DE69206421T2

DE69206421T2 - Shielding contacts for electrical connectors.

Info

Publication number: DE69206421T2
Application number: DE69206421T
Authority: DE
Inventors: David Ernest Ivey; Keith Henry Jones
Original assignee: Mod Tap W Corp
Current assignee: Molex Premise Networks Inc
Priority date: 1991-08-21
Filing date: 1992-08-21
Publication date: 1996-07-25
Anticipated expiration: 2012-08-22
Also published as: EP0599951B1; DE69206421D1; EP0599951A1; GB9118022D0; WO1993004513A1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf Kontakte mit durchgehender Abschirmung für elektrische Verbinder.This invention relates to continuous shield contacts for electrical connectors.

Kabel ohne Abschirmung können Störungseinstreuungen von elektrischen Geräten aufgrund kapazitiver Kopplung aufnehmen. Gewöhnlich wird, um dies zu verhindern, eine Metall- oder metallische Abschirmung, die mit Erde verbunden ist, um das Kabel gelegt.Unshielded cables can pick up interference from electrical equipment due to capacitive coupling. Usually, to prevent this, a metal or metallic shield connected to earth is placed around the cable.

Probleme gibt es bei den Verbindern, da die Abschirmung, um wirksam zu sein, durchgehend sein muß. Es werden zahlreiche Verfahren angewendet, um diese Fortsetzung bei dem Verbinder zu gewährleisten, je nach der Art des benutzten Verbinders.Problems arise with connectors because, to be effective, the shielding must be continuous. Numerous methods are used to ensure this continuity in the connector, depending on the type of connector used.

Bei Verbindersystemen wie denen, die in US-A-4571012 beschrieben sind, ist es üblich, die Kabelabschirmung mit einer metallischen oder metallisierten äußeren Kunststoffabdeckung auf dem Stecker zu verbinden und diese Abdeckung so anzuordnen, daß sie mit Fingern in Eingriff kommt, die im Inneren der Hülsenöffnung dadurch ausgebildet sind, daß die äußere metallische Abdeckung dieser Hülse um die Vorderseite der Hülse herum und in die vom Stecker auszufüllende Aushöhlung hineingefaltet ist. Die so gebildeten Finger sind als Erdungsfinger bekannt.In connector systems such as those described in US-A-4571012, it is common to connect the cable shield to a metallic or metallized plastic outer cover on the plug and to arrange this cover to engage fingers formed inside the sleeve opening by folding the metallic outer cover of this sleeve around the front of the sleeve and into the cavity to be filled by the plug. The fingers thus formed are known as grounding fingers.

Die derartige Bildung von Kontakten mit durchgehender Abschirmung ist gut bekannt und wurde insbesondere in der Flugzeugindustrie angewendet.The formation of contacts with continuous shielding in this way is well known and has been used particularly in the aircraft industry.

Die Technik wurde auf die Kommunikationsindustrie und insbesondere auf Verbinder bei der Datenübertragung angewendet. Bei dieser Anwendung hat die beschriebene Anordnung eine Reihe von Nachteilen. Am bedeutendsten ist, daß die Abschirmung und die Finger so gestaltet sein müssen, daß sie um den Verbinder herum gefaltet werden müssen, wenn der Verbinder fertiggestellt ist. Dies ist ein relativ komplexer und teurer Herstellungsvorgang. Darüber hinaus sind diese Finger sämtlich mit Erde verbunden und dienen nur dazu, die Abschirmung eines in die Verbinderhülse eingeschobenen Steckers zu bilden. Daher können Stecker, die auf diese Weise abgeschirmt sind, z.B. nicht dazu verwendet werden, um den dort eingeschobenen Stecker zu erkennen.The technique has been applied to the communications industry and in particular to connectors in data transmission. In this application, the described arrangement has a number of disadvantages. The most important is that the shielding and the fingers must be designed in such a way that they must be folded around the connector when the connector is completed. This is a relatively complex and expensive manufacturing process. In addition, these fingers are all connected to earth and only serve to form the shield of a plug inserted into the connector sleeve. Therefore, plugs shielded in this way cannot, for example, be used to detect the plug inserted therein.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß es schwierig ist, an die Erdungsfinger an der Vorderseite des Verbinders anzuschließen, außer bei Verwendung auf PCB.Another disadvantage is that it is difficult to connect to the ground fingers on the front of the connector, except when used on PCB.

