JP6259517B2 - 複数のプラグインコネクタを備えるシステムおよび多重プラグインコネクタ - Google Patents

Description

本発明は、外形が異なる複数のプラグインコネクタを備えるシステムと、そのようなシステムを特徴とする多重プラグインコネクタとに関する。プラグインコネクタは特に、ツイストペアケーブルとの接続のためのものであり、また、高周波信号の伝送のためのものである。

ツイストペアケーブルは、信号およびデータ伝送の分野から長年知られている。「ツイストペア」は、ワイヤ（すなわち、絶縁シースによって包囲されたケーブルの個々の導体）がペアで撚り合わされているケーブルを指す。ワイヤペアが平行であるケーブルと比較して、撚り合わされたワイヤペアを持つツイストペアケーブルは、ワイヤペアの撚り合わせが対称信号伝送で外部場による影響を概ね打ち消すため、外部交流磁場および電磁干渉に対するより良好な保護を提供する。

プラグインコネクタは、例えばケーブル等の導電性の構成要素を導電方式で相互接続するために使用される。

ツイストペアケーブルを従来のプラグインコネクタと接続するとき、ワイヤを包囲する外側ケーブルシースの区分が除去される。その後、さらに絶縁シースを剥離されたワイヤの端部がプラグインコネクタの接触要素と恒久的に接続される。接触要素は、次に、プラグインコネクタのハウジングに固定される。ハウジング内、すなわち、ケーブルシースが除去された区分において、ワイヤは実質的に平行に延在する。ツイストペアケーブルのこの区分は、このように外部場によるより強い影響にさらされる可能性がある。

そのような増加した影響を回避するために、一般にシールドがプラグインコネクタに、特にプラグインコネクタのハウジングに組み込まれる。しかし、これは、電気絶縁性または非導電性のプラスチックのみで経済的にハウジングを形成する可能性を排除するため、プラグインコネクタの比較的高いコストにつながる。

実質的に標準的なプラグインタフェースで識別される一連のプラグインコネクタが、適合する相手側プラグインコネクタのみと接続されうるように改造されることも知られている。プラグインコネクタのそのようなコーディングは例えば単純な突起の形態で提供されうるが、その突起は、ハウジングでの配置に関しておよび／または寸法において別々のプラグインコネクタで異なり、適合する相手側プラグインコネクタの対応した配置および／または寸法の凹部に係合する。

プラグインコネクタのハウジングに組み込まれるコーディングの欠点は、それがプラグインコネクタの製造コストを増加させることである。これは、プラグインコネクタのハウジングがプラスチック射出成形によって製造される場合に特に該当するが、それは、異なるコーディングは異なる射出成形ツールを要するからである。さらに、プラグインコネクタのハウジング部分の多数の異なる型は、プラグインコネクタの組み立てに関連する在庫品管理の高コストにつながりうる。

特許文献１は、マルチペアデータケーブルのワイヤペアをデータソケットの接続ペアに接続するための接続システムを開示している。このシステムは、４つのワイヤペアを持ち、４つのワイヤペアが収容装置に配置されるケーブルと、所定の割り当てでの４つのワイヤペアとの接触のための４つの接続ペアを持つソケットとを備える。収容装置とソケットとの間には、回転可能な割当装置が配置される。収容装置、割当装置およびソケットの相対的な回転位置に応じてワイヤペアと接続ペアとの間の正しい接触を確立することが可能である。

特許文献２は、３つの異なるキャップを伴って：防塵キャップを伴って、または、ケーブルの設置のためのプルリングキャップを伴って、または、プラグインコネクタの操作のために使用されるＲＪ４５アダプタキャップ２６２を伴って、設けられうる単一プラグインコネクタを開示している。防塵キャップは運搬のために使用され、プルリングキャップはコンジットにおけるケーブルの設置のために使用される。

特許文献３は、ハウジングと、ハウジングに固定される、相手側プラグインコネクタの相補型の接触要素ペアと接触するように設計される複数の接触要素ペアとを持つ（多重）プラグインコネクタを開示している。

