CN115021029A - 高速线缆连接器 - Google Patents

Abstract

一种高速线缆连接器，包括：壳体；端子模块，沿前后方向插装于壳体内，包括绝缘底座及屏蔽线缆组件；屏蔽线缆组件包括屏蔽壳、屏蔽扣板及端子，端子通过绝缘体安装在屏蔽壳内，绝缘体内设有两个组成差分对的端子，端子的前端为触头端，屏蔽扣板罩盖屏蔽壳；导电塑胶板，设于壳体前端内部，与所有屏蔽壳导通；屏蔽网板，安装于导电塑胶板的前端面，设有与差分对相对应的信号端子避孔以及向PCB板方向凸出的接地弹针，同一排的信号端子避孔和接地弹针在沿第一方向交替排列，相邻两排的信号端子避孔在第一方向上错位布置，每个差分对的触头端在第二方向上的至少一侧上具有接地弹针。本发明实现了差分对间的有效屏蔽隔离，保证了高速信号的稳定传输。

Description

高速线缆连接器

技术领域

本发明属于高速连接器技术领域，特别涉及一种高速线缆连接器。

背景技术

目前在高速线缆连接器技术领域中，采用上下两面屏蔽结构对端子模块中的高速线缆及与高速线缆连接的端子进行屏蔽，此类屏蔽结构的包裹性难以满足连接器的高速性能，尤其在端子模块中的与PCB板电性接触导通的触头端区域，屏蔽结构简单，无法实现有效屏蔽，导致差分对之间存在较大的串扰，不利于高速信号的传输。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明提出一种高速线缆连接器，实现了对差分对的可靠屏蔽，降低了差分对之间的串扰，利于高速信号的稳定传输。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的高速线缆连接器，包括：

壳体，内部设有用于容纳多个端子模块的收容腔；

端子模块，设有两个以上，各端子模块沿前后方向插装于收容腔内，每个端子模块包括绝缘底座以及多个沿第一方向排列设置在绝缘底座中的屏蔽线缆组件，多个端子模块沿与第一方向相垂直的第二方向层叠布置；屏蔽线缆组件包括线缆、屏蔽壳、屏蔽扣板以及端子，端子通过绝缘体安装在屏蔽壳内，每个绝缘体内设有两个组成差分对的端子，端子的前端为触头端，端子的后端与线缆连接，屏蔽扣板扣设于绝缘体座上并罩盖同一端子模块中的所有屏蔽壳；

导电塑胶板，固定于壳体的前端内部，与所有端子模块中的屏蔽壳接触导通，导电塑胶板具有容纳各差分对的触头端的屏蔽腔；

屏蔽网板，安装于导电塑胶板的前端面，屏蔽网板设有与差分对相对应的信号端子避孔以及向PCB板方向凸出的接地弹针，同一排的信号端子避孔和接地弹针在沿第一方向交替排列，相邻两排的信号端子避孔在第一方向上错位布置，每个差分对的触头端在第二方向上的至少一侧上具有相邻的接地弹针。

进一步的，处于差分对的触头端第二方向上一侧的接地弹针在第二方向上的投影位于对应差分对的触头端的外侧宽度范围内。

进一步的，相邻的端子模块在第一方向错位设置。

进一步的，相邻的端子模块在第一方向错位量小于等于一倍差分对的宽度。

进一步的，线缆包括线缆绝缘层、设于线缆绝缘层内的内导体、设于线缆绝缘层外的屏蔽层以及铆接于屏蔽层前端外侧的屏蔽片，屏蔽片铆接于对应的屏蔽壳内。

进一步的，还包括锁扣，壳体的外部两侧对称开设有锁扣插槽，锁扣插槽与收容腔连通，锁扣沿垂直于端子模块的插装方向插入对应的锁扣插槽内，锁扣与对应的锁槽在前后方向上挡止配合，绝缘底座的两侧分别设有一锁槽，锁扣上设有与锁槽一一对应配合的锁臂，锁臂沿端子模块的宽度方向延伸；锁紧时，锁臂通过锁扣插槽进入收容腔内，并与锁槽在前后方向上挡止配合。

