JP4624724B2 - ケーブル結線装置及びケーブル結線方法 - Google Patents

Description

本発明は、電気ケーブルをコネクタに結線する装置及びこのような結線を実行する方法に関する。

ケーブルが複数の電線を有し、コネクタが複数の端子を有する場合、特に電気通信用途用に使用されるタイプのような多数の小径電線をケーブルが有すると、圧接（Insulation Displacement Connection：ＩＤＣ）ケーブル結線は実施が困難になる。
米国特許第４１８０９０４号明細書 米国特許第５４５７８７６号明細書 米国特許第５８３２６０３号明細書 特開平１０−１２５４３５号公報

従来技術において、このような結線用の工具は、１回につき１本の電線をコネクタの端子に挿入するか、多数の電線を一括して結線する必要があるインパクト工具であるのが代表的である。１回につき１本の電線を結線することは時間がかかる作業である。また、一括電線結線は、応力が電線上の衝撃により与えられるので、作業者の不快感を引き起こすおそれがある。さらに、コネクタは破損することが多いので、結線作業が面倒である現場での交換作業が必要になることが多い。

また、結線作業は、電線やケーブルの切断や被覆剥がし（ストリップ）が必要となることが多い。従来の工具を用いて切断することは、平坦な切断以下になり、シールド又は導電部材に接触するおそれがある電線端部を露出することになる。

従って、従来技術のこれらの不利を改良する装置及び方法が必要である。

本発明は、ケーブルの複数の電線を互いに対して配置し、コネクタにケーブルを結線する装置及び方法を提供するものである。実施形態は、ケーブルの電線を互いに対して固定された離間関係に配置する配置手段を有する支持手段と、デバイスに係合するとコネクタの相補的表面と係合して電線と電気的に接触した状態にコネクタの端子を案内する案内手段とを具備する。

本発明の第２側面によれば、以下の工程を具備する、複数の端子を有するコネクタに複数の電線を有するケーブルを結線する方法である。
（i）ケーブルから外部絶縁体の一部を除去して絶縁電線を露出する工程、
（ii）支持手段の配置手段に絶縁電線を係合させることにより、絶縁電線を配置する工程、
（iii）コネクタの相補的表面に支持手段の案内手段を係合させることにより、支持部材にコネクタを整列させる工程、
（iv）端子を電線に接触させた関係にするよう、コネクタをさらに支持手段と係合させるよう付勢する工程、及び
（v）コネクタに結線されたケーブルから支持手段を除去する工程。

以下、添付図面を参照して本発明を説明する。

図１は、本発明の好適な一実施形態を示す斜視図である。圧搾工具の実施形態が参照符号１１０で総括して示される。また、ハウジング１１５，１２０から構成される本体１１１も示される。被覆剥ぎ（ストリッピング）凹部１１６が本体１１１に対して一体に示される。ストリッピング凹部内に収容されているのは、後述するようにストリッピング刃（ブレード）１１７である。また、測長目盛１２２も示され、とりわけケーブルストリッピング長さを決めるために使用することができる。関連する指引張り部１３１及びプッシャ１３５を有する駆動部材（アクチュエータ）１３０が同様に見える。

ハンドル１４０は、閉じた位置で示される。また、ハンドル１４０は、必要に応じてハンドル１４０の突起１４３が駆動部材１３０と嵌合関係で係合するロック位置に配置されてもよい。突起１４４は、後述するようにケーブル管理器具（マネージャ）２に載置係合する。ケーブルスロット１２１は、後述するようにケーブルマネージャ上をケーブルボスが嵌合係合するのと同様に、ケーブルが通過することができる。

図２は、ハウジング１１５が除かれ、種々の部品の取付けがハウジング１２０の凹部内にある状態の図１の実施形態を示す側面図である。ハウジング１１５は同様の凹部（図示せず）を有する。止めピン１３９に保持されたハンドル１４０は、回転ピン１４６を介して回転アーム１４５の一端に偏心して接続される。回転アーム１４５の他端は、回転ピン１４７を介して駆動部材１３０と接触状態である。また、ストリッピングブレード１１７も、駆動部材１３０内に実装されて示される。圧縮ばね１２８は、シャフト１２９上に保持され、一端で駆動部材１３０の表面に係合し、他端でハウジング１１５，１２０の凹部の底に係合する。

