TW209326B - - Google Patents

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A6 B6 2093^0 五、發明説明（1 ) 技術部份 本發明係有關電連接器，且更明確言之，像有關具有 各線對間較低串擾之電連接器。 發明背景 近年來資訊流己大為增加，且網路已發展來應付不獨 更多之用戶，且更高之資料等。較高速度網路之一例為 ANSI/ΙΕΕΕ標準802. 5之主題，該標準說明 同儕與同儕議定程序，此規定在具有檫記璟進出之一 4 M b i t本地區域網路之任一對資料鏈層服務進出點間之 資訊轉移及控制。然而，在此資料率上，接線徑路本身變 為天線，可廣播及接收電磁輻射線。當站硬體需要多對線 時，加重此問題。不同線對間之信號耦合（串擾）為一干 擾源，此降低處理進來之信號之能力。此在量之方面上呈 現為信號對雜訊比降低，及終而增加誤差率。故此，隨干 擾信號之頻率之增加，串擾在電裝備設計上受日益增加之 重大關注。 串擾不獨發生於擷帶資料倍號於長距離上之電親，且 發生於用以連接站硬體於電漠之連接器上。A N S I / IEEE標準802. 5發表一種中間介面連接器，在有 關之頻率上具有可接受之串擾排斥作用。此連接器之特色 為具有四信號接觸點，具有一接地點，且其設計為陰陽性 ，故二相同之單位相互或1 80度取向時可相5接合。此 連接器作為I BM件號83 1 0574或Anixter件號 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） ~ 3 ~ ----------------(-------裝------訂-----产- (請先閲讀背面之注意事項再瑣寫本頁) 經濟部中央標準局〇〇：工消費合作社印製 經濟部中央標準局貝工浦费合作社印製 209^6_^__ 五、發明説明（2 ) Ο 7 5 84 9供應。串擾排斥作用顯示僳由於短連接徑路 ，接地屏罩，及每一線對之特定接頭之選擇所造成。如可 預期者，此種連接裝置相當昂貴，且代表與諸如FCC部 份6 8. 5 0 ◦註册規定之副部F所訂定及電傳通訊用具 中所用之通訊插頭及插口不同。 為經濟、方便，及標準化起見，需延伸上述電傳通訊 插頭及插口之使用，俥用於較高之資料率上。不幸，此種 插頭及連接頭含有多至八線，各線密集一起且相互平行， 此情況引起過度之串擾，即使在相當短之距離上亦然。改 善此情況之工作由於特定之線對與特定之接頭經已指定（ 此為標準且並非最佳）而致複雜。實則，在A N S I / E I A/T I A - 568標準中，指定給線對1之接頭位 於指定給線對2或3之接頭中間。如互接此等接頭之電導 線在任何距離上相接近，如在目前設計之情形，則各線對 間之串擾特別麻煩，故此，需降低諸如電傳通訊裝備中普 通所用之插頭及插口等電連接器中之串擾。 發明概要 依據本發明，改善用以連接規定順序之一列輸入接頭 至規定順序之一列輸出接頭之電連接器。該連接器包含至 少四導線，該等導線相互分開，並在電氣上互接於輸入及 輸出接頭之間。該等導線沿互接徑路之一部份上大體相互 平行，並安排在輸入及輸出間改變接頭之關傜順序，與所 有導線均限定於同一平面上時所産生之順序不同。 (請先《讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） -4 - A6 B6 2093^〇 五、發明説明（3 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在本發明之一例解性實施例中，電連接器之輸入接頭 包含绝緣排開連接頭，各具有一對相對之接觸指，用以在 電氣及機械上連接至插入其中之絶緣線。而且，該電連接 器之輸出接頭包含線彈簧。各包含一列導線之二導線框裝 於一介質塊上。每一導線在其一端處終接於一線彈簧，及 在另一端處終接於一絶緣排開連接頭。導線框當裝於介質 彈簧塊上時，選定之導線相互交越，但防止在交越點處在 電氣上相互接觸，導線之一包含一向上之重入彎曲，另一 包含向下之重入蠓曲。二導線框宜相同，但在左右方向上 相反裝於彈簧塊上。彈簧塊之前面含有一突出部，此配怡 於一插口框之一端中，並與其互鎖。