独国実用新案第２０２００６０１３０７５号明細書 米国特許出願公開第２００５／０２８７８７３号明細書 独国実用新案第２０２０１２００７５７７号明細書

この先行技術から出発して、本発明は、ハウジングの形状に関して異なるいくつかのプラグインコネクタの経済的な製造の可能性を提供するという課題に基づくものであった。

この課題は、独立請求項１に記載の（複数のプラグインコネクタを備えるシステムを有する）多重プラグインコネクタによって解決される。本発明による（複数のプラグインコネクタを備えるシステムを有する）多重プラグインコネクタの有利な態様は、種々の従属請求項の主題であり、本発明の以下の説明で解説される。

ハウジングの形状に関して異なる複数のプラグインコネクタを備える本発明によるシステムは、プラグインコネクタのハウジングがいくつかの部分で形成され、それにより、少なくとも各プラグインコネクタの他の構成要素とのインタフェースに関して同一であり、特に好ましくは完全に同一であるこれらの第１のハウジング部分が、異なる第２のハウジング部分を有するということを特徴とする。

「いくつかの部分で形成される」は、ハウジングが、プラグインコネクタの組み立て中に直接的または間接的に相互接続される少なくとも２つの別個のハウジング部分で形成されるということを意味する。

「同一」は、対応する要素が形態および寸法において同一であるということを意味する。例えば材料に関する違いは本発明では可能であるべきである。

「インタフェース」は、第１のハウジング部分の、各プラグインコネクタの他の構成要素（特に、第２のハウジング部分および接触要素または複数の接触要素）と接触する領域を指す。

したがって、好ましくは、異なるプラグインコネクタのハウジングの形状の違いは、特定の領域、第２のハウジング部分に集中し、それは、ハウジングが他の部分では、すなわち第１のハウジング部分に関しては同一の設計でありうるということを意味する。プラグインコネクタに同一の第１のハウジング部分を使用することは、異なるプラグインコネクタの形成に必要なハウジング構成要素の総数、したがって在庫品管理コストが低く抑えられうるということを意味する。加えて、ハウジング構成要素の製造に必要なツール、特に射出成形型の数が低く抑えられうるが、それはまた製造コストに良い影響を与えうる。またこれは、取り付けられるケーブルを伴うプラグインコネクタの自動組み立てを簡略化しうる。

ハウジングに加えて、本発明によるシステムのプラグインコネクタはさらに、ハウジング内に少なくとも部分的に配置（特に、固定）され、各プラグインコネクタの相手側プラグインコネクタの相手側接触要素との接触のためのプラグ側端部を有する少なくとも１つの接触要素を有する。

プラグインコネクタは、好ましくは高周波信号の伝送のためのものである。したがってプラグインコネクタはまた、好ましくは、それぞれ少なくとも２つの接触要素を有する。このようなプラグインコネクタは、ツイストペアケーブルの２つのワイヤへの接続に適している。したがって接触要素はまた、好ましくは、接触要素それぞれがケーブルのワイヤとの接続のためのケーブル側端部を有し、相応に（例えば、圧着タブを設けて）設計されるということを特徴とする。

異なるプラグインコネクタの簡単な組み立てを可能にするために、好ましくは、第２のハウジング部分が、第１のハウジング部分との接続のための同一の接続手段を有してもよい。これらの接続手段は、特にそれらがハウジング部分の間のフォースロック（クランプ）および／またはフォームロック接続を形成するように設計されうる。フォームロック接続は特に、凹部への凸部のばね仕掛けの係合を特徴とするスナップロック接続として設計されうる。

本発明によるシステムのプラグインコネクタの製造、特に組み立ては、各プラグインコネクタの接触要素または複数の接触要素がそれぞれ第１のハウジング部分に配置され、また特に、その中に固定されるということにおいて簡略化されうる。接触要素の固定は、特に、スナップロック接続によって行われうる。

