JP5970039B2 - コネクタ - Google Patents

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Description

本発明は、ツイストペアケーブルを有するコネクタ、及びツイストペアケーブルを有するコネクタを組み立てる方法に関する。
電磁波妨害信号に関する電線の導体の感度を減少させるために、対の電線を撚ることは周知である。電線の撚った区域と、電線に接続されるコネクタとの間の電線の移行領域において、電線は、撚りを解かれる。電線のこの撚りを解かれた領域は、各電線端部が端子に接続され、かつ端子がコネクタのハウジングに挿入されねばならないので、必要である。電線の撚りを解かれた領域は、電線端部をハウジングに挿入する間、電線端部の容易な取り扱いをもたらす。撚りを解かれた電線の領域は、概して2センチメートルを超える長さを有する。撚りを解かれた電線のこの区域において、電磁波妨害信号が、電線の導体に放射され得る。更には、この区域において、電線のインピーダンスが、著しく増加する。両方ともツイストペアケーブルを経由する最大データ伝送レートの制約を引き起こす。
先行技術において、電線は、グリッパが電線端部に接続される端子の後方で電線を把持する撚線機によって撚られる。端子のコネクタハウジングへの挿入を容易にするために、電線端部は、概して少なくとも2センチメートルの領域において撚りを解かれた状態に留まる。
本発明の目的は、複数のツイストペアケーブルを有し、かつ高いデータ転送レート容量を有するコネクタを提供することである。更に、本発明の目的は、かかるコネクタを組み立てる方法を提供することである。
目的は、項目1に記載のコネクタ、及び項目15に記載の方法によって解決される。好ましい実施態様が、従属下位項目に記載される。
本発明によれば、ツイストペアケーブルの端子は、コネクタハウジングのキャビティに直接挿入されない。各ツイストペアケーブルの端子は、コネクタのハウジングから分離したキャビティブロックのキャビティに挿入される。各ツイストペアケーブルのキャビティブロックは、次にコネクタのハウジングの収容室に挿入される。各キャビティブロックは、端子用に2つのキャビティを有し、かつ電線が未だ撚りが解かれている時に、各対の電線の端子を挿入できるようにする。電線の端子を挿入した後、キャビティブロックは、対の電線をツイストペアケーブルに撚るために、回転させることができる。電線が撚られた後、端子が、コネクタのキャビティに挿入される必要がないので、ツイストペアケーブルの電線の撚りを解かれた領域の長さを減少させることが可能である。それ故に、電線の導体は、電磁波妨害信号に対して遙かに感度が低い。多数の用途にわたって、ケーブルの遮蔽は、必要でない。
キャビティブロックの収容室を有するハウジングの設計は、ハウジングが、撚りを解かれた電線のような更なる電線の端子のための更なるキャビティを有することを排除しない。
コネクタは、ハウジングが、可変数の同一キャビティブロックを収容する大きさの異なる収容室を有するハウジング群から選択される、モジュラシステムの一部であっても良い。同一キャビティブロックは、特別に設計されたキャビティブロックを備える必要性なしに、可変数の極を有するコネクタが備えられるように、異なるハウジングに挿入できる。従って、キャビティブロックを有する同じツイストペアケーブルを使用して、異なる数の極を有する可変規模のコネクタを組み立てることが可能である。
キャビティブロックは、コネクタを相手コネクタと嵌合する嵌合方向に対して横断方向である挿入方向で収容室に挿入される。概して、先行技術による周知のコネクタにおいて、端子は、コネクタハウジングのキャビティに嵌合方向で挿入される。本発明によるコネクタのキャビティブロックをコネクタの嵌合方向に挿入することは、各個別のキャビティブロックをハウジング内に係止することを必要になりえる。このことは、キャビティブロックをコネクタの嵌合方向に対して横断方向である挿入方向に挿入することによって回避できる。キャビティブロックは、キャビティブロックが、嵌合方向で収容室から引き出され得ないように収容室を設計することによって、収容室内に保持できる。