彈簧塊及插口框一起 構成F C C註册規定所訂定型式之一檫準之模組插口。 丁 附圖簡述 自以下之說明並參考附圖，可更清楚明瞭本發明及其 作用模式，在附圖中： 圖1顯示使用模組連接器來互接高速站硬體及通訊電 漠； 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 圖2顯示自前開口所視之8位置電傳通訊出口 （ T 5 6 8 B )之插口接觸接線指定； 圖3為本發明之高頻電連接器之分解透視圖； 圖4顯示本發明中所用之導線框及其所屬之攜件之頂 視圖； 圖5顯示圖4之導線框及攜件之側視圖； 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） _ 5 - 209細 Α6 Β6 經濟部中央標準屬貝工消費合作社印製 五、發明説明（4 ) 圖6顯示本發明中所用之彈簧塊之一部份之頂梘圖， 顯示導線框之交越發生之區域； 圖7顯示圖6之彈簧塊之導線框之交越發生之區域之 部份斷面圖； 圖8為電連接器之不同線對間之近端串擾之頻率圖； 圖9顯示圖8中所用之電連接器在由本發明之原理改 善後之不同線對間之近端串擾之頻率圖；及 圖1 0為圖3所示之導線框組合後之頂視圖，顯示在 區域ϋ中之一些導線之交越。 詳細說明 大部份通訊糸統在成對線而非値別線上發送及接收電 信號。實則，如無一參考電壓，則一電壓並無意義，一人 甚至不會受雷擊，除非其身體與一參考電壓接觸。故此， 使用一對電線來傳輸電信號僅為實施里者JUE!,而非 依賴本地之固定參考電位，諸如地。一對線中之每線均能 自雜訊源，諸如打雷，無線電及τ v電台等拾取電離訊， 然而，雜訊較可能自鄰近在大體同方向上延伸長距離之線 上拾取。此稱為串擾。然而，只要每線拾取相同之雜訊， 則各線間之電壓差保持相同，且此差信號不受影饗。為協 助每線拾取相同之雜訊，出現線對以各種形態扭絞之 **~~*“— . .. ' Ο 圔1顯示高速站硬體200及電缆70之互接，電缆 含有多對線。站硬體2 0 0及電镍7 0間利用標準之電傳 (請先閲$面之注意事項再塡寫本頁) .装. 訂· .線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） 一 Q - A6 B6 209326 五、發明説明（5 ) 通訊連接器互接，該連接器通常稱為模組插頭及插口。此 種插頭及插座之規格可參閲FCC部份68. 500註册 規定之副部F。組件1 0 0適於應付模組插頭及插口之用 途，並含有連接器3<p,插口框20,及壁板10,此等 互相鎖合一起，以提供一方便之插座，接受模組插頭50 。模組插頭50插進插口框20前面上之孔25中，該插 頭經電缆6、0與站硬體2 ◦ 0往來交通電信號。電連接器 3 0插進插口框2、0之背面中，該連接器依本發明之原理 製造。電銳7 0出來之線壓進連接器3 0之相對側壁上所 設置之靖中，並與其在機械及電上相連接。相同之四槽（ 未顯示）成對稱設置於連接器3 0之相對側壁上。壁板 1◦包含一孔15,該孔接納並互鎖插口框20。 模組插頭5 0及插口 2 0之接頭接線指定規定於 ANSI/EIA/TIA — 568 — 199 1,此為商 業建築物電傳通訊接線標準。此標準使個別之線對與一 8 位置之電傳通訊出口 （ T 5 6 8 B )之恃定接頭關連，其 方式顯示於圖2。該標準甚至規定每線之顔色及在頻率範 圍1 _ 1 6 Μ Η z中之近端串擾行為，雖顔色指定並不引 起困難，但線對指定確引起困難，尤其是當高頻信號存在 於線對中時為然。例如，考慮線對3跨於線.對1上，如顯 示於圖2 ,在插口框2 0之孔2 5中視之。如插口框及連 接器30 (閲圖1)含有相互平行且在約同一平面中之電 徑路，則線對1及3之間有電串擾。如所呈現，接受模組 插頭之許多電連接器均製成此形態，且雖線對1及3間之 ♦ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） ------Ι----.------《--------裝-------玎-----14 (請先閲f面之注意事嗦再填寫本頁)' 經濟部中央標準局员工消費合作社印製 Α6 Β6 20932.0 五、發明説明（6 ) 串擾量在射頻頻帶中微不足道，但在1 MHz以上之頻率 1"...