(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
選択可能な互換性電気コネクタ・アセンブリであって、
ジャック・フレームとばね導体とを有するジャックを備える第１の部材と、ノーズ部を有し、かつ前記ジャックと嵌合するようになっているプラグを備える第２の部材とを備え、該第１および第２の部材は該第２の部材が該ばね導体と電気的に導通するよう嵌合するときに第１の伝送特性を有し、
前記第２の部材は、縦の中心線と、該中心線から横方向に間隔をおいたラッチ肩を有するラッチ・アームとを有し、
前記第１の部材は、縦の中心線と、前記第２の部材を収容するために延伸している開口と、前部および後部とを有し、
前記第１の部材の第１のラッチ・スタブが、前記前部において前記中心線から横方向に間隔をおかれており、
前記第１の部材の第２のラッチ・スタブが、前記第１のラッチ・スタブから縦方向に間隔を置かれ、かつ前記中心線の反対側で前記第１のラッチ・スタブから横方向に間隔をおかれており、
前記ラッチ肩および前記第２のラッチ・スタブを横方向に間隔をおくことにより、第２のラッチ・スタブを前記ラッチ肩と係合させて、前記第１の部材内の第１の縦の位置で前記第２の部材をラッチしており、
プラグからなる第３の部材がジャック内で嵌合し、その内部で第２の縦の位置で前記ばね導体に電気的に導通する第３の部材にラッチされる場合に、前記コネクタは第２の伝送特性を有することを特徴とする、選択可能な互換性電気コネクタ・アセンブリ。
【請求項２】
前記第１の部材は、該第１の部材の前記中心線の一方の側で前記後部に隣接し、かつ前記前部へ延伸している第１のプラグ止め具と、該第１のプラグ止め具から前記中心線の反対側で前記後部に隣接し、かつ前記前部へ延伸している第２のプラグ止め具とを有しており、
前記第１のプラグ止め具は、前記前部へ前記第２のプラグ止め具よりも長い距離を延伸しており、
前記第１のプラグ止め具はジャック内で第３の部材の第２の縦の位置を設定するようになっている、請求項１に記載のコネクタ・アセンブリ。
【請求項３】
前記第１のプラグ止め具は、前記第２のラッチ・スタブから前記第１の部材の前記中心線の反対側にある、請求項２に記載のコネクタ・アセンブリ。
【請求項４】
前記第２の部材は、前記第１の部材の前記中心線の両側に前記ノーズ部に第１および第２のノッチを有する、請求項３に記載のコネクタ・アセンブリ。
【請求項５】
前記第１および第２のノッチは、前記第１および第２のプラグ止め具に当接するように構成された肩を形成している、請求項４に記載のコネクタ・アセンブリ。
【請求項６】
前記第１のノッチは、前記第２のノッチよりも、前記第２の部材内に縦方向にさらに延伸している、請求項５に記載のコネクタ・アセンブリ。
【請求項７】
傾斜した列状のばねコネクタと、プラグ止め具と、ラッチ・スタブとを有するジャックにケーブルを相互接続するための通信プラグであって、該ラッチ・スタブはその内部において、異なるタイプの通信プラグを、ジャック内の、その対応する異なる縦の位置に選択的に位置付けしかつラッチしてばね導体に電気的に導通するよう係止しており、該通信プラグは、
中心線と、該プラグが差し込まれると前記ジャックにおいて前記ばねコネクタを接続するために中に複数の電気コネクタを有する前方ノーズ部とを有する細長い本体と、
前記中心線の一方の側で前記細長い本体の長さの一部に沿って、前記ノーズ部から延伸している第１のクリアランス用ノッチと、
該第１のノッチから前記中心線のもう一方の側で前記細長い本体の長さの一部に沿って、前記ノーズ部から延伸している第２のクリアランス用ノッチと、
前記ジャックのラッチ・スタブを係合するためにラッチ肩を有する、前記本体の一表面から延伸しているラッチ・アームとを備え、
前記第１のノッチは、前記第２のノッチよりもさらに前記本体に沿って延伸している、通信プラグ。
【請求項８】
前記ラッチ肩は前記第１のクリアランス用ノッチから前記中心線の反対側にある、請求項７に記載の通信プラグ。
【請求項９】
前記ラッチ・アームは、前記ラッチ肩からの前記中心線の反対側にエッジが直線の側部を有する、請求項８に記載の通信プラグ。
【請求項１０】
前記エッジが直線の側部は、前記ラッチ肩よりも十分に短い距離を前記中心線から間隔を置かれて、前記側部に前記中心線の同一の側で前記ジャック・フレームの前記ラッチ・スタブを通過させる、請求項９に記載の通信プラグ。
【請求項１１】
高性能コネクタプラグおよび低性能コネクタプラグと互換性を持たせるために、中心線を有するジャック・フレームと、ばね導体の止まりアレイを有するばねブロックとを有する、選択可能な互換性電気コネクタジャックにおいて、該ジャック・フレームは、
前部および後部を有する略中空の本体部分と、
前記前部で開口しているコネクタプラグ、および前記後部で開口している、収容ばねブロックと、
前記中心線の一方の側の前記前部にある第１のラッチ・スタブ、および該第１のラッチ・スタブから前記後部へ向かって縦方向に間隔を置かれている、前記中心線のもう一方の側にある第２のラッチ・スタブとを備え、
前記第１のラッチ・スタブは、前記ばね導体の止まりアレイに電気的に導通させるために、該ジャックフレーム内で第１の縦の位置で低性能コネクタプラグをラッチするようになっており、
