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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2015-115320(P2015-115320A)
(43)【公開日】2015年6月22日
(54)【発明の名称】電気コネクタ端子
(51)【国際特許分類】
H01R 13/6585 20110101AFI20150526BHJP
H01R 13/6474 20110101ALI20150526BHJP
H01R 13/42 20060101ALI20150526BHJP
【ＦＩ】
H01R13/6585
H01R13/6474
H01R13/42 G
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
【全頁数】30
(21)【出願番号】特願2014-236128(P2014-236128)
(22)【出願日】2014年11月21日
(31)【優先権主張番号】14/101,488
(32)【優先日】2013年12月10日
(33)【優先権主張国】US
(71)【出願人】
【識別番号】599023978
【氏名又は名称】デルファイ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100140109
【弁理士】
【氏名又は名称】小野 新次郎
(74)【代理人】
【識別番号】100075270
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 泰
(74)【代理人】
【識別番号】100101373
【弁理士】
【氏名又は名称】竹内 茂雄
(74)【代理人】
【識別番号】100118902
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 修
(74)【代理人】
【識別番号】100137039
【弁理士】
【氏名又は名称】田上 靖子
(72)【発明者】
【氏名】レスリー・エル・ジョーンズ
(72)【発明者】
【氏名】ニコル・エル・リップタック
(72)【発明者】
【氏名】ジョン・エル・ウィックス
【テーマコード（参考）】
5E021
5E087
【Ｆターム（参考）】
5E021FA03
5E021FA09
5E021FA14
5E021FA16
5E021FB10
5E021FB11
5E021FB20
5E021FC23
5E021FC29
5E021FC40
5E021LA10
5E021LA15
5E087EE04
5E087EE07
5E087FF02
5E087FF06
5E087FF12
5E087FF23
5E087GG16
5E087HH04
5E087KK03
5E087QQ04
5E087RR02
5E087RR05
5E087RR06
5E087RR25
5E087RR29
5E087RR36
(57)【要約】
【課題】導電ワイヤーケーブル（１００）の端部に取り付けられるように構成され、ケーブル（１００）を取り囲む絶縁ジャケット（１２６）を有する電気端子（１２８）を提供すること。【解決手段】電気端子（１２８）は、絶縁ジャケット（１２６）に貫入するように構成された尖った端部を有するプロング（１８２）を画定し、それによって導電ワイヤーケーブル（１００）の長手方向軸線（Ａ）周りの電気端子（１２８）の回転を阻止する。電気端子（１２８）は、電気コネクタ本体（１９２）の空胴（１９８）内のロック縁部（２１６）に係合するように構成された突出する三角形状のロックタング（２０４）を画定することができ、それによって空胴（１９８）からの電気端子（１２８）の取外しを阻止する。
【選択図】図１８
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ワイヤーケーブル（１００）の端部に取り付けられるように構成され、前記導電ワイヤーケーブル（１００）を少なくとも部分的に取り囲む絶縁ジャケット（１２６）を有する電気端子（１２８）であって、
対応する、嵌合する端子（１３０）に取り付けられるように構成された接続部分と、
前記ワイヤーケーブル（１００）の前記端部に取り付けられるように構成された取付け部分（１８０）と、を備え、前記取付け部分（１８０）が、前記絶縁ジャケット（１２６）に貫入するように構成された尖った端部を有するプロング（１８２）を画定し、これにより前記導電ワイヤーケーブル（１００）の長手方向軸線（Ａ）周りの前記電気端子（１２８）の回転を阻止する、電気端子（１２８）。
対応する、嵌合する端子（１３０）に取り付けられるように構成された接続部分と、
前記ワイヤーケーブル（１００）の前記端部に取り付けられるように構成された取付け部分（１８０）と、を備え、前記取付け部分（１８０）が、前記絶縁ジャケット（１２６）に貫入するように構成された尖った端部を有するプロング（１８２）を画定し、これにより前記導電ワイヤーケーブル（１００）の長手方向軸線（Ａ）周りの前記電気端子（１２８）の回転を阻止する、電気端子（１２８）。
【請求項2】
前記ワイヤーケーブル（１００）が、内部絶縁体（１１２）によって取り囲まれた導体（１０２）と、前記内部絶縁体（１１２）を長手方向に取り囲むシールド導体（１２４）とを含む、請求項１に記載の電気端子（１２８）。
【請求項3】
前記プロング（１８２）の前記端部が、前記シールド導体（１２４）および前記内部絶縁体（１１２）に貫入するが、前記導体（１０２）に接触しない、請求項２に記載の電気端子（１２８）。
【請求項4】
前記接続部分が、第２の電気端子（１３０）を長手方向に取り囲むように構成されたシュラウドを画定する、請求項２または３に記載の電気端子（１２８）。
【請求項5】
前記シュラウドが、前記第２の電気端子（１３０）と前記導体（１０２）との間の接続部の位置近傍にエンボス部分（１８４）を画定し、前記エンボス部分（１８４）が、前記接続部と前記シュラウドとの間の距離を増大させ、これにより前記接続部と前記シュラウドとの間の容量結合を低減させる、請求項４に記載の電気端子（１２８）。
【請求項6】
前記電気端子（１２８）が、電気コネクタ本体（１９２）の空胴（１９８）内に配置されるように構成され、前記電気端子（１２８）が、前記電気端子（１２８）から突出する三角形状のロックタング（２０４）を画定し、前記三角形状のロックタング（２０４）が、前記空胴（１９８）内のロック縁部（２１６）に係合するように構成され、これにより前記空胴（１９８）からの前記電気端子（１２８）の取外しを阻止する、請求項２から５のいずれか一項に記載の電気端子（１２８）。
【請求項7】
前記三角形状のロックタング（２０４）が、前記電気端子（１２８）に取り付けられた第１の固定縁部と、前記電気端子（１２８）に取り付けられず、前記電気端子（１２８）の長手方向軸線（Ａ）に対して鋭角を画定する第２の自由縁部（２０６）と、前記電気端子（１２８）に取り付けられず、前記長手方向軸線（Ａ）に対して実質的に垂直である第３の自由縁部（２０８）とを含み、前記第２の自由縁部（２０６）および前記第３の自由縁部（２０８）が、前記電気端子（１２８）から突出する、請求項６に記載の電気端子（１２８）。
【請求項8】
ワイヤーケーブル（１００）の端部に取り付けられるように構成され、電気コネクタ本体（１９２）の空胴（１９８）内に配置されるように構成された電気端子（１２８）であって、
対応する、嵌合する端子（１３０）に取り付けられるように構成された接続部分と、
前記ワイヤーケーブル（１００）の前記端部に取り付けられるように構成された取付け部分（１８０）と、を備え、前記取付け部分（１８０）が、前記電気端子（１２８）から突出する三角形状のロックタング（２０４）を画定し、前記三角形状のロックタング（２０４）が、前記空胴（１９８）内のロック縁部（２１６）に係合するように構成され、これにより前記空胴（１９８）からの前記電気端子（１２８）の取外しを阻止する、電気端子（１２８）。
対応する、嵌合する端子（１３０）に取り付けられるように構成された接続部分と、
前記ワイヤーケーブル（１００）の前記端部に取り付けられるように構成された取付け部分（１８０）と、を備え、前記取付け部分（１８０）が、前記電気端子（１２８）から突出する三角形状のロックタング（２０４）を画定し、前記三角形状のロックタング（２０４）が、前記空胴（１９８）内のロック縁部（２１６）に係合するように構成され、これにより前記空胴（１９８）からの前記電気端子（１２８）の取外しを阻止する、電気端子（１２８）。
【請求項9】
