JP5139586B2 - 複数対の導体の複数の導体を結線するコネクタ - Google Patents

Description

本発明は、全体として、伝送ケーブルの導体を電気的に結線し且つ接続するモジュラー式の通信コネクタ、具体的には、モジュラー式ジャックコネクタのソケットに係合するモジュラー式プラグコネクタに関する。

標準型のモジュラー式ジャックと係合する必要性のため、全体として同様の外形でなければならない多数の異なるモジュラー式プラグが広く使用され、または提案されている。例えば、ハーディスティ(Hardesty)への米国特許第４，０５４，３５０号を参照するとよい。

モジュラー式プラグは、寸法が比較的小さく、接点と導体の結線端部とが極く近接しているため、従来技術のコネクタにおいて異なる信号対の間に漏話が生じる。

データの伝送速度を益々、速くすることが要求されるコンピュータのネットワークにおいて、複対形ケーブル(twisted pair cable)を接続するためにモジュラー式通信プラグ及びジャックを使用するため、モジュラー式通信コネクタに起因する、信号対の伝送線間の漏話を少なくすることが常に必要とされる。

また、プラグ及びコネクタの寸法が比較的小さいため、個々の絶縁導体を慎重に操作し、また、モジュラー式プラグ内の接点に関する導体を正確な順序で配置することが必要とされ、更に、プラグを導体に結線することができるようになる迄、導体をプラグ内に挿入し且つ適正な配置位置に保持しなければならない。一般的に、プラグ内の８つの接点に対して個々の絶縁導体を８つ配置し且つ結線しなければならない。

スチュワート・コネクタ・システムズが製造するプラグは、独立的な線の負荷バーを利用し、この負荷バーにより、その負荷バーの縁部まで各対の線のより合わせ部分を保ちつつ、隣接する線に生ずる漏話量を従来のプラグコネクタと比較して、少なくすることが可能となる。この負荷バーはプラグの製造を複雑にし、従来技術のプラグに比してプラグの組み立てがより困難である。従来技術のプラグにおいて、より合わせた線の末端は、各線を負荷バー内に慎重に操作して入れることを必要とせずに、簡単に直線状にし、また、プラグ内に平面状の列状に挿入することができる。

このようにして、複対形の線を結線するときにコネクタに起因する漏話を軽減する一方で、容易に結線することのできる、改良に係るモジュラー式のプラグコネクタが当該技術分野で必要とされる。

モジュラー式プラグは、一般的に、多数部品から成るバッグにより提供され、パッチパネル、または導管内部のような狭いスペース内で使用されるケーブルハーネスを形成し得るようにケーブルに結線される。このため、その他のプラグ、その他のケーブルハーネス、またはその他の何らかの表面に対してプラグがもつれたり、または引っ掛けたりしないようにすることが望ましい。従来技術のプラグは、各プラグの本体から離れる方向に突出する掛止めアームを備えている。

掛止めアームの端部に形成されたスリットと係合し得るようにプラグに形成された、厚さの薄いキー部材を使用することを提案する、サトー(Sato)その他の者への米国特許第５，１００，３３９号を参照するとよい。この提案された解決策は、製造が難しく、また、厚さの薄いキー部材が容易に損傷すると考えられる。また、上方に突出する遮断壁を利用する従来技術のコネクタを開示する、佐藤等の米国特許第５，１００，３３９号の図１１を参照するとよい。この遮断壁は、掛止めアームの各側部に配置され且つ該掛止めアームに近接し、掛止めアームがその他の面にからみ合うのを防止する。こうした遮断壁はプラグをジャックから取り外すために掛止めを解放するときに妨げとなる。

このように、プラグをジャックから取り外すために、掛止めを操作する妨げとなることなく、プラグの掛止めアームがその他の部品ともつれるのを防止する、改良に係るプラグコネクが当該技術分野にて必要とされている。

米国特許第４０５４３５０号明細書 米国特許第５１００３３９号明細書

本発明の一つの目的は、コネクタ内で結線された対の導体間の漏話を少なくして、平面状の導体列をコネクタ内に挿入することにより、簡単に結線されるコネクタを提供することである。

本発明の更に一つの目的は、コネクタ内で結線された導体対の間の漏話を少なくする仕方にてコネクタを複数の導体に結線する方法を提供することである。
本発明の別の目的は、コネクタの掛止めアームがその他のコネクタ、または表面ともつれるのを防止するコネクタを提供することである。