キャビティブロックは、ハウジングの共通の開口部を介して収容室に挿入される。
キャビティブロックは、収容室内で互いに当接して並んで保持される。キャビティブロックの間に壁を備えることは、必要でない。キャビティブロック並びに収容室は、単純な設計を有する。
好ましくは、ハウジングは、キャビティブロックを収容室に挿入されている間に案内する案内手段を含む。案内手段は、ハウジングの側壁の内側に少なくとも1つの案内ウェブを含み得る。キャビティブロックは、次に各キャビティブロックを少なくとも1つの案内ウェブ上で摺動させる案内凹部を含む。案内ウェブは、キャビティブロックのレールとして役立つ。
案内手段は、各々が、ハウジングの側壁の内側に配設される2つの案内ウェブを含むことが可能であり、2つの案内ウェブは、互いに対向して配設できる。それ故に、収容室内の2列のキャビティブロックが可能である。
好ましくは、案内ウェブは、アンダカットを画定し、かつ案内凹部は、キャビティブロックを、案内ウェブ上で挿入方向に摺動自在とする一方、案内ウェブに係止する相補的アンダカットを備えて設計される。それ故に、キャビティブロックは、案内ウェブに挿入方向で切り取られ得る。しかしながら、キャビティブロックは、挿入方向に対して横断方向で案内ウェブに係止される。
その上、案内ウェブ及びキャビティブロック並びに端子は、案内ウェブが、端子をキャビティブロック内に係止し、かつ二次係止として役立つように設計できる。ハウジングは、キャビティブロックをハウジングのその収容室内に保持する保持手段を含む。好ましくは、保持手段は、最後に挿入されたキャビティブロックをその収容室内に保持するために、キャビティブロックに対して支持された突起を含む。突起は、最後のキャビティブロックが収容室内に完全に挿入される時に跳ね返る弾性柔軟アームの一部であっても良い。
上記のいずれかに記載のコネクタを組み立てる方法であって、
複数対の電線を備えるステップと、
各電線を端子に接続するステップと、
各対の電線につき、1つのキャビティブロックを備えるステップと、
各対の電線の端子をそれぞれのキャビティブロックに挿入し、かつその後にツイストペアケーブルを形成する各対の電線の該電線を撚るステップと、
各ツイストペアケーブルのキャビティブロックをハウジングの収容室に挿入するステップとを含む。
好ましくは、各対の電線の該電線を撚るために、各キャビティブロックを、電線に対して回転させる。
本発明の好ましい実施態様は、図面を参照して更に詳細に記載される。
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という。)を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
図1は、ツイストペアケーブル及び相手コネクタを有する複数のキャビティブロックを有するコネクタの斜視図である。 図2は、2本の撚りを解かれた電線がキャビティブロックのキャビティに挿入される、図1によるキャビティブロックの斜視図である。 図3は、挿入された電線がツイストペアケーブルに撚られた、図2によるキャビティブロックの斜視図である。 図4は、キャビティブロックのコネクタハウジングへの挿入を例示する、図1によるコネクタの斜視図である。 図5は、キャビティブロックのコネクタのハウジングへの挿入を例示する、コネクタの第2の実施態様の斜視図である。 図6は、挿入されたキャビティブロック及び相手コネクタの第2の実施態様を有する、図5によるコネクタの斜視図である。
図1は、嵌合方向Mで相手コネクタ2と嵌合されるコネクタ1を開示する。コネクタ1は、コネクタ1を相手コネクタ2と嵌合するために、相手コネクタ2の容器4に挿入できるハウジング3を有する。ハウジング3は、コネクタ1を相手コネクタ2内に周知の方法で係止するために、相手コネクタ2の容器4内の係止突起(図示せず)と係合する弾性柔軟係止アーム5を含む。あるいは、当業者に周知の他の係止機構が、使用できる。