Die vorliegende Erfindung mit ihren zahlreichen Ausführungsbeispielen zielt darauf ab, die oben erwähnten Nachteile zu überwinden.The present invention with its numerous embodiments aims to overcome the above-mentioned disadvantages.

US-A-4537459 beschreibt ein System, bei dem ein Mehrfachkabel mit einer Schicht an der Außenseite abgeschirmt ist, die an den Verbinder gedrückt ist. Ein Stift auf dem Einschubstecker ist durch die Seite des Formteils eingeschoben und stellt einen Kontakt mit der Abschirmschicht auf dem Kabel her. Nach dem Einschieben eines Steckers stellt der Stift einen Kontakt mit dem Massekontakt auf dem feststehenden Verbinderteil her, wodurch die Abschirmung des Kontakts fortgesetzt ist.US-A-4537459 describes a system in which a multiple cable is shielded with a layer on the outside which is pressed against the connector. A pin on the push-in plug is pushed through the side of the molding and makes contact with the shielding layer on the cable. After a plug is pushed in, the pin makes contact with the ground contact on the fixed connector part, thus continuing the shielding of the contact.

In groben Zügen besteht die Erfindung in der Bereitstellung eines Verbinders, der wenigstens zwei Massekontakte enthält, die voneinander elektrisch isoliert sind.Broadly speaking, the invention consists in providing a connector that includes at least two ground contacts that are electrically isolated from each other.

Genauer ist die Erfindung in den unabhängigen Ansprüchen definiert, auf die Bezug genommen werden sollte.More precisely, the invention is defined in the independent claims, to which reference should be made.

Da die Massekontakte bis zum Einschieben eines abgeschirmten Steckers in die Aushöhlung voneinander elektrisch isoliert sind, ist es möglich, die elektrische Verbindung der Kontakte durch die Abschirmung als Mittel dafür zu verwenden, das Vorhandensein eines abgeschirmten Steckers im Verbinder zu erkennen.Since the ground contacts are electrically isolated from each other until a shielded plug is inserted into the cavity, it is possible to use the electrical connection of the contacts through the shield as a means of detecting the presence of a shielded plug in the connector.

Folglich kann auf ein mechanisches Steckergestell verzichtet werden.Consequently, a mechanical connector frame is not necessary.

Vorzugsweise werden die Kontakte in den Verbinderkörper durch eine Öffnung in einer der Seiten eingeschoben.Preferably, the contacts are inserted into the connector body through an opening in one of the sides.

Ein Vorteil dieses Merkmals ist, daß der Kontakt durch einen einfachen Stanzvorgang gebildet werden kann und nicht aus demselben Material bestehen braucht, das für die äußere Abschirmung verwendet wird, wodurch eine optimale Materialauswahl ermöglicht wird, um die Widerstandsfähigkeit und Zuverlässigkeit des Kontakts zu verbessern und die Kosten zu verringern.An advantage of this feature is that the contact can be formed by a simple stamping operation and does not need to be made of the same material used for the outer shield, thus allowing optimal material selection to improve the robustness and reliability of the contact and reduce costs.

Darüber hinaus ist die Erfindung leichter zusammenzufügen als der Stand der Technik, da sie eine einfache Einschiebeoperation ohne das Falten vorsieht, das beim Stand der Technik erforderlich ist.Furthermore, the invention is easier to assemble than the prior art since it provides a simple insertion operation without the folding required in the prior art.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung befindet sich die Öffnung in der Rückwand des Verbinderkörpers, und der Kontakt kann von der Rückseite des Körpers her eingeschoben werden. Ein Klemmenabschnitt bleibt außerhalb des Körpers und erleichtert die Verbindung. Im Gegensatz zur oben beschriebenen Konstruktion nach dem Stand der Technik liegen die Erdungsfinger dicht bei den Anschlußdrähten, wenn Sie den Verbinder verlassen.In a preferred embodiment of the invention, the opening is in the rear wall of the connector body and the contact can be inserted from the rear of the body. A terminal portion remains outside the body and facilitates connection. In contrast to the prior art design described above, the grounding fingers lie close to the lead wires as they exit the connector.

