JP6137845B2 - ケーブル保持を改善するためのワイヤ封入キャップを有する通信コネクタ - Google Patents

Description

関連出願への相互参照
本出願は、２０１２年１月２４日に出願された米国特許仮出願第６１／５８９，８８９号明細書の優先権を主張するものであり、その発明の主題を参照により本明細書に組み込む。

本発明は、一般に、通信ジャックに関し、より詳しくは、様々な直径のケーブルに張力緩和をもたらすことが可能なワイヤ封入キャップを有する通信ジャックに関する。

ネットワーク接続性の分野では、直径がより小さなネットワークケーブルへの市場の関心が高まってきている。ケーブルの直径が小さくなると、製造コスト、およびケーブル敷設のために使用する資源の量が減少する。市場によっては、２８および３０ＡＷＧ導体ネットワークケーブルが使われている。したがって、２８および３０ＡＷＧワイヤを使用する４ツイストペア（例えば、ＣＡＴ５Ｅ、ＣＡＴ６、ＣＡＴ６Ａ）ネットワークケーブルと適合する通信ジャックへの関心は、そのようなジャックが２８または３０ＡＷＧ導体ケーブルを使用する完全なチャネルソリューションをエンドユーザに提供することができるので、高まっている。

いくつかの用途に対し、１００メートルのチャネルは必要なく、したがって、１００メートルのチャネルに利用可能な挿入損量は、より小さい導体（および、より高い挿入損）を有するケーブルを用いる、より短いチャネル長に対して使用することができる。２８および３０ＡＷＧ導体ケーブルと適合するジャックを提供する試みの１つでは、より小さいケーブル導体は、より小さい直径を有し、より柔軟であるという利点をもたらすが、ジャックとケーブルとの間の適切な張力緩和を得ることが困難になる可能性がある。

組織化された配線システムを設置する間、据え付けのモジュラージャックで終端される水平ケーブル路に変形歪力が印加される。水平ケーブル路に対する変形歪力の原因の１つは、既存の水平ケーブル路に近接する新しい水平ケーブル路を技術者が引っ張ることである可能性がある。水平ケーブル路に対する変形歪力の他の原因は、同様の位置に経路設定された現存水平ケーブル路をケーブル束に技術者が束ねることである可能性がある。これらのケーブル束は、それぞれ個々の水平ケーブル路に印加された変形歪力を増加する可能性がある。水平ケーブル路に対する変形歪力の更に他の原因は、技術者が水平ケーブル路に不十分なたるみを持たすことなく設置することである可能性がある。次いで、水平ケーブル路は、引っ張られて緊張した状態でモジュラージャックの据え付け位置に達する必要がある可能性があり、これにより、一定の変形歪力が水平ケーブル路に加えられる可能性がある。

変形歪力は、組織化された配線システムが設置された後に、据え付けのモジュラージャックで終端される水平ケーブル路に印加される可能性もある。水平ケーブル路に対するこの変形歪力の主な原因は、組織化された配線システムにおける特定のモジュラージャックまたはケーブルの位置を再構成しているネットワーク管理者である可能性がある。モジュラージャックをその据え付け位置から除去した後、ネットワーク管理者が、モジュラージャックおよび新しい位置に終端された水平ケーブル路を引っ張ることによって、水平ケーブル路に変形歪力を加える可能性がある。ネットワーク管理者は、終端された水平ケーブル路が十分なたるみを有することのない新しい据え付け位置にモジュラージャックを配置する可能性もあり、これにより一定の変形歪力が水平ケーブル路に加わる可能性がある。

終端された水平ケーブル路に変形歪力を加えることは、モジュラージャックの終端部分に問題を引き起こす可能性がある。変形歪力を水平ケーブル路に加えることの問題の１つは、モジュラージャックの絶縁変位接触（ＩＤＣ）端子からケーブルのワイヤペアが部分的に、または完全に引き抜かれる可能性があり、ワイヤ封入キャップの故障、またはモジュラージャック性能の変動をもたらす可能性がある。変形歪力を水平ケーブル路に加えることによる他の問題は、モジュラージャックのＩＤＣ端子が損傷する可能性があることである。変形歪力、特に一定の変形歪力を水平ケーブル路に加えることによる更に他の問題は、時が経つにつれて、変形歪力によりモジュラージャックの終端部分近くの水平ケーブル絶縁で、送電線ペアを引き戻す、剥がす、または引き裂いて露出させる可能性があることである。送電線ペアが露出すると、安全上の危険要因となる可能性があり、短絡の原因となる、またはモジュラージャックの電気的性能を変える可能性がある。