図３を参照すると、（駆動部材１３０及びプッシャ１３５（図１参照）と同様に）指引張り部１３１の移動は、ハンドル１４０を上昇させると見ることができる。ハンドル１４０の上昇及び回転ピン１４６，１４７（図２参照）の回りのハンドル１４０に対する回転アーム１４５（図２参照）の偏心の結果、指引張り部１３１（及び関連する駆動部材１３０及びプッシャ１３５（図１参照））が横方向に移動する。電線の挿入中にハンドル１４０を工具本体１１１まで下降するのに使用される力は、結線されるケーブルの軸に対してほぼ直交する方向である。このため、種々の実施形態では、ほぼ直交する力を横方向の力に変換する。回転ピン１４７は、ハウジング１１５，１２０の凹部（図示せず）の端部で停止するので、指引張り部１３１（及び関連する駆動部材１３０及びプッシャ１３５）の更なる横方向の移動を停止する。他の実施形態において、駆動部材はプッシャや指引張り部から明確に分離されず、指引張り部を全体で分配することができることに留意すべきである。

また、図３は、ケーブル６、ケーブルマネージャ２及び受容スロット１５０内のコネクタ８を示す。ケーブル６は、後述するようにケーブルマネージャ２を介してコネクタ８内の端子の圧接スロット内に結線される電線である。ハウジング１１５，１２０のケーブルスロット１２１は、ケーブル６を通過させるために設けられる。ケーブルスロット１２１の幅は、好適実施形態において、装置が結線するよう設計されたケーブルの直径より大きいことに留意すべきである。

図４を参照すると、ケーブルマネージャ２が示される。ハウジング１８，１９は、ハウジング１８，１９から突出する回転ピン突出部（例えば２４）の整列孔を通過するヒンジピン２０により、ヒンジ結合される。これにより、ケーブルマネージャ２が開いて、結線後にケーブルマネージャ２を除去するのと同様に、結線のためにケーブルを配置することができる。凹部３２は、ケーブルが通過できるためのものである。外部電線配置スロット（例えば４２）及び内部電線位置決めスロット（例えば４０）は、結線されるケーブルの電線のための空間を提供する。各内壁配置スロットは、外部壁スロットと整列する。電線配置スロットの幅は、好適実施形態において、絶縁被覆を含む電線をぴったりと収容するよう設計されている。

電線押圧壁（例えば４４）は、整列された内部及び外部スロット（例えば４０，４２）の各対に隣接して延びる。各電線押圧壁は、対応する圧接端子が、結線される電線と係合することができるＵ形状スロット（例えば４６）を有する。カットオフブレードの固定を補助するために、ばねピン３３がハウジング１９を通って凹部３２内に垂下する。電線識別凹部６４は、作業者を補助するために、特定のスロットを通って通された電線絶縁体の色に対応するカラーでマーキングする。切断ブレード４５，４７は、後述するように、一旦結線された電線を切断する。

図５を参照すると、ケーブル６は、部分的に開いて示されるケーブルマネージャ２内に挿入されて示される。上述の測長目盛及びストリッピングブレードを使用して外被が剥がされて電線１０が露出する。ケーブル６の縁ａは、ケーブルマネージャ２の突出部６６と整列する。ディテントボール（ボールプランジャ）６７が部分的に示される。ディテントボール６７は、ケーブル把持部１１内の凹部（図示せず。図６参照）と係合するので、結線されるケーブルの周りのケーブルマネージャ２の閉塞を補助する。ケーブルボス６８は、ケーブルマネージャ２が工具１１０（図１参照）内に挿入されるとケーブルスロット１２１と係合するので、工具１１０内のケーブルマネージャ２及びコネクタ８の正しい方向付けを保証し、また、工具１１０の保管及び輸送中にケーブルマネージャ２を工具１１０内に保持する。他の実施形態において、他の方向付け方法及び装置を使用してもよい。

