CN113823970A - 具有适配器的共轴连接器系统 - Google Patents

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K.E.米勒
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Abstract

一种连接器系统，包括带有第一配合部分、第二配合部分和过渡部分的适配器。连续外壁穿过第一配合部分、过渡部分和第二配合部分延伸。第一端子位于适配器内。至少一个插座具有插座配合部段和插座过渡部段。连续插座外导电壁穿过插座配合部段和插座过渡部段延伸。插座内壁垂直于插座外壁延伸。第二端子定位于至少一个插座内。保持构件设置在插座配合部段中。连续外壁和连续插座外壁形成将从第一端子和第二端子泄露的信号最小化的接地屏蔽。

Description

具有适配器的共轴连接器系统
技术领域
本发明涉及一种提高了板对板连接的信号隔离的共轴连接器系统。特别地，本发明涉及一种具有适配器的共轴连接器系统，该适配器带有连续的、不间断的且稳固的外导体。
背景技术
由于电子元件增加的复杂度，希望将更多的元件安装到电路板或其他基板上更小的空间内。因此，电路板中信号迹线和触头之间的空间已经缩小，然而电路板内容纳的信号迹线和触头的数量已经增加，从而增加了能够以越来越高的密度处理越来越高的速度的电连接器的需求。
为电路板之间提供相互连接的共轴连接器和适配器在产业内是众所周知的。这样的连接器和适配器可以具有超小型的按压式(SMP)接口。已知的适配器具有尖齿，这些尖齿提供了与配合连接器的外导电表面的机械和电互联器。然而，随着连接器和适配器的尺寸为了适应增加的电路板的密度，适配器的尖齿需要变得更小且更不鲁棒，导致尖齿在配合和运送期间易于损坏。此外，尖齿经常允许相邻连接器之间不希望的信号泄露，从而要求使用导电垫圈以提供足够的屏蔽以最小化串扰，以及其他可接受的电和机械特性。
因此，提供提升板对板连接的信号隔离的共轴连接器系统是有益的。此外，有益的是提供具有适配器的共轴连接器以提高板对板连接的信号隔离，适配器带有连续的、不间断的且稳定的外导体。
发明内容
实施例涉及一种连接器系统。系统包括带有第一配合部分、第二配合部分和过渡部分的适配器。连续外壁穿过第一配合部分、过渡部分和第二配合部分延伸。第一端子位于适配器内。至少一个插座具有插座配合部段和插座过渡部段。连续插座外导电壁穿过插座配合部段和插座过渡部段延伸。插座内壁垂直于插座外壁延伸。第二端子定位于至少一个插座内。插座配合部段中设有保持构件。连续外壁和连续插座外壁形成将从第一端子和第二端子泄露的信号最小化的接地屏蔽。
通过下面结合附图对说明性实施例更加详细的描述，本发明的其它特征和优点将会变得明显，附图通过举例的方式说明本发明的原理。
附图说明
图1是用于说明性共轴连接器系统中的适配器的说明性实施例的透视图。
图2是用于说明性的共轴连接器系统中的基板安装插座的说明性实施例的透视图。
图3是用于说明性的共轴连接器系统中的内弹簧的说明性实施例的透视图。
图4是用于连接两个基板的共轴连接器系统的透视图。
图5是定位在两个图2的基板安装插座之间的图1的适配器的前视图，示出了在插入基板安装插座之前的适配器。
图6是沿着图5的线6-6截取的横截面图。
图7是图5的适配器和基板安装插座的前视图，示出了已经插入基板安装插座的适配器。
图8是沿着图7的线8-8截取的横截面图。
图9是用于说明性的共轴连接器系统中的内弹簧的替代的说明性实施例的透视图。
图10是包括图9的内弹簧的、定位在两个基板安装插座之间的适配器的横截面图，示出了在插入基板安装插座之前的适配器。
图11是图10的适配器和基板安装插座的横截面图，示出了已经插入基板安装插座的适配器。
图12是包括另外一个替代的内弹簧的、定位在两个基板安装插座之间的适配器的横截面图，示出了已经插入基板安装插座的适配器。
图13是定位在两个基板安装插座之间的另外一个替代的适配器的横截面图，示出了在插入基板安装插座之前的适配器。
图14是定位在两个基板安装插座之间的图13的适配器的横截面图，示出了已经插入基板安装插座的适配器。