前記三角形状のロックタング（２０４）が、前記電気端子（１２８）に取り付けられた第１の固定縁部と、前記電気端子（１２８）に取り付けられず、前記電気端子（１２８）の長手方向軸線（Ａ）に対して鋭角を画定する第２の自由縁部（２０６）と、前記電気端子（１２８）に取り付けられず、前記長手方向軸線（Ａ）に対して実質的に垂直である第３の自由縁部（２０８）とを含み、前記第２の自由縁部（２０６）および前記第３の自由縁部（２０８）が、前記電気端子（１２８）から突出する、請求項８に記載の電気端子（１２８）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
[0001]本発明は、一般に、電気コネクタ端子に関し、より詳細には、電気コネクタ端子が取り付けられたワイヤーケーブルの長手方向軸線周りの電気コネクタ端子の回転を阻止するように構成され、かつ／または電気端子から突出する三角形状のロックタングによってコネクタ本体の空胴内にロックするように構成された電気コネクタ端子に関する。
【背景技術】
【0002】
[0002]デジタルデータプロセッサの速度の増大は、データ転送速度の増大を招いてきた。デジタルデータプロセッサに電子構成要素を接続するために使用される伝送媒体は、様々な構成要素間で高速のデジタル信号を効率的に伝送するように構築しなければならない。光ファイバケーブル、同軸ケーブル、またはツイストペアケーブルなどの有線媒体は、接続される構成要素が固定の箇所に位置して比較的近接し、たとえば１００メートル未満しか分離されない適用分野で適することがある。光ファイバケーブルは、最高で１００Ｇｂ／ｓ近くのデータ速度に対応することができ、電磁干渉の影響を実質的に受けない伝送媒体を提供する。同軸ケーブルは、典型的には、最高１００メガビット／秒（Ｍｂ／ｓ）のデータ転送速度に対応し、電磁干渉に対して良好な耐性を有する。ツイストペアケーブルは、最高約５Ｇｂ／ｓのデータ速度に対応することができるが、これらのケーブルは、典型的には、伝送または受信ライン専用の複数の撚対線をケーブル内に必要とする。ツイストペアケーブルの導体は、電磁干渉に対して良好な耐性を提供し、この耐性は、ケーブル内の撚対線に対して遮蔽を含むことによって改善することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
[0003]ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）３．０および高精細度マルチメディア・インターフェース（ＨＤＭＩ（登録商標））１．３などのデータ転送プロトコルは、５Ｇｂ／ｓ以上のデータ転送速度を必要とする。既存の同軸ケーブルは、この速度に近いデータ速度に対応することができない。光ファイバケーブルとツイストペアケーブルはどちらも、これらの転送速度でデータを伝送することが可能であるが、光ファイバケーブルは、ツイストペアケーブルより著しく高価であり、速いデータ転送速度および電磁干渉耐性を必要としないコストに敏感な適用分野ではあまり魅力的でない。
【0004】
[0004]自動車およびトラック内の娯楽情報システムおよび他の電子システムは、速いデータ速度の信号を搬送することが可能なケーブルを必要とし始めている。自動車グレードのケーブルは、環境要件（たとえば、耐熱性および耐湿性）を満たすことができるだけではなく、車両の配線用ハーネス内で引き回すのに十分な可撓性を有しながら、車両の燃費要件を満たすのを助けるために軽量でなければならない。したがって、軽量であり、車両の配線用ハーネス内に包装するのに十分な可撓性を有しながら、現在の光ファイバケーブルでは満たすことのできないコスト目標を満たす、データ転送速度の速いワイヤーケーブルが必要とされている。このワイヤーケーブルに与えられる特定の適用分野は自動車であるが、そのようなワイヤーケーブルはまた、航空宇宙産業、工業制御、または他のデータ通信などの他の適用分野も見出す可能性が高いはずである。
【0005】
[0005]背景技術の節で論じた主題は、背景技術の節で言及した結果、従来技術に過ぎないと見なされるべきではない。同様に、背景技術の節で述べた問題または背景技術の節の主題に関連する問題は、従来技術で以前から認識されていると見なされるべきではない。背景技術の節における主題は、異なる手法を代表するだけであり、それらの手法自体もまた、本発明とすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】米国特許第８，４８５，８５３号
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【0007】
[0006]本発明の一実施形態によれば、導電ワイヤーケーブルの端部に取り付けられるように構成され、導電ワイヤーケーブルが導電ワイヤーケーブルを少なくとも部分的に取り囲む絶縁ジャケットを有する、電気端子が提供される。電気端子は、対応する、嵌合する端子に取り付けられるように構成された接続部分と、導電ワイヤーケーブルの端部に取り付けられるように構成された取付け部分とを含む。取付け部分は、導電ワイヤーケーブルに取り付けられるように構成された１対のワイヤー圧着ウィングを画定する。取付け部分は、絶縁ジャケットに貫入するように構成された尖った端部を有するプロングをさらに画定し、それによって導電ワイヤーケーブルの長手方向軸線周りの電気端子の回転を阻止する。取付け部分は、遮蔽ワイヤーケーブルに取り付けられるように構成することができ、遮蔽ワイヤーケーブルは、導電ワイヤーケーブルを長手方向に取り囲んで内部絶縁体によって導電ワイヤーケーブルから分離されるシールド導体を含む。この場合、１対のワイヤー圧着ウィングは、シールド導体に取り付けられる。プロングの端部は、シールド導体および内部絶縁体に貫入することができるが、導電ワイヤーケーブルに接触するべきではない。接続部分は、導電ワイヤーケーブルに取り付けられた第２の電気端子を長手方向に取り囲むように構成されたシュラウドを画定することができる。シュラウドは、第２の電気端子と導電ワイヤーケーブルとの間の接続部の位置近傍にエンボス部分を画定することができ、エンボス部分は、接続部とシュラウドとの間の距離を増大させ、それによって接続部とシュラウドとの間の容量結合を低減させる。電気端子は、電気コネクタ本体の空胴内に配置されるように構成することができる。
【0008】
[0007]電気端子は、電気端子から突出する三角形状のロックタングを画定することができ、三角形状のロックタングは、電気コネクタ本体の空胴内のロック縁部に係合するように構成され、それによって空胴からの電気端子の取外しを阻止する。三角形状のロックタングは、電気端子に取り付けられた第１の固定縁部と、電気端子に取り付けられず、電気端子の長手方向軸線に対して鋭角を画定する第２の自由縁部と、電気端子に取り付けられず、長手方向軸線に対して実質的に垂直である第３の自由縁部とを含み、第２の自由縁部および第３の自由縁部は、電気端子から突出する。
【0009】
[0008]本発明のさらなる特徴および利点は、添付の図面を参照しながら、非限定的な例のみを目的として与えられる本発明の好ましい実施形態の以下の詳細な説明を読めば、より明らかになるであろう。
【0010】
[0009]本発明について、添付の図面を参照しながら例として次に説明する。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】[0010]一実施形態による撚線導体を有するワイヤーケーブルアセンブリのワイヤーケーブルの斜視切欠図である。
【図4】[0013]別の実施形態によるソリッド導体を有するワイヤーケーブルアセンブリのワイヤーケーブルの斜視切欠図である。
【図6】[0015]さらに別の実施形態によるソリッドドレインワイヤーを有するワイヤーケーブルアセンブリのワイヤーケーブルの斜視切欠図である。
【図9】[0018]いくつかの高速デジタル伝送規格の信号の立上り時間および所望のケーブルインピーダンスを示す表である。
【図12】[0021]一実施形態によるワイヤーケーブルアセンブリの分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
