CN1252875C - 带活门的电连接器 - Google Patents

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Abstract

一种电连接器，其具有一在插头插入的方向上移动的活门结构。活门上带有凸片，这些凸片在罩壳的沟槽内滑动，沟槽穿过一插头接受腔室内的导体。当插入一插头时，活门移动到腔室的后面，当抽出插头时，一弹簧将其压回，以关闭腔室。弹簧由一对互相连接的Z形部分构成。当活门在插头插入的方向上移动时，各部分的一自由端在活门运动的方向上移动，而各Z形部分的一中间部分在一垂直方向上移动。

Description

带活门的电连接器
技术领域
本发明涉及电连接器，特别是用于电信系统的连接器。
背景技术
带活门的电连接器是公知的。典型的这种连接器包括一个孔，用于接收一插头，以在设置在该孔内的连接器的导体与插头上的导体之间建立电接触。活门通常被压向关闭位置，这样，在不使用时就避免了灰尘侵入。
一种公知类型的活门包括一块单片板，它受到弹簧的偏压，并在一大致垂直于插头插入的方向的平面内横跨孔的表面移动。活门设置在连接器的面板的后面，以将其保持在位，但其缺点是对连接器有相当的尺寸要求，因为连接器壳体必须留有足够的空间，以便当活门离开并露出该孔时容纳活门。一种解决这一问题的尝试是采用两部分活门，当活门开启时，一部分滑到另一部分上，以便将在开启位置上容纳活门所需的空间减小一半。这种公知的现有技术的例子在美国专利US4624516和GB-A-2260035中做了公开。
一种更紧凑的结构公开在美国专利US4666225中，该专利转让给Siecor Corporation。该文献公开了一种活门，当插头插入时，该活门折叠到插座的插头接收孔内。一弹簧线圈将活门压向常闭位置。活门上带有多个槽，当活门折叠到插座内时，插座接点从这些槽中伸出。这样就能够与插头接触，以使插头上的接触件与插座接触件建立电连接，而插座接触件其它时候则受到活门的阻挡。
我们已经看到美国专利US4666225的设计存在着严重的缺点。
平衡这种类型的活门上的力所需的弹簧使插座中的至少外接触件存在着在弹簧线圈上短路的危险。
发明内容
本发明着眼于利用美国专利US4666225那种类型的活门的空间优点，但是克服接触件在加偏压的弹簧上容易短路的缺点。
这一目的基本上通过一种新颖的弹簧结构实现。这种弹簧包括一对Z形弹簧部分，这两部分布置在活门的每一侧。在这种结构中，当插头插入时，与活门相邻的各部分的一自由端在活门插入的方向上移动，而中间部分在垂直于插入方向的一方向上移动。该垂直方向优选离开插座接触件。
这种结构具有保持活门上的力平衡和保证平滑地开关的优点，还具有弹簧材料不妨碍插座中或插头中的导体的优点，这样就避免了短路的危险。
更具体地说，本发明提供了一种电信连接器，它包括：
一插座，其具有一腔室，该腔室具有一开口端，用于接收一带有多个接触件的插头，所述插座带有多个设置在所述腔室内的导体，用于与所述多个接触件建立电连接；
一活门，其由一弹簧偏压到一使所述腔室关闭的位置，并可在该关闭位置与一开启位置之间移动，在该开启位置上，一插头可接收在所述腔室中；和
引导装置，用于将所述活门朝着所述开启位置并在所述插头插入的方向上引导到腔室内，在所述开启位置上所述活门被接收在所述腔室中远离该腔室的开启端的位置上，其特征在于：所述弹簧包括两个弹簧部分，两个弹簧部分分别位于所述活门的两侧，各弹簧部分均为Z形的，它具有一与所述活门邻接的臂、一基体和一设置在该臂和该基体之间的中间臂，在一插头插入所述腔室中时，所述中间臂向所述基体移动，所述臂的曲线端部在所述插头插入的方向上移动。
