JPH10508146A - 高性能コネクタのために一体リボンケーブルを形成するための個別の電線の接着 - Google Patents

高性能コネクタのために一体リボンケーブルを形成するための個別の電線の接着

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JPH10508146A JP8514547A JP51454796A JPH10508146A JP H10508146 A JPH10508146 A JP H10508146A JP 8514547 A JP8514547 A JP 8514547A JP 51454796 A JP51454796 A JP 51454796A JP H10508146 A JPH10508146 A JP H10508146A
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Abstract

(57)【要約】 導体が電気的に成端される電気コネクタハウジングへの前記導体の取扱い及び挿入を容易にするために複数の個別の絶縁被覆導体を整列すると共に接着する方法及び治具。方法は、少なくとも2つの異なる平面に配列された複数の個別の絶縁被覆導体を選定する工程と、複数の導体の端部を治具上に共通平面に並列状態で配列すると共に整列する工程と、隣接する電線端部の絶縁被覆を接着して取扱い及び成端を容易にするために一体リボン型ケーブルを形成する工程とを具備している。好適接着工程は、電線端部を局所加熱して絶縁被覆の融解及び接着を成し遂げることによる。性能を高める装填バー挿入体が付加的に電線端部の下流で導体間に組み入れられ、かかる導体を分離すると共にクロストークを減少するようにしてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】高性能コネクタのために一体リボンケーブルを形成するための個別の電線の接着 本発明は、モジュラプラグの如き電気コネクタへの挿入及び成端のために複数 の個別の電線の端部を接着して一体リボンケーブルを形成する方法に関すると共 に、装填バー挿入体の使用によってクロストークを減少し、かかるコネクタの性 能向上を図るものである。今日において使用される電流規格又は性能標準は、作 動周波数が100MHz以上であるカテゴリ5の製品で明らかにされている。コ ネクタ内に成端されるべき電線の準備及び整列のための発明に関しては種々の出 願がなされているが、その発明は、特に、小さな工場での手作業によって又は現 場の作業者によって頻繁に成端されなければならないモジュラプラグの装填に有 用性がある。数年前に導入された第1アプローチは、電線収容体(Wire o rganizer)の使用であり、この電線収容体には個別の電線が最初に装填 されて最終的なコネクタ内への挿入のために電線を整列及び配置する。しかしな がら、かかる電線収容体の使用によっても未だ問題は残っており、電線の自由端 をコネクタ内の指定された通路へ向けなければならないときに、その自由端の引 っ張りが結果として生じる。 本発明の応用範囲は幅広いが、本出願はモジュラプラグの装填及び性能向上に 関するので、便宜上更なる記載はモジュラプラグの分野、従来から公知の製品及 び本発明の応用に向けられている。モジュラプラグは比較的安価な電気コネクタ であるので、電話及び他のデータ通信システムにおいて多方面にわたって使用さ れている。かかモジュラプラグは、現場で作業者により又は、工場でパッチコー ドを組立てる組立者により頻繁に成端されなければならない。プラグに成端され るケーブルは、一般的には4対のツイストペアの束となっており、この4対のツ イストペアの束はケーブルジャケット又は絶縁外被内で絶縁されていると共に、 複数の着色された電線(合計8本)を有する。この束は、シールドされたプラグ に使用されるために、周囲シールド又はドレイン線を付加的に含んでいてもよい 。いずれにせよ、プラグへの最終成端のためのケーブルを準備するために、ケー ブルジャケットは種々の絶縁されたツイストペアを露出するように剥離される。 その後、露出された数本の絶縁された電線はよじれ状態が解かれると共に所望の 状態に配列され、一般的には並列状態に配列される。その後、電線は個々にコネ クタハウジング内へ挿入されると共に絶縁ピアシング刃によって成端される。