前記第２のラッチ・スタブは、前記ばね導体の止まりアレイに電気的に導通させるために、該ジャックフレーム内で第２の縦の位置で高性能コネクタプラグをラッチするようになっていることを特徴とするジャック・フレーム。
【請求項１２】
前記ジャック・フレームの前記前部はそこから延伸する前面を有する部分を有し、前記第１のラッチ・スタブは該前面と略同じ高さである、請求項１１に記載のジャック・フレーム。
【請求項１３】
前記ジャック・フレームの前記後部は、前記中心線の一方の側に、前記前部に向かって第１の距離を延伸している第１のプラグ止め部材と、前記中心線のもう一方の側に、前記前部に向かって前記第１の距離よりも短い第２の距離を延伸している第２のプラグ止め部材とを有している、請求項１１に記載のジャック・フレーム。
【請求項１４】
前記第１のプラグ止め部材は前記第１のラッチ・スタブと同じ前記中心線の側にある、請求項１３に記載のジャック・フレーム。
【請求項１５】
前記第２のプラグ止め部材は前記第２のラッチ・スタブと同じ前記中心線の側にある、請求項１３に記載のジャック・フレーム。
【請求項１６】
前記後部は前記中心線に向かって延伸している上部突起ブロックを有し、該ブロックは、少なくとも一部のばね接触部が停止するようになっている傾斜当接面を有する、請求項１１に記載のジャック・フレーム。
【請求項１７】
前記後部は前記上部突起ブロックに向かって延伸している下部突起ブロックを有し、該下部突起ブロックは、変位されたばね接触部により接触されるように構成されている電気回路素子が据え付けられている上面を有する、請求項１６に記載のジャック・フレーム。
【請求項１８】
前記傾斜当接面はその上に電気回路素子を有する、請求項１６に記載のジャック・フレーム。
【請求項１９】
前記後部は前記上部突起ブロックに向かって延伸している下部突起ブロックを有し、該下部突起ブロックは、電気回路素子が据え付けられている上面を有する、請求項１８に記載のジャック・フレーム。
【請求項２０】
前記電気回路素子の少なくともいくつかはプリント配線基板上に組み込まれている、請求項１９に記載のジャック・フレーム。
【請求項２１】
前記上部突起ブロックに縦方向に延伸しているボアと、
前記ボアに可動的に搭載されているスイッチ・プランジャーと、
前記ジャック・フレームの後部に搭載され、前記スイッチ・プランジャーから間隔をおいた少なくとも１つの回路素子を有する回路基板と、
前記回路基板に搭載され、前記スイッチ・プランジャーと前記回路素子との間のスペースに延伸しているばね接触部材とをさらに備える、請求項１６に記載のジャック・フレーム。
【請求項２２】
前記スイッチ・プランジャーはその各端部にヘッドを有し、該ヘッドの１つと前記上部突起ブロックとの間にバイアスばねを有して前記スイッチ・プランジャーを前方位置にバイアスする、請求項２１に記載のジャック・フレーム。
【請求項２３】
前記ばね接触部材は前記スイッチ・プランジャーに当接し、該スイッチ・プランジャーを前方位置にバイアスする、請求項２１に記載のジャック・フレーム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（関連出願）
本出願は、１９９９年１月２５日に提出された、Ｊａｉｍｅ  Ｒ．Ａｒｎｅｔｔによる、米国特許出願第０９／２３６，７５４号、同第０９／２３６，７５５号、および同第０９／２３６，７５７号、ならびに１９９９年４月１５日に提出され、２０００年６月１３日に発行された、Ａｒｎｅｔによる米国特許第６，０７４，２５６号（これらの開示は本明細書に参照により援用される）の主題と同様の主題に関し、これを扱う。
【０００２】
【発明の属する技術分野】
本発明は、概して電気コネクタに関し、特に電気通信機器に使用されるタイプのモジュラー・コネクタに関する。
【０００３】
【従来の技術】
電気通信機器は、電気通信機器内や、たとえば局所通信網配線内などの電気回路間で容易に接続／切断ができる電気プラグおよびジャックの設計による恩恵にあずかってきた。かかるプラグおよびジャックは、それらが最初に用いられた電話機に関連して、最近では電話線に接続される多くの種々の周辺機器に関連して、特に一般的になっている。現在使用されているモジュラープラグおよびジャックは、その性能仕様に関して、また、特定の重要な寸法および構造の特性に関して標準化されてきている。これらの装置の使用が非常に普及したため、今日では新築の家やその他建物は、種々の部屋ならびに他の効果的な場所など至る所に備えられたジャックにより予め配線されて、通信機器に対応できるようになっている。かかる接続が多く必要な場合には、通常、ジャックが接続パネル上に搭載される通信室のような中心位置に配線を接続する。かかる構成は、たとえば、Ｊ．Ｒ．Ａｒｎｅｔｔによる米国特許第５，０９６，４３９号に示されている。大半の設置において、ジャックはコンパクトであることが好ましく、この目的を達成するために数多くのジャックが設計されてきた。Ｊ．Ｒ．Ａｒｎｅｔｔによる米国特許第５，０９６，４４２号では、ともにコンパクトな電気コネクタを形成する、かかるコンパクトなジャックおよびプラグの一構成が示されている。その特許に示されるコンパクトな電気コネクタは、ばねブロックに取り付けられた金属リード・フレームを有する。