[0043]ＵＳＢ３．０とＨＤＭＩ（登録商標）１．３の両方の性能仕様に対応するために最高５ギガビット／秒（Ｇｂ／ｓ）（５０億ビット／秒）の速度でデジタル信号を搬送することが可能なワイヤーケーブルアセンブリが、本明細書に提示されている。ワイヤーケーブルアセンブリは、１対の導体（ワイヤーペア）を有するワイヤーケーブルと、ワイヤーペアを電磁干渉から絶縁してケーブルの特性インピーダンスを決定するための導電シートおよび編組導体とを含む。ワイヤーペアは、ワイヤーペアとシールドとの間で一貫した径方向の距離を提供するのを助ける誘電体ベルト内に包まれる。ベルトはまた、捩じられた場合にワイヤーペア間の一貫した捩じれ角度を維持するのを助けることができる。ワイヤーペアとシールドとの間の一貫した径方向の距離および一貫した捩じれ角度は、ワイヤーケーブルに、より一貫したインピーダンスを提供する。ワイヤーケーブルアセンブリはまた、ワイヤーペアに接続されたプラグ端子の鏡像の(mirrored)対を有する電気プラグコネクタ、および／またはプラグコネクタのプラグ端子に嵌合するように構成されたワイヤーペアに接続されたレセプタクル端子の鏡像の対を有する電気レセプタクルコネクタを含むことができる。レセプタクル端子およびプラグ端子はそれぞれ、略矩形の横断面を有し、第１の電気コネクタと第２の電気コネクタが嵌合されたとき、レセプタクル端子の大きい方の幅（換言すれば、主幅）が、プラグ端子の主幅に対して実質上垂直になり、レセプタクル端子とプラグ端子との間の接点は、レセプタクル端子およびプラグ端子の外側に位置する。レセプタクルコネクタとプラグコネクタはどちらも、レセプタクル端子またはプラグ端子を長手方向に取り囲んでワイヤーケーブルの編組導体に接続されたシールドを含む。ワイヤーケーブルアセンブリはまた、レセプタクル端子またはプラグ端子およびシールドを収容する絶縁コネクタ本体を含むことができる。
【0013】
[0044]図１および図２は、ワイヤーケーブルアセンブリ内で使用されるワイヤーケーブル１００ａの非限定的な例を示す。ワイヤーケーブル１００ａは、以下第１の導体１０２ａと呼ぶ第１の内部導体と、以下第２の導体１０４ａと呼ぶ第２の内部導体とを備える、１対の中心導体を含む。第１の導体１０２ａおよび第２の導体１０４ａは、めっきされていない銅または銀めっきされた銅など、優れた導電性を有する導電材料から形成される。本明細書では、銅は、元素の銅または銅ベースの合金を指す。さらに、本明細書では、銀は、元素の銀または銀ベースの合金を指す。銅および銀めっきされた銅の導体の設計、構造、および供給源は、当業者にはよく知られている。図１および図２に示す例では、ワイヤーケーブル１００ａ内の第１の導体１０２ａおよび第２の導体１０４ａはそれぞれ、７本の撚線１０６からなることができる。第１の導体１０２ａおよび第２の導体１０４ａの撚線１０６はそれぞれ、０．１２ミリメートル（ｍｍ）の直径を有することを特徴とすることができ、これは、米国ワイヤーゲージ規格（ＡＷＧ）で第２８番ワイヤーとほぼ同等である。別法として、第１の導体１０２ａおよび第２の導体１０４ａは、３０ＡＷＧまたは３２ＡＷＧなどのより小さいゲージを有する撚線ワイヤーから形成することもできる。
【0014】
[0045]図２に示すように、中心の１対の第１の導体１０２ａおよび第２の導体１０４ａは、長さＬにわたって、たとえば８．８９ｍｍに１回ずつ長手方向に捩じられる。第１の導体１０２ａおよび第２の導体１０４ａを捩じることで、この中心の対によって搬送される信号の低周波の電磁干渉を低減させるという利益が提供される。しかし、本発明者らは、第１の導体１０２ａと第２の導体１０４ａが互いに捩じれていないワイヤーケーブルでも十分な信号伝送性能を提供することができることを見出した。第１の導体１０２ａおよび第２の導体１０４ａを捩じらないことで、捩じり工程をなくすことによって、ワイヤーケーブルの製造コストを低減させるという利益を提供することができる。
【0015】
[0046]図１および図２をもう一度参照すると、第１の導体１０２ａおよび第２の導体１０４ａはそれぞれ、それぞれの第１の誘電体絶縁体および第２の誘電体絶縁体内に密閉される。以下、これらの絶縁体を、第１の絶縁体１０８および第２の絶縁体１１０と呼ぶ。第１の絶縁体１０８と第２の絶縁体１１０は、ともに接合される。第１の絶縁体１０８および第２の絶縁体１１０は、ワイヤーケーブル１００ａを終端させるためにケーブルの端部で取り除かれる部分を除いて、ワイヤーケーブル１００ａの長さ全体に及ぶ。第１の絶縁体１０８および第２の絶縁体１１０は、ポリプロピレンなどの可撓性の誘電体材料から形成される。第１の絶縁体１０８および第２の絶縁体１１０は、約０．８５ｍｍの厚さを有することを特徴とすることができる。
【0016】
[0047]第１の絶縁体１０８を第２の絶縁体１１０に接合することで、第１の導体１０２ａと第２の導体１０４ａとの間の間隔を維持するのを助ける。またそれにより、第１の導体１０２ａと第２の導体１０４ａが捩じられたときに、第１の導体１０２ａと第２の導体１０４ａとの間の捩じれ角度Θ（図３参照）を一貫して保つことができる。絶縁体が接合された１対の導体を製造するのに必要とされる方法は、当業者にはよく知られている。
【0017】
[0048]第１の導体１０２ａおよび第２の導体１０４ａならびに第１の絶縁体１０８および第２の絶縁体１１０は、ワイヤーケーブル１００ａを終端させるためにケーブルの端部で取り除かれる部分を除いて、第３の誘電体絶縁体内に完全に密閉される。以下、第３の誘電体絶縁体をベルト１１２と呼ぶ。第１の絶縁体１０８および第２の絶縁体１１０ならびにベルト１１２は、誘電体構造１１３をともに形成する。
【0018】
[0049]ベルト１１２は、ポリエチレンなどの可撓性の誘電体材料から形成される。図２に示すように、ベルトは、２．２２ｍｍの直径Ｄを有することを特徴とすることができる。第１の絶縁体１０８および第２の絶縁体１１０の端部を第１の導体１０２ａおよび第２の導体１０４ａから剥ぎ取ってワイヤーケーブル１００ａの終端を形成するとき、第１の絶縁体１０８および第２の絶縁体１１０からのベルト１１２の取外しを容易にするために、接合された第１の絶縁体１０８および第２の絶縁体１１０の外側表面に、タルクベースの粉末などの剥離剤１１４を塗布することができる。
【0019】
[0050]ベルト１１２は、ワイヤーケーブル１００ａを終端させるためにケーブルの端部で取り除くことができる部分を除いて、導電シート内に完全に密閉される。以下、この導電シートを、内部シールド１１６と呼ぶ。内部シールド１１６は、ベルト１１２の周りに単層として長手方向に巻かれており、したがって、中心の１対の第１の導体１０２ａおよび第２の導体１０４ａに対して略平行に延びる単一のシーム１１８を形成する。内部シールド１１６は、ベルト１１２の周りに渦巻き状または螺旋状に巻かれるのではない。内部シールド１１６のシーム縁部は重なり合うことができ、したがって内部シールド１１６は、ベルト１１２の外側表面の少なくとも１００パーセントを覆う。内部シールド１１６は、アルミニウム処理を施した二軸延伸ＰＥＴフィルムなどの可撓性の導電材料から形成される。二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムは、ＭＹＬＡＲという商標で一般に知られており、以下、アルミニウム処理を施した二軸延伸ＰＥＴフィルムを、アルミニウム処理を施したＭＹＬＡＲフィルムと呼ぶ。アルミニウム処理を施したＭＹＬＡＲフィルムは、主表面の一方のみに施された導電性のアルミニウム被覆を有し、他方の主表面は、アルミニウム処理が施されておらず、したがって導電性をもたない。片側にアルミニウム処理を施したＭＹＬＡＲフィルムの設計、構造、および供給源は、当業者にはよく知られている。内部シールド１１６のうち、アルミニウム処理が施されていない表面は、ベルト１１２の外側表面に接触する。内部シールド１１６は、０．０４ｍｍ以下の厚さを有することを特徴とすることができる。
【0020】
[0051]ベルト１１２は、第１の導体１０２ａおよび第２の導体１０４ａと内部シールド１１６との間で一貫した径方向の距離を維持するという利点を提供する。ベルト１１２は、第１の導体１０２ａおよび第２の導体１０４ａの捩じれ角度Θを一貫して保つという利点をさらに提供する。従来技術に見られる遮蔽ツイストペアケーブルには、典型的に、撚対線とシールドとの間の誘電体として空気しかない。第１の導体１０２ａおよび第２の導体１０４ａと内部シールド１１６との間の距離、ならびに第１の導体１０２ａおよび第２の導体１０４ａの有効捩じれ角度Θの両方が、ワイヤーケーブルのインピーダンスに影響を及ぼす。したがって、第１の導体１０２ａおよび第２の導体１０４ａと内部シールド１１６との間でより一貫した径方向の距離を有するワイヤーケーブルが、より一貫したインピーダンスを提供する。また、第１の導体１０２ａおよび第２の導体１０４ａの捩じれ角度Θがより一貫していることで、より一貫したインピーダンスが提供される。
【0021】
[0052]別法として、第１の絶縁体と第２の絶縁体との間で一貫した横方向の距離を維持し、第１の絶縁体および第２の絶縁体と内部シールドとの間で一貫した径方向の距離を維持するように、第１の絶縁体および第２の絶縁体を包む単一の誘電体構造を組み込むワイヤーケーブルを考えることもできる。この誘電体構造もまた、第１の導体および第２の導体の捩じれ角度Θを一貫して保つことができる。
【0022】
