JP2011023319A

JP2011023319A - 同軸ケーブルハーネス

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Publication number: JP2011023319A
Application number: JP2009169931A
Authority: JP
Inventors: Takaki Endo; 崇樹遠藤
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2009-07-21
Filing date: 2009-07-21
Publication date: 2011-02-03
Anticipated expiration: 2029-07-21
Also published as: KR101678234B1; JP5365389B2; WO2011010621A1; CN102099873B; KR20120053982A; CN102099873A; TW201112549A; TWI390809B

Abstract

【課題】コネクタ部分の各線のピッチよりも径の太い電線を使用しかつ良好な電気的特性が確保された同軸ケーブルハーネスを提供する。
【解決手段】同軸ケーブルハーネス１０は、複数の同軸ケーブル１１が接続された中継基板２１を備え、中継基板２１の表面及び裏面に複数の同軸ケーブル１１が接続され、その接続面３１，４１は、中心導体１２が接続された複数の信号線部３２，４２と、外部導体１４が接続されたグランド部３４，４４と、グランド部３４，４４から信号線部３２，４２の間に延びたガードグランド部３５，４５とを有し、信号線部３２，４２の配列位置が中継基板２１の表裏で半ピッチ分ずらされ、中継基板２１の表面で信号線部３２が中継基板２１の一端部で所定ピッチで配列され、信号線部３２同士の間に、コネクタの端子と導通可能な複数の接点３６が配列され、中継基板２１の裏面における信号線４２部は、スルーホール３７を介して接点３６と導通されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、中継基板に複数の同軸ケーブルが接続された同軸ケーブルハーネスに関する。

近年、ノートパソコン、携帯電話機、小型ビデオカメラなどの普及により、これらの電子機器の小型化や軽量化の他に、高速化や高画質化が求められている。そのため、機器本体と液晶表示部との接続や機器内の配線などに、極めて細い同軸ケーブルが用いられている。また、配線の容易性から、複数本の同軸ケーブルを集合一体化させた同軸ケーブルハーネスが用いられている。
このような同軸ケーブルハーネスの端末部分は、コネクタ端子や基板等へ半田付け、導電性接着材を使用した接着、溶接等で接続固定される。

そして、基板への接続固定の形態として、芯線やシールド部に接続される回路パターンが表裏の対向面で交互にずらして配列したコネクタ基板に、単位ケーブルを、その端から例えばコネクタ基板の表側、裏側、表側、裏側の順序で交互に配列接続することが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−２５９７１号公報

上記の技術によれば、コネクタ部分での各線のピッチを各線の径よりも小さくする高密度実装が可能であるが、各同軸ケーブルの信号線同士の間隔が狭くなると隣接する信号線間のクロストーク等の電気的な干渉が生じ易くなってしまう。

そこで本発明の目的は、コネクタ部分の各線のピッチよりも径の太い電線を使用しかつ良好な電気的特性が確保された同軸ケーブルハーネスを提供することにある。

上記課題を解決することのできる本発明に係る同軸ケーブルハーネスは、中心導体、前記中心導体の外周に配設された内部絶縁体、前記内部絶縁体の外周に配設された外部導体及び前記外部導体の外周に配設された外被を有する複数の同軸ケーブルと、前記同軸ケーブルの少なくとも一端側が接続された中継基板とを備えた同軸ケーブルハーネスであって、
前記中継基板の表面及び裏面に複数の前記同軸ケーブルが接続されており、
前記中継基板の表面および裏面は、所定ピッチに配列されて前記中心導体が接続された複数の信号線部と、前記外部導体が接続されたグランド部と、前記グランド部から前記信号線部の間に延びたガードグランド部とを有し、
前記信号線部の配列位置が前記中継基板の表裏で半ピッチ分ずらされ、それぞれの前記接続面における前記信号線部の反対面側に前記ガードグランド部が配置され、
前記中継基板の表面で前記信号線部が前記中継基板の一端部で前記所定ピッチで配列され、前記信号線部同士の間に、コネクタの端子と導通可能な複数の接点が配列され、前記中継基板の裏面における信号線部は、スルーホールを介して前記接点と導通されていることを特徴とする。

本発明の同軸ケーブルハーネスにおいて、前記中継基板の裏面における信号線部では、前記スルーホールの長さ分だけ、前記中心導体の接続位置が前記中継基板の表面における前記中心導体の接続位置より前記スルーホール寄りとされていることが好ましい。

