(57)【要約】  電気コネクタアセンブリは、プリント回路基板と、ヘッダーと、キャリアと、該キャリアによって保持されている複数の電気ケーブル端子と、を含む。前記プリント回路基板は、プリント回路基板グランドコンタクトを有する。前記ヘッダーは、前記プリント回路基板に連結されていると共に、複数のコンタクトピンと、任意に複数のグランド素子とを有する。キャリアは、ヘッダーと嵌合するように構成されている。前記ヘッダーと前記電気ケーブル端子は、前記ヘッダーと前記キャリアが噛み合った形体にあるときに、該複数の電気ケーブル端子の各々が、該コンタクトピンのうちの１つ以上と、前記グランド素子と、前記プリント回路基板グランドコンタクトと電気的に接触するように設計されている。
2010533958.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気コネクタアセンブリと共に用いるためのキャリアであって、前記キャリアが、
前側外壁と、前記前側外壁の上に配置された複数のコンタクトピン挿入孔と、横方向に伸びている側部外壁と、前記側部外壁の少なくとも１つに配置された複数の第１の孔とを有する絶縁ハウジングであって、前記第１の孔の各々が、第１の外部電気ケーブル端子グランドコンタクトを受容するように設計されており、横方向に伸びている複数の内壁がそれぞれ、第２の外部電気ケーブル端子グランドコンタクトを受容するように設計された第２の孔を有する絶縁ハウジングを含むキャリア。
【請求項２】
前記絶縁ハウジングが、複数の電気ケーブル端子を保持するように設計された複数のラッチを更に含む、請求項１に記載のキャリア。
【請求項３】
前記複数のラッチを固定するように設計された楔形素子を更に含む、請求項２に記載のキャリア。
【請求項４】
前記絶縁ハウジングが、第１のハウジング部分と第２のハウジング部分とを更に含む、請求項１に記載のキャリア。
【請求項５】
前記第１のハウジング部分と前記第２のハウジング部分が、前記第１のハウジング部分と前記第２のハウジング部分を組み立てられた形体で保持するように設計された協働ラッチ素子を更に含む、請求項４に記載のキャリア。
【請求項６】
プリント回路基板グランドコンタクトを有するプリント回路基板と、
前記プリント回路基板に連結されていると共に、複数のコンタクトピンを備えるヘッダーと、
前記ヘッダーと噛み合うように設計されていると共に、前側外壁と、前記前側外壁の上に配置された複数のコンタクトピン挿入孔、横方向に延びている側部外壁、及び、前記側部外壁の少なくとも１つに配置された複数の第１の孔を有する絶縁ハウジングであって、前記の第１の孔の各々が、第１の外部電気ケーブル端子グランドコンタクトを受容するように設計されており、横方向に伸びている複数の内壁がそれぞれ、第２の外部電気ケーブル端子グランドコンタクトを受容するように設計された第２の孔を有する絶縁ハウジングを含むキャリアと、
前記キャリアによって保持されている複数の電気ケーブル端子と、
を含む電気コネクタアセンブリであって、
前記ヘッダーと前記キャリアが噛み合った形体にあるときに、前記複数の電気ケーブル端子の各々が、前記コンタクトピンの少なくとも１つ及び前記プリント回路基板グランドコンタクトと電気的に接触するように、前記ヘッダーと前記電気ケーブル端子が設計されている電気コネクタアセンブリ。
【請求項７】
前記ヘッダーと前記キャリアが噛み合った形体にあるときに、前記複数の電気ケーブル端子の各々が、前記複数のコンタクトピンのうちの１つ及び前記プリント回路基板グランドコンタクトと電気的に接触するように、前記ヘッダーと前記電気ケーブル端子が設計されている、請求項６に記載の電気コネクタアセンブリ。
【請求項８】
前記プリント回路基板グランドコンタクトが複数のグランドピンを備え、前記複数の電気ケーブル端子の各々が、前記ヘッダーと前記キャリアが噛み合った形体にあるときに、前記複数のグランドピンのうちの１つと電気的に接触するように設計されている、請求項６に記載の電気コネクタアセンブリ。
【請求項９】
前記プリント回路基板グランドコンタクトが導電性ストリップを含み、前記複数の電気ケーブル端子の各々が、前記ヘッダーと前記キャリアが噛み合った形体にあるときに、前記導電性ストリップと電気的に接触するように設計されている、請求項６に記載の電気コネクタアセンブリ。
【請求項１０】
前記プリント回路基板グランドコンタクトが複数のグランドパッドを含み、前記複数の電気ケーブル端子の各々が、前記ヘッダーと前記キャリアが噛み合った形体にあるときに、前記複数のグランドパッドの少なくとも１つと電気的に接触するように設計されている、請求項６に記載の電気コネクタアセンブリ。
【請求項１１】
前記複数の電気ケーブル端子の各々が、ハウジング内の内部コンタクトと、前記ハウジングの外側の第１の外部電気ケーブル端子グランドコンタクトとを含み、前記ヘッダーと前記キャリアが噛み合った形体にあるときに、前記内部コンタクトが、前記複数のコンタクトピンのうちの１つと電気的に接触するように設計されており、前記第１の外部電気ケーブル端子グランドコンタクトが、前記プリント回路基板グランドコンタクトと電気的に接触するように設計されている、請求項６に記載の電気コネクタアセンブリ。
【請求項１２】
前記複数の電気ケーブル端子の各々が、前記ハウジングの外側に第２の外部電気ケーブル端子グランドコンタクトを更に含み、前記第２の外部電気ケーブル端子グランドコンタクトが、隣接する電気ケーブル端子と電気的に接触するように設計されている、請求項１１に記載の電気コネクタアセンブリ。
【請求項１３】
前記複数の電気ケーブル端子は、スナップ嵌め、摩擦嵌め、プレス嵌め、機械的圧締め、及び接着剤のうちの１つを使用して前記キャリアに保持されている、請求項６に記載の電気コネクタアセンブリ。
【請求項１４】
前記複数の電気ケーブル端子は、前記キャリアから個別に取り外し可能である、請求項６に記載の電気コネクタアセンブリ。
【請求項１５】
前記複数の電気ケーブル端子が、前記キャリアから一群として取り外し可能である、請求項６に記載の電気コネクタアセンブリ。
【請求項１６】
前記複数の電気ケーブル端子が、同軸ケーブル端子及び２軸ケーブル端子からなる群から選択される、請求項６に記載の電気コネクタアセンブリ。
【請求項１７】
実質的に長円形の曲線状の横断面をそれぞれが有する１つ以上の内部コンダクタと、
前記１つ以上の内部コンダクタを概ね取り囲んでいる誘電体材料と、
前記誘電体材料を概ね取り囲んでいる金属製外側シールドと、
前記金属製外側シールドを包み込んでいる外側ジャケットと、
を含む電気ケーブルに、前記複数の電気ケーブル端子の各々が連結される、請求項６に記載の電気コネクタアセンブリ。
【請求項１８】
前記ヘッダーは、表面実装ピンヘッダー及び貫通孔ピンヘッダーのうちの１つを備える、請求項６に記載の電気コネクタアセンブリ。
【請求項１９】
前記ヘッダーが、水平ピンヘッダー及び直角ピンヘッダーのうちの１つを備える、請求項６に記載の電気コネクタアセンブリ。
【請求項２０】
前記ヘッダーと前記キャリアが、前記ヘッダーと前記キャリアを噛み合った形体に保持するように設計された協働ラッチ素子を更に含む、請求項６に記載の電気コネクタアセンブリ。
【請求項２１】
プリント回路基板グランドコンタクトを有するプリント回路基板と、
前記プリント回路基板に連結されていると共に、複数のコンタクトピンと複数のグランド素子とを備えるヘッダーと、
前記ヘッダーと噛み合うように設計されていると共に、前側外壁と、複数のコンタクトピン挿入孔、前記前側外壁に配置された複数のグランド素子挿入孔、横方向に伸びている側部外壁、及び、前記側部外壁の少なくとも１つに配置された複数の第１の孔を有する絶縁ハウジングであって、前記第１の孔の各々が、第１の外部電気ケーブル端子グランドコンタクトを受容するように設計されており、横方向に延びている複数の内壁がそれぞれ、第２の外部電気ケーブル端子グランドコンタクトを受容するように設計された第２の孔を有する絶縁ハウジングを含むキャリアと、
前記キャリアによって保持されている複数の電気ケーブル端子と、
を含む電気コネクタアセンブリであって、
前記ヘッダーと前記キャリアが噛み合った形体にあるときに、前記複数の電気ケーブル端子の各々が、前記コンタクトピンのうちの１つ以上と、前記グランド素子と、前記プリント回路基板グランドコンタクトと電気的に接触するように、前記ヘッダーと前記電気ケーブル端子が設計されている電気コネクタアセンブリ。
【請求項２２】
前記ヘッダーと前記キャリアが噛み合った形体にあるときに、前記複数の電気ケーブル端子の各々が、前記複数のコンタクトピンのうちの１つと、前記複数のグランドコンタクトのうちの１つと、前記プリント回路基板グランドコンタクトと電気的に接触するように、前記ヘッダーと前記電気ケーブル端子が設計されている、請求項２１に記載の電気コネクタアセンブリ。
【請求項２３】
前記プリント回路基板グランドコンタクトが複数のグランドピンを備え、前記複数の電気ケーブル端子の各々が、前記ヘッダーと前記キャリアが噛み合った形体にあるときに、前記複数のグランドピンのうちの１つと電気的に接触するように設計されている、請求項２１に記載の電気コネクタアセンブリ。
