JP3273693B2 - 電子装置用ケーブルコネクタ - Google Patents
電子装置用ケーブルコネクタInfo
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- JP3273693B2 JP3273693B2 JP07273894A JP7273894A JP3273693B2 JP 3273693 B2 JP3273693 B2 JP 3273693B2 JP 07273894 A JP07273894 A JP 07273894A JP 7273894 A JP7273894 A JP 7273894A JP 3273693 B2 JP3273693 B2 JP 3273693B2
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- magnetic
- cable
- connector
- multilayer film
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- Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
- Coils Or Transformers For Communication (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、放射妨害波の発生を抑
制する電子装置用ケーブルコネクタに関する。
制する電子装置用ケーブルコネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子計算機，通信装置等がデジタ
ル化，高速化され、これらが広範囲に普及することに伴
い、装置から周囲空間に放射される電磁妨害波が問題と
なっている。これと同時に、論理素子の動作電圧の低電
圧化が進み、外来電磁波により誤動作し易くなってい
る。このような電磁妨害波の放射源および外来電磁波に
対する誘導経路として最も影響が大きいのは装置相互間
や装置内部の回路ブロック間を接続するケーブルであ
る。この対策として、図４に示すように、ケーブルコネ
クタのハウジング３内においてコア状のフェライト１０
をケーブル１内の導線を一括して取り囲むように設ける
ことが実施されている。このフェライトは導線を流れる
コモンモードノイズ電流を抑制するインピーダンスとし
て作用する。ノイズ電流を十分抑制するためには通常１
００Ω程度以上のインピーダンスが要求される。
ル化，高速化され、これらが広範囲に普及することに伴
い、装置から周囲空間に放射される電磁妨害波が問題と
なっている。これと同時に、論理素子の動作電圧の低電
圧化が進み、外来電磁波により誤動作し易くなってい
る。このような電磁妨害波の放射源および外来電磁波に
対する誘導経路として最も影響が大きいのは装置相互間
や装置内部の回路ブロック間を接続するケーブルであ
る。この対策として、図４に示すように、ケーブルコネ
クタのハウジング３内においてコア状のフェライト１０
をケーブル１内の導線を一括して取り囲むように設ける
ことが実施されている。このフェライトは導線を流れる
コモンモードノイズ電流を抑制するインピーダンスとし
て作用する。ノイズ電流を十分抑制するためには通常１
００Ω程度以上のインピーダンスが要求される。
【０００３】図５は内径５ｍｍ、外径１０ｍｍ、長さ２
０ｍｍのフェライトコアのインピーダンスの周波数特性
である。ここで、｜Ｚ｜はインピーダンスＺの絶対値、
Ｒは抵抗、ＸL はリアクタンスであり、Ｚ＝Ｒ＋ｊＸL
の関係にある。通常問題となる３０〜１０００ＭＨｚの
周波数でインピーダンスが概ね１００Ω程度であること
を示しているが、コネクタ部品としては寸法が大きく、
フェライトコアを収容しない場合よりもハウジング寸法
を大きくする必要がある。これは表面実装部品等の電子
部品の小型化と相反し、電子装置の実装高密度化を損ね
るもととなる。インピーダンスはフェライトの体積に比
例するため、フェライトコアを収容しないハウジングと
同程度の寸法のハウジングに収容できる程度の小型のフ
ェライトコアではインピーダンスが低く、ノイズ電流に
対する十分な抑制効果が得られない。またフェライトコ
