JP5060385B2 - 平衡伝送用コネクタ及び平衡伝送用ケーブルコネクタ - Google Patents

平衡伝送用コネクタ及び平衡伝送用ケーブルコネクタ Download PDF

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Description

本発明は平衡伝送用コネクタ及び平衡伝送用ケーブルコネクタに係り、特に平衡伝送経路における入力信号(受信信号)と出力信号(送信信号)との間で生じるクロストークを防止するよう構成された平衡伝送用コネクタ及び平衡伝送用ケーブルコネクタに関する。
データの伝送の方式としては、データ毎に一本の電線を使用する通常の伝送方式と、データ毎に対をなす二本の電線を使用して、伝送すべき+信号とこの+信号とは大きさが等しく逆向きの−信号とを同時に伝送する平衡伝送方式がある。この平衡伝送方式は、通常の伝送方式に比べてノイズの影響を受けにくいという利点を有しており、信号を高速で伝送する分野において多く採用されつつある。
また、上記平衡伝送方式に用いられる平衡伝送用ケーブルコネクタにおいては、4対の出力用ペア電線と4対の入力用ペア電線とを有するケーブルと、ケーブルの両端に接続される一対の平衡伝送用コネクタとから構成されている(例えば、特許文献1参照)。
平衡伝送用コネクタは、出力信号用のコンタクト対の信号伝送路と入力信号用のコンタクト対の信号伝送路とが並列に形成されている。この出力信号用のコンタクト対の信号伝送路と入力信号用のコンタクト対の信号伝送路とについてみると、出力信号用のペア電線と入力信号用のペア電線とが隣接する領域では、中継配線基板に半田付けされているペア電線の信号ワイヤ間でクロストークが発生することある。
このようなクロストーク対策として、例えば、特許文献2にみられるように、中継基板の表面と表面の何れか一方に出力信号経路を形成し、他方に入力信号経路を形成することで入力信号の信号ワイヤと出力信号の信号ワイヤとの間のクロストークを防止することが提案されている。
以下、図面とともに従来の平衡伝送用ケーブルコネクタについて説明する。
図1は従来の平衡伝送用ケーブルコネクタ300を斜め上側から見た斜視図である。図2は従来の平衡伝送用ケーブルコネクタ300を斜め下側から見た斜視図である。図3は従来の平衡伝送用ケーブルコネクタ300の側面図である。図4はケーブルの中継配線基板の端部への接続の状態を示す縦断面図である。
図1乃至図4に示されるように、従来の平衡伝送用ケーブルコネクタ300は、中継配線基板200及びペア電線141〜148を有する。また、平衡伝送用ケーブルコネクタ300は、コンタクト組立体310と、中継配線基板200と、平衡伝送用ケーブル130と、シールドカバー150とを有する。コンタクト組立体310は、電気絶縁性のブロック体320の接続部320aに、対をなす出力信号用コンタクト360と入力信号用コンタクト340とが対をなして上下方向(Z1−Z2方向)に並んでおり、且つ、この対をなすコンタクト360,340と、板状のグランドコンタクト350とが左右方向(X1−X2方向)にピッチPで交互に並んで組み込まれている構成である。
コンタクト組立体310は、ブロック体320の接続部320aの表面、裏面に順に左右方向(X1−X2方向)に並設された8つのコンタクト対(1)〜(8)を有する。コンタクト対(1)〜(8)は、出力信号用コンタクト対(1)〜(4)と入力信号用コンタクト対(5)〜(8)との二つのグループに分けてある。
図5、図6及び図7は中継配線基板200を示す。中継配線基板200は、Y2側のコンタクト接続パッドが、表面側のパッドとこの裏面側のパッドとが一つのコンタクト対に対応する構成である。これに対して、Y1側のワイヤ接続パッド221〜228は、表面側の隣り合うパッドが一つのコンタクト対に対応し、且つ裏面の隣り合うパッドが一つのコンタクト対に対応し、且つ、表面側の4対のワイヤ接続パッド対(1)〜(4)が出力信号用コンタクト対(1)〜(4)に対応し、裏面側の4対のワイヤ接続パッド対(5)〜(8)が入力信号用コンタクト対(5)〜(8)に対応する構成である。配線パターンは、表面側と裏面側とで対をなす関係を、表面側だけ或いは裏面側だけで対をなす関係に変換できるように形成してあり、ビアを有している。
中継配線基板200は、略正方形の多層基板であり、図7に示すように、内層に二つのグランド層201、202を有する。図5に示すように、中継配線基板200のZ1側の表面200aには、Y2側の辺に沿って出力信号用コンタクト接続パッド211〜218が並んで、且つ、Y1側の辺に沿って出力信号用ワイヤ接続パッド221〜228が並んで形成してある。図6に示すように、中継配線基板200のZ1側の裏面200bには、Y2側の辺に沿って入力信号用コンタクト接続パッド231〜238が並んで、且つ、Y1側の辺に沿って入力信号用ワイヤ接続パッド241〜248が並んで形成してある。
平衡伝送用ケーブル130は、8本のペア電線141〜148を同軸的に有し、上側(Z1側)のX1−X2方向に4本、下側(Z2側)のX1−X2方向に4本並んでいる。各ペア電線141〜148は、第1、第2の信号ワイヤ133−1、133−2がX1−X2方向に並ぶ向きにある。上側の第1の信号ワイヤ133−1は、出力信号用信号ワイヤであり、下側の第2の信号ワイヤ133−2は、入力信号用信号ワイヤである。
〔各コンタクト対に対応する中継配線基板200における各接続系統について〕
ワイヤ接続パッド対(1)〜(4)は中継配線基板200の表面200aに並んでおり、ワイヤ接続パッド対(5)〜(8)は中継配線基板200の裏面200bに並んでいる。ワイヤ接続パッド対(1)〜(4)の並びの方向は、X2からX1の方向であり、出力信号用のコンタクト対(1)〜(4)の並びの方向と同じである。ワイヤ接続パッド対(5)〜(8)の並びの方向は、X1からX2の方向であり、出力信号用のコンタクト対(5)〜(8)の並びの方向及びワイヤ接続パッド対(1)〜(4)の並びの方向とは逆である。
また、中継配線基板200の表面200a及び裏面200bには、グランドパターン330、331が、パッド及び配線パターンを囲み、且つ隣り合うパッドの間の隙間及び隣り合う配線パターンの間の隙間を埋めるように形成してある。
