本文的主题总体涉及一种具有无桩触头的插座连接器。
背景技术
高速电连接器通常跨配合接口传输和接收数据信号。例如，一些已知的插座连接器被安装到电路板并且包括在配合接口处接收插头连接器的卡边缘的卡槽。插座连接器在配合接口处具有带有可偏转弹簧梁的触头，当插头连接器被装载到槽中时，所述弹簧梁抵靠插头连接器被弹簧装载。
然而，已知的插座连接器并非没有缺点。例如，在一些已知的插座连接器中的弹簧梁包括从接触位置(该接触位置是与插头连接器接合的弹簧梁的区域)延伸到弹簧梁的远侧末端或端部的引入部分。随着插头连接器装载到卡槽中，引入部分将插头连接器引导至与弹簧梁的接触位置适当对准。预期的电流路径从接触位置沿着触头的长度向后延伸到触头的端接端部。弹簧梁的引入部分位于接触位置的前方，因此位于预期的电流路径之外。引入部分形成类似天线的悬挂导电特征部或桩区段，这可能降低高速电连接器的信号传输性能。例如，桩区段可通过充当从连接器释放电能的天线而增加信号损失。此外，桩区段可能对配合接口处的阻抗产生负面影响，这增加配合接口处的电阻。此外，桩区段可提供用于电谐振沿着触头的长度来回反射的通路，从而引起降低信号传输性能的驻波。
仍然需要一种插座连接器，该插座连接器具有这样的触头，该触头提供到插头连接器的引入部，而不形成可能降低信号传输性能的类似天线的桩区段。
技术实现要素：
根据本发明，提供了一种插座连接器，其包括壳体和保持在壳体中的多个触头。壳体在前端部和相反的后端部之间延伸。该壳体限定了在前端部处敞开的卡槽，用于通过该前端部将配合插头连接器接收到卡槽中。触头包括暴露在卡槽中且配置为与插头连接器电连接的可偏转的弹簧梁。每个弹簧梁从臂连续地延伸到远侧末端。弹簧梁包括在臂和远侧末端之间的弯曲部。弯曲部位于触头的前端部处，使得弹簧梁的臂和远侧末端设置在弯曲部的后方。
附图说明
图1是根据示例性实施例的电连接器系统的正面透视图，示出了处于未配合状态并准备好用于配合的部件。
图2是根据一个实施例的连接器系统的插座连接器的侧视截面图。
图3是根据一个实施例的插座连接器的触头子组件的透视图。
图4是根据一个实施例的电连接器系统的特写横截面部分，示出了准备用于装载到插座连接器的卡槽中的插头连接器。
图5是根据一个实施例的电连接器系统的一部分的截面图，示出了插头连接器完全装载在插座连接器的卡槽内。
图6是根据一个实施例的插座连接器的一部分的俯视横截面图。
图7是根据替代实施例的插座连接器的一部分的侧视横截面图。
具体实施方式
图1是根据示例性实施例的电连接器系统100的正面透视图，示出处于未配合状态并准备用于配合的部件。电连接器系统100包括电路板102和安装到电路板102的插座连接器104。插座连接器104被配置为电连接到插头连接器105，以提供电路板102和插头连接器105之间的导电信号路径。插座连接器104可以是高速连接器，其以超过10千兆比特每秒(gbps)的速度(诸如超过25gbps)传输数据信号。插座连接器104也可以被配置为传输低速数据信号和/或功率。插座连接器可选地可以是输入输出(i/o)连接器。
插座连接器104包括在前端部108和相反的后端部110之间延伸的壳体106。如本文所使用的，诸如“前”、“后”、“第一”、“第二”、“顶部”、“底部”、“左侧”和“右侧”仅用于区分插座连接器104的参考元件，并且不一定需要相对于重力和/或相对于连接器系统100的周围环境的特定位置或取向。前端部108限定了用于连接到插头连接器105的接口。在示出的实施例中，前端部108限定了插口或卡槽112，其被配置为将插头连接器105接收在其中。
在示出的实施例中，插头连接器105的卡边缘114限定了插头连接器105的配合端部。卡边缘114可以是插头连接器105的电路卡的边缘，该电路卡的边缘在其一侧或两侧上具有配置为插入到卡槽112中的暴露的导体。在其他各种实施例中，卡边缘114可以是插头壳体的边缘，该插头壳体的边缘在其一侧或两侧上具有配置为插入到槽112中的暴露的导体，或者卡边缘114可以是被配置为接收在槽112中以用于与插座连接器104电连接的其他可插拔结构。