リード・フレームは、複数の平坦な細長い導体を備え、導体のそれぞれは一端でばね接点において終端し、もう一端で絶縁変位コネクタにおいて終端している。この絶縁変位コネクタは、ばねブロックの対向する側壁の周囲に折り曲げられるようになっており、コンパクトになる。ばね接点は、ばねブロックの前面の周囲に折り曲げられて、ジャック・フレームに挿入される。ばねブロックの前面は、ジャック・フレームの一端に嵌合してそれと連動する舌様突起部を有する。周辺機器の絶え間ない増加に伴い、また、デジタルデータ転送で必要とされるような動作周波数での共存物の増加に伴い、上記のＡｒｎｅｔｔによる‘４２２特許において示すようなコネクタ・アセンブリは、商業的な大きな成功を享受する一方で、周波数が比較的高い範囲ではうまく機能しない。このようなプラグおよびジャックの使用は、コンポーネント内、特にプラグにおいてのクロストークにより減じられ、周波数が増加するにつれて、クロストークの影響も増加する。最小限のクロストークを有するコネクタにより、または、プラグにおけるクロストークを打ち消すか、あるいは補償するためにジャックにキャパシタンスを加えるなど、回路全般にクロストーク補償を加えるコネクタにより、全体的なクロストークの影響を低減する無数の構成が提供されてきた。Ｗ．Ｊ．Ｄｅｎｋｍａｎｎらの米国特許第５，１８６，６４７号では、高周波数信号を伝導する電気コネクタが示され、その電気コネクタでは、入力端子と出力端子が誘導性ばねブロックに装着された一対の金属リード・フレームにより相互接続されている。互いにほぼ一致しているリード・フレームはそれぞれ、一端ではばね接点で終端し、もう一端では絶縁変位コネクタで終端している、複数の平坦な細長い導体を備えている。これらの導体は、互いに概ね平行であり、かつ近接しているが、一方のフレームの３つの導体が、クロスオーバー領域にあるもう一方のフレームの３つの導体と重なるように構成されている。その結果、クロスオーバーによって引き起こされる極性の逆転により、複数の導体間のクロストークが低減される。
【０００４】
【発明が解決しようとする手段】
それにもかかわらず、広範にわたる用途に関しては、さらにクロストークの少ない電気コネクタが望ましい。また、クロストーク操作以外の、またはそれに加えてのさらなる使用のために他の回路接続ができるコネクタにより、これまで実現されなかったコネクタに対してある程度の多様性が与えられることが望ましい。特に、現在、当該技術分野で絶え間なく増加しているデータフロー速度により、配線部品が、実際に、電磁放射を放送しかつ受信するアンテナとなり、それにより、実際に、異なる対の配線部品を結合させ（クロストーク）、よって信号対雑音比を低下させ、かつ誤り率の増加をもたらす。実際に、全体的なクロストークを打ち消すか、少なくとも低減させ、かつ広範な周波数範囲にわたって使用でき、他の回路接続ができる、本発明が取り組んでいるコネクタが必要とされている。広範な周波数の使用を可能にするために、少なくともいくつかのコネクタのコンポーネントが、高性能および低性能カテゴリーの両方におけるコネクタのコンポーネントと互換性のあることが望ましい。
【０００５】
上記の関連出願および本発明者であるＪａｉｍｅ  Ｒ．  Ａｒｎｅｔｔの特許（参照により本明細書にその開示が援用される）は、選択可能な互換性コネクタ、プラグ、およびジャックを取り扱っており、プラグおよびジャックのコネクタ・アセンブリは、高性能コネクタとしてともに動作するよう設計されているが、そのクロストーク性能および伝送損失特性を変更するために、低性能コネクタのコンポーネント（複数可）として使用される場合には、接続回路に自動的にキャパシタンスを導入する。「高」および「低」という語は技術用語であり、複数のコネクタ・パラメータ、特に、以下によりいっそう十分に説明するクロストークに関連している。最適な性能のために、プラグおよびジャックがともに所望の周波数範囲で動作することが望ましい。したがって、低性能ジャックは低性能プラグとともに動作し、高性能ジャックは高性能プラグとともに動作すべきである。
【０００６】
より詳細には、これらの用途に示されるプラグは、一対の誘導スロットにおいて縦方向並進運動できるプリント配線基板を装着している。配線基板の一表面すなわちＰＷＢ上には、間隔をおいた複数のキャパシタンス接点パッドがあり、その数は、キャパシタンスを追加することが望まれるリード線の数によって決まる。通常での実施のように、プラグのノーズの周りに巻かれているプラグ内のワイヤ・リード線は、ＰＷＢ表面、およびその第２の部分のＰＷＢのキャパシタンス・パッド、または単にその第１の部分の基板の非導体面に当接する（bear against）接触部分を有する。プラグはさらに、プラグノーズから離れたＰＷＢの端部に当接するばね部材を含み、第１のキャパシタンスの無い係合部分に向かってＰＷＢにバイアスを加えるように作用する。ＰＷＢからのスタンドオフ等の、アクチュエータ手段は、プラグが挿入されたときにジャックが低性能コンポーネントである場合にジャックの一部分に係合するように作用し、それによりＰＷＢをキャパシタンス係合部分に移動させて、クロストーク補償回路にキャパシタンスを導入し、かつ低性能モードでの伝送損失特性を変更する。したがって、本発明の高性能プラグを、低性能ジャックとともに使用することができる。
【０００７】
