电连接器的制作方法

文档序号:13689635
电连接器的制作方法

本申请主张于2015年6月3日提交的美国临时专利申请US62/170208的优先权,该专利申请通过援引其整体上并入本文。

技术领域

本发明概况而言涉及电连接器,且更具体而言涉及一种高性能的电连接器,其具有改进的制造性和性能。



背景技术:

电连接器系统通常用于将两个以上电路板或元件相互连接。当这些电路板平行时,连接器系统有时称为一夹层式连接器系统。这些电路板也可以其它方位(诸如相互垂直)设置。

希望的是,以一成本划算的方式制造高速电连接器同时保持连接器系统的所需的机械特性和电气特性。部件上的相对小的变化可在一连接器的机械方面得到提高但降低了电气性能。类似地,其它相对小的变化可在一连接器的电气方面得到提高但降低了机械性能。由此,高速连接器设计能够以一成本划算的方式制造可能是一显著的挑战。

上述背景说明仅旨在有助于读者理解。其并非旨在限制本文所说明的发明创造、既非限制也非扩展所说明的现有技术。这样,上述说明不应视为表明一现有系统的任何具体元件不适合供本文所说明的发明创造使用,也不应视为任何元件在实施本文说明的发明创造是必不可少的。本文所说明的发明创造的实施和应用由随附的权利要求来限定。



技术实现要素:

在一个方面,一种连接器包括一基座,所述基座具有用于对接一对接部件的一对接面以及用于连接于一电路元件的一安装面。所述基座具有延伸穿过一上表面的多个端子收容腔以及与各端子收容腔相关且从所述上表面朝向所述对接面延伸的一端子支撑突起。各端子支撑突起包括一支撑面和与所述支撑面侧向偏移的一接触定位插槽。多个端子设置成各端子安装于其中一个端子收容腔内。各端子包括:一接触部,大体相邻一第一端,用于接合一对接端子;以及一尾部,位于与所述第一端相反的一第二端,用于连接于电路元件。所述接触部沿所述端子支撑突起的支撑面定位,且一接触定位突起从所述接触部延伸并定位在所述基座的接触定位插槽内以固持所述接触部相邻所述支撑面。

在另一方面,一种连接器包括一基座,所述基座具有用于对接一对接部件的一对接面以及用于连接于一电路元件的一安装面。所述基座包括多个端子收容腔,各端子收容腔构造成大体沿从所述对接面朝向所述安装面延伸的一插入方向收容一端子,各端子收容腔具有一端子锁定部,所述端子锁定部包括一锁定壁以及一锁定突起。所述锁定突起具有面朝所述安装面且大体横向于所述插入方向的一锁定面。所述端子锁定部具有一插入开口,所述插入开口具有部分限定由所述锁定突起的一横向宽度。多个导电的端子设置成各端子定位于其中一个端子收容腔中。各端子具有:一接触部,用于接合所述对接部件的一对接端子;一尾部,用于接合所述电路元件;以及一锁定部。所述锁定部包括大体垂直于所述插入方向延伸的一锁定肩部,且所述锁定肩部接合所述锁定突起的锁定面以将所述端子的锁定部固持在所述端子收容腔的端子锁定部内。所述锁定部具有比所述端子锁定部的插入开口的横向宽度小的一厚度。多个锁定元件设置成各锁定元件定位在各端子收容腔的端子锁定部内。所述锁定元件大体平行于所述锁定壁并与所述锁定壁间隔开,各端子的锁定部定位在所述端子锁定部的锁定壁与所述锁定元件之间。

在又一方面,一种连接器包括一基座,所述基座具有用于对接一对接部件的一对接面以及用于连接于一电路元件的一安装面。所述基座包括多个第一端子收容腔以及多个第二端子收容腔,所述第二端子收容腔构造成与所述第一端子收容腔不同。各第一端子收容腔构造成沿大体从所述对接面朝向所述安装面延伸的一插入方向收容一第一端子,且各第一端子收容腔具有一端子接合部以及一尾部收容插槽。所述端子接合部包括面向所述对接面的一端子接合肩部,且所述尾部收容插槽相邻所述端子接合肩部。多个导电的第一端子设置成各第一端子定位于其中一个第一端子收容腔中。各第一端子具有:一第一接触部,用于接合所述对接部件的一对接端子;一第一压配尾部,构造成压配到所述电路元件中;一接合肩部;以及一工具用肩部。所述第一接触部定位成大体相邻所述对接面,而所述第一压配尾部定位成相邻所述安装面。所述接合肩部定位成相邻所述基座的端子接合肩部,而所述工具用肩部定位成相邻所述基座的对接面。多个导电的第二端子设置成各第二端子定位于其中一个第二端子收容腔中,且各第二端子构造成与所述第一端子不同。各第二端子具有:一第二接触部,用于接合所述对接部件的一对接端子;以及一第二压配尾部,构造成压配到所述电路元件中。

在再一方面,一种连接器包括一基座,所述基座具有用于对接一对接部件的一对接面以及用于连接于一电路元件的一安装面。所述基座包括多个端子收容腔,其中多个接地端子安装于至少一些端子收容腔中。一接地板与所述基座相关,且所述接地板包括多个间隔开的开口,其中各开口延伸穿过有其中一个接地端子。各开口具有至少一个弹性片,所述弹性片接合延伸穿过所述开口的接地端子。所述接地板具有一第一厚度,各弹性片具有比所述第一厚度小的一第二厚度。

附图说明

图1示出一连接器系统的一实施例的一立体图;

图2示出图1的连接器系统解除对接的一立体图;

图3示出图1的连接器系统的其中一个连接器的一分解立体图;

图4示出大体沿图1的4–4线剖开的图1的连接器系统的一立体图;

图5示出一组端子的一实施例的一立体图;

图6示出图5的该组端子的一分解立体图;

图7类似于图6但该组端子旋转180°;

图8示出图5的成组端子中的两对对接的信号端子的一立体图;

图9类似于图8其中对接的两对信号端子旋转180°;

图10示出图5的成组端子中的一对对接的接地端子的一立体图;

