(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも差動対の信号線と該信号線に連関された接地を含むケーブルに終端された相手方コネクタと回路基板間を接続するコネクタであって、
電気的に絶縁性材料で形成されたハウジングと、
該ハウジング内に配置された三つの導電性端子と
を有し、
該三つの導電性端子が、
一つの接地端子（１５０）と、
該接地端子（１５０）の連関された二つの差動信号端子（１４０、１４１）と
を含んでおり、
前記接地端子（１５０）及び前記二つの差動信号端子（１４０、１４１）のそれぞれは、
前記相手方コネクタの対応する相手方端子に接合する接点部（１４３、１５３）と、
前記導電性端子を前記回路基板の連関する回路に終端する実装部（１４２、１５２）と、
前記接点部と前記実装部との間を相互連結する遷移部（１４４、１５４）と
を含み、
前記接地端子（１５０）及び前記二つの差動信号端子（１４０、１４１）の接点部（１４３、１５３）は、前記ハウジング内に進入し、少なくともその一部がそれによって支持されており、
前記接地端子（１５０）は、前記実装部（１４２、１５２）及び前記遷移部（１４４、１５４）の一部に沿って前記二つの差動信号端子（１４０、１４１）間に延び、
前記接地端子（１５０）の接点部（１５３）と前記二つの差動信号端子（１４０、１４１）の接点部（１４３）とが、前記ハウジング内において離間しており、該ハウジング内において三角形状の姿勢で延びており、
前記二つの差動信号端子及び接地端子（１４０、１４１、１５０）の遷移部（１４４’、１５４’）が存在する平面では、前記接地端子（１５０’）と前記差動信号端子（１４０’、１４１’）との間の間隔が小さく、
前記二つの差動信号端子及び接地端子（１４０、１４１、１５０）の各々の前記遷移部（１４４、１５４）は、各々の前記接点部（１４３、１５３）の平面とは異なる交差する他の平面に配列していることを特徴とするコネクタ。
【請求項２】
前記二つの差動信号端子及び接地端子（１４０、１４１、１５０）の各々の前記遷移部（１４４、１５４）は、前記他の平面としての前記相手方コネクタの挿抜方向に略垂直な平面に沿って配列している請求項１に記載のコネクタ。
【請求項３】
前記二つの差動信号端子及び接地端子（１４０、１４１、１５０）の接点部（１４３、１５３）は、それら各々の前記遷移部（１４４、１５４）の平面とは異なる交差する他の平面に配列している請求項１に記載のコネクタ。
【請求項４】
前記二つの差動信号端子（１４０、１４１）の接点部（１４３）は、各々の前記遷移部（１４４）の平面とは異なった平面にあり、前記接地端子（１５０）の接点部（１５３）は、前記遷移部（１５４）の平面とは異なった平面にある請求項１に記載のコネクタ。
【請求項５】
前記二つの差動信号端子及び接地端子（１４０、１４１、１５０）の各々の前記実装部（１４２、１５２）は、それら各々の前記接点部（１４３、１５３）の平面と略平行な平面にある請求項１に記載のコネクタ。
【請求項６】
前記接地端子（１５０）は、前記コネクタの電気的特性を調整し、前記相手方コネクタから延びるケーブルのインピーダンスにより近付けるために、前記二つの差動信号端子（１４０、１４１）と連関して設けられている請求項１に記載のコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にコネクタのための終端に関し、より詳細には信号ケーブルとの接続に使用されるコネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの電子装置は、関連装置間又はコンピュータの周辺装置と回路基板との間で信号を伝送するのに伝送ラインに依存している。これらの伝送ラインは、高速データ伝送が可能な信号ケーブルを含んでいる。
【０００３】
これらの信号ケーブルは、ツイストペアとして知られている、電線をケーブルの長手方向に沿って撚り合わせたものを一対以上使用しており、各ツイストペアは関連する接地シールドによって取り囲まれている。これらのツイストペアは、通常、相補的な信号電圧を受け取る。即ち、ペアの一方の電線は＋１．０ボルトの信号を受け取り、ペアの他方の電線は−１．０ボルトの信号を受け取る。従って、これらの電線は、それらが運ぶ異なる信号を表わす言葉である「差動」ペアと呼ばれる。信号ケーブルは、経路沿いに電子装置まで延ばされるとき、電界を放出する他の電子装置の側方又は近傍を通るであろう。これらの他の装置は、前述の信号ケーブル等の伝送ラインに対して電磁干渉を引き起こす可能性を有する。しかしながら、このツイストペア構造は、誘導電界を最小限に抑えるか又は減少させ、それにより電磁干渉を除去する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第４７９０７６５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
係る伝送ライン、即ちケーブルから関連する電子装置の回路までの間で電気的性能を損なうことなく維持するために、回路から回路まで伝送ライン全体に亘って略一定のインピーダンスを得ること、又は伝送ラインのインピーダンスに大きな不連続性を生じることを避けることが望ましい。良く知られているように、コネクタ嵌合面でのコネクタのインピーダンスを制御することは困難である。何故なら、従来のコネクタのインピーダンスは、通常、コネクタを通して、又、嵌合する二つのコネクタ構成要素の境界面を横切って低下するためである。ケーブル等の電気的伝送ラインでは、信号導体と接地シールドの特定の構造、即ち物理的配置を維持することで、伝送ライン全体に亘って所望のインピーダンスを比較的容易に維持できるが、通常、ケーブルがコネクタに接続される領域ではインピーダンスの低下が起こる。従って、コネクタ及びコネクタのケーブルへの接続部の全体に亘って所望のインピーダンスを維持することが望ましい。
【０００６】
典型的な信号ケーブルの終端処理には、電線ペアの撚りを戻すこと及び電線ペアを取り囲んでいる編みシールド線をほぐすことが含まれる。これらの線は手作業でほぐすため、電気的性能が変わり易い。この電気的性能の変化は接地シールド線をほぐし、その後、通常、シールド線を撚って単一のリード線にし、続いて撚られたリード線の先端をコネクタ端子に溶接又ははんだ付けすることによって生じる。このほぐしと撚りにより、信号導体や接地シールドがケーブル内での元の状態から動く場合が多い。この配置の変更により、接地線と信号線は元の状態から接地線と信号線が分離した状態になり、ケーブルとコネクタとの間の接合点でインピーダンスが増加する結果となる。更に、上記の撚りは終端領域に機械的変化をもたらす。即ち、ケーブルは複数の差動ペアを含んでいるが、ほぐされたシールド線の長さはペア毎に変化する。この長さの変化と配置の変更は、終端領域でのシステムの物理特性を変え、その領域でのシステムのインピーダンスに望ましくない変化（通常、増大）が生じる。
【０００７】
更に、コネクタの信号及び接地終端の先端は、信号及び接地端子の構造又は空間的な面での制御を考慮することなく、コネクタ取付面に存在する利用しやすい空間に配置するのが普通である。信号線と接地シールドが、ケーブルの端部から引き離されると、ケーブルの構造を維持できなくなる。従って、ケーブルとケーブルコネクタとの間の終端領域においてこの構造を維持することにより、ケーブル終端によって起こる大幅なインピーダンスの増大を減少させることが望ましい。
【０００８】
１９８８年１２月１３日に発行された米国特許第４，７９０，７６５号には、ケーブルの電線とその接地シールドをコネクタのハウジングに直接取り付けるようにしたコネクタシャント構造が記載されている。しかし、このコネクタ構造ではケーブル内での信号線の配置がコネクタの終端領域において取り除かれ、そのためコネクタの形態（geometry）に混乱を招く。
