CN101090180A - 多功能rj45类连接器结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多功能RJ45类连接器结构，包括模块(A)和模块(B)，模块(A)包括金针I(3.2)，模块B包括插头II(4.6)，其特征在于：所述模块(A)的金针I(3.2)与模块(B)的插头II(4.6)采用插接式电连接。所述模块(A)还包含有电信号灯子模块；所述模块B还包含有防雷子模块(4.9)。本发明提供可以是RJ45插座和变压器的二合一功能，也可以是RJ45插座、信号灯和变压器三合一功能，还可以是RJ45插座、信号灯、变压器和防雷四合一功能；本发明采用优化内部元件分割设计，减少元件数量，减少线路板数量；本发明引入插接式结构，从而大幅度减少焊点、简化安装工艺，进而在确保模块整体性能不变的情况下降低成本、提高生产效率和成品率。

Description

多功能RJ45类连接器结构

技术领域

本发明涉及数据及网络通讯领域，具体涉及数据及网络通讯设备中的连接器，尤其是多功能RJ45类连接器结构的设计。

背景技术

传统的RJ45类连接器是根据《美国联帮通讯委员会》中TIA 568A/B标准设计制作的一种无源电信号插座，它用于实现网络交换机中的PHY或者网卡芯片与带有RJ45水晶头的双绞线之间的连接。这类产品只能够实现电信号连接，没有其它功能。随着行业的发展，近年来，由于小型化和集成化的需要，出现了多功能的RJ45连接器，例如有的厂家把10M/100M的变压器和RJ45插座合二为一，做成了产品。其中最为先进的是美国安费诺(Amphenol)公司的RJMG22411系列产品，它将RJ45插座、变压器和信号灯三种功能合成为一个独立产品，同时支持10M/100M/1000M的以太网传输速度和多个RJ45端口。

然而，尽管安费诺的RJMG22411系列产品功能较为齐全，但是，其结构和功能仍然具有较多的不合理之处：

1、模块内部的电连接全部采用锡焊接，焊点多达158个，故障点多。

2、模块内部元件设计不优化，元件数量较多，线路板多达6块，成本较高。

3、模块内部结构设计不优化，安装工艺麻烦，生产时成品率和效率较低。

4、模块设计只是固定的RJ45插座、信号灯和变压器三合一功能，不支持四合一、二合一等灵活性。

比较典型的是安费诺的RJMG22411产品由于全部采用焊接式结构，生成内部焊点数多达158个、采用的6块线路板，装配复杂麻烦、生产效率及成品率比较低，对于产线员工的要求较高，这些必然导致产品成本的大幅度提高。

发明内容

本发明的目的是针对现有产品的缺点来展开的，具体包括：

第一目的、模块功能优化，提供可以是RJ45插座和变压器的二合一功能，也可以是RJ45插座、信号灯和变压器三合一功能，还可以是RJ45插座、信号灯、变压器和防雷四合一功能。

第二目的、模块元件优化，优化内部元件分割设计，减少元件数量，减少线路板数量。

第三目的、模块结构优化，引入插接式结构，从而大幅度减少焊点、简化安装工艺，进而在确保模块整体性能不变的情况下降低成本、提高生产效率和成品率。

本发明的目的是这样实现的：一种多功能RJ45类连接器结构，包括模块A和模块B，模块A包括金针I，模块B包括插头II，其特征在于：所述模块A的金针I与模块B的插头II采用插接式电连接。

本发明多功能RJ45类连接器结构，所述模块B的插头II包含线路板，该线路板的板基为电绝缘材料，在板基上，覆盖有铜箔II，该铜箔II的一端与模块A上的金针I构成插接式电连接关系，铜箔II的另一端与模块B内部的电路连接。

本发明多功能RJ45类连接器结构，所述模块A还包括有支架，所述金针I设置在支架上；所述模块B还包括有支架I、支架II、引脚I和引脚II，支架I和支架II将插头II夹持在中间，引脚I和引脚II均安装在支架I和支架II上。

