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Jun 09, 2024

パンチング・イット・ダウン: 圧接コネクタ

青春時代を過ごした頃、私は地元の病院で臨床ローテーションをしていたことに気づきました。 学生仲間と私は病院の序列で最下位であり、大部分の仕事をしていました。

青春時代を過ごした頃、私は地元の病院で臨床ローテーションをしていたことに気づきました。 学生仲間と私は病院の序列で最下位であり、その部門での仕事の大部分をこなし、その特権にお金を払っていたのです。 そのため、私たちのロッカー設備はやや標準以下で、「COMMS」と書かれたドアの後ろのクローゼットの隅にありました。

部屋には壊れた椅子とコートをかけるためのフックがいくつか壁にあり、（私にとって）興味深い配電盤もありました。 そこにはピンが突き出た一連の長方形のブロックがありました。 各ブロックには太いケーブルがあり、細くてカラフルなワイヤーが何対も扇状に広がって左側にきちんと接続されており、右側には青と白のワイヤーでできたネズミの巣がありました。 私たちはボードに触れないように言われました。 それでも触ってしまいました。

後になって、これらが部門の電話システム用の Type 66 パンチダウン ブロックであることを知り、ハッキング生活の中でかなりの数のブロックを使用することになりました。 パンチダウン コネクタは、何十年もの間、民間および公共の通信会社の物理プラントの定番であり、圧接接続 (IDC) と呼ばれる電気接続のクラスに属しています。 私たちは最近、圧着接続がどのように機能するのか、そしてはんだ接合部の内部で何が起こっているのかを調べてきました。 IDC の仕組みについて少し説明して話を締めくくりたいと思いました。

圧着接続は、はんだ付け接続という労働集約的な手順を排除して組み立ての効率を高める電気電子業界の試みであったため、圧着に比べて時間を節約するために絶縁変位も開発されました。 圧着接続は手はんだ付け接続に比べて効率的ですが、ほとんどの場合、圧着には依然としてかなりの手作業が必要です。 また、自動圧着を保証するほど組み立てプロセスが複雑な場合でも、圧着を完了するには複数のステップが必要です。つまり、絶縁体を剥がし、ワイヤを圧着コネクタに挿入し、圧着圧力をおそらく複数回加える必要があります。 IDC はワイヤの準備手順を排除し、少ない工具交換でより高速な接続を実現し、導体の一括結線に非常に適しています。

IDC に関する最初の米国特許は、1961 年にミネソタ鉱業製造公社に勤める 2 人の発明者に発行されました。3M は今でも IDC コネクタに力を入れています。 車にラジオやリモートスターターを取り付けたことがある人の中には、車の配線にタップを接続するためのスコッチロック コネクタに精通している人はほとんどいないでしょう。 オリジナルの特許のイラストは、現在でも使用されているスコッチロックと驚くほどの類似性を示しており、すべての IDC の背後にある基本的な考え方を明らかにしています。 スロット付きの金属ブレードが IDC の中心部を形成し、スロットのサイズは接続するワイヤの直径のすぐ下にあります。

絶縁されたワイヤがスロットに配置され、適切な量の下向きの圧力が加えられると、スロットがプラスチック絶縁体に食い込んで脇に移動し、内部の導体が露出します。 終端圧力が増加すると、ワイヤがスロットの側面に接触し、変形し始めます。 圧着接続内のワイヤのより線が流れて伸び始めるのと同じように、スロット内のワイヤも金属接点に効果的に冷間圧接され、気密接続が形成されます。 また、圧着接続の場合と同様に、圧力の増加によって生じる変形は、きれいな接続を妨げる表面の酸化を緩めて除去するように作用します。

もちろん、これは一般化されたケースです。 各 IDC の詳細は、依頼される業務に応じて異なります。 一部のコンタクト スロットはテーパー状になっており、一部は真っ直ぐです。 ある用途ではスロット内の鋭利な刃が必要になる場合がありますが、他の用途では鈍い刃の方が効果的です。 一部のスロットにはバネが組み込まれていますが、他のスロットにはバネが組み込まれていません。 また、これらのコネクタを終端するために使用される方法も大きく異なります。 ダッシュボードの下にある単純なスコッチロックにはペンチだけが必要ですが、ATA コネクタのリボン ケーブルを一括結線するための工具は、長いコンタクトのセット全体に力を均等に分散できる、より複雑なプレス機になります。