一般に、複数対の導体の複数の導体を結線するためのコネクタは、導体を略平面状の列状に最初に位置決めする第一の手段と、対の導体の間の漏話が軽減されるように、導体の少なくとも一つをもう一つの別の導体から離れる位置に位置決めする第二の手段とを備えている。導体を位置決めする第一の手段は、略平面状の複数の導体を位置決めする通路を有する一方、第二の位置決め手段は、一つの導体に隣接する位置に形成された少なくとも一つの導体結線スロットと、コネクタ内に取り付けられた並進接点とを有する。この並進接点は、導体の位置決め通路と、及び隣接する導体の結線スロットと整合され、このため、接点に加えられた結線力により、接点は、整合した導体位置決め通路内に最初に配置された導体に対して動き、また、導体は整合した導体結線スロットに入る。

略平面状の導体の位置決め通路を複数、備えるコネクタであって、その通路の少なくとも一つが少なくとも一つの導体結線スロットに隣接する位置に配置された、当該コネクタを複数の導体に結線する方法は、該導体を略平面状の列状に配置するステップと、該導体列をコネクタの導体位置決め通路内に挿入するステップと、導体間の漏話が軽減されるようにその列内の隣接する導体から離れるように少なくとも一つの導体を導体の結線スロット内に入れるステップとを含む。

コネクタから外方に突出する掛止めアームを有するもつれ無しのコネクタは、掛止めアームに形成された内方に突出する自由端部分を有し、該自由端部分は、掛止めアームがその他の物ともつれたり、引っ掛ける可能性の少ないように、表面に十分に近接した位置までコネクタの表面に向けて内方に突出している。自由端の先端を受け入れ、その先端がコネクタの表面よりも下方に伸長するように窪み部分をコネクタの表面に形成することができる。

本発明の着想を具体化する、正面から見たモジュラー式プラグコネクタの斜視図である。 図１のコネクタの後方から見た斜視図である。 図１のコネクタの正面図である。 図１のコネクタの平面図である。 図１のコネクタの背面図である。 平面状の列状導体を図１のコネクタ内に挿入する状態を示す、図４の線６−６に沿った断面図である。 平面状の列状導体を図１のコネクタ内に挿入する状態を示す、図４の線７−７に沿った断面図である。 図４の線７−７に沿った、図１のコネクタの斜視図である。 結線前の導体の位置を示す、図４の線６−６に沿った部分断面図である。 結線前のコネクタの図９の線１０−１０に沿った断面図である。 結線後の導体を示す、図４の線６−６に沿った結線コネクタの部分断面図である。 図１１の線１２−１２に沿った断面図である。 ケーブルに結線後の図１のコネクタを示す断面図である。 複数のコネクタに対する受容部の部分断面図である。 本発明の着想を具体化するもつれ無しの改良に係る掛止めアームを有するモジュラー式プラグコネクタの斜視図である。 図１５のコネクタの背面図である。 図１５のコネクタの側面図である。

本発明の着想を具体化するモジュラー式の通信プラグコネクタは、添付図面において、全体として参照符号２０で表示されている。該モジュラー式プラグ２０は、ポリカーボネートで一体に形成されている。

該モジュラー式プラグコネクタ２０は、複対形ケーブル２２の絶縁導体２１を結線し得るような設計とすることが好ましい。導体２１の信号対は、その長さに沿って共によってあり、導体２１間の漏話を軽減し、また、ケーブル２２の保護シース２３内に収容されている。また、複対形以外のケーブル、平面状のケーブル、または任意のケーブルを結線するために該コネクタ２０を使用することができ、これらのケーブルの導体は、平面状の列として形成され、またはその平面状の列状に形成することができる。

