触头与具有触头的端接连接器 本发明的详述
工业中的应用领域
本发明涉及一种提供了与在一电线端头上的另一导电体可电连接和可拆除方式连接的一区域的触头。
还涉及一种具有这种触头的端接连接器。本发明尤其适于一种用于高速通讯网络的电缆连接装置。
先前技术
近来，通过电子通讯网络传输的信息的数量和速度已大大增加了。在这种高速通讯网络中，通常使用同轴电缆或光导电缆，这是由于它们具有良好的传输特性，尤其抗串话现象的能力极佳。然而，当建立网络时，例如，在商业建筑中，最好使用扭转二线电缆(即，对称电缆)，这是由于其在安装操作中地良好的操作特性。虽然扭转二线电缆自身有所提高，通过近来电缆制造技术的发展，它能高速传输信息，一个总的通讯系统必须适合高速通讯，包括诸如构成电缆连接装置的端接连接器的连接件。
在此观点上，根据美国商业建筑(ANSI/EIA/TIA568)电子通讯系统的标准，按照信息传输速度将网络分成几个等级，其中，具有高于100MB/sec的速度的系统属于等级5。倘若，在商业建筑中高速的数据传输是计算机等的运行所需要的，则满足等级5要求的网络是很重要的。
为实现这种属于等级5的信息高速传输，使相邻电导线间的串话现象小于预定水平是很重要的。当使用扭转二线电缆时，众所周知通过扭转成对的心线(corewire)可以减小电缆中的串话现象。然而，串话现象不仅在电缆中产生，它还产生在其它的导体部分，例如位于作为连接器的触头中。
日本未审查的专利公开(Kokai)第1-107478号揭示了一种用于在商业建筑或其它建筑中电子通讯网络的十字终端的连接装置，和设置在连接器装置中的导电金属接触器件(例如触头)。这种连接装置包括多个由基座支撑的连接块，其中，为了连接多对心线，多对触头有序地安置在相应的连接块内。通常，在十字终端中，在连接装置中的预定布局上提供了为分别端接来自建筑物外部的一组输入电缆和进入建筑物内部的一组输出电缆的、具有多个触头对的多个连接器块。在为端接输入电缆的连接器块和那些为端接输出电缆的连接器块之间，连接至相应电缆的相应触头的自由端通过如若必要可成为转换信息传输路径的插接软线(patchcord)可相互转换地连接。
日本未审查的专利公开(Kokai)第1-107478号中所揭示的触头是通过将一笔直延伸的细长金属片弯曲成总体呈U形的结构来形成的。在触头的每个长度方向端区域中，形成一纵向延伸的狭槽，以提供一U形接触片。当具有绝缘包覆层的心线被推压插入至触头的狭槽中时，接触片的狭槽的相对边缘破坏了绝缘包覆层，从而在将心线牢固地固定在触头上的同时，在心线和触头之间形成了导电性能。这种触头结构通常称作为“IDC(绝缘移动触头)”，并且将包覆的心线推压插入至IDC狭槽中的方法通常称作为“压力连接”。扭转二线电缆中的一对心线的两个触头通常互相平行地安装在上述连接块中，而且多对该触头对通常互相平行地安装着。
日本未审查的专利公开(Kokai)第6-223891号揭示了使用在商业建筑等电子通讯网络中的十字端接中的接插头。这种接插头连接在插接软线的相应端，并具有一对触头，用来端接插接软线的一对心线。该接插头的触头具有适于与上述连接器块中的电缆侧触头的一自由端滑动接触的一自由端，从而便于连接器块间的转换操作。
日本未审查的专利公开(Kokai)第6-223891号中公开的接插头的触头在为端接插接软线的一端具有一IDC型的连接片，而在为与连接器块中的触头滑动接触的另一端具有一平坦接触片。在IDC型接触片与平坦接触片之间的导电部分是弯曲的，以与邻近触头的对应部分以不接触的方式交叉一次。插接软线的一对电线与这对互相交叉的一对触头相连，与此同时，位于连接器块中的一对连接至扭转二线电缆中的一对心线上的触头也与这对触头相接触。通过使用这种触头，可以减小接插头的触头中的串话现象。
本发明要解决的问题
