CN1193831A - 电气连接器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于与辅助连接器进行匹配的电气连接器。该电气连接器包括具有匹配部分的介电外壳。当电气连接器与辅助连接器匹配在一起时,十字形接地片结构设置在外壳的匹配部分上。十字形接地片结构限定了四个接地片边缘和四个象限。至少一个端子安装在由十字形接地片结构所限定的至少某一象限的外壳匹配部分上。一对外侧端子安装在十字形接地片结构的一对接地片边缘外侧的外壳匹配部分上。

Description

电气连接器

本发明总的涉及一种电气连接器技术，特别是，涉及一种具有接地连接器的电气连接器系统。

电气连接器广泛地用于各种场合。简单地说，一些连接器可用以将电力由电源传输到适当的用电器上。另一些电气连接器可用于与印刷电路片、其它电子器件或与其它辅助连接器进行互连。传输线通过许多导体来传输信号，其中各导体最好是沿其长度物理地分开，并且电磁隔离。混合式连接器是众所周知的，其中电力和信号和/或数据可通过连接器接口进行传输。

一些连接器还可以使用各种型式的屏蔽装置、接地装置或类似的装置，用以保护连接器内的传输线和其终端，或与其相互电气配合。例如，地平面或接地片可用于简单地屏蔽或保护传输系统内部的终端/传输线防止接收或传输来自传输系统外部的电磁或无线电干扰。另一方面，地平面或接地片和用以控制传输系统内相邻导体或端子之间的“串话”(由相互藕合所感应的电噪声)。有时，这称作控制导体或端子的相互耦合。本发明涉及的就是在控制电导体特别是电气连接器内端子相互耦合的后一种情况下，使用地平面、接地片或类似物。

例如，1992年4月7日授权的专利号为US 5,102,353；1994年4月19日授权的专利号为US 5,304,069；和1994年9月6日授权的专利号为US5,344,327，其所有均示出了在一对匹配电气连接器之间的接口上具有“十字形”接地片装置。十字形接地片装置可由在匹配连接器对中之一上的单一十字形导电接地部件来提供。另一方面，十字形接地片装置还可由一对垂直插入式接地片构成，其中接地片中的一个位于匹配连接器之一上，另一个则位于另一连接器上。在任何情况下，十字形接地片装置确定了四个片边，其间带有四个圆角。至少一个端子位于圆角中的某一个上。因此，十字形接地片装置提供了与端子增强的相互耦合效果，并且基本上消除了端子之间的串话或相互耦合。

本发明涉及一种改进的接地端子排列，特别是使用具有上述特征的十字形接地片装置。再有，上面引用的美国专利在这里可以结合作参考。

因此，本发明的目的是提供一种在电气连接器中新型改进的端子和接地片结构。

在本发明的实施例中，公开了一种屏蔽式电气连接器，其可用以沿匹配轴与辅助连接器相匹配。介电外壳包括匹配部分。外导电屏蔽环绕于至少外壳的匹配部分上。十字形接地片结构可以在电气连接器与辅助连接器匹配在一起时设置在外壳的匹配部分上。十字形接地片结构限定了四个片边缘和其间的四个象限。至少一个典型地表示用于高速通信的端子被安装在由十字形接地片结构所限定的至少某个象限中的壳体匹配部分中。一对外侧电源端子安装在十字形接地片结构片边缘的两侧外侧上的壳体匹配部分上。

如上所述，屏蔽式电气连接器为直角连接器，并且端子具有直角部分，其通常垂直于连接器的匹配轴延伸。十字形接地片结构包括第一接地片，其在匹配轴的方向上并且在通常平行于直角结构的平面上延伸，和第二接地片，其是在通常垂直于直角结构的平面上在匹配轴的方向上延伸。外置端子对定位在第二接地片的片边缘外侧上。

在如上所述的端子排列中，位于十字形接地片结构的象限中的端子是信号端子。在十字形接地片结构边缘外侧上的外置端子可以是电源端子。

再有，在本发明的一个实施例中，外置端子对位于一条直线上，其与接地片结构相对片边缘对一致。在另一实施例中，外置端子对安装在室体的匹配部分上，其在两个片边缘的每个外侧上。

本发明的其他目的、特征和优点将通过下面结合附图所作出的详细的描述而更加清楚。

附图的简要说明。

本发明的各特征将在权利要求中加以特别的限定，相信其各特征是新颖的。通过参照附图进行下列描述将使本发明及其发明目的和优点更清楚地被理解，其中相同的标号表示附图中相同的元件，其中：