プラグ２０は、前面２４と、頂部壁２５と、第一の側壁２６と、第二の側壁２７と、底部壁２８とを有しており、これらは、共にケーブル受け入れ通路２９を形成する。該通路２９は、頂部壁２５に形成され且つ前面２４を貫通して伸長する略平面状の列状の８つの導体位置決め通路３０と連通している。各導体位置決め通路３０は、その上面及び下面が上方リッジ３１及び下方リッジ３２により規定されており（図５）、これらの上方リッジ３１及び下方リッジ３２は、個々の導体２１を受け入れ且つその導体をその間で正確に位置決めし得る程度に離間されている。通路３０は、導体２１の末端をコネクタ２０を通じ且つ前面２４を経て挿入し、導体２１を把持し且つ外方に引っ張り出して、各導体対のより部分をコネクタ２０内に可能な限り深く導入し、隣接する導体２１の平行な末端部分の長さが最小であるようにすることが好ましい。これにより、対の線間の漏話が軽減されて、コネクタの性能が向上する。

ケーブルの通路２９は、個々の導体２１をそれぞれの導体位置決め通路３０内の所定位置に案内する、内方にテーパー付きの壁３３を備えている（図６）。
図６乃至図１２に最も良く図示するように、４つの導体結線スロット３４が導体位置決め通路２９の各々に対して平行に且つ隣接する位置に配置されている。これらの４つのスロット３４は、通路３０に対して平行に且つコネクタ２０の前面２４を貫通して伸長している。スロット３４は、その長さに沿ってそれぞれの各通路３０と合流し且つその通路と連通しており、このため、それぞれの導体位置決め通路３０内に配置された導体２１を最初にその長さの横方向に動かして、それぞれの隣接するスロット３４内に入れることができる。

図１０に示すように、上方リッジ３１は、通路３０内に配置された導体２１を妨害するのに十分な程度、内方に突出しており、結線時に導体２１をスロット３４内に押し込むのに十分に離間される一方で、導体がスロット３４に自由に入るのを防止する。

コネクタ２０の底部壁２８には、接点スロット３５が複数、形成されており、その接点スロット３５の各々は、導体位置決め通路３０の一つと整合され且つ連通し、このため、接点スロット３５内に配置された平面状の絶縁体剥ぎ取り接点は整合されて、導体位置決め通路３０内に配置された導体２１の結線を行う。

図９及び図１０に図示するように、平面状の絶縁体剥ぎ取り接点３６及び並進絶縁体剥ぎ取り接点３７が接点スロット３５内に配置されている。これらの絶縁体剥ぎ取り接点３６、３７の各々は、絶縁体を突き刺す刺状部分３８と、本体部分３９と、外側の接点クラウン４０とを備えている。

図１０に図示するように、並進接点３７の本体部分３９は、接点３６の本体部分３９よりも長さが長い。並進接点３７は、導体の結線スロット３４と整合させた接点スロット３５内に配置されている。

図６及び図９乃至図１２に特に図示するように、接点３７の刺状部分３８に対向した、上方導体位置決めリッジ３１の部分は、最初に、その内部の導体２１の部分を刺状部分３８と整合状態に保持する。このため、導体２１を導体の結線スロット３４内に並進させる前に、接点３７の刺状部分３８が、導体２１の絶縁体を突き刺すことにより、結線作業中に、導体２１が接点３７と非係合状態とならないことを確実にする。

図５乃至図８に特に図示するように、下方の導体位置決めリッジ３２は導体位置決め通路３０の長さに沿って伸長する一方、上方の導体位置決めリッジ３１は通路３０への入口から接点スロット３５を丁度過ぎる点までしか伸長しない。このため、接点スロット３５内で導体を結線するとき、接点３７を超えて伸長する導体２１の自由端の部分は、接点３７により、妨害されずに、接点の結線スロット３４内に動作自在となり（図１１）、このとき、接点３７と導体２１との導電係合状態の質に影響を与えることがない。これと異なり、リッジ３１が通路３０及びスロット３４の長さに沿って伸長し、導体２１の自由端がスロット３４内に自由に入ることができないならば、その導電係合状態の質が影響を受ける。

接点３６、３７を結線して導体２１と導電係合状態にすることは、８つの導体３６、３７を内方に付勢して、個々の導体２１と係合させることにより行われ、この時、長い方の並進接点３７は、導体の結線スロット３４と整合されており、このため、各導体の末端は、その導体位置決め通路２９から変位されて、接点スロット３５に入り、このスロット内にて導体２１の結線が為される。図１１及び図１２を参照のこと。長さの短い方の接点３６は、それぞれの導体位置決め通路３０内にて導体２１を結線する。接点３６、３７の相対的な長さは、接点３６、３７により導体２１を結線した後に、接点３６、３７の接点クラウン４０が整合されるように選択する。

