CN1201280A - 带屏蔽装置的电连接器 - Google Patents

Abstract

一种带屏蔽装置的电连接器包括一个绝缘壳,绝缘壳前配合端的一大部分外面套有一个前ESD屏蔽罩,后端的一大部分外面套有一个后EMI屏蔽罩。该前ESD屏蔽罩通过绝缘壳上将两屏蔽罩隔开的外凸段与后EMI屏蔽罩实现电气隔离。该电连接器与一个配对连接器配对使用,该配对连接器包括一个外周金属屏蔽罩,其前端被折回以形成一个闩锁臂,用以与装在带屏蔽装置电连接器绝缘壳的前配合端内部的闩锁元件相啮合。

Description

带屏蔽装置的电连接器

本发明大致涉及电连接器技术，并具体涉及一种具有ESD(静电放电)和EMI(电磁干扰)保护装置的电连接器。

电连接器广泛应用于各个领域，一些连接器只用于将电能从电源传输至适当的用电器。另一些电连接器用于将信号传输线路与印刷电路板、其它电子装置或者其它配对连接器相互连接。信号传输线通过一系列导体传输信号，这些导体最好沿其长度方向实现彼此分离和电磁隔离。有一种混合连接器，从其连接器界面中既传输电能又传输信号和/或数据。

有些电连接器上也装有各种各样的屏蔽结构、接地结构或类似装置，用以对其起保护作用或者在电连接器内部实现与传输线或其接头之间的电气互连。例如，有些电连接器上装有屏蔽结构以保护其免受静电放电(ESD)的侵害，当连接器与另一个导体相接触时会发生静电放电，该导体可能是一个配对连接器。本质上，ESD屏蔽结构用于消耗静电荷。

连接器也可能装有抗电磁干扰(EMI)的屏蔽结构。本质上，EMI屏蔽结构起到使电路免受外界辐射干扰的作用，并防止电磁干扰向连接器外部辐射。

典型地，ESD和EMI屏蔽结构是由冲压成形的导电金属板部件充当的，通常这种部件包在连接器壳周围。该金属屏蔽罩可能是一单体结构也可能是一种多体结构，该屏蔽罩上的各部件彼此刚性配合。这种屏蔽结构通常既充当ESD屏蔽罩又充当EMI屏蔽罩。某些情况下，一对金属屏蔽罩可能由绝缘的连接器壳上的某些部分将其彼此分开，但此时两个金属屏蔽罩其中之一基本上要装在连接器的内部。

到此为止，单体屏蔽罩或多体屏蔽罩同时起到ESD屏蔽和EMI屏蔽作用时并没有多大区别，因为这种连接器主要是用于传递信号的。换句话说，少量静电荷的消耗并不会对EMI屏蔽罩的接地产生任何影响，即使是将屏蔽罩与插有连接器的电路板相连。

然而，随着所谓“混合”电连接器的出现，ESD和EMI混合型屏蔽罩就出现了问题。混合连接器是一种将信号传输线/接头和动力线/接头合为一体的电连接器。如果在混合连接器中的ESD屏蔽罩和EMI屏蔽罩相同或者共地，如都接至印刷线路板，从一条动力线/接头放出的电荷可能烧毁印刷电路板，甚至使电路过载。需要研制一种简单的接地装置来解决上述问题，其中ESD接地装置要与EMI接地装置实现电隔离，以用于这种动力和信号共同传输的电连接器中，而该装置不至过于复杂。该装置最好使用电连接器的标准件，而不用外加额外的接地器件。本发明正是旨在满足这一需要进而解决上述问题的。

因此，本发明的一个目的是提供一种具有新的改进型屏蔽装置的电连接器，其中ESM屏蔽罩与EMI屏蔽罩彼此电气隔离。

本发明的示范实施方案中，电连接器包括一个绝缘壳，它具有前配合端和后端。前ESD屏蔽罩罩在绝缘壳前配合端至少一大部分的外侧。后EMI屏蔽罩在绝缘壳后端至少一大部分的外侧。前ESD屏蔽罩和后EMI屏蔽罩通过绝缘壳上向外凸出的使两屏蔽罩相分离的部分，实现电气隔离。因而，无需任何外加的绝缘部件。

这里所公开的绝缘壳的前配合端包括一个插座，用于容纳配对连接器的插头。前ESD屏蔽罩在插座外面，从而使插座构成了位于ESD屏蔽罩和配对连接器的插头之间的绝缘罩。这里公开的插座通常是矩形的，而ESD屏蔽罩则包括一个罩在矩形插座外的矩形屏蔽板。

