JP2002367735A - シールドケーブルのコネクタ及び電子機器 - Google Patents
シールドケーブルのコネクタ及び電子機器Info
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Abstract
パターンとの電気的な接続を安定化させることができる
シールドケーブルのコネクタを提供する。 【解決手段】信号伝達線4とその周囲のシールド材3と
を有するシールドケーブル1に取り付けられる、シール
ドケーブルのコネクタであって、シールド材に直接接触
する金属製の外殻部材5,5’を備え、この外殻部材
が、シールドケーブルが接続されるべき電気基板のグラ
ウンドパターンに直接接触するように延長された接点部
8を備える。
Description
作の確保と、低放射ノイズ特性とを実現することができ
るシールドケーブルのコネクタ及び電子機器に関するも
のである。
て基板間やユニット間を高速かつ多量なデータが送受信
されることになり、そのインターフェースの切り口とし
て多ピンのコネクタ付きケーブルの使用が加速されてい
る。このような多ピンのコネクタ付きケーブルは、特に
機器外の信号伝送に使用される場合、放射ノイズやイミ
ュニティー(電磁気的な干渉性(影響の受けやすさ))
の面で問題を引き起こすケースが増えてきている。そこ
で、ケーブル部にシールド材を被覆したシールドケーブ
ルが用いられることになるが、シールド材のコネクタ部
における接続状態や、特にコネクタの金属シェルが外殻
金属部材(アウターシェル)と内側金属部材(インナー
シェル)に分割されている場合に金属部材同士の接続状
態や、ケーブル側コネクタと基板側コネクタの嵌合部の
接続状態によって、電気的特性が大きく変動し、製品の
バラツキ(製品が持つEMI(放射ノイズ)特性のバラ
ツキ)の原因になることがある。実際、この様なコネク
タ部における電気的な接続に関しては、一般に1点でも
接続を取っていればそれで良いという程度の認識であっ
て、積極的に安定した電気的接続を取る構造にはなって
いないのが現状である。一般にシールド材の接続点数が
少ないほど、EMI特性を左右するグラウンド接続の良
好さや安定性は低下する。
板側コネクタの金属シェルが取り付けられるプリント配
線基板や金属筐体に到るまでの電気的な接続性の不安定
さの要因としては、シールド材とコネクタ金属シェルと
の接続状態の良否もあるが、このシールド材が接続され
たケーブル側コネクタの金属シェルから基板側コネクタ
の金属シェルまでの間の接続状態が、特にピン数が増え
て長尺形状になった場合不安定になることが考えられ
る。
ネクタが基板側コネクタに嵌合した際に生ずる歪みなど
によって助長されることも考えられる。
てなされたものであり、その目的は、ケーブル側のシー
ルド材と基板側のGND(グラウンド)パターンとの電
気的な接続を安定化させることができるシールドケーブ
ルのコネクタ及び電子機器を提供することである。
目的を達成するために、本発明に係わるシールドケーブ
ルのコネクタは、信号伝達線とその周囲のシールド材と
を有するシールドケーブルに取り付けられる、シールド
ケーブルのコネクタであって、前記シールド材に直接接
触する金属製の外殻部材を備え、該外殻部材が、前記シ
ールドケーブルが接続されるべき電気基板のグラウンド
パターンに直接接触するように延長された接点部を備え
ることを特徴としている。
のコネクタにおいて、前記接点部が、前記電気基板に配
置されたところの基板側コネクタを乗り越えて、前記グ
ラウンドパターンに接触することを特徴としている。
のコネクタにおいて、前記シールド材が前記金属製の外
殻部材の突起部を包む様に配置され、前記シールド材の
外側からパイプ状の部材で前記シールド材を前記外殻部
材に圧着することにより、前記シールド材が前記外殻部
材に接触した状態に保たれることを特徴としている。
のコネクタにおいて、前記金属製の外殻部材が、前記シ
ールドケーブルを前記シールド材ごとクランプするクラ
ンプ部を有することを特徴としている。
のコネクタにおいて、前記接点部がバネ性を有してお
