CN101604809B - 插入式连接器和用于将导电体连接到插入式连接器的方法 - Google Patents

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Abstract

一种插入式连接器(1)包含第一连接区域(10)，其中至少一个连接元件(11)被设置用来连接至少一个导电体(31，32)；第二连接器区域(20)，其中至少一个触头(21)被设置用来接触要被连接到所述插入式连接器的反向连接器；以及载体基片(3)，该载体基片具有其上设置有连接元件(11)以及触头(21)。所述载体基片(3)布置在外壳(40)内，该外壳在下侧上沿着所述插入方向(70)形成所述插入式连接器的基准面(46)，所述载体基片(3)的上表面(4)被布置在相对于所述基准面(46)的倾斜位置。所述载体基片的上表面的倾斜位置在所述载体基片之上产生更多的安装空间以使能使用具有相对长的弹簧臂的连接元件。

Description

插入式连接器和用于将导电体连接到插入式连接器的方法
技术领域
本发明涉及一种插入式连接器，该插入式连接器包含第一连接区域，其中至少一个连接元件被设置用来连接至少一个导电体，以及包含第二连接区域，其中至少一个触头被设置用来接触要被连接到所述插入式连接器的反向连接器，以及还包含载体基片(carrier substrate)，该载体基片上设置有所述连接元件和所述触头并且其电连接所述第一和第二连接区域。
背景技术
这种类型的插入式连接器以及对应的插入式系统是众所周知的，例如所谓的RJ45插入式连接器或RJ45连接系统。这种类型的插入式连接器例如被用来例如以对应的插口或插入式耦接的形式将电缆的导电体连接到对应的反向连接器。设置在这种类型的插入式连接器的端面上的是用来接触反向连接器的各个反向触头的触头。所述电缆的导电体被连接到电缆侧的连接区域中的对应数量的连接元件，同时设置在第二插入侧的连接区域中是用来接触所述反向连接器的对应反向触头的触头。用来连接所述导电体和所述触头的连接元件通常设置在电连接所述电缆侧的连接区域和插入侧的连接区域的载体基片上。
这种类型的载体基片例如被配置为水平插入到所述插入式连接器的外壳中的印刷电路板。这具有不利的效果，其在于如果所述插入式连接器的外壳是扁平的，连接元件被连接到所述电缆的导电体所在的印刷电路板之上的连接空间相对较小。特别是将绝缘层剥离(ID)触头用作连接电缆的导电体的连接元件具有不利之处，其在于所述ID触头的触腿因此必须相对较短。这特别是在该情况下，即当多个ID触头被设置并被串联地布置在电缆侧的连接区域时以使连接到ID触头的导电体不得不通过比较邻近所述插入式连接器的电缆侧端部的ID触头被导引到所述插入式连接器的中心区域中。为了允许导电体在设置于所述插入式连接器的电缆侧端部上的ID触头上得到导引，如果外壳的垂直高度没有被增加，所述ID触头不得不相对较短。
另一方面，插入式连接器结构也是众所周知的，其中当从侧面看时所述载体基片以阶梯形式产生。在该实施例中，设置在所述插入式连接器的电缆侧端部上的ID触头被布置在比沿着所述插入方向向下游布置的一排ID触头较低的平面上。这具有的优点是被连接到所述最后提到的ID触头的导电体能在所述插入式连接器的电缆侧端部上的ID触头上得到导引。然而，还根据该实施例，可以利用相对较小的空间，因为所述阶梯式的载体基片需要相对较大量的安装空间，结果所述ID触头必须再次相对较短。
在这方面，ID触头的较短结构具有的不利之处在于在所述ID触头的弹簧腿相对较短的情况下，仅可能的是多次接触性相对较小并且接触可靠性相对较小。在这方面，相对较短的弹簧腿具有较低的弹性以使在重复接触和释放所述ID触头上的导电体之后接触质量降低，结果接触可靠性随着多次接触过程的数量而减小。
