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CN106229764A - 具有接地屏蔽件的电连接器 - Google Patents

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CN106229764A
CN106229764A CN201610380710.0A CN201610380710A CN106229764A CN 106229764 A CN106229764 A CN 106229764A CN 201610380710 A CN201610380710 A CN 201610380710A CN 106229764 A CN106229764 A CN 106229764A
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spring beam
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contact module
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M.J.霍宁
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Abstract

一种用于电连接器(10)的触头模块(18)，其包括载体(34)和由载体保持的引线框(32)。引线框包括从载体向外延伸的用于与对应的配合信号触头配合的信号触头(20)。接地屏蔽件(26)被安装至载体。接地屏蔽件包括在引线框的至少一部分的上方延伸的本体(60)、以及被构造为与对应的配合接地屏蔽件(30)配合的接地触头(28)。接地触头包括多组弹簧梁(76)。每组弹簧梁包括在各自不同方向上从接地屏蔽件的本体延伸的第一弹簧梁和第二弹簧梁(76a，76b)。

Description

具有接地屏蔽件的电连接器
技术领域
本发明涉及具有接地屏蔽件的电连接器。
背景技术
一些电气系统包括与插头连接器配合以在两个电路板之间建立电连接的插座连接器。插座连接器可以包括容纳多个触头模块的壳体。每个触头模块包括引线框，其具有与插头连接器的对应的信号触头配合的信号触头。至少一些已知的插座连接器包括安装至触头模块的接地屏蔽件，使得该接地屏蔽件在相邻的触头模块的引线框之间延伸。插座连接器的接地屏蔽件可以降低在相邻的触头模块的引线框之间产生的噪声和/或串扰(crosstalk)，例如，该噪声和/或串扰可以由通过插座连接器和插头连接器的具有相对较高的传送频率的电信号引起。
插座连接器的每个接地屏蔽件通常包括安装至对应的触头模块的一侧的本体，使得所述本体覆盖对应的触头模块的引线框的至少一部分。接地触头(例如弹性梁等)从接地屏蔽件的本体向外延伸，用于与插头连接器的对应的接地屏蔽件配合。接地屏蔽件的相邻的接地触头之间的间隙可以使对应的触头模块的一个或多个信号触头电学地暴露，这会导致在暴露的信号触头和邻近触头模块的一个或多个信号触头之间产生噪声和/或串扰。
另外，一些已知插座连接器的接地屏蔽件包括接地触头，该接地触头在插座连接器和插头连接器完全配合在一起时，仅靠近插头连接器接地屏蔽件的基部(即，接近配合区的端部)而配合(即，物理接触)插头连接器的对应的接地屏蔽件的对应接地屏蔽件的接地触头。插头连接器的接地屏蔽件的顶部可以作为电短截线(electric stub)，在插座连接器接地屏蔽件的接地触头仅与对应的插头连接器的接地屏蔽件的基部配合时，所述电短截线会形成电磁干扰(EMI)。这种由插头连接器的接地屏蔽件的短截线形成的EMI会干扰插座连接器和/或插头连接器的信号完整性、并因此降低其性能。
