JP4168158B2 - 改良コネクター - Google Patents
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Description
本願発明は改良コネクターに関し、特には通信用コンセントに関する。
【背景技術】
テレコミュニケーションシステムの改良によって、送信線による益々高い周波数を利用した音声信号及び/又はデータ信号の伝達能力が提供されている。ツィスト処理(twist)されたペアのケーブル部材の多重性能レベル(multiple performance levels)を規定する複数の産業基準が設定されている。商業ベースのテレコミュニケーション機器及びそれらの設置のための国際ベンチマーク(benchmark)であると一般的に受け容れられている基準はANSI/TIA/EIA-568-A(/568)商業ビルディングテレコミュニケーションケーブルスタンダード(Commercial Building Telecommunications Cabling Standard)と150/IEC11801(/11801)カスタマーサイド包括ケーブル仕様(generic cabling for customer premise)である。例えば、カテゴリー3、4及び5のケーブルと接続ハードは/568基準と/11801基準との両方、並びにそれぞれの国内仕様あるいは領域仕様で規定されている。これら仕様において、カテゴリー3部材の送信基準は16MHzまでと定められている。カテゴリー4の部材は20MHzまでである。一方、カテゴリー5の部材は100MHzまでと規定されている。新基準が継続的に開発されており、将来の基準は少なくとも600MHzの送信基準を必要とするであろう。
前述の送信基準はニアエンドクロストーク(near-end crosstalk)(NEXT)をも規定する。テレコミュニケーションコネクターはしばしば、典型的にはチップ-リングコネクター(tip and ring connector)で成るペアのセットで提供される。テレコミュニケーションコネクターのサイズが小さくなるに連れ、隣接ペア間の距離は縮まり、隣接ペア間でクロストーク(漏話)現象が発生する。このニアエンドクロストーク基準を満たすため、当分野では多彩な技術が利用されている。
現存するテレコミュニケーション製品には、プラグ、コンセント及び接続ブロックが含まれる。これら装置のそれぞれは送信量が増加するに連れてクロストークの影響を受ける可能性が高まる。このクロストークの可能性を減じるため、いくつかの異なる技術を利用してモジュラープラグが開発された。ハッベル、AT&T、トーマス&ベッツ等の従来のプラグは接触オーバラップ部分を減少させるために正方形ワイヤーコンタクト(square wire contact)を利用している。
アンプ・アンド・RJエンタープライス等の別の従来プラグはインラインロードバー(in line load bar)を利用している。スチュワート・アンド・センチネル等の他の従来プラグはスタガー型非共面方式(staggered, non-coplanar scheme)のロードバー(loadbar)を利用する。
コンセント(outlet)もまた送信量の増加に対処してクロストークを減少させるようにデザインされてきた。クロストークを減少させるため、モジュラーコンセントは、通常の前方からではなく背後からプラグ接続領域に2本の弾性導電ピンを差込むようにした弾性導電ピンを利用する。スチュアート等の従来装置は背後からプラグ接続領域に入る導電ピン3と6を有している。
接続ブロックもクロストークを減少させるようにデザインされている。現在の110タイプの接続システムは、ワイヤーブロック(wiring block)、コネクターブロック(connecting block)及びパッチコード(patch cord)あるいはジャンパー(jumper)を使用して非シールドツイストペア(UTP:unshielded twisted pair)でのデジタルデータ送信並びにアナログ/デジタル音声をサポートするようにデザインされている。このシステムはエンドユーザーや装置に接続された回路の移動と再アレンジとを提供する。これら110タイプのブロックはパンチダウン絶縁体剥取接触(IDC:punch down insulation displacement contact)を使用して密度を最大限とし、利用を容易化している。従来技術装置の限定要因は、ツイストペアワイヤリング(twist pair wiring)をレース処理(lace)及びパンチダウン処理(punch down)するときに困難が発生することである。IDCペア間の110タイプのブロックのチップは典型的には丸加工(blunt)されており、ブロックのレース処理に先立ってワイヤーのアンツイスト処理(untwist)を必要とする。そのため、ペアの過剰なアンツイストと電気的性能の劣化が発生する。クロストーク現象を低減させるため、従来の接続ブロックは、米国特許第5160273号と第5328380号で開示されたもののごとき隣接ペア間での導電性シールド(プレート)を利用することで改良されてきた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
クロストークを減少させ、性能を向上させるようにデザインされたプラグ、コンセント及び接続ブロックは存在するものの、増加する送信量に対処するにはさらに改良されたプラグ、コンセント及び接続ブロックが必要である。
【課題を解決するための手段】
従来技術の前述及び他の欠点及び弱点は本願発明の改良コネクターによって克服あるいは軽減される。このコネクターはクロストークを減少させることでそれぞれ向上した性能を発揮するプラグ、コンセント及び接続ブロックを含んでいる。このプラグは、コンタクト(contact)間の隣接領域を減少させているコンタクトと、それらコンタクトに接続されているワイヤーを互い違いに配線(stagger)しているロードバーとを含んでいる。このプラグと接続されるコンセントはコンタクトキャリヤー内に配置されたコンタクトを含んでおり、コンタクト間の隣接領域を減少させている。接続ブロックはコンタクトペアを含んでおり、ペアのコンタクト間の距離はペアセット間の距離よりも短い。この接続ブロックも接続ブロックにカップリングされたワイヤーのアンツイスト処理量を減少させる改良チップを含んでいる。