これらの用途の高性能コネクタの第２のコンポーネントは、一対の誘導スロットにおいて縦方向並進運動ができるＰＷＢを装着するジャックである。本発明のプラグの場合のように、ＰＷＢは、その一表面上に密に間隔をおいた複数のキャパシタンス接点パッドを有し、その数は、キャパシタンスを追加することが望ましいリード線の数によって決まる。ジャックのワイヤ・リード線は、ＰＷＢの表面に当接する接触部分を有し、第２の部分では、その上のキャパシタンス・パッドに当接し、あるいは第１の部分で、ＰＷＢの非導電部分に当接する。上記に指摘したＰＷＢは、ジャックに対して、特にワイヤ・リード線に対して相対運動ができ、ジャック・ハウジング内のばね部材によって、第１の位置、すなわち高性能ジャックにとって所望の位置であるキャパシタンスの無い導入位置に対してバイアスを加えられる。ＰＷＢは、その上に装着された、間隔をおいたアクチュエータ・スタンドオフを有し、以下に説明するように、これらのアクチュエータ・スタンドオフは、低性能プラグのノーズ部により押しやられて、ＰＷＢを第２の位置に移動し、それによってコネクタ回路へキャパシタンスを導入する。ジャックは、本発明の高性能プラグのスタンドオフを受ける第１および第２の間隔をおいたスロットを備えており、それにより、スタンドオフがプラグのＰＷＢを作動させることを防止する。同じ理由によって、プラグはそのハウジングの両側に窪みを有し、窪みは、ジャックのＰＷＢ上のスタンドオフにクリアランスを提供し、それにより、本発明の高性能プラグがジャックのＰＷＢを作動させることを防止する。
【０００８】
Ａｒｎｅｔｔの米国特許第６，０７４，２５６号では、プラグに装着された静止ＰＷＢ（プリント配線基板）が、その上に複数のキャパシタンス接点パッドを有し、プラグのワイヤ・リード線が、たとえば可動ボタンによってパッドと接触するように動くことができる接触部分を有する、コネクタ・アセンブリを示している。プラグを低性能ジャックに挿入する場合、ボタンまたは他の手段が、プラグのリード線を低性能コネクタ構成に対するキャパシタンス・パッドに接触できるようにさせる。プラグが高性能ジャックに挿入される場合、リード線は、その接触していない配向のままであり、ジャックとともに高性能接続を形成する。
【０００９】
Ａｒｎｅｔｔの出願によるコネクタ構成は、主としてクロストーク補償を目的としている。しかしながら、その出願で指摘されたように、その構成を、クロストーク補償以外の、またはそれに加えてさらなる他の機能を実行する種々の回路素子を導入または取り外すために用いることができる。高性能コネクタ使用の急成長において、コネクタ、すなわちジャックおよびプラグが、種々の回路や回路素子の、コネクタ回路への、およびコネクタ回路からの切替等の他の使用に適用可能であることが望ましく、かかるコネクタはなお、低性能コネクタ素子を有するプラグおよびジャックの両方との互換性を維持することが望ましい。
【００１０】
上記の出願のプラグおよびジャックは、説明されたように、それぞれが、並進運動をすることができるプリント配線基板を有することに特徴づけられる。コストを考慮しないまでも、コンポーネント、すなわちプラグおよびジャックが静止プリント配線基板または他の回路を有する、同様な選択可能な互換性電気コネクタ・アセンブリを望ましくは有することも可能であり、本発明が目指しているのは、かかる構成である。
【００１１】
【課題を解決しようとする手段】
ジャックおよびプラグを備える、本発明のコネクタ・アセンブリは選択可能な互換性に特徴づけられ、コネクタの高性能プラグが、その高性能ジャックに導入された場合、他の回路素子（たとえばスイッチ素子を含む）に対して、コネクタ内に少なくともいくつかの導電リード線の接続を自動的に導入するよう設計されている。その一方で、ジャックおよびプラグの両方はそれぞれ、標準低性能プラグまたは標準低性能ジャックと互換性がある。
【００１２】
より詳細には、本発明のジャックは、従来技術のジャックと同様に、開口した前面および略中空の内部を有する。本発明のプラグは、開口したジャックへ挿入可能な前端と、ジャック内のプラグをラッチするための方持ち式ラッチ・アームとを有し、プラグの前端にある導体は、従来技術と同様に、ジャックにおけるばね接点導体と接触させる。前面で開口に一対のラッチ・スタブを有する標準低性能ジャックとは対照的に、本発明のジャックのラッチ・スタブは、互いに縦方向にオフセットされ、第１のスタブは、ジャック上の拡張部の前部に位置づけられ、第２のスタブは、横方向に間隔をおいて、第１のスタブからジャック内部へ縦方向にオフセットされる。また、ジャックの内部には、これもまた互いに横方向に間隔をおいて縦方向にオフセットされた第１および第２のプラグ止め具がある。第１のスタブと第１のプラグ止め具との間隔は、第２のスタブと第２のプラグ止め具との間隔に略等しい。
【００１３】