【請求項２４】
前記プリント回路基板グランドコンタクトが導電性ストリップを含み、前記複数の電気ケーブル端子の各々が、前記ヘッダーと前記キャリアが噛み合った形体にあるときに、前記導電性ストリップと電気的に接触するように設計されている、請求項２１に記載の電気コネクタアセンブリ。
【請求項２５】
前記プリント回路基板グランドコンタクトが複数のグランドパッドを含み、前記複数の電気ケーブル端子が、前記ヘッダーと前記キャリアが噛み合った形体にあるときに、前記複数のグランドパッドの少なくとも１つと電気的に接触するように設計されている、請求項２１に記載の電気コネクタアセンブリ。
【請求項２６】
前記複数の電気ケーブル端子の各々が、ハウジング内の内部コンタクトと、前記ハウジングの外側の第１の外部電気ケーブル端子グランドコンタクトと、前記ハウジングの外側の第２の外部電気ケーブル端子グランドコンタクトとを含み、前記ヘッダーと前記キャリアが噛み合った形体にあるときに、前記内部コンタクトが、前記複数のコンタクトピンの１つと電気的に接触するように設計されており、前記第１の外部電気ケーブル端子グランドコンタクトが、前記プリント回路基板グランドコンタクトと電気的に接触するように設計されており、前記第２の外部電気ケーブル端子グランドコンタクトが、前記複数のグランド素子のうちの１つと電気的に接触するように設計されている、請求項２１に記載の電気コネクタアセンブリ。
【請求項２７】
前記複数の電気ケーブル端子は、スナップ嵌め、摩擦嵌め、プレス嵌め、機械的圧締め、及び接着剤のうちの１つを使用する前記キャリアによって保持されている、請求項２１に記載の電気コネクタアセンブリ。
【請求項２８】
前記複数の電気ケーブル端子は、前記キャリアから個別に取り外し可能である、請求項２１に記載の電気コネクタアセンブリ。
【請求項２９】
前記複数の電気ケーブル端子が、前記キャリアから一群として取り外し可能である、請求項２１に記載の電気コネクタアセンブリ。
【請求項３０】
前記複数の電気ケーブル端子が、同軸ケーブル端子及び２軸ケーブル端子からなる群から選択される、請求項２１に記載の電気コネクタアセンブリ。
【請求項３１】
実質的に長円形の曲線状の横断面をそれぞれが有する１つ以上の内部コンダクタと、
前記１つ以上の内部コンダクタを概ね取り囲んでいる誘電体材料と、
前記誘電体材料を概ね取り囲んでいる金属製外側シールドと、
前記金属製外側シールドを包み込んでいる外側ジャケットと、
を含む電気ケーブルに、前記複数の電気ケーブル端子の各々が連結される、請求項２１に記載の電気コネクタアセンブリ。
【請求項３２】
前記ヘッダーは、表面実装ピンヘッダー及び貫通孔ピンヘッダーのうちの１つを備える、請求項２１に記載の電気コネクタアセンブリ。
【請求項３３】
前記ヘッダーが、水平ピンヘッダー及び直角ピンヘッダーのうちの１つを備える、請求項２１に記載の電気コネクタアセンブリ。
【請求項３４】
前記ヘッダーと前記キャリアが、前記ヘッダーと前記キャリアを噛み合った形体に保持するように設計された協働ラッチ素子を更に含む、請求項２１に記載の電気コネクタアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、プリント回路基板と、そのプリント回路基板に又はプリント回路基板から信号を伝搬する１つ以上の電気ケーブルとの間でなされる相互接続に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント回路基板を、他の回路基板、ケーブル、又は他の電子デバイスに相互接続することは、当該技術分野において周知である。そのような相互接続は典型的には、信号が相互接続部内又はプリント回路基板上の導電体の中を伝搬するのに必要な延べ時間と比較して、特に回路のスイッチング速度（信号遷移時間とも呼ばれる）が低速であったときには、形成するのが困難ではなかった。しかしながら、回路のスイッチング速度は、現代の集積回路及び関連するコンピュータ技術と共に増加し続けているため、十分な相互接続部の設計及び製作がより困難となってきた。
【０００３】
具体的には、信号がプリント回路基板へ又プリント回路基板から相互接続部を通じて伝わるときの、その信号の保全性に対する十分な制御を達成するように、綿密に制御された電気的特性を有するプリント回路基板及びそれに関連する相互接続を設計し製作することが、今まで同様に、又今まで以上に求められている。相互接続部の電気的特性（インピーダンスなど）を制御しなければならない程度は、回路のスイッチング速度に大いに依存する。すなわち、回路のスイッチング速度がより高速になるにつれて、正確に制御されたインピーダンスを相互接続部内にもたらすことがより重要となる。
【０００４】
高速な基板対基板及び基板対ケーブルの相互接続部用途のために開発されたコネクタシステムは、当該技術分野において豊富に存在する。一般に、プリント回路基板の最適な相互接続部設計では、プリント回路基板とコネクタとの物理的間隔を最小限にすることによって、辛うじて制御されている信号線の長さでの特有のインピーダンスが最小となる。また、電力コンタクト及びグランドコンタクト専用の複数のピンを有する比較的大型のピンソケットコネクタを必要とするコネクタ設計は、高速のプリント回路基板に対して、辛うじて許容可能な性能をもたらすに過ぎない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
不都合にも、基板対ケーブルの用途に対する現在利用可能な高速相互接続の解決法は通常、複雑であり、極めて正確な構成要素設計が必要となるが、その構成要素設計は、小さな製造変動にも非常に影響を受けやすく、結果として、製造が不経済及び困難となる。その場合でも、利用可能な基板対ケーブルの相互接続システムは、スイッチング速度が引き続き増加するにつれて、辛うじて許容可能なものに過ぎなくなりつつある。必要とされるのは、高速な集積回路に対する必要なインピーダンス制御をもたらす一方で依然として製造が経済的及び容易であるプリント回路基板対ケーブルの相互接続システムである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
１つの態様では、本発明は、電気コネクタアセンブリと共に用いるためのキャリアを提供する。このキャリアは、複数のコンタクトピン挿入孔が配置されている前側外壁を有する絶縁ハウジングを含む。この絶縁ハウジングは、前側外壁から横方向に伸びている側部外壁を更に含む。側部外壁の少なくとも１つに、複数の第１の孔が配置されている。第１の孔の各々は、第１の外部電気ケーブル端子グランドコンタクトを受容するように設計されている。絶縁ハウジングは、前側外壁から横方向に伸びている複数の内壁を更に含む。複数の内壁の各々は、第２の外部電気ケーブル端子グランドコンタクトを受容するように設計された第２の孔を含む。任意に、絶縁ハウジングは、第１のハウジング部分と第２のハウジング部分とを含んでもよい。
【０００７】
別の態様では、本発明は、プリント回路基板グランドコンタクトを有するプリント回路基板と、プリント回路基板に連結されていると共に複数のコンタクトピンを備えるヘッダーと、キャリアと、キャリアによって保持されている複数の電気ケーブル端子とを含む電気コネクタアセンブリを提供する。このキャリアは、複数のコンタクトピン挿入孔が配置されている前側外壁を有する絶縁ハウジングを含む。この絶縁ハウジングは、前側外壁から横方向に伸びている側部外壁を更に含む。側部外壁の少なくとも１つに、複数の第１の孔が配置されている。第１の孔の各々は、第１の外部電気ケーブル端子グランドコンタクトを受容するように設計されている。絶縁ハウジングは、前側外壁から横方向に伸びている複数の内壁を更に含む。複数の内壁の各々は、第２の外部電気ケーブル端子グランドコンタクトを受容するように設計された第２の孔を含む。ヘッダーと電気ケーブル端子は、ヘッダーとキャリアが噛み合った形体にあるときに、複数の電気ケーブル端子の各々が、コンタクトピンのうちの１つ以上とプリント回路基板グランドコンタクトと電気的に接触するように設計されている。
【０００８】
別の態様では、本発明は、プリント回路基板グランドコンタクトを有するプリント回路基板と、プリント回路基板に連結されていると共に複数のコンタクトピンを備えるヘッダーと、複数のグランド素子と、キャリアと、キャリアによって保持されている複数の電気ケーブル端子と、を含む電気コネクタアセンブリを提供する。キャリアは、複数のコンタクトピン挿入孔と複数のグランド素子挿入孔とが配置されている前側外壁を有する絶縁ハウジングを含む。この絶縁ハウジングは、前側外壁から横方向に伸びている側部外壁を更に含む。側部外壁の少なくとも１つに、複数の第１の孔が配置されている。第１の孔の各々は、第１の外部電気ケーブル端子グランドコンタクトを受容するように設計されている。絶縁ハウジングは、前側外壁から横方向に伸びている複数の内壁を更に含む。複数の内壁の各々は、第２の外部電気ケーブル端子グランドコンタクトを受容するように設計された第２の孔を含む。ヘッダーと電気ケーブル端子は、ヘッダーとキャリアが噛み合った形体にあるときに、複数の電気ケーブル端子の各々が、コンタクトピンのうちの１つ以上と、グランド素子と、プリント回路基板グランドコンタクトと電気的に接触するように設計されている。
