JP3533142B2 - 選択可能な互換性電気コネクタプラグ - Google Patents

選択可能な互換性電気コネクタプラグ

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JP3533142B2
JP3533142B2 JP2000113921A JP2000113921A JP3533142B2 JP 3533142 B2 JP3533142 B2 JP 3533142B2 JP 2000113921 A JP2000113921 A JP 2000113921A JP 2000113921 A JP2000113921 A JP 2000113921A JP 3533142 B2 JP3533142 B2 JP 3533142B2
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    • H01R13/646Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00 specially adapted for high-frequency, e.g. structures providing an impedance match or phase match
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    • H01R13/6466Means for preventing cross-talk by adding capacitive elements on substrates, e.g. printed circuit boards [PCB]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R24/00Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure
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    • H01R24/62Sliding engagements with one side only, e.g. modular jack coupling devices
    • H01R24/64Sliding engagements with one side only, e.g. modular jack coupling devices for high frequency, e.g. RJ 45
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S439/00Electrical connectors
    • Y10S439/941Crosstalk suppression

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  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気コネクタに関
し、特に、電気通信設備に使用される種類のモジュラー
コネクタプラグに関する。
【0002】電気通信設備は、例えば、ローカルネット
ワーク配線などのその電気通信設備内の電気回路間を容
易に接続・切断可能とするような電気プラグや電気ジャ
ックの設計により恩恵を受けてきた。そのようなプラグ
やジャックは、電話設備に関連して特に普及しており、
電話設備において最初に使用されたが、最近では、電話
回線に接続される多様な周辺機器に関連して使用されて
いる。現在使用されているモジュラープラグやモジュラ
ージャックは、その性能使用に関する限り、そしてま
た、一定の重要な寸法および構造上の特徴に関する限
り、標準化されている。
【0003】これらの装置の使用はさらに広がってお
り、新しい住宅やその他の建造物においては、多様な部
屋やその他の有利な場所全体にジャックが配置されると
共に配線が施されており、通信設備に適応するようにな
っている。そのような接続が多数必要な場所において
は、通信クロゼットなどの中央位置まで配線を施すこと
が一般的に実施されており、そのような中央位置におい
て、一般的に、ジャックはパッチパネルに取り付けられ
ている。このような装置は、例えば、米国特許第5,0
96,439号(J.R.Arnett)に示されてい
る。多くの設備においては、ジャックがコンパクトであ
ることが望ましいため、この目的を達成するために、多
数のジャックが設計されている。米国特許第5,09
6,442号(J.R.Arnett)においては、そ
のようなコンパクトなジャックとプラグを含む一つの装
置が示されている。
【0004】この米国特許に示されているコンパクトな
電気コネクタは、スプリングブロックに取り付けられた
金属リードフレームを含む。このリードフレームは、幾
つかの平面状の細長い導体を有しており、各導体は、そ
の一端でスプリングコンタクトに終端し、その他端で絶
縁置換コネクタに終端する。絶縁置換コネクタは、スプ
リングブロックの対向する側壁の周囲に巻き付けられ
て、コンパクト化を実現しており、スプリングコンタク
トは、スプリングブロックの前面の周囲に巻き付けられ
て、ジャックフレーム内に挿入される。スプリングブロ
ックの前面は、舌状の突起を含み、この突起は、ジャッ
クフレームの一端に挿入されてジャックフレームとのイ
ンターロックを実現する。デジタルデータ伝送において
要求されているように、周辺機器の数が増大し続けてい
るだけでなく、それに付随して動作周波数についても増
大し続けているため、前述した米国特許第5,096,
442号(J.R.Arnett)に示されているよう
なコネクタアセンブリは、大きな商業的成功を納めてい