图11类似于图10但其中对接的该对接地端子旋转180°;

图12示出两组对接的端子的一立体图;

图13示出一连接器基座的一实施例的一部分的一剖开的立体图;

图14示出图13的连接器基座的一上部的一剖开的放大的立体图;

图15示出图14的连接器基座的上部的一剖开的放大的立体图,但其中基座旋转90°;

图16示出图14的连接器基座的上部的一平面图;

图17示出类似于图15的一剖开的放大的立体图,但其中在一不同的位置剖开且一公型端子和一接地端子插入基座;

图18示出类似于图16的一平面图,但其中一公型端子、一母型端子以及一接地端子插入基座;

图19示出一连接器基座的一实施例的一部分的一剖开的立体图;

图20示出图19的连接器基座的下部的一剖开的放大的立体图;

图21示出剖开的放大的图20的一侧视图;

图22示出一下连接器基座的一实施例的一部分的一剖开的放大的立体图;

图23示出图22的下连接器基座的一剖开的放大的立体图,但是从另一角度观察的;

图24示出图22的下连接器基座的一部分的一剖开的放大的立体图,但从又一角度观察的;

图25示出锁定板的一实施例的一部分的一剖开的放大的立体图;

图26示出图25的锁定板的该部分的一剖开的放大的立体图,但是从另一角度观察到的;

图27示出上接地板的一实施例的一部分的一放大的立体图;

图28示出下接地板的一实施例的一部分的一放大的立体图;

图29示出上基座构件、下基座构件以及锁定板形成的组装体的一部分的一剖开的放大的立体图;

图30示出图15的连接器基座的上部的一剖开的放大的立体图,但其中一组端子部分插入连接器基座的上部;

图31示出类似于图19的连接器基座的一实施例的一部分的一剖开的立体图,但其中一对信号端子开始进入信号端子收容开口;

图32示出图31的连接器基座的下部及信号端子的一剖开的放大的立体图;

图33示出放大的剖开的图32的一侧视图;

图34示出类似于图31的连接器基座的一实施例的一部分的一剖开的立体图,但其中一对信号端子更进一步插入端子收容开口;

图35示出图34的连接器基座的下部的及信号端子的一剖开的放大的立体图;

图36示出放大的剖开的图35的一侧视图;

图37示出类似于图34的连接器基座的一实施例的一部分的一剖开的立体图,但其中一对信号端子再更进一步插入信号端子收容开口;

图38示出图37的连接器基座的下部的及信号端子的一剖开的放大的立体图;

图39示出放大的剖开的图38的一侧视图;

图40示出类似于图37的连接器基座的一实施例的一部分的一剖开的立体图,但其中一对信号端子在被锁定于信号端子收容开口内之前完全插入信号端子收容开口而且其中锁定板初始接合该对信号端子;

图41示出图40的连接器基座的下部、一对信号端子及锁定板的一剖开的放大的立体图;

图42示出放大的剖开的图41的一侧视图;

图43示出将多个接地端子连接于下接地板其它的一部分的一放大的立体图,其中基座和其它端子移除;

图44示出类似于图40的连接器基座及一对信号端子的一实施例的一部分的一剖开的立体图,但其中锁定板还接合所述一对信号端子,以使所述一对信号端子移动抵靠(against)锁定壁;

图45示出图44的连接器基座的下部、一对信号端子以及锁定板的一剖开的放大的立体图;

图46示出放大的剖开的图45的一侧视图;

图47示出类似于图44的连接器基座及一对信号端子的一实施例的一部分的一剖开的立体图,但其中锁定板完全插入信号端子收容开口;

图48示出图47的连接器基座的下部、一对信号端子及锁定板的一剖开的放大的立体图;

图49示出放大的剖开的图48的一侧视图;

图50示出多个接地端子连接于上接地板的一部分的一放大的立体图,其中基座和其它端子移除;

图51示出多个接地端子连接于一上接地板和一下接地板的一放大的立体图,其中基座和其它端子移除;

图52示出在一接地端子插入一电路板之前一工具对准以接合接地端子的一示意的立体图;以及

图53示出图52的工具已用于使接地端子插入电路板之后的一示意的侧视图。

具体实施方式

下面详细的说明描述多个示范性实施例且不意欲限制到明确公开的组合。因此,除非另有说明,本文所公开的各种特征可以组合在一起而形成出于简明目的而未示出的多个另外组合。

参照图1至图4,一连接器系统10包括一对对接的连接器,以一第一连接器11以及一对接的第二连接器12沿轴线“A”对接以构成一夹层式板对板连接。更具体地,第一连接器11可安装于一第一电路板或电路元件(未示出),而第二连接器12可安装于一第二电路板或电路元件(未示出),其中所述第一电路板的板面和第二电路板的板面大体平行。

第一连接器11和第二连接器12各为大体长方形,且各具有:一对接面13,用于对接另一方的连接器;一安装面14,通过安装或端接而连接于一电路元件;以及多个侧壁15,在对接面和安装面之间延伸。第一连接器11构造为具有一开口或插口16的一插座式连接器,而第二连接器12构造为具有一插头部17的一插头式连接器,插头部17收容于第一连接器的插口内。第一连接器11和第二连接器12在允许两个连接器对接在一起所必须的条件外其余可相同。由此,本文将说明第一连接器11和第二连接器12中的仅其中之一的细节。

参照图3,第一连接器11具有可由一介电或绝缘材料形成的一基座20,基座20具有:一第一基座构件或上基座构件21;以及一第二基座构件或下基座构件22,其固定于上基座构件。如在本文中所采用的,“上”和其它类似的术语指的是图中所示出的方向,仅是出于说明目的且由此指的是接近对接面13;而“下”和其它类似的术语指的是接近安装面14。将将认识到的是,所述两个连接器以及安装两个连接器的电路元件可以位于任何方位。

多个端子25设置于基座20内。一锁定板200安装于下基座构件22且操作成将至少一些端子25固定或锁定在基座20内。第一连接器11可包括一个或多个接地板230,例如,一上接地板231可定位成大体相邻端子25的一上部或对接部。一下接地板232可定位在上基座构件21和下基座构件22之间且大体相邻端子25的一中央部或下部。

