CN114865351A - 一种带旋转结构的正交连接器 - Google Patents

Abstract

一种带旋转结构的正交连接器，包括安装在绝缘体座内里的多个端子模块，端子模块若干信号端子和接地端子，信号端子和接地端子成排设置并通过安装板进行固定，相邻的两个接地端子中间设置有一个信号端子差分对，信号端子包括压接端主体端且主体端中心线与压接端中心线不重合，一个信号差分对中的两个信号端子压接端分别绕其对应的信号端子主体部中心线朝不同方向旋转并发生偏移，一个端子模块上一个信号差分对的两个信号端子鱼眼连线与相邻端子模块上一个信号差分对的两个信号端子鱼眼连线垂直，能够满足位于PCB板两侧的对插部沿纵轴A实现对插部正交连接。

Description

一种带旋转结构的正交连接器

技术领域

本发明属于背板领域，特别涉及一种带旋转结构的正交连接器。

背景技术

在现代数据通讯传输系统中，传输速率愈来愈高，高速互联系统广泛应用于通讯网络与数据交换系统中，高速背板连接器作为数据通讯的核心桥梁，对其性能要求愈来愈高，随着设备朝着小型化、高密度化的发展，对空间利用率要求越来越高，连接器出现各种各样布局形式，正交连接器能够实现90度的旋转，大大提升了在某种特定情况下的空间利用率；

高速背板连接器高速信号传输主要通过公端与母端配合使用实现，正交方式的实现主要通过母端或公端折弯实现，由于母端结构复杂，折弯对空间布局和工艺要求较高，较难实现，公端偏移折弯结构形式不够灵活，且信号路径折弯错位易导致信号质量传输下降，破坏信号完成性(SI)。

如图1所示现有技术主主要通过公端信号端子偏移折弯实现，但该方式导致鱼眼面与插针面形成较大错位偏移，高速信号在此路径突变，出现大的信号折射和反射，造成信号传输质量，影响信号完整性。

发明内容

为了克服现有不足，本发明的目的在于提出一种通过将信号端子绕Z轴方向进行旋转使信号端子中心线和接地端子中心线在X方向和Y方向偏移一定的距离从而使公端满足90度或者270正交使用要求的正交连接器。

本发明的目的是采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种带旋转结构的正交连接器，包括PCB板3，PCB板3两侧均设置有配合使用的对插部和插合部，PCB板3两侧的对插部呈正交设置，对插部从PCB板(3)两侧对插于PCB板3。

进一步的，对插部包括安装在绝缘体座11内的多个端子模块，每个端子模块包括安装板、若干信号端子6和接地端子，信号端子6和接地端子成排设置并通过安装板进行固定，相邻的两个接地端子中间设置有一个信号端子差分对，一个信号端子差分对包括两个信号端子6。

进一步的，信号端子6包括信号端子压接端和沿插接平面15延伸的信号端子主体端，信号端子主体端的中心线与信号端子压接端中心线不重合，一个信号差分对中的两个信号端子压接端分别绕其对应的信号端子主体部中心线606朝不同方向旋转并发生偏移。

进一步的，一个信号差分对中两个信号端子压接端分别位于插接平面15的两侧。

进一步的，信号端子压接端为鱼眼结构，鱼眼结构上设置有信号端子鱼眼602，一个端子模块上一个信号差分对的两个信号端子鱼眼连线13与相邻端子模块上一个信号差分对的两个信号端子鱼眼连线13垂直，用于满足位于PCB板3两侧的对插部沿纵轴A实现对插部正交连接。

进一步的，接地端子包括接地端子都包括沿插接平面15延伸的接地端子主体部和沿接地端子主体部中心线延伸的接地端子压接部，接地端子主体部和接地端子压接部通过接地端子连接部相连，接地端子压接端也为鱼眼结构。

进一步的，对插部中信号端子压接部和接地端子压接部从安装板的同一侧凸出于安装板，用于与印制板3插接配合，信号端子主体部和接地端子主体部从安装板另一侧凸出于安装板，用于与对应的插合部插接配合。