进一步的，锁臂上设有强装凸起，锁扣插槽包括与收容腔连通的过孔，锁臂通过对应的过孔进入所述收容腔内，锁臂通过强装凸起与对应过孔的内壁强装配合以实现锁扣处于锁紧状态下的定位。

进一步的，收容腔包括沿第二方向排列的若干个插槽，相邻插槽在第一方向上错位设置，插槽用于供对应的端子模块插装，每个插槽的两侧在靠近导电塑胶板的位置处设有限位台阶；绝缘底座的两侧设有与对应的限位台阶在向前方向上挡止配合的适配限位面；适配限位面与限位台阶抵接时，锁扣上的锁臂能插入对应的锁槽内。

进一步的，屏蔽网板与导电塑胶板为强装配合。

进一步的，屏蔽壳的前端面与屏蔽扣板的前端面在前后方向上平齐。

借由上述技术方案，本发明在高速线缆连接器与PCB板连接的端面上形成了沿端子模块宽度方向交替排列的接地结构和差分对，且在沿端子模块的层叠布置方向上使差分对的至少一侧具有紧邻的接地弹针，从而有效降低了相邻两排差分对之间的串扰，提高了高速信号传输的稳定性。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本发明中高速线缆连接器的立体结构示意图。

图2是本发明中高速线缆连接器组件的立体结构示意图。

图3是本发明中端子模块的立体图。

图4是本发明中端子模块的分解示意图。

图5是本发明中端子模块不含注塑体时的爆炸示意图。

图6是本发明中线缆与屏蔽壳的连接示意图。

图7是本发明中差分对的触头端与PCB板实现弹性接触导通的示意图。

图8是本发明中线缆的前端结构示意图。

图9A至图9B是本发明中屏蔽片的结构图。

图10是本发明中锁扣与壳体的分解示意图。

图11是本发明中锁扣、壳体、导电塑胶板及端子模块之间的结构配合关系示意图。

图12是本发明中锁扣的立体图。

图13是本发明中壳体的立体图。

图14是本发明中锁扣与端子模块的配合关系示意图。

图15是锁扣插入至锁紧位置时与端子模块进行配合的剖面示意图。

图16是图15中A部分放大图。

图17是本发明中屏蔽网板的示意图。

图18是本发明中高速线缆连接器的仰视图。

图19是本发明中差分对的触头端与相邻排的接地弹针在第二方向上的位置关系示意图。

具体实施方式

以下结合附图及较佳实施例对本发明的技术方案作进一步的详细说明。

高速线缆连接器组件的实施例，请参阅图1至图18，包括高速线缆连接器1、PCB板2，定义高速线缆连接器与PCB板连接的一端为前端。

高速线缆连接器1包括壳体11及多个端子模块12，多个端子模块12沿第一方向布设于壳体11的收容腔110内，且端子模块沿前后方向以插装形式向前插入壳体的收容腔中，每个端子模块12包括绝缘底座121、屏蔽扣板122以及若干个沿第二方向排列设置在绝缘底座中的屏蔽线缆组件123；本实施例中，每个绝缘底座121上设有容纳对应屏蔽线缆组件的安装槽1211，安装槽沿第二方向间隔布置四个。第一方向与第二方向相互垂直，第一方向与第二方向所在平面与PCB板所在面相互平行；第一方向为端子模块的宽度方向，第二方向为端子模块的厚度方向，因此各端子模块在厚度方向以层叠布置方式设于壳体内。