在示出的实施例中，插座连接器104是直角型连接器，其配置为在与电路板102的顶表面115平行的装载方向113上接收插头连接器105。装载方向113是向后装载方向，使得插头连接器105的卡边缘114通过限定在壳体106的前端部108处的开口进入卡槽112，并朝向后端部110移动直到到达完全配合位置。壳体106包括安装到电路板102的顶表面115的底侧117(在图2中示出)。例如，底侧117邻接或至少面向顶表面115。在替代的实施例中，插座连接器104可以是竖直的板安装连接器，使得壳体106的后端部110被配置为安装到电路板102，并且卡槽112被配置为在与电路板102的顶表面横向(例如垂直)的装载方向上接收插头连接器105。在另一替代的实施例中，插座连接器104可以端接到电缆而不是电路板102。可选地，插头连接器105可以是被配置为端接到一个或多个电缆(未示出)的收发器型连接器。
插座连接器104的壳体106将多个触头116至少部分地保持在壳体106内。触头116被配置为提供通过插座连接器104的导电信号路径。触头116在卡槽112内暴露，以用于当插头连接器105与插座连接器104完全配合时、在卡槽112内接合并电连接到插头连接器105的对应的导体(例如迹线或配合触头)。在卡槽112内的触头116的每个暴露的部分在可分离的配合接口处与相应的配合导体接合。
插座连接器104可选地包括至少部分地围绕壳体106的护罩119。护罩119向前延伸超过壳体106的前端部108，并且限定隔室120，在配合操作期间插头连接器105进入卡槽112之前进入该隔室。护罩119可以由诸如一种或多种金属的导电材料组成，以提供围绕连接器104、105之间的配合接口的电屏蔽。
图2是根据一个实施例的插座连接器104的侧视横截面图。电路板102未在图2中示出。插座连接器104相对于竖直或俯仰轴线191、侧向轴线192和纵向轴线193取向。轴线191-193相互垂直。尽管俯仰轴线191看起来在大致平行于重力的竖直方向上延伸，但应理解的是，轴线191-193不需要相对于重力具有任何特定的取向。
壳体106包括底侧117和相反的顶侧118。壳体106包括分别延伸到壳体106的前端部108的第一侧壁122和第二侧壁124。第一侧壁122可以限定顶侧118，并且第二侧壁124可以限定底侧117。壳体106可选地包括第一端壁126和第二端壁(未示出)，第一端壁和第二端壁分别在侧壁122、124之间延伸。卡槽112被限定在侧壁122、124和端壁126之间。例如，卡槽112的竖直高度限定在第一侧壁122和第二侧壁124的相应的内表面128、130之间。内表面128、130在卡槽112的相反侧上彼此相对。卡槽112具有在内表面128、130之间居中的中心线132。中心线132沿着纵向轴线193延伸并且是与内表面128、130竖直等距。可选地，壳体106包括位于前端部108处的倒角表面140，其提供用于引导插头连接器105进入卡槽112中的引入部。倒角表面140可设置在侧壁122、124和/或端壁126上。壳体106由介电材料组成，例如塑料或一种或多种其他聚合物。
插座连接器104的电触头116每个都包括可偏转的弹簧梁134，其暴露在卡槽112内并且配置为当插头连接器105被接收在卡槽112中时接合并电连接到插头连接器105(图1中示出)。弹簧梁134限定触头116的配合区段。触头116从弹簧梁134连续地延伸到相应的端接端部136。端接端部136被配置为经由通孔安装到导电过孔、表面安装到导电垫等方式被端接到电路板102的对应的触头元件(未示出)。例如，在示出的实施例中，触头116的端接端部136是配置为经由焊接、紧固件等表面安装到电路板102上的垫的尾部。
在一个实施例中，触头116被组织在至少一个触头阵列138中。相应阵列138中的触头116并排布置成行。相同阵列138中的相邻触头116可以彼此平行地延伸。在示出的实施例中，触头116被组织成两个阵列138。两个阵列138中的第一阵列138a中的触头116的弹簧梁134从第一侧壁122至少部分地延伸到卡槽112中，并且两个阵列138中的第二阵列138b的触头116的弹簧梁134从第二侧壁124至少部分地延伸到卡槽112中。因此，触头116的第一阵列138a的弹簧梁134被配置为接合插头连接器105(图1)的卡边缘114(图1所示)的一侧，而触头116的第二阵列138b的弹簧梁134被配置为接合卡边缘114的相反侧。弹簧梁134可配置为朝向相应的侧壁122、124偏转和/或偏转到相应的侧壁122、124中，弹簧梁134从相应的侧壁122、124延伸，以在插头连接器105上施加偏置保持力，以保持与对应的配合导体的机械和电气接触。插头连接器105的卡边缘114可以大致竖直地居中在卡槽112内以平衡触头116的配合力。