发明内容
本发明的目的是即使当电缆的导电体反复接触所述插入式连接器的连接元件时在具有相对较高的接触可靠性的初始阶段提供一种上述类型的插入式连接器。
本发明涉及一种根据权利要求1的特征所述的插入式连接器。本发明还涉及一种将多个导电体连接到根据权利要求13的特征所述的插入式连接器的方法。
根据本发明的插入式连接器包含第一连接区域，其中至少一个连接元件被设置用来连接至少一个导电体，并包含第二连接器区域，其中至少一个触头被设置用来接触要被连接到所述插入式连接器的反向连接器。而且，所述插入式连接器包含载体基片，该载体基片具有其上设置有所述第一连接区域的连接元件以及所述第二连接区域的触头的上表面，所述载体基片被配置成电连接所述第一和第二连接区域。所述载体基片位于外壳内，该外壳在下侧上沿着所述插入方向形成所述插入式连接器的基准面，所述载体基片的上表面处于相对于所述基准面的倾斜位置。
在这方面，本发明具有的优点是使所述载体基片的表面具有倾斜位置或倾斜结构，更大的安装空间被设置在所述载体基片之上，以便能够插入具有相对较长弹簧腿的连接元件，从而即使当这些导电体反复接触这些连接元件时增加接触可靠性。因此能够将所述插入式连接器的连接元件定位在所述载体基片的倾斜平面上的第一连接区域中，以使所述连接元件能够沿着所述插入方向前后串联地成排设置。因为这些导电体在位于所述插入式连接器的导体连接侧端部处的连接元件上可以被相对容易地导引，所以这允许所述单独的导电体能仅从一个方向和/或仅从所述插入式连接器的一侧被容易地插入。
所述载体基片的上表面的倾斜位置允许所述插入式连接器的导体侧连接区域中具有最大可利用的空间比率。被例如配置为ID触头的连接元件因此能被构造成具有相对较长的弹簧腿，其允许重复使用弹簧腿或ID端子，并且仍具有较好的接触可靠性。而且，所配置的连接元件因此还能被用于接触尺寸不同并具有不同横截面的导电体，因此允许使用相对较大的导体横截面区域。
根据本发明的一个实施例，所述载体基片位于所述外壳内，以使所述载体基片的上表面沿着从朝向第二连接区域方向的第一连接区域开始的插入方向相对于所述基准面以升高的方式倾斜。因此，在所述插入式连接器的导体侧的连接区域中存在可用的相对较大的安装空间以将导电体连接到足够长的连接元件，并且如果需要的话，从而在用于连接到另一排的连接元件的导体侧的那排连接元件上导引所述导电体。
根据本发明的另一实施例，所述载体基片包含例如是平的并形成所述载体基片的上表面的印刷电路板。
例如，布置在所述第一连接区域中的是多个连接元件，这些连接元件在每种情况下被设置用来连接各个导电体，所述连接元件中的至少两个沿着所述插入方向被前后布置在所述载体基片上。因此，所述连接元件朝向所述插入方向设置在倾斜表面上，这使得能够仅从一个方向和/或仅从一侧相对容易地插入所述单独的导体。
例如，这些连接元件被布置在所述载体基片上至少成两排，它们沿着所述插入方向前后布置并横向于所述插入方向延伸。根据该实施例，当被连接时，沿着所述插入式连接器的中心方向被连接到第一排的连接元件的某些导电体可以在位于所述插入式连接器的导体侧端部处的第二排的连接元件上得到导引。
如所述，这些连接元件能被配置为ID触头，同时根据一个实施例，用于接触反向连接器的触头具有接触表面，其沿着所述插入方向延伸并被配置成由所述反向连接器的弹簧触头接触。
在本发明的研发中，可以设置压紧设备，其中多个导电体能得到固定并且其被配置成用于将固定到所述压紧设备的导电体共同压紧在用于电接触的对应数量和结构的连接元件上。
