具有兩件式殼體和插入件的模塊插座的製作方法

2023-08-13 09:59:21 1

專利名稱：具有兩件式殼體和插入件的模塊插座的製作方法
技術領域：
本發明通常涉及電信模塊插座，更特別地，涉及一種具有兩件式 殼體和減震插入件的模塊插座。
背景技術：
安裝於印刷電路板(PC板)上的模塊插座(modjack)連接器在 電信工業中廣為人知。這些連接器通常用於兩個電通信裝置之間的電 連接。隨著數據和通信系統的操作頻率不斷增加，以及所傳輸信息的 密度的增加，這種連接器的電學特性變得越來越重要。特別是，應該 保證這些模塊插座類連接器不會對所傳輸的信號具有有害影響，並且 也不會引入額外的幹擾。基於這些要求，人們已經提出了各種提議， 用以將特別是用於通信或者傳輸鏈路的模塊連接器的負面影響最小 化。
當作為乙太網連接器使用時，模塊插座通常從一個電學裝置處接 收輸入信號，然後將相應的去幹擾後的(cleaned up )輸出信號傳輸 到與之耦合的第二裝置。磁路被用在將一個裝置的輸入信號轉移至第 二裝置的輸出信號的過程中，並且在將輸入信號從第一裝置傳輸到第 二裝置的過程中對輸入信號進行去幹擾。目前，模塊插座用單通道鐵 素體節流圏製成。通常這些節流圏是用於各種過濾連接器中的環形的 磁性鐵素體共模節流圏。這些節流圏被用來在差分信號應用中減少不
需要的共模信號的數目。
對於同相干擾信號噪聲組件的消除，美國專利No. 5 ，015,204教導
了使用設置於連接器殼體中的共模節流圏，所述連接器殼體周圍集成 地環繞有RJ-45模塊插座連接器的接觸導線。在該設計中，儘管其中 只使用了兩個信號導線，所述共模節流圏佔據了連接器殼體的相當大 的一部分。進一步地，各導線需要一定的剛性來提供彈性力以持續地促進與相關聯的模塊插頭連接器的穩固接觸。可惜的是，這會使得制 造條件複雜化，特別是在剛性的金屬線必須被彎曲環繞在節流線圈的 導電芯周圍，並且整個裝置必須被放置於模塊插座的殼體內的情況下。
更特別地，製造中的困難在於目前可獲得的模塊插座都是用單個 框架結構形成。這就是說，所述模塊插座包括中空的盒狀殼體，所述 殼體被形成為單件的組件。磁體、節流線圏和其他過濾組件於是通過 相對窄的開口被放置於框架內。這些組件隨後使用矽膠而被密封，所 述矽膠必須再一次通過相對小的開口被應用於模塊殼體中。
因此，可以得知組件的插入和密封是困難的，因為單件的模塊插 座的殼體內部是相對難以進入的。進一步地，如果電路中應用了不平 衡的直流電，那麼已知模塊插座設計中的節流圈的性能會被極大地削 弱。因為鐵素體芯的飽和度，這可能在乙太網供電類型的應用中削弱 節流圏的性能。

發明內容
為了提供 一 種能夠避免現有技術的問題、能夠提高性能和簡化制
造的磁濾模塊插座(magjack)，本發明提供一種模塊插座系統，所 述插座包括兩個組件殼體半部，所述組件殼體半部被構造為4皮此對 接。可包括多通道節流圈的過濾組件或者過濾磁體被放置於殼體的任 一半部或者兩個半部內，並在裝配之前被密封。在兩個半部之間還放 置有減震插入件，以保護位於組件殼體內的任何過濾組件或者裝置。 所述殼體的兩個半部於是被結合在一起形成已裝配組件的外殼或者 殼體。


結合附圖，本發明的各種其他的目的、特徵和附帶的優勢將會變 得更加清楚明白且有益理解，在全部的幾張附圖中，相同的參考標記 表示相同的或者相似的部件，其中
圖1為根據本發明一實施方式的模塊插座的前立體圖；圖2為圖1的模塊插座移除了外部屏蔽罩的部分分解圖3為圖2的模塊插座的後立體圖4為圖3的模塊插座移除了內部模塊的部分分解圖5為單個內部模塊的立體圖6為圖5的內部模塊的分解圖7為圖6的內部模塊的組件殼體的分解圖，顯示了噪聲減少組
件；
圖8為用於變壓器繞線裝置的接線圖； 圖9為用於變壓器和節流圏繞線部件的接線圖； 圖10為用於PoE節流圏繞線部件的接線圖； 圖11為內部模塊的殼體的部分裝配立體圖，在所述殼體中插有 噪聲減少組件；
圖12為內部模塊的殼體的部分裝配立體圖，在所述殼體中放置 有減震插入件；以及
圖13為圖6的組件殼體完全裝配的截面圖。
具體實施例方式
