JP5004399B2 - 電気通信およびデータ処理技術用分配型接続モジュール - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、ケーブルまたはワイヤと接続するための入力接点および出力接点を内部に設けたハウジングを具え、それによってこれら接点の外部からのアクセスを可能とした、電気通信およびデータ処理技術用分配型接続モジュールに関するものである。また本発明はかかる分配型接続モジュールの製造方法に関するものでもある。
【０００２】
こうした分配型接続モジュールとしては、例えばドイツ特許第2,725,551号（特許文献1）が公知である。この分配型接続モジュールは、ケーブル側にある第一の列をなす接続用接点と、その反対側のジャンパ側にある第二の列をなす接続用接点とを具え、ここでは、情報の流れが逆方向であっても、ケーブル側接点を入力接点と見なすことができ、ジャンパ側接点を出力接点と見なすことができる。これら接点の列の間に配置した試験用または保護用コネクタに中央接点を挿入することが可能である。こうした保護用コネクタの一例として、３点型または５点型の過電圧保護モジュールまたは避雷回路がある。このような過電圧保護素子をまず中央接点に挿入すると、挿入した中央タップには、また場合によってはこれと隣接する中央タップにも、検査または試験のためにアクセスすることができなくなる、あるいは試験または検査目的で過電圧保護素子を再度取り外さなければならなくなり、そのため、その期間中は接点が保護されないことになる。
【０００３】
さらに、分配型接続モジュールとしては、例えばドイツ特許第3,917,270号（特許文献2）が公知であり、ここでは避雷回路のような機能素子を分配型接続モジュールの側部または下部から挿入することが可能である。このモジュールの不利な点は、この分配型接続モジュールをかなり複雑な方法で製造しなければならないことである。
【０００４】
【特許文献１】
ドイツ特許第2,725,551号明細書
【特許文献２】
ドイツ特許第3,917,270号明細書
【０００５】
全ての分配型接続モジュールに共通する特徴は、外部の機能素子をばね付き接点へ押し込まなければならず、この接点は許容電圧および許容電流に対する耐久性に関する厳しい要求が求められることである。さらに不利な点として、外部の機能素子が、コンパクトなモジュール設計との干渉を生じさせることである。
【０００６】
それゆえ本願発明は、より単純かつ、よりコンパクトな構造を可能とすることにより電気通信およびデータ処理技術用分配型接続モジュールを提供するための技術的問題点に基づくものである。また、さらなる技術的問題点はかかるモジュールの製造方法を提供するためのものである。
【０００７】
この技術的問題点は、本願発明の請求項１〜７の特徴の主題によって解決される。本願発明のさらなる有利な改良は、従属請求項より明らかである。
【０００８】
この目的のために、本分配型接続モジュールにおいては、ハウジングを入力接点と出力接点との間に調整保護回路を配置する空洞を有するように設計している。それによって非常にコンパクトな構造を可能としている。この場合、基本的に、ハウジングを一つまたはそれ以上の部品で形成することができる。
【０００９】
一つの好適な実施形態においては、調整保護回路を、ハウジングに支持される少なくとも一つのプリント回路板上に配置している。この目的のために、ハウジングを複数の部品からなるように設計することが望ましく、前記プリント回路板は第一のハウジング部品内へ押し込むことができ、その後第二のハウジング部品によって 所定の位置へ固定することができる。適用分野によって異なる部品を実装したプリント回路板を使用することもでき、また不良のプリント回路板を交換すること もかなり容易なものとなる。
【００１０】
入力接点は圧接端子型とすることが望ましく、それによってケーブル側でワイヤおよびケーブルを、公知の技術を用いて素早く、信頼性高く、かつ、柔軟のある接続することができる。適用分野によっては、出力接点も同様に圧接端子型またはプラグ式コネクタ型とすることが望ましい。プラグ式コネクタの利点は、既製品のケーブルが利用可能であれば、配線工程をプラグの挿入によって非常に迅速で信頼性高く、かつ単純に行うことが可能となることである。その一方で、既製品のケーブルでない場合には、圧接端子が利用可能であることが本願発明の利点でもある。
【００１１】