Es werden nun beispielhalber Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben, wobei auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird, in denen:Embodiments of the invention will now be described by way of example, with reference to the accompanying drawings, in which:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht von vorn und von einer Seite des Verbinderkörpers ist und teilweise einen Kontakt zeigt;Fig. 1 is a perspective view from the front and one side of the connector body and partially showing a contact;

Fig. 2 eine auseinandergezogene, perspektivische Ansicht von hinten und einer Seite des Verbinders nach Fig. 1 ist und einen Kontakt vor dem Einschieben zeigt;Fig. 2 is an exploded perspective view from the rear and one side of the connector of Fig. 1 and showing a contact prior to insertion;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht von vorn und einer Seite eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung ist;Fig. 3 is a front and side perspective view of a second embodiment of the invention;

Fig. 4 eine Ansicht auf die Linie A - A in Fig. 3 ist;Fig. 4 is a view on the line A - A in Fig. 3;

Fig. 5 eine auseinandergezogene, perspektivische Ansicht von hinten und einer Seite eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung ist;Fig. 5 is an exploded perspective view from the rear and one side of a third embodiment of the invention;

Fig. 6 eine Teilansicht des Kontakts nach Fig. 5 ist;Fig. 6 is a partial view of the contact of Fig. 5;

Fig. 7 eine auseinandergezogene, perspektivische Ansicht von hinten und einer Seite eines vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung ist; undFig. 7 is an exploded perspective view from the rear and one side of a fourth embodiment of the invention; and

Fig. 8 eine schematische Ansicht eines intelligenten Steckersystems ist, das das erfindungsgemäße Verbindersystem enthält.Fig. 8 is a schematic view of an intelligent plug system incorporating the connector system according to the invention.

Der in Fig. 1 gezeigte elektrische Verbinder enthält einen Verbinderkörper 10, eine Aushöhlung 12 zur Aufnahme eines Steckers, ein Paar von Kontakten 14 und ein zugehöriges Paar von Kontaktkanälen (nicht gezeigt). Die Kontakte sollen einen elektrischen Kontakt zwischen dem Stecker und dem Massekontakt herstellen und so für einen fortgesetzten Erdungsweg sorgen.The electrical connector shown in Fig. 1 includes a connector body 10, a cavity 12 for receiving a plug, a pair of contacts 14 and an associated pair of contact channels (not shown). The contacts are intended to make electrical contact between the plug and the ground contact, thus providing a continued grounding path.

Die Seitenwände 15 der Aushöhlung besitzen jeweils einen der Kontaktkanäle. Die Kanäle erstrecken sich entlang der zugehörigen Seitenwände und nehmen den Kontakt auf.The side walls 15 of the cavity each have one of the contact channels. The channels extend along the associated side walls and accommodate the contact.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, wird der Massekontakt 14 durch eine Öffnung 15, die einen ersten Öffnungsteil 16 und einen zweiten Öffnungsteil 18 enthält, in der Rückwand des Verbinderkörpers 10 eingesetzt. Der Kontakt besitzt eine nachgiebige Zunge 22, die bei der Einführung durch die Öffnungen 15 entgegen ihrer natürlichen Vorspannung niedergedrückt wird. Der zweite Öffnungsteil 18 stellt ein Mittel zur Erleichterung des Einschiebens des Kontakts dar. Der Kontakt trägt auch ein Rückhaltemittel 24, das eine weitere flexible Zunge enthält, die bei ihrer Einführung in die Aushöhlung des Steckers niedergedrückt und dann entspannt wird, so daß sie gegen die Rückwand des die Öffnung aufweisenden Verbinders stößt.As can be seen from Fig. 2, the ground contact 14 is inserted through an opening 15, which includes a first opening part 16 and a second opening part 18, in the rear wall of the connector body 10. The contact has a flexible tongue 22 which, when inserted through the openings 15, is pushed against its natural The second opening portion 18 provides a means for facilitating insertion of the contact. The contact also carries a retaining means 24 comprising a further flexible tongue which is depressed as it is inserted into the cavity of the plug and then relaxed so that it abuts against the rear wall of the connector having the opening.