本发明多功能RJ45类连接器结构，所述模块B的支架I与支架II之间通过锁扣相连。

本发明多功能RJ45类连接器结构，所述模块B还包含有变压器子模块，该变压器子模块包括网络变压器，所述网络变压器有若干个，若干个安装在支架I与支架II的腔体内部，各网络变压器的端子分别与相应的引脚I和引脚II的一端相连。

本发明多功能RJ45类连接器结构，所述模块A还包含有电信号灯子模块，该电信号灯子模块包含信号灯板和装置于信号灯板上的信号灯，在信号灯板上设置有铜箔。

本发明多功能RJ45类连接器结构，所述模块B还包含有防雷子模块，该防雷子模块包括线路板以及设置于线路板上的防雷元件，所述防雷子模块与模块B支架I和支架II上的引脚II相连。

本发明多功能RJ45类连接器结构，所述引脚II呈折弯结构。

本发明多功能RJ45类连接器结构，所述模块A的支架上设置有装配槽，金针I装入该装配槽内。

本发明多功能RJ45类连接器结构，所述模块A的金针I中部与支架之间采用塑胶浇注式固定连接结构。

本发明多功能RJ45类连接器结构，所述模块A的金针I采用折弯结构。

本发明多功能RJ45类连接器结构，所述模块A的支架与模块B的支架I和支架II采用锁扣式连接，同时在模块B的支架I和支架II上分别带有金针定位块I和金针定位块II，所述金针定位块I和金针定位块II与模块A的金针I接触。

本发明具有如下特点：

1、针对模块功能优化

本发明采用不同于现行产品的模块分割式设计，将整个产品分割成为模块A和模块B两大部份，其结果导致便于实现多功能化。例如，在模块A上可以方便地加装或者不加装电信号灯子模块；在模块B上的支架I和支架II上可以方便地加装或者不加装变压器子模块和防雷子模块。于是，在同一个产品结构中，实现RJ45插座和变压器的二合一、RJ45插座、变压器和信号灯三合一、RJ45插座、变压器、信号灯和防雷四合一成为了可能。

2、针对模块元件优化

在现行产品中，元器件个数较多，其中线路板多达6块，其它塑胶件也比较多，在本发明中，针对产品原理采用全新的优化设计，采用插接连接、引脚金针直接成型、金针与塑胶直接浇注、线路板设计等方式，优化了元器件设计，从而减少了元器件个数。

3、针对模块结构优化

本发明将整个产品分割成为模块A和模块B两大部份，设计模块A与模块B之间为插接式连接。其中，在电信号方面，模块A与模块B之间采用多芯插头插座方式连接；在机械结构方面，采用了锁扣连接方式，例如：模块B的支架I与支架II通过锁扣相连；模块A的支架与模块B的支架I和支架II采用锁扣式连接。通过电和机械两方面的有机接合，确保可靠地将模块A和模块B合成一体，同时，对于模块A和模块B采用不同于现有产品的细化设计。

总体来说，这样设计具有以下几个方面的特点：

第一、整个产品分为模块A和模块B两个部份后，焊点数量由现有的(以安费诺的RJMG22411系列产品为例)158个减少到75个，线路板由原来的6块减少为3块。

第二、简化了安装工艺，减小了生产难度系数。由于产品本身体积小，外形不规则，无法实施自动化生产，只能够手工完成生产，现有产品由于没有采用模块分割方式设计，在生产时，在很小的结构空间里面一次完成整个产品的手工焊接和整形，十分困难，必然导致工艺工序复杂、品质管理难度加大、对于操作工人的技术要求高，必然导致成品率和产量的下降。按照工艺学原理，一次生产的产品，其生产难度系数将与元器件数量呈指数函数关系，也就是说，难度的提升比元器件数量的提升要快的多。所以，通过本发明的模块分割，将1个模块分割成为2个相互独立的部份生产，将大大降低生产时的难度系数。

第三、有利于实现产品功能的多合一。

与现有技术相比，本发明具有如下效果：

本发明最直接的效果就是通过这种直接插接式的电连接方式，达到了如下要求：

1、因为模块间采用的是插接式的连接方式，插头是设计在固定支架中间，这样就节省了RJ45的内部空间，为有效的元件放置提供了更多的位置，可以集成更多功能于一体，实现了产品RJ45插座、信号灯、变压器、防雷器多功能化选择组合。

