JPH076836A - 電気接続装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電気接続装置においてクロストークを抑制す
る。 【構成】 電気コネクタは複数の対に配列された複数の
個別導体組を接続する。第１導体組は第１コネクタに終
端される。第２コネクタは電気接点を支持し、第１コネ
クタを収容して、第１導体組と第２コネクタの電気接点
とを接続する。ＰＣボードは第２コネクタの接点を収容
する。ＰＣボード上の配線パターンがこれらの接点を第
１導体組に接続する。ＰＣボードは、配線パターンのう
ち選択したもの同士を接続する容量性素子を有し、これ
により複数導体対間のクロストークを抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は一般には電気コネクタに
関連し、詳細には導体の積極的シールドがオプションと
して設けられていない環境で用いられる装置に複数の導
体対を電気接続する装置に関連する。

【０００２】

【従来技術】電子産業界では、単一導体の集合又は導体
対の集合により搬送される電気信号を相互に隔離するた
めの非常に有効な道具として、導体シールドを長年にわ
たり評価してきた。したがって、同軸ケーブル（即ち、
１本又は複数の導体を金属シース、例えば金属ストラン
ドで囲んだケーブル）などの電気導体を接続具における
いわゆる「クロストーク」を防ぐために習慣的に使用し
てきた。しかしながら、スペースやコストの制限からシ
ールドを使えない接続状況も存在する。

【０００３】例えば、通常の電話接続の場合、複数対の
電話線（典型的には４本）を終端するジャックを用い
る。音声通信にはシールドは必ずしも必要ではないが、
たとえ必要であっても、この型の接続ではスペースの制
約からシールドは使えない。

【０００４】より高い通信周波数で用いられるデータ通
信用導体の構造は電話線と同様の場合が多い。ジャック
は外面の露出接点と直接に電気接続する露出接点を内面
に有し、プラグはこれらの露出接点と電気的につなが
り、ＰＣボードに固定され、ＰＣボードの配線トレース
に接続される接点部分を有する。こうしてプラグ接点は
ＰＣボードに保持された別の接点につながってユーザー
装置との接続を果たす。このようなＰＣボード保持接点
は絶縁除去型接点として知られている。即ち、絶縁導体
を有するコネクタをただ単にＰＣボードに強制差し込み
するだけで、ユーザー装置とジャック、プラグとの接続
が可能である。

【０００５】

【本発明が解決すべき課題】４対の線を考えると、プラ
グおよび関連するプラグの双方において、１対の線上の
信号が他の対の線にカップリングされる。そうすると、
重大なクロストークが生じる。即ち、各対に個別に送信
されるはずの信号が他の対からのクロストークにより妨
害されてしまう。

【０００６】このような状況の１例を図１に示す。ブラ
グＰは導体対Ｐ１およびＰ２（第１の非シールド導体
組）を終端する。ジャックＪは同様の導体対から成る第
２の非シールド導体組を終端する。プラグとジャックは
接触面ＣＰにおいて接触する。

【０００７】高周波信号ＳＶＡＣが導体対Ｐ１により送
信され、導体対Ｐ２は無信号状態にあると仮定する。信
号はジャックＪおよびプラグＰの双方において導体対Ｐ
２に誘導される。即ち、この接続系においてクロストー
クが発生している。対Ｐ１が加害導体対であり、対Ｐ２
が被害導体対である。

【０００８】プラグにおけるクロストークは、−２０Ｌ
ＯＧ（ＶＰＸＴ／ＳＶＡＣ）デシベル、ジャックにおけ
るクロストークは、−２０ＬＯＧ（ＶＪＸＴ／ＳＶＡ
Ｃ）デシベルと表わすことができる。最悪の事態はプラ
グとジャックにおけるクロストーク電圧が同位相の場合
に生じ、この場合、電圧が合算されるため、導体対Ｐ２
における干渉は最大となる。

