(57)【要約】【課題】電磁波による干渉作用を抑制すると共に、特性インピーダンスを均一に維持し、ケーブルとプラグコネクタとの接続部およびプラグコネクタとレセプタクルコネクタとの接続部での電気信号の反射を抑制できるプラグコネクタ、レセプタクルコネクタおよびハーネスの提供することにある。【解決手段】前記第１コネクタ構成部材２４と前記ケーブル構成部材の断面形状１４が実質同一であり、前記第１コネクタ構成部材２４の一対の第１コンタクト２１の中心軸線間距離Ｌ１は、前記ケーブル構成部材１４内で延在する前記一対の内部導体１１の中心軸線間距離Ｌ２と実質的に等しく、さらに前記第２コネクタ構成部材３５の一対の第２コンタクト３１の中心軸線間距離Ｌ３と等しいことを特徴とする。【選択図】図５
2008300128.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の内部導体、これら内部導体を電気絶縁状態で分離埋設する絶縁層、および該絶縁層の外周を包囲する内側ケーブルシールドを有するケーブル構成部材、該ケーブル構成部材を２本以上並べた状態で、これらケーブル構成部材の外周を纏めて包囲する外側ケーブルシールド、および該外側ケーブルシールドの外周を包囲する絶縁外皮を具えるケーブルの前記各ケーブル構成部材の先端側で露出させた前記一対の内部導体とそれぞれ電気接続される一対の第１コンタクトと、これら第１コンタクトを電気絶縁状態で分離埋設する第１内側絶縁ブロックと、該第１内側絶縁ブロックの外周を包囲する第１内側コネクタシールドとを有する第１コネクタ構成部材と、
該第１コネクタ構成部材を２本以上並べた状態で、これら第１コネクタ構成部材を電気絶縁状態で分離埋設する第１外側絶縁ブロックと、
該第１外側絶縁ブロックの外周を包囲し、前記ケーブル構成部材の先端側で露出させた前記外側ケーブルシールドと電気接続される第１外側コネクタシールドとを具え、
前記第１コネクタ構成部材の一対の第１コンタクト、第１内側絶縁ブロックおよび第１内側コネクタシールドの断面形状は、それぞれ前記ケーブル構成部材の一対の内部導体、絶縁層および内側ケーブルシールドの断面形状と実質的に同一であり、
前記一対の第１コンタクトの中心軸線間距離は、前記一対の内部導体の中心軸線間距離と実質的に等しいことを特徴とするプラグコネクタ。
【請求項２】
請求項１記載のプラグコネクタに着脱可能に連結され、
一端部が前記一対の第１コンタクトとそれぞれ電気接続され、他端部が基板の導電部と電気接続される一対の第２コンタクトと、これら第２コンタクトを電気絶縁状態で分離埋設する第２内側絶縁ブロックと、該第２内側絶縁ブロックの外周を包囲する第２内側コネクタシールドとを有する第２コネクタ構成部材と、
該第２コネクタ構成部材を２本以上並べた状態で、これら第２コネクタ構成部材を電気絶縁状態で分離埋設する第２外側絶縁ブロックと、
該第２外側絶縁ブロックの外周を包囲し前記基板に設けられたグランド部と電気接続され、前記基板に固定保持する第２外側コネクタシールドとを具え、
前記第２コネクタ構成部材の一対の第２コンタクト、第２内側絶縁ブロックおよび第２内側コネクタシールドの断面形状は、それぞれ前記第１コネクタ構成部材の一対の第１コンタクト、第１内側絶縁ブロックおよび第１内側コネクタシールドの断面形状と実質的に同一であり、
前記一対の第２コンタクトの中心軸線間距離は、前記一対の第１コンタクトの中心軸線間距離と実質的に等しいことを特徴とするレセプタクルコネクタ。
【請求項３】
一対の内部導体、これら内部導体を電気絶縁状態で分離埋設する絶縁層、および該絶縁層の外周を包囲する内側ケーブルシールドを有するケーブル構成部材、該ケーブル構成部材を２本以上並べた状態で、これらケーブル構成部材の外周を纏めて包囲する外側ケーブルシールド、および該外側シールドの外周を包囲する絶縁外皮を具えるケーブルと、
該ケーブルの前記各ケーブル構成部材の先端側で露出させた前記一対の内部導体とそれぞれ電気接続される一対の第１コンタクトと、これら第１コンタクトを電気絶縁状態で分離埋設する第１内側絶縁ブロックと、該第１内側絶縁ブロックの外周を包囲する第１内側コネクタシールドとを有する第１コネクタ構成部材と、該第１コネクタ構成部材を２本以上並べた状態で、これら第１コネクタ構成部材を電気絶縁状態で分離埋設する第１外側絶縁ブロックと、該第１外側絶縁ブロックの外周を包囲し、前記ケーブル構成部材の先端側で露出させた前記外側ケーブルシールドと電気接続される第１外側コネクタシールドとを具えるプラグコネクタとで構成されるとともに前記ケーブルと前記プラグコネクタとが電気的に接続され、
前記第１コネクタ構成部材の一対の第１コンタクト、第１内側絶縁ブロックおよび第１内側コネクタシールドの断面形状は、それぞれ前記ケーブル構成部材の一対の内部導体、絶縁層および内側ケーブルシールドの断面形状と実質的に同一であり、
前記一対の第１コンタクトの中心軸線間距離は、前記一対の内部導体の中心軸線間距離と実質的に等しいことを特徴とするデータ通信用ハーネス。
【請求項４】
