具有可移除外部负载条的电连接器及其使用方法
阅读说明：本技术 具有可移除外部负载条的电连接器及其使用方法 (Electrical connector with removable external load bar and method of use ) 是由 罗伯特·W·苏利凡 于 2015-05-04 设计创作，主要内容包括：本申请案针对于一种具有可移除外部负载条的电连接器及其使用方法。用于以太网电缆的电连接器具有具前部端壁的伸长空心外壳,所述前部端壁必须正确地装配于配合连接器中的开口内,其中所述前部端壁具有必须经切断以适合所述配合连接器的经加厚外部分,且其中所述经加厚部分是与所述壁整体形成,使得其在被切断时继续支撑所述壁。(The present application is directed to an electrical connector with a removable external load bar and method of use thereof. An electrical connector for an ethernet cable has an elongated hollow housing with a front end wall that must fit correctly within an opening in a mating connector, wherein the front end wall has a thickened outer portion that must be cut to fit the mating connector, and wherein the thickened portion is integrally formed with the wall so that it continues to support the wall when cut.)
分案申请的相关信息
本申请是申请日为2015年5月4日、申请号为“201810109054.X”、发明名称为 “具有可移除外部负载条的电连接器及其使用方法”的发明专利申请的分案申请，而201810109054.X号发明专利申请又是申请日为2015年5月4日、申请号为 201510222220.3、发明名称为“具有可移除外部负载条的电连接器及其使用方法”的发 明专利申请的分案申请。
本申请案主张来自2013年08月19日提出申请的本人的美国临时申请案 S.N.61/959,189的优先权。
技术领域
本发明针对于电连接器。
背景技术
罗伯特W苏利文(Robert W Sullivan)的本申请案描述及主张对本人的先前颁发的 第6,017,237号美国专利以及第5,996,224号及第6,105,229号专利中所展示的发明的改 进。所述专利中获得专利的产品为公型RJ45连接器，来自电缆的八个电线及相关联压接与剪切工具插入到所述公型RJ45连接器中。当连接器外壳经压接以固定电线的内部 位置时，其内部所含纳的电接触刀片还采取其中其将配合地啮合相关联母RJ45连接器 的插座中的对应接触件的刀片的位置。过去十年以上，本人的所引用专利中所揭示的八 电线连接器系统已在本人的商标EZ-RJ45下销售且遍及全世界用于以太网电缆系统中。 这些物项的独特性及新颖性尚未受到挑战。
所述专利中所展示的发明的一个重要特征为电线以一方式布置于连接器内侧以便 最小化在相应电线对上发射的数据流之间的干扰或串音。另一重要特征为其中允许插入 到连接器中的经颜色编码电线从其前端向外突出使得技师可观看经颜色编码电线以在将其突出端切断之前验证其正确相对位置的方法。所述发明的又一特征为连接器组合件及其相关联压接与剪切工具的布置使得在压接塑料连接器以将电线固定于其在连接器 内侧的位置中的同时进行金属接触件到连接器外壳内侧的电线中的经驱动啮合及突出 电线端的切断与割断。
随着用于高速数据发射的电组件被制作为越来越小，数据速率、封包、频率及速度增加，且对应电线变得越来越大，建立严格标准以确保其恰当性能已变得有必要。FCC 条例及其它工业标准需要精确构造及尺寸。连接器外壳必须由充分可成型及可变形的可 注射成型材料(例如GE Lexan材料)制成以捕获电线并将电线保留于其内侧。同时，外壳 必须具有充分刚性以可靠地将电线及其相关联接触刀片支撑于精确正确位置中，以便与 母RJ45连接器的插座中的相关联接触元件配合。又一要求为所利用的可成型材料必须 满足保险商实验室的消防安全标准及其它国际物理、电、质量及性能测试标准。