参照图5至图7,多个端子25以阵列的形式布置,且使得第一连接器11的端子能对接第二连接器12的端子。各阵列包括端子25的多个端子组26,其中各端子组设置成由一信号端子对27与一参考端子或接地端子90的三个端子一起构成为一组。各信号端子对27包括一公型端子或刀片型端子30以及一母型端子或插座端子70。

各端子组26的公型端子30构造成对接一对接的端子组的一母型端子70。同样地,各端子组26的母型端子70构造成对接一对接的端子组的一公型端子30。图8至图9示出一端子组26的一对公型端子30及母型端子70对接一对接的端子组的一另一对公型端子及母型端子,但其中为了清楚起见接地端子均移除。各端子组26的接地端子90构造成与对接的端子组的一接地端子对接。在图10至图11中,示出一对对接的接地端子90,其中为了清楚起见,移除它们相关的公型端子30以及母型端子70。图12示出第一连接器11的端子25中的一端子组26对接第二连接器12的一第二端子组。

公型端子

在回头参照图6至图7,公型端子30大体细长且具有位于一端的一接触部32,接触部32具有一大体平坦的接触面33,接触面33构造成用于与一对接的端子接合,对接的端子为诸如与母型端子70相同或类似地构造的端子。接触部32可包括一斜的引导部34,以减少对接过程中刮擦的可能性。另外,一接触定位突起35可从接触部32延伸,以在将端子插入基座20的同时有助准确地定位接触部且一旦端子定位在基座中就将接触部的位置保持。如图所示,接触定位突起35可采取侧向延伸或从接触部32的一侧缘37弯折的一大体L型元件或脚部36的形式。在一些情况下,可取的是,L型脚部36通过冲压(stamp)或冲切(blank)成型,以控制L型脚部36的公差并增加L型脚部36的刚度且由此提高突起35的定位功能。换句话说,L型脚部36的侧向宽度等于形成公型端子30的板材金属材料的厚度,且L型脚部所处的面垂直延伸于接触部32所处的面。

本体部

一本体部40从接触部32延伸至一锁定部50。如果需要,本体部40的长度可基于第一连接器11所需的高度依照所需修改。本体部40可包括大体平坦的一第一板状突起41,用于增加一信号端子对27的公型端子30和母型端子70之间的电容耦合。如图所示,第一板状突起41从本体部40的一侧缘42延伸且大体垂直于本体部。另外,大体平坦的一第二板状突起43可从本体部40的相反的侧缘44以一大体垂直的方式延伸,以增加端子25的一端子组26内的公型端子30和接地端子90之间的电容耦合。

锁定部

锁定部50从本体部40延伸且便于将公型端子30锁定或固定在基座20内。锁定部50可大体平坦且包括一位于中央的方形开孔或开口51以及沿锁定部50的两侧缘53的一对大体长方形的侧凹部或侧开口52。一中央路径54与开口51对准且在所述一对开口52之间延伸。开口51包括面向上朝接触部32的一锁定肩部55。所述一对侧开口52均还各包括面向上的一锁定肩部56。

如果需要,开口51、52均可具有其它形状和尺寸,在一个例子中,这些开口的尺寸可用于按照需要调整或改变公型端子30的阻抗。在没有开口51、52的情况下,因为锁定部50的宽度在侧向上比端子的其余部分宽,所以沿端子的阻抗会在锁定部处大体降低,但是通过增设开口51、52并按照需要设定这些开口的尺寸,在锁定部50处的阻抗不连续性可以得到控制或改善。

如在本文中所采用的,诸如当参照一端子或该端子的一部分的侧向宽度(lateral width)时的侧向方向(lateral direction)指的是端子的侧向缘(lateral edges)(比如侧缘(side edges)42、44)之间并垂直于端子的侧向缘的方向。同样地,横向方向(tranverse direction)指的是垂直于侧向方向的方向,诸如与锁定部50所处的面垂直的一方向。

尾部

尾部60从锁定部50延伸且操作成将公型端子30电性且机械连接于第一电路板。虽然尾部60示出为一用于插入第一电路板上的一导电孔(未示出)的顺应针(compliant pin)构造,但是尾部60也可具有任何其它所需的构造。

母型端子

母型端子70大体细长且具有位于一端的一能够挠曲的接触部72,接触部72具有一大体弓形的或弯曲的接触面73,接触部72用于对接或接合一对接的端子,该对接的端子为诸如与公型端子30相同或类似构造的端子。一斜的引导部74设置成有助引导母型端子70并减少在对接过程中刮擦母型端子的可能性。

本体部

一本体部80从接触部72延伸至一锁定部50。如上述针对公型端子30说明的一样,本体部80的长度可基于第一连接器11所需的高度依照所需修改。本体部80可包括大体平坦的一第一板状突起81,用于增加一信号端子对的公型端子30和母型端子70之间的电容耦合。如图所示,第一板状突起81从本体部80的一侧缘82延伸且大体垂直于本体部。另外,大体平坦的一第二板状突起83可从本体部80的相反的侧缘84以一大体垂直的方式延伸,以增加端子25的一端子组26中的母型端子70和接地端子90之间的电容耦合。一锁定或定位突起85可从本体部80的与接触部72大体相邻的一平坦的表面大体垂直地延伸,以有助将母型端子70固定在基座20内。

锁定部

锁定部50从本体部80延伸且以与公型端子30的锁定部相同的方式构造并操作,并由此不再重复其说明。另外,母型端子70包括一尾部60,尾部60从锁定部50延伸且以与公型端子30的尾部相同的方式构造并操作,并由此不再重复其说明。

