專利名稱：帶有電源連接件的正交連接器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可以以正交關(guān)系進行配合的連接器。
背景技術(shù)：
一些電氣系統(tǒng)利用電連接器將兩個電路板相互連接。在某些應(yīng)用中，這些電路板 可取向為彼此正交。電連接器典型地為安裝至各個電路板的邊緣的直角連接器。為了電 連接這種直角連接器，中板電路板在其相對的前后兩側(cè)上設(shè)置有前后管座連接器。該中板 電路板與連接的兩個電路板都垂直。前管座連接器接收直角連接器中的一個，后管座連接 器接收另一直角連接器。前后管座連接器都包含與直角連接器的對應(yīng)的配合觸頭連接的插 腳。借助于中板電路板，前管座連接器的插腳與后管座連接器的插腳電連接。例如，跡線沿 著和/或穿過中板電路板進行布置以將對應(yīng)的插腳相互電連接。已知的利用直角連接器和安裝至中板電路板的管座連接器的電氣系統(tǒng)并不是沒 有缺陷。例如，由于設(shè)置在被連接的兩個電路板之間的配合接口的數(shù)量，已知的電氣系統(tǒng)易 于發(fā)生信號衰減。例如，從一個電路板至另一電路板的信號通道包括第一電路板和第一直 角連接器之間的板接口，第一直角連接器和第一管座連接器之間的配合接口，第一管座連 接器和中板之間的板接口，中板和第二管座連接器之間的另一板接口，第二管座連接器和 第二直角連接器之間的配合接口，以及第二直角連接器和第二電路板之間的板接口。在各 個接口處信號衰減都是固有的。另外，沿著觸頭、插腳以及限定兩個電路板之間的信號通道 的跡線中的任何部分，一些信號衰減都是固有的。信號衰減問題在更高的信號速度下變得 尤其引人注意。已知的利用中板電路板的連接器系統(tǒng)的其它問題是中板電路板的成本以及 前后管座連接器的成本。這些成本由部件的制造和裝配引起。已經(jīng)提出了一些連接器系統(tǒng)以解決通過沿著中板電路板上的跡線傳輸信號導(dǎo)致 的信號損失。一個這樣的連接器系統(tǒng)完全消除了中板電路板，并在安裝至相互連接的電路 板上的連接器之間進行直接連接。然而，由于這些連接器彼此正交設(shè)置，使得這種連接器結(jié) 構(gòu)很復(fù)雜。另外，希望穿過這些連接器的接口傳輸電力。而穿過相互垂直布置的連接器的 接口形成電力通路是很難的。需要以正交的關(guān)系互連這些電路板，同時穿過這些電路板之間的接口傳輸電力。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，一種正交連接器系統(tǒng)被設(shè)置成用于連接第一電路板和相對于該第一 電路板正交取向的第二電路板。該正交連接器系統(tǒng)包括連接至所述第一電路板的插座組 件。該插座組件具有插座外殼、由該插座外殼固定的多個信號觸頭模塊，以及由該插座外殼 固定的電力觸頭模塊。所述信號觸頭模塊具有絕緣體和從該絕緣體延伸的插座觸頭。所述 電力觸頭模塊具有絕緣體以及由該絕緣體延伸的電力觸頭。管座組件與所述插座組件配合 并連接至所述第二電路板。該管座組件具有管座外殼和由該管座外殼固定的管座觸頭模 塊。每個管座觸頭模塊具有絕緣體、從該絕緣體延伸的管座觸頭以及從該絕緣體延伸的電力觸頭。所述插座觸頭直接連接至相應(yīng)的管座觸頭，所述管座觸頭模塊的電力觸頭直接連
接至電力觸頭模塊的相應(yīng)的電力觸頭，且所述電力觸頭模塊取向為與所述管座觸頭模塊正 、-父。


圖1為根據(jù)示例性實施例形成的正交連接器系統(tǒng)的透視圖，其示出了插座組件和 管座組件處于未配合狀態(tài)；圖2為圖1中所示的正交連接器系統(tǒng)的透視圖，其中插座組件和管座組件處于配 合狀態(tài)；圖3為圖1中示出的插座組件的前端透視圖；圖4為圖3中所示的插座組件的第一種類型的觸頭模塊的前端透視圖；圖5為圖3中所示的插座組件的第二種類型的觸頭模塊的前端透視圖；圖6為圖3中所示的插座組件的第三種類型的觸頭模塊的前端透視圖；圖7為圖1中所示的管座組件的第一種類型的觸頭模塊的前端透視圖；圖8為圖1中所示的管座組件的第二種類型的觸頭模塊的前端透視圖；圖9為圖7中所示的第一種類型的觸頭模塊的引線框架的透視圖；圖10為圖8中所示的第二種類型的觸頭模塊的引線框架的透視圖；圖11示出了處于配合狀態(tài)的插座組件和管座組件通過它們的配合接口的截面；圖12為根據(jù)替代實施例形成的正交連接器系統(tǒng)的透視圖，其圖示了插座組件和 管座組件處于未配合狀態(tài)；圖13為圖12所示的插座組件的電力觸頭模塊的前端透視圖；圖14為圖12所示的管座組件的電力觸頭模塊的前端透視圖。
具體實施例方式圖1為根據(jù)示例性實施例形成的正交連接器系統(tǒng)100的透視圖，其示出了兩個可 以彼此直接連接的連接器組件102、104。連接器組件102、104每個都分別直接連接到第一 和第二電路板106、108。連接器組件102、104被配置為在第一和第二電路板106、108之間 傳輸電力。連接器組件102、104被用來將第一和第二電路板106、108彼此電連接，而無需使 用中板電路板。另外，由于連接器組件102、104彼此直接連接，所以正交連接器系統(tǒng)100沒 有利用安裝至中板電路板的管座連接器，就將第一和第二電路板106、108電連接。在第一 和第二電路板106、108之間只設(shè)置了一個可分離的配合接口，也就是第一和第二連接器組 件102、104之間的可分離的配合接口。電力穿過第一和第二連接器組件102、104之間的配 合接口而被傳輸。電力在第一和第二電路板106、108之間進行傳輸，而沒有利用被安裝至 第一和第二電路板106、108的獨立的電連接器。第一和第二電路板106、108相互正交，并且連接器組件102、104相互正交。