因此，需要改善具有触头模块的电连接器的信号完整性和电学性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于电连接器的触头模块，其包括载体和由载体保持的引线框。所述引线框包括从载体向外延伸的信号触头，该信号触头用于与对应的配合信号触头配合。接地屏蔽件被安装至载体。接地屏蔽件包括在引线框的至少一部分的上方延伸的本体、以及被构造为与对应的配合接地屏蔽件配合的接地触头。接地触头包括多组弹簧梁。每组弹簧梁包括分别沿不同方向从接地屏蔽件的本体延伸的第一弹簧梁和第二弹簧梁。
附图说明
图1为插座连接器的一个实施例的透视图。
图2为图1中示出的插座连接器的触头模块的一个实施例的一部分的透视图。
图3为图2示出的触头模块的接地屏蔽件的一个实施例的透视图。
图4为图3中示出的接地屏蔽件的放大的透视图。
图5为图2中示出的触头模块的透视图，其示出图3和4中的接地屏蔽件安装至该触头模块。
图6为在图3-5中示出的接地屏蔽件的透视图，其示出与示例性的、对应的接地屏蔽件配件配合的接地屏蔽件的接地触头的一个实施例的透视图。
具体实施方式
图1为插座连接器10的一个实施例的透视图。插座连接器10被构造为与插头连接器(未示出)配合以建立两个电路板(未示出)之间的电连接。在一些实施例中，插座连接器10被构造为直接与电路板配合。在示出的实施例中，插座连接器10包括被构造为与插头连接器配合的配合界面12。尽管在本文中被示出和描述为“插座”连接器10，但是在另一些实施例中，连接器10是另一种类型的电连接器，例如但不限于插头连接器。
插座连接器10被构造为沿插座连接器10的安装界面14安装至电路板中的一个。在示出的实施例中，安装界面14垂直于配合界面12取向。当插座连接器10联接至插头连接器时，电路板近似垂直彼此取向；然而，在另一些实施例中，可以具有其他取向。
插座连接器10包括保持多个触头模块18的壳体16。触头模块18通常被保持为彼此平行的堆叠构造。触头模块18容纳沿着配合界面12延伸的、用于配合插头连接器的对应配合信号触头(未示出)的多个信号触头20(如图2和图5所示)。可选地，信号触头20成对布置以携带差分信号，如在示出的实施例中示出的。在所示出的实施例中，触头模块18通常沿竖直平面取向。然而，其他实施例可以具有其他的取向。例如，在一些实施例中，触头模块18通常沿水平平面取向。
壳体16由绝缘材料制造，例如但不限于塑料材料。壳体16包括沿配合界面12延伸的多个信号触头开口22和多个接地触头开口24。触头模块18被安装至壳体16，使得信号触头20被接收于对应的信号触头开口22中。可选地，单个信号触头20被接收于每个单个的信号触头开口22中。当插座连接器10与插头连接器配合时，信号触头开口22还可以在其中接收插头连接器的对应的配合的信号触头。
信号触头开口22和因此的信号触头20可以以任意图案布置。在所示出的实施例中，信号触头开口22以R行和C列的阵列布置。C列通常竖直取向，R行通常水平取向；然而，在其他实施例中可以具有其他取向。在所示出的实施例中，每一差分对(differential pair)内的信号触头20被布置在同一列C中，并且因此，插座连接器10限定了列内成对(pair-in-column)的插座连接器。在另一些实施例中，每一差分对内的信号触头20被布置在同一行R中，使得插座连接器10限定了行内成对(pair-in-row)的插座连接器。
触头模块18包括为信号触头20提供免于电磁干扰(EMI)和/或射频干扰(RFI)的电屏蔽的接地屏蔽件26。如将在下文更详细描述的，接地屏蔽件26包括被构造为与插头连接器的对应的配合接地屏蔽件30(图6中示出的)配合的接地触头28。触头模块18安装至壳体16，使得接地触头28被接收于对应的接地触头开口24中。可选地，单个信号接地触头28被接收于每个接地触头开口28中。当插座连接器10与插头连接器配合时，接地触头开口24还可以接收插头连接器的对应的配合接地屏蔽件30。
