CN1764020A - 用于连接连接物体的电连接器 - Google Patents

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Abstract

在具有第一端和与第一端相对的第二端的电连接器中，绝缘体支撑包括信号触点对和接地触点的可导触点。各信号触点对包括一对可导触点。在第一端上，信号触点对和接地触点被分别安置在第一和第二行上，其彼此平行并在第一方向上延伸。在第二端上，信号触点对和接地触点被安置成单行，这样各接地触点被设置在第一端上的第一行上的各信号触点对以及第一端上的第二行上的各信号触点对之间。

Description

用于连接连接物体的电连接器
技术领域
本发明涉及用于连接连接物体的电连接器。
背景技术
有一种电连接器将单个数据信号使用两个信号线而作为差分信号传输，或者换言之，电连接器用于连接差分信号传输类型的信号电路。两种用于数字信号的传输类型是公知的，其是不平衡类型(即单端类型)和平衡类型(即差分(differential)类型)。
在不平衡类型(即单端类型)信号传输中，数字信号基于地线和单个信号线之间的电势差被确定被低电平或者高电平。在后者的情况下，在平衡类型(即差分类型)信号传输中，数字信号基于两个信号线之间的电势差确定为高电平或者低电平。在后者的情况下，两个信号线之间的信号电压的大小是相同的，而两个信号线之间的相位差是180度。此外，在变换(transition)最小化差分信号(或者TMDS)中，数据传输通过使用两个信号线和单个地线来实现。
在平衡类型(即差分类型)信号传输中，正信号触点和地触点之间以及负信号触点和接地触点之间的电阻匹配必须被均匀地获得。
在平衡类型(即差分类型)信号传输中，由于在两个信号线中所产生的噪音在接收器的输入阶段上被取消，信号传输与不平衡类型(即单端类型)信号传输相比具有更高的可靠性。
公知的用于差分信号传输的连接器包括触点和支撑触点的绝缘体。当使用这样的用于传输差分信号的连接器时，各对信号触点S被连接到对应的一对信号线，并且各接地触点G被连接到对应的地线。
触点包括多个信号触点S，多个接地触点(ground contact)G以及多个通用(低速)触点D。信号触点S、接地触点G和通用触点D以下述顺序被安置：S、S、G、S、S、G、S、S、D、D、D。这样的连接器的示例被公开在日本未审查专利申请出版物(JP-A)No.2002-334748中。
此外，中间连接器也是公知的，其包括连接部件和容纳连接部件的壳体。壳体具有插座(jack)部分和插头部分。连接部件具有第一触点段(segment)、第二触点段以及连接段。第一触点段基本是U形的，这样第一触点段与模块化的连接端子可连接。第二触点段可连接到输入输出连接器。这样的中间连接器的示例被公开在日本未审查专利申请出版物(JP-A)No.2000-182733中。
但是在根据日本未审查专利申请出版物(JP-A)No.2002-334748的连接器中，触点通过安置各对信号触点S彼此相邻并将各接地触点G与所述对相邻而简单组合。
出于此原因，在各对的信号触点S彼此切换的情况下，所述一对信号触点S和接地触点G之间的电学关系不能被保持。相应地，当差分信号被传输时，相对高频特性不能保持较高的性能。
另一方面，在日本未审查专利申请出版物(JP-A)No.2000-182733中所公开的中间连接器的连接部件有鉴于高频特性而没有被使用。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种电连接器，其中各对信号触点和各接地触点之间的电学关系甚至在所述一对的两个信号触点彼此切换时被保持。
本发明的另外的目的是提供一种电连接器，其可以很容易保持电阻匹配，并可以相对高频特性改良性能。
本发明的其它目的将随着说明的进行而变得显而易见。