特許文献１（Ｄｏｏｒｈｙら）および特許文献２（Ｐａｔｅｌら）は、参照により全体が本明細書に組み込まれ、ジャックハウジングに対してケーブルを定位置に保持するためにケーブルに圧力を加えることによる水平の変形歪力によって、ケーブルのワイヤペアがジャック端末からの引き抜かれることを防ぐことができる張力緩和クリップを持つワイヤ封入キャップを有する通信ジャックを開示する。これらの設計は汎用性があり、ＡＮＳＩ／ＴＩＡ５６８規格準拠ケーブルに特有のものである２２〜２６ＡＷＧ（それぞれ、０．０２５３から０．０１５９インチの導体直径に対応する）の範囲で、より線導体または固体導体をネットワークケーブルに容易に組み込むことができる。特許文献１および特許文献２の発明は、２８および３０ＡＷＧ導体（それぞれ、０．０１２６および０．０１００インチの導体直径に対応する）を使用するネットワークケーブルと共に使用することができるが、より小さな導体ケーブルに張力緩和を加えるときに特別な考慮が必要となる。

一般に、２２〜２６ＡＷＧ導体を使用するネットワークケーブルは、１）良好な導体／ＩＤＣ保持力を有するジャックＩＤＣに比較的簡単に終端する、２）比較的硬質である、３）比較的大型である、および４）上記２）ならびに３）の性質が一因となり、適切な保持力を有する張力緩和をもたらすための所与の圧縮（グリップ）に対して比較的小さい歪みを有する。比較的小さいケーブルの歪みは、ツイストペア導体が相対的な位置づけを維持することができるので、有利になる可能性がある。ツイストペアの歪みは、チャネルの電気的性能の減衰、特に反射減衰量、および場合によってはＮＥＸＴ減衰をもたらす可能性がある。小さいケーブルサイズ、ケーブルの柔軟性の改善、低コスト、および比較的小さい導体直径の利点を有する２８および３０ＡＷＧ導体を使用するネットワークケーブルは、一般に、良好な導体／ＩＤＣ保持力を有するジャックＩＤＣに終端することをより難しくしており、適切な保持力を有する張力緩和をもたらすための所与の圧縮（グリップ）に対して比較的大きな歪みを有する。

米国特許第７，４５２，２４５号明細書 米国特許第７，４７６，１２０号明細書

一実施形態において、柔軟なシートを有するワイヤ封入キャップを示す。シートは、ワイヤ封入キャップの後部にある開口の下側にある。シートは、基部の両側から先ず上方に伸び、次いで、互いに向けて曲がる１対の柔軟部材を持つシート基部を有する。一実施形態において、柔軟部材の端は、ケーブルの形状により適合するために、下に、および互いに向けて曲がることが可能である。

通信ジャックを有するパッチパネルの斜視図である。 図１の通信ジャックの１つの斜視図である。 図１の通信ジャックの１つの分解斜視図である。 図１の通信ジャックの１つと共に使用するための柔軟シートを有するワイヤ封入キャップの斜視図である。 柔軟シートの柔軟部材を異なる直径のケーブルに適合させる方法を実証する、図４のワイヤ封入キャップの背面図である。 柔軟シートの柔軟部材を異なる直径のケーブルに適合させる方法を実証する、図４のワイヤ封入キャップの背面図である。 図１の通信ジャックのＩＤＣの斜視図である。 通信ジャックのワイヤ封入キャップの、第２の実施形態の斜視図である。 通信ジャックのワイヤ封入キャップの、第２の実施形態の斜視図である。

本発明は、図１に示すような通信システム５０において使用することができる。通信システム５０は、ジャック６２および通信帯域コード６４を備える機器５４に接続された、少なくとも１つの通信パッチコード５２を含むことができる。

図２および図３（図１におけるケーブル６４の軸に沿って１８０度回転させた）は、ジャックアセンブリ６２を示す。ジャックアセンブリ６２は、ジャックハウジング７６、フロントスレッド(front sled)アセンブリ７８、プリント回路基板（ＰＣＢ）８４、リアスレッド７４、短い絶縁変位接触（ＩＤＣ）８６、長いＩＤＣ８７、ＩＤＣガイド８０、ワイヤ封入キャップ７０、および張力緩和クリップ７２を有する。ＰＣＢ８４は、ＮＥＸＴ、ＦＥＸＴ、反射減衰量、および適切なＡＮＳＩ／ＴＩＡ５６８規格によって規定されるような他の電気的要件に適合するために必要な補償回路および他の回路を含むことができる。