成 端工程は公知となっている。これらの工程は扱いにくいと認められるので、装填 バー挿入体が装填工程を容易にするために開発されている。代表的な装填バー挿 入体は、米国特許第4,713,023号公報に開示されている。この公報に開 示された発明は、絶縁導体を一列に保持する電線配置手段を含んでいるので、電 線配置手段がハウジング内にある際に、絶縁導体の端部は端子受容キャビティの 下に整列されて提供される。電線配置手段は、カム手段を含んでいる。カム手段 は電線配置手段上に形成されると共に、電線配置手段が下方に移動する際にハウ ジングストレインリリーフ部と係合するようになっている。このため、電線配置 手段がハウジング内を前方に移動すると、電線配置手段はハウジング内に完全に 着座されると共に、絶縁導体の自由端を端子の下方に配置させる。 本出願の出願人による英国特許出願公開第2249222号公報には、電気コ ネクタ及びこの電気コネクタのための挿入体が開示されている。この発明は、か かるコネクタのためのプラスチック挿入体に関し、一列の電線案内口を有してい る。各電線案内口は、ケーブルがコネクタに挿入される際に、個々の電線を通路 に案内する。ケーブルは前記通路の数よりも少ない少なくとも1本の電線を有し 、挿入体は1つ又は複数の使用されていない通路を埋める少なくとも1つの固体 空白埋設部(blanking−off portion)を有する。挿入体の 電線案内口は、波形模様の縦縁を有する少なくとも1つの縦孔によって画定され る。 本発明の出願人による米国特許第4,601,530号公報は、モジュラ型プ ラグのための予め電線が装填された電線収容体を開示している。特に、かかる公 報は、電線の導入端をコネクタハウジングの通路と同じピッチで配置する電線ホ ルダへの電線の予装填工程を開示している。電線を支持した電線ホルダは、その ホルダが通路入口における傾斜口に当接するまで、ハウジングの口部に沿ってハ ウジング内へ挿入される。束の更なる前進は電線ホルダが傾斜口の近傍に残る一 方で、傾斜口によって案内された各通路内へ電線ホルダを通して個別電線を送る 。カテゴリ5標準における改良された性能を提供すると同時に、モジュラプラグ に対する使用のために装填バー挿入体を利用する近年の開発においては、従来の 性能標準が、スチュワート コネクタ システム インコーポレーテッド(St ewart Connector Systems,Inc.)によって導入さ れている。彼らは、摺動電線処理バーを使用するカテゴリ5の性能のモジュラプ ラグを導入している。かかるバーは、各々が4個の貫通孔を持った2列の貫通孔 を有し、ケーブルの8本の標準電線を受容する。処理バーを使用するために、使 用者は電線を2つの等しいセットに配列するように要求されると共に、各セット を4つに45°で切断するように要求する。この結果、2本の電線は、同じ長さ にならない。準備された電線は、電線収容体の孔との間で摺動係合する状態で前 記孔内に個々に送り込まれ、その後、同じ長さに端部処理される。装填段階にお いて、電線収容体は、最初に端部処理された電線の端部に向けて押し込まれ、そ の後、コネクタハウジング内に挿入される。米国特許第4,601,530号公 報においては、公知のように電線収容体が前方にそれ以上移動しえないときに、 電線が電線収容体を超えて個々に成端されるべき位置へ押し込まれる。カテゴリ 5性能を具備することを要求する一方で、モジュラプラグの組立て及び成端は、 労働集約的仕事である。 本発明は、モジュラプラグの性能及び装填、及びモジュラプラグが工場で成端 されうる速度を改善するための可能性を支援する。本発明による工程は、添付図 面と合わせて以下に詳細に説明される。 本発明は、モジュラプラグの如き、電気コネクタの分野に関し、複数の絶縁被 覆電線がそのプラグ内に挿入されると共に成端され、1つの成端工程は絶縁ピア シングによる。本発明の方法は、特に、複数の個別の絶縁被覆電線を整列及び熱 、接着剤又はテープによって接着し、例えば、かかる電線が成端されるモジュラ プラグハウジングへの前記電線の取扱いおよび挿入を容易にするものである。熱 による接着工程では、複数の電線を第1治具上で並列状態に整列する。ここで、 第1治具は複数の加熱要素を有し、各加熱要素は隣接する電線対の絶縁被覆に接 触するように配列されている。