従来の歪み除去楔４１（図１３）が底部壁２８に形成されて且つケーブル２２のシース２３と係合するように配置される。
コネクタ２０内で複対形のケーブルの導体を結線することは次のステップから成る方法で行われる。即ち、ケーブル２２のシースの端部分を除去するステップと、平行な方向によりを解消し且つ配置し、コネクタ２０内に挿入する間に、よりが無くなった導体２１の平行な末端の長さが、その配置された列を確実に把持するのに十分であるように、８つの導体２１を略平面状の列状の正確な順序で配置するステップと、導体の自由端部が前面２４を経て突出するように、導体２１の列を導体の位置決め通路３０（図６）内に挿入するステップと、導体の自由端を外方に引き出して、各導体対のより部分を引っ張ってコネクタ内に緊密に入れて、この導体のより部分が可能な限り接点３６、３７に近づくようにするステップと、モジュラー式のプラグ結線工具（図示せず）により、接点３６、３７を付勢して、導体２１と導電係合状態にし、歪み除去楔４１をシース２３と係合させる（図９乃至図１３）ステップと、コネクタ２０の前面２４から伸長する導体２１の部分を切断するステップとである。結線工具（図示せず）は、最初に、絶縁体剥ぎ取り接点３７と係合し、それぞれの導体位置決め通路３０内に配置された導体２１に対して接点３７を内方に付勢させる。接点３７を内方に続けて動かすと、上方リッジ３１間の導体２１が付勢されて、導体の結線スロット３４内に入り、次に、工具を接点３６、３７に係合させて、全ての接点が内方に付勢され、接点３６、３７を導体２１に結線する。一つの代替的な結線方法は、導体をコネクタ２０内に緊密に引き込んだ後で且つ接点３６、３７を導体２１に結線する前に、コネクタ２０の前面２４から伸長する導体部分を切断することである。

結線後の導体２１との意図しない接触を防止するため、コネクタ２０の前面２４は、導体２１を結線した後に、通路３０及びスロット３４を閉鎖し且つ密封するスナップ止めキャップ（不図示）、またはその他の手段で覆う必要がある。

図１、図３及び図１３に図示するように、コネクタ２０は、頂部壁２５上に形成された案内突起部４５を備えており、突起部は、前面壁２４を超えて突出し、突起部は、標準型のジャックコネクタと正確に整合するようにコネクタを案内し得る設計とされている。図３に図示するように、案内突起部４５は、コネクタ２０の幅の中間と略整合され、４つの導体結線スロット３４の３つのみに隣接している。案内突起部４５は、アンビル面４６（図１３）を備えており、該アンビル面４６は、導体２１を切断する間に、案内突起部４５に隣接する３つの導体結線スロット３４内に配置された導体２１を支持する。図３に図示するように、支持されていない結線スロット４７内の導体２１は、アンビル面４６により支持されない。このことは、結線工具の構造に応じて、スロット４７内の導体２１をきれいに切断する妨げとなる。かかる可能性を防止するため、コネクタ２０は、この支持されない結線スロット４７が無いようにし且つ隣接する導体の位置決め通路４８と整合された追加の導体位置決め通路３０のみを利用し得るように修正することができる。このため、カテゴリー５の性能が発揮されつつ、ずらした３つの導体結線スロット３４のみが使用される。これと代替的に、図３のスロット４７は、完全にずらしたスロット３４と通路３０との間で一部分、ずらした位置に形成してもよい。

ＥＩＡ／ＴＩＡＴＳＢ−３６に適合する遮蔽式、または非遮蔽式の複対形の１００オームケーブルのカテゴリー５のケーブルを結線するために使用するとき、導体２１の末端の最終的なずらし位置は、電子工業会及び電気通信工業会「ＥＩＡ／ＴＩＡ」仕様書ＳＰ−２８４０により特定される、カテゴリー５の漏話性能を常時、上廻るのに十分な量にてコネクタに起因する漏話を少なくすることが確認されているプラグコネクタを提供するものである。プラグ及びケーブルは、カテゴリー５の適合性に関するＴＳＢ−６７の品質認定試験によるものであり、プラグのみは、ＴＳＢ−４０の結線構成要素の基準に従って試験したものである。一方、平面状の列状の導体をコネクタ内に挿入し且つプラグコネクタを結線するだけで、独立的な線負荷バーを使用せずに、経済的に製造し且つ容易に結線することのできるコネクタが提供される。

