槽22内，并与接插组件23形成接插配合，同时，板卡1表面设置的信号触点11与接插组件23表面设置的抵接弹片231形成抵接，由于信号触点11呈点状，且信号触点11与抵接弹片231之间为点状接触(或小圆面积的面接触)，因此信号触点11与抵接弹片231之间的信号连接完全覆盖了信号触点11，PCIE信号在板卡1与连接器2之间流通时，在信号触点11上不存在残桩。

综上所述，本实施例所提供的触点式PCIE连接机构，能够避免板卡1与连接器2信号连接时形成残桩，防止对PCIE信号造成质量影响。

如图3所示，图3为板卡1的具体结构示意图。

在关于信号触点11的一种优选实施例中，该信号触点11具体呈圆形或正多边形，比如正四边形、正八边形等。如此设置，信号触点11与抵接弹片231之间的抵接区域能够正好或差不多完全覆盖信号触点11的表面积，从而尽量减小甚至完全消除残桩。

进一步的，考虑到芯片引脚的多样性和数量较多，本实施例中，各个信号触点11在板卡1的表面上沿长度方向延伸并呈均匀离散地分布，同时在板卡1的表面上同时设置有多排，比如1～4排等，各排信号触点11沿板卡1的高度方向层次分布。一般的，信号触点11同时分布在板卡1的两侧表面。

为提高板卡1与连接器2的连接稳定性，本实施例还在板卡1的长度方向两端位置处均开设有扣槽12，一般的，该扣槽12可为圆形槽或弧形槽等。相应的，本实施例还在接插组件23的长度方向两端均设置有卡扣24，以通过该卡扣24与对应的板卡1上的扣槽12形成卡接配合。具体的，当板卡1插入插槽22时，板卡1底端伸入连接器2，当板卡1与接插组件23的接插配合到位时，板卡1上的扣槽12正好与接插组件23上的卡扣24形成卡接连接，从而将板卡1锁固在连接器2内，同时将板卡1与接插组件23连接为一体。当然，卡扣24与扣槽12之间的具体卡接连接形式与解锁方式，与现有技术中的PCIE连接器2的卡接连接形式与解锁方式相同，此处不再赘述。

如图4所示，图4为接插组件23的具体结构示意图。

另外，考虑到板卡1在与连接器2经过多次插拔后经常会造成信号触点11或抵接弹片231的磨损，导致信号触点11或抵接弹片231的表面镀层被消耗，如此加快了金属镀层的氧化速率，可能会造成信号触点11与抵接弹片231之间的信号连接不良。针对此，在本实施例中，接插组件23并非固定在插槽22内，而是可在插槽22内进行垂向移动。同时，接插组件23主要包括两块转动连接的夹板232，抵接弹片231并非设置在插槽22的内壁面上，而是设置在两块夹板232的相对表面上。该两块夹板232可以相向转动至收缩夹紧，也可以反向转动至外扩松开。

如图5所示，图5为夹板232的具体结构示意图。

重要的是，当板卡1插入到插槽22后，两块夹板232即相向转动至互相夹紧状态，以使两块夹板232上的抵接弹片231压紧板卡1表面上的信号触点11；当板卡1从插槽22中拔出时，两块夹板232率先反向转动至互相展开状态，从而使两块夹板232上的抵接弹片231脱离与板卡1表面上的信号触点11的紧贴，之后板卡1即可顺畅无阻地从插槽22中拔出，在此过程中，由于信号触点11不与抵接弹片231形成表面接触式相对位移(始终仅存在点状接触)，因此两者之间不存在摩擦作用力，从而避免了信号触点11或抵接弹片231的表面金属镀层的磨损，保证信号连接的稳定性。

为便于实现两块夹板232在插槽22内的夹紧与放松运动，本实施例通过对插槽22的结构设计实现。具体的，该插槽22包括两部分，即平直段221和扩展段222。

其中，平直段221为插槽22的下半部分，位于外壳21的下部区域，该平直段221的特点是宽度保持一致，且与两块夹板232夹紧后的宽度相当。扩展段222为插槽22的上半部分，位于外壳21的上部区域，并与平直段221连通，该扩展段222的特点是宽度呈渐变式，其底部宽度从平直段221的宽度开始，逐渐增加至顶部的最大宽度值。一般的，扩展段222的顶部最大宽度通常为两块夹板232展开至45°～60°圆心角范围时的最大宽度。

如图8、图9所示，图8为板卡1插入插槽22前夹板232的状态示意图，图9为板卡1插入插槽22后夹板232的状态示意图。

如此设置，整个插槽22的内部形状形成漏斗形，当板卡1垂向下降插入插槽22后，板卡1的底端将两块夹板232逐渐才能够扩展段222压入到平直段221，随着扩展段222的宽度渐变，两块夹板232逐渐相向转动至收拢，最终当夹板232被压入到平直段221内时，两块夹板232夹紧，抵接弹片231与信号触点11保持抵接；当板卡1垂向上升拔出插槽22时，由于板卡1上的扣槽12与卡扣24此时已形成卡接，且卡扣24连接在接插组件23上，因此，板卡1上移时将带动整个接插组件23同步上移，进而带动两块夹板232从平直段221逐渐上移至扩展段222，当两块夹板232进入到扩展段222后，随着扩展段222的宽度逐渐增加，两块夹板232在重力矩的作用下逐渐反向转动至向外展开，并贴合在扩展段222的斜面内壁上，最终达到最大扩展段222的顶部最大宽度时，两块夹板232扩展成最大展开角度，板卡1被完全放松，可以顺利从插槽22中拔出。