例如，所述压紧设备被配置成同一的块，其桥接彼此平行导引并横向于所述插入方向的导电体且设置有用于固定所述导电体的平行凹槽。根据一个实施例，所述压紧设备能被枢转地固定到所述插入式连接器的外壳，该压紧设备能相对于所述外壳以枢转运动形式移运，以便将导电体压紧在所述连接元件上。这允许相对简单地组装导电体以便接触所述插入式连接器的连接元件。
本发明的其他实施例在从属权利要求中得以详细说明。
附图说明
下面将参照示于图中并且为本发明的实施例的附图详细描述本发明。在这些附图中：
图1是根据本发明的示例性实施例的插入式连接器的横截面视图；
图2是在导电体接触所述连接元件之前状态下的根据图1的插入式连接器的透视图；
图3是以印刷电路板形式的载体基片的侧视图，在印刷电路板上所述连接元件和触头是根据本发明的示例性实施例布置；
图4到7是每种情况下的根据图1到3的示例性实施例的插入式连接器的透视图，其中所述插入式连接器的不同单独部件在图4到图7的状态下已被渐隐了；
图8和9表示具有两个不同类型的导电体的两个不同电缆的实施例，所述导电体能被根据本发明的插入式连接器接触。
具体实施方式
图1是根据本发明的插入式连接器的示例性实施例的横截面视图。示于图1的插入式连接器1具有由多个外壳部分形成的外壳40，其将在下面参照图4到7详细解释。特别地，外壳40包含前外壳部分43，其形成插入面，在该实施例中其配置为RJ45连接系统。布置在前外壳部分43内部用于接触对应的反向连接器的触头在图1中是不可见的。锁定设备47的传统RJ45，例如，被布置在外壳部分43的下侧上。而且，外壳40的下侧沿着插入方向70形成基本笔直的基准面46。
位于所述插入式连接器的外壳40中的是呈印刷电路板形式的载体基片3，其中在印刷电路板上布置有用于接触诸如电缆的细长导体的连接元件11，以及用于接触要被连接到插入式连接器1的反向连接器的触头21(参见图3)。照此，在插入式连接器1中形成有两个连接区域10和20，即其中布置有连接元件11的第一连接区域10和其中布置有用于接触所述反向连接器的触头的第二连接区域20。
当共同参照图1和3时会更加清楚的是，印刷电路板3形成笔直平面或平面4，在其上设置有第一连接区域10的连接元件11和第二连接区域20的触头21。在这方面，电路板3被配置成以使其例如通过设置在电路板3上但没有示于图中的对应导轨将所述第一连接区域10电连接到第二连接区域20。这些导轨分别将连接元件11与触头21进行连接，特别是根据预定的示意性平面图，在此情况下形成RJ45连接系统。
位于第一连接区域10中的是呈ID触头形式的多个连接元件11，在每种情况下这些ID触头被设置用来连接各个导电体。在本实施例中，所述ID触头11呈两排15和16布置在电路板3上，并且它们沿着插入方向70前后布置并横向延伸，特别是垂直于插入方向延伸。用于接触反向连接器的触头21每个都具有笔直的接触表面22，这些接触表面沿着插入方向70延伸并被配置成用于接触所述反向连接器的对应弹簧触头。沿着插入方向70基本水平延伸的接触表面22通过垂直于所述电路板3延伸的触头部分23被连接到电路板3。
其上布置有ID触头11和触头21的电路板3或其上表面或平面4处于相对于插入式连接器的基准面46的倾斜位置，该基准面46沿着插入方向70延伸。特别地，电路板3或其上表面4以相对于基准面46呈锐角倾角α倾斜。例如，如图1所示，电路板3的下侧接触连接区域10中的外壳40的下部。电路板3的上表面4沿着从第二连接区域方向中的第一连接区域10开始的插入方向70相对于基准面46以上升形式倾斜。换句话说，电路板3的上表面4沿着插入方向70特别是以连续的并且为线性的方式逐渐远离所述基准面46，从而使得在连接区域20中，触头21相对于基准面46处于一定垂直高度以便能够形成对应的RJ45插入面。