屏蔽线缆组件123包括线缆1231、屏蔽壳1232、端子1233以及绝缘体1234，其中，端子1233固定在绝缘体1234内；端子具体是以镶件形式与绝缘体一体注塑相连，每个绝缘体内并列且间隔设置有两个端子1233，两个端子组成一个用于传递高速信号的差分对1230，差分对通过绝缘体定位于相应的一个屏蔽壳1232内。屏蔽壳1232整体上呈U型片状结构，其前、后以及顶部敞开，自身形成一个U形腔体；本实施例中，屏蔽壳1232的两侧开设有定位槽12321，绝缘体1234的侧部设有与定位槽配合的定位凸起12341，且进一步的，同一个端子模块中的相邻绝缘体之间的定位凸起相互连接以形成连接臂12342，连接臂12342卡接于定位槽12321内，此举使得同一个端子模块中的多个绝缘体形成了一个连体式绝缘体，不仅利于批量安装屏蔽线缆组件，还利于使得每个差分对在前后方向上的距离保持一致，尤其提高了所有差分对与PCB板配合的一端的共面度。端子1233由前到后依次为触头端12331、固定段以及接线端12332，固定段嵌于绝缘体内，触头端悬伸设置在屏蔽壳的前端外部。本实施例中，触头端采用弹片式触头端，触头端呈C形弹片，本发明采用此种LGA弹片结构可实现与PCB板的弹性接触导通，不仅连接可靠性更强，可适应复工况环境，且连接导通形式便捷。

线缆1231包括屏蔽片12311、屏蔽层12312、线缆绝缘层12313以及设于线缆绝缘层内的内导体12314，内导体成对设置，与差分对中的两个触头端一一对应匹配。线缆绝缘层采用整体一次成型，利于线缆稳定性控制，可以实现发泡等复杂工艺，线缆绝缘层与内导体为一体注塑成形实现相对固定，内导体作为镶件稳定的固定在线缆绝缘层内，防止成对的内导体之间相互窜动，影响高速性能。线缆绝缘层的外部设有屏蔽层12312；屏蔽片12311与屏蔽层12312的前端外部铆接。本实施例中，线缆绝缘层的截面呈椭圆形，以便于两根内导体在其内部沿椭圆的长轴方向间隔排布。内导体从线缆的前端穿出于线缆绝缘层，内导体12314与端子的接线端12332一一对应焊接相连，焊接后在焊接位置涂覆UV胶12315，UV胶固化后实现密封防护。

结合图9A、图9B，屏蔽片12311包括前后延伸的屏蔽片主体部123111，屏蔽片主体部的前端分别向两侧延伸折弯形成一对铆接主体部123112，铆接主体部呈弧形片式结构，铆接主体部用于与屏蔽层外表面接触配合，铆接主体部作为整个屏蔽片负责与屏蔽层大面积接触的部分，用于保证屏蔽导通的稳定性。屏蔽片主体部的后端分别朝两侧延伸折弯形成一对铆接分支部123113，铆接分支部用于箍紧屏蔽层12312，作为整个屏蔽片负责固定的部分。铆接主体部与铆接分支部之间具有间隙123114，即二者间隔设置，便于铆固过程中独立铆接，防止相互影响。通过对比可以看出，屏蔽片铆接后，两个铆接分支部的活动端径向距离较两个铆接主体部的活动端大，一方面保证铆接主体部与屏蔽层的接触面积，另一方面确保铆接分支部具备较强的铆固作用。当然，铆接主体部也能起到一定程度的铆接固定作用，铆接分支部也能起到一定程度的屏蔽导通作用。

