JP4070805B2 - プラグ組立体型の電気コネクタ - Google Patents

Description

【技術分野】
本発明は、装填バー挿入体の使用によってクロストークを減少し、かかるコネクタの性能向上を図るものである。
【背景技術】
今日において使用される電流規格又は性能標準は、作動周波数が１００ＭＨｚ以上であるカテゴリ５の製品で明らかにされている。コネクタ内に成端されるべき電線の準備及び整列のための発明に関しては種々の出願がなされているが、その発明は、特に、小さな工場での手作業によって又は現場の作業者によって頻繁に成端されなければならないモジュラプラグの装填に有用性がある。数年前に導入された第１アプローチは、電線収容体（Ｗｉｒｅ ｏｒｇａｎｉｚｅｒ）の使用であり、この電線収容体には個別の電線が最初に装填されて最終的なコネクタ内への挿入のために電線を整列及び配置する。しかしながら、かかる電線収容体の使用によっても未だ問題は残っており、電線の自由端をコネクタ内の指定された通路へ向けなければならないときに、その自由端の引っ張りが結果として生じる。
本発明の応用範囲は幅広いが、本出願はモジュラプラグの装填及び性能向上に関するので、便宜上更なる記載はモジュラプラグの分野、従来から公知の製品及び本発明の応用に向けられている。モジュラプラグは比較的安価な電気コネクタであるので、電話及び他のデータ通信システムにおいて多方面にわたって使用されている。かかモジュラプラグは、現場で作業者により又は、工場でパッチコードを組立てる組立者により頻繁に成端されなければならない。プラグに成端されるケーブルは、一般的には４対のツイストペアの束となっており、この４対のツイストペアの束はケーブルジャケット又は絶縁外被内で絶縁されていると共に、複数の着色された電線（合計８本）を有する。この束は、シールドされたプラグに使用されるために、周囲シールド又はドレイン線を付加的に含んでいてもよい。いずれにせよ、プラグへの最終成端のためのケーブルを準備するために、ケーブルジャケットは種々の絶縁されたツイストペアを露出するように剥離される。その後、露出された数本の絶縁された電線はよじれ状態が解かれると共に所望の状態に配列され、一般的には並列状態に配列される。その後、電線は個々にコネクタハウジング内へ挿入されると共に絶縁ピアシング刃によって成端される。成端工程は公知となっている。これらの工程は扱いにくいと認められるので、装填バー挿入体が装填工程を容易にするために開発されている。代表的な装填バー挿入体は、米国特許第４，７１３，０２３号公報に開示されている。この公報に開示された発明は、絶縁導体を一列に保持する電線配置手段を含んでいるので、電線配置手段がハウジング内にある際に、絶縁導体の端部は端子受容キャビティの下に整列されて提供される。電線配置手段は、カム手段を含んでいる。カム手段は電線配置手段上に形成されると共に、電線配置手段が下方に移動する際にハウジングストレインリリーフ部と係合するようになっている。このため、電線配置手段がハウジング内を前方に移動すると、電線配置手段はハウジング内に完全に着座されると共に、絶縁導体の自由端を端子の下方に配置させる。
本出願の出願人による英国特許出願公開第２２４９２２２号公報には、電気コネクタ及びこの電気コネクタのための挿入体が開示されている。この発明は、かかるコネクタのためのプラスチック挿入体に関し、一列の電線案内口を有している。各電線案内口は、ケーブルがコネクタに挿入される際に、個々の電線を通路に案内する。ケーブルは前記通路の数よりも少ない少なくとも１本の電線を有し、挿入体は１つ又は複数の使用されていない通路を埋める少なくとも１つの固体空白埋設部（ｂｌａｎｋｉｎｇ−ｏｆｆ ｐｏｒｔｉｏｎ）を有する。挿入体の電線案内口は、波形模様の縦縁を有する少なくとも１つの縦孔によって画定される。