例如， 其中一個連接器組件104相對于另一連接器組件102旋轉(zhuǎn)了 90°。配合軸110延伸過第一 和第二連接器組件102、104，第一和第二連接器組件102、104在與配合軸110平行的方向上 并沿著配合軸110相互配合。在示例性的實施例中，第一和第二電路板106、108都大致平行于配合軸Iio延伸。正交連接器系統(tǒng)100電連接第一和第二電路板106、108，而無需利用 設(shè)置在第一和第二連接器組件102、104之間的、取向為垂直于配合軸110的電路板。在示出的實施例中，第一連接器組件102構(gòu)造為插座組件，下文中可稱之為插座 組件102。第二連接器組件104構(gòu)造為管座組件，下文中可稱之為管座組件104。插座組件 102被配置為與管座組件104進行配合。應(yīng)當(dāng)認識到，在替代的實施例中，插座組件102和管座組件104可以互換，從而使 得插座組件102可以安裝至第二電路板108，管座組件104可以安裝至第一電路板106。還 要意識到，在不使用其上安裝有對應(yīng)的管座連接器的中板電路板的情況下，可利用不同類 型的電連接器來電連接第一和第二電路板106、108。在替代的實施例中，不同類型的電連接 器可具有不同的形狀、波形因數(shù)、配合接口、觸頭布局、觸頭類型等等。插座組件102和管座 組件104僅僅是來示出了該正交連接器系統(tǒng)100的示例性實施例。插座組件102包括外殼112，該外殼112在其前部116具有配合面114。外殼112 固定多個觸頭模塊118。觸頭模塊118從外殼112的后部120被裝入。觸頭模塊118電連 接至第一電路板106。配合面114相對于第一電路板106和配合軸110取向為正交。觸頭模塊118中的至少一個包括電力導(dǎo)體，其將電力從第一電路板106傳輸至配 合面114。這樣的觸頭模塊118可被稱作為電力觸頭模塊121。在示出的實施例中，插座組 件102包括一個觸頭模塊，其限定了專用的電力觸頭模塊121，該專用的電力觸頭模塊121 僅包括只通過電力觸頭模塊121來傳輸電力的電力導(dǎo)體。電力觸頭模塊121的電力導(dǎo)體沿 著與各個觸頭模塊118平行、并與第一電路板106垂直的電源層123彼此對齊。電力觸頭 模塊121表示沿著插座組件102的一側(cè)的外側(cè)觸頭模塊。電力觸頭模塊121具有與其它觸 頭模塊118相同的波形系數(shù)。電力觸頭模塊121以與其它的觸頭模塊118相似的方式，從 后部120被裝入并由外殼112固定。管座組件104包括外殼122，該外殼122在其前端126處具有配合面124。外殼122 保持多個觸頭模塊128。觸頭模塊128從外殼122的后部130被裝入。觸頭模塊128電連 接至第二電路板108。配合面124相對于第二電路板108和配合軸線110被取向為垂直。外殼122包括接收插座組件102的至少一部分的腔132。腔132內(nèi)設(shè)置有配合觸 頭134的陣列，用來與插座組件102的相應(yīng)的配合觸頭136(圖4和圖5中所示)進行配 合。當(dāng)觸頭模塊128被耦接至外殼122時，配合觸頭134從對應(yīng)的觸頭模塊128延伸到腔 132內(nèi)。配合觸頭134通過觸頭模塊128電連接至第二電路板108。在替代的實施例中，插 座組件102的外殼112包括將管座組件104的至少一部分接收在其內(nèi)的腔。觸頭模塊128中的至少一個包括從第二電路板108向配合面124傳輸電力的電力 導(dǎo)體。當(dāng)觸頭模塊128耦接至外殼122時，管座電力觸頭138與該電力導(dǎo)體連接，并從相應(yīng) 的觸頭模塊128延伸到腔132中。在示出的實施例中，以及下面將要進一步描述的，每個觸 頭模塊128包括至少一個電力導(dǎo)體和相關(guān)聯(lián)的用于通過其傳輸電力的管座電力觸頭138。 每個觸頭模塊128還包括通過其傳輸數(shù)據(jù)信號、并與配合觸頭134連接的信號導(dǎo)體。電力 導(dǎo)體和管座電力觸頭138可能不同于信號導(dǎo)體和信號配合觸頭134。在示出的實施例中，每 個電力觸頭138被設(shè)置在對應(yīng)的一個觸頭模塊128的頂部，以使電力觸頭138沿著電源層 140彼此對齊。電源層140平行于第二電路板108，并與各個觸頭模塊128垂直。當(dāng)插座組 件102與管座組件104配合時，電源層140與插座組件102的電源層123對齊，以使電力導(dǎo)體通過直接連接彼此電連接。插座組件102的觸頭模塊118每個都沿著平行的插座組件觸頭模塊平面142排 列，其中一個插座組件觸頭模塊平面在圖1中示出。類似地，管座組件104的觸頭模塊128 每個都沿著平行的管座組件觸頭模塊平面144排列，其中一個管座組件插頭模塊平面在圖 1中示出。插座組件觸頭模塊平面142被取向為相對于管座組件觸頭模塊平面144大致垂 直。插座組件觸頭模塊平面142被取向為相對于第二電路板108大致平行。管座組件觸頭 模塊平面144被取向為相對于第一電路板106大致平行。在替代的實施例中，電源接口可以與圖1所示的布局相反。例如，插座組件102可 包括多個觸頭模塊，其中每個觸頭模塊都包含電力觸頭和信號觸頭。管座組件104可包括 專用的電力觸頭模塊，該專用的電力觸頭模塊僅具有用來連接電源的電力觸頭。同樣地，插 座組件102的電源層垂直于由插座組件102的觸頭模塊所限定的平面，管座組件104的電 源層平行于由管座組件104的觸頭模塊所限定的平面。圖2為處于配合狀態(tài)的正交連接器系統(tǒng)100的透視圖。在配合過程中，插座組件 102和管座組件104中的至少一個沿著配合軸110朝向另一個移動，直到插座組件102和管 座組件104彼此配合。