圖1示出了本發明一示例性實施方式在其完全裝配形式下的前 側。如圖所示，磁濾模塊插座100為一種多輸入、層疊式插座，用於 容置多個乙太網或者RJ-45類型的插頭(未圖示)。磁濾模塊插座100 包括磁濾模塊插座殼體102和前側開口 103,所述磁濾模塊插座殼體 102由諸如填充有30%玻璃的PBT或者其他類似材料的絕緣材料制 成，所述前側開口 103:帔構造為容置乙太網或者RJ-45類型的插座(未 圖示)。磁濾模塊插座IOO被安裝於電路板104上。金屬的或者其他 導電的屏蔽罩106被用來環繞在磁濾模塊插座殼體102的周圍，用作 屏蔽射頻(RF)和電f茲幹擾(EMI)的目的以及^是供接地。應該注意 到當只需要單個單元的磁濾模塊插座的情況下，也可能採用相似的結 構。
如圖2所示的屏蔽罩106被構造為能夠在磁濾模塊插座100被裝 配並安裝到電路板104上之後安裝在磁濾模塊插座100上。屏蔽罩106包括前屏蔽罩106a和後屏蔽罩106b。當屏蔽罩106裝置被放置 於圍繞磁濾模塊插座100並位於電路板104上的位置中時，這些可連 接的屏蔽罩通過互鎖的突出部108、 IIO彼此接合併固定在一起。屏 蔽罩106a、 106b中的每一個包括引導柱112、 114,所述引導柱112、 114被放置於電路板104上的通孔116內。如圖3所示，示例的磁濾 模塊插座殼體102的後部包括相對較大的開口 115，所述開口 115的 尺寸和形狀被形成為容置內部部件模塊118 (如圖4所示)。這些模 塊118提供用於接合乙太網插頭的物理接觸，並且提供插座的電學功 能，諸如乙太網供電(POE)。本模塊系統的一特別優勢是整個磁濾 模塊插座IOO根本不需要與相同的內部部件模塊或者與不止單個的 外部模塊在板上組裝。這有助於保持低的製造成本，並有助於製造商 根據客戶的需要定製所述磁濾模塊插座。
圖5示出了部件模塊118的外部的詳圖。所述模塊118包括電連 接至頂部印刷電路板(PCB) 122的接觸模塊120。所述頂部PCB 122 安裝至組件殼體126,所述殼體126包括磁路和過濾組件。組件殼體 126隨後被安裝到底部PCB124上。
如圖6更清楚示出的，接觸模塊120包括頂部接觸裝置121a和 底部接觸裝置121b,用於提供層疊式的或者雙層的插座功能。頂部 接觸裝置121a提供物理和電學的界面，包括向上延伸的接觸端子 128,用於與乙太網插頭相連接。底部接觸裝置121b被物理連接到頂 部接觸裝置121a，並包括向下延伸的接觸端子130，所述底部接觸裝 置121b在單個埠的磁濾模塊插座的結構中也可以被省略。接觸端 子可以由具有導電性的任何材料製造，並且至少稍微有點延展性，這 樣可形成特定的形狀。接觸模塊120通過導線132被功能性地連接到 頂部PCB 122上，導線132被焊接或者通過其他手段被電連接到頂部 PCB焊盤134上。
頂部PCB 122和底部PCB 124包括電阻、電容和其他與節流圏相 關聯的組件，以及位於組件殼體126內的變壓器，所述頂部PCB122 和底部PCB 124共同包括磁濾模塊插座的過濾電路。
圖7示出了在本發明第一方面中的組件殼體126。如圖所示，組件殼體126為具有用於固定》茲體151或者過濾組件的右殼體136a和 左殼體136b的兩件式裝置。組件殼體126中還設有用於緩沖磁體的 減震插入件150。如圖所示，右殼體136a和左殼體136b優選地物理 上相同，用於減少製造成本和增加裝配容易度。鎖扣138a從每個殼 體的右側壁142、 144延伸。優選地，每個殼體由30%玻璃纖維(GF) LCP的塑料樹脂或者其他類似的材料形成。鎖扣138a包括孔139， 所述孔139與每個殼體的左側壁140、 146上的相應的肩部138b相接 合。肩部138b被構造成當其從殼體136a的開口 140移開時高度逐漸 增加然後突然向下終止的斜坡。每個殼體136a、 136b被形成有大的 開口 140，類似於無蓋的盒子。這個開口使得過濾磁體151能夠被容 易地放入每個半部中。這樣會提高製造的效率。