本発明の出願人による米国特許第４，６０１，５３０号公報は、モジュラ型プラグのための予め電線が装填された電線収容体を開示している。特に、かかる公報は、電線の導入端をコネクタハウジングの通路と同じピッチで配置する電線ホルダへの電線の予装填工程を開示している。電線を支持した電線ホルダは、そのホルダが通路入口における傾斜口に当接するまで、ハウジングの口部に沿ってハウジング内へ挿入される。束の更なる前進は電線ホルダが傾斜口の近傍に残る一方で、傾斜口によって案内された各通路内へ電線ホルダを通して個別電線を送る。カテゴリ５標準における改良された性能を提供すると同時に、モジュラプラグに対する使用のために装填バー挿入体を利用する近年の開発においては、従来の性能標準が、スチュワート コネクタ システム インコーポレーテッド（Ｓｔｅｗａｒｔ Ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．）によって導入されている。彼らは、摺動電線処理バーを使用するカテゴリ５の性能のモジュラプラグを導入している。かかるバーは、各々が４個の貫通孔を持った２列の貫通孔を有し、ケーブルの８本の標準電線を受容する。処理バーを使用するために、使用者は電線を２つの等しいセットに配列するように要求されると共に、各セットを４つに４５°で切断するように要求する。この結果、２本の電線は、同じ長さにならない。準備された電線は、電線収容体の孔との間で摺動係合する状態で前記孔内に個々に送り込まれ、その後、同じ長さに端部処理される。装填段階において、電線収容体は、最初に端部処理された電線の端部に向けて押し込まれ、その後、コネクタハウジング内に挿入される。米国特許第４，６０１，５３０号公報においては、公知のように電線収容体が前方にそれ以上移動しえないときに、電線が電線収容体を超えて個々に成端されるべき位置へ押し込まれる。カテゴリ５性能を具備することを要求する一方で、モジュラプラグの組立て及び成端は、労働集約的仕事である。
【発明の開示】
本発明は、モジュラプラグの性能を改善するための可能性を支援する。
本発明は、コネクタの性能を高めるための付加的特徴として、装填バー挿入体が接着された電線の下流に設けられる。好適装填バー挿入体は選定された導体対を離す、即ち分離するための上面及び下面を有することによって特徴付けられる。コネクタ、即ちプラグハウジングの範囲内で、挿入体は選定された対の分離を最大化すると共に、それら対を接着及び導体成端端部で成端するために上流で共通平面に再整列する前にそれら対を複数の平面に配列する。第１実施形態は、挿入体の上面及び下面において溝を含み、その一方で第２実施形態は、エラストマ、プラスチック又はプラスチック状チューブで製作される離間棒状部材に関する。
【発明を実施するための形態】
本発明は、モジュラプラグの性能を高めるための装填バー挿入体の付加的使用に関する。
図１は、本発明の方法がいかにしてモジュラプラグの装填及び成端を簡単にすることができるかの第１実施形態を示している。図１に示す代表的な電気コネクタ１０は、絶縁ハウジング１２を具備し、この絶縁ハウジング１２には複数の電線を有する電気ケーブル１６を受容する開口端部１４及び一列のケーブル電線受容通路に連通する成端端部１８が形成されている。通路は更に、開口端部１４に開口する内部キャビティ２０と連通している。理解できるように、複数の電線を有する電気ケーブル１６は、ツイストペアケーブルとして特徴付けられており、電線の選定された対が互いによじられていることが好ましい。即ち、８極モジュラプラグのための代表的なケーブルは絶縁電線の４つのツイストペアを示している。例えば、仕様書ＴＩＡ／ＥＩＡ−５６８Ａの下では、モジュラプラグのための導体又は電線の好適対配列は端子番号で１−２、３−６、４−５及び７−８である。