モジュラー式プラグコネクタ内で使用する場合について説明したが、本発明は略平面状の列状の導体を結線のためにコネクタ内に最初に位置決めすることが望まれる場合に、コネクタにおける漏話を少なくするため、任意の型式のコネクタ内で具体化するのに有用である。

図１及び図７に特に示すように、コネクタ２０は、該コネクタ２０から離れる方向に外方に伸長する、コネクタ２０と一体に形成された第一の部分５１と、活性ヒンジ５３により第一の部分５１に接続された自由端部分５２とを有する片持ち状の掛止めアーム５０を備えている。自由端部分５２は、コネクタ２０の頂部壁２５に向けて下方に伸長し、頂部壁２５に近接する位置にて終端となる。このため、自由端部分５２は、図１４に示すように、コネクタ５４の組立体内でその他のコネクタ２０の他の掛止めアーム５０ともつれたり、または使用中に、その他の面に引っ掛かる可能性が少なくなる。掛止めアーム５０は、使用中に掛止めアーム５０に対する妨害されない自由なアクセスを許容して、コネクタ２０をジャックから解放することを可能にする一方、掛止めアームが引っ掛かったり、またはもつれたりするのを防止する。

もう一つの別の実施の形態が図１５乃至図１７に図示されており、上記の共通の特徴を備え、図１５乃至図１７に示した参照符号を付した、もつれ無しの掛止めアーム５６を有するコネクタ５５が示してある。該コネクタ５５は、該コネクタ５５の頂部壁２５に形成された切込み部、または窪み部分５７を有している。この窪み部分５７は、自由端部分５２の末端先端５８を受け入れて、先端５８が頂部壁２５の面よりも下方に伸長し、別の物に引っ掛かることがないようにするため、先端５８と頂部壁２５との間に空隙が形成されないようにする。

本発明の特別な好適な実施の形態について図示し且つ説明したが、当業者には本発明の教示から逸脱せずに、その変更及び修正が可能であることが明らかであろう。

２０ プラグコネクタ、２１ 導体、２２ ケーブル、２３ 保護シース、２４ プラグコネクタの前面、２５ プラグコネクタの頂部壁、２６ プラグコネクタの第一の壁、２７ プラグコネクタの第二の壁、２８ プラグコネクタの底部壁、２９ ケーブル受け入れ通路、３０ 導体位置決め通路、３１ 上方リッジ、３２ 下方リッジ、３３ ケーブル通路のテーパー付き壁、３４ 導体結線スロット、３５ 接点スロット、３６，３７ 絶縁体変位接点、３８ 刺状部分、３９ 本体部分、４０ 接点クラウン、４１ 歪み除去楔、４５ 案内突起部、４６ 案内突起部のアンビル面、４７ 結線スロット、５０ 掛止めアーム、５１ コネクタの第一の部分、５２ コネクタの自由端部分、５３ 活性ヒンジ、５４，５５ コネクタ、５６ 掛止めアーム、５７ コネクタの窪み部分、５８ 自由端部分の先端

Claims (4)

1. 通信用のコネクタであって、
   当該コネクタの頂壁部に形成された案内突起部と、
   前記案内突起部から延びる掛止めアームと、
   を備え、
   前記掛止めアームが、前記案内突起部に連結する連結部分と、前記連結部分に接続される第一の部分と、前記第一の部分に接続され、当該コネクタの上面に向けて内方に突出する自由端部分と、を有し、
   前記掛止めアームが、当該掛止めアームを押圧すると、当該コネクタの上面を前記自由端部分に接触させるように構成されており、
   前記第一の部分と前記自由端部分との間を接続する活性ヒンジをさらに有することを特徴とするコネクタ。
2. 前記活性ヒンジが、前記第一の部分に接続される第一のヒンジ端部と、前記自由端部分に接続される第二のヒンジ端部と、を有することを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記活性ヒンジが、前記第一のヒンジ端部と前記第二のヒンジ端部との間にあるアーチ状セクションを有することを特徴とする請求項２に記載のコネクタ。
4. 前記第一の部分が、前記自由端部分に対して鈍角をなして構成されていることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。

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