CN2559114Y - 高速电子连接器插头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高速电子连接器插头，尤指一种符合第6类(Category6)标准的高传输速度的电子连接器插头(PLUG)，用以与高速通讯电缆连接，包含有：一插头外壳，为一种中空的组件，至少一端具有一开口，在该插头外壳的底部向后且向下方斜向延伸有一弹性扣片，在该插头外壳的前端具有八个金属电极，这些金属电极向下插入该插头外壳中而分别与该高速通讯电缆的数股电缆线连接；及一插入件，包含有彼此结合的一载体与一压盖，在该插入件中具有数个导引信道，双绞线在导引信道内保持水平并列的非对绞状态，能控制双绞线穿出导引信道的线位，除了方便施工外，还能控制不同双绞线间线位的距离，而达到TT或是TR的补偿效应。

Description

高速电子连接器插头

技术领域

本实用新型涉及一种电子连接器插头，特别是一种符合第6类(Category 6)标准的高传输速度的电子连接器插头。

背景技术

为适应以太网络之后的高速网络应用，美国电信工业协会(Telecommunications industry Associations，TIA)的工作小组，针对第五类标准(category 5，Cat.5)100MHz的布线系统(其标题为TSB-67)，发展出一种增强的第6类(Enhanced Cat.6)标准。而第6类标准除了可从第5类的100MHz扩充到200MHz之外，对性能要求，也比第5类标准至少要多出25％。因此，对于第6类性能的测试频率，甚至要达到250MHz。第6类与第5类标准的最大的不同点，在于改善其在串扰及回流损耗方面的性能。对于新一代的全双工式高速网络应用而言，优良回流损耗性能，是极重要的。串扰性能，是掌握最佳带宽的因素。虽然目前网络的架设现状，仍以100Mbps为主流，但是第6类的标准将会更适合未来的需求。

目前的高速以太网络(Fast Ethernet)的规格标准IEEE802.3u是以EIA/TIA-568作为双绞线的标准，而双绞线依其构造又分为非屏蔽式双绞线(Unshielded Twisted Pair，UTP)与屏蔽式双绞线(Shielded Twisted Pair，STP)，两者的主要区别在于STP多了一层金属屏蔽物与一条接地铜线，但由于价格较为昂贵而且安装施工较为困难，反而使UTP的使用较为普遍，所以一般所称的双绞线多指无屏蔽式双绞线UTP。

然而上述的标准原则上不仅只针对高速通讯电缆，为了在高速通讯网络系统中维持相同的高速转输性能，在高速通讯电缆的相关外围设备特别是电信连接组件(如RJ-45型的接头(PLUG)与插座(JACK))也必需要有相应的设计。在高速通讯网路中所使用的接头为RJ-45(包含PLUG与JACK)，一般的RJ-45接头为8P8C，8P指8个槽(Position)，8C指8个镀金的电极接点(Contact)；但在实际应用上只用到两对线，另外两对线则可供电话线、传真机等设备使用。EIA/TIA定义两种规格的接头，分别为EIA/TIA-568A与EIA/TIA-568B，其中EIA/TIA-568A已经淘汰，仅剩后者继续使用，它的脚位由1～8的排列顺序依缆线的包覆颜色分别为白橙、橙、白绿、蓝、白蓝、绿、白棕，与棕。

以往的设计大部分均注重在插座的构造，以求符合上述的标准，例如台湾授予的公告第224547号“具杂音消除能力的通讯连接器端子列”，就是通过将插座的各个金属接脚采非接触式排列的手段加以改进；反之在插头(PLUG)方面的改良设计则较少。在传统的插头中，四对(八条)的缆线均是在同一个平面(Level)处与电极接点连接，这种构造的串音(cross-talk)与回流损耗(return loss)的值较高，难以符合Cat.6的标准。

在台湾授予的公告第424353号“以电线传输高频资料的连接器”中提出了一种改良的插头；在这个设计中，电缆末端的各对双绞线均被解开呈分离状，然后由一种导线连接机构连接至各个电极接点，它的特征在于这些被分离的电线以设定的顺序，在插头内平行地被引接至一电绝缘的框架内，该框架由一平面板分隔成上下两个相距一定距离的信道，用以将四对电线分隔在不同平面的两个信道中，最后在此框架的各个信道末端设置电接触组件，将各条电线分别连接至插头前端的电极接点。

