CN1269261C - 具有嵌模端子模块的电连接器组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电连接器，所述电连接器包括一对端子模块，每个端子模块都具有被支撑于绝缘外壳上的多个端子。金属外壳被设置于一部分模块周围以限定出将配合连接器的一部分接收于其中的接受器。所述两个模块通过相互接合装置彼此接合，并且模块中的端子被交错排列，因此差分信号端子和相关接地端子组被保持在具体方位中的适当位置中。外部连接器外壳被模制于这两个端子模块的一部分以及金属外壳的一部分上以便于将模块和外壳保持在组件中。

Description

具有嵌模端子模块的电连接器组件

技术领域

本发明通常涉及电连接器领域，更具体地说，本发明涉及具有益于其制造的改进结构的电连接器组件。

背景技术

电连接器组件通常包括一些绝缘或电介质形式的外壳，所述外壳支撑多个导电端子。所述端子通常具有用于与相对连接器的端子的相似部分相接合的触点部分，以及具有用于终止于导线或终止于印刷电路板等上的导电轨的尾部部分。

一种类型的电连接器组件包含安装在电介质外壳中的非常薄的端子，所述电介质外壳具有围绕连接器组件的一部分配合部分的金属护罩。端子可为冲模的并由导电性金属片制成。所述连接器组件的示例为安装于印刷电路板上并与相对连接器配合的直角型连接器。该连接器包括通常平行于电路板延伸的向前突出的配合端，以及支撑从外壳的背面向后突出的尾部部分的端子主体部分。金属外壳围绕连接器的向前突出的配合端。尾部部分通常被向下弯曲为直角以便于与印刷电路板上的适当导电线路相连接。

在制造具有以上刚刚描述的特征的电连接器组件的方面会遇到以下问题。例如，一种制造方法涉及以每次一个的方式将端子缝合在外壳的后端接面中。该程序非常缓慢并且会造成低端子保持力。为了保持连接器的期望的小尺寸，必须将连接器外壳的壁制造得非常薄。将端子缝合在这样的外壳中可导致端子的弯曲或外壳壁的损坏，这两种结果都是我们不想看到的。

另外，缝合的端子必须具有防止它们在插入过程中弯折的最小硬度。该硬度导致端子具有较大的厚度，而且由于尾部部分是未加防护的，因此它们通常弯曲或从其适当的相对位置处位移以便于与印刷电路板上的导电线路相连接。

另一种制造方法涉及在所有的端子上模制外壳。该方法涉及的问题是，端子的较长部分被容纳在模制的外壳中，由于端子难于支撑在它们期望的空间中，因此这通常导致质量问题和低质量生产率。塑料流入到模型中通常需要的力使得端子通常可移动其位置。另一个问题是端子尾部部分没有被充分地支撑。端子的薄度以及有角度端子中所形成的弯曲使得将所有的端子嵌模在适当的位置中极为困难。最后，许多连接器都需要薄悬臂部分以保持端子的触点部分。由于悬臂部分通常都非常薄，因此，它们需要辅助支撑以防止断裂。

本发明旨在解决以上各种问题，并且本发明提供了一种独特的结构组合，所述结构组合对于制造来说是简单高效的，并且为连接器组件的端子提供了有效的支撑。

发明内容

本发明的基本目的是提供一种具有以上描述特征的益于其制造的新型改进的电连接器。

在本发明的一个实施例中，连接器组件包括一对端子模块，每个端子模块都支撑嵌模在所述模块中的不同端子组。这些端子模块的模制减少了对齐问题并有助于端子在每个模块中的支撑。两个相互接合端子模块的使用使得端子在宽度和位置方面具有更多的自由度。金属外壳围绕模块部分延伸以形成组合件。电介质体被模制在端子模块部分和一部分外壳(即，组合件)周围以便于使得模块和外壳作为一个独立单元结合在一起。