图2为触头模块18的一个实施例的一部分的透视图。触头模块18的接地屏蔽件26(如图1、图3-6所示)已经被移除(即，在图2中未示出)以更好地示出触头模块18的剩余部分。触头模块18包括引线框32和保持引线框32的介电的载体34。载体34可以在引线框32上重叠注塑，另外地或可替代地，尽管可以利用其他制造工艺来形成载体34。可选地，引线框32可以被冲压并形成。另外或可替代地，可以使用另一些制造工艺来形成引线框32。
引线框32包括信号触头20、多个安装触头36和将信号触头20连接至对应的安装触头36的引线38。信号触头20、引线38和安装触头36限定了穿过触头模块18的信号路径。如图2所示，信号触头20从载体34的前端40向外延伸，使得信号触头20限定了插座连接器10(图1中示出)的配合界面12的一部分。信号触头20包括被构造为与插头连接器的对应的配合信号触头配合、并电连接至该对应的配合信号触头的配合段42。配合段42限定了具有被构造为接收插头连接器的引脚型触头的插座44的插座型配合端。在所示出的实施例中，每个配合段42是具有相对的梁46和48的分叉梁(split beam)类型的触头，所示相对的梁46和48限定了插座44并且位于插座44的侧面。其他的实施例中可以设置有配合段42的其他类型、结构和/或其他方面。触头模块18可以包括任意数量的信号触头20、以及任意数量的信号触头20的差分对。
如上文所述，信号触头20可选地布置为差分对。可选地，每对差分对的信号触头20二者由同一触头模块18容纳(即，来自同一引线框32)，如在示出的实施例中示出的。触头模块18可以包括任意数量的信号触头20、以及任意数量的信号触头20的差分对。
安装触头36被构造为安装至与其电接触的对应的电路板，以将信号触头20电连接至该电路板。当触头模块18安装至插座连接器10的壳体16(如图1所示)时，安装触头36沿插座连接器10的安装界面14延伸(并且限定了安装界面14的一部分)，用于将插座连接器10安装至电路板。在所示出的实施例中，安装触头36是顺应的针眼式(eye-of-the needle，EON)引脚，但是另外地或可替代地，可以使用任意其他的类型、结构等的触头以将插座连接器10安装至电路板，例如但不限于不同类型的顺应的引脚、焊锡脚(a solder tail)、表面安装结构等等。触头模块18可以包括任意数量的安装触头36。
触头模块18的载体34可选地包括一个或多个保持特征部，其有助于使触头模块18的接地屏蔽件26(图1)安装至载体34。在所示出的实施例中，保持特征部50是被构造为通过过盈配合接收在接地屏蔽件26的对应保持开口52中的(如图3和图5所示)的柱状件。但是，可以另外地或可替代地使用任何具有其他类型、结构等的保持特征部以安装接地屏蔽件26至载体34。
可选地，触头模块18的载体34包括一个或多个支撑特征部54，其有助于支撑触头模块18的接地屏蔽件26的安装触头56(如图3所示)。所示出的支撑特征部54的实施例是被构造为接收于接地屏蔽件26的对应的支撑开口58(如图3和图5所示)的柱。但是，可以另外地或可替代地使用任何具有其他类型、结构等的支撑特征部以支撑安装触头56。
图3是接地屏蔽件26的一个实施例的透视图。接地屏蔽件26包括沿配合轴线61从前端62延伸一长度至后端64的本体60。本体60还从安装端66延伸至相反端68。所述接地屏蔽件包括安装触头56，该安装触头沿安装端66延伸，并且被构造为安装至于所述安装触头电接触的对应的电路板，以将接地屏蔽件26电连接至电路板的接地平面(未示出)。当包括接地屏蔽件26的触头模块18(如图1、图2和图5所示)安装至插座连接器10(图1中示出)的壳体16(图1中示出)，安装触头56沿插座连接器10的安装界面14延伸(并且限定了安装界面14的一部分)，用于将插座连接器10安装至电路板。