り、前記シールドケーブルのコネクタの基板側コネクタ
への挿抜時に、前記基板側コネクタを避けるように前記
接点部が変形することを特徴としている。
のコネクタにおいて、前記接点部がガスケットを介して
前記電気基板のグラウンドパターンに接触することを特
徴としている。
のコネクタにおいて、前記グラウンドパターンのソルダ
ーレジスト皮膜が剥離されていることを特徴としてい
る。
のコネクタにおいて、前記接点部が基板側コネクタを覆
うように形成されていることを特徴としている。
のコネクタにおいて、前記接点部の内側に絶縁材が設け
られていることを特徴としている。
のコネクタにおいて、前記接点部が、基板側コネクタと
も直接接触することを特徴としている。
のコネクタにおいて、前記接点部が、シールドケーブル
側コネクタの内側金属部材と直接接触することを特徴と
している。
のコネクタにおいて、前記接点部が、基板側コネクタ
と、該基板側コネクタと直接接触するシールドケーブル
側コネクタの内側金属部材とに接触しないことを特徴と
している。
のコネクタにおいて、前記シールドケーブルのコネクタ
が、直接基板側コネクタに嵌合されるのではなく、中継
コネクタを介して延長される場合、前記電気基板のグラ
ウンドパターンではなく、他方のケーブルコネクタとケ
ーブルシールド材に直接接触することを特徴としてい
る。
コネクタは、信号伝達線とその周囲のシールド材とを有
するシールドケーブルに取り付けられる、シールドケー
ブルのコネクタであって、前記シールド材に直接接触す
る金属製の外殻部材を備え、該外殻部材が、前記シール
ドケーブルが接続されるべき電気基板側のコネクタに直
接接触することを特徴としている。
コネクタは、信号伝達線とその周囲のシールド材とを有
するシールドケーブルに取り付けられる、シールドケー
ブルのコネクタであって、前記シールド材に直接接触す
る金属製の外殻部材を備え、該外殻部材が、前記シール
ドケーブルが接続されるべき電気基板側のコネクタが取
り付けられている金属筐体に直接接触することを特徴と
している。
シールドケーブルのコネクタを用いたことを特徴として
いる。
ネクタに伝達する通常のケーブルコネクタであっても同
様の構造が有効であることは自明である。
説明する。
ーブルの、シールド材が接続されているケーブル側コネ
クタの外殻部材としての外殻金属部材(アウターシェ
ル)の一部を、基板側コネクタとの嵌合部を越えて延長
し、基板のGND(グラウンド)パターンと直接接触す
る構造を取る。この場合、コネクタの挿抜の際は、アウ
ターシェル延長構造が基板側コネクタを避けるようにす
る必要があるため、アウターシェル延長構造はバネ性を
持った物であることが望ましい。あるいは、延長構造の
先端部分(基板のGNDパターンとの接触部分)にガス
ケットを取り付けておくことにより、柔軟性を持たせる
方法も有効である。また、受け入れるプリント配線基板
側は、アウターシェル延長構造が到達する地点にGND
パターン面を形成し、この部分のソルダーレジストが剥
離されており、導電体が剥き出しになった状態を作って
おく必要がある。
パターンは複数の金属部材を経由すること無く、ケーブ
ル側コネクタの外殻金属部材(アウターシェル)を介し
て、電気的な接続性を良好にかつ安定に取ることができ
る。
付けにより良好に基板のGNDに接続されているという
条件下においては、ケーブル側コネクタの外側金属部材
(アウターシェル)を、基板側コネクタの金属シェルあ
るいは、基板側コネクタの金属シェルが取り付けられて
いる金属筐体に、直接接触させることでも同様の効果が
得られる。さらには、ケーブル側コネクタの金属シェル
が一体物の金属部材からなる場合は、基板側コネクタと
の嵌合部の接続も含めて、より一層の接続強化を図るこ
とができる。
ケーブルおよび基板側コネクタ搭載プリント配線基板の
構造の幾つかの実施形態について、添付図面を参照して
説明する。
明の第1の実施形態をそれぞれ斜視図、断面図、上面か
らの分解図で表したものである。
1のシールド材3は、ケーブル側コネクタの外殻部材と
しての外殻金属部材(アウターシェル)5および5'の