アの質量も１０ｇ程度以上とコネクタ部品としては重
く、その分コネクタの保持機構を強化することも必要と
なる。このように、従来のフェライトを用いたケーブル
コネクタは大型であるという問題がある。
０ｍｍのフェライトコアのインピーダンスの周波数特性
である。ここで、｜Ｚ｜はインピーダンスＺの絶対値、
Ｒは抵抗、ＸL はリアクタンスであり、Ｚ＝Ｒ＋ｊＸL
の関係にある。通常問題となる３０〜１０００ＭＨｚの
周波数でインピーダンスが概ね１００Ω程度であること
を示しているが、コネクタ部品としては寸法が大きく、
フェライトコアを収容しない場合よりもハウジング寸法
を大きくする必要がある。これは表面実装部品等の電子
部品の小型化と相反し、電子装置の実装高密度化を損ね
るもととなる。インピーダンスはフェライトの体積に比
例するため、フェライトコアを収容しないハウジングと
同程度の寸法のハウジングに収容できる程度の小型のフ
ェライトコアではインピーダンスが低く、ノイズ電流に
対する十分な抑制効果が得られない。またフェライトコ
アの質量も１０ｇ程度以上とコネクタ部品としては重
く、その分コネクタの保持機構を強化することも必要と
なる。このように、従来のフェライトを用いたケーブル
コネクタは大型であるという問題がある。
【０００４】フェライトコアをコネクタ近傍のケーブル
にクランプする構成も従来とられている。この構成では
大型のフェライトコアを使用できるものの、ケーブル曲
げなどのケーブル処理が困難となったり、隣接ケーブル
コネクタと干渉したりするため、やはり実装高密度化の
点で問題がある。フェライトコアをコネクタからある程
度離してクランプすることにより実装性は向上するが、
反面、ノイズ電流がその区間に流れるため放射妨害波の
抑制効果が小さくなる問題がある。
にクランプする構成も従来とられている。この構成では
大型のフェライトコアを使用できるものの、ケーブル曲
げなどのケーブル処理が困難となったり、隣接ケーブル
コネクタと干渉したりするため、やはり実装高密度化の
点で問題がある。フェライトコアをコネクタからある程
度離してクランプすることにより実装性は向上するが、
反面、ノイズ電流がその区間に流れるため放射妨害波の
抑制効果が小さくなる問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題点
を解決するために提案されたもので、その目的は、ノイ
ズフィルタ機能を有する小型のケーブルコネクタを提供
することにある。
を解決するために提案されたもので、その目的は、ノイ
ズフィルタ機能を有する小型のケーブルコネクタを提供
することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明はケーブルコネクタのハウジング内におい
て、ケーブル内の導線の全てを一括して取り囲むよう、
磁性層と非磁性絶縁層とを交互に積層した多層構造の磁
性体を設けていることを発明の要旨とする。さらに、本
発明は前記磁性層の厚さが表皮深さの１／１０から１０
倍の厚さであることを特徴とする請求項１記載の電子装
置用ケーブルコネクタを発明の要旨とする。
め、本発明はケーブルコネクタのハウジング内におい
て、ケーブル内の導線の全てを一括して取り囲むよう、
磁性層と非磁性絶縁層とを交互に積層した多層構造の磁
性体を設けていることを発明の要旨とする。さらに、本
発明は前記磁性層の厚さが表皮深さの１／１０から１０
倍の厚さであることを特徴とする請求項１記載の電子装
置用ケーブルコネクタを発明の要旨とする。
【０００７】
【作用】本発明は、ケーブルコネクタのハウジング内に
おいて、磁性体がケーブル内の導線の全てを一括して取
り囲み、前記磁性体が磁性層と非磁性絶縁層とを交互に
積層した多層構造を成している。このことによって、磁
性体のうず電流損失によるノイズ電流抑制効果を最大限
に利用することができ、従って、磁性体が非常に薄い層
構造であるにも係わらず十分大きいノイズ電流抑制効果
を有するケーブルコネクタを実現することができる。
おいて、磁性体がケーブル内の導線の全てを一括して取
り囲み、前記磁性体が磁性層と非磁性絶縁層とを交互に
積層した多層構造を成している。このことによって、磁
