WO2023199827A1

WO2023199827A1 - ケーブル組立体及びコネクタ

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Publication number: WO2023199827A1
Application number: PCT/JP2023/014142
Authority: WO
Inventors: 祐樹宮▲崎▼; 浩司和田
Original assignee: Ｉ－Ｐｅｘ株式会社
Priority date: 2022-04-13
Filing date: 2023-04-05
Publication date: 2023-10-19
Also published as: JP2023156555A

Abstract

ケーブル組立体において、同軸ケーブルは、中心導体（２ａ）、誘電体（２ｂ）、外部導体（２ｃ）及び外被（２ｄ）で構成されている。一対のグランドバー（４Ａ，４Ｂ）は、プラグコネクタの接地部材と接続される。同軸ケーブルでは、その延在方向において、一端から、中心導体（２ａ）、外部導体（２ｃ）、外被（２ｄ）の順でＸ軸方向に延びる外周面が露出することにより中心導体（２ａ）の外周面が露出する第１露出部（３ａ）、外部導体（２ｃ）の外周面が露出する第２露出部（３ｂ）が形成される。複数の同軸ケーブルは、延在方向に関して第１露出部（３ａ）及び第２露出部（３ｂ）を揃えた状態で、Ｘ軸方向に交差する方向に配列され、グランドバー（４Ａ，４Ｂ）は、第２露出部（３ｂ）と接触して複数の同軸ケーブルを挟持する。誘電体（２ｂ）の延在方向に延びる外周面は、外部導体（２ｃ）により露出しないように構成されている。

Description

ケーブル組立体及びコネクタ

　本発明は、ケーブル組立体及びコネクタに関する。

　特許文献１には、複数の同軸ケーブルを一体化して基板に接続する電気コネクタが開示されている。

特開２０２０－１８４４７５号公報

　上記特許文献１に開示された電気コネクタでは、信号の高速化に伴い更なる特性インピーダンスの改善が求められている。

　本発明は、上記実情の下になされたものであり、特性インピーダンスを改善することができるケーブル組立体及びコネクタを提供することを目的とする。

　上記目的を達成するために、本発明の第１の観点に係るケーブル組立体は、
　回路同士を接続するコネクタを構成するケーブル組立体であって、
　一方向に延びる中心導体、前記中心導体の延在方向に延びる外周面を覆う誘電体、前記誘電体の延在方向に延びる外周面を覆う外部導体及び前記外部導体の延在方向に延びる外周面を覆う外被で構成された複数のケーブルと、
　前記コネクタの接地部材と接続される導電性の一対のグランドバーと、を備え、
　前記ケーブルでは、その延在方向において、一端から、前記中心導体、前記外部導体、前記外被の順で延在方向に延びる外周面が露出することにより、前記中心導体の外周面が露出する第１露出部と、前記外部導体の外周面が露出する第２露出部と、が形成され、
　前記複数のケーブルは、前記延在方向に関して前記第１露出部及び前記第２露出部を揃えた状態で、前記延在方向に交差する方向に配列され、
　前記一対のグランドバーは、前記第２露出部と接触して前記複数のケーブルを挟持し、
　前記誘電体の前記延在方向に延びる外周面が、前記外部導体により覆われて露出しないように構成されている。

　前記一対のグランドバーのうちの第１グランドバーは、
　前記第２露出部と接触する第１平板部と、
　前記第１平板部から張り出して、隣接する前記ケーブルにおける前記第１露出部の間を仕切る導電性の壁部と、を備え、
　前記一対のグランドバーのうちの第２グランドバーは、前記第２露出部と接触し、前記第１平板部に対向して配置される第２平板部を備える、
　こととしてもよい。

　前記壁部は、
　前記第１平板部における前記ケーブルの一端寄りの外辺から、隣接する前記ケーブルの前記第１露出部の間に延出して、前記コネクタの接地部材に接触するグランド接続部と、
　前記第１平板部と前記第２平板部との間に充填された半田から、前記グランド接続部に沿って張り出した張り出し半田部と、で形成されている、
　こととしてもよい。

　前記グランド接続部は、
　前記外辺から延出し、前記一対のグランドバーが対向する向きに折れ曲がった折れ曲がり部と、
　前記折れ曲がり部の先端から前記第１露出部に沿って延びて前記コネクタの接地部材と接続する接続部と、
　を備える、
　こととしてもよい。