【発明を実施するための最良の形態】
図1は本願発明の1実施例による改良プラグ100の分解図である。プラグ100はRJ-45コンセント(outlet)と接続されるようにデザインされており、上部ハウジング102と下部ハウジング104とを含んでいる。これら上下ハウジングは好適には弾性プラスチック材料で提供されるが、従来技術に従ってさらにシールド処理を施すこともできる。コンタクト110は上部ハウジング102内に搭載され、コンタクト108は下部ハウジング104内に搭載される。ロードバー106はワイヤーを受領し、それらワイヤーを適正に配置させてコンタクト108と110とに導く。
下部ハウジング104は平坦面112と2体の側壁114とを含んでいる。これら側壁114を越えて2体のラッチ116が延び出ている。上部ハウジング102はそれらラッチ116を受領する開口部120を備えた側壁118を含んでいる。上部ハウジング102は絶縁状態に提供された一連のスリット170を含んでいる。これらスリット170はコンタクト108と110の先端部130を受領する。側壁114もネック124を備えた円形開口部122を含んでいる。このネック124は円形開口部122の直径よりも小さな幅を有している。この円形開口部122は上部ハウジング102上に形成されたヒンジピン126を受領する。このヒンジピン126は円形面と平坦面とを有した柱体の一部である。
このヒンジピン126は1方向に最小幅部分を有しており、ネック124を通過することができる。ヒンジピン126は上部ハウジング102が開口状態にあるときのみネック124を通過することができる。下部ハウジング104に対して上部ハウジング102を回動させると、ヒンジピン126の最小幅部分はネック124との整合状態を外れ、円形開口部122内に固定される。
コンタクト108と110とはそれぞれ絶縁体剥取コンタクト(IDC)端部128と先端部130とを含んでいる。このIDC端部はベース132と、そのベースから突き出ているIDCアーム134を含んでいる。コンタクト108に関しては、IDC端部128から垂直方向にレッグ136が延び出ている。このレッグは約90°曲げられ、レッグ138を定義する。レッグ138は約90°曲げられてレッグ140を提供する。このレッグ140はレッグ136と平行である。
同様に、コンタクト110はベース132から延び出たIDCアーム134を備えたIDC端部128を含んでいる。レッグ140はIDC端部128から垂直に延び出ており、約90°曲げられてレッグ142を定義する。レッグ142は約90°曲げられてレッグ144を定義する。コンタクト110はコンタクト108とはレッグの曲げ方向が異なっている。図1Aに示すように、IDCアーム134が同一基準軸方向に延びているとするなら、コンタクト108は基準軸に対して反時計回りに曲げられ、コンタクト110は時計回りに曲げられている。下部ハウジング104はコンタクト108を受領するための複数の溝部148を有したコンタクトホルダー146を含んでいる。コンタクト108は線状に溝部148内に設置される。この際にコンタクト108は曲げられてレッグ136、138及び140を形成する。一連の柱体150は各溝部148の開口部方向に提供されている。柱体150はコンタクトの曲げ加工時とプラグ100の使用時にコンタクト108を支持する。リップ149はコンタクトホルダー146の上面に提供されており、下部ショルダー164に接して下部ハウジング104に対するロードバー106のポジショニングを助ける。
ロードバー106は上面154と下面156を有した略方形ブロック152で提供されている。円形溝159は上面154内に提供され、円形溝158は下面156内に提供されている。下面156の溝158は等間隔に提供され、上面156の等間隔の溝159とはずれた位置に提供されている。ブロック152はロードバー106に沿って上ショルダー162と下ショルダー164を提供するようにサイズが減少された(例えば低くされた)部分を有している。下ショルダー164はリップ149に接し、ロードバー106を下部ハウジング104内に設置させる。側壁114も溝部148と下部溝158とを整合させており、溝158内に提供されたワイヤーをコンタクト108のIDC端部128と整合させる。ロードバー106は上部ハウジング102に形成された凹部168(図3)に受領される延長部166を含んでいる。プラグ100はロードバー106を使用してワイヤーの変形を最小限度に押さえている。ロードバー106内に収容することでワイヤーの曲がりは押さえられ、同時にワイヤーはロードバー内を滑らされてプラグ領域内に押し込まれる。
図3はプラグ100の分解斜視図であり、上部ハウジング102の内部を示している。上部ハウジング102は突出体174を含んでいる。この突出体174は収容されるケーブルのジャケットを下部ハウジング104に押し付けてケーブルにかかる圧力を解放させる。上部ハウジング102はコンタクト110を受領するため、間隔を開けて提供された複数の溝部178を有したコンタクトホルダー176を含んでいる。複数の開口部180が上部ハウジング102に提供されており、コンタクト108をスリット170に押し入れる。複数の延長体182がコンタクトホルダー176から延び出ており、下部ハウジング104の凹部172に受領される。延長体182は凹部172に充分に押し込まれ、埃等がプラグ100の内部に侵入するのを防止するが、上部ハウジング102と下部ハウジング104の相対的な回動を妨害しない程度の深さに入れられている。上部ハウジング102はロードバー106上で延長体166を受領する凹部168を含んでおり、ロードバー106を上部ハウジング102に対して適正に配置させる。ロードバー106を設置すると、ロードバー106の溝159はコンタクト110の溝部178及びIDC端部128と整合する。
図4は組立てられた状態のプラグ100の斜視図である。プラグ100を組み立てるには、ワイヤーを溝158と159内に通し、ロードバー106を上部ハウジング102あるいは下部ハウジング104のいずれか内に配置する。ヒンジピン126を円形開口部122内に差し込み、上部ハウジング102と下部ハウジング104とを相対的に回動させる。ロードバー106内の溝158を下部ハウジング104内の溝部148と整合させ、溝159を上部ハウジング102の溝部178と整合させる。上部ハウジング102を下部ハウジング方向に回動すると、コンタクト108と110のIDC端部128は、各ワイヤーの絶縁体を押し破って内部のワイヤーと接触し、ワイヤーとコンタクト108及び110との電気接触状態を確立させる。完全に回動すると、ラッチ116は開口部120と係合し、プラグは完成する。ワイヤーをロードバー106内に収容させることで最終的組み立てがさらに容易となる。図4に示すようにように、延長体182は凹部172内に提供され、埃等がプラグ100内に侵入するのを防止する。