ジャックアセンブリ６２は、具体的には、２８ＡＷＧおよび３０ＡＷＧケーブルのために設計されたワイヤ封入キャップ７０を備える。２８ＡＷＧおよび３０ＡＷＧケーブルジャケットの直径は、典型的には、０．１２０インチから０．１８０インチの大きさまで変えることができるが、他の直径も可能である。図４に示すように、ワイヤ封入キャップ７０は、柔軟シート９０およびラチェットセレーション(ratcheting serrations)９２を含む。柔軟シート９０は、ワイヤ封入キャップ７０の後部にあるケーブル開口９６の下側にある。柔軟シート９０は、シート基部９８の両側から先ず上方に伸び、次いで、互いに向けて曲がる柔軟部材１００を持つシート基部９８を有する。いくつかの実施形態において、更に、柔軟部材１００の端は、ケーブルの形状により適合し、ケーブルとの接触表面領域を増やして張力緩和を向上するために、下に、および互いに向けて曲がることが可能である。

ワイヤ封入キャップ７０は、ワイヤ封入キャップ７０をリアスレッド７４に係合する（図３参照）前の組立処理の間、それぞれが直径を一時的に変えて、位置合わせおよび保持を可能にする導体スロット９４も有し、短いＩＤＣ８６および長いＩＤＣ８７の両方に個々の導体を差し込むことを可能にする。

図５および図６は、様々な直径のケーブル６４、６５を有するワイヤ封入キャップ７０のケーブル拘束を示す。図５および図６は、張力緩和クリップ７２がラチェットセレーション９２を垂直方向に下に動かされると、ケーブル６４、６５が、柔軟シート９０と張力緩和クリップ７２の間で圧縮されることを示す。より大きい直径のケーブル６４により、柔軟シート９０の柔軟部材１００は、比較的小さい直径のケーブル６５の場合よりも大きく動かされる。より大きい直径のケーブル６４によるより大きな変異（図６に示す）は、ケーブル６４のケーブルジャケットと柔軟シート９０の間の表面接触をより大きくするよう促す助けとなる。柔軟シート９０は、張力緩和クリップ７２の方向のバネ力を維持し、一方で、様々な直径のケーブル６４、６５が、元の円形形状をより多くの割合で維持することを可能にし、ケーブルの電気的性能が損なわれないことを確実にする助けとなる。柔軟シート９０および張力緩和クリップ７２とケーブル６４、６５の外周との表面接触がより大きくなると、柔軟部材１００のバネ力と共に、ケーブル締め付け保持力および張力緩和が改善される。

２８ＡＷＧおよび３０ＡＷＧケーブル６４、６５は、より小さい直径の導体６７、６９を有する。これらのケーブル導体６７、６９とＩＤＣ８６、８７との終端には、狭いＩＤＣ導体ワイヤギャップ９８が、適切な接触力を保証するために必要となり、接触抵抗がケーブルの銅導体とＩＤＣ８６および８７の間で維持される。図４に示す導体スロット９４が、ワイヤ封入キャップ７０をリアスレッドアセンブリ７４に係合する前の組立処理の間に、個々の導体を一時的に変化させて、位置合わせおよび保持を可能にする。このことは、短いＩＤＣ８６および長いＩＤＣ８７により、個々の導体を差し込む前にＩＤＣ導体ワイヤギャップ９８がケーブルの銅導体の中心と位置合わせすることを可能にする。ワイヤギャップ９８は、２８ＡＷＧおよび３０ＡＷＧ導体に対応するために約０．００６インチとすることができ、０．００３〜０．００９インチの範囲にすることが可能である。

ワイヤ封入キャップ７０の他の態様は、本明細書に完全に記載するように参照によって組み込まれ、例えば、ワイヤ保持部材、補助リブ、ペアセパレータおよびスプラインを含む特許文献１（Ｄｏｏｒｙら）および特許文献２（Ｐａｔｅｌら）に記載されたようにすることが可能である。図８および図９は、ワイヤ封入キャップ１７０の別の実施形態を示す。この実施形態では、柔軟シート９０を、支柱１９８によって支えられたサドルまたはシート１９０、または柔軟アーム１９９と置き換える。この設計は、より小さい直径のケーブルに対してより適切な張力緩和をもたらすために、サドル１９０により小さな曲率を持たせ、開口１９６の中心に近づけさせることを可能にする。本発明によるジャックは、すでに述べたように、他のジャック要素に加えてワイヤ封入キャップ１７０を含むことができる。

