JP2012256566A

JP2012256566A - 細径ケーブルハーネス

Info

Publication number: JP2012256566A
Application number: JP2011129917A
Authority: JP
Inventors: Kenki Ishimoto; 健輝石元; Jin Sayama; 仁佐山
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2011-06-10
Filing date: 2011-06-10
Publication date: 2012-12-27

Abstract

【課題】良好な防水性を確保しつつ配線方向を変更でき、しかも組み立て作業を容易にすることができる細径ケーブルハーネスを提供する。
【解決手段】複数本の細径ケーブル１２と、複数本の細径ケーブル１２が束ねられて挿通された防水チューブ２１とを備えた細径ケーブルハーネス１１であって、防水チューブ２１の端部には、内側に管１７が設けられ、外側に弾性材料からなる防水キャップ１４が防水チューブ２１上および管１７上に射出成型され、防水チューブ２１の端部が管１７と防水キャップ１４とで厚さ方向に挟まれて固定されてなり、管１７は、予め曲げられ、防水チューブ２１の端部は、管１７に沿って曲がった状態で管１７に嵌め込まれ、防水キャップ１４は、管１７に沿って曲がった状態で射出成型されて防水チューブ２１を管１７に押し付けて防水チューブ２１および管１７に密着している。
【選択図】図３

Description

本発明は、複数本の細径ケーブルを束ねた細径ケーブルハーネスに関する。

携帯端末や小型ビデオカメラなどの精密小型機器は、互いにスライド可能あるいは回動可能に連結された筐体内の回路基板を配線材によって接続している。
このような配線材として、細径の同軸ケーブルを複数本束ねた細径同軸ケーブルハーネスがある。細径同軸ケーブルハーネスの一例として、筐体への導入箇所に取り付けられる防水部がシールキャップおよびシールキャップの外周に装着されたＯリングからなり、防水部の間が防水チューブで覆われ、また、防水チューブと防水部とが金属または熱収縮性樹脂からなるかしめ部材を加締めることによって水密に取り付けられているものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−２０６０４３号公報

ところで、上記のハーネスでは、外周にＯリングが装着されたシールキャップの円筒部を防水チューブの端部に挿し込み、さらに、その挿し込み箇所をかしめ部材によって加締めるという煩雑な組み立て作業を要する。そのため、加工に時間がかかるものであった。

また、上記のハーネスでは、ケーブルの配線方向を変える場合、シールキャップの存在しない位置で防水チューブを曲げることとなる。つまり、直線的に延びる筒状のシールキャップを用いた上記構造では、シールキャップが存在する位置ではケーブルの配線方向を変えることができず、シールキャップが存在しない位置で防水チューブを曲げることにより、ケーブルの配線方向を変更する。このため、筐体への取り付け位置から配線方向の変更位置までの距離が長くなり、機器の限られた空間内での配線が困難となることがあった。また、シールキャップの端部近傍で防水チューブが無理に折り曲げられて損傷し、防水できなくなるおそれがあった。

本発明の目的は、良好な防水性を確保しつつ、組み立て作業が容易で加工に時間がかからず、配線方向を変更に要する空間を小さくでき、しかも組み立て作業を容易にすることができる細径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の細径ケーブルハーネスは、複数本の細径ケーブルと、複数本の前記細径ケーブルが束ねられて挿通された防水チューブとを備えた細径ケーブルハーネスであって、
前記防水チューブの端部には、内側に管が設けられ、外側に弾性材料からなる防水キャップが前記防水チューブ上および前記管上に射出成型され、前記防水チューブの端部が前記管と前記防水キャップとで厚さ方向に挟まれて固定されてなり、
前記管は、予め曲げられ、前記防水チューブの端部は、前記管に沿って曲がった状態で前記管に嵌め込まれ、前記防水キャップは、前記管に沿って曲がった状態で射出成型されて前記防水チューブを前記管に押し付けて前記防水チューブおよび前記管に密着していることを特徴とする。