安装触头56的所示的实施例是顺应性的针眼(EON)引脚。但是，另外地或可替代地，可以使用任意其他类型、结构等的触头，以将插座连接器10安装至电路板，例如但不限于不同类型的顺应性引脚、焊锡脚、表面安装结构等等。接地屏蔽件26可以包括任意数量的安装触头56。安装触头56的数量可以被选择，以增加插座连接器10和插座连接器10安装至其上的电路板之间的接地路径。在一些实施例中，接地屏蔽件26可以比至少一些已知的触头模块的接地屏蔽件具有更多的安装触头56。
接地屏蔽件26的本体60是导电的、并且被构造为电屏蔽信号触头20免于电磁干扰(EMI)和/或射频干扰(RFI)。具体地，当本体安装至对应的载体34时，本体60在对应的引线框32(图2中示出)的至少一部分的上方延伸。在所示出的实施例中，如图5所示，本体60被构造为在引线38(图2中示出)、信号触头20(图2和图5中示出)的部分、以及安装触头36(图2中示出)的部分上方延伸。接地屏蔽件26的本体60因此被构造为基本上沿着插座连接器10的安装界面14(图1中示出)和配合界面12之间的引线框32的整个长度为引线框32提供电屏蔽。
接地屏蔽件26的本体60可选地包括有助于将插座连接器10的对应的触头模块18安装至壳体16(图1中示出)的一个或多个保持特征部70。在所示出的实施例中，保持特征部70为倒钩(barb)，其被构造为利用过盈配合将本体60与壳体16接合。但是，可以另外地或可替代地使用任何其他类型、结构等的保持特征部以将触头模块18安装至壳体16。接地屏蔽件26的本体60包括有助于将接地屏蔽件26安装至对应的载体34(在图2和图5中示出)的保持开口52。接地屏蔽件26的本体60还包括有助于支撑接地屏蔽件26的安装触头56的支撑开口58。
如下文将更详细描述的，接地屏蔽件26包括接地触头28，该接地触头被构造为与插头连接器的对应的配合接地屏蔽件30(在图6中示出)配合。接地触头28限定了插座连接器10的配合界面12的一部分。接地屏蔽件26的本体60包括间隙段72，所示间隙段72在相邻接地触头28之间的对应的间隙74内延伸。具体地，本体60的间隙段72在位于相邻的接地触头28的弹簧梁76之间的对应的间隙74内延伸。如在图3中示出的，本体60的间隙段72部分地封闭相邻接地触头28之间的对应间隙74，如将在下文描述的，该间隙段72可以增大信号触头20的接地屏蔽量和接地覆盖量。
如上简要提及的，接地触头28包括弹簧梁76。具体地，每个接地触头28包括一组弹簧梁76，该组弹簧梁76包括至少两个弹簧梁76。在所示出的实施例中，每个接地触头28包括一对弹簧梁76，即弹簧梁76a和弹簧梁76b。但是，每个接地触头28的一组弹簧梁76可以包括大于一、的任意其他数量的弹簧梁76。弹簧梁76a和弹簧梁76b的每个在本文可以被称为“第一”和/或“第二”弹簧梁。
图4是接地屏蔽件26放大的透视图，其示出了接地触头28。弹簧梁76从接地屏蔽件26的本体60的边缘纵向延伸。具体地，弹簧梁76a从本体60的边缘78纵向地延伸至弹簧梁76a的顶部80a；弹簧梁76b从本体60的边缘82纵向地延伸至弹簧梁76b的顶部80b。边缘78和82每个在本文可以被称为“第一”和/或“第二”边缘。
如在本文所示的，弹簧梁76a和76b分别沿不同方向从接地屏蔽件26的本体60延伸。具体地，弹簧梁76a沿方向84从本体60的边缘78延伸，弹簧梁76b沿方向86从本体60的边缘82延伸。如图4所示，方向84和86彼此不同。方向84和86中每个在本文可以被称为“第一”和/或“第二”方向。
在所示出的实施例中，方向84和86是相反的，使得弹簧梁76a和76b分别沿相反的方向从本体60的边缘78和82延伸。另外，在所示出的实施例中，弹簧梁76a和76b并排布置；方向84和86大致平行，使得弹簧梁76a和76b大致平行；并且方向84和86可以被考虑为彼此相对，因为边缘78和82相对(即面向)彼此。但是，在其他实施例中，可以使用每个接地触头28的弹簧梁76a和76b之间的任意其他的相对取向、相对布置等。例如，在一些其他实施例中，接地触头28的弹簧梁76a和76b不平行。另外，并且例如，在一些其他实施例中，边缘78和82可以彼此背离(例如，沿相反的方向)，使得弹簧梁76a和76b延伸远离彼此。