ケーブル側突起部分5a,5’aに覆い被さり、覆い被
さった部分の外側からフェルール部材2によってカシメ
ながら圧着されることにより物理的、電気的な接続がと
れる様になっている。フェルール部材2は、円筒状の金
属部材で、シールド材3の端部の外側からカシメつける
ことにより、シールド材3の端部をアウターシェル5,
5’に固定すると共に、シールド材3とアウターシェル
5,5’の電気的接続もとるようにするものである。フ
ェルール部材2を使用することによって、シールド材3
とアウターシェル5,5’の電気的接続がより良好に安
定化され、EMI(放射ノイズ)特性が改善される。
は、直接ケーブル側コネクタの内側金属部材(インナー
シェル)7に内蔵されたコネクタ電極6に接続され、実
際にはインナーシェル7が基板側コネクタ11に嵌合接
続部12を介して接続される構造になっている。このよ
うな構成のコネクタでは、従来では、シールド材3はプ
リント配線基板13のGNDパターン14に対して、次
のような複数の接点を介して接続されていた。即ち、シ
ールドケーブル1のシールド材3〜アウターシェル5〜
インナーシェル7〜基板側コネクタ11〜プリント配線
基板13のGNDパターン14(または、基板が取り付
けられる金属筐体)の順に接続されており、そのためこ
れらの部材の間の接続性が問題になっていた。これに対
し、本実施形態は、アウターシェル5の構造を工夫し
て、この間の接続性を電気的に充分かつ安定に確保する
ものである。
ネクタ11に向く側の一部が、インナーシェル7への接
触部分9、基板側コネクタ11への接触部分10を経
て、延長されたバネ状の構造8になっている。尚かつ、
プリント配線基板13のバネ状構造8が到達する点近傍
に、ソルダーレジストが剥離されたGNDパターン14
が用意されており、バネ状構造8と基板のGNDパター
ン14が接触することによって、アウターシェル5と基
板のGNDパターン14が直接電気的に接続されること
になる。これにより、ケーブル側コネクタのアウターシ
ェル5を介して、シールドケーブル1のシールド材3と
プリント配線基板13のGNDパターン14、さらに
は、ケーブル側コネクタのインナーシェル7および基板
側コネクタ11が、それぞれ直接良好に接続される。ま
た、ケーブル側コネクタにジャックスクリュー15が取
り付けられている場合は、ジャックスクリュー15が基
板側コネクタに取り付けられた六角ナット16にねじ込
み固定されることにより、アウターシェルの延長された
バネ状構造8が、基板のGNDパターン14のレジスト
剥離された位置に確実に到達するのを助成するものであ
る。
ネクタのインナーシェル7と基板側コネクタ11との嵌
合により発生するインナーシェル7の変形(形状的歪
み)により、インナーシェル7とアウターシェル5との
接触部9や、基板側コネクタとの嵌合接触部12での接
続性は不安定なものとなり、ケーブルシールド材3から
基板GNDパターン14まで、電気的に充分かつ安定な
接続をとることが困難な構造になっている。
2の実施形態を表したものであり、第1の実施形態がシ
ールドケーブル1のシールド材3と、ケーブル側コネク
タの外殻金属部材(アウターシェル)5および5'との
接続を、フェルール部材2によってカシメながら圧着す
ることにより行っていたのに対して、本実施形態では、
アウターシェル5および5'のケーブル側突起部分が、
シールドケーブル1のシールド材3を外側から覆う形で
クランプするクランプ構造17になっており、これをカ
シメることにより、シールド材3とアウターシェル5お
よび5'を物理的、電気的に接続する構造になってい
る。
3の実施形態を表したものであり、第1の実施形態にお
いてケーブル側コネクタの外殻金属部材(アウターシェ
ル)5の基板側コネクタ11を乗り越えて延長されたバ
ネ状構造8が、プリント配線基板13上に用意されたソ
ルダーレジスト剥離の剥き出しGNDパターン14に、
バネ性を生かして直接接触しているのに対して、アウタ
ーシェル5の材質にバネ性があまり期待できない場合の
補助材として、アウターシェル延長構造8の先端部下面
にガスケット18を取り付けることにより、確実に剥き