前記ケーブルは、前記ケーブル構成部材とは分離されて前記外側ケーブルシールド内を貫通する少なくとも１本のドレインワイヤをさらに具え、該ドレインワイヤを前記プラグコネクタの第一内側コネクタシールドに電気接続されることを特徴とする請求項３記載のデータ通信用ハーネス。
【請求項５】
前記内部導体は、銅線、銀メッキ銅線または銅被覆鋼線であることを特徴とする請求項３または４記載のデータ通信用ハーネス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、高速データ通信用に用いられるコネクタおよびハーネス、特に、伝送距離の短い機器間のデータ通信に用いられるプラグコネクタ、レセプタクルコネクタおよびデータ通信用ハーネスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的なデータセンタやオフィスなどでのストレージ間や、サーバとストレージ間で行われている数mから10m程度の伝送距離のデータ通信はケーブルの先端にコネクタが結線されたハーネスを用いて行われ、ハーネスをプリント基板等へ接続するためには、さらに基板へ接続されたコネクタが用いられている。
【０００３】
従来の通信用ケーブルには、光ファイバーを用いた方式と銅線を用いた方式がある。光ファイバー方式では、電気信号を光信号に変換し、変調された光信号を光ファイバーに通してデータを送信するため、電気信号を流して通信するメタルケーブルと比べて信号の減衰が少なく、長距離でのデータ通信が可能である。また、電気信号と比べて光信号の漏れは遮断しやすいため、光ファイバーを大量に束ねても相互に干渉しないという特長もある。しかし、光ファイバー方式は、接続するコネクタおよび前記信号の変換を行う機器が高額であることから、10m以下程度の近距離のデータ通信においては、コストが高くなるという問題がある。
【０００４】
一方、銅線を用いた方式では、銅などの金属でできた内部導体を絶縁体で覆った構造になっており、内部導体に電気信号が流れることでデータ通信を行う方式である。この方式では、長距離伝送は信号の減衰が大きいため主に近距離での通信に用いられ、ファイバチャネルでは数Gbps、インフィニバンドでは10Gbps以上の伝送レートを有することができるが、高速伝送になるほど電磁波による干渉の問題が大きくなり、さらに、ケーブルと接続したコネクタでの信号の放出や外来ノイズの影響が問題となっている。
【０００５】
上記問題を解決するためのコネクタとしては、例えば特許文献１に開示されているように、複数の信号線と、ドレイン線とを有する差動ケーブルが接続されるための基板であって、前記複数の信号線がそれぞれ接続されるための複数の信号線接続導体と、前記ドレイン線が接続されるためのドレイン線接続導体とを有する基板と、前記ドレイン線接続導体に接続されるための導体からなり、前記複数の信号線と前記複数の信号線接続導体との接続部を部分的又は全体的に覆うカバーとを備え、前記ドレイン線を、前記カバーに接続することにより、前記ドレイン線接続導体に接続可能としたことを特徴とする電気コネクタがある。このコネクタによれば、隣接する信号線間の電磁波による干渉の抑制が可能となる。
【０００６】
しかしながら、特許文献１のコネクタでは、導体同士での電磁波による干渉の問題は改善されるものの、電気信号が伝送される導体部分が複雑な形状であるため特性インピーダンスを均一に維持することが困難であり、さらに、伝送される信号が、伝送媒体の状態が変化する部分、ここではケーブルとコネクタの接続部分で反射や電磁波の伝送速度の変化を起こし、電気信号にひずみが発生する。この結果、通信速度が劣化するという問題がある。
【特許文献１】特開２００６−３２２０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、電磁波による干渉作用を抑制すると共に、特性インピーダンスを均一に維持し、ケーブルとプラグコネクタとの接続部および／またはプラグコネクタとレセプタクルコネクタとの接続部での電気信号のひずみを有効に抑制できるプラグコネクタ、レセプタクルコネクタおよびデータ通信用ハーネスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の要旨構成は以下の通りである。
（１）一対の内部導体、これら内部導体を電気絶縁状態で分離埋設する絶縁層、および該絶縁層の外周を包囲する内側ケーブルシールドを有するケーブル構成部材、該ケーブル構成部材を２本以上並べた状態で、これらケーブル構成部材の外周を纏めて包囲する外側ケーブルシールド、および該外側ケーブルシールドの外周を包囲する絶縁外皮を具えるケーブルの前記各ケーブル構成部材の先端側で露出させた前記一対の内部導体とそれぞれ電気接続される一対の第１コンタクトと、これら第１コンタクトを電気絶縁状態で分離埋設する第１内側絶縁ブロックと、該第１内側絶縁ブロックの外周を包囲する第１内側コネクタシールドとを有する第１コネクタ構成部材と、該第１コネクタ構成部材を２本以上並べた状態で、これら第１コネクタ構成部材を電気絶縁状態で分離埋設する第１外側絶縁ブロックと、該第１外側絶縁ブロックの外周を包囲し、前記ケーブル構成部材の先端側で露出させた前記外側ケーブルシールドと電気接続される第１外側コネクタシールドとを具え、  前記第１コネクタ構成部材の一対の第１コンタクト、第１内側絶縁ブロックおよび第１内側コネクタシールドの断面形状は、それぞれ前記ケーブル構成部材の一対の内部導体、絶縁層および内側ケーブルシールドの断面形状と実質的に同一であり、前記一対の第１コンタクトの中心軸線間距離は、前記一対の内部導体の中心軸線間距離と実質的に等しいことを特徴とするプラグコネクタ。