性体のうず電流損失によるノイズ電流抑制効果を最大限
に利用することができ、従って、磁性体が非常に薄い層
構造であるにも係わらず十分大きいノイズ電流抑制効果
を有するケーブルコネクタを実現することができる。
【０００８】
【実施例】図１は本発明の実施例を示す図であり、図に
おいて、１はケーブル、２はケーブルコネクタ、３はハ
ウジング、４は芯線、５は磁性多層膜、６はクランプを
示す。ケーブル１の端部に接続されたケーブルコネクタ
２のハウジング３内において、ケーブル１の外被が除去
され露出したケーブル内の導線の全て、即ち芯線４を磁
性多層膜５が一括して取り囲んでいる。ケーブル１はク
ランプ６によりハウジング３内に固持されている。
おいて、１はケーブル、２はケーブルコネクタ、３はハ
ウジング、４は芯線、５は磁性多層膜、６はクランプを
示す。ケーブル１の端部に接続されたケーブルコネクタ
２のハウジング３内において、ケーブル１の外被が除去
され露出したケーブル内の導線の全て、即ち芯線４を磁
性多層膜５が一括して取り囲んでいる。ケーブル１はク
ランプ６によりハウジング３内に固持されている。
【０００９】図２は磁性多層膜５の詳細を示す図であ
り、前記磁性多層膜５は絶縁性の基材７の上に磁性層８
と非磁性絶縁層９とを交互に積層した多層構造を成して
いる。（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）図において丸印
の部分の拡大図を示す。ここで基材としてはＰＥＮ（ポ
リエチレン・ナフタレート）、ＰＥＴ（ポリエチレン・
テレフタレート）等があり、厚さは６μｍ〜数＋μｍ程
度である。非磁性絶縁層９の厚さは、磁性層８相互間の
電気的絶縁を保ち得る厚さ以上に設定されている。磁性
多層膜５は、このように構成された多層構造を円筒状に
成形したものである。ここで多層構造のつなぎ目におい
て、必ずしも磁性層８，非磁性絶縁層９の各々がつなが
った閉構造を成していなくともよく、層が非常に薄いた
め、閉構造を成していない場合でも閉構造を成している
場合と同等の作用が得られる。磁性多層膜５の積層数が
多いほど、またケーブル長手方向の長さ寸法が大きいほ
ど、ノイズ抑制効果は高まる。
り、前記磁性多層膜５は絶縁性の基材７の上に磁性層８
と非磁性絶縁層９とを交互に積層した多層構造を成して
いる。（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）図において丸印
の部分の拡大図を示す。ここで基材としてはＰＥＮ（ポ
リエチレン・ナフタレート）、ＰＥＴ（ポリエチレン・
テレフタレート）等があり、厚さは６μｍ〜数＋μｍ程
度である。非磁性絶縁層９の厚さは、磁性層８相互間の
電気的絶縁を保ち得る厚さ以上に設定されている。磁性
多層膜５は、このように構成された多層構造を円筒状に
成形したものである。ここで多層構造のつなぎ目におい
て、必ずしも磁性層８，非磁性絶縁層９の各々がつなが
った閉構造を成していなくともよく、層が非常に薄いた
め、閉構造を成していない場合でも閉構造を成している
場合と同等の作用が得られる。磁性多層膜５の積層数が
多いほど、またケーブル長手方向の長さ寸法が大きいほ
ど、ノイズ抑制効果は高まる。
【００１０】磁性層８としては、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏのい
ずれかに、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｙ，Ｈｆ，
Ｔｉ，Ｍｏ，Ｗ，Ｔａ，Ｓｉ，Ｂ，Ｒｅの内単独または
複数の元素を添加した材料を用い、一方、非磁性絶縁層
９のとしては、ＳｉＯ2 ，ＡｌＮ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＢＮ，
ＳｉＣの何れかを使用する。磁性多層膜作製法として
は、イオンビームスパッタ法、ＲＦスパッタ法、マグネ
トロンスパッタ法、蒸着法、めっき法、ロール法、塗布
法、スクリーン印刷法、圧延法、等の何れかを使用す
る。円筒状の磁性多層膜を形成する方法としては、平面
基板に多層膜を堆積させた後、基板から剥離したシート
を利用する方法以外に、円筒状基板に多層膜を堆積させ
たものをそのまま利用する方法が挙げられる。
