CN101924286B - 差分接触件的排列结构及具有该结构的电连接器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种差分接触件的排列结构及具有该结构的电连接器，排列结构包括两组以上的安装在电连接器中的差分对接触件组，每组差分对接触件组均由两只用于传输一对差分信号的差分接触件构成，所述差分对接触件具有如下排列结构：同组的行分布差分对接触件组的两差分接触件的中心之间的连线与邻近的另一组的列分布差分对接触件组的两差分接触件的中心之间所连线段的垂直平分线重合。本发明的电连接器中的差分接触件的排列结构，使邻近的两组差分对接触件组中的各个差分接触件对另一组中的差分接触件的干扰信号抵消，从而使差分信号传输所受到的干扰降低到最小。

Description

差分接触件的排列结构及具有该结构的电连接器

技术领域

本发明涉及电连接器中接触件的排列方式。

背景技术

差分信号传输是传输振幅的幅值相等、相位相反的一对信号的信号传输技术，现有电连接器的用于传输差分信号的传输的接触件设置方式有：a）采用矩形片簧类零件，采用纵横排列的方式；b）采用双芯同轴类零件传输一对差分信号。采用矩形片簧类零件传输差分信号多用于对抗振动等耐环境性能要求不高的民用领域，如计算机硬板接口、USB接口、1394接口等，对耐环境性能较高的场所就不大适用了。采用双芯同轴类零件传输差分信号，并能够实现耐环境性能的要求，但此类接触件由于屏蔽层所占用的空间太大，不能够有效的实现高密度、小体积等要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可减小干扰的差分接触件的排列结构，同时提供具有该结构的电连接器。

    本发明的电连接器的技术方案是：一种电连接器，包括两组以上的安装在电连接器中的差分对接触件组，每组差分对接触件组均由两只用于传输一对差分信号的差分接触件构成，所述差分对接触件具有如下排列结构：在与差分接触件轴向延长方向垂直的同一径向平面内，按照构成各组差分对接触件组中的两只差分接触件的中心连线的延伸方向，各差分对接触件组被分成两种，一种是安装孔中心的连线沿行方向延伸而被定义为行分布差分对接触件组，另一种是安装孔中心连线沿着与行方向垂直的列方向延伸被定义为列分布差分对接触件组，同组的行分布差分对接触件组的两差分接触件的中心之间的连线与邻近的另一组的列分布差分对接触件组的两差分接触件的中心之间所连线段的垂直平分线重合。

    所述的差分接触件为低频接触件。

   所述排列结构中的差分对接触件组在同一行或列方向上的数量超过2个，行分布差分对接触件组和列分布差分对接触件组均为交替分布。 

    所有差分接触件按中心间距相等的矩形阵列分布。

    所述电连接器前端为插接端，电连接器包括连接器壳体及其中的装配所述差分接触件的绝缘体，绝缘体外周套装有安装在连接器壳体中的屏蔽套，绝缘体周面上凸设有呈环状分布的定位轴肩和沿轴向延伸的定位键，所述屏蔽套的套壁上开设有自屏蔽套前端面延伸至后端面的与所述定位键止旋插配的通缝，所述屏蔽套的内壁上设有与所述定位轴肩互补限位卡配的、于所述通缝经过处断开的定位环槽。 

    所述定位轴肩具有前、后定位端面和周面，所述定位键凸设于定位轴肩的周面及定位轴肩的后定位端面相邻的绝缘体的周面上，定位键在轴向上从定位轴肩的前定位端面延伸至绝缘体的后端面。 

所述屏蔽套的外表面上于定位环槽的所在位置对应设有在所述通缝经过处断开的环形凸起，该环形凸起的前后端面与连接器壳体中对应设置的轴向限位结构在轴向上止推顶配。 

本发明的差分接触件的排列结构的技术方案是：差分接触件的排列结构，包括两组以上的差分对接触件组，每组差分对接触件组均由两只用于传输一对差分信号的差分接触件构成，所述差分对接触件具有如下排列结构：在与差分接触件轴向延长方向垂直的同一径向平面内，按照构成各组差分对接触件组中的两只差分接触件的中心连线的延伸方向，各差分对接触件组被分成两种，一种是安装孔中心的连线沿行方向延伸而被定义为行分布差分对接触件组，另一种是安装孔中心连线沿着与行方向垂直的列方向延伸被定义为列分布差分对接触件组，同组的行分布差分对接触件组的两差分接触件的中心之间的连线与邻近的另一组的列分布差分对接触件组的两差分接触件的中心之间所连线段的垂直平分线重合。