さらなる好適な実施形態においては、圧接端子がフォーク形の接点であり、それによって機能素子への加圧嵌め式の電気的接続が形成される。機能素子をプリント回路板上に配置する場合、次いで接点パッドをプリント回路板上に、好ましくは両面、すなわち表面と裏面に配置する。これら加圧嵌め式の接続は、ハンダ付けよりも製造時の耐久性がより高く、また組立体の耐久性もより高いものとなる。この方法によって、フォーク形の接点を接点パッドとラッチ式に接触させることにより、全ての圧接端子を同時に接続することが可能となる。さらに、この接触形成方法は、例えば不良プリント回路板を取り外す場合に、単純な取り外しを可能とする。
【００１２】
機能素子はフィルタ回路、信号送信素子または試験用回路とすることができる。一つの好適な実施形態においては、機能素子は過電圧保護回路、特に避雷回路である。これにより、モジュール組を組み立てた時に、後でジャンパ線の形成や検査または試験、あるいは干渉の発生のいずれをも避ける一体化した過電圧保護を実現する。
【００１３】
さらなる好適な実施形態においては、各入力接点および出力接点が、これらと結合した分離接点を有し、これら分離接点は外部からアクセス可能である。この分離接点は、それぞれ機能素子背後で一列状に配置する。機能素子が過電圧保護形である場合、分離接点は完全に保護される。
【００１４】
機能素子をプリント回路板上に配置した場合、分離接点はプリント回路板の下部に配置することが望ましく、また入力接点と同様に両側からアクセス可能とすることが望ましい。
【００１５】
さらなる好適な実施形態においては、出力接点をハウジングの入力接点の反対側に配置することが望ましい。このことはケーブル側とジャンパ線側との間の明確な分離を達成し、個々のワイヤおよびケーブル間での干渉を生じさせないものとなる。
【００１６】
入力接点および／または出力接点が圧接端子型の場合、これら接点は、既存の標準的な接続用工具が使用できるように、それぞれ相互に寸法が決められることとなる。このことは新規かつ高コストの接続用工具の開発を抑制し、既存の分配型接続モジュールと結合する新規な分配型接続モジュールの取り扱いを単純化することとなる。
【００１７】
さらなる好適な実施形態においては、プリント回路板上のアース線を環状またはフォーク状の接点によって形成し、これら接点を外部からアクセス可能とする。この目的のために、複数のアース線をプリント回路板上で結合することが望ましい。それによって本分配型接続モジュールに、適切な孔または開口部を用いて成型ロッドを押し込むことができ、この成型ロッドは環状またはフォーク状の接点と接続する。
【００１８】
さらなる好適な実施形態においては、アース線を入力接点側からアクセス可能に設計する。このことは、本分配型接続モジュールを、アース線をシールドと接続したAB型またはABS型としてもさらに使用可能とする。
【００１９】
本願発明による分配型接続モジュールを製造するため、機能素子を有するプリント回路板を、まず第一のハウジング部品内へ押し込み、入力接点を嵌め込んだ第二のハウジング部品とラッチ係合させる。この方法の利点は、部品配置工程およびラッチ係合を容易に自動化できることである。分離接点を有する実施形態においては、本質的に種々の変形例が存在する。
【００２０】
第一の好適な実施形態においては、分離接点をまずプリント回路板に取り付け、分離接点をプリント回路板上に適切な方法で締結する。その後分離接点を締結したプリント回路板を第一のハウジング部品内へ押し込み、その後第二のハウジング部品と係合させる。その結果、ハウジングの堅牢性に不利な影響を与えるような取付部品を必要としなくなる。
【００２１】
他の実施形態においては、まず最初にプリント回路板を第一のハウジング部品内へ押し込み、その後分離接点をプリント回路板に取り付け、ハウジング下部から締結する。このことは分離接点を有する分配型接続モジュールの改良を非常に容易なものとすることを可能にする。
【００２２】
本発明を、好適な実施形態を参照する以下の文章において、より詳細に説明する。
【００２３】
図1は分配型接続モジュール1の断面を示すものであり、モジュール1には試験用コネクタ2を挿入している。分配型接続モジュール1はハウジング3、入力接点4、出力接点5および、ハウジング3内部の空洞中に配置したプリント回路板6を具える。入力コネクタ4はワイヤ7と接触する圧接型接点型であり、またワイヤ7はハウジング3の第一の端面8からアクセス可能となっている。プリント回路板6に面する側で、入力接点4はフォーク形の接点9を有するように形成されている。フォーク形の接点9はプリント回路板6を囲むように係合し、プリント回路板6の表面および裏面に配置した接点パッドと加圧嵌め式の接続を形成する。複数の調整保護回路をプリント回路板6に配置するが、この回路を入力接点4と出力接点5との間に位置させる。