當(dāng)配合好之后，就在插座組件102和管座組件104之間建立起了電連 接，并在第一和第二電路板106、108之間建立起了對應(yīng)的電連接。當(dāng)配合好后，電力和數(shù)據(jù) 信號可穿過插座組件102和管座組件104之間的接口進行傳輸。電力可由外部電源提供給 第一電路板106或者第二電路板108，并通過連接器組件102、104傳輸至另一電路板106、 108?？蛇x擇地，插座組件102或者管座組件104可處于固定位置，并且僅插座組件102和 管座組件104中的另一個沿著配合軸110在配合的方向上移動。例如，管座組件104可以 固定在電子設(shè)備內(nèi)，例如主機、計算機、網(wǎng)絡(luò)開關(guān)、計算機服務(wù)器等，而插座組件102可以為 電連接至該電子設(shè)備的外部設(shè)備的一部分。反之亦然。圖3為示出觸頭模塊118和電力觸頭模塊121耦接至外殼112的插座組件102的 前部透視圖。外殼112包括在前端116和后部120之間延伸的底座150。多個觸頭導(dǎo)槽152 延伸過底座150。觸頭導(dǎo)槽152接收配合觸頭136(圖4中所示)。多個電力導(dǎo)槽153延伸 過底座150。電力導(dǎo)槽153接收電力觸頭276 (圖6中所示)?？蛇x擇地，電力導(dǎo)槽153可彼 此對齊成一列。觸頭導(dǎo)槽152和電力導(dǎo)槽153以與插座配合觸頭136和插座電力觸頭276 的布局方式互補的布局設(shè)置。底座150包括頂部154和底部156。底座150包括在頂部154和底部156之間延 伸的相對側(cè)邊158。側(cè)板160從外殼112的后部120向后延伸。側(cè)板160可用來引導(dǎo)和/ 或固定觸頭模塊118和/或電力觸頭模塊121。觸頭模塊118和電力觸頭模塊121耦接至 外殼112的后部120。可選擇地，觸頭模塊118和電力觸頭模塊121的至少一部分可被裝入 后部120并固定在其中。在示例性的實施例中，除了電力觸頭模塊121外，還采用多個觸頭模塊118。這些 觸頭模塊118可彼此相同，或者替代地，可利用不同類型的觸頭模塊118。例如，在示出的 實施例中，采用了兩種不同類型的觸頭模塊118，也就是“A”類型觸頭模塊162和“B”類型 觸頭模塊164。觸頭模塊162、164以5個“A”類型觸頭模塊162和5個“B”類型觸頭模塊 164相互交替的順序排列設(shè)置。盡管示出了 10個觸頭模塊118，但是可以采用任何數(shù)目的 觸頭模塊118。另外，可以采用兩種以上類型的觸頭模塊118，并可根據(jù)特定的應(yīng)用以任意順序利用不同類型的觸頭模塊118。電力觸頭模塊121可位于觸頭模塊118中的任意位置， 在示出的實施例中，電力觸頭模塊121被定位為模塊組中的最外側(cè)模塊。圖4為用于插座組件102(圖3中所示)的“A”類型觸頭模塊162的前部透視 圖。在示例性的實施例中，觸頭模塊162與名稱為正交連接器系統(tǒng)(ORTHOGONAL CONNECTOR SYSTEM)的、序號為12/353550的美國專利申請中描述的觸頭模塊類似，上述美國專利申請 的全部主題以參考的方式被并入于此。觸頭模塊162包括具有相對側(cè)邊172、174的觸頭模 塊體170。觸頭模塊體170將多個導(dǎo)體(未示出)固持在其中。在示例性的實施例中，導(dǎo)體 由引線框架形成，圍繞這些導(dǎo)體過模制成觸頭模塊體170。替代地，表示導(dǎo)體的單個觸頭被 定位在觸頭模塊體170內(nèi)。導(dǎo)體在觸頭模塊體170內(nèi)沿著導(dǎo)體平面178延伸并限定了導(dǎo)體 平面178。導(dǎo)體平面178平行于觸頭模塊體170的側(cè)邊172、174延伸。可選擇地，導(dǎo)體平面 178大致居中地位于側(cè)邊172、174之間。觸頭模塊體170包括前配合邊180和與配合邊180正交的底部安裝邊182。觸頭 模塊體170還包括與配合邊180相對的后邊184以及與安裝邊182相對的頂部邊185。導(dǎo)體在配合邊180和安裝邊182之間大致沿著導(dǎo)體平面178延伸。配合觸頭136 電連接至相應(yīng)的導(dǎo)體，并延伸過配合邊180。可選擇地，配合觸頭136可以與導(dǎo)體一體地形 成為引線框架的一部分。配合觸頭136可能為信號觸頭、接地觸頭、電力觸頭等。在示出的 實施例中，配合觸頭136為配置成傳輸數(shù)據(jù)信號的信號觸頭。配合觸頭136可成對地設(shè)置， 且配合觸頭136可以傳送差分信號對。在示例性的實施例中，配合觸頭136從導(dǎo)體平面178中偏移出來。配合觸頭136包 括位于觸頭模塊體170的配合邊180前方的過渡部分188。配合觸頭136包括位于過渡部 分188前方的配合部分190。過渡部分188將配合觸頭136從導(dǎo)體平面178過渡引出。例 如，過渡部分188可以為曲線的或者彎曲的，以使配合部分190與導(dǎo)體平面178不共面?？?選擇地，過渡部分188可以為曲線的或者彎曲的，以使配合部分190與導(dǎo)體平面178平行。 在示例性的實施例中，配合部分190與觸頭模塊體170的邊172、174中的一個對齊?？蛇x 擇地，相鄰的配合觸頭136的配合部分190可以設(shè)置在導(dǎo)體平面178的相對側(cè)上。例如，成 對的配合觸頭136可以在相反的方向上偏離。在示出的實施例中，配合觸頭136為帶有一 對由空隙分隔開的橫梁的音叉式觸頭。觸頭模塊118包括多個觸頭尾部198。觸頭尾部198電連接至相應(yīng)的導(dǎo)體并延伸 過安裝邊182?？蛇x擇地，觸頭尾部198可與導(dǎo)體一體形成為引線框架的一部分。在示例 性的實施例中，觸頭尾部198大致與導(dǎo)體平面178共面。