电连接器组件的制作方法

专利名称：电连接器组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及高速电连接器。具体地讲，本发明涉及不仅提供高信号线密度，而且还 为该信号线提供屏蔽控制阻抗(SCI)的电连接器。
背景技术：
集成电路与其它电路板、电缆或电子器件的互连在本领域中是已知的。这种互连 通常不难形成，尤其是当信号线密度相对低时，以及当与信号传播经过互连器或印刷电路 板中的导体所需时间长度相比，电路开关速度(也称为边缘速率(edge rate)或信号上升 时间)较慢时。由于使用者对互连器尺寸和电路开关速度的要求越来越高，因此，设计和制 造在物理尺寸和电气性能方面令人满意的互连器变得越来越困难。已经开发出为高速电路(即传输频率至少为5GHz的电路)提供必要的阻抗控制 的连接器。尽管这些连接器中的很多都是可用的，但在本领域中，仍需要具有增加的信号线 密度且具有精密控制的电特性的连接器设计，以实现对信号完整性的令人满意的控制。

发明内容
在一个方面，本发明提供一种具有载体和通过载体保持的多个端接电缆组件的电 连接器组件。所述载体包括多个第一对齐元件，每个端接线缆组件包括一个或多个第二对 齐元件。第一对齐元件和第二对齐元件被构造为协同地将所述多个端接线缆组件在载体中 对齐。在另一方面，本发明提供一种电连接器，所述电连接器适于插入到载体中。所述电 连接器包括电缆、一个或多个电触点、绝缘体、导电屏蔽元件和至少一个第二对齐元件。所 述电缆包括一个或多个导体和围绕所述一个或多个导体的接地屏蔽。绝缘体被设置在所述 一个或多个电触点周围，所述电触点连接到所述一个或多个导体。所述导电屏蔽元件被设 置在绝缘体周围，并连接到所述接地屏蔽。所述至少一个第二对齐元件被构造为与载体的 所述至少一个第一对齐元件协作，以将所述电连接器对齐在载体中。在另一方面，本发明提供一种载体，所述载体包括多个第一对齐元件。第一对齐元 件被构造为与多个配合的端接线缆组件的多个第二对齐元件协作，以将所述多个端接线缆 组件在载体中对齐。在另一方面，本发明提供一种电连接器系统，所述电连接器系统具有载体、通过载 体保持的多个端接线缆组件和被构造为与所述载体配合的接头。载体包括多个第一对齐元 件，所述多个端接线缆组件包括多个第二对齐元件。第一对齐元件和第二对齐元件被构造 为协同地将所述多个端接线缆组件在载体中对齐。
本发明的上述发明内容并非旨在描述本发明的每个公开的实施例或每种实施方 式。以下附图和具体描述更具体地举例说明了示例性实施例。


图1是根据本发明的一方面的电连接器组件的示例性实施例在完全装配模式下 的透视图；图2是图1的电连接器组件在部分装配模式下的透视图；图3是图1的电连接器组件在部分装配模式下的详细透视图；图4是可用于图1的电连接器组件中的端接电缆组件的透视图；图5是图4中的端接电缆组件的分解透视图；图6是根据本发明的一方面的电连接器组件的另一示例性实施例的详细透视图；图7是图6的电连接器组件在部分装配模式下的透视图；图8是图6的电连接器组件在部分装配模式下的详细透视图；图9是可用于图6的电连接器组件中的端接电缆组件的透视图；图10是图9中的端接电缆组件的分解透视图；图11是根据本发明的一方面的电连接器组件的另一示例性实施例的详细透视 图；图12是图11的电连接器组件在部分装配模式下的透视图；图13是图11的电连接器组件在部分装配模式下的详细透视图；图14是根据本发明的一方面的电连接器组件的另一示例性实施例在部分装配模 式下的透视图；图15是图14的电连接器组件在部分装配模式下的详细透视图；图16是可用于图14的电连接器组件中的端接电缆组件的透视图；图17是图16的端接电缆组件的分解透视图；图18是根据本发明的一方面的电连接器系统的分解透视图。
具体实施例方式在下列优选实施方式的具体描述中，参考了作为本文一部分的附图。附图以举例 说明的方式示出了其中可实施本发明的具体实施例。应当理解，在不脱离本发明范围的前 提下，可以利用其他实施例，并且可以进行结构性或逻辑性的修改。因此，下列具体实施方 式不应从限制的意义上去理解，并且本发明的范围由随附的权利要求限定。图1至图2显示了分别在完全装配模式和部分装配模式下的根据本发明的一方面 的电连接器组件的示例性实施例。电连接器组件2包括载体4和通过载体4保持的多个端 接电缆组件6。如在图4中最好地示出的，端接电缆组件6包括电缆8和电缆端子10。电 连接器组件2被构造为与接头400 (由图18中示出并在随后详细描述)配合，所述接头400 被构造用于安装在印刷电路板(未示出)上，以形成电缆8和印刷电路板之间的电连接。本文所述和显示的电连接器组件的示例性实施例与单一类型的电缆8 一起使用。 但是，这些和其他示例性实施例可具有包含信号、功率和/或接地元件的其它类型的电缆 8。电缆8可以是(但不限于)单线电缆(例如，单根同轴电缆和单根双轴电缆)和多线电
