JP6170619B2 - 接地クランプを備えたウエハコネクタ - Google Patents

Description

本開示は、「接地クランプを備えたウエハコネクタ（Ｗａｆｅｒ Ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ Ｗｉｔｈ Ｇｒｏｕｎｄｉｎｇ Ｃｌａｍｐ）」と題され、２０１３年７月１０日に米国特許商標庁に出願された米国仮特許出願第６１／８４４，７６５号に対する優先権を主張する。前述の出願の内容は、その全体が本明細書に完全に組み込まれる。

本開示は、概して、ウエハコネクタに関し、より具体的には、複数のワイヤケーブルの終端に使用するための改善された接地部材が組み込まれたウエハコネクタに関する。

ケーブルアセンブリは、特に電気通信業界で多くの電子部品をともに接続するために使用される。ケーブルは複数のワイヤを収容し、各ワイヤはケーブルコネクタ内の単一の信号端子に終端され、典型的にそのサイズによりウエハコネクタと称される。ケーブルワイヤは個別の導体を有し、この導体は絶縁性被覆材で囲繞され、その後、これらのワイヤは、対になって、ワイヤ対の全長に延在する外部接地として機能を果たす導電性箔または他の種類の被覆材料で巻き付けられる。双軸ドレイン型システムでは、２つの導電性ワイヤは、導電性箔と接触してワイヤ対の外部に配設され、導電性箔をケーブルの両端に配設されたコネクタの接地導体に終端するための手段を提供するために、ワイヤ対の全長にわたる。

ドレイン型ケーブルシステムでは、遮蔽箔の包装を解き、ドレイン線をさらすことに注意を払わなければならないため、そのドレイン線は、端部コネクタのそれらの対応する接地端子尾部に終端されてもよい。一部のケーブルシステムはドレインレスであり、これは、ドレイン線が提供されず、外側の導電性箔と、ひいてはコネクタ接地端子との間で接触する他の手段が利用されなければならないことを意味する。このようなシステムでの終端の様式の１つは、接地端子の一部として作製された特別に形成された入れ子を使用している。これらの入れ子は、ワイヤ対の導電性箔と接触する幅広い表面を形成するように半円またはＵ字形構成を有する。これはコネクタ内の接地端子の高さを増加させるのみならず、接地端子のさらなるスタンピングおよび成形を必要とする。これはケーブルシステムのコストおよびサイズの増大につながる。ワイヤが入れ子の中に適切にはめ込まれることを確実にするためにさらなる作業が必要である。したがって、安価で組み立てることが容易であり、かつマルチワイヤケーブルの複数の接地箔を相互接続するドレインレスケーブル用途での使用のための接地構造に対する必要性が存在する。

したがって、本開示は、ケーブルの複数のワイヤ対と確実に接地接触し、隣接するワイヤ対の導電性箔をともに接続し、かつ関連したウエハコネクタの尾部に終端するために単一体として双軸ワイヤをともに保持するように形成されたクランプの形態での接地構造を対象とする。

したがって、双軸ワイヤの外部接地シースをともにひとまとめにして予め選択された間隔で接触させることによって、その双軸ワイヤを適所に選択された間隔で保持するクランプの形態での接地構造が提供され、ウエハコネクタの接地端子尾部に接続するためにクランプ上に複数の接続点が提供される。

本開示に記載されるような実施形態によれば、クランプには、２つの類似の半片から形成された細長い本体部が提供され得る。クランプ本体部は、ケーブルワイヤの軸方向に横に配向された幅広い導電性ストリップの形をとる。クランプ本体部は、その中で形成された複数の頂部および谷部を含む構成を有し、そのため２つのクランプ半片の谷部は、その外側導電性箔とともにその中にワイヤ対を受容するようにサイズ決めされた開口部または通路を協働的に形成するようになる。２つのクランプ半片の介在する頂部は、ともに嵌合し、隣接するワイヤの対をともに相互接続するように機能する。

