CN1376324A - 屏蔽式电信连接器 - Google Patents

Abstract

本发明的一实施例涉及一种电信插塞,供一具有多根布置成多对的电线的电缆一起使用。该电信插塞包括一壳体和一位于壳体内的装载条。所述装载条使各电线在壳体中彼此相对地定位。一隔离件位于所述壳体内,并且是导电的,可以将第一对导线与第二对导线隔离开来。

Description

屏蔽式电信连接器

相关申请

本申请要求1999年7月27日提交的美国临时申请60/145,869的权益，该临时申请的全部内容可援引在此以作参考。

发明背景

本发明总的涉及具有增强性能的连接器，具体地说，涉及一种具有内屏蔽作用以减少串音的电信插塞。电信系统的发展已具有能以日益增加的高频率在传输线路上传输声音和/或数据信号的能力。目前已经建立起规定双扭线架缆元件的多个性能水平的几个工业标准。被许多人认为是用于商业标准的电信元件和设备的国际基准程序的主参考标准是ANSI/TIA/EIA-568-A(/568)商用建筑电信架缆标准和用于以用户为前提的通用架缆标准150/IEC11801(/11801)。例如，在/568和/11801中以及其它国家和地区的规定中都规定了3、4和5类电缆和连接硬件。在这些规定中，对于第3类元件的传输要求规定为高达16MHZ。对于第4类元件的传输要求规定为高达20MHZ。对于第5类元件的传输要求规定为高达100MHZ。还在继续开发新的标准，并且目前期望未来的标准将规定传输要求至少为600MHZ。

上述的文件还规定了对近端串音(NEXT)的限制。电信连接器经常是成对组合的，一般由一塞尖和一塞环连接器构成。当电信连接器的尺寸缩小时，相邻的电线对就放得较靠近从而会在相邻电线对之间产生串音。为了满足近端串音的规定要求，在本技术领域中采用了多种技术。虽然现有的插塞、输出口(outlet)和接线板都是设计成减少串音和加强性能，但应该理解，在本技术领域还是需要改进的插塞、输出口和接线板来满足日益增长的传输速率。

发明内容

上述的和其它的已有技术的缺点和不足可以利用本发明的高性能连接器来加以克服或消除。本发明的一实施例涉及一种电信插塞，供一具有多根布置成多对的电线的电缆一起使用。该电信插塞包括一壳体和一位于壳体内的装载条。所述装载条使各电线在壳体中彼此相对地定位。一隔离件(isolator)位于所述壳体内，并且是导电的，可以将第一对导线与第二对导线隔离。