標準低性能プラグは、第１の挿入深さで少なくとも１つのラッチ・スタブを係合するために、ラッチ・アームの両側にラッチ部材を有しているが、本発明のプラグは、アームの片側のみにラッチ部材を有しており、アーム自体は、そのもう一方の側にクリアランス切り欠き（cutaway）を有している。本発明のプラグが本発明のジャックに挿入される場合、その切り欠き領域は、第１のラッチ・スタブを押しのけ（clear）、ラッチ部材が第２の挿入深さで第２のラッチ・スタブを係合するまで挿入が続けられ得る。プラグの前端は、プラグを第１のプラグ止め具を通過するようにさせるクリアランス用ノッチと、第２のプラグ止め具を係合する第２の短いノッチとを有する。その一方、低性能プラグがジャックに挿入された場合、低性能プラグは、第１のラッチ・スタブと第１のプラグ止め具とを係合し、それによって、本発明のプラグと同じ深さまでジャック内に移動することを防止されるが、ばね接点を係合させるには十分な深さとなる。
【００１４】
ジャックの内部には、低性能または高性能のプラグの前部またはノーズにより係合可能なばね接点がある。しかしながら、本発明の高性能プラグは、ジャック内へより深くまで移動し、ばね接点を係合し、変位させて、ＰＷＢつまりジャック内に含まれたキャパシタンス・パッド等の回路素子とばね接点を係合するように、またはジャックの外側の回路素子に向かうリード線と接触するように移動する。
【００１５】
本発明の第２の実施形態において、ばね接点は通常、キャパシタンス・パッド等の回路素子と接触状態にあり、したがって、ばね接点を係合させるが変位させない低性能プラグが本発明のジャックに挿入された場合、本発明のジャックは、低性能ジャックとして機能するよう構成されている。しかしながら、高性能プラグが挿入された場合、そのプラグがジャックに深く挿入することによって、ばね接点を変位させ、上記に説明したように、たとえばキャパシタンス・パッド等の回路素子とは接触せず他の回路素子と接触するようにばね接点を移動させる。したがって、本発明の高性能プラグがジャックに挿入され、それに対しラッチされると、ジャックは自動的に、低性能プラグを受ける低性能ジャックから高性能ジャックに変わる。
【００１６】
本発明の他の実施形態では、本発明のプラグは、プランジャーまたはスイッチボタンを係合することにより、スイッチを作動して他の回路素子をコネクタの備わった回路に導入する。
【００１７】
本発明の多数の原理および特徴、ならびに本発明の構造的詳細は、以下の詳細な説明を、添付の図面とともに読むことにより容易に理解されよう。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は、たとえば、Ａｒｎｅｔｔの米国特許第５，０９６，４４２号において示されるような、最大６個までのモジュラー・ジャック１３を受けるために開口１２を有する、従来技術の壁プレート１１を示している。Ａｒｎｅｔｔの特許において示されるように、ジャック１３は、ジャック・フレーム１４と、絶縁材料からなり、ともにモジュラー・ジャック１３を構成するコネクタ１６とを備える。図２に示すように、コネクタ１６は、ともに適切な絶縁部材であるばねブロック部材１７およびカバー部材１８を備え、ジャック・フレーム１４の後部開口に挿入可能である。ばねブロック１７は、その上に装着されたワイヤ・フレーム１９を有しており、そのリード線はばねブロック１７のノーズ２１の周囲で湾曲し、そこからある角度をつけて垂れ下がって（depend）、複数のばね接点２２を形成し、このばね接点２２は、プラグ２４がジャック・フレーム１４の前部開口２６に挿入され、アーム２５をトリガするか、またはラッチすることによって固定される場合に、これもまた絶縁材料からなる、プラグ２４の接触部材２３と嵌合する。片持ち式ラッチ・アーム２５を図１ａに示す。図１ａは、図１のプラグ２４の裏側の平面図である。以下の説明において、明瞭にするために、ラッチ・アームを装着する表面は頂部面と呼ぶが、実際の実施においては通常、プラグの底面である。アーム２５は、第１のラッチ肩３１および第２のラッチ肩３２を有しており、それらは、プラグ２４がジャック１３に挿入された場合に、第１のラッチ・スタブ３３および第２のラッチ・スタブ３４を係合することにより、プラグ２４をジャック１３内に保持する。プラグ２４の前端は、第１のノッチ３６および第２のノッチ３７を有しており、それらは、ジャック・フレーム１４（図１および図２に図示せず）内にプラグ止め具を係合するために肩を形成して、プラグが前方へ移動することを制限する。接触部材２３はそれぞれ、ケーブル２７の個々のワイヤに接続され、ばね接点２２はそれぞれ、ケーブル（図示せず）の一部となるか、または個々の装置（図示せず）につながる個々のワイヤ２８に接続される。プラグ２４およびジャック１３は、特定の用途によって、たとえば４本または８本といった、多数のワイヤへの接続を形成し得る。ワイヤ・フレーム１９は、８本のワイヤ、ひいては８個のばね接点２２を有するものとして図２に示され、プラグ２４は、簡便のために、４個のみの接触部材を有するものとして示されている。図２は、特定のコネクタ構成素子を示していないが、コネクタ・モジュールの種々の部品またはコンポーネントの関係を図示することを意図しているということを理解されたい。図３は従来技術のジャック１３の正面図であり、開口２６、ラッチ・スタブ３３および３４、ならびにプラグ止め具３８および３９が示され、プラグ止め具３８および３９は、以下に明らかになるように、ジャック１３の前面４１から後方に間隔をあけられている。スロット壁４２は、ばね接点２２を位置合わせするよう、かつ保持するように機能する。プラグ２４上のノッチ３６および３７の肩は、止め具３８および３９に係合するように構成されて、プラグ２４が深くジャック１３に挿入し過ぎないよう防止する。図１および図２の構成は、以前に指摘したように、たとえば近端クロストーク（ＮＥＸＴ）性能を改善したり、いっそうのコンパクト性を達成したり、使用時の接続／切断動作を容易にしたりする努力により、多数のやり方で改変されてきた。このようなあらゆる場合において、装置の実際の接続／切断動作は、プラグまたはジャックが何らかの理由で広範にわたって改変されてきたにもかかわらず基本的に同じである。つまり、工業標準規格に見合わなければならなかった。