【０００９】
本発明の上述の「課題を解決するための手段」は、本発明の開示されるそれぞれの実施形態又は全ての実施を記載することを目的としていない。以下の「図面」及び「発明を実施するための形態」により、例証的な実施形態を更に具体的に例示する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の態様による電気コネクタアセンブリの代表的な実施形態の斜視図。
【図２】図１の電気コネクタアセンブリの側面図であり、電気コネクタのヘッダーとキャリアを、噛み合っていない形体で示している。
【図３】図１の電気コネクタアセンブリの側面図であり、電気コネクタアセンブリのヘッダーとキャリアを、噛み合った形体で示している。
【図４】本発明の態様によるキャリアと複数の電気ケーブル端子との代表的な実施形態の斜視図。
【図５】本発明の態様によるキャリアの代表的な実施形態の上面斜視図。
【図６】図５のキャリアの底面斜視図。
【図７】図１の電気コネクタアセンブリ内で用いることのできる電気ケーブル端子の代表的な実施形態の斜視図。
【図８】本発明の態様による電気ケーブルの部分側断面斜視図。
【図９】図８に示されているケーブルを図８の線９−９に沿って切断した横断面図。
【図１０】本発明の態様による電気ケーブルの別の代表的な実施形態の横断面図。
【図１１】本発明の態様による電気ケーブルの別の代表的な実施形態の横断面図。
【図１２】本発明の態様による電気ケーブルの別の代表的な実施形態の横断面図。
【図１３】本発明の態様による電気コネクタアセンブリの別の代表的な実施形態の斜視図。
【図１４】図１３の電気コネクタアセンブリの側面図であり、電気コネクタアセンブリのヘッダーとキャリアとを、噛み合っていない形体で示している。
【図１５】図１３の電気コネクタアセンブリの側面図であり、電気コネクタアセンブリのヘッダーとキャリアとを、噛み合った形体で示している。
【図１６】本発明の態様による電気コネクタアセンブリの別の代表的な実施形態の斜視図。
【図１７】図１６の電気コネクタアセンブリの横断面斜視図。
【図１８】図１６の電気コネクタアセンブリの斜視図であり、電気コネクタアセンブリのヘッダーとキャリアとを、噛み合った形体で示している。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、好ましい実施形態について詳しく説明する中で、その一部を成す添付の図面を参照する。添付の図面は、実例として、本発明を実施することができる具体的な実施形態を示す。他の実施形態を使用してもよく、また本発明の範囲から逸脱することなく構造上又は論理上の変更を成してもよいことが理解されるべきである。したがって、下記の発明を実施するための形態は、限定的なものとみなすべきでなく、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲とその同等物によって定義される。
【００１２】
図１〜３は、本発明の態様による電気コネクタアセンブリの代表的な実施形態を示している。電気コネクタアセンブリ１００は、プリント回路基板１０２と、プリント回路基板１０２に連結されているヘッダー１０４と、個々の電気ケーブル１１０の端子１０８を保持するキャリア１０６と、を含む。キャリア１０６は、ヘッダー１０４と噛み合って、プリント回路基板１０２と電気ケーブル１１０との間に相互接続をもたらすように設計されている。
【００１３】
分かりやすくするために、本発明の態様は、本明細書では、２軸ケーブル及び２軸ケーブル端子と共に用いるものとして説明及び図示されている。しかし、このような実例は代表的なものに過ぎず、その他のタイプの電気ケーブル及びそれに付随する電気ケーブル端子を用いることができると理解されると共に、かつ、そのように意図されており、他のタイプとしては、同軸ケーブル、並びに、信号素子及びグランド素子を有するその他のケーブル形体が挙げられるが、これらに限定されない。本発明の態様による電気コネクタアセンブリと同時に、異なるタイプ及び形体の電気ケーブル及び電気ケーブル端子を用いてもよいことも更に理解されると共に、かつ、そのように意図されている。例えば、キャリアによって保持される電気ケーブル端子の一部は、２軸ケーブル端子であってもよく、キャリアによって保持される電気ケーブル端子の別の部分は、同軸ケーブル（又はその他の）端子であってもよい。
【００１４】
図１を参照すると、ヘッダー１０４は、キャリア１０６内の電気ケーブル端子１０８の内部コンタクトと噛み合うように配列された複数のコンタクトピン１１４を備える絶縁ハウジング１１２を含む。ヘッダー１０４のコンタクトピン１１４は、当該技術分野において既知のように、プリント回路基板１０２に接続されている。コンタクトピン１１４は、プリント回路基板１０２の複数の電気トレース（図示せず）のうちの１つ以上に電気的に接続するように設計されている。ヘッダー１０４は、本明細書では、スルーホールピンヘッダーとして図示及び説明されているが、ヘッダー１０４は、表面実装型ピンヘッダー、又は当該技術分野で既知であるその他の任意の好適なタイプのヘッダーであってもよい。コンタクトピン１１４は、はんだ付け、プレス嵌め、又はその他のいずれかの好適な方法によって、プリント回路基板１０２に接続されることが可能である。図１の実施形態では、ヘッダー１０４は、コンタクトピン１１４とプリント回路基板１０２との間の接続によってのみ、プリント回路基板１０２に固定されている。あるいは、ヘッダー１０４は、プリント回路基板１０２の孔（図示せず）に入るように設計された絶縁ハウジング１１２の取り付けポストのように、ヘッダー１０４をプリント回路基板１０２に固定するための追加の構造体を含んでもよい。この取り付けポストは、プレス嵌め、接着剤、又はその他の好適な方法によって、プリント回路基板１０２の孔に保持され得る。図１の実施形態では、ヘッダー１０４は、水平又は垂直ピンヘッダーであり、それによって、コンタクトピン１１４は、実質的に水平又は垂直な形体を有して、プリント回路基板１０２と実質的に垂直な方向でキャリア１０６を挿入できるようにする。本発明の態様による電気コネクタアセンブリ内で用いることができる代表的なヘッダーは、米国特許仮出願第６０／８８６２２９号に図示及び説明されており、その全体が、参照により本明細書に組み込まれる。
【００１５】
プリント回路基板１０２は、プリント回路基板グランドコンタクトを追加する点を除いて、設計の面で実質的に従来型である。図１の代表的な実施形態では、プリント回路基板グランドコンタクトは、複数のグランドピン１１６を備える。複数の電気ケーブル端子１０８の各々は、ヘッダー１０４とキャリア１０６とが噛み合った形体にあるときに、複数のグランドピン１１６の１つと電気的に接触するように設計されている。グランドピン１６は、当該技術分野において既知のように、プリント回路基板１０２に接続している。グランドピン１１６は、プリント回路基板１０２の複数の電気トレース（図示せず）のうちの１つ以上に電気的に接続するように設計されている。グランドピン１１６は、本明細書では、スルーホールピンとして図示及び説明されているが、グランドピン１１６は、表面実装型ピン、又は当該技術分野で既知であるその他の任意の好適なタイプのコンタクトピンであってもよい。コンタクトピン１１６は、はんだ付け、プレス嵌め、又はその他の任意の好適な方法によって、プリント回路基板１０２に接続されていてもよい。
【００１６】
ヘッダー１０４と電気ケーブル端子１０８は、ヘッダー１０４とキャリア１０６とが噛み合った形体にあるときに、複数の電気ケーブル端子１０８の各々が、ヘッダー１０４のコンタクトピン１１４のうちの１つ以上とプリント回路基板グランドコンタクトと電気的に接触するように設計してもよい。図１〜３の代表的な実施形態では、図２及び３の側面図で最もよく見て取れるように、ヘッダー１０４と電気ケーブル端子１０８とは、ヘッダー１０４とキャリア１０６とが噛み合った形体にあるときに、複数の電気ケーブル端子１０８の各々が、ヘッダー１０４のコンタクトピン１１４のうちの２つ（図２では１１４ａ及び１１ｂとして示されている）と、プリント回路基板１０２に接続されているグランドピン１１６のうちの１つと電気的に接触するように設計されている。１つの態様では、相互接続を通じてインピーダンス制御を向上させるために、コンタクトピン１１４ａをグランドコンタクトとして、コンタクトピン１１４ｂを信号コンタクトとして、グランドピン１１６をグランドコンタクトとして割り当てることによって、グランド−信号−グランド（ＧＳＧ）という形体を形成することができる。意図する用途に適するように、コンタクトピン１１４とグランドピン１１６のいずれかを信号コンタクト、グランドコンタクト、又は電力コンタクトとして割り当てることもできると理解されると共に、そのように意図されている。更には、意図する用途に適するように、コンタクトピン１１４とグランドピン１１６のいずれかをピンアレイから取り除くことができると理解されると共に、そのように意図されている。