その後、同様のデザイン及び機能を有する第2治 具を絶縁被覆電線の反対側へサンドイッチ状態で整列すると共に、電流を加熱要 素に供給し、互いに隣接する電線の絶縁被覆の局所融解及び接着を成し遂げる。 この工程によって、電線の取扱い及び成端を容易に行える一体リボン型ケーブル が形成される。 コネクタの性能を高めるための付加的特徴として、装填バー挿入体が接着され た電線の下流に設けられてもよい。好適装填バー挿入体は選定された導体対を離 す、即ち分離するための上面及び下面を有することによって特徴付けられる。コ ネクタ、即ちプラグハウジングの範囲内で、挿入体は選定された対の分離を最大 化すると共に、それら対を接着及び導体成端端部で成端するために上流で共通平 面に再整列する前にそれら対を複数の平面に配列する。第1実施形態は、挿入体 の上面及び下面において溝を含み、その一方で第2実施形態は、エラストマ、プ ラスチック又はプラスチック状チューブで製作される離間棒状部材に関する。 図1は、本発明の工程が実行されるモジュラプラグの如き電気コネクタの分解 斜視図である。又、性能を高める装填バー挿入体の使用を示している。 図2乃至図4は、本発明の工程を示す横断面図であり、個々の電線を接着して 一体リボンケーブルを形成する順序を示している。 図5及び図6は、それぞれ図2及び図3に示した順序に対応する縦断面図であ る。 図7は、図1に示す組立てられたモジュラプラグの縦断面図である。 図8は、図7の8−8線に沿った断面図である。 図9は、図1の装填バー挿入体の斜視図であり、装填バー挿入体の装填前の状 態を示している。 図10は、図1の10−10線に沿った従来のケーブルの断面図であり、図9 の装填バー挿入体に入れるために平面配列となる前の複数の導体を示している。 図11は、図1の11−11線に沿った本発明の好適装填バー挿入体の断面図 である。 図12、図1の12−12線に沿った断面図であり、成端前のモジュラプラグ への挿入のために平面関係に再配列された導体を示している。 図13は、付加的に取外し可能な装填バー挿入体の第2実施形態の斜視図であ る。 図14は、図13と同様の斜視図であり、挿入体は使用されていないが、電線 が分離のために離間されて配列されている第3実施形態を示している。 図15は、図7と同様の拡大縦断面図であり、図13及び図14に示す装填バ ー挿入体を一点鎖線で示している。 本発明は、複数の個別の絶縁された電線を接着して一体リボンケーブルを形成 する工程及びその製品に関するものである。特に本発明は、例えば、手作業によ ってモジュラプラグに電線を取り付ける低コストの方法及びモジュラプラグの性 能を高めるための装填バー挿入体の付加的使用に関する。 図1は、本発明の方法がいかにしてモジュラプラグの装填及び成端を簡単にす ることができるかの第1実施形態を示している。図1に示す代表的な電気コネク タ10は、絶縁ハウジング12を具備し、この絶縁ハウジング12には複数の電 線を有する電気ケーブル16を受容する開口端部14及び一列のケーブル電線受 容通路に連通する成端端部18が形成されている。通路は更に、開口端部14に 開口する内部キャビティ20と連通している。理解できるように、複数の電線を 有する電気ケーブル16は、ツイストペアケーブルとして特徴付けられており、 電線の選定された対が互いによじられていることが好ましい。即ち、8極モジュ ラプラグのための代表的なケーブルは絶縁電線の4つのツイストペアを示してい る。例えば、仕様書TIA/EIA−568Aの下では、モジュラプラグのため の導体又は電線の好適対配列は端子番号で1−2、3−6、4−5及び7−8で ある。 前述したように、本発明は装填バー挿入体又は電線収容体の補助を伴なって又 は補助なしに、電線の電気コネクタへの装填における有用性を有している。この ことは以下に説明される。それにもかかわらず、好適アプローチは本発明におい て装填バー挿入体22を使用することであり、図1以後に示されている。比較的 中実の本体から一定の低誘導率の中空シリンダを有する部材に至るまでの装填バ ー挿入体の様々な実施形態が存在するが、例えば、装着工程に関する範囲での議 論は図1及び図7の中実の実施形態に関する。棒状体に成形又は形成された挿入 体の好適実施形態は、上面24及び下面26、後面28及び傾斜した前面30を 含んでいる。