　前記第１平板部が、前記第２平板部よりも、前記ケーブルの一端寄りに張り出している、
　こととしてもよい。

　前記第１平板部及び前記第２平板部は、前記ケーブルの一端寄りの外辺が、前記第１露出部と前記第２露出部との境界に近接して配置されている、
　こととしてもよい。

　本発明の第２の観点に係るケーブル組立体は、
　回路同士を接続するコネクタを構成するケーブル組立体であって、
　一方向に延びる中心導体、前記中心導体の延在方向に延びる外周面を覆う誘電体、前記誘電体の延在方向に延びる外周面を覆う外部導体及び前記外部導体の延在方向に延びる外周面を覆う外被で構成された複数のケーブルと、
　前記コネクタの接地部材と接続される導電性の一対のグランドバーと、を備え、
　前記ケーブルでは、その延在方向において、一端から、前記中心導体の外周面が露出する第１露出部と、前記外部導体の外周面が露出する第２露出部と、がこの順に形成され、
　前記複数のケーブルは、前記延在方向に関して前記第１露出部及び前記第２露出部を揃えた状態で、前記延在方向に交差する方向に配列され、
　前記一対のグランドバーは、前記第２露出部と接触して前記複数のケーブルを挟持し、
　前記一対のグランドバーのうちの一方のグランドバーは、
　前記第２露出部と接触する平板部と、
　前記平板部から張り出して、隣接する前記ケーブルにおける前記第１露出部の間を仕切る導電性の壁部と、を備える。

　本発明の第３の観点に係るコネクタは、
　本発明の第１の観点又は第２の観点に係るケーブル組立体を備える。

　本発明によれば、特性インピーダンスを改善することができる。

本発明の実施の形態１に係るケーブル組立体の斜視図である。図１Ａの矩形枠内を拡大して示す斜視図である。ケーブル組立体が実装されるコネクタ対の斜視図である。ケーブル組立体が実装されるプラグコネクタの分解斜視図である。コネクタ対によって形成される伝送線路を示す斜視図である。コネクタ対の平面図である。図５ＡのＶ－Ｖ線断面図である。従来のコネクタ対の特性インピーダンスを示すグラフである。図２のコネクタ対の特性インピーダンスを示すグラフである。従来のコネクタ対のＮＥＸＴ（Near End Crosstalk：近端クロストーク）の特性を示すグラフである。図２のコネクタ対のＮＥＸＴの特性を示すグラフである。従来のコネクタ対のＦＥＸＴ（Far End Crosstalk：遠端クロストーク）の特性を示すグラフである。図２のコネクタ対のＦＥＸＴの特性を示すグラフである。本発明の実施の形態２に係るケーブル組立体の斜視図である。図９Ａの矩形枠内を拡大して示す斜視図である。本発明の実施の形態３に係るケーブル組立体の斜視図である。図１０Ａの矩形枠内を拡大して示す斜視図である。

　以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。各図面においては、同一又は同等の部分に同一の符号を付す。

実施の形態１
　まず、本発明の実施の形態１について説明する。本実施の形態１に係るケーブル組立体及びコネクタ対は、例えば基板と基板との間で回路同士を接続し、回路間で複数の信号を伝送するために用いられる。

［ケーブル組立体］
　図１Ａ及び図１Ｂに示すように、本実施の形態１に係るケーブル組立体１は、複数の同軸ケーブル２と、一対のグランドバー４Ａ，４Ｂと、を備える。複数の同軸ケーブル２は、それぞれが同径、同型のケーブルである。

　複数の同軸ケーブル２は、一列に並べられている。本実施の形態１では、同軸ケーブル２が延びる延在方向をＸ軸方向と規定し、同軸ケーブル２が配列される配列方向をＹ軸方向と規定している。また、上記延在方向及び上記配列方向に直交する方向をＺ軸方向と規定している。

［同軸ケーブル］
　同軸ケーブル２は、２本で１組となっている。１組の同軸ケーブル２が差動信号を伝送する。ケーブル組立体１では、１組の同軸ケーブル２が、Ｙ軸方向に、複数組、具体的には、１３組配列されている。各組の同軸ケーブル２の間は、ケーブル１本程度の間隔があけられている。

　図１Ｂに示すように、同軸ケーブル２は、一方向（Ｘ軸方向）に延びる中心導体２ａと、中心導体２ａの延在方向に延びる外周面を覆う誘電体２ｂと、誘電体２ｂの延在方向に延びる外周面を覆う外部導体２ｃと、外部導体２ｃの延在方向に延びる外周面を覆う外被２ｄで構成されている。外部導体２ｃは、後述のように接地されており、中心導体２ａと外部導体２ｃとの間は絶縁されている。中心導体２ａと外部導体２ｃとの電位差で、同軸ケーブル２において伝送される信号の電圧レベルが決定される。したがって、１組の同軸ケーブル２の中心導体２ａの電位差が、伝送される差動信号の電圧レベルとなる。

　中心導体２ａを中心とした場合の半径方向の周囲は、誘電体２ｂを挟んで外部導体２ｃで覆われている。このため、外部導体２ｃにより、中心導体２ａと外部との間で、電磁波の混入及び漏出のレベルを低減することができる。