5缆(例如，多根同轴电缆、多根双轴电缆和双绞电缆)。此外，不同类型和构造的电缆8和 电缆端子10可与电连接器组件同时使用。例如，通过载体4保持的一部分电缆8和电缆端 子10可以是同轴电缆和端子，而通过载体4保持的另一部分电缆8和电缆端子10可以是 双轴(或其它)电缆和端子。在一方面，电连接器组件2的一些元件可按照与2007年8月23日公布的美国专 利申请公开No. 2007-0197095A1中教导的方式相同或相似的方式构造。图3显示了电连接器组件2在部分装配模式下的细节。具体地说，其显示了具有 从载体的内表面14a延伸的多个第一对齐元件12的载体4和具有第二对齐元件16的端接 电缆组件6的细节。载体4的第一对齐元件12和端接电缆组件6的第二对齐元件16被构 造为协同地将端接电缆组件6对齐在载体4中。第一对齐元件12可被布置在端接电缆组 件6的一部分中，以便于这种对齐。在图3的示例性实施例中，第一对齐元件12包括限定 基本正方形的对齐柱的顶表面24和四个侧壁18。侧壁18可从内表面14a基本垂直地延 伸，或可具有斜坡以在端接电缆组件6的插入和载体4的注模期间提供导向。第一对齐元 件12可另外包括侧倒角或倒圆20和/或顶倒角或倒圆22，以在端接电缆组件6插入到载 体4的过程中提供导向和定位，并便于载体4的注模。在其它实施例中，第一对齐元件12 可具有其他合适的形状，例如，其他直线形状或大致曲线形状。第一对齐元件12可通过载 体肋26连接。载体肋26便于载体4和第一对齐元件12的注模，并可被设计为在端接电缆 组件6插入到载体4的过程中提供导向和定位。为了在将端接电缆组件6插入到载体4的 过程中对端接电缆组件6的电触点30 (将在随后描述)进行导向和定位，第一对齐元件12 可包括开口 28。开口 28可独立于对端接电缆组件6进入载体4中的导向和定位来对电触 点30进行导向和定位。电触点30的独立导向和定位减少了装配中的公差累积(tolerance stack-ups)，提供了电触点30在载体4中的更精确布置。图4至图5显示了可用于图1至图3的电连接器组件中的端接电缆组件的示例性 实施例。端接电缆组件6包括电缆8和电缆端子10。电缆端子10包括纵向导电屏蔽元件32、绝缘体34和单个电触点30。导电屏蔽 元件32具有前端36、后端38和限定非圆形横截面的侧表面40a-40d(本文中统称为“侧面 40”)。虽然图示实施例包括限定大致为正方形的横截面的四个侧面40，但屏蔽元件32可 具有其他数量的、限定其他大致矩形或非圆形横截面的侧面。在其它实施例中，屏蔽元件32 可具有总体曲线形(例如，圆形)的横截面。如图所示，屏蔽元件32包括设置在相对侧表面40a和40c上的横向突出的弹性接 地触点梁42。在其他实施例中，屏蔽元件32仅包括单个接地触点梁42。闩构件44从至少一个侧面40延伸。闩构件被构造为将电缆端子10保持在保持 器或理线器板(未示出)中，所述保持器或理线器板被构造为容纳、固定和管理多个电缆端 子。在一个实施例中，闩构件44被设计为在比损坏附着的电缆8所需的力更小的力作用下 屈曲(即，变形)，使得电缆端子10可被拉出到保持器或理线器板外，从而便于更换或修理 各个电缆端子和电缆组件。在图4至图5显示的实施例中，闩构件44被显示为位于侧面 40d上。然而，在其它实施例中，闩构件44可另外地或替代性地位于屏蔽元件32的其它侧 面40。屏蔽元件32包括位于相对侧表面40b和40d上的载体肋容纳孔45，所述载体肋容
6纳孔45被构造为容纳载体4的载体肋26的至少一部分。屏蔽元件32可包括单个载体肋 容纳孔45，或者可包括具有不同尺寸、形状和/或非对称布置在屏蔽元件32上的两个或更 多个载体肋容纳孔45，从而载体肋26可被构造为与所述两个或更多个载体肋容纳孔45协 作以确保电缆端子10按照正确的预定取向插入到载体4中。屏蔽元件32还可包括从屏蔽元件32的后端38横向延伸出的凸片46形式的键控 构件。凸片46被构造为确保电缆端子10按照正确的预定取向插入到保持器或理线器板 中。如果电缆端子10在保持器或理线器板中没有正确地取向，则电缆端子10不能完全插 入。在一个实施例中，凸片46是可变形的(例如，通过使用工具或在插入方向上施加过大的 力)并且可伸直，以使得可推动损坏或有缺陷的电缆端子10完全穿过保持器或理线器板， 从而可更换或修理损坏或有缺陷的元件。尽管附图示出屏蔽元件32包括接地触点梁42，但使用其他接触元件构型(例如， 赫兹凸耳)来代替触点梁42也在本发明的范围之内。绝缘体34具有前端48、后端50和限定非圆形形状的外表面52a_52d (本文中统称 为“外表面52”)。虽然显示的实施例包括限定基本正方形形状的外表面52，但是绝缘体34 可具有限定其他合适的形状(包括大致矩形、非圆形或曲线形(例如，圆形)形状)的外表 面52。在图4至图5的示例性实施例中，绝缘体34还包括设置在屏蔽元件32中与前端 36相邻的第一绝缘构件54和设置在屏蔽构件32中与后端38相邻的第二绝缘构件56。第 一绝缘构件54和第二绝缘构件56被构造为提供对绝缘体34的结构支撑。在该实施例中， 提供三个间隔条58以使第一绝缘构件54和第二绝缘构件56相对于彼此正确地定位和间 隔开。第一绝缘构件54和第二绝缘构件56以及三个间隔条58被成形用于容纳电触点30， 并被构造为可滑动地插入到屏蔽元件32中，使得电触点30基本平行于屏蔽元件32的纵轴 放置。第一绝缘构件54和第二绝缘构件56以及三个间隔条58被构造为在电触点30插入 到绝缘体34的过程中对电触点30进行导向。在这种构造中，电缆端子10可用作同轴电缆 端子，从而电触点30可连接到(例如)单根同轴电缆。在图4至图5的示例性实施例中，并且在图4中被最优地示出，绝缘体34的前端 48被设置为相对于屏蔽元件32的前端36和电触点30的前端70靠后。这种布置限定了端 接电缆组件6的第二对齐元件16，并有利于端接电缆组件6在载体4中的对齐。屏蔽元件 32的前端36限定了端接电缆组件6的外平面33，所述外平面33在载体4和端接电缆组件 6处于装配模式时与载体4的对应的第一对齐元件12相交。在其它实施例中，绝缘体34的 前端48可设置为相对于屏蔽元件32的前端36和一个或多个电触点30的前端70中的至 少一个靠后。在另一实施例中，一个或多个间隔条58被成形用于容纳两个电触点30，并被构造 为可滑动地插入到屏蔽元件32中，使得两个电触点30基本平行于屏蔽元件32的纵轴放 置。一个或多个间隔条58被构造为在两个电触点30插入到绝缘体34中的过程中对两个 电触点30进行导向。在这种构造中，电缆端子10可用作双轴电缆端子，从而两个电触点30 可连接到(例如)单根双轴电缆。在其它实施例中，绝缘体34可包括两个或更多个配合绝缘体部分(未示出)。每 个绝缘体部分可单独形成，或可按照蛤壳形式(clamshellfashion) —体地铰接，以便于注