Ein in den Fig. 3 und 4 gezeigtes, zweites Ausführungsbeispiel ist im wesentlichen dasselbe wie das in Fig. 1 gezeigte, doch besitzt der Kontakt 26 einen bogenförmigen Abschnitt, der sich in die Steckeraushöhlung hinein erstreckt. Ein vorstehender Abschnitt 30 des Kontakts kann als Anschlußklemme, wie zum Beispiel als Schraubklemme, Lötklemme, Flachstecker, selbsttätig abisolierender Steckverbinder oder als Quetschklemme verwendet werden. Das Kontaktrückhaltemittel enthält einen Rückhaltebügel 28 an einem Ende des Kontakts zum Anstoßen an eine Seitenwand des Körpers an der Öffnungsmündung 29. Die Seitenwände haben eine Ausnehmung zur Aufnahme des Bügels 28 derart, daß der Bügel bündig mit dem Rest der Wandoberfläche ist. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 5 und 6 wird der Massekontakt durch die Vorderseite 29 des Verbinderkörpers in den Verbinder eingeschoben und nach dem Zusammenfügen durch die Rückhaltebügel 28, die ähnlich denen des Ausführungsbeispiels der Fig. 3 und 4 sind, auf Position gehalten.A second embodiment shown in Figures 3 and 4 is essentially the same as that shown in Figure 1, but the contact 26 has an arcuate portion extending into the connector cavity. A protruding portion 30 of the contact can be used as a terminal, such as a screw terminal, solder terminal, tab, self-stripping connector or a crimp terminal. The contact retention means includes a retention bracket 28 at one end of the contact for abutting a side wall of the body at the opening mouth 29. The side walls have a recess for receiving the bracket 28 such that the bracket is flush with the rest of the wall surface. In the embodiment of Figs. 5 and 6, the ground contact is inserted into the connector through the front side 29 of the connector body and, after assembly, is held in position by the retaining brackets 28, which are similar to those of the embodiment of Figs. 3 and 4.

Zusätzlich besitzen die Klemmenabschnitte des Kontakts Rückhaltevorsprünge 32, die, wie in Fig. 6 gezeigt, bei in Position befindlichem Kontakt umgefaltet werden, um zu verhindern, daß sich der Kontakt aus seiner Position entfernt.In addition, the terminal portions of the contact have retaining tabs 32, which, as shown in Fig. 6, are folded over when the contact is in position, to prevent the contact from moving out of position.

Fig. 7 zeigt alternative Rückhaltemittel 38 für den Massekontakt 42, die zwei flexible Zungen 40 enthalten, die bei der Einführung in die Steckeraushöhlung niedergedrückt werden und dann derart entspannt werden, daß sie an eine in der Seite der Steckeraushöhlung befindliche Schulter stoßen.Fig. 7 shows alternative retention means 38 for the ground contact 42, which includes two flexible tongues 40 which are depressed upon insertion into the plug cavity and then relaxed such that they abut a shoulder in the side of the plug cavity.

Das intelligente Steckersystem, das in Fig. 8 gezeigt ist, enthält eine Anzahl von Hülsen 200 für elektrische Verbinder der in Fig. 1 gezeigten Art, in die abgeschirmte oder nicht abgeschirmte Stecker 400 eingeführt werden können. In den Verbinderhülsen 200 ist wenigstens ein Massekontakt 210 von jeder Position mit Erde verbunden, und ein weiterer Kontakt 230, der von dem geerdeten Kontakt 210 elektrisch isoliert ist, ist mit einem Buchsenidentifikationssystem 600 verbunden. Der Ausgang des Buchsenidentifikationssystems 600 ist mit einer Anschluß-Portzuweisungseinrichtung 800 verbunden, die die gegenseitige Verbindung der Signalkontakte 230 in dem Verbinder 200 mit den Ports eines Computers 100 festlegt.The intelligent connector system shown in Fig. 8 includes a number of sleeves 200 for electrical connectors of the type shown in Fig. 1, into which shielded or unshielded plugs 400 can be inserted. In the connector shells 200, at least one ground contact 210 from each position is connected to ground, and another contact 230, which is electrically isolated from the grounded contact 210, is connected to a socket identification system 600. The output of the socket identification system 600 is connected to a connection port allocation device 800, which determines the mutual connection of the signal contacts 230 in the connector 200 to the ports of a computer 100.