るものの、より高い周波数範囲においては十分に機能で
きない。そのようなプラグとジャックの有用性は、部品
内のクロストークによって損なわれ、特に、プラグにお
いては、周波数の増大に伴い、クロストークの影響は大
きくなる。
【0005】プラグ内のクロストークをなくすかあるい
は補償するためにジャックに静電容量を付加するなど
の、クロストークを最小化するコネクタあるいは回路全
体に補償クロストークを付加するコネクタによって、ク
ロストークによる影響を全体的に低減するために、非常
に多くの装置が提案されている。米国特許第5,18
6,647号(W.J.Denkmann et a
l.)においては、高周波信号を送るための電気コネク
タが示されている。このコネクタにおいて、入力端子と
出力端子は、誘電体スプリングブロック上に取り付けら
れた一対の金属製リードフレームによって相互接続され
ている。リードフレームは、互いにほぼ同一であり、そ
の各々が幾つかの平面状の細長い導体を有しているが、
その一端でスプリングコンタクトに終端し、その他端で
絶縁置換コネクタに終端する。導体は概して平行で、互
いに近接しているが、一つのフレームの3個の導体は、
クロスオーバー領域で他のフレームの3個の導体と重な
るように配置されている。その結果、クロスオーバーに
よって生じる極性の逆転により、その数個の導体間にお
けるクロストークが低減される。
【0006】それにも関わらず、広範な応用において
は、さらにクロストークを低減した電気コネクタが要求
される。特に、データ流の速度は、今日の技術において
連続的に増大しているが、導線部分を実質的に電磁波を
送受信するアンテナ化し、それによって異なる導線対を
実質的に結合し、(クロストークを生じ)、それによっ
て信号対雑音比を低減し、エラー率を増大させる。クロ
ストーク全体を実質的になくすかあるいは少なくとも低
減し、しかも、広い周波数範囲に亘って有用なコネクタ
が強く要望されている。広範な周波数での使用を可能に
するために、コネクタの構成部品の少なくとも幾つか
は、低性能カテゴリーと高性能カテゴリーの両方のコネ
クタ部品と互換可能であることが望ましい。
【0007】本発明者であるJ.R.Arnettによ
る前述した関連出願は、選択可能な互換性コネクタ、プ
ラグ、およびジャックを取り扱っており、そこにおい
て、プラグとジャックのコネクタアセンブリは、高性能
コネクタとして動作するように設計されているが、クロ
ストーク性能や伝送損失特性を変化させるために低性能
コネクタの部品として使用される場合には、接続回路に
自動的に静電容量を誘導する。用語「高」と「低」は、
技術用語であり、幾つかのコネクタパラメータに関連
し、そのようなパラメータの主なものはクロストークで
あるが、この点については後で詳述する。最適な性能を
得るために、プラグとジャックは、所望の周波数範囲で
一緒に動作することが望ましい。したがって、低性能ジ
ャックは低性能プラグと共に動作すべきであり、高性能
ジャックは高性能プラグと共に動作すべきである。
【0008】より詳細に説明すれば、それらの関連出願
で示されているプラグには、プリント配線基板が取り付
けられており、このプリント配線基板は、一対のガイド
スロットによって長軸方向に移動可能になっている。プ
リント配線基板(PWB)の一方の表面には、複数の容
量性接触パッドが間隔を空けて配置されており、その数
は、容量を付加しようとするリードの数によって決ま
る。プラグ内の導線リードは、通常の場合はプラグのノ
ーズの周囲に巻き付けられているが、接触部を有する。
この接触部は、PWBの表面を押圧し、かつ、その第2
の部分でPWBの容量性接触パッドを押圧し、あるい
は、その第1の部分でPWBの非導電表面を単純に押圧
する。
【0009】プラグはさらに、スプリング部材を含む。
このスプリング部材は、PWBのプラグノーズから離れ
た端部を押圧し、PWBを第1の非容量導入位置に付勢
するように機能する。PWBに取り付けられたスタンド
オフのような作動手段は、プラグが挿入された際に低性
能部品であるジャックの一部と係合し、それによって、
PWBを容量導入位置に移動させ、回路内に静電容量を
導入してクロストークを補償し、低性能モードにおける
伝送損失特性を変更する。したがって、高性能プラグ
は、低性能ジャックと共に使用可能である。
【0010】これらの関連出願の高性能コネクタの第2
の部品は、ジャックであり、このジャックには、一対の
ガイドスロットによって長軸方向に可動のPWBが取り
付けられている。前述したプラグと同様に、PWBの一
方の表面には、複数の容量性接触パッドが間隔を空けて
配置されており、その数は、容量を付加しようとするリ
ードの数によって決まる。ジャック内の導線リードは、
接触部を有する。この接触部は、PWBの表面を押圧
し、かつ、その第2の部分でPWBの容量性接触パッド
を押圧し、あるいは、その第1の部分でPWBの非導電
表面を単純に押圧する。PWBは、前述したように、ジ
ャックに対して、特に、その導線リードに対して移動可
能であるが、ジャックハウジング内のスプリング部材に
よって、高性能ジャックの所望の位置であるところの、
第1のあるいは非容量導入位置に付勢される。
【0011】PWBには、作動スタンドオフが取り付け
られている。この作動スタンドオフは、後述するよう
に、低性能プラグのノーズ部分によって押されてPWB
を第2の位置に移動させ、それによつて、コネクタ回路
に静電容量を導入する。ジャックには、第1および第2
のスロットが間隔を空けて設けられており、これらのス
ロットによって、高性能プラグのスタンドオフを収容
し、それによって、そのスタンドオフがプラグ内のPW
Bを作動させることを防止する。同様に、プラグには、
そのハウジングの側面に凹部が設けられており、この凹
部によって、ジャックのPWBのスタンドオフにクリア