图1是连接器组件第一实施例的透视图，其包括结合本发明原理的插头和插座连接器；

图2是连接器组件第二实施例的透视图，其包括结合本发明原理的插头和插座连接器；

图3是插头连接器内端子排列和接地片的示意图；

图4是类似于图3是示意图，但其表示插座连接器内端子排列和接地片；

图5是连接器组件第三实施例的透视图，其包括结合本发明原理的插头和插座连接器；

图6是图5连接器组件的透视图，其是相对图5转动180度下所取的透视图；

图7是图5和6连接器组件在装配或匹配情况下的顶视平面图；

图8是沿图7的线8-8所截的截面图；

图9是沿图7是线9-9所截的截面图；

图10是沿图7是线10-10所截的截面图；和

图11是在图5和6的实施例中朝插头连接器匹配端部所看到的端部正视图。

优选实施例的详细说明。

详细地参照附图，首先参见图1，电气连接器组件的第一实施例，其通常用标号14表示，其包括插头连接器，通常用标号16表示，和插座连接器，通常用标号18表示。插头连接器16适用于端接电缆20的导体，而插座连接器18具有插接安装腿22，用以安装在印刷电路板上(未示出)。因此，随着插头连接器16与印刷电路板上的插座连接器18的匹配，可将连接器组件14视为直角电气连接器组件。

插头连接器16包括介电外壳24和具有向前伸出的匹配部分26的室体。插座连接器18具有介电外壳，其带有向前突起的匹配部分28。插头连接器16具有外导电屏蔽30，其环绕于至少匹配部分26上，插座连接器18具有外导电屏蔽32，其环绕于至少匹配部分28上。屏蔽32具有弹簧指34，用以在匹配时与屏蔽30的顶部配合，以便于与匹配连接器的屏蔽共用或互连。插头连接器16具有锁扣36，用以保持连接器处于匹配状态。

可以预料参照附图3和4可对端子和接地片的排列更加详细地加以描述，只要插头连接器16具有四个信号插脚端子38，其两两地在水平接地片40的每个相对侧上，其带有一对外侧插入式电源端子42，该端子位于接地片40相对边缘的外侧上。插座连接器18具有四个阴信号端子44，其两两地在垂直接地片46的相对侧上，并且还具有两个外侧电源端子销48，用以与插头连接器16的外侧电源端子42相匹配。在匹配部分28上形成有水平槽49，其横贯垂直接地片46，用以接收插头连接器16的水平接地片40。

参见图2，电气连接器组件的第二实施例，其通常用标号50表示，其包括插头连接器，其通常用标号52表示，和插座连接器，其通常用标号54表示。类似于插头连接器16(图1)，插头连接器52适用于端接电缆56的导体。类似于插座连接器18(图1)，插座连接器54包括安装腿58，用以将连接器安装在印刷电路板(未示出)上。因此，类似于连接器组件14(图1)，连接器组件50是直角式电气连接器装置。

插头连接器52包括介电外壳60和具有匹配部分62的室体，其包含有向前伸出的竖井64，插座连接器54具有介电外壳66和向前伸出的通常为D型的匹配部分68。插头连接器52具有D型外导电屏蔽70，其环绕于至少匹配部分62，64上，并且插座连接器54具有D型外导电屏蔽72，其环绕于匹配部分68上。

连接器组件50的端子和接地片的排列类似于连接器组件14(图1)的排列，因此，类似的标号可以应用于端子和接地片。特别是，插头连接器52具有四个信号插接端子38，其安装在外壳60的匹配部分上，其分别在水平接地片40的相对每侧上带有两个端子。在接地片40外侧相对边缘上可将外侧阴电源端子42安装在竖井64内。插座连接器54包括四个阴信号端子44，其两两地在垂直接地片46的每个相对侧上。插座连接器54的一对外侧电源插头端子48可与插头连接器52的阴电源端子42相匹配。再有，在匹配部分68上形成有水平槽49，其贯穿垂直接地片46，用以接收插头连接器52的水平接地片40。

图3和4更好地示出了连接器组件14(图1)和连接器组件50(图2)的连接器匹配下的端子和接地片的排列。特别是，图3表示出了在插头连接器16或52的水平接地片40相对侧上的信号端子38。电源端子42形成“外侧”端子，其位于接地片的外侧边缘40a上。点划线46表示插座连接器18或54的接地片46。

