JP2008210583A - ケーブル - Google Patents

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

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。

特開２００６−１１５１４４号公報 特開２００６−１１５０４８号公報

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。

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。

本発明に係るケーブルの実施形態を示す平面図である。 図１のケーブルの使用状態を示す平面図である。 本発明に係るケーブルの別の実施形態を示す平面図である。 図１、３の同軸ケーブルの軸に垂直な断面図である。 本発明に係るケーブルの移動状態を示す平面図である。 スライド式の携帯用電話機を示す斜視図である。

符号の説明

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)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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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