【０００９】

【発明の目的】本発明の目的は電気接続におけるクロス
トークの減少を図ることにある。

【００１０】本発明の別の目的は上述の接続状況におい
てクロストークを減少させることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を果たすため、
本発明は、複数の導体対に配列された第１、第２の個別
導体組を相互に電気接続する装置を提供する。第１導体
組は第１のコネクタに終端される。第２のコネクタは、
第１コネクタを収容し、第１導体組と自己の接点とを電
気接続する。ＰＣボードは、第２コネクタの接点を収容
し、また第２コネクタの接点とここに電気接続するため
の配線パターンを有する。ＰＣボードは、少なくとも１
つの第２コネクタ接点と少なくとも１つの配線パターン
を接続する容量性素子を有する。これにより、複数導体
対間のクロストークが抑制される。接続手段が配線パタ
ーンと第２個別導体組との電気接続を行う。

【００１２】接続手段は、ＰＣボードに配置される接点
素子を有し、この接点素子は配線パターンと電気的に接
続される。この接点素子は好ましくは絶縁除去型であ
る。

【００１３】本発明の構成は以下の好適な実施例の記述
と図面からより明らかに理解されるであろう。以下の記
述において、同様の構成要素には同一の参照符号を付し
てある。

【００１４】

【実施例】図２および図３において、プラグ１０は導体
１−８（第１の個別導体組）を終端する。これらの導体
は４対、即ち、対１、対２、対３、対４に分けられてい
る。図からわかるように、業界標準に合わせて、対１は
導体４と５、対２は導体１と２、対３は導体３と６、対
４は導体７と８から成る。

【００１５】プラグ１０はジャック１２の凹部（不図
示）に保持される。接続面ＣＰ１は、導体１−８と対応
するジャック導体との接続位置を示す。ジャック導体は
接続位置ＣＬ１まで延びている。ＣＬ１は簡略するため
単一の接続面として図示しているが、後に示すように、
業界標準に合わせて複数接続面方式をとっている。

【００１６】ＰＣボード１４は、ジャック導体を収容
し、さらに接続位置ＣＬ１から容量性ＰＣボードネット
ワーク１６までのビル配線パターンとの接続を果たす機
能を持つ。ネットワーク１６の詳細は図３−５を参照し
て以下に説明する。ＤＩＰ（デュアルインプレイス）コ
ネクタ１８は接点Ｋ１−Ｋ８を有する。これらの接点は
望ましくは絶縁除去型であり、ＰＣボードネットワーク
１６の配線パターンに接続されるＰＣボードパッドに固
定配置される。ＤＩＰコネクタ１８は個別導体１′−
８′（第２の個別導体組）を含む。これらの導体は、以
下に説明するＤＩＰカバーにより押し込まれて接点Ｋ１
−Ｋ８との電気的係合を果たし、さらに図３の装置の出
力導体として作用する。

【００１７】図４にＰＣボード１４の一面を示す。ここ
では接続位置ＣＬ１はＰＣボードの垂直方向に二面に分
けられている。配線パターンＴ１、Ｔ２、Ｔ３およびＴ
６は、ジャック対２および３を接続位置ＣＬ１からそれ
ぞれＰＣボードパッドＰＤ１、ＰＤ２、ＰＤ３およびＰ
Ｄ６に接続する。これらの配線パターンはコンデンサＣ
１およびＣ２と組合わさって、図２の容量性ＰＣボード
ネットワーク１６の第１部分を構成する。

【００１８】図５に図４とは反対側のＰＣボード面を示
す。ここでは接続位置ＣＬ１の他に、配線パターンＴ
４、Ｔ５、Ｔ７およびＴ８が描かれている。これらの配
線パターンは接続位置ＣＬ１を通して、ジャック対１お
よび４をそれぞれＰＣボードパッドＰＤ４、ＰＤ５、Ｐ
Ｄ７およびＰＤ８に接続する。これらの配線パターンは
コンデンサＣ１およびＣ２と組み合わさって図２のネッ
トワーク１６の第２部分を構成する。