端子模块的端子具有密封在金属外壳中的触点部分和从模块中向外延伸以便于与印刷电路板上的适当导电线路相接合的尾部部分。端子模块的金属外壳和模制外壳都可具有通过主体模制的锁定突出部分以助于支撑该组件中的外壳和模块。在两个端子模块上设有将模块保持在组件中适当相对位置中的互补的相互接合定位元件。一个模块的外壳可包括多角形的安装柱，所述安装柱被接收于另一个模块的互补形的孔中。

根据本发明的一个主要方面，模块相互合作以形成具有两个向前突出的配合部分的组合式连接器外壳。金属外壳用作围绕这些配合部分的护罩。在优选实施例中，每个端子模块都包括一个向前突出的悬臂式叶片，两个相互协作的模块一起限定出连接器组件的配合部分。所述叶片彼此间隔以便于在它们之间形成用于接收相对连接器的插头部分的接受器。悬臂式叶片具有内部相对表面，并且端子触点部分暴露在这些表面上。诸如凹口或缺口等定位装置被设在与外壳相接合的悬臂式叶片上，以便于将这些叶片保持在其各自的位置中。

根据本发明的另一个方面，端子具有从端子模块外壳的后表面突出的尾部部分。所述外壳包括局部模制在尾部部分周围的保持部分，以便于将尾部部分保持在适当的相对位置中。

从以下结合附图所作出的详细描述中将理解本发明的其他目的、特征和优点。

附图简要说明

参照结合附图所作出的详细描述将更好地理解本发明、以及其目的和优点，在附图中相同的附图标记表示相同的元件，其中：

图1是依照本发明原理而构成的电连接器组件的透视图；

图2是图1连接器组件的后部透视图；

图3是与图1相同的视图，但是为了清楚起见移除了模制的后主体部分，并且示出了连接器组合件；

图4是图3组合件的后部透视图，其中为了清楚起见移除了金属护罩；

图5是图4连接器组合件的分解图，示出了相互分开并彼此竖直相隔的端子模块；

图6是与图5相同的视图，只不过是从顶部所取得的视图；

图7是沿图1的线7-7所截的截面图；

图8是顶部端子模块的后部透视图，具有端子尾部部分的替换形状；

图9是图8顶部端子模块的透视图；

图10是图8顶部端子模块的侧视图；以及

图11是有关将本发明的连接器组合在一起的步骤的透视图。

具体实施方式

首先参照图1和图2，示出了通常表示为14的电连接器的本发明，所述电连接器14是用多个不同元件装配而成的。连接器14是以直角型接受器式连接器的形式示出的，但是应该理解的是本发明的原理可包含于其他形式和类型的连接器中。

连接器元件包括由外部金属外壳16局部密封的一对端子模块，或半外壳30、32(图3)。主体部分18被模制在模块30、32和外壳16上以便于将模块和外壳结合为单一组件。如图1、图2和图7中所示的，该主体部分18限定了连接器的后部，并且它还密封了连接器的导电端子部分。端子模块30、32具有向前突出的部分以限定连接器的配合部分。所示出的连接器14是适合于安装在印刷电路板上的直角型连接器。因此，悬臂式配合部分20和与之相连的金属外壳16最好在上方延伸，最好平行于电路板，而主体部分18可包括用于插入到电路板(未示出)中的适当安装孔中的多个安装柱22。外壳16可包括一对安装支脚24，所述安装支脚24穿过主体部分20并从那里向后突出，以便于例如通过焊接方法与电路板上的适当接地线路相连接，从而使得外壳接地。两个端子模块30、32中的每一个都还支撑两个不同组端子形式的多个导电端子，其每个端子最好包括用于例如通过焊接方法与电路板上的适当线路相连接的安装后部26(图2)。

