CN101589511A - 具有分离式壳体开口内部腔体的多功能rj连接器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种多用途模块式RJ连接器，包括具有开口的凹入插座，在凹入插座中设置有在相对侧面上具有触点焊盘的印刷电路板。凸出插塞具有腔体，在将凸出插塞插入到凹入插座的开口中时，该腔体用于在内部接纳印刷电路板。凸出插塞包括位于腔体的相对侧面上的接触针，在将凸出插塞插入到凹入插座的开口中时，上述接触针与设置在印刷电路板的相对表面上的接触针接触。

Description

具有分离式壳体开口内部腔体的多功能RJ连接器

技术领域

本发明整体涉及具有凹入插座和可移除凸出插塞的模块式连接器(modular connector)，更具体地说，涉及多用途模块式连接器。

背景技术

RJ型模块式连接器通常包括构造为可解除地接纳RJ型凸出插塞的RJ型凹入插座。RJ型模块式连接器通常用于电子通信设备、数据网络设备和计算机。凹入插座通常是限定内部腔体和四个内表面的中空盒体。锁栓凹槽通常与四个内表面之一相邻地限定而成。多个接触端子与四个内表面之一相邻地设置在内部腔体内，令人期望的是，该内表面与限定锁栓凹槽的内表面相对。每个这样的接触端子都电连接至对应电话线、导线、印刷电路板引线或一些其它系统或装置。一个RJ型模块式连接器在授予Pocrass的美国专利No.4,978,317中有所描述，该专利通过引用并入本文。

凹入插座的内部腔体构造为接纳凸出插塞。凸出插塞通常为盒形并且限定四个外表面、敞开端、闭合端并通常限定内部腔体。四个外表面之一限定多个分隔开的导线凹槽，其中，敞开端、内部腔体、以及多个分隔开的导线凹槽中的每一个导线凹槽彼此连接。可收缩的导线保持器可以由四个外表面中任意一个来限定，并且挠性锁栓通常设置成与如下外表面相邻：该外表面与限定多个分隔开的导线凹槽的外表面相对。

在一个典型构造中，多根导线插入到凸出插塞的敞开端中。每根导线的一端位于一个对应的导线凹槽中。然后，可收缩的导线保持器受到挤压以将每根导线牢固地保持在凸出插塞中。然后，将凸出插塞插入到凹入插座中，从而使得挠性锁栓的突脊可解除地靠置在锁栓凹槽中，并且每根导线与一个对应的接触端子接触。每根导线的另一端也可以以与上述方式相同的方式单独地连接至另一个凸出插塞，从而形成在两端具有凸出插塞的多根独立导线。

现有技术RJ型模块式连接器的主要局限在于模块式连接器仅用于一个特定功能。例如，RJ11型模块式连接器通常用于电通信应用。RJ11凹入插座通常包括多至6个独立接触端子，而对应的RJ11凸出插塞包括相同数量的分隔开的导线凹槽。在数据网络应用中，经常使用RJ45模块式连接器。RJ45凹入插座通常包括多至8个独立接触端子，而对应的RJ45凸出插塞包括相同数量的分隔开的导线凹槽。RJ45模块式连接器专门设计用于局域网(LAN)或以太网连接。

因此，如果期望一个具体类型的装置，例如个人计算机具有电通信调制解调器和网络连接能力，那么该装置通常构造有至少一个RJ11模块式连接器和至少一个RJ45模块式连接器。对至少两种不同类型模块式连接器的需求增加了装置的尺寸，尤其对于手持式和膝上型计算机而言，这是不期望的设计局限。

发明内容

为了帮助降低现有技术目前所带来的局限性，本发明提供一种包括RJ型凹入插座和RJ型凸出插塞的RJ型模块式连接器。所述RJ型凹入插座构造为接纳所述RJ型凸出插塞。所述RJ型凹入插座具有敞开的插塞接纳端和位于所述敞开的插塞接纳端中的印刷电路板(PCB)，在所述PCB的上侧和下侧上具有接触端子。