本发明的一个特点是前ESD屏蔽罩包括至少一个固位段，用于将屏蔽罩锁紧到绝缘壳上的外凸起上。在优选实施方案中，外凸起作成外周凸缘形状。ESD屏蔽罩包括至少一个固位接头片，用于包住外周凸缘，以将ESD屏蔽罩固定在绝缘壳上。

在此公开的本发明是一种适于装在印刷电路板上的带屏蔽装置的电连接器，该连接器是从一个导电托架的开口中插入印刷线路板的，前ESD屏蔽罩可插入导电托架的开口中从而与导电托架沿开口轮廓实现配合。后EMI屏蔽罩上装有接地装置，可与印刷电路板上的接地电路相接通。

上述带屏蔽装置的电连接器适于与一包括金属外围屏蔽罩的配对连接器配对使用。在配对连接器的外周屏蔽罩和带屏蔽罩电连接器的绝缘壳之间有一配对互锁闩锁装置。该配对互锁闩锁装置包括一闩臂，该闩臂是由外围金属屏蔽罩的前端弯折而成的，用于与装在绝缘壳的前配合端内的闩锁件相配合。

本发明的其它目标，特点及优点将在下面参照附图所进行的阐述中一目了然。

本发明的新颖之处在附录的权利要求书中提出。本发明及其目标和优点可能会在下面参照附图所进行的陈述中得以更透彻的理解，其中各图中相同的标号代表同一零件，其中：

图1是一个连接器组件的透视图，该组件包括一个插座和一个插头，该插座采用了本发明原理；

图2是该连接器组件从图1所示位置旋转180°所得的透视图；

图3是插座部件的分解透视图；

图4是插头部件的分解透视图；

图5是连接器组件在装配位置的俯视图；

图6是图5中对接体沿6-6线的垂直剖面图；

图7是图5中对接体沿7-7线的垂直剖面图；

图8是图5中对接体的沿8-8线的垂直剖面图；

图9是沿图8中9-9线所得的水平剖面图；

图10是沿图7中10-10线所得的垂直剖面图。

下面参照附图对本发明进行详述，首先参照图1和图2，一个电连接器组件，总体上用标号12标出，包括插座，用标号14标出和插头，用标号16标出。插头16可沿箭头“A”方向插入插座14。插座14可装在印刷线路板18上端。插座的前端可从导电支架22上的开口20中装入插座，导电支架22可以构成其上固定有连接器组件的机箱的一部分。

参照图3并结合图1和图2，插座14大致包括一个绝缘壳，以标号24标出，用塑料或类似材料模压而成。该绝缘壳有一矩形前配合端26和一后端28，两者之间有一向外凸出的外周凸缘30。该绝缘壳上还有一个向前凸出的内配合段32，该配合段上有侧向外伸的翼段32a。

插座14上有一接头阵列，以标号34标出，装在绝缘壳24内。该接头阵列包括四个信号凹接头36，可沿箭头“B”(图3)方向插入绝缘壳24内的四个接头插道中。该接头阵列还包括四个片状动力接头40，可插入绝缘壳配合段32上的翼段32a相对端的开口凹槽42中。信号接头36上有尾部36a而动力接头40上有尾部40a，都用于插入印刷线路板18上适当的插孔中然后焊在线路板上和/或插孔内，以实现与电路线的连通。信号接头36被一接地板44竖直分开，该板可插入绝缘壳配合段32上的竖缝46中。从图3中可看出：有一水平缝48横切竖缝46，形成十字结构。

接头14包括一个尾对准器，用标号50标出，该尾对准器上有一钩状闩臂52，用以在绝缘壳的后端将尾对准器卡在绝缘壳24下方。该尾对准器在带缝隔板46位置两侧的相对面上各有4个尾对准孔54，分别用于接收信号接头36的尾部36a和动力接头40的尾部40a。隔板56包括一竖缝56a，用于插接地板44。

插座14包括一前ESD屏蔽罩，以标号58标出，该屏蔽罩在绝缘壳24前配合端26的外部。屏蔽罩58是用导电金属板材拉拨成的单体结构。更特别地，ESD屏蔽罩包括一矩形屏蔽壳60，从大致为平面的外周凸缘62上向前凸出。屏蔽壳60的尺寸和形状适于套在绝缘壳的矩形前配合端26上，凸缘62可以紧靠在绝缘壳外周凸缘30的前端面上。多个固位接头64从绝缘壳凸缘30上的缺口66中弯过，将凸缘包住并将前ESD屏蔽罩58固定在绝缘壳上。