图3示出了通过将端子模块30、32与外壳16装配在一起而形成的连接器组合件28。图4示出了连接器组合件29，其中为了清楚起见移除了外壳16。图5和图6示出了彼此分离的两个端子模块30、32。为了文中的目的，模块30将被称作“顶部”模块，而模块32将被称作“底部”模块，但是应该理解的是，这些位置仅仅出现在所示出的实施例中，而且还应该理解的是，在本发明的连接器中端子模块还可使用“右”和“左”以及其他方位。

外壳16可由冲模金属片而制成，并且互补型的相互接合定位装置被设在外壳16与两个模块悬臂部分44之间以便于将这些部分控制得彼此相隔。特别地，如图5和图6中清楚示出的，模块悬臂部分44具有模制或其它方式在其远端(自由端)形成于其中的凹口46(图5)。如图1和图3中清楚示出的，外壳16最好形成有向内弯曲的定位销48，当将外壳布置于悬臂部分44上时，所述定位销48移动到凹口46中。凹口46最好包括形成于其上的肩形部分46a(图4)，所述肩形部分46a与定位销48相接合以便于将悬臂部分44保持在其相对隔开的位置中。这使得悬臂部分44具有较小厚度，这有助于将连接器的总尺寸控制得较小。定位销48最好被向内偏压，从而在其上施加压缩力，所述压缩力有助于在配合及未配合状态下将悬臂部分44保持在外壳16中的适当位置中。

如图1和图3中清楚示出的，外壳16还可包括燕尾槽形状的接缝50，当所述接缝50装配在端子模块30、32的两个悬臂部分44上时将所述外壳保持为其护罩形状。该外壳最好在52处被冲制而成，以便于在局部区域中扩展金属外壳从而在燕尾槽形状的接缝处提供紧密配合。在外壳16侧部16a的外面冲模形成有弹簧臂54，并且弹簧臂54将与插入到两个端子模块的悬臂部分与外壳16所限定的接受器中的相对连接器的护罩相接合。图3还示出了外壳16可包括一对保持器，所述保持器被示作竖直突出部分56，所述突出部分56在接缝50的相对侧上并沿着外壳的后部被形成。这些保持器56被接收于顶部端子模块外壳34中所形成的键或狭缝58中。

如图1中所示的，最好被模制在外壳和端子模块上的主体部分18覆盖外壳保持器56，以便于不仅仅将外壳固定于组件，而且还参与将接缝50结合在一起。顶部端子模块30的外壳部分34可包括一对向上突出的锁定突出部分(示为柱60)，如图1和图7中所示的，所述锁定突出部分由主体部分18围绕，以进一步助于将端子模块控制在连接器中的适当位置中。

如图5中清楚示出的，顶部端子模块30的端子36包括暴露在悬臂部分44内表面62上的触点部分36a。端子最好由薄金属片冲模制成，并且在围绕端子模制外壳34的过程中，一部分触点部分36a被嵌在悬臂部分的内表面中，以使得触点部分最好与之齐平。如图5和图6中所示的，端子36具有最好以一定角度延伸到其触点部分36a的主体部分36b。每个端子36都终止于如上所述的用于与电路板上的线路相连接的尾部部分26处。

本发明考虑了端子主体部分36b由端子模块外壳34的塑料材料支撑。为此，图5和图6都示出了散布在相邻端子的主体部分之间的塑料材料64。另外，为了在嵌模程序中增加对其的支撑，可通过在顶部端子模块的所有尾部部分的后面上模制杆状元件而提供横向支撑杆66(图6)。在形成端子时该支撑杆66有助于端子的成型，以使得它们的尾部部分可与底部模块端子的尾部部分对齐。支撑杆66将端子保持在它们所形成的空间中，并且支撑杆66的部分64和外壳使得端子之间的中间空间64中充满外壳模塑材料。或者，可在形成端子之前在中间空间64充有模塑材料，以使得端子和支撑杆的顶部组在其弯曲期间作为独立单元可移动。另外，由于外壳材料通常具有大于1的介电常数，因此位于端子之间的外壳材料64可影响连接器的阻抗。电介质材料将增加端子之间的电容耦合，所述电容耦合将易于降低连接器的阻抗。