前述したように、本発明は装填バー挿入体又は電線収容体の補助を伴なって又は補助なしに、電線の電気コネクタへの装填における有用性を有している。このことは以下に説明される。それにもかかわらず、好適アプローチは本発明において装填バー挿入体２２を使用することであり、図１以後に示されている。比較的中実の本体から一定の低誘導率の中空シリンダを有する部材に至るまでの装填バー挿入体の様々な実施形態が存在するが、例えば、装着工程に関する範囲での議論は図１及び図７の中実の実施形態に関する。棒状体に成形又は形成された挿入体の好適実施形態は、上面２４及び下面２６、後面２８及び傾斜した前面３０を含んでいる。前面３０は、図７に示すように、導体成端ブレード即ち端子２３の下方に横たわるケーブル受容通路３２に向けられる。各上面及び下面２４、２６に沿ってスロットすなわち溝３４、３６の対がそれぞれ形成され、溝３４、３６の対には選定された電線３８の対が組み合わせすなわち受容される。前述の対配列を支持するために、対３−６及び７−８が上スロット３４に着座され、その一方で残りの２つの対が下スロット３６に着座される。対３−６を含む上スロットが端部分配部４０を有し、電線を分離すると共に成端のために数字に指定された位置に電線を整列させることに注目されたい。
一旦、選定された対が挿入体内に配置されるか、又は挿入体が省略されると、個別の電線１乃至８は、個別電線の接着の際に、図２乃至図６に示されたサンドイッチ状の２つの治具（ｂｅｎｃｈ ｔｉｘｔｕｒｅｓ）４４の間に配置される。いずれにせよ、治具の対の各々は、嵌合面５０に沿って配列された、複数の平行な抵抗加熱要素４８を有する平面体４６を具備していてもよい。図５及び図６に最もよく見られるように、反対側の面５２は加熱要素４８に電流を供給する手段５４を有し、加熱要素４８の加熱を成し遂げる。加熱要素４８は、図３に示すように、隣接する並列電線間に横たわるように配置されると共に、電線の外側に配置される。図２乃至図４に示すように、仮に電線の数が「ｎ」であれば、加熱要素４８の数は「ｎ＋１」である。図３の矢印で示すように、各治具が個別電線に対して圧縮関係で配置され、電流が手段５４によって加熱要素４８に供給され、絶縁電線の融解及び接着がなされて電線の端部において、一体リボンケーブルとなる。即ち、各治具４４は、個別電線を捕えると共にその中心線間隔を好適に約１ｍｍ（０．０４０インチ）間隔で正確に位置決めするように互いに結合される。ここで、ニクロム熱電線の如き加熱要素４８も、約１ｍｍ（０．０４０インチ）間隔で離れている。最外部の加熱要素４８を含む配列により、加熱要素４８は小型「Ｖ」ブロックとして機能する。図４の矢印で示すように治具４４が離れると、電線が接着されると共に、扇形状（Ｓｃａｌｌｏｐｅｄ ｐｒｏｆｉｌｅ）５５が現れることがわかる。その後、接着された電線は、扇形状を通して横方向に端部処理され、モジュラプラグ内への挿入及び成端のための一体部材として提供される。この形状は後述される挿入及び成端工程に対して更なる利点を提供する。この型の治具の使用における他の利点は、むしろ迅速な冷却システムにあり、このシステムは電線の新しく異なるセットを伴う作業の反復において、作業回転を速くする。
図７及び図８は、モジュラプラグ内に挿入されると共に成端される前の一体部材を示し、接着された電線は複数の成端ブレード２３の下に配置されている。接着された電線が受容される通路３２は、典型的には、円状連通部が連続しているものであり、円状連通部の上面及び下面は扇形６０に形成されると共に、円状連通部は２つの離れた対向リブ６２によって分離されている。従来の個別電線の挿入の際には、電線は通路に正確に整列されず、引っ掛かり（ｓｔｕｂｂｉｎｇ）が発生しうる。しかしながら、本発明によれば、隣接する電線間の接着されたウェブが新しい形状５５によって改良されており、引っ掛かり問題は大いに最小化される。また、電線形状の作り直し又は変更によって、以前よりも大きい形の電線を使用することができる、即ち、扇形状５５は、挿入工程を容易にすると共に、例えば、約１ｍｍ（０．０４０インチ）径を超える電線の使用を許容する隙間を創造する。