この場合、各調整保護素子の内二つは入力接点4と結合し、他の二つが出力接点5と結合する。調整保護素子は避雷器11、二つのPTCサーミスタ12および二つのダイオード13を具え、これら素子のアース線は環状またはフォーク状の接点14を通して、ハウジング3を貫通する成形ロッド15と接続する。調整保護素子の裏側に配置した分離接点10はプリント回路板6の下面に設けられており、プリント回路板6は、調整保護素子と分離接点10との電気的接続のために、例えばダイオード13の近傍で当該回路板を貫通するメッキが形成されている。分離接点10はハウジング3に固定した支持体16上に配置されている。分離接点は締結素子17によってばね式にプレストレスが与えられており、そのため曲がり接点18，19がプリント回路板6と接触する。接点19の後ろ側で出力接点5との電気的接続がなされ、出力接点5において、ハンダ付けした加圧式またはプラグ式の接点20を通してプリント回路板6と電気的に接続する。したがって、試験用コネクタ2無しで、入力接点4は調整保護素子および下流側の分離接点10を通して出力接点5と接続することとなる。試験目的で、その後基板27を有する試験用コネクタ2を端面8からハウジング3内へ押し込むことが可能である。結果的に、分離接点10の接点19が、図示のようにプリント回路板6から離れて押圧され、入力接点4と出力接点5との間の電気的接続が解除され、あるいは試験用コネクタ2を介して接続がなされる。分離接点10を調整保護素子の後ろ側に配置していることから、分離接点10は試験用コネクタ2を用いた試験の実行中であっても過電圧に対して十分に保護された状態を維持する。圧接型接点を接続する時に大きな力が生じ得ることから、プラスチック製の保持または支持要素はフォーク形の接点9の領域で、プリント回路板6の幅全体に亘って当該プリント回路板6とラッチ係合することも可能となり、それによってフォーク形の接点9がプリント回路板6上に固定されることとなる。
【００２４】
図2は分配型接続モジュール1の端面8の正面図である。分配型接続モジュール1は16個の入力接点4を有し、これら接点は、使用時に、例えばワイヤ対と接続するために、対をなすように組み合わされている。試験用コネクタ21のためのアクセス部23を各入力接点4の対の下に配置する。前記分離接点は、このアクセス部23を介して外部と接続可能となっている。この場合、二つの入力接点4の分離端子は、試験用コネクタ23をアクセス部23へ挿入することにより同時に作動することとなる。ハウジング3はまた、ケーブルガイド24およびひずみ緩和素子25を有する。
【００２５】
図3は、機能要素として調整保護素子を有する分配型接続モジュールの回路配置を模式的に示すものである。回路は16個の入力接点a1，b1〜a8，b8および、16個の出力接点a1'，b1'〜a8'，b8'を有し、各a，b接点対は一対のワイヤとの接続に用いる。入力および出力接点a，bおよびa'，b'は、ここではそれぞれ図1の入力接点4および出力接点5に対応する。この場合、二つの入力接点が、それぞれの調整保護素子と結合する。既に図1で説明したように、各調整保護素子は三極型の避雷器11、二つのPTCサーミスタ12および二つのダイオード13を具える。各避雷器11は少なくとも一つのヒューズ要素を有するフェイルセーフ接点26を有し、この接点は過電圧が生じた時には永久的に二つの入力接点を短絡する。二つの分離接点10を調整保護素子と、これと結合した出力端子との間に配置する。
【００２６】
図4は、図1に示した分配型接続モジュール1の製造方法を模式的に示すものである。第一の工程Ａにおいて、締結素子17を有する分離接点10をプリント回路板6下の共通の支持体または分離した支持体に取り付ける。その後、工程Ｂにおいて、全体に部品を実装したプリント回路板6を第一のハウジング部品21の空洞内に押し込む。その後、さらに工程Ｃにおいて、入力接点4を配置した第二のハウジング部品22を、第一のハウジング部品21とラッチ係合させる。
【００２７】
図5はまた別の方法を示すものである。この場合、まず最初に第一の工程Ａにおいて、全体に部品を実装したプリント回路板6を第一のハウジング部品21内に押し込み、その後第二の工程Ｂで分離接点10を第一のハウジング部品21の下側から挿入する。さらに第三の工程Ｃで第二のハウジング部品22を第一のハウジング部品21とラッチ係合させる。
【００２８】