[0053]図１および図２に示すように、ワイヤーケーブル１００ａは追加として、内部シールド１１６の外側に配置された接地導体を含む。以下、この接地導体を、ドレインワイヤー１２０ａと呼ぶ。ドレインワイヤー１２０ａは、第１の導体１０２ａおよび第２の導体１０４ａに対して略平行に延び、内部シールド１１６のアルミニウム処理を施した外側表面に密接に接触し、または少なくとも電気的に連通する。図１および図２の例では、ワイヤーケーブル１００ａのドレインワイヤー１２０ａは、７本の撚線１２２からなることができる。ドレインワイヤー１２０ａの撚線１２２はそれぞれ、０．１２ｍｍの直径を有することを特徴とすることができ、これは、２８ＡＷＧの撚線ワイヤーと概して同等である。別法として、ドレインワイヤー１２０ａは、３０ＡＷＧまたは３２ＡＷＧなどのより小さいゲージを有する撚線ワイヤーから形成することもできる。ドレインワイヤー１２０ａは、めっきされていない銅ワイヤーまたはスズめっきされた銅ワイヤーなどの導電ワイヤーから形成される。銅およびスズめっきされた銅の導体の設計、構造、および供給源は、当業者にはよく知られている。
【0023】
[0054]図１および図２に示すように、ワイヤーケーブル１００ａは、ワイヤーケーブル１００ａを終端させるためにケーブルの端部で取り除くことができる部分を除いて、内部シールド１１６およびドレインワイヤー１２０ａを密閉するために、編組ワイヤー導体をさらに含む。以下、この編組ワイヤー導体を、外部シールド１２４と呼ぶ。外部シールド１２４は、銅またはスズめっきされた銅など、複数の布状の導体から形成される。本明細書では、スズは、元素のスズまたはスズベースの合金を指す。そのような外部シールドを提供するために使用される編組導体の設計、構造、および供給源は、当業者にはよく知られている。外部シールド１２４は、内部シールド１１６とドレインワイヤー１２０ａの両方に密接に接触し、または少なくとも電気的に連通する。外部シールド１２４を形成するワイヤーは、内部シールド１１６の外側表面の少なくとも６５パーセントに接触することができる。外部シールド１２４は、０．３０ｍｍ以下の厚さを有することを特徴とすることができる。
【0024】
[0055]図１および図２に示すワイヤーケーブル１００ａは、外部誘電体絶縁体をさらに含む。以下、この外部誘電体絶縁体を、ジャケット１２６と呼ぶ。ジャケット１２６は、ワイヤーケーブル１００ａを終端させるためにケーブルの端部で取り除くことができる部分を除いて、外部シールド１２４を密閉する。ジャケット１２６は、ワイヤーケーブル１００ａに対して電気絶縁と環境保護の両方を提供する外部絶縁層を形成する。ジャケット１２６は、架橋結合ポリエチレンなどの可撓性の誘電体材料から形成される。ジャケット１２６は、約０．１ｍｍの厚さを有することを特徴とすることができる。
【0025】
[0056]ワイヤーケーブル１００ａは、内部シールド１１６がベルト１１２に密着し、外部シールド１２４がドレインワイヤー１２０ａおよび内部シールド１１６に固定され、ジャケット１２６が外部シールド１２４に固定され、したがってこれらの要素間の空隙の形成が最小または小型になるように構築される。これにより、ワイヤーケーブル１００ａに改善された透磁性が提供される。
【0026】
[0057]ワイヤーケーブル１００ａは、９５オームの特性インピーダンスを有することを特徴とすることができる。
【0027】
[0058]図４および図５は、電気デジタルデータ信号を伝送するワイヤーケーブル１００ｂの別の非限定的な例を示す。図４および図５に示すワイヤーケーブル１００ｂは、第１の導体１０２ｂおよび第２の導体１０４ｂがそれぞれ、裸の（めっきされていない）銅ワイヤーまたは銀めっきされた銅ワイヤーなどのソリッドワイヤー導体を備えることを除いて、図１および図２に示すワイヤーケーブル１００ａと同一の構造であり、このソリッドワイヤー導体は約０．３２１立方ミリメートル（ｍｍ２）の横断面を有し、これは、２８ＡＷＧのソリッドワイヤーと概して同等である。別法として、第１の導体１０２ｂおよび第２の導体１０４ｂは、３０ＡＷＧまたは３２ＡＷＧなどのより小さいゲージを有するソリッドワイヤーから形成することもできる。ワイヤーケーブル１００ｂは、９５オームのインピーダンスを有することを特徴とすることができる。
【0028】
[0059]図６および図７は、電気デジタルデータ信号を伝送するワイヤーケーブル１００ｃの別の非限定的な例を示す。図６および図７に示すワイヤーケーブル１００ｃは、ドレインワイヤー１２０ｂが、めっきされていない銅の導体、スズめっきされた銅の導体、または銀めっきされた銅の導体などのソリッドワイヤー導体を備えることを除いて、図４および図５に示すワイヤーケーブル１００ｂと同一の構造であり、このソリッドワイヤー導体は約０．３２１ｍｍ２の横断面を有し、これは、２８ＡＷＧのソリッドワイヤーと概して同等である。別法として、ドレインワイヤー１２０ｂは、３０ＡＷＧまたは３２ＡＷＧなどのより小さいゲージを有するソリッドワイヤーから形成することもできる。ワイヤーケーブル１００ｃは、９５オームのインピーダンスを有することを特徴とすることができる。
【0029】
[0060]図８は、電気デジタルデータ信号を伝送するワイヤーケーブル１００ｄのさらに別の非限定的な例を示す。図８に示すワイヤーケーブル１００ｄは、図１〜７に示すワイヤーケーブル１００ａ、１００ｂ、１００ｃと類似の構造であるが、ワイヤーケーブル１００ｄは、複数対の第１の導体１０２ｂおよび第２の導体１０４ｂを含む。ベルト１１２はまた、複数のワイヤーペア導体を有するワイヤーケーブルに対する従来技術に見られるワイヤーペアの分離を維持するためのスペーサの必要をなくす。図８に示す例は、ソリッドワイヤー導体１０２ｂ、１０４ｂ、および１２０ｂを含む。しかし、代替実施形態は、撚線ワイヤー１０２ａ、１０４ａ、および１２０ａを含むことができる。
【0030】
[0061]図９は、ＵＳＢ３．０およびＨＤＭＩ（登録商標）１．３の性能仕様に対する信号立上り時間（ピコ秒（ｐｓ）単位）および差分インピーダンス（オーム（Ω）単位）の要件を示す。図９はまた、ＵＳＢ３．０とＨＤＭＩ（登録商標）１．３の両方の規格を同時に満たすことが可能なワイヤーケーブルに対する要件の組合せを示す。ワイヤーケーブル１００ａ〜１００ｃは、図９に示すＵＳＢ３．０およびＨＤＭＩ（登録商標）１．３の信号立上り時間および差分インピーダンス要件の組合せを満たすことが予期される。
【0031】
[0062]図１０は、０〜７５００ＭＨｚ（７．５ＧＨｚ）の信号周波数範囲にわたってワイヤーケーブル１００ａ〜１００ｃに予期される差分インピーダンスを示す。
【0032】
[0063]図１１は、０〜７５００ＭＨｚ（７．５ＧＨｚ）の信号周波数範囲にわたって７ｍの長さを有するワイヤーケーブル１００ａ〜１００ｃに対して予期される挿入損失を示す。
【0033】
[0064]したがって、図１０および図１１に示すように、最高７メートルの長さを有するワイヤーケーブル１００ａ〜１００ｃは、最高５ギガビット／秒の速度および２０ｄＢ未満の挿入損失でデジタルデータを伝送することが可能であることが予期される。
【0034】
[0065]図１２の非限定的な例に示すように、ワイヤーケーブルアセンブリはまた、電気コネクタを含む。このコネクタは、レセプタクルコネクタ１２８、またはレセプタクルコネクタ１２８を受け入れるように構成されたプラグコネクタ１３０とすることができる。
【0035】
[0066]図１３に示すように、レセプタクルコネクタ１２８は、２つの端子、すなわちワイヤーケーブル１００の第１の内部導体１０２に接続される第１のレセプタクル端子１３２と、第２の内部導体（斜視図のため図示せず）に接続される第２のレセプタクル端子１３４とを含む。図１４に示すように、第１のレセプタクル端子１３２は、略方形の横断面を有する第１の片持ち梁部分１３６を含み、第１の片持ち梁部分１３６は、第１の片持ち梁部分１３６の自由端部付近で第１の片持ち梁部分１３６から垂れ下がる凸状の第１の接点１３８を画定する。第２のレセプタクル端子１３４はまた、略方形の横断面を有する類似の第２の片持ち梁部分１４０を含み、第２の片持ち梁部分１４０は、第２の片持ち梁部分１４０の自由端部付近で第２の片持ち梁部分１４０から垂れ下がる凸状の第２の接点１４２を画定する。第１のレセプタクル端子１３２および第２のレセプタクル端子１３４はそれぞれ、ワイヤーケーブル１００の内部導体の端部を受け取って第１の内部導体１０２および第２の内部導体１０４を第１のレセプタクル端子１３２および第２のレセプタクル端子１３４に取り付けるための表面を提供するように構成された取付け部分１４４を備える。図１４に示すように、取付け部分１４４は、Ｌ字形状を画定する。第１のレセプタクル端子１３２および第２のレセプタクル端子１３４は、長手方向軸Ａに対して左右対称性を有して長手方向軸Ａおよび互いに対して実質上平行である鏡像の（mirrored）端子対を形成する。図示の実施形態では、第１の片持ち梁部分１３６と第２の片持ち梁部分１４０との間の距離は、中心から中心まで２．８５ｍｍである。
