JPH10241802A

JPH10241802A - 電気回路装置

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Publication number: JPH10241802A
Application number: JP37037697A
Authority: JP
Inventors: Augusto P Panella; ピーパネラオーガスト
Original assignee: Molex LLC
Current assignee: Molex LLC
Priority date: 1997-01-03
Filing date: 1997-12-29
Publication date: 1998-09-11
Anticipated expiration: 2017-12-29
Also published as: US5834700A; JP3104172B2; EP0852410A2; EP0852410A3

Abstract

(57)【要約】【課題】電気回路装置の選択された導体間のクロストー
ク（水平容量）等の電気的特性が異なる電気回路装置を
提供する。【解決手段】電気回路装置は、少なくと三つの相互に隣
接し、離間して平行に配置された細長い導体を有してお
り、この三つの導体には、両側に対抗面を有する中央導
体を含んでいる。左側導体は、中央導体の第一の対向面
に対向する対向面を有しており、第一の電気結合を形成
する。右側導体は、中央導体の第二の対向面に対向する
対向面を有しており、第二の電気結合を形成する。相互
に対向する左側導体の対向面と中央導体の対向面の形状
を、相互に対向する右側導体の対向面と中央導体の対向
面の形状と別異の形状としている。従って、第一の電気
結合の電気特性は、第二の電気結合の電気特性とは異な
るものとなっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、導体または端子の技
術に関するもので、特に隣接した導体間の電気特性を制
御するための電気回路装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】高速ディジタルシステムの近接した導体
または端子を含む電気回路装置において、近接した導体
間の「クロストーク」（水平容量）が長年の課題であっ
た。モジュラージャック電気コネクタ、入出力電気コネ
クタ、様々な型の他の電気コネクタ、電気ケーブル、端
子ピンの配列等の多くの電気装置において、このような
クロストークが生じている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来、いずれかの所定
の電気回路装置において、導体間のクロストークを一様
に減少させるために、様々な仕組み、構造または方法が
使用されてきた。本発明は、単にクロストークを全て除
去しようとするものではなく、むしろ所定の電気回路装
置において、様々な導体または端子間のクロストークを
選択的に制御するために設計されている。

【０００４】従って、本発明の目的は、電気回路装置の
選択された導体間のクロストーク（水平容量）等の電気
的特性が異なる電気回路装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の好適実施例の一
つにおいて、電気回路装置は、少なくと三つの相互に隣
接し、離間して平行に配置された細長い導体を有してお
り、この三つの導体には、両側に対抗面を有する中央導
体を含んでいる。左側導体は、中央導体の第一の対向面
に対向する対向面を有しており、第一の電気結合を形成
する。右側導体は、中央導体の第二の対向面に対向する
対向面を有しており、第二の電気結合を形成する。

【０００６】本発明によれば、相互に対向する左側導体
の対向面と中央導体の対向面の形状を、相互に対向する
右側導体の対向面と中央導体の対向面の形状と別異の形
状としている。従って、第一の電気結合の電気特性は、
第二の電気結合の電気特性とは異なるものとなってい
る。

【０００７】以下の実施例の説明において示すように、
左側及び右側導体の一方の対向面と中央導体のこれに対
向する第一または第二の対向面は、左側及び右側導体の
他方の対向面と中央導体のこれに対向する第二または第
一の対向面に比べて小さくなっている。この小さい対向
面は、広い対向面に比較して、クロストーク（水平容
量）が小さくなる。本発明の一実施態様において、少な
くとも左側及び右側導体の一方の対向面と中央導体のこ
れに対向する第一または第二の対向面は、点となってい
る。また、他の実施態様においては、少なくとも左側及
び右側導体の一方の対向面と中央導体のこれに対向する
第一または第二の対向面は、平面となっている。さらに
他の実施態様においては、少なくとも左側及び右側導体
の一方の対向面と中央導体のこれに対向する第一または
第二の対向面は、湾局面となっている。本発明のその他
の目的、特徴及び利点は、以下の実施例の詳細な説明よ
り明らかとなろう。