ランスを与え、それによって、高性能プラグがジャック
のPWBを作動させることを防止する。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】上述した関連出願のプ
ラグとジャックは、その各々が可動のプリント配線基板
を有するという特徴を有するものである。しかしなが
ら、コスト面で望ましくない場合には、選択可能な別の
互換性電気コネクタアセンブリを実現する必要がある。
したがって、本発明の目的は、静止したプリント配線基
板を有するプラグとジャックを含む、選択可能な互換性
電気コネクタアセンブリを低コストで提供することであ
る。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明によるプラグとジャックのコネクタアセン
ブリは、前述した関連出願と同様に、低性能コネクタと
して使用される場合に、接続回路内に自動的に静電容量
を導入することにより、クロストーク性能と伝送特性を
変更するように構成される。本発明は、そのようなアセ
ンブリにおいて使用されるプラグを改善したものであ
る。
【0014】より詳細に説明すれば、プラグには、プリ
ント配線基板(PWB)が静止状態で取り付けられてい
る。このPWBの一つの表面には、複数の容量性接触パ
ッドが間隔を空けて配置されており、その数は、容量を
付加しようとするリードの数によって決まる。プラグ内
の導線リードは、通常の場合はプラグのノーズ内のスロ
ット内に伸びているが、接触部を有する。この接触部
は、第1の伝送損失特性を有する高性能配置において
は、容量性接触パッドから離れた位置を維持し、第2の
異なる伝送損失特性を有する低性能構成においては、容
量性接触パッドを押圧するように構成される。
【0015】本発明によるプラグの第1の実施の形態に
おいては、ボタンなどの第1および第2の可動の非導電
性作動部材が、リードを押圧し、プラグの表面から突出
している。プラグが低性能ジャック内に挿入された場合
に、ジャックはボタンを下方にカム駆動し、それによっ
て、リードの接触部を容量性接触パッドと強制的に接触
させる。ボタンは、例えば、その間に伸びる非導電性ロ
ッドによって一体的に結合されており、押された場合に
リードと接触し、全てのリードを容量性接触パッドと接
触させる。ジャックは、高性能接続において使用される
場合にボタンにクリアランスを与えるクリアランススロ
ットを有しており、このクリアランススロットにより、
ボタンは、プラグが高性能ジャック内に挿入された場合
に、非作動位置を維持する。導線リードの弾性は、ボタ
ンをその非作動位置に維持するように作用する。
【0016】本発明によるプラグの第2の実施の形態に
おいては、ボタンの代わりに、絶縁材料製のトグルが使
用される。トグルは、ほぼ同じ機能を有する回転ロッド
と絶縁ロッドによって結合される。本発明によるプラグ
の別の実施の形態においては、少なくとも一つ以上の導
線リードが湾曲部を有している。湾曲部は、プラグの上
部表面の上方に突出しており、それにより、プラグが低
性能ジャック内に挿入された場合には、リード自身が、
容量性接触パッドと接触するように下方へカム駆動され
る。
【0017】本発明によるプラグの実施の形態の全てに
おいて、プラグは、高性能接続においては対応する高性
能ジャックと共に使用され、低性能接続においては標準
的な低性能ジャックと共に使用される。
【0018】本発明によるプラグとジャックの構成によ
れば、プラグが高性能ジャックとともに使用される場合
には高性能接続を形成し、また、このプラグは、低性能
接続に使用される場合にも容易に適合可能である。
【0019】
【発明の実施の形態】図1は、前述した米国特許第5,
096,442号(J.R.Arnett)において示
されているような、従来技術のウォールプレート11を
示す図であり、このウォールプレートは、開口部12を
有しており、この開口部12は、6個までのモジュラー
ジャック13を収容する。その米国特許において示され
ているように、モジュラージャック13は、ジャックフ
レーム14とコネクタ16を有している。図2に示すよ
うに、コネクタ16は、スプリングブロック17とカバ
ー18を有する。スプリングブロック17には、導線フ
レーム19が取り付けられており、そのリードは、スプ
リングブロック17のノーズ21の周囲に湾曲して、角
度をなすように垂れ下がっており、複数のスプリングコ
ンタクト22を形成している。スプリングコンタクト2
2は、プラグ24がジャックフレーム14の開口部26
に挿入されてトリガー手段であるラッチアーム25によ
ってロックされた場合に、プラグ24の接触部材23と
係合するようになっている。
【0020】接触部材23は、ケーブル7中の個々の導
線とそれぞれ接続されており、スプリングコンタクト2
2は、図示していないケーブルの一部あるいは図示して
いない個々の装置へのリードとなる個々の導線にそれぞ
れ接続されている。プラグ24とジャック13は、特定
の応用に応じて、例えば、4本あるいは8本等の所定数
の導線との接続を形成する。図2においては、導線フレ
ーム19が、8本の導線を有し、したがって、8個のス
プリングコンタクト22を有するものとして示されてい
る。これに対して、プラグ24は、4個の接触部材23
のみを有するものとして示されている。なお、図2は、
コネクタの接続状態を示すものではなく、コネクタモジ
ュールの多様な部品の関係を示すものである。
【0021】図1および図2に示すような構成は、前述
したように、近端クロストーク(NEXT)性能を向上
するために、あるいは、使用における接続・切断の操作
を容易にするために、これまで、多くの方法で変形され
ている。そのような全ての場合において、装置の実際の
接続・切断操作は、プラグやジャックがどんな理由で拡