図６は、図５の反対側からケーブルを除いて見たケーブルマネージャ２を示す。ここでは、ケーブルマネージャ２が閉塞する際にディテントボール６７用の凹部６２と同様に、ディテントボール６７が見える。ディテントボール６７は凹部６２内にスナップ係合するので、ケーブルマネージャ２がしっかりと閉塞する。他の実施形態では、他の一体のケーブルマネージャ用固定機構を同様に使用してもよい。切断ブレード４５，４７も同様に示される。必要であれば、種々の実施形態で交換のためにこの側からブレードにアクセスしてもよい。

ケーブル６がケーブルマネージャ２内に一旦挿入されると、ケーブルマネージャ２を閉じ、ディテントボール６７が凹部６２内にスナップ係合する。ケーブル６はケーブルマネージャ２内の所定位置で把持される。ケーブル６は、ケーブル把持部（クランプ）として作用するケーブルマネージャ２の作業者把持面１１により少なくとも部分的に生ずる摩擦力により、保持される。

図７は、ケーブル６の電線１０がケーブルマネージャ２内で広がり１対の内部及び外部スロット（例えば４０及び４２）内で整列した、閉塞したケーブルマネージャ２を示す。電線押圧壁（例えば４４）及びスロット（例えば４６）は、結線される電線１０の真下に延びる。ケーブルマネージャ２は、表面１２と、ケーブルマネージャ２の反対側の表面１３とに保持されるのが好ましい。

図８は、ケーブル６を結線するのに使用されるコネクタ８を示す。種々の実施形態において、種々の係合機構が、結線に使用されるコネクタに依存して使用してもよいことに留意すべきである。本実施形態においてケーブル６を結線するために使用されるコネクタ８は、嵌合面１６を有する。圧接スロットをそれぞれ有する端子（コンタクト）は、嵌合端とは反対側の接続端から突出する。コネクタ８は、コネクタ８の接続端をケーブルマネージャ２内に若干押圧することにより、電線と部分的に係合する。

コネクタ８の突起は、ケーブルマネージャ２の凹部内にきつく摺動嵌合するので、端子を電線の接触部に整列させる。種々の実施形態に使用されるコネクタ８及びケーブルマネージャ２は相補的に構成されるので、コネクタ８は、ケーブルマネージャ２と一方向でのみ係合できる。或いは、ケーブルマネージャに、コネクタ・ケーブルマネージャの方向性を示すラベル又は表示を付けることができる。

次に、コネクタ８及びケーブルマネージャ２は、図３に示されるように工具１１０に配置される。本実施形態において、ケーブル６は８本の電線１０を有する。もちろん、別の実施形態が、異なる数の電線及び端子を有するケーブル及びコネクタを使用してもよい。特に好適な実施形態は、シールド又は非シールドコネクタモジュラジャックを有するカテゴリ５やカテゴリ６のケーブルを結線するよう構成される。

次に、ケーブルマネージャ２及びコネクタ８は、プッシャ１３５が後退位置にある工具１１０に配置される。そして、ハンドル１４０は、プッシャ１３５が横方向に移動するように圧搾されるので、コネクタ８をケーブルマネージャ２と係合状態となるよう強制する。圧搾工具１１０の本体は、端子がコネクタ内に挿入されるよう反力を与える。この反力が生ずると、各電線は、１個の圧接端子内の適切なスロット内にさらに押し込まれる。この工程は、各電線の接触部に隣接して置かれた一方の押圧壁４４の存在により補助される。突出部１４３は、工具が工具で得られる最大深さまで挿入したこと、及びコネクタが固定電線に取り付けられていることを作業者に識別手段を与えるためのハンドル停止部として作用する。また、切断ブレード４５，４７は、切断位置に延びて電線を切断する。工具本体にハンドルを圧搾するのに使用される力は、結線されるケーブルの軸に対してほぼ直交する方向である。このため、種々の実施形態は、結線を実行するために、横方向の力をほぼ直交する方向の力に変換する。

