JP2008108475A - 多心同軸ケーブルおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 中心導体の接続安定化を図ると共に、狭隘な接続箇所での使用も好適な多心同軸ケーブルおよびその製造方法を得る。
【解決手段】 同軸ケーブル１１の外部導体１４に固着するグランドバー１６を取り付けて同軸ケーブル１１の位置決めをするので、極細径の同軸ケーブル１１であっても所定のピッチで高精度に位置決めすることができる。また、被覆材２０、２１によって中心導体１２を所定のピッチに位置規制するので、使用時や運搬時等においても中心導体を所定のピッチに保持することができる。このとき、中心導体１２を圧延して扁平部分１２ｂを設けることで、被覆材２０によって中心導体１２の位置決めを行う際に面接触となり、前記被覆材２０を前記中心導体１２に確実に接着することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は多心同軸ケーブルおよびその製造方法に係り、例えばコネクタを介さずに基板に設けられた配線等に直接複数本の同軸ケーブルを接続することができる多心同軸ケーブルおよびその製造方法に関するものである。

従来より、複数本の同軸ケーブルを基板の配線と接続するための電気コネクタが知られている（例えば特許文献１参照）。
図７に示すように、この電気コネクタ１００は、リセプタクル（図示省略）に嵌着して同軸ケーブル１０１を電気的に接続するものであり、プラスチック等の合成樹脂で形成された絶縁体のハウジング１０２と、このハウジング１０２の幅方向に沿って所定のピッチで配設された複数本の導電端子１０３と、このハウジング１０２の上面を覆うシールド板１０４とを有している。また、各導電端子１０３は、ハウジング１０２の幅方向に沿って所定のピッチで互いに隣接するように形成された収容凹部１０５内にそれぞれ位置決め配置されている。この導電端子１０３に接続される同軸ケーブル１０１は、導電端子１０３に半田等で接続される中心導体１０７と、この中心導体１０７を囲繞する絶縁体１０８と、絶縁体１０８を囲繞する外部導体１０９と、外部導体１０９を囲繞する外被１１０とから構成されている。各同軸ケーブル１０１は、各中心導体１０７が対応する各導電端子１０３にそれぞれ接続され、各外部導体１０９はカシメ部材１１１によって一括接続されている。
特開２００５−３０２６０４号公報

ところで、携帯電話機等に使用される多心同軸ケーブルは、ケーブル同士、あるいはケーブルと基板等が電気コネクタを介して接続されている。前述した特許文献１に記載の電気コネクタ１００では、同軸ケーブル１０１のそれぞれに外部導体１０９を半田付けすることなく１枚の共通した連結用金属板であるカシメ部材１１１でかしめ接続している。これにより、外部導体１０９への半田の含浸によって、同軸ケーブル１０１の屈曲性が損なわれることがなくなり、ケーブルの狭い接続箇所での作業性が向上するとされている。
しかしながら、機器の小型化に伴って接続箇所は益々狭隘化し、ケーブルも例えばＡＷＧ(American Wire Gauge)４０〜４６である細径のものが使用される。このような状況下で、前述した特許文献１に記載されているような電気コネクタを介した接続が困難になりつつある。そこで、接続箇所を極小とするためにコネクタを使用せず、各ケーブルの中心導体を直接機器の回路に接続するなどのコネクタレス接続の実現が待たれている。

本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、中心導体の接続安定化を図ると共に、狭隘な接続箇所での使用も好適な多心同軸ケーブルおよびその製造方法を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係る多心同軸ケーブルの第一の特徴点は、外被が取り除かれて、外部導体、絶縁体及び中心導体が段状に順次露出された同軸ケーブルが複数本並列されており、前記同軸ケーブルを個別に係止する係止爪部を有するグランドバーが各前記外部導体に固着されて前記同軸ケーブルの間隔が固定され、露出された前記中心導体が並列面に沿って扁平とされており、各前記中心導体の扁平な両面がそれぞれ絶縁被覆材で覆われており、少なくとも一方の扁平面側の絶縁被覆材は窓を有しており、前記窓から各前記中心導体が一部露出されるものである。