本発明によるシステムは、システムのいくつかのプラグインコネクタが多重ハウジング上または多重ハウジング内に配置、特に固定される多重プラグインコネクタの設計に有利に適している。したがって、特に好ましくは、プラグインコネクタの少なくとも一部、好ましくは全部の第２のハウジング部分が異なるコーディングで設けられ、それにより多重ハウジング上または多重ハウジング内の個々のプラグインコネクタの個々の位置が割り当てられてもよい。

本発明は、図面に示される代表的実施形態を参照して以下でより詳細に説明される。

相手側プラグインコネクタを伴う本発明による多重プラグインコネクタの図である。 多重プラグインコネクタの第１の図である。 多重プラグインコネクタの第２の図である。 多重プラグインコネクタの多重ハウジングの図である。 相手側プラグインコネクタの図である。 多重プラグインコネクタのプラグインコネクタの第１の図である。 多重プラグインコネクタのプラグインコネクタの第２の図である。 多重ハウジングの固定要素を伴う図７の多重プラグインコネクタのプラグインコネクタの図である。 プラグインコネクタのうち１つの第２のハウジング部分の図である。 全プラグインコネクタで同一である接触要素を伴う第１のハウジング部分の図である。 相手側プラグインコネクタを伴う本発明によるシステムのプラグインコネクタの図である。 図１１のプラグインコネクタの図である。 図１２のプラグインコネクタの第２のハウジング部分の図である。 図１１の相手側プラグインコネクタの図である。

図１は、本発明による多重プラグインコネクタ１と、相手側プラグインコネクタとして機能する（多重）回路基板プラグインコネクタ２とからなるプラグ接続を示す。

多重プラグインコネクタ１は、平行に配置される複数の（本代表的実施形態では合計で５つの）受容開口４を持つ多重ハウジング３を備える。本発明によるプラグインコネクタ５はそれぞれこれらの受容開口４に差し込まれ、そこでスナップロック接続によって定位置に固定される。スナップロック接続は、プラグインコネクタ５のハウジングの外側に形成される突起６を備えるとともに、多重ハウジング３の係止ラッチ７によって形成される貫通開口の形態のアンダーカットを備える。プラグインコネクタ５が受容開口４に差し込まれると、差込方向に斜めに立ち上がる突起６は、突起６が係止ラッチ７の貫通開口に係合するまで係止ラッチ７を偏向させる。スナップロック接続を解除するために、係止ラッチ７は手動で持ち上げられ、それによって突起６との係合から解除されうる。

多重ハウジング３はさらに、回路基板プラグインコネクタ２のハウジング９とのスナップロック接続を形成するために設けられる中央係止ラッチ８を備え、ハウジング９はこの目的のために、差込方向に斜めに立ち上がる突起１０を備える。

図６乃至８は、多重ハウジング３内を占める構成のプラグインコネクタ５を示す。したがって、５つのプラグインコネクタ５のうち３つが第一列に配置され、他の２つのプラグインコネクタ５がこれに平行な第二列に配置される。第二列内のプラグインコネクタ５と、第一列内の２つの隣接するプラグインコネクタ５との距離は実質的に等しく、したがって第二列内のプラグインコネクタ５は、第一列内の２つの隣接するプラグインコネクタ５に対して中央に配置される。これが、多重ハウジング３でのプラグインコネクタ５のコンパクトな構成の達成を可能にし、それにより同時に、隣接するプラグインコネクタ５からの可能な限り最大の距離が維持される。これが、プラグインコネクタ５間のクロストークの極減を可能にする。

スナップロック接続によって多重ハウジング３内でのプラグインコネクタ５の位置が固定されることに加えて、プラグインコネクタ５はまたブラケット形状の固定要素１１によって多重ハウジング３内に固定される。固定要素１１は、差込方向に対して横断する方向に多重ハウジング３に差し込まれ、それにより、固定要素１１のリブが受容開口４へ突出する。リブはそれにより、一列に配置される３つのプラグインコネクタ５のハウジングの凹部１２に係合し、それにより、差込方向に相対するフォームロック位置係止が形成される。一列に配置される２つのプラグインコネクタ５の位置は、リブがハウジングの突起２９の間に配置されることで、対応して固定される。