根据本发明，提供了一种电连接器，具有第一端和与第一端相对的第二端，电连接器包括多个可导触点和支撑可导触点的绝缘体，可导触点包括多个信号触点对，每个包括一对可导触点和多个接地触点。在第一端上，信号触点对和接地触点被分别安置在第一和第二行上，其彼此平行并在第一方向上延伸。在第二端上，信号触点对和接地触点被安置成单行，这样各接地触点被设置在第一端上的第一行上的各信号触点对以及第一端上的第二行上的各信号触点对之间。
附图说明
图1是根据本发明的第一实施例的连接器的透视图，其中连接器的前表面从一定的角度观察；
图2是包括在图1中所示的连接器中的触点的透视图；
图3是图2中所示的信号触点的透视图；
图4是图2中所示的接地触点的透视图；
图5是图2中所示的连接器的信号线的和接地线的示意图；
图6是图1中所示的连接器的后表面的透视图；
图7是显示在图1中的连接器的示意横截面图以及通过配合到连接器进行连接的物体；
图8是图4中所示的接地触点的修改示例的透视图；
图9是根据本发明的第二实施例的连接器的横截面视图。
具体实施方式
参照图1和2，连接器1具有第一端和与第一端相对的第二端。连接器1包括绝缘体3，多个电学可导接地触点11以及多个电学可导接地触点21。
参照图3，各信号触点11和接地触点21平行于轴线X延伸。此外，参照图2、3，信号触点11和接地触点21通过绝缘体3所支撑，这样信号触点11和接地触点21以预定的节距在垂直于轴线X的节距方向(第一方向)P1、P2上被安置，并与包括轴线X的假想面组合。
在根据第一实施例的连接器1中，多个信号触点11包括两种类型，即用于通常(低速)信号传输的类型和用于高速信号传输的类型。特别地，参照图2，设置在上部水平上并相对节距方向P1朝向节距方向P2从最左的信号触点11数的四个信号触点11用于通常(低速)信号传输。另一方面，在图2中，设置在下部水平上并相对节距方向P1朝向节距方向P2从最左数的三个信号触点11用于通常(低速)的信号传输。
参照图2、3，各信号触点11包括支撑段12、从支撑段12的第一端延伸的第一信号连接段(第一连接段)13，以及从支撑段12的第二端延伸的第二信号连接段(第二连接段)15。
第一信号连接段13被分为上下阵列，所述上下阵列在垂直于轴线X的第二方向和第一方向上分开。上阵列在节距方向P1、P2上以节距被安置在上部水平或者第一行中。下阵列在节距方向P1、P2中以间距被安置在下部水平或者第二行中。
特别地，第一信号连接段13被安置在连接器1的第一端上的两个阵列中，其方式使得上阵列和下阵列在垂直于包括轴线X的假想面的方向上彼此相向。另一方面，第二信号连接段15被安置在连接器1的第二端上的单个阵列中以在节距方向P1、P2上具有间距。
参照图2、4，接地触点21包括接地支撑段22、第一接地连接段(第一连接段)23，其从接地支撑段22的第一端作为触点端子之一延伸，连接接地支撑段22的中间段27以及从中间段27作为另外的触点端子延伸的第二接地连接段(第二连接段)25并设置相邻于接地支撑段22的第二端。必须注意各第一连接段23和各第二连接段25在节距方向P1、P2上被安置彼此不同。
从接地支撑段22延伸的第一接地连接段23被分为两个阵列，所述阵列是在节距方向P1、P2上以节距安置在上部水平上的上部阵列和在节距方向P1、P2上以节距安置在下部水平上的下部阵列。
两个第一接地连接段23被设置在上阵列中，另外的两个第一接地连接段23被设置在下阵列中。换言之，第一接地连接段23以两个阵列安置，其方式使得上阵列和下阵列在垂直于包括轴线X的假想面的方向上彼此相向。另一方面，第二信号连接段25在节距方向P1、P2上以节距安置为单个阵列。
中间段27包括在节距方向P1、P2上延伸的上板27a、朝向上板27a的下板27b，以及用于连接上板27a和更靠近节距方向P2的下板27b的端部的连接板27c。
中间段27从图2、4的前部观察时基本具有水平U形。各接地触点21通过接地支撑段22一体连接到上板27a或者中间段27的下板27b。
第一接地连接段23在节距方向P1、P2上在上阵列和下阵列中交替安置。另一方面，第二接地连接段25的安置方式是各第二接地连接段25的轴线X没有相对节距方向P1、P2与对应的第一接地连接段23的轴线X对齐。