图15是用于说明性的共轴连接器系统中的第二弹簧的说明性实施例的透视图。
图16是定位在基板安装插座中的图12的第二弹簧的透视截面图。
图17是用于说明性的共轴连接器系统中的第二弹簧的替代的说明性实施例的透视图。
图18是用于说明性的共轴连接器系统中的第二弹簧的第二个替代的说明性实施例的透视图。
具体实施方式
如图4所示的连接器系统10包括适配器12和至少一个插座14。在示出的说明性实施例中，示出了两个插座14。并且，在说明性实施例中，插座14是安装于基板或打印电路板的插座。然而，可以使用其他类型的插座。
如图5至图8所示，适配器12具有第一配合部分16和第二配合部分18。过渡部分20在第一配合部分16和第二配合部分18之间延伸。
第一配合部分16具有一个或多个第一端子接收腔22，第一端子接收腔22从第一配合端24延伸到过渡部分20。外导电壁26围绕第一端子接收腔22延伸。外导电壁26整体地附连至过渡部分20的外导电壁28。在外壁26上设置倾斜的或导入表面30，该表面30从第一配合端24延伸。
第二配合部分18具有第二端子接收腔32，第二端子接收腔32从第二配合端34延伸到过渡部分20。外导电壁36围绕第二端子接收腔32延伸。外导电壁36整体地附连至过渡部分20的外导电壁28。在外壁36上设置了带有固定肩部42的放大部分40，该放大部分40从第二配合端34延伸。
过渡部分20具有电绝缘构件44，其附连至过渡部分20的外导电壁28。绝缘部件44通过已知方法附连至外导电壁28，例如但不限于，粘合、过盈配合或包覆成型。绝缘部件44中设有开口46。开口46从第一配合部分16的第一端子接收腔22延伸到第二配合部分18的第二端子接收腔32。开口46定位成与适配器12的纵向轴线成一直线。
端子48定位于适配器12内。端子48具有第一配合部段50，过渡部段52和第二配合部段54。在示出的说明性实施例中，第一配合部段50和第二配合部段54是母触头，然而，可以使用其他构造的第一配合部段50和/或第二配合部段54。
第一配合部段50位于第一配合部分16的第一端子接收腔22内，并且与外壁26分隔开。第二配合部段54位于第二配合部分18的第二端子接收腔32内，并且与外壁36分隔开。
过渡部段52定位于过渡部分20的开口46内。过渡部段52通过已知方法固定到过渡部分20，例如但不限于，粘合、过盈配合或包覆成型。
如图6和图8所示，插座14的每一个具有配合部段56和过渡部段58。配合部段56具有从配合端64延伸到过渡部段58的端子接收腔62。外导电壁66围绕端子接收腔62延伸。外导电壁66整体地附连至过渡部段58的外导电壁68。
过渡部段58具有电绝缘构件70，其附连至过渡部段58的外导电壁68。绝缘构件70通过已知方法附连至外导电壁68，例如但不限于，粘合、过盈配合、玻璃密封工艺或包覆成型。绝缘构件70中设有开口74。绝缘构件70可以是，但不限于是塑料或玻璃。开口74穿过绝缘构件70延伸。开口74定位成与插座14的纵向轴线成一直线。
内壁76垂直于外壁66延伸。内壁76中设有开口78。开口78定位成与绝缘构件70的开口74成一直线。
端子80位于每一个插座14中。端子80具有第一配合部段82，过渡部段84和第二配合部段(未示出)。第二配合部段设置成与另外一个元件电接合，例如但不限于打印电路板。
在示出的说明性实施例中，第一配合部段82是公触头，然而，可以使用其他构造的第一配合部段82和/或第二配合部段54。第一配合部段82位于配合部段56的端子接收腔62内，并且与外壁66分隔开。
过渡部段84位于过渡部段58的开口78内和绝缘构件70的开口74内。端子80的过渡部段84通过已知方法固定到插座14的过渡部段84，例如但不限于，粘合、过盈配合、玻璃密封工艺或包覆成型。
如图6和图8所示，在插座14的配合部段56的端子接收腔62中设置内弹簧或保持构件86。如图3、图6和图8所示，内弹簧86具有基座部段88和固定部段89。基座部段88围绕着内弹簧86周向设置。基座部段88具有定位肩部90和倾斜或引导表面91。