上述公告第424353号的专利技术与传统的插头相比，虽然已有改进，但是仍存在有下列的一些问题：

双绞线的原始设计目的就是要减少杂音(Noise)，串音(Cross-talk)等干扰，因为当线上的电流流动时会产生电磁场，因而干扰其它导线，若把正信号线和负信号线对绞，则两者产生的磁场互相抵消，就可以减少干扰；但是公告第424353号的设计则需要在每对双绞线的末端处先将电线解开分离，这样恰好与双绞线原始设计目的相违，故会造成串音(cross talk)与回流损耗(returnloss)值升高。

虽然多对双绞线彼此平行地分列于不同平面的设计，其改进的效果仍然有限。

另外，在框架各个信道末端设置的电接触组件，其构造也较为复杂。

为了解决这样的问题，本实用新型的设计人提出一种解决方案，如美国申请案号09/954054或台湾申请案号90213530，提出了使任一对双绞线在到达插头的电极接点(contacts)的位置前仍能保持对绞合关系，以便达到更可靠的高速数据传输性能。但是该案的导引信道在施工过程中，对于穿越而过的双绞线没有任何的拘束能力，故在双绞线穿过导引信道之后的线位仍然难以控制，也就是说双绞线的两根导线仍无法确定能够恰好与对应的电极接点对准，这种现象将会增加施工过程中校正的手续。

发明内容

本实用新型的主要目的是改进传统插头的构造，提供一种符合第6类(Category 6)标准的高传输速度的电子连接器插头(PLUG)。

本实用新型的另一目的是提供一种可以获得较佳组装性质的电子连接器插头。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种高速电子连接器插头，与一高速通讯电缆连接，其中，包含有：

一插头外壳，符合RJ-45型插头的尺寸，为一种中空的组件，至少一端具有一开口，在该插头外壳的底部向后且向下方斜向延伸有一弹性扣片，在该插头外壳的前端具有八个金属电极，这些金属电极向下插入该插头外壳中而分别与该高速通讯电缆的数股电缆线连接；及

一插入件，自该插头外壳的开口处插入该插头外壳中，包含有彼此结合的一载体与一压盖，在该插入件中具有数个导引信道，分别引导该高速通讯电缆的四对双绞线与该金属电极连接，且每一导引信道的横截面为仅供一对双绞线平行并列通过的长孔，供该每一对双绞线于与金属电极连接前，以非对绞且平行并列的状态通过，并控制该四对双绞线彼此间的靠近及远离。

如上所述高速电子连接器插头，其中该导引信道系配置于该插入件同一中心点的对称的四个方位上。

如上所述高速电子连接器插头，其中该导引信道系配置于上下左右四个方位。

如上所述高速电子连接器插头，其中用以导引该高速通讯电缆之第3对与第1对电缆线的该导引信道，位于相对的上下方位。

如上所述高速电子连接器插头，其中之一该导引信道具有至少三个可供电缆线通过的位置，而可借助配置该导引信道内电缆线的位置，来控制其中之一导线与相邻电缆线的距离。

如上所述高速电子连接器插头，其中借助使该导线与相邻电缆线中的一导线接近，而可产生TT或是TR效应。

如上所述高速电子连接器插头，其中相对于该导引信道的方位的另一导引信道，具有相对应的至少三个可供电缆线通过的位置。

如上所述高速电子连接器插头，其中该载体在最接近该插头外壳的前端处向前延伸有数个载线槽，该数个载线槽分别位在八个该金属电极的下方，分别用以在相同高度承载不同的电缆线。

如上所述高速电子连接器插头，其中该金属电极具有相同的高度。

如上所述高速电子连接器插头，其中该压盖面向高速电缆的一面具有数个突出的夹线齿，可以在该压盖与该载体结合后，将高速通讯电缆紧紧地夹在该压盖与该载体之间。

如上所述高速电子连接器插头，其中该导引信道是一种管状构造。

如上所述高速电子连接器插头，其中该导引信道是一种沟槽状的导引沟。

如上所述高速电子连接器插头，其中该载体具有一左侧壁与一右侧壁，在该左侧壁与右侧壁分别设有一连接部，用以与该压盖两侧的连接组件耦合。

如上所述高速电子连接器插头，其中该压盖的顶面有一扣合件，用以与该插头外壳之上侧壁面的一扣合孔扣合。

本实用新型的有益效果是，通过插入件内含有导引信道的设计，可以让双绞线在导引信道内保持水平并列的非对绞状态，故能控制双绞线穿出导引信道的线位，除了方便施工外，还能控制不同双绞线间线位的距离，而达到TT或是TR的补偿效应，最终能使其高速的数据传输的能力符合第6类的标准。