【００１７】
図４〜６は、本発明の態様によるキャリアの様々な斜視図を示している。図４で最もよく見て取れるように、電気コネクタアセンブリ１００のキャリア１０６は、複数の電気ケーブル端子１０８を保持するように設計されていると共に、絶縁ハウジング１２２を含む。
【００１８】
図５及び６を参照すると、絶縁ハウジング１２２は、第１の絶縁ハウジング部分１２２ａと第２の絶縁ハウジング部分１２２ｂとを含む。代替的な態様では、絶縁ハウジング部分１２２ａ及び１２２ｂは、単一の絶縁ハウジング１２２として形成されることが可能である。絶縁ハウジング１２２は、前側外壁１２４と、横方向に伸びている側部外壁１２６ａ、１２６ｂ、１２６ｃ、及び１２６ｄ（別段の定めのない限り、１２６と総称する）と、横方向に伸びている複数の内壁１２８とを有し、複数の内壁１２８が協働して、個々の電気ケーブル端子１０８を受容及び配置するように設計された複数のキャビティ１４２を画定する。
【００１９】
各電気ケーブル端子１０８は、各キャビティ１４２の中にある弾力性ラッチ１４４によって、対応するキャビティ１４２の中に保持される。電気ケーブル端子１０８が、対応するキャビティ１４２の中に挿入されると、電気ケーブル端子１０８の前側縁部１０８ｂ（図１に示されている）が、ラッチ引き込み表面１４８と嵌合し、ラッチ１４４を、電気ケーブル端子１０８の経路から離れるように偏向させる。電気ケーブル端子１０８が完全に挿入されると、ラッチ１４４は、元の（無偏向の）位置に戻り、ラッチフック部材１５０が、電気ケーブル端子１０８の後ろ側縁部１０８ｃ（図１に示されている）と嵌合し、それによって、電気ケーブル端子がキャリア１０６から抜けないようにする。個々の電気ケーブル端子１０８は、単にラッチ１４４を（小型のツール又は爪で）偏向させて、電気ケーブル端子１０８の後ろ側縁部１０８ｃからラッチフック部材１５０を引き離しながら、該当する電気ケーブル１１０の上で静かに引っ張ることによって、キャリア１０６から外すことができる。個々の電気ケーブル端子１０８を取り外して交換できることは、例えば、電気ケーブル１１０の損傷又は欠陥電気ケーブル端子１０８を交換するときに有用である。
【００２０】
１つの実施形態では、キャリア１０６は、図４に示されているように、複数のラッチ１４４を固定して、複数の電気ケーブル端子１０８を保持するのを助けるように設計された楔形素子１１８を更に含む。楔形素子１１８は、絶縁ハウジング１２２のキャビティ１４２の内部でラッチ１４４と側部外壁１２６ａとの間に嵌まるように設計された複数の楔１４６を含む。適切に取り付けると、楔１４６は、ラッチ１４４が電気ケーブル端子１０８の経路からそれないようにして、それによって、電気ケーブル端子１０８がキャリア１０６から抜けないようにする。
【００２１】
別の実施形態では、電気ケーブル端子１０８は、任意の好適な方法／構造体によって、キャリア１０６の中に保持されることが可能で、その方法／構造体としては、スナップ嵌め、摩擦嵌め、プレス嵌め、機械的クランプ、及び接着剤が挙げられるが、これらに限らない。更に、電気ケーブル端子１０８をキャリア１０６の中に保持するために用いる方法／構造体によって、電気ケーブル端子１０８を上記のように個別に取り外せるようにしてもよいか、電気ケーブル端子１０８をキャリア１０６の中に保持するために用いる方法／構造体によって、電気ケーブル端子１０８を一群として取り外せるようしてもよいか、又は、電気ケーブル端子１０８をキャリア１０６の中に保持するために用いる方法／構造体によって、電気ケーブル端子１０８をキャリア１０６の中に恒久的に固定できるようにしてもよい。別の実施形態では、絶縁ハウジング１２２のキャビティ１４２は、電気ケーブル端子１０８のうちの１つ以上又は全部を受容するように設計されてもよい。
【００２２】
絶縁ハウジング１２２の各内壁１２８は、下に更に詳しく説明されていると共に、図７に示されているように、第２の外部電気ケーブル端子グランドコンタクト１５８を受容するように設計された孔１３０を有する。側部外壁１２６ａ及び１２６ｃは、側部外壁１２６のうちの１つ以上に配置できる複数の孔１３２を含む。各孔１３２は、下に更に詳しく説明されていると共に、図７に示されているように、第１の外部電気ケーブル端子１５６を受容するように設計されている。１つの実施形態では、第１の外部電気ケーブル端子グランドコンタクト１５６が、側部外壁１２６ａに配置された孔１３２に受容されるか、第１の外部電気ケーブル端子１５６が、側部外壁１２６ｃに配置された孔１３２に受容されるかのいずれかであるように、電気ケーブル端子１０８を絶縁ハウジング１２２に配置できるように、孔１３２を側部外壁１２６ａ及び１２６ｃに配置することができる。絶縁ハウジング１２２の図示されている実施形態では、電気ケーブル端子１０８の第１の外部電気ケーブル端子グランドコンタクト１５６が、側部外壁１２６ａに配置された孔１３２に受容されるか、電気ケーブル端子１０８の第１の外部電気ケーブル端子グランドコンタクト１５６が、側部外壁１２６ｃに配置された孔１３２に受容されるかのいずれかであるように、第２の絶縁ハウジング部分１２２ｂを第１の絶縁ハウジング部分１２２ａに取り付けることができるように、第１及び第２の絶縁ハウジング部分が設計されている。この設計によって、電気ケーブル１１０は、電気ケーブルアセンブリから、２つの実質的に異なる方向で伸びることができるようになる。前側外壁１２４は、図１に示されているヘッダー１０４のコンタクトピン１１４を受容するように設計された複数のコンタクトピン挿入孔１３４を有する。図６に示されているように、コンタクトピン挿入孔１３４は好ましくは、ヘッダー１０４のコンタクトピン１１４の誘導と噛み合いを促すために、例えば面取り縁によって形成された引込部を有する。任意に、前側外壁１２４は、下に更に詳しく説明されていると共に、図１６に示されているように、ヘッダー７０４のグランド素子７６０を受容するように設計された複数のグランド素子挿入孔１３５を有する。グランド素子挿入孔１３５は好ましくは、ヘッダー７０４のグランド素子７６０の誘導と噛み合いを促すために、例えば面取り縁によって形成された引込部を有する。従来技術に対する本発明の態様の重大な有利点は、上記の様々な孔によって、電気コネクタアセンブリの電気性能の向上をもたらすことができる、コンタクトピン１１４、グランドコンタクト１５６並びに１５８、及び／又は、グランド素子７６０の配列が可能になる点である。
【００２３】
１つの実施形態では、絶縁ハウジング１２２の側部外壁１２６ｂ及び１２６ｄは、第１の絶縁ハウジング部分１２２ａと第２の絶縁ハウジング部分１２２ｂを組み立てられた形体で保持するように設計された協働ラッチ素子１３６を含む。図５及び６に示されている実施形態では、第１の絶縁ハウジング部分１２２ａは、偏向して第２の絶縁ハウジング部分１２２ｂのラッチブロック１０４と嵌合するラッチアーム１３８を含む。意図する用途に適するように、様々な及び／又は追加のラッチ素子１３６を設けてもよいと理解されると共に、そのように意図されている。
【００２４】
キャリア１０６と併せて用いることができる電気ケーブル端子は、米国特許第５，１８４，９６５号に記載されている同軸ケーブル用の遮蔽制御インピーダンス（ＳＣＩ）コネクタと実質的に同様に構築することができ、前記特許は、参照により本明細書に組み込まれる。具体的には、キャリア１０６と併せて用いることができる電気ケーブル端子の代表的な実施形態は、図７に示されている。電気ケーブル端子１０８は、はんだ開口部１２０を用いることによって、電気ケーブル１１０に連結される。キャリア１０６と併せて用いるために、この電気ケーブル端子をキャリア１０６の絶縁ハウジング１２２の中に挿入し（図４で最もよく見て取れる）、電気ケーブル端子１０８の前面１０８ａが、絶縁ハウジング１２２の前側外壁１２４の内面１２４ａと境界を接するようにする。電気ケーブル端子１０８は、その中に取り付けられた内部コンタクト１５４を有する導電性ハウジング１５２を含む。各内部コンタクト１５４は、信号／電力コンタクトとして割り当てることができ、この場合には、内部コンタクト１５４は、電気ケーブル１１０の信号／電力コンダクタに電気的に接続されると共に、導電性ハウジング１５２から電気絶縁される。各内部コンタクト１５４は、グランドコンタクトとして割り当てることもでき、この場合には、内部コンタクト１５４は、電気ケーブル１１０のグランドコンダクタ（すなわちシールド）及び／又は導電性ハウジング１５２に電気的に接続される。内部コンタクト１５２は、ヘッダー１０４のコンタクトピン１１４と電気的に接触するように設計されている。内部コンタクト１５２は、電気ケーブル端子１０８の長手方向軸沿いに位置すると共に、絶縁ハウジング１２２の前側外壁１２４のコンタクトピン挿入孔１３４と揃う。
