JP2008210583A - ケーブル - Google Patents
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Abstract
【課題】ケーブル両端間をU字状に曲げられた状態でケーブル両端が互いにケーブル延伸方向に移動しても断線を防止することができる複数本の同軸ケーブルを備えたケーブルを提供すること。
【解決手段】複数本の同軸ケーブル10を備えたケーブル1であって、前記各同軸ケーブルの両端が2つのケーブルコネクタ21、22にそれぞれ並列接続され、当該ケーブル両端間において、前記各同軸ケーブルが前記各ケーブルコネクタの一端側に結束されている。これにより、ケーブル両端間をU字状に曲げたときに湾曲させることができるので、従来の屈曲させたときの曲率半径よりも大きな曲率半径とするこができる。従って、ケーブル両端間をU字状に湾曲させた状態でケーブル両端が互いにケーブル延伸方向に移動させたときのU字状の湾曲部分に掛かる軸方向の負荷を低減することができるので、同軸ケーブルの断線を防止することができる。
【選択図】図1
【解決手段】複数本の同軸ケーブル10を備えたケーブル1であって、前記各同軸ケーブルの両端が2つのケーブルコネクタ21、22にそれぞれ並列接続され、当該ケーブル両端間において、前記各同軸ケーブルが前記各ケーブルコネクタの一端側に結束されている。これにより、ケーブル両端間をU字状に曲げたときに湾曲させることができるので、従来の屈曲させたときの曲率半径よりも大きな曲率半径とするこができる。従って、ケーブル両端間をU字状に湾曲させた状態でケーブル両端が互いにケーブル延伸方向に移動させたときのU字状の湾曲部分に掛かる軸方向の負荷を低減することができるので、同軸ケーブルの断線を防止することができる。
【選択図】図1
Description
本発明は、複数本で構成される高速信号伝送用の同軸ケーブルを備えたケーブルに関する。
近年、携帯用電話機は、更なる小型化を図るため、折り畳み式、スライド式等の種々の形態のものが提供されている。折り畳み式の携帯用電話機は、操作ボタン等と液晶ディスプレイ等が2つの筐体にそれぞれ配設され、2つの筐体がヒンジ機構を介して旋回自在に接続された構造となっている。そして、ユーザは、携帯用電話機を使用しないときは、2つの筐体をヒンジ機構を中心に折り畳んで携帯し、携帯用電話機を使用するときは、2つの筐体をヒンジ機構を中心に展開して操作ボタンを押したり液晶ディスプレイを見て通話やメール送受信等を行う。
また、スライド式の携帯用電話機は、操作ボタン等と液晶ディスプレイ等が2つの筐体にそれぞれ配設され、2つの筐体がスライド機構を介して摺動自在に接続された構造となっている。そして、ユーザは、携帯用電話機を使用しないときは、2つの筐体をスライド機構に沿って合体させて携帯し、携帯用電話機を使用するときは、2つの筐体をスライド機構に沿って拡げて操作ボタンを押したり液晶ディスプレイを見て通話やメール送受信等を行う。
これらの方式の携帯用電話機は、操作ボタン等が配設された筐体と液晶ディスプレイ等が配設された筐体を備えているため、両者間を電気的に接続する配線が必要となる。そして、2つの筐体は上述したように互いに旋回もしくは摺動するため、配線は当該動作によって簡単には断線しないものが望まれる。このような要望を満足する配線として、FPC(フレキシブルプリント配線板)が多用されている。このフレキシブルプリント配線板は、信号線路を形成する例えば厚さ18μmの銅箔の両側に厚さ25μmの合成樹脂層を介して厚さ20μmのシールド層を設け、更にその両側に厚さ20μmの合成樹脂層を設けた積層構造となっている(特許文献1、2参照)。
このようなフレキシブルプリント配線板を折り畳み式の携帯用電話機に使用する場合は、フレキシブルプリント配線板の両端間の例えば中央部分を軸方向に丸めて、もしくは折り曲げて1つに束ねる。そして、その束ねた部分をヒンジ機構に形成された例えば内径3.0mm〜5.5mm、深さ5.0mm〜20mm程度のヒンジ孔(貫通孔)内に挿入し、フレキシブルプリント配線板の両端を2つの筐体にそれぞれ内蔵されているコネクタに接続する。このような構成によれば、2つの筐体がヒンジ機構を介して旋回しても、フレキシブルプリント配線板には直接負荷が掛からないので、フレキシブルプリント配線板の断線を防止することができる。