触头116由诸如一种或多种金属的导电材料构成。触头116可以由平坦的金属片单独冲压成形。可选地，每个阵列138的触头116可以共同地成形，并且然后彼此分开以限定单独的触头116。在一个实施例中，插座连接器104的一些触头116用于传送高速数据信号，并且一些其他触头116用作接地导体，以为高速信号提供电屏蔽并且提供通过插座连接器104的接地路径。可选地，一些触头116可用于提供低速数据信号、功率等，而非提供高速数据信号。
在一个实施例中，触头116在壳体106内由介电载体142保持。介电载体142在第一侧壁122和第二侧壁124之间竖直地延伸。介电载体142具有前部144和后部146。介电载体142位于卡槽112的后方。例如，介电载体142的前部144可限定卡槽112的背壁或后壁。触头116延伸穿过介电载体142，使得弹簧梁134从前部144突出，并且端接端部136从后部146突出。介电载体142接合并保持触头116的中间区段148、以保持触头116的相对定位和取向。介电载体142由介电材料形成，例如塑料或一种或多种其他聚合物。介电载体142可以围绕触头116包覆模制。替代地，触头116可以被装载或缝合到介电载体142中。介电载体142可以包括固定特征部，诸如柱、开口、夹子、闩锁、突出部等，以用于与壳体106的对应的固定特征部相互作用，以将介电载体142相对于壳体106保持在位。
在示出的实施例中，介电载体142具有由上部载体150和下部载体152限定的两件式结构。第一阵列138a中的触头116由上部载体150保持，并且第二阵列138b中的触头116由下部载体152保持。上部载体150在壳体106中堆叠在下部载体152的顶部上。上部载体150可以经由一体式固定特征部(例如，柱和镜孔)、紧固件、粘合剂等固定至下部载体152，以限定组装的介电载体142。
图3是根据一个实施例的触头子组件160的透视图。触头子组件160包括在第一阵列138a中的电触头116和上部载体150。尽管在图3中未示出，但第二阵列138b中的触头116和下部载体152限定了可以与触头子组件160类似的另一触头子组件。触头子组件160可以具有任何数量的电触头116。上部载体150中的触头116可以沿着侧向轴线192均匀地间隔开，并且由上部载体150保持在位。如图3所示，第一阵列138a中的触头116的弹簧梁134并排布置在第一行162中。如图2所示，第二阵列138b中的触头116的弹簧梁134也并排布置在第二行164中。第一行162和第二行164可以在卡槽112的中心线132的相反侧上彼此平行地延伸。
现在回到图2，在替代的实施例中，介电载体142可以具有整体的单件结构，使得单个介电载体142保持两个阵列138a、138b。在另一替代的实施例中，插座连接器104仅包括触头116的单个阵列138、而不是两个阵列138，使得介电载体142保持单个阵列138。在又一替代实施例中，插座连接器104不包括介电载体142，而是壳体106的一部分保持电触头116的中间区段148以将触头116保持在位。
可选地，插座连接器104包括端接端部组织器166，其接合触头116的端接端部136以控制端接端部136相对于彼此的定位。组织器166位于第一阵列138a的端接端部136和第二阵列138b的端接端部136之间，并且可以在两个阵列138a、138b之间提供一些电绝缘和/或屏蔽。
图4是根据一个实施例的电连接器系统100的特写横截面部分，示出了插头连接器105准备好装载到插座连接器104的卡槽112中。插座连接器104的示出的部分包括壳体106的第一侧壁122和触头116的第一阵列138a的弹簧梁134。在一个实施例中，第一阵列138a中的不同触头116的弹簧梁134具有与彼此相同的形状和尺寸(除了可能的制造不一致性)，使得一个弹簧梁134的以下描述也适用于第一阵列138a中的其他弹簧梁134。此外，触头116的第二阵列138b(图2中所示)的弹簧梁134与第一阵列138b的弹簧梁134可以为跨中心线132的镜像，使得以下描述也适用于第二阵列138b的弹簧梁134。