【００２５】
電気ケーブル端子１０８は、第１の外部電気ケーブル端子グランドコンタクト１５６を更に含む。第１の外部電気ケーブル端子グランドコンタクト１５６は、導電性ハウジング１５２の外面から伸びていると共に、プリント回路基板のグランドコンタクトと電気的に接触するように設計されている。図１に示されている電気コネクタアセンブリの代表的な実施形態では、プリント回路基板グランドコンタクトは、複数のグランドピン１１６を備え、それによって、第１の外部電気ケーブル端子グランドコンタクト１５６は、ヘッダー１０４とキャリア１０６が噛み合った形体にあるときに、対応するグランドピン１１６と電気的に接触するように設計されている。別の実施形態では、プリント回路基板グランドコンタクトは、導電性ストリップ又は複数のグランドパッドを含んでもよく、それによって、第１の外部電気ケーブル端子グランドコンタクト１５６は、ヘッダーとキャリアが噛み合った形体にあるときに、導電性ストリップ又は複数のグランドパッドの少なくとも１つと電気的に接触するように設計することが可能である。
【００２６】
電気ケーブル端子１０８は、導電性ハウジング１５２の外面から伸びている第２の外部電気ケーブル端子グランドコンタクト１５８を更に含む。図１に示されている電気コネクタアセンブリの代表的な実施形態では、第２の外部ケーブル端子グランドコンタクト１５８（図７に示されている）は、隣接する電気ケーブル端子と電気的に接触するように設計されている。別の実施形態では、噛み合うヘッダーが複数のグランド素子を備えることが可能で、それによって、第２の外部電気ケーブル端子グランドコンタクト１５８は、ヘッダーとキャリアが噛み合った形体にあるとき、グランド素子のうちの１つ以上と電気的に接触するように設計してもよい。
【００２７】
図示されている実施形態では、第１の外部電気ケーブル端子グランドコンタクト１５６と、第２の外部電気ケーブル端子グランドコンタクト１５８の双方とも、導電性ハウジング１５２から伸びている弾力性ビームを含む。別の実施形態では、第１の外部電気ケーブル端子グランドコンタクト１５６及び／又は第２の外部電気ケーブル端子グランドコンタクト１５８は、図示されているものに代わる形状をとることができ、例えば、導電性ハウジング１５２から伸びているヘルツバンプを含んでもよい。
【００２８】
本発明の態様で用いられる電気ケーブルのタイプは、単線ケーブル（例えば、単線同軸又は単線２軸）、又は、多線ケーブル（例えば、多線同軸、多線２軸、又はツイストペア）であることができる。図８は、本発明の態様による電気ケーブル２１０の代表的な実施形態の部分側断面斜視図であり、図９は、本発明の態様による電気ケーブル２１０の代表的な実施形態の横断面図である。電気ケーブル２１０は、コンダクタ２１２と、誘電体シース２１４と、金属シールド２１６と、ジャケット２１８とを含む。誘電体シース２１４は、コンダクタ２１２を概ね取り囲むように、コンダクタ２１２の周囲に形成されている。金属シールド２１６は、誘電体シース２１４を概ね取り囲むように、誘電体シース２１４の周囲に形成されている。ジャケット２１８は、金属シールド２１６を包み込んで、電気ケーブル２１０の外側保護ケーシングを形成している。
【００２９】
コンダクタ２１２は、裸銅、スズメッキ銅、銀メッキ銅、銅覆鋼、アルミニウム、又はその他の好適な材料を含む様々な導電性材料で作製してもよい。また、コンダクタ２１２は、より合わせた素子又は固体素子のいずれかであってもよい。より合わせた素子の場合には、コンダクタ２１２は、電気的に嵌合された複数の導電性ストランドで作製される。
【００３０】
電気ケーブル２１０は、１００ＭＨｚを超えるような高周波信号の用途で用いられる。上記のように、信号周波数が上昇すると、表皮効果により、コンダクタの抵抗も上昇する。表皮効果は、コンダクタを流れる電流によって生成される磁場により、コンダクタ表面の近くでの電流の集中が存在する状態を表す。コンダクタ表面の表面積を最大にするために、コンダクタ２１２は、実質的に長円形の曲線状の断面を有する。実質的に長円形の曲線状の断面としては、丸い側部を有する任意の細長い形が挙げられ、卵形、楕円形、カプセル形、卵形の断面が挙げられるが、これらに限定されない。実質的に長円形の曲線状の断面は、従来の円筒形コンダクタよりも、コンダクタ２１２の表面の表面積を増大させるので、このより広い表面に沿って、より多くの電流が流れるという理由で、表皮効果が最小限になる。その結果、コンダクタ２１２の総抵抗が低下するため、電気ケーブル２１０の信号減衰特性が向上する。
【００３１】
これに加えて、電気ケーブルの信号減衰特性を向上させる従来の方法では、より大きい円筒形コンダクタ直径を用いて、より高い周波数における抵抗の上昇を補う。内部コンダクタの直径のサイズが大きいほど、典型的に、所望のケーブルインピーダンスを保つために、コンダクタを取り囲む大きい体積の誘電体が必要になる。これは、ケーブルのサイズ全体を増大させ、高周波システムで用いられる標準的なマイクロコネクタと共にケーブルを用いる妨げとなる。コンダクタ２１２の実質的に長円形の曲線状の横断面によって、電気ケーブル２１０を既存のケーブルコネクタと共に用いることが可能になる。具体的には、コンダクタ２１２によって、千サーキュラーミル（ＭＣＭ）のゲージに相当するより大きいコンダクタが、既存のマイクロコネクタの高さでの空隙制限に適合可能になる。また、より大きいゲージのコンダクタ２１２は、立ち上り時間短縮特性の向上によって、より優れた電気性能（例えば、より高いアイ開口率）を示す。
【００３２】
コンダクタ２１２と金属シールド２１６との間に絶縁状態をもたらすために、誘電体シース２１４がコンダクタ２１２の周囲に形成されている。誘電体シース２１４の厚みは、コンダクタ２１２と金属シールド２１６との間隔を制御するので、電気ケーブル２１０のインピーダンスを制御するために、誘電体シース２１４の厚みが調節可能である。１つの実施形態では、誘電体シース２１４は、コンダクタ２１２を覆うように押し出されている。別の実施形態では、誘電体シース２１４は、誘電体材料質で作られたテープ又はラップである。誘電体シース２１４用に用いてもよい代表的な材料としては、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）と、ペルフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）、フッ素化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、及び発泡フッ素化エチレンプロピレン（ＦＦＥＰ）などのフルオロポリマーと、ポリエチレン（ＰＥ）、発泡ポリエチレン（ＦＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、及びポリメチルペンタンのようなポリオレフィンとが挙げられる。代替的な実施形態では、誘電体シース２１４は、ミネソタ州セントポール（St. Paul）の３Ｍイノベーティブ・プロパティーズ・カンパニー（3M Innovative Properties Company）に譲渡された米国特許第６，８４９，７９９号に図示及び説明されているように、コンダクタ２１２を取り囲む空芯を画定する誘電体チューブと固体芯フィラメントスペーサを含んでもよく、その特許は、参照により本明細書に組み込まれる。
【００３３】
金属シールド２１６は、外部の電磁障害（ＥＭＩ）の生成からコンダクタ２１２を守るために、誘電体シース２１４の周囲に形成されている。また、金属シールド２１６は、電気ケーブル２１０の外側の電磁場及び静電場からの信号干渉を防ぐのを助ける。更には、金属シールド２１６は、電気ケーブル２１０に連続的なグランドを提供する。１つの実施形態では、金属シールド２１６の内面は、図９に示されているように、コンダクタ２１２の周辺部全体を囲んで、コンダクタ２１２から等距離ｄにある。この結果、コンダクタ２１２の表面の周囲で、均一な電流分布を得られるので（すなわち、電流のバンチ化を防ぐので）、電気ケーブル２１０の信号減衰特性が向上する。金属シールド２１６は、金属編組、横巻きシールド、金属箔、又はこれらの組み合わせなどの様々な形体を有してもよい。ジャケット２１８は、金属シールド２１６の周囲に形成されており、電気ケーブル２１０に保護コーティングを、電気ケーブル２１０の構成要素に支持体を提供する。
【００３４】
