CN1146084C - 具有增强接地触头导向套管的连接器 - Google Patents

Abstract

一种电气连接器(1)与导向套管(3)，该导向套管是装入该电气连接器前面的开口中的，同时，一屏蔽(7a)也安装在该电气连接器的前面。其中，所述的导向套管可接合匹配电子元件(2)的导向插头(4)。该导向套管是包括有头部(14)和尾部(12)的整体。该尾部可保持着插入该电气连接器的前面的开口内。该头部具有一孔腔(13)，用于接受匹配电子元件的导向插头。当该导向插头插入该导向套管时，至少有一个伸向该孔腔的弹性接触元件(16)用于与该匹配电子元件的导向插头保持接触。于是，通过这种接触建立了接地电路。

Description

具有增强接地触头导向套管的连接器

本发明涉及一种具有导向套管的电气连接器，特别是，涉及一种具有增强接地触头导向套管的连接器。

众所周知，特殊的电气连接器，更特别地，输入/输出(I/O)连接器，一般在其作用表面(前面)设有导向套管，用于与来自一互补的电气连接器的导向插头相接合。借助于在导向套管中为相应的导向插头而设置的导向孔，可以使得相匹配的连接器更易于互相对准。在日本专利申请公开号6-140096中所公开的技术就是这样的输入/输出电气连接器的例子。

一种典型的I/O电气连接器包括：一个介电外壳，它具有一个前面和一个从该前面向前伸出的配合部，多个安装在该外壳互补配合部中的端子，用于与匹配连接器的互补端子相适配，一个设置在该外壳的前面上的导电的屏蔽，该屏蔽通常包括一个围绕着该配合部与若干端子的线性排布的管套和一个与该管套一体化的用于覆盖该连接器前面的全部或大部的法兰盘。在适配连接器相配合时，匹配连接器的屏蔽最好互相接合并保持电气接触，凭此，它可保持在地电位或者至少是同一电位的状态。

典型地，一圆筒状空腔的内螺纹被设置在该管套的两边的法兰盘和前面上，以使得具有相应外螺纹的导向套管可以安装上。通常，导向套管具有一个用于旋入相应内螺纹的相对窄的带外螺纹的尾段，和一个用于将前面和该前面的突出部安装平齐的较宽的头段，以便增强匹配效果，如上所述，对于相应的电气连接器或者其他电子器件均如此。

由于该屏蔽的结构和它安装在该外壳上的方法，就产生了明显的磨损和/或变形，导致相对应的屏蔽之间的电接触较弱或遇阻，所以接地电位不稳定。

本发明提供一种具有增强接地能力导向套管的电气连接器。

根据本发明的一个方面，提供了一种适于安装在电气连接器的前面上的导电导向套管，其中所述的前面具有一个开口并有一屏蔽于其上。该导向套管适合于利用所述的前面的开口进行安装，可与一来自适配电子器件的导向插头相接合。该导向套管包括一具有头部和尾部的整体，所述的尾部被插入上述的开口内，所述的头部具有用于接受匹配电子器件的导向插头的孔腔。当所述的导向插头插入所述的导向套管时，有一个伸向所述的孔腔的弹性接触元件用于与所述的匹配电子器件的导向插头保持接触，从而建立起接地电路。

根据本发明的另一方面，提供了一种电气连接器，包括：一个其上安装有导电屏蔽的前面，和一个安装在所述的连接器的前面的开口上的导电导向套管，所述的导向套管适于与一个适配电子器件的导向插头相接合，所述的导向套管包括一个具有一头部和尾部的整体，所述的尾部被插入所述的开口，所述的头部具有一个用于接受所述的适配电子器件的导向插头的孔腔，当所述的导向插头插入所述的导向套管时，至少有一个弹性接触元件伸入所述的孔腔以便与所述的适配器件的导向插头相接触。

