JP6422825B2 - コネクタ - Google Patents
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Description
また、ケーブル3から露出された信号線1の先端にシグナル端子4が接続されることとなるが、信号線1を用いて高速信号を効率よく伝送するためには、信号線1のケーブル3からの露出部分をインピーダンス整合させる必要がある。インピーダンスが不整合になっていると、伝送される信号の品質が低下してしまう。このようにインピーダンス整合させる必要のある信号線を高速信号伝送用信号線と呼び、一方、比較的低速の信号を伝送するためにインピーダンス整合させる必要のない信号線を低速信号伝送用信号線と呼ぶことにする。
この場合、シールド部は、シグナルグランドコンタクトの根本部の両側に配置され且つそれぞれ対応する差動信号線ペアに含まれる2本の高速信号伝送用信号線の露出部分を収容する2つの差動信号線収容部を有することが好ましい。
あるいは、2本のドレイン線がそれぞれ圧着される2つのドレインコンタクトをさらに備え、シールド部の2つの差動信号線収容部は、シグナルグランドコンタクトに一体に形成された断面U字状の2つの樋形状部からなり、内部ハウジングは、2つの樋形状部にそれぞれ対向する2つの側壁部を有し、2つのドレインコンタクトは、2つの樋形状部と内部ハウジングの2つの側壁部の間にそれぞれ挿入されることでシグナルグランドコンタクトに接続されていてもよい。
ケーブルは、電源供給線および電源グランド線を含み、内部ハウジングは、内部を第1収容空間と第2収容空間とに仕切る仕切り部を有し、シグナルコンタクト収容部とシグナルグランドコンタクト収容部とシールド収容部は、第1収容空間内に区画され、電源供給線および電源グランド線は、第2収容空間内に収容されるように構成することができる。
ケーブルは、露出部分にインピーダンス整合を要しない低速信号伝送用信号線を含み、低速信号伝送用信号線が、第2収容空間内に収容されていてもよい。
また、絶縁性材料からなり且つフレームグランドシェルを覆う外部ハウジングをさらに備えていてもよい。
実施の形態1
図1に、実施の形態1に係るコネクタ11の構成を示す。コネクタ11は、ケーブル12の端部に接続されるもので、絶縁性材料からなる内部ハウジング13と、内部ハウジング13を覆う導電性材料からなるフレームグランドシェル14と、フレームグランドシェル14を覆う絶縁性材料からなる外部ハウジング15を備えている。
内部ハウジング13には、図2に示されるように、ケーブル12から延びる複数の信号線等が接続された複数のコンタクトが収容されている。
それぞれの高速信号伝送用の差動信号線ペア16は、差動信号を伝送する2本の高速信号伝送用信号線20が遮蔽層21で覆われると共に高速信号伝送用信号線20に沿って配置されたドレイン線22が遮蔽層21の外周面に接触し、さらに、遮蔽層21およびドレイン線22が絶縁層23で覆われた構造を有している。
遮蔽層21は、内面がポリエチレンテレフタレート(PET)、外面がアルミニウムからなるテープを2本の高速信号伝送用信号線20の外周部に巻くことで形成され、ドレイン線22は、絶縁層で覆われることなく導電線がむき出しになったものである。このため、ドレイン線22が遮蔽層21の外周面に接触するように配置されることにより、ドレイン線22は遮蔽層21の外面を構成するアルミニウム層に電気的に接続された状態にある。
遮蔽層25は、内面がPET、外面がアルミニウムからなるテープ、あるいは、両面がアルミニウムからなるテープを2本の低速信号伝送用信号線24の外周部に巻くことで形成されている。
このような高速信号伝送用の2組の差動信号線ペア16と低速信号伝送用の1組の差動信号線ペア17と電源供給線18と電源グランド線19が押さえ巻きシールド26で覆われ、押さえ巻きシールド26が編組シールド27で覆われ、さらに、編組シールド27が絶縁シース28で覆われている。