本発明を実装する好適工程に応じて、治具は中心線間隔約１ｍｍ（０．０４０インチ）で平行に配列された９ＳＳＴ電線ループを有するプリント回路基板を用いて準備される。絶縁電線は９ＳＳＴ電線ループと同じ間隔で離れている。１対の前記治具が８本の絶縁電線に対しサンドイッチ状に配列されると、７〜１０アンペアの電流が５〜２秒の間ＳＳＴ電線ループに供給され、絶縁電線の接着がなされる。端部処理の後、接着された電線は、モジュラプラグ内に容易に挿入される。
電線端部の接着を成し遂げるために他の工程を利用することができる。例えば、電線が適当な治具に並列に配置される際に、接着剤又はテープをかかる端部に適用し、少なくともその端部において、一体リボンケーブルを提供するようにしてもよい。しかしながら、これら他のアプローチは熱接着工程において見られる電線端部の作り直しによる利点を提供しない。数々の実施形態における装填バー挿入体は、図１、７、９及び１１乃至１５に示すように、前述した電線接着に対して付加的特徴である点に留意されたい、しかし、この付加的特徴の詳細を説明する前に、背景の説明が助けとなろう。従来から公知のように、図１０において断面された、複数の電線を有する電気ケーブル１６はツイストペアケーブルとして特徴付けられている。即ち、電線３８の選定された対は、互いによじられるのが好ましい。即ち、８極モジュラプラグのための代表的なケーブルは、絶縁電線の４対のツイストペアを示している。例えば仕様書ＴＩＡ／ＥＩＡ−５６８Ａの下では、モジュラプラグのための導体又は電線の好適対配列は、端子番号で１−２、３−６、４−５及び７−８である。このことについてはより詳細に後述される。にもかかわらず、従来技術の下では、モジュラプラグ内での電線の準備及び成端においては、「１２．７ｍｍ（１／２インチ）よじられていない」規則に従わなければならないと信じられていたことに留意されたい。すなわち、ツイストペアは成端を成し遂げるために各電線の端部約１２．７ｍｍ（１／２インチ）を除いてよじられてなければならない。モジュラコネクタのためのかかる規則が，近端クロストーク（ＮＥＸＴ）の増加を受けることなく、本発明の付加的特徴の実施により破られることが発見された。重大な要素は、干渉対の物理的な分離（主にプラグの中央において４−５対の周囲に分割されている３−６対）がしっかりとよじられることを維持するよりも重要であるということである。クロストークは、干渉する電線間の距離に対して反比例している。
残りの図面について説明すると、図９は装填バー挿入体２２の第１実施形態を示し、この装填バー挿入体２２は、ハウジング１０内に開口端部１４を通して摺動可能に受容される。誘電体で形成されたこの好適挿入体２２は、前述されている。上スロット及び下スロットを具備することによって電線の分離がハウジング１０内において最大になることに留意されたい。更に、傾斜する前面３０を具備することによって上面２４に沿う各電線対は、図１２に示す単一平面に戻る前に複数の平面を構成する。クロストークが電線離間距離を増大することによって減少するのでこれら要因は、プラグの改良された性能に重大に寄与する。
装填バー挿入体６４の第２実施形態が図１３乃至図１５に示されている。この第２実施形態は、成端目的のための再整列に先立って電線を複数の平面に離す挿入体の主な目的を有し、この新しい挿入体６４はかかる目的を満足している。この挿入体６４は、離間部材を具備する。離間部材は、電線の選定された対が上面上又は底面下に配置されるエラストマ、スタイロフォーム又はプラスチック筒体でよい。図１３において、重要な対３−６は上面に沿って配置され、その一方で残りの対は挿入体６４の下に配置される。特に、異なる実施形態において電線分岐型は変化される。しかし、挿入体の共通の特徴は重要な対３−６及び４−５が分離されることである。離間部材を使用することにより、電線がコネクタハウジング内に挿入されたときに、その電線はクロストークを最小化するために離間して維持される。
