JP2011090870A - 多心同軸ケーブル及びその製造方法 - Google Patents

多心同軸ケーブル及びその製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】端末処理が容易で、寸法精度が良く、不良頻度が極力抑えられた多心同軸ケーブル及びその製造方法を提供する。
【解決手段】中心導体３１の周囲に、絶縁体３２、外部導体３３及び外被３４を順次同軸状に設けた複数本の同軸ケーブル２１がケーブル外被２３で覆われ、少なくとも一端が基板１２に接続された多心同軸ケーブル１１であって、ケーブル外被２３から同軸ケーブル２１が露出されて並列に配列され、各同軸ケーブル２１の中心導体３１及び外部導体３３が基板１２の信号端子部５１及びグランド端子部５２へ導通接続され、ケーブル外被２３と基板１２との間における複数の同軸ケーブル２１の周囲が、被覆チューブ６１によって覆われてなり、被覆チューブ６１は、基板１２側の端部６１ａが、基板１２の際ないし基板１２の際から２０ｍｍの範囲に配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数本の同軸ケーブルを備えた多心同軸ケーブル及びその製造方法に関する。
複数の同軸ケーブルを備えた多心同軸ケーブルとして、外径が約０．１５ｍｍ以下の内部導体の外周を絶縁体で被覆し、絶縁体の外周に外部導体を設け、外部導体の外周をジャケットで被覆した極細同軸ケーブルを、複数本撚り合わせてなり、極細同軸ケーブルに、平行接着部と非接着部とを一定のスパンで設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−１２３５５２号公報
多心同軸ケーブルを基板などの接続部材に接続する場合は、その外被から露出させた同軸ケーブルを手作業で端末処理して基板へ半田付けして接続する端末処理を行う。
ところで、多心同軸ケーブルを内視鏡などの医療機器に用いる場合、外被切除部から基板までの寸法を、例えば、２〜３ｍｍ程度に短くして同軸ケーブルの露出を極力抑えることが要求される場合がある。
このような場合、同軸ケーブルの露出長が短いため、同軸ケーブルの手作業による端末処理が困難となり、また、寸法精度も悪くなり、不良頻度が高くなってしまう。
この場合、外被をしごいて動かし、同軸ケーブルの加工長を長くした状態で端末処理を行い、その後、外被を元に戻せば良いが、外被の密着力が高い多心同軸ケーブルでは、外被を動かすことが困難であり、やはり、端末処理が困難であった。
本発明の目的は、端末処理が容易で、寸法精度が良く、不良頻度が極力抑えられた多心同軸ケーブル及びその製造方法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の多心同軸ケーブルは、中心導体の周囲に、絶縁体、外部導体及び外被を順次同軸状に設けた複数本の同軸ケーブルがケーブル外被で覆われ、少なくとも一端が接続部材に接続された多心同軸ケーブルであって、
前記ケーブル外被から前記同軸ケーブルが露出されて並列に配列され、
各同軸ケーブルの前記中心導体及び前記外部導体が前記接続部材の端子部へ導通接続され、
前記ケーブル外被と前記接続部材との間における前記複数の同軸ケーブルの周囲が、被覆部材によって覆われてなり、
前記被覆部材は、前記接続部材側の端部が、前記接続部材の際ないし前記接続部材の際から２０ｍｍの範囲に配置されていることを特徴とする。
本発明の多心同軸ケーブルにおいて、前記被覆部材は、熱収縮性の樹脂から形成された熱収縮チューブであることが好ましい。
また、本発明の多心同軸ケーブルの製造方法は、中心導体の周囲に、絶縁体、外部導体及び外被を順次同軸状に設けた複数本の同軸ケーブルがケーブル外被で覆われ、少なくとも一端が接続部材に接続された多心同軸ケーブルを製造する製造方法であって、
端部における前記ケーブル外被を除去して前記同軸ケーブルを露出させる外被除去工程と、
露出させた前記同軸ケーブルを並列に配列させる整列工程と、
前記同軸ケーブルの前記中心導体及び前記外部導体を露出させる端末処理工程と、
前記同軸ケーブルの前記中心導体及び前記外部導体を、前記接続部材の端子部にそれぞれ導通接続させる導体接続工程と、
前記ケーブル外被と前記接続部材との間における前記複数の同軸ケーブルの周囲に、前記接続部材側の端部が前記接続部材の際ないし前記接続部材の際から２０ｍｍの範囲に配置されるように、被覆部材を装着する被覆装着工程と、を含むことを特徴とする。
本発明の多心同軸ケーブルによれば、被覆部材の装着前の同軸ケーブルの端末処理時は、同軸ケーブルのケーブル外被からの露出長を、効率良く端末処理作業ができる十分な長さとすることができる。
これにより、被覆部材の装着前における同軸ケーブルの端末処理の作業性を大幅に向上させることができる。よって、加工後における寸法精度を高め、不良頻度を極力抑えることができる。