出しGNDパターン14へ物理的、電気的に接続する構
造になっている。
ターシェル側に取り付けられた例について述べたが、ガ
スケット18はプリント配線基板の剥き出しGNDパタ
ーン14側に取り付けられていても同様の効果が得られ
るのは明らかである。
4の実施形態を表したものであり、第1の実施形態のケ
ーブル側コネクタの外殻金属部材(アウターシェル)5
の基板側コネクタ11を乗り越えて延長されたバネ状構
造8においてに、基板側コネクタ11と向かい合う内側
面に、コネクタピンとバネ状構造8との接触を防止する
ことを目的として、絶縁材19をコーティングしたもの
である。これにより基本的にGND電位であるアウター
シェルへの各ピンのショート、アウターシェルを介して
の各ピン同士のショートによる回路の破壊を防ぐことが
できる。
5の実施形態を表したものであり、第1の実施形態にお
いてケーブル側コネクタの外殻金属部材(アウターシェ
ル)5の基板側コネクタ11を乗り越えて延長されたバ
ネ状構造8が、接続のみを目的にして極限られた一箇所
あるいは二箇所のみを延長しているのに対して、基板側
コネクタ11を覆う形でシールドする構造8にすること
により、プリント配線基板パターンやプリント配線基板
上に搭載されたIC等のデバイスで発生したノイズが、
基板側コネクタ11のピンに重畳してしまうのを防ぐよ
うにしたものである。特に基板側コネクタの取り付け金
属筐体が無い場合には、ケーブルのピグテイル部を無く
すことによるノイズ抑制効果も期待できる。
6の実施形態を表したものであり、第1の実施形態にお
いてケーブル側コネクタが外殻金属部材(アウターシェ
ル)5,5'と内側金属部材(インナーシェル)7に分
かれていたが、これを一体物にしたものである。上側の
シェル5を基板側コネクタ11を乗り越えて延長された
バネ状構造8とすることは、第1の実施形態と同様であ
るが、アウターシェルとインナーシェルの接続不安定性
の要因がなくなる分、基板側コネクタ11との嵌合部で
の接続も全体の接続に対してより大きく寄与するように
なることが期待できる。
7の実施形態を表したものであり、第1の実施形態にお
いてケーブル側コネクタの外殻金属部材(アウターシェ
ル)5を、基板側コネクタ11を乗り越えて延長された
バネ状構造8とし、バネ状構造8がプリント配線基板上
の剥き出しGNDパターン14に接触接続すると同時
に、アウターシェルがケーブル側コネクタの内側金属部
材(インナーシェル)7や基板側コネクタ11にも接触
接続する構造になっていたのに対して、インナーシェル
7や基板側コネクタ11に接触しないように、アウター
シェル5の内側に絶縁材19をコーティングしたもので
ある。
第8の実施形態を表したものであり、第1の実施形態に
おいてケーブル側コネクタの外殻金属部材(アウターシ
ェル)5を、基板側コネクタ11を乗り越えて延長され
たバネ状構造8とし、バネ状構造8がプリント配線基板
上の剥き出しGNDパターン14に接触接続することに
より、アウターシェル5がケーブルシールド材3と基板
上の剥き出しGNDパターン14のそれぞれに直接接触
し接続をとる構造になっていたのに対して、アウターシ
ェル5の基板側コネクタ方向への延長を、基板側コネク
タ11に接触する位置で止めたバネ状構造21にしたも
のである。この場合、図11に示すように、基板側コネ
クタ11の金属シェルの一部が位置決め固定ピン40を
兼ねており、この位置決め固定ピンをプリント配線基板
に形成された位置決め穴に挿入すると共に、プリント配
線基板のGNDパターンに半田付け接合することによ
り、安定した接続性が確保されていることが前提とな
る。この構造を取ればアウターシェル5が基板側コネク
タ11を乗り越える必要が無く、ケーブルコネクタの挿
抜が容易になる。
明による第9の実施形態をそれぞれ斜視図、断面図、上
面からの分解図で表したものであり、第1の実施形態に
おいてケーブル側コネクタの外殻金属部材(アウターシ
ェル)5を、基板側コネクタ11を乗り越えて延長され
たバネ状構造8とし、バネ状構造8がプリント配線基板