また、ジャケット２１８は、電気ケーブル２１０の構成要素を外部環境から絶縁する。ジャケット２１８が金属シールド２１６の周囲に形成されているとき、外面２２６及び２２８は、実質的に平面であると共に、コンダクタ２１２の表面２２２及び２２４と平行である。表面２２６と表面２２８との間の距離が、電気ケーブル２１０の曲線状の外面間の距離よりも小さいという点で、電気ケーブル２１０は扁平形状を有する。この扁平形状によって、密閉空隙又は最小限の余分な空隙を有する用途で、電気ケーブル２１０を用いることが可能になる。障害物の周囲、かつ蛇行した通路内に電気ケーブル２１０を取り付けることができるように、ジャケット２１８は、可撓性ゴム材、又はポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）のような可撓性プラスチック材で作製してもよい。ジャケット２１８用に用いてもよいその他の材料としては、エチレンプロピレンジエン（ＥＰＤＭ）エラストマー、雲母テープ、ネオプレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ケイ素、ゴム、並びに、テフロン（TEFLON）及びテフゼル（TEFZEL）という商標名でＥ．Ｉ．デュポン・ド・ヌメール社（E.I. du Pont de Nemours and Company）から入手可能なフルオロポリマーフィルムが挙げられる。
【００３５】
図１０は、本発明の別の実施形態による、ドレイン線３３２を含む電気ケーブル３１０の横断面図である。図８及び９の電気ケーブル２１０との関連で図示及び説明されているコンダクタ２１２と、誘電体シース２１４と、金属シールド２１６と、ジャケット２１８と同様に、電気ケーブル３１０は、コンダクタ３１２と、誘電体シース３１４と、金属シールド３１６と、ジャケット３１８を含む。ドレイン線３３２は、誘電体シース３１４の外側に配置されており、金属シールド３１６は、ドレイン線３３２と誘電体シース３１４を取り囲むと共に、ドレイン線３３２と誘電体シース３１４と接触している。代替的な実施形態では、ドレイン線３３２は、金属シールド３１６の外側に、金属シールド３１６と接触させて配置してもよい。ジャケット３１８は、金属シールド３１６の周囲に形成されており、電気ケーブル３１０に保護コーティングを、電気ケーブル３１０の素子に支持構造体を提供する。
【００３６】
ドレイン線３３２は、金属シールド３１６と電気的に接触している。ドレイン線３３２は、金属シールド３１６をコネクタに電気的に接続する方法を提供することによって、電気ケーブル３１０のインピーダンスを制御する。ドレイン線３３２は、裸銅、スズメッキ銅、銀メッキ銅、銅覆鋼、アルミニウム、又はその他の好適な材料を含む様々な導電性材料で作製することが可能である。また、ドレイン線３３２は、より合わせた素子又は固体素子のいずれかであってもよい。より合わせた素子の場合には、ドレイン線３３２は、電気的に嵌合された複数の導電性ストランドで作製される。
【００３７】
図１１は、本発明の別の実施形態による電気ケーブル４１０の横断面図である。電気ケーブル４１０は、コンダクタ４５２ａ及び４５２ｂと、一体型誘電体シース４５４と、金属箔４５６と、金属線シールド４５７と、ジャケット４５８とを含む。誘電体シース４５４は、コンダクタ４５２ａ及び４５２ｂを概ね取り囲むように、コンダクタ４５２ａ及び４５２ｂの周囲に形成されている。金属箔４５６は、誘電体シース４５４を概ね取り囲むように、誘電体シース４５４の周囲に形成されており、金属線シールド４５７は、金属箔４５６を取り囲んでいる。ジャケット４５８は、金属線シールド４５７を包み込んで、電気ケーブル４１０の外側保護ケーシングを形成する。
【００３８】
コンダクタ４５２ａ及び４５２ｂは、裸銅、スズメッキ銅、銀メッキ銅、銅覆鋼、アルミニウム、又はその他の好適な材料を含む様々な導電性材料で作製することが可能である。また、コンダクタ４５２ａ及び４５２ｂは、より合わせた素子又は固体素子のいずれかであってもよい。より合わせた素子の場合には、各コンダクタは、電気的に嵌合された複数の導電性ストランドで作製される。１つの実施形態では、コンダクタ４５２ａ及び４５２ｂの実質的に長円形の曲線状の横断面の主軸が同一平面上にあるように（図１１に示されている）、コンダクタ４５２ａ及び４５２ｂが相互に関連して配置されている。
【００３９】
電気ケーブル４１０は、１００ＭＨｚを超えるような高周波信号の用途で用いられる。上記のように、表皮効果を最小限にするために、コンダクタ表面における各コンダクタの表面積を最大にするのが望ましい。従来の円筒形コンダクタよりも表面積を増大させるために、コンダクタ４５２ａ及び４５２ｂはそれぞれ、実質的に長円形の曲線状の横断面を有する。実質的に長円形の曲線状の断面としては、丸い側部を有する任意の細長い形が挙げられ、卵形、楕円形、カプセル形、卵形の断面が挙げられるが、これらに限定されない。実質的に長円形の曲線状の断面は、従来の円筒形コンダクタよりも、コンダクタ４５２ａ及び４５２ｂの表面の表面積を増大させるので、このより広い表面に沿って、より多くの電流が流れるという理由で、表皮効果が最小限になる。その結果、コンダクタ４５２ａ及び４５２ｂの総抵抗が低下するので、電気ケーブル４１０の信号減衰特性が向上する。
【００４０】
これに加えて、信号減衰特性を向上させる従来の方法では、より大きい円筒形コンダクタ直径を用いて、より高い周波数における抵抗の上昇を補う。コンダクタ直径のサイズが大きいほど、典型的に、所望のケーブルインピーダンスを保つために、コンダクタを取り囲む大きい体積の誘電体が必要になる。これは、ケーブルのサイズ全体を増大させ、高周波システムで用いられる標準的なマイクロコネクタと一緒にケーブルを用いる妨げとなる。コンダクタ４５２ａ及び４５２ｂの実質的に長円形の曲線状の横断面によって、電気ケーブル４１０を既存のケーブルコネクタと共に用いることが可能になる。具体的には、コンダクタ４５２ａ及び４５２ｂによって、千サーキュラーミル（ＭＣＭ）のゲージに相当するより大きいコンダクタが、既存のマイクロコネクタの高さでの空隙制限に適合可能になる。また、より大きいゲージの４５２ａ及び４５２ｂは、立ち上り時間短縮特性の向上によって、より優れた電気性能（例えば、より高いアイ開口率）を示す。
【００４１】
コンダクタ４５２ａ及び４５２ｂと金属箔４５６との間に絶縁状態をもたらすために、誘電体シース４５４がコンダクタ４５２ａ及び４５２ｂの周囲に形成されている。１つの実施形態では、誘電体シース４５４は、コンダクタ４５２ａ及び４５２ｂを覆うように押し出されている。誘電体シース４５４の厚みは、コンダクタ４５２ａ及び４５２ｂと金属箔４５６との間隔を制御するので、電気ケーブル４１０のインピーダンスを制御するために、誘電体シース４５４の厚みは調節可能である。コンダクタ４５２ａ及び４５２ｂの配向と間隔も、電気ケーブル４１０のインピーダンスに影響を及ぼす場合があるが、この配向と間隔も、コンダクタ４５２ａ及び４５２ｂを覆うように誘電体シース４５４を押し出すことによって制御することが可能である。誘電体シース４５４用に用いてもよい代表的な物質としては、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）と、ペルフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）、フッ素化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、及び発泡フッ素化エチレンプロピレン（ＦＦＥＰ）などのフルオロポリマーと、ポリエチレン（ＰＥ）、発泡ポリエチレン（ＦＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、及びポリメチルペンタンのようなポリオレフィンとが挙げられる。代替的な実施形態では、誘電体シース４５４は、米国特許第６，８４９，７９９号に図示及び説明されているように、コンダクタ４５２ａ及び４５２ｂを取り囲む空芯を画定する誘電体チューブと固体芯フィラメントスペーサを含んでもよい。
【００４２】
金属箔４５６と金属線シールド４５７は、外部ＥＭＩの生成からコンダクタ４５２ａ及び４５２ｂを守るために、誘電体シース４５４の周囲に形成されている。また、金属箔４５６と金属線シールド４５７とは、電気ケーブル４１０の外側の電磁場及び静電場からの信号干渉を防ぐのを助ける。金属箔４５６と金属線シールド４５７の組み合わせは、優れた遮蔽特性をもたらす。更には、金属箔４５６と金属線シールド４５７は、電気ケーブル４１０に連続的なグランドを提供する。金属箔４５６は、銅及び銅合金のような材料で構成することが可能である。金属線シールド４５７は、網組銅又は銅合金で構成することが可能である。
【００４３】
ジャケット４５８は、金属線シールド４５７の周囲に形成されており、電気ケーブル４１０に保護コーティングを、電気ケーブル４１０の構成要素に支持体を提供する。また、ジャケット４５８は、電気ケーブル４１０の構成要素を外部環境から絶縁する。電気ケーブル４１０の平面間の距離Ｄ１が、電気ケーブル４１０の曲線状の外面間の距離Ｄ２よりも小さい（図１１を参照）という点で、電気ケーブル４１０は扁平形状を有する。この扁平形状によって、密閉空隙又は最小限の余分な空隙を有する用途で、電気ケーブル４１０を用いることが可能になる。障害物の周囲、かつ蛇行した通路内に電気ケーブル４１０を取り付けることができるように、ジャケット４５８は、可撓性ゴム材、又はポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）のような可撓性プラスチック材で作製してもよい。ジャケット４５８用に用いてもよいその他の材料としては、エチレンプロピレンジエンエラストマー、雲母テープ、ネオプレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ケイ素、ゴム、並びに、テフロン（TEFLON）及びテフゼル（TEFZEL）という商標名でＥ．Ｉ．デュポン・ド・ヌメール社（E.I. du Pont de Nemours and Company）から入手可能なフルオロポリマーフィルムが挙げられる。