ずれかに、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｙ，Ｈｆ，
Ｔｉ，Ｍｏ，Ｗ，Ｔａ，Ｓｉ，Ｂ，Ｒｅの内単独または
複数の元素を添加した材料を用い、一方、非磁性絶縁層
９のとしては、ＳｉＯ2 ，ＡｌＮ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＢＮ，
ＳｉＣの何れかを使用する。磁性多層膜作製法として
は、イオンビームスパッタ法、ＲＦスパッタ法、マグネ
トロンスパッタ法、蒸着法、めっき法、ロール法、塗布
法、スクリーン印刷法、圧延法、等の何れかを使用す
る。円筒状の磁性多層膜を形成する方法としては、平面
基板に多層膜を堆積させた後、基板から剥離したシート
を利用する方法以外に、円筒状基板に多層膜を堆積させ
たものをそのまま利用する方法が挙げられる。
【００１１】図３に、磁性層８としてＣｏＺｒＮｂ合金
を、非磁性絶縁層９としてＳｉＯ2を使用した場合の磁
性多層膜５のインピーダンス特性を示す。ここで、磁性
多層膜５は、磁性層厚，非磁性絶縁層厚を各々１．５μ
ｍ，０．１μｍ、磁性層数を４層とした１０ｍｍ×３０
ｍｍの磁性多層シート５枚を直径４ｍｍの円筒に成形し
たものを用いた。先に示したフェライトコアと同等のイ
ンピーダンスが得られている。一方、磁性多層膜５の体
積はフェライトコアと比べ１／１０2 程度と非常に小さ
い。磁性多層膜５の層数もしくはシート数を増やすこと
によりインピーダンスをさらに高めることができる。こ
のように磁性多層膜５により、体積が小さい割に高いイ
ンピーダンスが得られるのは、磁気損失としてフェライ
トコアでは磁気共鳴損失を利用しているのに対し、磁性
層８ではうず電流損失を利用しているためである。この
うず電流損失は、磁性層８の厚さを表皮深さの１／１０
〜１０倍の範囲に設定することにより最も高めることが
できる。ここで、表皮深さδは次式で表される。 δ＝〔ρ／πｆμr ′（０）・μ0 〕1/2 ここで、ｆ：周波数、μr ′（０）：静的比透磁率、μ
0 ：真空の透磁率、ρ：抵抗率である。ＣｏＺｒＮｂの
場合、μr ′（０）＝３０００、ρ＝１２０μΩｃｍで
あり、磁性層厚ｔ（１．５μｍ）はδ／１０≦ｔ≦１０
δを満たしている。
を、非磁性絶縁層９としてＳｉＯ2を使用した場合の磁
性多層膜５のインピーダンス特性を示す。ここで、磁性
多層膜５は、磁性層厚，非磁性絶縁層厚を各々１．５μ
ｍ，０．１μｍ、磁性層数を４層とした１０ｍｍ×３０
ｍｍの磁性多層シート５枚を直径４ｍｍの円筒に成形し
たものを用いた。先に示したフェライトコアと同等のイ
ンピーダンスが得られている。一方、磁性多層膜５の体
積はフェライトコアと比べ１／１０2 程度と非常に小さ
い。磁性多層膜５の層数もしくはシート数を増やすこと
によりインピーダンスをさらに高めることができる。こ
のように磁性多層膜５により、体積が小さい割に高いイ
ンピーダンスが得られるのは、磁気損失としてフェライ
トコアでは磁気共鳴損失を利用しているのに対し、磁性
層８ではうず電流損失を利用しているためである。この
うず電流損失は、磁性層８の厚さを表皮深さの１／１０
〜１０倍の範囲に設定することにより最も高めることが
できる。ここで、表皮深さδは次式で表される。 δ＝〔ρ／πｆμr ′（０）・μ0 〕1/2 ここで、ｆ：周波数、μr ′（０）：静的比透磁率、μ
0 ：真空の透磁率、ρ：抵抗率である。ＣｏＺｒＮｂの
場合、μr ′（０）＝３０００、ρ＝１２０μΩｃｍで
あり、磁性層厚ｔ（１．５μｍ）はδ／１０≦ｔ≦１０
δを満たしている。
【００１２】図６に磁性層厚ｔm と比透磁率μr の関係
を示す。磁性層としてはＮｉＦｅ合金およびＣｏＺｒＮ
ｂ合金を使用した場合である。図６に示すように、
μr ″はｔm ／δが０．１から１０の範囲でμr ″の最
大値の１００分の１以上の値を持ち、有効となる。
μr ″が大きい程、うず電流損失を大きくできるので、
ｔm をδの１／１０から１０倍の厚さに設定することが
効果的なことがわかる。磁性多層膜５はケーブル内の導
線を一括して包囲しているため、各導線を同一方向に流
れようとするコモンモードノイズ電流に対し高インピー