また、フレキシブルプリント配線板をスライド式の携帯用電話機に使用する場合は、フレキシブルプリント配線板の両端間をU字状に屈曲する。そして、その屈曲した部分を各筐体におけるスライド機構の近傍に穿設された窓に配置し、フレキシブルプリント配線板の両端を2つの筐体にそれぞれ内蔵されているコネクタに接続する。このような構成によれば、2つの筐体がスライド機構を介して摺動しても、当該摺動に伴って屈曲部分は移動するので、フレキシブルプリント配線板の断線を防止することができる。
近年、コンパクトで、高速、大容量のデータ伝送が可能な携帯用電話機が登場しているが、上述したフレキシブルプリント配線板はデータの送受信時にノイズの影響を受けることがある。このようなノイズの影響を除去するためには、シールドされた複数本の同軸ケーブルでなるフラットケーブルをフレキシブルプリント配線板の代わりに使用することが好ましい。一般的な同軸ケーブルは、中心導体が絶縁体により覆われ、この絶縁体の外周がシールド層により覆われ、更に、このシールド層の外周が外被により覆われた構成となっている。従って、同軸ケーブルでなるフラットケーブルは、フレキシブルプリント配線板と比べて厚みがあり、携帯用電話機の小型化に限界が生じる。また、折り畳み式の携帯用電話機に使用する場合はヒンジ孔内に挿入して配線するので旋回動作による断線のおそれはないが、スライド式の携帯用電話機に使用する場合は摺動動作の度にU字状の屈曲部分に軸方向の負荷が掛かるので断線のおそれがある。
本発明は、上記のような課題に鑑みなされたものであり、その目的は、ケーブル両端間をU字状に曲げられた状態でケーブル両端が互いにケーブル延伸方向に移動しても断線を防止することができる複数本の同軸ケーブルを備えたケーブルを提供することにある。
上記目的達成のため、本発明のケーブルでは、複数本の同軸ケーブルを備えたケーブルであって、前記各同軸ケーブルの両端が2つのケーブルコネクタにそれぞれ並列接続され、当該ケーブル両端間において、前記各同軸ケーブルが前記各ケーブルコネクタの一端側に結束されていることを特徴としている。これにより、ケーブル両端間をU字状に曲げたときに従来の屈曲ではなく湾曲させることができるので、従来の屈曲させたときの曲率半径よりも大きな曲率半径とすることができる。従って、ケーブル両端間をU字状に湾曲させた状態でケーブル両端が互いにケーブル延伸方向に移動させたときのU字状の湾曲部分に掛かる軸方向の負荷を低減することができるので、同軸ケーブルの断線を防止することができる。
前記各ケーブルコネクタと前記ケーブル両端間は、略Z字状に接続されていることを特徴としている。これにより、ケーブル両端間を大きな曲率半径を有するU字状に湾曲させることができる。また、前記各ケーブルコネクタと前記ケーブル両端間は、略C字状に接続されていることを特徴としている。これにより、ケーブル両端間を大きな曲率半径を有するU字状に湾曲させることができる。
また、前記ケーブル両端間は、U字状に湾曲配置されることを特徴としている。そして、前記各ケーブルコネクタは、互いにケーブル延伸方向に移動可能に設けられ、当該移動に伴って前記ケーブル両端間のU字状の湾曲位置が変位することを特徴としている。これにより、互いにスライド自在に係合された2つの筐体を備えた電子機器の当該筐体間に配線しても断線を防止することができる。更には、配線時の厚みを薄くすることができ、電子機器を小型化することができる。
また、互いにスライド自在に係合された2つの筐体を有する電子機器の当該筐体間に配線される複数本の同軸ケーブルを備えたケーブルであって、前記各同軸ケーブルの両端が2つの前記筐体にそれぞれ内蔵された2つのケーブルコネクタにそれぞれ並列接続され、当該ケーブル両端間において、前記各同軸ケーブルが前記各ケーブルコネクタの一端側に結束されてU字状に湾曲配置されており、前記筐体のスライドに伴って前記U字状の湾曲位置が変位することを特徴としている。これにより、当該同軸ケーブルを例えば携帯用電話機に適用することができるので、携帯端末向け地上デジタル放送(ワンセグ放送)の受信等の高速通信時のノイズの影響を除去させることができる。
以下、本発明に係る同軸ケーブルの実施形態について説明する。尚、以下に説明する実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