【００４４】
図１２は、ドレイン線５６２と、コンダクタ５５２ａ及び５５２ｂを包み込んでいる誘電体シース５６４とを含む、本発明の別の実施形態による電気ケーブル５１０の横断面図である。図１１の電気ケーブル４１０との関連で図示及び説明されている金属シールド４５６とジャケット４５８と同様に、電気ケーブル５１０は、金属シールド５５６とジャケット５５８を含む。ドレイン線５６２は、誘電体シース５６４の外側に、誘電体シース５６４と金属シールド５５６との間に配置されている。金属シールド５５６は、ドレイン線５６２と誘電体シース６４を取り囲むと共に、ドレイン線５６２と誘電体シース６４と接触している。代替的な実施形態では、ドレイン線５６２は、金属シールド５５６の外側に、金属シールド５５６と接触させて配置してもよい。ジャケット５５８は、金属シールド５５６の周囲に形成されており、電気ケーブル５１０に保護コーティングを、電気ケーブル５１０の素子に支持構造体を提供する。
【００４５】
コンダクタ５５２ａ及び５５２ｂと金属シールド５５６との間に絶縁状態をもたらすために、誘電体シース５６４は、コンダクタ５５２ａ及び５５２ｂの周囲にテープで付けられているか、又は、コンダクタ５５２ａ及び５５２ｂを包み込んでいる。また、誘電体シース５６４は、金属箔５５６とコンダクタ５５２ａ及び５５２ｂとの間隔と、コンダクタ５５２ａとコンダクタ５５２ｂとの間隔と、コンダクタ５５２ａ及び５５２ｂの配向とを制御する。これらのパラメータの全てが、電気ケーブル５１０のインピーダンスに影響を及ぼすので、このインピーダンスは、誘電体シース５６４の厚みと、誘電体シース５６４によって保持されるコンダクタ５５２ａ及び５５２ｂの配向とを調節することによって、制御することができる。あるいは、図１１の誘電体シース４５４と同様に、誘電体シース５６４は、コンダクタ５５２ａ及び５５２ｂを覆うように押し出してもよい。誘電体シース５６４用に用いてもよい代表的な材料としては、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）と、ペルフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）、フッ素化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、及び発泡フッ素化エチレンプロピレン（ＦＦＥＰ）などのフルオロポリマーと、ポリエチレン（ＰＥ）、発泡ポリエチレン（ＦＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、及びポリメチルペンタンのようなポリオレフィンとが挙げられる。代替的な実施形態では、誘電体シース５６４は、既に組み込まれた米国特許第６，８４９，７９９号に図示及び説明されているように、コンダクタ５５２ａ及び５５２ｂを取り囲む空芯を画定する誘電体チューブと固体芯フィラメントスペーサを含んでもよい。
【００４６】
図１３〜１５は、本発明の態様による電気コネクタアセンブリの別の代表的な実施形態を示している。電気コネクタアセンブリ６００は、プリント回路基板６０２と、プリント回路基板６０２に連結されているヘッダー６０４と、個々の電気ケーブル１１０の端子１０８を保持するキャリア１０６とを含む。キャリア１０６は、ヘッダー６０４と噛み合って、プリント回路基板６０２と電気ケーブル１１０との間に相互接続をもたらすように設計されている。キャリア１０６と、端子１０８と、電気ケーブル１１０は、電気コネクタアセンブリ１００との関連で図示及び説明したものである。
【００４７】
図１３を参照すると、ヘッダー６０４は、キャリア１０６内の電気ケーブル端子１０８の内部コンタクトと噛み合うように配列された複数のコンタクトピン６１４を備える絶縁ハウジング６１２を含む。ヘッダー６０４のコンタクトピン６１４は、当該技術分野において既知のように、プリント回路基板６０２に接続されている。コンタクトピン６１４は、プリント回路基板６０２の複数の電気トレース（図示せず）のうちの１つ以上に電気的に接続するように設計されている。ヘッダー６０４は、本明細書では、スルーホールピンヘッダーとして図示及び説明されているが、ヘッダー６０４は、表面実装型ピンヘッダー、又は当該技術分野で既知であるその他の任意の好適なタイプのヘッダーであってもよい。コンタクトピン６１４は、はんだ付け、プレス嵌め、又はその他の任意の好適な方法によって、プリント回路基板６０２に接続させることが可能である。図１３の実施形態では、ヘッダー６０４は、コンタクトピン６１４とプリント回路基板６０２との間の接続によってのみ、プリント回路基板６０２に固定されている。あるいは、ヘッダー６０４は、プリント回路基板６０２の孔（図示せず）に入るように設計された絶縁ハウジング６１２上の取り付けポストのように、ヘッダー６０４をプリント回路基板６０２に固定するための追加の構造体を含んでもよい。この取り付けポストは、プレス嵌め、接着剤、又はその他の好適な方法によって、プリント回路基板６０２の孔に保持させることが可能である。図１３の実施形態では、ヘッダー６０４は直角ピンヘッダーであり、それによって、コンタクトピン６１４は、実質的に直角な形体を有して、プリント回路基板６０２と実質的に平行な方向でキャリア１０６を挿入できるようにする。
【００４８】
プリント回路基板６０２は、プリント回路基板グランドコンタクトを追加する点を除いて、設計の面で実質的に従来型である。図１３の代表的な実施形態では、プリント回路基板グランドコンタクトは、導電性ストリップ６１６を含む。複数の電気ケーブル端子１０８の各々は好ましくは、ヘッダー６０４とキャリア１０６が噛み合った形体にあるときに、導電性ストリップ６１６と電気的に接触するように設計されている。導電性ストリップ６１６は、当該技術分野において既知のように、プリント回路基板６０２に接続されている。例えば、導電性ストリップ６１６は、はんだ付け、プレス嵌め、又はその他の任意の好適な方法によって、プリント回路基板６０２に接続させることが可能である。あるいは、導電性ストリップ６１６は、プリント回路基板のアートワーク内に含めてもよく、それによって、プリント回路基板６０２の上に電気化学的に溶着してもよい。１つの実施形態では、各電気ケーブル端子１０８の第１の外部電気ケーブル端子グランドコンタクト１５６が、共通のグランドに接続するように、導電性ストリップ６１６は、ヘッダー６０４の長さに沿って連続的に伸びていてもよい。別の実施形態では、導電性ストリップ６１６は、第１の外部電気ケーブル端子グランドコンタクト１５６の全体に満たない部分に沿って伸びている。更に別の実施形態では、第１の外部電気ケーブルグランドコンタクト１５６のうちの特定のコンタクトのみが、導電性ストリップ６１６に接続するように、導電性ストリップ６１６は、２つ以上の別個の部分に分かれている。代替的な実施形態では、プリント回路基板グランドコンタクトは、複数のグランドパッドを含む。複数の電気ケーブル端子１０８の各々は、ヘッダー６０４とキャリア１０６が噛み合った形体にあるときに、複数のグランドパッドの少なくとも１つと電気的に接触するように設計されている。グランドパッドは、当該技術分野において既知のように、プリント回路基板６０２に接続されている。例えば、グランドバッドは、プリント回路基板のアートワーク内に含めてもよく、それによって、プリント回路基板６０２の上に電気化学的に溶着してもよい。
【００４９】
ヘッダー６０４と電気ケーブル端子１０８は、ヘッダー６０４とキャリア１０６が噛み合った形体にあるときに、複数の電気ケーブル端子１０８の各々が、ヘッダー６０４のコンタクトピン６１４のうちの１つ以上とプリント回路基板グランドコンタクトと電気的に接触するように設計してもよい。図１３〜１５の代表的な実施形態では、図１４及び１５の側面図で最もよく見て取れるように、ヘッダー６０４と電気ケーブル端子１０８は、ヘッダー６０４とキャリア１０６が噛み合った形体にあるときに、複数の電気ケーブル端子１０８の各々が、ヘッダー６０４のコンタクトピン６１４のうちの２つ（図１４では６１４ａ及び６１４ｂとして示されている）と、プリント回路基板６０２に接続されている導電性ストリップ６１６と電気的に接触するように設計されている。１つの態様では、相互接続を通じてインピーダンス制御を向上させるために、コンタクトピン６１４ａをグランドコンタクトとして、コンタクトピン６１４ｂを信号コンタクトとして、導電性ストリップ６１６をグランドコンタクトとして割り当てることによって、グランド−信号−グランド（ＧＳＧ）という形体を形成することができる。意図する用途に適するように、コンタクトピン６１４と導電性ストリップ６１６のいずれかを信号コンタクト、グランドコンタクト、又は電力コンタクトとして割り当てることができると理解されると共に、そのように意図されている。更には、意図する用途に適するように、コンタクトピン６１４のいずれかを、ピンアレイから取り除くことができると共に、導電性ストリップ６１６の一部を取り除くことができると理解されると共に、そのように意図されている。
