JPH07106010A - 端子アレイ、その組立体、及び端子アレイを有するコネクタ - Google Patents
端子アレイ、その組立体、及び端子アレイを有するコネクタInfo
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Abstract
構造の端子アレイ、その組立体及び端子アレイ組立体を
使用するコネクタを提供すること。 【構成】 端子アレイは導体12によって複数の略平行配
置される導電路を構成する。各導体12は信号送信側の端
部16と信号受信側の逆端部18を有する。端部16と逆端部
18の間には交差部14が設けられる。外側の導体ペアは交
差部14で1度交差する。中央の導体ペアは中央部で非接
触して相互に交差し、その後近接する導体と2度交差す
る。
Description
レイ、特に通信または電子装置の分野のコネクタに使用
される端子アレイ、その組立体及び組立体を含むコネク
タに関する。
タにおいて、近年その性能レベルが「カテゴリー5」な
る工業規格に適合するものであることが望まれる。この
性能レベルは接続装置及びハードウェアのデータ送信量
を増すために必要とされるものである。
係にある米国通信産業協会(略称TIA)はカテゴリー
5装置に要求される規準を作成した。その規準によれば
装置は100MH Z までの信号送信が要求され、典型的な場
合、100Mb psまでの伝送速度での信号送信を意図するも
のである。その規格はTSB40 として1992年8月に仮に提
示された。その内容はコネクタ等のハードウェアに関す
るものである。ハードウェアは通信システムの主要な構
成要素であり、一方他の主要な構成要素として通信用ケ
ーブルが挙げられる。従ってケーブルの伝送特性に合っ
た正確な接続要素即ちハードウェアを確実に使用するこ
とは重要である。ケーブルは多くの場合、高性能の非シ
ールド型ツイストペアケーブル(UTPケーブル)が使
用される。それらの伝送特性の規格はEIA/TIAに
よりTSB−36に示される。
の2個の重要なテストパラメータは減衰値及びニアエン
ドクロストーク(略称NEXT)損失である。減衰値は
接続されるハードウェアへの信号損失として測定され、
検査時のスプライスイン前後での100 オームツイストペ
アテスト導体の短い長さにおける周期的掃引電圧測定に
より導かれる。コネクタ内の全ペアの最悪の場合の減衰
値は下の表1に挙げられる数値を超えることはない。カ
テゴリー5装置においてその値は2メートルケーブルの
減衰値に対応する。
に重要な問題であるが、これはコネクタ内のある回路と
他の回路との信号カップリングとして測定され、検査時
にコネクタに成端される100 オームツイストペアテスト
導体の短い長さにおける周期的掃引電圧測定より導かれ
る。均衡のとれた入力信号はコネクタの信号のカップリ
ングが予想される導体ペア中を送信させられ、その導体
ペアに誘導された信号はテスト導体の端近傍で測定され
る。換言すれば、NEXT損失は、信号線ペア上の信号
を部分的に他の信号線ペアに好ましくないノイズとして
のせる信号カップリング効果の原因と考えられる。この
点は表3に示されるテストデータにより更に明確にな
る。表2にはカップリングが考えられる導体ペアのすべ
ての組合せいおいて最悪の場合のNEXT損失が示され
るが、各値は次式で示される。
る最低のNEXT損失、”F”は1MHZ 以上最高値まで
のリファレンス周波数、NEXT(F)はその周波数に
おける特性を示す。
送するための電気コネクタの最近の改良について示して
いる。その主要な目的はコネクタ内の特定の導体間のク
ロストークを減らすことである。その好適実施例は1対
の端子アレイ(リードフレームとも言う)を含むパネル
取付型のモジュラージャックを含む。端子アレイの各々
は4本の細長い平板状導体を含む。端子アレイは相互に
近接して配列される。各導体フレームの3本の導体のみ
が相互に交差して配列される。このとき導体は凹角を有
するので、交差部は相互に接触されることは無い。組立
状態に示される如く、各導体のペア第1−第2導体、第
4−第5導体、及び第7−第8導体は相互に交差し、第
3導体、第6導体は交差されることは無い。
り安定して高性能を有するためにはすべての導体を含む
より複雑な構造が望まれていた。即ち端子アレイは導体
の近接信号路間のインダクタンス的及びキャパシタンス
的カップリングにより生じるノイズ、特にニアエンドク
ロストークによるノイズを低減させる必要があった。更
