JP4322364B2 - モジュラー式通信コネクタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モジュラー式通信コネクタ、より具体的には、クロストークの性能を向上させ且つ線の端末結線を簡略化するため、プリント印刷回路板の設計及び導体の配置を利用するモジュラー式通信コネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
標準的な電話のジャックコネクタ及び全体して同様の設計の他のモジュラー式コネクタは、通信業界にて周知である。しかしながら、益々増大する信号の通信速度に伴って、モジュラー式通信コネクタはクロストークの性能を向上させることが必要とされている。また、これらのコネクタが簡単な現場での結線を行い得ることを保つことも重要である。このため、通信コネクタに対する性能条件が増大する結果、モジュラー式通信コネクタの分野においては、経済的に製造でき、容易に現場で端末結線が可能であり、クロストークの干渉を高レベルにて抑制し得ることが必要とされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の１つの目的は、クロストーク性能が向上した、モジュラー式通信コネクタを提供することである。
【０００４】
本発明の別の目的は、現場での端末接線が簡略化したモジュラー式通信コネクタを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
一般に、モジュラー式通信コネクタは、プラグ挿入口を画成するハウジングと、各々がプラグ挿入口の入口軸線に対して略平行な方向に向けて後方に伸長するように配置された、絶縁体除去接点（ＩＤＣ）部分を有する複数の導体を支持する導体保持スレッドと、線をＩＤＣ部分に対して位置決めする手段を有する線の保持具とを備え、該線の保持具が、導体保持スレッドの一部分に係合可能であり且つ該一部分に沿って摺動可能である。また、該コネクタは、導体の設計と相俟って、クロストークの性能の全体を向上させる、コンデンサを内蔵するプリント回路板の設計をも利用する。導体のＩＤＣ部分は、４つのＩＤＣ部分の各々の上方列及び下方列内に配置されており、このため、これら列の各端部におけるＩＤＣの頂部分及び底部分は、一対の線にて端末結線され、各列の２つの内部ＩＤＣ部分は、一対の線にて端末結線され、プリント回路板は、少なくとも３つの層を備え、その外側層が第一及び第二の複数の導体を相互接続する複数のトレースを有し、また、コネクタのクロストークの性能に影響を及ぼし得るようにＰＣＢの内側層の上に形成されている。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の着想を具体化するモジュラー式通信コネクタの全体を添付図面に参照番号１０で示してある。図１及び図２に示すように、コネクタ１０は、プラグ挿入口１４を画成するハウジング１２と、導体保持スレッド３０と、複数の個々の通信線（ワイヤ）２８を有する通信ケーブル７０を端末結線する線の保持具２０とを有している。
【０００７】
図３乃至図６に示すように、コネクタ１０は、プリント回路板（ＰＣＢ）５０と、第一及び第二の複数の導体とを支持する導体保持スレッド３０を備えている。第一の複数の導体３２の各々は、標準的な電話プラグの接続形態に従ってプラグ挿入口内に配置される第一の端部に弾性的な接点部分３４を有している。コネクタのインターフェースの基準により、横方向に隔った８つの導体１〜８が提供される一方、導体対は、その基準に従って関係する線の対によって画成される。具体的には、標準的な対の配置は、対１を構成する線４、５と、対２を構成する線３、６と、対３を構成する線１、２と、対４を構成する線７、８とを提供する。図８及び図１２に図示するように、導体３２の各々は、第二の端部に撓みピンを有しており、このため、はんだ付けを必要とせずに、導体３２をＰＣＢ５０に固着することができる。
