CN205488838U - 插式连接器 - Google Patents

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Abstract

一种插式连接器(1)，用来固定在印制电路板(2)上并且用来在对应插头和印制电路板(2)之间建立电连接，以便进行优选差分的信号和数据传输，所述插式连接器具有多个电接触元件(3)，其中至少两个接触元件(3)借助屏蔽器(4，5)相互电脱耦，其特征在于，所述屏蔽器(4，5)在所述插式连接器(1)的用来固定在所述印制电路板(2)上的侧面上高出被所述屏蔽器相互电脱耦的所述接触元件(3)。

Description

插式连接器
技术领域
本实用新型涉及一种插式连接器，用来固定在印制电路板上并且用来在对应插头和印制电路板之间建立电连接，以便进行优选差分的信号和数据传输。
因此总的说来，本实用新型还涉及电连接技术，其中通常需要将装配有插头的电缆与电子电路电连接在一起。该电子电路在此通常被壳体包围，该壳体保护电路免受脏物和水分的影响并且在同时与电子电路相连的情况下密封式地被插式连接器穿透。
背景技术
针对设备工程，现有技术已揭示过许多解决方案，其中电缆穿透壳体壁板与电子电路相连，以便进行供电、传递传感器信号、传递电路信号、传递控制器信号或者数据信号。在此存在的趋势是，在设备工程中也必须在短时间内传递越来越大的数据量，这就需要研发适合在高频范围内传递数据的多芯式插式连接器。在使用40GBit以太网进行传输的应用情况中，也需要多芯式插式连接器，其在运行时在千兆赫范围内阻止数据导线间发生串扰。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种插式连接器，其能够将对应插头与印制电路板连接起来，以便进行高频率、优选差分的信号和数据传输。
本实用新型用以达成上述目的的解决方案为权利要求1所述的一种插式连接器以及权利要求10所述的、插式连接器在印制电路板上的一种布局。本实用新型的有利的构造方案在从属权利要求中给出。
因此按本实用新型设置有插式连接器，用来固定在印制电路板上并且用来在对应插头和印制电路板之间建立电连接，以便进行优选差分的信号和数据传输，所述插式连接器具有多个电接触元件，其中至少两个接触元件借助屏蔽器相互电脱耦，其特征在于，该屏蔽器在插式连接器的用来固定在印制电路板上的侧面上高出被该屏蔽器相互电脱耦的接触元件。
在实践中这是指，当插式连接器直接固定在印制电路板上时该屏蔽器必须穿过印制电路板，因此与屏蔽器相比构造得更短的接触元件能够与印制电路板相连。这一点的优势是，接触元件的端点以及印制电路板上的相应焊点也通过该屏蔽器相互脱耦。
在多个千兆赫的频率范围内传递信号时，接触元件的端部起天线的作用。作为天线信号由第一接触元件发出的数据信号无需对策就能耦合到第二接触元件的数据信号中，该第二接触元件作为第二天线接收第一天线的信号。为了压制这种耦合，需要采取措施，来减少或阻止该效应。在此将天线之间的间距扩大到足够宽，是一项合适的措施。其他措施能够指，通过放入填充剂足够强烈地减轻信号，或者通过电磁屏蔽器来限制其分布范围。因此，例如每个接触元件都能通到印制电路板上的特意屏蔽的高频腔中。这种高频腔(其通常设计成具有可压紧的盖子的高频框)在自动化制造过程中很难实现。此外，这种腔的缺点是，必须采取其他屏蔽措施，以便在印制电路板的平面内也实现脱耦。