觸頭尾部198可以為安裝到電路 板106上的通孔中的針眼型觸頭?？梢圆捎闷渌愋偷挠|頭，用于通孔安裝或者表面安裝 至電路板106。屏蔽罩200被耦接至觸頭模塊162。屏蔽罩200可專門設(shè)計適用于特定類型的觸 頭模塊，例如“A”類型觸頭模塊162，而不能用于其它類型的觸頭模塊，例如“B”類型觸頭模 塊164(圖3中所示)。然而，在替代的實施例中，屏蔽罩200可被設(shè)計為與不止一種類型 的觸頭模塊162或164 —起使用。屏蔽罩200包括向前延伸的屏蔽罩配合觸頭202和向下 延伸的屏蔽罩尾部204。屏蔽罩配合觸頭202可延伸到相應(yīng)的觸頭導(dǎo)槽152 (圖3中所示) 中，用于與管座組件104的相應(yīng)的屏蔽罩配合觸頭配合。屏蔽罩尾部204可以包括一個或 多個安裝到電路板106上的通孔內(nèi)的針眼型觸頭?？梢圆捎闷渌愋偷挠|頭，用于通孔安裝或者表面安裝至電路板106。配合觸頭136和屏蔽罩配合觸頭202以這樣的布局彼此互補，其中屏蔽罩配合觸 頭202位于相鄰的配合觸頭對136之間。觸頭尾部198和屏蔽罩尾部204以這樣的布局彼 此互補，其中屏蔽罩尾部204位于相鄰的幾對觸頭尾部198之間。配合觸頭136和屏蔽罩 配合觸頭202具有重復(fù)的信號_信號_接地的觸頭型式。圖5為用于插座組件102(圖3中所示)的“B”類型觸頭模塊164的前端透視圖。 屏蔽罩250耦接至觸頭模塊164。觸頭模塊164基本上與圖3中所示的觸頭模塊162類似， 但是配合觸頭252和觸頭尾部254的結(jié)構(gòu)和型式可能不同于配合觸頭136 (圖4中所示)和 觸頭尾部198(圖4中所示)的結(jié)構(gòu)和型式。類似地，屏蔽罩250基本上與屏蔽罩200(圖3 中所示)類似，但是屏蔽罩配合觸頭256和屏蔽罩尾部258的結(jié)構(gòu)和型式可能不同于屏蔽 罩配合觸頭202(圖4中所示)和屏蔽罩尾部204(圖4中所示)的結(jié)構(gòu)和型式。屏蔽罩250耦接至觸頭模塊164，以使屏蔽罩配合觸頭256設(shè)置在相鄰的幾對配合 觸頭252之間，屏蔽罩尾部258設(shè)置在相鄰的幾對觸頭尾部254之間。配合觸頭252和屏蔽 罩配合觸頭256從底部到頂部具有重復(fù)的接地-信號-信號的觸頭型式，這不同于“A”類 型觸頭模塊162的信號-信號-接地的觸頭型式。觸頭尾部254和屏蔽罩尾部258從前至 后具有接地_信號_信號的觸頭型式，這不同于“A”類型觸頭模塊162的信號-信號-接 地的觸頭型式。當(dāng)插座組件102裝配好時，觸頭模塊162、164彼此相鄰設(shè)置。觸頭模塊162、164 的不同的觸頭型式使信號通道的位置交錯(例如，信號通道可能由配合觸頭、導(dǎo)體和/或觸 頭尾部限定)，以使觸頭模塊164內(nèi)的一個或多個信號通道與相鄰觸頭模塊162的信號通 道不重合或者不對齊。相比于利用相同的觸頭模塊的插座組件，采用兩種類型的觸頭組件 162、164的插座組件102的總體電氣性能可得到提高。圖6為用于插座組件102(圖3中所示)的電力觸頭模塊121的前端透視圖。電力 觸頭模塊121包括具有相對側(cè)邊262、264的觸頭模塊體260。觸頭模塊體260內(nèi)固持有多 個導(dǎo)體261 (虛線所示)。在示例性的實施例中，導(dǎo)體261由引線框架形成，圍繞導(dǎo)體261過 模制成觸頭模塊體260。替代地，表示導(dǎo)體261的單個觸頭被定位在觸頭模塊體260內(nèi)部。 導(dǎo)體261在觸頭模塊體260內(nèi)沿著電源層123延伸并限定了電源層123 (圖1中所示)。電 源層123平行于觸頭模塊體260的側(cè)邊262、264延伸。可選擇地，電源層123大致居中地 位于側(cè)邊262、264之間。觸頭模塊體260包括前向配合邊270和與配合邊270正交的底部安裝邊272。觸 頭模塊體260還包括與配合邊270相對的后向邊274以及與安裝邊272相對的頂部邊275。電力觸頭276從配合邊270延伸，電力尾部278從安裝邊272延伸。導(dǎo)體261在 電力觸頭276和電力尾部278之間基本上沿著電源層123延伸?？蛇x擇地，電力觸頭276 可與導(dǎo)體261 —體形成為引線框架的一部分。同樣地，電力觸頭276限定了電力導(dǎo)體261 的外露部分。電力觸頭276被配置為與管座電力觸頭138 (其中一個在圖6中用虛線示出) 配合，以在插座組件102和管座組件102 (都在圖1中示出)之間傳輸電能。觸頭模塊121 可設(shè)置有任意何數(shù)量的電力觸頭276。電力觸頭276沿著電源層123彼此對齊。可選擇地， 電力觸頭276可以具有不同的長度，用于順序配合。電力觸頭276沿著電力觸頭軸283在底座280和尖端282之間延伸。在示例性的實施例中，電力觸頭276構(gòu)成了具有由空隙286隔開的一對橫梁284的音叉形觸頭。管座 電力觸頭138被接收在空隙286中。在替代的實施例中，可以采用其它類型的觸頭?？蛇x擇地，電力觸頭276具有位于底座280和尖端282之間的嵌合部分288。嵌合 部分288使得尖端282相對于底座280位于平面之外，以使電力觸頭276沿著電力觸頭軸 283不共面。電力觸頭276限定了位于嵌合部分288前部的前向配合部分290和位于嵌合 部分288后部的后向配合部分292。前向配合部分290相對于后向配合部分292有偏移。 前向配合部分290沿著第一配合線294與管座電力觸頭138接合，后向配合部分292沿著 第二配合線296與管座電力觸頭138接合。在配合或者未配合的過程中，電力觸頭276和管座電力觸頭138之間可能會產(chǎn)生 電弧或者火花。當(dāng)有電弧發(fā)生時，可能對電力觸頭276和/或管座電力觸頭138產(chǎn)生負面 影響。