また、上記の配線パターン250,251,253等は、コンタクト接続パッド211等側からワイヤ接続パッド221等側に向かって扇状に拡がって且つ同じ面上では交差せずに形成してある。また、上記の配線パターン250,251,253等は、中継配線基板200の表面200a或いは裏面200bを延在する第1の配線パターンと、ビア252等を介して上記中継配線基板の表面200aと裏面200bとにまたがって延在する第2の配線パターンとよりなる。
ワイヤ接続パッド221、222がワイヤ接続パッド対(1)、ワイヤ接続パッド223、224がワイヤ接続パッド対(2)、ワイヤ接続パッド225、226がワイヤ接続パッド対(3)、ワイヤ接続パッド227、228がワイヤ接続パッド対(4)を構成する。
また、ワイヤ接続パッド241、242がワイヤ接続パッド対(5)、ワイヤ接続パッド243、244がワイヤ接続パッド対(6)、ワイヤ接続パッド245、246がワイヤ接続パッド対(7)、ワイヤ接続パッド247、248がワイヤ接続パッド対(8)を構成する。
〔コンタクト接続パッドと各コンタクト対(1)〜(8)の接続〕
図1乃至図4を参照するに、コンタクト組立体310のY1側に中継配線基板200のY2側端が嵌合されて、表面200aに形成されたコンタクト接続パッド211〜218が出力信号用コンタクトの第1のリード部と半田付けされ、裏面200bに形成されたコンタクト接続パッド231〜238が入力信号用コンタクトの第2のリード部と半田付けされ、グランドパターン280、281の一部がグランドコンタクト35のフォーク部35bと半田付けされて固定してある。
〔各ワイヤ接続パッドとコンタクト対との対応について〕
この状態で、ワイヤ接続パッド221,222が出力信号用コンタクト対(1)に、ワイヤ接続パッド223,224が出力信号用コンタクト対(2)に、ワイヤ接続パッド225、226が出力信号用コンタクト対(3)に、ワイヤ接続パッド227,228が出力信号用コンタクト対(4)に、ワイヤ接続パッド241,242が入力信号用コンタクト対(5)に、ワイヤ接続パッド243、244が入力信号用コンタクト対(6)に、ワイヤ接続パッド245,246が入力信号用コンタクト対(7)に、ワイヤ接続パッド247、248が入力信号用コンタクト対(8)に対応する。
〔平衡伝送用ケーブル130と中継配線基板200との接続について〕
図1に示されるように、平衡伝送用ケーブル130の端のペア電線141〜148のうち4本のペア電線141〜144が中継配線基板200のY1側の端の上面側(表面200a)にX1−X2方向に整線されて、ペア電線141については第1、第2の信号ワイヤ133−1、133−2が夫々ワイヤ接続パッド221,222に半田290,291によって半田付けされる。また、ペア電線142については第1、第2の信号ワイヤ133−1、133−2が夫々ワイヤ接続パッド223,224に半田付けされる。また、ペア電線143については第1、第2の信号ワイヤ133−1、133−2が夫々ワイヤ接続パッド225,226に半田290,291によって半田付けされる。また、ペア電線144については第1、第2の信号ワイヤ133−1、133−2が夫々ワイヤ接続パッド227,228に半田290,291によって半田付けされる。
図2に示されるように、残りの4本のペア電線145〜148は、中継配線基板200のY1側の端の下面側(裏面200b)にX1−X2方向に整線されて、ペア電線145については第1、第2の信号ワイヤ133−1、133−2が夫々ワイヤ接続パッド241,242に半田290,291によって半田付けされる。また、ペア電線146については第1、第2の信号ワイヤが夫々ワイヤ接続パッド243,244に半田290,291によって半田付けされる。また、ペア電線147については第1、第2の信号ワイヤが夫々ワイヤ接続パッド245,246に半田付けされる。また、ペア電線148については第1、第2の信号ワイヤが夫々ワイヤ接続パッド247,248に半田290,291によって半田付けされる。
〔コンタクト対と中継配線基板200との接続について〕
コンタクト組立体310の出力信号用コンタクト対(1)は、コンタクト接続パッド211、231、配線パターン250、配線パターン251、ビア252、配線パターン253、ワイヤ接続パッド221、222を介してペア電線141と電気的に接続される。
コンタクト組立体310の出力信号用コンタクト対(2)は、コンタクト接続パッド212、232、配線パターン260、配線パターン261、ビア262、配線パターン263、ワイヤ接続パッド223、224を介してペア電線142と電気的に接続される。
コンタクト組立体310の出力信号用コンタクト対(3)は、コンタクト接続パッド213、233、配線パターン270、配線パターン271、ビア272、配線パターン273、ワイヤ接続パッド225、226を介してペア電線143と電気的に接続される。
コンタクト組立体310の出力信号用コンタクト対(4)は、コンタクト接続パッド214、234、配線パターン280、配線パターン281、ビア282、配線パターン283、ワイヤ接続パッド227,228を介してペア電線144と電気的に接続される。
コンタクト組立体31の入力信号用コンタクト対(5)は、コンタクト接続パッド215、235、配線パターン290、ビア291、配線パターン292、配線パターン293、ワイヤ接続パッド241、242を介してペア電線145と電気的に接続される。
コンタクト組立体31の入力信号用コンタクト対(6)は、コンタクト接続パッド216、217、配線パターン300、ビア301、配線パターン302、配線パターン303、ワイヤ接続パッド243、244を介してペア電線146と電気的に接続されている。
コンタクト組立体31の入力信号用コンタクト対(7)は、コンタクト接続パッド217、237、配線パターン310、ビア311、配線パターン312、配線パターン313、ワイヤ接続パッド245、246を介してペア電線147と電気的に接続されている。
コンタクト組立体31の入力信号用コンタクト対(8)は、コンタクト接続パッド218、238、配線パターン320、ビア321、配線パターン322、配線パターン323、ワイヤ接続パッド247、248を介してペア電線148と電気的に接続されている。