図1は、本発明に係るケーブルの実施形態を示す平面図、図2は、図1に示すケーブルの使用状態を示す平面図である。このケーブル1は、図1に示すように、複数本の同軸ケーブル10が並列配置され、各同軸ケーブル10の両端がケーブルコネクタ21、22にそれぞれ並列接続され、ケーブル両端間において、各同軸ケーブル10がケーブルコネクタ21、22の一端側に結束されている。即ち、図示上部のケーブルコネクタ21に並列接続された複数本の同軸ケーブル10は、ケーブルコネクタ21の一端側、即ち図示左側に寄せられて結束部材としてのテープ23により結束されている。一方、図示下部のケーブルコネクタ22に並列接続された複数本の同軸ケーブル10は、ケーブルコネクタ22の一端側、即ち図示右側に寄せられて上述と同様、結束部材としてのテープ24により結束されている。つまり、各ケーブルコネクタ21、22とケーブル両端間は、略Z字状に接続されている。そして、ケーブルコネクタ21の図示最左端から図示最右端に向かって接続された各同軸ケーブル10は、ケーブルコネクタ22においては図示最右端から図示最左端に向かって順次接続されている。
このように、ケーブルコネクタ21、22の一端側に複数本の同軸ケーブル10のケーブル両端間を結束しているので、図2に示すように、ケーブル両端間をU字状に曲げたときに、従来の屈曲させたときの曲率半径よりも大きな曲率半径r、例えば一般的な太さの同軸ケーブル10であれば約2.5mm〜3mm、極細の同軸ケーブル10であれば約1.5mmで湾曲させることができる。このため、ケーブル両端間をU字状に湾曲させた状態でケーブル両端が互いに図示矢印aで示すケーブル延伸方向に移動させたときのU字状の湾曲部分に掛かる軸方向の負荷を低減することができるので、同軸ケーブル10の断線を防止することができる。そして、ケーブルコネクタ21、22への各同軸ケーブル10の接続は、上述したように、接続順序が逆になるように構成されているので、各同軸ケーブル10は同一長となり、各同軸ケーブル10の電気的特性を均一なものとすることができる。尚、複数本の同軸ケーブル10は、図示上部のケーブルコネクタ21の図示右側に寄せて結束し、図示下部のケーブルコネクタ22の図示左側に寄せて結束しても同様の効果を得ることができる。
図3は、本発明に係るケーブルの別の実施形態を図1に対応させて示す平面図であり、同一構成箇所は同一番号を付している。このケーブル2も、図1に示すケーブル1と同様に、複数本の同軸ケーブル10が並列配置され、各同軸ケーブル10の両端がケーブルコネクタ21、22にそれぞれ並列接続され、ケーブル両端間において、各同軸ケーブル10がケーブルコネクタ21、22の一端側に結束されているが、以下の点で異なる構造となっている。即ち、図示上部のケーブルコネクタ21に並列接続された複数本の同軸ケーブル10は、ケーブルコネクタ21の図示左側に寄せられてテープ23により結束されている点では図1に示すケーブル1と同様である。しかし、図示下部のケーブルコネクタ22は裏側に返されており、この状態のケーブルコネクタ22に並列接続された複数本の同軸ケーブル10は、ケーブルコネクタ22の図示左側に寄せられてテープ24により結束されている。つまり、各ケーブルコネクタ21、22とケーブル両端間は、略C字状に接続されている。そして、ケーブルコネクタ21の図示最左端から図示最右端に向かって接続された各同軸ケーブル10は、ケーブルコネクタ22においては図示最右端から図示最左端に向かって順次接続されている。
このように、ケーブルコネクタ21、22の一端側に複数本の同軸ケーブル10のケーブル両端間を結束しているので、図2に示すように、ケーブル両端間をU字状に曲げたときに、従来の屈曲させたときの曲率半径よりも大きな曲率半径r、例えば一般的な太さの同軸ケーブル10であれば約2.5mm〜3mm、極細の同軸ケーブル10であれば約1.5mmで湾曲させることができる。このため、ケーブル両端間をU字状に湾曲させた状態でケーブル両端が互いに図示矢印aで示すケーブル延伸方向に移動させたときのU字状の湾曲部分に掛かる軸方向の負荷を低減することができるので、同軸ケーブル10の断線を防止することができる。そして、ケーブルコネクタ21、22への各同軸ケーブル10の接続は、上述したように、接続順序が逆になるように構成されているので、各同軸ケーブル10は同一長となり、各同軸ケーブル10の電気的特性を均一なものとすることができる。尚、複数本の同軸ケーブル10は、図示上部のケーブルコネクタ21及び図示下部のケーブルコネクタ22の図示右側に寄せて結束しても同様の効果を得ることができる。