【０００９】
（２）上記（１）記載のプラグコネクタに着脱可能に連結され、一端部が前記一対の第１コンタクトとそれぞれ電気接続され、他端部が基板の導電部と電気接続される一対の第２コンタクトと、これら第２コンタクトを電気絶縁状態で分離埋設する第２内側絶縁ブロックと、該第２内側絶縁ブロックの外周を包囲する第２内側コネクタシールドとを有する第２コネクタ構成部材と、該第２コネクタ構成部材を２本以上並べた状態で、これら第２コネクタ構成部材を電気絶縁状態で分離埋設する第２外側絶縁ブロックと、該第２外側絶縁ブロックの外周を包囲し前記基板に設けられたグランド部と電気接続され、前記基板に固定保持する第２外側コネクタシールドとを具え、前記第２コネクタ構成部材の一対の第２コンタクト、第２内側絶縁ブロックおよび第２内側コネクタシールドの断面形状は、それぞれ前記第１コネクタ構成部材の一対の第１コンタクト、第１内側絶縁ブロックおよび第１内側コネクタシールドの断面形状と実質的に同一であり、前記一対の第２コンタクトの中心軸線間距離は、前記一対の第１コンタクトの中心軸線間距離と実質的に等しいことを特徴とするレセプタクルコネクタ。
【００１０】
（３）一対の内部導体、これら内部導体を電気絶縁状態で分離埋設する絶縁層、および該絶縁層の外周を包囲する内側ケーブルシールドを有するケーブル構成部材、該ケーブル構成部材を２本以上並べた状態で、これらケーブル構成部材の外周を纏めて包囲する外側ケーブルシールド、および該外側シールドの外周を包囲する絶縁外皮を具えるケーブルと、該ケーブルの前記各ケーブル構成部材の先端側で露出させた前記一対の内部導体とそれぞれ電気接続される一対の第１コンタクトと、これら第１コンタクトを電気絶縁状態で分離埋設する第１内側絶縁ブロックと、該第１内側絶縁ブロックの外周を包囲する第１内側コネクタシールドとを有する第１コネクタ構成部材と、該第１コネクタ構成部材を２本以上並べた状態で、これら第１コネクタ構成部材を電気絶縁状態で分離埋設する第１外側絶縁ブロックと、該第１外側絶縁ブロックの外周を包囲し、前記ケーブル構成部材の先端側で露出させた前記外側ケーブルシールドと電気接続される第１外側コネクタシールドとを具えるプラグコネクタとで構成されるとともに前記ケーブルと前記プラグコネクタとが電気的に接続され、前記第１コネクタ構成部材の一対の第１コンタクト、第１内側絶縁ブロックおよび第１内側コネクタシールドの断面形状は、それぞれ前記ケーブル構成部材の一対の内部導体、絶縁層および内側ケーブルシールドの断面形状と実質的に同一であり、前記一対の第１コンタクトの中心軸線間距離は、前記一対の内部導体の中心軸線間距離と実質的に等しいことを特徴とするデータ通信用ハーネス。
【００１１】
（４）前記ケーブルは、前記ケーブル構成部材とは分離されて前記外側ケーブルシールド内を貫通する少なくとも１本のドレインワイヤをさらに具え、該ドレインワイヤを前記プラグコネクタの第一内側コネクタシールドに電気接続されることを特徴とする上記（３）記載のデータ通信用ハーネス。
【００１２】
（５）前記内部導体は、銅線、銀メッキ銅線または銅被覆鋼線であることを特徴とする上記（３）または（４）記載のデータ通信用ハーネス。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、電磁波による干渉作用を抑制すると共に、特性インピーダンスを均一に維持し、ケーブルとプラグコネクタとの接続部および／またはプラグコネクタとレセプタクルコネクタとの接続部での電気信号のひずみを有効に抑制できるプラグコネクタ、レセプタクルコネクタおよびデータ通信用ハーネスの提供が可能になった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、この発明に従う実施形態について、図面を参照しながら以下で説明する。
図１は、本発明によるプラグコネクタとケーブルを接続したハーネスおよびレセプタクルコネクタの一形態を、斜め上方から透視した図である。
【００１５】
本発明に従うデータ通信用ハーネス１は、ケーブル２とプラグコネクタ３を主として構成され、機器内のレセプタクルコネクタと接続させることで機器間の信号のやり取りを行っている。
【００１６】
図に基づいて、ケーブル構造について説明する。
図２(ａ)および(ｂ)は、本発明に従うハーネス１に用いる代表的な２種類のケーブル２Ａ、２Ｂを断面で模式的に示したものであって、図２(ａ)がＴＷＩＮＡＸ型ケーブルの場合、図２(ｂ)がＴＥＭ型ケーブルの場合である。本発明によるケーブル２Ａ、２Ｂは、いずれも、一対の内部導体１１、これら内部導体１１を電気絶縁状態で分離埋設する絶縁層１２、および該絶縁層１２の外周を包囲する内側ケーブルシールド１３を有するケーブル構成部材１４と、ケーブル構成部材１４を２本以上（図２(ａ)(ｂ)ではいずれも２本）並べた状態で、これらケーブル構成部材１４の外周を纏めて包囲する外側ケーブルシールド１５、および外側ケーブルシールド１５の外周を包囲する絶縁外皮１６を具える。