本人的先前专利的图式展示本人的EZ-RJ45连接器在其已销售且目前正在销售时的 许多重要细节，所述图在本人的三个先前专利中的全部三个专利中相同。为了便于参考， 本人的先前专利的特定图此处再现为如下：
还存在此处未完全复制但应理解的本人的先前专利的图式中所展示的其它重要细 节。
如本人的先前专利的图5中所展示的连接器20(此处再现为图3)具有伸长空心塑料 外壳22。经绝缘电线16进入其开口的后部端24且在内侧的经引导路径中并穿过外壳延伸。在外壳内，具有经尖锐化下部端的金属接触板36随时准备刺穿对应电线的绝缘部 且与对应电线进行稳固电接触。相关联压接与剪切工具的上钳口50具有将向下驱动金 属接触板36到正确位置中以使其前部边缘配合地啮合母RJ45连接器的插座中的对应接 触件(未展示)的向下突出部56。电线16的端将不啮合母插座中的任何接触件。
如本申请案的图4[本人的先前专利的图6]中所展示，压接与剪切工具具有将在压接与剪切操作期间提供外壳22下方的支撑的下钳口70。本申请案的图1及2展示在外 壳22下方纵向延伸的控制突片30。控制突片30的前部端必须满足FCC标准所规定的 形状及尺寸标准以便将连接器正确地定位于母连接器(未展示)的插座内。控制突片30的 外端部分还在外壳22的前部端处提供小的砧座42，在向下按压压接与剪切工具50时， 抵靠所述砧座剪切及切割突出电线端中的六者。
在如本人的先前专利中所展示的本人的EZ-RJ45中，外壳22的前端壁大部分为闭合的，但具有开口42以便八个电线突出。在所述前端壁中还存在部分地被接触刀片36 占据的狭槽或凹槽，但外壳的前部端处的刀片36的横向边缘不延伸到外壳的前面。而 是，其从前端表面向后凹入。为了允许将母插座(未展示)的接触刀片引导到所述狭槽或 凹槽中以与接触刀片36的横向边缘进行面对面接触，此为必要的。母插座(未展示)的配 合接触件为将进入所述狭槽或凹槽以完成连接器的电路的突出接触刀片。电线16在其 被切割之后的裸露端不啮合母连接器中的任何接触件。
当将工具50、70致动以进行压接与剪切操作时，其切割刀片60擦过外壳22的前端。在如本人的先前专利中所展示的本人的EZ-RJ45连接器中，八个突出电线16中的 六者--电线编号2到7—在砧座42上方自由地浮动且被压接与剪切工具50、70可靠地 一致割断。此原因为连接器控制突片30必须具有完全正确尺寸以便精确地装配于其形 状及尺寸由FCC或工业标准规定的插座内。控制突片30足够宽以提供仅用于电线2到 7的支撑砧座。因此，技师使用本人的EZ-RJ45系统来在连接器外壳已被压接且其它电 线已被割断之后通过手完成割断电线1及8的末端的工作是本技术领域中的惯例。本人 的EZ-RJ45连接器中所使用的电线通常为CAT 5电缆的AWG大小24，其具有依据相 应标准的可靠数据发射速率。
如本人的先前专利中所展示，八个电线16将穿过其突出的开口44在外壳20的前部端面的下部部分中。用于接触刀片的狭槽或凹槽在连接器外壳20的前端壁的上部区 中，且在用于电线的水平开口行44与用于接触刀片36的狭槽或凹槽之间存在垂直间隔。
现有技术还包含第CN2854844Y号中国专利、1997年颁发的第5,601,447号美国专利及2005年颁发的第6,905,359号美国专利。
母RJ45连接器的接触刀片(未展示)精确地与接触刀片36的前部边缘配合是有必要 的。对于本人的EZ-RJ45连接器系统的实地经验及抱怨已展示需要经改进性能。剪切与压接工具50、70的操作经常趋向于致使塑料外壳20扭曲，使得电线与接触件不精确地 维持于其所要的尺寸稳定位置中。存在数个不同的可导致此结果的力：
1.克服安放刀片36的摩擦的滑动接触力；
2.绝缘位移力IDC。此为将金连接器接触刀片36推动到电线绝缘塑料涂层中且与铜 电线配合所花费的力。
3.切割电线力–切割电线2到7所需的剪切力；
4.切割刀片使问题加剧的任何钝度。
5.由于如本人的先前专利中所展示的刀片60为自由浮动的，因此刀片的任何不对准 也使问题加剧。
所有这些力趋向于以不合意的方式推动、扭曲连接器外壳且使连接器外壳变形。此 可产生需要丢弃的FCC非合格连接器，而导致时间及金钱的损失。