上の剥き出しGNDパターン14に接触接続することに
より、アウターシェル5がケーブルシールド材3と基板
上の剥き出しGNDパターン14のそれぞれに直接接触
して接続をとる構造になっていたのに対して、アウター
シェル5の基板側コネクタ方向への延長を、基板側コネ
クタ11に六角ナット16によって固定されて面接触
し、且つ基板に設けられたビス留め固定用穴周辺部にG
ND剥き出しパッドを設けてあり、ビス留めを介して多
点接触する金属筐体23に直接接触する様に延長したバ
ネ状構造22にしたものである。
ルの一部が位置決め固定ピンを兼ねており、この位置決
め固定ピンをプリント配線基板のGNDパターンに半田
付け接合することにより、安定した接続性が確保できる
ことは第8の実施形態からも分かる様に明らかである。
この構造を取ればアウターシェル5が基板側コネクタ1
1を乗り越える必要が無く、また、プリント配線基板を
シールドする役割も兼ねた基板と基板側コネクタ固定用
金属筐体23のコネクタ開口部に欠陥をつくること無
く、ケーブルコネクタの挿抜を可能にすることができ
る。
る第10の実施形態を表したものであり、第1乃至第9
の実施形態がケーブルとプリント配線基板間の接合部分
に関するものであったのに対し、本実施形態では、中継
コネクタ24を介してケーブル同士が接続するケーブル
中継接合部に関する例を示したものである。一方のケー
ブル側コネクタの外殻金属部材(アウターシェル)5
を、中継コネクタ24を乗り越えて延長されたバネ状構
造25とし、バネ状構造25がもう一方のケーブル側コ
ネクタの外殻金属部材(アウターシェル)5に直接接触
する構造になっている。これにより、一方のシールドケ
ーブル1のシールド材3に直接接触したアウターシェル
5と、もう一方のシールドケーブル1のシールド材3に
直接接触したアウターシェル5とが直接接触することに
なり、シールドケーブル同士の中継接続が良好に行なわ
れることになる。この場合、双方のケーブル側コネクタ
のアウターシェル5がそれぞれ延びる、あるいは中継コ
ネクタ24が金属シェルを持つ場合、金属シェルに接続
する程度に、アウターシェル5を延長した構造にしても
有効なことはこれまでの説明により明らかである。
は、ケーブル側コネクタの構造において、ケーブル側コ
ネクタの金属シェルが、ケーブルのシールド材に直接接
触すると共に、基板側コネクタとの嵌合部を乗り越えて
基板のGNDパターンの導電体剥き出し部まで到達する
よう形成されたバネ状延長構造により、基板のGNDパ
ターンにも直接接触することを可能にした。これによ
り、ケーブルシールド材から基板GNDパターンまでの
電気的な接続性が充分かつ安定に確保できるようにな
り、ケーブルのシールド材を流れるコモンモード電流は
抑制され、ユニット間、基板間の信号伝送において安定
した伝送波形が確保され、かつケーブルがアンテナとな
って放射されるノイズ特性においても、安定して低いレ
ベルに抑えることが可能になる。
ネクタの構造と接続箇所の形態について幾つかの組み合
わせを示したが、これ以外の組み合わせについても、数
種類考えられることは自明である。
ーブル側のシールド材と基板側のGNDパターンとの電
気的な接続を安定化させることが可能となる。
ブル側コネクタを示す斜視図である。
と基板側コネクタとの嵌合状態を示す断面図である。
側コネクタ、基板側コネクタ、プリント配線基板を上か
ら見た分解図である。
ブル側コネクタを示す斜視図である。
と基板側コネクタとの嵌合状態を示す断面図である。
と基板側コネクタとの嵌合状態を示す断面図である。
ブル側コネクタを示す斜視図である。
と基板側コネクタとの嵌合状態を示す断面図である。
と基板側コネクタとの嵌合状態を示す断面図である。
タと基板側コネクタとの嵌合状態を示す断面図である。
示す斜視図である。
ーブル側コネクタを示した斜視図である。
タと基板側コネクタとの嵌合状態を示す断面図である。
ル側コネクタ、基板側コネクタ、プリント配線基板を上
から見た分解図である。
側コネクタと中継コネクタともう一方のケーブル側コネ
クタの嵌合状態を示す断面図である。
Claims (16)