これらの頂部はワイヤ対間に延在するタブを画定し、これらのすべては好ましくは共通平面にある。したがって、接地クランプは、容易で信頼性のある終端のために信号線対を適所に保持するように機能する。同様に、隣接するワイヤ対間に画定されたタブは、ウエハコネクタの接地端子尾部に接続するために信頼性のある大きい接点を提供する。接点クランプの全体的な構成は、ワイヤ対に取り付けられると、終端プロセスをより容易に自動化することを許可する。加えて、接地クランプの幅は終端領域内にさらなる遮蔽を提供するため、設計者は、接地クランプを使用して終端領域でのコネクタシステムのインピーダンスを変更することができる。

本開示のこれらのおよび他の目的、特徴ならびに利点は、以下の発明を実施するための形態の考察を通して明確に理解されることになる。

本開示の構造や動作の機構および様態は、それの更なる目的や利点と共に、添付の図面に関係して解釈される、以下の発明を実施するための形態を参照して最も良く理解されるであろう。そこで、同じ符号は、同じ要素を特定する。

コネクタの個別の接地および信号端子尾部への従来のドレイン型双軸ワイヤ終端の終端領域の上面図である。 本開示に従って構築された接地クランプの斜視図であり、クランプの一方の半片がその中に３つの双軸ワイヤを受容し、もう一方の半片がその半片と嵌合するための適所にある図である。 図２Ａと同じ図であるが、接地クランプ半片は、それらの間で双軸ワイヤを適所に把持して、接地クランプワイヤアセンブリを形成するようにともに嵌合される図である。 図２Ｂのワイヤクランプアセンブリの端面図である。 ウエハコネクタの接地および信号端子尾部に取り付けるための適所における図２Ｂの接地クランプワイヤアセンブリの斜視図である。 図３Ａと同じ図であるが、接地クランプおよび信号線自由端がウエハコネクタの対応する接地および信号端子尾部に終端される図である。 図３Ｂのコネクタクランプワイヤアセンブリの終端領域の拡大した詳細な頂面図である。

本開示は、様々な形態にある実施形態の影響を受け得るが、本開示は、本開示の原理の例示とみなされることになるという理解、ならびに本開示を例示されるようなものに限定することを意図されないという理解を持って、特定の実施形態が、図面に示され、かつ詳細に本明細書に記載されることになる。

そのように、特徴または態様に対する参照は、本開示のある例の特徴または態様を記載することが意図されるものであり、それの全ての実施形態が記載された特徴または態様を有する必要があることを暗示するものではない。なおその上に、その記載は、多数の特徴を例示することに留意されたい。一定の特徴が、潜在的なシステム設計を例示するために共に組み合わされているが、それらの特徴はまた、明示的に開示されない他の組み合わせにおいて使用されてもよい。それ故、描写された組み合わせは、別段記述されない限り、限定することを意図されない。

図面に例示された実施形態では、本開示の様々な要素の構成や動きを説明するために使用された方向の表現、例えば上、下、左、右、前、および後などは、絶対的なものではなくて、相対的なものである。これらの表現は、それらの要素が図面に示される位置にあるときに適合する。しかしながら、要素の位置の記載が変わる場合、それに応じて、これらの表現が変更されることになる。

図１を参照すると、従来のウエハ接続および関連したワイヤ終端が平面図形式で示される。ウエハコネクタ１０は、複数の個別の導電性接地および信号端子１４、１６を支持する絶縁性フレーム１２によって画定される。フレームは、予め選択された間隔で、かつこの種類のコネクタに見られる通常の接地−信号−信号−接地の順で接地および信号端子を支持する。マルチワイヤケーブル（図示せず）はコネクタ１０に終端される。ケーブルは、複数の双軸ワイヤ２０を収容し、そのように呼ばれる理由は、双軸ワイヤの各々が信号伝送線２１の専用の対を収容するからである。信号線の各々は、絶縁性被覆２３に入れられた単一導体２２を含む。ワイヤ２１は、ワイヤ対の長さに延在し、かつワイヤ対をともに囲繞するように巻き付けられた導電性箔２６の形を典型的にとる外側導電性シールド２５によって、それらの専用の対に配置される。一対のドレイン線２７が各双軸ワイヤ２０に提供され、そのドレイン線は、導電性シールド２５と接触して双軸ワイヤ２０の長さに沿って延在する。ドレイン線２７は接地端子尾部１４ｂに終端された自由端２７ａを有するが、信号導体２２は信号端子尾部１６ｂに終端された自由端２２ａを有する。