参见图4，所示信号端子44位于插座连接器18或54接地片的相对侧上。还有，点划线40表示插头连接器16或52接地片40的位置。所示的外侧电源端子48的定位则用以与插头连接器16或52的电源端子42相匹配(即，接地片40相对边缘的外侧上)。

为了使连接器组件14和50的连接器匹配，插座连接器18或54上的垂直接地片46可在其中心线上包含有槽74(图4)，用以接收插头连接器16或52的实心接地片40。因此，当将插头连接器与插座连接器相匹配时，由匹配的接地片40和46限定了十字形接地片结构。按照这样的理解，可以从图3和4的描述中看到，由接地片40和46所限定的十字形接地片结构限定了四个片边侧40a(图3)和46a(图4)，以及其间的四个象限。匹配信号端子38，44之一的每个位于由十字形接地片结构所限定的四个象限的每个中。可将电源端子42，48视为“外侧”端子，其中它们位于接地片特别是这里示出的接地片40的边缘外侧上。

由于上述以及在图3和4中所示的端子和接地片的排列，在接地片边缘40a上的外侧电源端子42，48与接地片40之间建立了最终的相互耦合。该耦合不会对十字形接地片结构的信号端子38，44与接地片40和46之间的相互耦合产生干扰，由此，提供的电源端子42，48基本与信号端子38，44隔离。

应当理解，本发明不限于一对交错的接地片，即接地片40和46，来限定十字形接地结构。十字形结构可等效于所提供的在某一匹配连接器上一体的接地片。两种结构均在先前上述“背景技术”所列举的美国专利中加以了描述和示出。另外，端子38，44不一定非得是信号端子，端子42，48也不一定非得是电源端子。本发明的端子和接地片排列具有的同样效果就是任何“外侧”端子与十字形接地片结构象限中信号端子的串话或相互耦合隔离开来。再有，外置端子可以定位在接地片46的边缘46a上，并且具有与所示定位在接地片40边缘40a外侧上的外置端子相同的效果。事实上，外置端子可定位在由十字形接地片结构所限定的四个边缘上的任何一个或所有的外侧上。还有，在十字形接地片结构的每个象限中还可以具有一个以上的端子38，44，同时将其他端子定位在接地片的一个或多个边缘外侧上，并且仍可有效地隔离在外置端子在一定区域内，其中该区域将受到象限内端子的最小影响，反之，对象限内的端子的影响也最小。最后，本发明的原理不限于所示出的直角连接器组件。

图5-11表示连接器组件的第三实施例，其通常用76表示，其包括插头连接器，其通常用78表示，和插座连接器，其通常用80表示。还有，插头连接器78包括介电外壳82和具有向前伸出的匹配部分84的室体，插座连接器80包括介电室体，其具有向前伸出的匹配部分86。插头连接器78包括外导电屏蔽88，其环绕在至少匹配部分84上，插座连接器80包括外导电屏蔽90，其环绕在至少匹配部分86上。插头连接器78适用于端接电缆92的导体，而插座连接器80包括安装腿94，用以将连接器安装在印刷电路板(未示出)上。因此，也可将连接器组件76看作是直角结构。

连接器组件76的插头连接器78和插座连接器80还可相互配合用以限定在其每个象限内带有端子并在接地片装置边缘外侧带有“外侧”端子的十字形接地片结构。连接器组件76的排列与连接器组件14和50(图1-4)的排列之间的主要差异在于外置端子的数量和位置。

特别是，图5和图10清楚地示出了插座连接器80的匹配部分86通常为十字形或矩形，其带有水平伸展相当坚固的外侧翼96。匹配部分安装有垂直接地片46(图10)，在接地片的每个相对侧上带有两个阴信号端子44。匹配部分还包括槽49，用以接收插头连接器78的水平接地片40。垂直接地片46具有一对直角尾部46a(图8和10)，用以连接印刷电路板上的接地电路图形。连接器18和54的接地片46也可以这样。插座连接器80的端子排列与插座连接器18和54(图1-4)的主要差别在于，一对外侧电源端子98安装在插座连接器80匹配部分86的每个外侧翼96的两侧上。端子98为叶片型，其接收在匹配部分外侧翼96的表面上。