所述RJ型凸出插塞具有分离式腔体，所述分离式腔体构造为：在将所述RJ型凸出插塞插入所述RJ型凹入插座的敞开的插塞接纳端中时，所述分离式腔体在内部接纳RJ型凹入插座的印刷电路板。分离式腔体在相对侧面上具有接触针(contact pin)，所述接触针构造成：在将所述RJ型凸出插塞插入到所述RJ型凹入插座的敞开的插塞接纳端中时，所述接触针与所述PCB的接触端子接触。

附图说明

图1A是安装有保护壳的第一实施例凹入插座的敞开的插塞接纳端的视图，该图示出以与第一实施例凹入插座的内部腔体的上内表面和下内表面间隔开的方式安装在该上内表面与下内表面之间的印刷电路板(PCB)；

图1B是具有图1A所示的保护外壳的第一实施例凹入插座的侧视图；

图1C是未安装保护壳的图1A所示第一实施例凹入插座的敞开的插塞接纳端的视图；

图1D是沿着图1A中的线1D-1D截取的剖视图；

图2A是构造为插入到图1A所示的第一实施例凹入插座的敞开的插塞接纳端中的第一实施例凸出插塞的侧视图；

图2B是图1D所示的第一实施例凹入插座的另一个剖视侧视图；

图2C是插入到图2B所示第一实施例凹入插座的敞开的插塞接纳端中的图2A所示第一实施例凸出插塞的剖视侧视图；

图3A是安装到内部壳体模块部分上的图1A所示PCB的后视图，该内部壳体模块部分可以合并到图1A的凹入插座中；

图3B是图3A所示PCB的平面图；

图3C是安装到图3A所示内部壳体模块上的PCB的侧视图；

图4是图1D所示凹入插座的包括设置在凹入插座内的另一个印刷电路板上的集成部件在内的另一个侧视图；

图5A是构造为插入到第一实施例凹入插座的敞开的插塞接纳端中的第二实施例凸出插塞的端视图；

图5B是沿着图5A中的线5B-5B截取的剖视图；

图6是壁板、第一实施例凹入插座(与图1A的凹入插座类似，但适用于安装到壁板上)和图2A的第一实施例凸出插塞的透视图；

图7A和图7B是位于共用壳体中的多个第一实施例凹入插座的正视图和侧视图；

图8A是另一个实施例凹入插座以及设计为插入到凹入插座中的凸出插塞的透视图，该插座具有设置在其腔体中心附近的竖直定向的PCB；

图8B和图8C是图8A所示凹入插座的正视图和侧视图；

图9A是另一个实施例凹入插座以及设计为插入到凹入插座中的凸出插塞的透视图，该插座具有以与其腔体的左内表面间隔开的方式设置在该左内表面附近的竖直定向的PCB；

图9B和图9C是图9A所示凹入插座的正视图和侧视图；

图10A是另一个实施例凹入插座以及设计为插入到凹入插座中的凸出插塞的透视图，该插座具有以与其腔体的右内表面间隔开的方式设置在该右内表面附近的竖直定向的PCB；

图10B和图10C是图10A所示凹入插座的正视图和侧视图；

图11A是另一个实施例凹入插座以及设计为插入到凹入插座中的凸出插塞的透视图，该插座具有以与其腔体的下内表面间隔开的方式设置在该下内表面附近的水平定向的PCB；

图11B和图11C是图11A所示凹入插座的正视图和侧视图；

图12A是另一个实施例凹入插座以及设计为插入到凹入插座中的凸出插塞的透视图，该插座具有以与其腔体的上内表面间隔开的方式设置在该上内表面附近的水平定向的PCB；以及