【０００８】

【発明の実施形態】図面について詳細に説明すれば、図
１乃至３には、本発明による電気回路装置が適用可能な
電気コネクタが示されている。特に、電気コネクタ１２
は、プラスチック材料等で成型された細長い誘電性ハウ
ジング１４を有している。ハウジングは、収容室１６を
有しており、収容室１６内に挿入される雄型電気コネク
タ等の相補型電気コネクタと接合するために、電気コネ
クタの接合面を規定している。ハウジングの対向面１８
は、プリント回路基板に表面実装可能となっている。図
３において、一対の基板ロック２０が、プリント回路基
板の適当な取付孔内に挿入するために、ハウジング１４
から垂下する構成とすることができるのが示されてい
る。また、分極脚２２が、プリント回路基板の分極孔内
に挿入するために、ハウジング１４から垂下する構成と
することができる。ハウジングには、図２に最も良く図
示したように、ハウジングの長手方向に二列に整列され
た複数の端子２４が取り付けられている。端子は、プリ
ント回路基板の適当な孔内に挿入するためにハウジング
の対向面１８から垂下する、同様に二列に整列されたテ
ール部２４ａを有している。一般に、テール部は、プリ
ント回路基板の回路配線および／または孔に半田付けさ
れる。ここまでは、電気コネクタ１２は、略従来のもの
と同じである。

【０００９】図４において、参照符号２６で示された、
略平らな電気ケーブルが示されている。電気ケーブル
は、三対の導体３０ａおよび３０ｂと、３２ａおよび３
２ｂと、３４ａおよび３４ｂを包囲する誘電体２８を有
している。従って、導体３０ａおよび３０ｂは、左側対
を構成し、導体３２ａおよび３２ｂは、中央対を構成
し、導体３４ａおよび３４ｂは、右側対を構成してい
る。それぞれ対の導体間の対向面３６は、略平らであ
る。しかしながら、二つの隣接した対の導体間の対向面
３８は、尖っている。無論、これにより、平らな対向面
３６は、対向する尖った対向面３８よりも大きな界面を
形成することとなる。

【００１０】図５は、図３の５−５線断面図であり、こ
の線図は、電気コネクタ１２のそれぞれ二列の端子にお
ける、三対の端子テール部２４ａの断面を図示してい
る。図４乃至６間の結合と同様に、説明および理解を明
瞭にするために、図５の端子テール部２４ａは、図４の
導体に対応して参照符号が付されており、図５には、そ
れぞれの列において、三対の導体（端子テール部）を有
する二列の導体（端子テール部）が示されている。従っ
て、図４の導体と同様に、図５の上側および下側列のそ
れぞれの導体または端子テール部は、左側対の３０ａお
よび３０ｂと、中央対の３２ａおよび３２ｂと、右側対
の３４ａおよび３４ｂを有している。同様に、それぞれ
対の導体間の対向面３６は、比較的大きく平らである
が、隣接した対の導体間の対向面３８は、比較的狭く尖
っている。

【００１１】図３乃至６に関連して上述したように、導
体を電気的に「対」で取り扱う時には、それぞれ対の導
体の電線は、共に電気的に駆動される。共に駆動される
それぞれ対の導体間の電気的結合は、相当強い。さら
に、共に駆動されるいかなる対の導体間のクロストーク
も、有益である。

【００１２】図５および６において、電気コネクタ１２
（図１乃至３）と電気ケーブル２６（図４）それぞれの
導体間の電界のコンピュータ生成線図が示されている。
換言すれば、図５は、電気コネクタ１２の端子テール部
２４ａに対応しており、図６は、図４の電気ケーブル２
６の導体に対応している。

【００１３】図５および６のコンピュータ生成線図につ
いて詳細に説明する前に、一般に、容量は、特別な構造
（例えば導体）の回りの電界に蓄えられるエネルギー量
に比例することは明らかなことである。回路において、
容量は、プラスチックであろうと、または空気であろう
と、誘電体の電圧差動により電界に蓄えられるエネルギ
ー量に比例する。これは、下記の方程式で示される。は、誘電体の電圧である。図５および６のコンピュータ
生成線図は、アンソフト株式会社（ＡｎｓｏｆｔＣｏ
ｒｐｏｒｔｉｏｎ）により発行された、マクスウェル２
Ｄパラメータ抜粋（Ｍａｘｗｅｌｌ２ＤＰａｒａｍ
ｅｔｅｒＥｘｔｒａｃｔｏｒ）ソフトウェアバージョ
ン１．７．０６を使用して作成された。ソフトウェア
は、まず電圧差動が付与された時に発生する電界をシミ
ュレートし、次にシミュレートされた電界に蓄えられた
エネルギーを計算することにより、二に置き換えて、容量は下記方程式で求められる。Ｃ＝（２Ｕｅ）／ｖ^２このソフトウェアは、図５および６の電界線図を作成す
るために使用された。