ダンスの負荷として作用し、従って、ケーブルをアンテ
ナとして空間に放射する妨害波を抑制することができ
る。以上、ケーブルとして芯線のみを有するケーブルを
取上げたが、芯線がシールド導体で覆われたシールドケ
ーブルや同軸ケーブルにおいても、シールド導体の外周
を磁性多層膜５によって包囲することにより、芯線およ
びシールド導体に流れようとするコモンモードノイズ電
流を全く同様にして抑制できることは明白である。
を示す。磁性層としてはＮｉＦｅ合金およびＣｏＺｒＮ
ｂ合金を使用した場合である。図６に示すように、
μr ″はｔm ／δが０．１から１０の範囲でμr ″の最
大値の１００分の１以上の値を持ち、有効となる。
μr ″が大きい程、うず電流損失を大きくできるので、
ｔm をδの１／１０から１０倍の厚さに設定することが
効果的なことがわかる。磁性多層膜５はケーブル内の導
線を一括して包囲しているため、各導線を同一方向に流
れようとするコモンモードノイズ電流に対し高インピー
ダンスの負荷として作用し、従って、ケーブルをアンテ
ナとして空間に放射する妨害波を抑制することができ
る。以上、ケーブルとして芯線のみを有するケーブルを
取上げたが、芯線がシールド導体で覆われたシールドケ
ーブルや同軸ケーブルにおいても、シールド導体の外周
を磁性多層膜５によって包囲することにより、芯線およ
びシールド導体に流れようとするコモンモードノイズ電
流を全く同様にして抑制できることは明白である。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、ノイ
ズフィルタとして磁性層と非磁性絶縁層とを交互に積層
した高損失性の多層膜をコネクタハウジング内において
ケーブルの導線を取り囲むよう設けると共に、磁性層の
厚さを表皮深さの１／１０から１０倍の厚さにした。こ
の結果、本願発明によれば、磁性体のうず電流損失によ
るノイズ電流抑制効果を最大限に利用することができ、
従って、磁性体が非常に薄い層構造であるにも係わらず
十分大きいノイズ電流抑制効果を有するケーブルコネク
タを実現することができる。さらに、本発明によれば、
構成は簡単で、取付は容易であり、かつ従来部品と同程
度のインピーダンス、即ちノイズ抑制効果を得るのに、
部品のサイズが小型になるという効果が得られる。
ズフィルタとして磁性層と非磁性絶縁層とを交互に積層
した高損失性の多層膜をコネクタハウジング内において
ケーブルの導線を取り囲むよう設けると共に、磁性層の
厚さを表皮深さの１／１０から１０倍の厚さにした。こ
の結果、本願発明によれば、磁性体のうず電流損失によ
るノイズ電流抑制効果を最大限に利用することができ、
従って、磁性体が非常に薄い層構造であるにも係わらず
十分大きいノイズ電流抑制効果を有するケーブルコネク
タを実現することができる。さらに、本発明によれば、
構成は簡単で、取付は容易であり、かつ従来部品と同程
度のインピーダンス、即ちノイズ抑制効果を得るのに、
部品のサイズが小型になるという効果が得られる。
【図１】本発明の実施例である。
【図２】 実施例における磁性体部の構造で、（ａ）は斜
視図、（ｂ）は拡大図を示す。
視図、（ｂ）は拡大図を示す。
【図３】実施例における磁性体部のインピーダンスの周
波数特性を示す。
波数特性を示す。
【図４】従来部品の構造である。
【図５】従来部品における磁性体部のインピーダンスの
周波数特性を示す図である。
周波数特性を示す図である。
【図６】比透磁率の磁性層厚依存性を示す図である。
１ ケーブル ２ ケーブルコネクタ ３ ハウジング ４ 芯線 ５ 磁性多層膜 ６ クランプ ７ 基材 ８ 磁性層 ９ 非磁性絶縁層 １０ フェライトコア
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−172208（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−169407（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−182833（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−172212（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−9779（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−100388（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01R 13/719 H01F 17/06
