JP2008258053A - ワイヤケーブルの端末接合構造 - Google Patents

Abstract

【課題】シールド層の導通及びシールド層と芯線との絶縁を確保しつつ、容易に一括接合可能なワイヤケーブルの端末接合構造及び端末接合方法を提供する。
【解決手段】本発明は、芯線と、芯線の周囲に設けられたシールド層とを有する同軸ケーブル５１を複数束ねて形成されるワイヤケーブルの端末部１であって、同軸ケーブル５１と、芯線が通過可能な複数の貫通孔６を有する垂直面５と、同軸ケーブル５１を、芯線の外周面の一部が露出した状態で互いに接触しないように収容する複数の収容溝４を有する水平面３とが、貫通孔６と収容溝４とが連通するように階段状に形成された端末部材２と、を備え、端末部材２はシールド層を互いに導通する導電部を有することを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、同軸ケーブルを複数束ねて形成されるワイヤケーブルの端末部の接合構造に関する。

近年、同軸ケーブルの極細化が進んでいる。これら極細の同軸ケーブルを複数束ねて形成されるワイヤケーブルにおいては、同軸ケーブルの芯線がより細く、柔軟で折れやすくなっているため、接合を行う端末部の位置を安定させることが困難であるので、通常、ハンダ等を用いて１本１本の芯線を手作業で接合している。特に、狭いスペースに多数の極細同軸ケーブルを接合する作業は、多大な時間を要する煩雑な作業であり、効率が良いとはいえないのが現状である。
同軸ケーブル及びワイヤケーブルの端末接合部は、機器の小型化に伴い、さらなる極細化及び小型化が求められており、上記接合作業は将来さらに煩雑になることが予想される。

この問題に対して、特許文献１には、複数本の極細絶縁芯線あるいは極細同軸ケーブルの中心導体を、基板等に設けられた接続部にハンダ等の接合部材を用いて接続する際に、整線用の溝を有する溝付熱線透過部材によって中心導体を接続部に合わせて配置し、整線して押圧固定したうえで溝付透過性部材越しに熱線を供給し、一括して接続する方法が提案されている。
特開２００２−９５１２９号公報

しかしながら、特許文献１の方法で極細同軸ケーブルの一括接続を行う場合、すべての同軸ケーブルのシールド層を導通してグランド接続を確保し、かつシールド層と芯線とを確実に絶縁するためには芯線を長めに引き出す必要があるため、接続部全体が長くなるという問題がある。このため、上述した端末接合部の小型化の観点からは特許文献１の方法は充分であるとは言えない。
また、当該ワイヤケーブルにおいて、端末接合部を円形に形成することが要請される場合があるが、特許文献１の方法では端末接合部を円形に形成しようとする場合に困難であるという問題もある。

本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、接点の表面積が大きく、容易に一括接合可能なワイヤケーブルの端末接合構造を提供することを目的とする。

本発明は、芯線と、該芯線の周囲に設けられたシールド層とを有する同軸ケーブルを複数束ねて形成されるワイヤケーブルの端末接合構造であって、複数の前記同軸ケーブルと、前記芯線が通過可能な複数の貫通孔を有する垂直面と、前記芯線の外周面の少なくとも一部が露出した状態で、前記同軸ケーブルを互いに接触しないように収容する複数の収容溝を有する水平面とが、前記貫通孔と前記収容溝とが連通するように階段状に形成された端末部材と、複数の前記同軸ケーブルの前記シールド層を互いに導通する導電部とを備えることを特徴とする。

本発明の端末接合構造によれば、収容溝に収容された同軸ケーブルの外周面の少なくとも一部が接点となるため、芯線の断面を接点とする場合に比して、より表面積が大きい接点が端末接合構造に形成される。

前記端末部材は導電性材料で形成されており、前記導電部は、前記端末部材に設けられてもよい。また、前記端末部材は非導電性材料で形成されており、前記収容溝には前記同軸ケーブルの前記芯線のみが収容されてもよい。