根据日本未审查的专利公开(Kokai)第1-107478号中公开的连接装置，在通常相互平行地安装的多对触头中的邻近触头之间的串话现象是很严重的，以至于这种连接装置不适合作为满足前面所述的等级5要求的高速通讯网络。同样，根据日本未审查的专利公开(Kokai)第6-223891号中公开的接插头，在转换相互位置的同时安装输入侧上的一对触头与输出侧上的一对触头，因而极易发生电线的错误连接。尤其，在十字端接的连接装置中，习惯对于极性以相同的相互位置关系，安装一对输入电缆的心线和一对输出电缆的心线。如果在这种连接装置中使用一对触头，其中输入侧上接触片的相互位置与输出侧上接触片的相互位置进行相互转换，关于极性的扭转二线电缆的相互位置应在输入电缆和输出电缆间转换。然而，这与习惯相反，并且增加了错误连接的可能性。
另外，本发明的一个目的在于提供一种触头，其特点在于，邻近接触片的相互位置在一侧(例如，输入侧)和另一侧(例如，输出侧)上是相同的，并且易于减小相邻触头间的串话现象。本发明的另一个目的在于提供一种具有这种触头的端接连接器，它易于构成高速通讯网络。
解决问题的装置
为了达到上述目的，本发明提供了一种由具有一基本平坦表面的细长导电金属片制成的触头，它包括一中央基片和基本垂直于基片延伸的端接触片，从而形成与在一电线端头上的另一导电体可电连接和可拆除方式连接的一个区域，其特点在于，该端接触片基本是在相同的方向上直线延伸，而与其基本平坦的表面互相相对；每片接触片通过一倾斜地在与接触片横向而对的相同方向上延伸的连接片与基片相连；以及至少一连接片，具有一在与接触片正交的方向上延伸的一部分。
在较佳实施例中的上述触头中，至少一片接触片具有一自金属片的长端纵向延伸的、并且其中可以容纳电线的狭槽。
根据本发明的另一个方面，提供了一种端接连接器，它包括由电绝缘材料制成的一壳体，和一对以上的用于连接一对以上的互相间具有不同极性的外部导体对的触头对，其特点在于，各个触头对中的两个触头的每一个是由具有一基本平坦表面的细长的导电金属片制成的，它包括一中央基片，基本垂直于基片在相同方向上直线延伸的端接触片，其基本平坦的表面互相相对，和用于将接触片连接至基片，并且倾斜地在与接触片横向的相同方向上延伸的连接片；其中触头对中的两个触头中的至少一个触头中的连接片中的至少一连接片具有在与接触片的表面正交的方向上延伸的一部分；以及其中在触头对中的两个触头被如此安置，以便其中一个触头的连接片与另一个触头的对应连接片带有小间隙的交叉，并且触头的各个接触片被基本安置在两个相互相对的共用平面上。
在另一个较佳实施例中，端接连接器还可包括第二触头对，每对第二触头对具有两个由一基本平坦表面的细长的一导电金属片做成的第二触头；每个第二触头包括一中央基片，和两片从基片基本垂直地直线延伸的接触片，其基本平坦的表面互相相对，以及互相之间被间隔，以便在相互相对的两个共用平面上将第二触头的各个接触片对齐(align)；各个第二触头对定位在其连接片是相互交叉的触头对附近，或者所有触头对的各个接触片被基本安置在相互相对的两个共用平面上。
操作方式
具有上述结构的两个触头相互组合在一起，以便一个触头的两连接片与相应的另一个触头的两连接片交叉，其间留有一小间隙，并且各个触头的两片接触片安装在两个共用平面上。因而，一个触头与另一个触头在触头的一端和另一端之间以不接触的方式两次交叉。通过这两次交叉，能够有效地减小触头间的串话现象。另外，由于一侧邻近的接触片的相对位置与另一侧接触片的相对位置不相反，因此可以避免电线的连接错误。
实施例
本发明将通过参照附图中所示的较佳实施例来详细的描述，其特点在于，相同或相似的部分由相同的标号来表示。
图1所示为本发明一个实施例的触头10。该触头10由一个具有基本平坦的前表面和后表面的细长的导电金属片做成，并由一中央基片12和从基片12的各个端头上基本垂直延伸的两片接触片14，16组成。接触片14，16在相同方向上直线延伸，其基本平坦的表面互相相对。基片12和两片接触片14，16通过连接面18，20分别相连，该连接面倾斜地在与接触片14，16横向而对的方向上延伸。