而两件式设计的插入件，可以在每一对双绞线及插入组件未被装入插头外壳之前夹紧高速通讯电缆，可以防止电缆线的末端在装配过程中因为受阻而有缩回或是移位而未能正确连接于金属电极的问题发生。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1是本实用新型的结构分解图；

图2是本实用新型的构造图，显示载体与压盖结合的情形以及插入插头外壳的方向；

图3是本实用新型的构造断面图，显示电子连接器插头的断面构造，以及高速通讯电缆与插入件的组合情形；

图4是图3在B-B位置构造断面图，显示金属电极与各股电缆线接触的关系；

图5是图2在A-A位置构造断面图，显示插入件的压盖与载体组合后，各个导引信道的位置；

图6是本实用新型的施工示意图，显示高速通讯电缆与插入件的安装方式；

图7是本实用新型的施工示意图，显示高速通讯电缆与插入件组合后，每一股电缆线在载体的载线槽的位置；

图8是图2在A-A位置构造断面图，显示各个通讯电缆在导引信道的位置；

图9是本实用新型导引信道配置的另一实施例；

图10是本实用新型导引槽另一设计的示意图；

图11是单一导引槽提供三个线位位置的示意图；

图12为图11的另一实施例；

图13是本实用新型提供三个线位位置的又一实施例；及

图14是沟槽状导引槽设计的示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型所设计的电子连接器插头包括有：

一插头外壳10，该插头外壳10符合RJ-45型电子连接器插头的尺寸，它是一种中空的组件，具有一上侧壁11a、一下侧壁11b、一左侧壁12a、一右侧壁12b，与一设在下侧壁11b的底部向后且向下方斜向延伸的弹性扣片13，可以扣合于电子连接器插座(JACK，图中未示)，在它朝向电子连接器插座插入方向的最前端则是一封闭的前壁14，反向的另一端则是一个与外部相通的开口15，在插头外壳10的前端还具有八个金属电极21～28，这些金属电极21～28是从靠近上侧壁11a的前端的数个插入孔110向下插入插头外壳10中，如图4所示，通过金属电极21～28尖锐的前端与高速通讯电缆30的数股双绞线31～38连接，且每一金属电极21～28的长度相同；

一插入件，能以相同于插头外壳10的安装方向自插头外壳10的开口15处插入插头外壳10中，包含有：

一载体40，是一种狭长状而且首尾相通的组件，它具有一底部41、一左侧壁42a与一右侧壁42b，在底部41最接近插头外壳10的前端处向前延伸有数个载线槽51～58，这些载线槽51～58分别位于八个金属电极21～28的下方，分别用以承载不同的双绞线31～38，以便每个金属电极21～28的前端都能够刺入双绞线31～38的绝缘外皮中进而与金属导线接触；以及

一压盖60，是一种狭长状的组件，它可以被装入由载体40的底部41、左侧壁42a与右侧壁42b所围住的狭长信道之间(见图2)，压盖60沿着其轴线的方向可以区分为一前段部分6A与一后段部分6B，前段部分6A具有三个贯穿其内部的导引信道61～64，用以引导高速通讯电缆30中的四对双绞线31和32、33和36、34和35、37和38(1～4对)，而且导引信道61～64皆为长孔状(如可为长方形或是长形圆孔)，仅分别供四对双绞线31和32、33和36、34和35、37和38(1～4对)以平行并列而非对绞的方式穿过(如图3)。后段部分6B具有数个分别设置于两侧壁面42a，42b的连接组件65(如倒钩)，用以与设在载体40的左侧壁42a与右侧壁42b的连接部43(如钩槽)耦合，借此将压盖60与载体40结合在一起，其中在压盖60朝向载体40的一面还设置有数个突出的夹线齿66，可以在压盖60与载体40结合后，配合设在载体40底部41的相对表面处的夹线面44，将高速通讯电缆30紧紧地夹在压盖60与载体40之间(如图3所示)。