コネクタ1は、複数の、開示された実施態様においては6つのツイストペアケーブル6を含む。各ツイストペアケーブル6は、撚られた一対の電線7、8を有する。各電線7、8は、端子(図示せず)に接続される電線端部を有する。端子は、相手コネクタ2の相手端子12に接続される。開示された実施態様において、電線7、8の端部の端子は、雌端子であり、かつ相手コネクタ2の相手端子12は、雄端子である。このことは、当然に逆であっても良い。
各ツイストペアケーブル6の電線7、8の各端子は、キャビティブロック9に挿入され、各ツイストペアケーブル6に関して、1つのキャビティブロック9が備えられる。全てのキャビティブロック9は、ハウジング3の収容室10に開口部11を介して挿入方向Iで挿入される。ハウジング3は、第1側壁13と、第2側壁14と、第3側壁15とを含む。側壁13、14、15は、嵌合方向Mに実質的に平行である。第1側壁13及び第3側壁15は、第2側壁14によって接続され、互いに平行であり、第2側壁14は、第1側壁13及び第3側壁15に垂直である。側壁13、14、15は、収容室10を画定する。第2側壁14に対向して、キャビティブロック9を収容室10に挿入する開口部11が備えられる。
相手コネクタ2に向かう方向に、ハウジング3は、底壁16を含む。
図2及び図3は、図1による全てのキャビティブロック及び電線の代表として、電線7、8を有する1つのキャビティブロック9を開示する。図2は、キャビティブロック9の組み立てを例示し、かつ図3は、完全に組み立てられたキャビティブロック9を例示する。図2及び図3を、一緒に説明する。
電線7、8は、各々が、電気信号を伝送する導体21を含む。導体21は、電気絶縁体22によって被覆される。各電線7、8は、端子23、24に接続される電線端部19、20を有する。電線端部19、20で、絶縁体22は、導体21から取り除かれる。電線端部19、20は、各々が圧着接続25を介して端子23、24に接続され、圧着接続25は、導電性端子23、24と、導体21との間に電気接点を備える。電線7、8は、自動車のネットワーク等のようなコンピュータネットワークにデータを伝送するネットワークの一部であっても良い。
キャビティブロック9は、長手方向軸Lの方向に実質的に伸長し、かつ長手方向軸Lに平行に伸長する2つのキャビティ17、18を含む。端子23、24の各々は、長手方向軸Lに平行な方向でキャビティ17、18の一方に挿入される。端子23、24及びキャビティブロック9は、先行技術において周知なように、キャビティ17、18内に一次係止を備える、係止機能を含む。端子23、24は、電線のみがキャビティ17、18から突き出るように、キャビティ17、18内に完全に受容される。しかしながら、端子23、24は、端子23、24が、キャビティ17、18から部分的に突き出るようにも配設できる。端子23、24は、キャビティブロック9の後側からキャビティ17、18に挿入される。後側に対向する前側で、キャビティブロック9は、当業者によって周知なように、キャビティブロック9に通じる貫通孔(図示せず)を含む。コネクタ1を相手コネクタ2に嵌合する時、相手コネクタ2の雄端子12は、キャビティ9内の雌端子23、24と電気接触するために、貫通孔を通過できる。
端子23、24をキャビティ17、18に挿入する時、電線7、8は、撚りを解かれ、すなわち電線7、8は、実質的に真っ直ぐである。端子23、24が、キャビティ17、18に挿入された後、電線7、8は、一緒に撚られてツイストペアケーブル6を形成する。電線7、8を撚るために、キャビティブロック9は、撚線機のグリッパに挿入される。端子23、24を担持するケーブル端部19、20に対向するケーブル端部は、撚線機の更なるグリッパに同様に固定される。この段階で、電線7、8は、真っ直ぐに、かつ互いに平行に保持される。次に、グリッパの少なくとも一方は、電線7、8が一緒に、互いに撚られるように長手方向軸Lの周りを回転する。結果として電線7、8は、図3に示すように、撚られて、ツイストペアケーブル6を形成する。グリッパは、キャビティブロック9及び対の電線7、8の移行領域を把持する。グリッパが、移行領域26において電線7、8を把持するので、電線7、8は、移行領域26において撚りを解かれた状態に留まる。移行領域の後に、電線7、8が互いに撚られた、撚り領域27がある。端子23、24が、電線7、8を撚る前にキャビティ17、18に挿入されたので、撚りを解かれた電線7、8を有する長い移行領域27を備えることは、必要でない。電線7、8及び端子23、24は、撚りの後に端子23、24をキャビティブロック9のキャビティ17、18に挿入するために、処理される必要がない。それ故に、移行領域26は、インピーダンス増加を回避するために、できるだけ短く保つことができる。