このように構成された多心同軸ケーブルにおいては、グランドバーの係止爪部に同軸ケーブルを個別に係止してグランドバーを同軸ケーブルの外部導体に固着させることにより、同軸ケーブルの間隔を所定ピッチに固定することができる。また、絶縁被覆材によって中心導体を所定のピッチに位置規制するので、使用時や運搬時等においても中心導体を所定のピッチに保持することができる。このとき、中心導体を圧延して扁平面としたので、中心導体の位置決めを絶縁被覆材によって行う際に絶縁被覆材と中心導体とが面接触となり、中心導体の一方の表面に絶縁被覆材を確実に接着することができる。さらに、絶縁被覆材の窓から部分的に露出した中心導体も扁平面とされているので、ここに相手側端子を接触させると面接触となり、接続安定化を図ることができる。また、従来のように中心導体に接続端子を接続することなく、中心導体を直接基板等に接続することができるので、コネクタを省略して接続部分の構成を簡潔化するとともに小型化して、コネクタレス接続を実現する。これにより、狭い接続箇所においても確実に接続することができる。

また、本発明に係る多心同軸ケーブルの第二の特徴点は、上記本発明の第一の特徴点において、前記中心導体の先端が前記絶縁被覆材から突き出さないように切り揃えられていることである。

このように構成された多心同軸ケーブルにおいては、絶縁被覆材から突き出た中心導体が障害とならず窓から露出された中心導体で回路との導通を取り、絶縁被覆材部分をあたかもコネクタのように使用できる。

また、本発明に係る多心同軸ケーブルの第三の特徴点は、上記本発明の第一または第二の特徴において、一方の扁平面側の絶縁被覆材のみが窓を有しており、他方の面側の絶縁被覆材と各前記中心導体との間には補強材が介挿されていることである。

このように構成された多心同軸ケーブルにおいては、中心導体と中心導体の一方の表面を覆う絶縁被覆材との間に補強材を介挿したので、絶縁被覆材部分の剛性が大きくなる。これにより、絶縁被覆材部分を基板等のレセプタクルにそのまま押し込んで回路との導通を取ることが容易となる。

また、本発明に係る多心同軸ケーブルの製造方法の第四の特徴点は、複数本の同軸ケーブルの外被を取り除いて、外部導体、絶縁体及び中心導体を段状に所定長さで順次露出させ、少なくとも前記外部導体をグランドバーの係止爪部に係止して所定ピッチで位置決めし、各前記中心導体を並列面に沿って扁平となるように圧延し、前記中心導体の一方の扁平面を絶縁被覆材で覆い、他方の扁平面を、各前記中心導体の一部が露出する窓を有する絶縁被覆材で覆うものである。

このように構成された多心同軸ケーブルの製造方法において、本発明の同軸ケーブルを製造することができる。

また、本発明に係る多心同軸ケーブルの製造方法の第五の特徴点は、上記本発明の第四の特徴点において、前記中心導体の両扁平面を絶縁被覆材で覆った後、前記中心導体の先端が前記絶縁被覆材から突き出さないよう前記中心導体の先端を切り揃えることである。

このように構成された多心同軸ケーブルの製造方法においては、中心導体の先端を絶縁被覆材から突き出さないように切り揃えて、絶縁被覆材部分をあたかもコネクタのように使用できる。

また、本発明に係る多心同軸ケーブルの製造方法の第六の特徴点は、上記本発明の第四または第五の特徴点において、前記中心導体の一方の扁平面を窓のない絶縁被覆材で覆い、他方の扁平面を窓を有する絶縁被覆材で覆い、前記窓のない絶縁被覆材で前記中心導体を覆うときに両者の間に補強材を介挿するものである。

このように構成された多心同軸ケーブルの製造方法においては、窓を介して中心導体と回路との導通を取ることができ、かつ、絶縁被覆材部分の剛性が確保されるので、レセプタクルに絶縁被覆材を挿抜することが容易となる。