原则上，导引信道61～64除了设计为长孔状外，必需位于插入件同一中心点的四个方位，如图5所示，导引信道61、63位于左右两侧，而导引信道62、64位于上下两侧，使得穿过其中的四对双绞线31～38平行并列地穿过导引信道61～64，因为双绞线31～38是平行且非对绞的状态穿过，所以可以控制穿出导引信道61～64后的线位，而可对双绞线31～38的位置加以配置，而得到预期TT或是TR效应的补偿。举例来说，如图8所示，如果第一对双绞线34、35中，导线34是T(tip)而导线35是R(ring)，而第二对双绞线31、32中，导线31是T(tip)而导线32是R(ring)，则配置上，使得第一对双绞线34、35的导线34与第二对双绞线31、32的导线32更加靠近，产生TR补偿效应。另外，第一对双绞线34、35原则上配置于第三对双绞线33、36上方为佳，也可以将导引信道61～63设计在同一平面，而导引信道64设计于不同高度(level)处(如图9所示)，但是，导引信道61～64仍为长孔状，仅供双绞线31～38以平行并列而非对绞的形式穿过。另外，如图10所示，导引信道64也可利用载体40底部41的中段位置具有一个沟槽状的下导引槽64a，而与压盖60前段部分6A的底面中央具有一个上导引槽64b耦合成导引信道64。

如图6所示，在将本实用新型所设计的电子连接器插头与高速通讯电缆30连接时，先将高速通讯电缆30最外层的覆层剥开，取出内部的四对双绞线31～38(1～4对)，并使彼此扭绞的双绞线31～38分离，接着四对双绞线31～38分别平行地穿过插入件中的导引信道61～64(见图3)，如图中所示，第一、三对双绞线33～36为左右平行并列，而第二、四对双绞线31、32、37、38为上下平行并列。至于高速通讯电缆30的绝缘覆层则尽量地移近压盖60的夹线齿66与载体40的夹线面44之间，接着将压盖60与载体40组合，借助压盖60两侧的连接组件65与载体40的连接部43耦合进而彼此结合在一起，同时将高速通讯电缆30紧紧地夹在两者之间。

另外要注意的是，在将压盖60与载体40组合之前，必需确定四对双绞线31～38的末端在分别穿过四个导引信道61～64之后还要延伸出一足够的长度，以便让四对(八条)双绞线31～38的末端分别延伸入载线槽51～58并且呈外露状，接着将这个已经夹着高速通讯电缆30的插入件自插头外壳10的后端开口15处插入插头外壳10之中(见图7所示)，直到压盖60后段部分6B顶面的一个扣合件67扣入插头外壳10上侧壁11a的扣合孔111为止，最后再将数个金属电极21～28插入插头外壳10前端的数个插入孔110，就可以让这些金属电极21～28尖锐的前端与高速通讯电缆30的数股双绞线31～38连接。

前述设于载体40的载线槽51～58，它们的横断面形状最好是一种开口朝上的缺口，缺口宽度可以略微的小于单股双绞线31～38的外径，所以当压盖60与载体40结合之后，除了可以将四对(八股)双绞线31～38直接沿着载线槽51～58的轴向穿入，也可以将这四对双绞线31～38拉直之后直接由上而下地分别将它们自这个缺口处压入载线槽51～58。

而设在载体40的夹线面44，若是要增加其夹紧效果，我们还可以将其表面设计成波浪状、锯齿状或是粗糙面，就可以配合压盖60的夹线齿66紧紧地夹住高速通讯电缆30。而这种设计也可以防止双绞线31～38的末端在随着插入件插入插头外壳10的过程中，因为受阻而有缩回或是移位以致于不能正确与金属电极21～28连接的问题发生。而关于插入件的较佳设计还包括了在压盖60的底部设计向下突出的结合销68，在压盖60与载体40组合时，利用这个结合销68插入载体40的对应的孔穴45之中，更可以增加压盖60与载体40结合的可靠度。

另一方面，配合有些高速通讯缆线30两端连接的通讯连接器而设计不同规格，如568A、568B等，或是一些需要特殊需求的时候，而会产生需要跳线的情况。为了满足这样的需求以及更进一步增加补偿效应，可在相对的两导引信道61～64设计具有至少三个的定位位置，如图11所示，设计左右两侧的导引信道61、63分别具有三个可供双绞线31～38通过的定位位置，为形成三个相连的圆管状，而可更进一步限制双绞线31～38的线位以及相互靠近或是远离的位置。举例来说，如果希望第二对双绞线31、32中的导线31靠近第一对双绞线34、35中的导线34，但又不希望导线32太靠近第三对双绞线33、36中的导线33，则将第二对双绞线31、32中的导线31配置于导引信道61中的最上层的位置，而将导线32配置于导引信道61的中间位置，而更进一步达到TT或是TR的补偿效应。而应用于跳线的部分，也可符合跳线后，不同导线的位置对调情形。相同的导引信道63也是相同的应用。

