(57)【要約】【課題】  「摩擦電気的に誘起されたコンポーネント間電荷」に影響され易いコンポーネントを有するケーブルと共に使用するためのコネクタ、およびそのコネクタを製造するための方法を提供する。【解決手段】  上記コネクタは、信号コンポーネントと、前記影響され易いコンポーネント全体にわたって、複数の摩擦電気的に誘起された電荷と実質的に平衡状態になるための補償抵抗性ネットワークと、前記コネクタを、前記信号コンポーネントに接続する前にアースに接続するためのアース接続コンポーネントとを含む。上記コネクタを製造する方法は、信号コンポーネントを提供するステップと、前記影響され易いコンポーネント全体にわたって、複数の摩擦電気的に誘起された電荷と実質的に平衡状態になるための補償抵抗性ネットワークを提供するステップと、前記コネクタを、前記信号コンポーネントに接続する前にアースに接続するためのアース接続コンポーネントを提供するステップとを含む。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
摩擦電気的に誘起されたコンポーネント間電荷に影響され易いコンポーネントを有するケーブルと共に使用するためのコネクタであって、
信号コンポーネントと、
前記影響され易いコンポーネント全体にわたって、複数の摩擦電気的に誘起された電荷と平衡状態になるための補償抵抗性ネットワークと、
前記コネクタを、前記信号コンポーネントに接続する前にアースに接続するためのアース接続コンポーネントと
を含む、コネクタ。
【請求項２】
前記補償抵抗性ネットワークが前記コネクタにおける離散的コンポーネントを構成する、請求項１に記載のコネクタ。
【請求項３】
前記離散的コンポーネントが印刷回路ボード（ＰＣＢ）上に設けられる、請求項２に記載のコネクタ。
【請求項４】
前記補償抵抗性ネットワークが、前記コネクタにおける統合コンポーネントを構成する、請求項１に記載のコネクタ。
【請求項５】
前記統合コンポーネントがＰＣＢ上に設けられる、請求項４に記載のコネクタ。
【請求項６】
前記補償抵抗性ネットワークが、前記コネクタにおけるヘッダとして使用される導電性材料を構成する、請求項１に記載のコネクタ。
【請求項７】
前記アース接続コンポーネントが前記信号コンポーネントよりも大きい長さのコンポーネントである、請求項１乃至６のいずれかに記載のコネクタ。
【請求項８】
ケーブルを含み、請求項１乃至７のいずれかに記載のコネクタを取り付けられたケーブル・アセンブリ。
【請求項９】
摩擦電気的に誘起されたコンポーネント間電荷に影響され易いコンポーネントを有するケーブルと共に使用するためのコネクタを製造するための方法であって、
信号コンポーネントを提供するためのステップと、
前記影響され易いコンポーネント全体にわたって、複数の摩擦電気的に誘起された電荷と実質的に平衡状態になるために補償抵抗性ネットワークを提供するステップと、
前記コネクタを、前記信号コンポーネントに接続する前にアースに接続するためのアース接続コンポーネントを提供するステップと
を含む、方法。
【請求項１０】
前記補償抵抗性ネットワークが１つまたは複数の前記コネクタにおける離散的コンポーネントを構成する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記離散的コンポーネントがＰＣＢ上に設けられる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記補償抵抗性ネットワークが、１つまたは複数の前記コネクタにおける統合コンポーネントを構成する、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記統合コンポーネントがＰＣＢ上に設けられる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記補償抵抗性ネットワークが、１つまたは複数の前記コネクタにおけるヘッダとして使用される導電性材料を構成する、請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
前記アース接続コンポーネントが前記信号コンポーネントよりも大きい長さのコンポーネントである、請求項９乃至１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
ケーブル・アセンブリを製造する方法であって、
ケーブルを提供するステップと、
請求項９乃至１５のいずれかに記載の方法によって作られたコネクタを提供するステップと
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケーブルおよびコネクタ・アセンブリに関し、特に、高周波伝送回線のために使用されるケーブルおよびコネクタ・アセンブリに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