【００１９】
本発明は、動作の性能範囲を拡張することを意図するが、本発明のプラグおよびジャックが既存のプラグおよびジャックと互換性があるため工業標準規格に適合し、かつプラグまたはジャックのいずれかが既存の従来技術のジャックまたはプラグとともに用いられていることを感知すると、回路にキャパシタンスまたは他の回路素子を自動的に導入する接続システムである。したがって、本発明のプラグおよびジャックは、「下位互換性（backward compatibility）」を呈する。
【００２０】
「下位互換性」は、現時点で、従来技術において探求されてきており、これを達成するための提案が存在する。ＩＥＣ（国際電気技術標準会議）により発行された「Connectors With Accessed Quality For Use In D.C., Low Frequency Analogue, And In Digital High Speed Data Applications, IEC 61076-X-Y」という題目の論文では、プラグおよびジャック間の互換性を達成するために提案されたいくつかの構成が示されている。そこに開示されている大半のジャックおよびプラグは、２つの異なるワイヤ・スキーム間で手動によるか、または自動的な切替えに依存しているが、本発明は、以下に明らかとなるように、コネクタ・システムのコンポーネント（複数可）からのキャパシタンスまたは他の電流素子の導入および除去に、あるいは一実施形態では、回路特性を変えるスイッチの作動に依存している。
【００２１】
図４（ａ）および図４（ｂ）はそれぞれ、本発明のジャック・フレーム４６の正面立面図および側面立面図である。以下に明らかなように、本発明の原理は、ともにジャック１３を形成するプラグ２４、ジャック・フレーム１４、およびコネクタ１６に対する変形において具現化される。略中空の本体であるジャック・フレーム４６は、拡張部４８が突出している面４７と開口４９とを有している。以下により明らかに示され説明されるように、第１のラッチ・スタブ５１は、拡張部４８の前面５３と略同じ高さであり、第２のラッチ・スタブ５２は、スタブ５１から後方に間隔をおかれている。同様に、第１のプラグ止め具５４および第２のプラグ止め具５６は、互いに縦方向に間隔をおかれているが、図４（ａ）および図４（ｂ）にはその間隔が明瞭に図示されていない。
【００２２】
図５は、本発明のプラグ６１の裏側の平面図であり、そこにおいて、以下に十分に記載されるように、片持ち式ラッチ・アーム６２が、ジャック・フレーム４６においてラッチ・スタブ５２にラッチするように構成されている一方のラッチ肩６３のみしか有していないことがわかる。アーム６２のもう一方の側６４は直線であり、すなわちラッチ手段がなく、プラグの中心線に略平行に延伸している。また、その中心線から側６４のエッジまでのアーム６２の部分は、中心線からもう一方のエッジ６６までよりも狭い。狭い方の部分は、アーム６２をラッチ・スタブ５１を係合させることなくジャック・フレーム４６の開口４９に通させる。この作用は、図６、７、８、および９、ならびにそれらの考察から明白に理解されるであろう。プラグ６１は、プラグ止め具５６に係合するよう構成された肩６５を形成してプラグ６１が後方に移動するのを制限する細長いノッチ６０を有する。プラグ６１はまた、ジャック・フレーム４６のプラグ止め具５４と係合するために肩４０を形成する標準ノッチ３７を有する。ジャック１３およびジャック・フレーム４６の両方は、後方の開口７０を有する。
【００２３】
図６ないし図９はそれぞれ、従来技術のプラグ２４と嵌合した従来技術のジャック１３、本発明のプラグ６１と嵌合した従来技術のジャック１３、従来技術のプラグ２４と嵌合した本発明のジャック・フレーム４６、および本発明のプラグ６１と嵌合した本発明のジャック・フレーム４６の線図である。図６ないし図９は、この４つの構成のそれぞれにおけるラッチ・スタブおよびプラグ止め具の作用を線図で示すことが意図されており、いくつかのコンポーネントの詳細な描写を意図するものではないことを理解されたい。
【００２４】
図６は、従来技術のジャック１３とそれに挿入された従来技術のプラグ２４との関係を図示している。プラグ２４が十分に挿入されると、プラグ止め具がノッチ３６および３７によって形成された肩に当接し、プラグ２４がさらに後方へ移動することを防止することがわかる。それと同時に、ラッチ肩３１および３２がラッチ・スタブ３３および３４を係合し、プラグ２４をジャック１３から引き抜くことを防止する。したがって、プラグ２４が前方および後方へ動くことを効果的に防止する。
【００２５】