一种印制板，所述印制板与一种带旋转结构的正交连接器进行插接配合，所述印制板上开设有信号端子安装孔301和接地端子安装孔302，信号端子安装孔301用于同时容纳从印制板3两侧对插的信号端子压接端，两个信号端子压接端在同一个信号端子安装孔301内接触并导通；接地端子安装孔302用于同时容纳从印制板3两侧对插的接地端子压接端，两个接地端子压接端在同一个接地端子安装孔302内接触并导通。

进一步的，信号端子安装孔301结合为用于容纳一个信号差分对信号端子压接部的孔对，一个孔对中的两个信号端子安装孔301之间形成孔轴，信号端子安装孔301排成行和列，一列安装孔中的孔轴305与相邻一列安装孔上的孔轴306垂直。

借由上述技术方案，本发明的优点是：

1、信号端子主体端的中心线与信号端子压接端中心线不重合，一个信号差分对中的两个信号端子压接端分别绕其对应的信号端子主体部中心线朝不同方向旋转并发生偏移，能够满足第一正交公端和第二正交公端的90度或者270度的正交使用要求。

2、信号端子鱼眼部相对错位旋转能够减少信号在不均匀段的折射与反射，降低高频信号损耗、改善SI性能。

3、一个端子模块上一个信号差分对的两个信号端子鱼眼连线与相邻端子模块上一个信号差分对的两个信号端子鱼眼连线垂直，用于满足位于PCB板两侧的第一正交公端和第二正交公端沿纵轴A实现对插部正交连接。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是现有技术中公端内信号端子的偏移方案示意图；

图2是本发明一种带旋转结构的正交连接器中信号端子和接地端子的结构示意图；

图3是图2的立体图；

图4是图3的侧视图；

图5是带旋转结构的正交连接器中信号端子鱼眼部和接地端子鱼眼部的仰视图；

图6是本发明一种带旋转结构的正交连接器的结构示意图；

图7是本发明一种带旋转结构的正交连接器中公端的装配组合图；

图8a是图7中公端的结构示意图；

图8b是8a的俯视图；

图8c是8a的仰视图；

图9是端子模块中的信号端子和接地端子的示意图；

图10是端子模块中的正视图；

图11是图10的俯视图；

图12是图10的侧视图；

图13是PCB板的结构示意图；

图14是信号差分对分别从PCB板两侧对插的结构示意图。

【附图标记】

1-第一正交公端，2-第一母端，3-PCB板，301-信号端子安装孔，302-接地端子安装孔，303-waferA孔对，304-waferB孔对，305-waferA孔轴，306-waferB孔轴，4-第二正交公端，5-第二母端，6-信号端子，601-信号端子鱼眼部，602-信号端子鱼眼，603-信号端子主体部，604-信号端子限位部,605-信号端子连接部，606-信号端子主体部中心线，607-信号端子鱼眼部中心线，7-第一接地端子，701-接地端子鱼眼部，702-第一接地端子限位部，703-第一接地端子主体部，704-第一接地端子鱼眼，705-第一接地端子连接部，708-第一接地端子主体部中心线，709-第一接地端子鱼眼部中心线，8-第二接地端子，801-第二接地端子限位部，802-第二接地端子鱼眼部，803-第二接地端子主体部，804-第二接地端子鱼眼，805-第二接地端子连接部，806-第二接地端子主体部中心线，807-第二接地端子鱼眼部中心线，9-waferA，10-waferB，11-绝缘体座，12-塑胶，13-信号对鱼眼连线，14-接地端子鱼连线，15-插接平面，A-纵轴。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种带旋转结构的正交连接器其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

请参阅图2至图13，一种带旋转结构的正交连接器，包括第一正交公端1、第一母端2、PCB板3、第二正交公端4、第二母端5，第一母端2与第一正交公1端配合使用位于PCB板3的一侧，第二母端5与第二正交公端3配合使用位于PCB板3的另一侧。第一正交公端1和第二正交公端4呈正交设置，第一正交公端1和第二正交公端4对插于PCB板3并通过PCB板3相接触和连通。一种带旋转结构的正交连接器还包括纵轴A，纵轴A从第一正交公端1通过第二正交公端4延伸，可选的，第一正交公端1和第二正交公端4可以彼此完全一样，第一母端2和第二母端5也可以彼此完全一样。