前面30は、図7に示すように、導体成端ブレード即ち端子23の 下方に横たわるケーブル受容通路32に向けられる。各上面及び下面24、26 に沿ってスロットすなわち溝34、36の対がそれぞれ形成され、溝34、36 の対には選定された電線38の対が組み合わせすなわち受容される。前述の対配 列を支持するために、対3−6及び7−8が上スロット34に着座され、その一 方で残りの2つの対が下スロット36に着座される。対3−6を含む上スロット が端部分配部40を有し、電線を分離すると共に成端のために数字に指定された 位置に電線を整列させることに注目されたい。 一旦、選定された対が挿入体内に配置されるか、又は挿入体が省略されると、 個別の電線1乃至8は、個別電線の接着の際に、図2乃至図6に示されたサンド イッチ状の2つの治具(bench tixtures)44の間に配置される 。いずれにせよ、治具の対の各々は、嵌合面50に沿って配列された、複数の平 行な抵抗加熱要素48を有する平面体46を具備していてもよい。図5及び図6 に最もよく見られるように、反対側の面52は加熱要素48に電流を供給する手 段54を有し、加熱要素48の加熱を成し遂げる。加熱要素48は、図3に示す ように、隣接する並列電線間に横たわるように配置されると共に、電線の外側に 配置される。図2乃至図4に示すように、仮に電線の数が「n」であれば、加熱 要素48の数は「n+1」である。図3の矢印で示すように、各治具が個別電線 に対して圧縮関係で配置され、電流が手段54によって加熱要素48に供給され 、絶縁電線の融解及び接着がなされて電線の端部において、一体リボンケーブル となる。即ち、各治具44は、個別電線を捕えると共にその中心線間隔を好適に 約1mm(0.040インチ)間隔で正確に位置決めするように互いに結合され る。ここで、ニクロム熱電線の如き加熱要素48も、約1mm(0.040イン チ)間隔で離れている。最外部の加熱要素48を含む配列により、加熱要素48 は小型「V」ブロックとして機能する。図4の矢印で示すように治具44が離れ ると、電線が接着されると共に、扇形状(Scalloped profile )55が現れることがわかる。その後、接着された電線は、扇形状を通して横方 向に端部処理され、モジュラプラグ内への挿入及び成端のための一体部材として 提供される。この形状は後述される挿入及び成端工程に対して更なる利点を提供 する。この型の治具の使用における他の利点は、むしろ迅速な冷却システムにあ り、このシステムは電線の新しく異なるセットを伴う作業の反復において、作業 回転を速くする。 図7及び図8は、モジュラプラグ内に挿入されると共に成端される前の一体部 材を示し、接着された電線は複数の成端ブレード23の下に配置されている。接 着された電線が受容される通路32は、典型的には、円状連通部が連続している ものであり、円状連通部の上面及び下面は扇形60に形成されると共に、円状連 通部は2つの離れた対向リブ62によって分離されている。従来の個別電線の挿 入の際には、電線は通路に正確に整列されず、引っ掛かり(stubbing) が発生しうる。しかしながら、本発明によれば、隣接する電線間の接着されたウ ェブが新しい形状55によって改良されており、引っ掛かり問題は大いに最小化 される。また、電線形状の作り直し又は変更によって、以前よりも大きい形の電 線を使用することができる、即ち、扇形状55は、挿入工程を容易にすると共に 、例えば、約1mm(0.040インチ)径を超える電線の使用を許容する隙間 を創造する。 本発明を実装する好適工程に応じて、治具は中心線間隔約1mm(0.040 インチ)で平行に配列された9SST電線ループを有するプリント回路基板を用 いて準備される。絶縁電線は9SST電線ループと同じ間隔で離れている。1対 の前記治具が8本の絶縁電線に対しサンドイッチ状に配列されると、7〜10ア ンペアの電流が5〜2秒の間SST電線ループに供給され、絶縁電線の接着がな される。端部処理の後、接着された電線は、モジュラプラグ内に容易に挿入され る。 電線端部の接着を成し遂げるために他の工程を利用することができる。例えば 、電線が適当な治具に並列に配置される際に、接着剤又はテープをかかる端部に 適用し、少なくともその端部において、一体リボンケーブルを提供するようにし てもよい。しかしながら、これら他のアプローチは熱接着工程において見られる 電線端部の作り直しによる利点を提供しない。