即ち、ペア電線141〜144が夫々出力信号用コンタクト対(1)〜(4)に対応し、ペア電線145〜148が夫々入力信号用コンタクト対(5)〜(8)に対応している。
図7に示されるように、出力信号用のペア電線141〜144の各第1、第2の信号ワイヤ133−1、133−2と、入力信号用のペア電線145〜148の各第1、第2の信号ワイヤ133−1、133−2との間は、内層である二つのグランド層201、202によってシールドされているため、出力信号と入力信号との間でクロストークが発生することが防止される。
特開2003−059593号公報 特開2006−73269号公報
上記従来の平衡伝送用コネクタでは、中継配線基板200の表面200aと裏面200bとを貫通するビア252,262,272,282,291,301,311,321が表面200aの配線パターンと裏面200bの配線パターンとを接続する構成であるので、ビア間をシールドするグランド層が存在しないことから、出力信号用のビアと入力信号用のビアとの間でクロストークが発生するおそれがあった。
そこで、本発明は上記事情に鑑み、上記課題を解決した平衡伝送用コネクタ及び平衡伝送用ケーブルコネクタを提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。
(1)本発明は、電気絶縁性のブロック体の表側、裏側の夫々に平衡伝送可能に対をなすコンタクト対が複数組み配され、且つ、この複数組みのコンタクト対が、信号を出力するための複数の出力信号用コンタクト対と信号を入力するための複数の入力信号用コンタクト対とに分けられて組み込まれるコンタクト組立体と、
一側の表面、裏面の夫々に前記出力信号用コンタクト対、前記入力信号用コンタクト対が接続される入力信号用、出力信号用コンタクト接続パッドが形成され、他側の表面、裏面の夫々にケーブルの各ペア電線のワイヤが接続される入力信号用、出力信号用ワイヤ接続パッドが形成され、内部に前記表面、裏面と平行に積層されるグランド層を有する中継配線基板とを有し、
前記中継配線基板は、表面または裏面のうち何れか一方に、前記入力信号用コンタクト接続パッド、前記入力信号用ワイヤ接続パッド、前記入力信号用コンタクト接続パッドと前記入力信号用ワイヤ接続パッドとの間を電気的に接続する入力信号用配線パターンが形成され、前記表面または前記裏面のうち何れか他方に、前記出力信号用コンタクト接続パッド、前記出力信号用ワイヤ接続パッド、前記出力信号用コンタクト接続パッドと前記出力信号用ワイヤ接続パッドとの間を電気的に接続する出力信号用配線パターンを形成される平衡伝送用コネクタであって、
前記入力信号用コンタクト対は、前記ブロック体の表側、裏側の夫々に形成された一対のコンタクト部と前記中継配線基板の表面、裏面のうち何れか一方に形成された前記入力信号用コンタクト接続パッドに接続される一対のリード部とを有し、
前記出力信号用コンタクト対は、前記ブロック体の表側、裏側の夫々に形成された一対のコンタクト部と前記中継配線基板の表面、裏面のうち何れか他方に形成された前記出力信号用コンタクト接続パッドに接続される一対のリード部とを有することにより、上記課題を解決するものである。
(2)本発明は、前記入力信号用コンタクト対が、
前記ブロック体の一側に配されるコンタクト部と前記ブロック体の一側に配されるリード部とを有する第1のコンタクトと、
前記ブロック体の他側に配されるコンタクト部と前記ブロック体の一側に配されるリード部とを有する第2のコンタクトと、からなり、
前記第1、第2のコンタクトは、夫々の全長が同一寸法に形成されることにより、上記課題を解決するものである。
(3)本発明は、前記出力信号用コンタクト対が、
前記ブロック体の他側に配されるコンタクト部と前記ブロック体の他側に配されるリード部とを有する第3のコンタクトと、
前記ブロック体の一側に配されるコンタクト部と前記ブロック体の他側に配されるリード部とを有する第4のコンタクトと、からなり、
前記第3、第4のコンタクトは、夫々の全長が同一寸法に形成されることにより、上記課題を解決するものである。
(4)本発明は、前記第1乃至前記第4のコンタクトは、夫々の全長が同一寸法に形成されることにより、上記課題を解決するものである。
(5)本発明は、前記出力信号用配線パターン及び前記入力信号用配線パターンは、前記中継配線基板の表面と裏面とで同一パターンに形成されることにより、上記課題を解決するものである。
(6)本発明は、前記入力信号用コンタクト対及び前記出力信号用コンタクト対は、前記第1のコンタクトと前記第3のコンタクトとが対称に形成され、前記第2のコンタクトと前記第4のコンタクトとが対称に形成されることにより、上記課題を解決するものである。
(7)本発明は、複数のペア電線を有する平衡伝送用ケーブルと、
前記平衡伝送用ケーブルの前記複数のペア電線の一端に接続される第1の平衡伝送用コネクタと、
前記平衡伝送用ケーブルの前記複数のペア電線の他端に接続される第2の平衡伝送用コネクタとを有する平衡伝送用ケーブルコネクタであって、
前記第1、第2の平衡伝送用コネクタは、
電気絶縁性のブロック体の表側、裏側の夫々に平衡伝送可能に対をなすコンタクト対が複数組み配され、且つ、この複数組みのコンタクト対が、信号を出力するための複数の出力信号用コンタクト対と信号を入力するための複数の入力信号用コンタクト対とに分けられて組み込まれるコンタクト組立体と、
一側の表面、裏面の夫々に前記出力信号用コンタクト対、前記入力信号用コンタクト対が接続される入力信号用、出力信号用コンタクト接続パッドが形成され、他側の表面、裏面の夫々に平衡伝送用ケーブルの各ペア電線のワイヤが接続される入力信号用、出力信号用ワイヤ接続パッドが形成され、内部に前記表面、裏面と平行に積層されるグランド層を有する中継配線基板とを有し、
前記中継配線基板は、表面または裏面のうち何れか一方に、前記入力信号用コンタクト接続パッド、前記入力信号用ワイヤ接続パッド、前記入力信号用コンタクト接続パッドと前記入力信号用ワイヤ接続パッドとの間を電気的に接続する入力信号用配線パターンが形成され、前記表面または前記裏面のうち何れか他方に、前記出力信号用コンタクト接続パッド、前記出力信号用ワイヤ接続パッド、前記出力信号用コンタクト接続パッドと前記出力信号用ワイヤ接続パッドとの間を電気的に接続する出力信号用配線パターンを形成される平衡伝送用コネクタであって、