また、本発明は、芯線と、該芯線の周囲に設けられたシールド層とを有する同軸ケーブルを複数束ねて形成されるワイヤケーブルの端末接合構造であって、複数の前記同軸ケーブルと、径の異なる２以上の円盤状部材が互いに同一の中心軸線上に重ねられて形成された端末部材を備え、各々の前記円盤状部材の外周面には、前記芯線の外周面の少なくとも一部が露出した状態で、前記同軸ケーブルを互いに接触しないように収容する複数の収容溝が設けられており、各々の前記円盤状部材の前記中心軸線に直交する各面には、前記芯線が通過可能な複数の貫通孔が前記収容溝と連通するように設けられていることを特徴とする。

本発明の端末接合構造によれば、収容溝が端末部材の外周面に設けられているため、省スペースで高密度に同軸ケーブルが配置された接合端末構造を形成することができる。

上記各発明において、前記収容溝は、前記収容溝の延びる方向に隣接する前記芯線同士が、前記端末部材の平面視において重ならないように配置されていてもよい。

これによれば、省スペースであっても芯線とシールド線の絶縁を確保しつつ、より高密度に同軸ケーブルが配置された端末接合構造を形成することができる。

本発明の端末接合構造によれば、同軸ケーブルの芯線の断面より大きい表面積の接点を有する端末接合構造を構成することができる。従って、相手側の基板等への接合が容易で、かつ一括接続も可能な端末接合構造とすることができる。

本発明の第１実施形態の端末接合構造について、図１から図５を参照して説明する。
なお、本実施形態のワイヤケーブルに用いられる同軸ケーブル５１は、図１に示すように、例えば径が０．０４ミリメートルの芯線５２を絶縁材料で被覆して第１絶縁層５３を設け、その外面に極細の銅線を編みこんでシールド層５４を形成し、さらにその外面を絶縁材料で被覆した第２絶縁層５５を備えて構成されている。第２絶縁層５５まで含めた同軸ケーブル５１全体の直径は、例えば０．２３ミリメートルに形成されている。

図２に示すように、本実施形態のワイヤケーブルの端末部（端末接合構造）１は、複数の貫通孔６を有する垂直面５と、複数の収容溝４を有する水平面３とが、貫通孔６と収容溝４とが連通するように階段状に形成された端末部材２に、複数の同軸ケーブル５１が接合されて構成されている。
端末部材２は金属等の導電性材料で形成されており、後述するように、シールド層５４同士を導通する導電部として機能する。

図３は端末部材２を示す斜視図である。端末部材２の水平面３には、同軸ケーブル５１を、芯線５２の外周面の一部が露出した状態で互いに接触しないように収容するための収容溝４が、一定の間隔で複数形成されている。収容溝４は、同軸ケーブル５１をできるだけ高密度に配置するために、収容溝４の延びる方向に隣接する芯線５２同士が、端末部材２の平面視において重ならないように、具体的には、隣接する水平面３において、互い違いとなるように設けられるのが好ましい。各収容溝４の断面は略Ｖ字状であり、深さは同軸ケーブルの直径の約半分である０．１３ミリメートル程度に形成される。

端末部材２の垂直面５には、下端に接する水平面３に設けられた収容溝４と連通するように、同軸ケーブル５１の芯線５２が通過可能な略円形の貫通孔６が設けられている。各貫通孔６は、収容溝４側の径が同軸ケーブル５１のシールド層５４までの直径と略同一に、反対側（図３における裏側）の径が第２絶縁層５５までの直径と略同一に形成されている。
なお、本実施形態では、図４に部分平面図で示すように、貫通孔６には、径が変化する段部が垂直面５の内部に設けられているが、段部を設ける代わりに、径が連続的に同じだけ変化するテーパ部を各貫通孔に形成しても良い。

上記のように構成された端末部材２を備える端末部１を形成する方法について、図５を参照して以下に説明する。

まず、同軸ケーブル５１先端の第２絶縁層５５を除去してシールド層５４を２ミリメートル程度露出し、図５（ａ）に示すように、収容溝４が設けられていない側から各貫通孔６に挿入する。このとき、各同軸ケーブル５１は、第２絶縁層５５の端面が貫通孔６の段部に当接する位置で停止して位置決めされ、シールド層５４が露出した先端部分は貫通孔６と連通する収容溝４に案内される。