第一正交公端1和第二正交公端4沿纵轴A彼此大致呈直线取向，并且第一正交公端1和第二正交公端4在纵轴A周围相对于彼此偏移90度或者270度以在其间形成正交连接。第一母端2和第二母端5同样在纵轴A周围相对于彼此偏移90度或者270度。

正交公端包括若插接平面15、干个信号端子6、接地端子和绝缘体座11，信号端子6、接地端子设置在绝缘体座11内；信号端子6包括信号端子主体部603、信号端子连接部605和信号端子鱼眼部601，信号端子主体部中心线606和接地端子主体部中心线构成的平面为插接平面15，信号端子主体部603沿插接平面15延伸，信号端子鱼眼部601为压接部，信号端子鱼眼部601上设置有信号端子鱼眼602；信号端子连接部605位于端子主体部603下方、信号端子鱼眼部601位于信号端子连接部605下方，信号端子连接部605用于将端子主体部603和信号端子鱼眼部601进行连接；信号端子连接部605底部两侧还设置有凸出于连接部605的信号端子限位部604，信号端子连接部605、信号端子鱼眼部601和信号端子连接部605为一体设置。

如图2和图5所示，信号端子主体部中心线606与信号端子鱼眼部中心线607不重合，建立XYZ坐标系，信号端子连接部605绕信号端子主体部中心线606旋转一定的角度，信号端子鱼眼部601在信号端子连接部605的作用下也绕信号端子主体部中心线606旋转，旋转后的信号端子鱼眼部601位置也发生变化，即信号端子鱼眼部601在X、Y方向上偏移一定的距离，信号端子连接部605和信号端子鱼眼部601相对错位，信号端子连接部605和信号端子鱼眼部601相对错位旋转能够减少信号在不均匀段的折射与反射，降低高频信号损耗、改善SI性能。请参阅图5，相邻两个信号端子6构成一个信号差分对，一个差分对中的两个信号端子鱼眼部601分别绕对应的信号端子主体部中心线606朝不同的方向旋转，即一个信号差分对中的两个信号端子鱼眼部601旋转后位置发生不同的变化形成错位，一个差分对中的一个信号端子鱼眼部601朝插接平面15一侧偏移、另一个信号端子鱼眼部601向插接平面15另一侧偏移，即一个差分对中的两个信号端子鱼眼部601分别位于插接平面15两侧；另外，一个信号差分对中两个信号端子鱼眼部601旋转后相互靠近，能够增加耦合。请参阅图2和图3，接地端子包括第一接地端子7和第二接地端子8，其中第一接地端子7包括沿插接平面15延伸的第一接地端子主体部703、沿第一接地端子主体部中心线708延伸的第一接地端子连接部705、第一接地端子鱼眼部701，第一接地端子鱼眼部701为压接部，第一接地端子鱼眼部701上设置有第一接地端子鱼眼704；第一接地端子连接部705位于第一接地端子主体部703下方、第一接地端子鱼眼部701位于第一接地端子连接部705下方，第一接地端子主体部703、第一接地端子连接部705、第一接地端子鱼眼部701为一体设置，另外，第一接地端子连接部705底部一侧还设置有第一接地端子限位部702。请参阅图2，第一接地端子主体部703和第一接地端子鱼眼部701位于同一平面但第一接地端子主体部中心线708和第一接地端子鱼眼部中心线709不重合。第二接地端子8包括沿插接平面15延伸的第二接地端子主体部803，第二接地端子连接部805、第二接地端子鱼眼部802，第二接地端子连接部805一端与第二接地端子主体部803相连、另一端与第二接地端子鱼眼部802相连，每个第二接地端子鱼眼部802上均设置有第二接地端子鱼眼804，第二接地端子连接部805、第二接地端子鱼眼部802，第二接地端子连接部805为一体设置且都位于同一平面上，第二接地端子连接部805底部侧部还设置有第二接地端子限位部801。本实施例中第二接地端子鱼眼部802设置有两个，在本发明的其他实施例中第二接地端子鱼眼部802数量根据使用需要设置。