弹簧梁134从介电载体142突出并且沿着触头116的长度从可偏转的臂170连续地延伸到远侧末端172。远侧末端172沿着弹簧梁172的长度限定弹簧梁134的远侧末端。弹簧梁134包括沿着弹簧梁134的长度在臂170和远侧末端172之间的弯曲部174。在示出的实施例中，弯曲部174以大致均匀的c形曲线而成曲线，但是在其他实施例中，弯曲部174可以具有不均匀的曲线或者可以是成角度的。弹簧梁134从介电载体142的前部144突出并且朝向壳体106的前端部108以大致向前的方向延伸。弯曲部174位于触头116的前端部176处，使得弯曲部174是触头116的最前部分。例如，弯曲部174是触头116的最接近壳体106的前端部108的部分。臂170和远侧末端172都设置在弯曲部174的后方。由于该弯曲部174，弹簧梁134的远侧末端172不位于触头116的前端部176处。从弯曲部174延伸到远侧末端172的弹簧梁134的区段是返回弯曲的区段，因为该区段与弹簧梁134至少部分地重叠。如本文所用的术语“返回弯曲”仅指弹簧梁134的形状，而不涉及制造方法。例如，弹簧梁134中的弯曲部174可以通过物理地弯曲金属片形成，或者替代地通过用触头116形状的冲模冲压金属片而形成、而不物理地弯曲片。
在一个实施例中，弹簧梁134中的弯曲部174从臂170朝向卡槽112的中心线132向内延伸。由于向内的弯曲部174，远侧末端172设置为相比于臂170距中心线132的接近度而言更靠近中心线132。弹簧梁134限定在弯曲部174和远端末端172之间的引入区段178。引入区段178可以包括弯曲部174的至少一部分。引入区段178从触头116的前端部176至少部分地向后延伸并进入卡槽112中。引入区段178被配置为当卡边缘114在向后装载方向113上进入卡槽112时接合插头连接器105的卡边缘114。引入区段178允许卡边缘114相对于弹簧梁134滑动而不会机械地卡住。随着卡缘114沿着引入区段178滑动，弹簧梁134在远离中心线132的方向上向外偏转。
在示出的实施例中，弹簧梁134的臂170从介电载体142大致线性地延伸到弯曲部174。弯曲部174具有成曲线的c形，其从臂170延伸大约180度到远侧末端172。例如，弯曲部174延伸到远侧末端172。引入区段178沿着弯曲部174限定在触头116的前端部176与远侧末端172之间。在替代的实施例中，弹簧梁134可以包括从弯曲部174延伸到远侧末端172的分立区段，诸如图7中所示的线性引入区段304。
在一个实施例中，壳体106包括平行的分隔壁180，其限定其间的触头通道182。触头116的弹簧梁134至少部分地被保持在触头通道182内。每个触头通道182接收对应的弹簧梁134。分隔壁180保持弹簧梁134的位置、并防止相邻的弹簧梁134彼此接合。图4示出了沿着第一侧壁122限定的一个分隔壁180和一个触头通道182，但是图5中示出了另外的分隔壁180。如图2所示，第二侧壁124(图2中所示)也可以包括平行的分隔壁180和触头通道182。触头通道182敞开到卡槽112。第一侧壁122的分隔壁180限定内表面128的至少一部分。在一个实施例中，当弹簧梁134处于未偏转或休止位置时，弹簧梁134的臂170大体设置在触头通道182内。因此，臂170从卡槽112凹入在触头通道182中。弹簧梁134的弯曲部174从触头通道182延伸超出第一侧壁122的内表面128进入卡槽112中。当处于图4所示的休止位置时，弹簧梁134的远侧末端172设置在卡槽112内(不在触头通道182中)。因此，远侧末端172暴露在卡槽112中以接合插头连接器105。
在一个实施例中，壳体106的触头通道182还包括竖直地位于弹簧梁134外侧的释放槽186。当弹簧梁134处于休止位置时，第一侧壁122的释放槽186竖直地位于弹簧梁134的臂170上方。释放槽186提供了这样的空间，当插头连接器105被接收在卡槽112中时，弹簧梁134可以偏转到该空间中。触头通道182和释放槽186的尺寸可以被选择为控制配合接口处的阻抗。