図７の線図は、それにより低性能接続を生成する、本発明の新規のプラグ６１の従来技術のジャック１３との互換性を示している。プラグ６１がジャック１３に挿入されると、肩４０がプラグ止め具３８を係合することによって、その後方への動きを停止し、さらなる後方への動きを防止する。それと同時に、ラッチ肩６３がラッチ・スタブ３３にラッチして、プラグ６１をジャック１３から引き抜くことを防止する。したがって、プラグ６１は、図６におけるプラグ２４と同様にして低性能プラグとして機能する。
【００２６】
図８は、本発明のジャック・フレーム４６に挿入された、一般的な従来技術の低性能プラグ２４を示している。ノッチ３６の肩が細長いプラグ止め部材５６を係合することによって後方への動きを制限し、その反対である前方への動きを、ラッチ肩３１がラッチ・スタブ３４を係合することによって防止することがわかる。その結果、プラグ２４は、ジャック・フレーム４６中に最端まで挿入されることはないが、以下に明らかになるように、ばね接点２２との所望の接触ができ、低性能接続を生成するのに十分な程度、ジャック・フレーム４６に挿入される。
【００２７】
ジャック・フレーム４６と、それに挿入されるプラグ６１とを備える本発明のコネクタ４５を図９に示す。プラグ６１は、肩６５がプラグ止め具５６を係合し、肩４０がプラグ止め具５４を係合するまでジャック・フレーム４６に挿入可能である。それと同時に、あるいはその位置で、ラッチ肩６３がラッチ・スタブ５２にラッチする。図示されるように、ラッチ・アーム６２の切り欠き直線側（cutaway straight side）６４は、ラッチ・スタブ５１を係合しない。切り欠き直線側６４が肩６３に対応するラッチ肩を有するのであれば、その肩がスタブ５１超えて通ると、プラグ６１がジャック・フレーム４６にさらに十分に挿入されてプラグ止め具５４および５６がプラグ６１を係合していない場合であっても、取付者は接続が完了したと誤って考えてしまうかもしれない。したがって、このようなラッチ肩の排除により、このような誤った指示を防止する。図９を見ればわかるように、プラグ６１は、図８に見られるような従来技術のプラグ２４が移動するよりもさらにジャック・フレーム４６中を移動する。以下に明らかになるように、このさらなる移動によってジャック・フレーム４６の回路が変更されて、高性能接続を生成するか、または他の切替あるいは回路の変更を達成する。
【００２８】
図１０、図１１、および図１２は、部分線立面図および部分立面断面図であり、図１０および図１１は、図８および図９に示される構成にそれぞれ対応する。図８および図９から、プラグ６１が、従来技術、すなわち低性能のプラグ２４よりもさらにジャック・フレーム４６中に挿入されることがわかり、図１０および図１１は、これらの挿入の違いによる効果を示している。図１０では、完全に挿入されたプラグ２４が、標準ブレード６６によってばね接点またはワイヤ２２に当接し、ケーブル２７のワイヤ６７間の電気接続を完了し、かつ上部突起ブロック６９上の傾斜当接面６８から接点２２を離すことがわかる。下部突起ブロック７１は、図１０を見ればわかるように、ジャック・フレーム４６の床面から上向きに突出し、たとえばプリント配線基板７３上に列状のキャパシタンス・パッド７２を有する。「上部」および「下部」および「上向き」という語は、限定することを意図しないが、便宜性として示される図に順応する。キャパシタンス・パッド７２（その１つのみが図示されている）は、本発明のコネクタ４５の電気特性を変える手助けをする手段であるが、ＰＷＢ７３は、コネクタ４５に割り当てられた特別機能によって、他の異なる回路およびコンポーネントを有してもよいことを理解されたい。さらに、ＰＷＢ７３は、突起部７１の頂部面上の個々の回路素子によって置き換えられてもよいことを理解されたい。さらに、コネクタ４５の外部の素子に対する接続がなされるが、不明瞭さを回避するため、コネクタ４５内の回路からのリード線は図示しない。かかるリード線は、当業者の理解し得る範囲内であり、多数の形態または構成のいずれもとり得る。
【００２９】
図１１を見ればわかるように、図９に関して考察されたようなジャック・フレーム４６へのプラグ６１の比較的深い挿入により、ばねワイヤ２２が押し下げられて、キャパシタンス・パッド７２または下部突起部７１上のＰＷＢ７３と接触する。パッド７２すなわちＰＷＢ７３上の回路は、ばねワイヤ２２により接触されると、コネクタ４５の電気特性を変えて、たとえば高性能プラグを生成する。上記に指摘したように、コネクタ４５は、クロストークの低減に加えて、他の使用にも適用することができるという点において非常に多用途である。図１２は、本発明の第２の実施形態でのそのような適用の１つを示しており、傾斜面６８は、その上の回路素子すなわち素子７４を有している。素子７４は、キャパシタンス・パッド等の個々の回路素子を含んでもよく、あるいはその上にキャパシタンス・パッド、レジスタ、または回路を有するプリント配線基板を含んでもよい。図示のように、素子７４に当接するばねワイヤまたはコネクタを備えた、図１２のジャック・フレーム４６は、たとえば低性能ジャックとして機能し得る。低性能プラグ、すなわち従来技術のプラグがそこに挿入されると、ブレード６６が、回路素子７４と接触状態にある特別に設計されたばね導体７６に接触し、その接触は導通状態を確立するには十分であるが、素子７４と電気接触にあるばね導体７６を取り去るには十分ではない。したがって、ジャック・フレーム４６は、低性能ジャックとして機能する。しかしながら、本発明の高性能プラグ６１が、ジャック・フレーム４６に挿入されると、図１１に見られる作用が起こり、ジャック・フレーム４６が高性能ジャック・フレーム構成に切り替わり、それによって高性能コネクタを形成する。図１０ないし図１３もまた、本発明の原理を使用できる多用途性を示している。素子７３および７４は、可能性のある多数の回路構成のいずれも有することができ、単独にそれぞれ用いても、あるいは一緒に用いてもよい。すなわち、素子７３および７４の両方があってよく、または片方のみであってもよい。プラグ６１およびジャック・フレーム４６は、広範な電気特性を生成する自動切替装置として見なすことができる。