【０００８】
第二の複数の導体３６の各々はＰＣＢ５０と係合する一端における撓みピンと、第二の端部におけるＩＤＣ部分３８とを備えている。ＩＤＣ部分３８がプラグ挿入口１４の入口軸線に対して略平行な方向に向けて後方に伸長するように配置されるような第二の複数の導体３６の形態とされている。入口軸線は、標準型の電話のプラグ型コネクタをコネクタの弾性的な接点と合わさるように挿入する方向である略水平方向を向いている。第二の複数の導体は、最初に、製造及び組み立て工程を補助するために使用されるＩＤＣブロック４２内に装填される。ＩＤＣブロック４２は、スレッド３０上に正確に位置決めするための位置決め空所及び止め具を有している。ＰＣＢ５０及び導体３２、３６をスレッド３０上の所定位置に組み立てた後、スレッドをハウジングの後端内に挿入し、第一の複数の導体３２の弾性的な接点部分３４がハウジング１２のプラグ挿入口１４内に配置され、ＩＤＣ部分３８が図６に図示するように、個々の線２８を端末結線し得るように所定位置にて後端から水平方向に伸長するようにする。ハウジングにおけるラッチが、スレッドを所定位置に固着する。
【０００９】
図３、図４、図６及び図８に図示するように、線の保持具２０は、平坦ケーブル及び丸形ケーブルの双方を線の保持具内に装填することを許容するケーブル開口部２６を有している。線の保持具２０の前端は、個々に垂直に整合させた８つの線スロット２２を有している。このように、ケーブルの撚った対の導体を開口部を通じて配置したとき、個々の線をそれぞれの線スロット２２内に配線することができる。配線構成を表示するラベルをユーザに対して取り扱い方法を表示すべく線の保持具２０に設けることができる。案内スロット２５を含む係合壁２４が線スロット２２の下側にて保持具２０に設けられており、スレッド３０の後端の横方向縁部の各々に配置された一対の案内レール４０と係合し、保持具２０がスレッド３０に沿って摺動することを許容し且つ端末結線する間に、線を適正に位置決めし得るように形成されている。
【００１０】
一般に、通信コネクタにおいて、コネクタの隣接する導体に沿った各部分にて何らかのクロストーク現象が生じる。すなわち、クロストークは、プラグの接続端部の弾性的な接点部分の隣接する導体間にて、ＰＣＢ上の隣接する接点間にて、及び隣接するＩＤＣ部分の間にて、生じる。図示した好適な実施の形態において、可能であれば隣接する導体間のクロストークの相互作用を最小にし且つ、全体的なクロストーク効果を釣り合わせるため独創的なＰＣＢ設計上にてコンデンサを利用して、コネクタの全体的なクロストーク性能を向上させる。
【００１１】
図１３乃至図１６に図示するように、プリント回路板５０は、４つの層の全てに複数の貫通穴が形成された、４層の板であり、該貫通穴の各々は、第一又は第二の複数の導体３２、３６の１つの撓みピン端部の１つにそれぞれ対応する。頂部外層５２及び底部外層５６は、そのそれぞれの導電性の貫通穴を介して第一及び第二の複数の導体３２、３６を相互に接続するトレース５８を有している。２つの内層５４は、互いに同一であり、図１４にはその一方のみが示してある。クロストークを少なくするために提案された設計にて利用される１０個のコンデンサ６０の内７つは、中間の２つの層５４内に収容されている。また、外層５２、５６は、３つのコンデンサ６０も含んでおり、これらのコンデンサは、好適な設計において、スペース及びコンデンサの配置上の制約のため、中間層５４内に配置されていない。
【００１２】
図示の如く、一対の内の導体トレース５８は、相対的に等しい長さであり、戻り／損失性能に対して適当なインピーダンスが得られ且つ可能な遠方端部のクロストーク（ＦＥＸＴ）効果を軽減し得るように、互いに近接して伸長している。また、必要とされるインピーダンスが得られるようにトレースの厚さも調節可能であることも分かる。更に、特定の接点対は、板の両側部にて伸長するトレース５８を有し、その領域内での近接端のクロストーク（ＮＥＸＴ）を最小にし得るようにする。例えば、対１及び対４に対するトレース４、５及びトレース７、８は、それぞれ底部板に配置される一方、対２及び対３に対するトレース３、６及びトレース１、２は、それぞれ頂部板に配置されている。