图12B和图12C是图12A所示凹入插座的正视图和侧视图。

具体实施方式

在图1A、图1B、图1C、图1D、图2B和图2C中示出第一实施例凹入插座23。在图2A中示出第一实施例凸出插塞24并且在图2C中示出凸出插塞24插入到凹入插座23中。为了便于进行描述，凹入插座和凸出插塞是RJ型的。然而，其它类型的多用途模块式连接器也落入本发明的范围和精神内。

凹入插座23通常是限定敞开端(开口)25和内部腔体26的中空盒形结构。令人期望地，敞开端25包括限定于内部腔体26的内壁中的锁栓凹槽31、32。

图1A是具有敞开端25的凹入插座23的正视图。RJ45凸出插塞典型地具有8根导线并且通常宽于典型地具有4根导线的RJ11凸出插塞。

参照图3B和图3C并且继续参照所有之前的附图，凹入插座23包括内部腔体26和印刷电路板(PCB)3，印刷电路板3在上、下侧面或表面上都具有多个触点焊盘13和14。PCB 3包括内部迹线(未示出)，内部迹线从焊盘13和14至设置成排19、20、21和22的接触孔。每个焊盘13和14电连接至排19、20、21和22中一者的至少一个对应接触孔。在限定成排19、20、21和22的接触孔中插入接触针7。这些接触针7足够长从而从PCB 3穿过凹入插座23的底部29延伸，以连接至经由针7而与凹入插座23结合的印刷电路板PCB(未示出)。可以以上述方式来使用本发明。然而，本发明还可以用于RJ壁板(wall plate)(与如图6所示的壁板一样)以及使用RJ型连接器的其它产品。

图2A是经由凹入插座23的开口25插入到腔体26中的凸出插塞24。凸出插塞24包括两组接触针(触点)10、11，在将凸出插塞插入到凹入插座23的开口25中时，这两组接触针与凹入插座23的触点焊盘组13和14接触。根据所认为的应用场合所适合和/或所期望的情况，可以提供任意合适和/或期望数量的接触针10、11或触点焊盘13、14。相应地，不应以各个附图所示的触点焊盘和接触针的数量限制本发明。

图2C示出插入到凹入插座23中的凸出插塞24，接触针10和11分别与凹入插座23内的PCB 3的触点焊盘13和14结合并接触。凸出插塞24的接触针10和11分别与凹入插座23内的PCB 3的触点焊盘13和14之间的接触几乎不存在移动并且稳固地接触。对于本领域技术人员而言显而易见的是，接触针和触点焊盘可以采用多种尺寸并且上述接触针10、11和触点焊盘13、14仅是可能应用的实例。

继续参照图2C，多个引线或针7可以背离凹入插座23延伸。可以利用例如表面安装、通孔安装、球栅阵列(ball grid array)和其它合适方法将接触针7的从凹入插座23向外延伸的端部彼此连接或连接至一些其它物体，例如印刷电路板。可以将多个凹入插座23连接在一起或者设置在如图7A和图7B所示的共用壳体中。在图7A和图7B中，上面的两个凹入插座23的接触针7从共用壳体的与后侧相邻的底部延伸，以避免与下面的两个凹入插座23的接触针7发生干涉，下面的凹入插座的接触针从共用壳体的与前侧相邻的底部延伸。应该认为本领域的技术人员具有如下能力：即，能够采用合适手段将设置在图7A和图7B的共用壳体中的各个凹入插座23的所有接触针7进行排布。

参照图2A，凸出插塞24包括弹簧锁栓(spring latch，挠性锁栓)8、多个接触针10和11、上壳部分9、下壳部分12和后侧印刷电路板15，后侧印刷电路板15在其上表面和下表面上分别具有触点焊盘34和35。根据本领域技术人员认为的应用场合所适合和/或期望的情况，后侧印刷电路板15可以在其相对侧上包括任意数量的触点焊盘34和35。凸出插塞24在接触针10和11之间限定适于在将凸出插塞24插入到凹入插座23的开口25中时接纳PCB 3的开口。可以将绞合线缆的每根导线连接到触点焊盘34和35中的一个或多个。能够预见到，根据本领域普通技术人员认为合适的和/或需要的数量，可以提供任意数量的触点焊盘34和35以及任意数量的绞合线缆的导线。