例如，觸頭在接口處可能發(fā)生退化、起凹點或者被燒毀。觸頭可能會變黑并被覆蓋上 一層薄膜。接口處的鍍層可能被消除。可能犧牲前向配合部分290和管座電力觸頭138的 沿著第一配合線294的部分，以使得沿著后向配合部分292和第二配合線296的觸頭之間 的最終配合不受電弧的影響。退化限于前向配合部分290和沿著第一配合線294的管座電 力觸頭138的部分。同樣地，后向配合部分292和第二配合線296仍保持干凈并不發(fā)生退 化。電力尾部278電連接至相應(yīng)的導(dǎo)體261并穿過安裝邊272延伸?？蛇x擇地，電力 尾部278可以與導(dǎo)體261 —體形成為引線框架的一部分。同樣地，電力尾部278限定了電 力導(dǎo)體261的外露部分?？蛇x擇地，每個電力導(dǎo)體261可和不止一個電力尾部278 —體形 成。同樣地，可以穿過電力尾部278和電路板106(圖1中所示)之間的接口傳輸更多的電 能。例如，可穿過該接口傳輸更高的電流或更高的電壓。可選擇地，至少一些導(dǎo)體261可被 設(shè)置為更寬，并限定了能夠傳輸更高電流或更高電壓的較高等級的電力導(dǎo)體。圖7為用于管座組件104(圖1中所示)的觸頭模塊128和屏蔽罩300的前透視 圖。多個觸頭模塊128被用于管座組件104。這些觸頭模塊128可以彼此相同，或者替代 地，也可以采用不同類型的觸頭模塊128。例如，圖7示出了一種類型的觸頭模塊，即“A”類 型觸頭模塊。另一類型的觸頭模塊，即“B”類型觸頭模塊302(圖8所示)也可用于管座組 件104。觸頭模塊128、302可以以交替的次序排列?？刹捎萌我鈹?shù)量的觸頭模塊128或者 302。另外，可采用多于兩種類型的觸頭模塊，并且根據(jù)特定的應(yīng)用，可以采用任意順序設(shè)置 不同類型的觸頭模塊。屏蔽罩300耦接至觸頭模塊128。屏蔽罩300可以接地至第二電路板108 (圖1中 所示)和/或插座組件102 (圖1中所示)?？蛇x擇地，在沒有相應(yīng)的屏蔽罩300的情況下， 可采用觸頭模塊128。通過結(jié)合至少一些屏蔽罩的特征，例如下面描述的屏蔽罩配合觸頭和 屏蔽罩尾部，可以將觸頭模塊128設(shè)計為無屏蔽性的。觸頭模塊128包括具有相對側(cè)邊372、374的觸頭模塊體370。觸頭模塊體370將多 個導(dǎo)體376 (圖9中所示)固持在其中。在示例性的實施例中，導(dǎo)體376由引線框架377 (圖 9中所示)形成，圍繞導(dǎo)體376過模制成觸頭模塊體370。可替代地，表示導(dǎo)體376的單個 觸頭設(shè)置于觸頭模塊體370內(nèi)部。導(dǎo)體376在觸頭模塊體370內(nèi)沿著導(dǎo)體平面378延伸并 限定導(dǎo)體平面378。導(dǎo)體平面378平行于觸頭模塊體370的側(cè)邊372、374延伸?？蛇x擇地， 導(dǎo)體平面378大致居中地位于側(cè)邊373、374之間。
觸頭模塊體370包括前向配合邊380和與配合邊380正交的底部安裝邊382。觸 頭模塊體370還包括與配合邊380相對的后向邊384以及與安裝邊382相對的頂部邊385。導(dǎo)體376基本上沿導(dǎo)體平面378在配合邊380和安裝邊382之間延伸。配合觸頭 134(圖1中所示)電連接至相應(yīng)的導(dǎo)體376并延伸過配合邊380?？蛇x擇地，配合觸頭134 可與導(dǎo)體376 —體形成為引線框架377的一部分。同樣地，配合觸頭134限定了導(dǎo)體376 的外露部分。配合觸頭134構(gòu)成了配置為傳輸數(shù)據(jù)信號的信號觸頭。配合觸頭134可成對 地設(shè)置，并且配合觸頭134可傳輸差分信號對。管座電力觸頭138從配合邊380延伸。盡管只示出了一個管座電力觸頭138，但是 要意識到，觸頭模塊128可設(shè)置有任意數(shù)量的管座電力觸頭138。管座電力觸頭138較配合 觸頭134要長。同樣地，當(dāng)管座組件104與插座組件102(圖1中所示)配合時，管座電力 觸頭138要先于配合觸頭134進行配合。管座電力觸頭138較配合觸頭134要寬。管座電 力觸頭138的寬度可基于通過觸頭模塊128傳輸?shù)碾娏縼磉x擇。例如，對于較高的電壓或 電流的應(yīng)用場合，管座電力觸頭138可以設(shè)置的較寬，或者對于較低的電壓或電流的應(yīng)用 場合，管座電力觸頭138可以較窄。在示例性的實施例中，管座電力觸頭138構(gòu)成了大致平 坦且呈矩形的刀片型觸頭。在替代的實施例中，可以采用其它類型的觸頭。配合觸頭134和管座電力觸頭138以預(yù)定的型式布置。這種型式與插座組件102 的配合觸頭136和電力觸頭276的布置互補，使得配合觸頭136、134可以彼此電連接，并且 管座電力觸頭138可以電連接至相應(yīng)的電力觸頭276。如上所述，不同類型的觸頭模塊128 可具有不同布置的配合觸頭134。例如，“B”類型觸頭模塊302(圖8中所示)可以具有與 圖7中示出的“A”類型觸頭模塊128不同的配合觸頭134和管座電力觸頭138的布局。在 示出的實施方式中，管座電力觸頭138定位為接近于頂部邊385，但是在替代的實施例中， 管座電力觸頭138的位置可以是不同的。在示例性的實施例中，配合觸頭134從導(dǎo)體平面378中偏移出來。配合觸頭134包 括位于觸頭模塊體370的配合邊380的前方的過渡部分388。配合觸頭134包括位于過渡 部分388前方的配合部分390。過渡部分388將配合觸頭134從導(dǎo)體平面378中引出。例 如，過渡部分388可以為曲線狀或彎曲的，以使配合部分390與導(dǎo)體平面378不共面?？蛇x 擇地，過渡部分388可以為曲線狀或者彎曲的，以使配合部分390平行于導(dǎo)體平面378。