数々の図面に示された２つの実施形態によれば、電線が挿入体２２、６４に係合した後、各電線は所望の順序で、成端のためにそれらの各平面から共通平面へ収束する。並列電線の一体となった組の挿入は、複数の個々電線よりも、コネクタハウジングの通路内へより容易に挿入しうることが発見された。この効果は、前述の電線接着技法の結果である。
電線接着工程及び性能向上特徴の組合せにより、明らかな利点がある。前述した電線接着工程によれば、電線接着の後に電線は互いに固定される。この利点は、棒状又は筒状挿入体６４が取り除かれた、図１４によって最もよく示されている。電線は各端部における位置、すなわちケーブル５２内かつ接着領域６６で固定されているので、電線は１つの固定端の共通平面に戻らない。このように前述の如く、接着された際の電線は、コネクタ内に容易に挿入されうる。図１５は、挿入体６４を伴うか又は伴わない電線の関連位置を示している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の工程が実行されるモジュラプラグの如き電気コネクタの分解斜視図である。又、性能を高める装填バー挿入体の使用を示している。
【図２】本発明の工程を示す横断面図であり、個々の電線を接着して一体リボンケーブルを形成する順序を示している。
【図３】本発明の工程を示す横断面図であり、個々の電線を接着して一体リボンケーブルを形成する順序を示している。
【図４】本発明の工程を示す横断面図であり、個々の電線を接着して一体リボンケーブルを形成する順序を示している。
【図５】図２に示した順序に対応する縦断面図である。
【図６】図３に示した順序に対応する縦断面図である。
【図７】図１に示す組立てられたモジュラプラグの縦断面図である。
【図８】図７の８−８線に沿った断面図である。
【図９】図１の装填バー挿入体の斜視図であり、装填バー挿入体の装填前の状態を示している。
【図１０】図１の１０−１０線に沿った従来のケーブルの断面図であり、図９の装填バー挿入体に入れるために平面配列となる前の複数の導体を示している。
【図１１】図１の１１−１１線に沿った本発明の好適装填バー挿入体の断面図である。
【図１２】図１の１２−１２線に沿った断面図であり、成端前のモジュラプラグへの挿入のために平面関係に再配列された導体を示している。
【図１３】付加的に取外し可能な装填バー挿入体の第２実施形態の斜視図である。
【図１４】図１３と同様の斜視図であり、挿入体は使用されていないが、電線が分離のために離間されて配列されている第３実施形態を示している。
【図１５】図７と同様の拡大縦断面図であり、図１３及び図１４に示す装填バー挿入体を一点鎖線で示している。

Claims (3)

1. リセプタクル型コネクタと嵌合し、複数の導体が内部で成端されて前記リセプタクル型コネクタの対応するコンタクトと電気的に係合するプラグ組立体型の電気コネクタであって、
   前記プラグ組立体が、導体受容端部、導体成端端部及び前記各端部間を内部的に連通する通路を有する誘電ハウジングと、前記通路内の離間挿入体とを具備し、
   該離間挿入体は前記複数の導体を受容すると共に前記プラグ組立体のクロストーク性能を改良するために前記複数の導体を配置し、前記挿入体は上面及び下面を有し、該上面及び下面は前記上面及び下面に沿って配列された複数の溝を有して前記導体の選定された対を受容することを特徴とするプラグ組立体型の電気コネクタ。
2. 前記挿入体が、前記導体成端端部に面する傾斜壁を有し、これによって前記上面に沿う導体の前記選定された電線が前記下面に沿う導体の前記選定された対に向かいかつ前記対間に向けられることを特徴とする請求項１記載のプラグ組立体型の電気コネクタ。
3. 前記導体の自由端が、共通平面において平行に配列されると共に前記導体成端端部で接着されることを特徴とする請求項２記載のプラグ組立体型の電気コネクタ。

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