本発明によれば、同軸ケーブルの外部導体に、同軸ケーブルを個別に係止できる係止爪部を有したグランドバーを固着させて、複数本の同軸ケーブルの間隔を所定ピッチに固定しているので、従来の中心導体に接続端子を接続させた電気コネクタの接続部分の構成を簡素化できる。また、絶縁被覆材によって中心導体を所定のピッチに位置規制するので、使用時や運搬時等においても中心導体を所定のピッチに保持することができる。このとき、中心導体を圧延して扁平としたので、被覆材によって中心導体の位置決めを行う際に面接触となり、中心導体を確実に接着することができる。さらに、被覆材によって部分的に露出した状態で覆われている中心導体の他方の表面も扁平とされているので、ここに相手側端子を接続する場合、面接触となり、接続安定化を図ることができる。また、従来のように中心導体に接続端子を接続することなく、直接基板等に接続することができるので、接続部分の構成を簡潔化するとともに小型化して、狭い接続箇所においても確実に接続することができるという効果が得られる。

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の多心同軸ケーブルに係る第１実施形態を示す斜視図、図２（Ａ）は多心同軸ケーブルの平面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）中Ｂ−Ｂ位置の断面図、図３（Ａ）〜（Ｃ）は本発明に係る多心同軸ケーブルの製造方法を示す工程図で、平面図および断面図である。

図１および図２に示すように、本発明の第１実施形態である多心同軸ケーブル１０では、並列に配置した複数本の同軸ケーブル１１の端末部分において、中心導体１２、絶縁体１３および外部導体１４を段状に順次被覆１５から露出させている。そして、この端末部分に係合し、同軸ケーブル１１を所定ピッチに位置決めするとともに各外部導体１４に固着するグランドバー１６が設けられている。
少なくとも露出した中心導体１２は圧延されて扁平とされている。扁平面は同軸ケーブルの並列面に沿うように、つまり、両者がほぼ平行となるようにされている。扁平にされた中心導体１２の一方の扁平面にはこの中心導体１２を所定ピッチに位置規制する絶縁被覆材としての第１被覆材２０が設けられ、中心導体１２の他方の面には少なくとも中心導体１２を部分的に露出させる絶縁被覆材としての第２被覆材２１が設けられている。

同軸ケーブル１１としては、例えば極細径（ＡＷＧ(American Wire Gauge)４０−４６）のものが用いられる。図２に示すように、同軸ケーブル１１は中心に中心導体１２を有している。中心導体１２は、柔軟で曲げに強いことから一般に銅線からなる撚線が好まれるが、ここでは変形しにくい単線を用いている。中心導体１２は圧延されて扁平化されている。このとき、絶縁体１３の先端部（中心導体１２側端部）も少し扁平化するのが望ましい。グランドバー１６には、図６に示すように、並設する各同軸ケーブル１１を所定ピッチで固定する係止手段となる係止爪部２３が多数形成されている。具体的には、グランドバー１６は、金属導体からなる帯状部材の両縁端部が略直角に折り曲げられ、平面部１８と縦壁部１９とから断面コ字状に形成されている。縦壁部１９には所定ピッチで配列された係止爪部２３が多数形成されている。隣接する係止爪部２３の間の溝に同軸ケーブル１１を配置する。係止爪部２３の幅が同軸ケーブル１１の配列ピッチとなる。溝の幅は同軸ケーブル１１の外径と等しくしておく。同軸ケーブル１１は所定の幅を有する係止爪部２３に挟まれて所定のピッチで配列される。また、グランドバー１６に対向して押さえ部材１７が設けられている。押さえ部材１７はグランドバー１６と協働して同軸ケーブル１１を押さえ部材挟みつけて、確実に外部導体１４を把持する。押さえ部材１７は、グランドバー１６と同一構造とする、つまり、二つのグランドバーで外部導体１４を挟み込むことができる。

中心導体１２を下側から固定する第１被覆材２０および上側から固定する第２被覆材２１として、ポリイミド等の熱硬化性樹脂の表面にエポキシ系樹脂を接着材として塗布したものを用いることができる。従って、第１被覆材２０は中心導体１２を下側から接着するが、中心導体１２は扁平にされているので、確実に接着して中心導体１２を所定のピッチで保持することができる。さらに、中心導体１２を上下から挟んで第２被覆材２１を重ねると、第１被覆材２０と第２被覆材２１の表面に塗布されているエポキシ系樹脂同士が接合するので、中心導体１２を確実に保持することになる。なお、第２被覆材２１の中央部には窓２１ａが切欠かれて設けられているので、図２（Ａ）に示すように、窓２１ａには全ての中心導体１２の一部が露出している。