【００１９】図３、図４および図５から明らかなよう
に、コンデンサＣ１は配線パターンＴ５とＴ２を相互接
続する。即ち、ジャック導体対１と対２の導体をつなぎ
合わせる。コンデンサＣ２は配線パターンＴ４とＴ６を
相互接続する。即ち、ジャック導体対１と対３の導体を
つなぎ合わせる。

【００２０】ＤＩＰ接点Ｋ１−Ｋ８はＰＣＢパッドＰＤ
１−ＰＤ８に収容され、電気的に接続される。

【００２１】本発明にしたがってコンデンサＣ１の容量
を選択する際には、プラグ導体対１又は２に信号を与
え、その他の対は無信号状態とする。Ｃ１は、無信号状
態の導体対に現れる電圧、例えば図２の導体１′−８′
の対応する出力導体間の電圧が最小限になるように選
ぶ。したがって、本発明は、被害を受けるジャック導体
対に誘導されるクロストーク信号を選択的に位相シフト
し、その結果、被害を受けるプラグ導体間に誘導される
クロストーク信号の位相がずれるようにすることを前提
とする。クロストークのテストの際には被害対は無信号
状態である。しかし実際の使用状態では、被害対はそれ
自身の信号を搬送するはずである。クロストーク信号は
被害対が搬送する信号に加算又は減算される。同様の作
業でコンデンサＣ２の容量が定められる。即ち、プラグ
導体対１に信号を与え、無信号（被害）導体対を調べて
図２の導体３′および６′の間に誘導される電圧が最小
になるようにする。

【００２２】これまで記述した実施例では単一のプラグ
とジャックの組み合わせであった。図６の分解図におい
ては、本発明は複数のプラグとジャックの組み合わせを
持つ装置において具体化される。

【００２３】図６において、ハウジング２０は硬いプラ
スティックでできており、ＰＣボード２６を収容するた
めのスロット２２、２４を規定する。ハウジング２０は
さらに、ジャック３２、３４との連絡を果たすための開
口２８、３０を規定する。ジャック３２、３４はＰＣボ
ード２６に収容されて、第１実施例で記載したようにし
てＰＣボードの配線パターンに電気接続される。ＤＩＰ
３６、３８の基部はＰＣボード２６に固着され、接点は
ＰＣボード配線パターンに電気接続される。ＰＣボード
２６のＤＩＰ３６、３８側の面には図５の配線パターン
が複数並べて形成される。ＰＣボード２６の反対面には
図４の配線パターンが複数並べて形成される。コンデン
サ対４０、４２、４４および４６が、コンデンサＣ１、
Ｃ２について記述したようにして、ＰＣボード２６の配
線パターンに接続される。

【００２４】ハウジング２０をＰＣボード２６の配線パ
ターンを除く関連部品と共に図７の平面図に示す。ラッ
チ部材４８は片側で支持され、自由端の戻り止め５０が
ハウジングをパネルに装着できるようにする。ラッチ部
材５２（図６）も同様の構成で、ラッチ部材４８と位置
ぞろえして配置される。

【００２５】図６、７の装置を使用する際には、ＤＩＰ
カバー５４、５６、５８および６０をＤＩＰベース６
２、６４から外し、導体（不図示）をＤＩＰ接点付近に
置く。接点は好ましくは絶縁除去型であり、ＤＩＰカバ
ーを用いて導体の絶縁を除去し、接点との電気的係合を
果たす。導体をこのようにして終端し、所望の関連部品
に接続すると、プラグ（不図示）は導体が他の関連部品
に接続され、ハウジング開口２８、３０に挿入されてジ
ャック３２、３４と接続される。

【００２６】これまでの記述ではＤＩＰ基部と接点は第
２の導体組の終端の前にＰＣボードと組み立てたが、本
発明ではもちろん、ＤＩＰにおいて第２の導体組を前も
って終端しておいてそれからＤＩＰをＰＣボードに接続
してもよい。