張変形された場合であっても、基本的には同じである。
すなわち、どんな場合でも、装置は工業標準を満足しな
ければならない。
【0022】本発明は、動作の性能範囲を拡張しながら
しかも、工業標準に応ずるようなコネクタ装置を提供す
るものである。本発明のプラグとジャックは、既存のプ
ラグおよびジャックとの互換性を有しており、プラグあ
るいはジャックのいずれかが既存の従来技術のジャック
やプラグと共に使用されることを検知した場合に、回路
内に静電容量を自動的に導入する。したがって、本発明
のプラグとジャックは、「後方互換性」を示す。
【0023】図3においては、電気通信工業協会(Tele
communications Industry Association)によって公表
されているところの、異なる周波数において、異なる性
能標準のコネクタに対する工業標準の許容NEXT損失
条件(ANSI/TIA/EIA 568−A)を示す
表である。この表においては、全ての場合において、負
の値であり、最悪対のNEXT損失を表現するdB値が
与えられている。16MHzにおいて、低性能コネクタ
(カテゴリー3)に対する許容損失は34dBであるの
に対し、高性能コネクタ(カテゴリー5)に対する許容
損失は56dBと、より高い性能値が示されている。現
在、より高いカテゴリーのコネクタに対して新たな標準
が決められつつある。本発明は、そのようなより高いカ
テゴリーのコネクタについて、用語「高性能」を使用す
るものである。
【0024】「後方互換性」は、従来技術において探求
されており、それを達成するための提案が存在してい
る。国際電気標準会議(International Electrotechnic
al Commission)発行の研究論文「Connectors With Acc
essed Quality For Use In D.C., Low Frequency Analo
gue, And In Digital High Speed Data Applications,I
EC 61076-X-Y」においては、プラグとジャックの間の互
換性を達成するための幾つかの構成が示されている。そ
れらの構成において、ジャックとプラグの大半は、手動
と自動に関わらず、2つの異なる導線スキームの間の切
換に依存している。これに対して、本発明においては、
後述するように、コネクタシステムの部品からの静電容
量あるいはその他の電流要素の導入あるいは除去に依存
している。
【0025】(互換性コネクタアセンブリ) 図4においては、本発明によるコネクタアセンブリ31
が示されている。このコネクタアセンブリ31は、スプ
リングブロックアセンブリ33とジャックフレーム34
を備えたジャック32と、プラグ36を有する。プラグ
36は、高性能、すなわち、高速データ動作において使
用するために、ケーブル等の導線35に接続されている
が、低性能、すなわち、低周波のアナログ動作における
使用には自動的に適合する。ジャック32とプラグ36
の両方は、前述した新たなパラメトリック標準条件を予
想した高性能動作を行うために構成され、配線されてお
り、低クロストーク動作を示す。
【0026】後でより明瞭に説明するように、プラグ3
6には、複数の容量性接触パッドを有する静止したプリ
ント回路基板、および作動手段(図4には図示せず)が
取り付けられている。作動手段は、低性能ジャックの一
部に係合し、導体を移動させて容量性接触パッドに接触
させ、それらを配線回路内に導入するように機能する。
ジャック32もまた、静止したプリント配線基板(PW
B)37とアクチュエータ38を有しており、このアク
チュエータ38は、ジャックの開口部26に挿入された
場合に、低性能プラグの一部に係合し、導体を移動させ
てプリント配線基板(PWB)に接触させ、配線回路内
に静電容量を導入するように機能する。PWBは、静電
容量ソースを有する2以上の表面を有することも可能で
あり、その少なくとも一つの表面に回路部品を有する積
層構成とすることも可能である。
【0027】プラグ36は、第1および第2の凹部であ
るノッチ39を有する。ノッチ39は、プラグ36がア
クチュエータ37に接触することなく開口部26内に挿
入できるような寸法に設定されている。ジャック32
は、プラグ36のPWB用のアクチュエータをジャック
32の前面に接触させることなしに、ジャック32内に
通すことができるような寸法に設定されたクリアランス
用のノッチ41を有する。そのため、ジャック32とプ
ラグ36が高性能(提案されているカテゴリー6)接続
を形成する場合には、PWBが回路内に導入されること
はなく、したがって、付加的な静電容量が導入されるこ
とはない。その一方で、ジャック32が低性能プラグを
収容する場合には、アクチュエータ38は強制的に後方
に動かされ、後述するように、静電容量が導入される。
また、プラグ36が低性能ジャック内に挿入される場合
には、そのアクチュエータは、その内部の導体を静電容
量導入位置に移動させる。
【0028】プラグ36とジャック32の両方におい
て、その中の導体を静止したプリント配線基板の容量性
パッドあるいは他の回路要素と接触させるアクチュエー
タは、本発明のプラグあるいはジャックと係合する低性
能のジャックやプラグの存在のみに応答する。プラグと
ジャックの両方が、本発明にしたがって、すなわち、共
に高性能に構成された場合、その係合がアクチュエータ
を作動させることはなく、その各々はアクチュエータ用
のクリアランスを有しており、したがって、プラグとジ
ャック内の導体は、PWBと接触するように動かされる
ことも押圧されることもない。
【0029】その一方で、本発明のプラグやジャックの
いずれかが、低性能のジャックあるいはプラグと係合し
た場合には、その低性能部品はアクチュエータを作動さ