図4は、キャビティブロック9のハウジング3の収容室10への挿入を例示する。キャビティブロック9は、開口部11を介して収容室10に挿入方向Iで挿入される。図4による実施態様において、2列の3つのキャビティブロック9が備えられる。第1列は、第1側壁13の内側に当接して配設され、かつ第2列は、第3側壁15の内側に当接している。更に、隣接したキャビティブロック9は、互いに当接する。図4において、キャビティブロック9の第1列が、完全に挿入され、かつキャビティブロック9の第2列が、部分的に挿入されていることが見られる。この状態で、収容室10にすでに挿入されたキャビティブロック9が、挿入されるキャビティブロック9と衝突して、収容室10内を自由に移動することを回避するために、キャビティブロック9並びにハウジング3の第1側壁13及び第3側壁15には、案内手段が備えられる。第1側壁13の内側に、第1側壁13の全長の周りで挿入方向Iに沿って伸長する第1案内ウェブ28又はリブがある。第1案内ウェブ28は、第1側壁13の内側から突き出て、かつフック部30を有する。フック部30は、第1側壁13の全長に沿って同様に伸長し、かつアンダカット31を形成する。第3側壁15は、第1案内ウェブ28に対向して第1案内ウェブ28と同一に形成される第2案内ウェブ29を備える。
キャビティブロック9は、各々が案内凹部32を有する。前記案内凹部32により、キャビティブロック9は、キャビティブロック9が、それぞれの案内ウェブ28、29に沿って挿入方向Iで移動できるように、案内ウェブ28、29の一方に摺動される。案内凹部32は、案内ウェブ28、29のアンダカットと相補的なアンダカット34を形成するショルダ33を有する。案内ウェブ28、29の一方に配設されるキャビティブロック9は、キャビティブロック9が、挿入方向Iに対して横断方向で、案内ウェブ28、29から取り外せないように、それぞれの案内ウェブ28、29のフック部30に対してショルダ33によって支持される。案内ウェブ28、29上で、キャビティブロック9は、挿入方向Iで、又はそれと反対方向で案内ウェブ28、29に沿って移動できるだけである。
第1側壁13及び第3側壁15は、各々が、それぞれ第1側壁13及び第3側壁15内のスロット39、39’によって画定された弾性壁部35、35’を含む。上記弾性壁部35、35’は、収容室10に突き出し、かつ開口部11の区域に配設される突起36、36’を有する。突起36、36’は、各々が、面取り面27、27’を有する。キャビティブロック9が、開口部11に挿入される時、キャビティブロック9の係止爪38が、弾性壁部35を外側に反らす面取り面37上に乗る。突起36を通した後、弾性壁部35は、跳ね返り、かつキャビティブロック9が、弾性壁部35を手動により又は工具によって反らさずには、収容室10から取り外すことのできないように、係止爪38を保持する。
案内凹部32は、キャビティブロック9内でキャビティ17、18に向かって開口する。キャビティブロック9が、案内ウェブ28、29の一方に摺動する時、それぞれの案内ウェブ28、29は、キャビティ17、18に突き出る。端子23、24は、案内凹部32の区域に配設される係止凹部40を備える。係止凹部40は、端子23、24の挿入方向に対向する方向に面し、かつキャビティ17、18に突き出る案内ウェブ28、29に対して支持される係止面41を画定する。案内ウェブ28、29は、それ故に端子23、24をキャビティブロック9内に保持するための二次係止機構の役目を果たす。