因此，插入式连接器1中的ID触头11布置在倾斜表面或平面4上，该平面相对于从导体侧的连接区域10开始的插入式连接器的基准面46以上升方式倾斜。因此，ID触头11能前后布置成第一排15和第二排16，这使得能够优选在RJ45插入连接的情况下仅从一个方向和/或仅从一侧(例如当根据图1看插入式连接器1时从上面)容易地插入所述单独的导体。电路板3或上表面4的倾斜位置允许由于安装空间5增加而使得最大可能的利用所述插入式连接器的导体连接区域中的空间比。这得到的优点在于ID触头11能被配置成相对较高或具有相对较长的弹簧腿，其导致即使当ID触头11反复接触时，增加弹性以及增加接触可靠性。这还导致由于改进了所述ID触头11的弹簧性能，所以在温度变化的条件下改进了接触可靠性。
除了改进了重复使用性外，根据本发明的插入式连接器其特征在于，ID触头相对较长时，所述接触的导电体的可用导体横截面区域能够增加。在这方面，图8和9表示包含具有不同导体横截面的导电体33和34的两个不同电缆2的实施例。根据图9的电缆2，例如特别是公知为“4星”类型的网络部分的数据电缆。在此情况下，电缆2的导电体34能被连接到插入式连接器1的第一排15中。而且，所述插入式连接器能用来和根据图8的例如被配置为具有8个导电体33的8极工业电缆的电缆结合使用，其中所述8个导电体33具有比根据图9的电缆的导体34小的导体横截面。根据图8的电缆的导电体33被连接到插入式连接器1以使导体33中的四个被连接到所述第一排15的ID触头11，并且其余的四个导电体33被连接到第二排16的ID触头11。由于增加了插入式连接器1的连接区域10中的安装空间5，能够使用具有对应长度的ID触头11，以使根据图8的电缆的导电体33和根据图9的电缆具有更大导体横截面的导电体34能接触。
现在将参照图4到7详细描述已经接触电缆2的导电体的根据本发明的插入式连接器的实施例的结构。
在图4中，根据所述示例性实施例的插入式连接器1被表示成其完整的形式，电缆2的导电体已经接触连接元件11，其在图4中不能看到。插入式连接器1的外壳40包含多个外壳部分41到44。上部外壳部分41例如是由屏蔽板41形成，该屏蔽版41在其下侧被连接到压紧设备，这将在下面更详细予以描述，但是在图4中是不可见的。外壳40还包含侧向外壳部分42以及已经描述过的前外壳部分43，其形成所述插入式连接器1的插入面。设置在外壳部分43中的是开口44，该开口44沿着插入方向平行延伸并形成为非常邻近的开口，用于连接例如插口或耦接件的反向连接器的对应弹簧触头。触头21的接触表面22在开口44处是可接近的，如参照图3所述。
图5表示根据图4的视图，上部外壳部分41和所述压紧设备已被移除，如下所述。在该实施例中，电缆2具有8个导电体31、32，第一排的单独导体31被连接到所述插入式连接器1的第一排15的ID触头11。所述第二排的单独的导体32被连接到第二排16的ID触头11。
与图5相比，图6表示其中已经移除侧向外壳部分42的视图。图6清楚地表示所述第一排的单独导体31是如何在第二排16的ID触头11上被导引开，以便接触第一排15的ID触头11。图6还表示了下部外壳部分45，该下部外壳部分45在其下侧上形成所述插入式连接器的基准面46，该基准面46沿着所述插入方向延伸。
图7还表示了具有接触电缆2的插入式连接器1的视图，其中外壳部分43已被移除。图7清楚地表示了电路板3的倾斜结构，其相对于从布置有ID触头11的电缆连接区域开始的基准面46以上升方式布置。其上布置有ID触头11和触头21的电路板3或所述上表面或平面4的上升结构允许电缆连接区域中的安装空间增加，以使所述第一排的单独导体31可以在第二排16的ID触头11上得到导引，而不用为此不得不减小所述ID触头11的长度。而且，相对较大的安装空间可以用于第一排15的ID触头11，以使它们还能被配置成相对较长。