に端子アレイは導体同士を特徴的な方法で交差させるこ
とにより導体及び端子を通過する電気端子とカップリン
グして近接する導電路に生じ得る電気的干渉をなくす必
要があった。
アストリップの間に略平面的に配列、支持される複数本
の導体を含む端子アレイにおいて、該端子アレイの前記
導体は、略平行に配列されて前記キャリアストリップの
各々と連結される1対の端部と、交差部とを有し、背中
合わせに1対が配置されるとき両外側の各々に位置する
1対の前記導体は前記交差部で相互に非接触にして交差
し、中央に位置する1対の前記導体の各々は前記交差部
で相互に非接触にして交差すると共に近接する他の前記
導体とも交差することを特徴とする。
体を含む端子アレイと、該端子アレイの前記導体を長さ
方向の相違する位置で一括して封止する第1及び第2の
封止材とを有し、前記第1及び第2の封止材は略直角方
向にして相互に係合可能に形成される端子アレイ組立体
において、前記導体の各々は堰第1及び合い2の封止材
の少なくとも一方の内部に配置される交差部を有し、前
記端子アレイの両外側位置の各1対の前記導体は前記交
差部で相互に非接触にして交差し、中央に位置する1対
の前記導体の各々は前記交差部で相互に非接触にして交
差すると共に近接する他の前記導体とも交差することを
特徴とする。
体を含む端子アレイと該端子アレイの前記導体を長さ方
向の相違する位置で一括して封止する第1及び第2の封
止材とを有する端子アレイ組立体が、前記第1及び第2
の封止材の間で略直角方向に曲げられてハウジング内に
配置されるコネクタにおいて、前記導体の各々は前記第
1及び第2の封止材の少なくとも一方の内部に配置され
る交差部を有し、前記端子アレイの両外側位置の各1対
の前記導体は前記交差部で相互に非接触にして交差し、
中央に位置する1対の前記導体の各々は前記交差部で相
互に非接触にして交差すると供に近接する他の前記導体
とも交差することを特徴とする。
レイに関し、特にプリント回路板に装着されるモジュラ
ージャックリセプタクル型コネクタに適する端子アレイ
に関する。コネクタは端子アレイが装着される誘電体ハ
ウジングを含む。2個の端子アレイは4本の導体を有
し、ハウジングに封じ込められる。導体は略平行に配列
される。導体の信号送信側の端部の如き導体の各端部は
一様な第1の間隔をおいて配置される。導体は更に非接
触の交差配置を具えている。即ち外側の導体ペアの導体
同士は1度交差し、中央の導体ペアの各導体は相互に1
度交差した後、更に近接する他の導体と各々2度交差す
る。この導体配置によって内側の導体ペアが100MH Z で
少なくとも45.00dB のNEXT損失を示し、カテゴリー
5の動作特性を十分満たすものである。
ス的、キャパシタンス的カップリング及び略平行配置さ
れる導体ペア間の電圧の不均衡をなくすことにより高周
波信号伝送を可能にすべく形成される。その一端は一様
に第1の間隔だけ離れて配置され、他端は一様に第1の
間隔より広い第2の間隔だけ離れて配置される。外側導
体ペアの各導体は中央部で非接触にして相互に1度交差
配置され、中央の導体ペアの各導体は最初に交差して、
その後近接する導体と2度交差する。端子アレイは所望
の誘電率を有するプラスチック材料にインサートモール
ドされる。
端子アレイ組立体及びコネクタの好適実施例を詳細に説
明する。
るコネクタにして、近接する信号路間のインダクタンス
的、キャパシタンス的カップリング及び電圧の不均衡に
より生じる電気的ノイズをなくす特徴的な導体配置形状
を有する。多くの場合プラグ側及びリセプタクル側の1
対からなるコネクタは複数のメーカによって製造される
装置間の互換性を確保するためFCC(米国連邦通信委
員会)の規則に従って構成される。しかしながら、EI
A/TIA56B規格に記載される導体ペアの指定はニア
エンドクロストーク、即ちある導体ペアに伝送される信
号の一部が別の導体ペアに好ましくないノイズとして表
れる信号のカップリングを低減させるいわゆる「カテゴ
リー5」の要求に最適であるとは言えない。代表的なR
J45標準コネクタは約100MH Z の信号で28dB(ただし4
−5⇒3−6)のクロストークを生じる。括弧内の「4
−5⇒3−6」は8本の導体の打ち第4−第5導体ペア
に信号が送信されるときの第3−第6導体ペアに生じる
クロストークであることを示す。平面的に配置された各
導体を頂側より眺めて、左から右へと順番に第1導体、
第2導体、…、第8導体と番号付けして上述の各数字は