高速信号伝送用の2組の差動信号線ペア16も押さえ巻きシールド26により巻かれているが、これら差動信号線ペア16の最外層として絶縁層23が配置されているため、差動信号線ペア16の遮蔽層21およびドレイン線22は、押さえ巻きシールド26および編組シールド27から絶縁された状態にある。
なお、押さえ巻きシールド26により囲まれた内部空間には、高速信号伝送用の2組の差動信号線ペア16と低速信号伝送用の1組の差動信号線ペア17と電源供給線18と電源グランド線19の他、この内部空間を充填するためのフィラー29が挿入されている。
なお、編組シールド27は、ケーブル12の外周部に折り返されている。
第1収容空間C1には、一方の側壁部31Aから他方の側壁部31Aに向かって2つのシグナルコンタクト収容部31Cと1つのシグナルグランドコンタクト収容部31Dと2つのシグナルコンタクト収容部31Cがこの順に配列形成されている。また、これらのシグナルコンタクト収容部31Cおよびシグナルグランドコンタクト収容部31Dに隣接して一対の側壁部31Aの間にシールド収容部31Eが形成されている。
シグナルグランドコンタクト35は、図示しない相手側コネクタの対応するコンタクトに接触して電気導通される接触部35Aと、ドレイン線22が圧着される圧着部35Bを有している。
まず、図4に示したように、それぞれの差動信号線ペア16から2本の高速信号伝送用信号線20とドレイン線22を露出させると共に、差動信号線ペア17から2本の低速信号伝送用信号線24を露出させ、図8に示されるように、高速信号伝送用の2組の差動信号線ペア16から引き出された2本のドレイン線22を互いにより合わせてシグナルグランドコンタクト35の圧着部35Bに圧着する。
そして、図10に示されるように、シグナルグランドコンタクト35を他のシグナルコンタクト33に対して傾斜させた状態で、図11に示されるように、それぞれのシグナルコンタクト33を内部ハウジング本体31に収容する。このとき、高速信号伝送用の差動信号線ペア16から露出された高速信号伝送用信号線20は、内部ハウジング本体31に嵌め込まれているグランドバー32の樋形状部32A内に収容され、高速信号伝送用信号線20に接続されたシグナルコンタクト33は、内部ハウジング本体31の対応するシグナルコンタクト収容部31Cに収容される。
それぞれの差動信号線ペア16から露出された2本の高速信号伝送用信号線20が樋形状部32Aと平板部36Bにより囲まれている様子が、図15に示されている。
このため、差動信号線ペア16の高速信号伝送用信号線20のシグナルグランドを、フレームグランドシェル14を介したフレームグランドから分離することができ、コネクタ11を電子機器等に搭載して使用する際に、シグナルグランドにフレームグランドからのノイズの影響が及ぶことを防止することが可能となる。
また、それぞれの差動信号線ペア16から露出した2本の高速信号伝送用信号線20の露出部分が、内部ハウジング13内でグランドバー32および板状部36により囲まれているため、これら高速信号伝送用信号線20のインピーダンス整合が可能となる。
実施の形態1では、2本のドレイン線22が、シグナルグランドコンタクト35の1つの圧着部35Bにまとめて圧着されたが、これに限るものではなく、2本のドレイン線22をそれぞれ独立してシグナルグランドコンタクトに接続することもできる。
図19に、実施の形態2に係るコネクタに用いられる内部ハウジング本体41を示す。内部ハウジング本体41は、実施の形態1のコネクタ11に用いられた内部ハウジング本体31と同様の構成を有しており、一対の側壁部41Aと、内部ハウジング本体41の内部を第1収容空間C1と第2収容空間C2とに二分する仕切り部41Bを備えている。
第1収容空間C1には、一方の側壁部41Aから他方の側壁部41Aに向かって2つのシグナルコンタクト収容部41Cと1つのシグナルグランドコンタクト収容部41Dと2つのシグナルコンタクト収容部41Cがこの順に配列形成されている。また、これらのシグナルコンタクト収容部41Cおよびシグナルグランドコンタクト収容部41Dに隣接して一対の側壁部41Aの間にシールド収容部41Eが形成されている。
