JP2011165472A - 同軸ケーブルハーネスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】絶縁抵抗や絶縁耐圧の低下を生じさせることなく、複数の同軸ケーブルの外部導体にグランドバーを一括して半田付けすることができる同軸ケーブルハーネスの製造方法を提供する。
【解決手段】外部導体１４を露出させた複数本の同軸ケーブル１１を並列に配置させ、並列させた同軸ケーブル１１の各外部導体１４に対応する複数の溝部２１ａが予め形成された板半田からなる接合材２１を、同軸ケーブル１１の並列面の両面側から露出部１４ｂの外部導体１４が溝部２１ａに収容されるように配置させ、外部導体１４を、並列面の両面側から接合材２１を介してグランドバー２０によって挟持し、グランドバー２０とともに接合材２１を加熱してグランドバー２０を外部導体１４に接合させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、複数本の同軸ケーブルが配列された同軸ケーブルハーネスの製造方法に関する。

近年、携帯端末、小型ビデオカメラまたはデジタルカメラなどの普及により、これら電子機器の小型化や高画質化が求められている。これらに対応するために、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。それらは配線の容易性から、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として用いられている。

このような同軸ケーブルハーネスにおいて、同軸ケーブルを複数本並べて露出させたシールドの両面に、半田層を介して一対のグランドバーを配置し、一対のグランドバーを一対のヒーターツールで狭持し、一対のヒーターツールに対してパルスヒート電源からほぼ同時に通電することでグランドバーをリフロー接合する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−１７９７６７号公報

同軸ケーブルの絶縁体が発泡樹脂である場合、上記のように半田層を介して一対のグランドバーを配置し、ヒーターツールで挟持して半田付けすると、ヒーターツールの挟持力によって同軸ケーブルが押圧されて絶縁体が潰れることがある。絶縁体が潰れると、同軸ケーブルの絶縁抵抗や絶縁耐圧が低下するおそれがある。

本発明の目的は、絶縁抵抗や絶縁耐圧の低下を生じさせることなく、複数の同軸ケーブルの外部導体にグランドバーを一括して半田付けすることができる同軸ケーブルハーネス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同軸ケーブルハーネスの製造方法は、中心導体、前記中心導体の外周に設けられた発泡絶縁体、前記発泡絶縁体の外周に設けられた外部導体及び前記外部導体の外周に設けられた外被を有する複数本の同軸ケーブルが並列に配置されるとともに、前記外部導体が、前記外被から露出された露出部で、共通のグランドバーに一括に接合された同軸ケーブルハーネスの製造方法であって、
前記外部導体を露出させた複数本の前記同軸ケーブルを並列に配置させ、
並列させた前記同軸ケーブルの各前記外部導体に対応する複数の溝部が予め形成された板半田からなる接合材を、前記同軸ケーブルの並列面の両面側から前記露出部の前記外部導体が前記溝部に収容されるように配置させ、
前記外部導体を、前記並列面の両面側から前記接合材を介して前記グランドバーによって挟持し、
前記グランドバーとともに前記接合材を加熱して前記グランドバーを前記外部導体に接合させることを特徴とする。

本発明の同軸ケーブルハーネスの製造方法によれば、接合材の溝部に露出部の外部導体が収容された状態で、接合材を介してグランドバーを外部導体に接合させるので、グランドバーによって外部導体を挟持した際の挟持力が同軸ケーブルの外部導体部分に大きく加わることがない。よって、同軸ケーブルの発泡絶縁体が押圧されて潰れるようなことがなく、絶縁抵抗や絶縁耐圧の低下を防止して、複数の同軸ケーブルの外部導体にグランドバーを一括して半田付けして接合することができる。

本発明の同軸ケーブルハーネスの製造方法によって製造する同軸ケーブルハーネスの端部の斜視図である。 本発明の同軸ケーブルハーネスの製造方法によって製造する同軸ケーブルハーネスのグランドバーの接合部分における断面図である。 本発明の同軸ケーブルハーネスの製造方法に用いられる接合装置の斜視図である。 グランドバーの接合に用いられる接合材の斜視図である。 溝部の形成方法を示す接合材の斜視図である。

以下、本発明に係る同軸ケーブルハーネス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。
図１及び図２に示すように、同軸ケーブルハーネス１０は、複数本の同軸ケーブル１１を有しており、これらが並列に配置されている。