実際、導電性シールド２５は、それ自体の上で剥ぎ取られ、ドレイン線の自由端２７ａは、接地端子尾部１４ｂと接触し得るようにワイヤ対から分離される。各双軸ワイヤは通常、個別に終端され、多くのワイヤの自由端２７ａ、２２ａがそれらの対応する関連した接地または信号端子尾部１４ｂ、１６ｂと接触することを確実にすることに注意を払わなければならない。これは、作業の増大による製造プロセスにおける費用につながる。各双軸ワイヤ対は個別に終端され、それ故に、取り付けのプロセスはそれ自体が自動化に容易に役立たない。

図２〜４は、本開示の原理に従って構築されたウエハコネクタの接地クランプ３０を示す。接地クランプ３０は双軸ワイヤ２０とともに利用され、このような各ワイヤ２０は、絶縁性被覆２３に囲まれた中央信号導体２２を含む２つの専用の信号線２１を収容する。２つの信号線は、双軸ワイヤ２０の長さに延在する導電性スリーブまたは導電性シース２５を巻き付けられるか、またはさもなければそれに囲繞される。同様に、この導電性シース２５は、２つの信号線２１が単一体としてともに保持されるように、外側絶縁性被覆またはスリーブ２６によって囲繞される。

接地クランプ３０は、２つの半片３０ａ、３０ｂから形成されるように図３Ａ〜Ｂに示され、これらのクランプの各々は他方の鏡像と見なされ得る。接地クランプ半片３０ａ、３０ｂは各々、予め選択された幅Ｗを備えた細長い本体部３１を有し、クランプ本体部３１は、ケーブルの双軸ワイヤ２０の軸方向に横に延在するように配置される。意図した接地機能を提供するために、接地クランプ半片３０ａ、３０ｂは好ましくは、所望の構成となるように成型されるか、またはスタンプされ、成形され得る導電性材料から形成される。この点に関して、クランプは、導電性箔もしくは板金から作製されるか、導電性材料からダイカストで鋳造されるか、導電性プラスチックから成型されるか、またはその後、金属被覆でめっきされた材料から形成されてもよい。他の好適な材料またはプロセスは、接地クランプを導電性にする限り使用されてもよい。

図示されるような接地クランプ３０、具体的には、その２つのクランプ半片３０ａ、３０ｂは、ワイヤ対間でその係合に適合する構成を有する。この点に関して、クランプ半片３０ａ、３０ｂは、それらの前端または後端のいずれかから見ると、一連の交互の頂部３３および谷部３４を有すると見なされ得る。２つのクランプ半片３０ａ、３０ｂの頂部３３は、その中にワイヤ対を受容する軸方向に配向された開口部または通路をそれらの間に協働的に提供する。クランプ半片の「頂部」は、信号線導体２２の中心軸Ｃに対して隆起したクランプ３０の部分を指す。これを説明する別の方法は、中心軸Ｃから離れて外側に延在する部分である。本明細書に使用される命名規則は、図２Ｃを見ることにより分かり、容易に理解することができる。

谷部３４は、好ましくは共通平面にあり、かつ中心水平軸と見なされ得るものに沿って延在するクランプ半片のそれらの部分である。クランプ谷部は、クランプ半片３０ａ、３１０がはんだ付け、溶接、インターロッキングなどによって互いに取り付けられ得る接触域を協働的に提供する。谷部３４はさらに、所定の間隔Ｓでワイヤ対を互いに離間するだけでなく、接地クランプを取り付けるために概して同じ平面にある取り付け領域、およびそれにより、コネクタの接地端子尾部に保持されたワイヤ対も画定する接地タブを画定する。好ましくは、対向する頂部３３の表面間の距離は、２つのクランプ半片３０ａ、３０ｂがそれらの間で双軸ワイヤ２０を適所にしっかりと保持するような距離である。クランプ半片３０ａ、３０ｂが互いに取り付けられると、接地クランプワイヤアセンブリが形成される。