摩擦電気効果は、或る材料が摩擦によって、即ち、他の材料で擦られることによって帯電されるという電気的現象である。電気的ケーブルに関して、ケーブルが手で扱われるときにそれが帯電すること、及びこれが導電体間のキャパシタンスによってかなり電荷の電位差（charge differential）を誘起させ得ることはよく知られている。現在のケーブルにおける漏電が小さいために、ケーブルが関連の装置にプラグ・インされるまで、電荷が導電体上に残っていることがある。その場合、十分な過渡的保護が施されてない場合、その高電圧がインターフェース電子機器に対して深刻な被害を生じることがある。この効果は、「ケーブル・スタティック（cablestatic）」とも呼ばれ、電気機器に対して大きな被害を生じ得る静電気の発生源をもたらすことによって全体的な問題を与える。現在の通信システムにおける統合電子機器の使用及びオペレーションの高速化は、回線に接続されるアクティブな装置のより小型な形状サイズがそれらの装置を過渡的被害に対して影響され易くしており、しかも高周波のオペレーションが保護ネットワークの組込みをより困難にするので、この問題を更に深刻にしている。
【０００３】
一般的な現在のデータ通信ケーブルは、白−青ワイヤ及び赤−緑ワイヤによって形成された２つの区別可能なペアを構成する４本のワイヤを含む。もう１つの周知のデータ搬送ケーブルは、例えば、マザーボードをハードディスク・ドライブに接続するために一般的に使用されるフラット・リボン・ケーブルである。そのようなケーブルにおける各ワイヤは、互いのワイヤに対する相互キャパシタンスを有し、ケーブル・シールドを低下させる。そのケーブルが他の材質のものを横切って動かされるとき、これらのキャパシタンスすべてがコンポーネント間の電荷電位差によって摩擦電気的に帯電される。これらのキャパシタンスに関連した漏洩が非常に小さいため、放電時間は十分に長くなり、従って、ケーブルの信号保持コンポーネントが装置にプラグ・インされるとき、かなりのコンポーネント間の電荷電位差が残っている。
【０００４】
従って、大きな差動電荷（differential charge）がセンシティブな装置に放電されるという上記の不利な可能性を緩和することが望ましい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記のような従来技術の問題を克服するために、「摩擦電気的に誘起されたコンポーネント間電荷」に影響され易いコンポーネントを有するケーブルと共に使用するためのコネクタ、およびそのコネクタを製造するための方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の形態では、上記コネクタが、信号コンポーネントと、前記影響され易いコンポーネント全体にわたって、複数の摩擦電気的に誘起された電荷と実質的に平衡状態になるための補償抵抗性ネットワークと、前記コネクタを、前記信号コンポーネントに接続する前にアースに接続するためのアース接続コンポーネントとを含む。
【０００７】
望ましくは、前記補償抵抗性ネットワークが前記コネクタにおける離散的コンポーネントを構成する。
【０００８】
望ましくは、前記離散的コンポーネントが印刷回路ボード（ＰＣＢ）上に設けられる。
【０００９】
望ましくは、前記補償抵抗性ネットワークが前記コネクタにおける統合コンポーネントを構成する。
【００１０】
望ましくは、前記統合コンポーネントがＰＣＢ上に設けられる。
【００１１】
望ましくは、前記補償抵抗性ネットワークが前記コネクタにおけるヘッダとして使用される導電性材料を構成する。
【００１２】
望ましくは、前記アース接続コンポーネントが前記信号コンポーネントよりも大きい長さのコンポーネントである。
【００１３】
望ましくは、ケーブルと、そのケーブルに取り付けられ、本発明の第１の形態によるコネクタとを含むケーブル・アセンブリが提供される。
【００１４】
本発明の第２の形態では、上記コネクタを製造する方法が、信号コンポーネントを提供するステップと、前記影響され易いコンポーネント全体にわたって、複数の摩擦電気的に誘起された電荷と実質的に平衡状態になるための補償抵抗性ネットワークを提供するステップと、前記コネクタを、前記信号コンポーネントに接続する前にアースに接続するためのアース接続コンポーネントを提供するステップとを含む。
【００１５】
望ましくは、前記補償抵抗性ネットワークが前記コネクタにおける離散的コンポーネントを構成する。
【００１６】
望ましくは、前記離散的コンポーネントがＰＣＢ上に設けられる。
【００１７】
望ましくは、前記補償抵抗性ネットワークが１つまたは複数の前記コネクタにおける統合コンポーネントを構成する。
【００１８】
望ましくは、前記統合コンポーネントがＰＣＢ上に設けられる。
【００１９】
望ましくは、前記補償抵抗性ネットワークが１つまたは複数の前記コネクタにおけるヘッダとして使用される導電性材料を含む。
【００２０】
望ましくは、アース接続コンポーネントが前記信号コンポーネントよりも大きい長さのコンポーネントである。
【００２１】
望ましくは、ケーブルを提供するステップと、本発明の前記第２の形態による方法によって作られたコネクタを提供するステップとを含む、ケーブル・アセンブリを製造するための方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の好適な実施例は、伝送回線の特性インピーダンスが一般に精々数百オームしかないという伝送回線の場合に対する「摩擦電気的に誘起されたコンポーネント間のキャパシタンス放電」の問題に対処するものである。この場合、特性インピーダンスよりもずっと高いインピーダンスを有する並列放電パスを導電体間キャパシタンスに導入することが可能である。従って、この放電ネットワークは回線のインピーダンスに関して無視し得る程度の影響しか与え得ない。