2、焊接点数量大幅度减少，因焊接过程所造成的不良品也相应减少，同时因为焊接过程减少，员工劳动强度和劳动环境都得到很大改善，大大提高了劳动生产效率。

3、因为模块之间装配之前是相互独立的，这样就可对各模块进行独立测试，大大降低了成品出错率，提高了产品品质与装配过程的可靠性、稳定性。

附图说明

图1为本发明的两模块之间的总体装配示意图。

图2是本发明的模块A的总体装配示意图。

图3是本发明的模块B的总体装配示意图。

图4是本发明的模块B部分的插接原理电连接图。

图5是本发明RJ45插座、信号灯、变压器、防雷器四合一装配图。

图6是本发明RJ45插座、信号灯、变压器三合一装配图。

图7是本发明RJ45插座、信号灯、防雷器三合一装配图。

图8是本发明RJ45插座、信号灯二合一装配图。

图中：支架3.1、金针I3.2、信号灯板3.4、信号灯3.5、信号灯板铜箔锁钩3.1.1、锁块3.1.2、装配槽3.1.3、折弯3.2.1、铜箔3.4.1；支架I4.1、支架II4.2、网络变压器4.3、插头I4.5、插头II4.6、引脚I4.7、引脚II4.8、防雷子模块B.9、锁钩I4.1.1、金针定位块I4.1.2、锁钩II4.1.3、锁块I4.1.4、定位槽孔I4.1.6、定位槽孔II4.1.7、锁块II4.1.8、锁钩III4.2.1、金针定位块II4.2.2、锁钩IV4.2.3、定位柱4.2.5、定位槽孔III4.2.6、定位槽孔IV4.2.7、锁块III4.2.8、铜箔I4.5.1、铜箔II4.6.1、引脚折弯4.8.1。

具体实施方式

参见图1，本发明是一种多功能RJ45类连接器结构，主要由模块A和模块B两部分组成。

模块A的组装：

参见图2，所述模块A主要由支架3.1、金针I3.2、信号灯板3.4和信号灯3.5组成。支架3.1上设置有装配槽3.1.3，金针I3.2装入该装配槽3.1.3内。金针I3.2上有与支架3.1装配时的尖刺，以防止金针活动，其头部折弯3.2.1有多种形式，主要是用来与模块B中的的插头II4.6上的铜箔II4.6.1接触连通信号用的。金针I3.2中部与支架3.1之间也可以采用塑胶浇注式固定连接结构。支架3.1的左、右侧均对称设置有锁钩3.1.1和锁块3.1.2。信号灯3.5通过焊接方式焊接在信号灯板3.4上，信号灯板3.4中间开孔，支架3.1插入该孔内。在信号灯板3.4上设置有导通连接的铜箔3.4.1。以使得信号灯3.5与外部连接导通。

模块B的组装：

参见图3，所述模块B主要由支架I4.1、支架II4.2、网络变压器4.3、插头I4.5、插头II4.6、引脚I4.7、引脚II4.8和防雷子模块B.9组成。支架I4.1左、右侧中间设置有锁钩II4.1.3、锁钩I4.1.1、锁块II4.1.8和金针定位块I4.1.2；支架I4.1上、下部分别设置有定位槽孔I4.1.6和定位槽孔II4.1.7，相应于支架I4.1上的锁钩II4.1.3、锁钩I4.1.1、锁块II4.1.8和金针定位块I4.1.2，支架II4.2左、右侧中间也设置有与之相配合的锁块III4.2.8、锁钩III4.2.1、锁钩IV4.2.3和金针定位块II4.2.2；相应于支架I4.1上的定位槽孔I4.1.6和定位槽孔II4.1.7，支架II4.2上、下部也分别设置有与之相对应的定位槽孔III4.2.6和定位槽孔IV4.2.7；支架II4.2内侧中间设置有定位柱4.2.5。相应于支架II4.2上的定位柱4.2.5，插头I4.5上设置有与之相配合的定位柱插孔，插头I4.5上还设置有铜箔I4.5.1。插头II4.6包含线路板，该线路板的板基为电绝缘材料，在板基上，覆盖有铜箔II4.6.1，该铜箔II4.6.1的一端与模块A上的金针I3.2相配合构成插接式电连接关系，铜箔II4.6.1的另一端与模块B内部的电路连接。插头II4.6上还设置有与引脚II4.8相配合的两排引脚插孔。引脚II4.8呈折弯4.8.1结构。