導体の番号を示す。なお、図2中に各導体の番号を一け
たの数字で示す。
子アレイが示される。図示される如く端子アレイは導体
の特徴的な配列及び交差構造を示す。図1の左側の図に
よれば1対のキャリアストリップ10、10' がそれらの間
に延びる導体と共に示される。この一組は多くの場合リ
ン青銅の如き材料の1枚の金属ストリップから打ち抜き
形成される。図示されるのは1組であるがキャリアスト
リップ10、10' は連続的に延びており、同一形状の組が
キャリアストリップ間にくり返して構成される。図1の
右側の図によれば、上述の一組を底側より見た図が示さ
れる。図1の左及び右側の図によれば、導体12は交差部
14を有し、略平行直線状端部16は逆端部18と略平行にし
て横方向にずれた位置に配列される。キャリアストリッ
プ10、10' には位置合わせ用開口20が形成される。図1
の導体の組は背中合わせに隣接して配列され、各開口20
が位置合わせされることにより図2の如き8本の導体導
電路を有する1対の端子アレイが構成される。
ため、図3及び図5の如く導体は曲げ形成される。図1
のキャリアストリップ10及び導体12の組の面をX−Y面
として、それに対して直角方向をZ軸方向とする直交座
標系においては、端子アレイの導体はX−Y面内のみで
なくZ軸方向へも変位する。導体を図示される如く、適
当に曲げ形成することにより交差部間の接触が避けら
れ、相殺の効果が向上する。好ましくは、交差部間の一
様な空間を約4.6mm とする。図2に最も良く示される如
く、端子アレイは導体が間隔22を挟んで略平行配置され
る信号送信側の端部16、導体が比較的広幅の間隔24を挟
んで略平行配置される信号受信側の端部18を有する。好
適実施例においては間隔22は約1.0mm 幅に、間隔24は約
1.3mm 幅に形成される。信号受信側の間隔24を幅広とす
ることにより端部18ではノイズの受信感度は小さくな
る。
造によれば、すべての導体は少なくとも1度他の導体と
交差する。外側の各ペア、即ち第1、第2導体、第7、
第8導体では、交差部14で1度交差する。これに対して
内側の第3乃至第6導体は異なる構造をとる。第4導体
及び第5導体は相互に1度交差し、各々はその後近接す
る第6導体、第3導体と2度交差する。後述の如く、内
側の第3乃至第6導体、特に第4導体と第5導体、第3
導体と第6導体のペアは最悪の位置のクロストークの境
界域の位置にある。
せる準備の際に、図2及び図4の端子アレイは従来の方
法によりインサートモールド(一体モールド)される。
図5の如く導体12の逆端部18はキャリアストリップ10よ
り延びる4本の導体を他の導体の構成する第1の導体面
から離れるべく曲げ形成され、更に再度位置合わせされ
第1の面と略平行に配置され、逆端部18' を有する第2
の導体面を構成する。この配置において従来知られる如
く、交差部14において0.18インチの空間を確保するため
にスペーサを使用し、8本の導電路を有する端子アレイ
は一体モールドされる。特に導体の交差部14は所望の誘
電率を有するプラスチック材料(封止材)内に封止され
る。同時に導体の端部18、18' は第2の封止材32内に封
止され、図5及び図6に示される如く、2個の封止材3
0、32は導体部34により連結される。
ングに適するべく一体の端子アレイ組立体を構成すべく
配置され得ることを示す。即ち、封止材30は導体部34周
辺で略90°曲げられる。このとき突起42は肩44に係合す
る。キャリアストリップ10、10' は組立体の各端部に8
本の導体を残すべく除去される。更に端部16即ち信号送
信側端部は従来知られる如く複数の片持ち梁状アームを
形成すべく一様に曲げられる。
かれ、組立体はハウジング40内に挿入され、図8に示す
如くハウジング40内に配置される。図9によれば、コネ
クタは従来知られる如くプラスチック材料の櫛歯部46に
その片持ち梁状の端部16を接して配置し、一方で逆端部
18、18' をハウジング40の下方に延ばしてプリント回路
板(図示せず)に電気的相互接続されるべく従来技術を
用いて半田付け接続し、電気コネクタをプリント回路板
に固定する。コネクタは従来の如く、トップエントリ型
又は直角型とする。
よれば一連の比較試験は図2に示す端子アレイと、米国
特許第5,186,647 号公報中の図10に記載される従来の端
子アレイとの比較測定を行った。他の導体ペアから特定
の各導体ペアに誘導される信号の測定結果が表3乃至表
8に示される。