ハンドル１４０が解放され、ケーブルマネージャ２及びコネクタ８は圧搾工具１１０から除去される。ケーブルマネージャ２は、コネクタ８をケーブルマネージャ２から最初に引っ張ることにより、ケーブル６から除去される。ケーブルは、コネクタ８が除去されると、ケーブルマネージャ２を通って移動する。次に、ハウジング１８，１９が互いに離れる方向に引っ張られるので、ディテントボール６７が凹部６２からスナップ係合解除され、ピン２０の回りにハウジング１８，１９を回転する。残余部分から切断されケーブルマネージャ２のスロット内に保持されているかもしれない電線の自由端は、廃棄のために引き離すことができる。このため、コネクタ内への電線挿入及び余分な電線の切断の両工程を、一方の手のみを使用して本実施形態及び他の好適実施形態を使用することが可能である。電線の切断は、ケーブルマネージャ２の切断ブレードによりほぼ同時に実行される。これらブレードは、ケーブルマネージャ２に対して往復動可能に取り付けられる。ブレードは、例えば図６に示されるように、端部に抗する圧力により、例えば非切断位置から切断位置までケーブルマネージャ２内で移動可能である。これにより、電線が電線位置決めスロットに配置されると、ブレードが非切断位置に摺動することができるので、電線のより良い配置を可能にする。

上述したように、必要であれば、ケーブルは外被を最初に剥いで内部電線を露出してもよい。ストリップ長さの計測は、図９に示されるように、工具１１０の端部１１０ａでケーブルを保持することにより、実行することができる。適切な長さは、目盛２２により示された所望のストリップ長にケーブルの自由端を載置することにより決定される。このケーブルは、長さの印を付けるため表面１１０ａに隣接する点を作業者が保持する。

次に、指引張り部１３１を使用して凹部１５０に向かってアクチュエータ１３０を引っ張るので、凹部１１６から十分に離れてストリッピングブレード１１７を移動し、ケーブルを挿入する。そして、ケーブルは、ストリッピング凹部１１６内に適当な距離、例えば上述したように作業者が決めた長さだけ挿入される。次に、指引張り部１３１が解放され、圧縮ばね１２８に与えられた力がブレード１１７を介してケーブルの絶縁体に圧力を加える。工具１１０はケーブル軸の回りに回転するので、ケーブルの回りの絶縁体が切断される。表示１１８は最小及び最大切断量の指示を示す。表示１１８のより大きな矢印の方向に回転すると、表示１１８のより小さな面積の方向の回転よりも深く切断する。凹部１５０に向かってアクチュエータ１３０を引っ張るのに指引張り部１３１が再度使用されるので、ストリッピングブレード１１７を凹部１１６から十分離れて移動してケーブルを除去する。次に、ケーブルは凹部から引っ張られ、必要なら剥がされた絶縁体が除去される。そして、露出した電線は、上述したように、ケーブルマネージャ２内に供給される。

また、不使用時に工具１１０にケーブルマネージャ２が保管できることも留意すべきである。図１０は、工具１１０の凹部１５０内に保持されたケーブルマネージャ２を示す。突出部１４４及びケーブルボス６８は、工具１１０内にケーブルマネージャ２をしっかりと保持するのを補助する。

また、ストレインリリーフ部材や金属シールド（図示せず）を、結線後のコネクタに加えてもよい。さらに、コネクタは防塵カバーを有してもよい。使用の際、２本以上の電線を特定の端子に挿入してもよく、また、全ての端子が電線と係合しなくてもよい。