附图简要说明

下面请参照附图，图中相同的标号表示相同的元件。

图1是一插塞的分解立体图；

图2是图1所示插塞的壳体的立体图；

图3是图1所示插塞的装载条的立体图；

图4是图1所示插塞的端部视图；

图5A是一电缆的侧视图；

图5B是电缆一端的端部视图；

图5C是电缆另一端的端部视图；

图6是图1所示插塞的装载条的立体图；

图7是一屏蔽式插塞插入件(plug insert)的立体图；

图8是一屏蔽式插塞插入件的立体图；

图9是一连接于一电缆和一壳体的屏蔽式插塞插入件的立体图；

图10是一连接于一电缆和一壳体的屏蔽式插塞插入件的立体图；

图11是一安装在壳体内的屏蔽式插塞插入件的端部视图；

图12是一安装在壳体内的屏蔽式插塞插入件的视图；

图13是一变化型屏蔽式插塞插入件的侧视图；

图14是所述变化型屏蔽式插塞插入件的俯视图；

图15是一变化型隔离件的立体图；

图16是一变化型壳体的剖视立体图；

图17是图15所示隔离件的装载过程的立体图；

图18是另一变化型插塞插入件的立体图；

图19是图18所示插塞插入件的前视图；

图20是与图18所示插塞插入件一起使用的壳体的前视图；

图21是沿图20中的线21-21剖取的壳体的剖视图；

图22-24是另一种变化型隔离件的视图；

图25-26是另一种变化型隔离件的视图；

图27是示出作为隔离件的各屏蔽元件的立体图；

图28是一具有覆盖模制(overmolded)保护罩的壳体的局部剖视图。

对较佳实施例的描述

图1是总的由标号500表示的一个插塞的分解立体图，该插塞是设计成可以提供更加一致的性能。插塞500包括一壳体502和一装载条(load bar)504。壳体是设计成与现有的RJ45输出口(即，向后兼容(backwardscompatibility))相配。在下文中将会详细地描述，装载条504可接纳电线，并将电线定位在正确的位置上以减少串音。装载条504从壳体502的开口503插入。装载条504大致为矩形，包括凹槽506，凹槽506可接配形成在壳体502内的凸肩508。装载条504包括布置在一第一平面内的第一组承线槽510和布置在一不同于第一平面的第二平面内的第二组承线槽512。在一较佳实施例中，第一平面基本上平行于第二平面。承线槽510宽得足以让电线滑入，又窄得足以在负载过程中将电线保持在位。承线槽512包括一有利于安装电线的锥形入口514。在壳体500中形成有一系列分开的狭槽516，以便提供一个用于和承线槽510和512中的电线相接触的绝缘位移接触件(insulation displacement)的路径。各狭槽516是分开的，以防止相邻的绝缘位移接触件相互接触。在壳体502内侧形成有三条凸脊518。每条凸脊518都位于两个相邻的承线槽510之间，有助于使电线相对于狭槽516定位。图1所示的装载条504是设计成用来接纳八根电线，其中六根在第一平面上，而另外两根在第二平面上。应该理解，插塞500也可以改成接纳更多或更少的电线，这并不偏离本发明的范围。

图2是壳体502的立体图。各凸脊518向下朝着装载条倾斜，然后平行于装载条504中的承线槽510。壳体502中带角度的开口有利于装载条504插入壳体502。

图3是装载条504的立体图。每个承线槽510都是半圆形的。相邻承线槽510可接纳相应电线对的塞尖导线和塞环导线并有位于其间的凸出部分520以准确地定位导线。在相邻承线槽510对之间设置有一阻隔部(barrier)522。阻隔部522有助于防止来自不同电线对的塞尖和塞环导线发生交叉，并且其高度大于电线的高度。阻隔部522直接位于第二平面上的承线槽512的上方。

如图3所示，承线槽512是按照传统的接线标准跨在中间的一对承线槽510上。阻隔部522包括穿透到阻隔部522顶面上、通向承线槽512的狭槽524。狭槽524可提供一个供绝缘位移接触件与承线槽512中的电线相接触的开口。当把装载条504安装到壳体中时，狭槽524对准壳体502中的狭槽516。

图4是插塞500的端部视图，其中装载条504安装在壳体502中。凸脊518包括相对的半圆形表面，这两个表面具有与承线槽510类似的半径。相对的半圆形表面526有助于将电线定位在承线槽510中，从而使电线对准壳体502中的狭槽516。第一表面526指向一对相邻承线槽510之一，而另一相对的表面526则指向一对相邻的承线槽510中的另一个承线槽。凸脊518基本上平行于承线槽510，并沿承线槽510的整个长度延伸。绝缘位移接触件位于狭槽516中，可与承线槽510和512中的电线相啮合。本技术领域中众所周知，需要较长的绝缘位移接触件来啮合承线槽512中的电线。

下面将描述将电线装入装载条504的操作。图5A和5B分别是一具有四对电线的电缆的侧视图和端部视图。这四对电线被标注为Gr(绿色)、Br(咖啡色)、Bl(蓝色)和Or(桔黄色)。每一对电线均包括两根电线，其中一根被称之为塞尖导线(tip conductor)，而另一根被称之为塞环导线(ringconductor)。在未安装状态下，各对电线是扭绞的(即，塞尖导线和塞环导线相互扭绞)。图5C是图5B所示电缆的另一端的端部视图。