図4は、上記同軸ケーブル10の軸に垂直な断面図である。この同軸ケーブル10は、1本の導体もしくは複数本の導体を撚り合わせて作られた中心導体11の周囲に絶縁材料から成る誘電体層12を形成し、この誘電体層12の外周に複数本の導体を横巻きした横巻きシールド層若しくは編組シールド層13を形成し、更に当該シールド層13の外周に外被14が形成された構成となっている。中心導体11の材料としては、例えば銀メッキ軟銅線が用いられる。誘電体層12の材料としては、例えばテトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)のようなフッ素樹脂が用いられる。シールド層13の材料としては、例えばスズメッキ軟銅線が用いられる。外被14の材料としては、例えばポリ塩化ビニル(PVC)が用いられる。
尚、上述した実施形態のケーブル1、2は、ケーブルコネクタ21、22の近傍にて結束するようにしたが、束ねた同軸ケーブル10全体にテープを巻き付けても良い。これにより、ケーブル1、2の配線時やケーブルコネクタ21、22の移動時における同軸ケーブル10のバラケを防止することができる。更に、滑り性の高い多孔質のテープ、例えばフッ素樹脂(PTFE)系の多孔質のテープを使用することにより、ケーブルコネクタ21、22の移動時における同軸ケーブル10に掛かる摩擦力等の負荷を低減することができる。
次に、本実施形態のケーブル1と、比較のために同軸ケーブル10を有するフラットケーブルを、スライド式の携帯用電話機にそれぞれ配線し、摺動の繰り返し試験を行った。このときの本実施形態のケーブル1は、図5(a)に示すように配線されて、図5(b)に示すようにケーブルコネクタ21、22の移動に伴ってU字状の湾曲した部分1aが変位する。ここで、摺動の繰り返し試験に用いたスライド式の携帯用電話機を図6に示す。
図6は、スライド式の携帯用電話機を示す斜視図である。この携帯用電話機30は、操作部(筐体)31と表示部(筐体)32がスライド機構を介して互いに図示a方向に摺動可能に係合されている。操作部31は、表面に操作ボタン33が配設され、表示部32は、表面に液晶ディスプレイ34と操作キー35が配設されている。そして、操作部31と表示部32に図示しない回路基板がそれぞれ内蔵されており、両回路基板がケーブル1により電気的に接続されている。ユーザは、携帯用電話機30を使用しないときは、操作部31に対し表示部32を摺動させて合体させることにより携帯し、携帯用電話機30を使用するときは、操作部31に対し表示部32を摺動させて拡げることにより操作ボタン33や操作キー35を押したり液晶ディスプレイ34を見て通話やメール送受信等を行う。
このような携帯用電話機30に配線する本実施形態のケーブル1の実施例及びフラットケーブルを以下説明する。
[実施例1]
直径16μmの軟銅線を7本撚った中心導体11Aの外周に約40μm厚のPFA(テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)からなる誘電体層12Aを設け、この誘電体層12Aの外周に径が20μmの導体素線を20本巻回して外部導体層としての横巻のシールド層13Aを形成し、このシールド層13Aの外周に約25μm厚のPFAから成る外被14Aを設けた極細の同軸ケーブル10Aを20本、図1に示すようにケーブルコネクタ21、22にケーブルピッチが0.3mmとなるように接続してケーブル1Aを製作した。
[実施例2]
直径20μmの軟銅線を7本撚った中心導体11Bの外周に約50μm厚のPFAからなる誘電体層12Bを設け、この誘電体層12Bの外周に径が25μmの導体素線を20本巻回して外部導体層としての横巻のシールド層13Bを形成し、このシールド層13Bの外周に約25μm厚のPFAから成る外被14Bを設けた一般的な太さの同軸ケーブル10Bを20本、図1に示すようにケーブルコネクタ21、22にケーブルピッチが0.3mmとなるように接続してケーブル1Bを製作した。
[比較例]
上記同軸ケーブル10A、10Bを有するフラットケーブルを製作した。
[実施例1]