7模或机加工，并为一个或多个电触点30的装配提供方便。所述两个或更多个配合绝缘体部 分可利用任何合适的方法/结构装配，包括(但不限于)搭扣配合、摩擦配合、压配合、机械 夹持和粘合剂。在一个示例性实施例中，绝缘体34可包括两个配合绝缘体部分，每个绝缘 体部分沿着一个或多个电触点30的长度方向纵向地延伸。在另一示例性实施例中，绝缘体 34可包括两个配合绝缘体部分，每个绝缘体部分(可以是无极性的(hermaphroditic))包 围一个或多个电触点30的长度的基本一半。在图4至图5中显示的实施例中，绝缘体34的间隔条58包括横向突出的定位和 闩锁元件60，所述定位和闩锁元件60扣入屏蔽元件32的配合开口 62中，以将绝缘体34正 确地定位和保持在屏蔽元件32中。随着绝缘体34 (含有一个或多个电触点30)插入到屏 蔽元件32中，具有定位和闩锁元件60的间隔条58向内(朝向所述一个或多个电触点30) 偏转，直到与屏蔽元件32中的配合开口 62接合。有利地，如果绝缘体34被不正确地装配 到屏蔽元件32中(S卩，使得定位和闩锁元件60不与开口 62对齐或接合)，则定位和闩锁元 件60的存在将导致屏蔽元件32鼓出来，使得电缆端子10将不能安装到保持器或理线器板 中，从而防止不正确装配的电缆端子10的安装和使用。在其它实施例中，绝缘体34的正确 定位和保持可通过另外的元件来实现。例如，绝缘体34可包括被构造为将绝缘体34正确 定位于屏蔽元件32中的一个或多个定位元件和/或被构造为将绝缘体34正确保持在屏蔽 元件32中的一个或多个闩锁元件。在一个实施例中，电缆端子10被构造用于电缆8的端接，使得电缆8的导体64附 着到电触点30，并且电缆8的接地屏蔽68使用常规方法(例如，焊接)附着到电缆端子10 的屏蔽元件32。本发明的一方面所使用的电缆类型可以是单线电缆(例如，单根同轴或单 根双轴)或多线电缆(如多根同轴、多根双轴或双绞)。在一个实施例中，在将一个或多个 电触点30附着到电缆8的一个或多个导体64上之前，接地屏蔽68通过浸焊工艺硬化。在 一个或多个电触点30附着到一个或多个导体64上之后，所述一个或多个电触点30可滑动 地插入到绝缘体34中。绝缘体34和电缆8的预备端被构造为使得在一个或多个电触点30 完全靠住绝缘体34的前端48之前，硬化的接地屏蔽68抵靠住绝缘体34的后端50。因此， 当绝缘体34(其中具有一个或多个电触点30)接着可滑动地插入到屏蔽元件32中时，硬化 的接地屏蔽68用于将绝缘体34推入屏蔽元件32中，并且防止一个或多个电触点30沿着 插入方向推绝缘体34。这样，防止了一个或多个电触点30由于在绝缘体34插入到屏蔽元 件32的过程中施加的力的反作用力而被推回到电缆8中，否则会妨碍一个或多个电触点30 与接头400的正确连接。在一个实施例中，电缆端子10包括两个电触点30，并且电缆端子10被构造为用 于包括两个导体64的电缆8的端接。电缆8的每个导体64连接到电缆端子10的电触点 30，并且电缆8的接地屏蔽68利用常规方法(例如，焊接)附着到电缆端子10的屏蔽元件 32。在该实施例中使用的电缆的类型可以是单根双轴电缆。在一个实施例中，绝缘体34的第一绝缘构件54和第二绝缘构件56以及间隔条58 被构造为在屏蔽元件32的将与接地屏蔽68焊接的区域和屏蔽元件32的位于闩构件44下 面的区域之间提供敞开通道，使得焊接过程中焊剂蒸汽可以排出。在一个方面，端接电缆组件6的一些元件可以按照与2008年1月24日公布的美 国专利申请公开No. 2008-0020615A1中教导的方式相同或相似的方式构造。
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图6至图7分别显示了在完全装配和部分装配模式下根据本发明的一方面的电连接器组件的另一示例性实施例。电连接器组件102包括载体104和通过载体104保持的多 个端接电缆组件106。在图9中最好地示出了，端接电缆组件106包括电缆8和电缆端子 110。电连接器组件102被构造为与接头400 (图18所示)配合，所述接头400被构造用于 安装到印刷电路板(未示出)上，以在电缆8和印刷电路板之间形成电连接。参照图6至图7，载体104包括总体平坦的前壁114，所述前壁114具有内表面 114a(图8所示)和外表面114b。载体104还包括从前壁114延伸的四个侧壁115a至 115d(本文中统称为“侧壁115”)。前壁114被形成为包括按照行和列排列的多个接触销容 纳孔172。在接触销容纳孔172之间是接触元件容纳孔174，所述接触元件容纳孔174也是 按照行和列排列的。载体104被构造为在内表面114a的一侧容纳保持器或理线器板(未 示出)以及电缆端子110，并且被进一步构造为在其外表面114b上引导接头400的接触销 406的阵列穿过电缆端子110的屏蔽元件132的前端136，以形成与电触点30的电连接，并 且引导接头400的接触元件408的阵列与屏蔽元件132的接地触点梁142电接触。图8显示了电连接器组件102在部分装配模式下的细节。具体地说，其显示了具有 多个第一对齐元件112的载体104和具有第二对齐元件116 (见图9)的端接电缆组件106 的细节。载体104的第一对齐元件112和端接电缆组件106的第二对齐元件116被构造为 协同地将端接电缆组件106对齐在载体104中。