对于图5B所示的电缆端部而言，装载条504将以下述方式来装载。首先，从端部将电缆的护套剥掉大约1.5英寸。接着，如图5B所示的那样，将电线对Br和Gr换位。为此，电线对Gr将交叉在电线对Br和Bl之间。这样就在电线对Br和Bl之间产生一个隔离。电线对Bl被称之为分离(split)电线对，因为在传统的接线标准中，该电线对可以覆盖一中间电线对。如图6所示，电线对Br位于分离电线对Bl之间。解开电线对Bl的塞尖导线和塞环导线的扭绞至电缆护套0.5英寸处，藉以使该电线对中的电线正确地取向。随后，如图6所示，将电线对Bl穿入装载条504中的承线槽512，并将其拉过，直到扭绞的电线与装载条接触。其余电线对Or、Br和Gr根据需要解开少量的扭绞，并被置于适当的承线槽510中，藉以避免电线对交叉。每对电线的塞尖和塞环导线被保持在相邻的承线槽510中。随后，将电线修剪成尽可能靠近装载条504的端部。

保持在一起的电线对Or、Br和Gr被定位在承线槽510所在的第一平面上。按照传统的接线标准跨在另一电线对Br两侧的分离电线对Bl被定位在承线槽512所在的第二平面上。分离电线对Bl非常有助于造成近端串音(NEXT)。通过将该对电线Bl安置在与承线槽510所限定的第一平面分开的、由承线槽512限定的第二平面上，可以降低由于分离电线对所产生的串音。

对图5C所示的电缆的端部而言，装载条将以下述方式来装载。首先，在端部剥除大约1.5英寸的电缆护套。接着，如图5C所示，将电线对Or和Bl换位。为此，电线对Or将交叉在电线对Br和Bl之间。这样就在电线对Br和Bl之间产生一个分隔。随后，如上所述，将各电线对放入装载条504。

随后，将装载条504插入壳体502。在装载条504与壳体502之间略有一些紧配合，藉以将装载条504固定于壳体502。凹槽506可接配壳体502中的凸肩508。当把装载条504正确地定位到壳体中时，承线槽510对准狭槽516。两个狭槽524和两个承线槽512也对准两个狭槽516。随后，将具有绝缘位移端的接触件刀片放入狭槽516，将承线槽501和512中的电线的护套切穿而与电线啮合。应该理解，用于承线槽512中的分离电线对的接触件刀片比用于承线槽510中的电线的接触件刀片要来得长。电信插塞500有几个优点。首先，每对电线的解开的扭绞量最小，并且受到装载条的控制。每对电线的位置也受到装载条的控制，装载条可防止电线扭曲，因为不必将电线推入插塞。因此，该插塞具有非常小的、均匀一致的传输性能范围。这在必须借助插塞性能来弥补串音电路的情况下特别有用。将电线端接在装载条内将使最后组装更为简单。

图7是根据本发明一实施例的、总的以标号700表示的插塞插入件的立体图。插塞插入件700包括一联接于装载条704的屏蔽隔离件702。装载条704类似于上述的装载条504，用来定位各根电线，以如上所述的那样与绝缘位移接触件端接。隔离件702连接于装载条704，并且是导电的，以如前文详细描述的那样，在塞尖导线对和塞环导线对之间形成屏蔽。隔离件702可以用塑料制成，并与装载条704一体地形成。随后，可以用现有的技术使隔离件702金属化。或者，隔离件702可以用导电聚合物或金属制成。

隔离件702包括分开的屏蔽区域，分别用来接纳塞尖导线对和塞环导线对，以将它们相互隔离。如图7所示，隔离件702的一侧包括三个屏蔽区域706、708和710。在如图8所示的隔离件的另一侧设置有一第四屏蔽区域712。屏蔽区域706、708和710由屏蔽壁714和716分隔，这两个屏蔽壁平行于各屏蔽区域706、708和710中的电线对的纵轴线延伸。虽然图7和8示出了隔离件702的一侧上的三个屏蔽区域和隔离件702另一侧上的一个屏蔽区域，但应该理解，这种布置是可以变化的。所有四个屏蔽区域可以都位于隔离件702的一个侧面上。此外，按照电缆中所采用的电线对的数量，可以采用多于或少于四个的屏蔽区域。

图8是插塞插入件700之底部的立体图，其中示出了屏蔽区域712。在图8所示的实施例中，屏蔽区域712可接纳分离电线对的导线(例如T568A标准中的导线3和6)，并包括一个棱锥形的凸起720，这有利于分开分离电线对的塞尖导线和塞环导线，并有利于使各导线对准承线槽512。屏蔽区域712在隔离件702的底面上，与屏蔽区域706、708和710相隔离。