【０００９】
従って、本発明は、高レベルの性能を提供し且つ終端領域においてケーブルの電気的特性を維持する、ケーブルとコネクタとの間に改善された接続を提供するための終端構造に関する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の全般的な目的は、伝送ラインのインピーダンスへの適合をより良好に行うためにケーブル終端でのインピーダンスの不連続性を最小にした、高速データ転送の接続部で使用するための改良された終端構造を提供することである。
【００１１】
本発明の別の目的は、信号ケーブルに関連して使用される終端組立体を提供することである。この終端組立体はケーブルのツイトスペア線と接地シールドとコネクタとの間の接続を提供するものであるが、その構造により電気的性能が改善されており、作業者の組み付けに起因する大きなインピーダンスの不連続性を無くすことができる。
【００１２】
本発明の更なる目的は、少なくとも一対の差動信号線と関連する接地とを備えた伝送ラインと、相手側の信号・接地端子に接触するための少なくとも２個の信号端子とこれに隣接して配置された１個の接地端子とを備えたコネクタとの間で高性能の終端を実現するための改善された終端構造を提供することである。
【００１３】
本発明の更なる目的は、接地端子の寸法、及び関連する２本の信号線に対する位置を変更することによりコネクタのインピーダンスを「調整」し、コネクタ全体を通して予め選択されたインピーダンスが得られるようにしたコネクタを提供することである。
【００１４】
本発明の別の目的は、ＩＥＥＥ１３９４型等のケーブルを電子装置の回路基板に接続するためのコネクタを提供するものである。このコネクタは、ケーブル内における数と同数の多数の分離した差動信号線を有し、前記コネクタの接地端子は、コネクタでのインピーダンスの低下を最小にできる寸法とコネクタの信号端子に対する位置を有するように構成されている。
【００１５】
本発明の更なる目的は、単一のケーブルのための簡単な終端方法を提供する終端組立体を提供することである。この終端組立体では、終端でのインピーダンスを制御するとともにケーブルの接地シールドのための受け部（nest）を提供できるように接地端子部の寸法が決められており、コネクタの接地端子部は信号端子部よりも後方に位置しており、ケーブルの選択的剥がしを伴うケーブル終端処理を容易にし、電線の端部に対して行う準備作業を最低限にできる。
【００１６】
本発明の更に別の目的は、ケーブルコネクタのための終端構造を提供することである。このコネクタは、少なくとも２個が信号端子で１個が接地端子である複数の端子を備え、各端子は接触部と終端部を両端に備え、終端部は中空の湾曲したカップ部を備え、信号端子終端部のカップ部は接地端子終端部のカップ部によって取り囲まれ、接地端子終端部のカップ部は、ケーブルのシールドを好ましい向きに向け、ケーブルの信号導体を信号終端のカップ部に置くように機能する。
【００１７】
本発明の更に別の目的は、特にケーブルへの終端に適した独特の終端構造を備えたコネクタを提供することである。この終端構造は、ケーブルの導体と接地シールドがケーブルコネクタに入るときの機械的な配置を維持し、信号線及び接地線をケーブルでの位置と同じ位置に維持する。
【００１８】
本発明の更に別の目的は、ケーブルに接続するためのコネクタを提供することである。このケーブルコネクタでは、接地端子が関連する２個の信号端子から離間した状態でハウジング内において位置決めされており、この２個の信号端子の対応する本体部よりも大きな本体部を備えている。
【００１９】
本発明の更に別の目的は、ケーブルの全長に亘って延びる差動信号線ペアに用いるケーブルコネクタを提供することであり、このケーブルコネクタは、コネクタ及びその終端領域の全体に亘って三角形状に配置される接地端子と２個の信号端子とを備えている。
【００２０】
上記の目的を達成するために、一つの実施形態によって例示される本発明の一つの主要な様相では、回路基板のための第１のコネクタが設けられ、このコネクタは、独特なトリプレットのパターンで３個の導電端子を備えたハウジングを有し、端子の内の２個が差動信号を伝達し、残りの端子が接地端子となる。前記第１のコネクタと嵌まり合うケーブル用の第２のコネクタが提供され、この第２のコネクタも、ケーブルの信号線と接地線に接続されるトリプレットパターンの導電端子を備えている。
【００２１】
コネクタ内におけるこれら３個の端子の配置により、ケーブルコネクタの端子と係合する点から回路基板への取り付け点まで、第１コネクタ全体に亘ってインピーダンスをより効果的制御できる。このようにして、各トリプレットは、横に並ぶように互いに位置決めされ所定の距離だけ相互に離間された一対の信号端子を含む。接地端子の接触部は、信号端子の接触部とは異なる平面に沿って延在しており、接地端子の残りの部分は、信号端子の間で信号端子と同じ平面に沿って延在している。
【００２２】
この接地端子の接触部の幅とその信号端子からの間隔は、コネクタのインピーダンスに影響する３個の端子の電気的特性（静電容量等）が所望の値となるように選択される。通常、接地端子の幅は端子の接触嵌合領域で増加し、また端子の接触領域と終端領域との間の遷移領域において増加する。この構造により、差動信号端子の嵌合位置又はピッチを変更することなく、コネクタ内で生じるインピーダンスの不連続性を低減できる可能性がより高くなる。従って、本発明の本様相は、ケーブルや他の回路において見出される差動信号ペアと関連する接地線の配置のために「調整可能」な端子配置を提供するものとして特徴付けることができる。
【００２３】
本発明の別の主要な様相では、２以上の調整可能なトリプレットがコネクタハウジング内に設けられ、コネクタハウジング等の誘電材料の延長部、エアギャップ、或いはこれらの両方によって分離されている。係るコネクタの高速性能を最大にするために、信号及び接地端子の全てが、関連する本体部から片持ち状に延びた類似の平坦な接触部を備えているのが好ましく、これにより接地端子の接触部のそれらの関連する信号端子に対しての寸方を選択的に決定でき、コネクタシステム内で最適な所望のインピーダンスを得るための端子の調整が容易となる。本発明のコネクタにおいてそのような３個の端子を二組利用する場合、信号端子との干渉を避けるために、コネクタの電源端子は二組の３端子の間で接地端子と同じ高さに置かれる。
【００２４】
本発明の別の主要な様相では、接地端子と２個の差動信号端子との間の容量結合を増加させる別の表面領域を提供するためにケーブルコネクタを貫通する接地端子の幅を変化させている。この幅の変化は、端子の接触部と終端部との間に設けられた端子本体部で起こる。信号及び接地端子の幅と表面積は接触領域では同一である。何故なら、基板コネクタと接触した時、ケーブルコネクタの端子は基板コネクタの接地端子の接触領域の異なる幅及び表面積を利用するからである。従って、類似の寸法関係と間隔、好ましくは３個の端子の三角形状配置を維持するためにケーブルコネクタの接地端子本体部は、その関連する信号端子本体部に対して変化されている。
【００２５】
本発明の別の主要な様相では、本発明の他の実施形態に示されるように、ケーブルコネクタの接地端子終端部が三角形状に配置されており、ケーブルコネクタ内に収容された端子本体部におけるこれら３個の端子の間の空間的関係を維持する。この実施形態の好適な実施例では、全ての端子の終端部が湾曲され、ケーブルの電線を受ける中空の「受け部（nest）」を形成する。
【００２６】
ケーブルのシールドの寸法が内部の電線の寸法より大きいため、接地終端受け部は信号終端受け部よりも大きい。この受け部は、ケーブル内における信号線とシールドとの間の配置関係を維持できるように位置決めされているのが好ましい。この受け部は、終端処理における信号導体とシールドの正確な位置決めを確保するために半円状であることが好ましい。従って、接地端子の終端受け部は、ケーブルの接地シールドを受けると共に接触し、また２本の信号導体をケーブル内における配置と同様に向けるように位置決めされており、それらをケーブルコネクタの信号端子に接続することが容易になる。