【００１７】
前記ケーブル構成部材１４を構成する内部導体１１は、電気信号を伝送することができる金属または合金であればよく、特に限定はしないが、例えば、高周波電気特性の点で、銅線、銀メッキ銅線または銅被覆鋼線であることが好ましい。また、絶縁層１２は、例えば、ポリエチレンまたはテフロン（登録商標）等の絶縁材料からなり、前記内側ケーブルシールド１３は、電磁波を遮断する効果がある材料であれば特に限定はなく、例えば、銅テープ、アルミテープ等の材料からなる。
【００１８】
前記外側ケーブルシールド１５は、前記内側シールド１３と同じく、例えば、銅テープ、アルミテープ等の材料からなり、前記絶縁外皮１６は、例えば、ポリエチレン、PVCまたは難燃ポリエチレン等の絶縁材料を用いることができる。また、前記外側シールド１５と前記絶縁外皮１６との間に金属や合金からなる網組シールド１７を設けることが、広帯域なシールド効果を高めることができる点で好ましい。
【００１９】
また、前記ケーブル２中のケーブル構成部材１４は、図２(ａ)に示すように、上下に重ねるように並べても、図２(ｂ)に示すように、横に並べるように設けても構わず、ケーブル構成部材１４の数は２本に限定されず、３本以上であっても構わない。さらに、前記ケーブル２は、図２(ｂ)に示すように、前記一対の内部導体１１とは電気絶縁状態で分離されて前記ケーブル２の絶縁層１２内を貫通し、内側電気シールドと電気的に接続する１本のドレインワイヤ１８をさらに具えることが差動伝送でのグランド電位を確実にする点で好ましい。
【００２０】
図に基づいて、プラグコネクタの構造について説明する。
図３は、本発明に従うプラグコネクタ３のケーブルと接続する側の端部位置が見える斜め上方から透視した図である。本発明によるプラグコネクタ３は、図３に示すように、前記各ケーブル構成部材１４の先端側で露出させた前記一対の内部導体１１とそれぞれ電気接続される一対の第１コンタクト２１と、これら第１コンタクト２１を電気絶縁状態で分離埋設する第１内側絶縁ブロック２２と、該第１内側絶縁ブロック２２の外周を包囲する第１内側コネクタシールド２３とを有する第１コネクタ構成部材２４と、該第１コネクタ構成部材２４を２本以上（図３では２本）並べた状態で、これら第１コネクタ構成部材２４を電気絶縁状態で分離埋設する第１外側絶縁ブロック２５と、該第１外側絶縁ブロック２５の外周を包囲し前記ケーブル構成部材１４の先端側で露出させた前記外側ケーブルシールド２６と電気接続される第１外側コネクタシールド２６とを具える。
【００２１】
図４(ａ)は本発明による第１コンタクト２１を斜め上方から見た図であり、図４(ｂ)は同図(ａ)中の平面Ｂの断面を矢印方向から見た図である。前記第１コンタクト２１は、前記内部導体１１と同じく、金属または合金であればよく、その形状は、図４(ａ)および(ｂ)に示すように、前記内部導体１１および後述するレセプタクルコネクタ中の第２コンタクトとの接続をしやすくするため、前記第１コンタクト２１の内部に、前記内部導体１１と電気接続する穴２１ａおよび前記第２コンタクトと接続するための穴２１ｂを有することが好ましい。なお、後者の場合には、反対に前記第２コンタクトの内部に穴を形成し、前記第１コンタクト２１の先端を前記第２コンタクトの穴に嵌合するように、電気接続可能な状態として凸部形状とすることもできる。
【００２２】
図４(ｃ)は本発明による第１内側絶縁ブロック２２を斜め上方から見た図であり、図４(ｄ)は同図(ａ)中の平面Ｄの断面を矢印方向から見た図である。前記第１内側絶縁ブロック２２は、テフロンまたはポリエチレン等の絶縁材料からなり、その形状は、図４(ｃ)および(ｄ)に示すように、前記第１コンタクト２１を挿入または圧入するための孔２２ａが設けられている。また、前記ケーブル２が絶縁層１２内にドレインワイヤ１８を備えていた場合、前記第１外側コネクタシールドと前記ドレインワイヤを電気接続する。
【００２３】
図４(ｅ)は本発明による第１内側コネクタシールド２３を斜め上方から見た図であり、同図(ｆ)は本発明による第１外側絶縁ブロック２５を斜め上方から見た図であり、同図(ｇ)は本発明による第１外側コネクタシールド２６を斜め上方から見た図である。前記第１内側コネクタシールド１３は、前記内側ケーブルシールド２３と同じく、金属または合金材料からなり、その形状は図４(ｅ)に示すように、前記第１内側絶縁ブロック２２を挿入可能となるよう中空であり、前記ケーブル構成部材２４を挿入した後、かしめて電気接続するための、第１かしめ部２３ａを有することが好ましい。前記第１外側絶縁ブロック２５は、LCPまたはナイロン等の絶縁材料からなり、その形状は図４(ｆ)に示すように、内部に前記第１コネクタ構成部材２４を挿入できる孔２５ａを有している。前記第１外側コネクタシールド２６は、前記外側ケーブルシールド１５と同じく、金属または合金材料からなり、その形状は図４(ｇ)に示すように、中空であり、前記外側ケーブルシールド１５をかしめて電気接続するための第２かしめ部２６ａを有することが好ましい。