因此，接触片14，16安置在沿基片12的侧向方向上隔开的位置上。在后面的描述中，触头10的、由基片12、相应的接触片14、16和相应的连接片18、20限定的间隔而相对的基本平坦的表面被称作为“内表面”，而与其相对的称作为“外表面”。
各个接触片14，16具有沿其长度方向由导电金属片纵向形成的一狭槽22。从而，接触片14，16可作为用于包覆心线(图中未示出)的压力连接的IDC来使用。或者，也可以通过各个接触片14，16的基本平坦的表面与其它触头等进行滑动接触来形成导电性。
连接片之一18具有从基片12的纵长的一端基本垂直延伸的第一部分18a，第一部分与接触片14相平行，并侧向偏移一距离，从接触片14平行延伸的第二部分18b，和用于将第一部分18a与第二部分18b相连的第三部分18c，第三部分在接触片14的表面的垂直方向延伸。因此，在连接片18的第三部分18c处形成一阶梯部分，从而，接触片14被定位在从连接片18的第一部分18a向外偏移一所需距离B的位置上。
另一片连接片20从接触片16处平行延伸，并垂直连接在基片12的另一纵长端上。因此，连接片20上没有阶梯部分。
上述具有相同结构形状的两个触头10组合形成一能够减小邻近的触头之间串话现象的触头对。如图2所示，两个触头10被安装成可使一个触头10的连接片18与另一个触头10的连接片20在不相接触的状态下交叉。注意，连接片20被安置在连接片18的第一部分18a的外表面上，并且两个基片12被基本互相平行地放置在相同的平面上。通过将各个触头10的基片12安置成由纵长方向上的距离B互相隔开的状态，由一个触头10的连接片18支撑着的接触片14和由另一个触头10的连接片20支撑着的接触片16被基本定位在相同的平面上。由于该两个触头10具有完全相同的形状，所有可以将各个触头10的接触片14，16安置在互相相对的两个共用平面上。
根据在这种状态下安置的触头10对，由于连接片18，20的交叉，可以减小触头之间的串话现象。另外，由于交叉在一对触头中出现两次，一个触头10的接触片14，16相对于另一个触头10的接触片16，14的位置在图2中的左侧(例如，输入端)或右侧(例如，输出端)上都变得相同。
本发明的触头除上述形状结构外还可具有各种形状。例如，如图3所示，被支撑在阶梯连接片18上的接触片14可被安置在从连接片18的第一部分18a处向其内表面移动一所需距离的位置上。通过将两个相同形状的此种触头10A以图2所示的类似方式组合，也可以形成一个能减小串话现象，并能避免电线的连接错误的触头对。在这个例子中，其中一个触头10A的无阶梯部分的连接片20被安置在另一个触头10A的连接片18的第一部分18a的内表面上。
另外，如图4所示，连接片18可以具有从基片12的纵长的一端基本垂直延伸的第一部分18a，从接触片14平行延伸的、并与第一部分18a基本安置在相同平面上的第二部分18b，位于第一部分18a和第二部分18b之间的、基本与接触片14平行延伸、并从其偏移一段距离的第四部分18d，和两个第三部分18c，每个第三部分各自在与接触片14的表面垂直的方向延伸、并将第四部分18d与第一部分18a或第二部分18b相连。因而，连接片18在第三部分18c上分别具有两个阶梯部分。从而，在连接片18的外表面上由这些阶梯部分形成一具有一所需深度的凹槽。
通过将两个相同形状的此种触头10B以图2所示的类似方式组合起来，也可以形成一个能减小串话现象，并能避免电线的连接错误的触头对。在这个例子中，其中触头10B的一个无阶梯部分的连接片20被安置在另一个触头10B的连接片18的第四部分18d的外表面侧上。在这种IOB触头中，第四部分18d可从接触片14处向外表面侧偏移。
如图5所示，两连接片18，20都具有阶梯部分。在这个例子中，类似于连接片18，连接片20具有从基片12的纵长的一端基本垂直延伸、与接触片16平行并偏移一侧向距离的第一部分20a，从接触片16平行延伸的第二部分20b，和用于将第一部分20a与第二部分20b相互连接在一起并在垂直接触片16表面的方向上延伸的第三部分20c。接触片16定位在自连接片20的第一部分20a向内间隔一所需距离B的位置上。同时，由连接片18支撑着的接触片14最好定位在自连接片18的第一部分18a向外间隔一所需距离B的位置上。