固定部段89具有从基座朝向远离引导表面91的方向延伸的弹性接触臂92。接触臂92由槽93分隔开。在所示的说明性实施例中，设置了六个接触臂92，然而，可以设置其他数量的接触臂。接触臂92具有设置在其自由端95附近的倾斜或锁定表面94。适配器接收开口96穿过内弹簧86的基座部段88和固定部段89延伸。
如图6所示，内弹簧86的基座部段88具有外径D1，该外径D1大于插座14的配合部段56的端子接收腔62的内径D2。内弹簧86的固定部段89具有外径D3，该外径D3小于插座14的配合部段56的端子接收腔62的内径D2。
内弹簧86的适配器接收开口96在基座部段88处具有直径D4，该直径D4稍大于，但是大致等于适配器12的第一配合部分16或第二配合部分18的外部直径D5。内弹簧86的适配器接收开口96在固定部段89的接触臂92的自由端95处具有直径D4，该直径D4小于适配器12的第一配合部分16或第二配合部分18的外部直径D5。
在使用中，适配器12和插座14从图5和图6示出的打开或未插入位置移动到图7和图8示出的闭合或已插入位置。
当处在闭合位置时，适配器12的第一配合部分16的外壁26与第一插座14a的内弹簧86的弹性接触臂92机械及电接合。因为第一配合部分16的直径D5大于固定部段89的直径D6，接触臂92弹性地位移，导致接触臂82的自由端95在第一配合部分16上施加法向力。此外，基座部段88和在基座部段88附近的接触臂92设置成与插座14a的配合部段56的外壁66电及机械接合。
因此，在适配器12的第一配合部分16的外壁26、第一插座14a的内弹簧86的弹性接触臂92以及插座14a的配合部段56的外壁66之间提供电通路。此外，接触臂92在第一配合部分16上施加力，在接触臂92和第一配合部分16之间提供摩擦配合，以将第一配合部分16保持在插座14a内。
当处于闭合位置时，适配器12的第二配合部分18的外壁36与第二插座14b的内弹簧86的弹性接触臂92机械及电接合。因为第二配合部分18的直径D5大于固定部段89的直径D6，接触臂92弹性地位移，导致在自由端95附近设置的锁定表面94与第二配合部分18的锁定肩部42接合并向其上施加力。此外，基座部段88和在基座部段88附近的接触臂92设置成与插座14b的配合部段56的外壁66电及机械接合。
因此，在适配器12的第二配合部分18的外壁36、第二插座14b的内弹簧86的弹性接触臂92以及插座14b的配合部段56的外壁66之间提供电通路。此外，接触臂在第二配合部分18上施加力，并且当接触臂92的锁定表面94接合到第二配合部分18的固定肩部42时，在接触臂92和第二配合部分18之间提供过盈配合，以将第二配合部分18保持在插座14b内。
当处于闭合位置时，端子48的第一配合部段50设置成与第一插座14a的端子80处于电及机械接合。此外，端子48的第二配合部段52设置成与第二插座14b的端子80处于电及机械接合。
第一插座14a的端子80、适配器12的端子48，以及第二插座14b的端子80的配合为信号传输提供电通路。适配器12的第二配合部分18的外壁36、第二插座14b的内弹簧86的弹性接触臂92，以及插座14b的配合部段56的外壁66的配合为接地传输提供电通路。由于接触臂92围绕适配器12的第一配合部分16的整个圆周延伸，提供了有效的接地屏蔽以允许端子80之间适当且充分的电隔离。
通过在插座14中定位内弹簧86，适配器12能够具有连续、不间断且稳固的外壁26和外壁36，从而消除现有适配器需要的尖齿和槽，允许适配器12比现在可用的适配器更具鲁棒性。此外，因为外壁26和外壁36是连续、不间断且稳固的，适配器12和系统10的屏蔽和隔离较在外壁内设置空间的已知适配器有提升。
图9至图11示出了本发明第二个替代的说明性实施例。在此实施例中，内弹簧86的接触臂92在自由端95的附近设有更大的锁定表面94。此外，接触臂92具有更大的截面面积和更大的质量，以辅助穿过该接触臂92的电信号的流动。内弹簧86和适配器12和插座14的操作与上文描述的类似。
图12示出了本发明第三个替代的说明性实施例。在此实施例中，内弹簧86的接触臂92在自由端95的附近设有更大的锁定表面94。此外，接触臂92具有更大的截面面积和更大的质量，以辅助穿过该接触臂92的电信号的流动。在此实施例中，在一个插座14a内的接触臂92的锁定区域94的构造配置成与另外的插座适配器12内的接触臂92不同。内弹簧86和适配器12和插座14的操作与上文描述的类似。
