CN1639921A - 具有侧向接地针的连接器组件 - Google Patents

Abstract

一种连接器，它适用于与具有一根或多根侧向接地针(16)的底座(14)配合。连接器包括第一绝缘连接器主体部分(4)，它具有一个或多个容纳侧向接地针(16)的容纳空间；导电屏蔽(11，19)，它基本覆盖连接器主体部分(4)的第一表面；以及一根或多根外弹性梁，它们与屏蔽(11，19)进行电接触，并每根均突入至容纳空间中。连接器包括一根或多根内弹性梁(20)，且每根相对一根外弹性梁(18)定位成，当外弹性梁(18)被迫从容纳空间中退出时与外弹性梁(18)相接触。

Description

具有侧向接地针的连接器组件

本发明涉及一种连接器，此种连接器适用于与具有一根或多根侧向接地针的底座相配合，并包括第一绝缘连接器主体部分，它具有一个或多个容纳侧向接地针的容纳空间；导电屏蔽基本覆盖连接器主体部分的第一表面；以及一根或多根外弹性梁，它们与屏蔽进行电接触，并且每根均突入至容纳空间中，还涉及包括多个这种连接器的连接器组件。

已知存在这种连接器和组件的实施例。一个实例包括连接器的层叠结构，它们以接地薄片与配对底座中的可选侧向接地针相配合。每一连接器具有其自己的屏蔽。

在这种连接器中的导电屏蔽用于接地。因此连接器与底座接地针之间的导电接触考虑到低电流和电压差，必须具有十分低的电阻。低电阻可通过每一弹性梁与其相关联的接地针之间的高接触压力而获得。同时，侧向接地针与弹性梁的塑性变形均应防止，以便能重复地作用相同的接触压力。弹性梁也不可十分长，因为这将造成额外的电感，导至屏蔽性能的恶化。

已知的连接器不能充分符合这些要求。为了作用足够的力，梁必须制成较厚，造成弹性较小。此外，由于连接器只有一个表面覆盖着导电屏蔽，因此连接器是不对称的，产生阻抗“台阶”，从而必须产生高频信号的不够理想的屏蔽。

本发明的一个目的是提供一种上述类型的、具有较好屏蔽性能的连接器和连接器组件。

因此，本发明提出的连接器的特征在于，连接器包括一根或多根内弹性梁，且每根相对一根外弹性梁定位成，当外弹性梁被迫从容纳空间中退出时与外弹性梁相接触。

这样，外弹性梁与侧向接地针之间的接触压力是两根梁而不是一根外弹性梁弯曲的结果。从而可设置更为弹性的梁，或者以这样的方式定位梁，即当外弹性梁通过与侧向接地针的接触，被迫从容纳空间中退出时，这些梁在较小的角度范围弯曲。这样，塑性变形被防止。因此，通过由侧向接地针引起的反复弯曲，接触压力也不改变。

根据本发明的一个方面，连接器包括第二导电屏蔽，它位于与第一表面相反的连接器表面上，并与第一导电屏蔽位于电接触之中。

这样，获得更为对称的屏蔽。这有助于消除局部阻抗的突变或大的改变，从而确保高频下屏蔽更有效。

在本发明的较优实施例中，至少一根内弹性梁与第二导电屏蔽位于电接触之中。

这样，确保了两个导电屏蔽之间的有效接触，提供一种基本包围整个连接器的屏蔽。

根据本发明的一个方面，每根梁是盖的屏蔽的一个整体部分。

这样，内弹性梁或外弹性梁不需单独的零件。由于在几乎所有的应用中，这种梁的尺寸将很小，从而避免了将梁设置成单独零件所需的处理、加工和安装工序，使生产简易得多，且费用较少。内弹性梁的定位容差也要小很多。

在较优实施例中，当外弹性梁突入容纳空间中时，内弹性梁与外弹性梁相接触。

这样，从外弹性梁接触插入的侧向接地针的时刻起内、外弹性梁两者都弯曲。这样，充分利用了内弹性梁提供的额外接触压力。此外，接触压力的建立也更为平缓。

根据本发明的又一个方面，内弹性梁是导电屏蔽的突缘的一部分，外弹性梁覆盖内弹性梁，并邻接突缘的切口区域。

这样，在保护屏蔽中不产生孔。这也有利于实现提供在高频范围有用的有效屏蔽的目的。

根据本发明的一个方面，至少外弹性梁具有远侧部分，它被弯曲而离开容纳空间。

这得以设置长的外弹性梁，覆盖内弹性梁，同时保持与插入的侧向接地针的接触点远离针的引导端。如上所述，盖的屏蔽与侧向接地针之间的连接电感随接触点进一步移向针的引导端而增加，而这是不利的。