数々の実施形態における装填バー 挿入体は、図1、7、9及び11乃至15に示すように、前述した電線接着に対 して付加的特徴である点に留意されたい、しかし、この付加的特徴の詳細を説明 する前に、背景の説明が助けとなろう。従来から公知のように、図10において 断面された、複数の電線を有する電気ケーブル16はツイストペアケーブルとし て特徴付けられている。即ち、電線38の選定された対は、互いによじられるの が好ましい。即ち、8極モジュラプラグのための代表的なケーブルは、絶縁電線 の4対のツイストペアを示している。例えば仕様書TIA/EIA−568Aの 下では、モジュラプラグのための導体又は電線の好適対配列は、端子番号で1− 2、3−6、4−5及び7−8である。このことについてはより詳細に後述され る。にもかかわらず、従来技術の下では、モジュラプラグ内での電線の準備及び 成端においては、「12.7mm(1/2インチ)よじられていない」規則に従 わなければならないと信じられていたことに留意されたい。すなわち、ツイスト ペアは成端を成し遂げるために各電線の端部約12.7mm(1/2インチ)を 除いてよじられてなければならない。モジュラコネクタのためのかかる規則が, 近端クロストーク(NEXT)の増加を受けることなく、本発明の付加的特徴の 実施により破られることが発見された。重大な要素は、干渉対の物理的な分離( 主にプラグの中央において4−5対の周囲に分割されている3−6対)がしっか りとよじられることを維持するよりも重要であるということである。クロストー クは、干渉する電線間の距離に対して反比例している。 残りの図面について説明すると、図9は装填バー挿入体22の第1実施形態を 示し、この装填バー挿入体22は、ハウジング10内に開口端部14を通して摺 動可能に受容される。誘電体で形成されたこの好適挿入体22は、前述されてい る。上スロット及び下スロットを具備することによって電線の分離がハウジング 10内において最大になることに留意されたい。更に、傾斜する前面30を具備 することによって上面24に沿う各電線対は、図12に示す単一平面に戻る前に 複数の平面を構成する。クロストークが電線離間距離を増大することによって減 少するのでこれら要因は、プラグの改良された性能に重大に寄与する。 装填バー挿入体64の第2実施形態が図13乃至図15に示されている。この 第2実施形態は、成端目的のための再整列に先立って電線を複数の平面に離す挿 入体の主な目的を有し、この新しい挿入体64はかかる目的を満足している。こ の挿入体64は、離間部材を具備する。離間部材は、電線の選定された対が上面 上又は底面下に配置されるエラストマ、スタイロフォーム又はプラスチック筒体 でよい。図13において、重要な対3−6は上面に沿って配置され、その一方で 残りの対は挿入体64の下に配置される。特に、異なる実施形態において電線分 岐型は変化される。しかし、挿入体の共通の特徴は重要な対3−6及び4−5が 分離されることである。離間部材を使用することにより、電線がコネクタハウジ ング内に挿入されたときに、その電線はクロストークを最小化するために離間し て維持される。 数々の図面に示された2つの実施形態によれば、電線が挿入体22、64に係 合した後、各電線は所望の順序で、成端のためにそれらの各平面から共通平面へ 収束する。並列電線の一体となった組の挿入は、複数の個々電線よりも、コネク タハウジングの通路内へより容易に挿入しうることが発見された。この効果は、 前述の電線接着技法の結果である。 電線接着工程及び性能向上特徴の組合せにより、明らかな利点がある。前述し た電線接着工程によれば、電線接着の後に電線は互いに固定される。この利点は 、棒状又は筒状挿入体64が取り除かれた、図14によって最もよく示されてい る。電線は各端部における位置、すなわちケーブル52内かつ接着領域66で固 定されているので、電線は1つの固定端の共通平面に戻らない。このように前述 の如く、接着された際の電線は、コネクタ内に容易に挿入されうる。図15は、 挿入体64を伴うか又は伴わない電線の関連位置を示している。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01R 43/28 H01R 43/28 // H01R 13/33 13/33 (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M C,NL,PT,SE),AU,CN,JP,KR