【００２４】
そして、本発明によるプラグコネクタ３は、前記第１コネクタ構成部材２４の一対の第１コンタクト２１、第１内側絶縁ブロック２２および第１内側コネクタシールド２３の断面形状が、それぞれ前記ケーブル構成部材１１の一対の内部導体１１、絶縁層１２および内側ケーブルシールド１３の断面形状と実質的に同一であり、前記第１コネクタ構成部材２４の前記一対の第１コンタクト２１の中心軸線間距離Ｌ１が、前記ケーブル構成部材１４内で延在する前記一対の内部導体１１の中心軸線間距離Ｌ２と実質的に等しいことを特徴とする。
【００２５】
図５は、本発明のプラグコネクタにケーブルを接続したときの状態を説明するための図である。図５に示すように、前記第１コネクタ構成部材２４の一対の第１コンタクト２１、第１内側絶縁ブロック２２および第１内側コネクタシールド２３の断面形状を、それぞれ前記ケーブル構成部材１１の一対の内部導体１１、絶縁層１２および内側ケーブルシールド１３の断面形状と実質的に同一とし、前記一対の第１コンタクト２１の中心軸線間距離Ｌ１と前記一対の内部導体１１の中心軸線間距離Ｌ２を実質的に等しくすることで、伝送線路である導体部分と絶縁体部分の断面形状が同一となるため、特性インピーダンスを均一に維持することができる。さらに、電磁波の進行に影響を与える電界および磁界の強度分布の乱れを減少させることができるため、高速な電気信号をひずみなく伝送することが可能となる。
【００２６】
また、本発明に従うデータ通信用ハーネス１は、前記プラグコネクタ３に着脱可能に連結されるとともに、機器内のあるレセプタクルコネクタ４と接続される。
【００２７】
図に基づいて、レセプタクルコネクタの構造について説明する。
図６は、本発明によるレセプタクルコネクタ４の一形態を斜め上方から透視した図である。本発明によるレセプタクルコネクタ４は、前記プラグコネクタ３に着脱可能に連結され、一端部４ａが前記一対の第１コンタクト２１とそれぞれ電気接続され、他端部４ｂが基板５の導電部（図示せず）と電気接続される一対の第２コンタクト３１と、これら第２コンタクト３１を電気絶縁状態で分離埋設する第２内側絶縁ブロック３２と、該第２内側絶縁ブロック３２の外周を包囲する第２内側コネクタシールド３３とを有する第２コネクタ構成部材３４と、該第２コネクタ構成部材３４を２本以上（図６では２本）並べた状態で、これら第２コネクタ構成部材３４を電気絶縁状態で分離埋設する第２外側絶縁ブロック３５と、該第２外側絶縁ブロック３５の外周を包囲し前記基板５に設けられたグランド部（図示せず）と電気接続され、前記基板５に固定保持する第２外側コネクタシールド３６とを具える。
【００２８】
図７(ａ)は本発明による第２コンタクト３１を斜め上方から見た図である。前記第２コンタクト３１は、前記第１コンタクト２１と同じく、金属または合金であればよく、その形状は、図７(ａ)に示すように、前記第１コンタクト２１の穴２１ｂに挿入できる形状であればよい。図７(ａ)では、第１コンタクト２１への挿入を容易にするため、先端が先細形状の場合を示している。
【００２９】
図７(ｂ)は本発明による第２内側絶縁ブロック３２を斜め上方から見た図であり、図７(ｃ)は同図(ｂ)中の平面Ｃの断面を矢印方向から見た図である。前記第２内側絶縁ブロック３２は、前記第１内側絶縁ブロック２２と同じく、テフロンまたはポリエチレン等の絶縁材料からなり、その形状は、図７(ｂ)および(ｃ)に示すように、前記第２コンタクト３１を挿入または圧入するための孔３２ａが設けられている。
【００３０】
図７(ｄ)は本発明による第２内側コネクタシールド３３を斜め上方から見た図であり、同図(ｅ)は本発明による第２外側絶縁ブロック３５を斜め上方から見た図であり、同図(ｆ)は本発明による第２外側コネクタシールド３６を斜め上方から見た図である。前記第２内側コネクタシールド３３は、前記第１内側コネクタシールド２３と同じく、金属または合金材料からなり、その形状は図７(ｄ)に示すように、前記第２内側絶縁ブロック３２が入るように中空をなしている。前記第２外側絶縁ブロック３５は、前記第１外側絶縁ブロック２５と同じく、絶縁材料からなり、その形状は図７(ｅ)に示すように、内部に前記第２コネクタ構成部材３４を挿入できる孔３５ａを有している。前記第２外側コネクタシールド３６は、前記第１外側コネクタシールド２６と同じく、金属または合金材料からなり、その形状は図７(ｆ)に示すように、中空であり、基板５に設けられたグランド部と電気接続され、前記基板５を固定保持するための基板保持部３６ａを有することが好ましい。
【００３１】
そして、本発明によるレセプタクルコネクタ４は、前記第２コネクタ構成部材３４の一対の第２コンタクト３１、第２内側絶縁ブロック３２および第２内側コネクタシールド３３の断面形状が、それぞれ前記第１コネクタ構成部材２４の一対の第１コンタクト２１、第１内側絶縁ブロック２２および第１内側コネクタシールド２３の断面形状と実質的に同一であり、前記第２コネクタ構成部材３４の前記一対の第２コンタクト３１の中心軸線間距離Ｌ３が、前記第１コネクタ構成部材２４の前記一対の第１コンタクト２１の中心軸線間距離Ｌ１と実質的に等しいことを特徴とする。