せ、その結果、アクチュエータは導体を押圧してプリン
ト配線基板と接触させる。この場合に、本発明の高性能
のプラグあるいはジャックのいずれかは、低性能部品と
なり、それと係合した部品に適合する。
【0030】(プラグ)図5においては、本発明による
プラグ36の好ましい実施の形態が示されている。プラ
グ36は、ほぼ中空のプラグ本体部51を有しており、
このプラグ本体部51は、複数の接触部材23を備えた
ノーズすなわちコネクタ端部と、ケーブル接続端部を有
する。この図において、ケーブル接続端部については、
3本の入力用の導線35に接続されている点のみが示さ
れている。導線35は、ケーブル、あるいは、4本、6
本、8本、12本、あるいはそれ以上の導線が接続され
るあらゆる部材を表現するものである。前述したよう
に、コネクタ端部は、第1および第2の凹部であるノッ
チ39を有しており、これらのノッチ39は、たとえプ
ラグ36がジャック32内に十分に挿入された場合であ
っても、ジャック32のアクチュエータ38にクリアラ
ンスを与える。
【0031】プラグ本体部51内には、プリント配線基
板(PWB)52が取り付けられており、図示していな
い適当な手段によってプラグ本体部51内に固定されて
いる。例えば、PWB52は、所定の場所に接着されて
いるか、あるいは、プラグ本体部51内の(図示してい
ない)チャネル内に挿入されて接着されている。PWB
52は、接触部材23 の真下に配列された複数の容量
性パッド53を有するものとして示されている。容量性
パッド53(好ましくは金メッキされた)が示されてい
るが、本発明の原理は、他の種類のクロストークの削減
を果たすために、PWB52上のより複雑な回路要素に
も拡張可能である。
【0032】図6の(A)と(B)に示すように、接触
部材23は、好ましくはブレード54の形状である。各
ブレード54は、末端部56を備えており、この末端部
56には、絶縁された導線35の各々に電気接触するた
めの絶縁貫通用の歯55が設けられている。コネクタ端
部において、ブレード54は、図示するように、U字状
の外形を有しており、接触部材23を形成しており、そ
の各々は、接触湾曲部58が形成された端部57を有す
る。図5に示すように、ボタン59などの、第1および
第2の非導電性作動部材は、プラグ本体部51の上部の
スロット61内に配置されており、その上部から上方に
突出している。ボタン59の底部62は、丸くされてブ
レード54の上部を押圧し、好ましくは、非導電性の作
動バー63によって結合されており、この作動バー63
は、図5中に破線で示すように、ブレード54の上部を
押圧する。各ボタン59は、そのボタンがプラグ本体部
51から外れることを防止するためのフランジ64を有
する。
【0033】図6の(A)と(B)は、高性能構成と低
性能構成をそれぞれ示しているが、この図6に示すよう
に、ブレード54の弾性は、そのブレードをスプリング
として作用させ、図6の(A)に示すような位置にボタ
ンを保持する。しかしながら、プラグ36が低性能ジャ
ックに挿入された場合には、図6の(B)中に破線で示
すように、ボタン59は、ジャックによって下方にカム
駆動され、ブレード54が押圧されて、それらの接触湾
曲部58がPWB52の回路要素、例えば、容量性パッ
ド53と接触し、それによって、プラグ36を低性能プ
ラグに変える。プラグ36がジャックから取り外された
場合には、ブレード54は、弾性によって復元し、図6
の(A)に示すような外形を生成する。
【0034】図5、図6の(A)と(B)に示すような
プラグ36は、本発明の原理による好ましい実施の形態
を示している。しかしながら、本発明の原理を具体化す
るために、他の多様な構成を用いることが可能である。
例えば、図7の(A)と(B)においては、図5、図6
の(A)と(B)の構成の変形例が示されており、同様
の目的を達成している。簡略化するために、類似の部分
については同じ参照符号を付している。
【0035】図7の(A)と(B)に示すように、図5
のボタン59に代えて、ほぼL字状のトグル66が使用
されている。トグル66は、プラグ本体部51に回転可
能に取り付けられたバーあるいはロッド67によって回
転可能である。トグル66の低い側のリムは、図5中の
作動バー63と同様に破線で示された作動バー68によ
って、一体的に結合されている。図7の(A)に示すよ
うな、高性能構成においては、ブレードのスプリング圧
は、トグルを回転させ、接触湾曲部58をPWB52と
接触しない位置に維持する。図7の(B)中に破線で示
すように、プラグ36が低性能ジャックに挿入された場
合には、ジャックがトグル66を回転させてブレード5
4を下方に強制的に移動させ、各ブレードの接触湾曲部
58は、PWB上の回路要素と強制的に接触させられ、
それによって、プラグ36を低性能プラグに変える。
【0036】図8の(A)と(B)においては、本発明
による他の実施の形態が示されている。この形態におい
ては、トグル66やボタン59が不要となっており、そ
の代わりにブレード54に付加的な湾曲部69が設けら
れている。図8の(A)に示すように、湾曲部69は、
少なくとも、配列の各端部のブレード54をプラグ36
の上面の上方に延設させる。図8の(A)のプラグが、
破線で示すように、低性能ジャックに挿入された場合に
は、2つの端部ブレードは、図8の(B)に示すように
下方に強制的に移動させられて、接触湾曲部58をPW
B52と接触させる。
【0037】残りのブレードは、図8の(A)と(B)
において符号71で示されているが、非導電性の作動バ
ー72によって下方に強制的に移動させられる。作動バ
ー72は、各端部にローブ73を有しており、ローブ7
3は、2つの端部ブレードに接続されている。スロット
61は、必要に応じて、十分なクリアランスを保証する