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.導体が電気的に成端される電気コネクタハウジングへの前記導体の取扱い及 び挿入を容易にするために複数の個別の絶縁被覆導体を整列すると共に接着する 方法であって、 (a)少なくとも2つの異なる平面に配列された前記複数の個別の絶縁被覆導 体を選定する工程と、 (b)前記複数の導体の端部を、第1治具上の共通平面において並列状態で配 列及び整列させる工程と、 (c)隣接する前記端部の絶縁被覆を接着し、取扱い及び成端を容易にするた めに一体リボン型ケーブルを形成する工程とを具備していることを特徴とする複 数の個別の絶縁被覆導体の整列及び接着方法。 2.前記接着が、熱、接着剤又はテープの集団から選定された工程によることを 特徴とする請求の範囲第1項記載の複数の個別の絶縁被覆導体の整列及び接着方 法。 3.前記接着が熱によると共に、前記絶縁被覆導体が最初に円形の形状をなし、 前記熱が前記絶縁の一部分の移動を通して前記形状を変化させることを特徴とす る請求の範囲第1項記載の複数の個別の絶縁被覆導体の整列及び接着方法。 4.前記熱が、前記治具に沿って配列された加熱要素から発生することを特徴と する請求の範囲第3項記載の複数の個別の絶縁被覆導体の整列及び接着方法。 5.前記導体の数が「n」であると共に前記加熱要素の数が少なくとも「n+1 」であることを特徴とする請求の範囲第4項記載の複数の個別の絶縁被覆導体の 整列及び接着方法。 6.導体が電気的に成端される電気コネクタハウジングへの前記導体の取扱い及 び挿入を容易にするために複数の個別の絶縁被覆導体を整列すると共に接着する 方法であって、 (a)前記複数の導体を第1治具上に並列状態に整列し、該第1治具が複数の 加熱要素を含み、各該加熱要素が前記導体の隣接する対の絶縁被覆に接触するよ うに配列される工程と、 (b)同様のデザイン及び機能を有する第2治具を前記絶縁被覆導体の反対側 にサンドイッチ状に整列する工程と、 (c)前記加熱要素に電流を供給して互いに隣接する導体の絶縁被覆の局所融 解及び接着を成し遂げ、これによって取扱い及び成端を容易にするためのリボン 型ケーブルを形成する工程とを具備していることを特徴とする複数の個別の絶縁 被覆導体の整列及び接着方法。 7.複数の個別の平行な絶縁電線を接着して前記電線の端部で一体リボンケーブ ルを形成する電線接着治具であって、該治具が、前記電線に圧縮して係合する、 1対の実質的に平行な誘電部材と、該誘電部材の対向する主面に沿って平行状態 に配列された加熱要素と、前記加熱要素を加熱して前記絶縁電線の一体部材への 接着を成し遂げる手段とを具備し、前記電線の数が「n」であると共に、前記加 熱要素の数が少なくとも「n+1」であり、内側の前記加熱要素が2つの隣接す る電線の絶縁被覆に接触していることを特徴とする電線接着治具。 8.リセプタクル型コネクタと嵌合し、複数の導体が内部で成端されて前記リセ プタクル型コネクタの対応するコンタクトと電気的に係合するプラグ組立体型の 電気コネクタであって、前記プラグ組立体が、導体受容端部、導体成端端部及び 前記各端部間を内部的に連通する通路を有する誘電ハウジングと、前記通路内の 離間挿入体とを具備し、該離間挿入体は前記複数の導体を受容すると共に前記プ ラグ組立体のクロストーク性能を改良するために前記複数の導体を配置し、前記 挿入体は上面及び下面を有し、該上面及び下面は前記上面及び下面に沿って配列 された複数の溝を有して前記導体の選定された対を受容することを特徴とするプ ラグ組立型の電気コネクタ。 9.前記挿入体が、前記導体成端端部に面する傾斜壁を有し、これによって前記 上面に沿う導体の前記選定された電線が前記下面に沿う導体の前記選定された対 に向かいかつ前記対間に向けられることを特徴とする請求の範囲第8項記載のプ ラグ組立型の電気コネクタ。 10.前記導体の自由端が、共通平面において平行に配列されると共に前記導体 成端端部で接着されることを特徴とする請求の範囲第9項記載のプラグ組立型の 電気コネクタ。
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