下面的描述参照图2并结合图4到7将解释根据本发明的实施例的电缆2的导电体如何能接触插入式连接器1。
如参照图2所示，为此而设置压紧设备6，其中如上所述的多个导电体，即所述第一排的单独导体31和所述第二排的单独导体32得以固定。还被成为“导线导引件”的压紧设备6包含相同的块60，该块60桥接沿着相对于插入方向的横向方向被彼此平行导引的导电体31、32，并且该压紧设备6设置有用于固定导电体的平行凹槽61。为此，设置在凹槽61中的是其中插入并固定有单独导体31、32的各个固定元件62、63。因此，压紧设备6用来导引单独的导线31、32并且同时是一种类型的柱塞，其用于将这些导线压紧到ID触头11中。
而且，压紧设备6通过铰链64被固定到所述插入式连接器外壳40的侧向外壳部分42。所述压紧设备能通过铰链64枢转，图2表示其中压紧设备6已被枢转成开口以引入单独的导体31、32的状态。压紧设备6相对于所述插入式连接器的外壳的枢转运动将单独的导体31、32压紧在ID触头11上，以使这些ID触头11刺穿这些单独导体的导线绝缘层并接触这些单独导体下面的导线。导电体通过所述柱塞的压力被牢固地固定在ID触头中。
下面，将详细描述用于将单独的导体31、32连接到根据本发明的插入式连接器1的方法。该插入式连接器被装配如下：
首先，要被连接到第一排15的ID触头11的单独的导电体31被插入或被引入到第一排的固定元件62，在这样做时不用使导体的突起端随后被切开。换句话说，导体31被引入以使这些导体不存在突起端，电缆能在引入这些单独的导体之前被切成合适的长度。导电体32然后被引入或插入到压紧设备6的第二排的固定元件63，在这些单独的导体接触这些ID触头之前这些导体的突起端随后被切开。在这方面，第二排的固定元件63位于比第一排62更邻近压紧设备6的导体侧端部。固定例如是通过将单独的导体合适地加持到块体60中得以实现的。在单独的导体31、32已被固定在压紧设备6中之后，所述固定设备6沿着ID触头11的方向枢转，或这些ID触头和外壳的下侧一起沿着压紧设备6的方向枢转以将这些单独的导体压紧在这些ID触头上，用于通过ID触头电接触这些导线。在这方面，图4表示其中压紧设备6已经和其余的插入式连接器外壳一起枢转并且这些导电体已经通过这些ID触头被接触的状态。
根据本发明使用插入式连接器中的倾斜布置的电路板产生紧凑结构的插入式连接器，其中例如电缆的细长导电体的电接触可以处于后端，其能将所述前端配置为RJ45插头。该电路板同时被用于连接这些导电体以及用于形成接触反向连接器的前接触表面。以上描述表示了本发明的示例性实施例，但没有受限于此。例如，不是板形的电路板，通常可以使用任何类型的载体基片，其具有在其上设置有所述触头和连接元件的倾斜上表面或平面。

Claims (13)

1.一种插入式连接器(1)，
包含第一连接区域(10)，其中至少一个连接元件(11)被设置用来连接至少一个导电体(31，32)，
包含第二连接区域(20)，其中至少一个触头(21)被设置用来接触要被连接到所述插入式连接器的反向连接器，
包含载体基片(3)，该载体基片具有其上设置有连接元件(11)以及触头(21)的上表面(4)，所述载体基片被配置成电连接所述第一和第二连接区域(10，20)，以及
其中所述载体基片(3)布置在外壳(40)内，该外壳在下侧上沿着所述插入方向(70)形成所述插入式连接器的基准面(46)，所述载体基片(3)的上表面(4)被布置在相对于所述基准面(46)的倾斜位置。
2.如权利要求1所述的插入式连接器，其中所述载体基片(3)被布置在所述外壳(40)内以使所述载体基片的上表面(4)沿着从朝向第二连接区域(20)方向的第一连接区域(10)开始的插入方向(70)相对于所述基准面(46)以升高的方式倾斜。