また、端部が接続部材の際ないし接続部材の際から２０ｍｍの範囲に配置された被覆部材によって、ケーブル外被から露出された同軸ケーブルを良好に保護することができる。
また、本発明の多心同軸ケーブルの製造方法によれば、同軸ケーブルの端末処理を容易に行うことができ、不良頻度を極力抑えつつ、寸法精度に優れた多心同軸ケーブルを円滑に製造することができる。
本発明に係る多心同軸ケーブルを示す図であって、（ａ）は端部における部分断面平面図、（ｂ）は端部における部分断面側面図である。 多心同軸ケーブルの横断面図である。 同軸ケーブルの横断面図である。 多心同軸ケーブルの製造方法を示す多心同軸ケーブルの端部における側面図である。 多心同軸ケーブルの製造方法を示す多心同軸ケーブルの端部における側面図である。 多心同軸ケーブルの製造方法を示す多心同軸ケーブルの端部における側面図である。 多心同軸ケーブルの製造方法を示す図であって、（ａ）は端部における平面図、（ｂ）は端部における側面図である。 多心同軸ケーブルの製造方法を示す図であって、（ａ）は端部における平面図、（ｂ）は端部における側面図である。 多心同軸ケーブルの製造方法を示す図であって、（ａ）は端部における平面図、（ｂ）は端部における側面図である。 多心同軸ケーブルの製造方法を示す図であって、（ａ）は端部における平面図、（ｂ）は端部における側面図である。
以下、本発明に係る多心同軸ケーブル及びその製造方法の実施の形態の例を、図面を参照して説明する。
なお、本発明に係る多心同軸ケーブルは、両端側が基板に接続される場合や、一端側のみ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、様々な形態をとり得るが、以下の多心同軸ケーブルでは一端側の構成について説明する。
図１（ａ），（ｂ）に示すように、多心同軸ケーブル１１は、基板（接続部材）１２に接続されており、この基板１２は、例えば、内視鏡の先端に配置される。
図２に示すように、多心同軸ケーブル１１は、同軸ケーブル２１が複数本（例えば、２４本）束ねられ、これらの複数本の同軸ケーブル２１の周囲を、シールドの確保及び機械的補強のために銅合金線を編組したシールド層２２を巻き、このシールド層２２を介してケーブル外被２３によって覆った構造とされている。
このケーブル外被２３としては、内視鏡の可動部として要求される特性、すなわち、柔軟性、耐摩耗性、機械的特性に優れた樹脂が用いられ、例えば、フッ素樹脂、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ウレタン、ポリオレフィン、シリコーン、あるいはポリ塩化ビニリデン等が用いられる。
図３に示すように、同軸ケーブル２１は、その中心に、中心導体３１を有し、この中心導体３１の周囲に、絶縁体３２、外部導体３３及び外被３４が同軸状に順次設けられている。
中心導体３１は、例えば、錫めっきされた銅合金線３１ａを複数本撚って形成したものである。中心導体３１の外周を、例えばポリオレフィン（ポリエチレン、発泡ポリエチレン等）、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）、エチレン−エチルアクリレート共重合樹脂（ＥＥＡ）、塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、フッ素樹脂などからなる絶縁材で被覆することにより、絶縁体３２が形成されている。
外部導体３３は、例えば、複数本の銅合金線３３ａを横巻きで巻き付けたもので、この外部導体３３の外周側に、ポリエステルなどの樹脂からなる外被３４が被覆されている。
上記構造の多心同軸ケーブル１１は、その端部が端末処理されており、先端側から順に、複数の同軸ケーブル２１、シールド層２２が段階的に露出されている。
露出された同軸ケーブル２１は、テープ４１によって所定本数（例えば、８本）毎に束ねられて同軸ケーブル群４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃとされており、それぞれの同軸ケーブル群４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃでは、同軸ケーブル２１が並列に配列されている。
これらの同軸ケーブル群４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃでは、その同軸ケーブル２１の露出長さが異なり、同軸ケーブル群４２Ａ、同軸ケーブル群４２Ｂ、同軸ケーブル群４２Ｃの順に露出長さが短くされている。
また、これらの同軸ケーブル群４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃの各同軸ケーブル２１も端末処理されており、先端側から順に、中心導体３１、絶縁体３２及び外部導体３３がそれぞれ段階的に露出している。