本発明の少なくとも１つの実施形態は、様々な直径のネットワークケーブル、特に、２８ＡＷＧおよび３０ＡＷＧ等のより小さいゲージの導体を有するケーブルを持つ、良好なＩＤＣ／ケーブル導体保持力の利点を提供する。ネットワークケーブルの直径が小さくなると、（ケーブルの体積が小さくなるため）装置ラック内に空気の流れの改善がもたらされ、それにより、データセンターまたは装置室内の温度管理が改善される。本発明によるジャックは、２８ＡＷＧおよび３０ＡＷＧネットワークケーブルを使用して高価な場所代の管理を容易にすることを可能にし、ケーブルの直径を小さくすると、設置作業者およびエンドユーザによる取り扱いおよび操作がより容易になる。

図１に示すシステムのような通信システムは、受動機器または能動機器を含むことができる。受動機器の例には、モジュラーパッチパネル、パンチダウンパッチパネル、カプラーパッチパネル、ウォールジャック等を含むことが可能だが、これらに限定されない。能動機器の例には、データセンター／通信機械室で見ることができるようなＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）スイッチ、ルータ、サーバ、物理層管理システム、ｐｏｗｅｒ−ｏｖｅｒ−Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）機器や、セキュリティデバイス（例えば、カメラおよび他のセンサ）やドアアクセス機器、およびワークステーションエリアで見ることができるような電話機、コンピュータ、ファックス機械、プリンター、ならびに他の周辺機器を含むことが可能だが、これらに限定されない。通信システムは、更に、キャビネット、ラック、ケーブル管理ならびにオーバーヘッドルーティングシステム、および他のそのような機器を含むことができる。

本発明は様々な通信ケーブルに適用することができ、および／または様々な通信ケーブルで実現することができ、そのような通信ケーブルには、シールドまたは非シールドの、ＣＡＴ５Ｅ、ＣＡＴ６、ＣＡＴ６Ａ、ＣＡＴ７、ＣＡＴ７Ａ、および他のツイストペアＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ケーブルのいずれか、ならびに他の種類のケーブルがある。ケーブルは、様々なプラグまたはジャックで終端することができ、そのようなプラグまたはジャックには、ＲＪ４５型、ジャックモジュールカセット、およびフェースプレート、表面実装ボックス、ならびにそれらの組合せ等の多くの他のコネクタ型がある。

様々な組織化された配線用途には、パッチコード、帯域コード、幹線配線、および水平ケーブル配線を使用することができるが、本発明はそのような用途に限定されない。通常は、本発明は、軍用、産業用、電気通信、コンピュータ、データ通信、船舶用、および他の配線用途で使用することができる。

本発明の特定の実施形態および応用例が図示および記載されたが、本発明は、本明細書に開示された精密な構造および構成に限定されず、記載したような発明の主旨および範囲から逸脱することなく、修正、変更、および改変を行うことが可能であることは、以上の記載から明らかであることを理解されよう。

Claims (6)

1. ケーブルの挿入を受け入れるよう構成された開口と、
   前記ケーブルの前記挿入に対して垂直方向に動くよう構成された張力緩和クリップと、
   前記開口の下側に配置され、前記張力緩和クリップとの間で前記挿入されたケーブルが締め付けられる時、張力緩和を前記挿入されたケーブルにもたらすために前記張力緩和クリップと相互作用するように構成された柔軟シートと、
   を備え、
   前記柔軟シートが、少なくとも１つの柔軟部材を備え、
   前記少なくとも１つの柔軟部材の各柔軟部材が、先ず、前記柔軟シートの基部から上に伸び、次いで、前記シートの前記基部に平行する方向に曲がる、ワイヤ封入キャップ。
2. 前記少なくとも１つの柔軟部材の一部が、前記挿入されたケーブルの周縁に少なくとも部分的に適合するよう曲がる、請求項１に記載のワイヤ封入キャップ。
3. 前記柔軟シートが、２つの相対する柔軟部材を備える、請求項１に記載のワイヤ封入キャップ。
4. 各柔軟部材が、先ず、前記柔軟シートの基部から上に伸び、次いで、相対する柔軟部材に向けて曲がる、請求項３に記載のワイヤ封入キャップ。
5. 前記柔軟部材の末端が、前記ケーブルの周縁に少なくとも部分的に適合するように、下に、および互いに向けて曲がる、請求項４に記載のワイヤ封入キャップ。
6. フロントスレッドと、
   リアスレッドと、
   ハウジングと、
   請求項１から５のいずれか１項に記載のワイヤ封入キャップと、
   を備える、ジャック。