在 示例性的實施例中，配合部分390大致與觸頭模塊體370的側(cè)邊372、374中的一個對齊?？?選擇地，相鄰的配合觸頭134的配合部分390可以設(shè)置在導(dǎo)體平面378的相對側(cè)邊上。例 如，一對配合觸頭134中的兩個配合觸頭可以在相反的方向上偏離。管座電力觸頭138大 致與導(dǎo)體平面378共面，但是，管座電力觸頭138可以在導(dǎo)體平面378的一側(cè)或者另一側(cè)上 偏移。觸頭模塊128包括多個觸頭尾部398。觸頭尾部398電連接至相應(yīng)的導(dǎo)體376并 延伸過安裝邊382?？蛇x擇地，觸頭尾部398可與導(dǎo)體376 —體形成為引線框架376的一部 分。同樣地，觸頭尾部398限定了導(dǎo)體376的外露部分。觸頭模塊128還包括一個或多個 電力觸頭尾部400。電力觸頭尾部400電連接至電力導(dǎo)體并延伸過配合邊382?？蛇x擇地， 電力觸頭尾部400可與電力導(dǎo)體一體形成為引線框架377的一部分。不止一個電力觸頭尾 部400可以與電力導(dǎo)體一體形成。屏蔽罩300包括向前延伸的屏蔽罩配合觸頭402和向下延伸的屏蔽罩尾部404。屏蔽罩配合觸頭402被配置為與插座組件102的相應(yīng)的屏蔽罩配合觸頭256 (圖5中所示) 配合。屏蔽罩尾部404可包括一個或多個裝配到電路板108上的通孔中的針眼型觸頭。其 它類型的觸頭可用于通孔安裝或者表面安裝至電路板108。配合觸頭134和屏蔽罩配合觸 頭402具有從觸頭模塊128的底部至頂部的重復(fù)的信號-信號-接地的觸頭型式。觸頭尾 部398和屏蔽罩尾部404具有從觸頭模塊128的前端到后端的重復(fù)的信號_信號_接地的 觸頭型式。如上所述，也可以在不用屏蔽罩300的情況下，使用觸頭模塊128。在這些實施例 中，屏蔽罩配合觸頭402和屏蔽罩尾部404可作為觸頭模塊128的一部分。另外，屏蔽罩配 合觸頭402和屏蔽罩尾部404可通過為引線框架377的一部分的導(dǎo)體互連并由觸頭模塊體 370固持。圖8為用于管座組件104 (圖1中示出)的“B”型觸頭模塊302和屏蔽罩450的底 部透視圖。觸頭模塊302基本上與觸頭模塊128(圖7中所示)類似，但是，配合觸頭452和 觸頭尾部454的布置和型式可以不同于配合觸頭134(圖1中所示)和觸頭尾部398(圖7 中所示)的布置和型式。類似地，屏蔽罩450基本上類似于屏蔽罩300 (圖7中所示)，但是， 屏蔽罩配合觸頭456和屏蔽罩尾部458的布置和型式可以不同于屏蔽罩配合觸頭402(圖 7中所示)和屏蔽罩尾部404(圖7中所示)的布置和型式。類似于觸頭模塊128，觸頭模 塊302包括管座電力觸頭138中的一個。觸頭模塊302的管座電力觸頭138基本上類似于 觸頭模塊128的管座電力觸頭138?？商娲?，觸頭模塊302的管座電力觸頭138可以不同 于觸頭模塊128的管座電力觸頭138，例如具有不同的尺寸、外形、類型、處于不同的位置等寸。屏蔽罩450耦接至觸頭模塊302的觸頭模塊體460，使得屏蔽罩配合觸頭456布置 在相鄰的幾對配合觸頭452之間，屏蔽罩尾部458布置在相鄰的幾對觸頭尾部454之間。配 合觸頭452和屏蔽罩配合觸頭456具有從下到上的重復(fù)的接地_信號_信號的觸頭型式， 這不同于“A”型觸頭模塊128的信號-信號-接地的觸頭型式。觸頭尾部454和屏蔽罩尾 部458具有從前到后的重復(fù)的接地_信號_信號的觸頭型式，這不同于“A”型觸頭模塊128 的信號_信號_接地的觸頭型式。圖9和10分別示出了觸頭模塊128、302的引線框架377、477。引線框架377、477 彼此類似，但是，引線框架377、477分別具有不同的導(dǎo)體376、478的布置和/或配置。引線 框架377、477分別由承載體480、482承載。圍繞導(dǎo)體376、478過模制成觸頭模塊體370、 460 (分別在圖7和8中示出)以將導(dǎo)體376、478固定在適當(dāng)?shù)奈恢?。在過模制成觸頭模塊 體370、460之后，將導(dǎo)體376、478從承載體480、482上分離?？蛇x擇地，觸頭模塊體370、 460可以用多于一個的過模制步驟來制成，在過模制成的步驟之間分離導(dǎo)體376、478?！癆”型引線框架377的管座電力觸頭138具有從承載體支撐件486測得的長度 484?！癇”型引線框架477的管座電力觸頭138具有從承載體支撐件486測得的長度488。 長度488可以比長度484要短。同樣地，“A”型引線框架377的管座電力觸頭138可以先 于“B”型引線框架477的管座電力觸頭138與插座組件102的相應(yīng)的電力觸頭276 (圖6 中所示)配合。與管座電力觸頭138相連的導(dǎo)體376、478分別限定了電力導(dǎo)體490、492。電力導(dǎo) 體490、492比傳送數(shù)據(jù)信號的導(dǎo)體376、478寬。電力導(dǎo)體490、492的寬度可根據(jù)通過其傳