また、中心導体１２と中心導体１２の一方の扁平面（図２（Ａ）においては下側）に配置する第１被覆材２０（窓のない絶縁被覆材）との間に補強材２２を介挿させるのが望ましい。補強材２２は、中心導体１２の扁平部分１２ｂを下から補強するものであり、耐熱性の樹脂（耐熱性のポリエステル等）で形成されている。補強材２２は、多心同軸ケーブル１０の幅方向（図２（Ａ）において左右方向）の略全幅の長さを有するとともに、第２被覆材２１の窓２１ａから露出している中心導体１２の大部分をカバーする程度の幅を有している。これにより、絶縁被覆材で挟まれた部分の剛性を高めることができる中心導体１２の扁平部分１２ｂに相手側の端子を押し付けた際に、押圧力対して補強材２２が抵抗することになり、中心導体１２と端子とを電気的に確実に接続することができる。絶縁被覆材部分をレセプタクルに挿抜する接続方法とするときも、曲がりや破損なく挿抜可能であり、絶縁被覆材部分をコネクタのように使用できる。

以上、説明した多心同軸ケーブル１０によれば、同軸ケーブル１１の外部導体１４に、同軸ケーブル１１を個別に係止できる係止爪部２３を有したグランドバー１６を固着させて、複数本の同軸ケーブル１１の間隔を所定ピッチに固定しているので、従来の中心導体に接続端子を接続させた電気コネクタの接続部分の構成を簡素化できる。また、第１被覆材２０によって中心導体１２を所定のピッチに位置規制するので、使用時や運搬時等においても中心導体１２を所定のピッチに保持することができる。このとき、中心導体１２を圧延して扁平としたので、第１被覆材２０によって中心導体１２の位置決めを行う際に面接触となり、中心導体を確実に接着することができる。さらに、第２被覆材２１によって部分的に露出した状態で覆われている中心導体１２の他方の表面も扁平とされているので、ここに相手側端子を接続する場合に面接触となり、電気的接続安定化を図ることができる。また、従来のように中心導体１２に接続端子を接続することなく、直接基板等に接続することができるので、接続部分の構成を簡潔化するとともに小型化して、狭い接続箇所においても確実に接続することができる。

次に、本発明に係る多心同軸ケーブルの製造方法について説明する。
図３（Ａ）〜（Ｃ）は製造工程を示す平面図および断面図である。なお、前述した多心同軸ケーブル１０と共通する部位には同じ符号を付して、重複した説明を省略することとする。
まず、図３（Ａ）に示すように、複数本の同軸ケーブル（図示は２本）１１を並列にして、それらの被覆１５をレーザで焼き切ってスリットを入れて一斉に取り除く。外部導体１４、絶縁体１３もレーザで焼き切ってスリットを入れて一斉の取り除き、外部導体１４、絶縁体１３および中心導体１２を段状に所定長さで順次露出させておく。そして、位置決め工程においては、外部導体１４をグランドバー１６の係止爪部２３間（図６参照）の溝に挟み込んで所定ピッチに位置決めすると同時に、押さえ部材１７を上方より被せて、同軸ケーブル１１の中心導体１２をグランドバー１６および押さえ部材１７より前方に突出させた状態で、グランドバー１６および押さえ部材１７を同軸ケーブル１１と半田や導電性接着剤などで固着する。そして、図３（Ｂ）に示すように、圧延工程において、中心導体１２の先端部分１２ａを除いた領域で、且つ絶縁体１３の先端部分を若干含んだ圧延範囲Ｒで圧延して、露出している中心導体１２を扁平化する。さらに、図３（Ｃ）に示すように、被覆工程において、中心導体１２の扁平部分１２ｂの下側に補強材２２を入れ、扁平化された中心導体１２および絶縁体１３の圧延された部分に下方から第１被覆材２０を接着して、中心導体１２を所定のピッチで固定する。そして、第１被覆材２０と重なるように、中心導体１２の上方から第２被覆材２１を接着する。このとき、第２被覆材２１の窓２１ａから中心導体１２の扁平部分１２ｂの上面が露出するようにする。最後に、中心導体１２の扁平部分１２の先端部付近のカットラインＬ（図３（Ｃ）参照）に沿って第１被覆材２０、中心導体１２、第２被覆材２１を切断して、図２に示すような多心同軸ケーブル１０を製造する。