同軸ケーブル群４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃの各同軸ケーブル２１は、その中心導体３１が、基板１２に設けられた配線パターンからなる信号端子部（端子部）５１に、半田付けされて導通接続されている。
また、同軸ケーブル群４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃの各同軸ケーブル２１は、その外部導体３３の露出位置が、長さ方向の同一位置とされており、これら同軸ケーブル２１の外部導体３３は、基板１２に幅方向へわたって設けられた配線パターンからなるグランド端子部（端子部）５２に、半田付けされて一体的に導通接続されている。なお、外部導体３３は、グランドバーによって基板１２のグランド端子部５２へ一括して押し付けて導通させても良い。
また、上記のように基板１２に接続された多心同軸ケーブル１１には、ケーブル外被２３が除去された露出部Ａに、被覆チューブ（被覆部材）６１がシールド層２２を覆うように装着されている。この被覆チューブ６１は、露出部Ａの外周に密着されている。この被覆チューブ６１は、基板１２側の端部６１ａが、基板１２の際ないし基板１２の際から２０ｍｍの範囲に配置されている。つまり、この被覆チューブ６１は、その基板１２側の端部６１ａが基板１２から２０ｍｍ以内に配置されている。また、この被覆チューブ６１の基板１２と反対側の端部６１ｂは、ケーブル外被２３の端部における外周を覆うように、ケーブル外被２３に重ねられている。
この被覆チューブ６１としては、熱収縮性の樹脂から形成された熱収縮チューブを用いるのが好ましい。熱収縮チューブを用いれば、被覆チューブ６１内に露出部Ａを挿通して加熱することにより、被覆チューブ６１を容易に同軸ケーブル２１の外周に密着させることができる。
上記構造の多心同軸ケーブル１１によれば、被覆チューブ６１の装着前の同軸ケーブル２１の端末処理時は、同軸ケーブル２１のケーブル外被２３からの露出長を、効率良く端末処理作業ができる十分な長さとすることができる。これにより、被覆チューブ６１の装着前における同軸ケーブル２１の端末処理の作業性を大幅に向上させることができる。よって、加工後における寸法精度を高め、不良頻度を極力抑えることができる。
また、端部６１ａが基板１２の際ないし基板１２の際から２０ｍｍの範囲に配置された被覆チューブ６１によって、ケーブル外被２３から露出された同軸ケーブル２１を良好に保護することができる。
しかも、被覆チューブ６１によってケーブル外被２３の長手方向の移動を規制することができ、ケーブル外被２３のずれを防止することができる。
次に、基板１２に接続された多心同軸ケーブル１１を製造する方法について説明する。
図４に示すように、まず、多心同軸ケーブル１１に、その端部から収縮前の被覆チューブ６１を挿通させる。
次に、図５に示すように、多心同軸ケーブル１１の端部で、端末処理及び整線する際に必要となる長さ（例えば、４０ｍｍまたは５０ｍｍ程度）の同軸ケーブル２１を露出させるべく、ＣＯ２レーザーによってケーブル外被２を切断して端部側へ引き抜くことによりケーブル外被２３を除去する（外被除去工程）。
また、ＹＡＧレーザーによってシールド層２２の所定位置を切断して端部側へ引き抜くことにより、端末処理に不要となる部分も除去する。そして、図６に示すように、このシールド層２２を、端部と反対側へ折り返し、ケーブル外被２３の外周に、テープなどによって固定しておく。
次に、図７（ａ），（ｂ）に示すように、複数の同軸ケーブル２１を、所定本数（例えば、８本）毎に分割して同軸ケーブル群４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃとし、それぞれの同軸ケーブル群４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃの同軸ケーブル２１を並列に配列させてフラット化し、テープ４１によってフラットな状態に束ねる（整列工程）。
次に、図８（ａ），（ｂ）に示すように、露出部分の長さが同軸ケーブル群４２Ａ、同軸ケーブル群４２Ｂ、同軸ケーブル群４２Ｃの順となるように、同軸ケーブル群４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃの同軸ケーブル２１の長さを調整し、その後、各同軸ケーブル２１の端末処理を行う（端末処理工程）。
この端末処理工程では、外被３４を所定の位置でＣＯ２レーザーによって切断して除去し、外部導体３３を所定の位置でＹＡＧレーザーによって切断して除去し、さらに、端部近傍における絶縁体３２をＣＯ２レーザーによって切断して除去する。これにより、各同軸ケーブル２１を、先端側から順に、中心導体３１、絶縁体３２及び外部導体３３がそれぞれ段階的に露出した状態とする。