　同軸ケーブル２では、その延在方向（Ｘ軸方向）において、一端（－Ｘ側の端部）から、中心導体２ａ、外部導体２ｃ、外被２ｄの順で延在方向に延びる外周面が露出している。これにより、同軸ケーブル２の一端には、中心導体２ａの外周面が露出する第１露出部３ａ、外部導体２ｃの外周面が露出する第２露出部３ｂが形成される。

　第１露出部３ａの延在方向の長さは、各同軸ケーブル２について同じであり、後述するプラグコネクタ１１の信号コンタクト３１と半田付けによる接続に十分な長さとなっている。第２露出部３ｂの延在方向の長さは、各同軸ケーブル２について同じであり、後述するグランドバー４Ａ，４ＢのＸ軸方向の幅と同じかそれ以上となっている。複数の同軸ケーブル２は、延在方向（Ｘ軸方向）に関して第１露出部３ａ及び第２露出部３ｂを揃えた状態で、延在方向に交差する方向（Ｙ軸方向）に配列される。

　延在方向に延びる誘電体２ｂの外周面は、それが露出しないように構成されている。言い換えると、同軸ケーブル２では、外部導体２ｃの延在方向の端部は、誘電体２ｂの同方向の端部まで延びている。これにより、後述するように、同軸ケーブル２の端部付近に現れる特性インピーダンスのピークを抑え、特性インピーダンスを改善することができる。

［グランドバー］
　図１Ａ及び図１Ｂに示すように、グランドバー４Ａ，４Ｂは、一方向（Ｙ軸方向）に延びる、導電性の素材（例えば金属）で形成された矩形かつ平板状の部材である。グランドバー４Ａ，４Ｂは、必ずしも矩形である必要はない。グランドバー４Ａ，４Ｂは、同軸ケーブル２の配列方向に延びて全ての同軸ケーブル２の第２露出部３ｂに接触していればよい。

　第１グランドバーとしてのグランドバー４Ａは、Ｙ軸方向を長手方向とし、その板厚方向に、複数の外部導体２ｃの外周面である第２露出部３ｂに＋Ｚ側（上方）から接触する状態で配置される。第２グランドバーとしてのグランドバー４Ｂは、Ｙ軸方向を長手方向とし、その板厚方向に、複数の外部導体２ｃの外周面である第２露出部３ｂに－Ｚ側（下方）から接触する状態で配置される。グランドバー４Ａ，４ＢのＹ軸方向の長さは、複数の同軸ケーブル２の配列のＹ軸方向の長さ以上となっている。

　このように、一対のグランドバー４Ａ，４Ｂは、外部導体２ｃ、すなわち第２露出部３ｂと接触して複数の同軸ケーブル２をＺ軸方向に挟持する。

　より詳細には、グランドバー４Ａは、第２露出部３ｂと接触する第１平板部としての平板部４ａと、隣接する同軸ケーブル２における第１露出部３ａの間を仕切る導電性のグランド接続部４ｂと、を備える。グランド接続部４ｂは、第１露出部３ａが延びる方向（Ｘ軸方向）に沿って延びている。

　本実施の形態では、このグランド接続部４ｂが壁部を構成する。グランド接続部４ｂは、平板部４ａにおける同軸ケーブル２の一端寄り（－Ｘ側）の外辺から、隣接する同軸ケーブル２の第１露出部３ａの間に延出し、第１露出部３ａの延在方向に沿って延びている。

　より具体的には、グランド接続部４ｂは、平板部４ａの上述の外辺から延出し、一対のグランドバー４Ａ，４Ｂが対向する向きに折れ曲がった折れ曲がり部４ｃと、折れ曲がり部４ｃの先端から同軸ケーブル２の第１露出部３ａに沿って延びる接続部４ｄと、を備える。

　第２グランドバーとしてのグランドバー４Ｂは、第２露出部３ｂと接触する第２平板部としての平板部４ｅを備えている。本実施の形態では、グランドバー４Ａを構成する平板部４ａは、グランドバー４Ｂの平板部４ｅよりもＸ軸方向の幅が大きくなるように形成されている。また、グランドバー４Ａの同軸ケーブル２の一端（－Ｘ端）寄りの外辺は、グランドバー４Ｂの同じ側（－Ｘ側）の外辺よりも、－Ｘ方向（Ｘの値が減少する方向）に張り出している。すなわち、平板部４ａは、同軸ケーブル２の一端（－Ｘ端）寄りに張り出している。