コンタクト108と110とは隣接するコンタクト間の隣接領域を減少させるようにデザインされている。標準RJ-45コンセントと接続するためには、コンタクト108と110の先端部は互いにスリット170内で隣接し、レッグ144と140は互いに隣接することになろう。コンタクト108と110はスリット170を抜けると互いから離れる。従って、レッグ142と138との隣接領域は最小限度となり、レッグ136と140との間には隣接領域はなくなる。
隣接コンタクト間の隣接領域を減少させることでクロストークが減少し、性能は向上する。さらに、ロードバー106は性能向上に貢献する。ロードバーはワイヤーを異なる平面(上部溝158と下部溝159)に配置させ、クロストーク現象を押さえる。加えて、ロードバーは各ペアに必要なアンツイスト量を標準化して最低限度化し、さらにクロストークを減少させる。クロストークを減少させるに加えて、本願発明のプラグはリターンロス(return loss)を改善させ、好バランスを達成させる。この改善された性能でデータは高周波での送信が可能になり、隣接ペアからのノイズを減少させる。
図5と図6は改良コンセント200の90°バージョンの分解斜視図である。このコンセント200はハウジング202と弾性プラスチック製のコンタクトキャリヤー204とを含んでいる。コンセント200はシールド式コンセントとしても製造することができる。コンセント200は90°バージョンと呼ばれる。なぜなら、ハウジング202の開口部201はコンタクトキャリヤー204の平面に垂直な平面に提供されているからであり、コンタクト220と218の端子(terminal end)が延び出る。このコンタクトキャリヤーはL型であり、ベース206と、ベース206に垂直な後壁208を含んでいる。コンタクトキャリヤー204は後端216の反対側に提供された前端214を有している。ベース206に提供されたリブ210はハウジング202の側壁に形成された溝212と係合し、コンタクトキャリヤー204をハウジング202に固定させる。コンセント200は2タイプのコンタクト218と220とを含んでいる。これらは異なる形状を有しており、隣接コンタクト間の隣接領域を減少させて性能を向上させている。コンタクト218と220は金メッキあるいはパラジウム・ニッケル合金メッキされた燐ブロンズ(phosphor bronze)ワイヤーで提供されている。コンタクト218と220はコンタクトキャリヤー204上で交互に提供されている。
図7はコンセント200の正面図である。図8は図7の8-8線に沿ったコンセント200の断面図である。図8は第1コンタクト218の詳細を図示している。第1コンタクト218は、回路ボードと接続する端子222を有している。端子222からはコンタクト218がコンタクトキャリヤー204の下部に進入し、約90°曲げられてレッグ224を形成している。コンタクト218はさらに90°から180°の間で曲げられ、前端214近くでコンタクトキャリヤー204に入るレッグ226を定義する。先端228は後壁208内で終結し、ハウジング202の内部に形成されたリップ203の下側に位置する。コンタクト218の通路はコンタクトキャリヤー204を通じて形成された第1溝部で提供される。この通路は部分的にはベース206の下部付近に位置する第1部材223と、ベース206の上部付近に位置する第2部材225とで提供される。ギャップが第1部材と第2部材との問に設けられており、レッグ224を受領する。
図9は図7の9-9線に沿った断面図である。コンタクト220はコンタクトキャリヤー204上でコンタクト218と交互に提供されている。コンタクト220は回路ボードに搭載できるようにコンタクトキャリヤー204の下部から延びる先端230を有している。コンタクト220は約90°曲げられてレッグ232を定義する。レッグ232は約90°曲げられてレッグ234を定義する。
レッグ234は約90°曲げられてレッグ236を定義し、さらに90°以下で曲げられてレッグ238を定義する。コンタクト220の先端240は、ハウジング202上で形成され、コンタクトキャリヤー204の前端214上方に位置する後向リップ242の下側に位置する。図9に明瞭に図示されているように、コンタクト220は前端214の反対側の後壁208のコンタクトキャリヤー204から外出する。コンタクト220の通路はベース206の下部付近に位置する第3部材231と、ベース206と後壁208の間の交差部に位置する第4部材とによって部分的に定義される。ギャップが第3部材231と第4部材233との間に提供され、レッグ232を受領する。図10はコンセント200の底面図である。コンセント200はコンタクト218と220が回路ボードと接続される領域でのクロストークを、コンタクト218の列とコンタクト220の列とを標準モジュラージャック(典型的には0.100インチ)よりも離すことで減少させる。
それぞれコンタクトキャリヤーの反対側からコンタクト218と220と外出することは本願発明の重要な特徴である。コンタクトキャリヤーでコンタクト218と220を交互に提供し、コンタクト218を一方の端部から外出させ、コンタクト220を他方の端部から外出させることでコンタクト218と220が隣接する部分が減少する。これでクロストークが減少し、リターンロスが改善され、バランスが良くなる。
図11と図12は改良コンセント250の分解斜視図である。コンセント250はハウジング152と弾性プラスチックで提供されたコンタクトキャリヤー252とを含んでいる。コンセント250をシールドタイプコンセントとすることもできる。このコンセント250は垂直バージョンと呼ばれる。なぜなら、ハウジング252の開口部251はコンタクトキャリヤー254の平面と平行な面に提供されているからであり、コンタクト274と276の端子を通過させている。