本発明の細径ケーブルハーネスにおいて、前記防水キャップには、その外周側に突出するシール部が周方向にわたって形成されていることが好ましい。

本発明によれば、防水チューブの端部における内側に管を設け、外側に弾性材料からなる防水キャップを射出成型した構造であるので、良好な防水性を確保できる。また、外周にＯリングが装着されたシールキャップの円筒部を防水チューブの端部に挿し込み、さらに、その挿し込み箇所をかしめ部材によって加締めるという煩雑な組み立て作業を要するものと比較して、本発明は組み立て作業の簡略化及び組み立て作業時間の短縮化を図ることができる。

しかも、管が予め曲げられ、防水チューブの端部が管に沿って曲がった状態で管に嵌め込まれ、防水キャップが管に沿って曲がった状態であるので、筐体等へ取り付けられる防水キャップ部分で細径ケーブルの配線方向を無理なく変更することができる。したがって、直線的に延びる筒状のシールキャップを用いた構造と比較して、筐体等への取り付け位置から配線方向の変更位置までの距離を極力短くすることができ、機器の小型化を図ることができる。また、防水チューブが管に沿って曲げられているので、防水チューブが無理に折り曲げられて損傷し、防水性が低下するような不具合もなくすことができ、良好な防水性を確保することができる。

本発明に係る細径ケーブルハーネスを、筐体がヒンジにより回動する携帯電話内に配線した例を示す斜視図である。本発明に係る細径ケーブルハーネスの実施形態の一例を示す平面図である。図２の細径ケーブルハーネスの端部の断面図である。図２の細径ケーブルハーネスを筐体に取り付けた状態を示す断面図である。気密性評価方法を示す概略断面図である。

以下、本発明に係る細径ケーブルハーネスの実施形態の例について、図面を参照しつつ説明する。
本実施形態の細径ケーブルハーネスは、例えば、図１に示すような携帯電話１などの機器でヒンジ４により回動可能に連結され折りたたみ可能な筐体２，３内の基板に接続され、ヒンジ４を通されている。この携帯電話１は、所謂クラムシェル型の携帯電話であり、一方の筐体２にディスプレイが設けられ、他方の筐体３にキー操作部が設けられている。

筐体２，３は、その連結側の端面に、挿通孔２ｂ，３ｂがそれぞれ形成されており、これらの挿通孔２ｂ，３ｂから、細径ケーブルハーネス１１の両端がそれぞれ導入されている。また、ヒンジ４には、連通孔４ａが形成されており、この連通孔４ａ内に細径ケーブルハーネス１１が挿通されている。

図２に示すように、細径ケーブルハーネス１１は、複数本（２０〜６０本）の細径ケーブル１２を束ねた束部１０を有している。両端の端末部分では、平面状に一列に配列され、携帯電話１の筐体２，３内の配線基板（図示省略）への接続のためのコネクタ１３が取り付けられて成端処理されている。

細径ケーブル１２は、中心軸に直交する径方向の断面において、中心から外側に向かって、中心導体、内部絶縁体、外部導体、外被を有する同軸ケーブルであり、それぞれの端部では、端末処理が施されて、外部導体、内部絶縁体、中心導体が段階的に所定長さに露出され、コネクタ１３に接続されている。また、細径ケーブルハーネス１１には、複数本の同軸ケーブルの他に、外部導体のない絶縁ケーブルが含まれていても良い。なお、図面では、細径ケーブル１２の本数を少なく示して簡略化している。

本発明でいう細径ケーブル１２は、ＡＷＧ（American Wire Gauge）の規格によるＡＷＧ４０よりも細い同軸ケーブルであり、その外径は、約０．３ｍｍ程度とされている。ＡＷＧ４４よりも細い極細同軸ケーブルを用いるのが望ましい。これにより、細径ケーブルハーネス１１は、曲がり易く、筐体２，３が開閉するときの抵抗を小さくすることができる。また、複数本の細径ケーブル１２を束ねて複数の束部１０を形成したときに、束部１０の厚さを薄くすることができ、限られた配線スペースでの高密度配線を可能とする。