根据本发明提出的连接器组件包括多个如权利要求1-7中任一权利要求所述的多个连接器。

现在将参考附图对本发明的一个实施例进一步详细加以说明。

图1是本发明提出的电缆连接器的一个实施例的透视图。

图2是本发明提出的连接器组件的透视图，它包括一叠如图1所示类型的、在与带侧向接地针的适当底座配合之前的连接器。

图3是包括于图1的连接器中的壳体下盖部分的内侧透视图。

图4是包括于图1的连接器中的壳体上盖部分的内侧透视图。

图5是连接器中内、外弹性梁的结构细节图。

图6表示底座的侧向接地针与连接器的弹性梁之间的相互作用。

图7是连接器下盖部分与外弹性梁的更为详细的视图。

图8是连接器上盖部分与内弹性梁的更为详细的视图。

图9是根据本发明提出的连接器组件的透视图。

本发明提出的电缆连接器1的透视图示于图1中。连接器1的末端是两根孪轴电缆2，每根电缆均设置有屏蔽3，用以防止装载在电缆2上的信号由于遭到外磁干扰而畸变。连接器1的主体装备有壳体4。此壳体4例如由塑料的绝缘材料制成，诸如填充玻璃丝的聚酯或类似的复合材料。其它材料也可以。

在本发明的所示实施例中，连接器壳体4由两个半部组成：下盖部分5和上盖部分6。下、上盖部分5、6的内侧透视图分别由图3和7以及图4和8提供。

电缆2在后边缘7进入壳体4。电线电连接至接线端8，由图3可见，在凹型品种的情况下它们设置在壳体4中。在壳体4的前边缘9，有5个接线端孔10，它们布置成一排，提供通向接线端8的入口。

连接器1的顶面基本被导电屏蔽11所覆盖。屏蔽11由金属制成，例如铜合金或INOX，虽然也可选择其它材料。在其边缘上，导电屏蔽11部分卷缠壳体4的侧边缘12，从而形成突缘13，这由图4可见到。

图1所示的连接器1完美地适于连接至诸如图2所示的底座14上。这样的底座最初打算固定至印刷电路板上。多个连接器1，最好成层叠组件的形状连接至底座14上，如由图2可见。这样，连接器1的组件和底座14就可用于将电缆2连接至印刷电路板的导电导轨上。图2中的底座14属于凹型，并设置有接触针15，它们呈矩阵排列，每5个成一排。在连接器1与底座14配合时，接触针15插入接线端孔10中，被设置在壳体4内的接线端8所接收。

除了5根接触针15外，底座中在每排接触针15的两端还各包括一根侧向接地针16。当连接器1与底座14相配合时，这些侧向接地针16被容纳在连接器1的每条侧边缘12中存在的狭缝17所形成的容纳空间中。狭缝为侧向接地针16提供一定程度的保护，但这对本发明而言不是基本的。文中名词容纳空间泛指在底座14与连接器1连接后侧向接地针16所占据的空间，而与连接器壳体4的具体几何形状无关。

连接器包括外弹性梁18，它与连接器1的侧边缘12成角度α而设置，从而突入侧向接地针16的容纳空间中。当侧向接地针16插入为容纳它而设置的空间中时，它接触外弹性梁18，迫使外弹性梁18退出容纳空间。在配合位置，每一侧向接地针16保持电和机械的接触。外弹性梁18对侧向接地针16施加接触压力，因为它是通过与侧向接地针16的接触而弯曲的。

按照本发明，连接器1设置有下导电屏蔽19，从而盖部分5、6的每一外表面基本被一个导电屏蔽11、19所覆盖。下导电屏蔽19与上导电屏蔽11进行电接触，从而包裹着连接器。

在所示实施例中，上盖部分6被首先提及的屏蔽11所覆盖，而下盖部分5的面向外的表面，即与上盖部分6提供的外表面相反的连接器1的表面基本被下、也即第二导电屏蔽19所覆盖，而外弹性梁18与它形成一个整体部件。当然也可用完全相反的方法。即，外弹性梁18可以是上导电屏蔽11的一部分，与它形成一件整体部件。

按照本发明，连接器1为每一外弹性梁18包括内弹性梁20，它沿侧边缘12而设置，并与此侧边缘12成角度β而布置。内、外弹性梁20、18的角之间的关系以及它们沿侧边缘12的相对位置是这样的，当外弹性梁18从侧向接地针16的容纳空间中被迫退出时，内弹性梁20通过与相应外弹性梁的接触而弯曲。图5更为详尽地表示了内弹性梁20及其与外弹性梁18的关系。