コンタクトキャリヤー254はL形状であり、ベース256と、ベースに垂直な後壁258とを含んでいる。コンタクトキャリヤー254は後端262の反対側に提供された前端260を有しており、そこで後壁258はベース256と交わる。ベース256上のリブ264はハウジング252の内部の溝266と係合し、コンタクトキャリヤー254をハウジング252内に固定する。ハウジング252と後壁258の両方は接続ブロック300に搭載されたコンタクトのテールを受領する凹部272を含んでいる。コンセント250は2タイプのコンタクト274と276とを含んでいる。これらは異なる形状を有しており、隣接コンタクト間の隣接領域を減少させ、性能を高めている。コンタクト274と276は金メッキあるいはパラジウム・ニッケル合金メッキ燐ブロンズワイヤーで製造されている。コンタクト274と276はコンタクトキャリヤー254に交互に提供されている。
図13はコンセント250の正面図である。図14は図13の14-14線に沿ったコンセント250の断面図である。図14は第1コンタクト274を詳細に図示している。第1コンタクト274は回路ボードに接続される端子280を有している。端子280からはコンタクト274がコンタクトキャリヤー254のベース256に入り、約90°曲げられてレッグ282を提供する。コンタクト274はさらに約90°曲げられてレッグ284を定義する。このレッグはベース256の下部に対する第1高で後壁258に垂直な部分から外出する。コンタクト274は90°以下で曲げられ、その先端286はハウジング252上で形成され、コンタクトキャリヤー254の前端260上方に位置する後向リップ288の下側で終結する。コンタクト274の通路はコンタクトキャリヤー254を通過して形成された第1溝部で提供される。この通路は部分的にはベース256と後壁258の間の交差部付近に位置する第1部材293と第2部材295とによって提供される。ギャップが第1部材293と第2部材295との間に提供され、レッグ282を受領する。
図15は図13の15-15線に沿った断面図である。コンタクト276はコンタクトキャリヤー254でコンタクト274と交互に提供されている。コンタクト276は回路ボード内の搭載のために後壁258から延び出る端子244を有している。コンタクト276は約90°曲げられてレッグ246を定義し、さらに90°以上曲げられてレッグ248を定義する。レッグ248は第1コンタクト274の出口とは異なる、ベース256の下部に対する第2高で後壁258から斜めに外出する。コンタクト276の先端249は、ハウジング252上に形成された後向リップ288の下側で、コンタクトキャリヤー254の前端260の上方に位置する。コンタクト276の通路は部分的に、後壁258内に位置する第3部材277と第4部材279とによって提供される。ギャップが第3部材277と第4部材279との間に提供され、レッグ246を受領する。図16はコンセント250の底面図である。コンセント250はコンタクト274と276が回路ボードと接続する領域のクロストークを、コンタクト218の列とコンタクト220の列を標準モジュラージャック(典型的には0.100インチ)よりも離すことで減少させる。
異なる高さと異なる角度でコンタクトキャリヤーの後壁から外出しているコンタクト274と276は本願発明の重要な特徴である。コンタクトキャリヤーでコンタクト274と276を交互に配置し、コンタクト274と276をコンタクトキャリヤーの後壁から異なる高さと角度で外出させることで、隣接コンタクト274と276間の隣接領域が減少する。これでクロストークが減少し、リターンロスが改善され、バランスが良くなる。
図17は本願発明の1実施例による接続ブロック300の側面図である。接続ブロック300はベース302から上方に延び出る端壁304を有した方形ベース302を含んでいる。このベース302からは第1歯体306と第2歯体308が延び出ている。ギャップ324が端壁304と第1歯体、第1歯体306と第2歯体308の間に提供されている。第1歯体306は絶縁体剥取コンタクト(IDC)310を分離し、第2歯体308はIDC310のペアを分離する。
IDC310は米国特許第5645445号に解説されているようなプレスフィット式テール311を有している。ワイヤーがギャップ314に入れられ、IDC310内に押し下げられて、IDC310とワイヤーとの間の電気接続が提供される。
本願発明の重要な特徴に従って、歯体308は第1歯体306の幅よりも太い幅を有している。従って、1つのIDCペア間の距離はペア同士の距離よりも短い。このジグザグペアデザインでペア間のクロストークが減少し、性能が良くなる。
本願発明の装置はペア内のIDCを接近させることでさらにクロストークを減少させる。この狭い間隔はブロック内のIDCを平行線ではなくて角度を与えて配置させることで達成される。ペア内のこの狭い間隔でペア同士間のスペースが広がり、クロストークがさらに減少する。本願発明のIDCは従来のものより低くて狭いのでクロストークがさらに減少する。
端壁304は端壁304の外側に向かってテーパしている内面312を有している。同様に、第1歯体306は互い方向に向かってテーパした2面の内面314と、互い方向に向かってテーパした2面の外面316を含んでおり、第1歯体306の先端でチップ318を定義する。チップ318は狭く提供され、10/1000インチよりも狭くて、好適には5/1000インチである。チップ318はツイストされた2本のワイヤーをレース処理に先立ってアンツイスト処理する必要なく分離させることができる。この改良チップ318も編み込まれてツイストされたペアのケーブル(それぞれのツイストペアは薄い編み込み絶縁体によって結合されている)の終結部の状態を改善している。この改良チップはブロックの素早くて容易なパンチング処理を提供する。本願発明の別の特徴はペア同士間の特徴的な間隔である。これで設置時と使用時の各ペアの容易な視覚的識別ができる。
図18に示すように、端壁304の内面312と歯体306の内面314はIDC310の端部を受領する方形凹部320を有している。IDC310は接続ブロック300の長軸Xに対して斜めに提供されている。1実施例においては、IDC310は45°の角度で提供されている。歯体308の内面322も同様に方形凹部320を含んでおり、IDC310の端部を受領する。図19は接続ブロック300の底面図であり、接続ブロック300の長軸に対して45°に提供されたIDC310を示している。図20と図21は接続ブロック300の端面図である。図22は接続ブロックの分解斜視図であり、IDC310を示している。図示はされていないが、金属バリヤーをペア間に配置してさらにクロストークを減少させることもできる。