【００５０】
図１３に示されている電気コネクタアセンブリの代表的な実施形態では、電気ケーブル端子１０８の第１の外部電気ケーブル端子グランドコンタクト１５６（図７に示されている）は、ヘッダー６０４とキャリア１０６が噛み合った形体にあるときに、導電性ストリップ６１６と電気的に接触するように設計されている。第２の外部ケーブル端子グランドコンタクト１５８（図７に示されている）は、隣接する電気ケーブル端子と電気的に接触するように設計されている。
【００５１】
図１６〜１８は、本発明の態様による電気コネクタアセンブリの別の代表的な実施形態を示している。電気コネクタアセンブリ７００は、プリント回路基板７０２と、プリント回路基板７０２に連結されているヘッダー７０４と、個々の電気ケーブル１１０の端子１０８を保持するキャリア１０６とを含む。キャリア１０６は、ヘッダー７０４と噛み合って、プリント回路基板７０２と電気ケーブル１１０との間に相互接続をもたらすように設計されている。キャリア１０６と、端子１０８と、電気ケーブル１１０は、電気コネクタアセンブリ１００との関連で図示及び上述したものである。
【００５２】
１つの実施形態では、ヘッダー７０４とキャリア１０６は、ヘッダー７０４とキャリア１０６を噛み合った形体に保持するように設計された協働ラッチ素子７８０を含む。図１６の実施形態では、ヘッダー７０４は、回転してキャリア１０６の絶縁ハウジング１２２の対向し合う側部外壁１２６ｂ及び１２６ｄ上のラッチブロック７８４と嵌合するラッチアーム７８２を含む。ラッチアーム７８２は、キャリア１０６がヘッダー７０４と噛み合うと、自動的に回転してラッチブロック７８４と嵌合状態になるように設計してもよいし、その代わりに、ユーザーが手でラッチをかける必要があるように設計してもよい。意図する用途に適するように、様々な及び／又は追加のラッチ素子７８０を設けることが可能である。
【００５３】
図１６を参照すると、ヘッダー７０４は、キャリア１０６内の電気ケーブル端子１０８の内部コンタクトと噛み合うように配列された複数のコンタクトピン７１４を備える絶縁ハウジング７１２を含む。これに加えて、絶縁ハウジング７１２は、図１７に最も分かりやすく示されているように、キャリア１０６内の電気ケーブル端子１０８の第２の外部電気ケーブル端子グランドコンタクト１５８と噛み合うように配列された複数のグランド素子７６０を備える。グランド素子７６０としては、グランドブレード、グランドピン、及び／又は、電気接地機能及び／又は電気遮蔽機能を促すのに適したその他の任意のタイプの電気コンタクトを挙げてもよい。ヘッダー７０４のコンタクトピン７４１とグランド素子７６０とは、当該技術分野において既知のように、プリント回路基板７０２に接続されている。コンタクトピン７１４とグランド素子７６０は、プリント回路基板７０２の複数の電気トレース（図示せず）のうちの１つ以上に電気的に接続するように設計されている。ヘッダー７０４は、本明細書では、スルーホールピンヘッダーとして図示及び説明されているが、ヘッダー７０４は、表面実装型ピンヘッダー、又は、当該技術分野で既知であるその他の任意の好適なタイプのヘッダー（スルーホールピンヘッダーと表面実装型ピンヘッダーとの組み合わせなど）であってもよい。例えば、１つの実施形態では、ヘッダー７０４は表面実装型ピンヘッダーであり、それによって、コンタクトピン７１４は、表面実装型の形体を有するが、それによって、グランド素子７６０は、スルーホール形体を有する。コンタクトピン７１４とグランド素子７６０は、はんだ付け、プレス嵌め、又はその他の任意の好適な方法によって、プリント回路基板７０２に接続されていてもよい。図１６の実施形態では、ヘッダー７０４は、コンタクトピン７１４及びグランド素子７６０とプリント回路基板７０２と間の接続によってのみ、プリント回路基板７０２に固定されている。あるいは、ヘッダー７０４は、プリント回路基板７０２の孔（図示せず）に入るように設計された絶縁ハウジング７１２上の取り付けポストのように、ヘッダー７０４をプリント回路基板７０２に固定するための追加の構造体（単一又は複数）を含んでもよい。この取り付けポストは、プレス嵌め、接着剤、又はその他の好適な方法によって、プリント回路基板７０２の孔に保持することが可能である。図１６の実施形態では、ヘッダー７０４は、水平又は垂直ピンヘッダーであり、それによって、コンタクトピン７１４とグランド素子７６０は、実質的に水平又は垂直な形体を有して、プリント回路基板７０２と実質的に垂直な方向でキャリア１０６を挿入できるようにする。
【００５４】
ヘッダー７０４と電気ケーブル端子１０８は、ヘッダー７０４とキャリア１０６が噛み合った形体にあるときに、複数の電気ケーブル端子１０８の各々が、ヘッダー７０４のコンタクトピン７１４のうちの１つ以上と、ヘッダー７０４のグランド素子７６０と、プリント回路基板グランドコンタクトと電気的に接触するように設計してもよい。図１６〜１８の代表的な実施形態では、ヘッダー７０４と電気ケーブル端子１０８は、ヘッダー７０４とキャリア１０６が噛み合った形体にあるときに、複数の電気ケーブル端子１０８の各々が、ヘッダー７０４のコンタクトピン７１４のうちの２つと、ヘッダー７０４のグランド素子７６０のうちの１つと、プリント回路基板グランドコンタクト（図示せず）と電気的に接触するように設計されている。意図する用途に適するように、コンタクトピン７１４と、グランド素子７６０と、プリント回路基板グランドコンタクトのいずれかを信号コンタクト、グランドコンタクト、又は電力コンタクトとして割り当てることができる理解されると共に、そのように意図されている。意図する用途に適するように、更には、コンタクトピン７１４及び／又はグランド素子７６０のいずれかをピン／素子アレイから取り除くことができると理解されると共に、そのように意図されている。
【００５５】
図１６に示されている電気コネクタアセンブリの代表的な実施形態では、電気ケーブル端子１０８の第１の外部電気ケーブル端子グランドコンタクト１５６（図７に示されている）は、ヘッダー７０４とキャリア１０６が噛み合った形体にあるときに、プリント回路基板グランドコンタクト（図示せず）と電気的に接触するように設計されている。第２の外部電気ケーブル端子グランドコンタクト１５８（図７に示されている）は、ヘッダーとキャリアが噛み合った形体にあるときに、対応するグランド素子７６０と電気的に接触するように設計されている。
【００５６】
本明細書で説明した実施形態及び実現形態の各々において、電気コネクタアセンブリ及びその素子の種々の構成要素は、任意の好適な材料で形成されている。その材料は、意図する用途に応じて選択され、またポリマーと金属の双方を含んでもよい。１つの実施形態では、キャリア１０６の絶縁ハウジング１２２と、ヘッダー１０４の絶縁ハウジング１１２は、射出成形、押出成形、鋳造、機械加工などのような方法によって、ポリマー材料で形成されている一方で、導電性の構成要素は、成形、鋳造、鍛造、機械加工などのような方法によって、金属で形成されている。材料の選択は、いくつかを挙げてみると、化学薬品暴露条件、温度及び湿度条件を含めた環境暴露条件、難燃性要件、材料強度、及び剛性などを含むが、これらに限定されない、要因に依存する。
【００５７】
好ましい実施形態の説明の目的のために、特定の実施形態を本明細書において例示し記述したが、同じ目的を達成すると予測される種々多様な代替及び／又は同等の実施が、本発明の範囲を逸脱することなく、図示及び説明された特定の実施形態に置き換わり得ることを、当業者は理解するであろう。機械、電気機械、及び電気の分野における当業者には、本発明が非常に多種多様な実施形態で実現され得ることは容易に理解されよう。本出願は、本明細書で説明された好ましい実施形態のいかなる翻案又は変形をも包含するよう意図されている。したがって、本発明が請求項及びその等価物によってのみ限定されることを、明示的に意図するものである。
【図１】
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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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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