图9是插塞插入件700的底部的立体图，其中安装于一电缆。在图9中，隔离件702以阴影线表示。插塞插入件700与被分成多对的电缆一起使用，如该技术领域众所周知的一样，每一对电缆都具有一塞尖导线和一塞环导线。各对电线被置于屏蔽区域706、708、710或712中，以相互隔绝而减少串音。图9示出了安装在屏蔽区域712中的分离电线对(例如导线3和6)。导线被置于屏蔽区域712中，随后如以上结合装载条504所描述的那样插入装载条704的承线槽512中。该插塞插入件700如下所述的那样安装在壳体800中。

图10是插塞插入件700顶部的立体图，其中安装有电缆。如图10所示，一对导线(即一塞尖导线和一塞环导线)定位在屏蔽区域706、708和710中。屏蔽壁714、716大致平行于导线的纵轴线，其高度大于导线以便形成隔离。屏蔽区域706、708和710中各放置一对导线，随后如以上结合装载条504所描述的那样被插入到承线槽510中。

如图9和10所示，各电线对可以在每个屏蔽区域706、708、710和712中被扭绞起来。由于每一对电线都与相邻的电线对屏蔽，因而电线对的不扭绞(解开)可以在隔离件702的任何位置上开始。传统的设计需要装配人员非常精确地控制解开的量，这样会增加装配时间，并导致插塞的性能发生变化。借助插塞插入件700，电线对的解开部分可以在隔离件702的任意位置上开始，因此对电线对解开的精度要求较低。这样就可以减少制造时间，并提供更加均匀一致的插塞性能。

图11是安装在壳体800中的插塞插入件700的端部视图。插塞插入件700和壳体800包括用于将各电线对容纳在屏蔽区域内的结构。隔离件702的侧壁722抵靠于壳体800的侧壁802的内侧。屏蔽壁714和716分别接纳在狭槽804和806中。壳体800的底壁807的内侧包括两个凸肋808，这两个凸肋跨在屏蔽区域712上。隔离件702的底部抵靠于凸肋808，以将导线保持在屏蔽区域712中。此外，底壁807包括一中间凸肋810，该凸肋与凸起720接触，以将分离电线对的导线保持在屏蔽区域712中。

图12是安装在壳体800中的插塞插入件700的侧视图。如图12所示，屏蔽壁716具有一顶面730，该顶面跟随壳体800的顶面814的形状。屏蔽壁714也是类似形成的。这有助于将电线保持在屏蔽区域706、708和710中。

图13是一变化型插塞插入件900的侧视图，图14是其俯视图。插塞插入件900包括一隔离件902和一装载条904，它们类似于前述的隔离件702和装载条704。隔离件902通过两个腿部906接合于装载条904，在两个腿部之间有一个开口908。两个腿部906可以与隔离件902一起进行金属化处理。两个腿部906形成为活铰链(living hinge)，以允许隔离件902相对于装载条904转动。隔离件902弯曲离开装载条904而暴露出承线槽510或512，从而便于将导线插入装载条904。隔离件902可以相对于装载条904双向地转动，如图13中的箭头A所示。

图15是一变化型隔离件752的立体图。隔离件752类似于隔离件702，但是与装载条704分开。隔离件752包括位于隔离件702一侧的三个屏蔽区域706、708和710。与图8类似，在隔离件752的另一侧设置有一第四屏蔽区域712。屏蔽区域706、708和710由屏蔽壁714和716分开，各屏蔽壁平行于各屏蔽区域706、708和710中的电线对的纵轴线延伸。虽然图15示出了位于隔离件752一侧的三个屏蔽区域以及位于隔离件752另一侧的一个屏蔽区域，但应该理解，这种布置是可以变化的。所有四个屏蔽区域可以都位于隔离件752的一个侧面上。此外，按照电缆对的数量，可以采用多于或少于四个的屏蔽区域。隔离件752是导电的，并与装载条分开的。隔离件752可以用金属化的塑料、金属或导电聚合物制成。

图16是一具有一整体式装载条754的壳体502的剖视立体图。整体式装载条754与壳体502一体地形成。整体式装载条754包括如上所述的承线槽510和承线槽512。承线槽510和512包括锥形引入面513，以便于将电线插入承线槽510和512。