丨丨·丨M_ lhrmi1 '"•«•«參· 則高至不能接受。然而，仍需使用此式之模組插頭及插口 於此等較高之頻率上，因為連接方便及疼本低。 圖3披露高頻電連接器3 0及插口框2 0之分解透視 圖，詳細顯示其組合。電連接器30包含彈簧塊330, 金屬導線框320 - 1，320 - 2,蓋310，及標示 牌340,如圖示連接一起。短暫參考圖4，導線框 3 2 0包含四平坦之長導電性元件3 2 2，在一端處終接 於絶緣排開連接頭3 2 3。周邊支持結構3 2 1保持各導 電性元件相互成固定關傺，俾可容易處理導線框；然而， 在組合之期間中該框除去。導線框3 2 0製成所需之電互 接圖形，此例如由◦. 〇 1 5吋金屬材料模鍛製成，並在 區域I中鍍以金。在組合期間中，區域I »曲繞於彈簧塊 330上（閲圖3),在模組插口内形成彈簧接觸條。由 於導線框之一部份用作彈簧接觸條，故整個導線框本身由 彈性金屬，諸如披銅製造，唯亦可使用多種金屬合金，具 有相似之結果。各導電性元件3 2 2相互平行，並在同平 面中。為降低導電性元件間之串擾，發表一種技術，甚..Φ .................................. ——.**·-" ，使一些導電性元件在區域ϋ中相互交越。此交越顯示於 圖4中，但可清楚見之於圖3中，其中，二相同之導線框 320-1，320 — 2上下相簦，但左_有f目反。此等導 線框各與圖4所示者相同。雖可使用多種技術來使導線框 相互電隔離，尤其是在交越之區域中，但該較宜之實施例 由引入一重入彎曲於導線框之區域ϋ中來達成電隔離。此 ν ------^----.------一--------^------訂-----Α.4 (請先閲讀背面之注意事項再蜞寫本頁) 經濟部中央標準局员工消費合作杜印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） -8 _ 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 209326 A6 --------B6___ 五、發明説明（7 ) 最清楚見之於圖5所示之導線框320之側視圖中。故此 ，當一對導線框320左右相反並上下重叠裝置時，導電 性元件3ϋ.. mi irnrnm 〇逹成電隔離之另 —方法為插入一介質隔Μ，諸如m y U r於二導線框之間。 雖此法免除需要一重入彎曲，但需要一額外零件。 圖1 ◦顯示依本發明組合後之一對導線框之頂視圖， 顯示一些導線在區域ϋ中交越。圖1 〇用以澄清導線框 32 ◦- 1及320-2 (閲圖3)之導線322相互交 越之方式。頂導線框（圖3中標示3 2 ◦- 1 )在圖1 ◦ 中以陲線顯示，及底導線框（圖3中標示320 — 2)在 圖1 〇中無蔭線顯示。注意任何導線間無電連接，尤其是 在交越發生之區域I中；且注意頂及底導線框相同，但左 右相反。 交越發生之區域Π之位置由經驗決定。圖5所示之距 離* d 〃位於導電徑路末端電連接位置之間之信號徑路之 約中點處。由於每一導電性徑路具有不同之長度，故需要 不同之交越點，以獲得最佳結果。然而 ，在農曷羞里皇崖|掘3 ^ 2 . Q.中崖遽整個導線框在單一生 産線±製感.。一 再參考圔3,導線框320— 1，320 — 2置於彈 簧塊33◦之頂表面336上，彈簧塊含有槽，槽具有與 導線框本身相同之圖形。然後由超音波熔接選擇性施加熱 於槽中，使構成彈簧塊之熱塑性材料變形，以永久連接導 線框及彈簧塊一起。絶緣排開連接頭3 2 3向下摺疊於彈 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐) -9 一 ------：----1------(-------裝------訂-----(t (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 20932ο 疲濟部中央標準局貝工消費合作杜印製 Α6 Β6 五、發明説明（8 ) 簧塊之側面上，同時導線框320—1, 320-2之區 域I中之導線包裹於彈簧塊330之舌形突出部33 1上 。