3.如权利要求1或2所述的插入式连接器，其中所述载体基片包含印刷电路板(3)，该印刷电路板布置在相对于基准面(46)的倾斜位置并形成所述载体基片的上表面(4)。
4.如权利要求1或2所述的插入式连接器，其中在所述第一连接区域(10)中布置有多个连接元件(11)，这些连接元件每个都被设置用来连接各个导电体(31，32)，这些连接元件(11)中的至少两个沿着插入方向(70)被前后布置在所述载体基片(3)上。
5.如权利要求1或2所述的插入式连接器，其中在所述第一连接区域(10)中布置有多个连接元件(11)，这些连接元件每个都被设置用来连接各个导电体(31，32)，这些连接元件(11)以至少两排(15，16)的方式被定位于载体基片(3)上，其中所述至少两排(15，16)沿着插入方向(70)被前后布置并横向于所述插入方向延伸。
6.如权利要求5所述的插入式连接器，其中被连接到第一排(15)的连接元件(11)的一些导电体(31)在第二排(16)的连接元件(11)上受到导引。
7.如权利要求1或2所述的插入式连接器，其中绝缘移置(ID)触头被设置为所述连接元件(11)，用于连接各个导电体(31，32)。
8.如权利要求1或2所述的插入式连接器，其中用于接触反向连接器的触头(21)具有接触表面(22)，该接触表面沿着所述插入方向(70)延伸并被配置成用于接触所述反向连接器的弹簧触头。
9.如权利要求1或2所述的插入式连接器，其中设置了能固定多个导电体(31，32)的压紧设备(6)，并且该压紧设备被配置成用于将固定到所述压紧设备上的导电体共同压紧在用于电接触的对应数量和结构的连接元件上。
10.如权利要求9中所述的插入式连接器，其中所述压紧设备(6)包含统一的块(60)，该块(60)桥接沿着相对于所述插入方向(70)的横向方向被彼此平行导引的导电体(31，32)并设置有用于固定所述导电体的平行凹槽(61)。
11.如权利要求9所述的插入式连接器，其中所述压紧设备(6)以枢转方式被固定到外壳(40)，所述压紧设备能相对于所述外壳以枢转运动形式进行运动，以便将导电体(31，32)压紧在这些连接元件(11)上。
12.如权利要求1或2所述的插入式连接器，其中所述插入连接器在第二连接区域(20)中被配置为RJ45连接系统。
13.一种用于将多个导电体(31，32)连接到根据前述权利要求中的任一项所述的插入式连接器(1)的方法，其中在所述插入式连接器的第一连接区域(10)中布置有多个连接元件(11)，这些连接元件(11)每个被设置用来分别连接导电体(31，32)中的一个，连接元件(11)呈至少两排(15，16)被定位在载体基片(3)上，其中所述至少两排(15，16)沿着插入方向(70)被前后布置并且相对于所述插入方向横向延伸，并且所述插入式连接器包含压紧设备(6)，在该压紧设备中导电体(31，32)通过固定元件(62，63)被固定，并且所述压紧设备(6)被配置成将固定在所述压紧设备上的导电体共同压紧在用于电接触的对应数量和结构的连接元件(11)上，包含以下步骤：
-将第一数量的单独的导电体(31)引入到第一排的固定元件(62)中，而不用随后切开所述导电体的端部，
-将第二数量的单独的导电体(32)引入到第二排的固定元件(63)中，随后切开所述导电体的端部，第二排(63)的固定元件比所述第一排(62)的固定元件更邻近压紧设备(6)的导体侧端部，
-将压紧设备(6)压紧到连接元件(11)上，用于将导电体(31，32)连接到各个连接元件(11)。
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