【0036】
[0067]図１５に示すように、第１のレセプタクル端子１３２および第２のレセプタクル端子１３４は、導電材料シートからスタンピング処理によって形成され、スタンピング処理では、このシートを切断して曲げ、第１のレセプタクル端子１３２および第２のレセプタクル端子１３４を形成する。スタンピング処理はまた、キャリアストリップ（換言すれば、支持ストリップ）１４６を形成し、キャリアストリップ１４６に第１のレセプタクル端子１３２および第２のレセプタクル端子１３４が取り付けられる。第１のレセプタクル端子１３２および第２のレセプタクル端子１３４は、原料の厚さの少なくとも８０％以上のせん断を提供するファインブランキング処理を使用して形成される。これにより、片持ち梁部分の小さい方の縁部上により平滑な表面が提供され、レセプタクルコネクタ１２８とプラグコネクタ１３０との間で接続による摩耗を低減させる接点が提供される。次いで、後の形成動作において、取付け部分１４４がＬ字状に曲げられる。
【0037】
[0068]図１６に示すように、第１のレセプタクル端子１３２および第２のレセプタクル端子１３４は、第１のレセプタクル端子１３２および第２のレセプタクル端子１３４を部分的に包むレセプタクル端子ホルダ１４８を形成するインサート成形処理のために、キャリアストリップ１４６に取り付けられたままである。レセプタクル端子ホルダ１４８は、第１のレセプタクル端子１３２および第２のレセプタクル端子１３４がキャリアストリップ１４６から分離された後、第１のレセプタクル端子１３２と第２のレセプタクル端子１３４との間の空間関係を維持する。レセプタクル端子ホルダ１４８はまた、第１の内部導体１０２および第２の内部導体１０４がワイヤーケーブル１００から第１のレセプタクル端子１３２および第２のレセプタクル端子１３４の取付け部分１４４へ移行する際に、第１の内部導体１０２と第２の内部導体１０４との間で一貫した間隔を維持するのを助ける１対のワイヤー案内チャネル１５０を画定する。レセプタクル端子ホルダ１４８は、液晶ポリマーなどの誘電体材料から形成される。この材料は、ポリアミドまたはポリブチレンテレフタレートなどの他のエンジニアリングプラスチックに比べて、成形、加工、および電気誘電体特性において、性能上の利点を提供する。
【0038】
[0069]図１７に示すように、キャリアストリップ１４６の一部分が取り除かれ、次いで、レセプタクル端子カバー１５２がレセプタクル端子ホルダ１４８に取り付けられる。レセプタクル端子カバー１５２は、レセプタクルコネクタ１２８が取り扱われている間、及びプラグコネクタ１３０がレセプタクルコネクタ１２８と接続または切断されているとき、第１のレセプタクル端子１３２および第２のレセプタクル端子１３４を屈曲から保護するように構成される。レセプタクル端子カバー１５２は、プラグコネクタ１３０がレセプタクルコネクタ１２８に接続されるときに第１の片持ち梁部分１３６および第２の片持ち梁部分１４０が曲がることを可能にする１対の溝１５４を画定する。レセプタクル端子カバー１５２はまた、レセプタクル端子ホルダ１４８と同じ液晶ポリマー材料から形成することができるが、別法として、他の誘電体材料を使用することもできる。レセプタクル端子カバー１５２は、細長いスロット１５６を画定し、スロット１５６は、レセプタクル端子ホルダ１４８によって画定された細長いポスト１５８に嵌合される。レセプタクル端子カバー１５２は、ポスト１５８をスロット１５６内に超音波溶接することによって、レセプタクル端子ホルダ１４８に接合される。別法として、レセプタクル端子ホルダ１４８をレセプタクル端子カバー１５２につなぐ他の手段を用いることもできる。
【0039】
[0070]キャリアストリップ１４６の残り部分を第１のレセプタクル端子１３２および第２のレセプタクル端子１３４から取り除いてから、第１の内部導体１０２および第２の内部導体１０４を第１のレセプタクル端子１３２および第２のレセプタクル端子１３４に取り付ける。
【0040】
[0071]図１８に示すように、第１の内部導体１０２および第２の内部導体１０４は、超音波溶接処理を使用して、第１のレセプタクル端子１３２および第２のレセプタクル端子１３４の取付け部分１４４に取り付けられる。導体を端子に音波で溶接することで、はんだ付けなどの他のつなぎ処理より導体と端子との間の接合部の質量の良好な制御が可能になり、したがって、導体と端子との間の接合部に関連する静電容量に関して良好な制御が提供される。またこれにより、はんだを使用することによって引き起こされる環境上の問題が回避される。
【0041】
[0072]再び図１３に戻ると、プラグコネクタ１３０もまた、２つの端子、すなわちワイヤーケーブル１００の第１の内部導体１０２に接続される第１のプラグ端子１６０と、第２の内部導体（図示せず）に接続される第２のプラグ端子１６２とを含む。図１４に示すように、第１のプラグ端子１６０は、略方形の横断面を有する第１の細長い平坦部分１６４を含む。第２のプラグ端子１６２もまた、類似の第２の細長い平坦部分１６６を含む。これらのプラグ端子の平坦部分は、第１のレセプタクル端子１３２および第２のレセプタクル端子１３４の第１の接点１３８および第２の接点１４２を受け取ってそれに接触するように構成される。平坦部分の自由端部は、傾斜した形状を有し、それにより、プラグコネクタ１３０とレセプタクルコネクタ１２８が嵌合されるとき、嵌合する第１のレセプタクル端子１３２および第２のレセプタクル端子１３４は、第１の平坦部分１６４および第２の平坦部分１６６の自由端部の上に乗り上げることが可能になる。第１のプラグ端子１６０および第２のプラグ端子１６２はそれぞれ、第１のレセプタクル端子１３２および第２のレセプタクル端子１３４の取付け部分１４４と同様に、第１の内部導体１０２および第２の内部導体１０４の端部を受け取って第１の内部導体１０２および第２の内部導体１０４を第１のプラグ端子１６０および第２のプラグ端子１６２に取り付けるための表面を提供するように構成された取付け部分１４４を備える。図１４に示すように、取付け部分１４４は、Ｌ字形状を画定する。第１のプラグ端子１６０および第２のプラグ端子１６２は、長手方向軸Ａに対して左右対称性を有して長手方向軸Ａおよび互いに対して実質上平行であるミラー端子対を形成する。図示の実施形態では、第１の平坦部分と第２の平坦部分との間の距離は、中心から中心まで２．８５ｍｍである。本発明者らは、コンピュータシミュレーションから得られたデータを通して、ミラー状の平行なレセプタクル端子およびプラグ端子が、ワイヤーケーブルアセンブリのインピーダンスおよび挿入損失に強い影響を有することを観察した。
【0042】
[0073]図１９に示すように、プラグ端子は、導電材料シートからスタンピング処理によって形成され、スタンピング処理では、このシートを切断して曲げ、プラグ端子を形成する。スタンピング処理はまた、キャリアストリップ１６８を形成し、キャリアストリップ１６８にプラグ端子が取り付けられる。次いで、後の形成動作において、取付け部分１４４がＬ字状に曲げられる。
【0043】
[0074]図２０に示すように、プラグ端子は、第１のプラグ端子１６０および第２のプラグ端子１６２を部分的に包むプラグ端子ホルダ１７０を形成するインサート成形処理のために、キャリアストリップ１６８に取り付けられたままである。プラグ端子ホルダ１７０は、第１のプラグ端子１６０および第２のプラグ端子１６２がキャリアストリップ１６８から分離された後、第１のプラグ端子１６０と第２のプラグ端子１６２との間の空間関係を維持する。プラグ端子ホルダ１７０は、レセプタクル端子ホルダ１４８と同様に、第１の内部導体１０２および第２の内部導体１０４がワイヤーケーブル１００から第１のレセプタクル端子１３２および第２のレセプタクル端子１３４の取付け部分１４４へ移行する際に、第１の内部導体１０２と第２の内部導体１０４との間で一貫した分離を維持するのを助ける１対のワイヤー案内チャネル１５０を画定する。プラグ端子ホルダ１７０は、液晶ポリマーなどの誘電体材料から形成される。
【0044】
[0075]キャリアストリップ１６８をプラグ端子から取り除いてから、第１の内部導体１０２および第２の内部導体１０４を第１のプラグ端子１６０および第２のプラグ端子１６２に取り付ける。
【0045】
[0076]図１８に示すように、ワイヤーケーブル１００の第１の内部導体１０２および第２の内部導体１０４は、超音波溶接処理を使用して、第１のプラグ端子１６０および第２のプラグ端子１６２の取付け部分１４４に取り付けられる。
【0046】