端壁304の内面312は2つのノッチ326を含んでいる。同様に、歯体306の内面314はそれぞれギャップ324に隣接した2つのノッチ326を含んでいる。歯体308の内面322はそれぞれギャップ324に隣接する2つのノッチ326を含んでいる。これらノッチ326はギャップ324内のワイヤーと接触する材料を減少させ、ノッチ326がない場合よりも単位面積あたりの圧力を高める。この圧力増加でワイヤーをギャップ324内にさらに堅固に固定する。
図23と図24は回路ボード400に搭載された90°コンセント200の斜視図である。コンセント300は回路ボード400の反対側に搭載されている。
図23と図24はコンセント200に整合されているが接続されてはいないプラグ100をも図示している。図25と図26は回路ボード400に搭載された垂直コンセント250の斜視図である。接続ブロック300は回路ボード400の反対側に搭載されている。図25と図26はコンセント250に整合されているが接続されてはいないプラグ100を図示している。これらプラグ、コンセント及び接続ブロックは全て性能向上のためにデザインされており、共に使用されると性能向上したコネクターを提供する。これら実施例は8コンタクトバージョンのものであるが、本願発明のコンセント、プラグ及び接続ブロックの特徴はコンタクトの数によって限定されない(例えば、10、6、4、2も可能である)。
コネクターは高送信条件を満たさなければならないので、しばしばクロストークに対処するために回路を必要とする。すなわち、その回路はしばしば所定の範囲のプラグ性能に“チューニング”される。従来プラグの多くは広範囲の性能を有しており、この回路とのチューニング状態を外れ、コネクターが送信条件を満たさなくなる。送信周波数が増大すると、この補整回路の補整量は増加し、プラグ性能の許容範囲変動量は低減する。従来技術のプラグの広範な送信性能に関わる原因とは次のようなものである。
A.ペアのアンツイスト量の大きな変動。プラグは個々のペアのアンツイスト量を制御する機構を含んでいない。
B.ペアの互いに対する不規則な位置関係。プラグ内にワイヤーを配置する方法がなく、ペアは引張られ、曲げられ、あるいは捻られる。
C.従来プラグはワイヤーがロードバー内をプラグにまで押し込まれることを要求する。これでフイヤーは曲がり、これらプラグの設置をも困難にする。
D.ケーブルの2端部はペアの鏡像形態を有しており、同様方法では組み立てられないことは困難性を高めている。
図27はさらに性能がアップした別例のプラグの分解斜視図である。プラグ500はハウジング502とロードバー504とを含んでいる。ハウジングは既に存在するRJ-45コンセントと接続される。ロードバー504はワイヤーをクロストークを減少させるように受領設置する。ロードバー504はハウジング502の開口部503を通過して挿入される。ロードバー504は方形で凹部606を含んでおり、ハウジング502の内部に形成されたショルダー508を受領する。ロードバー504は、第1面にアレンジされた第1セットのワイヤー受領溝510と、第1面とは異なる第2面に位置する第2セットのワイヤー受領溝512とを含んでいる。好適実施例においては、この第1面は実質的に第2面と平行である。ワイヤー受領溝510はワイヤーを滑らせて入れさせるが、ワイヤーが入れられた後にはワイヤーを保持する幅で提供されている。ワイヤー受領溝512はテーパされた入口514を含んでおり、ワイヤーの設置を助けている。一連の個別スリット516がハウジング500に提供されており、ワイヤー受領溝510と512に配置されたワイヤーと接触するように絶縁体剥取コンタクト用の通路を提供している。スリット516は分離しており、隣接する絶縁体剥取コンタクトが互いに接触しないようにしている。3体のリッジ518がハウジング502の内側に提供されている。各リッジ518は2つの隣接するワイヤー受領溝510間に提供され、ワイヤーをスリット517に対して適正に配置させている。図27に示すロードバー504は8本のワイヤー(6本は第1面、2本は第2面)を受領するように設計されている。プラグ500はこれ以外の数のワイヤーを受領するように改良することもできる。
図28はハウジング502の斜視図である。リッジ518はロードバーに向かって傾斜しており、ロードバー504のワイヤー受領溝510と平行に延びている。ハウジング502の傾斜した開口部はロードバー504のハウジング502内への挿入を助けている。
図29はロードバー504の斜視図である。各ワイヤー受領溝510は半円形である。隣接ワイヤー受領溝510はチップ-リングコンダクターをそれぞれのペアから受領し、それらの間にワイヤーを正確に配置させるためのリップ520を有している。バリヤー522は隣接ペアのワイヤー受領溝510間に提供されている。バリヤー522は異なるペアからのチップ-リングコンダクターを交差させないようにしており、ワイヤーの高さよりも高くなっている。バリヤー522は第2平面のワイヤー受領溝512の真上に提供されている。
図29に示すように、ワイヤー受領溝512は従来方式で中央ペアのワイヤー受領溝510を跨いで提供されている。バリヤー522は、バリヤー522の上面を通って形成され、ワイヤー受領溝512に入るスリット524を含んでいる。スリット524は、ワイヤー受領溝512に配置されたワイヤーと接触させる絶縁体剥取コンタクト用の開口部を提供する。スリット524はロードバー504がハウジング内に設置されたときにハウジング502内のスリット516と整合する。
図30はハウジング502に設置されたロードバー504を備えたプラグ500の端面図である。リッジ518はワイヤー受領溝510の半円面と類似した半径を有した半円表面を含んでいる。この半円表面526はワイヤーをワイヤー受領溝510に配置させ、ワイヤーをハウジング502のスリット516と整合させる作用を提供する。第1面526はフイヤー受領溝510の一方用であり、反対側の面526は他方用である。リッジ518は実質的にワイヤー受領溝510と平行であり、ワイヤー受領溝510の全長に沿って延びる。絶縁体剥取コンタクトはスリット516内に提供され、ワイヤー受領溝510と512のワイヤーと係合する。ワイヤー受領溝512のワイヤーと係合するには長い絶縁体剥取コンタクトが必要である。