图1A和图1B是凹入插座23的视图，金属保护壳6包围凹入插座23的上部、侧部和后部。金属保护壳6可以包括从其向外延伸的金属凸部2。保护壳不覆盖凹入插座23的开口25。开口25允许凸出插塞24滑入凹入插座23内并且扣装到适当位置上，而弹簧锁栓8容纳于位于开口25上部的切口处。令人期望地，弹簧锁栓8在其延伸轴线的两侧上包括锁栓凸部8’。这些锁栓凸部8’构造成：在将凸出插塞24插入到凹入插座23的开口25中时，锁栓凸部8’沿着开口25的上侧与凸部31和32的后侧接合。弹簧锁栓8以及与凸部31和32接合的锁栓凸部8’的协同操作用于将凸出插塞24靠置在凹入插座23的开口25中。凸出插塞24滑入构造为接纳凸出插塞24的开口25中。凸出插塞24通常为盒形。凸出插塞24可以是RJ11型凸出插塞、或RJ45型凸出插塞、或任意其它合适和/或期望类型的凸出插塞。

使用凹入插座23和凸出插塞24的一个方法是将需要RJ型连接器的多个电话机与多个装置连接在一起。

图3C是示出将PCB 3支撑在凹入插座23中的方式的单独视图，即，通过将接触针7焊接到PCB 3上，PCB 3被安装至壳体18上。可以采用实现该安装的其它方法，但是焊接方法是有效的手段。为了帮助将凹入插座23结合到用户产品的印刷电路板上，接触针7A、7B、7C和7D可以是交错的或布置成水平排。图3C仅示出几个接触针7，然而，可以容易地将凹入插座23构造为具有多达20个接触针7。但是，其意图不是为了限制本发明。

为了从凹入插座23中移除凸出插塞24，将弹簧锁栓8的与开口25相邻的端部推压到开口25中，于是突脊(ridge)31和32从弹簧锁栓8的锁栓凸部8’上脱离。然后朝向凸出插塞24挤压弹簧锁栓8的与锁栓凸部8’相背对的端部以使得弹簧锁栓8的锁栓凸部8’能够越过突脊31，从而可以从凹入插座23的开口25中取出凸出插塞24。

参照图4并且继续参照所有之前的附图，凹入插座23的另一个实施例包括内部腔体26，该内部腔体在内部布置有印刷电路板36，此印刷电路板具有安装于其上的一个或多个所谓磁性部件38以形成为所谓磁体。一个或多个磁性部件38可以经由印刷电路板36以任意合适和/或期望的方式连接至一个或多个接触针7。

容纳于凹入插座23的内部腔体26中的一个或多个磁性部件38是用于局域网的电子装置，例如用于局域网(LAN)的网络电话应用的声音数据传输，用于计算机、服务器和网络连接装置等的连接。

根据将一个或多个磁性部件38和印刷电路板36容纳在凹入插座23的内部腔体26内所认为的适合和/或期望的情况，凹入插座23可以采用任意合适和/或期望的长度。如图4所示，虽然已经在上文中描述了将所谓磁体包含于内部腔体26中，但是磁体也可以包含于壳体部分18中，而壳体部分18包含于内部腔体26中。

根据所认为合适和/或期望的情况，凹入插座23的上述每一个实施例可以包括LED 1A、1B、17A和/或17B。根据所认为合适和/或期望的情况，每个LED可以与一个或多个触点焊盘13、14和/或接触针7电通信地连接。