【００２７】
接地シールド終端受け部は半円の範囲に沿って延びている。この範囲を連続させるように仮想線を引いた場合、それは信号終端受け部を包含しかつ包囲する。これらの端子は主にコネクタハウジングの長手方向に沿って略水平に外方に延びているが、終端部の受け部は、端子から外方かつ上方に延びる延長部を含んでいてもよい。これらの延長部、及び終端部の中心線は、２個の信号端子の上側に位置しこれらから離間された接地端子に対して上記の三角形の関係で配置されている。本発明の上記及びその他の目的、特徴及び利点は、下記の詳細な記載を検討することによって容易に分かるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１Ａ】電子装置の回路基板上に置かれた本発明に係るケーブルコネクタ組立体の立面図であり、本発明が有用である「内部」環境を示す。
【図１Ｂ】電子装置の回路基板上に置かれ装置の外側に延在している本発明に係るケーブルコネクタ組立体の立面図であり、本発明が有用である「外部」環境を示す。
【図２】プリント回路基板上に取付け、電子装置の内側又は外側いずれかに向けて開口させるのに適した、本発明の原理に従って構成されたソケット接続の形態のケーブルコネクタの分解図である。
【図３】図２のコネクタのソケットコネクタ及び内部シールドの斜視図である。
【図４】図２のソケットコネクタと係合するためのプラグコネクタを接続したケーブルの斜視図である。
【図４Ａ】図４のプラグ型コネクタの拡大端面図であり、端子構造及びその位置をより良く示すためにコネクタカバーの一部が切り欠かれている。
【図５Ａ】「トリプレット」に配置され図２のコネクタで使用される３個の端子のグループの拡大詳細図であり、二つの信号端子と一つの接地端子の相対的寸法と位置を示している。
【図５Ｂ】図２のコネクタで使用される別の型の端子トリプレットの拡大詳細図である。
【図６】図３の６−６線に沿って見た端面図であるが、図３のレセプタクルコネクタの内部絶縁体のみを示している。
【図７】図３の７−７線に沿う断面図であり、レセプタクルコネクタ本体及び分離した２列の端子を示している。
【図８Ａ】図２〜図３及び図６〜図７のレセプタクルコネクタで利用される接地端子の斜視図である。
【図８Ｂ】図２〜図３及び図６〜図７のレセプタクルコネクタで利用される信号端子の斜視図である。
【図９Ａ】図２〜図３及び図６〜図７のコネクタの略端面図であり、種々の端子の相対的配置を示すとともに二つのステータス情報端子の使用を示している。
【図９Ｂ】図１２〜図１４及び図１７のコネクタの略端面図であり、端子の配置及び識別を示すとともに一つのステータス情報端子の使用を示している。
【図９Ｃ】二個コネクタ、即ちプラグ及びレセプタクルコネクタの断面図であり、互いに予備的に係合させた状態を示す。
【図１０Ａ】図４及び図１２〜図１４に示す本発明のプラグ形コネクタで使用される接地端子の斜視図である。
【図１０Ｂ】図４及び図１２〜図１４に示す本発明のプラグ形コネクタで使用される信号端子の斜視図である。
【図１１】高速ケーブル接続で生じる典型的なインピーダンス不連続性、及び本発明のコネクタにおける不連続性の減少を示す線図である。
【図１２】本発明の原理に従った複数のトリプレット端子配置を含むマルチソケット形コネクタの斜視図である。
【図１３】ケーブルと基板コネクタとの間のコネクタ境界領域の略図である。
【図１４】ケーブルコネクタの一実施形態の後部終端面を底部から見た斜視図であり、本発明の原理に従って構成された終端構造を示している。
【図１５】図１４のコネクタで使用される三個一組の端子の斜視図である。
【図１６】図１４のコネクタの端子の終端部内の所定の位置にある被覆を取り去った端部を備えたケーブルの平面図であり、ケーブルの信号線と接地シールドの相対的位置を示している。
【図１７】図１６の終端組立体の側面図である。
【図１８】図１６の終端組立体の１８−１８線に沿う断面図である。
【図１９Ａ】図１８と同様の断面図であるが、コネクタ端子の信号終端部と接地終端部との一つの位置関係を模式的に示している。
【図１９Ｂ】図１９Ａと同じ図であるが、コネクタ端子の信号終端部と接地終端部との別の位置関係を模式的に示している。
【図２０Ａ】終端組立体を貫通して見た断面図であり、信号及び接地端子の終端部間の三角形状関係の一様相を模式的に示している。
【図２０Ｂ】図２０Ａと同様の断面図であるが、信号及び接地端子の終端部間の三角形状関係の別の様相を示している。
【図２１】本発明の原理に従って構成された２チャネルケーブル用の終端組立体の別の実施形態の平面図である。
【図２２Ａ】終端組立体を貫通して見た断面図であり、信号及び接地端子の終端部間の三角形状関係の別の様相を模式的に示している。
【図２２Ｂ】図２２Ａと同様の断面図であるが、信号及び接地端子の終端部間の形成される三角形が不等辺三角形である三角形状関係の別の様相を模式的に示している。
【図２２Ｃ】図２２Ａと同様の断面図であるが、信号及び接地端子の終端部間の形成される三角形が鈍角三角形である三角形状関係の別の様相を模式的に示している。
【図２３】本発明の原理に従って構成されたケーブルコネクタの端子組立体の斜視図であり、その端子が内部支持構造体の所定の位置に示されている。
【図２４】図２３の端子構造の斜視図であるが、その下側から見た図である。
【図２５】ケーブルコネクタを貫通して見た長手方向断面図であり、ケーブルコネクタハウジング内の所定の位置にある図２３及び図２４の信号及び接地端子を模式的に示している。
【図２６】本発明のコネクタに使用するのに適している端子の別の組の平面図であり、それらの相対的な寸法及び長さを示している。
【図２７】本発明のケーブルコネクタで使用される接地端子の平面図であり、信号端子が仮想線でその上に重ね合わせてある。
【図２８Ａ】図２５のＡ−Ａ線〜Ｅ−Ｅ線に沿って見た、図２５のケーブルコネクタの接地及び信号端子の略図である。
【図２８Ｂ】図２５のＡ−Ａ線〜Ｅ−Ｅ線に沿って見た、図２５のケーブルコネクタの接地及び信号端子の略図である。
【図２８Ｃ】図２５のＡ−Ａ線〜Ｅ−Ｅ線に沿って見た、図２５のケーブルコネクタの接地及び信号端子の略図である。
【図２８Ｄ】図２５のＡ−Ａ線〜Ｅ−Ｅ線に沿って見た、図２５のケーブルコネクタの接地及び信号端子の略図である。
【図２８Ｅ】図２５のＡ−Ａ線〜Ｅ−Ｅ線に沿って見た、図２５のケーブルコネクタの接地及び信号端子の略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明は、特に入出力アプリケーションやその他のアプリケーションにおいて利用される高速ケーブルの性能を高めるのに特に有用な改良されたコネクタに関する。より詳細には、本発明は、コネクタの終端領域が機械的かつ電気的に均一になるような手段を講じることによってコネクタ単体での性能、及び相手側コネクタと組み合わせた場合における性能を向上させることを意図している。
【００３０】
ビデオカメラ即ちキャムコーダ等の電子装置に接続される多くの周辺装置は様々な周波数でデジタル信号を伝送する。コンピュータに接続されるその他の装置（例えばコンピュータ内のＣＰＵ部分に接続される装置）はデータ伝送のために高速で動作する。高速ケーブルは、これらの周辺装置とＣＰＵとを接続するのに使われる。また、アプリケーションによっては、２個以上のＣＰＵ同士を接続するのに使われることもある。特定のケーブルは高速信号を伝搬するのに充分な構成とすることができる。そのようなケーブルとしては、ツイストペア線あるいは独立したペア線の形態の信号線の差動ペアを含むであろう。
【００３１】