【００２３】
本発明の好適な実施例では、ケーブルの信号コンポーネントが装置に接続される前に、すべての誘起された電荷電位差が平衡状態になり得るようにケーブル・アセンブリ自体内に放電パスが設けられる。その場合、信号ピンの接続前に接続しているアース・コネクタによって、周知のように、電荷がアースに導通することが可能である。ケーブルの損失の増加がそれの全体的なパフォーマンスにとって有害となるであろうということもよく知られている。しかし、ケーブル／コネクタ・システムのパフォーマンスにわずかな影響しか与えないように、各コネクタにおいて各ケーブル・キャパシタンスに跨って接続する並列抵抗を配置することが可能であろう。更に、この抵抗は、一般にコネクタのピン相互間に絶縁性の支持体を提供する抵抗性コンポーネントをその材料に導入することによって低コストで都合よく具現化することが可能であろう。
【００２４】
そのようなケーブル内の１対の導電体間キャパシタンスを表す電気的表示が図１に示される。差動ペア（differential pair）であるワイヤ（１および２と記される）間のキャパシタンスがＣ１２によって表され、各ワイヤとシールド（Ｓによって示される）との間のキャパシタンスがＣ１ＳおよびＣ２Ｓによって表される。ケーブルが伝送回線として動作する場合、終端インピーダンスは、一般には３０乃至３００オームの範囲にあるケーブルの特性インピーダンスに近い大きさであろう。従って、終端インピーダンスに関しては無視し得る影響しか与えないが、如何なる摩擦電気的に誘起された電荷電位差に対しても放電パスを提供するような抵抗を、ケーブル・キャパシタンスと並列に設けることが可能である。これが図２に示される。例えば、この放電抵抗が終端インピーダンスの１０００倍である場合、それは一般に数百キロオームの値を有するであろう。
【００２５】
図３を参照すると、ケーブルの一端を形成し且つ本発明の好適な実施例に従ってコネクタ・アセンブリを形成するコネクタ３００と共にケーブル３０２が概略的に示される。コネクタ３００には、補償抵抗性ネットワーク３０４が設けられる。補償抵抗性ネットワーク３０４は、コンポーネント全体にわたって、摩擦電気的に誘起された電荷と実質的に平衡状態にする。アース接続コンポーネント３０６および信号コンポーネント３０８も示される。アース接続コンポーネント３０６は、信号コンポーネント３０８の接続前にコネクタ３００をアースに接続するように選択される。明らかに、これは、例えば、アース接続コンポーネント３０６を信号コンポーネント３０８よりも長くすることによって簡単に行うことが可能である。
【００２６】
コネクタ内の放電コンポーネントを使用することによって、放電抵抗性ネットワークを形成することも可能である。しかし、より低いコスト及びより便利な方法は、個々のピンを内蔵するコネクタの部分を導電性にすることであろう。例えば、本願において使用される代表的なコネクタを表す一般的なＤＢ９コネクタでは、信号ピンを機械的に支持及び隔離するために、ヘッダとして知られているプラスチック・モールディングが使用される。例えば、モールディング材料に導電性の粒子を添加することによってそのようなプラスチック材料の導電率を高めることが可能である。この方法で、ヘッダは、信号ピン及びシールド接続線間に存在するそのような適当な放電抵抗パスを十分に抵抗性のあるものにすることが可能である。ヘッダの幾何学的な形状は、種々の放電抵抗パスの比率に関して抑制を設けるであろうが、上述したように、この適用は、これらの抵抗値における大きな許容度を受容するであろう。
【００２７】
当業者にはよく知られているもう１つの代表的なコネクタは、ピン支持体及び絶縁体の上に一列の接点が装着されるＨＳＳＤＣコネクタである。前述のように、このピン支持体は、適当なレベルの導電率を有する材料からモールディングを作ることによって、抵抗性のものにすることが可能である。それとは別に、或るコネクタは内部印刷回路ボード（ＰＣＢ）を内蔵することが可能である。離散的コンポーネントまたは統合コンポーネントから適切な放電ネットワークをこのＰＣＢ上に設けることも可能であろう。従って、そのような解決方法は、コネクタ・ヘッダにおける導電材料の使用を更に高価なものにするであろうが、より高精度のものにもしそうである。
【００２８】
本発明の好適な実施例を説明したが、依然として本発明の範囲内にある多くの修正点が存在し得ることは当業者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】ケーブルにおける単一の差動ペアに対する導電体間キャパシタンスを示す概略図である。
【図２】本発明の１つの可能な実施例に従って、ケーブル・コネクタにおける放電抵抗の挿入を示す概略図である。
【図３】本発明の好適な実施例に従って、コネクタに接続されたケーブルを概略的に示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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