弹簧梁76a和76b分别包括配合界面88a和88b。弹簧梁76a和76b被构造为分别在配合界面88a和88b处与插头连接器的对应的配合接地屏蔽件30(图6中示出)配合，以在弹簧梁76a和76b和对应的配合接地屏蔽件30之间建立电连接。如本文所示，配合界面88a和88b沿接地屏蔽件26的本体60的长度彼此偏移(即，配合界面88a和88b沿配合轴线61彼此偏移)。因此，并且如下将描述的以及在图6中示出的，弹簧梁76a和76b被构造为沿着对应的配合接地屏蔽件30的长度在不同位置处与对应的配合接地屏蔽件30配合。配合界面88a和88b可以彼此偏移任意量。配合界面88a和88b每个在本文中可以被称为“第一”和/或“第二”配合界面。
图5为触头模块18中的一个的透视图，其显示了安装至触头模块18的载体34的接地屏蔽件26。载体34的保持特征部50接收于接地屏蔽件26的对应的保持开口52内，以将接地屏蔽件26的本体60保持至载体34。另外，载体34的支撑特征部54接收于接地屏蔽件26的对应的支撑开口58内，以支撑接地屏蔽件26的安装触头56。
在所示出的实施例中，接地屏蔽件26的本体60在插座连接器10(图1中示出)的安装界面14和配合界面12之间、基本上沿着引线框32的整个长度在引线框32(图2中示出)上方延伸。因此，所示出的接地屏蔽件26的本体60的实施例在插座连接器10的安装界面14和配合界面12之间、基本上沿着引线框32的整个长度为引线框32提供电屏蔽。
如图5所示，信号触头20的一些的配合段42与在相邻的接地触头28的弹簧梁76之间的间隙74中对应的一些对齐。例如，信号触头20a的配合段42沿轴线90延伸一个长度，该轴线90位于近似垂直于对应的间隙74a延伸的平面P内。平面P相交间隙74a，如图5所示。因此，信号触头20a的配合段42至少部分与间隙74a对齐。如果不设置间隙段72，则至少部分与间隙74对齐的信号触头20(例如，信号触头20a)将电学地暴露。但是，如图5所示，本体60的间隙段72部分地封闭对应的间隙74，并且因此在至少部分与对应的间隙74对齐的信号触头20的至少一部分的上方延伸。例如，在图5中示出间隙段72a，其在信号触头20a的配合段42的上方延伸(例如，在图5中示出的间隙段72a与平面P相交)。通过部分封闭间隙74、并且因此覆盖与间隙74对齐的任何信号触头20的至少一部分，间隙段72增加信号触头20的接地屏蔽，这可以有助于降低信号噪声和/或串扰。
图6是接地屏蔽件26的透视图，其示出接地屏蔽件26的接地触头28配合插头连接器的对应的配合接地屏蔽件30。如图6所示，配合接地屏蔽件30从基部92延伸一长度至顶部94。配合接地屏蔽件30与对应的接地触头28配合。具体地，接地屏蔽件28的弹簧梁76a和76b分别在配合界面88a和88b处以物理接触与配合接地屏蔽件30接合，使得接地触头28和配合接地屏蔽件30电连接在一起。
如上文所描述的，接地触头28的配合界面88a和88b沿接地屏蔽件26本体60的长度(即，沿配合轴线61)彼此偏移，使得弹簧梁76a和76b在沿配合接地屏蔽件30长度方向的不同位置处与配合接地屏蔽件30配合。在所示出的实施例中，弹簧梁76b临近配合接地屏蔽件30的基部92配合接地屏蔽件30；弹簧梁76b临近配合接地屏蔽件30的顶部94配合接地屏蔽件30。弹簧梁76a和76b的偏移的配合位置可以减小由配合接地屏蔽件30的顶部94形成的电短截线(electric stub)的大小或消除该电短截线。
弹簧梁76a和76b可以提供增加的对引线框32(图2中示出)的接地屏蔽量和/或接地覆盖量。例如，弹簧梁76a和76b可以提供增大的接地路径(例如，每个接地触头28的双弹簧梁76a和76b可以提供双电气路径)。另外，并且例如，通过配合接地屏蔽件30，其封闭相邻的接地触头28之间的间隙74的剩余部分，可以增大接地屏蔽和接地覆盖。