高速データ伝送において考慮すべき点の一つに信号劣化が挙げられる。これには、ケーブルやコネクタのインピーダンスの影響を受けるクロストーク及び信号反射が関与している。ケーブル内におけるクロストーク及び信号反射は、被覆（シールド）を設けることや信号線の差動ペアを使うことで容易に制御できるが、コネクタ内におけるクロストーク及び信号反射の制御は、コネクタ内で使用されている材料の種類が多岐にわたること等によってさらに困難になっている。高速アプリケーションに用いられるコネクタの物理的な寸法によって、特定の電気的性能を得るためにコネクタや端子の構造を変更できる範囲が限定される。
【００３２】
伝送路におけるインピーダンスの不整合は信号の損失や消失等を引き起こすことが多い信号反射の原因となる。従って、伝送される信号の完全性を維持するためには信号路全体に亘ってインピーダンスを一定に保つことが求められる。コネクタはケーブルの終端となり、装置のプリント回路基板上の回路へ伝送信号を伝搬する手段を提供するものであるが、かかるコネクタにおいては、通常、インピーダンスの制御があまり上手く行われておらず、ケーブルのインピーダンスからコネクタのインピーダンスに大幅に変化してしまう。コネクタとケーブルとの間におけるインピーダンス不整合は伝送エラーや帯域が制限される等の結果をもたらす。
【００３３】
図１１は信号ケーブルに使用される従来のプラグ・レセプタクルコネクタ組立体で発生するインピーダンスの不連続性を示す。信号ケーブルでのインピーダンスは、図１１の右側に５１で示すように一定の値即ち基準値に接近している。この基準値からの偏移を、太実線５０に示す。ケーブルのインピーダンスは、図１１の左側でかつ「プリント回路基板終端」を示す軸の左側に示されている回路基板５２のインピーダンスに略一致している。縦軸「Ｍ」はソケット即ちレセプタクルコネクタとプリント回路基板との間にある終端点を表す。また、縦軸「Ｎ」は２個の嵌め合いコネクタ、即ちプラグコネクタとソケットコネクタとの間の境界面を表す。縦軸「Ｐ」はプラグコネクタがケーブルで終端している点を表す。
【００３４】
図１１の曲線５０は従来のコネクタについての代表的なインピーダンスの「不連続性」を示し、ピークと谷が３個発生しており、図示のようにこれらピークあるいは谷は基線からの距離（または値）Ｈ1 、Ｈ2 、Ｈ3 を有している。これらの距離は、水平「距離」軸と交差する縦軸の基点を零（０）オームとしてオームの単位で測定される。これらの従来のコネクタ組立体においては、Ｈ1 で示される高インピーダンスは通常約１５０オームに達する。また、Ｈ2 で示される低インピーダンスは通常約６０オームまで減少する。このＨ1 とＨ2 間の約９０オームにわたる不連続性は、プリント回路基板やケーブルに対してのコネクタの電気的性能に影響を与える。
【００３５】
本発明は、入出力アプリケーションに特に有用な改良された構造を有するコネクタとコネクタ終端構造に関する。構造を改良することにより、コネクタが接続されるケーブルを模倣してコネクタのインピーダンスを設定できるようにし、これにより上記不連続性を減少させるようにした。本発明のコネクタでは、設計によって「調整」が実施され、これによってコネクタの電気的な性能を改善できる。
（インピーダンス調整性）
図１を参照すると、本発明が著しく有用となる「内部」環境の例が描かれている。この環境では、本発明のコネクタは、コンピュータ１０１等の電子装置の外壁１０８の内側に配置されている。従って、「内部」と呼ぶ。また、本発明のコネクタは、図１Ｂに示すように、「外部」のアプリケーションにも使用できる。この「外部」のアプリケーションでは、一方のコネクタ１１０が回路基板１０３に取付られているが、その一部が装置１０１の外壁１０８を貫通するように延び、その結果、使用者は装置１０１の外側からコネクタ１１０にアクセスできる。コネクタ組立体１００は、一対の第一及び第二の相互係合するコネクタを含み、本明細書では、これらのコネクタをレセプタクル（又はソケット）コネクタ１１０及びプラグコネクタ１０４として記載する。これら二つのコネクタの内の一方のコネクタ１１０は、装置１０１のプリント回路基板１０３に取付られており、他方のコネクタ１０４は、通常、周辺装置に延びたケーブル１０５に接続されている。
【００３６】
図２は、本発明の原理に従って組立てられたレセプタクル、即ちソケットコネクタ１１０の分解図である。コネクタ１１０は、誘電体材料から形成された絶縁コネクタハウジング１１２を含んでいる。図示の実施形態では、ハウジング１１２は、その本体部１１６から延出している二つのリーフ部１１４ａ、１１４ｂを有する。これらのハウジングリーフ部は、図示のように複数の導電端子１１９を支持する。これに関し、下方リーフ部１１４ａには、導電端子１１９の選択されたものを収容する一連の溝、即ちスロット１１８が形成されている。上方リーフ部１１４ｂは、コネクタ１１０の残りの端子１１９を収容する同様の溝１２０（図６）を有する。
【００３７】
コネクタハウジング１１２及び関連する端子１１９に対して全体的なシールドを提供するために、コネクタは、本体部１１６の上方及び下方リーフ部１１４ａ、１１４ｂを取り囲む本体部１２４を有する薄板状の金属から形成された第一のシェル、即ちシールド１２３を含む。また、この第一のシールド１２３は、プリント回路基板１０３の表面に取付るための脚部１２５を含み、この脚部１２５は回路基板上のアースへの接続を提供する。図１Ｂに示されるような表面実装のアプリケーションが好適であるが、図１Ａに示すように、コネクタ１１０の貫通穴取付に用いるための下方に延びた脚部１０７をシールドに形成してもよい。第一のシールド１２３は、図２に示すように、コネクタ本体部１１６内に形成されたスロット１２７によって受け入れられ、これと係合する保持部材１２６を含む。
【００３８】
図２に示すソケットコネクタ１１０の構造は、図１に示す「内部」アプリケーションでの使用を可能にするだけでなく、コネクタ１１０が回路基板１０２に取付られ、コネクタ１１０の一部が電子装置の外壁１０８を貫通するように延び外壁１０８の外側からアクセスできる「外部」アプリケーションでの使用も可能にする。
【００３９】
ケーブルプラグコネクタが、レセプタクルコネクタ１１０のソケットに挿入される時に起こる付随的な衝撃を防ぐために、第二のシールド１２９を設けてもよい。この第二のシールド１２９は第一のシールド１２３を覆うように延び、中間絶縁要素１３０によって第一のシールド１２３から隔てられている。また、第二のシールド１２９は、第二のシールド１２９と一体化された取付脚部１３１を有し、第二のシールド１２９が回路のアースから分離されるように、シャーシのアースに接続されるであろう。第二のシールド１２９は、第一のシェルの長さＬ1 よりも長い長さＬ2 を有するのが好ましく、それによりケーブルコネクタを係合させる時に使用者が内側シールド１２３に接触することを困難にしている。
【００４０】
先に述べたように、本発明の目的の一つは、通常のマルチサーキットコネクタに比べてシステム（ケーブル等）のインピーダンスにより近いインピーダンスを有するコネクタを提供することである。本発明は、この明細書で調整可能な「トリプレット」と呼ぶ方法でこの目的を達成する。調整可能な「トリプレット」は、図２、図５Ａ、図５Ｂ及び図６において「Ａ」で示す三つの別個の端子の配置である。その最も単純な場合、図５Ａに示すように、係るトリプレットは、プラグコネクタ１０４の対応する端子と嵌合するように配置された二つの信号端子１４０、１４１と単一の接地端子１５０とを含む。プラグコネクタ１０４の端子は、図９Ａ及び図９Ｂに模式的に示す差動ペア線（好ましくはツイストペア線）ＴＰＡ＋、ＴＰＡ−に接続されている。ＴＰＡ＋、ＴＰＡ−は、同一強度の信号を運ぶが、それらは互いに相補的、即ち、＋１．０ボルトと−１．０ボルトであり、アースに対して相補的である。
【００４１】