屏蔽壳1232与屏蔽片12311为铆接固定，本实施例中，屏蔽壳1232的后端两侧对称设置有第一铆接卡爪12321，第一铆接卡爪用于铆接屏蔽片的铆接主体部外壁。为了加强高速线缆与屏蔽壳之间的铆接固定性，同时增加触点数量，在屏蔽壳的后端还对称设置有第二铆接卡爪12322，第二铆接卡爪为屏蔽壳的后端端面向后延伸折弯所形成，第二铆接卡爪与铆接分支部铆接配合。第一铆接卡爪为屏蔽壳后端面向屏蔽扣板122的端面上(即上端面)朝屏蔽壳内部延伸折弯所形成。线缆固定后，屏蔽片12311的底部与屏蔽壳内壁底面接触，为了确保较大面积的面接触，铆接主体部的活动端处设置为平面；屏蔽壳与线缆铆接相对定位后，屏蔽壳实现对线缆形成三面包围式屏蔽。屏蔽线缆组件设置在安装槽内后，屏蔽扣板122扣装于绝缘底座121上，屏蔽扣板122覆盖同一端子模块中所有的屏蔽壳1232，并且屏蔽扣板122与每个屏蔽壳1232的上端面接触，进而实现线缆与端子连接处的全包围屏蔽，并使同一端子模块中各屏蔽壳的共地。本实施例中，屏蔽扣板122上设有固定孔1221，绝缘底座121上设有与固定孔强装配合的固定凸点1212，以实现屏蔽扣板的安装定位以及与屏蔽壳的可靠接触。为提高屏蔽壳与屏蔽扣板的连接可靠性，也可进一步使用激光焊接技术实现屏蔽壳上端面与屏蔽扣板接触部位的焊接相连。

绝缘底座121的后端设置注塑体124，注塑体124与绝缘底座121为一体连接，用于起到屏蔽线缆组件的尾部塑封固定。注塑体包裹线缆的前端，将屏蔽片容纳在其内部。注塑体将绝缘底座以及成排设置的线缆前端固定为一体，实现了对屏蔽线缆组件的装配定位。此外，在绝缘底座121上相邻安装槽的之间的肋1213上设有通槽1214，相邻绝缘体之间的连接臂12342落入通槽1214，二者在前后方向上挡止配合，也可实现屏蔽线缆组件前后方向的装配定位。

壳体11前后贯通，壳体11的前端内部固设有导电塑胶板13，导电塑胶板与壳体强装配合，多个端子模块12安装入壳体11内后，各端子模块中的所有屏蔽壳1232前端面均与该导电塑胶板13接触，从而实现所有屏蔽壳的共地。导电塑胶板13上开设有容纳供各个差分对的触头端的屏蔽腔131，屏蔽腔131前端敞开，将差分对之间进行屏蔽隔离，降低差分对间的串扰。导电塑胶板13面向PCB板的端面上固设有屏蔽网板14，屏蔽网板14上设有多个卡接凸部(图中未示)，导电塑胶板13上设有相应的卡接凹部(图中未示)，卡接凸部与卡接凹部强装配合，能实现屏蔽网板与导电塑胶板的固定连接及稳定接触导通；即屏蔽网板与导电塑胶板的固定形式类似于导电扣板与绝缘体座，但卡接凸部应在屏蔽网板靠近边缘位置的外侧处。

屏蔽网板14上开设有与差分对1230相对应的信号端子避孔141，以便于屏蔽网板安装于高速线缆连接器的前端面后，各差分对的触头端穿出对应的信号端子避孔并与PCB板电性连接。屏蔽网板14上设置有向PCB板方向凸出的接地弹针142，接地弹针142用于与PCB板上的接地结构连接。本发明借助接地弹针弥补了屏蔽网板和PCB板之间的空隙，加强了屏蔽效果。

本实施例中，相邻的端子模块12在第一方向上错位设置，多个端子模块在第二方向上呈S型交错布置；对应的，相邻两排的信号端子避孔141也在第一方向上错位。如图18，在第一方向上，同一排的接地弹针142与信号端子避孔141交替排列，且第一方向上的两外侧均设为接地弹针；在第二方向上，由于相邻两排差分对在第一方向上错位，以使得每个差分对的触头端在第二方向上的至少一侧上具有接地弹针。例如，位于最上面或最下面一排的差分对的触头端在第二方向上均具有一个相邻的接地弹针，因此这两排差分对的触头端的三侧具有用于屏蔽接地的接地弹针。而位于中间排的每个差分对的触头端的上下两侧均有直接相邻的接地弹针，因此中间排的差分对的触头端的上下左右四侧均有接地弹针，通过以上设计能提高相邻排差分对之间的抗串扰效果。本实施例中，相邻的端子模块在第一方向错位量小于等于一倍差分对的宽度。