接地端子

接地端子90相对宽且细长并具有一大体U型的横截面。接地端子90具有位于一端的一公母同体(hermaphroditic)的接触部92,接触部92包括:大体平坦的一公型接触部93;以及能够挠曲的一母型接触部94,相对对接轴线“A”大体平行且位于公型接触部93旁侧或与公型接触部93侧向间隔开。公型接触部93可包括:一斜的引导部95,用于在对接过程中引导一对接的母型接触部94并减少刮擦的可能性。母型接触部94可包括能够挠曲的一梁部96,梁部96具有一大体弓形的或弯曲的接触面97,接触面97用于接合一对接的接地端子90的公型接触部93。一斜的引导部98可设置成有助在对接过程中引导母型接触部94并减少刮擦母型接触部的可能性。

本体部

接地端子90包括一细长及大体U型的本体部100,本体部100具有从接触部92延伸的一第一端部101以及与一锁定部110相邻的一第二端部102。如上述针对公型端子30与母型端子70说明一样,本体部100的长度可基于第一连接器11所需的高度依照所需修改。一第一导轨或脚部103沿本体部100的一第一缘104从第一端部101延伸至第二端部102且进一步从第一端部延伸至公型接触部93的端部99。一第二导轨或脚部105沿本体部100的一第二缘106从第一端部101延伸至第二端部102。

导轨

第一导轨103包括与公型接触部93的引导部95大体相邻的一第一上表面107,而第二导轨105包括稍在本体部100的第一端部101的上方(朝向接地端子90的对接端)的一第二上表面108。第一上表面107及上表面108可构造有任何所需的形状(诸如所示出的平坦的形状)并且可在接地端子90插入基座20及第一连接器11安装在一电路元件上的过程中由一工具(未示出)接合。在这样一种构造下,第一上表面107和第二上表面108定位成沿对接轴线“A”相距接地端子90的对接端不同的距离,而工具构造成补偿该距离上的差异,从而接地端子能以直的方式被推入。第一导轨103和第二导轨105均包括沿对接轴线“A”齐平的下表面109。

锁定部

接地端子90可以任何所需的方式固定在基座20内。例如,一上锁定突起或倒刺112可从本体部100延伸,以有助将接地端子90固定在基座20的上构件21内。上锁定突起112示出为从本体部沿与导轨103、105相反的但大体平行的一方向延伸。另外,一锁定部110可从本体部100延伸且包括位于其锁定部110的相反两侧的倒刺111,倒刺111用于接合或咬入基座20的下构件22,以将接地端子90固定于基座20的下构件22内。

尾部

一尾部115从锁定部110延伸且操作成将接地端子90电性和机械连接于第一电路板。尾部115示出为用于插入第一电路板上的导电孔(未示出)的一对顺应针,但可具有任何所需的构型。

公型端子30、母型端子70、接地端子90均可由任何所需的导电材料制成。在一个例子中,这些端子均可由板材金属冲压形成。

基座

参照图13,基座20具有:一上支撑壁130,大体相邻第一连接器11的对接面13,用于支撑所述多个端子25的上部;以及一下支撑壁131,大体相邻安装面14并与上支撑壁间隔开。基座具有沿连接器的外缘或周边在上支撑壁130和下支撑壁131之间延伸并将上支撑壁130和下支撑壁131连接的多个侧壁132。端子30、70、90的接触部32、72、92所处的对接区域相对上支撑壁130位于上方或朝向对接面13。更具体地,接触部32、72、92位于上支撑壁130的上表面134与对接面13之间。

端子收容腔

基座20包括:多个端子收容开口或端子收容开口腔135,其延伸穿过上支撑壁130的上表面134并操作成收容并支撑端子25的端子组26。各端子收容腔135可包括:一上部136,位于上支撑壁130内,用于支撑端子25的大体在端子25的接触部下方的部分;一下部137,位于下支撑壁131内,用于支撑端子的大体相邻端子的锁定部的部分;以及一中央部138,位于上部和下部之间。

如图所示,基座20由上基座构件21和下基座构件22形成,其中各腔135的上部136和中央部138位于上基座构件,而各腔135的下部137位于下基座构件。可构思其它构型。例如,中央部138可位于下基座构件22或位于一单独的构件内。

参照图14至图16,腔135的上部136包括多个每组三个开口的开口组140,开口组140用于收容端子25的各端子组26。

上公型端子收容开口

第一个开口构造为一公型端子收容开口141,公型端子收容开口141具有构造成与公型端子30的本体部40的横截面大体一致的一横截面并允许公型端子的本体部的一部分、锁定部50以及尾部60通过该开口。更具体地,开口141包括:一大体直的部分或插槽142,可供锁定部50和尾部60穿过;以及一对间隔开的插槽143,相交于且大体垂直于插槽142且在尺寸上设置成分别允许两个板状突起41、43穿过。因为锁定部50可比公型端子30的本体部40宽,所以间隔开的两个插槽143不位于插槽142的两端。如果本体部40加宽,则间隔开的两个插槽143之间的距离和位置将会调整。

公型端子支撑突起

基座20还可包括一公型端子支撑突起145,公型端子支撑突起145沿或相邻插槽142延伸且具有一大体平坦的支撑面146,支撑面146构造成接触部32的与接触面33相反的表面38接合支撑突起的表面146并由支撑突起的表面146支撑。支撑突起145延伸远离插槽142(以及上支撑壁130的上表面134)一足够的距离(即具有一长度),从而公型端子30的引导部34的与接合一对接的端子的表面相反的侧面可接合支撑突起的端面147并由支撑突起的端面147支撑。

端子支撑突起145可比公型端子30的接触部32的侧向宽度宽且可为L型以用于增加(additional)强度。另外,端子支撑突起145可包括一接触定位凹部或接触定位插槽148,接触定位插槽148延伸到端面147中一预定距离。接触定位插槽148可在尺寸上设置成收容L型脚部36,L型脚部36起到接触定位突起35的作用,以准确地定位并固持公型端子30的接触部32(图17)。