図6は、機能的グループとしてADSLスプリッタを有する分配型接続モジュール1のブロック図を示すものであり、ここでADSLとは非対称デジタル加入者回線（Asymmetric Digital Subscriber Line）のことである。ADSLは従来型の銅製ケーブルによりアクセスするネットワークを介した広帯域のデータ通信を提供するためのデータ伝送技術である。ADSLシステムは、例外なく、二つの通信方向（上流および下流）を用いた二方向型の伝送システムとして設計されている。使用者側に向かう下流チャンネルは広帯域であるが、一方、反対方向である上流チャンネルは相対的に狭い帯域を有し、主として制御メッセージの伝送を意図するものである。ADSLの適用例は、特に、ビデオオンデマンドやマルチメディアインターネットアプリケーションを含む。図示の分配型接続モジュール1は入力接点4、出力接点5および試験用アクセス部28を有する。さらに、この分配型接続モジュール1は少なくとも一つのプリント回路板6を有し、このプリント回路板6上には過電圧保護部29、ローパスフィルタ30および分離キャパシタ31を配置する。ADSLスプリッタはローパスフィルタ30および分離キャパシタ31によって形成され、低周波数のPOTSまたはISDN信号から右側の出力接点5で発生する高周波数のADSL信号を分離するものである。これに対して入力接点4は加入者側のアクセス部を示す。明瞭化のために、二方向型伝送であるゆえ、信号は入力接点4から出力接点5へ、あるいはその逆方向に伝送され、そのため「入力」および「出力」と言う用語は本分配型接続モジュールの異なる情報処理技術と接続する側と関連付けていることに留意されたい。分離キャパシタ31はADSLポートからのDC駆動電圧を分離するために用いる。この機能を既にDSLAM（Digital Subscriber Line Access Multiplexer）で提供している応用分野においては、分離キャパシタ31は省略が可能である。ローパスフィルタ30のフィルタ特性はDTAGで用いられているADSLシステムに適合させることが望ましい。なお、DTAGは138kHzの周波数帯域でのみ使用するものであり、それゆえISDNと互換性を有するものである。基本的に、個々のサービスに応じて特別に最適化した他の形態でも実現可能である。追加の過電圧保護部29は一時的な過電圧に対する保護のために使用するものであり、例えば4kVでのパルス状の干渉によって生じる電圧に耐える組立体の能力を改善する。試験用アクセス部28はプラグ型コネクタ、特にSUB-Dプラグ型コネクタ型であることが望ましく、加入者側回線において信号を外部のスイッチング素子および試験装置へ恒常的に供給し、あるいは信号を返すために使用する。このスプリッタは適切な短絡用コネクタを挿入することにより、外部のループ回路無しに動作が可能である。ADSLスプリッタのための動作の主要なタイプは、この主要な分配型接続モジュールと同様である。
【００２９】
図7は、図6に示した分配型接続モジュール1の分解図を示すものである。分配型接続モジュール1は第一のハウジング部品21および第二のハウジング部品22を有する。第二のハウジング部品22は一列の入力接点4および出力接点5を有し、これらはそれぞれ圧接端子型のものである。入力接点4および出力接点5は、それぞれ接点ストリップ状に配置され、ハウジングの上側部品32，33がそれぞれ圧接端子によってラッチ式に係合する。ハウジングの上側部品32，33にはそれぞれラッチ係合要素34を形成し、これら要素は接点ストリップのハウジング下側部品36，37に設けたラッチ係合溝と係合する。接点ストリップはABS樹脂で形成したストリップであることが望ましく、それによって二重導体と結合したシールドと接続することができ、それゆえADSL信号の加入者回線間でのクロストーク減衰の改善が実現される。出力接点5はPOTS/ISDN回線のポートの形を取る。第二のハウジング部品22はまたラッチ係合手段38を有し、これは第一のハウジング部品21のラッチ係合溝39と結合する。二枚のプリント回路板6を第一のハウジング部品21内に配置し、これらを入力接点4および出力接点5と電気的に接続する。試験用アクセス部28およびADSLポート用の他の出力接点5を第一のハウジング部品21の背面に配置するが、これらはそれぞれSUB-Dプラグ型コネクタ型であることが望ましい。第一のハウジング部品21の側壁にはケーブル用ブシュ24および二つの環状接点14を形成し、これらを介してプリント回路板6のアース線を、アース用レールとして使用する成形ロッドと接続する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による分配型接続モジュールの断面図である。
【図２】 図1の分配型接続モジュールの正面図である。
【図３】 本発明による分配型接続モジュールにおける、調整保護を有する回路配置を模式的に示す図である。