【００１４】図５および６において、実線の磁力線４０
は、最も高い電界量（ボルト）を示している。点線の磁
力線４２は、最も低い電界量を示している。破線の磁界
力４４は、中間量の電界を示している。無論、容量は、
導体の回りの電界に蓄えられるエネルギー量に比例する
が、容量は、導体間の「（電気的）結合」に比例する
か、またはこの「結合」で示される。

【００１５】上述により、図５および６において、最も
高い電界量の磁力線４０は、それぞれ対の３０ａおよび
３０ｂと、３２ａおよび３２ｂと、３４ａおよび３４ｂ
の導体の大きな平らな対向面３６間の区域において、完
全に散乱または広がっているのが分かる。これは、いず
れかの所定対の導体間の高い結合と同様に高いクロスト
ークを示しているが、導体の協動対間のクロストーク
は、問題となる可能性はない。

【００１６】一方、図５および６において、尖った対向
面３８間の区域の最も高い電界量の磁力線４０は、共に
かなり接近しているか、またはより少ない容量電界と同
様により少ないクロストークを示す密接したパターンと
なっていることが分かる。近接した対の導体間にかなり
のクロストークを有していることは望ましくないため、
これはかなり有利なことである。

【００１７】近接した導体間の対向面の面積を変えるこ
とにより、容量電界つまり近接した導体間のクロストー
クを変えるか、または制御することができる。近接した
対の導体間の電界量（すなわち、容量結合またはクロス
トーク）を最小限にすることが望ましい図１乃至６の実
施例は、いずれかの所定対の導体間でかなり高い電界量
（すなわち、容量結合またはクロストーク）を可能にす
るが、近接した導体間の電気的特性または電気的結合を
制御することを含む本発明の一つの例である。

【００１８】図７において、参照符号２６’で示され
た、もう一つの略平らな電気ケーブルが示されている。
電気ケーブルは、三対の導体３０ａ’および３０ｂ’
と、３２ａ’および３２ｂ’と、３４ａ’および３４
ｂ’を包囲する誘電体２８’を有している。電気ケーブ
ル２６’は、図４においてカーブした導体が図示されて
いるのに対して、それぞれ対の導体間の平らな対向面３
６と、隣接した対の導体間の対向する尖った面３８が、
略平らかまたは平面状の導体で形成されている以外は、
電気ケーブル２６（図４）と同様のものである。

【００１９】図８乃至１０において、上述した実施例の
尖った対向面３８に対して、導体の対向面の面積を減ら
す別の実施例が示されている。図８乃至１０のすべてに
おいて、導体は、誘電体２８にはめ込まれている。

【００２０】特に、図８において、導体５０は、近接し
た導体に面する表面積を減らすために、丸い端縁５０ａ
を有している。図９において、導体５２は、さらに端縁
の表面積を減らす四半円面５２ａを有している。図１０
において、導体５４は、平面５４ａを有しているが、導
体の残りの端縁５４ｂにはテーパが付されているか、ま
たは導体の近接する側に向かって後ろに傾斜しているた
め、平面は上述した対向面３６よりもかなり狭い。図７
乃至１０の全ての実施例において、導体を同様に減らさ
れた表面積を有するもう一つの導体に対して対向させる
ことにより、近接した結合間の容量結合が最小限にさ
れ、また適当な用途において、近接した導体間のクロス
トークを最小限にするのに効果的である。

【００２１】最後に、図１１において、参照符号５８で
示された電気回路装置が示されている。電気回路装置５
８は、いずれかの所定列の導体の近接した導体（すなわ
ち、図５および６）間のクロストークを制御できるばか
りではなく、また、近接した列の導体間のクロストーク
または容量結合を制御できる。特に、図１１において、
参照符号６６および６８で示された二列のそれぞれに、
三対の導体６０ａおよび６０ｂと、６２ａおよび６２ｂ
と、６４ａおよび６４ｂが示されている。図５および６
の導体の配列について説明したように、いずれかの二列
の近接した導体間の大きな平らな対向面３６は、対向す
る尖った対向面３８間の電界よりも大きな量の電界を発
生させ、従って、より高い容量結合を行う。

【００２２】しかしながら、二列６６および６８の導体
６０ａ間と、導体６０ｂ間と、導体６２ａ間と、６４ａ
間と、６４ｂ間の面７０は、二列の導体６２ｂ間の大き
な平らな対向面７２と比較すると丸い。従って、二列の
近接した導体６２ｂ間の大きな平らな対向面７２は、対
向する尖った面３８か、または、どちらかの列の他の二
つの導体間または、両方の列の近接した導体の向き合う
丸い面７０よりも大きな電界量を発生させ、従って、よ
り高い容量結合を行う。