【００３２】
図８(ａ)は、本発明によるプラグコネクタをレセプタクルコネクタに接続したときの状態を説明するための図である。図８(ａ)に示すように、前記第２コネクタ構成部材３４の一対の第２コンタクト３１、第２内側絶縁ブロック３２および第２内側コネクタシールド３３の断面形状を、それぞれ前記第１コネクタ構成部材２４の一対の第１コンタクト２１、第１内側絶縁ブロック２２および第１内側コネクタシールド２３の断面形状と実質的に同一にし、前記一対の第２コンタクト３１の中心軸線間距離Ｌ３と前記一対の第１コンタクト２１の中心軸線間距離Ｌ１を実質的に等しくすることで、伝送線路である導体部分と絶縁体部分の断面形状が同一となるため、特性インピーダンスを均一に維持することができる。さらに、電磁波の進行に影響を与える電界および磁界の強度分布の乱れを減少させることができるため、高速な電気信号をひずみなく伝送することが可能となる。
【００３３】
また、前記第１コンタクト２１と前記第２コンタクト３１との接続力を高める必要がある場合には、図８(ｂ)に示すように、前記第１コンタクト２１の先端を、複数に分割したバネ材で構成することが好ましい。
【００３４】
図９(ａ)は本発明によるレセプタクルコネクタ４を基板５と接続したときの状態を基板５の上面から見た図であり、図９(ｂ)は本発明によるレセプタクルコネクタ４を基板５と接続したときの状態を基板５の側面から見た図である。図９(ａ)および(ｂ)に示すように、前記レセプタクルコネクタ４と基板５は、前記第２コンタクト３１の端部が基板５の導電部４１と電気接続され、また、前記第２外側コネクタシールド３６の基板保持部３６ａが前記基板５に設けられたグランド部４２と電気接続され、前記基板４を上下で挟むことによって固定保持していることがわかる。
【００３５】
データ通信用ハーネスの構造について説明する。
本発明によるデータ通信用ハーネス１は、一対の内部導体１１、これら内部導体１１を電気絶縁状態で分離埋設する絶縁層１２、および該絶縁層１２の外周を包囲する内側ケーブルシールド１３を有するケーブル構成部材１４、該ケーブル構成部材１４を２本以上並べた状態で、これらケーブル構成部材１４の外周を纏めて包囲する外側ケーブルシールド１５、および該外側ケーブルシールド１５の外周を包囲する絶縁外皮１６を具える前記ケーブル２と、該ケーブル２の前記各ケーブル構成部材１４の先端側で露出させた前記一対の内部導体１１とそれぞれ電気接続される一対の第１コンタクト２１と、これら第１コンタクト２１を電気絶縁状態で分離埋設する第１内側絶縁ブロック２２と、該第１内側絶縁ブロック２２の外周を包囲する第１内側コネクタシールド２３とを有する第１コネクタ構成部材２４と、該第１コネクタ構成部材２４を２本以上並べた状態で、これら第１コネクタ構成部材２４を電気絶縁状態で分離埋設する第１外側絶縁ブロック２５と、該第１外側絶縁ブロック２５の外周を包囲し前記ケーブル構成部材１４の先端側で露出させた前記外側ケーブルシールド１５と電気接続される第１外側コネクタシールド２６とを具える前記プラグコネクタ３とで構成される（図１）とともに前記ケーブル２と前記プラグコネクタ３とが電気的に接続され、前記コネクタ構成部材２４の前記一対の第１コンタクト２１の中心軸線間距離Ｌ１を、前記ケーブル構成部材１４内で延在する前記一対の内部導体１１の中心軸線間距離Ｌ２と実質的に等しくしたものである。
【００３６】
上述したところは、この発明の実施形態の一例を示したにすぎず、請求の範囲において種々の変更を加えることができる。
【実施例】
【００３７】
本発明の実施例について説明する。
（実施例１）
実施例１は、まず、銅からなる一対の内部導体１１、これら内部導体１１を電気絶縁状態で分離埋設するポリエチレンからなる絶縁層１２、および該絶縁層１２の外周を包囲するアルミテープからなる内側ケーブルシールド１３を有するケーブル構成部材１４、該ケーブル構成部材１４を２本上下に並べた状態で、これらケーブル構成部材１４の外周を纏めて包囲するアルミテープと銅編組からなる外側ケーブルシールド１５、および該外側シールドの外周を包囲する塩化ビニール（PVC）からなる絶縁外皮１６を具えるケーブル２を作製した。
次に、該ケーブル２の前記各ケーブル構成部材１５の先端側で露出させた前記一対の内部導体１１とそれぞれ電気接続される一対の銅からなる第１コンタクト２１と、これら第１コンタクト２１を電気絶縁状態で分離埋設するテフロンからなる第１内側絶縁ブロック２２と、該第１内側絶縁ブロック２２の外周を包囲するりん青銅からなる第１内側コネクタシールド２３とを有する第１コネクタ構成部材２４と、該第１コネクタ構成部材２４を２本以上並べた状態で、これら第１コネクタ構成部材２４を電気絶縁状態で分離埋設する液晶ポリマー（ＬＣＰ）からなる第１外側絶縁ブロック２５と、該第１外側絶縁ブロック２５の外周を包囲し、前記ケーブル構成部材２４の先端側で露出させた前記外側ケーブルシールド２５と電気接続されるりん青銅からなる第１外側コネクタシールド２６とを具えるプラグコネクタ３を作製した。