以上、説明した多心同軸ケーブルの製造方法によれば、同軸ケーブル１１の外部導体１４に、同軸ケーブル１１を個別に係止できる係止爪部２３を有したグランドバー１６を固着させて、複数本の同軸ケーブル１１の間隔を所定ピッチに固定するので、従来の中心導体に接続端子を接続させた電気コネクタの接続部分の構成を簡素化できる。また、中心導体１２を圧延して扁平部分１２ｂを設けたので、第１被覆材２０によって中心導体１２の位置決めを行う際に面接触となり、中心導体１２を確実に接着することができる。さらに、第２被覆材２１を第１被覆材２０に重ねて中心導体１２を挟んだので、中心導体１２の移動をより確実に防止することができる。また、第２被覆材２１によって部分的に露出した状態で覆われている中心導体１２の他方の表面も扁平とされているので、ここに相手側端子を接続する場合、面接触となり、接続安定化を図ることができるとともに、中心導体１２の扁平部分１２ｂを下方から補強材２２で支持して剛性を確保しているので、絶縁被覆部分をあたかもコネクタのように使用できる。

次に、本発明に係る多心同軸ケーブルの第２実施形態について説明する。
図４は本発明の多心同軸ケーブルに係る第２実施形態を示す斜視図である。なお、第１実施形態において説明した部位と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。
図４に示すように、この多心同軸ケーブル１０Ｂでは、前述した先端部付近のカットラインＬ（図３（Ｃ）参照）を、第２被覆材２１の窓２１ａを通過する位置に設定して、先端部を切断したものである。従って、中心導体１２の扁平部分１２ｂの上面が第２被覆材２１の窓２１ａから上方に露出するとともに、扁平部分１２ｂの先端面が第１被覆材２０と第２被覆材２１との間において先端に露出することになる。
このようにしても、前述した実施形態と同様の効果を得ることができるとともに、さらに前方から中心導体１２への相手端子の接続が容易になる。
なお、第１実施形態において前述した多心同軸ケーブルの製造方法とまったく同様な方法により多心とケーブル１０Ｂを製造することができる。

次に、本発明に係る多心同軸ケーブルの第３実施形態について説明する。
図５は本発明の多心同軸ケーブルに係る第３実施形態を示す斜視図である。なお、第１実施形態において説明した部位と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。
図５に示すように、この多心同軸ケーブル１０Ｃでは、第１実施形態に係る多心同軸ケーブル１０および第２実施形態に係る多心同軸ケーブル１０Ｂにおいて被覆材として設けられていた第２被覆材２１を省略している。従って、中心導体１２は下側の第１被覆材２０のみによって接着されて固定されることになる。また、中心導体１２の扁平部分１２ｂの上面は、上方に露出することになる。
このようにしても、前述した実施形態と同様の効果を得ることができるとともに、さらに前方から中心導体１２への相手端子の接続が容易になる。
なお、第１実施形態において前述した多心同軸ケーブルの製造方法において、第２被覆材２１を設ける工程を除いて、まったく同様な方法により多心ケーブル１０Ｃを製造することができる。

なお、本発明の多心同軸ケーブルおよびその製造方法は、前述した各実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形，改良等が可能である。
例えば、前述した第１被覆材２０あるいは第２被覆材２１として熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂を用いて、加熱・硬化させるようにしたが、熱可塑性樹脂であるポリエチレンやポリプロピレン等を用い、加熱・溶融して溶着するようにしてもよい。