図８Ｂに最もよく示されているように、二つの信号端子１４０、１４１は、片持ち設計となっており、各端子１４０、１４１は、表面取付脚部１４２、接触ブレード部１４３、及び相互接続本体部１４４を有する。この設計により、端子１４０、１４１は、打ち抜き又は成形により容易に製造できる。端子１４０、１４１は、ハウジング本体部１１６の下方リーフ１１４ｂのスロット１１８内に収容され、接触ブレード部１４３の自由端に端部タブ１４５を設けてもよい。この端部タブ１４５は、コネクタハウジング本体１１６内にスロット１１８の端部に位置するように形成された開口部１１７内に収容される。コネクタの電気的特性を「調整」し、システムのインピーダンスにより近づけるために、単一の接地端子１５０が、差動信号端子１４０、１４１の各セットと関連して設けられている。従って、「トリプレット」という言葉が使用される。
【００４２】
図５Ａ、図５Ｂ及び図９Ａの「Ａ」に詳細に示すように、各接地端子は、二つの差動信号端子と組み合わされている。図９Ａ及び図９Ｂの模式図では、「Ａ」及び「Ｂ」の部分に上記のトリプル端子の概念を示す。図示の実施形態では、接地端子１５０は、レセプタクルコネクタ本体１１６の上方リーフ１１４ｂ上に位置し、且つ二つの信号端子１４０と１４１との間に位置している。図９Ａ及び図９Ｂに示す模式図では、二つのトリプレットが、三角形配置で示され、個々の端子は添え字「Ａ」又は「Ｂ」の何れかで識別されている。従って、ＴＰＡ＋とＴＰＡ−は、信号線ペア「Ａ」の差動信号線のための端子を表わし、一方ＴＰＡ（Ｇ）は、信号線ペア「Ａ」のための接地端子を表わす。同様に、ＴＰＢ＋とＴＰＢ−は、ケーブル内の信号線ペア「Ｂ」の差動信号線のための端子を表わし、一方ＴＰＢ（Ｇ）は、信号線ペア「Ｂ」の接地端子を表わす。
【００４３】
この組み合わされた接地端子１５０もまた、図８Ａに示すように、表面取付脚部１５２、中間本体部１５４及び接触ブレード部１５３を備えた片持ち設計となっている。信号端子の場合と同様に、接地端子１５０の接触ブレード部１５３は、接地端子１５０の中間本体部１５４の平面とは異なった平面にある。図２、図８Ａ、図８Ｂ及び図９Ｃに最も良く見られるように、信号及び接地端子の接触ブレード部１４３、１５３は、それら各々の端子本体部１４４、１５４の平面とは異なる交差する平面にある。好ましい実施形態は、これら二つの平面を略直交する水平平面及び鉛直平面として示しているが、本発明の利点を達成する目的ではこれらの平面は直交している必要はなく、また水平平面及び鉛直平面に正確に一致していなくてもよいことは分かるであろう。しかしながら、二つの平面は、互いに交差していることが望ましい。
【００４４】
更に、信号及び接地端子１４０、１４１、１５０の表面取付部１４２、１５２は、それら各々の接触ブレード部１４３、１５３の平面と略平行な平面にあってもよい。また信号及び接地端子の取付部は、取付のために貫通穴部材１９５（図１Ａ）を利用してもよい。接地及び信号端子の表面領域と位置との間の相互関係を以下に説明する。
【００４５】
この構造によって、ケーブル又は回路の差動信号端子の各ペアは、信号端子と組み合わされた、コネクタを貫通して延びる個別の接地端子を有し、それによりケーブルとそれに関連するプラグコネクタとの電気的性能をより近づけることができる。係る構造により、ケーブルの信号線から見たアースの位置が、ケーブルの全長に亘って同一になり、またプラグとレセプタクルコネクタとの間の境界面を通って回路基板上まで略同一になる。このコネクタ境界面は、図１３に模式的に示されており、接続組立体又はシステム全体のインピーダンス及び電気的性能の観点から、四つの異なる領域Ｉ〜ＩＶに分割されると考えられる。領域Ｉは、ケーブル１０５及びその構造を示し、領域ＩＩは、ケーブルをコネクタで終端させた時のケーブルコネクタ１０４とケーブル１０５との間の終端領域を示す。領域ＩＩＩは、基板コネクタ１１０との間に存在する嵌合境界を示すが、この領域にはコネクタ１０４、１１０の嵌合本体部が含まれる。領域ＩＶは、基板コネクタ１１０と回路基板１０３との間の終端を含む領域を示す。図１１の線「Ｐ」、「Ｎ」、及び「Ｍ」が図１３上に重ね合わされている。
【００４６】
信号端子と関連付けられた接地の存在により三つの端子間に容量結合を与えられることは重要なことである。この結合は、端子及びそれらのコネクタの最終的な特性インピーダンスに影響を及ぼす一つの要因となる。また、端子がトリプレットである場合には、抵抗、端子材料及び自己インダクタンスもコネクタの全体的な特性インピーダンスに影響を及ぼす要素となる。図５Ｂに示す実施形態においては、接地端子ブレード部１５３’の幅Ｄ+ は充分に大きく、その結果、接地端子ブレード部１５３’は、信号端子１４０’、１４１’の一部を覆うように延びている。より大きな幅Ｄ+ を有する接地端子ブレード部１５３’は、信号端子接触ブレード部１４３’に比べてより大きな表面積を有し、従って、より大きな重なり合う接触嵌合領域を信号端子１４０’、１４１’の上側の領域に提供する。
【００４７】
回路基板上のレセプタクルコネクタ１１０の「取付面」を小さく維持するために、本発明では、接地端子本体部１５４’及び表面取付脚部１５２’における基平面（ground plane）の幅を小さくしている。接地端子が、差動信号端子の間にぴったり入るように接地端子１５０’の第二平面に位置する本体部１５４’の幅を小さくすることにより、信号端子（ＴＰＡ＋及びＴＰＡ−）間の距離も小さくし、接地端子と信号端子との間の予め選択された略一定のインピーダンスを維持することによりコネクタ全体に亘って同様の容量結合を一定に維持する。コネクタのインピーダンス（及び端子間の結合）は、隣り合った信号端子１４０’、１４１’の間の間隔及び信号端子と接地端子との間の間隔によって影響を受ける。更に、端子間に存在する物質の種類、例えば、空気、ハウジング材料、或いは両者の組合せにより、信号端子と接地端子との間の領域に誘電率或いは合成誘電率の何れかが生じる。
【００４８】
図５Ｂの実施形態では、接地端子本体部１５４’の幅を小さくすることによって、接地及び信号端子の接触ブレード部１５３’、１４３’の間の重なりは、第一の平面（水平であるとして示される）で終り、第二の交差する（鉛直）平面では重なり合っていない。むしろ、この第二平面では、接地端子本体部１５４’は、信号端子１４４’に対して両者の縁が並ぶように位置合せされている。これらの平面での接地端子の断面積は小さいが、接地端子は信号端子により接近しているため、端子間の結合を一定に維持できる。
【００４９】
第一平面の領域では、即ち図１３の領域ＩＩＩの嵌合境界に位置する接地及び信号端子の接触ブレード部の領域では、接地端子１５０’の全体的な板寸法が、信号端子１４０’、１４１’の板寸法に比べて増大させられ、それにより選択的にインピーダンスを上記したように低下させる。同様に、信号及び接地端子の本体部１４４’、１５４’が存在する第二平面では、接地端子１５０’と信号端子１４０’１４１’との間の間隔が小さくされ、接地端子と信号端子が相互により近づけられ、それによりコネクタのインピーダンスを低下させている。トリプレットの信号接地端子接触ブレード部１４３、１４３’は、図５Ａ及び図５Ｂに示すように同一平面に位置し、且つコネクタハウジング１１２の下方リーフ部１１４ａに沿うように維持するのが好ましい。これにより、コネクタのインピーダンスを間隔の面から調整することが可能となり、また二つのコネクタの機械的な係合も容易となる。より大きな接触ブレード部を備えた接地端子を提供することにより、係る端子と他方の（プラグ）コネクタの対向する接地及び信号端子との間の嵌合接触を、インピーダンスに有害に影響を及ぼすことなく改善できる。
【００５０】