【００３０】
図１４および図１５は、代替的な切替構成を示しており、そこでは、ジャック・フレーム４６の突起部６９はボア７７を有し、ボア７７は、ヘッド端８１および８２と、図１４に示された位置でスイッチ作動プランジャー７９を維持するためのバイアスばね８３とを有するプランジャー７９のシャフト７８を含んでいる。回路素子８６、たとえばキャパシタンス・パッドを有する回路基板すなわちＰＷＢ８４を、適切な手段によってジャック・フレーム４６の後部に装着する。ばね接点部材８７は、図示のように、ヘッド８１と基板８４との間に延伸している。図１４に示されるように、低性能プラグ２４がジャック・フレーム４６に挿入されると、図１０に示されるのと同じようにして、ばね接点または導体２２を押し下げる。しかしながら、プラグ２４は、スイッチ・プランジャー７９のヘッド端８２と接触するほど十分に奧までジャック・ハウジング４６に挿入されず（図８および図１０を参照のこと）、スイッチは作動されないままである。その一方、本発明のプラグ６１がジャック・フレーム４６に挿入されると、ラッチ・アーム６１のノーズ部がプランジャー７９のヘッド端８２に当接して後部に押しやり、ばね８３を圧縮する。ヘッド端８１は、ばね接点８７に当接して回路素子８６と接触させる。接続リード線８８および８９は、接触部材８７および回路素子８６を備えるスイッチを外部の回路に接続することのできる手段を概略的に表すよう意図されている。図示していないが、先に指摘したように、ばね接点２２およびＰＷＢ７３を外部の回路にも接続できる。ばね８３のかわりに、ばね接点８７がヘッド端８１に当接するようにさせてバイアス力を供給することができる。したがって、ラッチ領域６２のノーズ部がヘッド端８２を押しつけると、ばね接点８７のバイアス力が抑えつけられ、プランジャー７９がばね接点８７を回路素子８６と接触するようにさせる。
【００３１】
上記に開示されたように、本発明のコネクタ４５は、その多用途性の結果として広範な可能な限りの用途を有する。基本的に、ジャック・フレーム４６に対するプラグ６１（またはプラグ２４）以外に可動部品は無く、図１４および図１５のスイッチ構成以外にばねワイヤ２２は無い。したがって、本発明のコネクタは、簡単であり経済的に製造される。
【００３２】
最後に、本発明の原理および範囲から実質的に逸脱することなく、好適な実施形態に多くの変更および改変を行うことができることは、当業者には明らかであろうことに留意されたい。かかるすべての変更および改変は、記載の本発明の範囲内のものとして本明細書に含まれよう意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術のコネクタ・アセンブリの分解斜視図である。
【図１ａ】図１のアセンブリのコネクタ・プラグの平面図である。
【図２】図１のアセンブリの従来技術のコネクタ・ジャックの分解斜視図である。
【図３】図２のジャック・フレームの正面図である。
【図４】（ａ）は、本発明のジャック・フレームの正面立面図であり、（ｂ）は、（ａ）のジャック・フレームの側面立面図である。
【図５】本発明のコネクタ・プラグの平面図である。
【図６】従来技術のコネクタ・アセンブリの線平面図である。
【図７】従来技術のジャック・フレームに嵌合した本発明のプラグの線平面図である。
【図８】本発明のジャック・フレームに嵌合した従来技術のコネクタ・プラグの線平面図である。
【図９】本発明のジャック・フレームに嵌合した本発明のコネクタ・プラグの線平面図である。
【図１０】本発明のジャック・フレームに嵌合した従来技術のプラグの部分断面の線立面図である。
【図１１】本発明のジャック・フレームに嵌合した本発明のプラグの部分断面の線立面図である。
【図１２】本発明のジャック・フレームの第２の実施形態の線立面図である。
【図１３】変形された、図１２のジャック・フレームの部分断面の線立面図である。
【図１４】本発明のジャック・フレームに従来技術のプラグが挿入された本発明のジャック・フレームの他の実施形態の部分断面の線立面図である。
【図１５】図１４のジャック・フレームに本発明のプラグが挿入された図１４のジャック・フレームの部分断面の線立面図である。
【図１】
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【図１ａ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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