【図４】 本発明による分配型接続モジュールの製造手順を模式的に示す図である。
【図５】 本発明による分配型接続モジュールの他の製造手順を模式的に示す図である。
【図６】 ADSLスプリッタを有する分配型接続モジュールのブロック図である。
【図７】 本発明による分配型接続モジュールの分解図である。

Claims (10)

1. ケーブルまたはワイヤと接続するための入力接点および出力接点を内部に設けたハウジングを具え、
   それによって外部からのアクセスを可能とした、電気通信およびデータ処理技術用分配型接続モジュールであって、
   前記ハウジング（３）を、前記入力接点（４）と前記出力接点（５）との間に調整保護回路を配置する空洞を有するように設計し、
   前記調整保護回路は、前記ハウジングに支持される少なくとも1つのプリント回路板（６）上に配置され、
   外部からアクセス可能な分離接点（１０）を前記入力接点（４）と前記出力接点（５）との間に配置し、
   前記分離接点（１０）を前記調整保護回路と直列に、かつ後方に配置し、
   前記入力接点（４）が圧接端子型である、または圧接端子を具え、
   前記圧接端子がそれぞれフォーク形の接点（９）であり、それによって前記調整保護回路に対して押し込み式の電気的接続を形成する電気通信およびデータ処理技術用分配型接続モジュール。
2. 請求項１に記載のモジュールにおいて、
   前記出力接点（５）が圧接端子型または電気プラグ式コネクタ型である電気通信およびデータ処理技術用分配型接続モジュール。
3. 請求項１に記載のモジュールにおいて、
   前記分離接点（１０）を前記プリント回路板（６）の下に配置した電気通信およびデータ処理技術用分配型接続モジュール。
4. 請求項３に記載のモジュールにおいて、
   前記分離接点（１０）を前記入力接点（４）側からアクセス可能とした電気通信およびデータ処理技術用分配型接続モジュール。
5. 請求項３に記載のモジュールにおいて、
   前記入力接点（４）および前記出力接点（５）を前記ハウジング（３）の対向する二つの端面の間に配置した電気通信およびデータ処理技術用分配型接続モジュール。
6. 請求項１〜４のいずれか１項記載のモジュールにおいて、
   前記プリント回路板（６）のアース線を、環状またはフォーク状の少なくとも一つの接点（１４）によって外部からアクセス可能となるように設計する電気通信およびデータ処理技術用分配型接続モジュール。
7. 請求項１記載の分配型接続モジュールの製造方法であって、二部品型のハウジングにより、
   ａ）プリント回路板を第一のハウジング部品（２１）へ挿入する工程および、
   ｂ）入力接点（４）を嵌め込んだ第二のハウジング部品（２２）を前記第一のハウジング部品（２１）とラッチ係合する工程を具える電気通信およびデータ処理技術用分配型接続モジュールの製造方法。
8. 請求項１記載の分配型接続モジュールを製造するための請求項７記載の方法であって、
   分離接点（１０）を、全ての部品を実装した前記プリント回路板（６）を前記第一のハウジング部品（２１）に押し込む前に当該プリント回路板へ取り付ける電気通信およびデータ処理技術用分配型接続モジュールの製造方法。
9. 請求項１記載の分配型接続モジュールを製造するための請求項７記載の方法であって、
   ａ）全ての部品を実装した前記プリント回路板（６）を前記第一のハウジング部品（２１）内へ挿入する工程、
   ｂ）前記分離接点（１０）を前記第一のハウジング部品（２１）の下部から押し込み、それによって当該分離接点（１０）を前記プリント回路板（６）へ締結する工程および、
   ｃ）入力接点（４）を嵌め込んだ第二のハウジング部品（２２）を前記第一のハウジング部品（２１）とラッチ係合する工程を具える電気通信およびデータ処理技術用分配型接続モジュールの製造方法。
10. 請求項１記載の分配型接続モジュールを製造するための請求項７記載の方法であって、
    ａ）全ての部品を実装した前記プリント回路板（６）を前記第一のハウジング部品（２１）内へ挿入する工程、
    ｂ）入力接点（４）を嵌め込んだ第二のハウジング部品（２２）を前記第一のハウジング部品（２１）とラッチ係合する工程および、
    前記分離接点（１０）を前記第一のハウジング部品（２１）の下部から押し込み、それによって当該分離接点（１０）を前記プリント回路板（６）へ締結する工程を具える電気通信およびデータ処理技術用分配型接続モジュールの製造方法。

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