ロードバー504へのワイヤーの提供法を解説する。図31Aと図31Bは4つのワイヤーペアを有したケーブルのそれぞれ側面図と端面図である。これら4ペアはGr(グリーン)、Br(ブラウン)、Bl(ブルー)、Or(オレンジ)と指定されている。各ペアは2本のワイヤー(一方はチップコンダクター、他方はリングコンダクター)を含んでいる。設置前の状態では各ペアの個々のワイヤーはツイストされている(すなわち、チップ-リングコンダクターはツイスト処理されている)。図31Cは図31Bのケーブルの反対側端部の端面図である。
図31Bに示す端部では、ロードバー504は次のように設置される。まず、ケーブルジャケットが端部から約1.5インチ剥き取られる。次にBrとGrのペアが図31Bのように位置交換される。そのためにはGrはBrとスプリットBlを越える。これでBrとBlの間が分離する。Blはスプリットペアと呼称される。なぜなら、従来方法により中間ペア上で分離されるからである。図32に示すように、BrはスプリットペアBlのコンダクター間に配置される。Blのチップ-リングワイヤーはケーブルジャケットから最大で0.5インチだけアンツイスト処理され、そのペアのワイヤーは適正に配置される。Blペアは図32に示すようにワイヤー受領溝512内のロードバー504内にレース処理され、ツイスト処理されたワイヤーがロードバーと接触するまで引張られる。残りのペアであるOr、Br及びGrは必要最小限度でアンツイスト処理され、クロスしないようにワイヤー受領溝510に配置される。各ペアのチップ-リングコンダクターはワイヤー受領溝510内で隣接状態に保たれる。ワイヤーはできるだけロードバー504の端部に接近するようにカットされる。
Or、Br及びGrのペアはワイヤー受領溝510の第1面に配置される。別ペアBrを跨ぐスプリットペアBlはワイヤー受領溝512の第2面に配置される。スプリットペアBlは通常においてはニアエンドクロストーク(NEXT:near end crosstalk)に大きく貢献する。このペアをワイヤー受領溝512が定義する第2面に、ワイヤー受領溝510で定義された第1面から離して設置することで、スプリットペアで発生したクロストークは減少される。
図31Cに示すケーブル端部においては、ロードバーは次のように利用される。まずケーブルジャケットが端部から約1.5インチ剥き取られる。次に、OrとBlが図31Cのように位置交換される。これには、OrをBrとBlとの間でクロスさせる。これでBrとスプリットBlとの間の分離が提供される。これらワイヤーはロードバー504内に配置される。
ロードバー504はハウジング502に挿入される。ロードバー504とハウジング502との間には、ロードバー504をハウジング502に固定させるように多少の抵抗作用が存在する。凹部506はハウジング502内でショルダー508を受領する。ロードバー504が適正にハウジング内に設置されるとワイヤー受領溝510はスリット516と整合する。これら2つのスリット524と2つのワイヤー受領溝512も2つのスリット516と整合する。絶縁体剥取端部を備えたコンタクトはスリット516内に入れられ、締め付けられてワイヤー受領溝510と512内のワイヤーと係合する。ワイヤー受領溝512に配置されたスプリットペアのコンタクトブレードはワイヤー受領溝510のワイヤーのコンタクトブレードよりも長い。この通信プラグ500はいくつかの利点を提供する。まず、各ペアのアンツイスト量が最低限であり、ロードバーによって制御される。各ペアの位置はロードバーで規制され、ロードバーはワイヤーの曲がりを防止する。なぜなら、ワイヤーはプラグ内で押し込まれる必要がないからである。従って、プラグは非常に小さくて安定した範囲の送信性能を有する。クロストーク補償回路がプラグ性能にチューニングされなければならない場合に特にこれは有利である。ワイヤーをロードバー内で終結させるとさらに単純な最終製品が完成する。
図33から図36は別例の90°コンセント600を示している。コンセント600は前述のものと同様なコンタクトキャリヤーを備えたハウジングを含んでいる。コンタクト602と604はコンセント600で交互に提供されている。
図34は図33の34-34線に沿った断面図である。図34は第1コンタクト604を詳細に図示している。第1コンタクト604は回路ボードと接続する端子606を有している。端子606からコンタクト604がコンタクトキャリヤーのベースに入り、約90°曲げられてレッグ608を提供する。コンタクト604はさらに90°曲げられてレッグ610を提供する。コンタクト604は90°以上曲げられてレッグ612を定義する。レッグ612はコンタクトキャリヤーのベースの下部に対する第1高で後壁から斜めに外出する。コンタクト604の先端614はハウジング上に提供された後向リップ616の下側で、コンタクトキャリヤーの前端上方に提供される。コンタクト604の通路は部分的に第1部材618と第2部材620とで提供される。ギャップが第1部材と第2部材との間に提供され、レッグ608を受領する。
図35は図33の35-35線に沿った断面図である。図35はコンタクト602を詳細に図示している。コンタクト602は回路ボードと接続する端子622を有している。端子622からコンタクト602がコンタクトキャリヤーのベースに入り、約90°曲げられてレッグ624を形成する。コンタクト602は約90°曲げられてレッグ626を形成する。コンタクト602は約90°曲げられてレッグ628を定義する。これはコンタクトキャリヤーの下部に対して第2高で、実質的に平行に後壁から外出する。コンタクト602は90°以下で曲げられる。先端632はハウジング上に形成され、コンタクトキャリヤーの前端上方の後向リップ616の下側で終結する。コンタクト602の通路は部分的に第3部材634と第4部材636とで形成される。ギャップが第3部材634と第4部材636の間に提供されてレッグ624を受領する。
図36はコンセント600の底面図である。コンセント600はコンタクト602と604が回路ボードと接続する領域のクロストークを、コンタクト602の列とコンタクト604の列とを標準(典型的には0.100インチ)よりも離すことで減少させる。