[0077]図１３および図１４に示すように、第１のプラグ端子１６０および第２のプラグ端子１６２ならびに第１のレセプタクル端子１３２および第２のレセプタクル端子１３４は、レセプタクルコネクタ１２８およびプラグコネクタ１３０内で、レセプタクルコネクタ１２８とプラグコネクタ１３０が嵌合されたときに、第１のレセプタクル端子１３２および第２のレセプタクル端子１３４の主幅(major widths)が、第１のプラグ端子１６０および第２のプラグ端子１６２の主幅に対して実質的に垂直になるように向けられる。本明細書では、実質的に垂直とは、主幅が絶対的な垂直の±１５°であることを意味する。本発明者らは、第１のプラグ端子１６０および第２のプラグ端子１６２と第１のレセプタクル端子１３２および第２のレセプタクル端子１３４との間のこの向きが、挿入損失に対して強い影響を有することを観察した。また、レセプタクルコネクタ１２８とプラグコネクタ１３０が嵌合されたとき、第１のレセプタクル端子１３２および第２のレセプタクル端子１３４は、第１のプラグ端子１６０および第２のプラグ端子１６２に重なる。レセプタクルコネクタ１２８およびプラグコネクタ１３０は、第１のレセプタクル端子１３２および第２のレセプタクル端子１３４の第１の接点１３８および第２の接点１４２のみが、第１のプラグ端子１６０および第２のプラグ端子１６２の平坦なブレード部分に接触し、第１のレセプタクル端子１３２および第２のレセプタクル端子１３４と第１のプラグ端子１６０および第２のプラグ端子１６２との間に画定される接触面積が、第１のレセプタクル端子１３２および第２のレセプタクル端子１３４と第１のプラグ端子１６０および第２のプラグ端子１６２との間で重なり合う面積より小さくなるように構成される。したがって、ワイプ距離と呼ばれこともあるこの接触面積は、端子間の重なりではなく、第１の接点１３８および第２の接点１４２の面積によって決まる。したがって、レセプタクル端子およびプラグ端子は、第１のレセプタクル端子１３２および第２のレセプタクル端子１３４の第１の接点１３８および第２の接点１４２が、第１のプラグ端子１６０および第２のプラグ端子１６２に完全に係合される限り、一定の（換言すれば、不変の）接触面積を提供するという利益を提供する。プラグ端子とレセプタクル端子がミラー対であるため、第１のレセプタクル端子１３２と第１のプラグ端子１６０との間の第１の接触面積と、第２のレセプタクル端子１３４と第２のプラグ端子１６２との間の第２の接触面積とは、実質的に等しい。本明細書では、実質的に等しいとは、第１の接触面積と第２の接触面積との間の接触面積の差が０．１ｍｍ２未満であることを意味する。本発明者らは、コンピュータシミュレーションから得られたデータを通して、プラグ端子とレセプタクル端子との間の接触面積および第１の接触面積と第２の接触面積との間の差が、ワイヤーケーブルアセンブリの挿入損失に対して強い影響を有することを観察した。
【0047】
[0078]第１のプラグ端子１６０および第２のプラグ端子１６２は、第１のレセプタクル端子１３２および第２のレセプタクル端子１３４内に受け取られない。したがって、プラグコネクタ１３０がレセプタクルコネクタ１２８に嵌合されたとき、第１の接触面積は、第１のプラグ端子１６０の外側に位置し、第２の接触面積は、第２のプラグ端子１６２の外側に位置する。
【0048】
[0079]第１のレセプタクル端子１３２および第２のレセプタクル端子１３４ならびに第１のプラグ端子１６０および第２のプラグ端子１６２は、銅ベースの材料のシートから形成することができる。第１の片持ち梁部分１３６および第２の片持ち梁部分１４０ならびに第１の平坦部分１６４および第２の平坦部分１６６は、銅／ニッケル／銀ベースのめっきを使用して選択的にめっきすることができる。これらの端子は、５のスキン厚さまでめっきすることができる。第１のレセプタクル端子１３２および第２のレセプタクル端子１３４ならびに第１のプラグ端子１６０および第２のプラグ端子１６２は、レセプタクルコネクタ１２８およびプラグコネクタ１３０が約０．４ニュートン（４５グラム）という小さい法線方向の挿入力を呈するように構成される。法線方向の力が小さいことで、接続／切断サイクル中にめっきの摩耗を低減させるという利益が提供される。
【0049】
[0080]図１３に示すように、プラグコネクタ１３０は、ワイヤーケーブル１００の外部シールド１２４に取り付けられるプラグシールド１７２を含む。プラグシールド１７２は、第１のプラグ端子１６０および第２のプラグ端子１６２ならびにプラグ端子ホルダ１７０から分離され、これらを長手方向に取り囲む。レセプタクルコネクタ１２８はまた、ワイヤーケーブル１００の外部シールド１２４に取り付けられるレセプタクルシールド１７４を含み、レセプタクルシールド１７４は、第１のレセプタクル端子１３２および第２のレセプタクル端子１３４、レセプタクル端子ホルダ１４８、ならびにレセプタクル端子カバー１５２から分離され、これらを長手方向に取り囲む。レセプタクルシールド１７４およびプラグシールド１７２は、互いに摺動可能に接触するように構成され、嵌合したとき、取り付けられたワイヤーケーブル１００の外部シールド間に電気的導通を提供し、プラグコネクタ１２８およびレセプタクルコネクタ１３０に対して電磁遮蔽を提供する。
【0050】
[0081]図１３、図２１、および図２２に示すように、プラグシールド１７２は、２つの部分から作られる。図２１に示す第１のプラグシールド１７２Ａは、ワイヤーケーブル１００を受け取るように構成された取付け部分１８０に隣接して、２対の圧着ウィング、すなわち導体クリンプウィング１７６および絶縁体クリンプウィング１７８を含む。導体クリンプウィング１７６は、オフセットされたバイパス(bypass)型のクリンプウィングであり、導体クリンプウィング１７６がワイヤーケーブル１００に圧着されたとき、ワイヤーケーブル１００の露出した外部シールド１２４を取り囲むように構成される。ワイヤーケーブル１００のドレインワイヤー１２０ａは、ワイヤーケーブル１００の外部シールド１２４と内部シールド１１６との間に挟まれているため、ドレインワイヤー１２０ａは、第１のプラグシールド１７２Ａが外部シールド１２４に圧着されたとき、第１のプラグシールド１７２Ａに電気的に結合される。これにより、圧着前にシールドに対してドレインワイヤー１２０ａを方向付けしなくても、プラグシールド１７２がドレインワイヤー１２０ａに結合されるという利益が提供される。
【0051】
[0082]取付け部分１８０および導体クリンプウィング１７６の内部は、第１のプラグシールド１７２Ａとワイヤーケーブル１００の外部シールド１２４との間の電気接続性を改善するように構成された複数の偏菱形の窪みを画定することができる。そのような偏菱形の窪みは、開示全体が参照により本明細書に組み込まれている、米国特許第８，４８５，８５３号に記載されている。
【0052】
[0083]絶縁クリンプウィングもまた、オフセットされたバイパス型のウィングであり、プラグシールド１７２がワイヤーケーブル１００に圧着されたとき、ワイヤーケーブル１００のジャケット１２６を取り囲むように構成される。絶縁クリンプウィングはそれぞれ、少なくともワイヤーケーブル１００の外部絶縁体に貫入するように構成された尖った端部を有するプロング１８２をさらに含む。プロング１８２は、プラグシールド１７２とワイヤーケーブル１００との間に力が印加されたときにプラグシールド１７２がワイヤーケーブル１００から分離されるのを阻止する。プロング１８２はまた、プラグシールド１７２がワイヤーケーブル１００の長手方向軸Ａの周りで回転するのを阻止する。プロング１８２はまた、ワイヤーケーブル１００の外部シールド１２４、内部シールド１１６、またはベルト１１２に貫入することができるが、第１の絶縁体１０８および第２の絶縁体１１０には貫入するべきではない。図示の例は２つのプロング１８２を含むが、第１のプラグシールド１７２Ａによって画定された単一のプロング１８２のみを使用する本発明の代替実施形態を考えることができる。
【0053】
[0084]第１のプラグシールド１７２Ａは、プラグ端子の取付け部分１４４と第１の内部導体１０２および第２の内部導体１０４との間の接続部近傍に位置するエンボス付き部分１８４を画定する。エンボス付き部分１８４により、取付け部分１４４と第１のプラグシールド１７２Ａとの間の距離が増大し、したがって取付け部分１４４と第１のプラグシールド１７２Ａとの間の容量結合が低減される。
【0054】
[0085]第１のプラグシールド１７２Ａは、図２２に示す第２のプラグシールド１７２Ｂ内に画定された対応する複数の孔１８８に連結するように構成された複数の突起２１８または隆起１８６をさらに画定する。隆起１８６は、孔１８８内へスナップフィットし、したがって第２のプラグシールド１７２Ｂを第１のプラグシールド１７２Ａに機械的に固定しかつ電気的に接続するように構成される。