本発明によれば、中継基板の表面及び裏面に、それぞれ複数の同軸ケーブルを接続できる。中継基板の表裏で、信号線部間にガードグランド部が配置されているため、隣接する信号線部同士の間でのクロストーク等の電気的な干渉を抑えることができる。また、ガードグランド部の分だけ同軸ケーブルの中心導体を太くすることができる。すなわち、コネクタ部分の各線のピッチよりも径の太い電線を使用しかつ良好な電気的特性が確保された同軸ケーブルハーネスとすることができる。

本発明に係る同軸ケーブルハーネスに用いられる同軸ケーブルの断面図である。本発明に係る同軸ケーブルハーネスの一端側を示す斜視図であり、（ａ）は中継基板の表面側、（ｂ）は中継基板の裏面側である。本発明に係る同軸ケーブルハーネスの一端側を示す平面図であり、（ａ）は中継基板の表面側、（ｂ）は中継基板の裏面側である。本発明に係る同軸ケーブルハーネスの一端側を示す断面図であり、（ａ）は図３（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。

以下、本発明に係る同軸ケーブルハーネスの実施形態の例について説明する。
なお、本発明に係る同軸ケーブルハーネスは、両端側がそれぞれ中継基板に接続される場合や、一端側のみ中継基板に接続されて他端側はコネクタ付けされる場合など、様々な形態を採り得るが、一端側が中継基板に接続された構成について説明する。

図１に示すように、同軸ケーブルハーネスを構成する同軸ケーブル１１は、中心導体１２、中心導体１２の外周に配設された内部絶縁体１３、内部絶縁体１３の外周に配設された外部導体１４及び外部導体１４の外周に配設された絶縁性の外被１５を有しており、これらを同軸状に配設して構成されている。

同軸ケーブル１１は、例えば、ＡＷＧ（ＡｍｅｒｉｃａｎＷｉｒｅＧａｕｇｅ）の規格によるＡＷＧ３２よりも細いケーブルが用いられている。例えば、ＡＷＧ３２よりも細いＡＷＧ４２の同軸ケーブル１１では、中心導体１２が、外径０．０２５ｍｍの錫メッキ銅合金または銀メッキ銅合金の素線１２ａを７本撚って形成されている。また、内部絶縁体１３は、中心導体１２の外周面を被覆する例えばＰＦＡ等のフッ素樹脂からなり外径０．１７ｍｍに形成されている。さらに、外部導体１４は、外径０．０３ｍｍの例えば錫メッキ銅合金の素線１４ａを内部絶縁体１３の外周面に横巻きまたは編組で巻き付けることで外径０．２３ｍｍに形成されている。加えて、外被１５は外部導体１４の外周面を被覆する例えばＰＦＡ等のフッ素樹脂からなり、ＡＷＧ４０の場合は外径０．３１ｍｍに、ＡＷＧ３２の場合は外径約１．０ｍｍに形成されている。

図２及び図３に示すように、同軸ケーブルハーネス１０を構成する同軸ケーブル１１の端部は、口出し処理されており、先端側から順に、中心導体１２、内部絶縁体１３及び外部導体１４がそれぞれ段階的に所定長さ露出している。

そして、このように口出し処理された複数の同軸ケーブル１１が、中継基板２１に接続されている。同軸ケーブル１１は、その端部では、中継基板２１へ接続し易いように平面状に配列された集合体とされているが、端部以外は束ねられていても良い。

中継基板２１は、その表面と裏面がそれぞれ接続面３１，４１として形成されており、これらの接続面３１，４１に、それぞれ複数の同軸ケーブル１１が接続されている。この中継基板２１は、例えば、金属箔等の配線パターンを有するフレキシブル基板や硬質基板により構成されている。

図２（ａ）及び図３（ａ）に示すように、表面側の接続面３１には、所定の並列ピッチＰで複数の帯状の配線パターンを構成する信号線部３２が形成されている。信号線部３２はそれぞれ、中継基板２１の先端部（接続方向の前端）まで延びて形成され、その先端部が接点３２ａとされている。なお、この信号線部３２の配列ピッチＰは、例えば、０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下が好ましい。

また、接続面３１には、グランドパターン３３が形成されている。グランドパターン３３は、信号線部３２よりも後端側で幅方向に延在するグランド部３４と、このグランド部３４から中継基板２１の先端へ向かって信号線部３２間へ延びる複数の帯状のガードグランド部３５とを有している。ガードグランド部３５も中継基板２１の幅方向へ所定ピッチＰで配置されている。信号線部３２とガードグランド部３５とは、互いに僅かな隙間をあけて幅方向に交互に配置されている。