好適な実施形態のケーブルマネージャや装置は、適当なプラスチックや金属製であってもよいので、再利用も可能である。

上述の説明及び図面等は例示のみを目的とするものであり、本発明を限定することを意図したものではなく、またそのように解釈すべきでない。

さらに、当業者が本明細書を読むと変形、変更が示唆されるが、それらは、特許請求の範囲に記載された本発明の真髄及び範囲内であることが意図されている。

本発明の結線装置の好適な一実施形態を示す斜視図である。 図１の実施形態の側面図である。 本発明の好適な一実施形態を示す別の斜視図である。 本発明のケーブルマネージャの好適な一実施形態を示す斜視図である。 図４の実施形態の別の斜視図である。 図４の実施形態のさらに別の斜視図である。 図４の実施形態のさらに別の斜視図である。 図４の実施形態のさらに別の斜視図である。 図１の実施形態のさらに別の斜視図である。 本発明の好適な一実施形態を示すさらに別の斜視図である。

符号の説明

２ ケーブルマネージャ（支持手段）
６ ケーブル
８ コネクタ
１０ 電線
１１ 把持部（クランプ）
１８，１９ ハウジング
６７ ディテントボール
１１７ ストリッピングブレード（被覆剥がし刃）
１４０ ハンドル（圧搾工具）

Claims (4)

1. ケーブルの複数の電線を互いに対して配置し、前記電線をコネクタの端子に接続することにより前記ケーブルを前記コネクタに結線する装置であって、
   前記ケーブルの前記電線を互いに対して固定された離間関係に配置する配置手段を有する支持手段と、
   デバイスに係合すると前記コネクタの相補的表面と係合して前記電線と電気的に接触した状態に前記コネクタの前記端子を案内する案内手段と、
   前記コネクタを前記支持手段との係合完了状態に付勢する手段を有する圧搾工具とを具備し、
   前記圧搾工具は、前記コネクタを受容する受容スロット、前記受容スロット内で前記コネクタをケーブルマネージャと係合状態となるよう強制するように移動可能なハンドル、前記ハンドルとプッシャとの間に備えられた駆動部材を備え、
   前記圧搾工具は、前記コネクタの前記支持手段との係合完了状態に付勢するために、前記ケーブルの軸に対して直交する方向の圧搾力を用い、
   前記圧搾工具は、被覆剥がし刃を備え、
   前記駆動部材は、ばねと連結され、前記受容スロットへ向かって前記駆動部材および被覆剥がし刃を引っ張る指引張り部を備え、
   前記指引張り部が引張りから解放されると、前記ばねに与えられた力が前記被覆剥がし刃を介してケーブルの絶縁体の被覆が剥がされることを特徴とするケーブル結線装置。
2. 前記支持手段は、前記ケーブルを保持するクランプをさらに有することを特徴とする請求項１記載のケーブル結線装置。
3. 前記クランプは、前記ケーブルの周囲をクランプし、ディテントボール手段を使用することにより固定されることを特徴とする請求項２記載のケーブル結線装置。
4. 複数の電線を有するケーブルを複数の端子を有するコネクタに結線する方法であって、
   指引張り部が引張りから解放されると、ばねに与えられた力が被覆剥がし刃を介してケーブルの絶縁体の被覆が剥がされることで前記ケーブルから外部絶縁体の一部を除去して絶縁電線を露出する工程と、
   支持手段の配置手段に前記絶縁電線を係合させることにより、該絶縁電線を配置する工程と、
   前記コネクタの相補的表面に前記支持手段の案内手段を係合させることにより、前記支持部材に前記コネクタを整列させる工程と、
   前記端子を前記電線に接触させた関係にするよう、前記コネクタをさらに前記支持手段と係合させるよう付勢する工程と、
   前記コネクタに結線された前記ケーブルから前記支持手段を除去する工程とを具備し、
   前記付勢工程は、前記ケーブルの軸に対して直交する方向の力を印加して実行し、かつ、前記コネクタを受容する受容スロット、前記受容スロット内で前記コネクタをケーブルマネージャと係合状態となるよう強制するように移動可能なハンドル、前記ハンドルとプッシャとの間に備えられた駆動部材を備える圧搾工具によることを特徴とするケーブル結線方法。

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