この調整性の効果は、コネクタ組立体で生じる全体的なインピーダンスの不連続性が減少することを示す図１１において説明されている。本発明のコネクタで発生することが予想されるインピーダンスの不連続性は図１１の破線６０で示されている。ピークと谷の大きさＨ11、Ｈ22、及びＨ33が大幅に減少していることが分るであろう。本発明は、従来のコネクタ組立体で生じていた全体的な不連続性を大幅に減少できるものと考えられる。あるアプリケーションにおいては、不連続部での最大レベルは約１３５オーム（Ｈ11）であり、最小レベルは約８５オーム（Ｈ22）であると考えられる。本発明のコネクタの目標基準インピーダンスは約１１０オームで、許容誤差が約＋／−２５オームであろう。従って、本発明のコネクタは、全体として約５０オームの不連続性（Ｈ11とＨ22との差）を有し、上記した従来の不連続性（約９０オーム）に対し５０〔％〕近く減少する。
【００５１】
また、調整性及びインピーダンス特性は、先に述べたように、端子間の誘電体によって影響を受ける。この点に関して、図６に最も良く示されているように、コネクタハウジング１１２の下方リーフ部１１４ａ自体にスロット１６０が形成され、これにより、下方リーフ部１１４ａの右半分と左半分との間にエアギャップ１６１が形成されている。同様に、信号（及び他の）端子１４０、１４１又は１４０’、１４１’を、下方リーフ部１１４ａに形成したチャネル１６３によって画定される同様のエアギャップ１６２によって下方リーフ部１１４ａ上で互いに離間させてもよい。これらのチャネル１６３は、図６から分かるように、下方リーフ部の構造的無欠性を維持するために、下方リーフ部１１４ａの厚さ方向にわずかに延びているだけである。
【００５２】
図４及び図４Ａを参照すると、相手側の嵌合コネクタ１０４が、プラグコネクタ１７０の形態で示されている。このプラグコネクタ１７０の絶縁コネクタハウジング１７１は誘電体材料により、レセプタクルコネクタ１１０の形状と相補的な形状に形成されており、コネクタ１１０と１７０との間の嵌合を容易にかつ適切に行うことができる。この点に関して、コネクタハウジング１７１は基部１７２とこの基部１７２から突出する二つの部分１７３を有し、この部分１７３は、レセプタクルコネクタハウジング本体キー１３４のためのキー溝として機能する間隙１７４によって隔てられている。レセプタクルコネクタのこのキー１３４は、図２、図３、図６及び図７に示すように、上方リーフ部上に設けられているが、図９Ｃに示すように、レセプタクルコネクタの下方リーフ部上に形成してもよい。ハウジングは中空で、ハウジング１７１の内部空洞に保持される信号端子、接地端子及び他の端子（不図示）を含んでいる。
【００５３】
プラグコネクタ１１０で使用するのが好ましい端子構造を示す図１０Ａ及び図１０Ｂには二つの端子が示されている。図１０Ａは、接触部１８２を電線の終端部１８３に連結する平坦本体部１８１を有する接地端子１８０を示す。端子１８０は、コネクタハウジング１７１の端部で空洞１７５内に収容される自由端部１８４を有する。接触部１８２は、上方へ角度をなして曲げられており、それにより接触部１８２は、レセプタクルコネクタ１１０の対応する接地端子１５０、又は１５０’と一直線に並びかつ対向した状態で接触開口部１７６から突出する（図９Ｃ、図４、図４Ａ）。
【００５４】
信号端子１９０（図１０Ｂ）も同様に構成されており、信号端子と接地端子との間の結合を得るために接地端子本体部１８１の幅に比べて幅が狭い本体部１９１を有する。本体部１９１は、接触部１９２を終端部１９３に連結し、また接触部１９２は角度をなして曲げられ、コネクタハウジング１７１内の対応する開口部１７６を貫通して突出している。これらの開口部及び端子の接触部は、図９Ｃに示すようにコネクタ基部１７２の下面に表われ、開口部及び端子の接触部は、コネクタハウジング１７１の前面に示されている端子自由端空洞１７５と位置合せされている。
【００５５】
プラグコネクタ１７０の接地・信号端子１８０、１９０（及び他の端子）は、プラグコネクタ１７０がレセプタクルコネクタ１１０に係合された時に、信号端子１８０、１９０はプラグコネクタハウジング１７１の中心側へ偏移させられるため、「可動」端子と考えることができる。接地・信号端子１４０、１４１、１５０（及び他の端子）は、二つのコネクタを係合及び離脱する間に動かないので、「固定」端子と考えることができる。図９Ａ及び図９Ｂの模式図において、実線の長方形は、上述の「可動」端子を表わし、隣接する破線の長方形は、上述の「固定」端子を表わす。これらの図は、図５Ａ及び図５Ｂと共に、差動信号線ＴＰＡ＋、ＴＰＡ−とそれらに関連した接地端子ＴＰＡ（Ｇ）の三角形状の関係を示す。係る端子の各々は、図９Ｂの破線によって示すように、隣接する端子を結ぶように仮想線を引くことによって形成される三角形の頂点を画定すると考えられる。本明細書の記載における本発明の実施において、接地端子は、仮想三角形の頂点、即ち「最上部」であると考えることができる。
【００５６】
基板コネクタ及びその信号及び接地端子１４０、１４０’、１４１、１４１’’及び１５０、１５０’に関して上述した方法に準じた方法で、ケーブルコネクタ１７０の端子１８０、１９０も構成され、それらの形状及び前述の三角形関係によって所望のインピーダンスを提供する。
【００５７】
図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、接地及び信号端子１８０、１９０の各々は、相手側の基板コネクタ１１０の接地及び信号端子１５０、１４０の対向する接触部１５３、１４３と係合する各々の接触部１８２、１９２を有する。図９Ｃに示すように、これらのケーブルコネクタ端子接触部１８２、１９２の長さは、基板コネクタ１１０の端子接触部１５３、１４３の対応する長さと略等しい。予期できるように、ケーブルコネクタ接地端子の接触部１８２の幅及び表面積を増やす必要はない。何故ならば、二つのコネクタ１１０、１７０が互いに係合される場合には、基板コネクタの接触部１５３、１４３の嵌合した両コネクタ及び図１３の領域ＩＩＩの嵌合係合の結果として形成されるインピーダンスを支配するからである。
【００５８】
この所望のインピーダンス及び電気的性能を維持するために、図１０Ａ及び図１０Ｂに示し且つ上で説明したように、接地端子１８０の接続本体部１８１は、二つの信号端子の接続本体部１９１の一つ又は両方よりも大きく且つ好ましくは幅が広い。この幅の増大は、その領域、即ちコネクタの本体部での接地端子の表面積を増大させ、接地端子１８０とその二つの関連する信号端子１９０との間の容量結合を増大させる。
【００５９】
図９Ｃに示すように、これらの端子１８０、１９０は、それらの接触部１８２、１９２及び本体部１８１、１９１に沿って離間されており、図９Ａ及び図９Ｂの実線の長方形で示すように、ケーブルコネクタの接地端子１８０と三角形関係に配置され、三角形の頂点に位置している。この三角形関係が、コネクタシステムの電気的平衡を回路基板からケーブルまで、境界部全体に亘って継続され維持されることが分かる。本実施形態において本発明を好ましい形態で実施するためには、接地端子本体部１８１の幅を、対応する単一の信号端子の本体部１９１の二倍にすることが好ましい。図１０Ｂの信号端子１９０の本体部１９１は、その後部がいくぶん三角形状になっているものとして示されている。この部分は、コネクタハウジング１７１との係合点を提供し、成形後においてコネクタハウジング１７１内に端子１９０を保持するのに役立つ。端子形状のこの差異により、基板コネクタ１１０の幅と表面積の関係が、ケーブルコネクタ１０５内においても同様に維持される。
（ケーブルコネクタ終端）
ケーブル１０５及びケーブルコネクタ１０４内で確立された有益な電気的関係を維持するだけでなく、コネクタ終端領域においてケーブル１０５の形態に近似した形態を維持すると共に、ケーブル１０５の前記コネクタ１０４での終端を容易にするために、ケーブルコネクタ端子１８０と１９０の終端部の寸法と形状が決定されるであろう。
【００６０】