本发明还提供了一种电信连接器，其包括一插座，其具有一腔室，该腔室带有一开口端，用于接收一带有多个接触件的插头，所述插座有多个设置在所述腔室内的导体，用于与所述多个接触件建立电连接；一活门，其可抵抗在所述腔室中的一弹簧的偏压力，在一插头插入和抽出的方向上在一关闭位置与一开启位置之间移动；在所述关闭位置上，所述活门挡住所述腔室的开口端；在所述开启位置上，所述活门被接收在所述腔室中远离该腔室的开口端的位置上，其特征在于：所述弹簧包括一对Z形弹簧部分，每个弹簧部分具有一臂、一基体和一设置在该臂和该基体之间的中间臂，在一插头插入时，所述邻接所述活门的臂的曲线端部在所述插头插入的方向上移动，所述中间臂向所述基体移动。
本发明还提供了一种电信连接器，其包括一插座，其具有一腔室，该腔室带有一开口端，用于接收一带有多个接触件的插头，所述插座具有多个设置在腔室中的细长的导线导体，用于与所述多个接触件建立电连接；
一由弹簧加偏压的活门，其可在所述腔室中沿着一插头插入和抽出的方向在一关闭位置与一开启位置之间移动；在所述关闭位置，所述活门挡住所述腔室的开口端；在所述开启位置，所述活门被接收在所述腔室中的一远离所述开口端的位置上，
所述活门包括多个沿着其一侧的滑槽，这些滑槽彼此隔开，以便当所述活门在所述关闭和所述开启位置之间移动时每个滑槽接收安装在所述腔室中的一导线导体，
所述弹簧包括一对彼此连接的Z形部分，各Z形弹簧部分的一曲线端邻接所述活门，并在所述插头插入的方向上移动，所述各Z形弹簧部分的一中间臂在垂直于插头插入的方向且向靠近基体的方向上移动。
实施本发明的弹簧结构能够减小连接器的空间，因为除了在开口位置上的孔以外不再需要活门的空间。这是由于在该位置上的活门被接收在腔室的底部，在插入和抽出的方向上，而不是垂直于该方向的方向上移动。
优选的是，引导装置包括多个沟槽和可在这些沟槽内滑动的多个凸片。特别优选的是，这些沟槽位于限定腔室的壁上，凸片或者滑动件提供在活门上。这种结构更易于制造。进一步优选的是，凸片为细长形的，这样有助于活门在沟槽内的平滑移动，并消除活门在插头插入的方向上扭转而不是滑动的趋势。
优选的是，活门的一侧带有多个沟槽。这些沟槽的数量和间隔优选等于腔室中的导体的数量和间隔，因此，活门可以滑过那些沟槽，而不会受到导体的干扰。
在一替换实施例中，导体可以设置成当活门移动以消除对活门中的沟槽的需要时，这些导体弹性变形到腔室中的沟槽内。
本发明的实施例具有制造起来既容易又便宜并且可以减少部件成本的优点。本发明可以用于任何已经采用了滑动活门的电信连接器，特别适用于RJ45型带活门的插座。
附图说明
现在结合附图仅以举例的方式描述本发明的实施例，其中：
图1是一实施本发明的组装好的连接器的透视图；
图2是图1所示的连接器的前体的一透视图；
图3是图1所示的实施本发明的连接器的一活门回位弹簧的透视图；
图4是图1所示的连接器的活门的一透视图；
图5是实施本发明连接器的一局部剖开的透视图；
图6是实施本发明的一呈角度的连接器的一局部剖开的透视图；
图7是图1所示的连接器的一中间体的透视图；
图8是图1所示的连接器的一接触件组的一透视图；
图9是图8所示的接触件结构的一平面图；
图10是图1所示的连接器的后体的透视图。
具体实施方式
图1所示的连接器10具有三个主体部分：一前体12(见图2)、一中间体14(见图7)和一后体16(见图10)。这种连接器是一般类型的公知为RJ型的连接器，其中一带有接触件的插头与多个设置在一插头接收孔内的导体电接触。这些导体的相对端终止于绝缘错开的接触件，以便与一远处的位置建立电接触。
图10所示的后连接体包括两排罩壳18、20，用于图9所示的绝缘错位接触件22。这些接触件的设计及其在罩壳内的布置在我们的国际申请WO92/22941和96/09663中已经完全做了描述，其内容在此引为参考。