プラグインコネクタ５は本発明によるシステムを表し、ハウジングの外部形状がわずかに異なる。これは、多重ハウジング３内における個々のプラグインコネクタ５の個別の位置決めのためのコーディングを形成するために働く。この目的のために、プラグインコネクタ５のハウジングは、プラグインコネクタ５での別々の配置および／または寸法の長手方向に延在する凹部１３を有する。プラグインコネクタ５が多重ハウジング３の関連する受容開口４に差し込まれると、多重ハウジング３の突起１４が凹部１３へスライドする。プラグインコネクタ５を誤った受容開口４に差し込もうとしても、端位置がスナップロック接続によって固定される限り、突起１４との衝突により不可能である。

プラグインコネクタ５のハウジングは、２つの部分で構成される。第１のハウジング部分１５は、全プラグインコネクタ５について同一の設計であるが、第２のハウジング部分１６は、コーディングを形成する凹部１３の組み込みに関して（のみ）異なる。図１０は、第１のハウジング部分１５を示す。図９は、第２のハウジング部分を、対応するハウジングの内側を形成する側において示す。この側において、全プラグインコネクタ５の第２のハウジング部分１６は同一の設計である。

ハウジングに加えて、プラグインコネクタ５はそれぞれ、ハウジング内に固定され、プラグ側端部およびケーブル側端部を有する２つの接触要素１７を有する。ケーブル側端部において、接触要素１７は（ツイストペア）ケーブル（図示せず）のワイヤと圧着接続によって接続されうる。このために、プラグ側端部は、回路基板プラグインコネクタ２の相補型の接触要素１８と接触するように設計され、それにより、プラグインコネクタ５のソケット形状の接触要素１７は、回路基板プラグインコネクタ２のピン形状の接触要素１８を受け入れ、それにより径方向に弾性的に広げられるが、それは、対応する長手方向のスリットによって可能になる。

ハウジングにおける接触要素１７の位置固定は、ハウジングの周縁溝に配置される接触要素１７の周縁突起によって実現される。

プラグインコネクタ５の２つのハウジング部分１５、１６はそれぞれプラグ側区分を有し、プラグインコネクタ５の組み立てられた状態でその中に接触要素１７が配置される。この区分では、ハウジング部分１５、１６間の分割面は、（圧着接続部分を除いて円形または環形状の断面を有する）２つの接触要素１７の長軸が跨ぐ面に同面に整列する。また、ハウジング部分１５、１６はそれぞれ、ハウジングに収容されるケーブルの区分を受け入れるために働くケーブル側区分を有する。この区分では、分割面は、接触要素１７の長軸が跨ぐ面に平行に整列する。

各ケーブル側区分において、両ハウジング部分１５、１６はそれぞれ分割面に隣接する４つの突起１９を形成し、それによりそれぞれにおいて、両ハウジング部分１５、１６の側部それぞれに、プラグインコネクタ５の長手方向に離間して２つの突起１９が配置される。２つの突起１９は、両ハウジング部分１５、１６の側部それぞれに長手方向に延在する凹部２０のための境界も形成する。

プラグインコネクタ１を組み立てるために、２つのハウジング部分１５、１６は、一方のハウジング部分１５、１６の突起１９が他方のハウジング部分１５、１６の突起１９の隣に配置されるように、長手方向に互いに対して偏位して配置される。これが、突起１９が衝突せずに、分割面を形成する両ハウジング部分１５、１６の接触面が（長手方向に垂直な方向に）接触するまでハウジング部分１５、１６が互いに差し込まれることを可能にする。すると両ハウジング部分１５、１６の突起１９は、他方のハウジング部分１５、１６の凹部２０に配置される。

そしてハウジング部分１５、１６の接続は、これらを図６乃至８に示される端位置に達するまで長手方向に互いに対して変位させることによって行われる。この端位置において、両ハウジング部分１５、１６の４つの突起１９は少なくとも部分的に互いを覆う。これが、ハウジング部分１５、１６がプラグインコネクタ５の長手方向に対して横方向に外れることを防ぐ。