Claims (2)
- 【請求項１】 少なくとも１本の導線を含むケーブルと
接続したコネクタのハウジング内において、前記導線を
一括して取り囲むよう磁性体を設けたコネクタであっ
て、前記磁性体が磁性層と非磁性絶縁層とを交互に積層
した多層構造からなり、かつ前記磁性層の厚さが表皮深
さの１／１０から１０倍の厚さであることを特徴とする
電子装置用ケーブルコネクタ。 ここで、表皮深さδは次
式で表される。 δ＝〔ρ／πｆμ ｒ ′（０）・μ ０ 〕 １／２ ここで、ｆ：周波数、μ ｒ ′（０）：静的比透磁率、μ
０ ：真空の透磁率、ρ：抵抗率である。 - 【請求項２】 磁性層を構成する材料として、Ｆｅ，Ｎ
ｉ，ＣｏのいずれかにＦｅ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｚｒ，Ｎｂ，
Ｙ，Ｈｆ，Ｔｉ，Ｍｏ，Ｗ，Ｔａ，Ｓｉ，Ｂ，Ｒｅのう
ちの単独または複数の元素を添加した材料を用い、非磁
性絶縁層の材料としてはＳｉＯ ２ ，ＡｌＮ，Ａｌ
２ Ｏ ３ ，ＢＮ，ＳｉＣのいずれかを用いることを特徴と
する請求項１記載の電子装置用ケーブルコネクタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07273894A JP3273693B2 (ja) | 1994-03-16 | 1994-03-16 | 電子装置用ケーブルコネクタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07273894A JP3273693B2 (ja) | 1994-03-16 | 1994-03-16 | 電子装置用ケーブルコネクタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07254456A JPH07254456A (ja) | 1995-10-03 |
| JP3273693B2 true JP3273693B2 (ja) | 2002-04-08 |
Family
ID=13498008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07273894A Expired - Fee Related JP3273693B2 (ja) | 1994-03-16 | 1994-03-16 | 電子装置用ケーブルコネクタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3273693B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4434422B2 (ja) | 2000-04-04 | 2010-03-17 | Ｎｅｃトーキン株式会社 | 高周波電流抑制型コネクタ |
| WO2007129360A1 (ja) * | 2006-04-20 | 2007-11-15 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | 結合装置 |
| CN114420360B (zh) * | 2022-01-08 | 2024-07-19 | 马鞍山新地优特威光纤光缆有限公司 | 松套层绞式煤矿用阻燃电缆 |
-
1994
- 1994-03-16 JP JP07273894A patent/JP3273693B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07254456A (ja) | 1995-10-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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