Ein Netzwerk 120 zur Auswahl des nächsten freien Ports, das zwischen die Anschluß-Portzuweisungseinrichtung 800 und den Computer 100 geschaltet ist, registriert die Ports des Computers, die zugewiesen worden sind, so daß der nächste zu aktivierende Verbinder dem nächsten freien Port zugewiesen wird.A next free port selection network 120 connected between the connector port allocator 800 and the computer 100 records the ports of the computer that have been allocated so that the next connector to be activated is allocated to the next free port.

Bei der Einführung eines abgeschirmten Anschlußsteckers 400 in eine Verbinderhülse 200 werden die beiden Kontakte 210 und 230 überbrückt, wodurch der anfangs nicht geerdete Kontakt 230 auf Erdpotential gelegt wird. Dies kann dazu verwendet werden, dem Buchsenidentifikationssystem 600 die Anwesenheit des abgeschirmten Anschlußsteckers 400 in der Verbinderhülse 200 anzuzeigen. Das Buchsenidentifikationssystem 600 weist dann die Anschluß-Portzuweisungseinrichtung 800 an, die spezielle Position der Verbinderhülse 200 zu aktivieren und einem vom Netzwerk 120 zur Auswahl des nächsten freien Ports ausgewählten Port am Computer 100 zuzuweisen.When a shielded connector plug 400 is inserted into a connector barrel 200, the two contacts 210 and 230 are bridged, thereby placing the initially ungrounded contact 230 at ground potential. This can be used to indicate to the jack identification system 600 the presence of the shielded connector plug 400 in the connector barrel 200. The jack identification system 600 then instructs the connector port assigner 800 to activate the specific position of the connector barrel 200 and assign it to a port on the computer 100 selected by the network 120 to select the next available port.

Im allgemeinen ist die Anzahl der Verbinderhülsen 200 geringer als die Anzahl der beim Computer 100 verfügbaren Ports.In general, the number of connector sleeves 200 is less than the number of ports available on the computer 100.

Nach der Einführung eines nicht abgeschirmten Steckers in eine Verbinderhülse 200 bleiben die beiden Kontakte 210 und 230 elektrisch isoliert. In diesem Fall kann die Einführung des Steckers durch das Erkennen eines Signals bestimmt werden, das durch Arbeitskontakte des Verbinders fließt. Es können z.B. zwei der Arbeitskontakte in dem Stecker so miteinander verbunden sein, daß nach seiner Einführung in eine Verbinderhülse die entsprechenden Kontakte in der Hülse überbrückt werden. Dies kann dazu verwendet werden, dem Buchsenidentifikationssystem 600 die Anwesenheit eines nicht abgeschirmten Steckers in der Verbinderhülse anzuzeigen. Das Buchsenidentifikationssystem 600 weist dann die Anschluß-Portzuweisungseinrichtung 800 an, die spezielle Position der Verbinderhülse 200 zu aktivieren und einem Port am Computer 100 zuzuweisen, der vom Netzwerk 120 zur Auswahl des nächsten freien Ports ausgewählt wurde.After insertion of an unshielded plug into a connector sleeve 200, the two contacts 210 and 230 remain electrically isolated. In this case, the insertion of the plug can be determined by detecting a signal flowing through working contacts of the connector. For example, two of the working contacts in the plug can be connected together in such a way that after its insertion into a connector sleeve, the corresponding contacts in the sleeve are bridged. This can be used to indicate to the jack identification system 600 the presence of an unshielded plug in the connector sleeve. The jack identification system 600 then instructs the connector port assigner 800 to activate and assign the particular position of the connector sleeve 200 to a port on the computer 100 selected by the network 120 for selection of the next available port.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel, bei dem eine Anzahl von Verbinderhülsen jeweils nebeneinander liegend in einer Reihe angeordnet sind, könnten die mit Masse verbundenen Kontakte so angeordnet sein, daß sie zwei oder mehr nebeneinander befindlichen Hülsen dienen.In another embodiment, where a number of connector sleeves are arranged side by side in a row, the grounded contacts could be arranged to serve two or more adjacent sleeves.