シグナルグランドコンタクト43は、図示しない相手側コネクタの対応するコンタクトに接触して電気導通される接触部43Aを有している。
一方、グランドバー44は、シグナルグランドコンタクト43の根本部の両側に互いに間隔を隔てて平行に配置された断面U字状の2つの樋形状部44Aを有している。樋形状部44Aは、高速信号伝送用信号線20を収容する差動信号線収容部を構成するものである。
また、それぞれの樋形状部44Aの外側部に突起44Bが形成されている。
また、グランド部材42が内部ハウジング本体41に嵌め込まれたときに、グランドバー44のそれぞれの樋形状部44Aの外側面と内部ハウジング本体41の対応する側壁部41Aの内面との間に所定の大きさの凹部41Fが形成されるように構成されている。
なお、電源供給線18、電源グランド線19、高速信号伝送用信号線20および低速信号伝送用信号線24には、それぞれ、図6に示したシグナルコンタクト33が接続される。
まず、実施の形態1と同様に、図4に示したように、それぞれの差動信号線ペア16から2本の高速信号伝送用信号線20とドレイン線22を露出させると共に、差動信号線ペア17から2本の低速信号伝送用信号線24を露出させ、図22に示されるように、電源供給線18、電源グランド線19、高速信号伝送用信号線20および低速信号伝送用信号線24のそれぞれを、対応するシグナルコンタクト33の圧着部33Bに圧着する。
さらに、高速信号伝送用の2組の差動信号線ペア16から引き出された2本のドレイン線22を、それぞれ対応するドレインコンタクト45の圧着部45Bに圧着する。
なお、実施の形態1のコネクタ11と同様に、内部ハウジング本体41の第2収容空間C2には、電源供給線18、電源グランド線19および差動信号線ペア17から引き出された2本の低速信号伝送用信号線24に接続された4つのシグナルコンタクト33が、それぞれ収容されている。これらの電源供給線18、電源グランド線19および2本の低速信号伝送用信号線24は、いずれもインピーダンス整合を必要としないものであり、第2収容空間C2には、グランドバー44のようなシールドに関わる部材は配置されていない。
なお、内部カバー部材46Aの形成材料として、高誘電率の樹脂を選択することにより、さらにインピーダンスの上昇が抑制される。
このような構造を有する実施の形態2のコネクタにおいても、差動信号線ペア16の高速信号伝送用信号線20のシグナルグランドを、フレームグランドシェル14を介したフレームグランドから分離することができ、シグナルグランドにフレームグランドからのノイズの影響が及ぶことを防止することが可能となる。
また、それぞれの差動信号線ペア16から露出した2本の高速信号伝送用信号線20の露出部分が、内部ハウジング47内でグランドバー44の樋形状部44Aにより三方から囲まれていることで、3面を囲むシールド部を形成しており、これら高速信号伝送用信号線20のインピーダンス整合が可能となる。
上記の実施の形態1および2では、図3に示したように、2本の高速信号伝送用信号線20を覆う遮蔽層21の外側にドレイン線22が配置されると共に遮蔽層21とドレイン線22が絶縁層23で覆われる構造のケーブル12が使用されているが、図27に示されるように、ドレイン線22が2本の高速信号伝送用信号線20を覆う遮蔽層21Aの内側に配置され、遮蔽層21Aを絶縁層で覆わない構造のケーブル52を使用することもできる。
このようなケーブル52を使用しても、実施の形態1および2と同様に、高速信号伝送用信号線20に沿って配置されたドレイン線22にフレームグランドからのノイズの影響が及ぶことを防止すると共にケーブル52から露出した高速信号伝送用信号線20のインピーダンスの整合が可能となる。
Claims (10)
- 遮蔽層で覆われる少なくとも1本の高速信号伝送用信号線と前記高速信号伝送用信号線に沿って配置され且つ前記遮蔽層に接続されたドレイン線とが編組シールドにより囲まれたケーブルに接続されるコネクタにおいて、
絶縁性材料からなる内部ハウジングと、
前記内部ハウジング内に収容され且つ前記遮蔽層から露出された前記高速信号伝送用信号線に接続されるシグナルコンタクトと、