【００１３】
コネクタの配置の全体に亙って異なる対の隣接する導体間にて生じるクロストークを補正するため、ＰＣＢにはコンデンサが追加されている。このコンデンサは、幾つかの方法にて追加することができる。このコンデンサは、板に対するチップとして追加し、又はパッド又は指状接点を使用して板内に一体化することができる。
【００１４】
図示した好適な実施の形態において、コンデンサは、導体対に接続された指状コンデンサ又は相互かみ合いコンデンサの形態をしている。これらのコンデンサは、そのコンデンサが接続される導体により、及び一対の導体の他方にて生じるクロストーク効果を釣り合わせ得るようにコンデンサが追加される導体により識別される。例えば、Ｃ４６は、導体４、６間のクロストークを釣り合わせるため導体４、６に接続された指状コンデンサを識別し、コネクタの全体を通じて導体５、６のクロストークが示してある。
【００１５】
図１２から理解し得るように、通信ケーブルの対の線を端末結線するＩＤＣ部分３８が４つのＩＤＣ部分の２列内に配置されている。これら接点は、その列の各端部における頂部ＩＤＣ部分及び底部ＩＤＣ部分が一対の線の端末結線をし、各列の２つの内側のＩＤＣ部分が一対の線の端末結線をするような形態とされている。具体的には、上述したように、標準的な対の配置は、線４、５が対１となり、線３、６が対２となり、線１、２が対３となり、線７、８が対４となるようにする。当該業界における標準は、奇数の線が先端となり、偶数の線が対のリング部分となるように規定している。図１２にて最も良く理解し得るように、接点１、２から成る対３及び接点７、８から成る対４がＩＤＣ部分の２列の左端部及び右端部にそれぞれ配置されている。接点３、６なら成る対２は、２つの内側ＩＤＣ部分における上方列に配置され、接点４、５から成る対１は、２つの内側ＩＤＣ部分内にて底部別に配置されている。この特別なＩＤＣの配置は、標準的なプラグ及びジャック接点装置にて存在するクロストーク効果に釣り合わせるのに役立つ一方にて、更なる望ましくないクロストークを最小にすることにより、クロストーク性能を改良する。更に、このＩＤＣの配置は、対の線がＩＤＣに対して可能な限り近くまで撚れたままであることを可能にし、このことは、コネクタ内にて釣り合わせる必要のあるクロストークを減少させるのに役立つ。このように、このＩＤＣの配置は、ＰＣＢのコンデンサの設計を簡略化することを可能にする。
【００１６】
現場にて、プリント回路板５０と、第一の複数の接点３２と、第二の複数の接点３６と、ＩＤＣブロック４２とを含む、ハウジンッ１２及びスレッド３０が予め組み立てられて提供され、プラグに合わさる弾性的な接点部分３４がプラグ挿入口１４内に配置され、ＩＤＣ部分３８が、個々の線２８を受け入れ得るように水平に配置されている。通信ケーブル７０は線の保持具２０の開口部２６内に挿入され、個々の線２８をそれぞれの線スロット２２内に挿入し且つ余分な線を切断する。最後に、適正な端末結線が実現される迄、案内スロット２５が形成された係合壁２４を有する線の保持具２０を案内レール４０を介してスレッド３０の上に組み立て且つ前方に摺動させ、片持ち式のスナップラッチにより所定位置に係止する。
【００１７】
本発明の特別な好適な実施の形態に関し図示且つ説明したが、本発明の教示から逸脱せずに、変更及び改変例を加え得ることが当業者は明らかであろう。上記の説明及び添付図面に含めた事項は限定的ではなくて、単に一例として掲げたものである。本発明の実際の範囲は、従来技術に基づいてその適正な範囲にて検討したとき、特許請求の範囲に規定することを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の着想を具体化する、自立的なモジュラー式通信コネクタの正面斜視図である。