由于本人的产品需要手动切割电线1及8，但通过压接与剪切工具切割及剪切电线中的所有八个电线以避免技师的额外手动工作步骤也将为合意的。
发明内容
本人的本发明的第一主要概念是使用具有AWG大小23的较厚绝缘部的电线且使每一经扭曲对保持于其经扭曲状态中尽可能接近于将导电地啮合其相应电线的金属接触 件对以便改进连接器的电性能及数据发射速率。
本人的发明的第二主要概念是提供一种经加厚前端壁(外部负载条或加强件)。连接 器外壳的外尺寸必须限于符合法律及工业标准，且较大电线必要地需要形成连接器外壳 的塑料材料量的减少。外部负载条(或加强件)机械地支撑连接器外壳及其所含纳的电线 两者，且接着被连同突出电线端一起切断以便允许公连接器与相关联母连接器恰当地配 合。
本人的本发明的第三主要特征是一种方法，其不仅出于颜色比较的目的而允许突出 电线对的外端从连接器的前面伸出，而且还允许在电线的仍扭曲的状况下拉动及张紧电 线且在其被切断之前使其尽可能接近于其分别相关联的接触刀片。此方法帮助改进电性 能的质量及增加数据发射速率。
根据本人的本发明，用于突出电线的孔以及用于接触刀片的狭槽或凹槽以大体相同 方式提供于经加厚前端壁中，如本人的先前专利中所展示。然而，前壁的包含其中形成用于突出电线的水平开口的区的经加厚部分(外部负载条)不包含将接纳母插座的接触刀片的狭槽或凹槽。
当本人的新发明的经修改压接与剪切工具割断电线的突出端时，其同时切断前端壁 的不希望的厚度(外部负载条或加强件)。加强件或负载条是与外壳的前部端壁整体地形 成。因此，当刀片起作用以割断加强件或负载条时，所述加强件或负载条继续提供对外壳的前端壁的稳定化支撑直到切割刀片的动作完全完成且加强件或负载条已从连接器 外壳完全断裂为止。
借助前端壁的此经加厚或加强件部分，外壳22在电线被割断之前、在其期间及在其之后更好地支撑电线及用于接纳接触刀片的狭槽或凹槽两者。
因此，在切断电线的所暴露端时，本人现在同时割断端壁的经加厚或加强件部分，从而留下连接器外壳的足以维持电线16及接触刀片36两者的正确空间位置的薄前端 壁。连接器接着正确地装配于其在相关联母插座或端子板中的经分配空间内。
换句话说，通过将外壳22的前端壁加厚，本人现在最初使连接器太长而不能装配于其在插座或面板中的所规定空间内。但通过在压接连接器外壳且迫使接触件36成其 与相关联电线16的导电啮合时割断前壁的过度厚度，本人减小连接器外壳长度，使得 其正确地装配，并且还改进正确地端接连接器的最终结果。
本人在连接器外壳22内侧提供水平引导路径以准许各自呈错列关系的四个电线的 两个水平行插入到连接器中且穿过连接器。外壳22的前端壁中的孔或开口接着呈两个单独行，每一行中有四个孔或开口。邻近孔接着趋向于稍微彼此重叠或合并。
本人的本发明的另一及相关特征是修改压接与剪切工具，使得其在压接操作的同时 非常肯定地割断所有突出电线端。本人通过将一对短支柱添加到压接工具50、70的下钳口70的横向端而实现此特征。这些支柱以及控制突片30接着提供经扩大且充足砧座 表面42以便割断包装于塑料中的所有电线端；首先割断上部水平行中的四个电线端， 且接着割断下部水平行中的四个电线端。
本发明的又一特征是本人还提供用以控制切割刀片的向下移动的一组引导件及跨 越邻近于连接器外壳的前壁的外部负载条的上部表面横向延伸的凹槽以在切割刀片60在其切割动作中被向下推动时引导所述刀片的边缘。
这些改进的目标是提供一种适于与CAT 6、CAT 6A及其它以太网电缆以及未来较大电线及标准一起使用的连接器，以便以10千兆赫的数据发射速率以及未来发射速率 及应用可靠地操作。
附图说明
图1到4提供为本人的先前专利中的特定图的完全相同副本，其为了提供用于描述本人的本发明的恰当基础而为必要的。
图5是本人的经修改连接器外壳及外部负载条的前端立面图，其展示未装载有电线 的空连接器；
图6是在图5的线6–6上截取的立面横截面，其展示其中外部负载条在其前部端 壁上的空连接器外壳；
图7是装载有电线的连接器外壳的侧视立面图；
图8是类似图7的图式，但额外有展示将如何进行压接与剪切操作及外部负载条与其经包装电线的分离的示意性指示；
图9是展示外部负载条在其已与连接器外壳分离之后且仍保留其的仍保持包装于其 中及从其突出的经绝缘电线的伴随负载的侧视立面图；及
图10是经装载连接器外壳在外部负载条已被切断而暴露经绝缘电线的裸露端的前 端立面。
具体实施方式
