JP2005294174A

JP2005294174A - ケーブル固定処理装置

Info

Publication number: JP2005294174A
Application number: JP2004110387A
Authority: JP
Inventors: Kenichiro Matsumoto; 賢一郎松本; Eiichi Shinjo; 永市新城
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2004-04-02
Filing date: 2004-04-02
Publication date: 2005-10-20
Also published as: US20050221663A1

Abstract

【課題】省スペースで、かつ安価であり、かつ、電線全体の特性インピーダンスを平坦にし、信号の品質劣化を最小限に抑制できるケーブル固定処理装置を提供する。
【解決手段】一端がコネクタ１３に接続されている被覆された複数の信号伝送用電線１０のうち、差動ペアである差動信号を伝送する２本の電線２０，２１を、互いに接して束線された状態とし、かつ、当該状態でコネクタ１３に２本の電線２０，２１を接続するように構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、主に基板間接続用に使用される高速差動信号伝送用電線に用いられ、特に、２本の差動電線同士を接して束線させた状態でコネクタと接続するように構成したケーブル固定処理装置に関する。

昨今の技術革新によりシリアル伝送においてはUSB2.0やIEEE1394に代表されるように伝送スピードが飛躍的に増大している。これらのシリアル信号線は主に基板上に配線されてきたが、伝送スピードが増大するにつれ信号の伝送損失が増加した結果、より誘電率の低い材質で信号線を被覆し低損失で伝送可能な電線が多用されるようになってきた。

高速差動シリアル信号を電線により伝送させる場合には、信号の品質劣化を最小限に抑制するために、信号線の特性インピーダンスが電線中一定の値となるよう精密に制御された電線が使用される。例えばUSB2.0電線では信号線の特性インピーダンスが９０Ωに一定に制御されている。ここで、電線中の特性インピーダンスを一定に保つためには、差動ペア信号の線間隔を一様に保つ必要がある。通常の電線では、差動ペア信号の線間隔を一定に保つためにシールド材により信号線を束線したり、ツイストペア配線により信号線間隔を一定に保つことにより特性インピーダンスを一定に制御している。

このような高速差動シリアル伝送用電線の形状は、図３に示すように、信号線間隔を一定に保った電線１０１と基板接続用のコネクタ１０３を接続した形となる。この場合、電線１０１とコネクタの１０３においては、製造上の問題から信号線間隔を一定に出来ない裸電線部１０２が出てしまうことが多い（特に、差動ペアのケーブル１２０，１２１）。

図４に従来の電線の特性インピーダンスを示す。図中横軸は電線の長さ方向、縦軸はインピーダンス値を表す。束線されない裸電線部１０２にインピーダンスの不整合が生じ、大きなピーク１０６となる。

また、別の技術では、ケーブル同士を一定間隔を開けて、固定ブロックを用いて固定する技術が開示されている（特許文献１参照）。
特開２００１−３５２６４５号公報。

以上のように、この種のケーブル固定処理装置では、信号間隔（電線同士の間隔）が一定でない裸電線部に特性インピーダンスの不整合が生じてしまう。その結果、電線を伝わる信号は、インピーダンス不整合が生じている裸電線部で信号振幅の減衰、反射等により信号品質が劣化してしまい、規格を満足できない等の問題がある。

また、特許文献１の技術では、ケーブル同士の固定に固定ブロックを用いることにより、筐体が大きくなってしまい、さらにコストも高くなってしまう。

そこで本発明は、上記事情に考慮してなされたもので、差動ペアの電線を所望の構成で束線することで、省スペースで、かつ安価であり、かつ、電線全体の特性インピーダンスを平坦にし、信号の品質劣化を最小限に抑制できるケーブル固定処理装置を提供することを目的とする。

本発明は、一端がコネクタ部に接続されている被覆された複数の信号伝送用電線のうち、差動ペアである差動信号を伝送する２本の電線が、互いに接して束線された状態であり、かつ、当該状態で前記コネクタ部に前記２本の電線を接続するように構成したことを特徴とする。