　グランドバー４Ａの平板部４ａとグランドバー４Ｂの平板部４ｅとの間に形成される隙間には、半田が充填されて半田部５が形成されている。この場合、半田部５が形成される過程において、グランドバー４Ａの平板部４ａとグランドバー４Ｂの平板部４ｅとの間に充填される半田は、グランドバー４Ａの平板部４ａの－Ｚ側の面に導かれ、－Ｘ方向（Ｘの値が減少する方向）に張り出す。張り出した半田は、さらに、グランド接続部４ｂに導かれ、最終的にグランド接続部４ｂに付着する張り出し半田部５ａを形成する。折れ曲がり部４ｃは、一対のグランドバー４Ａ，４Ｂが対向する向きに折れ曲がっているため、半田を形成する工程において、張り出し半田部５ａが、半田部５と折れ曲がり部４ｃとの間に形成されやすくなっている。張り出し半田部５ａは、隣接する同軸ケーブル２の第１露出部３ａを仕切る部分に形成されている。

　本実施の形態に係る壁部は、グランドバー４Ａから張り出したグランド接続部４ｂと、グランド接続部４ｂに沿って張り出した張り出し半田部５ａによって形成される。グランド接続部４ｂと、張り出し半田部５ａとで構成される壁部は、差動信号を伝送する１組の同軸ケーブル２の間のクロストークを低減する。

［コネクタ対］
　ケーブル組立体１は、図２に示すコネクタ対１０に実装される。コネクタ対１０は、プラグコネクタ１１と、リセプタクルコネクタ１２と、を備える。ケーブル組立体１は、コネクタとしてのプラグコネクタ１１に実装され、リセプタクルコネクタ１２は、基板１３に実装される。

　プラグコネクタ１１は、－Ｘ側に突出する挿入部１１ａを有し、リセプタクルコネクタ１２は、＋Ｘ側に向けて開口した差込口１２ａを有している。プラグコネクタ１１の挿入部１１ａが差込口１２ａに差し込まれ、プラグコネクタ１１とリセプタクルコネクタ１２とが嵌合することにより、プラグコネクタ１１に実装されたケーブル組立体１の同軸ケーブル２と、基板１３の電気回路とが、接続される（図５Ａ参照）。

［プラグコネクタ］
　図３に示すように、プラグコネクタ１１は、上述のケーブル組立体１と、プラグコネクタ１１の主要構成が形成されたプラグ構造体２０と、プラグ構造体２０の＋Ｚ側に配置される導電性の上シェル２１と、上シェル２１の＋Ｚ側に配置される導電性のカバー２２と、を備える。ケーブル組立体１は、プラグ構造体２０と、上シェル２１との間に配置される。

　プラグ構造体２０は、絶縁性の部材で構成されたハウジング３０と、導電体の信号コンタクト３１と、接地部材としての導電性のグランドコンタクト３２と、導電性の下シェル３３と、を備えている。ハウジング３０は、プラグコネクタ１１の筐体である。このハウジング３０に信号コンタクト３１及びグランドコンタクト３２が圧入又はインサート成形によって組み付けられている。信号コンタクト３１及びグランドコンタクト３２は、Ｙ軸方向に配列されている。

　この配列において、信号コンタクト３１は、ケーブル組立体１における同軸ケーブル２の中心導体２ａと接触するように配置され、グランドコンタクト３２は、ケーブル組立体１におけるグランド接続部４ｂと接触するように配置されている。本実施の形態では、グランドコンタクト３２が接地部材の１つとなる。結果的に、グランドコンタクト３２は、２本１組の信号コンタクト３１のＹ軸方向の両側に配置される。下シェル３３は、信号コンタクト３１から絶縁された状態で、ケーブル組立体１のグランドバー４Ｂと接触する位置に設けられている。本実施の形態では、下シェル３３も、接地部材の１つとなる。

　上シェル２１は、グランドバー４Ａと接触する位置に設けられている。また、上シェル２１は、下シェル３３とも接続される。上シェル２１も、接地部材の１つとなる。上シェル２１と下シェル３３とが組み立てられることにより、両者のＹ軸方向の両端には、後述のカバー２２の回動バー２２ａを回動可能に挿入する挿入孔が形成される。

　カバー２２は、プラグ構造体２０、ケーブル組立体１及び上シェル２１を覆うように形成されている。カバー２２は、回動バー２２ａを有しており、図２及び図５Ａに示すように、下シェル３３及び上シェル２１に対してＹ軸回りに回動可能に連結されている。プラグコネクタ１１をリセプタクルコネクタ１２に差し込む際には、カバー２２は、図２に示すように、上シェル２１から離れる方向に回転している。プラグコネクタ１１がリセプタクルコネクタ１２に差し込まれると、図５Ａに示すように、カバー２２が上シェル２１に近づく方向に回転し、コネクタ対１０全体を覆う。カバー２２も導電性の部材で構成され、上シェル２１と接触することにより、電磁シールドとして機能している。