細径ケーブルハーネス１１の束部１０では、防水チューブ２１に、複数本の細径ケーブル１２が挿通され、各細径ケーブル１２同士の位置関係が変化し得る程度に束ねられている。したがって、この細径ケーブルハーネス１１を屈曲した際に、防水チューブ２１内で細径ケーブル１２が円滑に移動するため、各細径ケーブル１２への引張力や側圧等の付与が極力抑えられる。

この細径ケーブルハーネス１１は、例えば、束部１０が挿通された防水チューブ２１の両端部が、それぞれ逆方向へ約９０°曲げられた屈曲部２１ａを有している。

防水チューブ２１は、防水性に優れ、可撓性及び屈曲性を有するものであり、四フッ化エチレン、六フッ化プロピレン及びフッ化ビニリデンの三元重合体ポリマー（ＴＨＶ）から形成することにより、高い耐久性を有している。この防水チューブ２１を構成する三元重合体ポリマーは、融点が１００℃以上１４０℃以下、ＭＦＲ（メルトフローレート、２６５℃／５ｋｇ）が１．５ｇ／分以上２．５ｇ／分以下、ガラス転位点が０℃以上１０℃以下、伸びが６００％以上７００％以下、曲げ弾性率が０．０５ＧＰａ以上０．１０ＧＰａ以下であることが好ましい。また、この防水チューブ２１としては、シリコーンゴム等の軟質の樹脂から形成しても良い。

防水チューブ２１は、シリコーンゴムで形成する場合は、肉厚を０．２ｍｍ以上とするのが好ましいが、ＴＨＶで形成する場合は、肉厚を０．１ｍｍ程度まで薄くすることができる。

図３及び図４に示すように、防水チューブ２１には、その端部における内側に、円弧状に約９０°曲げられた管１７が嵌め込まれている。管１７の曲がり角度は９０°に限られない。この管１７を防水チューブ２１に嵌め込むことにより、防水チューブ２１は径方向外側に押し広げられて弾性変形し、管１７の外周面に密着している。また、この防水チューブ２１は、その端部を管１７へ嵌め込むことにより、この管１７に沿って円弧状に曲げられている。なお、この防水チューブ２１としては、管１７に沿って予め端部が管１７と同程度に曲げられたものを管１７へ嵌め込んでも良い。管１７の端部は、防水チューブ２１の端部から僅かに直線的に突出している。管１７は、金属製または樹脂製で容易に変形せず表面が滑らかなものである。

また、防水チューブ２１には、その端部における外側の、防水チューブ２１上および管１７上に、防水キャップ１４が射出成型されている。この防水キャップ１４は、例えば、エチレンプロピレンジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）等の弾性材料から形成されており、その硬度（ショアＡ硬度）は、５０度以上７０度以下とするのが好ましい。

この防水キャップ１４は、その軸方向の長さが、管１７と略等しくなるように形成されており、管１７の曲げられた部分では、この管１７に沿って約９０°円弧状に曲げられている。そして、防水チューブ２１の端部は、防水チューブ２１の内側に嵌め込まれた管１７と、防水チューブ２１の外側に射出成型された防水キャップ１４とで厚さ方向に挟まれて強固に固定されている。また、防水チューブ２１の端部から突出した管１７の端部には、その外周に防水キャップ１４が直接密着されている。また、防水キャップ１４には、管１７との密着箇所における外周側に、断面視円弧状に突出するシール部１５が周方向にわたって形成されている。

この防水キャップ１４は、管１７を嵌め込んだ防水チューブ２１の端部を金型内に配置させた状態で、金型に弾性材料を射出することにより、防水チューブ２１の端部に成型される。そして、このように射出成型によって防水キャップ１４を成型すると、防水チューブ２１が防水キャップ１４で管１７に押し付けられて防水チューブ２１と防水キャップ１４とが密着する。これにより、防水チューブ２１は、管１７と防水キャップ１４との間から抜けることなく固定され、防水キャップ１４に対して防水チューブ２１が水密的に接続される。