图5是根据一个实施例的电连接器系统100的一部分的截面图，示出了插头连接器105完全装载在插座连接器104的卡槽112内。在图5中仅示出一个弹簧梁134，但是该弹簧梁134可以代表连接器104的其他弹簧梁134。图5中的弹簧梁134被示出为处于偏置或偏转位置。在偏转位置中，弹簧梁134由于由弹簧梁134施加的内部偏置力而抵靠插头连接器105弹簧装载。弹簧装载触头116保持与插头连接器105的机械和电气连接。
当插头连接器105被接收在卡槽112内时，插头连接器105将弹簧梁134向外偏转远离卡槽112。更具体地，卡边缘114接合引入区段178。可选地，卡边缘114可以包括斜坡表面188，该斜坡表面188接合引入区段178以减小在弹簧梁134上的力并且逐渐偏转弹簧梁134。弹簧梁134可以在臂170处弯曲，使得当处于偏转位置时臂170被弯曲或成曲线(例如，不再是线性的)。弹簧梁134的靠近弯曲部174的至少一部分被接收到释放槽186中。
如图5所示，弹簧梁134的远侧末端172接合插头连接器105上的触头元件187。远侧末端172限定了触头116的配合接口190，其接合并电连接到插头连接器105。因此，触头116的配合接口190位于远侧末端172处。在替代的实施例中，配合接口190可以靠近远侧末端172但不在远侧末端172处。例如，配合接口190可以是沿着弹簧梁134的长度位于远侧末端172和前端部176之间的弹簧梁134的一部分。在这样的替代实施例中，远侧末端172在配合接口190的后方。
由于弹簧梁134沿着弯曲部174弯曲返回，所以触头116不具有从配合接口延伸到触头116的前端部176处的远侧末端的电桩部分。例如，在前端部176处没有触头116的悬臂或突出部分。由于在图5中配合接口190位于远侧末端172处，所以电流传输路径从远侧末端172沿着触头116的整个长度延伸至端接端部136(如图2所示)。在延伸到远端尖端172的电流传输路径外部不存在触头116的外在部分。由于触头116没有已知放出电能和/或反射电谐振的电桩部分，所以插座连接器104可以提供比已知的高速连接器更好的信号传输性能。
图6是根据一个实施例的插座连接器104的一部分的俯视横截面图。该部分示出了壳体106的前端部108和多个分隔壁180。示出的部分还示出了在分隔壁180之间的对应的触头通道182中对齐的两个弹簧梁134的端部区段。在一个实施例中，弹簧梁134具有渐缩的厚度。沿着弯曲部174的弹簧梁134比更靠近介电载体142(图5中示出)的臂170的区段更窄或更薄。弹簧梁134可以是渐缩的，以降低在配合接口处的电阻和/或提供阻抗匹配。在一个实施例中，壳体106包括从分隔壁180延伸到触头通道182中的对齐突部202。在示出的实施例中，对齐突部202位于触头通道182的前端部204处或附近，并且与弹簧梁134的弯曲部174大致对齐。例如，对齐突部202与弹簧梁134的较窄区段或较薄区段对齐。对齐突部202减小在分离壁180之间跨触头通道182的间隙距离。对齐突部202可配置为阻止弹簧梁134的端部侧向地移出位置和/或可用于控制在配合接口处的阻抗(因为对齐突部202可由介电材料组成)。在一个实施例中，对齐突部202位于内表面128附近(如图5所示)。图6的横截面沿着在对齐突部202上方的平面延伸穿过壳体106。
图7是根据替代实施例的插座连接器104的一部分的侧面截面图。在示出的实施例中，弹簧梁134的弯曲部174是成角度的而不是曲线的。例如，每个弹簧梁134的弯曲部174在臂170与引入区段304之间的交叉处限定顶点。引入区段304是线性的并且从弯曲部174延伸到远侧末端172。弯曲部174限定臂170和引入区段304之间的锐角。弯曲部174位于触头116的前端部176处，并且引入区段304至少部分地向后延伸，与臂170的一部分重叠。类似于图4和5中所示的弹簧梁134，被配置为接合插头连接器105(图5所示)的每个弹簧梁134的配合接口位于远侧末端172处或其附近。因此，类似于图4和5所示的弹簧梁134，图7中的弹簧梁134在触头116的远侧末端172或前端部176处不包括类似天线的电桩部分。此外，在示出的实施例中，类似于图2中示出的臂170，臂170向前延伸，但轮廓与线性相反。因此，可以认识到，臂170在处于休止或未偏转位置时不需要线性地延伸。