【図２】図１のコネクタの後方斜視図である。
【図３】図１のコネクタの後方斜視図的な分解図である。
【図４】図１のコネクタの底部斜視図的な分解図である。
【図５】ハウジングと係合する前のスレッドを示す、図１のコネクタの下部組立体の図である。
【図６】線の保持具により端末結線する前における、図１のコネクタの下部組立体の図である。
【図７】線の保持具により端末結線する前における、図１のコネクタの平面図である。
【図８】図７の線８−８に沿った断面図である。
【図９】図７の線９−９に沿った断面図である。
【図１０】図７の線１０−１０に沿った断面図である。
【図１１】図９の線１１−１１に沿った断面図である。
【図１２】線の保持具が存在しない撚った対の線、及びハウジング、スレッド、ＩＤＣブロックが存在しない、ＰＣＢの接点の配置を示す、斜視図である。
【図１３】プリント回路板の頂部層の平面図である。
【図１４】プリント回路板の第三の層と同一である第二の層の平面図である。
【図１５】プリント回路板の底部層の平面図である。
【図１６】下側層を示すために一部分を切り欠いたＰＣＢの平面図である。
【図１７】図１６の線１７−１７に沿ったプリント回路板の断面図である。
【符号の説明】
１０ モジュラー式通信コネクタ １２ ハウジング
２０ 線の保持具 ２２ 線スロット
２４ 係合壁 ２６ 開口部
２８ 線 ３０ 導体保持スレッド
３２ 第一の複数の導体 ３４ 弾性的な接点部分
３６ 第二の複数の導体 ３８ 絶縁体除去接点（ＩＤＣ）部分
４０ 案内レール ４２ ＩＤＣブロック
５０ プリント回路板（ＰＣＢ） ７０ 通信ケーブル

Claims (6)

1. モジュラー式通信コネクタにおいて、
   プラグ挿入口を画成するハウジングと、
   複数の導体を支持する導体保持スレッドであって、該複数の導体の各々が、プラグ挿入口の入口軸線に対して略平行な方向に向けて後方に伸長するように配置された絶縁体除去接点（ＩＤＣ）部分を有する、導体保持スレッドと、
   線を前記ＩＤＣ部分に対して位置決めする手段を有する線の保持具であって、前記導体保持スレッドに係合可能である、線の保持具とを具備し、
   前記線の保持具は、前記導体保持スレッドの第１の位置への係合後に、前記導体保持スレッドの一部分に沿って前記導体保持スレッドの前記第１の位置から第２の位置まで摺動可能であり、
   前記第２の位置において、前記線の保持具に保持された線が、前記ＩＤＣ部分に結線される、モジュラー式通信コネクタ。
2. 請求項１に記載のモジュラー式通信コネクタにおいて、前記線の保持具が、一対の係合壁を備え、前記係合壁の各々は、その内側面に、前記スレッドに夫々形成された一対の案内レールと協働する一対の案内スロットを備える、モジュラー式通信コネクタ。
3. 請求項１に記載のモジュラー式通信コネクタにおいて、前記スレッドは更に、関係する対の導体間のクロストーク干渉を軽減する手段を有するプリント回路板（ＰＣＢ）を支持する、モジュラー式通信コネクタ。
4. 請求項３に記載のモジュラー式通信コネクタにおいて、前記プリント回路板が少なくとも３つの層を備え、外側層が、第一及び第二の複数の導体を相互に接続する複数のトレースと、コネクタのクロストーク性能に影響を及ぼすべくＰＣＢの内側層に形成されたコンデンサとを保持する、モジュラー式通信コネクタ。
5. 請求項１に記載のモジュラー式通信コネクタにおいて、前記スレッドが、前記ハウジングと係合したとき、複数の弾性的な接点部分を前記プラグ挿入口内に位置決めする、モジュラー式通信コネクタ。
6. 請求項１に記載のモジュラー式通信コネクタにおいて、前記線の保持具は、ケーブル開口部を備え、前記ケーブル開口部は、前記ＩＤＣ部分と略平行な方向に延びて、前記線の保持具を貫通している、モジュラー式通信コネクタ。

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