例如与至少一些已知的接地屏蔽件相比，弹簧梁76a和76b可以提供接地触头28和对应的配合接地屏蔽件30之间的更加平衡的界面。例如，弹簧梁76a和76b的偏移的配合位置可以在接地触头28和对应的配合接地屏蔽件30之间提供的更均匀的接地分布。另外，并且例如，弹簧梁76a和76b的不同纵向方向可以在接地触头28和对应的配合接地屏蔽件30之间提供更均匀的接地分布。
本文所述和/或所示出的实施例可以提供具有改善的信号完整性、并因此具有改善的性能的插座连接器(例如，插座连接器可以能够承载更高的信号传输频率)，例如与至少一些已知的插座连接器相比。例如，本文所述和/或所示出的实施例可以降低串扰和/或信号噪声、可以消除或降低电短截线、可以提供增大的接地屏蔽量和/或接地覆盖量、和/或可以提供增加的接地路径。本文所述和/或所示出的实施例可以反向兼容(backwardscompatible)承载有频率低于本文所述和/或所示出的实施例的传输信号的插头连接器。

Claims (9)

1.一种用于电连接器(10)的触头模块(18)，其包括载体(34)和由所述载体保持的引线框(32)，所述引线框(32)包括从所述载体向外延伸的、用于与对应的配合信号触头配合的信号触头(20)，并且，接地屏蔽件(26)安装至所述载体，所述接地屏蔽件包括在所述引线框的至少一部分的上方延伸的本体(60)、以及被构造为与对应的配合接地屏蔽件(30)配合的接地触头(28)，其特征在于：
所述接地触头包括多组弹簧梁(76)，每组弹簧梁包括沿各自的不同的方向从所述接地屏蔽件的所述本体延伸的第一弹簧梁(76a)和第二弹簧梁(76b)。
2.根据权利要求1所述的触头模块，其中，所述各自的不同的方向是各自的相反的方向。
3.根据权利要求1所述的触头模块，其中，所述各自的不同的方向彼此平行。
4.根据权利要求1所述的触头模块，其中，所述第一弹簧梁(76a)和第二弹簧梁(76b)从所述本体(60)的各自的边缘(78，82)延伸，并且所述各自的边缘彼此相对。
5.根据权利要求1所述的触头模块，其中，所述第一弹簧梁和第二弹簧梁(76a，76b)并排布置。
6.根据权利要求1所述的触头模块，其中，所述第一弹簧梁(76a)从所述接地屏蔽件(26)的所述本体(60)的第一边缘(78)延伸，所述第二弹簧梁(76b)从所述本体的、面对所述第一边缘的第二边缘(82)延伸。
7.根据权利要求1所述的触头模块，其中，所述接地屏蔽件(26)的所述本体(60)沿配合轴线(61)延伸一长度，所述第一弹簧梁和第二弹簧梁(76a，76b)分别具有与所述对应的配合接地屏蔽件(30)配合的第一和第二配合界面(88a，88b)，所述第一和第二配合界面(88a，88b)沿所述接地屏蔽件的所述本体的所述配合轴线彼此偏移，使得所述第一弹簧梁和第二弹簧梁在沿所述对应的配合接地屏蔽件的长度的不同位置处与所述对应的配合接地屏蔽件配合。
8.根据权利要求1所述的触头模块，其中，所述第一弹簧梁(76a)被构造为靠近所述对应的配合接地屏蔽件的基部(92)与所述对应的配合接地屏蔽件(30)配合，所述第二弹簧梁(76b)被构造为靠近所述对应的配合接地屏蔽件的顶部(94)与所述对应的配合接地屏蔽件配合。
9.根据权利要求1所述的触头模块，其中，所述接地屏蔽件(26)的所述本体(60)包括间隙段(72)，该间隙段在相邻的接地触头(28)的所述多组弹簧梁(76)之间的间隙(74)内延伸，所述间隙段至少部分地封闭所述间隙，使得所述间隙段在至少一个信号触头(20)的至少一部分的上方延伸，所述至少一个信号触头(20)至少部分地与所述间隙对齐。
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