图5显示了信号触点11的信号线和接地触点21的接地线。特别地，图5是用于图2、3中所示的通常的信号传输的信号触点11未示出的状态下信号线和接地线的示意图。
参照图1-5，各接地触点21被设置在对应的一对相邻信号触点11之间。换言之，各接地触点21被设置在相邻的信号触点对之间。
第一接地连接段23和各接地触点21的接地支撑段22被设置在安置在上阵列或者下阵列中的对应的一对第一信号连接段13之间。另一方面，各接地触点21的第二接地连接段25被设置在对应的一对第二信号连接段15之间，所述第二信号连接段15被安置成单个阵列。
信号触点11和接地触点21被分为四组，这样可以保持电阻匹配。参照图2，信号触点11和接地触点21的第一组通过上阵列中的信号触点11的第一信号连接段13的最右对和下阵列中的接地触点21的最右第一接地连接段23的组合所限定。
此外，信号触点11和接地触点21的第二组通过从上阵列的右边第三安置的接地触点21的第一接地连接段23和在下阵列中从右安置为第二和第三的信号触点11的一对第一信号连接段13的组合所限定。
此外，信号触点11和接地触点21的第三组通过相对节距方向P1与第一组相似的安置的组合所限定。此外，第四组通过相对节距方向P1与第二组相似的布置的组合所限定。
从图2、3中的图右，上阵列中的第一信号连接段13和第一接地连接段23以下述顺序被安置在节距方向P1、P2上：信号触点11的一对第一信号连接段13，一个第一接地连接段23，一对第一信号连接段13以及一个第一接地连接段23。
另一方面，从图右，下阵列中的第一信号连接段13和第一接地连接段23以下述顺序被安置在节距方向P1、P2中：一个第一接地连接段23，信号触点11的一对第一信号连接段13，一个第一接地连接段23等等。
从图2之右，第二信号连接段15和第二接地连接段25以下述顺序被安置在节距方向P1、P2上：一个接地触点21的第二接地连接段25、设置在上部水平中的信号触点11的一对第二信号连接段15、一个第二接地连接段25等等。换言之，连接器1的第一端上的第一行上的信号触点对和连接器1的第一端上的第二行上的触点对在连接器1的第二端上沿着单个行交替安置。
结果，如图2所示，所述单个阵列中的第二信号连接段15和第二接地连接段25对的组合的布置对应如上所述的第一至第四组的组合的布置。换言之，各对第二接地连接段25以规则的节距被设置在两个接地触点21的第二接地连接段25之间。
在信号触点11和接地触点21的组合的布置中，多个第一信号连接段13和多个第一接地连接段23在节距方向P1、P2的方向上以相同的节距布置。此外，在信号触点11和接地触点21的组合的布置中，第二信号连接段15和第二接地连接段25在节距方向P1、P2上以相同的节距安置。
参照图3，在连接到上阵列的对应第一信号连接段13的第二信号连接段15的各对中，安置更靠近节距方向P1的第二信号连接段15以距离G1朝向安置更靠近节距方向P2的第二信号连接段15偏移。同样，在连接到下阵列的对应第一信号连接段13的各对第二信号连接段15中，安置更靠近节距方向P2的第二信号连接段15以距离G2朝向安置更靠近节距方向P1的第二信号连接段15偏移。
相应地，在信号触点11中，各对中的第二信号连接段15之一在节距方向P2中偏移，这样第二信号连接段15和第二接地连接段25可以在相同的节距上在节距方向P1、P2上安置。
在节距方向P1、P2上用于第一信号连接段13和第一接地连接段23的节距不必然等于在节距方向P1、P2上用于第二信号连接段15和第二接地连接段25的节距。
图6是显示在图1中的连接器1的后视图。图7显示了连接器1，以及在连接到连接器1之前的第一相对连接器(第一和第二连接物体)以及第二相对连接器(第三连接物体)。
参照图1、6和7，连接器1的前表面具有一对可配合到一对限定第一和第二连接物体的第一相对连接器41、42的第一配合部分5、6。第一配合部分5具有上阵列的第一信号连接段13和上阵列的第一接地连接段23，显示在图2、3中并设置在其中。第一配合部分6具有如图2、3所示设置在其中的下阵列的第一信号连接段13和下阵列的第一接地连接段23。