在图8的示例性实施例中，第一对齐元件 112包括第二对齐元件容纳孔176、沿着载体104的长度方向延伸的纵向对齐肋118a的至 少一部分以及基本垂直于纵向对齐肋118a或侧壁115d延伸的横向对齐肋118b。载体104 的侧壁115b和115d被构造为帮助对齐分别与侧壁115b和115d相邻布置的端接电缆组件 106，从而实际上用作纵向对齐肋118a。相似地，载体104的侧壁115a和115c被构造为帮 助对齐分别与侧壁115a和115c相邻布置的端接电缆组件106，从而实际上用作横向对齐肋 118b。纵向对齐肋118a和横向对齐肋118b (本文中统称为“对齐肋118”)从载体的内 表面114a延伸并限定基本正方形的对齐盒。纵向对齐肋118a可有利于载体104的注模。 对齐肋118可从内表面114a基本垂直地延伸。可选地，对齐肋118可具有斜坡，以在端接 电缆组件106的插入和载体104的注模过程中提供导向。对齐肋118可另外包括侧倒角或 倒圆120和/或顶倒角或倒圆122，以在端接电缆组件106插入到载体104的过程中提供导 向和定位，并便于载体104的注模。在其它实施例中，对齐肋118可限定其他合适的形状， 例如，其他直线形状或大致曲线形状。第二对齐元件容纳孔176被布置在载体104的内表面114a中，并被构造用于容纳 端接电缆组件106的第二对齐元件116。当载体104和端接电缆组件106处于装配模式时， 第二对齐元件116与载体104的内表面114a相交。图9至图10显示了可用于图6至图8以及图11至图13的电连接器组件中的端 接电缆组件的示例性实施例。端接电缆组件106包括电缆8和电缆端子110。电缆端子110包括纵向导电屏蔽元件132、绝缘体134和单个电触点30。导电屏 蔽元件132具有前端136、后端138和限定非圆形横截面的侧表面140a至140d (本文中被 统称为“侧面140”)。如图所示，屏蔽元件132包括设置在相对侧表面140a和140c上的横向突出的弹性接地触点梁142。闩构件144从至少一个侧面140延伸。闩构件被构造为将电缆端子110保持在保 持器或理线器板(未示出)中，所述保持器或理线器板被构造为容纳、固定和管理多个电缆 端子。
屏蔽元件132包括第二对齐元件116(例如，凸片)，所述第二对齐元件116被构造 为被载体104(如图8所示)的对应的第二对齐元件容纳孔176容纳，或者被载体204(如 图13所示)的对应的销插入孔272的一部分容纳，以分别在载体104或204中协同地对齐 端接电缆组件106。如图所示，凸片形式的单个第二对齐元件116从屏蔽元件132的前端 136延伸，并与屏蔽元件132 —体地形成。在其它实施例中，一个或多个第二对齐元件116 可从端接电缆组件106的外表面延伸。例如，在图9至图10的实施例中，一个或多个第二 对齐元件116可从屏蔽元件132的侧面140、由屏蔽元件132的前端136和绝缘体134 (在 以下描述)的前端148限定的表面延伸。一个或多个第二对齐元件116可与电缆端子110 的元件(例如，屏蔽元件132、电触点30或绝缘体134) —体地形成或独立地附着到电缆端 子110的元件上。在图9至图10的示例性实施例中，单个第二对齐元件116与屏蔽元件 132 —体地形成。第二对齐元件116可另外包括倒角或倒圆123，以在端接电缆组件106插 入到载体104或载体204的过程中提供导向和定位。屏蔽元件132还可包括凸片146形式的键控构件，所述凸片146从屏蔽元件132 的后端138横向延伸。凸片146被构造为确保电缆端子110按照正确的预定取向插入到保 持器或理线器板中。如果电缆端子110在保持器或理线器板中没有正确地取向，则电缆端 子110不能完全插入。尽管附图示出屏蔽元件132包括接地触点梁142，但使用其他接触元件构型(例 如，赫兹凸耳)来代替触点梁142也在本发明的范围之内。绝缘体134具有前端148、后端150和限定非圆形形状的外表面152a_152d(本文 中被统称为“外表面152”)。在图9至图10的示例性实施例中，绝缘体134还包括设置在屏蔽元件132中与前 端136相邻的第一绝缘构件154和设置在屏蔽元件132中与后端138相邻的第二绝缘构件 156。第一绝缘构件154和第二绝缘构件156被构造为提供对绝缘体134的结构支撑。在 该实施例中，提供了三个间隔条158将第一绝缘构件154和第二绝缘构件156相对于彼此 正确地定位和间隔开。第一绝缘构件154和第二绝缘构件156以及三个间隔条158被成形 用于容纳电触点30，并被构造为可滑动地插入到屏蔽元件132中，使得电触点30基本平行 于屏蔽元件132的纵轴布置。第一绝缘构件154和第二绝缘构件156以及三个间隔条158 被构造为在电触点30插入到绝缘体134的过程中对电触点30进行导向。在这种构造中， 电缆端子110可用作同轴电缆端子，从而电触点30可连接到(例如)单根同轴电缆。在图9至图10的示例性实施例中，在图9中最好地示出了，绝缘体134的前端148 基本与屏蔽元件132的前端136和电触点30的前端70共面。这种布置允许端接电缆组件 106插入到载体104中，使得绝缘体134的前端148、屏蔽元件132的前端136以及电触点 30的前端70紧靠载体104的前壁114的内表面114a，同时便于通过第一对齐元件112和 第二对齐元件116使端接电缆组件106在载体104中对齐。在其它实施例中，一个或多个电触点30的前端70可设置得比屏蔽元件132的前端136更加靠后或更加靠前。将电触点30的前端70设置得比屏蔽元件132的前端136更 加靠后的一个优点是与电触点30的前端70相对的绝缘体134的前端148可提供对接头 400的接触销406进入电触点30的初始导向。