ために、プラグ本体部51の上部壁を横切って伸びるよ
うに形成可能である。ブレード54の湾曲部69は、図
8の(B)に示すように、ユーザを電圧にさらし、した
がって、Mylarテープなどで絶縁被覆を施すことが
好ましい。
【0038】前述したように、図5に示すような選択可
能な互換性プラグ36は、一緒に使用されるジャックの
種類(高性能あるいは低性能)を自動的に調整する。し
たがって、高性能ジャックの出現により、例えば、図5
に示すような、唯一のプラグ構成が必要である。なぜな
ら、本発明のプラグ36は、低性能ジャックあるいは高
性能ジャックと共に十分に動作し、材料コストを削減
し、さらに、設置作業者の手間、例えば異なる種類のプ
ラグを運ぶ手間などを不要にする。
【0039】(ジャック)図9は、本発明によるジャッ
ク32の好ましい実施の形態を示す分解斜視図である。
この図においては、本発明の構成に含まれる部品のみが
単純に示されている。したがって、ジャックフレーム3
4のみが示されているが、ジャックの他の要素(少なく
とも部分的には、特定の用途に依存するが)もまた含ま
れる。すなわち、前述した米国特許第5,096,44
2号(J.R.Arnett)の開示は、ジャックの基
本的な部品を示すものとして、以下の説明中で引用す
る。
【0040】図9に示すように、ジャックフレーム34
は、図4中のジャックフレーム34とほぼ同じであり、
そのコネクタ端部の前面85には、プラグを収容する開
口部26が設けられている。開口部26は、一対のクリ
アランスノッチ41を有しており、これらのクリアラン
スノッチ41は、プラグ36の作動部材59、66、6
9に対してクリアランスを提供する。図示されているよ
うに、ジャックフレーム34は少なくとも部分的に中空
であり、後部86を有する。開口部26はまた、ラッチ
アーム25を収容するためのノッチ87を有する。
【0041】ジャックフレーム34の内部における前方
には、バースプリング74が設けられており、このバー
スプリング74は、図中破線で示すように、ジャックフ
レーム34を横切るように伸びており、その両端部に固
定されている。スプリングコンタクト22は、従来技術
において周知の幾つかの構成の一つによってジャックフ
レーム34内に取り付けられているが、リードフレーム
の接触端部であり、そのリードフレームの他端は、例え
ば、絶縁置換コネクタ(IDS)76で終端している。
図9のIDS76は、例示的に示されているだけであ
り、絶縁置換タイプ以外の各種の接続が考えられる。
【0042】細長いリード77は、スプリングコンタク
ト22をIDS76に接続する。図9に示すように、各
リード77は、S字状の湾曲部を有しており、このS字
状の湾曲部は、第1の湾曲部78と第2の逆湾曲部79
を有する。図10は、図9の装置の一部を反転して示す
詳細図である。ジャックフレーム34の高性能構成にお
いて、第2の湾曲部79は、プリント配線基板(PW
B)37とその表面81の回路要素には接触しない。プ
リント配線基板(PWB)37は、静止位置に固定する
ための適当な方法でジャックフレーム34内に取り付け
られ、図9および図10に示すような方向および位置で
配置されており、それによって、容量性パッド82(あ
るいは他の回路要素)が、図9に示すように、第2の湾
曲部79の真下に配置され、あるいは、図10に示すよ
うに、真上に配置される。
【0043】適当な絶縁あるいは非導電材料からなるス
ペーサ83は、ジャックフレーム34内に可動に取り付
けられており、その片側には、スプリング係合アーム8
4が設けられており、スプリング係合アーム84は、そ
の末端部に係合フック88を有する。図10中に破線で
示すように、アクチュエータ38は、スペーサ83から
伸びるように設けられ、低性能プラグと係合するように
配置されている。これに対して、本発明の高性能プラグ
36は、その両側の第1および第2の凹部であるノッチ
39がアクチュエータ38と係合しないため、作動部材
であるスペーサ83は、静止状態を維持し、係合フック
88と係合しているバースプリング74によって非PW
B係合位置に保持される。
【0044】低性能プラグが図10に示すようなジャッ
クフレーム34内に挿入された場合には、図10に示す
ように、低性能プラグは、アクチュエータ38と係合し
て、スペーサ83を後方に強制的に移動させ、スペーサ
83に第1の湾曲部78を押圧させ、それによって第2
の湾曲部79をPWB37上の回路要素と係合させる。
スペーサ83は、バースプリング74の付勢力に逆らっ
て後方に移動し、図10中に示すプラグのラッチアーム
25は、所定の位置にロックされ、バースプリング74
は、スペーサ83を非PWB係合位置に付勢できなくな
る。一方、低性能プラグが取り外された場合には、バー
スプリング74は、スペーサ83を非PWB係合位置、
すなわち、高性能位置に復帰させる。
【0045】幾つかの回路構成においては、容量性パッ
ドあるいは他の回路要素が、非作動位置でリード77と
接触することが望ましく、また、プラグがジャック内に
挿入された場合には、そのような接触を解除する位置に
移動することが望ましい。本発明の原理は、そのような
構成にも同様に適用可能である。いずれの場合にも、本
発明のプラグとジャックは、低性能ジャックあるいはプ
ラグとの個別の使用に適しているが、一緒に使用される
場合には、ジャック性能接続を構成する。
【0046】なお、本発明は、上記の実施例に限定され
るものではなく、当業者であれば、他にも本発明の範囲
内で多種多様な変形例が実施可能であり、それらはいず
れも本発明に包含されるものである。
【0047】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
静止したプリント配線基板を有するプラグとジャックを
含む、選択可能な互換性電気コネクタアセンブリを低コ