    所述的差分接触件为低频接触件。

所述排列结构中的差分对接触件组在同一行或列方向上的数量超过2个，行分布差分对接触件组和列分布差分对接触件组均为交替分布。

本实用新型的电连接器中的绝缘体采用独特的结构设计，在其周面上凸设有定位键和定位轴肩，而屏蔽套上的与定位键和定位轴肩配合的结构分别为通缝和定位环槽，从而使绝缘体与适配套装在绝缘体外周上的屏蔽套在轴向和转动方向上被限位固定，而且屏蔽套上的通缝在起到作为与所述定位键配合的定位键槽的作用之外，由于其贯通了屏蔽套的套壁和前后端面，同时使屏蔽套的横截面呈C形而在径向上可以弹性收张，以配合所述绝缘体***时定位轴肩的径向尺寸变化，使绝缘体的安装更加方便，可降低装配时间，提高效率。

本发明的电连接器中的差分接触件的排列结构，使邻近的两组差分对接触件组中的各个差分接触件对另一组中的差分接触件的干扰信号抵消，从而使差分信号传输所受到的干扰降低到最小。

进一步，由于上述的接触件排列结构所带来的优点，使其中的差分接触件可采用低频接触件就能满足现有技术中要求需用高频接触件才能满足的要求，从而实现高密度、小体积等要求。

附图说明

图1是本发明电连接器插座的实施例的结构示意图；

图2是图1的右视图；

图3是图1的立体图；

图4是图1中的插芯组件的立体示意图；

图5是图4的轴向***示意图；

图6是本发明的电连接器插头的实施例的结构示意图；

图7是图6的右视图；

图8是图6的立体图；

图9是本发明的差分接触件的排列结构的实施例1的结构示意图；

图10是图9中的电路原理示意图；

图11是本发明的差分接触件的排列结构的实施例2的结构示意图；

图12是本发明的差分接触件的排列结构的实施例3的结构示意图；

图13是图12旋转45度后的视图。

具体实施方式

    本发明的电连接器的实施例，是本发明的接触件排列结构分别用于电连接器插座和电连接器插头的两种实施例。

如图1～图5所示，本发明的电连接器插座的实施例，插座30的前端为插接端，包括插座壳体31及其中装配的用于与适配的电连接器插头50（图6）插接以传输信号的插芯组件40，插座壳体31中设有用于插装所述插芯组件40的安装通道，安装通道后端通过螺纹装配有螺母35，螺母35通过插芯组件40后方的安装通道中依次插装的衬套33、压紧圈34而从后方对插芯组件40轴向限位，安装通道的壁上还设有朝后的环形台阶面32与插芯组件40止推配合而从前方对插芯组件40轴向限位。

如图4、图5所述，插芯组件40是由内部固设多个插孔接触件的圆柱形的绝缘体13及套装在绝缘体13外周的金属材质的屏蔽套14构成，插芯组件40通过其屏蔽套14固定装配在插座壳体31中。绝缘体13的接近其后端的周面上沿径向凸设有呈环状分布的定位轴肩15，定位轴肩15具有前、后定位端面和周面，定位轴肩15的前后定位端面为平面，定位轴肩15的周面是与屏蔽套14的对应位置处的内壁配合的圆周面，在定位轴肩15的周面及定位轴肩15的后定位端面相邻的绝缘体13的周面上一体凸设有定位键16，定位键16沿径向从定位轴肩15的前定位端面延伸至绝缘体13的后端面。