11輸?shù)碾娏縼磉x擇。例如，對于較高電壓或電流的應(yīng)用場合，電力導(dǎo)體490、492可以較寬，或 者對于較低電壓或電流的應(yīng)用場合，電力導(dǎo)體490，492可以較窄。為了更好地散熱，電力導(dǎo) 體490、492可以較寬。另外，觸頭模塊體370、460 (分別在圖7和8中示出)可以具有為了 散熱而使得電力導(dǎo)體490、492的部分外露的空間。在示例性的實施例中，多個觸頭尾部494、496分別從各個電力導(dǎo)體490、492延伸。 多個觸頭尾部494、496被設(shè)置為提供與電路板108(圖1中所示)的多個連接點。同樣地， 穿過觸頭尾部494、496和電路板108之間的接口傳輸更多的電能。例如，穿過該接口可傳 輸較高的電流或較高的電壓。圖11示出了通過插座組件102和管座組件104的配合接口而處于配合狀態(tài)的插 座組件102和管座組件104的截面。圖11還用陰影線圖示了插座組件102的“A”型觸頭模 塊162和“B”型觸頭模塊164的輪廓以及管座組件102的“A”型觸頭模塊128和“B”型觸 頭模塊302的輪廓。插座觸頭模塊162、164相對于管座觸頭模塊128、302被取向為正交。 每個信號對由圍繞在相應(yīng)的配合觸頭134、136以及252、452周圍的橢圓形陰影線示出。圖11還用陰影線示出了插座組件102的電力觸頭模塊121的輪廓。電力觸頭模 塊121被取向為正交于管座觸頭模塊128、302。電力觸頭276與管座觸頭模塊128、302中 的每一個的管座電力觸頭138相接合。同樣地，電從每個管座觸頭模塊128、302被傳輸至 電力觸頭模塊121。電力觸頭276和管座電力觸頭138之間的電力接口被限定在外殼112、 122的周線之內(nèi)。圖12為根據(jù)替代實施例形成的正交連接器系統(tǒng)500的透視圖，其示出了處于未配 合狀態(tài)的插座組件502和管座組件504。連接器組件502、504各自分別直接連接至第一和 第二電路板506、508。插座電力觸頭模塊512連接至插座組件502，管座電力觸頭模塊514 連接至管座組件504。電力觸頭模塊512、514被配置為在第一和第二電路板506、508之間 傳送電力。在示例性的實施例中，插座和管座組件502、504只包括信號和接地導(dǎo)體以及相互 耦接的觸頭。插座和管座組件502、504沒有任何電力導(dǎo)體或者電力觸頭。而是，電力觸頭 模塊512、514被用來在電路板506、508之間傳送電力。插座和管座組件502、504可基本上 與名稱為正交連接器系統(tǒng)(ORTHOGONAL CONNECTOR SYSTEM)的、序號為12/353550的美國 專利申請中描述的插座和管座組件類似，其以參考的方式被并入本文中。替代地，插座和管 座組件502、504可以為用來將電路板506、508相互連接的其它類型的直接連接型的連接器 組件。插座電力觸頭模塊512是獨立并區(qū)別于插座組件502的，并耦接至插座組件502。 插座電力觸頭模塊512可耦接至插座組件502以使插座電力觸頭模塊512抵靠插座組件 502的外殼。在安裝至電路板506之前，插座電力觸頭模塊512被插座組件502的外殼固 定，以使插座電力觸頭模塊512和插座組件502同時安裝至電路板506。當(dāng)插座電力觸頭模 塊512抵靠插座組件502時，該組件具有限定外殼516的外部周邊。外殼516為一兩部分 的外殼，該兩部分外殼可以相互牢固地固定或者不相互牢固地固定。插座電力觸頭模塊512 和插座組件502安裝至電路板506以限定一個單元，并作為電連接器單元彼此配合用于傳 輸電力和數(shù)據(jù)。管座電力觸頭模塊514是獨立并區(qū)別于管座組件504的，并耦接至管座組件504。管座電力觸頭模塊514可以耦接至管座組件504，以使管座電力觸頭模塊514抵靠管座組 件504的外殼。在安裝至電路板508之前，管座電力觸頭模塊514由管座組件504的外殼 固定，以使管座電力觸頭模塊514和管座組件504可以同時安裝至電路板508。當(dāng)管座電力 觸頭模塊514抵靠管座組件504時，該組件具有限定外殼518的外部周邊。外殼518為一 兩部分的外殼，該兩部分外殼可以彼此牢固地固定，或者彼此不牢固地固定。管座電力觸頭 模塊514和管座組件504安裝至電路板508以限定一個單元，并作為電連接器單元相互配 合傳輸電力和數(shù)據(jù)。電力觸頭模塊512、514可相互直接連接。電力觸頭模塊512、514可以與插座和管 座組件502、504同步彼此相互連接?？蛇x擇地，在配合過程中，例如通過順序配合過程，電 力觸頭模塊512、514可以先配合，或者連接器組件502、504先配合。在示出的實施方式中，插座電力觸頭模塊512沿著插座組件502的頂部和后部延 伸，以使插座電力觸頭模塊512可以電連接至第一電路板506。管座電力觸頭模塊514沿著 管座組件504的側(cè)邊延伸，以使管座電力觸頭模塊514可以電連接至第二電路板508。在替 代的實施例中，其它的配置也是可以的。例如，在替代的實施例中，電力接口可以與圖12中 所示的布置相反。例如，與管座電力觸頭模塊514類似的電力觸頭模塊可以沿著插座組件 502的側(cè)邊延伸。與插座電力觸頭模塊512類似的電力觸頭模塊可以沿著管座組件504的 頂部和后部延伸。圖13為用于插座組件502 (圖12中所示)的插座電力觸頭模塊512的前端透視 圖。電力觸頭模塊512包括觸頭模塊體520，該觸頭模塊體520在位于模塊體520前方的配 合端522和位于模塊體520的底部的安裝端524之間延伸。配合端和安裝端522、524相互 正交。配合端522與管座電力觸頭模塊514(圖12中所示)配合。安裝端524安裝至第一 電路板506 (圖12中所示)。觸頭模塊體520呈L形，并具有沿插座組件502的后端延伸的 后端部分526以及沿著插座組件502的頂部延伸的頂端部分528。插座電力觸頭模塊512包括在配合端522和安裝端524之間延伸的電力導(dǎo)體 530 (以陰影線示出)?？蛇x擇地，電力導(dǎo)體530為在配合端522和安裝端524之間轉(zhuǎn)變大 約90度的直角形導(dǎo)體?？稍O(shè)置任意數(shù)量的電力導(dǎo)體530。在示出的實施例中，設(shè)置了 4個 電力導(dǎo)體530。電力導(dǎo)體530沿著平行于第一電路板506的配合平面設(shè)置。電力導(dǎo)體530 包括位于其一端的電力尾部532和位于其另一端的電力觸頭534。