なお、同軸ケーブル群４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃにおいて、外部導体３３は、長手方向の同一位置で露出させる。
そして、図９（ａ），（ｂ）に示すように、各同軸ケーブル群４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃの中心導体３１を基板１２の信号端子部５１に半田付けして導通接続する。また、外部導体３３を基板１２のグランド端子部５２に半田付けして一体的に導通接続する（導体接続工程）。
その後、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、折り返したシールド層２２を元に戻し、予め多心同軸ケーブル１１に挿通しておいた被覆チューブ６１をケーブル外被２３と基板１２との間に配置させ、この被覆チューブ６１を加熱して熱収縮させ、ケーブル外被２３と基板１２との間に被覆チューブ６１を密着させる（被覆工程）。
このように、上記製造方法によれば、ケーブル外被２３から同軸ケーブル２１を十分に露出させた状態で、同軸ケーブル２１の端末処理を行うので、同軸ケーブル２１の端末処理を容易に行うことができ、不良頻度を極力抑えつつ、寸法精度に優れた多心同軸ケーブル１１を円滑に製造することができる。
なお、上記実施形態では、多心同軸ケーブル１１の複数本の同軸ケーブル２１を、複数の同軸ケーブル群４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃに分割して並列に配列して基板１２に接続したが、全ての同軸ケーブル２１を一列に配置して基板１２に接続しても良い。また、複数に分割する場合、その分割数は、上記実施形態に限定されない。
また、上記実施形態では、複数本の同軸ケーブル２１の周囲にシールド層２２を設けたが、このシールド層２２は必ずしも設けなくても良い。この場合、被覆チューブ６１は、同軸ケーブル２１の外周を直接覆うこととなる。また、複数の同軸ケーブル２１の周囲に押さえ巻きを設けても良く、この場合、被覆チューブ６１は、同軸ケーブル２１の外周を、押さえ巻きを介して覆うこととなる。
なお、上記実施形態では、接続部材である基板１２に同軸ケーブル２１を接続する場合を例にとって説明したが、本発明は、接続部材であるコネクタに同軸ケーブル２１を接続する場合にも適用可能である。
１１：多心同軸ケーブル、１２：基板（接続部材）、２１：同軸ケーブル、２３：ケーブル外被、３１：中心導体、３２：絶縁体、３３：外部導体、３４：外被、５１：信号端子部（端子部）、５２：グランド端子部（端子部）、６１：被覆チューブ（被覆部材）、６１ａ：端部

Claims (3)

  1. 中心導体の周囲に、絶縁体、外部導体及び外被を順次同軸状に設けた複数本の同軸ケーブルがケーブル外被で覆われ、少なくとも一端が接続部材に接続された多心同軸ケーブルであって、
    前記ケーブル外被から前記同軸ケーブルが露出されて並列に配列され、
    各同軸ケーブルの前記中心導体及び前記外部導体が前記接続部材の端子部へ導通接続され、
    前記ケーブル外被と前記接続部材との間における前記複数の同軸ケーブルの周囲が、被覆部材によって覆われてなり、
    前記被覆部材は、前記接続部材側の端部が、前記接続部材の際ないし前記接続部材の際から２０ｍｍの範囲に配置されていることを特徴とする多心同軸ケーブル。
  2. 請求項１に記載の多心同軸ケーブルであって、
    前記被覆部材は、熱収縮性の樹脂から形成された熱収縮チューブであることを特徴とする多心同軸ケーブル。
  3. 中心導体の周囲に、絶縁体、外部導体及び外被を順次同軸状に設けた複数本の同軸ケーブルがケーブル外被で覆われ、少なくとも一端が接続部材に接続された多心同軸ケーブルを製造する製造方法であって、
    端部における前記ケーブル外被を除去して前記同軸ケーブルを露出させる外被除去工程と、
    露出させた前記同軸ケーブルを並列に配列させる整列工程と、
    前記同軸ケーブルの前記中心導体及び前記外部導体を露出させる端末処理工程と、
    前記同軸ケーブルの前記中心導体及び前記外部導体を、前記接続部材の端子部にそれぞれ導通接続させる導体接続工程と、
    前記ケーブル外被と前記接続部材との間における前記複数の同軸ケーブルの周囲に、前記接続部材側の端部が前記接続部材の際ないし前記接続部材の際から２０ｍｍの範囲に配置されるように、被覆部材を装着する被覆装着工程と、を含むことを特徴とする多心同軸ケーブルの製造方法。
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