［リセプタクルコネクタ］
　リセプタクルコネクタ１２は、図２，図４及び図５Ｂに示すように、絶縁性のハウジング４０と、導電性の信号コンタクト４１と、導電性のグランドコンタクト４２と、導電性の下シェル４３と、導電性の上シェル４４と、を備える。

　ハウジング４０は、リセプタクルコネクタ１２の筐体である。信号コンタクト４１及びグランドコンタクト４２は、図４に示すように、ハウジング４０上において、Ｙ軸方向に配列されている。この配列において、信号コンタクト４１は、信号コンタクト３１と接触するように配置されるとともに、基板１３の信号電極１３ａに半田付けされている。グランドコンタクト４２は、グランドコンタクト３２と接触するように配置されるとともに、基板１３の接地電極１３ｂに半田付けされている。

　下シェル４３は、下シェル３３と接触するように配置され、上シェル４４は、上シェル２１と接触するように配置される。図２に示すように、上シェル４４は、基板１３に接地される基板接続部４４ａを有している。

［伝送経路］
　プラグコネクタ１１及びリセプタクルコネクタ１２により、同軸ケーブル２と基板１３との間の伝送線路が形成される。図４に示すように、例えば、同軸ケーブル２の中心導体２ａ、信号コンタクト３１、信号コンタクト４１、基板１３の信号電極１３ａがこの順で接続されて、信号の伝送線路が形成される。上述のように、ケーブル組立体１では、２本の同軸ケーブル２が１組となって差動信号を伝送しているため、コネクタ対１０においても、差動信号を伝送する２つの信号伝送用の伝送線路が１組となって形成される。

　また、図４に示すように、同軸ケーブル２の外部導体２ｃ、グランドバー４Ａ（平板部４ａ及び壁部（グランド接続部４ｂ及び張り出し半田部５ａ））、グランドコンタクト３２、グランドコンタクト４２、基板１３の接地電極１３ｂがこの順で接続されて、接地用の伝送線路が形成される。この接地用の伝送線路は、Ｙ軸方向において、上述の２本１組の信号伝送用の伝送線路の間に形成される。

　また、図５Ｂに示すように、グランドバー４Ａは、上シェル２１に接触し、グランドバー４Ｂは、下シェル３３に接触している。また、プラグコネクタ１１の上シェル２１は、リセプタクルコネクタ１２の上シェル４４に接触し、プラグコネクタ１１の下シェル３３は、リセプタクルコネクタ１２の下シェル４３に接触している。プラグコネクタ１１の上シェル２１と下シェル３３は電気的に接続されている。また、リセプタクルコネクタ１２の上シェル４４と下シェル４３は、基板１３の接地電極１３ｂに半田付けにより接続され、接地されている。したがって、これら上シェル２１，４４及び下シェル３３，４３により、上述の信号伝送用の伝送線路の四方を囲む電磁シールドが形成される。

［特性インピーダンス］
　次に、本発明の実施の形態に係るケーブル組立体１を備えるコネクタ対１０の動作（特性）について説明する。上述したケーブル組立体１は、コネクタ対１０における電気信号の伝送特性に影響を与える。以下では、ケーブル組立体１を用いた場合の信号の伝送線路における特性インピーダンスの評価について説明する。この評価はＴＤＲ（Time Domain Reflectometry）法により行うことができる。ここで、伝送される試験信号は、その立ち上がり時間が、１５ｐｓの２０％から８０％の範囲となっている。

　図６Ａには、本実施の形態に係るケーブル組立体１の比較例として、ケーブル組立体１が実装されていない従来のコネクタ対の信号の伝送線路の特性インピーダンスが示されている。このグラフでは、縦軸を特性インピーダンス（Ω）とし、横軸を時間（Ｓ）としている。従来のコネクタ対の特性インピーダンスは、基板１３の信号電極１３ａから、同軸ケーブル２の中心導体２ａに電気信号を伝送する際に求められたものである。

　図６Ａのグラフでは、範囲Ａが、コネクタ対１０の特性インピーダンスを示している。また、範囲Ｂは、同軸ケーブル２の特性インピーダンスを示している。範囲Ａと範囲Ｂとの境界付近は、同軸ケーブル２の第１露出部３ａと、プラグコネクタ１１の信号コンタクト３１とが接続される部分の特性インピーダンスを表している。

　同軸ケーブル２の中心導体２ａ（図６Ａのグラフの範囲Ｂ）の特性インピーダンスは約１００Ωであるため、信号の伝送線路において特性インピーダンスを整合させるには、コネクタ対１０の特性インピーダンスも１００Ω程度であるのが望ましい。

　しかしながら、図６Ａに示すように、ケーブル組立体１を備えていない従来のコネクタ対では、範囲Ａと範囲Ｂとの境界、すなわち同軸ケーブル２の中心導体２ａと、信号コンタクト３１との接続位置付近に大きなピークが表れている。そのピークの大きさは約１０７．５Ωとなっている。