そして、前記ケーブル２の両端にそれぞれプラグコネクタ３を接続し、接続部をPVCからなる保護部で覆うことによりデータ通信用ハーネス１を作製した。
また、実施例１は、前記プラグコネクタ３に着脱可能に連結され、一端部が前記一対の第１コンタクト２１とそれぞれ電気接続される一対の銅からなる第２コンタクト３１と、これら第２コンタクトを電気絶縁状態で分離埋設するテフロンからなる第２内側絶縁ブロック３２と、該第２内側絶縁ブロック３２の外周を包囲するりん青銅からなる第２内側コネクタシールド３３とを有する第２コネクタ構成部材３４と、該第２コネクタ構成部材３４を２本以上並べた状態で、これら第２コネクタ構成部材３４を電気絶縁状態で分離埋設するＬＣＰからなる第２外側絶縁ブロック３５と、該第２外側絶縁ブロック３５の外周を包囲し前記基板５に設けられたグランド部４２と電気接続され、基板５に固定保持するりん青銅からなる第２外側コネクタシールド３６を具えるレセプタクルコネクタ４を作製し、特性評価用FR4製基板５に装着した。
なお、前記第１コネクタ構成部材２４の一対の第１コンタクト２１、第１内側絶縁ブロック２２および第１内側コネクタシールド２３の断面形状は、それぞれ前記ケーブル構成部材１１の一対の内部導体１１、絶縁層１２および内側ケーブルシールド１３の断面形状、ならびに、それぞれ前記第２コネクタ構成部材３４の一対の第２コンタクト３１、第２内側絶縁ブロック３２および第２内側コネクタシールド３３の断面形状と実質的に同一であり、前記第１コネクタ構成部材２４の前記一対の第１コンタクト２１の中心軸線間距離Ｌ１、前記一対の内部導体１１の中心軸線間距離Ｌ２および前記第２コネクタ構成部材３４の前記一対の第２コンタクト３１の中心軸線間距離Ｌ３は、いずれも1.56mmとなるように作製した。
その後、前記データ通信用ハーネス１を前記レセプタクルコネクタ４に接続し、実施例１のサンプルとなるデータ伝送構造を作製した。
【比較例】
【００３８】
（比較例１）
比較例１は、図１３に示すように、コネクタ基板１０２上の配線パターン１０３の端部１０３ａにケーブル（図示せず）の内部導体（図示せず）を半田付けする。コネクタ基板１０２の裏側はグランドとなっており、コネクタケーブルシールド（図示せず）と接触しているドレインワイヤ（図示せず）を半田付けしハーネス（図示せず）とした。レセプタクルコネクタ１０４はＬＣＰ製の第２内側絶縁ブロック１０５内にコネクタ基板１０２の配線パターン１０３のピッチと同一のピッチでコンタクト１０６が並列に配置され、コネクタ基板２が挿入されることで電気接続される、比較例１のサンプルとなるデータ伝送構造１００を作製した。
【００３９】
以上のようにして得られたハーネス（ケーブル＋プラグコネクタ）とレセプタクルコネクタの組み合わせであるデータ伝送構造体について評価を行った。評価方法を以下に示す。
【００４０】
（評価方法）
（１）特性インピーダンス
上記の方法により作成した実施例１および比較例１のサンプルについて、ＴＤＲ（Time Domain Reflectometry）測定により、それぞれの特性インピーダンスの変化を測定した。ＴＤＲ測定は、図１４(ａ)に示すように、レセプタクルコネクタが設置されたテストフィクスチャー基板にハーネスの片端をセットし、前記フィクスチャー基板と測定器の測定用コネクタ間を同軸コードで接続した後、測定器から立ち上がり時間50psのパルス波を出力することにより、レセプタクルコネクタからハーネスの逆端のレセプタクルコネクタまでの特性インピーダンスを測定した。得られた結果を図１０に示す。
【００４１】
（２）電気信号減衰量
上記の方法により作成した実施例１および比較例１のサンプルについて、それぞれの電気信号の減衰量（S21）(dB／m)を測定した。S21の測定は、図１４(ａ)に示すように、レセプタクルコネクタが設置されたテストフィクスチャー基板にハーネスの片端をセットし、前記フィクスチャー基板をネットワークアナライザの測定ポートに同軸コードで接続した後、前記測定器を0dBmの出力で、0〜5GHzの周波数範囲に設定することにより、レセプタクルコネクタからハーネスの逆端のレセプタクルコネクタまでのS21を測定した。得られた結果を図１１に示す。
【００４２】
（３）電気信号反射強度
上記の方法により作成した実施例１および比較例１のサンプルについて、（２）電気信号減衰量の測定に用いたものと同様の装置（図１４(ｂ)）を用いて、同様の条件により、それぞれの電気信号の反射量（S11）(dB)を測定した。結果を図１２に示す。
【００４３】
評価結果は以下のとおりである。
上記（１）の特性インピーダンス測定の結果、図１０に示すように、実施例１のサンプルは、比較例１のサンプルに比べて、ケーブルとコネクタの接続部での特性インピーダンスの変化が小さく、安定していることがわかる。
上記（２）の電気信号減衰量測定の結果、図１１に示すように、実施例１のサンプルは、比較例１のサンプルに比べて、電気信号の減衰量が小さいこと、特に、高周波数での減衰量が顕著に抑制されていることがわかる。