图4是图1中的模块B部份的插接电原理连接图。在图4中，折弯结构的引脚II4.8一端插入插头II4.6上的两排引脚插孔内，与插头II4.6电连接，另外一端分别与支架I4.1和支架II4.2中的网络变压器4.3的端子电连接，其中引脚II4.8中间的折弯4.8.1部分起到一个承上起下的连接作用。这是一个重要的立体转换，通过它使得其结构能进行90°转折，以达到的信号的传输连接。

如图3所示，把装配好电子元件的插头I4.5和装配好引脚II4.8的插头II4.6呈“十”字交叉后，支架I4.1和支架II4.2将插头II4.6夹持在中间。将支架II4.2上的定位柱4.2.5插入插头I4.5上的定位柱插孔内装配对齐，将支架I4.1上的锁钩II4.1.3和锁块II4.1.8分别与支架II4.2上的锁钩IV4.2.3和锁块III4.2.8相互扣牢，确保插头I4.5和插头II4.6在支架I4.1和支架II4.2上内部平整牢靠，把两排引脚II4.8的另一端分别压入支架I4.1和支架II4.2下部的定位槽孔II4.1.7和定位槽孔IV4.2.7内固定。引脚I4.7一端插入支架I4.1上部的定位槽孔I4.1.6内，另一端插入支架II4.2上的定位槽孔III4.2.6内。所述网络变压器4.3有若干个，若干个安装在支架I4.1与支架II4.2的腔体内部，所述各网络变压器4.3的端子分别与相应的引脚I4.7和引脚II4.8的一端相连。在支架I4.1外侧根据产品功能要求装配有防雷子模块4.9。该防雷子模块4.9是由一块线路板和防雷元件构成。防雷子模块4.9与支架I4.1和支架II4.2上的引脚II4.8相连。防雷子模块4.9与网络变压器4.3是可选择装配的元件，在模块B与模块A装配后可以组成多种需要、多种规格的产品。

模块A与模块B组装：

如图1所示，把装配好的模块A与装配好的模块B通过设在模块B支架I4.1上的锁钩I4.1.1、支架II4.2上的锁钩III4.2.1与设在模块A支架3.1的左、右侧的锁块3.1.2装配锁紧。通过设在模块B上的金针定位块I4.1.2和金针定位块II4.2.2与模块A的金针I3.2定位接触，使得与模块A支架3.1装配的金针I3.2与模块B插头II4.6上的铜箔II4.6.1连通，以完成直接插接电连接过程(图4)，确保信号在RJ45内部畅通。模块A与模块B在装配好后，金针定位块I4.1.2和金针定位块II4.2.2与支架I4.1、支架II4.2所组成的90度平面能够很好的对金针I3.2进行定位，防止金针松动，这种防护作用能够增加金针I3.2插头II4.6上铜箔II4.6.1有效接触的弹性压力，确保金针I3.2与插头II4.6上的铜箔接触良好。

当模块A与模块B装配好后，同时模块A的信号灯板3.4也被夹持住，确保信号灯板3.4与外界的模块装配时牢固可靠。

网络变压器4.3是由不同大小的磁环与缠绕在其上的网络变压器线圈组成。该网络变压器可根据实际网速需要进行选配组合，以达到传输10M/100M/1000M网速的目的。通过对网络变压器4.3与防雷子模块B.9选择装配，可组成如图5、6、图7和图8的多种规格的产品。

Claims (14)

1、一种多功能RJ45类连接器结构，包括模块(A)和模块(B)，模块(A)包括金针I(3.2)，模块B包括插头II(4.6)，其特征在于：所述模块(A)的金针I(3.2)与模块(B)的插头II(4.6)采用插接式电连接。