前記入力信号用コンタクト対は、前記ブロック体の表側、裏側の夫々に形成された一対のコンタクト部と前記中継配線基板の表面、裏面のうち何れか一方に形成された前記入力信号用コンタクト接続パッドに接続される一対のリード部とを有し、
前記出力信号用コンタクト対は、前記ブロック体の表側、裏側の夫々に形成された一対のコンタクト部と前記中継配線基板の表面、裏面のうち何れか他方に形成された前記出力信号用コンタクト接続パッドに接続される一対のリード部とを有することにより、上記課題を解決するものである。
本発明によれば、入力信号用コンタクト対の各リード部が中継配線基板の表面、裏面のうち何れか一方に形成された入力信号用コンタクト接続パッドに接続され、出力信号用コンタクト対の各リード部が中継配線基板の表面、裏面のうち何れか他方に形成された出力信号用コンタクト接続パッドに接続されるため、入力信号用コンタクト対の各リード部と出力信号用コンタクト対の各リード部との間及び入力信号用コンタクト接続パッドと出力信号用コンタクト接続パッドとの間が中継配線基板のグランド層によってシールドされてクロストークを確実に防止することが可能になる。
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図8は本発明による平衡伝送用コネクタの一実施例を上方からみた斜視図である。図9は本発明による平衡伝送用コネクタの一実施例を下方からみた斜視図である。尚、図8及び図9においては、シールドカバーを外した状態を示している。また、本発明においても、平衡伝送用ケーブルの構成は、前述した図4に示す平衡伝送用ケーブル130と同じものであるので、同一符号を付してその説明は省略する。
図8及び図9に示されるように、平衡伝送用コネクタ10は、コンタクト組立体20と、中継配線基板30とを有する。
コンタクト組立体20は、前述したコンタクト組立体310と同様に、電気絶縁性のブロック体22に、対をなす出力信号用コンタクト部材70と入力信号用コンタクト部材80とが対をなして上下方向(Z1−Z2方向)に並んでおり、且つ、この対をなすコンタクト部材70,80と、板状のグランドコンタクト28とが左右方向(X1−X2方向)にピッチPで交互に並んで組み込まれている構成である。
コンタクト組立体20は、ブロック体22の接続部22aの表面、裏面に順に左右方向(X1−X2方向)に並設された8つのコンタクト対(1)〜(8)を有する。コンタクト対(1)〜(8)は、出力信号用コンタクト対(1)〜(4)と入力信号用コンタクト対(5)〜(8)との二つのグループに分けてある。
中継配線基板30は、表面30aに入力信号(受信信号)を伝送するための入力信号伝送経路32が形成され、裏面30bには出力信号(送信信号)を伝送するための出力信号伝送経路34が形成されている。この入力信号伝送経路32及び出力信号伝送経路34には、表面30aの配線パターンと裏面30bの配線パターンとを接続するためのビアが設けられていない。そのため、平衡伝送用コネクタ10は、ビア自体が存在しないため、ビアによる入力信号と出力信号との間のクロストークが発生しないように構成されている。
図10は本発明による平衡伝送用コネクタの一実施例を上方からみた平面図である。図11は本発明による平衡伝送用コネクタの一実施例を下方からみた底面図である。図10及び図11に示されるように、中継配線基板30の表面30aに形成された入力信号伝送経路32と中継配線基板30の裏面30bに形成された出力信号伝送経路34とは、夫々同じパターンとなるように形成されており、且つ各配線パターンが交差しないように配されている。
〔中継配線基板30の表面30a、裏面30bに形成される入力信号伝送経路32、出力信号伝送経路34の構成について〕
図8及び図10に示されるように、入力信号伝送経路32は、中継配線基板30の表面30aのコンタクト側(Y2方向側)に形成され入力信号用コンタクト接続パッド41a〜48aと、中継配線基板30の表面30aのケーブル側(Y1方向側)に形成され入力信号用ワイヤ接続パッド51a〜58aと、入力信号用コンタクト接続パッド41a〜48aと入力信号用ワイヤ接続パッド51a〜58aとの間を電気的に接続する入力信号用配線パターン61a〜68aとから構成されている。
入力信号用コンタクト接続パッド41a〜48aは、隣り合う一対ずつが入力信号用コンタクト対(5)〜(8)に対応している。そして、中継配線基板30の表面30aのコンタクト側(Y2方向側)には、入力信号用コンタクト接続パッド41a〜48aの一対ずつの間隔で9本のグランドパターン49によって仕切られている。
また、入力信号用コンタクト接続パッド41a〜48aは、Y1,Y2方向に延在形成され、且つX1,X2方向に並列に設けられている。すなわち、入力信号用コンタクト接続パッド41a〜48aは、各接続パッド41a,42aと、43a,44aと、45a,46aと、47a,48aとが一対ずつグランドパターン49によって仕切られている。
入力信号用ワイヤ接続パッド51a〜58aは、平衡伝送用ケーブル130の入力信号用のペア電線145〜148(図4参照)に対応している。そして、中継配線基板30の表面30aのケーブル側(Y1方向側)には、入力信号用ワイヤ接続パッド51a〜58aの一対ずつの間隔で9本のグランドパターン50によって仕切られている。
入力信号用配線パターン61a〜68aは、各配線パターン61a,62aと、63a,64aと、65a,66aと、67a,68aとが一対ずつグランドパターン59によって仕切られている。尚、表面30aにおいて、グランドパターン59の上面は、絶縁層によってコーティングされており、グランドパターン49,50は絶縁層から露出されている。
尚、入力信号用コンタクト接続パッド41a〜48aは中継配線基板30のX1,X2方向の幅寸法のほぼ半分の領域に密集して並設されているのに対して、入力信号用ワイヤ接続パッド51a〜58aは中継配線基板30のX1,X2方向の幅寸法の全幅に並設されている。そのため、入力信号用コンタクト接続パッド41a〜48aと入力信号用ワイヤ接続パッド51a〜58aとの対応関係は、X1,X2方向にずれている。