ペア即ち第4−第5導体ペア、第3−第6ペアにある。
表3乃至表8の初期データは米国特許第5,186,647 号に
記載の端子アレイと本発明の端子アレイとの比較を比較
するものである。各々の場合において周波数が上がると
共にNEXT損失はdB値でEIA/TIA規準の100MH
Z で40dBという値まで下がる傾向にある。測定された従
来品のコネクタは略規準値に近い値を示すが、特徴的な
配列及び交差構造を示す本発明の端子アレイの場合は同
じ周波数に対して略7dBの性能向上が見られる。
性能は図示される導体交差パターンの各々により略適す
る値となる。しかしながら、すべての導体ペアの組合せ
において、本発明は45dBを超えること、即ちカテゴリー
5の要求規準より5dB以上の余裕をとれる点は注目すべ
きである。
る端子アレイの他の好適実施例が示される。この構造で
は第4導体、第5導体が導体54、56として示される。導
体54、56は相互に交差し、その後各々は第3導体又は第
6導体と交差し、更に適当な幅で略平行に置かれる端部
へと延びる。特徴的な交差構造は外側導体ペア即ち第1
−第2導体ペア、第7−第8導体ペアを1度、内側導体
ペア即ち、第3−第6導体ペア、第4−第5導体ペアを
内側導体を構成する導体と少なくとも2度交差させる。
イ組立体及び電気コネクタの好適実施例を示したが、上
述の好適実施例は本発明を制限するものではなく、当業
者によって様々な変形、変更が可能である。
れば導体が特徴的な配列及び交差構造を具え、これによ
り導体の近接信号路間の信号カップリングが防止され
る。従って上述のカテゴリー5に対応する低ノイズでの
高速信号伝送が可能となる。
イを組み込むことのみで製造され得る。即ち容易な製造
組立工程により高速信号伝送可能なコネクタが提供され
得る。
び底面図。
示す平面図。
立体を示す断面図。
立体を示す側面図。
びそれが挿入配置されるハウジングの断面図。
てられたコネクタの断面図。
平面図及び底面図。
平面図。
Claims (3)
- 【請求項1】 1対のキャリアストリップの間に略平面
的に配列、支持される複数本の導体を含む端子アレイに
おいて、 該端子アレイの前記導体は、略平行に配列されて前記キ
ャリアストリップの各々と連結される1対の端部と、交
差部とを有し、 背中合わせに1対が配置されるとき両外側の各々に位置
する1対の前記導体は前記交差部で相互に非接触にして
交差し、中央に位置する1対の前記導体の各々は前記交
差部で相互に非接触にして交差すると共に近接する他の
前記導体とも交差することを特徴とする端子アレイ。 - 【請求項2】 略平行配置される複数本の導体を含む端
子アレイと、該端子アレイの前記導体を長さ方向の相違
する位置で一括して封止する第1及び第2の封止材とを
有し、前記第1及び第2の封止材は略直角方向にして相
互に係合可能に形成される端子アレイ組立体において、 前記導体の各々は前記第1及び第2の封止材の少なくと
も一方の内部に配置される交差部を有し、 前記端子アレイの両外側位置の各1対の前記導体は前記
交差部で相互に非接触にして交差し、 中央に位置する1対の前記導体の各々は前記交差部で相
互に非接触にして交差すると共に近接する他の前記導体
とも交差することを特徴とする端子アレイ組立体。 - 【請求項3】 略平行配置される複数本の導体を含む端
子アレイと該端子アレイの前記導体を長さ方向の相違す
る位置で一括して封止する第1及び第2の封止材とを有
する端子アレイ組立体が、前記第1及び第2の封止材の
間で略直角方向に曲げられてハウジング内に配置される
コネクタにおいて、 前記導体の各々は前記第1及び第2の封止材の少なくと
も一方の内部に配置される交差部を有し、 前記端子アレイの両外側位置の各1対の前記導体は前記
交差部で相互に非接触にして交差し、 中央に位置する1対の前記導体の各々は前記交差部で相
互に非接触にして交差すると共に近接する他の前記導体
とも交差することを特徴とするコネクタ。
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KR (1) | KR100340693B1 (ja) |
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AU (1) | AU673061B2 (ja) |
BR (1) | BR9402637A (ja) |
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