图6展示连接器的多个设计论点。连接器1的主要特征之一是，导电屏蔽11、19与侧向接地针16之间的接触具有尽可能低的阻抗。电阻与电感两者均必须很小。为使磁感保持于低的水平，可保持侧向接地针16从底座14突出的点至外梁18与侧向接地针16接触点21的路径以及从梁18的近侧端点22至接触点21的路径尽可能的短。梁18的近侧端点22是它在此处连接至屏蔽的端点。梁18和侧向接地针16起着沿这些路径的天线的作用，从四周环境吸收干扰。在实际中此要求意味着，从底座14至接触点21的距离，在图6中以l表示，必须保持很小。接触电阻主要取决于外弹性梁18与侧向接地针16之间的接触压力。

以前，这些要求通过设置十分刚硬、短的外弹性梁18，如具有较大厚度d的梁18加以符合。长度l越短，厚度d必须越大以提供要求的接触压力。此措施有多个缺点：首先，接触压力非常依赖于外弹性梁18与侧边缘12之间的角度α。此角度α的变化导至接触压力的大的变化。此外，要保证要求的接触压力能重复达到是十分困难的。厚的梁具有快速达到塑性极限的趋势。超过此极限，梁的弯曲是不可逆的，从而角度α将在连接器1与底座14的重复配合后改变。这对侧向接地针16也同样成立，它也能在其整个寿命期间略微变形。

本发明采取的措施不会导致这样的缺点。由于这一事实，即内弹性梁20也在建立接触压力中起作用，因而内、外弹性梁20、18可具有较小的厚度，和/或长度l能减小。前一措施用于削弱塑性变形的量，从而使它可能在连接器1与底座14配合多次后保证特定的接触压力。后一措施降低电感，得以在较高的频率下更有效地进行屏蔽。

内弹性梁20至侧边缘12的角度β最好大于外弹性梁18至侧边缘12的角度α。这样，当外弹性梁18突入侧向接地针16的容纳空间中时，内弹性梁20接触相关联的外弹性梁18。因此，内弹性梁20在外弹性梁18由于接触侧向接地针16而弯曲的时刻弯曲。这除了确保两个导电屏蔽11、19总是进行电接触外，提供最大的接触压力。

如由图4可见，每一内弹性梁20是上导电屏蔽11的一个整体部分而不是一个独立部分，同样，每一外弹性梁18是下导电屏蔽19的一个整体部分。这样，没有额外的小零件，使生产更为容易。不需要额外加工，也不需要对像梁一样的小零件进行钎焊、焊接或铆接。导电屏蔽11、19的处理也要比微型零件的处理容易得多。此外，只有导电屏蔽11、19的生产和定位容差影响梁18、20沿侧边缘12的位置，因而影响沿侧向接地针16至接触点21的距离l。如果梁18、20是独立零件，则梁18、20和屏蔽11、19两者的生产容差以及它们中每一件的定位容差都将影响梁18、20的位置，造成梁18、20相对插入的侧向接地针16的位置的容差链更长。

在本发明的一个较优实施例中，具有整体梁18、20的屏蔽11、19由单独的冲压成形的金属薄板制成。也可对它们或只对梁18、20进行电镀，以使梁18、20具有要求的导电性能，例如，对它们可镀以金或镍或其合金。

因为本发明可使它提供高的接触压力而不遭受塑性变形或高电感的缺点，也可省去电镀。这将是这样一种情况，如果较高的接触压力本身就足以达到连接器具体应用要求的(低)接触电阻。

由于梁20、18是导电屏蔽11、19的一个整体部分，当它们通过与侧向导电针16的接触而弯曲时，它们相互接触，使两个导电屏蔽11、19之间得以较好的接触。这消除了屏蔽11、19之间的阻抗跳跃。通过对称屏蔽对壳体4完全包围也使其在高频下更有效得多。

另一帮助确保壳体4被完全包围的措施是，屏蔽11、19各自具有沿侧边缘12伸展的突缘13和23。弹性梁18、20由这些突缘冲压而成，并在它们的近侧端22、24与它们连接。要注意的是，在所示的实施例中，弹性梁18、20定向成它们的近侧端点22、24比它们的远侧端点25、26更靠近连接器1的前边缘9。这对内、外弹性梁20、18两者均成立。然而，在本发明的范围内，或者内或者外弹性梁20、18，或两者都可在相反方向定向。这样，内弹性梁20能相反地定向，或基本平行于相关联的外弹性梁18而伸展。任一弹性梁18、20的近侧端点22、24能连接至从连接器1的前端伸出的突缘段27，或连接至从连接器1的后边缘7伸出的突缘段28。