一般に、防水キャップ１４のような管状体を射出成型するには、管状体の中空部分を形成するための中子を金型内に配置させ、この中子と金型との間に樹脂を充填するが、この中子を高精度に配置させ、また、中空となるように中子と金型との間に樹脂を充填するのはかなり困難な作業である。

これに対して、本実施形態では、管１７を嵌め込んだ防水チューブ２１の端部を金型内に配置させた状態で、防水チューブ２１及び管１７の外周側と金型の内面との隙間に弾性材料である樹脂を射出すれば、防水チューブ２１及び管１７の内側へ樹脂を入り込ませることなく、管状の防水キャップ１４を容易に成型することができる。つまり、本実施形態では、金型を用いて中実の部品を成型するのと同様に、防水キャップ１４を射出成型によって容易に成型することができる。また、防水キャップ１４を射出成型すると防水キャップ１４を薄く形成することができる。

上記の細径ケーブルハーネス１１を携帯電話１やカメラを構成する筐体２，３に装着するには、防水チューブ２１より端部側で露出したコネクタ１３及び細径ケーブル１２を筐体２の挿通孔２ｂと筐体３の挿通孔３ｂにそれぞれ通し、筐体２の嵌合部２ａと筐体３の嵌合部３ａに防水キャップ１４を嵌め込む。嵌合部２ａ，３ａは、筐体２，３に防水キャップ１４が収まるように周囲を壁で囲んだ部分である。嵌合部２ａ，３ａより防水キャップ１４の方がやや大きく、防水キャップ１４は嵌合部２ａ，３ａに押し込まれて嵌め込まれる。

筐体２，３に防水キャップ１４が取り付けられる箇所は、防水キャップ１４を取り囲む壁面に囲まれた平面視円形状の嵌合部２ａ，３ａである。嵌合部２ａ，３ａの断面は防水キャップ１４の断面よりやや小さく、嵌合部２ａ，３ａに防水キャップ１４が圧入されて細径ケーブルハーネス１１が筐体２，３に取り付けられる。

防水キャップ１４のシール部１５は、防水キャップ１４が取り付けられるときに筐体２，３の嵌合部２ａ，３ａに圧接されて潰れる。シール部１５は反発力（弾性力）で常に嵌合部２ａ，３ａの壁を押しつけて密着する。これにより、防水キャップ１４と筐体２，３とが確実に水密的に接続される。シール部１５は、防水キャップ１４に一体的に成型されているので、別途Ｏリングを使用する場合よりもコストを抑えることができる。
そして、防水キャップ１４と防水チューブ２１は水密的に接続されているので、筐体２，３に防水キャップ１４が上述のように水密的に取り付けられることにより、細径ケーブルハーネス１１を伝って筐体２または筐体３の内部（コネクタ１３側）に水が浸入することがない。

上記実施形態に係る細径ケーブルハーネス１１に対して、図５に示すように、一つの面が疑似金属膜４１ａからなる密閉された加圧カプセル４１を用いて気密性試験を行った。具体的には、加圧カプセル４１の底面に防水キャップ１４を圧入するように壁部で取り囲まれた凹部４２を形成し、これらの凹部４２に、細径ケーブルハーネス１１の両端の防水キャップ１４をそれぞれ嵌合させた。この状態で、加圧カプセル４１のエア導入口４１ｂからエアを注入した後にエア導入口４１ｂを密封し、変位センサ４３によって疑似金属膜４１ａの変位を測定し、加圧カプセル４１からの空気のリークの有無を調べた。なお、加圧カプセル４１へのエアの注入後、１０秒間で０．５ｃｃ以上の空気が減少した場合は空気のリーク有りと判定した。その結果、本実施形態に係る細径ケーブルハーネス１１では、空気のリークはなく、良好な水密性が得られることがわかった。