ストで提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来技術のウォールプレートを、プラグとジャ
ックを有する標準型コネクタと共に示す斜視図である。
【図2】図1のジャックの詳細を示す分解斜視図であ
る。
【図3】接続機器における近端クロストーク(NEX
T)用の工業標準を示す表である。
【図4】本発明の唯一のプラグと唯一のジャックを示す
斜視図である。
【図5】本発明の原理を具現化するプラグを示す斜視図
であり、部分的な破断部分を含む。
【図6】(A)は図5のプラグの高性能構成を示す部分
縦断面図であり、(B)は図5のプラグの低性能構成を
示す部分縦断面図である。
【図7】(A)は図5のプラグとは異なる作動装置を有
するプラグの高性能構成を示す部分縦断面図であり、
(B)は(A)のプラグの低性能構成を示す部分縦断面
図である。
【図8】(A)は図5のプラグとは異なる作動装置を有
する別のプラグの高性能構成を示す部分縦断面図であ
り、(B)は(A)のプラグの低性能構成を示す部分縦
断面図である。
【図9】本発明のジャックを示す分解斜視図である。
【図10】図9のジャックの詳細を示す反転図である。
【符号の説明】
11…ウォールプレート 12…開口部 13…モジュラージャック 14…ジャックフレーム 16…コネクタ 17…スプリングブロック 18…カバー 19…導線フレーム 22…スプリングコンタクト 23…接触部材 24…プラグ 25…ラッチアーム 26…開口部 31…コネクタアセンブリ 32…ジャック 33…スプリングロックアセンブリ 34…ジャックフレーム 35…導線 36…プラグ 37…プリント配線基板(PWB) 38…アクチュエータ 39…ノッチ 41…ノッチ 51…プラグ本体部 52…プリント配線基板(PWB) 53…容量性パッド 54…ブレード 55…歯 56…末端部 57…端部 58…接触湾曲部 59…ボタン 61…スロット 62…底部 63…作動バー 64…フランジ 66…トグル 67…ロッド 68…作動バー 69…湾曲部 71…ブレード 72…作動バー 73…ローブ 74…バースプリング 76…絶縁置換コネクタ(IDS) 77…リード 78…第1の湾曲部 79…第2の逆湾曲部 81…表面 82…容量性パッド 83…スペーサ 84…スプリング係合アーム 85…前面 86…後部 87…ノッチ 88…係合フック
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01R 23/02 H01R 13/33 H05K 7/10

Claims (17)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高性能コネクタとの互換のための第一の
    伝送損失特性及び低性能コネクタとの互換のための第二
    の選択可能な伝送損失特性を有する選択可能な互換性電
    気コネクタプラグであって、前記コネクタプラグが、 少なくともその一部が中空であり、コネクタ端部とケー
    ブル接続端部を有するハイジングと、 前記ケーブル接続端部から前記コネクタ端部に延びる複
    数の接触リードと前記ハウジング部材内に固定され、そ
    の少なくとも一つの表面に前記接触リードから離して配
    置された回路部品を有する回路部材と、 前記低性能コネクタ部材へ前記プラグの挿入において少
    なくとも一つの前記回路部品と接触する少なくとも一つ
    の前記接触リードを移動させ、伝送損失特性を変更させ
    る少なくとも一つの第一の作動部材であって、前記プラ
    グは、前記低性能コネクタ部材との互換を可能とするこ
    とを特徴とする選択可能な互換性電気コネクタプラグ。
  2. 【請求項2】 前記接触リードがアレイに配置され、さ
    らに第二の作動部材を有し、前記第一及び第二の作動部
    材はアレイの両側に位置されることを特徴とする請求項
    1記載の選択可能な互換性電気コネクタプラグ。
  3. 【請求項3】 前記回路部材は、プリント配線基板であ
    ることを特徴とする請求項1記載の選択可能な互換性電
    気コネクタプラグ。
  4. 【請求項4】 前記ハウジング部材は上部を有し、その
    上部は前記作動部材用のクリアランス通路を形成するス
    ロットを有することを特徴とする請求項1記載の選択可
    能な互換性電気コネクタプラグ。
  5. 【請求項5】 前記作動部材は、前記スロットを通して
    前期上部の上方に突出していることを特徴とする請求項
    1記載の選択可能な互換性電気コネクタプラグ。
  6. 【請求項6】 電気的プラグコネクタであって、 少なくともその一部が中空であり、コネクタ端部とケー
    ブル接続端部、上部と低部、前記上部から低部に伸びて
    低位置の角部を形成する第1及び第2の側面を有するハ
    ウジング部材と、 前記ケーブル接続端部から前記コネクタ端部に延びるよ
    うに設けられた複数の接触リードであって、その各々が
    コネクタ端部側にU字部を有し、このU字部の一方のア
    ームが前記コネクタ端部から伸びるように設けられ、か
    つ、末端部を有するように構成された複数の接触リード
    と、 各前記末端部が接触湾曲部を有することと、 前記ハウジング部材内に固定され、その少なくとも一つ
    の表面に前記接触湾曲部から離して配置された回路部品
    を有する平面回路部材と、 前記ハウジング部材の前記上部に設けられたスロットを
    通して伸びるように設けられ、前記接触リードの少なく
    とも一つの接触湾曲部を前記回路部品の少なくとも一つ
    と強制的に電気的接触させるための第1の作動部材と、 前記低位置の角部の各々が、凹部を有する前記ハウジン