如图6中可清楚看到的，底部端子模块32的端子38也具有局部嵌在模块32的悬臂部分44中的触点部分38a。触点部分38a的表面暴露在悬臂墙的内表面62中并被布置得基本与之齐平。底部端子38的主体部分38b以一定角度延伸到其触点部分38a，其中其主体部分终止于尾部部分26中。底部端子模块32的塑料外壳34被模制于端子部分上并且具有被认为是大支撑杆的支撑杆68，所述支撑杆68围绕一部分端子主体部分38以便于将端子(尤其是尾部部分)支撑和控制在底部端子模块和整个连接器的适当位置中。底部端子模块32的外壳34最好包括一对空腔或凹槽69，在形成主体部分18时，所述空腔或凹槽69中可被充满用于模制主体部分18的材料。这些凹槽69和底部端子模块32的柱60以协作的方式提供用以将主体部分18接合和锚固于连接器上的装置。

从前面的描述中，并且如图6中所示的，虽然薄端子的尾部部分36b、38b从外壳34的后终端表面70处向后突出，但是模块外壳的塑料支撑部分64、66和68为端子36、38的尾部部分26提供了完全的支撑。在如图4中所示的装配了端子模块30和32之后，并且在金属外壳16被安装于端子模块的悬臂部分44(图3)上之后，连接器主体部分18被模制在同样的部件上以形成图1和图2中所示的连接器。如图2和图7中清楚示出的，模制的主体部分18为薄端子的主体部分36b、38b提供了进一步的支撑。由于该模制的主体部分18与外壳16的保持器56相互作用并在装配工艺期间以及在与相对连接器的配合期间防止外壳相对于这两个端子模块30、32移动或转动，因此该模制的主体部分18也是重要的。主体部分18还将端子的尾部部分支撑在连接器组合件(即，端子模块)上的它们的定位中，并且可将尾部部分的端部保持在共面的布置中以便于表面安装于电路板上。如图4中清楚示出的，第一和第二端子模块的端子的尾部部分都位于与电路板表面相对的共同平面中。另外，顶部端子模块30的端子的端子尾部部分26位于底部端子模块32的相邻端子尾部部分26之间。

端子模块30、32可包括赋予模块不规则形状的辅助凹槽或不规则开口110。这些开口110充满用以形成主体部分18的材料，并且它们有助于将这两个端子模块作为一个独立单元结合在一起。底部端子模块32也可形成有与顶部端子模块的凹槽或凹口相似的凹槽或凹口58(图5)，所述凹槽或凹口58接收金属外壳16的垂片或第二突出部分56(图7)。

图4-6示出了端子36的主体部分36b被顶部端子模块外壳34控制以使得它们处于共同的平面中。然而，如图8-10中所示的，这两个端子模块30、32的端子的主体部分位于两个不同的、相互隔开的平面中。如图中所示的，这两个平面是垂直平面。期望在许多电连接器中都能够改变连接器的阻抗和电容。然而，由于各种连接器部件的高密度和小型化以及薄端子的使用，这通常是非常难的。在图8-10的实施例中，由于本发明的模制特点，以在顶部端子模块和底部端子模块的端子的主体部分之间具有期望的水平间隔的方式将端子的主体部分布置和支撑在不同的平面中是十分简单的。通过改变端子主体和尾部部分的相对的垂直位置，可获得期望的电容，这可导致连接器总阻抗的降低。

图11示出了本发明的连接器是如何制成的。该端子组36、38可用示为载体带90的金属坯冲模制成。如图中所示的，可在载体带90的不同位置处冲模这两组端子36、38。接下来形成了端子模块30、32，其中每组端子被插入到两个独立的模具中。然后熔化的塑料或其他电介质或绝缘材料被注入到模具的空腔中，并且所述材料以预期的方式接触端子组36、38的期望部分并围绕端子组36、38的期望部分流动。端子被分成两个不同的组，与连接器中的所有端子相比每组都具有减少的端子数量。因此，可将端子更靠近地布置在一起并且在模制期间可将其更好地保持在适当位置中，并且由于连接器被控制在适当位置中，因此它们的悬臂式结构将不会不利地影响连接器的形成。