よって、入力信号用配線パターン61a〜68aは、一対ずつ平行に形成されており、各組み毎に長さ寸法が異なる。例えば、配線パターン61a,62aの全長をL1a、配線パターン63a,64aの全長をL2a、配線パターン65a,66aの全長をL3a、配線パターン67a,68aの全長をL4aとすると、X1,X2方向のずれ量が大きいほど斜め方向に長くなり、L1a>L2a>L3a>L4aの関係となる。
また、入力信号用配線パターン61a〜68aは、各対ごとの全長がL1a+L4a=L2a+L3aの関係を維持するように形成されている。
図9及び図11に示されるように、出力信号伝送経路34は、上記入力信号伝送経路32と同じパターンであるが、X1,X2方向に逆向きに形成されており、中継配線基板30の裏面30bのコンタクト側(Y2方向側)に形成され出力信号用コンタクト接続パッド41b〜48bと、中継配線基板30の裏面30bのケーブル側(Y1方向側)に形成され出力信号用ワイヤ接続パッド51b〜58bと、出力信号用コンタクト接続パッド41b〜48bと出力信号用ワイヤ接続パッド51b〜58bとの間を電気的に接続する出力信号用配線パターン61b〜68bとから構成されている。
出力信号用コンタクト接続パッド41b〜48bは、隣り合う一対ずつが出力信号用コンタクト対(1)〜(4)に対応している。そして、中継配線基板30の裏面30bのコンタクト側(Y2方向側)には、出力信号用コンタクト接続パッド41b〜48bの一対ずつの間隔で9本のグランドパターン49によって仕切られている。
また、出力信号用コンタクト接続パッド41b〜48bは、Y1,Y2方向に延在形成され、且つX1,X2方向に並列に設けられている。すなわち、出力信号用コンタクト接続パッド41b〜48bは、各接続パッド41b,42bと、43b,44bと、45b,46bと、47b,48bとが一対ずつグランドパターン49によって仕切られている。
出力信号用ワイヤ接続パッド51b〜58bは、平衡伝送用ケーブル130の出力信号用のペア電線141〜144(図4参照)に対応している。そして、中継配線基板30の裏面30bのケーブル側(Y1方向側)には、出力信号用ワイヤ接続パッド51b〜58bの一対ずつの間隔で9本のグランドパターン50によって仕切られている。
出力信号用配線パターン61b〜68bは、各配線パターン61b,62bと、63b,64bと、65b,66bと、67b,68bとが一対ずつグランドパターン59によって仕切られている。尚、裏面30bにおいて、グランドパターン59の下面は、絶縁層によってコーティングされており、グランドパターン49,50は絶縁層から露出されている。
尚、出力信号用コンタクト接続パッド41b〜48bは中継配線基板30のX1,X2方向の幅寸法のほぼ半分の領域に密集して並設されているのに対して、出力信号用ワイヤ接続パッド51b〜58bは中継配線基板30のX1,X2方向の幅寸法の全幅に並設されている。そのため、出力信号用コンタクト接続パッド41b〜48bと出力信号用ワイヤ接続パッド51b〜58bとの対応関係は、X1,X2方向にずれている。
よって、出力信号用配線パターン61b〜68bは、一対ずつ平行に形成されており、各組み毎に長さ寸法が異なる。例えば、配線パターン61b,62bの全長をL4b、配線パターン63b,64bの全長をL3b、配線パターン65b,66bの全長をL2b、配線パターン67b,68bの全長をL1bとすると、X1,X2方向のずれ量が大きいほど斜め方向に長くなり、L1b>L2b>L3b>L4bの関係となる。
また、出力信号用配線パターン61b〜68bは、各対ごとの全長がL1b+L4b=L2b+L3bの関係を維持するように形成されている。
〔本発明の要部を構成する出力信号用コンタクト対(1)〜(4)及び入力信号用コンタクト対(5)〜(8)の構成について〕
図12Aは入力信号用コンタクト対(5)〜(8)の構成を示す縦断面図である。図12Bは出力信号用コンタクト対(1)〜(4)の構成を示す縦断面図である。
図12Aに示されるように、入力信号用コンタクト対(5)〜(8)は、接続部22aの表面側(上面側)に配された第1のコンタクト部材70Aと、接続部22aの裏面側(下面側)に配された第2のコンタクト部材80Aとよりなる。第1のコンタクト部材70A及び第2のコンタクト部材80Aのリード部72A,82Aは、共に中継配線基板30の表面30a側に配された入力信号用コンタクト接続パッド41a〜48aにはんだ付けにより接続される。
図12Bに示されるように、出力信号用コンタクト対(1)〜(4)は、接続部22aの表面側(上面側)に配された第3のコンタクト部材70Bと、接続部22aの裏面側(下面側)に配された第4のコンタクト部材80Bとよりなる。第3のコンタクト部材70B及び第4のコンタクト部材80Bのリード部72B,82Bは、共に中継配線基板30の裏面30b側に配された出力信号用コンタクト接続パッド41b〜48bにはんだ付けにより接続される。
図13は中継配線基板30の縦断面図である。図13に示されるように、中継配線基板30は、表面30aと裏面30bとの間にグランド層31,32が上下方向(Z1,Z2方向)に所定間隔毎に積層されている。グランド層31,32は、表面30a及び裏面30bと平行に配されており、且つ上下方向(Z1,Z2方向)に貫通するビアが存在しない状態で積層されている。そのため、中継配線基板30は、表面30aと裏面30bとの間がグランド層31,32によってシールドされている。よって、中継配線基板30の表面30aに配された入力信号用コンタクト接続パッド41a〜48aと、中継配線基板30の裏面30bに配された出力信号用コンタクト接続パッド41b〜48bとの間におけるクロストークの発生が確実に防止される。
しかも、入力信号用コンタクト接続パッド41a〜48aは、表面30aのX1側半分の領域に寄せられ、且つ出力信号用コンタクト接続パッド41b〜48bは、裏面30bのX2側半分の領域に寄せられている。そのため、入力信号用コンタクト接続パッド41a〜48aと出力信号用コンタクト接続パッド41b〜48bとが上下方向で重ならないように配置されており、入力信号の伝送経路と出力信号の伝送経路とが近接しないように構成されている。
〔第1のコンタクト部材70A及び第2のコンタクト部材80Aの構成について〕