公型端子支撑突起145与接触部32以及接触定位插槽148与L型脚部36的相互作用允许在保持公型端子的接触部所需的操作性能以及定位公差的同时公型端子30采用相对薄的材料(比如约0.005英寸厚)形成。例如,通过将L型脚部36固定在接触定位插槽148内,接触部32在运动的六个方向或自由度上的运动减少或被阻止,更具体地,沿x轴、y轴、z轴的移动以及围绕这些轴的旋转减少或被阻止,其中x为沿接触部32所处的面的一方向,y为与接触部32所处的面大体垂直的一方向,而z为沿公型端子30的轴线或平行于对接轴线“A”的一方向。尽管文中说明了一端子由具有约0.005英寸厚的一厚度的板材金属材料形成,但是公型端子30可为其它厚度。在另一例子中,公型端子30可具有比约0.010英寸厚小的一厚度。

上母型端子收容开口

腔135的上部136还包括:一母型端子收容开口155,相邻各开口组140中的公型端子收容开口141。母型端子收容开口155可具有一横截面,该横截面构造成与母型端子70的本体部80的横截面大体一致并允许母型端子的本体部的一部分、锁定部50以及尾部60穿过该开口。

更具体地,开口155包括一大体直的部分或插槽156,锁定部50和尾部60可穿过插槽156同时与母型端子70的突起85建立一过盈配合。一对间隔开的插槽157相交于并大体垂直于插槽156且在尺寸上设置成允许板状突起81、83穿过。与公型端子收容开口141的一对间隔开的插槽143一样,母型端子收容开口155的所述一对间隔开的插槽157可以不位于插槽156的两端且所述一对插槽的位置可依赖于母型端子70的构造来调整。

与公型端子收容开口141的插槽143相邻的插槽157可组合成一单个相对大的插槽用以使公型端子30的突起41和母型端子70的突起81一起插入。另外,各开口组140中的公型端子收容开口141和母型端子收容开口155可对齐,从而开口141的插槽142与开口155的插槽156大体共面。

上接地

各开口组140的三个开口中的第三个开口构造为一大体U型的开口160,开口160与接地端子90的本体部100的横截面大体一致并允许接地端子90的本体部的一部分、锁定部110以及尾部115穿过该开口。更具体地,开口160包括:一对间隔开的插槽161,由一大体细长的插槽162在所述一对插槽的各插槽的一个缘处连接,以形成一U型横截面。细长的插槽162可比接地端子90的本体部100的长度稍长,以允许锁定部110的倒刺111穿过该插槽。另外,开口160的插槽162的长度可与从开口141的插槽142的外缘到开口155的相对的外缘之间的一轴向距离至少一样长。横跨细长的插槽162的与侧向宽度大体垂直的横向宽度或距离可设定成与接地端子90的突起112建立一过盈配合。

参照图19至图21,各端子收容腔135的下部137包括每组三个开口的开口组164,用于接合端子25的各端子组26。

下信号端子收容开口

各开口组164包括一对相邻的相同的信号端子收容开口165。所述一对开口165的其中之一用于收容并固定一信号端子对27的一公型端子30而另一个用于收容一母型端子70。各开口165为大体长方形并具有:一锁定面或锁定壁166;一相对的端面或端壁167;以及一对间隔开的侧面或侧壁168,其连接锁定壁和端壁。在图19至图21中,为了清楚起见,从一些开口165处移除相对的端壁167。锁定壁166、相对的壁167以及两个侧壁168各可具有一斜或倒角出(chamfered)的引导面169,以引导正插入开口165的一端子。

中央突起

一中央突起170从锁定壁166朝向相对的壁167侧向延伸。中央突起170具有:一第一端171,最接近引导面169;以及一第二端172。中央突起170为锥形化的,从而与锁定壁166相交的第一端171相对薄的或窄,而第二端172与锁定壁间隔一更大的距离,从而所述突起变厚或变宽以限定面向安装面14的一下锁定面173。中央突起170在尺寸上设置成被锁定地收容于一插入的公型端子30或母型端子70的位于中央的开口51内,同时锁定面构造成在将端子插入基座20时接合端子30、70的锁定肩部55。

侧突起

侧突起175从锁定壁166与各侧壁168的相交处延伸。两个侧突起175均为大体长方形且均具有:一上表面176,面向对接面13;一下表面177,面向安装面14;以及一侧表面178,其将上表面和下表面连接。两个侧突起175在尺寸上设置成分别锁定地收容于一插入的公型端子30或母型端子70的两个侧开口52内,同时下表面177接合该端子的锁定肩部56。

从中央突起170到相对的壁167和从侧突起175到端壁的最短距离限定一插入开口179(图21),两个信号端子可插入进去或穿过的插入开口179。插入开口可为任何所需的尺寸或具有任何所需的横向宽度(即相对的壁167与突起167、175之间),只要正插入腔135的信号端子能够在突起与相对的壁之间通过。更具体地,从中央突起170到相对的壁167的距离至少大到稍大于信号端子的沿锁定部50的中央路径54和尾部60的厚度,以允许在插入信号端子的过程中安装部和尾部在中央突起和相对的壁之间通过。同样地,从侧突起175到相对的壁167的距离至少大到稍大于与侧缘53相邻的锁定部50的厚度,以允许锁定部的沿侧缘的部分在插入信号端子的过程中在侧突起和相对的壁之间通过。

下接地

每组三个开口的各开口组164中的第三个开口构造为一大体U型开口180,U型开口180大体对应于腔135的上部136内的U型开口160。更具体地,参照图22至图24,U型开口180包括:一对间隔开的凹部181,由一大体细长的插槽182在所述一对插槽的各插槽的一个缘处连接。

应注意的是,两个凹部181不整个延伸贯通下基座构件22且均包括一下表面183,当第一连接器11插入一电路元件中时,下表面183与接地端子90的下表面109相互作用。然而,细长的插槽182的确延伸贯通下基座构件22且足够大以允许接地端子90的尾部115穿过细长的插槽182。细长的插槽182可在尺寸上设置成锁定部110的倒刺111以一过盈配合接合或咬入插槽182的侧缘184,以将接地端子90固持在基座20内。