同軸ケーブル１１は、中心導体１２と、中心導体１５の外周に設けられた発泡絶縁体１３と、発泡絶縁体１３の外周に設けられた外部導体１４と、外部導体１４の外周に設けられた絶縁性の外被１５と、を有しており、これらを同軸状に形成して構成される。

同軸ケーブル１１は、例えば、ＡＷＧ（American Wire Gauge）の規格によるＡＷＧ４４に該当するケーブルが用いられている。ＡＷＧ４４の同軸ケーブル１１は、中心導体１２が、例えば外径０．０２０ｍｍの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、発泡絶縁体１３は、中心導体１２の外周面を被覆する、例えば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素系の発泡樹脂から形成された樹脂テープを横巻きすることまたは樹脂を発泡させることにより形成されている。さらに、シールドとなる外部導体１４は、例えば錫メッキ銅合金の素線１４ａを発泡絶縁体１３の外周面に横巻きで螺旋状に巻き付けることで外径０．２９ｍｍ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（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）等のフッ素樹脂から形成されている。

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、発泡絶縁体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。
同軸ケーブルハーネス１０は、全ての同軸ケーブル１１が、中心導体１２を所定のピッチで揃えて並列に配置された状態で、位置を合わせた外部導体１４の露出部１４ｂが、それぞれに共通の２つのグランドバー２０に挟持され、固定されている。

これらのグランドバー２０は、互いに接触するかまたは所定の間隔をあけて並列された全ての同軸ケーブル１１の外部導体１４にわたって接触可能な長さであって一定厚さの四角板状に形成されたものであり、例えば、銅板などの導電性の金属板から形成されている。

また、各同軸ケーブル１１の外部導体１４は、接合材２１によって一括してグランドバー２０に固定されて電気的に接続されている。この接合材２１には、板半田が用いられている。

外部導体１４にグランドバー２０を接合させる接合装置は、図３に示すように、上下に配置された加熱ヘッド３１，４１を備えている。下方の加熱ヘッド３１は、一対の支持ブロック３２によってベース盤３３上に支持された一対の給電ブロック３４を備えており、これらの給電ブロック３４によってヒーターツール３５が支持されている。ヒーターツール３５は、その上端部に長尺の作用面３５ａが設けられており、給電ブロック３４に加熱用の電流が供給されることにより、作用面３５ａにジュール熱を発生させるようになっている。上方の加熱ヘッド４１は、給電ブロック４４が設けられた昇降可能なヘッド本体４２を備えており、給電ブロック４４によってヒーターツール４５が支持されている。ヒーターツール４５は、その下端部に長尺の作用面４５ａが設けられており、給電ブロック４４に加熱用の電流が供給されることにより、作用面３５ａにジュール熱を発生させるようになっている。

次に、上記の接合装置によって外部導体１４にグランドバー２０を接合させる方法について説明する。
まず、複数本の同軸ケーブル１１の端部を口出し処理して、外部導体１４を露出させる。次に、外部導体１４を露出させた複数本の同軸ケーブル１１を、その外部導体１４の露出部１４ｂが長手方向の同一位置となるように並列に配置させる。並列させたら露出部１４ｂ以外の箇所をテープなどで留めておくとよい。これらの同軸ケーブル１１の並列面の両面側から、露出部１４ｂに対向する位置に接合材２１をそれぞれ配置させる。

図４に示すように、接合材２１は、長尺の板半田からなり、その一方の面には、予め複数の溝部２１ａが形成されている。これらの溝部２１ａは、並列に配置させた複数本の同軸ケーブル１１の外部導体１４に対応する位置に形成されており、外部導体１４の外径と略同一の内径を有している。なお、溝部２１ａの内径は、外部導体１４の外径に対して多少大きくてもよく、または多少小さくてもよい。同軸ケーブル１１の外部導体１４の外径が０．２９ｍｍである場合、接合材２１は、その厚さを０．２７ｍｍ程度とし、溝部２１ａの深さを０．１３ｍｍ程度とするのが好ましい。溝部２１ａの深さを、同軸ケーブル１１の外部導体１４の外径の４５％から５０％とするのが好ましい。

板半田に溝部２１ａを形成するには、図５に示すように、板半田に対して外部導体１４と略同一外径の棒材５１を押し付ける。これにより、平板状の板半田を、溝部２１ａを有する接合材２１とすることができる。

上記のように、溝部２１ａを有する接合材２１を、並列に配列させた同軸ケーブル１１の並列面の両面側から外部導体１４が溝部２１ａに収容されるように配置させる。このとき、接合材２１の溝部２１ａに外部導体１４が入り込むことにより、接合材２１を容易に外部導体１４の露出部１４ｂへ位置決めすることができる。