本実施形態の細径ケーブルハーネス１１によれば、防水チューブ２１の端部における内側に管１７を設け、外側に弾性材料からなる防水キャップ１４を射出成型した構造であるので、良好な防水性を確保することができる。また、外周にＯリングが装着されたシールキャップの円筒部を防水チューブの端部に挿し込み、さらに、その挿し込み箇所をかしめ部材によって加締めるという煩雑な組み立て作業を要するものと比較して、組み立て作業の簡略化及び組み立て作業時間の短縮化を図ることができる。また、防水キャップ１４を射出成型することによって管１７との間で防水チューブ２１を挟み込むので、防水キャップ１４の肉厚を薄くしても防水チューブ２１を十分に固定することができる。よって、防水キャップ１４の薄肉化によりコストを抑制し小型化も図ることができる。

しかも、管１７が予め曲げられ、防水チューブ２１の端部が管１７に沿って曲がった状態で管１７に嵌め込まれ、防水キャップ１４が管１７に沿って曲がった状態で成型されているので、筐体２，３へ取り付けられる防水キャップ１４の部分で細径ケーブル１２の配線方向を無理なく変更することができる。したがって、直線的に延びる筒状のシールキャップを用いた構造と比較して、筐体２，３への取り付け位置から配線方向の変更位置までの距離を極力短くすることができ、携帯電話１等の限られた空間での配線の自由度を上げることができる。また、防水チューブ２１が管１７に沿って曲げられているので、防水チューブ２１が無理に折り曲げられて損傷し、防水性が低下するような不具合もなくすことができる。よって、良好な防水性を確保することができる。

また、防水キャップ１４の外周側に例えば円弧状に突出するシール部１５を周方向へわたって形成したので、このシール部１５をＯリングとして機能させることができる。よって、Ｏリングを不要とすることができる。これにより、部品点数を削減してコストを低く抑えることができる。

また、細径ケーブルハーネス１１は、両端のコネクタ１３によって筐体２，３内の配線基板などに容易に接続することができる。また、細径ケーブル１２はシールド性が良好でありノイズ特性に優れているため、安定した信号伝送を行うことができる。

また、本実施形態は、コネクタ１３を装着せずに、細径ケーブルハーネス１１の細径ケーブル１２を配線基板へ直接またはＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）等を介して接続する場合にも適用可能である。

細径ケーブル１２を配線基板に直付けする場合には、並列させた細径ケーブル１２の端末を配線基板に対してフィルムなどで仮止めし、細径ケーブル１２の端末の中心導体を配線基板の接続端子に半田付けで接続すればよい。また、端末部分で露出された外部導体は、グランドバーに接続する。このようにすると、細径ケーブル１２の各外部導体をグランドバーによってまとめて容易に接地させ、良好なシールド効果を得ることができる。また、各細径ケーブル１２の配列ピッチを良好に固定することができる。

１１：細径ケーブルハーネス、１２：細径ケーブル、１４：防水キャップ、１５：シール部、１７：管、２１：防水チューブ

Claims

複数本の細径ケーブルと、複数本の前記細径ケーブルが束ねられて挿通された防水チューブとを備えた細径ケーブルハーネスであって、
前記防水チューブの端部には、内側に管が設けられ、外側に弾性材料からなる防水キャップが前記防水チューブ上および前記管上に射出成型され、前記防水チューブの端部が前記管と前記防水キャップとで厚さ方向に挟まれて固定されてなり、
前記管は、予め曲げられ、前記防水チューブの端部は、前記管に沿って曲がった状態で前記管に嵌め込まれ、前記防水キャップは、前記管に沿って曲がった状態で射出成型されて前記防水チューブを前記管に押し付けて前記防水チューブおよび前記管に密着していることを特徴とする細径ケーブルハーネス。
請求項１に記載の細径ケーブルハーネスであって、
前記防水キャップには、その外周側に突出するシール部が周方向にわたって形成されていることを特徴とする細径ケーブルハーネス。