锁定板

参照图3、图25、图26,锁定板200包括一大体平坦的基体201,基体201具有从其上延伸的多对信号端子固持元件或信号端子固持柱202。信号端子固持柱202在尺寸上设置成从下基座构件22的下方收容于信号端子收容腔135的下部137的插入开口179内。信号端子固持柱202可包括一斜的或倒角出的引导面203,以在锁定板安装于下基座构件22的同时朝向锁定壁166引导或导向一信号端子并导向锁定板200。一端子锁定肋204可与各信号端子固持柱202一体形成并从各信号端子固持柱202的锁定面205延伸。肋204可在尺寸上设置成从基体201向上延伸,同时当锁定板200安装在下基座构件22上时,一上表面206定位成稍低于中央突起170的下锁定面173。如果需要,锁定板的锁定肋207可从基体201向上延伸并与一些或全部的柱202的侧面208一体形成且从这些或全部的柱202的侧面208延伸。

用于导轨的插槽

锁定板200还包括端子的尾部可穿过的多个开口。更具体地,锁定板200包括多个细长的插槽组210,以收容端子25的端子组26的尾部。各插槽组210包括一个大插槽211,大插槽211在尺寸上设置成允许接地端子90的尾部115穿过。如果需要,大插槽211可构造成两个小插槽(未示出),其中各小插槽对准尾部115的其中一个顺应针。

一对对齐的或平行的小插槽212侧向间隔开且平行于一插槽组210的大插槽211。各小插槽212在尺寸上设置成允许其中一个信号端子的尾部60穿过各小插槽212。各小插槽212定位成相邻其中一个信号端子固持柱202。

因为端子25的多个端子组26以一交错阵列布置,所以信号端子的尾部60和接地端子90的尾部115也以一交错阵列布置。由此,当观察整个锁定板200时,锁定板200上的这些开口以线性阵列布置,该线性阵列具有先是一单个的大插槽211且随后是一对小插槽212所形成一重复图案。将理解的是,如果端子25的端子组26以一不同的构型布置,那么锁定板200上的这些开口将会对应地修改。

接地板

第一连接器11可包括一个或多个接地板230,诸如上接地板231和下接地板232(图3、图51)。接地板230操作成在在第一连接器11内的多个位置将多个接地端子90相互连接,以减少多个接地端子处的参考电压之间的差。

上接地板

各接地板230为大体平坦且由一导电材料(诸如板材金属)形成。上接地板231(图27)具有多个大体长方形的开口233,开口233包括:大体长方形的一第一凹部或凹口234,与一个拐角相邻;以及大体长方形的一第二凹部或凹口235,与对角线上的相对的一拐角相邻。开口233以及凹部234、235构造成:在组装过程,第一凹部234为一母型端子70的接触部72提供间隙(clearance),而第二凹部235为一接地端子90的接触部92提供间隙。开口233还可包括:一更小的大体长方形的凹部或凹口236,相邻第一凹部234,以允许在组装过程中一公型端子30的接触部32穿过。

下接地板

下接地板232(图28)也具有多个大体长方形的开口240,开口240与上接地板的开口233稍类似。各开口240包括沿该开口的一侧242分别处于相对的两个拐角处的一对凹部或凹口241。在组装过程中,凹口为一接地端子90的锁定部110的倒刺111提供穿过凹口的间隙。

接地片

各接地板230还包括一对弹性片或弹性梁245,该对弹性片或弹性梁245大体位于各开口233、240的纵向中心线上且位于各开口233、240的相对的端246。弹性片245构造成或者在随着接地端子插入基座20或者随着一接地板230安装在基座上而接合一接地端子90。在接地端子90与一弹性片245之间接合的过程中,弹性片将接合第一导轨103或第二导轨105的一外表面113。

如果需要,可从一些开口233、240上取消弹性片245,以取消某些接地端子90与接地板230之间的直接电连接。另外,一些开口233、240的尺寸也可加大,以修改连接器的电气特性。

尽管接地板230可形成有由具有一第一厚度的一材料制成的一本体247,但是片245可形成为具有比第一厚度小的一第二厚度。例如,一接地板230可由0.01英寸厚的板材金属形成,而片245可在制造过程(比如一冲压成型过程)中加工或形成为0.005英寸厚。可采用其它的材料厚度以及第一厚度与第二厚度之比。在另一例子中,第二厚度可为第一厚度的40%至70%。在再一例子中,第二厚度可为小于第一厚度的至少65%。尽管在图中示出具有从第一厚度到第二厚度的一突然变化(abrupt transition),实际上,这种变化(transition)由于制造过程的本质可能是更缓和的且减少了应力集中。

由具有一第一厚度的一材料制造接地板230的本体247并使片245形成为具有一第二厚度与一均一厚度的一接地板相比具有优势。接地板230可按照需要具有一厚度,以满足一第一组性能特性(performance characteristics)(比如制造、机械和/或电气),而片245的厚度可基于一第二组性能特性来设计或形成。例如,如下所说明的,下接地板232可安装在基座20内,且随着接地端子90插入基座并接触下接地板时,基座在某种程度上支撑下接地板。然而,在所有的接地端子均安装在基座上之后,上接地板231可插入或安装于基座20。安装上接地板231要求接地板、基座20以及接地端子90相对移动。由相对厚的材料形成上接地板231为上接地板提供了增加的刚度,而相对薄的片245依然能按照需要挠曲。

镀覆

在一些情况下,接地板230可镀覆一材料,以增加片245的强度。例如,一锌镀覆层可应用于接地板230,以增加包括片245在内的镀覆的部分的强度。如果需要,可选择性地镀覆接地板230,以在所需的区域(诸如在片245处)仅增设镀覆层。

固定

接地板230可以任何所需的方式安装在基座20上。在一个例子中,接地板230包括多个安装孔或安装洞250。基座20可包括形状互补的装配在安装孔250内的突起或柱体190(图3、图13)。当安装孔250与柱体190对准且使一接地板230移动到基座20上时,柱体可变形,以将接地板固定于基座。

制造

以一成本划算的方式组装连接器同时保持连接器所需的性能以及高的可靠性可能是特别具有挑战性。在一个方面,端子25可从连接器的对接面13并朝向安装面14插入基座20。这样一种过程可能创造了独特的挑战(challenges),尤其是针对包括构造成诸如通过使用顺应针压配(press-fit)到一电路板或元件中的端子25的一连接器。