根据本发明的又一方面，提供了一种导电导向套管，包括一具有头部和尾部的整体，以及位于所述整体中的一个孔腔，其中，至少有一个凹槽在所述整体的外表面和所述孔腔之间延伸；以及至少有一个弹性接触元件通过所述至少一个凹槽伸入所述孔腔中。

使用这种方法，即使磨损或变形引起适配屏蔽间接触的不可靠，也可以保证接地电位得到维持。从本发明以下最佳实施例的描述中，本发明的其他优点将得到更清楚的理解。

图1是根据本发明所述的一种电气连接器和导向套管的横截面视图，其中的导向套管处于与一适配连接器的导向插头相配合的状态；

图2是图1中所述的电气连接器的一个导向套管的侧面正视图；

图3是图2中所述的导向套管的前面正视图；

图3是图2中所述的导向套管的后面正视图；

图5是图2中所述的导向套管的俯视图；

图6是图3中所述的导向套管沿A-A线的横截面视图；

图7是所述的导向套管沿图6中B-B线的横截面视图；

图8是图6中用线圈出区域的放大的视图；

图9是用于增强接地触头的一个接触元件的侧面正视图；

图10是图9中所述的接触元件的前面正视图；

图11是图9中所述的接触元件的后面正视图；

图12是图9中所述的接触元件的俯视图；

图13是图2中所述的导向套管在还没有遇到接触元件时的横截面视图；

图14是一种已知的带有导向套管的电气连接器的片段的前面视图；和

图15是一种根据本发明所述的带有增强接地触头导向套管的电气连接器的片段的前面视图。

优选实施例的描述

参见图1，图中表示出根据本发明所述的一种具有金属导电导向套管3的电气连接器1与具有金属导电导向插头4的电气连接器2相配合的情况。该导向套管电气连接器1可在其应用的相对端部或者其前面7具有导向套管3，用于接合可与之呈互补状态的从导向插头电气连接器2的作用表面的相对端部伸出的导向插头。借助于将导向插头4插入该导向套管电气连接器1的导向套管3中，实现时相适配的电气连接器2的引导配合。该导向套管电气连接器1的介电外壳5具有一带多个端子6(呈并联连接)的接合部34(见图15)，这些端子都朝向介电外壳5的作用表面7(图1中只绘出了其尾部)。两个导向套管3被设置在该接合部的相对端部。

类似地，该导向插头电气连接器2的介电外壳8也具有一带多个端子9(呈并联连接)的接合部，这些端子都朝向介电外壳8的作用表面10(同样，图1中只绘出了其尾部)。两个导向插头4被设置在该并联端子排列的相对端部，其设置应使得在适配时所述的导向插头4能对准该导向套管电气连接器1的导向套管3。

金属屏蔽7a设置在该导向套管电气连接器1的前面(即隔断该接合部的介电外壳5/端子排列的作用表面7)，而金属屏蔽10a设置在导向插头电气连接器2的隔断端子排列的介电外壳8的前面。所述的屏蔽7a和屏蔽10a均具有围绕着接合部的向前伸出的管套部，并且，当连接器1与2相适配时，该屏蔽7a和屏蔽10a的向前伸出的管套部遥遥相对。

参见图1至图8，每个导向套管3最好都是金属的，并且是由一在其外侧圆周上具有螺纹11的安装部分12和一中空圆柱部分14组成，该中空圆柱部分沿其中心轴具有用于与所述的电气连接器2的导向插头4相适配的导向孔13。该中空圆柱部分14在其外侧圆周的直径上具有一对儿相对设置的凹槽15，同时，接触元件16设置在该导向套管的临近其安装部分12的部位，而接触元件的弹性接触腿17伸向所述的导向孔13。