相反，按本实用新型的解决方案的优点是，其能够成本非常低廉地制成，并且还能在整个长度上通过屏蔽器中断接触元件之间的直接的无线电路程。由于该屏蔽器，由第一接触元件发出的数据信号只通过环绕着屏蔽器的、延长的无线电路程抵达另一数据信号的接触元件，无线电信号在该无线电路程减弱，因此明显减少对另一数据信号的干扰影响。如果还取决于传输频率，则该长度(屏蔽器以该长度高出这些接触元件)还会减少该干扰影响。因此该长度((屏蔽器以该长度高出这些接触元件)优选至少相当于两个相互电脱耦的接触元件之间的最短间距。此外在有利的实施方案中，该长度(屏蔽器以该长 度高出这些接触元件)至少相当于相互间隔最远的接触元件之间的一半间距。此外，该屏蔽器优选构成为导电的屏蔽壁板，其纵向地通过插式连接器延伸并且至少局部构造得比在面向对应插头的连接侧上更宽。
在提到的插式连接器中，面向对应插头的连接侧是标准的，以便在不同的制造商之间实现插拔系统的相互连通性。但是，屏蔽壁板的宽度通过相应的标准，例如IEC 61076-2-109或IS0/lFC TR 11801-99-1预先规定。在插式连接器的内部或者在印制电路板的方向上不存在这样的要求，因此屏蔽壁板由于结构或电磁原因能够局部构成不同的宽度。
插式连接器优选这样设计，即在插式连接器的用来固定在印制电路板上的侧面上的屏蔽壁板的宽度超过在面向对应插头的连接侧上的屏蔽壁板的宽度。插式连接器在面向对应插头的侧面上通常被额外的外部屏蔽器包围，因此接触元件被屏蔽壁板和外部屏蔽器完全且无中断地包围，其在指向印制电路板的侧面上是敞开的并且只通过屏蔽器相互隔开。为了在此侧面上实现良好的屏蔽，屏蔽壁板设计得相应更宽是有利的。
屏蔽壁板在这些被屏蔽壁板相互电脱耦的接触元件的端点之间优选具有至少一个延伸度，其采用某种大小，使得所述屏蔽壁板从其被所述触点的端点之间的直接路程中断的位置出发，在所述屏蔽壁板的平面的所有方向上至少延伸一个长度，该长度相当于所述接触元件的端点的间距的一半。
因为接触元件在近场中发挥全方位天线的功能，所以位于接触元件之间的壁板从直接连接的角度看优选在壁板平面的所有方向上至少延伸一个最少量。这意味着，屏蔽壁板不仅在接触端部上突出一个最少量，而且必要时通过印制电路板退回一个最少量以及朝侧面延伸，因此接触元件的端点之间的无线电路程在任何时候都不会低于最小路程。
还有利的是，屏蔽壁板在插式连接器的用来固定在印制电路板上侧面上具有材料超出部位或台阶，其中该材料超出部位或台阶适合 当作安装挡块，用来安装在印制电路板上。在与印制电路板中的适合用来穿透屏蔽壁板的孔口相连时，这种材料超出部位或这种台阶适合用来形成形锁合并因此可机械负荷的连接。在此，该材料超出部位或台阶优选通过以下方式构成，即屏蔽壁板的宽度在用来固定在印制电路板上的侧面的方向上逐渐变细。
在此，优选在这种材料超出部位或这种台阶上设置接地销钉。在此，其不仅用来将屏蔽壁板与接地接口连接起来，而且优选还连接反极性保护装置。
为此如果设置有多个台阶，优选只在一个台阶上设置接地销钉，或者在至少一个台阶上设置与其他台阶上的接地销钉不同的接地销钉。这些接触元件优选还在印制电路板的方向上具有形式为台阶的变细部位，因此该台阶同样或备选地能够作为安装挡块来用。
此外在有利的实施方案中，插式连接器具有多个屏蔽壁板，其将插式连接器划分为多个节段。通过相应的实施方式，通过额外的壁板来确定相互屏蔽的节段的数量。因此，例如在横截面中呈圆形的插式连接器能够通过呈星状摆放的壁板划分成例如三个、四个、五个、六个、八个或十六个节段。此外在有利的实施方案中，该插式连接器具有两个屏蔽壁板，其在十字型材中优选相互垂直并且形成四个节段。
有利的是，在一个节段中设有最大两个、优选正好两个接触元件。如果在节段中设置有单个的接触元件，则其优选具有自己的屏蔽器。如果在节段中设置有两个接触元件，则其可用来进行差分的传递信号和数据，其中该差分的信号和数据传递能够这样进行，即这两个接触元件的高频远场几乎相互平衡。
还有利的是，将插式连接器设置在印制电路板上，使得屏蔽器穿过印制电路板，并且在与插式连接器相对的侧面上具有超出部位。在这种布局中，不仅接触元件的端部，而且印制电路板的导入或导出的导体电路通过屏蔽器的超出部位相互保护。该超出部位优选至少相当于印制电路板在插式连接器的固定范围内的厚度。