通过将两个相同形状的此种触头10C以图2所示的类似方式组合起来，也可以形成一个能减小串话现象，并能避免电线的连接错误的触头对。在这个例子中，其中一个触头10C的连接片20的第一部分20a被安置在另一个触头10C的连接片18的第一部分18a的外表面侧上。如果由其中一个触头10C的连接片18支撑着的接触片14和由另一个触头10C的连接片20支撑着的接触片16在维持上述结构关系的同时，被基本定位在相同的平面上，则连接片18的第一部分18a和连接片20的第一部分20a之间的距离大约是图2所示实施例中的距离的两倍，从而提高了抗串话干扰的能力。
在任何一个上述实施例中，基片12，接触片14，16和连接片18，20可具有任何的表面形状。例如，如图5所示，使用了无槽的滑动接触型接触片14，16(即，非IDC型)，或者作为连接片18，20的交叉部分的第一部分18a，20a可具有更窄的宽度。
根据上述实施例，用于端接具有不同极性的电线对的触头对可由两个相同形状的触头组成。在这种结构中，触头对的制造成本与使用不同形状的触头比较起来有所减少。然而，如果不考虑制造成本，如图6所示，可以将如图5所示的触头10c与在连接片18，20中的任一片上不具备阶梯部分的触头10D组合在一起，以形成一可将串话现象减至最小并可避免电线的连接错误的触头对。在这个例子中，触头10D的连接片20被安置在触头10C的连接片18的第一部分18a的外表面侧上，而触头10D的连接片18被安置在连接片20的第一部分20a的内表面侧上。
如图7所示，还可采用触头10E，其特点在于，每片接触片14，16被安置在朝着连接片18，20的外表面侧与连接片18，20的第一部分18a，20a间隔一所需距离的位置上。如图8所示，触头10E可与在连接片18，20中的任一片上不具备阶梯部分的触头10F组合在一起，以形成一可将串话现象减至最小并可避免电线的连接错误的触头对。在这个例子中，触头10F的基片12比触头10E的基片要长，以便触头10F的连接片20，18能被分别安置在触头10F的连接片18的第一部分18a和连接片20的第一部分20a的外表面侧上。
图9和图10所示为本发明具有图1所示触头10的端接连接器24。该端接连接器24具有一由电绝缘材料制成的壳体26，和由壳体26保持着在相互之间有一间距的预定位置上的十个触头。端接连接器24可被当作由一基座支撑在用于一商业建筑或其它地方的电通讯网络的交叉端接中的连接块来使用。
如图2所示，在端接连接器24中，相同形状的十个触头10组合形成五对触头对，以便由互相交叉的触头对的连接片18，20支撑着的接触片14，16分别整齐地安置在基本两个平面上，这两个平面是所有触头对所共用的，并互相相对，如图9所示。因此，端接连接器24可将外部导体的五对接线端连接在被安置于图9所示的上侧(例如，输入侧)上的一组触头上，同时将外部导体的另外五对接线端连接至下侧(例如，输出侧)上的一组触头上。
壳体26具有一限制垂直外围表面的连续侧壁28。凸缘30从该侧壁28的上端侧向凸出，壁的凸起部分32，34在凸缘30侧向延伸并沿触头10的对齐方向交替排列着。凸棱36位于壁的凸起部分32，34的相对表面上，以便由一个壁的凸起部分上的凸棱36和在另一个壁的凸起部分上的两个凸棱36的配合形成用于定位电线(图未显示)的锯齿槽38，40。另外，薄壁42，44从各自壁的凸起部分32，34向内延伸，并在薄壁42和44的相对表面上形成用于容纳触头10的接触片14，16的槽沟46。从壁的凸起部分32延伸的薄壁42终止在离侧壁28下端一预定距离的位置上，以便相应成对的触头10的连接片18，20能够互相交叉(参见图10)。