图17中示出了具有图15之隔离件和图16之整体式装载条的连接器组件。如图17所示，电线被放入隔离件752的各屏蔽区域706、708、710和712。随后，将隔离件752插入插塞壳体502，使电线进入适当的承线槽。

图18是总的由标号770表示的一个变化型插塞插入件的立体图。该插塞插入件770类似于插塞插入件700，但是采用了不同的装载条774和不同的隔离件772。装载条774是设计成可允许安装者将装载条774中的全部八根电线对准成一直线，如图19所示。将承线槽512上的阻隔部522去除，将电线如图19所示的那样成一直线地安装到插塞插入件770中。位置3和6上的电线位于承线槽512上方。对应于位置3和6的电线从屏蔽区域708下方通过，从开口717伸出而与其它电线成直线或在一个平面上。由于位置3和6的电线位于隔离件702的底面而不是顶面，因而还是与其它的电线隔离。

插塞插入件770与如图20所示的一插塞壳体552一起使用。如图20所示，该插塞壳体552类似于插塞壳体502。插塞壳体552包括位于壳体552的内侧顶面上的凸起554。图21中也示出了凸起554。在图21所示的实施例中，凸起554是三角形的。应该理解，也可以采用其它的形状，本发明并限制于三角形。凸起554定位成与处在承线槽512上方的位置3和6上的电线相接触，并将位置3和6上的电线向下引导而离开位置1、2、4、5、7和8上的电线。如上所述，各电线通常是组成成对的塞尖导线和塞环导线，其中电线1和2组成一对，电线4和5组成一对，电线3和6组成一对，而电线7和8组成一对。凸起554将位置3和6上的电线与其它电线分开，从而降低如上所述的串音。

图22-24是一变化型隔离件1000的视图，该隔离件可以对多对导线提供360度的屏蔽。隔离件1000是导电的，可以用随后金属化的塑料、导电聚合物或金属形成。如图22所示，隔离件1000包括一本体1002，其中具有多个封闭的、穿过本体1002的槽道1004。槽道1004可接纳一对电线，使该对电线与其它电线隔离。封闭的槽道1004可完全围绕电线对，并提供360度的屏蔽。在本体1002中还形成有一可接纳一对电线的凹槽1006。凹槽1006不能提供360度的屏蔽，但是围绕电线对大约有180度。

图25和26是一变化型隔离件1100的视图。该隔离件1100是导电的，可以用随后金属化的塑料、导电聚合物或金属制成。如图25和26所示，隔离件1100包括一本体1102，其中形成有多个穿过本体1102的封闭槽道1104。每个槽道1104可接纳一对电线，以使它们相互隔绝。封闭的槽道1104完全围绕电线对，并提供360度的屏蔽。在本体1102中还形成有凹槽1106，每个凹槽均可接纳一对电线。凹槽1106不能提供360度的屏蔽，但是基本上呈180度地围绕电线对。

图27是本发明另一个实施例的立体图。如图27所示，该连接器包括一如上所述的插塞壳体502和一如上所述的装载条504。连接器还包括多个隔离件1200，每个隔离件都能接纳一对电线。这些隔离件1200都是导电的，可以用随后金属化的塑料、导电聚合物、金属或金属箔制成。如图27所示，隔离件1200包括三个圆筒管，但是应该理解，隔离件的形状和数量是可以变化的。隔离件1200围绕电线对从而提供360度的屏蔽。如图27所示，三个隔离件1200可分别接收电线对1-2、4-5和7-8。电线对3-6在隔离件1200下方通过。

可以用覆盖模制(overmolded)的保护罩来调节插塞的电气性能。覆盖模制的保护罩是该技术领域众所周知的，用于密封插塞壳体的后端并提供应力释放，如已公开的国际申请WO99/00879所述。图28是应该具有一覆盖模制保护罩1300的插塞的局部剖视图。电线进入插塞壳体，并位于壳体502的内腔507中。用于覆盖模制保护罩1300的材料进入壳体502的内腔并围绕电线。可将装载条构造成能防止覆盖模制材料进入电线的接受绝缘位移接触件作用的部分。覆盖模制的材料可以是一个用来调节插塞介电常数的隔离件，或者是一种导电聚合物(例如本身导电的塑料、包括导电填料的塑料，等等)，以为电线提供屏蔽作用。如果覆盖模制的材料是导电的，那它就可以充当隔离件。