可将端子模块30、32从共同的或独立的载体带中分离开来，然后以其对应的突出部分和空腔相互配合的方式将其装配在一起。然后将外金属壳16施加于端子模块悬臂部分44上以形成连接器组合件。随后将该组合件插入到模具中，并且连接器外壳主体部分18被模制于模块30、32、外壳16以及端子36、38的部分上。如图中所示的，主体部分18可向下延伸到尾部部分36b、38b的低基准面处以便于将它们保持在共同的位置中以有助于将连接器安装于电路板上。

最后，可提供外部或第二外壳91，所述外壳91至少局部地被主体部分18支撑并在连接器的主体部分18与其内部外壳16两者周围延伸。

重要的是，如图3中所示的，本发明可用于保持差分对端子组(differential pair terminal set)的端子适当地对齐以便于确保端子之间的适当电容耦合，这将易于通过连接器降低端子的阻抗。在所示出的实施例中，一对差分信号端子38a沿底部端子模块的表面布置。差分信号端子意味着这两个端子将携带相同的电压值，但是具有不同的极性，即，+0.5和-0.5伏特。将这两个端子布置得彼此隔开并与相关的接地端子36a(图5)相隔开，所述接地端子36a被与所述两个差分信号端子38a对齐并位于所述两个差分信号端子38a上方的顶部端子模块支撑，最好使得接地端子36a的中心线与分开所述两个差分信号端子的中心线重合。这种布置的最终结果是，形成了假想的三角形(以虚线示出)。通过支撑杆66和填充端子主体部分之间的中间空间的塑料，在以一定角度从触点部分处竖直延伸的主体部分36b中也保持了该三角形关系。在2001年8月28日所申请的授权给Molex公司(本发明受让人)的美国专利No.6,280,209中阐述了该三角形关系的益处，在这里合并参考其内容。

应该理解的是，在不脱离其精神的情况下本发明可表现为其他的具体形式。因此，本示例和实施例的所有方面都应被看作是说明性的而非限制性的，本发明仅受权利要求所限。

Claims (12)

1.一种电连接器(14)，包括：

第一和第二相互接合的端子模块(30、32)，第一端子模块(30)包括具有多个被其支撑的导电的第一端子(36)的第一绝缘内套，第二端子模块(32)包括具有多个被其支撑的导电的第二端子(38)的第二绝缘内套，每个所述第一和第二端子(36、38)都包括用于与配合连接器的相对端子相接触的触点部分(36a、38a)和用于将所述端子(36、38)连接于电路板上导电迹线的尾部部分(26)，所述触点(36a、38a)和尾部部分(26)被设置在所述端子的相对端；

第一导电金属外壳(16)密封每个所述第一和第二端子模块(30、32)的一部分以限定出用于将配合连接器的一部分接收于其中的接受器，所述第一和第二端子(36、38)的触点部分(36a、38a)被包含于所述接受器中；并且

主体部分(18)被设置在所述第一和第二端子模块(30、32)以及所述第一导电金属外壳(16)的一部分的上面，该主体部分(18)将所述第一和第二端子模块(30、32)以及所述第一导电金属外壳(16)作为一个单元保持在一起，其特征在于；

当所述第一和第二端子模块(30、32)相互连接在一起时，所述第一端子模块(30)被设置于所述第二端子模块(32)的顶部上，以使得所述第一端子尾部部分位于所述第二端子尾部部分之间；