参见图9至图12，所述的接触元件16最好是由金属片冲压制成，并且通常具有环状基体18，该环状基体具有一对儿与之一体的沿径向相对设置的弹性接触腿17。该环状基体18上的圆孔19具有容许安装部分12从中穿过的尺寸。如图13中所示，从安装部分12至圆柱部分14的台阶状过度部20在该圆柱部分14的表面上具有凸台21。在导向套管3的安装部分12插入所述的接触元件16的环状基体18上的圆孔19后，该凸台21即将环状基体18弯曲或变形(见图8)。这种弯曲可令该接触元件16确实地固定在导向套管3的安装部分12上，使得接触元件的接触腿17通过所述的凹槽15后部分地伸向导向孔13。

参见图1，该连接器1的介电外壳5最好具有接地元件22固定于其中。每一接地元件22均具有引出或螺旋插孔23。所述的导向套管3能通过将其安装部分12以螺旋连接的方式适配于该引出插孔23而固定到介电外壳5上，并且，其呈发散状的入口13a与介电外壳5的作用表面7是在同一侧。

参见图2至图5，所述的中空圆柱部分14有一个从较大的头部24到较小的躯干部25的台阶状过度部。使用中，该连接器1将被安装到一块金属板27上，该金属板上开有安装导向套管3和接合部34的孔洞，同时，该导向套管3即旋入所述的引出插孔。于是，该金属板27即夹持在该台阶状过度部与该屏蔽7a的前面7的中间。这样，该导向套管电气连接器1就被固定到板27上，同时，将接地元件22在36与印刷电路板35的接地电路焊接到一起。类似地，该导向插头电气连接器2最好具有接地元件22a固定于其中，同时，导向插头4与接地元件22a以螺旋的方式连接起来，而该接地元件22a在38与印刷电路板37的接地电路焊接到一起。

参见图6和图7，该导向套管的导向孔13包括一个六角形孔28和一个与之对正衔接的圆孔29。由图3可见，当从导向孔13的中心轴看过去时该圆孔29的圆周恰与六角形孔28相内接。该内接圆的宽度与所适配的连接器2的导向插头4的宽度大体上相同，所以，该导向插头4可以插入中空圆柱部分14之中，并且保持着与中空圆柱部分14同轴。

参见图1，该导向套管电气连接器1能够与导向插头电气连接器2相适配，这种配合是这样实现的：将导向插头4插入导向套管3的导向孔13，直至导向插头4的尖端临近圆孔29的底部。此时，接触元件16的弹性接触腿17就与导向插头4相接触，从而，实现了导向套管3与导向插头4之间的电连接。同时，覆盖着介电外壳5之作用表面7的屏蔽7a也与所述的互补电气连接器2的覆盖着介电外壳8之作用表面10的屏蔽10a实现了电连接。于是，接地电路就不仅包括屏蔽7a和屏蔽10a，而且包括印刷电路板35。使用与导向插头4相接触的接地元件16比之仅在屏蔽7a和屏蔽10a之间建立接地电路可提供更加可靠的接地效果。由此，导致了一种增强接地效果。

该导向插头4可以在导向孔13的六角形孔和圆孔的空间处自由地插入或拔出，所以不会产生明显的变形。当插入的插头4遇到弹性接触腿17时，该腿就相对于该插入力弹性地挠曲，并在所形成的偏置力下与导向插头4保持着接触。正是由于接触腿17的弹性，才使得导向插头与导向套管的反复配合不至于给接地电路带来不利的影响，凭此，确保了在所述的连接器每次适配时都伴随有可靠的接地效果。

可以使用两个或更多个接触元件16，而且，每个接触元件16上可以具有两个以上的接触腿17。该接触腿17最好设置为相对于导向孔13的中心轴对称。当然，凹槽15是设置在导向套管3的圆柱壁14上，环绕着导向孔13的中心为该接触腿17提供适当的空间。该凹槽15最好也设置为相对于导向孔13的中心轴对称。