図14Aは第1のコンタクト部材70Aを示す斜視図である。図14Bは第1のコンタクト部材70Aを示す側面図である。図14Cは第1のコンタクト部材70Aを示す平面図である。
図14A〜図14Cに示されるように、第1のコンタクト部材70Aは、入力信号用コンタクト接続パッド41a,43a,45a,47aに接触しはんだ付けされるリード部72Aと、コンタクト組立体20の接続部22aの溝に挿入されるコンタクト部74Aとを有する。リード部72Aは、コンタクト部74Aに対してX2方向にオフセットされている。このオフセット量は、入力信号用コンタクト接続パッド41a,43a,45a,47aとの相対位置によって決まる。
さらに、第1のコンタクト部材70Aは、リード部72Aとコンタクト部74Aとの間を連結する第1の曲げ部76Aと、第2の曲げ部78Aとを有する。
第1の曲げ部76Aは、コンタクト部74AよりZ1方向に曲げられており、且つV字状にZ2方向に曲げられている。第2の曲げ部78Aは、第1の曲げ部76Aと逆方向に曲げられており、且つ第1の曲げ部76Aよりも曲率半径が大きく、緩やか曲線によりY2方向に曲げられている。
図15Aは第2のコンタクト部材80Aを示す斜視図である。図15Bは第2のコンタクト部材80Aを示す側面図である。図15Cは第2のコンタクト部材80Aを示す平面図である。
図15A〜図15Cに示されるように、第2のコンタクト部材80Aは、入力信号用コンタクト接続パッド42a,44a,46a,48aに接触しはんだ付けされるリード部82Aと、コンタクト組立体20の接続部22aの溝に挿入されるコンタクト部84Aとを有する。リード部82Aは、コンタクト部84Aに対してX1方向にオフセットされている。このオフセット量は、入力信号用コンタクト接続パッド42a,44a,46a,48aとの相対位置によって決まる。
さらに、第2のコンタクト部材80Aは、リード部82Aとコンタクト部84Aとの間を連結する第1の曲げ部86Aと、第2の曲げ部88Aとを有する。
第1の曲げ部86Aは、ほぼ直角にZ2方向に曲げられている。第2の曲げ部88Aは、第1の曲げ部86Aと逆方向に曲げられており、且つ第1の曲げ部76Aよりも曲率半径が大きく、ほぼ直角にY2方向に曲げられている。
図16Aは第1、第2のコンタクト部材70A,80Aを組み合わせた取付状態を示す斜視図である。図16Bは第1、第2のコンタクト部材70A、80Aを組み合わせた取付状態を示す側面図である。図16Cは第1、第2のコンタクト部材70A,80Aを組み合わせた取付状態を示す平面図である。
図16A〜図16Cに示されるように、第1、第2のコンタクト部材70A、80Aのコンタクト部74A,84Aは、前述した接続部22aの厚さ分(Z1,Z2方向の距離)離間した間隔で接続部22aの表面側と裏面側に配されており、リード部82A,84Aは中継配線基板30の表面30aに形成された入力信号用コンタクト接続パッド41a〜48aに接触するようにX1,X2方向に並列に延在形成される。
また、コンタクト部74A,84Aは、Y1,Y2方向の延在長さが同じ寸法に形成されている。さらに、第1、第2のコンタクト部材70A,80Aでは、第1の曲げ部76A,86Aの途中まで上下対称に形成され、その先は第2の曲げ部78A,88A及びリード部72A,82Aが重なり合うような同一形状に形成されている。そのため、第1、第2のコンタクト部材70A,80Aの全長は、ほぼ同一寸法となるように形成されている。これにより、第1、第2のコンタクト部材70A,80Aのインピーダンスが同じ値になるように設定されている。
また、リード部72A,82Aは、夫々X2,X1方向にオフセットされているため、隙間Sを有するように平行に延在形成されている。この隙間Sは、前述した入力信号用コンタクト接続パッド41a〜48aの間隔に対応する寸法になっている。
図12Aに示す第1、第2のコンタクト部材70A,80Aは、入力信号用コンタクト部材であり、図12Bに示す第3、第4のコンタクト部材70B,80Bは、出力信号用コンタクト部材である。また、第3、第4のコンタクト部材70B,80Bは、上記第1、第2のコンタクト部材70A,80Aを上下方向(Z1,Z2方向)で反転させたものである。すなわち、第1、第3のコンタクト部材70A,70Bが共通部品となり、第2、第4のコンタクト部材80A,80Bが共通部品となる。
そのため、第1、第2のコンタクト部材70A,80Aと第3,第4のコンタクト部材70B,80Bとを別個に製作する必要がなく、部品の共通化を図れるので、その分コストダウンすることができる。
このように、各コンタクト部材70A,70B,80A,80Bは、コンタクト部74A,74B,84A,84Bが接続部22aのコンタクト対(1)〜(8)に対応して表面側と裏面側に配され、各リード部72A,72B,82A,82Bが中継配線基板30の表面30aに形成された入力信号用コンタクト接続パッド41a〜48aまたは裏面30bに配される出力信号用コンタクト接続パッド41b〜48bに対応して入力信号側と出力信号側とに分散配置される。そのため、中継配線基板30において、入力信号用コンタクト対(5)〜(8)の各リード部72A,82Aと出力信号用コンタクト対(1)〜(4)の各リード部72B,82Bとの間及び入力信号用コンタクト接続パッド41a〜48aと出力信号用コンタクト接続パッド41b〜48bとの間は、中継配線基板30のグランド層31,32によってシールドされてクロストークを確実に防止することが可能になる。
〔上記平衡伝送用コネクタ10を用いた平衡伝送用ケーブルコネクタの構成について〕
図17は本発明による平衡伝送用ケーブルコネクタを示す平面図である。図17に示されるように、平衡伝送用ケーブルコネクタ100は、ペア電線141〜148を有する平衡伝送用ケーブル130と、平衡伝送用ケーブル130のペア電線141〜148の一端に接続されるコネクタ対(1)〜(8)を有する第1の平衡伝送用コネクタ10Aと、平衡伝送用ケーブル130のペア電線141〜148の他端に接続されるコネクタ対(1)〜(8)を有する第2の平衡伝送用コネクタ10Bとを有する。
第1、第2の平衡伝送用コネクタ10A,10Bは、夫々前述した平衡伝送用コネクタ10と同一構成であり、且つY1,Y2方向で180度反転させた向きで平衡伝送用ケーブル130に接続される。