- 【請求項1】 信号伝達線とその周囲のシールド材とを
有するシールドケーブルに取り付けられる、シールドケ
ーブルのコネクタであって、 前記シールド材に直接接触する金属製の外殻部材を備
え、該外殻部材が、前記シールドケーブルが接続される
べき電気基板のグラウンドパターンに直接接触するよう
に延長された接点部を備えることを特徴とするシールド
ケーブルのコネクタ。 - 【請求項2】 前記接点部が、前記電気基板に配置され
たところの基板側コネクタを乗り越えて、前記グラウン
ドパターンに接触することを特徴とする請求項1に記載
のシールドケーブルのコネクタ。 - 【請求項3】 前記シールド材が前記金属製の外殻部材
の突起部を包む様に配置され、前記シールド材の外側か
らパイプ状の部材で前記シールド材を前記外殻部材に圧
着することにより、前記シールド材が前記外殻部材に接
触した状態に保たれることを特徴とする請求項1に記載
のシールドケーブルのコネクタ。 - 【請求項4】 前記金属製の外殻部材が、前記シールド
ケーブルを前記シールド材ごとクランプするクランプ部
を有することを特徴とする請求項1に記載のシールドケ
ーブルのコネクタ。 - 【請求項5】 前記接点部がバネ性を有しており、前記
シールドケーブル側コネクタの基板側コネクタへの挿抜
時に、前記基板側コネクタを避けるように前記接点部が
変形することを特徴とする請求項1に記載のシールドケ
ーブルのコネクタ。 - 【請求項6】 前記接点部がガスケットを介して前記電
気基板のグラウンドパターンに接触することを特徴とす
る請求項1に記載のシールドケーブルのコネクタ。 - 【請求項7】 前記グラウンドパターンのソルダーレジ
スト皮膜が剥離されていることを特徴とする請求項1に
記載のシールドケーブルのコネクタ。 - 【請求項8】 前記接点部が基板側コネクタを覆うよう
に形成されていることを特徴とする請求項1に記載のシ
ールドケーブルのコネクタ。 - 【請求項9】 前記接点部の内側に絶縁材が設けられて
いることを特徴とする請求項8に記載のシールドケーブ
ルのコネクタ。 - 【請求項10】 前記接点部が、基板側コネクタとも直
接接触することを特徴とする請求項1に記載のシールド
ケーブルのコネクタ。 - 【請求項11】 前記接点部が、シールドケーブル側コ
ネクタの内側金属部材と直接接触することを特徴とする
請求項1に記載のシールドケーブルのコネクタ。 - 【請求項12】 前記接点部が、基板側コネクタと、該
基板側コネクタと直接接触するシールドケーブル側コネ
クタの内側金属部材とに接触しないことを特徴とする請
求項1に記載のシールドケーブルのコネクタ。 - 【請求項13】 前記シールドケーブルのコネクタが、
直接基板側コネクタに嵌合されるのではなく、中継コネ
クタを介して延長される場合、前記電気基板のグラウン
ドパターンではなく、他方のケーブルコネクタとケーブ
ルシールド材に直接接触することを特徴とする請求項1
に記載のシールドケーブルのコネクタ。 - 【請求項14】 信号伝達線とその周囲のシールド材と
を有するシールドケーブルに取り付けられる、シールド
ケーブルのコネクタであって、 前記シールド材に直接接触する金属製の外殻部材を備
え、該外殻部材が、前記シールドケーブルが接続される
べき電気基板側のコネクタに直接接触することを特徴と
するシールドケーブルのコネクタ。 - 【請求項15】 信号伝達線とその周囲のシールド材と
を有するシールドケーブルに取り付けられる、シールド
ケーブルのコネクタであって、 前記シールド材に直接接触する金属製の外殻部材を備
え、該外殻部材が、前記シールドケーブルが接続される
べき電気基板側のコネクタが取り付けられている金属筐
体に直接接触することを特徴とするシールドケーブルの
コネクタ。 - 【請求項16】 請求項1乃至15のいずれか1項に記
載のシールドケーブルのコネクタを用いたことを特徴と
する電子機器。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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