进一步的，在第二方向上处于差分对的触头端一侧的接地弹针在第二方向上的投影位于对应差分对的触头端的外侧宽度范围内；即图19中，L1(接地弹针在第二方向上的投影)小于L2(差分对的触头端在第一方向上的宽度)。借由上述结构设计，在高速线缆连接器前端面的第一方向上，接地弹针和差分对呈GSSGSSGSSG形式分布，且第二方向上，每个差分对的触头端一侧至少有一个相邻的接地弹针，从而有效降低不同端子模块中差分对之间在触头端处的串扰。

为了便于各端子模块的快速插装，壳体11的收容腔110包括沿第二方向排列的若干个插槽111，相邻的插槽111在第一方向上错位，错位量小于一个差分对的宽度。插槽111的两侧在靠近导电塑胶板的位置处设有限位台阶1111，限位台阶上设有沿前后方向延伸的导向槽1112，对应的，在绝缘底座121的两侧设有与限位台阶在向前方向上挡止配合的适配限位面1215，以及位于适配限位面前方且沿前后方向延伸的导向肋1216，导向肋与导向槽在前后方向上引导配合。进一步的，为了防止端子模块向后脱出，采用锁扣15对各端子模块12进行前后方向上的锁定。如图10，壳体11两侧对称开设有锁扣插槽112，锁扣插槽112沿垂直于前后方向延伸开设，即锁扣插槽的延伸方向与第一、第二方向所在平面平行，锁扣15设有两个，每个锁扣对应一个锁扣插槽，锁扣通过对应的锁扣插槽插入壳体内部的插槽中；锁扣的插拔方向垂直于端子模块的插装方向。绝缘底座121的两侧分别设有一锁槽1217，锁扣15面向壳体的一面延伸出与对应锁槽配合的锁臂151，锁臂沿端子模块的宽度方向(即第一方向)延伸。安装时，将端子模块插装入对应的插槽中，为保证屏蔽壳与导电塑胶板的可靠接触，可向前端方向微压各端子模块，在适配限位面与限位台阶抵接的情况下，所述屏蔽壳与导电塑胶板微过盈接触，然后将两个锁扣分别从壳体两侧插入，使每个锁臂151穿过壳体侧部对应的锁扣插槽后进入对应端子模块的锁槽1217中，实现对每个端子模块两侧的锁紧固定，防止端子模块在前后方向上的窜动。此种端子模块的固定形式利于提高组装效率，一次性即可固定所有端子模块，且由于无需在端子模块上设置额外的锁紧结构，大大降低了生产成本，并利于高速线缆连接器的结构小型化设计。每一个锁臂配合一个端子模块中一侧的锁槽，而同一锁扣上相邻的锁臂长度不同，以适配端子模块错位安装的形式。进一步的，为了实现锁扣插入锁扣插槽后的固定，锁臂151上设有强装凸起152，强装凸起相对分布于锁臂两侧，强装凸起152与锁扣插槽112的过孔1121内壁为过盈配合(如图15)，过孔沿第一方向延伸并与插槽连通，过孔的数量与锁臂的数量相同。两个锁扣结构相同，生产时可以批量化制造，插入壳体进行锁定时一个正装、另一个反装即可。

本实施例中，相邻的两个端子模块一个正装，一个反装，以使相邻两排触头端的弹片结构弯折方向相反，避免了触头端均朝一个方向折弯情况下与PCB板弹性接触时而受到同一个方向的反作用力所导致的连接状态不稳定，从而利于实现高速线缆连接器与PCB板的稳定接触导通。

本实施例中，PCB板2与高速线缆连接器1通过螺钉3连接。壳体的侧部内镶有螺母，螺钉3穿过PCB板上的安装孔后与对应的螺母锁紧配合，使高速线缆连接器锁紧于PCB板表面，实现表贴短链路传输。