插头14还包括一个后EMI屏蔽罩，以标号68标出。屏蔽罩68是用导电金属板材拉拨成的单体结构。该后EMI屏蔽罩基本为矩形或盒形结构，大体上全套在绝缘壳24的后端28上，即大体上从绝缘壳向外凸出的外周凸缘30后方套在整个绝缘壳上。EMI屏蔽罩68上有一对固位接头片68a，包在绝缘壳24的下部。在EMI屏蔽罩每一侧壁72上都有一对从该侧壁向下伸出的尾段70和一个叉栓71，用以插入印刷线路板18相应的定位孔中。尾段70和叉柱71不仅起到连接器固定杆的作用，而且还焊在印刷线路板上和/或定位孔中，起到与印刷线路板上的接地电路相连接的作用。最后，后EMI屏蔽罩68还包括一向内弯曲的弹簧臂74，是由侧壁72和顶壁73冲压成型的，用于与插头16的外屏蔽罩相配合，如下所述。

前ESD屏蔽罩58套在绝缘壳24前配合端26的至少一大段的外侧，起到消耗配对插头16上的静电放电电荷以及从插头动力接头上释放出的任何电荷的作用。该前ESD屏蔽罩也将消耗任何由外界物体释放的电荷，如某些不正确插入插座14内的工具和那些可能与从如图1中连接器的前端可看到的动力接头40相接合的工具。前ESD屏蔽罩从导电托架22的开口20中插头并与托架完全配合，用以从该处消耗电荷，前ESD屏蔽罩58在某些程度上还将起到EMI屏蔽罩的作用。

后EMI屏蔽罩68可有效地保护接头阵列34的接头界面区域，使其免受外界辐射的侵害，也可以有效地防止从连接器上发射出的内部射线射到其它电器元件上，如在印刷线路板18上与之相邻的部件。该后EMI屏蔽罩套在凸缘30后方的绝缘壳24大致整个后端28的外面。

前ESD屏蔽罩58通过绝缘壳28向外凸出的外周凸缘30与后EMI屏蔽罩68实现电气隔离。本质上，该绝缘凸缘将两个单体屏蔽罩在物理上和电气上予以隔离，以使前ESD屏蔽罩58可接地至导电托架22上，同时后EMI屏蔽罩68可独立地接地于印刷线路板18上。

为了将后EMI屏蔽罩68起到的屏蔽作用最大化，但确保该屏蔽罩与前ESD屏蔽罩58实现电气隔离，该后屏蔽罩的前缘上开有矩形凹口71。该凹口71与固位接头片64在一条直线上，并确保前罩和后罩不会彼此接触。在替代方案中，前ESD屏蔽罩58的整个前缘的长度应设计得不至使其伸至凸缘30处，如果伸至该处就应省去凹处。

参照图4并结合图1，图2，插头16包括一个绝缘壳，以标号76标出，该壳体包括前配合端76a和后端76b。在该壳内装有4个信号接头78，用与插座14的信号接头36实现电气连接。该壳内还装有4个动力接头80，用与插座的动力接头40实现电气连接。接地板82水平地将信号接头彼此隔开，并插在插座配合段32的横缝48中。水平接地板82同时插入插座的竖接地板44的缝84中(图3)，形成一个十字形的接地板外轮廓。

插头16有一屏蔽结构，该结构包括一大致为矩形、盒形的屏蔽罩86，该屏蔽罩可套在绝缘壳76的大部分上。屏蔽罩86是用金属板材冲压成形的单体结构，其包括多个向前伸出的定位接头片88，嵌在绝缘壳76的前配合端76a外周凸缘92上的缺口90中。

插头16的屏蔽结构还包括一后外壳，该壳有一上半壳94和下半壳96。这两个半壳均由金属薄板材料冲压成形并且有前凸固位钩98，该钩卡入屏蔽罩86的固位狭缝100中将半壳固定在屏蔽罩上。当两半壳94和96相对旋转时固位钩98旋入狭缝100中，以使下半壳96上的闩臂102与上半壳94的闩臂104相卡紧，以将绝缘壳16的后端全部包住。下半壳96包括一个卷边结构106，用于夹有电缆108的外面。