请参阅图7至图10，信号端子6和接地端子成排冲压制成，信号端子6和接地端子成排冲压之后进行注塑形成wafer，wafer包括waferA9和waferB10，waferA9和waferB10有相似的结构和组成，只是waferA9和waferB10上的信号端子6之间有一定的错位。如图10所示，每个wafer包括塑胶12、多个信号端子6、接地端子，加工wafer时，采用一体注塑成型的方式将多个信号端子6和接地端子注塑在一起从而形成wafer，并使信号端子6和接地端子分布在塑胶12内；信号端子鱼眼部602和信号端子主体部603凸出于塑胶12，接地端子鱼眼部和接地端子主体部也凸出于塑胶12。如图9所示，每个wafer成排的端子中一端为第一接地端子7、另一端为第二接地端子8、中间位置设置多个第二接地端子8和信号端子6，相邻两个信号端子3形成一个差分对，差分对设于两个接地端子之间。

如图7和图8所示，多个waferA9和waferB10平行设置在绝缘体座11内装配形成连接器，绝缘体座11内的waferA9和waferB10交错设置；如图8b所示，绝缘体座11两个侧壁上端对应设置有多个凹槽，wafer上的塑胶12两端进入凹槽内并与凹槽进行过盈配合从而将wafer固定安装在绝缘体座11内，将waferA9和waferB10安装在绝缘体座11内后waferA9和waferB10上的信号端子鱼眼部602和接地端子鱼眼部凸出于绝缘体座11，用于插在PCB板3上。请参阅图8c和图11，从与母端的插合端看信号端子主体部603与接地端子主体部位于同一水平线上，与对应的母端对插配合。

请参阅图8a，waferA9上一个差分对中两个信号端子鱼眼连线13与相邻的waferB10上的差分对两个信号端子鱼眼连线13垂直，同时请参阅图5，插接平面15俯视图与接地端子鱼眼连接14重合，一个差分对中两个信号端子鱼眼连线13与接地端子鱼连线14方向、垂直于接地端子鱼连线14的方向均呈45度角，能够满足第一正交公端1和第二正交公端4的90度或者270度的正交使用要求。

请参阅图13，PCB板3上设置有多个信号端子安装孔301和接地端子安装孔302，一个信号端子安装孔301能够容纳分别从印制板3两侧插入该孔内的两个信号端子鱼眼部601，一个接地端子安装孔302能够容纳分别从印制板3两侧插入该孔内的两个接地端子鱼眼部。信号端子安装孔301和接地端子安装孔302与正交公端内的信号端子6和接地端子相对应，本实施例中信号端子安装孔301和接地端子安装孔302为通孔，在本发明的其他实施例中也可以为其他类型的孔，比如盲孔。信号端子安装孔301和接地端子安装孔302排成行和列，每一列中相邻的两个信号端子安装孔301为wafer差分对孔对，wafer差分对孔对用于供信号端子差分对的鱼眼部插入，wafer差分对孔对中两个信号端子安装孔301之间形成孔轴，wafer差分对孔对包括waferA孔对303和waferB孔对304，waferA孔对两个信号端子安装孔301之间形成waferA孔轴305，waferB孔对两个信号端子安装孔301之间形成waferB孔轴306。一列安装孔中的孔轴305与相邻一列安装孔上的孔轴306形成的角度为β，β为90度，即waferA孔轴305与waferB孔轴306垂直。