因为与电触点30的前端70相比，绝缘体134 的前端148具有更大的接触销进入面积，因此提供对接触销406在插入到电缆端子110过 程中的附加导向。将电触点30的前端70设置得比屏蔽元件132的前端136更加靠前的一个优点是 电触点30的前端70与载体104的内表面114a的对应凹陷部(未示出)协作，可独立于对 端接电缆组件106进入载体104的导向和定位来对电触点30进行导向和定位。电触点30 的独立导向和定位降低了装配中的公差积累，并提供电触点30在载体104中的更精确的布 置。将电触点30的前端70设置得比屏蔽元件132的前端136更加靠前的另一优点是保 护性卡圈或间隔件(未示出)可布置在电触点30的前端70周围，例如，保护屏蔽元件132 的前端136和绝缘体134的前端148不受损坏。在图9至图10所示的实施例中，绝缘体134的间隔条158包括横向突出的定位和 闩锁元件160，所述定位和闩锁元件160扣入屏蔽元件132的配合开口 162中，以将绝缘体 134正确地定位和保持在屏蔽元件132中。随着绝缘体134 (含有一个或多个电触点30)插 入到屏蔽元件132中，具有定位和闩锁元件160的间隔条158向内(朝向所述一个或多个 电触点30)偏转，直到与屏蔽元件132中的配合开口 162接合。有利地，如果绝缘体34被 不正确地插入装配到屏蔽元件132中(即，使得定位和闩锁元件160不与开口 162对齐或 接合)，则定位和闩锁元件160的存在将导致屏蔽元件132鼓出来，使得电缆端子110将不 能安装到保持器或理线器板中，从而防止不正确装配的电缆端子110的安装和使用。图11至图12显示了分别在完全装配和部分装配模式下的根据本发明的一方面的 电连接器组件的另一示例性实施例。电连接器组件202包括载体204和由载体204保持的 多个端接电缆组件106 (图9至图10中显示，并已在上面描述)。端接电缆组件106包括电 缆8和电缆端子110。电连接器组件202被构造为与接头400配合，接头400被构造用于安 装到印刷电路板(未示出)上，以在电缆8和印刷电路板之间形成电连接。参照图11至图12，载体204包括总体平坦的前壁214，所述前壁214具有内表 面214a(图13中所示)和外表面214b。载体204还包括从前壁214延伸的四个侧壁 215a-215d(本文中被统称为“侧壁215”)。前壁214被形成为包括按照行和列排列的多 个接触销容纳孔272。在接触销容纳孔272之间是同样按照行和列排列的接触元件容纳孔 274。载体204被构造为在内表面214a —侧上容纳保持器或理线器板(未示出)和电缆端 子110，并且还被构造为在其外表面214b上引导接头400的接触销406的阵列穿过电缆端 子110的屏蔽元件132的前端136，以形成与电触点30的电连接，并且引导接头400的接触 元件408的阵列与屏蔽元件132的接地触点梁142电接触。图13显示了电连接器组件202在部分装配模式下的细节。具体地说，其显示了具 有多个第一对齐元件212的载体204和具有第二对齐元件116的端接电缆组件106 (图9 中示出)的细节。载体204的第一对齐元件212和端接电缆组件106的第二对齐元件116 被构造为协同地将端接电缆组件106对齐在载体204中。在图13的示例性实施例中，第一对齐元件212包括接触销容纳孔272、沿着载体 204的长度方向延伸的纵向对齐肋218a的至少一部分以及基本垂直于纵向对齐肋218a或
11侧壁215d延伸的横向对齐肋218b。载体204的侧壁215b和215d被构造为帮助对齐分别 与侧壁215b和215d相邻布置的端接电缆组件106，从而实际上用作纵向对齐肋218a。相 似地，载体204的侧壁215a和215c被构造为帮助对齐分别与侧壁215a和215c相邻布置 的端接电缆组件106，从而实际上用作横向对齐肋218b。与具有单独的第二对齐元件容纳孔176(图8中所示)的情况相比，在第一对齐元 件212中包括接触销容纳孔272为接触销容纳孔272和对应的第一对齐元件212提供更稳 固的设计，以及为可用于形成这些元件的注模芯提供更稳固的设计。在该实施例中，接头 400的接触销406通过接触销容纳孔272的四个侧壁中的三个来支撑。在另一实施例中，第一对齐元件212可包括接触销容纳孔272的一部分。与具有 单独的第二对齐元件容纳孔176(图8中所示)的情况相比，在第一对齐元件212中包括接 触销容纳孔272的一部分为接触销容纳孔272和对应的第一对齐元件212提供更稳固的设 计，以及为可用于形成这些元件的注模芯提供更稳固的设计，同时允许载体204的外表面 214b —侧上的接触销容纳孔272的几何形状与载体104的外表面114b —侧上的接触销容 纳孔172(图6中所示)的几何形状基本相同。这种几何形状的保持有利于接头400的接 触销406的导向，这是因为接触销406通过接触销容纳孔172的所有四个侧壁来支撑。纵向对齐肋218a和横向对齐肋218b (本文中被统称为“对齐肋218”)从载体的内 表面214a延伸并限定基本正方形的对齐盒。纵向对齐肋218a可有利于载体204的注模。 对齐肋218可从内表面214a基本垂直地延伸，或可具有斜坡以在端接电缆组件106的插入 和载体204的注模过程中提供导向。对齐肋218可另外包括侧倒角或倒圆220和/或顶倒 角或倒圆222，以在端接电缆组件106插入到载体204的过程中提供导向和定位，并便于载 体204的注模。包括接触销容纳孔272的一部分的第一对齐元件212位于载体204的内表面214a 上，并被构造为容纳端接电缆组件106的第二对齐元件116。