直径16μmの軟銅線を7本撚った中心導体11Aの外周に約40μm厚のPFA(テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)からなる誘電体層12Aを設け、この誘電体層12Aの外周に径が20μmの導体素線を20本巻回して外部導体層としての横巻のシールド層13Aを形成し、このシールド層13Aの外周に約25μm厚のPFAから成る外被14Aを設けた極細の同軸ケーブル10Aを20本、図1に示すようにケーブルコネクタ21、22にケーブルピッチが0.3mmとなるように接続してケーブル1Aを製作した。
[実施例2]
直径20μmの軟銅線を7本撚った中心導体11Bの外周に約50μm厚のPFAからなる誘電体層12Bを設け、この誘電体層12Bの外周に径が25μmの導体素線を20本巻回して外部導体層としての横巻のシールド層13Bを形成し、このシールド層13Bの外周に約25μm厚のPFAから成る外被14Bを設けた一般的な太さの同軸ケーブル10Bを20本、図1に示すようにケーブルコネクタ21、22にケーブルピッチが0.3mmとなるように接続してケーブル1Bを製作した。
[比較例]
上記同軸ケーブル10A、10Bを有するフラットケーブルを製作した。
スライド式の携帯用電話機30の摺動の繰り返し試験の結果、本実施形態のケーブル1A、1Bは、共に100万回の繰り返し回数においても断線は認められなかったが、同軸ケーブル10A、10Bを有するフラットケーブルは、共に1万回〜2万回の繰り返し回数において断線が認められた。
以上のように本実施形態のケーブル1、2によれば、複数本の同軸ケーブル10のケーブル両端が2つのケーブルコネクタ21、22にそれぞれ並列接続され、当該ケーブル両端間が各ケーブルコネクタ21、22の一端側に結束されているので、ケーブル両端間をU字状に曲げたときに従来のような屈曲ではなく湾曲させることができ、従来の屈曲させたときの曲率半径よりも大きな曲率半径とするこができる。よって、ケーブル両端間をU字状に湾曲させた状態でケーブル両端が互いにケーブル延伸方向に移動させたときのU字状の湾曲部分に掛かる軸方向の負荷を低減することができ、同軸ケーブル10の断線を防止することができる。
尚、本発明の範囲は上述した実施形態や実施例に限定されることはなく、特許請求の範囲の記載に反しない限り、他の様々な実施形態に適用可能である。
本発明に係るケーブルは、スライド式携帯用電話機に限らず、折り畳み式携帯用電話機やPDA(Personal Digital Assistant;携帯情報端末)等の全ての電子機器においても適用が可能である。
10、10A、10B 同軸ケーブル、11、11A、11B 中心導体、12、12A、12B 誘電体層、13、13A、13B シールド層、14、14A、14B 外被、21、22 ケーブルコネクタ、23、24 テープ、30 スライド式の携帯用電話機
Claims (6)
- 複数本の同軸ケーブルを備えたケーブルであって、
前記各同軸ケーブルの両端が2つのケーブルコネクタにそれぞれ並列接続され、当該ケーブル両端間において、前記各同軸ケーブルが前記各ケーブルコネクタの一端側に結束されていることを特徴とするケーブル。 - 前記各ケーブルコネクタと前記ケーブル両端間は、略Z字状に接続されていることを特徴とする請求項1に記載のケーブル。
- 前記各ケーブルコネクタと前記ケーブル両端間は、略C字状に接続されていることを特徴とする請求項1に記載のケーブル。
- 前記ケーブル両端間は、U字状に湾曲配置されることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載のケーブル。
- 前記各ケーブルコネクタは、互いにケーブル延伸方向に移動可能に設けられ、当該移動に伴って前記ケーブル両端間のU字状の湾曲位置が変位することを特徴とする請求項4に記載のケーブル。
- 互いにスライド自在に係合された2つの筐体を有する電子機器の当該筐体間に配線される複数本の同軸ケーブルを備えたケーブルであって、
前記各同軸ケーブルの両端が2つの前記筐体にそれぞれ内蔵された2つのケーブルコネクタにそれぞれ並列接続され、当該ケーブル両端間において、前記各同軸ケーブルが前記各ケーブルコネクタの一端側に結束されてU字状に湾曲配置されており、前記筐体のスライドに伴って前記U字状の湾曲位置が変位することを特徴とするケーブル。
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