插头16包括一绝缘套管110，该套管用过模压的方法套在屏蔽罩86后端上，套住半壳94和96的全部并套住电缆108和连接器的交界区。该过模压套管不仅在连接器后部外围形成绝缘层，而且充当了电缆108的应变释放体，如图1和图2所示，套筒并未伸到绝缘壳前配合端76a处，因而使屏蔽罩86的前端部分露在外面。套管的前端上还有一切口112，用以容纳屏蔽罩86的弹簧闩臂114。

插头16上，屏蔽罩86通过半壳94和96与电缆108内的接地条108a相连接。因而，屏蔽罩86可同时起到ESD和EMI屏蔽罩的作用。

图5-10示出连接器组件12的更多细节，包括在完全对接位置上的插座14和插头16。电缆108和信号接头、动力接头与十字接地板44和82之间的相互关系均不在此详述。如需要，这些细节可在与本申请共同未决的申请号为08/783,418中找到，该申请于1997年1月14日提交，已转让给本发明的受让人，本文在此引入该申请作为参考。图5-9清楚地表示出了插座14绝缘壳24上的外凸外周凸缘30是怎样将插座的前ESD屏蔽罩58与后EMI屏蔽罩68进行电气隔离的。图9示出插座14的后EMI屏蔽罩68上的弹簧臂74是怎样与插头16屏蔽罩86的侧面相配合的。

如图7所示，插座14的绝缘壳包括一内闩锁台肩116，用以与插头16的弹簧闩臂114相啮合。更具体地是，如可从图1，2和4中清楚看到的，闩臂114是一个从插头16屏蔽罩86的前端向后伸出的悬臂。屏蔽罩86本身是用金属板材冲压成形的，而该闩臂则是将金属屏蔽罩前缘折回形成的。该闩臂包括一加粗头部114a，该头部在闩臂的伸出末端处。悬臂闩臂的根部也加粗了，形成一对向外凹出的朝后的台肩114b。这样，如图7所示闩臂的闩锁台肩114b现在就可以与绝缘壳内的一对内部闩锁台肩116相啮合了，该对内闩锁台肩在插座14的前配合端内。从图7中还可看到，闩臂的加粗末端114a是怎样伸入套管110的切口112中的，以便使操作者可以按压闩臂，从而将由闩锁台肩114b和116构成的互补啮合闩锁装置释放，以将两连接器脱开。因为是用插头的闩臂114与插座的绝缘体相啮合的，所以当闩臂松开后，插头16的外周金属屏蔽罩86仍然与插座14的任一个屏蔽罩相隔开。

应当理解，本发明可在不脱离本发明精神或中心特征的情况下采用其它形式的实施方案。而本实施例和实施方案在所有方面均应理解为是示例性的而并非限制性的，而且本发明不限于本文所述的细节。

Claims (26)

1.一种带屏蔽装置的电连接器，包括：

一个绝缘壳，有一个前配合端和一个后端；

一个前ESD屏蔽罩，套在绝缘壳前配合端的一大部分的外侧；

一个后EMI屏蔽罩，套在绝缘壳后端的一大部分的外侧；

其特征在于前ESD屏蔽罩通过绝缘壳上一个将前后屏蔽罩分开的外凸段，与后EMI屏蔽罩实现电气隔离。

2.权利要求1的带屏蔽装置的电连接器，其特征在于上述绝缘壳的前配合端包括一插座，用于插接配对连接器的插头，前配合端套在插座的外面，使插座构成了ESD屏蔽罩和配对连接器接头之间的绝缘壁。

3.权利要求2的带屏蔽装置的电连接器，其特征在于上述插座大致为矩形，且ESD屏蔽罩包括一个套在矩形插座外的矩形屏蔽板。

4.权利要求1的带屏蔽装置的电连接器，其特征在于上述前ESD屏蔽罩包括至少一个固位段，用于将该屏蔽罩锁紧在绝缘壳的该外凸段上。

5.权利要求1的带屏蔽装置的电连接器，其特征在于上述绝缘壳的外凸段包括一个外周凸缘。

6.权利要求5的带屏蔽装置的电连接器，其特征在于上述前ESD屏蔽罩包括至少一个固位接头片，包住该外周凸缘，用以将该ESD屏蔽罩固定在绝缘壳上。

7.一种配对连接器，与权利要求1的带屏蔽装置的电连接器配对使用，包括一外周金属屏蔽罩和一套互补啮合闩锁装置，该装置装在配对连接器外周金属屏蔽罩和带屏蔽装置电连接器的绝缘壳之间。