次に、同軸ケーブル１１の外部導体１４を、その両面側から接合材２１を介してグランドバー２０によって挟む。そして、接合装置の下方の加熱ヘッド３１のヒーターツール３５の作用面３５ａ上にグランドバー２０によって挟んだ外部導体１４の部分を配置し、上方の加熱ヘッド４１を下降させて加熱ヘッド４１のヒーターツール４５の作用面４５ａを上方側のグランドバー２０に押し付ける。このようにすると、外部導体１４は、並列面の両面側から接合材２１を介してグランドバー２０によって挟持された状態となる。

このとき、接合材２１には、同軸ケーブル１１の外部導体１４に対応する溝部２１ａが予め形成されているので、グランドバー２０によって外部導体１４を挟持した際の挟持力が同軸ケーブル１１の外部導体１４に大きく加わることが防がれる。したがって、同軸ケーブル１１の発泡樹脂からなる発泡絶縁体１３が過度に押圧されて潰れるようなことがない。

この状態において、給電装置（図示省略）から給電ブロック３４，４４に加熱用の電流を供給する。それにより、上下のヒーターツール３５，４５の作用面３５ａ，４５ａにおいてジュール熱が発生し、グランドバー２０とともに接合材２１が加熱され、接合材２１が溶融する。給電ブロック３４，４４への給電を停止すると、溶融した接合材２１の温度が下がって硬化し、これにより、外部導体１４が、共通のグランドバー２０に一括に接合された状態となる。その後、上方の加熱ヘッド４１を上昇させ、グランドバー２０に外部導体１４が一括に接合された同軸ケーブルハーネス１０を接合装置から取り出す。

以上説明したように、本実施形態に係る同軸ケーブルハーネス１０の製造方法によれば、グランドバー２０によって外部導体１４を挟持した際の挟持力が同軸ケーブル１１の外部導体１４に過度に加わることがなく、同軸ケーブル１１の発泡絶縁体１３を潰さずに複数の同軸ケーブル１１の外部導体１４にグランドバー２０を一括して半田付けすることができる。したがって、同軸ケーブル１１の絶縁抵抗や絶縁耐圧の低下を生じさせることがなく、電気特性の良好な同軸ケーブルハーネス１０を得ることができる。

外部導体１４の外径が０．２９ｍｍであり、接合材２１の厚さを０．２７ｍｍとし、溝部２１ａの深さを０．１３ｍｍとして本実施形態の製造方法によって製造した同軸ケーブルハーネス１０では、１０００Ｖ、５００ＭΩの絶縁抵抗試験に合格し、十分な絶縁抵抗値が得られていることが確認できた。
これに対して、溝部２１ａが形成されていない板半田によってグランドバー２０を外部導体１４の露出部１４ｂに接合した同軸ケーブルハーネスでは、同軸ケーブル１１の発泡絶縁体１３が潰れて１０００Ｖ、５００ＭΩの絶縁抵抗試験に不合格であり、十分な絶縁抵抗値が得られなかった。

１０：同軸ケーブルハーネス、１１：同軸ケーブル、１２：中心導体、１３：発泡絶縁体、１４：外部導体、１４ｂ：露出部、１５：外被、２０：グランドバー、２１：接合材、２１ａ：溝部、５１：棒材

Claims (1)

1. 中心導体、前記中心導体の外周に設けられた発泡絶縁体、前記発泡絶縁体の外周に設けられた外部導体及び前記外部導体の外周に設けられた外被を有する複数本の同軸ケーブルが並列に配置されるとともに、前記外部導体が、前記外被から露出された露出部で、共通のグランドバーに一括に接合された同軸ケーブルハーネスの製造方法であって、
   前記外部導体を露出させた複数本の前記同軸ケーブルを並列に配置させ、
   並列させた前記同軸ケーブルの各前記外部導体に対応する複数の溝部が予め形成された板半田からなる接合材を、前記同軸ケーブルの並列面の両面側から前記露出部の前記外部導体が前記溝部に収容されるように配置させ、
   前記外部導体を、前記並列面の両面側から前記接合材を介して前記グランドバーによって挟持し、
   前記グランドバーとともに前記接合材を加熱して前記グランドバーを前記外部導体に接合させることを特徴とする同軸ケーブルハーネスの製造方法。

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