2、根据权利要求1所述的一种多功能RJ45类连接器结构，其特征在于：所述模块(B)的插头II(4.6)包含线路板，该线路板的板基为电绝缘材料，在板基上，覆盖有铜箔II(4.6.1)，该铜箔II(4.6.1)的一端与模块(A)上的金针I(3.2)构成插接式电连接关系，铜箔II(4.6.1)的另一端与模块(B)内部的电路连接。

3、根据权利要求1或2所述的一种多功能RJ45类连接器结构，其特征在于：所述模块(A)还包括有支架(3.1)，所述金针I(3.2)设置在支架(3.1)上；所述模块(B)还包括有支架I(4.1)、支架II(4.2)、引脚I(4.7)和引脚II(4.8)，支架I(4.1)和支架II(4.2)将插头II(4.6)夹持在中间，引脚I(4.7)和引脚II(4.8)均安装在支架I(4.1)和支架II(4.2)上。

4、根据权利要求3所述的一种多功能RJ45类连接器结构，其特征在于：所述模块(B)的支架I(4.1)与支架II(4.2)之间通过锁扣相连。

5、根据权利要求3所述的一种多功能RJ45类连接器结构，其特征在于：所述模块(B)还包含有变压器子模块，该变压器子模块包括网络变压器(4.3)，所述网络变压器(4.3)有若干个，若干个安装在支架I(4.1)与支架II(4.2)的腔体内部，各网络变压器(4.3)的端子分别与相应的引脚I(4.7)和引脚II(4.8)的一端相连。

6、根据权利要求1或2所述的一种多功能RJ45类连接器结构，其特征在于：所述模块(A)还包含有电信号灯子模块，该电信号灯子模块包含信号灯板(3.4)和装置于信号灯板(3.4)上的信号灯(3.5)，在信号灯板(3.4)上设置有铜箔(3.4.1)。

7、根据权利要求3所述的一种多功能RJ45类连接器结构，其特征在于：所述模块B还包含有防雷子模块(4.9)，该防雷子模块(4.9)包括线路板以及设置于线路板上的防雷元件，所述防雷子模块(4.9)与模块(B)支架I(4.1)和支架II(4.2)上的引脚II(4.8)相连。

8、根据权利要求5所述的一种多功能RJ45类连接器结构，其特征在于：所述模块(B)还包含有防雷子模块(4.9)，该防雷子模块(4.9)包括线路板以及设置于线路板上的防雷元件，所述防雷子模块(4.9)与模块(B)支架I(4.1)和支架II(4.2)上的引脚II(4.8)相连。

9、根据权利要求6所述的一种多功能RJ45类连接器结构，其特征在于：所述模块(B)还包含有防雷子模块(4.9)，该防雷子模块(4.9)包括线路板以及设置于线路板上的防雷元件，所述防雷子模块(4.9)与模块(B)支架I(4.1)和支架II(4.2)上的引脚II(4.8)相连。

10、根据权利要求6所述的一种多功能RJ45类连接器结构，其特征在于：所述引脚II(4.8)呈折弯结构。

11、根据权利要求3所述的一种多功能RJ45类连接器结构，其特征在于：所述模块(A)的支架(3.1)上设置有装配槽(3.1.3)，金针I(3.2)装入该装配槽(3.1.3)内。

12、根据权利要求3所述的一种多功能RJ45类连接器结构，其特征在于：所述模块(A)的金针I(3.2)中部与支架(3.1)之间采用塑胶浇注式固定连接结构。

13、根据权利要求3所述的一种多功能RJ45类连接器结构，其特征在于：所述模块(A)的金针I(3.2)采用折弯结构。

14、根据权利要求3所述的一种多功能RJ45类连接器结构，其特征在于：所述模块(A)的支架(3.1)与模块(B)的支架I(4.1)和支架II(4.2)采用锁扣式连接，同时在模块(B)的支架I(4.1)和支架II(4.2)上分别带有金针定位块I(4.1.2)和金针定位块II(4.2.2)，所述金针定位块I(4.1.2)和金针定位块II(4.2.2)与模块(A)的金针I(3.2)接触。

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