第一相对连接器41具有第一相对配合部分44。第一相对配合部分44具有设置在其中的第一相对触点47的多个第一相对连接段47a。相似地，第一相对连接器42具有第一相对配合部分45。第一相对配合部分45具有设置在其中的第一相对触点48的多个第一相对连接段48a。
第一相对触点47包括连接到传输共轴电缆的中心导体(未示出)的相对信号触点和连接到传输电缆的外部导体的相对接地触点的组合。相似地，第一相对触点48包括连接到传输共轴电缆的中心导体(未示出)的相对信号触点和连接到传输电缆的外部导体的相对接地触点的组合。
所提供的第一相对连接段47a数目基于信号传输和接地所必须的数目所确定。第一相对连接段47a以一对一的方式被对应地连接到第一信号连接段13和第一接地连接段23。相似地，所提供的第一相对连接段48a的数目基于用于信号传输和接地所必须的数目所确定。第一相对连接段48a以一对一的方式被对应地连接到第一信号连接段13和第一接地连接段23。
连接器1的后表面具有可配合到限定第三连接物体的单个第二相对连接器51的单个第二配合部分7。第二配合部分7具有信号触点11的第二信号连接段15以及设置在其中的图2所示的接地触点21的第二接地连接段25。
第二相对连接器51具有可配合到第二配合部分7的第二相对配合部分53。第二相对配合部分53具有设置在其中的第二相对触点55的第二相对连接段55a。第二相对连接段55a可连接到信号触点11的第二信号连接段15以及接地触点21的第二接地连接段25。
第二相对触点55包括连接到传输共轴电缆的中心导体(未示出)的相对信号触点和连接到传输电缆的外部导体的相对接地触点的组合。
当第一相对连接器41的第一相对配合部分44以一对一的方式配合到连接器1的第一配合部分5时，第一相对连接段47a被连接到对应的第一信号连接段13和对应的第一接地连接段23。相似地，当第一相对连接器42的第一相对配合部分45以一对一的方式配合到连接器1的第一配合部分6，第一相对连接段48a连接到对应的第一信号连接段13和对应的第一接地连接段23。
相似地，当第二相对连接器51的第二相对配合部分53配合到连接器1的第二配合部分7时，第二相对连接段55a对应地连接到第二信号连接段15和第二接地连接段25。
图8显示了接地触点21的修改示例。在此修改示例中，从图4中所示的接地触点21的差异只涉及中间段27的一部分。因此，与包括在图4中的接地触点21中的相同的此修改示例中的部件给予相同的参考数字，并且这些部件的详细说明将被省略。
参照图8，更靠近节距方向P2的中间段27的端部部分被分为子段。特别地，中间段27的端部部分被分为带凸缘子段29a、29b。带凸缘子段29a、29b在节距方向P2上从中间段27凸起并彼此一体结合。
图9显示了根据本发明的第二实施例的连接器。图9所示的连接器100将第一子衬底(第一连接物体)113和第二子衬底(第二连接物体)115)连接到主衬底(主连接物体)117。第一子衬底113和第二子衬底115分别是图7中所示的两个第一相对连接器41、42的替换物。相似地，主衬底117是图7中所示的第二相对连接器51的替换物。
包括在连接器100中的触点被以基本相同的方式安置并具有基本与图2-4中所示的信号触点11和接地触点21相同的功能。因此，包括在与图2-4中相同的部件的连接器100中的部件被给予相同的参考数字。
参照图2-4和图9，连接器100包括绝缘体103、信号触点11和通过绝缘体103所支撑的接地触点21。
绝缘体103被安装在主衬底117上。绝缘体103的一侧具有可配合到第一子衬底113的第一配合部分105以及可配合到第二子衬底115的第二配合部分106。
第一配合部分105具有信号触点11的第一信号连接段13的第一阵列和设置在其中的接地触点21的第一接地连接段23。第一子衬底113具有可导部分113a，所述可导部分113a以一对一的方式对应第一信号连接段13和第一接地连接段23以使得能够信号传输和接地。