当组装第一连接器11时,下接地板232定位成相邻下基座构件22的上表面且下基座构件的柱体190与下接地板的安装孔250对准。使下接地板232相对下基座构件22移动,以将下接地板安装在下基座构件上,同时柱体190定位在安装孔250中。柱体190可以任何所需的方式(诸如通过打椿(staking))变形,以将下接地板232固定于下基座构件22。

上基座构件21可随后以任何所需的方式安装或固定于下基座构件22。在一个例子中,上基座构件21可包括挠性卡扣191(图29),挠性卡扣191在与下基座构件22上的扣持面192接合时挠曲,以将上基座构件扣持于下基座构件。

端子25可以任何所需的方式插入基座20。在一个例子中,多个公型端子30可同时插入基座20。多个母型端子70可随后同时插入基座20。最后,多个接地端子90可同时插入基座20。在另一例子中,端子25的多个端子组26可同时插入基座20。在再一例子中,端子25可单个地插入基座。不管端子25以何种方式插入,端子均从连接器的对接面13朝向安装面14插入基座20。

参照图30,当插入多个公型端子30时,各公型端子的尾部60插入腔135的上部136上的一公型端子收容开口141,且整个端子朝向连接器的安装面14移动。随着公型端子30朝向安装面14移动,锁定部50和尾部60穿过公型端子收容开口141的插槽142并穿过开放的中央部138朝向腔135的下部137上的其中一个信号端子收容开口165移动。随着公型端子30向下移动,第一板状突起41和第二板状突起43分别穿过间隔开的插槽143并进入到开放的中央部138。

当公型端子30接近下支撑壁131和腔135的下部137时,锁定部50和尾部60穿过下接地板232上的其中一个开口240。为了清楚起见,下接地板232未示出在图31至图42、图44至图49中。

进一步插入公型端子30使得尾部60接近并进入下支撑壁131的其中一个信号端子收容开口165,如图31至图33所示。如果尾部60对准插入开口179(即中央突起170和端壁167之间),那么公型端子30将继续朝向安装面14向下移动。然而,如图34至图36所示,如果尾部60未对准插入开口179,那么尾部将接合中央突起170且中央突起斜面或坡形将重新导向尾部朝向相对的壁167并进入插入开口。

继续使公型端子30朝向公型端子30完全插入的位置移动使得锁定部50的沿中央路径54的部分沿中央突起170滑动,如图37至图39最佳所示。公型端子30沿一端子插入路径继续朝向公型端子30完全插入的位置向下移动直到位于中央的开口51对准中央突起170且两个长方形的侧开口52分别对准两个侧突起175,如图40至图42所示。公型端子30保持在这个位置直到该端子如下进一步详细说明地被锁定就位。

随着公型端子30接近其完全插入的位置时,接触定位突起35(比如L型脚部36)滑入到端子支撑突起145上的接触定位插槽148中,如图17、图40所示。L型脚部36与接触定位插槽148之间的相互接合使接触部32固定靠在端子支撑突起145上,同时接触部位于上支撑壁130的上方。

母型端子70以与公型端子30类似的一方式插入基座20。当插入母型端子70时,各母型端子的尾部60插入穿过腔135的上部136上的一母型端子收容开口155(图30)且母型端子朝向连接器的安装面14移动。随着母型端子70朝向安装面14移动,锁定部50和尾部60穿过母型端子收容开口155的插槽156并朝向下支撑壁131上的其中一个信号端子收容开口165穿过敞开的中央部138。随着母型端子70向下移动,第一板状突起81和第二板状突起83穿过所述一对间隔开的插槽157中的相应的插槽157并进入到敞开的中央部138。

与公型端子30一样且图中未示出,母型端子70朝向下支撑壁131的移动使得锁定部50和尾部60穿过下接地板232上的对准的开口240。

随着母型端子70接近母型端子70完全插入的位置,锁定突起85可接合插槽156(图40),以将母型端子的上部固定在母型端子收容开口155内,同时接触部位于上支撑壁130的上方。母型端子70的锁定部50和尾部60与腔135的下部137上的信号端子收容开口165之间的相互作用与公型端子30的情况相同,且由此本文不再重复。

参照图30,通过将一接地端子定位相邻基座20的对接面13且使接地端子的尾部115与腔135的上部136上的其中一个U型开口160对准,接地端子90插入基座20。随着接地端子90朝向安装面14移动,首先是尾部115而随后是锁定部110进入并穿过开口160的插槽162。接地端子90朝向安装面14的继续移动使得第一导轨103和第二导轨105穿过间隔开的插槽143中的对应的插槽143并进入到腔135的敞开的中央部138。

接地端子90朝向下支撑壁131的进一步移动使得第一导轨103和第二导轨105分别接合下接地板232的两个片245。接地端子90的继续向下移动(即朝向安装面14)使得片245朝向安装面14弹性向下挠曲但保持与第一导轨103和第二导轨105中的其中一个的一外表面113接合,如图43所示。两个片245分别与第一导轨103和第二导轨105之间的接合或接触创建接地端子90与下接地板232之间的一电连接。

随着接地端子90接近接地端子90完全插入的位置,接地端子的上锁定突起112可接合插槽162,以将接地端子的上部固定在U型开口160内,同时公型接触部93和母型接触部94均位于上支撑壁130的上方。参照图18,一端子25的端子组26的对接部或接触部示出为完全插入上基座构件21。

一旦所有公型端子30、母型端子70以及接地端子90均已插入基座20,则锁定板200可安装在下基座构件22的下表面上。为此,返回参照图40至图42,信号端子固持柱202对准腔135的下部137的插入开口179。锁定板200朝向下基座构件22相对移动(图44至图46),从而信号端子固持柱202最终进入插入开口179。