図１４はそのようなケーブルコネクタ６００の特に後部終端領域６０２を示している。コネクタ６００は、伝導性端子６０５を収容する空洞６０４を有する絶縁性ハウジング６０３を備える。これら端子は信号端子６０６、接地端子６０７及び電源端子６０８等のその他の端子を含む。図１４で示したコネクタ６００は、関連する信号端子６０６をより良く示すために、図９Ｃに示すような接地端子が上側に配置される通常の形態を上下を逆にして示している。
【００６１】
本発明の本実施形態は、図１３の領域ＩＩの終端領域全体に亘ってコネクタシステムのトリプレットの関係と形態を継続させることにも関する。この点に関し、２個の差動ペア信号端子６０６ａと６０６ｂはケーブル１０５の関連する差動信号線ペアに接続される。接地端子６０７はそのような２個の差動信号端子６０６の各々と関連付けられている。
【００６２】
図１５は、図１４のコネクタ６００に好適に使用することができる３個の端子から成るセットを示す。この端子セットは、単一の接地端子６０７と一対の信号端子６０６ａ、６０６ｂとを含む。各端子は、偏移可能な接触部６１０、６１１を備えている。この接触部６１０、６１１は、コネクタハウジング６０３に形成されたスロット（図２５）に係合させ、必要に応じて端子に予圧をかけた状態で端子を保持するための先端部６１２、６１３を備えている。そうでない場合、端子の自由端はいかなる方法によっても閉じ込める必要はない。端子６０６、６０７は、（基準点をコネクタ６００の後端６０２にした場合）端子の反対側、即ち後端に近い側の端部に終端部６１４、６１５を有する。これら終端部と接触部は、対応する本体部６１８、６１９によって相互に連結されている。接地端子本体部６１８は、２個の信号端子本体部６１９の幅よりも大きい幅Ｗを有する。従って、接地端子本体部６１８は、領域ＩＩにおけるインピーダンスを選択的に減少させるために対応する信号端子本体部６１９よりも大きな表面積を有する。接地端子と本体部は、コネクタハウジングと係合する突起部６２４のような慣用のハウジング係合部も備える。
【００６３】
以降の記述において、終端部６０６、６０７は図示の特定の型のコネクタに限定されるものではないが、図１０Ａ及び図１０Ｂに示す端子の終端部１８３、１９３として使用するのに適していると考えられる。
【００６４】
図１６〜図１８に最も良く示されているように、終端部６１４、６１５はコネクタの終端に機械的均一性を達成する手段を付加するとともに、ボードコネクタ１１０とケーブルコネクタ６００において、端子の三角形状の配置によって確立された電気的な均一性を維持できるように配置されている。これに関し、図１６に示すように、組立体を上（又は下）から見るとき、２個の信号終端部６１５の間に接地端子の終端部６１４と本体部６１８とが配置されている。端部から見ると、接地端子部６１４は２個の信号終端部６１５から離間されており、これらの終端部は図５Ａ及び図５Ｂで示すのと同様な別個の平面上にあると言える。これらの端子がどの平面にあったとしても端子の三角形状の配置を維持することが望ましい。
【００６５】
この三角形状の関係を図２２Ａと図２２Ｂに示す。図２２Ａでは、３本の仮想線Ｉ1`3 が３個の終端部６１４、６１５の中心を結ぶように引かれている。まず、図１６〜図１８、図２０Ａ、図２０Ｂ及び図２２Ａ〜Ｃにおいては、ケーブル１０５を回路基板１０３に接続するのに使われる通常のコネクタの接地・信号端子配置の連続性を保つための通常の向きから上下を逆にして終端部６１４、６１５が示されている。この配置では、図５Ａと図５Ｂに示すように、接地端子１５０、１５０’は、関連した２個の信号端子１４０、１４０’と１４３、１４３’上に配置される。この配置は、図９Ｃで示すようにケーブルコネクタ１０４内で連続している。図２２Ａ〜図２２Ｃの仮想線Ｉ1 、Ｉ2 、Ｉ3 は、終端部６１４、６１５の中心Ｃを通って延在し、相互に交わっている。その結果、三角形が得られるが、この三角形は、図２２Ａで示すような正三角形や、図２２Ｂで示すような長さの辺の長さが異なる不等辺三角形や、図２２Ｃで示すような鈍角三角形の形になる可能性がある。
【００６６】
さて図１５に戻って、端子６０７、６０６の終端部６１４、６１５は、中空で半円形の半田カップ６２０、６２１を備える受け部構造となっているのがわかる。これらの受け部、即ち半田カップ６２０、６２１は各端子の終端部６１４、６１５と一体に形成され、これらの部分を延長部と考えることができる。これらの延長部は図示のような半円あるいは部分円形状に延びているが、例えば楕円形や長方形等の他の形状をとることもできる。半円形状は終端部組立体内でケーブル線を正確に位置決めするのを補助できるため好適である。図１８〜図２０Ｂで示すように、接地終端受け部６２０の内径ＲL は、ケーブルシールド６５０の外径ＲS と略等しい。従来と同様、ケーブル１０５は信号線のペアを含む。この信号線のペアは、周囲に絶縁体６５２を備えた内部導体６５３を有し、これらは通常、編み線で形成された接地シェル６５０によって覆われている。接地ドレイン線６５１はシールド６５０の外側を走っている。シールド６５０とドレイン線６５１は外部絶縁カバー６５７に覆われている。信号線とその導体６５３は、通常、ケーブル１０５の全長に沿って撚られているであろう差動信号ペアを含む。ツイストを実施している程度にかかわらず、信号線ペアは常に図１８〜図２０Ｂで示すように表される。
【００６７】
図１８と図２０Ａにおいて、信号導体６５３は、（それらの中心を仮想線で結んだ場合）、それらが共通の平面Ｐ1 に位置するように相互に位置合せされ、離間されている。なお、図２０Ａで該平面を定義している線Ｐ1 は、信号終端半田カップの基部に沿って延在している。信号線は若干ずれることがあり、その場合２本の信号導体６５３は、図２０Ｂで示すように２つのオフセットした平面Ｐ1AとＰ1Bに存在する。何れの場合でも、信号導体６５３はシールド６５０で覆われており、接地端子６０７の終端部６１４は信号導体６５３と離間され信号導体６５３の面とは異なる（図２０Ａ及び図２０Ｂに示す）面Ｐ２に存在する。半田カップ６２０、６２１に続く部分は、所望の三角形状配置を維持するために、基板コネクタの端子セット１５０、１４０とプラグコネクタの端子セット１８０、１９０との空間的・三次元的相関関係に合わせて、通常の矩形の形状へと先細りとなる。
【００６８】
図１９Ａ及び図１９Ｂに示すように、接地終端部半田カップ６２０は、２個の信号終端半田カップ６２１を部分的に取り囲む範囲で延在させることができる。この範囲は、図１９Ａで示すように好適には約１８０〔℃〕である。図１９Ａでは、仮想線が接地端子半田カップ６２０の自由端６２５同士を結ぶように引かれており、信号端子半田カップ６２１の一部又は全部が接地半田カップ６２０とその自由端６２５とで限定された領域内に存在する。同様に、前記のような部分的包囲は、図１９Ｂの構造においても起きる。図１９Ｂでは、仮想線は、接地終端半田カップ６２０の自由端６２５に沿って引かれ交差している。信号半田カップ６２１はこの角度θの範囲に含まれる。
【００６９】
接地及び信号端子受け部６２０、６２１の位置により、本発明における重要な利点の一つが得られる。接地・信号端子受け部６２０、６２１は、ケーブルの形態に一致させてこれを維持し、またケーブルコネクタ１０５でケーブルを終端させるのを更に容易にする。図１６で示すように、ケーブル１０５は外側の絶縁体６５７を有しており、この絶縁体６５７を剥いたり切断したりしてシールド６５０とドレイン線６５１と信号線とを露出させる。接地シールド６５０は、従来のようにほぐして先細形状に撚る必要はなく、接地終端部６１４と半田カップ６２０に十分に接触する特定の長さに切り詰めることができる。同様に、信号線絶縁体６５２を剥いて信号導体６５３を露出させることができる。前記のワイヤの準備は、ケーブル１０５の均一な終端特性を維持するジグを用いて容易に行うことができる。信号終端部６１５及びそれらの半田カップ６２１は、ケーブルの構成要素の配置と適合するように配置されているため、コネクタ６００の半田カップ及び終端部は、所望の三角形状の形態を成しケーブル接地状態を維持できる。接地端子終端部６１４の位置が基準ガイドとして機能する。ケーブルの信号導体がケーブルコネクタの信号端子終端部６１５と位置が整合しかつ対向するように、接地シールドにより該基準ガイド上でケーブルの向きと位置を合わせることができる。