階段状に配置された収容溝４に収容された各同軸ケーブル５１の先端を、導電性接着剤又はハンダで固定すると、各同軸ケーブル５１のシールド層５４が、導電性材料で形成された端末部材２を介して導通され、端末部材２を介したグランド接続が可能となる。すなわち、端末部材２は導電部としても機能する。

次に、固定した各同軸ケーブル５１の先端に、上方からＣＯ_２レーザを照射し、図５（ｂ）に示すように先端部分のおよそ上半分のシールド層５４及び第１絶縁層５３を除去して、芯線５２の上半分を露出させると、各芯線５２の上面を接点７とする本実施形態の端末部１が完成する。

この端末部１に対しては、例えば第１絶縁層５３の直径以下の幅の帯状の異方性導電体フィルムを相手側の接点とし、シールド層５４に接触しないように押圧して接触させることで、電気的な接続を得ることができる。

本実施形態の端末部１によれば、所定の長さだけ露出させた芯線５２の上面を接点７として用いるので、芯線５２の断面を接点とするのに比較して、接点の面積をはるかに大きく確保することができる。従って、接合作業が容易で、一括接合も可能な形状に端末部を構成することができる。

また、端末部材２の各水平面３と各垂直面５とを階段状に形成し、かつ各水平面３の収容溝４は隣接する水平面３において互い違いに位置するように形成されているので、同軸ケーブル５１を効率よく高密度に端末部１に配置することができる。
さらに、同軸ケーブル５１を端末部材２に固定する際に、同時に端末部材２を介してシールド層５４同士を導通させることができるので、グランド接続を容易に行えるとともに、端末部１の形成工程を簡素化することができる。

続いて、本発明の第２実施形態について、図６から図８を参照して説明する。本実施形態の端末部１１と上述の第１実施形態の端末部１の異なるところは、端末部材が非導電性材料で形成されている点、同軸ケーブルの加工方法、及び収容溝の形状である。なお、第１実施形態の端末部１と同様の構成要素については、同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図８（ｂ）に部分拡大図で示すように、本実施形態の端末部１１は、第１実施形態と同様に、水平面１２と垂直面１３とが階段状に形成された端末部材１４を有して構成されている。本実施形態の端末部材１４は、樹脂等の非導電性材料で形成されている。

図６は端末部材１４の斜視図である。垂直面１３に設けられた貫通孔１５の直径は、同軸ケーブル５１の第２絶縁層５５の直径と同程度に設定されている。また、水平面１２に設けられた収容溝１６は、断面が底面を有する略台形に形成されており、その水平面１２上における幅は、芯線５２の幅よりわずかに大きく設定されている。
また、図７に部分平面図で示すように、収容溝１６の幅は垂直面１３の手前に設けられた段部によって貫通孔１５の直径と同一となり、貫通孔１５に連通している。
なお、導電部は後述するように、端末部材１４に固定された同軸ケーブル５１の周囲に形成される。

上記のように構成された端末部材１４を備える端末部１１の形成方法について、図８を参照して以下に説明する。
まず、図８（ａ）に示すように、同軸ケーブル５１先端の第１絶縁層５３、シールド層５４、及び第２絶縁層５５を除去して芯線５２を１．５ミリメートル程度露出する。さらに芯線５２側の第２絶縁層５５を除去してシールド層５４を２ミリメートル程度露出する。このとき、編みこまれたシールド層５４がバラけるのを防ぐため、図８（ａ）に示すように芯線５２側の第２絶縁層５５を０．３ミリメートル程度残して第２絶縁層５５を除去すると、作業性をより向上させることができる。

同軸ケーブル５１の先端を第１実施形態と同様に貫通孔１５に挿入すると、図８（ａ）に示すように芯線５２側の第２絶縁層５５の端面が収容溝１６の段部に当接して、同軸ケーブル５１が位置決めされて、芯線５２が収容溝１６内に配置される。