【0055】
[0086]図１３、図２３、および図２４に示すように、レセプタクルシールド１７４は、同様に、２つの部分から作られる。図２３に示す第１のレセプタクルシールド１７４Ａは、ワイヤーケーブル１１０を受け取るように構成された取付け部分１８０に隣接して、２対の圧着ウィング、すなわち導体クリンプウィング１７６および絶縁体クリンプウィング１７８を含む。導体クリンプウィング１７６は、オフセットされたバイパス型のクリンプウィングであり、導体クリンプウィング１７６がワイヤーケーブル１００に圧着されたとき、ワイヤーケーブル１００の露出した外部シールド１２４を取り囲むように構成される。取付け部分１４４および導体クリンプウィング１７６の内部は、第１のレセプタクルシールド１７４Ａとワイヤーケーブル１００の外部シールド１２４との間の電気接続性を改善するように構成された複数の偏菱形の窪みを画定することができる。
【0056】
[0087]絶縁クリンプウィングもまた、オフセットされたバイパス型のウィングであり、レセプタクルシールド１７４がワイヤーケーブル１００に圧着されたとき、ワイヤーケーブル１００のジャケット１２６を取り囲むように構成される。絶縁クリンプウィングは、少なくともワイヤーケーブル１００の外部絶縁体に貫入するように構成された尖った端部を有するプロング１８２をさらに含む。プロング１８２はまた、ワイヤーケーブル１００の外部シールド１２４、内部シールド１１６、またはベルトに貫入することができる。図示の例は２つのプロング１８２を含むが、単一のプロング１８２のみを使用する本発明の代替実施形態を考えることができる。
【0057】
[0088]第１のレセプタクルシールド１７４Ａは、第２のレセプタクルシールド１７４Ｂ内に画定された対応する複数の孔１８８に連結して第２のレセプタクルシールド１７４Ｂを第１のレセプタクルシールド１７４Ａに固定するように構成された複数の突起２１８または隆起１８６を画定する。第１のレセプタクルシールド１７４Ａは、第１のレセプタクル端子１３２および第２のレセプタクル端子１３４の取付け部分１４４と第１の内部導体１０２および第２の内部導体１０４との間の接続部近傍に、エンボス付き部分を画定しないことがある。なぜなら、レセプタクルシールド１７４内でプラグシールド１７２の挿入に対応するため、接続部とレセプタクルシールド１７４との間の距離は、より大きいからである。
【0058】
[0089]図示の例のプラグシールド１７２の外側は、レセプタクルシールド１７４の内側に摺動可能に係合するように構成されるが、レセプタクルシールド１７４の外側がプラグシールド１７２の内側に摺動可能に係合する代替実施形態を考えることができる。
【0059】
[0090]レセプタクルシールド１７４およびプラグシールド１７２は、銅ベースの材料のシートから形成することができる。レセプタクルシールド１７４およびプラグシールド１７２は、銅／ニッケル／銀またはスズベースのめっきを使用してめっきすることができる。第１のレセプタクルシールド１７４Ａおよび第２のレセプタクルシールド１７４Ｂならびに第１のプラグシールド１７２Ａおよび第２のプラグシールド１７２Ｂは、当業者にはよく知られているスタンピング処理によって形成することができる。
【0060】
[0091]本明細書に示すプラグコネクタおよびレセプタクルコネクタの例は、ワイヤーケーブルに接続されているが、回路基板上の導電トレースに接続されたプラグコネクタおよびレセプタクルコネクタの他の実施形態を考えることができる。
【0061】
[0092]振動および切断に対する耐性など、自動車環境における適用要件を満たすために、ワイヤーケーブルアセンブリ１００は、図１２に示すように、プラグコネクタ本体１９０およびレセプタクルコネクタ本体１９２をさらに含むことができる。プラグコネクタ本体１９０およびレセプタクルコネクタ本体１９２は、ポリエステル材料などの誘電体材料から形成される。
【0062】
[0093]再び図１２に戻ると、レセプタクルコネクタ本体１９２は、レセプタクルコネクタ１２８を受け取る空胴１９４を画定する。レセプタクルコネクタ本体１９２はまた、プラグコネクタ本体１９０を受け入れるように構成されたシュラウドを画定する。レセプタクルコネクタ本体１９２は、プラグコネクタ本体１９０とレセプタクルコネクタ本体１９２が完全に嵌合されたときにレセプタクルコネクタ本体１９２をプラグコネクタ本体１９０に固定するように構成されたロッキングアーム１９６を有する低プロファイルのラッチング機構をさらに画定する。プラグコネクタ本体１９０は、同様に、プラグコネクタ１３０を受け取る空胴１９８を画定する。プラグコネクタ本体１９０は、プラグコネクタ本体１９０とレセプタクルコネクタ本体１９２が完全に嵌合されたときにレセプタクルコネクタ本体１９２をプラグコネクタ本体１９０に固定するようにロッキングアーム１９６によって係合されるロックタブ２００を画定する。ワイヤーケーブルアセンブリ１００はまた、レセプタクルコネクタ１２８およびプラグコネクタ１３０をそれぞれのコネクタ本体空胴１９４、１９８内で保持するコネクタ位置保証デバイス２０２を含む。
【0063】
[0094]図２５に示すように、第１のプラグシールド１７２Ａは、第１のプラグシールド１７２Ａから突出する三角形のロックタング２０４を画定し、ロックタング２０４は、プラグコネクタ本体１９０の空胴１９８内でプラグコネクタ１３０を固定するように構成される。ロックタング２０４は、第１のプラグシールド１７２Ａに取り付けられ、プラグシールド１７２の長手方向軸Ａに対して実質上平行に位置する固定縁部（図示せず）と、第１のプラグシールド１７２Ａに取り付けられず、長手方向軸Ａに対して鋭角を画定する前縁部２０６と、同じく第１のプラグシールド１７２Ａに取り付けられず、長手方向軸Ａに対して実質上垂直に位置する後縁部２０８とを含む。前縁部２０６および後縁部２０８は、第１のプラグシールド１７２Ａから突出する。図２６に示すように、プラグコネクタ本体１９０の空胴１９８は、狭い部分２１０および広い部分２１２を含む。プラグコネクタ１３０が狭い部分２１０内へ最初に挿入されるとき、ロックタング２０４の前縁部２０６は、狭い部分２１０の上壁２１４に接触してロックタング２０４を圧縮し、プラグコネクタ１３０が空胴１９８の狭い部分２１０を通過することを可能にする。ロックタング２０４が空胴１９８の広い部分２１２に入ったとき、ロックタング２０４は、圧縮されていない形状に戻る。次いで、ロックタング２０４の後縁部２０８は、空胴１９８の広い部分２１２の背壁２１６に接触し、プラグコネクタ１３０がプラグコネクタ本体空胴１９８の狭い部分２１０を通って戻るのを阻止する。ロックタング２０４は圧縮することができ、したがって、空胴１９８の広い部分２１２の前方にピッキング器具を挿入することによって、空胴１９８からプラグコネクタ１３０を取り除くことができる。
【0064】
[0095]図２７に示すように、レセプタクルシールド１７４は、レセプタクルコネクタ本体１９２の空胴１９４内でレセプタクルコネクタ１２８を固定するように構成された類似のロックタング２０４を画定する。レセプタクルコネクタ本体１９２の空胴１９４は、類似の上壁および背壁を有する類似の広い部分および狭い部分を含む。ロックタング２０４は、第１のプラグシールド１７２Ａおよび第１のレセプタクルシールド１７４Ａを形成するスタンピング処理中に形成することができる。
【0065】
[0096]図１２をもう一度参照すると、レセプタクルシールド１７４はまた、１対の突起２１８を含み、１対の突起２１８は、レセプタクルコネクタ本体１９２の空胴１９４内でレセプタクルコネクタ１２８を位置合わせして向きを決めるようにレセプタクルコネクタ本体空胴１９４の側壁内に画定された１対の溝２２０に連結するように構成される。プラグシールド１７２は、同様に、１対の突起２１８を画定し、１対の突起２１８は、プラグコネクタ本体１９０の空胴１９８内でプラグコネクタ１３０を位置合わせして向きを決めるようにプラグコネクタ本体空胴１９８の側壁内に画定された１対の溝（斜視図のため図示せず）に連結するように構成される。
【0066】
[0097]図１２に示すレセプタクルコネクタ本体１９２およびプラグコネクタ本体１９０の例は、単一の空胴のみを含むが、複数の空胴を含み、したがってコネクタ本体が、複数のプラグコネクタ１２８およびレセプタクルコネクタ１３０を含み、または別法としてプラグコネクタ１２８またはレセプタクルコネクタ１３０に加えて他のコネクタタイプを収容する、コネクタ本体の他の実施形態を考えることができる。
【0067】
[0098]図２８に示すように、レセプタクルコネクタ本体１９２は、レセプタクルコネクタ本体１９２から外側へ延びるロックタブ２００を画定する。
【0068】