当载体204和端接电缆组件 106处于装配模式下时，第二对齐元件116与载体204的内表面214a相交，并且第二对齐元 件116被定位在对应的接触销容纳孔272中。图14显示了在部分装配模式下的根据本发明一方面的电连接器组件的另一示例 性实施例。电连接器组件302包括载体304和通过载体304保持的多个端接电缆组件306。 如图16中最好地示出了，端接电缆组件306包括电缆8和电缆端子310。电连接器组件302 被构造为与接头400配合，接头400被构造用于安装在印刷电路板(未示出)上，以形成电 缆8和印刷电路板之间的电连接。参照图14，载体304包括总体平坦的前壁314，前壁314具有内表面314a (图15中 示出)和外表面314b。载体304还包括从前壁314延伸出的四个侧壁315a-315d(本文中 被统称为“侧壁315”)。前壁314被形成为包括按照行和列排列的多个接触销容纳孔372。 在接触销容纳孔372之间是同样按照行和列安排的接触元件容纳孔374。载体304被构造 为在内表面314a—侧容纳保持器或理线器板(未示出)和电缆端子310，并且被进一步构 造为在其外表面314b上引导接头400的接触销406的阵列穿过电缆端子310的屏蔽元件 332的前端336，以形成与电触点30的电连接，并且引导接头400的接触元件408的阵列与 屏蔽元件332的接地触点梁342电接触。图15显示了电连接器组件302在部分装配模式下的细节。具体地说，其显示了具
12有多个第一对齐元件312的载体304和具有第二对齐元件316的端接电缆组件306 (图16 所示)的细节。载体304的第一对齐元件312和端接电缆组件306的第二对齐元件316被 构造为协同地将端接电缆组件306对齐在载体304中。在图15的示例性实施例中，第一对齐元件312包括对齐凸片378、沿着载体304 的长度方向延伸的纵向对齐肋318a的至少一部分以及基本垂直于纵向对齐肋318a或侧壁 315d延伸的横向对齐肋318b。载体304的侧壁315b和315d被构造为帮助对齐分别与侧 壁315b和315d相邻布置的端接电缆组件306，从而实际上用作纵向对齐肋318a。相似地， 载体304的侧壁315a和315c被构造为帮助对齐分别与侧壁315a和315c相邻布置的端接 电缆组件306，从而实际上用作横向对齐肋318b。纵向对齐肋318a和横向对齐肋318b (本文中统称为“对齐肋318”)从载体的内 表面314a延伸并限定基本正方形的对齐盒。纵向对齐肋318a可有利于载体304的注模。 对齐肋318可从内表面314a基本垂直地延伸，或可具有斜坡以在端接电缆组件306的插入 和载体304的注模过程中提供导向。对齐肋318可另外包括侧倒角或倒圆320和/或顶倒 角或倒圆322，以在端接电缆组件306插入到载体304的过程中提供导向和定位，并便于载 体304的注模。对齐凸片378从纵向对齐肋318a或者侧壁315b基本垂直地延伸，以及从载体的 内表面314a延伸。对齐凸片378可从内表面314a基本垂直地延伸，或可具有斜坡，以在端 接电缆组件306的插入和载体304的注模过程中提供导向。对齐凸片378可另外包括顶倒 角或倒圆321，以在端接电缆组件306插入到载体304和载体304的注模过程中提供导向和 定位。在一个实施例中，对齐凸片378相对于横向对齐肋318b偏移地定位，以帮助减小端 接电缆组件306在装配模式下的横向运动和旋转运动。图16至图17显示了可用于图14至图15的电连接器组件中的端接电缆组件的示 例性实施例。端接电缆组件306包括电缆8和电缆端子310。电缆端子310包括纵向导电屏蔽元件332、绝缘体334和单个电触点30。导电屏 蔽元件332具有前端336、后端338和限定非圆形横截面的侧表面340a-340d(本文中统称 为“侧面340”)。如图所示，屏蔽元件332包括设置在相对侧表面340a和340c上的横向突出的弹 性接地触点梁342。闩构件344从至少一个侧面340延伸出。闩构件被构造为将电缆端子310保持在 保持器或理线器板(未示出)中，所述保持器或理线器板被构造为容纳、固定和管理多个电 缆端子。屏蔽元件332包括对齐孔380，对齐孔380被布置在相对侧表面340b和340d上， 并被构造为容纳载体304的对齐凸片378 (如图15所示)的至少一部分以协同地将端接电 缆组件306对齐在载体304中。屏蔽元件332可包括单个对齐孔380，或者可包括具有不 同尺寸、形状和/或在屏蔽元件332上非对称布置的两个或更多个对齐孔380，从而对齐凸 片378可被构造为与所述两个或更多个对齐孔380协作，以确保电缆端子310按照正确的 预定取向插入到载体304中。在显示的实施例中，位于屏蔽元件332的侧表面340d中的对齐孔380以及绝缘体 334(在以下描述)的对齐孔381的布置限定了端接电缆组件306的第二对齐元件316，并
13有利于端接电缆组件306在载体304中的对齐。屏蔽元件332的前端336限定了端接电缆 组件306的外平面333，当载体304和端接电缆组件306处于装配模式时，所述外平面333 与载体304的对应的第一对齐元件312相交。在其他实施例中，第二对齐元件316可通过 屏蔽元件332的对齐孔380或绝缘体334的对齐孔381中的一个来限定。屏蔽元件332还可包括凸片346形式的键控构件，所述凸片346从屏蔽元件332 的后端338横向延伸。凸片346被构造为确保电缆端子310按照正确的预定取向插入到保 持器或理线器板中。如果电缆端子310在保持器或理线器板中没有正确地取向，则电缆端 子310不能完全插入。虽然附图示出屏蔽元件332包括接地触点梁342，但是使用其他的触点元件构型 (例如赫兹凸耳)替代触点梁342也在本发明的范围内。