绝缘错位连接器罩壳的相邻的齿24(见图1)之间的槽26内接收导线。当接触件安装到位时，将一导线插入槽内，迫压到一接触件的尖齿2ga、b(见图8和9)之间，使导线上的绝缘层被切掉，从而在导线与接触件之间建立电接触。各齿24是部分空的，以便接收绝缘错位接触件，而后体16的下面29带有一细长的槽30，该槽位于各排绝缘错位连接器(IDC)罩壳的上方，接触件可以插入槽内。在图10所示的结构中，排18接收连接器的四个接触件41a-41d，排22接收连接器的四个接触件41e-41h。各槽30或其各纵边32、34具有升高的带36，这些带彼此相对成对设置，以帮助绝缘错位接触件保持在其位置上。在后体的下侧，与最里面的槽相邻，有四个定位销38，它们与相应的接触件上的定位孔40配合(见图8)。孔40与销38的结合进一步有助于将接触件保持在后体上。
也可以将定位销设置在接触件上，而由在后体下侧29的表面上的凹入代替定位孔。
与此相似，所用的绝缘错位连接器的类型并不关键。优选的接触件类型是在WO96/09663中所描述并由马萨诸塞洲Harvard的Mod-Tap股份有限公司以商品名KATT(RTM)销售的。按照WO92/22941的讲授，图8所示的接触件交错地设置成在槽的中心轴线的相对侧上伸出。因此，接触件a)和b)延伸到中心轴线的一侧，而接触件c)和d)延伸到另一侧。这种结构只有在使用一种折叠的V形接触件时才是理想的。
从图8中可以看出，各导体41包括三个部分：绝缘错位部分22、一中间部分24和一尾部44。
绝缘错位部分22包括一对尖齿28a、b，它们限定一用于接收绝缘的导线的切线槽45。在本实施例中，尖齿为折叠V形的，其内角大约为90°。在尖齿的基底是一个颈部46。接触件的中间部分逐渐呈朝向尾部的锥形，并包括前面描述过的定位孔。此外，接触件在肩部48转过大约90°。可以看出，各中间部分的具体的形状不同。这种不同是由于需要管理串话干扰，后面还要对其进行详细的讨论。
重新参见图10，可以看到后连接器的下侧29包括一对通道50、52，它们分别接收图8和9中所示的导体41a和41b的中间部分。
可以理解，导体41c和41d的其余两中间部分位于接触件下侧、导体41a和41b的中间部分的水平面之上。对于两排导体提供一种类似的结构。
在后连接器16的下侧29的中间是一排九个短的平行壁54，其间形成八个导体槽56。槽中的四个56a较深，而其余四个槽56b较浅。其中，将导体槽设置成两个外槽和两个最内的槽为较深的槽。较深的槽56a延伸到通道50、52内，接收两个导体。从图10中可以看出，两通道中的一个终止于外槽中的一个，而另一通道则终止于离外槽最远的最内的槽。
现在考虑图8和9所示的导体的布置和所述的导体槽的设置，并对导体槽进行编号，最右边以1表示，从右往左编号递增，导体分布如下：
  8   7   6   5   4   3   2   1
  D   S   S   D   D   S   S   D
  41e   41f   41g   41a   41h   41b   41c   41d
S表示较浅的槽，D表示较深的槽。
将导体作为一个整体看可以理解，导体的尾部49为从连接器的后部伸出的悬臂，而不是像现有技术中所实践的那样从前面伸出。这样的优点是减少形成接触件所需的材料量，同时减少连接器内的平行的尾部的长度，平行尾部会增大串话干扰这也可以说是纠正串话干扰。在图示实施例中，通过朝后的绝缘错位接触件和其相应部分的布置来修正串话干扰。可以改变间隙，以改变它们之间的电容，从而修正串话干扰，而无需现有技术中所需的长的平行部分。
可以通过在IDC(绝缘错位接触件)接触件上提供或大或小的尖齿区域从而改变电容量来进行附加的补偿，或者通过在接触件的基部增加板的面积，使其重叠在其它接触件的类似的板的面积上进行附加补偿。
再次参见图10，后罩壳还包括一定位槽60，该槽具有一梯形的横截面，并在各IDC罩壳排的一端壁的长度上延长。另一端壁有一相应的键，所述键插入所述定位槽内就可将两连接器连接。