磁體151提供阻抗匹配、信號整形與調節、高壓絕緣和共模噪聲 減少。這在例如使用非屏蔽雙絞線(UTP)傳輸電纜的10/100 Base-T 乙太網中是必需的。所述UTP線易於受噪聲影響，其會導致傳導的 和輻射的噪聲發射。所述磁體有助於過濾掉噪聲，提供優良的信號完 整性和電絕緣。
磁體151包括變壓器芯158、 PoE節流圏芯156和變壓器節流圏 芯152。對於10/100 Mbps的通信來說，使系統通過FCC測試的共才莫 節流圏是必要的。所述節流圈對共模噪聲呈現高阻抗，但是對差模信 號卻呈現低阻抗。優選地，傳輸和容置通道具有節流圏，在此兩個節 流圏被直接接線到RJ-45連接器。另外一個考慮是傳輸通道和容置通 道之間的交調(crosstalk)。交調可能在電磁兼容(EMC )測試的過 程中造成問題。相應地，在兩個通道之間具有屏蔽罩的磁體能夠將交 調最小化。另夕卜，由於PoE磁濾模塊插座中存在額外的直流電流，PoE 系統需要可調整大小的共模節流圈。
由於上述需求，本發明提供了 一種獨特的變壓器和節流圏的結構 來使得在現有可獲得的所有通信系統中的磁濾模塊插座起到合適的 作用。如示例的實施方式所示，磁體151包括多個芯裝置。第一個是 標準的或者非PoE芯裝置153，第二個是PoE芯裝置157。每個殼體 136a、 136b容置並儲存一個標準的芯裝置153和一個PoE芯裝置157。兩種類型的芯裝置包括一對變壓器芯158，例如那些由Steward 所出售的、部件號為46TOI45-00P的變壓器芯。同樣也是由Steward 所出售的、部件號為28N0277-11P的變壓器節流圈芯152位於變壓器 芯158的頂部。應該注意到，這個示例的實施方式中所使用的變壓器 節流圈芯在可稱作"雙環孔"的結構中包括兩個孔154a、 154b。通過提 供兩個孔154a、 154b，該芯能夠支撐多個變壓器通道。在此示出了兩 個通道，但是如果有需要，還可以提供額外的通道。
因為相對於兩個分開的節流圈只需要單個部件，雙環孔結構的使 用降低了材料的成本，並為多通道的應用提供好的方案。應該注意到， 從功能上來說，使用 一對分離的單孔節流圈芯能夠具有相同的效率， 但是可能會增加成本。在另一個示例的實施方式中(未圖示)，PoE 芯可以從中心分離，這樣在兩個孔154a和154b之間延伸有一個細長 的縫隙。這種結構的特別優點在於能夠使巻繞過程可自動化。
PoE芯裝置157還包括用於對PoE系統的增加電流提供必要尺寸 的PoE節流圈芯156。這種PoE變壓器芯同樣也可以從Steward獲得， 部件號為28TOI55-00P。圖8 10分別示出了變壓器繞線裝置、變壓 器和節流圏繞線部件以及P o E節流圏繞線裝置的接線圖。
圖11和12示出了組件殼體126是如何裝配的。首先，磁體151 的芯裝置被導線包裹，如圖8 10所示。然後，每個殼體136a、 136b 容置兩個芯裝置，包括標準的芯裝置153和PoE芯裝置157。橡膠減 震插入件150被放置在殼體之一 136a中。所述插入件150的大小使 其一部分能部分地從殼體的開口處延伸出去(如圖12所示)。
當殼體136a、 136b被結合到一起時，鎖扣138a輕微地向外彎曲 並上移到肩部138b的斜坡部分。當鎖扣138a橫穿斜坡138b的後邊 緣後，鎖扣孔139與肩部138充分接合在一起。鎖扣139通過肩部 138b後部的平坦端部被穩固地固定在適當位置。
在殼體136a、 136b裝配後，減震插入件150壓靠磁體151 。如圖 13所示，插入件150變形至填滿各種變壓器和節流圏(例如變壓器 芯158和變壓器節流圈芯152)之間的空間和狹縫。所述插入件150 還將這些組件壓靠在它們各自的殼體的內部側壁上，來防止可能會使組件破裂或者導致線圈破裂的突然的或者猛烈的移動。因此，可以由
多孔矽樹脂橡膠或者其他柔軟材料製成的插入件150提供了組件可 能需要的軟緩沖。
儘管本發明根據現有優選的實施方式被描述，但是應該理解到， 這樣的公開不能被理解為限制。本領域的技術人員在閱讀上述的公開 內容後，會清楚地知道各種變化和改進。因此，所附的權利要求書應 該被解釋為覆蓋落入本發明的本質精神和範圍內的所有變化和改進。