屏蔽元件332包括设置在相对侧表面340a和340c上的凹陷部382，凹陷部382为 变窄部分的形式。凹陷部382有利于接头400的接触元件408的插入。为了进一步有利于 接触元件408的插入，屏蔽元件332包括设置在相对侧表面340a和340c上的接触元件偏 离导轨384和接触元件偏离凸片386。虽然凹陷部382提供针对接触元件408的附加间隙 (clearance)，但是通过引导接触元件408远离屏蔽元件332，偏离导轨384和偏离凸片386 消除了接触元件408在插入过程中戳到屏蔽元件332上的任何机会。当电连接器组件302 和接头400处于配合模式时，接头400的接触元件408的一部分位于屏蔽元件332的对应凹 陷部382中，同时与对应的触点梁342电接触。在其它实施例中，屏蔽元件332的至少一部 分可如上所述地或者按照其他合适方式凹陷，以便于接头400的接触元件408的插入。例 如，屏蔽元件332可包括设置在一个侧面340上的单个凹陷部382。屏蔽元件332可包括至 少一个接触元件偏离导轨384和至少一个接触元件偏离凸片386中的一者或二者。绝缘体334具有前端348、后端350、限定非圆形形状的外表面352a_352d (本文中 统称为“外表面352”)。在图16至图17的示例性实施例中，绝缘体334还包括设置在屏蔽元件332中与 前端336相邻的第一绝缘构件354和设置在屏蔽元件332中与后端338相邻的第二绝缘构 件356。第一绝缘构件354和第二绝缘构件356被构造用于为绝缘体334提供结构支撑。 在该实施例中，提供两个间隔条358和桥部388以将第一绝缘构件354和第二绝缘构件356 相对于彼此正确定位和间隔开。第一绝缘构件354、第二绝缘构件356、间隔条358和桥部 388被成形用于容纳电触点30，并且被构造为可滑动地插入到屏蔽元件332中，使得电触点 30基本平行于屏蔽元件332的纵轴放置。第一绝缘构件354、第二绝缘构件356和间隔条 358被构造为在电触点30插入到绝缘体334的过程中对电触点30进行导向。桥部388被 构造为将第一绝缘构件354连接到间隔条358，并提供针对触点梁342的间隙。在该构造 中，电缆端子310可用作同轴电缆端子，从而电触点30可被连接到(例如)单根同轴电缆。绝缘体334包括设置在相对外表面352a和352c上的凹陷部390，所述凹陷部390 为变窄部分的形式。凹陷部390有利于绝缘体334按照正确的预定取向插入到屏蔽元件 332中。有利地，如果绝缘体334被不正确地装配到屏蔽元件332中(即，使得绝缘体334 的凹陷部390和屏蔽元件332的凹陷部382不对齐)，则绝缘体334不能完全安装(即，使 得绝缘体334的前端348与屏蔽元件332的前端336基本共面)，从而防止不正确装配的电 缆端子110的安装和使用。在其他实施例中，绝缘体334的至少一部分可如上所述或按照其它合适方式凹陷，以有利于绝缘体334按照正确的预定取向插入到屏蔽元件332中。例 如，绝缘体334可包括设置在外表面352上的单个凹陷部390。绝缘体334包括位于外表面352d中的对齐孔381，并且被构造为容纳载体304的 对齐凸片378 (图15中所示)的至少一部分，以协同地将端接电缆组件306对齐在载体304 中。绝缘体334可包括具有相同或不同的尺寸、形状和/或绝缘体334上的布置的两个或 更多个对齐孔381，从而对齐凸片378可被构造为与所述两个或更多个对齐孔381协作，以 确保电缆端子310按照正确的预定取向插入到载体304中。在图16-17的示例性实施例中，并且在图16中被最好地示出，绝缘体334的前端 348与屏蔽元件332的前端336和电触点30的前端70基本共面。这种布置允许端接电缆 组件306插入到载体304中，使得绝缘体334的前端348、屏蔽元件332的前端336和电触 点30的前端70紧靠载体304的前壁314的内表面314a，同时有利于通过第一对齐元件312 和第二对齐元件316将端接电缆组件306在载体304中对齐。在本文所述的实施例和实施方式的每个中，第一对齐元件和第二对齐元件中的一 者或二者可被构造为将所述多个端接电缆组件引导和定位在载体中。例如，第一对齐元件 可包括本文所述的各种元件，举例来说，例如开口 28、对齐肋118及其侧倒角或倒圆120和 /或顶倒角或倒圆122、第二对齐元件容纳孔176以及对齐凸片378及其顶倒角或倒圆321， 以将端接电缆组件引导和定位在载体中。另外，例如，第二对齐元件可包括本文所述的各种 元件，举例来说，例如电触点30、第二对齐元件116和/或其倒角或倒圆123以及对齐孔380 和381，以将端接电缆组件引导和定位在载体中。在本文所述的实施例和实施方式的每个中，第一对齐元件和第二对齐元件、载体 的至少一部分和端接电缆组件的至少一部分可协同地按照阻抗控制关系构造。阻抗控制关 系指第一对齐元件和第二对齐元件、载体的至少一部分和端接电缆组件的至少一部分可被 协同地构造为控制电连接器组件的特性阻抗。例如，参照图1至图5所示的实施例，为了有 利于将端接电缆组件6在载体4中对齐，绝缘体34的前端48被设置得比屏蔽元件32的前 端36和电触点30的前端70更靠后。这种限定了端接电缆组件6的第二对齐元件16的布 置改变了该区域中的有效介电常数，并因此改变了组件的特性阻抗。由于将绝缘体34的前 端48设置得比屏蔽元件32的前端36和电触点30的前端70更靠后而导致有效介电常数 的改变可通过调节第一对齐元件12的设计(例如，通过改变几何形状、材料和/或位置) 来抵消，以使得电连接器组件2的特性阻抗更接近所需目标值，例如，50ohm。参照图18，示出了可用于本发明中的接头400的示例性实施例。