8.权利要求7的配合体，其特征在于上述互补啮合闩锁装置包括一个装在绝缘壳的前配合端内的闩锁元件。

9.权利要求7的配合件，其特征在于上述互补啮合闩锁装置包括一个闩锁臂，由上述外周金属屏蔽罩的前端折回形成。

10.权利要求9的配合件，其特征在于上述互补啮合闩锁装置包括一个装在绝缘壳前配合端内的闩锁元件。

11.一种带屏蔽装置的电连接器组件，装在一个电路元件上，其一部分从一个导电板上的开口伸入内部，其包括：

一个绝缘壳，包括一个前配合端和一个后端；

一个前导电屏蔽罩，套在绝缘壳的前配合端的一大部分外面，该前屏蔽罩与上述导电板在其上的开口处相配合；

一个后屏蔽罩，套在绝缘壳后端的一大部分外面，该后导电屏蔽罩上有与上述印刷电路板上的接地电路相连的接地装置；

其特征在于前屏蔽罩与后屏蔽罩通过一个绝缘壳上将两屏蔽罩分开的外凸段隔离开来。

12.权利要求11的带屏蔽装置的电连接器，其特征在于绝缘壳上的该前配合端包括一个插座，用以插放配对连接器的插头，前屏蔽罩套在该插座外面，从而使该插座形成了隔在屏蔽罩和配对连接器插头之间的绝缘隔壁。

13.权利要求12的带屏蔽装置的电连接器，其特征在于该插座和外罩屏蔽罩的尺寸做成适于从导电托架上的开口中插入的大小。

14.权利要求13的带屏蔽装置的电连接器，其特征在于上述插座基本为矩形，且屏蔽罩包括一个套在矩形插座外围的矩形屏蔽板。

15.权利要求11的带屏蔽装置的电连接器，其特征在于上述接地装置包括用于将其连在印刷线路板的接地电路上的尾部。

16.权利要求11的带屏蔽装置的电连接器，其特征在于上述前屏蔽罩包括至少一个固位段，用以将屏蔽罩锁紧在绝缘壳的上述外凸段上。

17.权利要求11的带屏蔽装置的电连接器，其特征在于绝缘壳的该外凸段包括一个外周凸缘。

18.权利要求17的带屏蔽装置的电连接器，其特征在于上述前屏蔽罩包括至少一个固位接头，包在上述外周凸缘外面，用以将屏蔽罩固定在绝缘壳上。

19.一种配对连接器，与权利要求11的带屏蔽装置的电连接器相配对使用，包括一个外周金属屏蔽罩和一套互补闩锁装置，该装置装在配对连接器的外周金属屏蔽罩和带屏蔽装置电连接器的绝缘壳之间。

20.权利要求19的配合体，其特征在于上述互补闩锁装置包括一个装在绝缘壳前端内的闩锁元件。

21.权利要求19的配合体，其特征在于上述互补闩锁装置包括一个闩锁臂，该闩锁臂是由上述外周金属屏蔽罩的前端折回形成的。

22.权利要求21的配合体，其特征在于上述互补闩锁装置包括一个装在绝缘壳前端内的闩锁元件。

23.一种带屏蔽装置的电连接器组件，包括：

一个插座，包括一个绝缘壳，该绝缘壳有一个前配合端并有一个屏蔽罩套在该绝缘壳的一大部分外面；

一个插头，包括一个绝缘壳，该绝缘壳有一前配合端，可插入插座绝缘壳的前配合端内；还包括一个外周金属屏蔽罩，套在插头绝缘壳的一大部分外面；

装在插头外周金属屏蔽罩和插座绝缘壳之间的互补闩锁装置，将外周金属屏蔽罩与插座屏蔽罩隔开来。

24.权利要求23中的带屏蔽装置的电连接器组件，其特征在于上述互补闩锁装置包括一个闩锁元件，该闩锁元件装在插座绝缘壳的前配合端内部。

25.权利要求23中的带屏蔽装置的电连接器组件，其特征在于上述互补闩锁装置包括一个闩锁臂，该臂是将插头的外周金属屏蔽罩的前端折回形成的。

26.权利要求25中的带屏蔽装置的电连接器组件，其特征在于上述互补闩锁装置包括一个闩锁元件，该闩锁元件装在插座绝缘壳的前配合端内部。

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