【００７０】
ドレイン線６５１を使う場合は、接地端子終端部６１４はドレイン線受け部６５２も含む。
【００７１】
図２１に示すように、この終端配置は、二つのケーブル１０５ａ、１０５ｂがコネクタ７００で終端され、各ケーブル１０５ａ、１０５ｂが特定のチャネル専用である多チャネルコネクタで使用される。各終端組立体は、コネクタハウジング７００の一部として、或いは別個の構造物として形成された中間壁７０４によって分離された接地終端受け部７０１ａ、７０１ｂと信号終端受け部７０２ａ、１０２ｂを含む。この中間壁７０４は、二つのケーブル１０５ａ、１０５ｂの間の誘電率に影響を及ぼし、また信号線と二つのケーブル１０５ａ、１０５ｂの接地シールドとの間の不注意による短絡を防止する。
【００７２】
図２３は、絶縁構造物８０１によって支持された２チャネル終端組立体８００を示す。コネクタハウジング（不図示）は、構造物及び端子の一部を覆うように成形して一体形のコネクタ構造を形成してもよく、或いは互いにかみ合うハウジング部品によって所定の位置にスナップ留めしてもよい。終端組立体の各チャネルは、図１０Ａの接地端子１８０に類似した全体形状を有する一つの接地端子８０２と、図１０Ｂの信号端子１９０に類似した全体形状の二つの信号端子８０３とを含む。
【００７３】
各接地端子８０２は、接触部８１０と終端部８１１とを有し、この終端部８１１から一対の延長部８１２が外方向に延びて受け部８１３を形成している。この受け部８１３はケーブル１０５のシールド６５０を収容するための湾曲した形状を有している。接地終端部８１１の残りの部分は、関連する信号終端部８３０の一方又は両方が延在する平面から離間した平面内に延在している。各チャネルの接地終端部８１１は、構造物８０１から後方に延びた中間壁８２０によって分離されている。前述したように、この壁は、二つのチャネルの間で不慮の短絡が起こることを防止する助けとなる。
【００７４】
接地端子８０２は、端子の終端部８１２と接触部８１０とを連結する本体部８１３を含む。図面に示すように、この本体部８１３は拡大されており、関連する接地端子の接触部８１０よりも大きな幅ＷSTを有する。本体部８１３の幅を増大する点８１５は、構造物８０１を形成する絶縁材料が当接する係合面として働き、それにより接地端子８０２を構造物８０１内で所定の位置に保持するのを助ける。この本体部８１３は、図２４に示すように、構造物８０１の背面８１６から構造物の前面８１７の外側の点に延びる長さＬB を有する。これにより、コネクタを貫通する接地端子８０２とその二つの関連する信号端子８０３との間に所望の結合が発生することを確実にできる。この幅を増大させた部分ＷSTは、図２５に示すようコネクタハウジング内の「Ｃ」と「Ｄ」との間、即ち基板コネクタの接地端子の接触部１５３’（図８Ａ）の端部、又は係る接触部の端部を幾分過ぎたところから始まるのが好ましく、その結果、各コネクタトリプルの接地端子の幅広部分は、当接するかわずかに重なり合い、接地及び信号端子間の寸法的及び電気的な関係を維持できる。
【００７５】
接地端子８０２と組み合わされてケーブルコネクタ１０４の「トリプル」を形成する二つの信号端子８０３は、接地端子の終端部８１３から離間した終端部８３０を有する。これらの終端部８３０は、二つの関連する信号線の導体６５３のための受け部８３５を含む。これらの線の絶縁被覆６５２は、受け部８３５の長さと等しい長さだけ導体６５３が露出する点まで剥すか又は取り除くのが好ましい。これらの信号終端受け部８３５は、図２４に示すように、構造物８０１内に埋め込まれる。（また図示しないハウジングに埋め込む様にしてもよい。）この点に関し、構造物８０１（又はコネクタハウジング）には、信号終端部の受け部と位置が整合され、信号終端部の受け部の部分的な延長部として機能するスロット又はチャネル８３１が形成されてもよい。また、これらのスロット８３１は、中間壁８３２によって分離されているのが好ましい。この中間壁８３２は、二つの差動信号線間の不注意による接触を防止し、それにより差動信号線間に短絡が起きることを防止する構造を提供するために、ケーブルに向かって後方に充分な距離延びている。
【００７６】
信号端子８０３は、図１０Ｂに示すような全体形状を有しており、終端部８３０と、接触部８３６と、本体部８３７とを含み、この本体部８３７は、接地端子８０２の本体部と同様な方法で接触部と終端部とを連結する。これらの信号端子８０３の本体部８３７は、好ましくは成形プロセスで埋め込むことによってコネクタハウジングに係合する突起部８３８を含んでいてもよい。
【００７７】
図２６は、接地端子８０２及び信号端子８０３が取り得る別の形状を示し、図２７は、接地端子上に重ね合わせた信号端子を破線で示す。この図は、接地端子と信号端子とがとり得る別の幅の関係を示す。接地端子の本体部は信号端子の本体部よりも幅が広く、三端子間で前述の結合を得るために、接地端子は、信号端子よりも大きな表面積を有していることが分かる。
【００７８】
図２８Ａ〜図２８Ｅは、ケーブルコネクタ内での接地端子８０２と信号端子８０３との間の相対的間隔を図２５に示すようにコネクタの長手方向に沿って示したものであり、該ケーブルコネクタは、図２３及び図２４に示す終端組立体を利用している。これらの図は、三角形関係がコネクタ全体に亘っていかにして維持されているかを示している。接地端子６０７と信号端子６０６との間の距離を操作することによって、システムのインピーダンスが変えられる、即ち「調整」される。「調整」が達成されるのは、二つの信号線（及び端子）の間、及び各信号線と接地シールド（及び端子）との間で容量結合が起こるからである。端子間の間隔もシステムのインピーダンスに影響を及ぼす。接地端子と信号端子の幅もシステムの容量結合及びインピーダンスに影響を及ぼし、インピーダンスには端子の抵抗も含まれ、抵抗は端子の寸法の関数である。
【００７９】
本発明の好ましい実施形態を示し記載してきたが、当業者であれば、添付の特許請求の範囲によって範囲が画定される本発明の精神から逸脱することなしに変更及び変形が可能であることは明らかであろう。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明は、インピーダンス調整された終端組立体及び同組立体を含むコネクタに適用することができる。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図４Ａ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２１】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２２Ｃ】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８Ａ】
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【図２８Ｂ】
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【図２８Ｃ】
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【図２８Ｄ】
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【図２８Ｅ】
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