导向套管3入口处的六角形孔28有助于减小该电气连接器1的宽度。参见图14，一种传统的导向套管30的入口具有六角形的外周31。为将这样的导向套管30安装到介电外壳32上，典型的做法是使用扳手或盒状驱动器，施力于导向套管30的六角形头部31的外周，拧转该头部31以将导向套管安装到该外壳32上。为了能使用这种外界工具，在该导向套管30与线性的终端排布33或接合部(通常是一突出的屏蔽端)之间必须有一个空隙G，且该空隙G须足够大，以便至少可以于其间插入扳手或其他拧转工具。因此，该电气连接器的外围尺寸就必须增加，以给拧转工具提供附加宽度。

在上述实施例中所描述的导向套管的结构就避免了这样的问题：将一六角形的杆状或轴状工具插入所述的导向孔13中，通过拧转把该导向套管3连接到接地元件22上。这里，就不再象传统的连接器那样需要为拧转工具提供附加的空间了。参见图15，该导向套管3可以与所述的接合部的端部离得很近，从而，减小了该电气连接器的外围尺寸。当然，所述的导向孔的入口的形状可以是三角形、矩形、五角形或者许多其他形状。由于插入工具方便易得，六角形是最好的。

从以上诸多实施例的描述可以看出，本发明比传统的连接器具有明显的优点，尤其是它增强了匹配连接器之间的接地接触。然而，本发明并不局限于这里所描述的实施例或任何其他特别的实施方式。上述不同的实施方式的具体例子均属于本发明构思的一部分，本发明不受实施方式的限制，诸如：为了增强接地接触，所述的接触腿可以多几个或少几个；所述的接触腿可以被设置在不同的位置上；所述的六角形的入口孔可以是非对称形状的；所述的围绕着线性的终端排布的屏蔽可以大体上呈矩形、梯形或者其他任何形状；所述的导向套管的外周可以是圆形、六角形或者其他任何形状。对于上述实施例的其他改动，也应被视为是属于本发明构思的范围之内。本发明由以下诸项权利要求所限定。

Claims (31)

1.一种适于安装在电气连接器(1)的前面(7)上的导电导向套管(3)，它安装在所述前面的具有适当构形的开口(23)中，所述的连接还包括将一导电屏蔽(7a)安装到所述的前面上，所述的导向套管适合于与一匹配电子器件(2)的导向插头(4)相接合，所述的导向套管包括：

一包括了头部(14)和尾部(12)的整体，所述的尾部适合于保持插入在所述连接器的开口内，所述的头部具有用于接受匹配电子器件的导向插头的孔腔(13)，其特征在于，

当所述的导向插头插入所述的导向套管时，至少有一个弹性接触元件(16)伸向所述的孔腔以便与所述匹配电子器件的导向插头保持接触。

2.如权利要求1所述的导向套管，其中所述的导向套管适于借助于将所述的尾部装入该连接器的引出插孔(23)而固定好所述的电气连接器。

3.如权利要求2所述的导向套管，其中所述的尾部(12)具有外螺纹，所述的导向套管是借助于将所述的尾部拧转入所述的引出插孔而固定好所述的电气连接器。

4.如权利要求1所述的导向套管，其中所述的接触元件具有至少一个弹性接触腿(17)，用于在所述的导向插头插入所述的导向套管时形成相对于该导向插头的偏置力。

5.如权利要求1所述的导向套管，其中所述的接触元件具有至少两个接触腿，用于在所述的导向插头插入所述的导向套管时与该导向插头保持接触。

6.如权利要求5所述的导向套管，其中所述的至少两个接触腿被设置成相对于所述的孔腔的中心为对称。

7.如权利要求1所述的导向套管，其中所述的头部(14)包括一个有较大直径的头段(24)和一个与所述的头段连成整体的有较小直径的躯干段(25)，并形成一个台阶状的过度部，所述的台阶状的过度部与所述的连接器的前面被安装到一起，将一块金属板(27)夹持在其中。