参照图5A-图5B并且继续参照所有之前的附图，在图5A-图5B中示出了凸出插塞24的另一个替代实施例，其中，省略了在图2A所示实施例凸出插塞24中的包括触点焊盘34和35在内的后侧印刷电路板15，并且用凸出插塞24的终止于外部(在后端的外侧)的接触针10和11的延伸部来代替。

图2A和图5A-图5B所示的凸出插塞24的各个实施例可以包括一个或多个细长腔体39，每个腔体构造成在将凸出插塞24插入凹入插座23的开口25中时接纳设置在凹入插座23的腔体26中的对应结合突出部40(在图2B中以虚线示出)。每个腔体39和结合突出部40构造为在将凸出插塞24插入凹入插座23的开口25中时帮助接触针10和11与触点焊盘13和14对准并且保持该对准。

上述实施例提供极灵活的RJ型模块式连接器。代替提供两个独立凹入插座和两个独立凸出插塞(一组用于电通信，一组用于LAN连接)，本发明允许使用一个凹入插座和一个凸出插塞用于上述两个目的。例如，凹入插座23可以电连接至电子装置的印刷电路板，例如通常包括逻辑处理器的计算机的母板。计算机还可以包括固定的磁性硬盘驱动器、可移除磁性硬盘驱动器、软盘驱动器、CD-ROM、视觉显示器和/或打印机。第一组触点焊盘，例如触点焊盘13可以电连接至母板上支持第一功能的电子部件，例如网络用户的以太网连接器。第二组触点焊盘，例如触点焊盘14可以电连接至用于局域网(LAN)中另一个用户的第二以太网连接器。然而，根据具体场合所认为适合和/或期望的情况，可以以任意组合使用任意数量的第一触点焊盘13和第二触点焊盘14。

凹入插座23可以包括提供至少如下功能之一的集成磁性部件38：电绝缘、以较小失真传输LAN信号以及减小和控制电磁干扰。一个或多个磁性部件38容纳于凹入插座23的壁内并且连接至接触针7，接触针7可以与终端用户的另一个印刷电路板连接。

如上所述，磁性部件38可以是用于局域网的电子装置。此外或者可选地，磁性部件可以包括输入/输出模块以及微处理器(或任意其它合适和/或期望的CPU)以便控制、分析、维持并分配高速数据包。应该预见到，该CPU可以用于读出、写入并处理数据包，从而从包括有凹入插座23或经由凸出插塞24而与凹入插座23连接的任意计算机的微处理器或CPU上卸除这些功能。

图1A-图1D、图2B、图2C和图4所示的凹入插座23的实施例包括水平地设置在内部腔体26的中心部分或附近的PCB 3。然而，还可以预见到，可以在腔体26内将PCB 3安装成具有不同取向及位于不同位置上。例如，图8A-图8C所示的另一个实施例凹入插座23包括竖直地设置在腔体26内的中心部分附近的PCB 3。凹入插座23的该实施例还可以包括一个或多个结合突出部40。

图9A-图9C所示的另一个实施例凹入插座包括竖直地设置在腔体26的左内表面附近的PCB 3。凹入插座23的该实施例还可以包括一个或多个结合突出部40。

图10A-图10B所示的另一个实施例凹入插座23包括竖直地设置在腔体26的右内表面附近的PCB 3。凹入插座23的该实施例还可以包括一个或多个结合突出部40。

图11A-图11C所示的另一个实施例凹入插座23包括水平地设置在腔体26的下内表面附近的PCB 3。

最后，图12A-图12C所示的另一个实施例凹入插座23包括水平地设置在腔体26的上内表面附近的PCB 3。图12A-图12C所示的凹入插座23的实施例还包括布置在开口25上方的凹槽40，该凹槽用于在经由开口25将凸出插塞24插入凹入插座23的内部腔体26中时接纳设置在凸出插塞24的上表面的突出部42，该突出部42与凸出插塞24的上表面间隔开。凹槽40和突出部42的这种组合可以用于本文所述凹入连接器和凸出连接器的任意实施例。