図８（ｂ）に示すように、収容溝１６内の芯線５２の上方から導電性接着剤又はハンダを充填すると、芯線５２が収容溝１６に固定されるとともに、収容溝１６の幅方向の両端にも導電性接着剤等が充填され、芯線の直径よりも広い幅を有する接点１７が形成される。導電性接着剤又はハンダを充填する際には、導電性接着剤等が段部において芯線５２側に露出したシールド層５４の断面と接触しないように注意する。

芯線５２が収容溝１６に固定された状態で、各水平面１２の各同軸ケーブル５１のシールド層５４に対し、収容溝１６と反対側、すなわち図８（ｂ）における裏側で、すべてのシールド層５４にまたがるように導電性接着剤又はハンダを配置し導通させることによって図示しない導電部を設ける。このようにして各シールド層５４をグランド接続可能な状態に加工すると本実施形態の端末部１１が完成する。

本実施形態の端末部１１によれば、芯線５２を収容溝１６に固定する際に、収容溝１６の幅方向両端に導電性接着剤等が充填されるため、芯線５２の直径よりも広い幅の接点１７が水平面１２に形成される。従って、より接合容易に端末部を構成することができる。

次に、本発明の第３実施形態について、図９から図１１を参照して説明する。本実施形態の端末部２１と上述の第１実施形態の端末部１の異なるところは、収容溝及び貫通孔が円環状に設けられている点である。なお、上述の各実施形態と同様の構成要素については、同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図９に示す本実施形態の端末部２１は、略円錐形に形成された端末部材２２を有して構成されている。端末部材２２は、導電性材料からなる直径の異なる６枚の円盤状部材２３Ａから２３Ｆが、同一の中心軸線上に重ねられて一体に形成されており、端末部材２２の周方向の側面は、階段状に形成されている。

各円盤状部材２３Ｂから２３Ｆの外周面には、第１実施形態と同様の収容溝４が周方向にわたって等間隔で設けられており、当該外周面と接する各円盤状部材２３Ａから２３Ｅの端面には、収容溝４と連通するように第１実施形態と同様の貫通孔６が設けられている。

図１０は２番目に直径の大きい円盤状部材２３Ｂを示す図である。各円盤状部材に設けられた貫通孔６は、すべて円盤状部材２３Ａまで貫通しているため、円盤状部材２３Ａには、最外周の貫通孔６に加えて、他の円盤状部材２３Ｂから２３Ｅに設けられた貫通孔６と連通する貫通孔６が設けられている。また、中心には、各円盤状部材２３を同一軸線上に重ねる際に位置決めをするための同軸孔２４が設けられている。

上記のように構成された端末部材２２を有する端末部２１を形成する方法について、以下に図９から図１１を参照して説明する。
まず、６枚の円盤状部材２３Ａから２３Ｆを、同軸孔２４を用いて同一の中心軸線上に重ね、導電性接着剤又はハンダで接着して、図９に示すように、一体の端末部材２２を形成する。

次に、第１実施形態と同様の加工を施した複数の同軸ケーブル５１を、円盤状部材２３Ａ側から各貫通孔６に挿入し、シールド層５４の露出部分を収容溝４内に配置する。
第１実施形態と同様の手順で同軸ケーブル５１を収容溝４内に固定してシールド層５４同士を導通し、芯線５２の外周面を露出させると、図９に示すように、本実施形態の端末部２１が完成する。なお、図９及び図１１においては図を見やすくするため、接続された同軸ケーブル５１を省略して示している。

本実施形態の端末部２１は、例えば図１１に示すように、端部に圧接電極２５を設けたフレキシブルプリント基板２６を各円盤状部材２３Ｂから２３Ｆの外周と同一形状に撓ませ、各圧接電極が収容溝４上に露出された芯線５２（図示を省略）と接触するように押圧することによって相手側回路に接続することができる。
要請される接続精度に応じて、各圧接電極２５の芯線５２との接触面に異方性導電性接着剤（ＡＣＰ）を塗布して、より確実に接続を行ってもよい。