其後，蓋3 1 0連接於彈簧塊上，以製成單一結構。在 本實施例中，彈簧塊330,蓋3 10,及插口框20均 為熱塑性材料，諸如聚氯乙烯（PVC)所製。 在導線框之絶緣排開連接頭3 2 3已摺疊於彈簧塊之 相對側面之側壁3 3 7上後，形成絶緣排開連接頭之相對 接觸指間之空間對準彈簧塊之線接受槽3 3 3 ,俥線可通 過其間。側壁3 3 7大致相互平行，並垂直於彈簧塊之頂 表面336。而且，當蓋3 1 ◦連接於彈簧塊330上時 ，其槽3 1 3對準絶緣排開連接頭3 2 3之相對接觸指間 之空間。結果，絶緣排開連接頭被夾於彈簧塊及蓋之間， 防止相鄰連接頭間無意間之電短路之可能。在蓋連接於彈 簧塊上後，彈簧塊上之銷3 3 4插進蓋中之孔3 1 4中。 此等銷由超音波熔接加熱及變形，以永久連接蓋於彈簧塊 上。蓋3 1 ◦包含對稱位置之四孔3 1 4，故可在二位置 之任一中鎖定於彈簧塊上。電連接器30現可插進插口框 2 0中，插口框含有閂2 6，該閂與蓋3 1 0之頂端上所 鑲之扃部3 1 6合作，以鎖定二者一起。注意插口框2 0 在其前面上顯示编號1至8,此對插口框内之接頭位置建 立編號規定，遵照ANS I/E I A/T I A — 568標 準之選擇B實施。接線標示牌3 4 ◦亦含有編號1 一 8 , 以區別各槽3 1 3所互接之特定接頭。此標示在本發明中 特別有用，因為其中由導線框32 ◦— 1, 320 — 2之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公货） 一10 — ------·----^------《--------裝------訂-----(.4 (請先閲讀背面之注意事¾再填窝本頁) A6 B6 20932i〇 五、發明説明（9 ) 導線所作之交越使各線之關係順序與各導線限定於同平面 中時所造成之順序不同。 現參考圖6,其中更詳細顯示插進插口框中之彈簧塊 3 3 0之頂表面3 3 6之區域。明確言之，詳細顯示頂表 面中槽之圖形，以顯示達成導鍵徑路間交越之方式。模鑄 V ' ' ............ ................ ................... . . , ',.ΚΚη. -.k··. «V. , μ 於頂表面3 3 6上之槽3 3 2 — 1……3 3 2 — 8約為 〇. 03吋深及0. 02吋寬，以容納含有大致正方形（ 0. 015X0. 015)横斷面之導線之一導線框插進 其中。介質壁隔開各槽，以對導線框之各導線提供電隔離 。然而，一些介質壁（例如槽332 — 1及332 — 2間 之壁）在發生交越之處中斷。而且，在此區域中之槽較溁 ，例如較深0 . 0 5吋。此顯示於圖7之彈簧塊斷面圖中 。較深槽之用途在容納導線框中發生交越處之重入彎曲。 由導線框之導線.之姐此交..越，大為騷低.！行重徑路間之Φ f ,並使此種電傳通訊之插口可用於較高頻率上。實則， 可降低在較高之頻率上之串擾約1 5 d B。 由本發明所提供之改善清楚顯示於圖8及9之頻率圖 中。圖8顯示圔3所示之電連接器之不同線對間之近端串 擾（NEXT)之頻率圖，其中，導線框32 0 — 1及 320 — 2以無交越之單一 8導線框取代。頻率以對數繪 於水平方向上，作為底1 〇之幂數。例如1 . 〇 〇等於 1 0 7 = 1 ◦ Μ Η z。在此頻率上，自線對1傳染至線對 3 (標示1 , 3 )中之佶號功率在線對1之信號功率以下 48dB。如可預期（1, 3) = (3, 1)。在此頻率 ϋ張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） _ 11 _ -------------^---^-------裝------訂-----(i (請先W讀背面之注意事項再袭本頁) *_______ _______ 經濟部中央標準局3工消費合作社印製 經濟部中央標準局具工消費合作社印製 A6 B6 五、發明説明（1〇) 圖之遠右方處之結果顯示在1 6MH z區域中（卽 10ί 25ΜΗΖ = 17. 7MHz)之各線對間之串擾。 圔9顯示圖3所示之電連接器之不同線對間之 NEXT之頻率圖，其中使用本發明之三交越。