前記内部ハウジング内に収容され且つ前記ドレイン線に接続されるシグナルグランドコンタクトと、
前記シグナルグランドコンタクトに接続され且つ前記内部ハウジング内で前記遮蔽層から露出された前記高速信号伝送用信号線の露出部分の少なくとも3面を囲むシールド部と、
前記内部ハウジングを覆うと共に前記編組シールドに接続されるフレームグランドシェルと
を備えたことを特徴とするコネクタ。 - 前記ケーブルは、2組の差動信号線ペアを含み、
それぞれの前記差動信号線ペアは、1つの前記遮蔽層で覆われると共に差動信号を伝送する2本の前記高速信号伝送用信号線と、前記遮蔽層に接続された1本の前記ドレイン線を有し、
前記2組の差動信号線ペアの2本の前記ドレイン線が、それぞれ前記シグナルグランドコンタクトに接続される請求項1に記載のコネクタ。 - 前記シールド部は、前記シグナルグランドコンタクトの根本部の両側に配置され且つそれぞれ対応する前記差動信号線ペアに含まれる2本の前記高速信号伝送用信号線の前記露出部分を収容する2つの差動信号線収容部を有する請求項2に記載のコネクタ。
- 前記シグナルグランドコンタクトは、1つの圧着部を有し、
2本の前記ドレイン線は、前記シグナルグランドコンタクトの前記圧着部に圧着され、
前記シールド部は、前記シグナルグランドコンタクトに接続されると共に前記シグナルグランドコンタクトの根本部の両側に位置する断面U字状の2つの樋形状部を有するグランドバーと、前記シグナルグランドコンタクトの根本部に一体に形成され且つ前記2つの樋形状部の蓋となる2つの平板部とを有し、
前記2つの樋形状部と前記2つの平板部とにより前記2つの差動信号線収容部が形成されている請求項3に記載のコネクタ。 - 2本の前記ドレイン線がそれぞれ圧着される2つのドレインコンタクトをさらに備え、
前記シールド部の前記2つの差動信号線収容部は、前記シグナルグランドコンタクトに一体に形成された断面U字状の2つの樋形状部からなり、
前記内部ハウジングは、前記2つの樋形状部にそれぞれ対向する2つの側壁部を有し、
前記2つのドレインコンタクトは、前記2つの樋形状部と前記内部ハウジングの前記2つの側壁部の間にそれぞれ挿入されることで前記シグナルグランドコンタクトに接続される請求項3に記載のコネクタ。 - 前記内部ハウジングは、前記シグナルコンタクトを収容するシグナルコンタクト収容部と前記シグナルグランドコンタクトを収容するシグナルグランドコンタクト収容部と前記シールド部を収容するシールド収容部が形成された内部ハウジング本体と、前記シグナルコンタクト収容部と前記シグナルグランドコンタクト収容部と前記シールド収容部を覆うように前記内部ハウジング本体に取り付けられる内部カバー部材とを有する請求項1〜5のいずれか一項に記載のコネクタ。
- 前記ケーブルは、電源供給線および電源グランド線を含み、
前記内部ハウジングは、内部を第1収容空間と第2収容空間とに仕切る仕切り部を有し、
前記シグナルコンタクト収容部と前記シグナルグランドコンタクト収容部と前記シールド収容部は、前記第1収容空間内に区画され、
前記電源供給線および前記電源グランド線は、前記第2収容空間内に収容される請求項6に記載のコネクタ。 - 前記ケーブルは、露出部分にインピーダンス整合を要しない低速信号伝送用信号線を含み、
前記低速信号伝送用信号線は、前記第2収容空間内に収容される請求項7に記載のコネクタ。 - 前記フレームグランドシェルは、
前記内部ハウジングを覆うシェル本体と、
前記シェル本体に接続され且つ前記ケーブルから前記内部ハウジングまで引き出された前記高速信号伝送用信号線および前記ドレイン線を覆うカバーシェルと、
前記シェル本体または前記カバーシェルに一体に形成され且つ折り返された前記編組シールドに巻き付くことで前記編組シールドに接続されるクリンプバレル部と
を有する請求項1〜8のいずれか一項に記載のコネクタ。 - 絶縁性材料からなり且つ前記フレームグランドシェルを覆う外部ハウジングをさらに備えた請求項1〜9のいずれか一項に記載のコネクタ。
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