上記（３）の反射強度測定の結果、図１２に示すように、実施例１のサンプルは、比較例１のサンプルに比べて、反射量が小さくなっており、その変化が少ないことがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
この発明によれば、電磁波による干渉作用を抑制すると共に、特性インピーダンスを均一に維持し、ケーブルとプラグコネクタとの接続部および／またはプラグコネクタとレセプタクルコネクタとの接続部での電気信号の反射を有効に抑制できるプラグコネクタ、レセプタクルコネクタおよびハーネスの提供が可能になった。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に従うプラグコネクタとケーブルとで構成したハーネスおよびレセプタクルコネクタの、外観と内部構造を示した斜視図である。
【図２】本発明に従うケーブルを示した断面図であり、(ａ)はＴＷＩＮＡＸ型のケーブル、(ｂ)はＴＥＭ型のケーブルである。
【図３】本発明に従うプラグコネクタの外観と内部構造を示した斜視図である。
【図４】本発明に従うプラグコネクタを構成する各部材を示した図であり、(ａ)は第１コンタクトの斜視図、(ｂ)は(ａ)のコンタクトを平面Ｂで切断し、上方（矢印方向）から見た断面図、(ｃ)は第１内側絶縁ブロックの斜視図、(ｄ)は (ｃ)の第１内側絶縁ブロック２１を平面Ｄで切断し、上方（矢印方向）から見た断面図、(ｅ)は第１内側コネクタシールドの斜視図、(ｆ)は第１外側絶縁ブロックの斜視図、そして(ｇ)は第１外側コネクタシールドの斜視図である。
【図５】本発明に従うプラグコネクタをケーブルと接続したときの状態を示した断面図である。
【図６】本発明に従うレセプタクルコネクタの外観と内部構造を示した斜視図である。
【図７】本発明に従うプラグコネクタの構成部材を示した図であり、(ａ)は第２コンタクトの斜視図、(ｂ)は第２内側絶縁ブロックの斜視図、(ｃ)は (ｂ)第２内側絶縁ブロックを平面Ｃで切断し、上方（矢印方向）から見た断面図、(ｄ)は第２内側コネクタシールドの斜視図、(ｅ)は第２外側絶縁ブロックの斜視図、(ｆ)は第２外側コネクタシールドの斜視図であって、基板の一部と共に示す。
【図８】(ａ)は本発明に従うプラグコネクタをレセプタクルコネクタに接続したときの状態を説明した図であり、(ｂ)は好適な形状をもつ第２コンタクトを第１コンタクトと共に示した拡大断面図である。
【図９】本発明に従うレセプタクルコネクタと基板との接続状態を示した図であり、(ａ)は基板の上面から見た平面図であり、(ｂ)は基板の側面から見た平面図である。
【図１０】実施例１および比較例１について、特性インピーダンスの測定結果を示したグラフである。
【図１１】実施例１および比較例１について、電気信号減衰量の測定結果を示したグラフである。
【図１２】実施例１および比較例１について、電気信号反射強度の測定結果を示したグラフである。
【図１３】比較例１のデータ伝送構造体を模式的に示した斜視図である。
【図１４】実施例１および比較例１のサンプルの特性インピーダンス、電気信号減衰量および電気信号反射強度の測定方法を説明するための模式図であって、(ａ)は特性インピーダンスの測定、(ｂ)は電気信号減衰量および電気信号反射強度の測定方法を示した図である。
【符号の説明】
【００４６】
１      ハーネス
２      ケーブル
３      プラグコネクタ
４      レセプタクルコネクタ
５      基板
１１    内部導体
１２    絶縁層
１３    内側ケーブルシールド
１４    ケーブル構成部材
１５    外側ケーブルシールド
１６    絶縁外皮
１７    網組シールド
１８    ドレインワイヤ
２１    第１コンタクト
２２    第１内側絶縁ブロック
２３    第１内側コネクタシールド
２４    第１コネクタ構成部材
２５    第１外側絶縁ブロック
２６    第１外側コネクタシールド
３１    第２コンタクト
３２    第２内側絶縁ブロック
３３    第２内側コネクタシールド
３４    第２コネクタ構成部材
３５    第２外側絶縁ブロック
３６    第２外側コネクタシールド
１００  データ伝送構造
１０２  コネクタ基板
１０３  配線パターン
１０４  レセプタクルコネクタ
１０５  第２内側絶縁ブロック
１０６  コンタクト
【図１】
2008300128.tif 000003
【図２】
2008300128.tif 000004
【図３】
2008300128.tif 000005
【図４】
2008300128.tif 000006
【図５】
2008300128.tif 000007
【図６】
2008300128.tif 000008
【図７】
2008300128.tif 000009
【図８】
2008300128.tif 000010
【図９】
2008300128.tif 000011
【図１０】
2008300128.tif 000012
【図１１】
2008300128.tif 000013
【図１２】
2008300128.tif 000014
【図１３】
2008300128.tif 000015
【図１４】
2008300128.tif 000016