所述屏蔽套14是内设有与所述绝缘体13插配的通孔的金属套管，所述屏蔽套14的通孔的孔壁上设有与所述定位轴肩15互补卡配的定位环槽19，定位环槽19具有与所述定位轴肩15的前、后定位端面及周面限位配合的槽壁面，屏蔽套14的外周表面上于定位环槽19的所在位置对应凸设有环形凸起18，该环形凸起18具有分别朝向前、后方的前后端面，环形凸起18的前端面与所述插座壳体31的安装通道的壁上的环形台阶面32轴向止推顶配，环形凸起18的后端面与所述的衬套33的前端部331轴向止推顶配，所述衬套33后部被所述压紧圈34、锁紧螺母35向前顶紧，从而使插芯组件40被轴向定位。另外，环形凸起18与定位环槽19在屏蔽套套壁的内、外表面上对应互补，使设槽处的套壁不至于过薄以利于加工和整体强度。

所述屏蔽套14的套壁上开设有自屏蔽套前端面沿直线延伸至后端面的与所述定位键16止旋插配的通缝17，所述定位环槽19和环形凸起18均在所述通缝17经过处断开，该通缝17在作为与所述定位键16止旋插配的定位槽之外，由于其贯通了屏蔽套14的套壁和前后端面，同时使屏蔽套14的横截面呈C形而在径向上可以弹性收张，以配合所述绝缘体13***时定位轴肩15的径向尺寸变化。而且通缝17与对应位置绝缘体13的外周面之间围成了设置于绝缘体13外周面上的键槽20，键槽20沿前后方向从绝缘体13的前端面延伸至定位键16的前端面。键槽20与插座壳体31的安装通道中对应凸设的定位块37止旋插配，使插芯组件40在圆周方向上被止旋定位，该键槽20与所述定位块37配合，在插芯组件40从后向前***插座壳体30的安装通道的组装过程中起到定位和导向作用，使插芯组件40中的绝缘体及其中接触件的安装位置与插座壳体的周向有唯一对应的关系，从而便于装配。并且该键槽20在插座30中形成了一个由前向后沿直线延伸的用于防止插头、插座误差的导向键槽38，在插座30与适配的插头20插接时，键槽20所形成的导向键槽38可与图6～图8中显示的插头50中对应设置的导向键55导向插配而起到防误差作用。与现有技术中的绝缘体外周上加工出的防误差用导向键槽不同，该导向键槽38由屏蔽套14配合绝缘体13形成，可降低绝缘体的加工难度和成本。

如图6～图8所示，本发明的电连接器插头的实施例，该插头50包括用于***上述的插座30中的插头壳体51及安装在插头壳体51中的插芯组件52，插头50中的插芯组件52的结构与插座30中的插芯组件40的结构基本相同，也是由绝缘体、屏蔽套及接触件构成，不同之处在于其中安装的是互补的插针接触件，插芯组件52在插头壳体51的对应安装通道中的装配方式与插座30中的定位装配结构基本相同，后面是通过旋装在插头壳体51中的螺母53顶紧，前面是通过插头壳体51的安装通道的壁上的朝后的台阶54止推限位；所述插头壳体51的安装通道的壁上一体凸设有用于与所述插座30中对应的导向键槽38插配的导向键55，该导向键55自插头壳体前端沿直线向后延伸，并***插芯组件52上对应的由屏蔽套上的通缝与绝缘体配合形成的键槽中，插芯组件52上的键槽的结构与图4、图5中所显示的键槽20的结构类似，在此处不再重复描述，导向键55与插芯组件52的止旋插配，实现插芯组件在圆周方向上的定位。