8.如权利要求7所述的导向套管，其中所述的孔腔(13)包括一个具有一种形状的外部(28)和一个具有另一种形状的内部(29)。

9.如权利要求8所述的导向套管，其中所述的外部具有多角形，而所述的内部具有圆形。

10.如权利要求9所述的导向套管，其中所述的多角形的外部是六角形。

11.一种电气连接器(1)，包括：

一个其上安装有导电屏蔽(7a)的前面(7)，和一个安装在所述连接器的前面的开口中的导电导向套管(3)，所述的导向套管适于与一个适配电子器件(2)的导向插头(4)相接合，

所述的导向套管包括一个具有一头部(14)和尾部(12)的整体，所述的尾部被插入所述的开口，所述的头部具有一个用于接受所述适配电子器件的导向插头的孔腔(13)，其特征在于，

当所述的导向插头插入所述的导向套管时，至少有一个弹性接触元件(16)伸入所述的孔腔以便与所述适配器件的导向插头相接触。

12.如权利要求11所述的电气连接器，其中所述的导向套管是借助于将所述的尾部插入该连接器的接地元件(22)的引出插孔(23)固定于所述的电气连接器上的。

13.如权利要求12所述的电气连接器，其中所述的尾部(12)具有外螺纹，所述的导向套管是借助于将所述的尾部拧旋入所述的引出插孔而固定于所述的电气连接器上的。

14.如权利要求11所述的电气连接器，其中所述的接触元件至少包括一个弹性接触腿(17)，用于当所述的导向插头插入所述的导向套管时形成相对于该导向插头的偏置力。

15.如权利要求11所述的电气连接器，其中所述的接触元件至少包括两个接触腿，用于当所述的导向插头插入所述的导向套管时与该导向插头保持接触。

16.如权利要求15所述的电气连接器，其中所述的至少两个接触腿被设置成相对于所述的孔腔的中心为对称。

17.如权利要求11所述的电气连接器，其中所述的头部(14)包括一个有较大直径的头段(24)和一个与所述的头段连成整体的有较小直径的躯干段(25)，并形成一个台阶状的过度部，所述的台阶状的过度部与所述的连接器的前面被安装到一起，将一块金属板(27)夹持在其中。

18.如权利要求11所述的电气连接器，其中所述的孔腔(13)包括一个具有一种形状的外部(28)和一个具有另一种形状的内部(29)。

19.如权利要求18所述的电气连接器，其中所述的外部具有多角形，而所述的内部具有圆形。

20.如权利要求19所述的电气连接器，其中所述的多角形的外部是六角形。

21.一种导电导向套管，包括一具有头部和尾部的整体，以及位于所述整体中的一个孔腔，其特征在于：

至少有一个凹槽在所述整体的外表面和所述孔腔之间延伸；以及

至少有一个弹性接触元件通过所述至少一个凹槽伸入所述孔腔中。

22.如权利要求21所述的导电导向套管，其特征在于，所述头部包括一个头段和一个躯干段。

23.如权利要求22所述的导电导向套管，其特征在于，所述至少一个凹槽位于所述躯干段中。

24.如权利要求23所述的导电导向套管，其特征在于，所述至少一个接触元件包括一个大体环状的基体，该环状基体具有至少一个与之相连的弹性接触腿。

25.如权利要求24所述的导电导向套管，其特征在于，所述基体具有一个开口，使得所述尾部可以穿过所述基体。

26.如权利要求21所述的导电导向套管，其特征在于，所述至少一个接触元件包括至少两个弹性接触腿。

27.如权利要求26所述的导电导向套管，其特征在于，所述至少两个接触腿相对于所述孔腔的中心对称设置。

28.如权利要求22所述的导电导向套管，其特征在于，所述头段的直径大于所述躯干段的直径。

29.如权利要求28所述的导电导向套管，其特征在于，所述至少一个凹槽位于所述躯干段中。

30.如权利要求29所述的导电导向套管，其特征在于，所述至少一个接触元件包括一个大体环状的基体，该环状基体具有至少一个与之相连的弹性接触腿。

31.如权利要求30所述的导电导向套管，其特征在于，所述基体具有一个开口，使得所述尾部可以穿过所述基体。

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