各柱202的斜的引导面203接合信号端子的尾部60,以使端子朝向各信号端子收容开口165的锁定壁166侧向移动。为此,各信号端子固持柱202的一侧壁还使端子朝向锁定壁166侧向移动,从而信号端子收容开口165的中央突起170定位在信号端子的位于中央的开口51内且信号端子收容开口的两个侧突起175分别定位在信号端子的长方形的侧开口52内(图47至图49)。另外,锁定部50的一侧面或侧壁压靠在锁定壁166上,锁定肩部55接合下锁定面173,且两个锁定肩部56分别接合两个下表面177。在完全插入锁定板200时,信号端子固持柱202的端子锁定肋204还将沿中央路径54接合锁定部50,以阻止信号端子的移动。

在插入锁定板200的同时,信号端子的尾部60和接地端子90的尾部115分别穿过小插槽212和大插槽211。锁定板200可以任何所需的方式固定于下基座构件22。在一个例子中,锁定板的锁定肋207沿信号端子固持柱202延伸并以一过盈配合接合信号端子收容开口165的侧壁153。可构思将锁定锁定板200固定于下基座构件22的其它方式。

在各端子25插入并与锁定板200锁定就位之后,上接地板231可安装在基座端子组装体上。为此,上接地板231定位成相邻上基座构件21的上表面134且与上基座构件的对接面13相邻的柱体190对准上接地板的安装孔250。上接地板231相对上基座构件21移动,以将上接地板安装上基座构件,同时柱体190定位在安装孔250内。

在上接地板231安装在上基座构件21的同时,公型端子30的接触部32将穿过上接地板的开口233的凹部236。母型端子70的接触部72将穿过开口233的凹部234,而接地端子90的接触部92将穿过开口233的凹部235。

随着上接地板231朝向上基座构件21的上表面134移动,上接地板231的两个片245将先后接合第一导轨103的第一上表面107和第二导轨105的第二上表面108。随着两个片245接合导轨103、105,两个片将朝向对接面13弹性向上挠曲并分别保持与两个导轨的外表面113接合。图50示出多个接地端子90中的一些接地端子90电性和机械连接于一板231。图51示出多个接地端子90电性和机械连接于部分上接地板231和部分下接地板232。

一旦上接地板231安装在上基座构件21上,柱体190可以任何所需的方式(诸如通过打椿)变形,以将上接地板231固定于上基座构件21。

连接器安装

为了将一第一连接器11或一第二连接器12安装在一电路板或元件上,一工具(未示出)可构造成接合一些或全部接地端子90,以传送来自工具的插入力并将信号端子的尾部60和接地端子90的尾部115压入电路板。

参照图52至图53,作为这种构思的一部分的示例,一工具300示出为接合安装在部分下基座构件22上的一单个的接地端子90。实际上,各连接器会包括多个接地端子90且工具会构造成接合一些或全部接地端子。

工具300设置有一基体301以及一对针对接地端子的接合脚。一第一接合脚302相对短且可包括一开口303,开口303构造成接合一接地端子90的第一导轨103的第一上表面107。第二接合脚部304相对长且可包括一开口305,开口305构造成接合一接地端子90的第二导轨105的第二上表面108。第一接合脚部302和第二接合脚部304具有不同的长度,以补偿第一导轨103和第二导轨105的长度差异。换句话说,因为第一导轨103的第一上表面107比第二导轨105的第二上表面108更靠近第一连接器11的对接面13,所以两个接合脚具有不同的长度,从而两个接合脚同时且一不歪斜的方式接触接地端子90。两个接合脚均可具有一足够的长度,从而基体301与公型接触部93和母型接触部94间隔开且不直接接触或接合公型接触部93和母型接触部94。

为了执行连接器的安装过程,一连接器(诸如第一连接器11或第二连接器12)定位成相邻一电路板310,同时信号端子的尾部60和接地端子的尾部115对准电路板上的所需的或合适的孔311(图52)。工具300朝向接地端子300移动直到第一脚部302的开口303收容第一导轨103的第一上表面107而第二脚部304的开口305收容第二导轨105的第二上表面108。将一力施加于接地端子90的第一上表面107和第二上表面108将直接将接地端子的尾部115压入电路板的孔(图53)。

在工具300接合接地端子90并将接地端子90压入电路板310的同时,第一导轨103和第二导轨105的下表面109分别接合下基座构件22的两个凹部181的下表面183。结果,施加于接地端子90上的一些插入力经由第一导轨103和第二导轨105的下表面109分别与两个凹部181的下表面183之间的接合而由此传递至下基座构件22。

因为各信号端子锁定在下基座构件22内,所以通过接地端子90的下表面109作用于下基座构件的一部分插入力传递至信号端子。更具体地并参照图49,经由信号端子收容开口165的中央突起170和两个侧突起175分别与信号端子的位于中央的开口51和两个长方形的侧开口52之间的接合,插入力从下基座构件22传递至信号端子。作用于接地端子90的第一上表面107和第二上表面108上的插入力由此用于使信号端子的尾部60和接地端子的尾部115插入电路板且由此将连接器安装于电路板。

如果需要,插入工具也可接合基座20。在一些情况下,插入工具可主要地接合基座,以支撑并引导连接器以一直的或不歪斜的方式插入到电路板上。

将认识到的是,前述说明提供了所公开的系统和技术的多个例子。然而,可考虑到的是,本发明的其它实施方式在细节上可能与前述实例不同。对本发明或实例的所有参照旨在参照在那个说明点处正在讨论的特定的实例但不意欲暗指对本发明的范围做更一般性的任何限定。针对某些特征的所有的明显不同的(distinction)或贬低性(disparagement)的语言意欲说明对于那些特征不是优选的,但不意欲从本发明的范围中整个排除那些特征,除非另有说明。

本文中引用的数值范围仅旨在作为一种简略方式使各个分离数值落入到该范围内,除非本文另有说明,且各个分离数值合并到本说明书中,就像它单独在本文中被引用一样。本文说明的所有方法可以以任何合适的顺序执行,除非本文另有说明或上下文明确否认。

因此,在适用法律允许的情况下,本发明包括随附权利要求引用的主题的所有修改及等同物。此外,上述特征以它们所有可能的变型的任何组合将包括在本发明内,除非另有说明或上下文明确否认。

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