異なる高さと角度とでコンタクトキャリヤーの後壁を外出するコンタクト602と604は本願発明の重要な特徴である。コンタクトキャリヤーでコンタクト602と604を交互に提供し、コンタクト602と604を異なる高さと角度とで後壁から外出させることで、コンタクト602と604の間の隣接領域が減少する。これでクロストークは減少され、リターンロスを改善してさらに良いバランスが得られる。
図37から図42は別例のコンセント700を示している。コンセント700は図11から図16で解説したものと同様なコンタクトキャリヤー254を含んでいる。コンセント700は1から8と記されたポジションに8つのコンタクトを含んでいる。各コンタクトは図38から図42に示すように、性能を高めてクロストークを減少させる形状を備えている。コンタクト274は図13から図16のコンタクト274と同じである。コンタクト274はコンセント700のポジション1、3、5、7に配置されている。スリット1のコンタクト274はベリリウム・銅合金製であり、燐・ブロンズコンタクトよりも弾性的である。プラグによってはポジション1と8にコンタクトを有せず、コンセント700のコンタクト1と8に過剰な力を与える。ベリリウム・銅合金でスリット1と8のコンタクトを製造することでスリット1と8のコンタクトの変形が防止できる。さらに、スリット1と8のコンタクトはスリット3、5、7のコンタクトよりもベース256に接近してコンタクトキャリヤー254の後壁258から外出することができる。これでポジション1と8にコンタクトを有しないプラグがコンセント700と接続されるとき、スリット1と8のコンタクトの変形量が減少する。
図39は図37の39-39線に沿った断面図であり、コンタクト276を図示している。コンタクト276は図13から図16のコンタクト276と同じである。コンタクト276はコンセント700のポジション4と6に配置されている。
図40は図37の40-40線に沿った断面図であり、コンタクト702を図示している。コンタクト702はコンセント子700のポジション2に位置している。コンタクト702は回路ボードへの搭載のためにコンタクトキャリヤーの後壁から延びる端子704を有している。コンタクト702は約90°曲げられてレッグ246’を定義しており、さらに90°以上曲げられてレッグ248を定義している。レッグ248は後壁から外出して、第1コンタクト274の出口高さとは異なるベース256の下部に対する第2高の開口部706内に延びており、後壁258に対して斜めに外出している。コンタクト702の通路は部分的に第3部材277と第5分際708とで形成されている。ギャップが第3部材277と第5部材708との間に提供され、レッグ246’を受領する。コンタクト702はコンタクト276に類似しており、コンタクト702は後壁258から外出して、コンタクト276と同じ高さと角度とで開口部706内に延び入る。コンタクト702と276との相違は、レッグ246’が図15のレッグ246よりも長いことである。従って、端子704は端子276と274の端子244と280とは異なる高さで提供されている。図42に示すように、このようなコンタクトのアレンジでコンセントの性能が向上する。
図41は図37の41-41線に沿った断面図であり、コンタクト730を図示している。コンタクト730はコンセント700のポジション8にある。コンタクト730は回路ボードへの搭載のためにコンタクトキャリヤーの後壁から延び出る端子734を有している。端子734からはコンタクト730が約90°曲げられてレッグ282’を提供している。コンタクト730は約90°曲げられてレッグ284を定義し、ベース256の下部に対して第1高で、後壁258に垂直に後壁258から外出している。コンタクト730は90°以下で曲げられる。先端286は図14で示すハウジングの後向リップ288の下で終結する。コンタクト730の通路は部分的に第1部材293と第6部材736とで提供される。ギャップが第1部材293と第6部材736との間に設けられ、レッグ282’を受領する。コンタクト730はコンタクト274と類似している。
コンタクト730は後壁258から外出して、コンタクト274と同じ高さと角度とで開口部706に延び入る。コンタクト730と274の相違はレッグ282’が図14のレッグ282よりも短いことである。よって、端子734はコンタクト276と274の端子244と280の高さとは異なる高さで提供されている。先端734は先端704と同じ高さである。図42において解説するように、このコンタクトアレンジはコンセントの性能を高めている。
スリット1のコンタクト274に関して説明したように、スリット8のコンタクト730はベリリウム・銅合金で提供され、ポジション1と8にコンタクトを有しないプラグに対処することができる。コンタクトレッグ284はスリット3、5、7のコンタクトよりもベース256に近いところでコンタクトキャリヤー254の後壁258から外出することができる。これでプラグがポジション1と8にコンタクトを有しないでコンセント700に接続される場合にコンタクト730の変形が軽減される。
図42はコンセント700の背面図であるり、コンタクト274、276、702、730の端子のポジションを示している。図42に示すように、ポジション1、3、5、7のコンタクト274の端子はコンセント700の1縁部から第1距離d1で列状に配置されている。コンタクト702と730の端子はコンセント700のその縁部から第2距離d2で列状となったポジション2と8に提供されている。ポジション4と6に提供されたコンタクト276の端子はコンセント700のその縁部からd3の距離で列状に提供されている。コンセント700のコンタクト274、276、702、730の位置はコンタクトペア間のクロストークを減少させることでコンセント700の性能をアップさせている。
以上、いくつかの好適実施例を基に本願発明を解説してきたが、本願発明の精神とスコープ以内でそれらに改良を加えることは可能であろう。従って、本願発明のそれら実施例はあくまでも本願発明を説明するための例示であることは理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本願発明のプラグの分解斜視図である。
【図1A】図1Aはそのプラグのコンタクトを示す側面図である。
【図2】図2はそのプラグの下部ハウジングの斜視図である。
【図3】図3はそのプラグの分解斜視図である。