權利要求
1、一種模塊插座，包括殼體，其具有第一和第二部分，其中，所述第一和第二部分被構造成互相接合以形成盒狀的外殼，該外殼內具有用於容納一個或者多個組件的腔室，以及用於容置可配對的連接器的開口；多個接觸端子，其安裝於殼體內，當可配對的連接器被插入到模塊插座的殼體內時，所述接觸端子用於接合可配對的連接器的接觸端子；以及過濾裝置，其包括一個或者多個過濾組件，所述過濾組件位於模塊插座的殼體的腔室中，用於過濾多個接觸端子中的至少一個接觸端子上的信號。
2、 根據權利要求1所述的模塊插座，進一步包括位於第一和第 二殼體部分之間的插入件，用於保護所述過濾裝置不受機械力影響。
3、 根據權利要求2所述的模塊插座，其特徵在於，所述插入件 由彈性材料形成，當第一和第二部分接合時，所述插入件壓靠固定所述過濾裝置。
4、 根據權利要求1所述的模塊插座，進一步包括用於在模塊插 座殼體中固定所述過濾組件於適當位置的化合物。
5、 根據權利要求3所述的模塊插座，其特徵在於，所述彈性材 料為橡膠。
6、 根據權利要求5所述的模塊插座，其特徵在於，所述橡膠包 括多孔矽樹脂橡膠。
7、 根據權利要求4所述的模塊插座，其特徵在於，固定的所述 化合物包括密封材料。
8、 根據權利要求6所述的模塊插座，其特徵在於，所述密封材 料為矽膠化合物。
9、 根據權利要求1所述的模塊插座，其特徵在於，所述過濾組 件包括至少 一個變壓器節流圏芯。
10、 根據權利要求9所述的模塊插座，其特徵在於，所述變壓器節流圏芯包括兩個孔。
11、 根據權利要求IO所述的模塊插座，其特徵在於，所述變壓 器節流圏芯包括在兩個孔之間延伸的縫隙。
12、 一種裝配模塊插座的方法，包括形成具有第一和第二部分的殼體，其中，所述第一和第二部分被 構造成互相接合，以形成盒狀的外殼，該外殼內具有用於容納一個或 者多個組件的腔室，以及用於容置可配對的連接器的開口 ；安裝多個接觸端子於殼體內，當可配對的連接器被插入到模塊插 座的殼體內時，所述接觸端子用於接合可配對的連接器的接觸端子； 以及在模塊插座的殼體的腔室中放置包括一個或者多個過濾組件的 過濾裝置，用於過濾多個接觸端子中的至少一個接觸端子上的信號。
13、 根據權利要求11所述的方法，進一步包括從橡膠材料形成 插入件，並且當所述第一和第二部分接合時，將所述插入件壓靠固定 在所述過濾組件上的步驟。
14、 根據權利要求12所述的方法，進一步包括利用至少一個變 壓器節流圏芯作為 一 個過濾組件的步驟。
15、 根據權利要求14所述的方法，進一步包括形成具有兩個孔 的變壓器節流圏芯的步驟。
16、 根據權利要求15所述的方法，進一步包括在變壓器節流圏 芯的兩個孔之間延伸形成縫隙的步驟。
17、 一種組件殼體，包括第一殼體部分和互補且互鎖的第二殼體部分，每個殼體部分都包 括當殼體部分互鎖時形成中空腔的腔室；芯裝置，包括變壓器芯和變壓器節流圈芯，用於過濾信號，所述 芯裝置的尺寸和形狀被構造成能容置於第一殼體部分的腔室內；以及柔性插入件，用於在殼體部分被互鎖時填滿所述中空腔，以防止 芯裝置的移動。
18、 根據權利要求17所述的組件殼體，其特徵在於，所述柔性 插入件由橡膠化合物形成。
19、 根據權利要求17所述的組件殼體，其特徵在於，所述變壓 器節流圏芯被構造成具有多個孔。
20、 根據權利要求19所述的組件殼體，其特徵在於，在一個或者多個孔之間延伸有縫隙。
全文摘要
一種模塊插座系統，其中插座包括具有腔室的兩個半部，所述半部被構造成彼此相對接。過濾組件放置於殼體的任一半部或者兩個半部的腔室內，並且在裝配之前被密封。在兩個半部之間隨後放置有減震插入件，以保護位於磁濾模塊插座的殼體內的任何過濾組件或者裝置。所述殼體的兩個半部然後被結合在一起形成外殼或者殼體。
文檔編號H01R13/719GK101536272SQ200680056321
公開日2009年9月16日 申請日期2006年11月13日 優先權日2006年11月10日
發明者彼得·拉瑟, 揚·馬古利斯, 約翰尼·陳 申請人:莫列斯公司