如上述所描述的，通过采用触头10对，可获得一种端接连接器24，它能够最大程度地减小一对触头中的触头间的串话现象，并能避免错误的触头的电线连接。然而，在这种端接连接器24中，因为所有的触头对具有相同的结构，则出现了这样一个问题，即可能在邻近的触头对之间产生串话现象。为了解决这个问题，如图11所示，具有交叉连接片的、能有效地减小串话现象的触头对48与不具有交叉部分的惯用的触头对50交替排列，以便可在邻近的触头对之间最大程度地减小串话现象。
如图11所示的触头对48具有与图2所示的触头对10相同的结构。同时，形成触头对50的两个触头52是由一具有基本平坦的前表面和后表面的细长的导电金属片做成的。每个触头52具有一中央基片54和两个接触片56，该接触片从基片54两端在相同的基本垂直的方向上直线延伸，以便其基本平坦的表面能互相相对。两个触头52基本安置在间隔一距离的平行位置上，以便各自的接触片56整齐地又对齐地基本安置在两个互相相对的共用平面上。类似于图9所示的多个触头对，触头对48和50的如此安排是为了两组接触片14，16和56被基本分别安置在两个互相相对的共用平面上。
通过将一组交替的触头对48和50安置在壳体26的预定位置上，而不是如图9所示的端接连接器24中的触头10所形成的一组触头对，从而不仅可以减小一对触头中的串话现象，而且可以减小邻近触头对间的串话现象，从而形成了这种能够最大程度地减小总的串话现象的端接连接器。
根据申请人采用各种具有相同尺寸和规格的端接连接器所做的试验，在仅仅由触头对50所形成的惯用的端接连接器中的串话等级为-36dB；在仅仅由如图9所示的触头对48形成的端接连接器中为-40dB；而在由触头对48和50交替排列所形成的端接连接器中为-43dB。从这些结果可以得出，减小串话现象的作用是很明显的。
本发明的端接连接器可由埋置在一任意形状的壳体中而不是在上述壳体26中的各种形状的一组触头形成。图12至14所示的是变化了的由不同类型的、交替排列的触头对所组成的触头排。在图12所示的触头对中，安置在附图近侧的触头对48，50的一组接触片14，16和56是具有狭槽22的IDC型，而安置在远侧的另一组接触片14，16和56是平坦滑动接触型。根据如图13所示的触头排，所有的触头对48，50是由平坦滑动接触型结构形成的。再如图14所示的触头排，安置在附图近侧的触头对48，50的一组接触片14，16和56是具有一悬臂58的平坦滑动接触型，而安置在远侧的另一组接触片14，16和56是具有一狭槽22的IDC型。根据具有悬臂58的接触片，把印刷电路板(图未显示)插入用于容纳触头排的壳体(图未显示)与悬臂58之间，在印刷电路板的印刷电路和触头之间建立起直接的导电。
本发明的作用
从上述描述可明显地知道，根据本发明，提供了一种触头，它不但可以维持在一侧和另一侧的邻近触头之间的相同的相互位置关系，而且可以最大程度地减小邻近触头之间的串话现象。再根据本发明，提供了一种具有这种触头的端接连接器，它可以避免电线的连接错误，并能有效地减小邻近触头间的串话现象，以便可较适合地构成用于商业建筑或其它领域的高速通讯网络。
附图的简要说明
图1
本发明一个实施例的触头的立体图。
图2
成对使用图1所示触头的立体图。
图3
一种有所变化的触头的立体图。
图4
另一种有所变化的触头的立体图。
图5
进一步有所变化的触头的立体图。
图6
成对使用图5所示触头的立体图。
图7
更进一步有所变化的触头的立体图。
图8
成对使用图7所示触头的立体图。
图9本发明的一个实施例的端接连接器的平面图。图10沿图9中的线X-X剖切的横截面图。图11使用本发明的一个实施例的触头的一排触头的立体图。图12使用本发明另一个实施例的触头的一排触头的立体图。图13使用本发明又一个实施例的触头的一排触头的立体图。图14使用本发明再一个实施例的触头的一排触头的立体图。标号的说明10，10A，10B，10C，10D，10E，10F，52触头12，54基片14，16，56接触片18，20连接片18a，20a第一部分18b，20b第二部分18d第三部分18d第四部分22狭槽24…端接连接器26…壳体48，50…触头对