当然，两块夹板232的夹紧与放松运动也可以通过特定设置的驱动部件进行驱动实现。

如图6所示，图6为滑动框233的具体结构示意图。

此外，为便于夹板232的安装与转动运动，本实施例中增设了滑动框233。具体的，该滑动框233一般为矩形框，并可滑动地设置在插槽22内。同时，两块夹板232的底端均可翻转地连接在滑动框233的表面，当板卡1插入插槽22时，滑动框233随之在平直段221内垂向下移运动；当板卡1拔出插槽22时，滑动框233随之在平直段221内垂向上升运动。相应的，卡扣24具体可翻转地连接在滑动框233的长度方向两端位置，如图7所示，图7为卡扣24的具体结构示意图。

进一步的，本实施例还在滑动框233的的长度方向的两端位置处均立设了立柱234，同时在立柱234上开设有滑槽235。具体的，立柱234沿垂向方向延伸，滑槽235在立柱234上沿高度方向延伸一定长度，主要用于与板卡1的两端配合，以方便板卡1在插入插槽22的过程中，使得板卡1的两端同时插入到两端的滑槽235内，对板卡1的运动形成导向作用，当然，也同时对板卡1在拔出插槽22的过程中形成导向作用。

此外，两块夹板232的底部具体通过光轴236互相连接，即两块夹板232均套设在光轴236上，以实现转动连接。同时，光轴236连接在两端的立柱234之间，并在滑动框233上沿长度方向分布。具体的，在立柱234表面的底部区域开设有通孔，以便光轴236的两端进行轴孔配合连接。

不仅如此，为便于板卡1插入插槽22时将两块夹板232压入到平直段221中，本实施例还在两块夹板232的底部之间增设有抵接条237。具体的，该抵接条237的表面为水平面，主要用于与板卡1的底部端面抵接，方便承力。同时，在立柱234的表面上开设有通孔，以便抵接条237的两端进行轴孔配合连接。一般的，为表面对两块夹板232的转动运动形成干涉，该抵接条237的横截面具体呈三角形。并且，抵接条237的设置位置位于光轴236的上方。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种触点式PCIE连接机构，包括板卡（1）与连接器（2），其特征在于，所述板卡（1）的表面设置有若干个并排分布的信号触点（11），所述连接器（2）包括外壳（21）、开设于所述外壳（21）表面的插槽（22），以及设置于所述插槽（22）内、用于与所述板卡（1）适配的接插组件（23），所述接插组件（23）的表面设置有若干个用于分别与对应的各所述信号触点（11）抵接并形成信号连接的抵接弹片（231）；

各所述信号触点（11）均呈圆形或正多边形；

所述接插组件（23）可垂向移动地设置于所述插槽（22）内，且所述接插组件（23）包括两块转动连接的夹板（232），各所述抵接弹片（231）均设置于各所述夹板（232）的表面；在所述板卡（1）插入所述插槽（22）后，两所述夹板（232）互相夹紧，在所述板卡（1）拔出所述插槽（22）时，两所述夹板（232）互相放松；

所述插槽（22）包括位于所述外壳（21）下部且宽度一致的平直段（221），以及位于所述外壳（21）上部且宽度由下至上渐增的扩展段（222），所述平直段（221）与所述扩展段（222）连通，且两所述夹板（232）处于所述平直段（221）内时通过壁间抵接作用力互相夹紧，两所述夹板（232）处于所述扩展段（222）内时通过重力互相放松。

2.根据权利要求1所述的触点式PCIE连接机构，其特征在于，各所述信号触点（11）在所述板卡（1）的表面沿高度方向均匀分布有1~4排。

3.根据权利要求1所述的触点式PCIE连接机构，其特征在于，所述板卡（1）的长度方向两端均开设有扣槽（12），所述连接器（2）还包括可转动地连接于所述接插组件（23）的长度方向两端、用于在所述板卡（1）与所述接插组件（23）接插到位时与所述扣槽（12）形成卡接的卡扣（24）。

4.根据权利要求3所述的触点式PCIE连接机构，其特征在于，所述接插组件（23）还包括可垂向滑动地设置于所述插槽（22）内的滑动框（233），两所述夹板（232）的底端均可翻转地连接于所述滑动框（233）的表面；所述卡扣（24）可翻转地连接于所述滑动框（233）的长度方向两端。

5.根据权利要求4所述的触点式PCIE连接机构，其特征在于，所述滑动框（233）的长度方向两端均立设有立柱（234），且所述立柱（234）上沿高度方向开设有用于与所述板卡（1）的两端配合滑动的滑槽（235）。

6.根据权利要求5所述的触点式PCIE连接机构，其特征在于，两所述夹板（232）的底端通过光轴（236）互相转动连接，且所述光轴（236）沿所述滑动框（233）的长度方向连接于两端所述立柱（234）的底部之间。

7.根据权利要求6所述的触点式PCIE连接机构，其特征在于，两所述夹板（232）的底部之间还容纳有用于与所述板卡（1）的底端端面抵接的抵接条（237），且所述抵接条（237）沿所述滑动框（233）的长度方向连接于两端所述立柱（234）的底部之间。