Verschiedene Alternativen zu den beschriebenen Ausführungsbeispielen sind möglich und werden dem Fachmann einfallen. Beispielsweise sind die zahlreichen beschriebenen Rückhaltemittel untereinander austauschbar, so daß der Kontakt von Fig. 2 mit den Rückhaltevorsprüngen von Fig. 6 ausgestattet sein könnte. Die Wahl des Rückhaltemittels und des Kontakts ist vom Einsatzgebiet des Verbinders abhängig.Various alternatives to the described embodiments are possible and will occur to those skilled in the art. For example, the numerous described retaining means are interchangeable, so that the contact of Fig. 2 could be equipped with the retaining projections of Fig. 6. The choice of the retaining means and the contact depends on the area of application of the connector.

Claims

1. An electrical connection device for a voice or data communication system, comprising first and second electrical connectors, the first electrical connector comprising a shielded plug, the second connector comprising at least two ground contacts (14, 26, 42) for grounding the connector and a connector body (10) having a cavity (12) for receiving the shielded plug, the cavity (12) having side walls and a rear wall, at least one of which has an opening (15, 16, 18), and the ground contacts (14, 26, 42) extending from outside the connector body (10) through the opening into the cavity (12) to make electrical contact with the plug, characterized in that the ground contacts (14, 26, 42) are spaced apart from one another until the shielded plug is inserted. are electrically insulated.

2. The device of claim 1, wherein a channel extends along a side wall of the plug-receiving cavity (12) of the second electrical connector and the contact (14, 26, 42) is received in the channel.

3. Device according to claim 1 or 2, wherein each ground contact (14, 26, 42) the second electrical connector includes means (24, 28, 32) for retaining the contact in the opening.

4. The apparatus of claim 1, 2 or 3, wherein at least a portion of each contact (14, 26, 42) of the second electrical connector is biased toward the plug-receiving cavity (12).

5. Device according to claim 3 or 4, wherein the retaining means (24, 28) of each contact of the second electrical connector includes a projection arranged to abut the wall of the connector having the opening.

6. Apparatus according to claim 3 or 4, wherein the retaining means of each contact of the second electrical connector includes a flexible projection (24, 28) arranged to be located behind a shoulder in a side wall of the plug-receiving cavity.

7. Device according to claim 3 or 4, wherein the retaining means of each contact of the second electrical connector comprise a retaining bracket (28) at one end of the contact, which abuts against a side wall of the body at the mouth (29) of the opening.

8. The device of claim 4, 5, 6 or 7, wherein each contact of the second electrical connector includes a flexible tongue (40).

9. The apparatus of claim 4, 5 or 6, wherein each contact of the second electrical connector has a curved portion extending into the plug cavity (12).

10. Device according to claim 3 or 4, wherein the means for retaining the ground contacts of the second electrical connector includes a projection (32) on an end portion of the contact outside the body of the connector.

11. The device of claim 10, wherein the projection (32) is curved outwardly from the body wall having the opening to hold the contact in position.

12. An intelligent connector system for connecting terminals of a data or voice communication system to a central location, comprising a plurality of the second electrical connectors (200) as defined in any preceding claim and means (230, 600) for detecting when a terminal plug (400) is inserted into the plug-receiving cavity of the electrical connector.

13. An intelligent connector system according to claim 12, which includes means for activating (800, 600) the connector connections when it is detected that a connector plug (400) is plugged in.