接头400包括具 有内表面402a和外表面402b的竖直前壁402和横向延伸的侧壁404。竖直前壁402形成 为包括用于接触销406的多个接触销插入窗和用于接触元件408的多个接触元件插入窗， 其中接触销406和接触元件408延伸穿过前壁402。根据本发明的一方面，在使用中，接头 400与电连接器组件配合。例如，在使用中，接头400与电连接器组件102配合，使得接头 400的内表面402a接触载体104的前壁114的外表面114b，从而接触销406和接触元件 408分别滑动穿过接触销容纳孔172和接触元件容纳孔174，以分别与电缆端子110(见图 10)的电触点30和接地触点梁142配合。可用于本发明中的另一示例性接头在美国专利 No. 6，146，202 中公开。在本文所述的每个实施例和实施方式中，电连接器组件及其元件的各种部件由任
15意适用材料制成。根据预期应用来选择材料，所述材料可包括金属和非金属二者(例如，包括(但不限于)聚合物、玻璃和陶瓷的非导电材料中的任何一种或其组合)。在一个实施例 中，载体4和绝缘体34是通过诸如注塑成型、挤压、浇注、机械加工等方法由聚合材料制成 的，而导电元件则是通过诸如模铸、浇注、冲压、机械加工等方法由金属制成的。材料选择所 取决的因素包括(但不限于)(例如)化学暴露条件、环境暴露条件(包括温度和湿度条 件)、阻燃性要求、材料强度和刚度。 虽然本文出于说明优选实施例的目的对具体实施例进行了图示和描述，但是本领 域的普通技术人员应当理解，在不脱离本发明范围的前提下，各种旨在达到相同目的的可 选的和/或等同形式的具体实施可以取代图示和描述的具体实施例。机械、机电以及电子 领域的技术人员将很容易理解到，本发明可实施于众多实施例中。本专利申请旨在涵盖本 文所讨论优选实施例的任何改变或变化。因此，本发明显然旨在仅受权利要求及其等同物 的限制。
权利要求
一种电连接器组件，包括载体，所述载体包括多个第一对齐元件；和多个端接电缆组件，所述多个端接电缆组件由所述载体保持，每个端接电缆组件包括一个或多个第二对齐元件，其中所述第一对齐元件和所述第二对齐元件被构造为协同地将所述多个端接电缆组件在所述载体中对齐。
2.根据权利要求1所述的电连接器组件，其中所述载体还包括内表面，并且其中当所 述载体和所述端接电缆组件处于装配模式时，所述一个或多个第二对齐元件与所述内表面 相交。
3.根据权利要求1所述的电连接器组件，其中所述载体还包括内表面，并且其中所述 第一对齐元件从所述内表面延伸。
4.根据权利要求1所述的电连接器组件，其中每个端接电缆组件还包括外平面，并且其中当所述载体和所述端接电缆组件处于装配模式时，所述第一对齐元件与所述外平面相 、-交
5.根据权利要求1所述的电连接器组件，其中每个端接电缆组件还包括外表面，其中 所述一个或多个第二对齐元件从所述外表面延伸。
6.根据权利要求1所述的电连接器组件，其中所述第一对齐元件和所述第二对齐元 件、所述载体的至少一部分以及所述端接电缆组件的至少一部分被协同地以阻抗控制关系 构造。
7.—种适于插入到载体中的电连接器，包括电缆，所述电缆包括一个或多个导体和围绕所述一个或多个导体的接地屏蔽； 一个或多个电触点，所述一个或多个电触点连接到所述一个或多个导体； 绝缘体，所述绝缘体设置在所述一个或多个电触点周围；导电屏蔽元件，所述导电屏蔽元件设置在所述绝缘体周围，并连接到所述接地屏蔽；和 至少一个第二对齐元件，所述至少一个第二对齐元件被构造为与所述载体的至少一个 第一对齐元件协作，以将所述电连接器在所述载体中对齐。
8.根据权利要求7所述的电连接器，其中所述绝缘体包括前端，所述前端设置为相对 于所述导电屏蔽元件的前端和所述一个或多个电触点的前端中的至少一者靠后。
9.根据权利要求7所述的电连接器，其中所述一个或多个电触点包括前端，所述前端 设置为相对于所述导电屏蔽元件的前端靠后或靠前。
10.根据权利要求7所述的电连接器，其中所述导电屏蔽元件和所述绝缘体中的至少 一者包括至少一个对齐孔，所述对齐孔被构造为接纳所述载体的至少一个第一对齐元件的 至少一部分。
11.根据权利要求7所述的电连接器，其中所述导电屏蔽元件包括至少一个接触元件 偏离导轨和至少一个接触元件偏离凸片中的一者或二者。
12.—种载体，包括多个第一对齐元件，所述第一对齐元件被构造为与多个配合的端接 电缆组件的多个第二对齐元件协作，以将所述多个端接电缆组件在所述载体中对齐。
13.根据权利要求12所述的载体，其中所述第一对齐元件包括对齐柱以及多个对齐肋 的至少一部分和对齐凸片中的一者，其中所述第一对齐元件包括对齐柱。
14.根据权利要求12所述的载体，其中所述第一对齐元件包括接触销容纳孔的至少一 部分和第二对齐元件容纳孔中的一者。
15.一种电连接器系统，包括载体，所述载体包括多个第一对齐元件；多个端接电缆组件，所述多个端接电缆组件由所述载体保持，所述多个端接电缆组件 包括多个第二对齐元件；和接头，所述接头被构造为与所述载体配合；其中所述第一对齐元件和所述第二对齐元件被构造为协同地将所述多个端接电缆组 件在所述载体中对齐。
全文摘要
本发明提供了一种电连接器组件，其包括载体和由载体保持的多个端接电缆组件。所述载体包括多个第一对齐元件，并且每个端接电缆组件包括一个或多个第二对齐元件。所述第一对齐元件和第二对齐元件被构造为协同地将所述多个端接电缆组件在所述载体中对齐。
文档编号H01R13/629GK101828311SQ200880112276
公开日2010年9月8日 申请日期2008年10月10日 优先权日2007年10月17日
发明者丹尼尔·F·克龙克, 亚历山大·W·巴尔, 史蒂文·费尔德曼, 约瑟夫·N·卡斯蒂廖内, 鲁迪·L·登斯莫尔 申请人:3M创新有限公司