文中所述的各实施例是与八根导线(即，四对扭绞的电线)一起使用的，但应该理解，本发明也可以与任意数量的导线一起使用，并不限于八根。

虽然已经对较佳实施例进行了图示和描述，但可以在不偏离本发明范围的情况下作出各种变型和替代。因此，应该理解，以上对本发明的描述仅仅是描述性的而非限制性的。

Claims (17)

1.一种电信插塞，供一具有多根布置成多对的电线的电缆一起使用，该电信插塞包括：

一壳体；

一位于所述壳体内的装载条，所述装载条使所述各电线彼此相对地定位；以及

一位于所述壳体内的隔离件，所述隔离件是导电的，并且可以将第一对导线与第二对导线隔离开来。

2.如权利要求1所述的电信插塞，其特征在于，所述隔离件包括多个屏蔽区域，每个屏蔽区域接纳所述成对电线中的一对。

3.如权利要求2所述的电信插塞，其特征在于，该插塞还包括一位于多个所述屏蔽区域中的两个屏蔽区域之间的屏蔽壁。

4.如权利要求2所述的电信插塞，其特征在于，所述多个屏蔽区域包括一位于所述隔离件的第一表面上的第一屏蔽区域，以及一位于所述隔离件的第二表面上的第二屏蔽区域。

5.如权利要求2所述的电信插塞，其特征在于，

所述多个屏蔽区域包括位于所述隔离件的第一表面上的第一屏蔽区域、第二屏蔽区域和第三屏蔽区域，以及一位于所述隔离件的第二表面上的第四屏蔽区域；以及

所述隔离件包括一位于所述第一屏蔽区域和所述第二屏蔽区域之间的第一屏蔽壁，以及一位于所述第二屏蔽区域和所述第三屏蔽区域之间的第二屏蔽壁。

6.如权利要求5所述的电信插塞，其特征在于，所述各根电线布置在八个位置上，所述成对电线包括位置1和2上的电线、位置3和6上的电线、位置4和5上的电线、以及位置7和8上的电线；

所述位置3和6上的电线位于所述第四屏蔽区域内。

7.如权利要求1所述的电信插塞，其特征在于，所述隔离件与所述装载条形成一体。

8.如权利要求1所述的电信插塞，其特征在于，所述装载条与所述壳体形成一体。

9.如权利要求1所述的电信插塞，其特征在于，

所述装载条对准位于一单个平面内的所述各电线的一部分；以及

所述壳体包括一凸起，用于接触所述各电线中的至少一根，并使所述电线中的至少一根偏离于所述平面。

10.如权利要求9所述的电信插塞，其特征在于，所述壳体包括两个凸起。

11.如权利要求10所述的电信插塞，其特征在于，

所述电线布置在八个位置上，所述成对电线包括位置1和2上的电线、位置3和6上的电线、位置4和5上的电线、以及位置7和8上的电线；

所述凸起与位置3和6上的电线接触。

12.如权利要求1所述的电信插塞，其特征在于，所述隔离件包括一形成于其中的槽道，所述槽道完全围绕接纳在所述槽道中的所述成对电线中的一对。

13.如权利要求1所述的电信插塞，其特征在于，所述隔离件包括一形成于其内的凹槽，所述凹槽部分地围绕接纳在所述凹槽中的所述成对电线中的一对。

14.如权利要求1所述的电信插塞，其特征在于，所述隔离件是用金属制成的。

15.如权利要求1所述的电信插塞，其特征在于，所述隔离件是用涂敷有导电体的塑料制成的。

16.如权利要求1所述的电信插塞，其特征在于，所述隔离件是用导电塑料制成的。

17.一种电信插塞，供一具有多根布置成多对的电线的电缆一起使用，该电信插塞包括：

一壳体，用于将所述多根电线接纳在一内腔中；

一覆盖模制的保护罩，用于对所述电线提供应力释放，所述覆盖模制的保护罩被模制在所述壳体上，保护罩的材料进入内腔，并封住所述各电线的一部分；

所述覆盖模制的材料是用导电聚合物制成的。

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