附图说明
下面参照附图并且借助优选实施例来详细描述本实用新型。
其中：
图1在透视图中示出了插式连接器的优选实施例；
图2在侧视图中示出了插式连接器的另一优选实施例；
图3在沿着纵轴线的位置适当的视图中示出了插式连接器的优选实施例的元件；
图4示出了图3的优选实施例的其他元件；
图5示出了屏蔽器在由插式连接器的优选实施例和印制电路板构成的布局中的超出部位；以及
图6示出了屏蔽壁板的草图，该屏蔽壁板被两个接触元件的端点之间的直接路程中断，并且在屏蔽壁板的平面的所有方向上从该处开始延伸至少一个长度，该长度相当于接触元件的端点相互之间的间距的一半。
具体实施方式
图1在透视图中示出了插式连接器的优选实施例。插式连接器1在此具有由四个屏蔽壁板5构成的屏蔽器4构成。这些屏蔽壁板5一同构成屏蔽十字器，其中四个屏蔽壁板5设置得相互垂直。该屏蔽器4与接触元件3和接地销钉11一起穿过印制电路板2，其中屏蔽器4的长度超过接触元件3的长度，并且从接触元件3上只可看到其端点7。
此外，插式连接器1还具有壳体18，其设置有螺纹。插式连接器1从设置得用来连接到印制电路板2上的侧面穿过设备或机组壁板14，并且借助拧在螺纹上的锁紧螺母固定。
图2在侧视图中示出了插式连接器的另一优选实施例，其中该实施例大部分相当于图1的实施例。与图1的视图不同的是，图2的实施例只具有接地销钉11，其因此同时当作反极性保护装置来用。此外在图2中已省略了设备壁板4的视图，其孔口为了实现插式连接器1的贯穿能够借助密封环15密封。
图3在沿着纵轴线的位置适当的视图中示出了插式连接器1的优选实施例的元件。插式连接器1的图3所示的实施例在此相当于图2的实施例，除了锁紧螺母19和密封环15的视图，其在图4中示出。此外，图4还示出了内部的密封环17，其沿着此处未示出的对应插头的方向形成密封。
图3在沿着纵轴线的位置适当的视图中并排地示出了插式连接器1的优选实施例的元件。也就是说，这些元件沿着插式连接器1的纵轴线在方向20上示出，以便将印制电路板2固定在这样的位置上，即该位置这在插式连接器1安装时已被这些元件占据。该视图能够在插式连接器1安装时描述这些元件的相互相对位置。从图3中可看到，屏蔽器4的长度超过接触元件3的长度。此外从图3中还可看到，屏蔽器4的屏蔽壁板5具有台阶10。如果该屏蔽器4通过印制电路板2的相应孔口插入，则这些台阶10构成安装挡块。接地销钉11设置在这些台阶10中的一个上，该接地销钉同样穿过印制电路板2并且能够当作反极性保护装置来用。此外，这些接触元件3在方向20上具有变细部位21。对此实施例来说不太准确的是，该变细部位21也可以发挥安装挡块的功能。
为了安装插式连接器1的该实施例的元件，接触元件3接地元件22插入触点座架16的为此设置的孔口中。此外，触点座架16与内部密封环17一起装入该壳体18中。接地元件22通过四个屏蔽壁板5构成了屏蔽器4，并且该接地元件纵向地通过插式连接器1延伸，并且一方面能够通过可插入的对应插头且另一方面能够通过印制电路板2接触，因此在插式连接器1的整个长度上形成了连续的屏蔽器4。
这些屏蔽壁板5在此局部具有不同的宽度。其在屏蔽壁板5的第一部段6’中设置得相对较窄，因此其能够被此处未示出的对应插头的标准化的套筒包围着。其在屏蔽壁板5的第二部段6”(其借助该部段局部地突破印制电路板2)中设置得更宽，因此其延长了接触元件7的端点之间的电线电路程并且在无环绕套筒的情况下形成良好的屏蔽器。屏蔽壁板5在第三部段6”’中设置得更宽，因为由此 在方向20上产生了台阶10，其在此区域中同样提供了良好的屏蔽特性，此外还能在插式连接器1和印制电路板2之间实现良好的机械连接。