后连接器16的下侧还包括一对卡合连接器64，其设置在下侧的中间，并从IDC罩壳上伸出。卡合连接器采用一般类型的，各包括一直立的臂66，臂的外表面上有齿68。
卡合连接器64将后体16连接于前体12，这在后面还要描述。位于卡合连接器64与最外壁54之间的是一对卡合槽70、72，它们接收位于中间体14上的卡合连接器86，用以将后体与中间体连接起来。
现在转向图7，中间体沿其两侧具有一下悬的壁80，其端部82的宽度等于后体上的槽30的宽度。壁80带有沟槽84，这些沟槽对应于作为槽30的内表面的沟槽。中间体14通过将侧壁和端壁80、82插入槽30中与后体16连接。中间体中间的下悬的卡合连接器86(图7中只示出一个)穿过卡合槽70和72进入后体，使得中间体卡合连接器上的齿88锁定在后体的后表面上。
在中间连接器上提供了两排孔。每排包括四个大致为方形的孔90和三个矩形孔92。这些孔由悬垂的内壁94限定，图中右侧刚好可以看到内壁94，内壁垂直于侧壁80，方孔与内壁结合起来形成连接器的与中间部分相邻的绝缘错位部分22的下部罩壳。
中间体的中央是一个矩形孔96，其具有一个带角度的壁98，该壁向上延伸，其朝向孔中心的自由端有八个均匀间隔开的槽100。虽然在图7中看不到，但槽100是深入孔中的平行沟槽的端部，这些孔内装有连接器的与中间部分相邻的尾部的那部分。
现在转到图2，前体12包括一矩形体，其具有四个侧壁102、104和一个上表面106，上表面106有一孔108。下侧(未示出)是敞开的。在两个相对的侧壁104上提供一孔110，以接收后体上的一相应的卡合连接器64上的突舌68，从而将前体和后体连接在一起。
在上表面上形成的孔108来接收标准的RJ型插头。从图2可以理解，孔的侧面有下悬的壁，限定一内腔。还可以理解，导体的尾部伸入腔室，放置在从孔的最中间的侧面112下悬的侧壁上。
孔108和腔室包括一由侧面112和两相对的侧面113所限界的主矩形部分。第四侧部由一对壁114所提供，并且部分敞开，形成一第二狭窄的矩形部分，该矩形部分的宽度小于主部分的宽度。从第二部分上与主部分相对的一侧的一部分延续出一个更狭窄的第三部分。
第二矩形部分具有侧壁115，矩形沟槽116在壁115的长度上延伸。与此相似，第三部分的侧壁118上也有沿其长度延伸的沟槽120。沟槽120在与第二矩形部分相邻的一侧敞开，因此，形成该部分的一侧的一部分的壁122延伸一小段距离后就终止在沟槽的起点，这样就有效地从沟槽上切下一块，而由壁118和122所限定的上表面起到一上止挡的作用。
参见图1和3和4，可以看到，活门124设置在孔108内。一弹簧126将活门压向图1所示的关闭位置。然而，若要开启活门，不是在垂直于插头插入的方向的一平面内移动活门，而是将活门在与插头插入方向相同的方向上推入孔内，并且当活门移动到腔室内时，它一直保持大致平行于前体的上表面106。
通过图3和4并结合图2可以理解达到这一目的的方法。活门12大致为矩形，它沿其主边130中的一边具有一系列八个彼此相隔很近的滑槽128。这些滑槽的间隔对应于导体的尾部44的间隔，这样，当活门滑入插头的腔室时，其可以滑过导体。虽然在附图中看不到，但腔室的从孔侧112悬垂下来的壁上带有沟槽，尾部位于沟槽内。活门的侧面130上的滑槽128的深度足以允许活门通过沟槽。一对销钉132提供在活门上与沟槽一侧124相邻的次要侧面134上。这些销钉在腔室(未示出)的相应侧壁113上的沟槽内滑动。
一较小的第二矩形部分136从与带槽的侧面130相对的主侧面138伸出。第二矩形部分136的短边140各具有一延伸到活门的上方和下面的纵向凸片142。这些凸片插入腔室的侧壁115的沟槽116内。凸片的细长特性使活门能够很容易在槽内滑动。从图1和2中可以看出，第二部分136的端角144被接收在腔室的侧壁118、122的下面，限制活门的向前的运动。