[0099]図２９に示すように、プラグコネクタ本体１９０は、長手方向に延びるロックアーム１９６を含む。ロックアーム１９６の自由端部２２２は、レセプタクルコネクタ本体１９２のロックタブ２００に係合するように構成された内側へ延びるロック先端部２２４を画定する。ロックアーム１９６の自由端部２２２はまた、外側へ延びる止め部２２６を画定する。ロックアーム１９６は、ロックアーム１９６が静止状態から枢動するときにロックアーム１９６の自由端部２２２に押さえ力(hold-down force)２３０をかけるように構成されたＵ字状の弾性ストラップ（換言すれば、帯状部）２２８によって、ソケットコネクタ本体に一体接続される。プラグコネクタ本体１９０は、固定端部間でプラグコネクタ本体１９０に接続される横方向押さえ梁２３２を一体としてさらに含み、横方向押さえ梁２３２は、レセプタクルコネクタ本体１９２とプラグコネクタ本体１９０との間に印加される長手方向の分離力２３４が第１の閾値を超過したときに止め部２２６に係合するように構成される。いかなる特定の動作理論を利用するものでもないが、分離力２３４が印加されたとき、Ｕ字状のストラップ２２８の前部分２３６は、ロックアーム１９６の自由端部２２２上の止め部２２６が押さえ梁２３２に接触するまで、分離力２３４によって移動する。止め部２２６と押さえ梁２３２との間のこの接触により、ロック先端部２２４にかかる押さえ力２３０が増大し、それによってロック先端部２２４とロックタブ２００の係合が維持され、これによってレセプタクルコネクタ本体１９２からのプラグコネクタ本体１９０の分離を阻止する。
【0069】
[00100]プラグコネクタ本体１９０は、肩部２３８をさらに備え、肩部２３８は、Ｕ字状のストラップ２２８に対して略共平面であり、Ｕ字状のストラップ２２８に係合するように構成される。いかなる特定の動作理論を利用するものでもないが、レセプタクルコネクタ本体１９２とプラグコネクタ本体１９０との間に印加される長手方向の分離力が第２の閾値を超過したとき、Ｕ字状のストラップ２２８の前部分２３６は、前部分２３６が肩部２３８の面に接触するまで移動し、それによってロック先端部２２４にかかる押さえ力２３０が増大し、ロック先端部２２４とロックタブ２００の係合が維持される。第２の閾値の分離力２３４は、第１の閾値の分離力２３４より大きい。止め部２２６およびＵ字状のストラップ２２８は、押さえ力２３０を増大させるのを助けるため、自動車の規格を満たすことができるポリエステル材料を使用して、分離力に耐えることが可能な低プロファイルのロッキング機構を有するコネクタ本体を提供することが可能である。
【0070】
[00101]ロックアーム１９６はまた、Ｕ字状のストラップ２２８の後方に配置された押下式ハンドル２４０を含む。ロック先端部２２４は、ロック先端部２２４とロックタブ２００の係合解除を可能にするように、ハンドルを押下することによって、ロックタブ２００から離れるように外側へ移動可能である。図３０に示すように、ロックアーム１９６は、ロック先端部２２４と押下式ハンドル２４０との間に配置された内側へ延びる支点２４２をさらに含む。
【0071】
[00102]こうして、ワイヤーケーブルアセンブリ１００ａ〜１００ｃが提供される。ワイヤーケーブル１００ａ〜１００ｃは、５Ｇｂ／ｓ以上のデータ速度でデジタルデータ信号を伝送することが可能である。ワイヤーケーブル１００ａ〜１００ｃは、カテゴリー７ケーブルなどの類似のデータ転送速度に対応することが可能な他の高速ケーブルで使用される複数の撚対線ではなく、１対の導体を介してこの速度で信号を伝送することが可能である。ワイヤーケーブル１００ａ〜１００ｃのように、単一の対を使用することで、複数の撚対線を有する他のワイヤーケーブル１００ａ内の撚対線間で生じるクロストークの可能性をなくすという利点が提供される。また、ワイヤーケーブル１００ａ〜１００ｃ内で単一のワイヤーペアを使用することで、ワイヤーケーブル１００ａ〜１００ｃの質量が低減される。これは、自動車および航空宇宙産業などの重量に影響されやすい適用分野では重要な要因である。第１の導体１０２ａ、１０２ｂおよび第２の導体１０４ａ、１０４ｂと内部シールド１１６との間のベルト１１２は、特に自動車の配線用ハーネスアセンブリ内でワイヤーケーブル１００ａ〜１００ｃを引き回す際に必要とされるように、ケーブルが曲がっているとき、第１の導体１０２ａ、１０２ｂおよび第２の導体１０４ａ、１０４ｂと内部シールド１１６との間で一貫した径方向の距離を維持するのを助ける。第１の導体１０２ａ、１０２ｂおよび第２の導体１０４ａ、１０４ｂと内部シールド１１６との間で一貫した径方向の距離を維持することで、一貫したケーブルインピーダンスおよびより信頼性が高いデータ転送速度が実現される。ベルト１１２、および第１の絶縁体１０８と第２の絶縁体１１０の接合は、特に普通なら第１の導体１０２と第２の導体１０４との間でワイヤーの分離を引き起こすはずの角度で車両を通って引き回されることによってケーブルが曲がっているとき、この場合も、ワイヤーペア内の第１の導体１０２ａ、１０２ｂと第２の導体１０４ａ、１０４ｂとの間で捩じれ角度Θを維持するのを助ける。またこれにより、一貫したケーブルインピーダンスが提供される。レセプタクルコネクタ１２８およびプラグコネクタ１３０は、ワイヤーケーブル内で協働し、一貫したケーブルインピーダンスを提供する。したがって、ワイヤーケーブル１００ａ〜１００ｃが曲がっているときでも、一貫したインピーダンスおよび挿入損失特性を有し、５Ｇｂ／ｓ以上の速度でデジタルデータを伝送することが可能なワイヤーケーブルアセンブリ１００ａ〜１００ｃを提供するのは、第１の絶縁体１０８および第２の絶縁体１１０の接合、ならびにベルト１１２、内部シールド１１６、端子１３２、１３４、１６０、１６２などの要素の組合せであり、いずれか１つの特定の要素ではない。
【0072】
[00103]本発明について、その好ましい実施形態の点から説明したが、そのように限定されるのではなく、以下の特許請求の範囲に記載の範囲にのみ限定されるものとする。さらに、第１、第２などの用語の使用は、何らかの重要な順序を示すものではなく、第１、第２などの用語は、ある要素を別の要素と区別するために使用した。さらに、ａ、ａｎなどの用語の使用は、数量の限定を示すものではなく、言及する項目の少なくとも１つの存在を示すものである。
【符号の説明】
【0073】
１００ ワイヤーケーブル１００ａ ワイヤーケーブル
１００ｂ ワイヤーケーブル
１００ｃ ワイヤーケーブル
１００ｄ ワイヤーケーブル
１０２ 第１の内部導体
１０２ａ 第１の導体
１０２ｂ 第１の導体
１０４ 第２の内部導体
１０４ａ 第２の導体
１０４ｂ 第２の導体
１０６ 撚線
１０８ 第１の絶縁体
１１０ 第２の絶縁体
１１２ ベルト
１１４ 剥離剤
１１６ 内部シールド
１１８ シーム
１２０ａ ドレインワイヤー
１２０ｂ ドレインワイヤー
１２２ 撚線
１２４ 外部シールド
１２６ ジャケット
１２８ レセプタクルコネクタ
１３０ プラグコネクタ
１３２ 第１のレセプタクル端子
１３４ 第２のレセプタクル端子
１３６ 第１の片持ち梁部分
１３８ 第１の接点
１４０ 第２の片持ち梁部分
１４２ 第２の接点
１４４ 取付け部分
１４６ キャリアストリップ
１４８ レセプタクル端子ホルダ
１５０ ワイヤー案内チャネル
１５２ レセプタクル端子カバー
１５４ 溝
１５６ スロット
１５８ ポスト
１６０ 第１のプラグ端子
１６２ 第２のプラグ端子
１６４ 第１の平坦部分
１６６ 第２の平坦部分
１６８ キャリアストリップ
１７０ プラグ端子ホルダ
１７２ プラグシールド
１７２Ａ 第１のプラグシールド
１７２Ｂ 第２のプラグシールド
１７４ レセプタクルシールド
１７４Ａ 第１のレセプタクルシールド
１７４Ｂ 第２のレセプタクルシールド
１７６ 導体クリンプウィング
１７８ 絶縁体クリンプウィング
１８０ 取付け部分
１８２ プロング
１８４ エンボス付き部分
１８６ 隆起
１８８ 孔
１９０ プラグコネクタ本体
１９２ レセプタクルコネクタ本体
１９４ 空胴
１９６ ロッキングアーム
１９８ 空胴
２００ ロックタブ
２０２ コネクタ位置保証デバイス
２０４ ロックタング
２０６ 前縁部
２０８ 後縁部
２１０ 狭い部分
２１２ 広い部分
２１４ 上壁
２１６ 背壁
２１８ 突起
２２０ 溝
２２２ 自由端部
２２４ ロック先端部
２２６ 止め部
２２８ Ｕ字状のストラップ
２３０ 押さえ力
２３２ 横方向押さえ梁
２３４ 分離力
２３６ 前部分
２３８ 肩部
２４０ 押下式ハンドル
２４２ 支点
Ａ 長手方向軸
Ｄ 直径
Ｌ 長さ
Θ 捩じれ角度
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【外国語明細書】