上述的插头、插座以及插芯组件的实施例中，插芯组件上的屏蔽套的环形凸起也可以设置在与定位环槽位置不对应的位置，同样可起到定位作用；另外屏蔽环上的环形凸起主要是起到定位装配插芯组件的作用，也可以不设置环形凸起而采用其他方式固定装配屏蔽套，如粘接、焊接或者以屏蔽套本身的前后端定位的方式来固定屏蔽套采用，或者将环形凸起替换为非环形的凸部、台阶或凹槽，同样可以实现与连接器壳体轴向限位装配的功能；上述的插头、插座的实施例中，两种插芯组件均是通过屏蔽套外周上的环形凸起与连接器壳体中的对应轴向限位结构配合而将插芯组件轴向定位在连接器中，上述实施例中的连接器壳体中的轴向限位结构采用的是台阶以及后入式的锁紧套、锁紧螺母的结构，而连接器中的轴向限位结构还可以采用其它的常用结构，如台阶、卡簧、弹性爪等其他的可以在连接器壳体中装配并与屏蔽壳体上的环形凸起、环形凹槽、台阶、卡槽等多种方式限位配合的结构。通过以上提供的改变方式而形成的技术方案或是采用了与相应技术特征等同替换的技术特征的技术方案，也属于本发明的可行的实施方式，应落入本发明专利所要求保护的范围。

如图2、图7所示，上述的插头、插座的绝缘体中安装的接触件的安装位置按照相同的排列结构分布，图9中更清楚的显示了该种排列方式，该排列结构是本发明的接触件排列结构的实施例1，绝缘体中固定装配有接触件1～12，所述的接触件1～12中有8只差分接触件被两只一组分成四组用于传输差分信号的差分对接触件组，各差分接触件均为低频接触件，同在一组中的两低频接触件中所传输信号的相位相反，各组差分对接触件组在图9中用线框标出以便识别，分别为第一组差分接触件8、12，第二组差分接触件9、2，第三组差分接触件10、4，第四组差分接触件6、11；另外的四个接触件1、3、5、7为差分接触件以外的其他类型的接触件。

在与接触件轴向延长方向垂直的同一径向平面内，第一组的差分接触件8、12中心之间的连线与邻近的第四组的差分接触件6、11的中心之间所连的线段的垂直平分线重合；第四组的差分接触件6、11中心之间的连线与邻近的第三组的差分接触件10、4中心之间所连的线段的垂直平分线重合；依次类推，第三组的差分接触件10、4中心之间的连线与邻近的第二组的差分接触件9、2的中心之间所连的线段的垂直平分线重合；第二组的差分接触件9、2中心之间的连线与邻近的第一组的差分接触件8、12的中心之间所连的线段的垂直平分线重合。

上述的差分对接触件组的排列结构可总结为：在与差分接触件轴向延长方向垂直的同一径向平面内，按照构成各组差分对接触件组中的两只差分接触件在同一径向平面内的中心连线的延伸方向，各差分对接触件组被分成两种，一种是接触件中心的连线沿行方向延伸而被定义为行分布差分对接触件组，行方向在图中显示为X方向，另一种是接触件中心连线沿着与行方向垂直的列方向延伸被定义为列分布差分对接触件组，列方向在图中显示为Y方向，同组的行分布差分对接触件组的两差分接触件的中心之间的连线与邻近的另一组的列分布差分对接触件组的两差分接触件的中心之间所连线段的垂直平分线重合。

如图10所示，相互邻近的一个列差分对接触件组和一个行差分对接触件组的电路原理图，列差分对接触件组的两接触件所传输的信号为V1+、V1-，行差分对接触件组的两接触件所传输的信号为V2+、V2-。

其减少干扰的原理如下：V1+对V2+的干扰信号为V1’，由于V1+到 V2+和V2-的距离相等，则，V1+对V2-的干扰信号也为V1’，差分信号相比较（相减）后就可以将V1+的干扰信号V1’抵消。

同样的原理，V1-对V2+和V2-的干扰信号也可以抵消。

V2+对V1+的干扰信号为V2’， V2-对V1+的干扰信号为V3’，由于V1+到 V2+和V2-的距离相等，而V2+和V2-幅值相等相位相反，则，V2’和V3’幅值相等相位相反，相加后两两抵消。

同样的原理，V2+和V2-对V1-的干扰信号也可以抵消。

如图11所示，本发明的电连接器中的差分接触件的排列结构的实施例2，与实施例1的不同之处在于，接触件的数量较多，在同一行或列方向上，差分对接触件组的数量超过2个，行分布差分对接触件组和列分布差分对接触件组均为交替分布，为了清楚的显示分布情况，在图11中用连线连接接触件中心的为差分对接触件组，在同一行的相邻的两个行分布差分对接触件组之间设有一个列分布差分对接触件组，在同一列的相邻的两个列分布差分对接触件组之间设有一个行分布差分对接触件组。