ハウジング部分１５、１６の長手方向における相互離脱は、スナップロック接続によって防止される。これはそれぞれにおいて、第１のハウジング部分６のケーブル側突起１９のスナップロック区分１９ａの、第２のハウジング部分１６のケーブル側端部区分２１との相互作用によって形成される。スナップロック区分１９ａは、第１のハウジング部分６のケーブル側端部の方向に広くなり、その結果、長手方向に対して斜めに延在する接触面が形成される。これらの接触面に、第２のハウジング部分１６の端部区分２１が押し付けられ、それにより、端部区分２１の内側の幅は、２つのスナップロック区分１９ａ間の最大幅より小さくなっている。したがって、第２のハウジング分１６の端部区分２１は、スナップロック区分１９ａを通過するときに弾性的に広げられ、結果として端位置でこれらの背後に嵌り込む。

スナップロック区分１９ａの背後に嵌り込むと、第２のハウジング部分１６の端部区分２１はその元来の形状に完全に戻ることはできず、弾性的に広げられて第１のハウジング部分１５の端部区分２２の接触面に当接する。このために、第１のハウジング部分１５は、凹部２０の領域よりもこれらの接触面の領域において幅が大きい。

第２のハウジング部分１６の端部区分２１が弾性的に広げられ、それにより接触して予備張力を加えられることにより、端部区分２２および部分的に第１のハウジング部分１５の隣接する区分が圧縮され、その結果、第１のハウジング部分１５内に形成される受容空間がこれらの区分において縮小される。これが、これらの区分に位置するケーブルのケーブルシースのクランプ固定をもたらす。この固定は、一方では接触要素１７とケーブルのワイヤとの接続の緊張緩和として機能し、他方ではハウジング内でのケーブルの撚れを防止するのを目的とする。

ハウジング内でのケーブルの接続は、端部区分２２近傍の受容空間（各プラグインコネクタ５の長手方向の周り）の壁部の周囲に配置される第１のハウジング部分１５のいくつかの突起２３によってさらに改善されうる。第１のハウジング部分１５の変形の結果として、これらはケーブルシースに食い込み、その結果、フォームロック接続が形成される。

また、ケーブルのワイヤは、ケーブルシースが剥離されたプラグインコネクタのハウジング内の区分において撚り合わされた構成を呈するべきである。したがってこの撚り合わせは、ケーブルシース内でワイヤが呈する撚り合わせと可能な限り対応するべきである。ハウジング内に固定される接触要素１７に導体のプラグ側端部を固定することによって、ならびに、クランプ固定により撚れに抗してケーブルシースを固定することによって、ケーブルシースが剥離されたケーブルの区分においてワイヤが撚り合わされない状態にならないことが適切に保証されうる。

プラグインコネクタ５の２つのハウジング部分１５、１６は非導電性のプラスチックで全て形成され、それにより、単純な幾何学的形状が有利に射出成形を可能にする。分割面に垂直に整列する離型方向において、第２のハウジング部分のみが、射出成形型のスライドに補助されて形成されうるプラグ側貫通開口２３の形態のアンダーカットを有する。離型凹部２４を設けることにより、離型中に突起１９がアンダーカットを表すことはない。

ハウジング内に組み込まれるプラグインコネクタ５のシールドは設けられない。ワイヤの撚り合わせが実質的に接触要素１７まで継続されることにより、プラグインコネクタ（これに接続されるツイストペアケーブルを伴う）の伝送性能は多くの高周波アプリケーション向けに十分に良好である。