【図4】図4はそのプラグの斜視図である。
【図5】図5は本願発明のコンセントの分解斜視図である。
【図6】図6はそのコンセントの分解斜視図である。
【図7】図7はそのコンセントの正面図である。
【図8】図8は図7の8-8線に沿った断面図である。
【図9】図9は図7の9-9線に沿った断面図である。
【図10】図10はそのコンセントの底面図である。
【図11】図11は別例のコンセントの分解斜視図である。
【図12】図12はその別例のコンセントの分解斜視図である。
【図13】図13はその別例のコンセントの正面図である。
【図14】図14は図13の14-14線に沿った断面図である。
【図15】図15は図13の15-15線に沿った断面図である。
【図16】図16はその別例のコンセントの底面図である。
【図17】図17から図21は本願発明の接続ブロックを図示している。
【図18】図17から図21は本願発明の接続ブロックを図示している。
【図19】図17から図21は本願発明の接続ブロックを図示している。
【図20】図17から図21は本願発明の接続ブロックを図示している。
【図21】図17から図21は本願発明の接続ブロックを図示している。
【図22】図22はその接続ブロックの分解斜視図である。
【図23】図23は本願発明のコネクターの斜視図である。
【図24】図24は本願発明のコネクターの斜視図である。
【図25】図25は別例のコネクターの斜視図である。
【図26】図26は別例のコネクターの斜視図である。
【図27】図27は別例のプラグの分解斜視図である。
【図28】図28は図27のプラグのハウジングの斜視図である。
【図29】図29は図27のプラグのロードバーの斜視図である。
【図30】図30は図27のプラグの端面図である。
【図31A】図31Aはケーブルの側面図である。
【図31B】図31Bはそのケーブルの1端の端面図である。
【図31C】図31Cはそのケーブルの別端の端面図である。
【図32】図32は図27のプラグのロードバーの斜視図である。
【図33】図33は別例のコンセントの正面図である。
【図34】図34は図33の34-34線に沿った断面図である。
【図35】図35は図33の35-35線に沿った断面図である。
【図36】図36はその別例のコンセントの底面図である。
【図37】図37はさらに別例のコンセントの正面図である。
【図38】図38は図37の38-38線に沿った断面図である。
【図39】図39は図37の39-39線に沿った断面図である。
【図40】図40は図37の40-40線に沿った断面図である。
【図41】図41は図37の41-41線に沿った断面図である。
【図42】図42は図37のコンセントの底面図である。
Claims (4)
- プラグを受領する通信用コンセントであって、
前記プラグを受領する前面開口部を有したハウジングと、
該ハウジングに接続されており、所定数の第1コンタクトと、前記第1コンタクトとは異なる形状を有する所定数の第2コンタクトとを含んでいるコンタクトキャリヤーと、
を含んで成り、
前記コンタクトキャリヤーは、ベースを含んでおり、該ベースは、下部、前端及び該前端の反対側の後端で該ベースに結合する後壁を有しており、
前記第1コンタクトは、端子と、先端部と、を備えており、
それぞれの第1コンタクトに沿った該端子から該先端部への第1通路は、前記端子が、前記コンタクトキャリヤーの第1部分から該コンタクトキャリヤー内に入り、前記後壁を通過した後、該ベースの下部に対する第1高で、該後壁に対して略垂直に該後壁から該コンタクトキャリヤーから外出し、
前記第2コンタクトは、端子と、先端部と、を備えており、
それぞれの第2コンタクトに沿った該端子から該先端部への第2通路は、前記端子が、前記コンタクトキャリヤーの第1部分とは異なる位置の第2部分から該コンタクトキャリヤー内に入り、前記後壁を通過した後、前記ベースの下部に対する高さが前記第1高よりも高い位置の第2高で、前記第1通路とは異なる角度で該後壁から該後壁に対して斜めに該コンタクトキャリヤーから外出する、
ことを特徴とする通信用コンセント。 - 第1コンタクトと第2コンタクトは、コンタクトキャリヤーに交互に提供されており、
前記第1コンタクトの第1通路のうちの前記端子から第1高までの経路と、前記第2コンタクトの第2通路のうちの前記端子から第2高までの経路とには、それぞれのコンタクトの両側に、前記経路を屈曲させる少なくとも2つの部材が配置され、該少なくとも2つの部材のうちの2つ目の部材の前記ベースの下部に対する高さにより、前記第1高と第2高とが設定されていることを特徴とする請求項1記載の通信用コンセント。 - プラグを受領する通信用コンセントであって、
前記プラグを受領する前面開口部と、該前面開口部に垂直な上面と、該前面開口部に垂直なベースと、該上面と該ベースとの間で延びる1対の側壁と、該前面開口部の反対側で平行な後壁と、を有し、空のプラグ受領領域を提供するハウジングと、
端子と、該端子を経由した後、前記後壁から前記プラグ受領領域を通って前記前面開口部に向かって前記後壁に対して略垂直に該後壁から外出することにより該後壁から延びる部分と、を有しており、前記外出する部分の始点が、前記上面に平行な前記ベースの下部に対して第1高で、前記後壁から延びている第1コンタクトと、
端子と、該端子を経由した後、前記後壁から前記プラグ受領領域を通って前記前面開口部に向かって該後壁に対して斜めに該後壁から外出することにより該後壁から延びる部分と、を有しており、前記外出する部分の始点が、前記ベースの下部に対する高さが前記第1高よりも高い位置の第2高で、前記後壁から延びている前記第1コンタクトとは異なる形状の第2コンタクトと、
を含んで成る、
ことを特徴とする通信用コンセント。 - 第1コンタクトと第2コンタクトは、コンタクトキャリヤーに交互に提供されており、
前記第1コンタクトの第1通路のうちの前記端子から第1高までの経路と、前記第2コンタクトの第2通路のうちの前記端子から第2高までの経路とには、それぞれのコンタクトの両側に、前記経路を屈曲させる少なくとも2つの部材が配置され、該少なくとも2つの部材のうちの2つ目の部材の前記ベースの下部に対する高さにより、前記第1高と第2高とが設定されていることを特徴とする請求項3記載の通信用コンセント。
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