参见图3、5和6，弹簧126包括两个向外偏移的Z形部分146，它们的一端部由一连杆147连接，该端部各具有一曲线端部149，该曲线端部位于活门的下侧的一横槽(未示出)内。Z形部分的两细长基体150由一细长的中间部分148所连接，形成一矩形基部。中间部分148和基体150限定一开口152。
从图5和6中可以看出，通过将细长的基体和中间部分148插入罩壳内的沟槽，将弹簧安装在孔的边部。在沿着插头插入的方向“A”向活门施加压力时，Z形部分146沿着“B”方向向由基体150和中间部分148形成的矩形基部移动，并引起由杆147连接着的Z形部分的另两臂151在插头插入的方向上向下移动。弹簧的弹性与弹簧的端部149在活门下侧的沟槽内的定位结合，保证了V形部分和矩形部分的自由端之间的距离保持不变。当松开活门上的压力，例如取下插头时，弹簧的弹性将会把活门推回到图1所示的常闭位置。Z形部分的臂将再次在插头的方向上运动。
可以理解，当插入一插头时，弹簧的中间部分146受压，而臂151受拉。从图5和6中可以看出，当活门在插座孔内运动时，弹簧一直不与插座接触。这样避免了任何接触件短路的危险。
图6与图5不同的只是它示出一带角度的连接器。在这一实施例中安装了弹簧，它以完全相同的方式作用，虽然插座连接器呈进一步向连接器的前面成一定角度。
所述弹簧结构保证活门上的力的平衡，这使得活门能够平滑地上下运动，不会粘连，也不会卡住。此外，这种设计不存在接触件在弹簧上短路的可能性。
连杆147是有用的，因为它提供刚性，并保证在活门的两侧的力相等。但是应该理解，可以将其省略，虽然这样很难平滑地开关活门，并可能将其锁住。
与此相似，可以省去基体上的中间件148，而只留下最基本的两个单独且分开的V形弹簧部分。也可以包括侧件150。
这样就可以看出，所述活门装置是无影响的。这就是说，活门并不占据垂直于插头腔室的任何空间，即使插头插入时。这样做具有节省空间的好处。在所述实施例中可以理解，导体的尺寸由其需要携带的IDCs(绝缘导体连接体)的数量所决定。
熟悉本领域的人员可以理解，在不背离本发明的精神和范围的前提下可以对上述实施例作出修改和变化。重要的是应理解，前体的活门装置完全独立于后体和中间体的IDC装置。这种活门装置可以用于任何连接器，无论其是否端接于任何类型绝缘错位连接器。例如，可以将其用于一种标准活门遮盖壁的插座，以遮住一个RJ45插座。

Claims (17)

1.一种电信连接器(10)，它包括：
一插座，其具有一腔室，该腔室具有一开口端，用于接收一带有多个接触件的插头，所述插座带有多个设置在所述腔室内的导体(41a-41h)，用于与所述多个接触件建立电连接；
一活门(124)，其由一弹簧(126)偏压到一使所述腔室关闭的位置，并可在该关闭位置与一开启位置之间移动，在该开启位置上，一插头可接收在所述腔室中；和
引导装置(116，142)，用于将所述活门(124)朝着所述开启位置并在所述插头插入的方向上引导到腔室内，在所述开启位置上所述活门(124)被接收在所述腔室中远离该腔室的开启端的位置上，其特征在于：所述弹簧(126)包括两个弹簧部分(146)，两个弹簧部分分别位于所述活门(124)的两侧，各弹簧部分(146)均为Z形的，它具有一与所述活门(124)邻接的臂(151)、一基体(150)和一设置在该臂(151)和该基体(150)之间的中间臂，在一插头插入所述腔室中时，所述中间臂向所述基体(150)移动，所述臂(151)的曲线端部(149)在所述插头插入的方向上移动。
2.一种如权利要求1所述的电信连接器，其特征在于：所述引导装置(116，142)包括有沟槽和可在这些沟槽内滑动的凸片。