如图5及6中所展示，经修改连接器外壳122具有形成为其前端壁128的整体下部部分的经加厚加强件100(另外称为外部负载条)。水平行的四个上部孔145及水平行的 四个下部孔144穿过加强件的固体材料而形成。如图5中最佳看出，所述行的所述孔为 错列的，且趋向于混合或合并在一起。加强件100具有由编号104识别的平面底部表面。 在剪切操作期间，加强件100将支撑于那个底部表面104上，所述底部表面又将搁置于 砧座上。在下部孔144下方存在形成底部表面104的塑料材料薄层。
在外壳122的前壁上，如图5中最佳看出，在加强件100上面存在上部垂直区132，用于接触刀片36的狭槽或凹槽130位于所述上部垂直区中。这些狭槽中有八个狭槽用 以容纳八个接触板36。图6的横截面图展示占据对应狭槽或凹槽130的一个接触刀片 36。
如图6中所展示，连接器外壳122的底部壁指定为124且其底部表面指定为126。 当将连接器装载电线时，其将在延长空心连接器外壳的长度的适合引导路径中且还将延 伸穿过孔144、145并从加强件100的前侧向外突出。
由于图6为横截面图，因此其展示接触刀片36中的一者占据狭槽130中的对应一者。
也如图6中所指示，加强件100的塑料材料与外壳122的前端壁128整体形成。此 为极其重要的，这是因为当切断加强件100及其所含纳的经包装电线时，所述加强件继 续机械地支撑前端壁128直到剪切完全完成为止。
如图6中所展示，加强件100的上部表面具有紧密邻近连接器外壳的平面上部面132 的小凹槽102。所述凹槽的目的是在将要切断加强件及电线端时引导切割刀片60的动作。
现在参考图7，其展示在装载有经绝缘电线时的连接器外壳。电线16以足以从加强件100的前侧突出至少数英寸的握持长度的长度从传入电缆抽出。此允许技师在进行压 接与剪切操作之前将电线拉紧。连接器外壳内侧的电线的紧密度改进连接器的电性能。
图8以较小比例再现图7的经装载外壳，以提供用以示意性地图解说明将如何进行压接与剪切的空间。外壳上面的手动工具300向下驱动箭头301、302及303。箭头301 表示以本人的先前专利中所展示的方式对塑料外壳的压接。箭头302表示将所有刀片36 驱动为与对应接触刀片电啮合的刀片驱动器。且箭头303表示将切断加强件100及其经 包装电线两者的切割刀片60。图式的左下角中所展示的块42表示支撑加强件100的底 部表面104且刀片60将在其切割行程结束时啮合的砧座。
如图9中所展示，加强件100在与外壳的前壁128分离之后仍使其经绝缘电线16 的负载保留从其前侧突出。其接着不再被需要且可被处理掉。
如图10中所展示，移除加强件100留下其中清楚地可见经绝缘电线的裸露端的裸露的前壁128。电线端不突出且必须不突出，否则将存在与母连接器电啮合的危险。为 实现连接器的适当电功能，所述情况一定不能容忍。移除加强件使外壳122的大小及形 状返回工业及FCC标准，以便正确地与母RJ45连接器配合。
操作方法
如上文所描述，本发明的经修改连接器外壳制成为加强件或外部负载条为其整体形 成的部分。四对经绝缘电线插入到外壳122中且穿过所述外壳并且穿过加强件中的上部及下部孔144、145。引导电线对的方式使得每一对的一个电线穿过上部孔145突出，且 每一对的另一电线穿过邻近下部孔144突出。
在剪切加强件及经包装电线端之前，技师将检查电线的颜色编码以验证其正确位置。技师接着优选地通过拉动电线对中的每一者的突出端而拉伸所述电线对。这样做的 目的是使连接器内侧的每一电线对尽可能接近于分别相关联的接触刀片。此对于最大化 连接器的电性能为基本的。
本人已修改本人的压接与剪切工具50、70以提供延长砧座42的端的两个小支柱使得所有八个电线将在切割刀片60的单遍次中被切割。加强件直接安放在砧座上，在其 底部表面与砧座之间不存在空间。在底部行的孔下面存在显著厚度的塑料材料。当剪切 发生时，刀片60首先切割上部行145中的所有电线，且接着切割下部行144中的所有 电线。
在剪切完成之后，加强件–其现在从前壁128拆离–可被处理掉。接着，使连接器外壳122移动成与相关联母插座配合啮合，从而使母插座的接触插脚与接触刀片36啮合。 在需要或期望的情况下，可接着进行性能测试。
虽然本人已详细地描述本人的发明以便符合专利法规的要求，但将理解，本人的保 护范围将仅根据所附权利要求书来判定。
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