次に図３Ａ〜Ｂを参照すると、コネクタ４０は、コネクタの端子を空気にさらすそのコネクタに形成された複数の開口部４２を備えた骨格特質の絶縁性フレームまたは筐体４１を有するように示される。フレーム４１は、複数の導電性端子４４、４５を支持し、これらの端子の各々は、コネクタの嵌合端部または嵌合面に沿って配設された接触部４４ａ、４５ａと、尾部４４ｂ、４５ｂと、を有する。接触部および尾部４４ａ、４４ｂ、４５ａ、４５ｂは、介在する端子本体部４４ｃ、４５ｃによってともに接続される。コネクタの端子４４、４５は好ましくは、双軸ワイヤ対の信号線に接続された薄い信号端子４４と、ワイヤ対の外部導電性シースに接続されたより幅広い接地端子４５の２つの別個の組の端子に分けられる。端子４４、４５は、それらの間の予め選択された間隔でコネクタ内に配置され、この間隔は、その接触部間の１つの値、および本体と尾部との間の他の値を有することができる。あるいは、隣接する端子間の間隔はコネクタ全体にわたって同じであってもよい。

信号および接地端子４４、４５の両方の端子尾部４４ｂ、４５ｂは、図示されるように概して共通平面にあるように互いに整列し得る。信号端子４４はまた、第１の共通平面で互いに整列し得るが、接地端子４５は、代替構築物のための第２の共通平面で互いに整列し得る。図３Ａに最良に示されるような接地端子尾部４５ｂは、それらの関連した信号端子よりもさらに後方に延在して、ワイヤの絶縁性被覆の先端（前方）縁部と接地クランプ３０の後方縁部との間の距離Ｌを考慮に入れる。この距離Ｌは、接地クランプ３０の幅Ｗ以下であるべきである。

平らな谷部３４は、接地クランプワイヤアセンブリがコネクタフレーム４１内で適所に位置決めされると、より幅広い接地端子尾部４５ｂと接触する接触域を画定する。これらの接触域はまた、幅広い接地端子尾部４５ｂにあるためにほぼ平らであるとき、取り付けタブと見なされてもよい。信号端子尾部４４ｂは、接地端子尾部４５ｂが終端するよりも前方に終端し、そのため信号端子尾部は、導電性接地クランプ３０に干渉または接触しないようになる。接地クランプ３０は、好適な間隔でクランプワイヤアセンブリを提供し、そのため信号線の自由端２２ａは、クランプワイヤアセンブリが図３Ｂに示されるようにコネクタフレーム４１内に適切に位置決めされるとき、信号端子尾部４４ｂと整列するようになる。接地クランプはその上に、溶接などによって端子尾部に取り付けられてもよい。取り付け後、終端領域は、破線５０で示されるようにオーバーモールドされて、コネクタフレーム４１と併せて一体型のコネクタ本体を形成することができる。

本明細書に記載される接地クランプが、ワイヤの組に適用されて、ウエハコネクタの組み立てを容易にする構造体を形成することができることが理解されるであろう。接地クランプ３０の範囲は、コネクタを通ってその横の配向において相当な範囲であり、したがって接地クランプは、終端領域内に幅広い接地平面を提供し、そのため設計者は、そのコネクタ領域内の特定のインピーダンスを達成するために、幅、厚さ、および他のクランプパラメータを計算することができるようになる。

本開示の好適な実施形態が図示され記載されるが、当業者は、前述の記載および添付の特許請求の範囲の趣旨や範囲から逸脱すること無く、様々な修正を考案し得ることが想定される。

Claims (19)