【００２７】記述した装置の他に、本発明は、複数の対
に配列した第１、第２の個別導体組の間のクロストーク
を抑制する方法を提供する。第１導体組は出力接点を持
つ第１（プラグ）コネクタに終端され、第２導体組は入
力接点を持つ第２（ＤＩＰ）コネクタに終端される。こ
の方法には以下の工程が含まれる。即ち、第１コネクタ
を収容する別の（ジャック）コネクタであって、第１コ
ネクタの出力導体と電気接続する接点を有し、さらに第
１および第２コネクタと組み合わせられるコネクタを形
成する工程、第１個別導体組と数的に対応する配線パタ
ーンと、この配線パターンと別（ジャック）コネクタと
第２（ＤＩＰ）コネクタの入力接点との電気接続を行う
手段とを有するＰＣボードを形成する工程、配線パター
ンの少なくとも１つと他とを容量結合し、その容量を導
体組間のクロストークが減少するように選ぶ工程であ
る。

【００２８】本発明の範囲から逸脱しない範囲で、さま
ざまな改変が開示した装置に加えられるであろう。例え
ば、上述の実施例では位相シフトを個別のコンデンサで
実行したが、クロストークを最小限に抑制するために必
要な容量を別のやり方で得ることもできる。例えば、Ｐ
Ｃボードの配線パターンを適切に配置することにより、
分布および／又は浮遊容量を得るやり方である。したが
って、開示した実施例は単に説明のためであって、制限
するためのものでないことを理解されたい。

【００２９】

【発明の効果】上述の構成により、クロストークが最小
限に抑えられるという顕著な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来技術の問題点を理解するのに役立つ概略図
である。

【図２】本発明の装置を説明する概略図である。

【図３】本発明の第１実施例による電気接続を示す概略
図である。

【図４】本発明の第１実施例による配線パターンを有す
るＰＣボードの第１面の平面図である。

【図５】図４のＰＣボードの第２面の平面図である。

【図６】本発明の第２実施例による装置の分解図であ
る。

【図７】図６の装置の組立図である。

【符号の説明】

１０ 第１コネクタ １２ 第２コネクタ １−８ 第１導体組 １４ ＰＣボード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ゲリイ エヌ．ワーナー アメリカ合衆国．テネシー，ジャーマンタ ウン，ファームーア ロード 8975 (72)発明者 フリオ エフ．ロドリゲス アメリカ合衆国．テネシー，コリエルヴィ ル，ダヴリュ．ノレイ ドライヴ 164

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の導体対に配列された第１、第２の
   個別導体組を相互に電気接続する装置であって、 第１導体組（１−８）を終端する第１のコネクタ（１
   ０）、 第１コネクタを収容し、第１導体組と自己の接点とを電
   気接続する第２のコネクタ（１２）、および該複数導体
   対に対応する配線パターン対を有するＰＣボード（１
   ４）を含み、 該配線パターン対はＰＣボードの両面に分けて配置さ
   れ、第２コネクタの各接点はこれら配線パターンの１つ
   に電気接続され、各配線パターンは第２コネクタの接点
   から離れたターミナルを規定し、ＰＣボードは該複数導
   体対のそれぞれに対応する配線パターン間に容量性素子
   を有し、これにより、複数導体対間のクロストークが抑
   制され、 さらに前記装置は、配線パターンのターミナルと第２個
   別導体組との電気接続を行う手段を含むことを特徴とす
   る電気接続装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の装置において、該容量性
   素子はＰＣボードの両面に配置された複数導体対のそれ
   ぞれに対応する配線パターンを相互接続する１個のコン
   デンサを含むことを特徴とする電気接続装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の装置において、該容量性
   素子は、それぞれが複数導体対のそれぞれに対応する配
   線パターンを相互接続する複数のコンデンサを含むこと
   を特徴とする電気接続装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の装置において、複数のコ
   ンデンサはＰＣボードの一方の面に配置され、各コンデ
   ンサはＰＣボードの両面にある配線パターンを相互接続
   することを特徴とする電気接続装置。