また、接続面３１には、それぞれのガードグランド部３５の先端側に、ガードグランド部３５と隙間をあけて接点３６が設けられている。接点３６は、スルーホール３７によって裏面側の接続面４１に形成された信号線部４２と導通されている。これらの接点３６も、中継基板２１の幅方向に所定ピッチＰで配置されている。

接続面３１に接続される同軸ケーブル１１は、中継基板２１の幅方向に所定ピッチＰで配置され、その外部導体１４が、グランド部３４に接続するように配置されている。各同軸ケーブル１１の中心導体１２が、各信号線部３２の後端側に半田付けされて接続されている。なお、信号線部３２と中心導体１２との接続は、半田ではなく導電性接着剤等により固定しても良い。

また、接続面３１には、同軸ケーブル１１の外部導体１４を介してグランドバー３８が取り付けられている。同軸ケーブル１１の外部導体１４は、グランドバー３８と中継基板２１とによって挟持される。

図２（ｂ）及び図３（ｂ）に示すように、裏面側の接続面４１には、所定ピッチＰで複数の帯状の配線パターンを構成する信号線部４２が形成されている。信号線部４２はそれぞれ、中継基板２１の先端部（接続方向の前端）近傍まで延びて形成され、その先端部がスルーホール３７によって接続面３１の接点３６に導通されている。

また、接続面４１には、グランドパターン４３が形成されている。グランドパターン４３は、信号線部４２よりも後端側で幅方向に延在するグランド部４４と、このグランド部４４から信号線部４２間へ中継基板２１の先端部まで延在する複数の帯状のガードグランド部４５とを有している。ガードグランド部４５も中継基板２１の幅方向へ所定ピッチＰで配置されている。信号線部４２とガードグランド部４５とは、互いに僅かな隙間をあけて幅方向に交互に配置されている。

接続面４１に接続される同軸ケーブル１１は、中継基板２１の幅方向に所定ピッチＰで配置され、その外部導体１４が、グランド部４４に接続するように配置されている。各同軸ケーブル１１の中心導体１２が、各信号線部４２の後端側に半田付けされて接続されている。なお、信号線部４２と中心導体１２との接続は、半田ではなく導電性接着剤等により固定しても良い。

また、接続面４１には、同軸ケーブル１１の外部導体１４を介してグランドバー４８が取り付けられている。同軸ケーブル１１の外部導体１４は、グランドバー４８と中継基板２１とによって挟持される。

接続面３１の信号線部３２の裏面側に接続面４１のガードグランド部４５が配置される。また、接続面４１の信号線部４２の裏面側に接続面３１のガードグランド部３５が配置される。また、上記構成の中継基板２１では、接続面３１に接続される同軸ケーブル１１と、接続面４１に接続される同軸ケーブル１１とは、中継基板２１の幅方向に半ピッチ（Ｐ／２）ずつずらされて、交互に配置される。

図４（ａ），（ｂ）に示すように、接続面４１に接続される同軸ケーブル１１は、接続面３１に接続される同軸ケーブル１１よりも中継基板２１の先端側へ配置されている。これにより、接続面３１の信号線部３２への中心導体１２の接続位置Ａに対して、接続面４１の信号線部４２への中心導体の接続位置Ｂが、中継基板２１の板厚Ｔに相当する寸法Ｘだけ中継基板２１の前方側とされている。したがって、接続位置Ａから接点３２ａまでの通電経路の距離と、接続位置Ｂから接点３６までの通電経路の距離とが同一距離とされている。

そして、上記の中継基板２１は、電子機器等の回路基板に設けられたコネクタのレセプタクルに、その先端側から挿入することにより接続される。これにより、中継基板２１の接点３２ａ，３６が、レセプタクル側の端子に導通接触され、レセプタクルが設けられた回路基板側の配線と導通される。

なお、この中継基板２１の先端部にコネクタを取り付け、電子機器等の回路基板側に設けられたコネクタと接続する構成としても良い。また、回路基板への接続方向は、回路基板の面と直交する方向または回路基板の面に沿う方向の何れであっても良い。

また、同軸ケーブルハーネス１０は、中継基板２１における同軸ケーブル１１の接続位置の配列が同軸ケーブル１１の長手方向に沿うＬ型構造であっても、中継基板２１における同軸ケーブル１１の接続位置の配列が同軸ケーブル１１の長手方向に直交するＴ型構造であっても良い。