　これに対して、図６Ｂに示すように、本実施の形態１に係るケーブル組立体１を備えるプラグコネクタ１１とリセプタクルコネクタ１２とを備えるコネクタ対１０では、その特性インピーダンスにおいて、同軸ケーブル２の中心導体２ａと、信号コンタクト３１とが接続される位置に生じるピークを１０２．５Ω程度に小さくすることができる。すなわち、この部分で、特定インピーダンスが約５Ω程度抑制されている。

　これは、外部導体２ｃが露出する第２露出部３ｂを、中心導体２ａが露出する第１露出部３ａ付近まで延ばして、中心導体２ａが外部導体２ｃによって均等に覆われる領域を最大限大きくし、特性インピーダンスを整合させているためであると考えられる。

［クロストーク；ＮＥＸＴ］
　また、本実施の形態に係るケーブル組立体１は、特性インピーダンスを改善するだけでなく、クロストークも低減する。図７Ａには、本実施の形態１に係るケーブル組立体１を備えていない従来のコネクタ対でのＮＥＸＴ（Near End Crosstalk：近端クロストーク、Ｓ１，３）が示されている。図７Ａに示すように、ケーブル組立体１を備えないコネクタ対では、共振周波数が約１６ＧＨｚとなっている。

　これに対して、本実施の形態１に係るケーブル組立体１を備えるプラグコネクタ１１とリセプタクルコネクタ１２とを備えるコネクタ対１０では、図７Ｂに示すように、ＮＥＸＴにおいて、共振周波数が１８ＧＨｚ程度までシフトしている。すなわち、コネクタ対１０では、共振周波数が高い方に約２ＧＨｚシフトしている。

［クロストーク；ＦＥＸＴ］
　一方、図８Ａには、本実施の形態１に係るケーブル組立体１を備えていない従来のコネクタ対でのＦＥＸＴ（Far End Crosstalk：遠端クロストーク、Ｓ１，４）が示されている。図８Ａに示すように、従来のコネクタ対では、共振周波数が約１６ＧＨｚとなっている。

　これに対して、本実施の形態１に係るケーブル組立体１を備えるプラグコネクタ１１とリセプタクルコネクタ１２とを備えるコネクタ対１０では、図８Ｂに示すように、ＦＥＸＴにおいて、共振周波数が１８ＧＨｚ程度までシフトしている。すなわち、コネクタ対１０では、共振周波数が高い方に約２ＧＨｚシフトしている。

　本実施の形態に係るケーブル組立体１では、グランドバー４Ａにグランド接続部４ｂ及び張り出し半田部５ａで構成される壁部により、差動信号を伝送する１組の同軸ケーブル２における第１露出部３ａの間を組単位で仕切っている。このため、クロストーク、例えばＮＥＸＴ及びＦＥＸＴにおける共振周波数のピークを高い方にシフトさせることができる。この結果、コネクタ対１０を用いれば、クロストークを低減しつつ、より高速な信号の伝送が可能となる。

　なお、一対のグランドバー４Ａ，４Ｂのうち、壁部が設けられていない第２グランドバーであるグランドバー４Ｂの平板部４ｅも、グランドバー４Ａの平板部４ａと同様に、同軸ケーブル２の一端（－Ｘ端）付近、具体的には第１露出部３ａと第２露出部３ｂとの境界付近まで張り出していてもよい。すなわち、平板部４ａ及び平板部４ｅは、同軸ケーブル２の一端（－Ｘ端）寄りの外辺が、その境界に近接して配置されていてもよい。ここで、近接とは、延在方向に関する外辺の位置（Ｘ位置）が第１露出部３ａと第２露出部３ｂとの境界のＸ位置と同じであるか、近いことを意味する。より具体的には、平板部４ａと平板部４ｅとの間に半田部５が形成される際に、張り出し半田部５ａが形成される程度に平板部４ａ，４ｅの外辺の位置を、第１露出部３ａと第２露出部３ｂとの境界に近づけることをいう。この場合には、張り出し半田部５ａを大きくして、クロストークをさらに低減することが可能となる。なお、この場合には、張り出し半田部５ａが、中心導体２ａに接触することのないように留意する必要がある。

　また、グランド接続部４ｂは、グランドバー４Ａでなく、グランドバー４Ｂに接続されていてもよい。この場合、グランドバー４Ｂの方が、グランドバー４Ａよりも、－Ｘ方向（Ｘの値が減少する方向）に張り出していてもよい。

　また、グランドバー４Ａ，４Ｂの両方に、壁部を構成するものが形成されていてもよい。この場合、グランドバー４Ａのグランド接続部と、グランドバー４Ｂのグランド接続部との間に、半田が入り込んで張り出し半田部５ａが形成されるようにしてもよい。