如图12、图13所示，本发明的电连接器中的差分对接触件的排列结构的实施例3，与实施例2的不同之处在于，如图13所示，所有接触件按中心间距相等的矩形阵列分布，矩形阵列的行列方向与差分对接触件组的行列方向相差45度。

上述的差分对接触件的排列结构并不局限于电连接器插头、插座中使用，还可以在电路板、跳线等电连接设备上使用。

Claims (8)

1.一种电连接器，包括两组以上的安装在电连接器中的差分对接触件组，每组差分对接触件组均由两只用于传输一对差分信号的差分接触件构成，其特征在于，所述差分对接触件组具有如下排列结构：在与差分接触件轴向延长方向垂直的同一径向平面内，按照构成各组差分对接触件组中的两只差分接触件的中心连线的延伸方向，各差分对接触件组被分成两种，一种是安装孔中心的连线沿行方向延伸而被定义为行分布差分对接触件组，另一种是安装孔中心连线沿着与行方向垂直的列方向延伸被定义为列分布差分对接触件组，同组的行分布差分对接触件组的两差分接触件的中心之间的连线与邻近的另一组的列分布差分对接触件组的两差分接触件的中心之间所连线段的垂直平分线重合，所述排列结构中的差分对接触件组在同一行或列方向上的数量超过2个或者在行和列上均设有2个，行分布差分对接触件组和列分布差分对接触件组均为交替分布。

2.根据权利要求1所述的电连接器，其特征在于：所述的差分接触件为低频接触件。

3.根据权利要求1或2所述的电连接器，其特征在于：所有差分接触件按中心间距相等的矩形阵列分布。

4.根据权利要求1或2所述的电连接器，其特征在于：所述电连接器前端为插接端，电连接器包括连接器壳体及其中的装配所述差分接触件的绝缘体，绝缘体外周套装有安装在连接器壳体中的屏蔽套，绝缘体周面上凸设有呈环状分布的定位轴肩和沿轴向延伸的定位键，所述屏蔽套的套壁上开设有自屏蔽套前端面延伸至后端面的与所述定位键止旋插配的通缝，所述屏蔽套的内壁上设有与所述定位轴肩互补限位卡配的、于所述通缝经过处断开的定位环槽。

5.根据权利要求4所述的电连接器，其特征在于：所述定位轴肩具有前、后定位端面和周面，所述定位键凸设于定位轴肩的周面及定位轴肩的后定位端面相邻的绝缘体的周面上，定位键在轴向上从定位轴肩的前定位端面延伸至绝缘体的后端面。

6.根据权利要求5所述的电连接器，其特征在于：所述屏蔽套的外表面上于定位环槽的所在位置对应设有在所述通缝经过处断开的环形凸起，该环形凸起的前后端面与连接器壳体中对应设置的轴向限位结构在轴向上止推顶配。

7.差分接触件的排列结构，包括两组以上的差分对接触件组，每组差分对接触件组均由两只用于传输一对差分信号的差分接触件构成，其特征在于，所述差分对接触件组具有如下排列结构：在与差分接触件轴向延长方向垂直的同一径向平面内，按照构成各组差分对接触件组中的两只差分接触件的中心连线的延伸方向，各差分对接触件组被分成两种，一种是安装孔中心的连线沿行方向延伸而被定义为行分布差分对接触件组，另一种是安装孔中心连线沿着与行方向垂直的列方向延伸被定义为列分布差分对接触件组，同组的行分布差分对接触件组的两差分接触件的中心之间的连线与邻近的另一组的列分布差分对接触件组的两差分接触件的中心之间所连线段的垂直平分线重合，所述排列结构中的差分对接触件组在同一行或列方向上的数量超过2个或者在行和列上均设有2个，行分布差分对接触件组和列分布差分对接触件组均为交替分布。

8.根据权利要求7所述的排列结构，其特征在于：所述的差分接触件为低频接触件。

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