したがって、一端がコネクタ部に接続されている被覆された複数の信号伝送用電線のうち、差動ペアである差動信号を伝送する２本の電線が、互いに接して束線された状態であり、かつ、当該状態でコネクタ部に２本の電線が接続されるように構成されている。このため、電線全体の特性インピーダンスを平坦にし、信号の品質劣化を最小限に抑制することができる。

省スペースで、かつ安価であり、かつ、電線全体の特性インピーダンスを平坦にし、信号の品質劣化を最小限に抑制できる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るケーブル固定処理装置の電線の構造を示した模式図である。

ケーブル固定処理装置は、シールド材等で被服されている電線１０と接続用のコネクタ１３との間の接続部である束線されていない裸電線を、熱収縮チューブ等の被覆材１２により束線している。また、例えば、電線１０中の４本（差動ペア２０、２１、電源ケーブル、グランドケーブル）の電線を束線する場合、最低でも、差動信号を伝達する差動ケーブル２０，２１の２本（差動ペアのケーブル）を束線することが必要である。このときの束線方法は、差動ケーブル２０，２１ができるだけ密着して接するように、被覆材１２により束線する。このように差動ケーブル２０，２１が束線された状態は、電線１０中を通っている差動ケーブル２０，２１が互いに接している状態と同じ密着状態に近い状態とすることが望ましい。

これらの差動ケーブル２０，２１は、被覆材１２により束線されることにより、差動ケーブル２０，２１の被服材（例えば絶縁のビニール素材）の厚みを保って、差動ケーブル２０と差動ケーブル２１同士が束線されることとなる。これにより、電線同士の幅を一定にし、電線全体のインピーダンスを平坦に制御し、伝送信号の品質劣化を最小限に抑制することが可能である。なお、電線１０の数が増える場合でも、２本の差動ケーブル（差動ペア）のみが束線されれば、他のケーブルの配置は問わない。

通常、熱収縮チューブ等の被覆材１２は、電線１０端の余分なシールド部材を被覆するために使用される。本発明の実施形態では、被覆材１２を、シールド部材を被覆するためだけではなく、上述した裸電線の部分を束線して固定するために使用する。

図２は、本発明の実施形態に係るケーブル固定処理装置を用いた場合の電線のインピーダンス特性を示した模式図である。図中横軸は電線の長さ方向、縦軸はインピーダンス値を表す。電線１０の裸電線の部分を被覆材１２により束線することにより、裸電線部分におけるインピーダンスの不整合３０を最小限に抑制できる（図４の従来を比較参照）。

なお、裸電線のインピーダンス不整合を抑制する手段としては、裸電線の長さ自体を短くする方法が考えられるが、電線１０と接続用のコネクタ１３を接続するためには製造上最小限の長さが必要となる（通常３０ｍｍ程度）。また、伝送する信号の伝送スピードが速くなればなる程、裸電線の長さが信号品質にクリティカルに効いてくる。

一方、本発明の実施形態に係るケーブル固定処理装置では、裸電線にある程度の長さを許容でき、かつ電線１０と接続用のコネクタ１３の接続後に被覆出来るという製造上からも容易な構造となっている。また、この熱収縮チューブ等の被覆材は上述したシールド材と同等のアルミ等の材料を使用したシールド材であってもよい。この場合、電線のインピーダンス特性が平坦になるだけではなく、対雑音耐性も向上する。

なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化出来る。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成出来る。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

本発明の実施形態に係るケーブル固定処理装置の電線の構造を示した模式図。本発明の実施形態に係るケーブル固定処理装置を用いた場合の電線のインピーダンス特性を示した模式図。従来の技術に係るケーブル固定処理装置の電線の構造を示した模式図。従来の技術に係るケーブル固定処理装置を用いた場合の電線のインピーダンス特性を示した模式図。

符号の説明

１０…電線、１２…被覆材、１３…コネクタ、２０．２１…差動ケーブル

Claims

一端がコネクタ部に接続されている被覆された複数の信号伝送用電線のうち、差動ペアである差動信号を伝送する２本の電線が、互いに接して束線された状態であり、かつ、当該状態で前記コネクタ部に前記２本の電線を接続するように構成したことを特徴とするケーブル固定処理装置。
前記差動ペアである２本の電線は、熱収縮チューブを用いて、互いに接して束線されていることを特徴とする請求項１に記載のケーブル固定処理装置。