実施の形態２
　次に、本発明の実施の形態２について説明する。図９Ａ及び図９Ｂに示すように、本実施の形態に係るケーブル組立体１では、グランドバー４Ａの平板部４ａが、第１露出部３ａと第２露出部３ｂとの境界付近まで張り出していない点が、上記実施の形態１と異なっている。本実施の形態では、グランド接続部４ｂには張り出し半田部５ａが形成されていない。

　この場合でも、外部導体２ｃが露出する第２露出部３ｂを中心導体２ａが露出する第１露出部３ａまで延ばして、中心導体２ａが外部導体２ｃによって覆われた領域を第１露出部３ａ付近まで延ばしているため、上記実施の形態１に係るケーブル組立体１を備えるコネクタ対１０と同様、図６Ｂに示すように、特性インピーダンスのピークを低減することができる。

実施の形態３
　次に、本発明の実施の形態３について説明する。図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、本実施の形態に係るケーブル組立体１は、グランド接続部４ｂの代わりに、グランド接続部６を備えている点が、上記実施の形態１、２と異なっている。

　グランド接続部６は、Ｘ軸方向に真っすぐに延びている。グランド接続部６は、Ｘ軸方向から見て、断面Ｌ字状となっており、Ｙ軸方向から見て、第１露出部３ａを完全にカバーすることができる大きさとなっている。これにより、クロストークをさらに低減し、ＮＥＸＴ及びＦＥＸＴの共振周波数をさらに高い方にシフトさせることができる。

　なお、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、本実施の形態でも、グランドバー４Ａの平板部４ａと、グランドバー４Ｂの平板部４ｅとの間に半田部５が形成されている。また、半田の量を少し増量することにより、本実施の形態に係るグランド接続部６にも、張り出し半田部を形成することが可能である。

　以上詳細に説明したように、上記実施の形態によれば、同軸ケーブル２において、先端を露出させる必要がある第１露出部３ａ以外では、外部導体２ｃが中心導体２ａを均一に囲んでいる。このため、同軸ケーブル２において、中心導体２ａと外部導体２ｃとの位置関係が同じとなる区間を広げることができる。この結果、特性インピーダンスを改善することができる。

　また、上記実施の形態によれば、差動信号を伝送する伝送線路（１組の同軸ケーブル２の第１露出部３ａ）の間が、導電性の壁部により、信号単位（組単位）で仕切られている。これにより、一方の伝送線路から他の伝送線路への漏話を防ぐことができるので、クロストークを低減することができる。

　グランド接続部４ｂの形状は、上述したものに限られない。図１０Ａ及び図１０Ｂに示すグランド接続部６のように、同軸ケーブル２の間を仕切る大きさが大きいほど、クロストークの低減効果を高めることができる。

　グランド接続部の形状については、様々な形状を採用可能であるが、張り出し半田部５ａの形成を考慮して、形成される張り出し半田部５ａがより大きくなるような構成としてもよい。例えば、折れ曲がり部４ｃ（図１Ｂ参照）の曲率を小さくして、張り出し半田部５ａの大きさを大きくするようにしてもよい。

　上記実施の形態では、同軸ケーブル２の一方端の構成についてのみ説明している。しかしながら、同軸ケーブル２の他方端の構成も、同じ構成とすることができる。同軸ケーブル２の他方端についても、ケーブル組立体１を構成し、ケーブル組立体１を備えるプラグコネクタ１１と、リセプタクルコネクタ１２とを嵌合させて、他の基板と接続することができる。

　上記実施の形態では、差動信号を伝送するケーブル組立体１、プラグコネクタ１１及びコネクタ対１０について説明している。しかしながら、これには限られない。シングルエンド信号を伝送するケーブル組立体に本発明を適用してもよい。この場合には、隣接する１本の同軸ケーブル２の間に、グランド接続部４ｂを設けるようになる。

　なお、上記実施の形態では、２本１組の同軸ケーブル２を１３組備えることとしている。しかしながら、これには限られない。同軸ケーブル２の本数に制限はない。

　この発明は、この発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、この発明の範囲を限定するものではない。すなわち、この発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。

　なお、本願については、２０２２年４月１３日に出願された日本国特許出願２０２２－６５９８４号を基礎とする優先権を主張し、本明細書中に日本国特許出願２０２２－６５９８４号の明細書、請求の範囲、図面全体を参照として取り込むものとする。