1. コネクタであって、
   絶縁性の筐体と、
   該筐体によって離間された状態で支持された複数の第１および第２の導電性の端子であって、各端子が、その第１の端部に配設された接触部と、前記第１の端部と反対側のその第２の端部に配設された尾部とを含み、各端子が、それぞれ別個の第１および第２の構成を有し、各接触部が、前記筐体の嵌合端部に沿って配設され、各尾部が、前記筐体の終端端部に沿って配設される、複数の第１および第２の導電性の端子と、
   ケーブルであって、複数のワイヤと、一対のワイヤを囲繞する複数の導電性のシースと、接地クランプとを収容し、該接地クランプが、導電性材料から形成された２つの対向する半片を含み、該２つの対向する半片が、それらの間に複数の軸方向に配向された通路を協働的に画定し、かつ該通路を通って軸方向に延在し、各通路が、前記半片が前記シースと電気接触し、かつ隣接するワイヤを互いに離間するように、一対のワイヤおよび関連した導電性のシースを受容する、ケーブルと、を備える、コネクタ。
2. 前記２つの対向する半片が互いの鏡像である、請求項１に記載のコネクタ。
3. 各半片が少なくとも１つの頂部および１つの谷部を含み、前記頂部および谷部がそれぞれ互いに対向する、請求項１に記載のコネクタ。
4. 前記半片の対向する頂部が、それらの間に軸方向の通路を協働的に画定し、各軸方向の通路が、その中にワイヤシースを受容するように構成される、請求項３に記載のコネクタ。
5. 前記半片がその対向する谷部で互いに取り付けられる、請求項３に記載のコネクタ。
6. 前記半片が、前記接地クランプを前記尾部に取り付けるために、前記接地クランプの接触部を協働的に画定する、請求項３に記載のコネクタ。
7. 前記半片の対向する谷部が、予め選択された間隔で隣接するワイヤシースを互いに離間するスペーサを画定する、請求項３に記載のコネクタ。
8. 隣接する第１の端子の尾部が、それらの間に介在する空間を画定するように互いに離間し、前記半片の頂部が、前記介在する空間内に配設される、請求項３に記載のコネクタ。
9. 前記接地クランプが前記尾部の後方の前記筐体内に配設される、請求項１に記載のコネクタ。
10. 前記筐体が前記接地クランプ上に成型された絶縁性材料を有する部分を含む、請求項１に記載のコネクタ。
11. 前記接地クランプが予め選択された間隔で単一体として複数のワイヤをともに保持する、請求項１に記載のコネクタ。
12. 前記第１の端子の尾部が前記接地クランプの谷部の対応する幅以下の幅を有する、請求項１に記載のコネクタ。
13. 前記第１の端子の尾部が前記接地クランプの後方縁部を超えて延在しない、請求項９に記載のコネクタ。
14. 前記第１の端子尾部の幅が前記第２の端子尾部よりも広い、請求項１に記載のコネクタ。
15. 前記第１の端子尾部が前記第２の端子尾部よりも長い長さを有する、請求項１に記載のコネクタ。
16. ケーブルコネクタアセンブリであって、
    絶縁性のコネクタ筐体と、
    前記筐体によって支持された複数の導電性の端子であって、各端子が、隣接する接地端子が一対の介在する信号端子によって互いに分離されるように配置された接地および信号端子を含み、該接地および信号端子が、前記筐体の終端端部に沿って配設され、前記接地端子の尾部が、前記信号端子の尾部よりも長く、予め選択された間隔で分離される、複数の導電性の端子と、
    複数のワイヤを囲繞するケーブルであって、各ワイヤが専用の対で配置され、各専用の対のワイヤが導電性のスリーブに囲繞され、該スリーブが前記ケーブルの終端端部で終端し、前記ワイヤが前記ケーブルの終端端部を越えて延在する導体の自由端を有する、ケーブルと、
    導電性のクランプ部材であって、該クランプ部材を通って軸方向に延在する複数の軸方向に配向された通路を含み、各通路が、その中にワイヤの専用の対および該ワイヤの専用の対を囲繞する導電性のスリーブを受容し、前記クランプ部材が、隣接する通路の間に配設された複数の平面部をさらに含む、導電性のクランプ部材と、を備え、
    それにより前記クランプ部材が、前記導電性のスリーブと電気接触し、隣接するワイヤ対を互いに離間し、前記平面部が、前記接地端子の尾部に接触する、ケーブルコネクタアセンブリ。
17. 前記クランプ部材が２つの半片をさらに含み、各半片が頂部および谷部を含む、請求項１６に記載のケーブルコネクタアセンブリ。
18. 各半片の前記頂部が前記通路を協働的に画定し、前記谷部が前記平面部を協働的に画定する、請求項１７に記載のケーブルコネクタアセンブリ。
19. 前記接地端子の尾部が前記クランプ部材の谷部間の間隔と等しい間隔で離間される、請求項１６に記載のケーブルコネクタアセンブリ。

Images