请参阅图6和图13，第二正交公端4与第一正交公端1呈90度或者270度正交设置，正交后的第二正交公端4与第一正交公端1内的部分信号端子6对插在相同的信号端子安装孔301内，第二正交公端4与第一正交公端1内的部分接地端子对插在相同的接地端子安装孔302内。第一正交公端1和第二正交公端4部分端子从印制板3两侧插入印制板3相同孔位的具体过程如下，请参阅图14，以第一正交公端1上的一个信号差分对和第二正交公端4上与之对应的一个信号差分对为例，第一正交公端1上信号差分对的信号端子鱼眼部602从PCB板3一侧插入wafer差分对孔对的信号端子安装孔301内，因为一个wafer上的信号差分对的两个信号端子鱼眼连线13与相邻wafer信号差分对的两个信号端子鱼眼连线13垂直，能够满足第一正交公端1和第二正交公端4的正交要求，所以与第一正交公端1正交的第二正交公端4从PCB板3另一侧插入PCB板3时，与第一正交公端1上信号差分对相对应的信号差分对的信号端子鱼眼部602从PCB板3另一侧插入与之相同的两个信号端子安装孔301内，插入到相同信号端子安装孔301内的信号端子鱼眼部602相接触并导通。同理，第一正交公端1上的接地端子鱼眼部从PCB板3一侧插入接地端子安装孔302内，第二正交公端4上的接地端子鱼眼部从PCB板3另一侧插入与之相同的接地端子安装孔302内，位于相同接地端子安装孔302内的地端子鱼眼部相接触，从而使两个接地端子相导通。通过信号端子之间的接触和接地端子之间的接触实现正交后的第二正交公端4与第一正交公端1之间的连通，从而使信号能够通过在第一母端2、第一正交公端1传递至第二正交公端4、第二母端5，或者从第二母端5、第二正交公端4传递至第一正交公端1、第一母端2。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种带旋转结构的正交连接器，其特征在于：包括PCB板(3)，PCB板(3)两侧均设置有配合使用的对插部和插合部，PCB板(3)两侧的对插部呈正交设置，对插部从PCB板(3)两侧对插于PCB板(3)。

2.根据权利要求1所述的一种带旋转结构的正交连接器，其特征在于：对插部包括安装在绝缘体座(11)内里的多个端子模块，每个端子模块包括安装板、若干信号端子(6)和接地端子，信号端子(6)和接地端子成排设置并通过安装板进行固定，相邻的两个接地端子中间设置有一个信号端子差分对，一个信号端子差分对包括两个信号端子(6)。

3.根据权利要求2所述的一种带旋转结构的正交连接器，其特征在于：信号端子(6)包括信号端子压接端和沿插接平面(15)延伸的信号端子主体端，信号端子主体端的中心线与信号端子压接端中心线不重合，一个信号差分对中的两个信号端子压接端分别绕其对应的信号端子主体端的中心线(606)朝不同方向旋转并发生偏移。

4.根据权利要求3所述的一种带旋转结构的正交连接器，其特征在于：一个信号差分对中两个信号端子压接端分别位于插接平面(15)的两侧。

5.根据权利要求4所述的一种带旋转结构的正交连接器，其特征在于：信号端子压接端为鱼眼结构，鱼眼结构上设置有信号端子鱼眼(602)，一个端子模块上信号差分对的两个信号端子鱼眼连线(13)与相邻端子模块上信号差分对的两个信号端子鱼眼连线(13)相垂直，用于满足位于PCB板(3)两侧的对插部沿纵轴A实现对插部正交连接。

6.根据权利要求2所述的一种带旋转结构的正交连接器，其特征在于：接地端子包括沿插接平面(15)延伸的接地端子主体端和接地端子压接端，接地端子主体端和接地端子压接端通过接地端子连接部相连，接地端子压接端为鱼眼结构。

7.根据权利要求2所述的一种带旋转结构的正交连接器，其特征在于：对插部中信号端子压接端(601)和接地端子压接端从安装板的同一侧凸出于安装板，用于与印制板(3)插接配合；信号端子主体部和接地端子主体部从安装板另一侧凸出于安装板，用于与对应的插合部插接配合。

8.一种印制板，其特征在于：所述印制板与权利要求1-7任一所述的一种带旋转结构的正交连接器进行插接配合，所述印制板上开设有信号端子安装孔(301)和接地端子安装孔(302)，信号端子安装孔(301)用于同时容纳从印制板(3)两侧插入的信号端子压接端，两个信号端子压接端在同一个信号端子安装孔(301)内接触并导通；接地端子安装孔(302)用于同时容纳从印制板(3)两侧插入的接地端子压接端，两个接地端子压接端在同一个接地端子安装孔(302)内接触并导通。

9.根据权利要求8所述的一种印制板，其特征在于：信号端子安装孔(301)结合为用于容纳一个信号差分对压接部的孔对，一个孔对中的两个信号端子安装孔(301)之间形成孔轴，信号端子安装孔(301)排成行和列，一列安装孔中的孔轴(305)与相邻一列安装孔上的孔轴(306)相垂直。

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