〔表面側に配された各コンタクト対(5)〜(8)の入力信号伝送経路の配線パターン組み合わせについて〕
第1の平衡伝送用コネクタ10Aの全長L1aの配線パターン61a,62aは、第2の平衡伝送用コネクタ10Bの全長L4bの配線パターン61b,62bと接続される。また、第1の平衡伝送用コネクタ10Aの全長L2aの配線パターン63a,64aは、第2の平衡伝送用コネクタ10Bの全長L3bの配線パターン63b,64bと接続される。また、第1の平衡伝送用コネクタ10Aの全長L3aの配線パターン65a,66aは、第2の平衡伝送用コネクタ10Bの全長L2bの配線パターン65b,66bと接続される。また、第1の平衡伝送用コネクタ10Aの全長L4aの配線パターン67a,68aは、第2の平衡伝送用コネクタ10Bの全長L1bの配線パターン67b,68bと接続される。
そのため、平衡伝送用ケーブルコネクタ100において、各コンタクト対(5)〜(8)の入力信号伝送経路は、第1、第2の平衡伝送用コネクタ10A,10Bの配線パターン61a〜68a、61b〜68bの組み合わせが何れも同じ長さとなるように組み合わせられる。そのため、各コンタクト対(5)〜(8)の入力信号伝送経路におけるインピーダンスは、均等になる。
〔裏面側に配された各コンタクト対(1)〜(4)の出力信号伝送経路の配線パターン組み合わせについて〕
裏面側の出力信号伝送経路は、図17に示されていないが、上記表面側の入力信号伝送経路と同様に、第1の平衡伝送用コネクタ10Aの全長L4bの配線パターン61b,62bは、第2の平衡伝送用コネクタ10Bの全長L1aの配線パターン61a,62aと接続される。また、第1の平衡伝送用コネクタ10Aの全長L3bの配線パターン63b,64bは、第2の平衡伝送用コネクタ10Bの全長L2aの配線パターン63a,64aと接続される。また、第1の平衡伝送用コネクタ10Aの全長L2bの配線パターン65b,66bは、第2の平衡伝送用コネクタ10Bの全長L3aの配線パターン65a,66aと接続される。また、第1の平衡伝送用コネクタ10Aの全長L1bの配線パターン67b,68bは、第2の平衡伝送用コネクタ10Bの全長L4aの配線パターン67a,68aと接続される。
そのため、平衡伝送用ケーブルコネクタ100において、各コンタクト対(1)〜(4)の出力信号伝送経路は、第1、第2の平衡伝送用コネクタ10A,10Bの配線パターン61b〜68bの組み合わせが何れも同じ長さとなるように組み合わせられる。そのため、各コンタクト対(1)〜(4)の出力信号伝送経路におけるインピーダンスは、均等になる。
このように、入力信号用配線パターン61a〜68a、出力信号用配線パターン61b〜68bの全長L1a〜L4a、L1b〜L4bが異なる長さに形成されていても、平衡伝送用ケーブル130の両端に接続される第1、第2の平衡伝送用コネクタ10A,10Bの各入力信号用配線パターン61a〜68a、出力信号用配線パターン61b〜68bの組み合わせで各コンタクト対(1)〜(8)に対応する配線パターン合計長さがほぼ同一になるため、平衡伝送用ケーブルコネクタ100によるインピーダンス特性のばらつきを防止することができる。
上記実施例では、中継配線基板30の表面30aを入力信号側の伝送経路とし、中継配線基板30の裏面30bを出力信号側の伝送経路としたが、これとは逆に、中継配線基板30の表面30aを出力信号側の伝送経路とし、中継配線基板30の裏面30bを入力信号側の伝送経路としても良いのは勿論である。
また、上記実施例では、入力信号側と出力信号側のコネクタ対を4組ずつ、合計8組とした場合を例に挙げて説明したが、これに限らず、コネクタ対の数は4組ずつ以上でも以下でも良いのは、勿論である。
従来の平衡伝送用ケーブルコネクタをシールドカバーを取り外した状態で示す斜視図である。 従来の平衡伝送用ケーブルコネクタを下方から見て示す斜視図である。 従来の平衡伝送用ケーブルコネクタの側面図である。 図3中A−A線に沿うペア電線が中継配線基板に接続固定されて並んでいる状態を示す断面図である。 従来の中継配線基板を上方からみて示す斜視図である。 従来の中継配線基板を下方からみて示す斜視図である。 図5中、B−B線に沿う中継配線基板の縦断面図である。 本発明による平衡伝送用コネクタの一実施例を斜め上方からみた斜視図である。 本発明による平衡伝送用コネクタの一実施例を斜め下方からみた斜視図である。 本発明による平衡伝送用コネクタの一実施例を上方からみた平面図である。 本発明による平衡伝送用コネクタの一実施例を下方からみた底面図である。 入力信号用コンタクト対(5)〜(8)の構成を示す縦断面図である。 出力信号用コンタクト対(1)〜(4)の構成を示す縦断面図である。 図12B中C−C線に沿う中継配線基板30の縦断面図である。 第1のコンタクト部材70Aを示す斜視図である。 第1のコンタクト部材70Aを示す側面図である。 第1のコンタクト部材70Aを示す平面図である。 第2のコンタクト部材80Aを示す斜視図である。 第2のコンタクト部材80Aを示す側面図である。 第2のコンタクト部材80Aを示す平面図である。 第1、第2のコンタクト部材70A,80Aを組み合わせた取付状態を示す斜視図である。 第1、第2のコンタクト部材70A、80Aを組み合わせた取付状態を示す側面図である。 第1、第2のコンタクト部材70A,80Aを組み合わせた取付状態を示す平面図である。 本発明による平衡伝送用ケーブルコネクタを示す平面図である。
符号の説明
10 平衡伝送用コネクタ
10A 第1の平衡伝送用コネクタ
10B 第2の平衡伝送用コネクタ
20 コンタクト組立体
22 ブロック体
28 グランドコンタクト
30 中継配線基板
30a 表面
30b 裏面
31,32 グランド層
32 入力信号伝送経路
34 出力信号伝送経路
41a〜48a 入力信号用コンタクト接続パッド
41b〜48b 出力信号用コンタクト接続パッド
49,50 グランドパターン
51a〜58a 入力信号用ワイヤ接続パッド
51b〜58b 出力信号用ワイヤ接続パッド
61a〜68a 入力信号用配線パターン
61b〜68b 出力信号用配線パターン
70 出力信号用コンタクト部材
70A 第1のコンタクト部材
70B 第3のコンタクト部材