以上のように、本発明に係る多心同軸ケーブルおよびその製造方法は、同軸ケーブルの外部導体に固着するグランドバーを取り付けて同軸ケーブルの位置決めをするので、従来の電気コネクタの接続部分の構成を簡素化できる。また、被覆材によって中心導体を所定のピッチに位置規制するので、使用時や運搬時等においても中心導体を所定のピッチに保持することができる。このとき、中心導体を圧延して扁平としたので、被覆材によって中心導体の位置決めを行う際に面接触となり、中心導体を確実に接着することができる。さらに、被覆材によって部分的に露出した状態で覆われている中心導体の他方の表面も扁平とされているので、ここに相手側端子を接触する場合、接続安定化を図ることができる。また、従来のように中心導体に接続端子を接続することなく、直接基板等に接続することができるので、接続部分の構成を簡潔化するとともに小型化して、狭い接続箇所においても確実に接続することができるという効果を有し、コネクタを介さずに基板に設けられた配線等に直接複数本の同軸ケーブルを接続することができる多心同軸ケーブルおよびその製造方法等として有用である。

本発明の多心同軸ケーブルに係る第１実施形態を示す斜視図である。 （Ａ）は多心同軸ケーブルの平面図 （Ｂ）は図２（Ａ）中Ｂ−Ｂ位置の断面図 （Ａ）〜（Ｃ）は本発明に係る多心同軸ケーブルの製造方法を示す工程図である。 本発明の多心同軸ケーブルの第２実施形態を示す斜視図である。 本発明の多心同軸ケーブルの第３実施形態を示す斜視図である。 グランドバーの斜視図である。 従来の電気コネクタを示す断面図である。

符号の説明

１０ 多心同軸ケーブル
１１ 同軸ケーブル
１２ 中心導体
１２ａ 先端部
１２ｂ 扁平部分
１３ 絶縁体
１４ 外部導体
１６ グランドバー
２０ 第１被覆材
２１ 第２被覆材
２２ 補強材

Claims (6)

1. 外被が取り除かれて、外部導体、絶縁体及び中心導体が段状に順次露出された同軸ケーブルが複数本並列されており、前記同軸ケーブルを個別に係止する係止爪部を有するグランドバーが各前記外部導体に固着されて前記同軸ケーブルの間隔が固定され、露出された前記中心導体が並列面に沿って扁平とされており、各前記中心導体の扁平な両面がそれぞれ絶縁被覆材で覆われており、少なくとも一方の扁平面側の絶縁被覆材は窓を有しており、前記窓から各前記中心導体が一部露出される多心同軸ケーブル。
2. 前記中心導体の先端が前記絶縁被覆材から突き出さないように切り揃えられていることを特徴とする請求項１に記載の多心同軸ケーブル。
3. 一方の扁平面側の絶縁被覆材のみが窓を有しており、他方の面側の絶縁被覆材と各前記中心導体との間には補強材が介挿されていることを特徴とする請求項１または２に記載の多心同軸ケーブル。
4. 複数本の同軸ケーブルの外被を取り除いて、外部導体、絶縁体及び中心導体を段状に所定長さで順次露出させ、少なくとも前記外部導体をグランドバーの係止爪部に係止して所定ピッチで位置決めし、各前記中心導体を並列面に沿って扁平となるように圧延し、前記中心導体の一方の扁平面を絶縁被覆材で覆い、他方の扁平面を、各前記中心導体の一部が露出する窓を有する絶縁被覆材で覆うことを特徴とする多心同軸ケーブルの製造方法。
5. 前記中心導体の両扁平面を絶縁被覆材で覆った後、前記中心導体の先端が前記絶縁被覆材から突き出さないよう前記中心導体の先端を切り揃えることを特徴とする請求項４に記載の多心同軸ケーブルの製造方法。
6. 前記中心導体の一方の扁平面を窓のない絶縁被覆材で覆い、他方の扁平面を窓を有する絶縁被覆材で覆い、前記窓のない絶縁被覆材で前記中心導体を覆うときに両者の間に補強材を介挿することを特徴とする請求項４または５に記載の多心同軸ケーブルの製造方法。

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