本実施形態の同軸ケーブルハーネス１０によれば、中継基板２１の表面及び裏面が、複数の同軸ケーブル１１が接続可能な接続面３１，４１として形成されている。コネクタ部分の各線のピッチは信号線部３２の接点３２ａとそれに隣接する接点３６（裏面の信号線部４２の接点）とのピッチＰ／２となるが、同軸ケーブル１１の外径をそれよりも太くすることができる。また、中継基板２１の表裏の接続面３１，４１に配列されて中心導体１２が接続される複数の信号線部３２，４２の間に、外部導体１４が接続されるグランド部３４，４４から延びるガードグランド部３５，４５が配置されているので、互いに隣接する信号線部３２，４２同士の間でのクロストーク等の電気的な干渉を抑えることができる。
また、グランド部３４，４４を介して同軸ケーブル１１の外部導体１４と接続されたガードグランド部３５，４５に、同軸ケーブル１１の外部導体１４と接続された帰還経路用の配線としての機能を併用させることができる。

また、それぞれの接続面３１，４１の信号線部３２，４２の配置が、表裏でピッチＰの半ピッチ分ずらされ、それぞれの接続面３１，４１の信号線部３２，４２の裏面側に反対面側の接続面４１，３１のガードグランド部４５，３５が配置されているので、表裏の信号線部３２，４２同士の間でのクロストーク等の電気的な干渉も抑えることができる。また、接点３２ａ、３６のピッチを変更することなく、接続面３１，４１における同軸ケーブル１１の配列ピッチを接点３２ａ，３６の約２倍に拡大することができる。これにより、同軸ケーブル１１として中心導体１２が大径のものを用いることができる。すなわち、高密度実装化を図りつつ同軸ケーブル１１の中心導体１２として太いものを用いることができ、伝送特性やノイズ特性などの電気的特性を大幅に改善することができる。

また、一方の接続面３１に、コネクタの端子と導通可能な複数の接点３２ａ，３６が配列され、一方の接続面３１の信号線部３２は、その一部が接点３２ａとされ、他方の接続面４１の信号線部４２は、スルーホール３７を介して接点３６と導通されているので、中継基板２１の一方の接続面３１側から配線することができ、コネクタとの接続構造の簡略化を図ることができる。また、信号線部３２，４２への中心導体１２の接続位置Ａ，Ｂと接点３２ａ，３６との通電経路の距離が、それぞれの接続面３１，４１において同一距離とされているので、表裏の接続面３１，４１に接続された同軸ケーブル１１同士の間における信号の遅延時間の発生を防止することができる。
このように、同軸ケーブルハーネス１０によれば、良好な電気的特性を確保しつつ高密度実装を実現することができる。

なお、各同軸ケーブル１１を整列させて固定するためにもグランドバー３８，４８を設けるのが好ましいが、グランドバー３８，４８無しで同軸ケーブル１１が良好に固定できれば、グランドバー３８，４８は設けなくても良い。

１０：同軸ケーブルハーネス（同軸ケーブルハーネス）、１１：同軸ケーブル、１２：中心導体、１３：内部絶縁体、１４：外部導体、１５：外被、２１：中継基板、３１，４１：接続面、３２，４２：信号線部、３２ａ，３６：接点、３４，４４：グランド部、３５，４５：ガードグランド部、３７：スルーホール、Ａ，Ｂ：接続位置、Ｐ：ピッチ

Claims

中心導体、前記中心導体の外周に配設された内部絶縁体、前記内部絶縁体の外周に配設された外部導体及び前記外部導体の外周に配設された外被を有する複数の同軸ケーブルと、前記同軸ケーブルの少なくとも一端側が接続された中継基板とを備えた同軸ケーブルハーネスであって、
前記中継基板の表面及び裏面に複数の前記同軸ケーブルが接続されており、
前記中継基板の表面及び裏面は、所定ピッチに配列されて前記中心導体が接続された複数の信号線部と、前記外部導体が接続されたグランド部と、前記グランド部から前記信号線部の間に延びたガードグランド部とを有し、
前記信号線部の配列位置が前記中継基板の表裏で半ピッチ分ずらされ、それぞれの前記接続面における前記信号線部の反対面側に前記ガードグランド部が配置され、
前記中継基板の表面で前記信号線部が前記中継基板の一端部で前記所定ピッチで配列され、前記信号線部同士の間に、コネクタの端子と導通可能な複数の接点が配列され、前記中継基板の裏面における信号線部は、スルーホールを介して前記接点と導通されていることを特徴とする同軸ケーブルハーネス。
請求項１に記載の同軸ケーブルハーネスであって、
前記中継基板の裏面における信号線部では、前記スルーホールの長さ分だけ、前記中心導体の接続位置が前記中継基板の表面における前記中心導体の接続位置より前記スルーホール寄りとされていることを特徴とする同軸ケーブルハーネス。