第二配合部分106具有信号触点11的第一信号连接段13的第二阵列和设置在其中的接地触点21的第一接地连接段23。第二子衬底115具有以一对一的方式对应第一信号连接段13和第一接地连接段23的可导部分115a以使得能够信号传输和接地。
当第一配合部分105配合到第一子衬底113，第一子衬底113的可导部分113a以一对一的方式对应地连接到第一信号连接段13和设置在第一配合部分105中的第一接地连接段23。相似地，当第二配合部分106配合到第二子衬底115，第二子衬底115的可导部分115a以一对一的方式对应地连接到第一信号连接段13和设置在第二配合部分106中的第一接地连接段23。
信号触点11的第二信号连接段15和接地触点21的第二接地连接段25从绝缘体103向外延伸。第二信号连接段15和第二接地连接段25以一对一的方式被对应地焊接到设置在主衬底117中的可导部分117a以使得能够信号传输和接地。
第二信号连接段15和第二接地连接段25通过设置在主衬底117中的通孔延伸，并连接到通孔之内的对应的可导部分117a。
如上所述，在连接器1或者100中，触点以下述顺序被安置在节距方向P1、P2上：一对信号触点11、一个接地触点21、一对信号触点11、一个接地触点21等。出于此原因，即使在各对的两个信号触点11彼此切换时，两个信号触点11和接地触点21之间的电学关系也可以被保持。
此外，连接器1或者100可以很容易保持电阻匹配，并可以相对高频特性保持改良的性能。
尽管对本发明的优选实施例进行了说明，但是普通技术人员可以理解，在不背离本发明的精神和实质的情况下，可以对本发明进行修改，其范围由权利要求书及其等同限定。

Claims (12)

1.一种电连接器，具有第一端和与第一端相对的第二端，所述电连接器包括：
多个可导触点；以及
支撑可导触点的绝缘体，
可导触点包括：
多个信号触点对，每个包括一对可导触点；以及
多个接地触点，
在第一端上，信号触点对和接地触点被分别安置在第一和第二行上，其彼此平行并在第一方向上延伸，
在第二端上，信号触点对和接地触点被安置成单行，这样各接地触点被设置在第一端上的第一行上的各信号触点对以及第一端上的第二行上的各信号触点对之间。
2.根据权利要求1所述的电连接器，其特征在于，在第一端上，各信号触点对中的可导触点沿着各第一和第二行彼此相邻。
3.根据权利要求2所述的电连接器，其特征在于，在第一端上，各接地触点被设置在信号触点对的相邻的每个之间。
4.根据权利要求3所述的电连接器，其特征在于，在第一端上，第一行上的信号触点对和第二行上的信号触点对在第一方向上不同地放置，这样接地触点分别朝向垂直于第一方向的第二方向上的信号触点对。
5.根据权利要求1所述的电连接器，其特征在于，在第一端上的第一行上的信号触点对和第一端上第二行上的信号触点对沿着第二端上的单行交替安置。
6.根据权利要求1所述的电连接器，其特征在于，还包括电学连接到接地触点的可导连接部件。
7.根据权利要求6所述的电连接器，其特征在于，各接地触点包括第一端上的第一段，第二端上的第二段，以及第一和第二部分之间的中间段，所述可导连接部件与中间段一体形成。
8.根据权利要求7所述的电连接器，其特征在于，各接地触点的第一段和第二段在第一方向上不同地安置。
9.根据权利要求6所述的电连接器，其特征在于，可导连接部件包括沿着第一行延伸的第一板以及沿着第二行延伸的第二板并电学连接到第一板，第一板被电学连接到接地触点，所述接地触点在第一端上安置第一行，第二板被电学地连接到在第一端上安置在第二行上的接地触点。
10.根据权利要求9所述的电连接器，其特征在于，第一和第二板彼此一体形成。
11.根据权利要求9所述的电连接器，其特征在于，第一和第二板分别具有凸缘部分，其被叠置(superpose)并彼此相连接。
12.根据权利要求1所述的电连接器，其特征在于，各接地触点具有触点端子，所述触点端子被分别安置在第一和第二端上，触点端子在第一方向上被彼此不同放置。
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