一組線對 間之串擾量之減少常導致另一組線對間串擾量之增加。例 如，線對（1, 3)間在10MHz上之串擾為實際信號 功率下6 5 d B ,與圖8相較，此相當於線對（1 , 3 ) 之1 7 d B之改善；然而，線對（1 , 4 )間之串擾由於 本發明而增加。然而，淨效果為特別所希望者，因為最壞 情形之串擾如此改善至該電傳通訊插口現可適用於與 IEEE 802. 5標記環連接之程度。 雖已說明本發明之一特定實施例，但在本發明之精神 及範圍内可有各種修改。明確言之，知道不同導線間之交_ - —〜一一、 越會引起不風，線麗胤玉凰之.龜擾遣。如所示，特定線對間 ..... 之串擾量之減少有時導致其他線對間串擾量之增加。而且 ,交越位置之改變影饗交越量。此等考慮為設計選擇之事 項。交越可使用雙面印刷佈線板達成，並使用金屬釘或電 鍍之通孔來逹成電連接。最後，本發明之原理可應用於許 多連接器上，包括模組插頭及插口以及連接塊。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 丨裝· 訂. 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） -12 -

Claims (1)

1. 209bI〇：

   30 號專利申請案中文說明書修正頁 民國82年4月修正 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 1·-種電連接器（30),包含多個輸入接頭（ 3 2 3)，多個輸出接頭（I),及用以在電氣上互接輸 λ及輸出接頭之互接裝置，該互接裝置包含至少四無絶緣 之導線（322) 該等導線相互分開，並安裝於一介質 % ( 3 3 0 ) 1上b該等導線沿輸入及輸出接頭間之互接徑 路之一部份上大體相互!平行，該互.接裝置另含有裝置，用 以使無絶緣之導線之一之徑路，跨越過導線之另一之徑路 而i不與之作電接觸，從而降低電連接器中各導線間之電信 號之串擾。 2.如申請專利範圍第1項所述之電_接器（30) ，其中，該電連接器之輸出接頭（I)包含彈性線。 3 如申請專利範圍第1項所述之電連接器（3 0 ) ，其中，該電連接器之輸入接頭（323)各包含一對相 對之觸指，用以在電氣及機械上連接插入其中之一線。 4·如申請專利範圍第1項所述之電連接器（30) ，其中，該互接裝置包含第一及第二導線框（320— 1 ,320 — 2),各含有多條導線（322)，導線各互· 接一預定之輸入接頭（32 3)及一預定之輸出接頭（I ),二導線框上下相叠裝於介質塊（330)上。 5.如申請專利範圍第4項所述之電連接器（30) ，其中，第一導線框（320— 1)含有一導線跨越過第 二導線框（3 2 0 - 2)上之一導線之徑路，第一導線框 上之該導線在交越之區域（I)處含有一重入彎曲，此防 止其接觸第二導線框上之導線。 (請先W讀背面之注意事項再塡寫本頁) 裝· 訂_ 本紙張度適用中囡國家標準（CNS)甲4規格（2】0 X 297公釐） IX 2〇9^° A7 B7 C7 D7 六、申請專利範園 6. 如申請專利範圍第5項所述之電連接器（30) ，其中，第一導線框（320 — 1)上之所有導線沿自左 至右延伸横過該導線框之一線上均含有一重入彎曲。 7. 如申請專利範圍第s項所述之電連接器（30) ，其中，第一及第二導線框（320— 1, 320 — 2) 相同構造，但在左右方向上相/反裝於介質塊（330)上 8 .如申請專利範圍第2項所述之電連接器（3 ◦) ，其中，介質塊（330)含有一突出部（331),該 突出部配合於一插口框（20)之一面之一孔中，且其中 ,彈性線（I )包裹於該突出部上，以形成彈簧接觸條， 以接合插進插口框之相對面之一孔（2 5 )中之一電插頭 (50)〇 i_--------------A-------裝------訂-----{ ί (請.先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局员工消費合作社印製 81.9.10,000 紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公笼）-14