这一定向自由度更多地由图中所示实施例的梁的形状所提供，其中内、外弹性梁20、18的远侧部分29向着侧边缘12而弯曲，以形成弯头30。换言之，远侧部分29被弯曲成离开容纳空间。这样，接触点21的位置决定于弯头30的位置。这样，距离l与外弹性梁18的长度无关，其中距离l是由侧向接地针16从底座14突出的点至侧向接地针16与相应外弹性梁18之间接触点21的距离。距离只决定于弯头的位置以及外弹性梁18至侧边缘12的角度α。由于弹性梁的长度能独立于其它两个参数而设定，最终设计的妥协就较少，这意味着最终产品能更好地、精确和自给地满足具体应用规定的要求。

利用这一事实是较好的，即外、内弹性梁18、20的长度能在整个范围内变化而不影响至侧向接地针16的接触点21。图5、7和8表示，外弹性梁18沿着侧边缘12在大于内弹性梁20的距离范围内伸展。外弹性梁18遮盖内弹性梁20，并邻接突缘13的、内弹性梁20为其一部分的切口区域。这样，内弹性梁20以及由于冲压、成形和它与侧边缘12成角度β而向外弯曲这一事实造成的其边缘周围的间隙被相关联的外弹性梁18完全覆盖。

如图7所示，外弹性梁18覆盖着在垂直于侧边缘12方向上投影的虚拟区域。而由内弹性梁20以及由于内弹性梁20的冲压、成形和弯曲造成的上导电屏蔽11的突缘13中的所有开口限定的区域则示于图8中。后一区域的长度和高度分别用l₂和h₂表示。在此处所示的本发明的较优实施例中，外弹性梁18覆盖的区域的长度l₁和高度h₁要大于内弹性梁20覆盖的区域的长度l₂和h₂。

此结构的优点在于能确保连接器1能完全屏蔽。屏蔽完全包围了壳体4，而没有留下间隙。此外，灰尘和外来物在此结构中要通过侧边缘12进入连接器1也更困难。

如图9所示，本发明提出的连接器的所述实施例是层叠的。锁紧夹子31使连接器1保持相互对准，并将它们夹持定位。最好，连接器1的上导电屏蔽11与叠在其顶部的连接器1的下导电屏蔽19相接触。这样，就获得整个组件的完全屏蔽。由于连接器1既包括下又包括上导电屏蔽19、11，因而在叠层的两侧都有屏蔽，从而所有连接器1的接线端8都没被屏蔽所包围。

对本技术的技术人员而言，本发明显然不限定于上述实施例，它可在所附权利要求的范围内以各种方式加以改变。例如以下并不是本发明所必须的，即对连接器的每一侧边缘12只能有一条外和一条内弹性梁18、20，也不是每一外弹性梁具有一条相关联的内弹性梁，如果为每一侧向接地针设置了多个外弹性梁。

Claims (8)

1.一种连接器，适用于与具有一根或多根侧向接地针(16)的底座(14)相配合，该连接器包括：第一绝缘连接器主体部分(4)，具有一个或多个容纳侧向接地针(16)的容纳空间；导电屏蔽(11，19)基本覆盖连接器主体部分(4)的第一表面；以及一根或多根外弹性梁(18)，与屏蔽(11，19)进行电接触，每根梁突入至一个容纳空间中，其特征在于，该连接器包括一根或多根内弹性梁(20)，每根内弹性梁相对一根外弹性梁(18)定位成，当外弹性梁(18)被迫从容纳空间中退出时与外弹性梁(18)相接触。

2.如权利要求1所述的连接器，其特征在于，连接器包括第二导电屏蔽(11，19)，位于与第一表面相反的连接器表面上，并与第一导电屏蔽(11，19)位于电接触之中。

3.如权利要求2所述的连接器，其特征在于，至少一根内弹性梁(20)与第二导电屏蔽(11，19)位于电接触之中。

4.如前述任一权利要求所述的连接器，其特征在于，每根梁(18，20)是导电屏蔽(11，19)的一个整体部分。

5.如前述任一权利要求所述的连接器，其特征在于，当外弹性梁(18)突入容纳空间中时，内弹性梁(20)接触外弹性梁(18)。

6.如前述任一权利要求所述的连接器，其特征在于，内弹性梁(20)是导电屏蔽(11)的突缘(13)的一部分，外弹性梁(18)覆盖内弹性梁(20)并邻接突缘(13)的切口区域。

7.如前述任一权利要求所述的连接器，其特征在于，至少外弹性梁(18)具有远侧部分(29)，被弯曲而离开容纳空间。

8.一种连接器组件，包括多个如权利要求1-7中任一权利要求所述的连接器。

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