图5示出了屏蔽器4在由插式连接器1的优选实施例和印制电路板2构成的布局中的超出部位13。屏蔽器4在此构成为具有四个屏蔽壁板5的屏蔽十字器，其构成四个节段12。在每个节段12中都设置有两个接触元件3，其中只有其端点7穿透印制电路板2突出来。在屏蔽壁板5的径向延长部位中，印制电路板2还额外地被接地销钉11突破。
图6示出了一个草图，其中屏蔽壁板的四个部段6”突破了印制电路板2。同时，印制电路板2还被两个接触元件3突破，因此其端点位于印制电路板2的后面。这些接触元件3的端点7相互具有间距9。这些端点7之间的直接连接路程在其部段6”和6”’的边界上突破屏蔽壁板5。屏蔽壁板5从该点开始看在壁板平面的内部延伸至少一个长度8，其通过一个圆标出。在此，该长度8至少相当于间距9的一半长度。
附图标记表
1 插式连接器
2 印制电路板
3 接触元件
4 屏蔽器
5 屏蔽壁板
6’、6”、6”’ 屏蔽壁板的部段
7 接触元件的端点
8 (延伸)长度L
9 接触元件的端点之间的间距
10 台阶
11 接地销钉
12 节段
13 超出部位
14 设备壁板
15 密封环
16 触点座架
17 内部密封环
18 插式连接器壳体
19 锁紧螺母
20 固定在印制电路板上的方向
21 接触元件的变细部位
22 接地元件。

Claims (9)

1.一种插式连接器(1)，用来固定在印制电路板(2)上并且用来在对应插头和印制电路板(2)之间建立电连接，以便进行优选差分的信号和数据传输，所述插式连接器具有多个电接触元件(3)，其中至少两个接触元件(3)借助屏蔽器(4)相互电脱耦，其特征在于，所述屏蔽器(4)在所述插式连接器(1)的用来固定在所述印制电路板(2)上的侧面上高出被所述屏蔽器相互电脱耦的所述接触元件(3)。
2.根据权利要求1所述的插式连接器(1)，其特征在于，所述屏蔽器(4)高出所述接触元件(3)的长度至少相当于两个相互电脱耦的接触元件(3)之间的最短间距。
3.根据权利要求1所述的插式连接器(1)，其特征在于，所述屏蔽器(4)构成为导电的屏蔽壁板(5)，其纵向地通过所述插式连接器(1)延伸并且至少局部构造得比在面向所述对应插头的连接侧上更宽。
4.根据权利要求3所述的插式连接器(1)，其特征在于，在所述插式连接器(1)的用来固定在所述印制电路板(2)上的侧面上，所述屏蔽壁板(5)的宽度超过在面向所述对应插头的连接侧上的所述屏蔽壁板(5)的宽度。
5.根据权利要求3所述的插式连接器(1)，其特征在于，所述屏蔽壁板(5)在被所述屏蔽壁板(5)相互电脱耦的所述接触元件(3)的端点(7)之间具有至少一个延伸度，其采用某种大小，使得所述屏蔽壁板(5)从其被所述接触元件的端点(7)之间的直接路程中断的位置出发，在所述屏蔽壁板(5)的平面的所有方向上至少延伸一个长度(8)，该长度相当于所述接触元件(3)的端点(7)的间距 (9)的一半。
6.根据权利要求3所述的插式连接器(1)，其特征在于，所述屏蔽壁板(5)在所述插式连接器(1)的用来固定在所述印制电路板(2)上的侧面上具有材料超出部位或台阶(10)，其中所述材料超出部位或所述台阶(10)适合当作安装挡块，用来安装在印制电路板(2)上。
7.根据权利要求6所述的插式连接器(1)，其特征在于，在该材料超出部位或台阶(10)上设置有接地销钉(11)。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的插式连接器(1)，其特征在于，所述插式连接器(1)具有多个屏蔽壁板(5)，其将所述插式连接器(1)划分为多个节段(12)。
9.根据权利要求8所述的插式连接器(1)，其特征在于，在一个节段(12)中设有最大两个接触元件(3)。
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