電力尾部532可以端接 于第一電路板506。電力觸頭534限定了用于管座電力觸頭模塊514的配合接口。槽536 設(shè)置在配合端522處，其為管座電力觸頭模塊514的一部分提供了進出于電力觸頭534的 入口。電力觸頭534和電力尾部532可與電力導(dǎo)體530 —體形成，其中電力觸頭534和電 力尾部532為電力導(dǎo)體530的一部分。圖14為用于管座組件504(圖12中所示)的管座電力觸頭模塊514(圖11中所 示)的前部透視圖。電力觸頭模塊514包括觸頭模塊體540，該觸頭模塊體540在位于該 觸頭模塊體540前方的配合端542和位于觸頭模塊體540的底部的安裝端544之間延伸。 配合端542和安裝端544相互正交。配合端542包括接收插座電力觸頭模塊512 (圖12中 所示)的前部的槽546。安裝端544安裝至第二電路板508 (圖12中所示)。觸頭模塊體 540為矩形外形并在相對的側(cè)邊548之間延伸。當(dāng)電力觸頭模塊514耦接至第二電路板508 時，側(cè)邊548中的一個沿著管座組件504的側(cè)邊延伸。
管座電力觸頭模塊514包括在配合端542和安裝端544之間延伸的電力導(dǎo)體550。 可選擇地，電力導(dǎo)體550可以為在配合端542和安裝端544之間轉(zhuǎn)變大約90度的直角形導(dǎo) 體?？稍O(shè)置任意數(shù)量的電力導(dǎo)體550。在示出的實施例中，設(shè)置了 4個電力導(dǎo)體550。電力 導(dǎo)體550沿著垂直于第二電路板508的配合平面設(shè)置。電力導(dǎo)體550包括位于其一端的電 力尾部552和位于其另一端的電力觸頭554。電力尾部552可端接于第二電路板508。電力 觸頭554限定了用于插座電力觸頭模塊512的電力觸頭534(圖13中所示)的配合接口。 電力觸頭554被接收在槽536 (圖13中所示)中，以與電力觸頭534配合。電力觸頭554 和電力尾部552可與電力導(dǎo)體550 —體形成，其中電力觸頭554和電力尾部552為電力導(dǎo) 體550的外露部分。可圍繞電力導(dǎo)體550過模制成觸頭模塊體540。替代地，電力導(dǎo)體550 可以被觸頭模塊體540接收并固定在其中。例如，觸頭模塊體540可以被分為兩半，在電力 導(dǎo)體550被放置該兩半之間后，該兩半耦接在一起。
權(quán)利要求
一種用于連接第一電路板(106)和相對于該第一電路板正交取向的第二電路板(108)的正交連接器系統(tǒng)，該正交連接器系統(tǒng)的特征在于連接至所述第一電路板的插座組件(102)，該插座組件具有插座外殼(112)、由該插座外殼固定的多個信號觸頭模塊(118，162，164)，以及由該插座外殼固定的電力觸頭模塊(121)，所述信號觸頭模塊具有絕緣體(170)和從該絕緣體延伸的插座觸頭(136，252)，所述電力觸頭模塊具有絕緣體(260)以及由該絕緣體延伸的電力觸頭(276)；和與所述插座組件配合并連接至所述第二電路板的管座組件(104)，該管座組件具有管座外殼(122)和由該管座外殼固定的管座觸頭模塊(128，302)，每個管座觸頭模塊具有絕緣體(370，460)、從該絕緣體延伸的管座觸頭(134，452)以及從該絕緣體延伸的電力觸頭(138)；其中所述插座觸頭直接連接至相應(yīng)的所述管座觸頭，所述管座觸頭模塊的電力觸頭直接連接至相應(yīng)的所述電力觸頭模塊的所述電力觸頭，且所述電力觸頭模塊與所述管座觸頭模塊正交。
2.如權(quán)利要求1所述的正交連接器系統(tǒng)，其中所述配合觸頭以行和列的方式設(shè)置，所 述行與各自的第一和第二電路板平行，所述列與各自的第一和第二電路板垂直，所述插座 組件的電力觸頭被設(shè)置在同一列中，所述管座組件的電力觸頭被設(shè)置在同一行中。
3.如權(quán)利要求1所述的正交連接器系統(tǒng)，其中所述管座觸頭模塊沿著平行的管座平面 (144)延伸，所述信號觸頭模塊和所述電力觸頭模塊沿著平行的插座平面(142)延伸，所述 管座組件與所述插座組件配合，以使所述管座平面與所述插座平面正交。
4.如權(quán)利要求1所述的正交連接器系統(tǒng)，其中所述插座組件的電力觸頭沿著電力觸頭 軸(283)從所述絕緣體延伸至尖端，該電力觸頭具有嵌合部分(288)，以使所述電力觸頭沿 該電力觸頭軸不共面。
5.如權(quán)利要求1所述的正交連接器系統(tǒng)，其中所述管座觸頭模塊被固定于所述管座外 殼內(nèi)，以使所述電力觸頭沿著管座電源層(140)彼此對齊，該管座電源層垂直于所述管座 觸頭模塊延伸。全文摘要
公開了一種用于連接第一電路板(106)和相對于該第一電路板正交取向的第二電路板(108)的正交連接器系統(tǒng)。該正交連接器系統(tǒng)包括連接至所述第一電路板的插座組件(102)。該插座組件具有插座外殼(112)、由該插座外殼固定的多個信號觸頭模塊(118，162，164)，以及由該插座外殼固定的電力觸頭模塊(121)。所述信號觸頭模塊具有絕緣體(170)和從該絕緣體延伸的插座觸頭(136，252)。所述電力觸頭模塊具有絕緣體(260)以及由該絕緣體延伸的電力觸頭(276)。管座組件(104)與所述插座組件配合，并連接至所述第二電路板。該管座組件具有管座外殼(122)和由該管座外殼固定的管座觸頭模塊(128，302)。
文檔編號H01R13/514GK101950864SQ201010263288
公開日2011年1月19日 申請日期2010年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月1日
發(fā)明者小羅伯特·N·懷特曼, 韋恩·S·戴維斯 申請人:泰科電子公司