而至少三个定位位置的导引信道61、63的设计，也可以应用在另外两个导引信道62、64(如图13所示)。且前述导引信道61～64的构造并不限定于图1、图11和图13所示的管状，它也可以是一种沟槽状的导引沟如图12、图14所示，或是仅部分利用沟槽状的导引沟，而其余的仍由管状导引信道所组成，当它们被插入插头外壳10之后，将可以被插头外壳10或是载体40完全包围，同样具有导引双绞线31～38的功效。

本实用新型通过插入件内含有导引信道的设计，可以让双绞线在导引信道内保持水平并列的非对绞状态，故能控制双绞线穿出导引信道的线位，除了方便施工外，还能控制不同双绞线间线位的距离，而达到TT或是TR的补偿效应，最终能使其高速的数据传输的能力符合第6类的标准。

而两件式设计的插入件，可以在每一对双绞线及插入组件未被装入插头外壳之前夹紧高速通讯电缆，可以防止电缆线的末端在装配过程中因为受阻而有缩回或是移位而未能正确连接于金属电极的问题发生。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围；所有依本说明书和附图内容所作出的等效结构变化，例如将插入件的二个组件变更为左右结合的方式等等，均被本实用新型专利范围所覆盖。

Claims (14)

1.一种高速电子连接器插头，与一高速通讯电缆连接，其特征在于，包含有：

一插头外壳，符合RJ-45型插头的尺寸，为一种中空的组件，至少一端具有一开口，在该插头外壳的底部向后且向下方斜向延伸有一弹性扣片，在该插头外壳的前端具有八个金属电极，这些金属电极向下插入该插头外壳中而分别与该高速通讯电缆的数股电缆线连接；及

一插入件，自该插头外壳的开口处插入该插头外壳中，包含有彼此结合的一载体与一压盖，在该插入件中具有数个导引信道，分别引导该高速通讯电缆的四对双绞线与该金属电极连接，且每一导引信道的横截面为仅供一对双绞线平行并列通过的长孔，该每一对双绞线在与金属电极连接前，以非对绞且平行并列的状态通过该长孔，该长孔控制该四对双绞线彼此间的靠近及远离。

2.如权利要求1所述的高速电子连接器插头，其特征在于，该导引信道配置于该插入件同一中心点的对称的四个方位上。

3.如权利要求2所述的高速电子连接器插头，其特征在于，该导引信道配置于上下左右四个方位。

4.如权利要求3所述的高速电子连接器插头，其特征在于，导引该高速通讯电缆的第3对与第1对电缆线的该导引信道，位于相对的上下方位。

5.如权利要求2所述的高速电子连接器插头，其特征在于，该导引信道的其中之一具有至少三个可供电缆线通过的位置，通过配置该导引信道内电缆线的位置，控制其中之一导线与相邻电缆线的距离。

6.如权利要求5所述的高速电子连接器插头，其特征在于，该导线与相邻电缆线中的其中之一导线接近，产生TT或是TR效应。

7.如权利要求5所述的高速电子连接器插头，其特征在于，相对于该导引信道方位的另一导引信道，具有相对应的至少三个可供电缆线通过的位置。

8.如权利要求1所述的高速电子连接器插头，其特征在于，该载体在最接近该插头外壳的前端处向前延伸有数个载线槽，该数个载线槽分别位于八个该金属电极的下方。

9.如权利要求8所述的高速电子连接器插头，其特征在于，该金属电极具有相同的高度。

10.如权利要求1所述的高速电子连接器插头，其特征在于，该压盖面向高速电缆的一面具有数个突出的夹线齿。

11.如权利要求1所述的高速电子连接器插头，其特征在于，该导引信道是一种管状构造。

12.如权利要求1所述的高速电子连接器插头，其特征在于，该导引信道是一种沟槽状的导引沟。

13.如权利要求1所述的高速电子连接器插头，其特征在于，该载体具有一左侧壁与一右侧壁，在该左侧壁与右侧壁分别设有一连接部，所述连接部与该压盖两侧的连接组件耦合。

14.如权利要求1所述的高速电子连接器插头，其特征在于，该压盖的顶面有一扣合件，与该插头外壳上侧壁面的一扣合孔扣合。

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