更大的锁定区域94允许连接器系统在零件没有完全配合时具有更好的阻抗控制。锁定区域94占据空间，在其他实施例中该空间包含空气。用来自锁定区域94的金属替代气穴允许更好的阻抗控制。
参考图13和图14，示出了替代的适配器112。适配器112具有第一配合部分116和第二配合部分118。过渡部分120在第一配合部分116和第二配合部分118之间延伸。
适配器112比适配器12长，并且具有第一壳体115和第二壳体117。第一壳体115具有第一端部119和第二端部121。第二壳体117具有第一端部123和第二端部125。
在第一壳体115上设有第一配合部分116，该第一配合部分116从第一端部119朝向第二端部121的方向延伸。第一配合部分116具有一个或多个第一端子接收腔122，第一端子接收腔122从第一配合部分116的第一配合端124延伸到过渡部分120。在所示实施例中，第一壳体115的第一端部119与第一配合部分116的第一配合端124相同。第一壳体115的外导电壁126围绕第一端子接收腔122延伸。外导电壁126还延伸到过渡部分120的一部分。在外壁126上设有倾斜或导入表面130，该表面130从第一配合端124延伸。
在第二壳体117上设有第二配合部分118，该第二配合部分118从第一端部123朝向第二端部125的方向延伸。第二配合部分118具有第二端子接收腔132，该第二端子接收腔132从第二配合端134延伸到过渡部分120。在所示实施例中，第二壳体117的第一端部123与第二配合部分118的第二配合端134相同。第二壳体117的外导电壁136围绕第二端子接收腔132延伸。外导电壁136还延伸到过渡部分120的一部分。在外壁136上设有带有固定肩部142的放大部分140，该放大部分140从第二配合端134延伸。
在过渡部分120中，延伸进入过渡部分120的第一壳体115的外导电壁126的部分定位成与延伸进入过渡部分120的第二壳体117的外导电壁136的部分处于电及机械接合。在所示的实施例中，外导电壁126插入外导电壁136的接收腔127。外导电壁126通过过盈配合或其他方法保持在接收腔127内，以允许外导电壁126保持与外导电壁136的电接合。第一壳体115结合外导电壁126的使用，以及第二壳体117结合外导电壁136的使用提供连续、不间断及稳固的外壁126和外壁136，从而消除了对于现有适配器所需要的尖齿和槽，允许适配器112比现在可用的适配器更具鲁棒性。此外，因为外壁126和外壁136是连续、不间断且稳固的，适配器112和系统的屏蔽和隔离较在外壁内设置空间的已知适配器有提升。
过渡部分120具有一个或多个电绝缘构件144，其附连至过渡部分120的外导电壁128。绝缘部件144通过已知方法附连至外导电壁128，例如但不限于，粘合、过盈配合或包覆成型。绝缘构件144中设有开口146。开口146定位成与适配器112的纵向轴线成一直线。
端子148定位于适配器112内。端子148具有第一配合部段150，过渡部段152和第二配合部段154。在示出的说明性实施例中，第一配合部段150和第二配合部段154是母触头，然而，可以使用其他构造的第一配合部段150和/或第二配合部段154。
第一配合部段150位于第一配合部分116的第一端子接收腔122内，并且与外壁126分隔开。第二配合部段154位于第二配合部分118的第二端子接收腔132内，并且与外壁136分隔开。
过渡部段穿过绝缘构件144的开口146，以及穿过过渡部分120延伸。过渡部段152通过已知方法固定至绝缘构件144和过渡部分120，例如但不限于，粘合、过盈配合或包覆成型。
参考图15和图16，可以在端子接收腔62内、弹簧86的接触臂92的自由端95和壁76之间设置第二弹簧200。第二弹簧200具有基座202和从其上延伸出来的接触臂204。接触臂204由槽206分隔开。当插入端子接收腔62时，接触臂204与壁76接合，并且基座202与弹簧86的接触臂92的自由端95接合。第二弹簧200使弹簧86在插座14的端子接收腔中更精确地定位。第二弹簧200的目的是当插座14附连着的基板稍微分离时维持适配器12的端24、端34和接收腔62的底壁76的电接触。