参见图6、10和11，插头连接器78的匹配部分84包括通常十字形空腔100，用以接收插座连接器80的十字形匹配部分86。另外，空腔还可为矩形，其带有水平伸出的侧开口101。信号插脚端子38在空腔101内向前伸出，其在水平接地片40的每相对侧上具有两个端子。信号插脚端子38可在插座连接器80内与信号阴端子44相匹配。端子38具有尾部38a，用以与电缆内的导线(未示出)进行互连。端子44具有直角尾部44a，用以与印刷电路板上的信号电路图形焊接起来。连接器18和54的信号端子44也可以这样。一对外侧电源端子102可定位在接地片40的每个相对边缘的外侧上，用以与插座连接器80的两对外侧电源端子98相匹配，正如图10中所清楚看到的。在图9中可以清楚地看到，插头连接器78的外置端子102为悬臂弹簧形，用以与插座连接器80的开槽叶形端子98相配合。端子102具有尾部102a，用以与电缆92的导线(未示出)进行互连。端子98具有直角尾部98a，用以与印刷电路板上的电源电路图形焊接连接。连接器18和54的外侧电源端子也可以如此。

如上所述，连接器组件76(图5-11)的接地平面/端子排列与连接器组件14和50(图1-4)中的接地平面/端子排列之间的基本差异在于外置端子。特别是，连接器组件14和50使用单个外置端子42，48，其在接地片40之一的两侧边缘外侧上，而连接器组件76使用的是一对外置端子98，102，其在接地片的每个相对边缘外侧上。然而，两种排列均可有效地在十字形接地片结构的接地片之一的外置端子与边缘之间而不是在接地片结构象限内的信号端子之间，建立相互耦合效应，由此使外置端子与位于十字形接地片结构象限内的端子电气隔离。

在将外置端子最好定位在与接地片相同平面内的同时，当将外置端子进一步由接地片结构的象限内移开时，该定位的必要性就会被减低。因此，可以看到，图3和4中的外置端子42，48是在接地片40的平面上。然而，图10和11中的外置端子98，102进一步与十字形接地结构隔开，并且在片40平面的略靠上和靠下一点，其距片40的平面基本等距离。

人们将会理解，本发明还可以以其他形式来实施，但其均不会背离本发明的精神和主要特征。因此，本发明的实例和实施例是在全方位进行的考虑，其仅仅是说明而不作为限制，本发明不限于这里给出的细节。

Claims (7)

1、一种屏蔽式电气连接器，其可用以沿匹配轴与辅助连接器相匹配，其包括：

介电外壳，其具有匹配部分；

外导电屏蔽，用以环绕至少壳体的匹配部分；

十字形接地片结构，其在电气连接器与辅助连接器相匹配时，设置在壳体的匹配部分上，十字形接地片结构限定了四个片边缘和四个象限；

至少一个端子安装在位于由十字形接地片结构所限定的至少某个象限中的壳体匹配部分上；和

一对外置端子，其安装在壳体的匹配部分上，每个外置端子的接触部分通常定位在十字形接地片结构的所述屏蔽与所述片边缘之一之间。

2、如权利要求1的屏蔽式电气连接器，其包括两对安装在壳体匹配部分上的外置端子，每对端子通常位于一对相对片边缘的所述屏蔽与其边缘之一之间。

3、如权利要求2的屏蔽式电气连接器，其中所述十字形接地片结构包括第一和第二通常平面式接地片，所述第一接地片通常垂直于所述第二接地片，并且所述外置端子对通常位于所述第一接地片的平面上。

4、如权利要求1的屏蔽式电气连接器，其中所述外壳的所述匹配部分包括通常矩形的基体，其具有预定的第一厚度，和具有预定第二厚度并由所述矩形基体两侧伸出的一对翼部，所述第二厚度小于所述第一厚度，所述至少一个信号端子安装在所述矩形基体上，并且所述外侧端子之一是沿每个所述翼部而进行安装。

5、如权利要求2的屏蔽式电气连接器，其中所述外壳的所述匹配部分包括通常矩形的基体，其具有预定的第一厚度，和具有预定第二厚度并由所述矩形基体两侧伸出的一对翼部，所述第二厚度小于所述第一厚度，所述至少一个信号端子安装在所述矩形基体上，并且每对所述外侧端子的端子是沿所述翼部之一的两侧来进行安装。

6、如权利要求5的屏蔽式电气连接器，其中所述十字形接地片结构包括第一和第二通常平面形接地片，所述第一接地片通常垂直于所述第二接地片，并且所述外侧端子对通常设置在所述第一接地片的平面上。

7、如上述任一权利要求的屏蔽式电气连接器，其中电气连接器是直角连接器，所述接地片结构包括通常平面形水平片和通常平面形垂直片，所述至少一个端子包括通常垂直于所述匹配轴的直角部分，并且所述外侧端子的所述接触部分通常沿水平片的平面而定位。

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