3.一种如权利要求2所述的电信连接器，其特征在于：所述沟槽提供在限定所述腔室的所述插座的壁上，所述凸片设置在所述活门(124)上。
4.一种如权利要求3所述的电信连接器，其特征在于：一对沟槽提供在所述插座的壁上，一对凸片提供在所述活门(124)上。
5.一种如权利要求3所述的电信连接器，其特征在于：所述凸片为细长的。
6.一种如权利要求4所述的电信连接器，其特征在于：所述凸片为细长的。
7.一种如权利要求1所述的电信连接器，其特征在于：所述活门(124)的一侧有多个滑槽，当所述活门(124)移动到所述腔室内时，滑槽滑过所述腔室内的导体。
8.一种如权利要求7所述的电信连接器，其特征在于：所述腔室中的导体为细长的导线导体，它们的数量和间距等于所述滑槽的数量和间距。
9.一种如权利要求1所述的电信连接器，其特征在于：所述Z形弹簧部分(146)的臂(151)由一连接件连接。
10.一种如权利要求9所述的电信连接器，其特征在于：所述连接件接近所述Z形部分(146)的臂(151)的曲线端部(149)。
11.一种如权利要求1所述的电信连接器，其特征在于：各Z形部分(146)的基体由一中间部分(148)互相连接。
12.一种如权利要求11所述的电信连接器，其特征在于：所述中间部分(148)保持在所述腔室的沟槽内。
13.一种如权利要求1所述的电信连接器，其特征在于：所述两个弹簧部分(146)构成一整体的弹簧。
14.一种如权利要求1所述的电信连接器，其特征在于：所述弹簧部分的基体(150)保持在所述腔室的一沟槽内。
15.一种如权利要求1所述的电信连接器，其特征在于：当一插头插入所述腔室时，所述各Z形弹簧部分(146)的所述臂(151)受拉，而所述各弹簧部分(146)的所述中间臂受压。
16.一种电信连接器，其包括一插座，其具有一腔室，该腔室带有一开口端，用于接收一带有多个接触件的插头，所述插座有多个设置在所述腔室内的导体(41a-41h)，用于与所述多个接触件建立电连接；一活门(124)，其可抵抗在所述腔室中的一弹簧(126)的偏压力，在一插头插入和抽出的方向上在一关闭位置与一开启位置之间移动；在所述关闭位置上，所述活门(124)挡住所述腔室的开口端；在所述开启位置上，所述活门(124)被接收在所述腔室中远离该腔室的开口端的位置上，其特征在于：所述弹簧(126)包括一对Z形弹簧部分(146)，每个弹簧部分具有一臂(151)、一基体(150)和一设置在该臂(151)和该基体(150)之间的中间臂，在一插头插入时，所述邻接所述活门(124)的臂(151)的曲线端部(149)在所述插头插入的方向上移动，所述中间臂向所述基体(150)移动。
17.一种电信连接器(10)，其包括一插座，其具有一腔室，该腔室带有一开口端，用于接收一带有多个接触件的插头，所述插座具有多个设置在腔室中的细长的导线导体(41a-41h)，用于与所述多个接触件建立电连接；
一由弹簧(126)加偏压的活门(124)，其可在所述腔室中沿着一插头插入和抽出的方向在一关闭位置与一开启位置之间移动；在所述关闭位置，所述活门(124)挡住所述腔室的开口端；在所述开启位置，所述活门(124)被接收在所述腔室中的一远离所述开口端的位置上，
所述活门(124)包括多个沿着其一侧的滑槽，这些滑槽彼此隔开，以便当所述活门(124)在所述关闭和所述开启位置之间移动时每个滑槽接收安装在所述腔室中的一导线导体，
所述弹簧(126)包括一对彼此连接的Z形部分(146)，各Z形弹簧部分的一曲线端邻接所述活门(124)，并在所述插头插入的方向上移动，所述各Z形弹簧部分(146)的一中间臂在垂直于插头插入的方向且向靠近基体(150)的方向上移动。
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