高速线缆连接器的实施例：

高速线缆连接器为上述高速线缆连接器组件实施例中所述的高速线缆连接器1，此处不再赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，且未详述之处均为现有技术；任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.高速线缆连接器，其特征在于，包括：

壳体，内部设有用于容纳多个端子模块的收容腔；

端子模块，设有两个以上，各端子模块沿前后方向插装于收容腔内，每个端子模块包括绝缘底座以及多个沿第一方向排列设置在绝缘底座中的屏蔽线缆组件，多个端子模块沿与第一方向相垂直的第二方向层叠布置；屏蔽线缆组件包括线缆、屏蔽壳、屏蔽扣板以及端子，端子通过绝缘体安装在屏蔽壳内，每个绝缘体内设有两个组成差分对的端子，端子的前端为触头端，端子的后端与线缆连接，屏蔽扣板扣设于绝缘体座上并罩盖同一端子模块中的所有屏蔽壳；

导电塑胶板，固定于壳体的前端内部，与所有端子模块中的屏蔽壳接触导通，导电塑胶板具有容纳各差分对的触头端的屏蔽腔；

屏蔽网板，安装于导电塑胶板的前端面，屏蔽网板设有与差分对相对应的信号端子避孔以及向PCB板方向凸出的接地弹针，同一排的信号端子避孔和接地弹针在沿第一方向交替排列，相邻两排的信号端子避孔在第一方向上错位布置，每个差分对的触头端在第二方向上的至少一侧上具有相邻的接地弹针。

2.根据权利要求1所述的高速线缆连接器，其特征在于：处于差分对的触头端第二方向上一侧的接地弹针在第二方向上的投影位于对应差分对的触头端的外侧宽度范围内。

3.根据权利要求2所述的高速线缆连接器，其特征在于：相邻的端子模块在第一方向错位设置。

4.根据权利要求3所述的高速线缆连接器，其特征在于：相邻的端子模块在第一方向错位量小于等于一倍差分对的宽度。

5.根据权利要求1所述的高速线缆连接器，其特征在于：线缆包括线缆绝缘层、设于线缆绝缘层内的内导体、设于线缆绝缘层外的屏蔽层以及铆接于屏蔽层前端外侧的屏蔽片，屏蔽片铆接于对应的屏蔽壳内。

6.根据权利要求1所述的高速线缆连接器，其特征在于：还包括锁扣，壳体的外部两侧对称开设有锁扣插槽，锁扣插槽与收容腔连通，锁扣沿垂直于端子模块的插装方向插入对应的锁扣插槽内，锁扣与对应的锁槽在前后方向上挡止配合，绝缘底座的两侧分别设有一锁槽，锁扣上设有与锁槽一一对应配合的锁臂，锁臂沿端子模块的宽度方向延伸；锁紧时，锁臂通过锁扣插槽进入收容腔内，并与锁槽在前后方向上挡止配合。

7.根据权利要求6所述的高速线缆连接器，其特征在于：锁臂上设有强装凸起，锁扣插槽包括与收容腔连通的过孔，锁臂通过对应的过孔进入所述收容腔内，锁臂通过强装凸起与对应过孔的内壁强装配合以实现锁扣处于锁紧状态下的定位。

8.根据权利要求7所述的高速线缆连接器，其特征在于：收容腔包括沿第二方向排列的若干个插槽，相邻插槽在第一方向上错位设置，插槽用于供对应的端子模块插装，每个插槽的两侧在靠近导电塑胶板的位置处设有限位台阶；绝缘底座的两侧设有与对应的限位台阶在向前方向上挡止配合的适配限位面；适配限位面与限位台阶抵接时，锁扣上的锁臂能插入对应的锁槽内。

9.根据权利要求1所述的高速线缆连接器，其特征在于：屏蔽网板与导电塑胶板为强装配合。

10.根据权利要求1所述的高速线缆连接器，其特征在于：屏蔽壳的前端面与屏蔽扣板的前端面在前后方向上平齐。

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