本実施形態の端末部２１によれば、収容溝４が円環状に設けられているので、小さいスペースに同軸ケーブル５１が高密度に接合された端末部２１を形成することができる。
また、複数の円盤状部材２３Ａから２３Ｆを重ねて端末部材２２を形成しているので、複雑な成形作業を必要とせず、成形容易に端末部２１を構成することができる。

本実施形態においては、同軸孔２４によって各円盤状部材を同一軸線上に配置する例を説明したが、これに代えて、また、これと共に位置あわせ用の溝や切欠きを各円盤状部材に設けることによって、アライメントを行ってもよい。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上述した各実施形態においては、収容溝を貫通孔と反対側の端部まで形成する例を説明したが、これに代えて、収容溝を当該端部の手前で止め、当該端部に達しないように形成しても良い。このようにすると収容溝の端部を同軸ケーブルの位置決めに用いることができ、かつ収容溝内に導電性接着剤等を充填する際に、導電性接着剤等が当該端部から流出することを防ぐことができる。

同軸ケーブルの構造を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態の端末部を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態の端末部における端末部材を示す斜視図である。 同端末部材の部分拡大平面図である。 （ａ）は同端末部材に同軸ケーブルを挿入した状態を示す拡大平面図、（ｂ）は同軸ケーブルの芯線を露出させた状態を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態の端末部における端末部材を示す斜視図である。 同端末部材の部分拡大平面図である。 （ａ）は同端末部材に加工した同軸ケーブルを挿入した状態を示す平面図、（ｂ）は完成した端末部を示す斜視図である。 本発明の第３実施形態の端末部を示す正面図及び側面図である。 同端末部の端末部材を構成する円盤状部材を示す図である。 同実施形態の端末部を相手側基板に接続した状態の１例を示す図である。

符号の説明

１、１１、２１…端末部（端末接合構造）、２、２２…端末部材（導電部）、３、１２…水平面、４、１６…収容溝、５、１３…垂直面、６、１５…貫通孔、７、１７…接点、２３…円盤状部材、５１…同軸ケーブル、５２…芯線、５４…シールド層

Claims (5)

1. 芯線と、該芯線の周囲に設けられたシールド層とを有する同軸ケーブルを複数束ねて形成されるワイヤケーブルの端末接合構造であって、
   複数の前記同軸ケーブルと、
   前記芯線が通過可能な複数の貫通孔を有する垂直面と、前記芯線の外周面の少なくとも一部が露出した状態で、前記同軸ケーブルを互いに接触しないように収容する複数の収容溝を有する水平面とが、前記貫通孔と前記収容溝とが連通するように階段状に形成された端末部材と、
   複数の前記同軸ケーブルの前記シールド層を互いに導通する導電部と、
   を備えることを特徴とするワイヤケーブルの端末接合構造。
2. 前記端末部材は導電性材料で形成されており、前記導電部は、前記端末部材に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のワイヤケーブルの端末接合構造。
3. 前記端末部材は非導電性材料で形成されており、前記収容溝には前記同軸ケーブルの前記芯線のみが収容されていることを特徴とする請求項１に記載のワイヤケーブルの端末接合構造。
4. 芯線と、該芯線の周囲に設けられたシールド層とを有する同軸ケーブルを複数束ねて形成されるワイヤケーブルの端末接合構造であって、
   複数の前記同軸ケーブルと、
   径の異なる２以上の円盤状部材が互いに同一の中心軸線上に重ねられて形成された端末部材を備え、
   各々の前記円盤状部材の外周面には、前記芯線の外周面の少なくとも一部が露出した状態で、前記同軸ケーブルを互いに接触しないように収容する複数の収容溝が設けられており、
   各々の前記円盤状部材の前記中心軸線に直交する各面には、前記芯線が通過可能な複数の貫通孔が前記収容溝と連通するように設けられていることを特徴とするワイヤケーブルの端末接合構造。
5. 前記収容溝は、前記収容溝の延びる方向に隣接する前記芯線同士が、前記端末部材の平面視において重ならないように配置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のワイヤケーブルの端末接合構造。

Images