图17示出了替代的说明性的第二弹簧210。在该实施例中，接触臂214从基座212向外伸出。槽216设置在接触臂214之间。当插入端子接收腔62时，基座212与壁76接合，并且接触臂214与弹簧86的接触臂92的自由端95接合。第二弹簧210的操作与弹簧200的操作类似。
图18示出了第二个替代的说明性的第二弹簧220。第二弹簧220的操作与弹簧200的操作类似。
本发明提供一种连接器系统，其作为具有连续、不间断且稳固的外壳、没有尖齿和槽的弹头或适配器，从而允许非常小的信号泄露。这允许将连接器互相紧挨着放置而没有串扰的担忧。此外，因为外壳是连续、不间断且稳固的，所以适配器具有非常鲁棒的构造。这允许连接器比已知SMPS连接器系统更加坚固。

Claims (15)

1.一种连接器系统，包括：
适配器，其具有第一配合部分、第二配合部分和过渡部分，连续的外壁跨所述第一配合部分、所述过渡部分和所述第二配合部分延伸；
第一端子，其设置在所述适配器中；
至少一个插座，其具有插座配合部段和插座过渡部段，连续的且导电的插座外壁跨所述插座配合部段和所述插座过渡部段延伸，插座内壁垂直于所述插座外壁延伸；
第二端子，其设置在所述至少一个插座中；
其中，所述连续的外壁和连续的插座外壁形成将从所述第一端子和所述第二端子泄露的信号最小化的接地屏蔽。
2.根据权利要求1所述的连接器系统，其中，所述第一配合部分具有从所述第一配合部分的第一配合端延伸到所述过渡部分的第一端子接收腔。
3.根据权利要求2所述的连接器系统，其中，所述第二配合部分具有从所述第二配合部分的第二配合端延伸到所述过渡部分的第二端子接收腔。
4.根据权利要求3所述的连接器系统，其中，在所述连续外壁上设置带有固定肩部的放大部分，所述放大部分从第二配合端延伸。
5.根据权利要求4所述的连接器系统，其中，所述过渡部分具有电绝缘构件，在所述绝缘构件中设有绝缘构件开口，所述绝缘构件开口从第一配合部分的第一端子接收腔延伸到第二配合部分的第二端子接收腔，所述绝缘构件开口设置为与所述适配器的纵向轴线成一直线。
6.根据权利要求5所述的连接器系统，其中，所述第一端子具有第一配合部段、过渡部段和第二配合部段，所述第一配合部段设置在所述第一配合部分的第一端子接收腔中，并与所述连续外壁间隔开，所述第二配合部段设置在所述第二配合部分的第二端子接收腔中，并与连续外壁间隔开。
7.根据权利要求6所述的连接器系统，其中，所述过渡部段设置在所述过渡部分的绝缘构件开口中。
8.根据权利要求1所述的连接器系统，其中，所述插座配合部段具有插座端子接收腔，所述插座端子接收腔从所述插座配合部段的插座配合端延伸到所述插座过渡部段。
9.根据权利要求8所述的连接器系统，其中，所述插座过渡部段具有插座电绝缘构件，所述插座绝缘构件具有穿过所述插座绝缘构件延伸的插座绝缘构件开口，所述插座绝缘构件开口设置为与所述至少一个插座的纵向轴线成一直线。
10.根据权利要求9所述的连接器系统，其中，所述第二端子具有第二端子第一配合部段和第二端子过渡部段。
11.根据权利要求10所述的连接器系统，其中，所述第二端子第一配合部段设置在所述插座配合部段的插座端子接收腔中，并与所述连续插座外壁间隔开。
12.根据权利要求11所述的连接器系统，其中，所述第二端子过渡部段设置在所述插座过渡部段的插座绝缘构件开口中，以及所述插座绝缘构件的绝缘构件开口中。
13.根据权利要求1所述的连接器系统，其中，在所述插座配合部段中设有保持构件，所述保持构件是内弹簧。
14.根据权利要求13所述的连接器系统，其中，所述内弹簧具有基座部段和固定部段，所述基座部段围绕所述内弹簧的周向设置，所述基座部段具有定位肩部和倾斜表面。
15.根据权利要求14所述的连接器系统，其中，所述固定部段具有从所述基座部段朝向远离所述倾斜表面的方向延伸的弹性的接触臂，所述接触臂通过槽间隔开。
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