[发明专利]插头和插座

说明书

背景

本发明涉及用于数据传输和/或电力供应的插头，并且涉及用于将插头插入其中的插座。

存在本发明可适用的很多不同的插入式连接器，包括但不限于以太网型连接器和USB连接器。注意，如上所述的以太网连接方法通常使用标准8P8C连接器，其不严谨地但错误地被数据通信行业称为‘RJ45’。实际上，RJ45描述了具有用于电话应用的特殊配线布置的8P2C的很少使用的键控变体。

现有技术

从DE-A-10053843（西门子AG）中已知，给以太网插入式连接器提供用于提供电压源的独立接触元件。在该发明中，电压源由位于插座的外表面上的触头提供。因此，相应的插头需要附加的连接器与电压源连接。对此的问题是插头和插座均被扩大，因此与现有的装置不再是可互换的并且制造额外元件的成本很高。

另一发展在提供电源同时维持标准插头和插座设计的WO-A1-02067387（西门子AG）中被公开。两对协同操作的连接器被设置在插头和插座的连接面上。以与数据连接器相同的方式来设计这些电力连接器，即，当插头插入插座中时，插头中的凹槽接纳设置在插座中的向外延伸的弹簧触头。

虽然与早期进展相比该改进提供了成本上的减少，但是由于额外的弹簧触头的设置，没有提供新插座和现有插头之间的完全的可互换性，在现有插头中没有设置对这些弹簧触头的相应凹槽。因此，现有插头完全插入新插座是不可实现的，因而可能导致松散的连接。

US 4869677（Teradyne公司）描述了两部分连接器，其在底板印刷电路板（PCB）和子‘PCB’之间提供电连接，电力可以通过两部分连接器被传送。连接器的一部分在一个侧壁上承载触头，并且连接器的另一部分在面向外的壁上承载相应的触头。

将两对相对的触头合并到插头或插座中用于除了电力供应以外的目的是已知的。例如，这样的设备在US 4813890（西门子AG）、US 5415570（AT&T）和EP 0891017（Framatome）中被描述，这些专利申请均公开了提供电屏蔽的触头对。

在US 5415570（AT&T）中的设备提供了数据连接，以及在US 5356300（Whittaker公司）中示出的布置描述了被用作接地触头的触头对。

通用串行总线（USB）连接器的使用的一些实例包括：无线因特网接入和打印机连接。虽然这些提供了用户预期的所需速度，但可能有这样的技术的安全性的问题和来自局部区域中的其它无线网络的干扰。由于在这样的系统的电磁辐射中的可能的增加，关于无线技术的使用也产生了与健康相关的顾虑。

因此，本发明的一个目的是，通过使用被设置在装置上的现有以太网端口位置提供可靠且可接受的数据传输速率但使连接器与在装置的不同零件之间的敷设电缆内的电力和/或光学数据能力相配，来提供对这些无线技术的使用的可接受的可选方案。

本发明的一个目的是提供插头和插座或者插入式连接器，其可以与现有的标准插头和插座故意地不可互换，并且可以具有在插头和插座之间的至少一种形式的连接。

本发明的另一目的是为了用来分配电力和数据的目的而提供用于在外部环境和用户界面中间使用的连接器系统。

发明概述

按照本发明的第一方面，提供了适合于与电缆连接的插头，插头具有通常矩形的横截面并且形成所需尺寸和布置成由插座中的孔接纳，特征在于，在插头的相对（侧向）面上提供导电材料的区或层用于将电流传输到电缆或从电缆传输电流。

因为一般在使用中插头被连接到电缆，应当理解，本发明包括与一段电缆组合的插头。

因此使用本发明允许照惯例用于提供数据的敷设电缆也提供通常超过200瓦特左右的电力。这样的电力量足以操作也需要数据连接的大多数装置。

另外，可选地，本发明提供插头和插座或者插入式连接器，其可以与现有的标准插头和插座可互换并且具有在插头和插座之间的至少一种形式的连接。然而，在这样的布置中提供附加电路，以便阻止疏忽造成的短路或不需要的电力传输并且防止遭受过载。

理想地，插头具有用于传导电流的能够承载超过3安培电流、优选地超过5安培电流并且最优选地超过10安培电流的导电材料。

另外，插头和附件以及导电材料可以被定额为传导能够提供超过50瓦特功率、优选地超过200瓦特功率并且最优选地超过500瓦特功率的电流。