    グ部材のコネクタ端部に形成されていること、 を特徴とする電気的プラグコネクタ。
  7. 【請求項7】 前記第1の作動部材は、前記ハウジング
    部材内で前記接触湾曲部の第1の非導電位置から第2の
    接触位置まで移動可能であることを特徴とする請求項6
    記載の電気的プラグコネクタ。
  8. 【請求項8】 前記凹部の各々は、前記コネクタ端部か
    ら前記ケーブル接続端部まで伸びていることを特徴とす
    る請求項6記載の電気的プラグコネクタ。
  9. 【請求項9】 電気的プラグコネクタであって、 その少なくとも一部が中空であり、接触端部及びケーブ
    ル接触端部を有するハウジング部材と、 前記ケーブル接続端部から前記コネクタ端部に延びる複
    数の接触リードと前記ハウジング部材内に固定され、そ
    の少なくとも一つの表面に前記接触リードから離して配
    置された回路部品を有する回路部材と、 接触リードの少なくとも一つを前記回路部品の少なくと
    も一つと強制的に接触させるための第1の作動部材と、 第2の作動部材と、 前記接触リードは、アレイに、アレイの両側の第1及び
    第2の作動部材と共に配置され、 前記各作動部材はボタンであり、ボタンは作動バーによ
    って一体的に結合されることを特徴とする電気的プラグ
    コネクタ。
  10. 【請求項10】 前記作動バーが、非導電材料で作られ
    ていることを特徴とする請求項9記載の電気的プラグコ
    ネクタ。
  11. 【請求項11】 電気的プラグコネクタであって、 その少なくとも一部が中空であり、接触端部及びケーブ
    ル接触端部を有するハウジング部材と、 前記ケーブル接続端部から前記コネクタ端部に延びる複
    数の接触リードと前記ハウジング部材内に固定され、そ
    の少なくとも一つの表面に前記接触リードから離して配
    置された回路部品を有する回路部材と、 接触リードの少なくとも一つを前記回路部品の少なくと
    も一つと強制的に接触させるための第1の作動部材と、 第2の作動部材と、 前記接触リードは、アレイに、アレイの両側の第1及び
    第2の作動部材と共に配置され、 前記第1及び第2の作動部材はL字状トグルを含み、前
    記トグルは作動バーにより共に接続されることを特徴と
    する電気的プラグコネクタ。
  12. 【請求項12】 前記作動バーが、非導電性材料で作ら
    れていることを特徴とする請求項11記載の電気的プラ
    グコネクタ。
  13. 【請求項13】 電気的プラグコネクタであって、 その少なくとも一部が中空であり、接触端部及びケーブ
    ル接触端部を有するハウジング部材と、 前記ケーブル接続端部から前記コネクタ端部に延びる複
    数の接触リードと前記ハウジング部材内に固定され、そ
    の少なくとも一つの表面に前記接触リードから離して配
    置された回路部品を有する回路部材と、 接触リードの少なくとも一つを前記回路部品の少なくと
    も一つと強制的に接触させるための第1の作動部材と、 第2の作動部材と、 前記接触リードは、アレイに、アレイの両側の第1及び
    第2の作動部材と共に配置され、 前記第1及び第2の作動部材は前記リードの第1及び第
    2のものを含み、前記第1及び第2のリードは前記ハウ
    ジングの外面から伸びる湾曲部をその中に有することを
    特徴とする電気的プラグコネクタ。
  14. 【請求項14】 非導電作動バーは、前記第1及び第2
    のリードの間の伸び、前記第1及び第2のリードが押し
    付けられた場合に残りのリードを湾曲させるように構成
    されることを特徴とする請求項13記載の電気的プラグ
    コネクタ。
  15. 【請求項15】 電気的プラグコネクタであって、 その少なくとも一部が中空であり、接触端部及びケーブ
    ル接触端部を有するハウジング部材と、 前記ケーブル接続端部から前記コネクタ端部に延びる複
    数の接触リードと前記ハウジング部材内に固定され、そ
    の少なくとも一つの表面に前記接触リードから離して配
    置された回路部品を有する回路部材と、 接触リードの少なくとも一つを前記回路部品の少なくと
    も一つと強制的に接触させるための第1の作動部材と、 第2の作動部材と、 前記接触リードは、アレイに、アレイの両側の第1及び
    第2の作動部材と共に配置され、 前記回路部品は容量性パッドを含むことを特徴とする電
    気的プラグコネクタ。
  16. 【請求項16】 電気的プラグコネクタであって、 その少なくとも一部が中空であり、接触端部及びケーブ
    ル接触端部を有するハウジング部材と、 前記ケーブル接続端部から前記コネクタ端部に延びる複
    数の接触リードと前記ハウジング部材内に固定され、そ
    の少なくとも一つの表面に前記接触リードから離して配
    置された回路部品を有する回路部材と、 接触リードの少なくとも一つを前記回路部品の少なくと
    も一つと強制的に接触させるための第1の作動部材と、 第2の作動部材と、 前記接触リードは、アレイに、アレイの両側の第1及び
    第2の作動部材と共に配置され、 前記接触リードは細長いブレードであり、前記ブレード
    の少なくとも一つが第1の表面接触湾曲部を有すること
    を特徴とすることを特徴とする電気的プラグコネクタ。
  17. 【請求項17】 前記細長いブレードの各々はU字状で
    あり、そのU字状の一方のアームは第1の表面接触湾曲
    部を有する末端部を有することを特徴とする請求項16
    記載の電気的プラグコネクタ。
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