至少其中两个所述第一端子(36)包括用于连接于电路板上的差分信号线路的一对差分信号端子，差分信号端子在所述第一端子模块的外壳中相邻并彼此相隔地布置，至少一个所述第二端子(38)为与所述一对差分信号端子相关的接地端子，并且所述接地端子用于与所述电路板上的相关接地线路相连接，从而，当将所述第一端子模块(30)设置在所述第二端子模块(32)的顶部上时，所述相关接地端子位于所述差分信号端子上方并与之相隔，以便于形成所述差分信号与相关接地端子触点部分的三角形布置。

2.如权利要求1中所述的连接器，其特征在于，每个所述端子(36、38)都包括与其触点和尾部部分相互连接的主体部分(36b、38b)，所述第一和第二端子(36、38)的主体部分(36b、38b)被密封在所述电连接器的主体部分(18)中。

3.如权利要求1中所述的连接器，其特征在于，所述第一和第二端子模块(30、32)中的一个包括从其处延伸的至少一个柱(40)，而所述第一和第二端子模块(30、32)中的另一个包括至少一个设置于其中的空腔(42)，所述空腔(42)用于接收所述柱以使得所述第一和第二端子模块(30、32)可被相互接合在一起。

4.如权利要求3中所述的连接器，其特征在于，所述柱(40)包括至少一个多角形安装柱并且所述空腔(42)包括互补形状的多角形空腔。

5.如权利要求1中所述的连接器，其特征在于，每个所述第一和第二端子模块(30、32)都包括从其处向前延伸的悬臂式部分(44)，第一和第二端子模块悬臂式部分(44)被相互隔开地布置并且将所述第一导电金属外壳(16)支撑于其上。

6.如权利要求5中所述的连接器，其特征在于，所述第一和第二端子触点部分(36a、38a)被分别部分地模制于所述第一和第二端子模块悬臂式部分(44)中。

7.如权利要求2中所述的连接器，其特征在于，所述第一和第二端子尾部部分(26)位于一个共同的平面中。

8.如权利要求1中所述的连接器，其特征在于，所述第一导电金属外壳(16)包括从其处延伸的至少一个突出部分(56)并且所述电连接器的主体部分(18)被模制在第一导电金属外壳突出部分(56)上。

9.如权利要求8中所述的连接器，其特征在于，所述第一导电金属外壳(16)包括从其处延伸的第二突出部分(56)，第一导电金属外壳突出部分(56)和第二突出部分(56)被相互隔开地布置，并且所述电连接器的主体部分(18)被模制于所述第一导电金属外壳突出部分(56)和第二突出部分(56)两者上。

10.如权利要求9中所述的连接器，其特征在于，所述第一端子模块(30)包括形成于其中的凹槽(58)，并且所述第二端子模块(32)包括形成于其中的凹槽(58)，所述第一导电金属外壳突出部分(56)被接收于第一端子模块凹槽中(58)，并且所述第一导电金属外壳第二突出部分(56)被接收于所述第二端子模块凹槽(58)中。

11.如权利要求1中所述的连接器，其特征在于，所述第一端子(36)包括将所述触点部分(36a)与尾部部分(26)相互连接在一起的主体部分(36b)，所述第一端子触点部分(36a)在第一平面中延伸，并且第一端子主体部分(36b)在与第一平面不同的第二平面中延伸，沿所述第一端子模块(30)的宽度方向形成将所述第一端子主体部分(26b)彼此隔开地布置的插入空间，一部分插入空间被充满用以制造所述第一端子外壳的材料(64)。

12.如权利要求11中所述的连接器，其特征在于，所述第二端子(38)还包括将所述第二端子触点部分(38a)与尾部部分(26)相互连接在一起的主体部分(38b)，并且第二端子主体部分(38b)在一个共同的平面中排列对齐，并且在所述共同的平面中被彼此隔开，并且由插入空间相互分开，并且所述第二端子模块的外壳被模制在所述第二端子触点部分(38a)的一部分上并且位于所述第二端子主体部分(38b)之间，以使得它们之间的插入空间中充满用于模制所述第二端子模块(32)的材料。

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