図5及び図6は、コネクタの第2の実施態様を例示する。第1の実施態様の要素と機能的に同一である要素には、同じ参照番号が与えられ、かつ第1の実施態様に関連して記載される。
第1の実施態様とは対照的に、第2の実施態様は、第1の実施態様において使用されるようなキャビティブロック9と同一である、2つのキャビティブロック9を有する四極コネクタである。2つのキャビティブロック9は、挿入方向Iに沿って一列で挿入される。それ故に、ハウジング3の第3側壁15に1つの案内ウェブ29を備えることが必要なだけである。
キャビティブロック9をハウジング3内に係止するために、ハウジングは、案内ウェブ29に平行な、かつ隣接したスロット39を有する。完全な第3側壁15は、弾性であり、かつ面取り面37を有するスロット39に隣接した突起36を備える。それ故に、突起36を有する第3側壁15の一部は、キャビティブロック9が収容室10に挿入される時、反らされる。
ここで、上述した本発明のコネクタ1の特徴をそれぞれ以下(i)〜(xvi)に簡潔に纏めて列記する。
(i) 2本の撚り電線(7、8)を各々が含み、前記電線(7、8)の各々が、端子(23、24)に接続される複数のツイストペアケーブル(6)と、
前記複数のツイストペアケーブル(6)のうちの一つの前記端子(23、24)を収容する2つのキャビティ(17、18)を各々が有する、複数のキャビティブロック(9)と、
複数の前記キャビティブロック(9)を収容する収容室(10)を有するハウジング(3)とを含むコネクタ(1)。
(ii) 前記ハウジング(3)が、可変数の同一キャビティブロック(9)を収容する大きさの異なる収容室(10)を有するハウジング群から選択されることを特徴とする上記(i)に記載のコネクタ(1)。
(iii) 前記キャビティブロック(9)が、前記コネクタ(1)を相手コネクタ(2)と嵌合する嵌合方向(M)に対して横断方向である挿入方向で前記収容室(10)に挿入されることを特徴とする上記(i)又は(ii)に記載のコネクタ(1)。
(iv) 前記キャビティブロック(9)が、前記ハウジング(3)の開口部(11)を介して前記収容室(10)に挿入されることを特徴とする上記(i)から(iii)のいずれかに記載のコネクタ(1)。
(v) 前記キャビティブロック(9)が、前記収容室(10)内で互いに当接して並んで保持されることを特徴とする上記(i)から(iv)のいずれかに記載のコネクタ(1)。
(vi) 前記ハウジング(3)が、前記キャビティブロック(9)を、前記収容室(10)に挿入されている間に案内する案内手段(28、29)を含むことを特徴とする上記(i)から(v)のいずれかに記載のコネクタ(1)。
(vii) 前記案内手段が、前記ハウジング(3)の側壁(13、15)の内側に少なくとも1つの案内ウェブ(28、29)を含むことを特徴とする上記(vi)に記載のコネクタ(1)。
(viii) 前記案内手段は、各々が、前記ハウジングの側壁(13、15)の内側に配設される2つの案内ウェブ(28、29)を含むことを特徴とする上記(vii)に記載のコネクタ(1)。
(ix) 前記2つの案内ウェブ(28、29)が、互いに対向して配設されることを特徴とする上記(viii)に記載のコネクタ(1)。
(x) 前記キャビティブロック(9)が、前記キャビティブロック(9)を前記少なくとも1つの案内ウェブ(28、29)上で摺動させる案内凹部(32)を含むことを特徴とする上記(vii)から(ix)のいずれかに記載のコネクタ(1)。
(xi) 各案内ウェブ(28、29)が、アンダカット(31)を画定し、かつ前記案内凹部(32)が、前記キャビティブロック(9)を、前記案内ウェブ(28、29)上に、挿入方向(I)に摺動自在である間に係止する相補的アンダカット(34)を備えて設計されることを特徴とする上記(x)に記載のコネクタ(1)。
(xii) 前記案内ウェブ(28、29)が、前記端子(23、24)を前記キャビティブロック(9)内に係止することを特徴とする上記(vii)から(xi)のいずれかに記載のコネクタ(1)。