図５では、回路基板プラグインコネクタ２が分離して示される。回路基板プラグインコネクタ２のハウジング９は、多重プラグインコネクタ１によって形成されるプラグインタフェースに対して相補型であるプラグインタフェースを一方の側部において形成する。回路基板プラグインコネクタ２のプラグインタフェースは、いくつかの（この場合では５つの）（貫通）開口２５を備え、その開口それぞれの中に接触要素１８のうち２つ（接触要素ペア）が平行な整列で配置される。プラグ接続の相互差込された状態において、これらは多重プラグインコネクタ１の接触要素１７と接触する。ハウジング９の開口２５の断面は長楕円形であり、プラグインコネクタ５のハウジングのプラグ側区分２８の断面に対応する。開口２５を取り囲むハウジング９の外側の（プラグ）区分は、多重ハウジング３のプラグ区分の内側に対して相補型の形状を有する。プラグ接続の相互差込された状態において、プラグインコネクタ５のプラグ側区分２８は、したがって回路基板プラグインコネクタ２のハウジング９の開口２５へ突出し、回路基板プラグインコネクタ２のハウジング９のプラグ区分は、多重ハウジング３のプラグ区分へ突出する。スナップロック接続（係止ラッチ８および突起１０）による固定と組み合わせて、これはプラグ接続の高い機械的負荷耐性の達成を可能にする。

接触要素１７は、ハウジング９内で９０°曲がった経路を辿る。接触要素１７の回路基板側端部は、回路基板（図示せず）の接点と接触しうるように、回路基板プラグインコネクタ２のハウジング９を越えて突出する。それにより接触要素の端部は、さらに回路基板プラグインコネクタ２を回路基板と機械的に接続するために、回路基板の開口に係合しうる。付加的な機械的安定性は、回路基板の対応する開口に係合しうるピン形状の突起２８によって提供される。

回路基板プラグインコネクタ２のハウジング９もまた非導電性のプラスチックで全て形成され、それにより、幾何学的に単純な形状が射出成形による製造を簡略化する。

図１１乃至１４は、同様に本発明によるシステムの一部であるプラグインコネクタを持つ、また、図１乃至８に示される多重プラグインコネクタのプラグインコネクタを同様に含むプラグ接続を示す。この場合プラグインコネクタは、単一プラグインコネクタとして設計され、対応する相手側（単一）プラグインコネクタとの接続のためのものである。相手側プラグインコネクタの方は、回路基板プラグインコネクタ２として設計される。

本発明によるシステムの一部として、プラグインコネクタ５のハウジングは、多重プラグインコネクタ１のプラグインコネクタ５の第１のハウジング部分１５と同一である第１のハウジング部分１５を備える。対照的に第２のハウジング部分１６は、単一プラグインコネクタとして使用するために改造される。この目的のために、第２のハウジング部分１６は、プラグ接続が互いに差し込まれるときに回路基板プラグインコネクタ２のハウジング９の斜めに立ち上がる突起２７が係合しうる開口を持つ、弾性的に偏向可能な係止ラッチ２６を備える。ハウジング９の内側を形成する側において、第２のハウジング部分１６の形状は、第１のハウジング部分と相互作用する限りにおいて、多重プラグインコネクタ１のプラグインコネクタ５の第２のハウジング部分１６の形状と同一である。

Claims (3)

1. それぞれが形状の異なるハウジングを持つ複数のプラグインコネクタ（５）を備えるシステムと、前記プラグインコネクタ（５）を定位置に固定する多重ハウジング（３）とを有する多重プラグインコネクタであって、前記ハウジングが、形状および寸法において同一である第１のハウジング部分（１５）と、異なる第２のハウジング部分（１６）とを有し、前記プラグインコネクタ（５）の少なくとも一部の前記第２のハウジング部分（１６）が、前記多重ハウジング（３）の突起（１４）が係合するように設計される凹部（１３）によって形成される、前記多重ハウジング（３）上または前記多重ハウジング（３）内の個々の位置への割り当てのための異なるコーディングを有することを特徴とする多重プラグインコネクタ（１）。
2. 前記第２のハウジング部分（１６）が、前記第１のハウジング部分（１５）との接続のための同一の接続手段を有することを特徴とする請求項１に記載の多重プラグインコネクタ。
3. 前記プラグインコネクタ（５）が、前記第１のハウジング部分（１５）に配置される接触要素（１７）を有することを特徴とする請求項１または２に記載の多重プラグインコネクタ。

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