72A,72B,82A,82B リード部
74A,84A コンタクト部
76A,86A 第1の曲げ部
78A,88A 第2の曲げ部
80 入力信号用コンタクト部材
80A 第2のコンタクト部材
80B 第4のコンタクト部材
100 平衡伝送用ケーブルコネクタ
130 平衡伝送用ケーブル
141〜148 ペア電線

Claims (7)

  1. 電気絶縁性のブロック体の表側、裏側の夫々に平衡伝送可能に対をなすコンタクト対が複数組み配され、且つ、この複数組みのコンタクト対が、信号を出力するための複数の出力信号用コンタクト対と信号を入力するための複数の入力信号用コンタクト対とに分けられて組み込まれるコンタクト組立体と、
    一側の表面、裏面の夫々に前記出力信号用コンタクト対、前記入力信号用コンタクト対が接続される入力信号用、出力信号用コンタクト接続パッドが形成され、他側の表面、裏面の夫々にケーブルの各ペア電線のワイヤが接続される入力信号用、出力信号用ワイヤ接続パッドが形成され、内部に前記表面、裏面と平行に積層されるグランド層を有する中継配線基板とを有し、
    前記中継配線基板は、表面または裏面のうち何れか一方に、前記入力信号用コンタクト接続パッド、前記入力信号用ワイヤ接続パッド、前記入力信号用コンタクト接続パッドと前記入力信号用ワイヤ接続パッドとの間を電気的に接続する入力信号用配線パターンが形成され、前記表面または前記裏面のうち何れか他方に、前記出力信号用コンタクト接続パッド、前記出力信号用ワイヤ接続パッド、前記出力信号用コンタクト接続パッドと前記出力信号用ワイヤ接続パッドとの間を電気的に接続する出力信号用配線パターンを形成される平衡伝送用コネクタであって、
    前記入力信号用コンタクト対は、前記ブロック体の表側、裏側の夫々に形成された一対のコンタクト部と前記中継配線基板の表面、裏面のうち何れか一方に形成された前記入力信号用コンタクト接続パッドに接続される一対のリード部とを有し、
    前記出力信号用コンタクト対は、前記ブロック体の表側、裏側の夫々に形成された一対のコンタクト部と前記中継配線基板の表面、裏面のうち何れか他方に形成された前記出力信号用コンタクト接続パッドに接続される一対のリード部とを有することを特徴とする平衡伝送用コネクタ。
  2. 前記入力信号用コンタクト対は、
    前記ブロック体の一側に配されるコンタクト部と前記ブロック体の一側に配されるリード部を有する第1のコンタクトと、
    前記ブロック体の他側に配されるコンタクト部と前記ブロック体の一側に配されるリード部を有する第2のコンタクトと、からなり、
    前記第1、第2のコンタクトは、夫々の全長が同一寸法に形成されることを特徴とする請求項1に記載の平衡伝送用コネクタ。
  3. 前記出力信号用コンタクト対は、
    前記ブロック体の他側に配されるコンタクト部と前記ブロック体の他側に配されるリード部を有する第3のコンタクトと、
    前記ブロック体の一側に配されるコンタクト部と前記ブロック体の他側に配されるリード部を有する第4のコンタクトと、からなり、
    前記第3、第4のコンタクトは、夫々の全長が同一寸法に形成されることを特徴とする請求項1に記載の平衡伝送用コネクタ。
  4. 前記第1乃至前記第4のコンタクトは、夫々の全長が同一寸法に形成されることを特徴とする請求項2、3に記載の平衡伝送用コネクタ。
  5. 前記出力信号用配線パターン及び前記入力信号用配線パターンは、前記中継配線基板の表面と裏面とで同一パターンに形成されることを特徴とする請求項1に記載の平衡伝送用コネクタ。
  6. 前記入力信号用コンタクト対及び前記出力信号用コンタクト対は、前記第1のコンタクトと前記第3のコンタクトとが対称に形成され、前記第2のコンタクトと前記第4のコンタクトとが対称に形成されることを特徴とする請求項2、3に記載の平衡伝送用コネクタ。
  7. 複数のペア電線を有する平衡伝送用ケーブルと、
    前記平衡伝送用ケーブルの前記複数のペア電線の一端に接続される第1の平衡伝送用コネクタと、
    前記平衡伝送用ケーブルの前記複数のペア電線の他端に接続される第2の平衡伝送用コネクタとを有する平衡伝送用ケーブルコネクタであって、
    前記第1、第2の平衡伝送用コネクタは、
    電気絶縁性のブロック体の表側、裏側の夫々に平衡伝送可能に対をなすコンタクト対が複数組み配され、且つ、この複数組みのコンタクト対が、信号を出力するための複数の出力信号用コンタクト対と信号を入力するための複数の入力信号用コンタクト対とに分けられて組み込まれるコンタクト組立体と、
    一側の表面、裏面の夫々に前記出力信号用コンタクト対、前記入力信号用コンタクト対が接続される入力信号用、出力信号用コンタクト接続パッドが形成され、他側の表面、裏面の夫々に平衡伝送用ケーブルの各ペア電線のワイヤが接続される入力信号用、出力信号用ワイヤ接続パッドが形成され、内部に前記表面、裏面と平行に積層されるグランド層を有する中継配線基板とを有し、
    前記中継配線基板は、表面または裏面のうち何れか一方に、前記入力信号用コンタクト接続パッド、前記入力信号用ワイヤ接続パッド、前記入力信号用コンタクト接続パッドと前記入力信号用ワイヤ接続パッドとの間を電気的に接続する入力信号用配線パターンが形成され、前記表面または前記裏面のうち何れか他方に、前記出力信号用コンタクト接続パッド、前記出力信号用ワイヤ接続パッド、前記出力信号用コンタクト接続パッドと前記出力信号用ワイヤ接続パッドとの間を電気的に接続する出力信号用配線パターンを形成される平衡伝送用コネクタであって、
    前記入力信号用コンタクト対は、前記ブロック体の表側、裏側の夫々に形成された一対のコンタクト部と前記中継配線基板の表面、裏面のうち何れか一方に形成された前記入力信号用コンタクト接続パッドに接続される一対のリード部とを有し、
    前記出力信号用コンタクト対は、前記ブロック体の表側、裏側の夫々に形成された一対のコンタクト部と前記中継配線基板の表面、裏面のうち何れか他方に形成された前記出力信号用コンタクト接続パッドに接続される一対のリード部とを有することを特徴とする平衡伝送用ケーブルコネクタ。
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