(xiii) 前記ハウジング(3)が、前記キャビティブロック(9)を前記ハウジング(3)の収容室(10)内に保持する保持手段(36)を含むことを特徴とする上記(i)から(xii)のいずれかに記載のコネクタ(1)。
(xiv) 前記保持手段が、最後に挿入されたキャビティブロック(9)を前記収容室(10)内に保持するために、前記キャビティブロック(9)に対して支持された突起(36)を含むことを特徴とする上記(xiii)に記載のコネクタ(1)。
(xv) 上記(i)から(xiv)のいずれかに記載のコネクタ(1)を組み立てる方法であって、
複数対の電線(7、8)を備えるステップと、
各電線を端子(23、24)に接続するステップと、
各対の電線(7、8)につき、1つのキャビティブロック(9)を備えるステップと、
各対の電線(7、8)の前記端子(23、24)を前記それぞれのキャビティブロック(9)に挿入し、かつその後にツイストペアケーブル(6)を形成する各対の電線(7、8)の前記電線(7、8)を撚るステップと、
各ツイストペアケーブル(6)の前記キャビティブロック(9)をハウジング(3)の収容室(10)に挿入するステップとを含む方法。
(xvi) 各対の電線(7、8)の前記電線(7、8)を撚るために、各キャビティブロック(9)を、前記電線(7、8)に対して回転させることを特徴とする上記(xv)に記載の方法。
1 コネクタ
2 相手コネクタ
3 ハウジング
4 容器
5 係止アーム
6 ツイストペアケーブル
7 電線
8 電線
9 キャビティブロック
10 収容室
11 開口部
12 相手端子
13 第1側壁
14 第2側壁
15 第3側壁
16 底壁
17 キャビティ
18 キャビティ
19 電線端部
20 電線端部
21 導体
22 絶縁体
23 端子
24 端子
25 圧着接続
26 移行領域
27 撚り領域
28 第1案内ウェブ
29 第2案内ウェブ
30 フック部
31 アンダカット
32 案内凹部
33 ショルダ
34 アンダカット
35、35’ 弾性壁部
36、36’ 突起
37、37’ 面取り面
38 係止爪
39、39’ スロット
40 係止凹部
41 係止面
I 挿入方向
L 長手方向軸
M 嵌合方向

Claims (3)

  1. 2本の撚り電線(7、8)を各々が含み、前記電線(7、8)の各々が、端子(23、24)に接続される複数のツイストペアケーブル(6)と、
    前記複数のツイストペアケーブル(6)のうちの一つの前記端子(23、24)を収容する2つのキャビティ(17、18)を各々が有する、複数のキャビティブロック(9)と、
    複数の前記キャビティブロック(9)を収容する収容室(10)を有するハウジング(3)とを含むコネクタ(1)において、
    前記収容室(10)は、前記キャビティブロック(9)の挿入方向が、前記コネクタ(1)を相手コネクタ(2)と嵌合する嵌合方向(M)に対して横断方向となるように形成され、
    前記ハウジング(3)が、前記キャビティブロック(9)を案内する案内手段(28、29)を含み、
    前記案内手段が、前記ハウジング(3)の側壁(13、15)の内側に少なくとも1つの案内ウェブ(28、29)を含み、
    前記キャビティブロック(9)が、前記キャビティブロック(9)を前記少なくとも1つの案内ウェブ(28、29)上で摺動させる案内凹部(32)を含み、
    前記案内ウェブ(28、29)が、前記端子(23、24)を前記キャビティブロック(9)内に係止することを特徴とするコネクタ(1)。
  2. 前記キャビティブロック(9)が、前記収容室(10)内で互いに当接して並んで保持されることを特徴とする請求項1に記載のコネクタ(1)。
  3. 各前記案内ウェブ(28、29)が、アンダカット(31)を画定し、かつ前記案内凹部(32)が、前記キャビティブロック(9)を前記案内ウェブ(28、29)上に係止するとともに挿入方向(I)に摺動自在とする相補的アンダカット(34)を備えて設計されることを特徴とする請求項1又は2に記載のコネクタ(1)。
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