已经参照优选的实施例描述了本发明。在阅读并理解了上述详细描述之后能够想出显而易见的变型和修改。例如，虽然附图中所示的每个实施例凹入插座在PCB 3的相对侧面或表面上具有触点焊盘13和14，但是不应该认为本发明局限于此，这是因为可以预见到PCB3可以仅在一个侧面或表面上具有一个或多个触点焊盘。其意图在于只要变型和修改在所附权利要求书或等同内容的范围内，本发明就包括所有这种变型和修改。

Claims (14)

1.一种多功能连接器，包括：

RJ型凹入插座，其具有敞开的插塞接纳端；

印刷电路板(PCB)，其设置在所述凹入插座内，所述PCB的边缘面向所述敞开的插塞接纳端，并且所述PCB的侧面布置为与所述凹入插座的限定所述敞开的插塞接纳端的内表面间隔开；以及

第一组触点和第二组触点，其与所述边缘相邻地布置在所述PCB的相对侧面上。

2.根据权利要求1所述的连接器，还包括：

多个针，其从所述插座内的位置延伸到所述插座外的位置，其中，每个针与所述第一组触点和所述第二组触点中的至少一个触点电通信地连接。

3.根据权利要求1所述的连接器，还包括：

凸出插塞，其构造为容纳于所述凹入插座的敞开的插塞接纳端中，所述凸出插塞包括在相对侧面上具有第一组触点和第二组触点的腔体，所述腔体用于在将所述凸出插塞插入所述凹入插座的敞开的插塞接纳端中时在内部接纳所述PCB的边缘，从而使得所述凸出插塞的第一组触点和第二组触点中的触点与所述PCB的第一组触点和第二组触点中的触点相接触。

4.根据权利要求1所述的连接器，还包括：

由所述凹入插座支撑的发光二极管，所述发光二极管与至少一个触点焊盘电通信地连接。

5.根据权利要求4所述的连接器，其中，

所述发光二极管合并到所述凹入插座中。

6.根据权利要求2所述的连接器，还包括：

设置在所述凹入插座中的印刷电路板(PCB)，所述PCB支撑与从所述凹入插座内部延伸到所述凹入插座外部的针进行电通信的电气部件。

7.根据权利要求2所述的连接器，其中，

以表面安装、或通孔安装或球栅阵列安装的方式将所述针的暴露到所述凹入插座之外的部分连接至另一个印刷电路板。

8.根据权利要求1所述的连接器，还包括：

凸出插塞，其构造为插入到所述凹入插座的敞开的插塞接纳端中，并具有带上表面和下表面的腔体，每个表面支撑一个或多个触点。

9.根据权利要求1所述的连接器，还包括：

用于将所述凸出插塞可解除地锁定到所述凹入插座中的装置。

10.根据权利要求9所述的连接器，其中，

用于可解除地锁定的装置包括：锁栓凹槽，其由所述凹入插座的内表面中的至少一个来限定；锁栓凹部，其由所述凹入插座的内表面中的至少一个来限定；以及突脊，其限定在所述凸出插塞的挠性锁栓上，在将所述凸出插塞容纳于所述凹入插座的敞开的插塞接纳端中时，所述突脊与锁栓凹部可解除地接合。

11.根据权利要求3所述的连接器，其中，

所述凸出插塞是RJ11型凸出插塞或RJ45型凸出插塞。

12.根据权利要求1所述的连接器，还包括：

微处理器或中央处理单元，其设置在所述凹入插座内并且用于控制、维持并分配传递到所述凹入插座的一个或多个触点焊盘上的数据包。

13.根据权利要求2所述的连接器，还包括：

至少一个磁性部件，其与从所述插座内的位置延伸到所述插座外的位置的针之一连接。

14.根据权利要求13所述的连接器，其中，

所述磁性部件是电容器、或感应器、或电阻器或有源电子装置。

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