【００２３】「左」および「右」等の用語は、本発明の
簡潔な説明を容易にし、より良く理解するために、明細
書および請求の範囲に用いられている。本発明の概念
は、本質的に全体的に全方向的な電気回路装置に具体化
されていることは明瞭に理解できるため、このような用
語は限定するためのものではない。

【００２４】

【発明の効果】上記のように、本発明によれば、電気回
路装置は、少なくと三つの相互に隣接し、離間して平行
に配置された細長い導体を有しており、この三つの導体
には、両側に対抗面を有する中央導体を含んでおり。左
側導体は、中央導体の第一の対向面に対向する対向面を
有しており、第一の電気結合を形成するとともに右側導
体は、中央導体の第二の対向面に対向する対向面を有し
ており、第二の電気結合を形成し、相互に対向する左側
導体の対向面と中央導体の対向面の形状を、相互に対向
する右側導体の対向面と中央導体の対向面の形状と別異
の形状としているので、第二の電気結合の電気特性とは
異なるものとなっているので、電気回路装置の選択され
た導体間のクロストーク（水平容量）等の電気的特性が
異なる電気回路装置を提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電気回路装置が適用可能な電気コ
ネクタの斜視図である。

【図２】図２の電気コネクタの分解正面図である。

【図３】図２の電気コネクタの分解平面図である。

【図４】本発明による電気回路装置の平型電気ケーブル
の断面図である。

【図５】図３の５−５線断面図の電気コネクタのテール
部の、図１乃至３の電気コネクタの端子間の電界のコン
ピュータ生成線図である。

【図６】図４の電気ケーブルの導体間の電界のコンピュ
ータ生成線図である。

【図７】図４の導体とはいくらか異なる形状の導体を有
する、もう一つの平型ケーブルの断面図である。

【図８】異なる端縁形状を有する一つの導体の分解断面
図である。

【図９】導体がもう一つの異なる端縁形状を有してい
る、図８と同様の図である。

【図１０】導体がさらに異なる端縁形状を有している、
図８および９と同様の図である。

【図１１】本発明による二列の導体間の導体の図であ
る。

【符号の説明】

２４ａ、２６．．．電気回路装置３０ａ、３０ｂ、３２ａ、３２ｂ、３４ａ、３４ｂ６０ａ、６０ｂ、６２ａ、６２ｂ、６４ａ、６４
ｂ．．．導体３６、３８、７２．．．対向面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】異なる方向に向いている第一および第二
の面を有している第一の導体と、第一の電気的結合を規定するために、前記第一の導体の
第一の面に向いている面を有している第二の導体と、第二の電気的結合を規定するために、第一の導体の第二
の面に向いている面を有している第三の導体と、第一と第三の導体間の対向面の型とは異なっている、第
一と第二の導体間の対向面の型で構成されており、第一の電気的結合は、第二の電気的結合の第二の電気的
特性の電気的特性とは異なっていることを特徴とする、
少なくとも三つの近接して離間した、細長く平行な導体
を有する電気回路装置。
【請求項２】前記第一と、第二と、第三の導体は、一
列の導体であることを特徴とする請求項１に記載の電気
回路装置。
【請求項３】前記第一と、第二の導体は、第一列の導
体であり、前記第三の導体は、第二列の導体であること
を特微とする請求項１に記載の電気回路装置。
【請求項４】第二と第三の導体の一方と、第一の導体
間の対向面が、第二と第三の導体の他方と、第一の導体
間の対向面よりも狭いことを特徴とする請求項１に記載
の電気回路装置。
【請求項５】第二と第三の導体の少なくとも一つと、
第一の導体間の対向面が、略平面であることを特徴とす
る請求項４に記載の電気回路装置。
【請求項６】第二と第三の導体の少なくとも一つと、
第一の導体間の対向面が、湾曲面となっていることを特
徴とする請求項４に記載の電気回路装置。
【請求項７】第二と第三の導体の少なくとも一つと、
第一の導体間の対向面が、点となっていることを特徴と
する請求項１に記載の電気回路装置。
【請求項８】第二と第三の導体の少なくとも一つと、
第一の導体間の対向面が、略平面であることを特徴とす
る請求項１に記載の電気回路装置。
【請求項９】第二と第三の導体の少なくとも一つと、
第一の導体間の対向面が、湾曲面であることを特徴とす
る請求項１に記載の電気回路装置。