　本発明は、複数のケーブルをまとめたケーブル組立体及びコネクタに適用することができる。

　１　ケーブル組立体、２　同軸ケーブル（ケーブル）、２ａ　中心導体、２ｂ　誘電体、２ｃ　外部導体、２ｄ　外被、３ａ　第１露出部、３ｂ　第２露出部、４Ａ　グランドバー（第１グランドバー）、４Ｂ　グランドバー（第２グランドバー）、４ａ　平板部（第１平板部）、４ｂ　グランド接続部、４ｃ　折れ曲がり部、４ｄ　接続部、４ｅ　平板部（第２平板部）、５　半田部、５ａ　張り出し半田部、６　グランド接続部、１０　コネクタ対、１１　プラグコネクタ、１１ａ　挿入部、１２　リセプタクルコネクタ、１２ａ　差込口、１３　基板、１３ａ　信号電極、１３ｂ　接地電極、２０　プラグ構造体、２１　上シェル、２２　カバー、２２ａ　回動バー、３０　ハウジング、３１　信号コンタクト、３２　グランドコンタクト、３３　下シェル、４０　ハウジング、４１　信号コンタクト、４２　グランドコンタクト、４３　下シェル、４４　上シェル、４４ａ　基板接続部

Claims

　回路同士を接続するコネクタを構成するケーブル組立体であって、
　一方向に延びる中心導体、前記中心導体の延在方向に延びる外周面を覆う誘電体、前記誘電体の延在方向に延びる外周面を覆う外部導体及び前記外部導体の延在方向に延びる外周面を覆う外被で構成された複数のケーブルと、
　前記コネクタの接地部材と接続される導電性の一対のグランドバーと、を備え、
　前記ケーブルでは、その延在方向において、一端から、前記中心導体、前記外部導体、前記外被の順で延在方向に延びる外周面が露出することにより、前記中心導体の外周面が露出する第１露出部と、前記外部導体の外周面が露出する第２露出部と、が形成され、
　前記複数のケーブルは、前記延在方向に関して前記第１露出部及び前記第２露出部を揃えた状態で、前記延在方向に交差する方向に配列され、
　前記一対のグランドバーは、前記第２露出部と接触して前記複数のケーブルを挟持し、
　前記誘電体の前記延在方向に延びる外周面が、前記外部導体により覆われて露出しないように構成されている、
　ケーブル組立体。
　前記一対のグランドバーのうちの第１グランドバーは、
　前記第２露出部と接触する第１平板部と、
　前記第１平板部から張り出して、隣接する前記ケーブルにおける前記第１露出部の間を仕切る導電性の壁部と、を備え、
　前記一対のグランドバーのうちの第２グランドバーは、前記第２露出部と接触し、前記第１平板部に対向して配置される第２平板部を備える、
　請求項１に記載のケーブル組立体。
　前記壁部は、
　前記第１平板部における前記ケーブルの一端寄りの外辺から、隣接する前記ケーブルの前記第１露出部の間に延出して、前記コネクタの接地部材に接触するグランド接続部と、
　前記第１平板部と前記第２平板部との間に充填された半田から、前記グランド接続部に沿って張り出した張り出し半田部と、で形成されている、
　請求項２に記載のケーブル組立体。
　前記グランド接続部は、
　前記外辺から延出し、前記一対のグランドバーが対向する向きに折れ曲がった折れ曲がり部と、
　前記折れ曲がり部の先端から前記第１露出部に沿って延びて前記コネクタの接地部材と接続する接続部と、
　を備える、
　請求項３に記載のケーブル組立体。
　前記第１平板部が、前記第２平板部よりも、前記ケーブルの一端寄りに張り出している、
　請求項３に記載のケーブル組立体。
　前記第１平板部及び前記第２平板部は、前記ケーブルの一端寄りの外辺が、前記第１露出部と前記第２露出部との境界に近接して配置されている、
　請求項３に記載のケーブル組立体。
　回路同士を接続するコネクタを構成するケーブル組立体であって、
　一方向に延びる中心導体、前記中心導体の延在方向に延びる外周面を覆う誘電体、前記誘電体の延在方向に延びる外周面を覆う外部導体及び前記外部導体の延在方向に延びる外周面を覆う外被で構成された複数のケーブルと、
　前記コネクタの接地部材と接続される導電性の一対のグランドバーと、を備え、
　前記ケーブルでは、その延在方向において、一端から、前記中心導体の外周面が露出する第１露出部と、前記外部導体の外周面が露出する第２露出部と、がこの順に形成され、
　前記複数のケーブルは、前記延在方向に関して前記第１露出部及び前記第２露出部を揃えた状態で、前記延在方向に交差する方向に配列され、
　前記一対のグランドバーは、前記第２露出部と接触して前記複数のケーブルを挟持し、
　前記一対のグランドバーのうちの一方のグランドバーは、
　前記第２露出部と接触する平板部と、
　前記平板部から張り出して、隣接する前記ケーブルにおける前記第１露出部の間を仕切る導電性の壁部と、を備える、
　ケーブル組立体。
　請求項１から７のいずれか一項に記載のケーブル組立体を備えるコネクタ。