JP2013045616A - 多芯ケーブルアセンブリ - Google Patents
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Abstract
【課題】複数本の2芯ケーブルを基板に接続するに際し、手間がかかることなく、各ドレイン線を一括して共通グランドすることが可能な多芯ケーブルアセンブリを提供する。
【解決手段】各2芯ケーブル10は、中心導体11a,11bを絶縁被覆した絶縁コア12a,12bと共に、絶縁コア12a,12bを少なくとも含むように覆うシールド部材と、シールド部材に接触するドレイン線13と、全体を覆う外被15とを有する。そして、本発明の多芯ケーブルアセンブリは、2芯ケーブル10が端末部分で並列され、基板1上の信号導体接続領域16a,16bにそれぞれ中心導体11a,11bが電気的に接続されていると共に、基板1上の共通グランド領域17にドレイン線13が電気的に接続されており、共通グランド領域17は、ドレイン線13が2芯ケーブル10の軸方向に沿って信号導体接続領域16a,16bを乗り越えて接続されるような位置に設けられている。
【選択図】図2
【解決手段】各2芯ケーブル10は、中心導体11a,11bを絶縁被覆した絶縁コア12a,12bと共に、絶縁コア12a,12bを少なくとも含むように覆うシールド部材と、シールド部材に接触するドレイン線13と、全体を覆う外被15とを有する。そして、本発明の多芯ケーブルアセンブリは、2芯ケーブル10が端末部分で並列され、基板1上の信号導体接続領域16a,16bにそれぞれ中心導体11a,11bが電気的に接続されていると共に、基板1上の共通グランド領域17にドレイン線13が電気的に接続されており、共通グランド領域17は、ドレイン線13が2芯ケーブル10の軸方向に沿って信号導体接続領域16a,16bを乗り越えて接続されるような位置に設けられている。
【選択図】図2
Description
本発明は、複数本の2芯ケーブルからなる多芯ケーブルを基板に接続した多芯ケーブルアセンブリに関する。
従来から、サーバコンピュータ間や医療器具間に使用する伝送ケーブルとして、大容量の信号を送信可能な集合ケーブルが提案されている。この集合ケーブルは、多数の信号線又は信号線対を内周側から外周側へ複数層状に配置して構成される。なお、信号線は、外周に絶縁被覆部材を被覆して構成されており、信号線対は、一対の信号線を平行に保持した2芯同軸ケーブル(ツイナックス)である。
2芯同軸ケーブルには、一対の信号線に縦添えされてその端部で接地接続されるドレイン線を有するものがある。そのような2芯同軸ケーブルを複数本、コネクタとしての基板に接続して多芯ケーブルアセンブリを構成する場合、各ドレイン線を電気的に導通させる必要がある。特許文献1に記載のように各ドレイン線を基板上で導通させないように構成することもできる。
図3は、特許文献1に記載の2芯同軸ケーブルの端部の様子を示す図である。図3(A)は、2芯同軸ケーブルの端部に導電性部材としての金属パイプを被せた斜視図、図3(B)は図3(A)の2芯同軸ケーブルをコネクタに複数本並べて接続せしめた状態の平面図である。
図3(A)で示す2芯同軸ケーブル50は、ほぼ平行な導体からなる信号線51a,51bとドレイン線53を備え、信号線51a,51bの外周には樹脂からなる被覆部材52a,52bで被覆されている。そして、信号線51a,51bとドレイン線53を長手方向に外周をAl−PETテープからなるシールド部材54で被っている。そして、2芯同軸ケーブル50の端は、図3(A),(B)に示されるように、被覆部材52a,52b及びシールド部材54が例えばレーザやカッターなどで切り裂かれて信号線51a,51b、ドレイン線53の端部が露出すべく口出しが行われる。そして、信号線51a,51b、ドレイン線53の端部がそれぞれコネクタ56の信号線接続用タブ57a,57b、グランド用タブ58に半田付けや溶接で接続されている。
さらに、2芯同軸ケーブル50の端部、すなわち、被覆部材52a,52b及びシールド部材54の端部に導電性部材としての例えば材質が銅からなる金属パイプ55を被せることで、シールド部材54、ドレイン線53と金属パイプ55とを電気的に導通状態にしている。つまり、金属パイプ55を利用して各2芯同軸ケーブル50の共通グランドをとっている。金属パイプ55は、軸方向へスライドさせてコネクタ56の端面にほぼ密着させる。別の複数の2芯同軸ケーブル50を並列に配置して、同様に接続させると共に金属パイプ55をスライドさせてコネクタ56の端面に密着させることで、全ての信号線対に関してシールド部材54の端面を同じ位置に保つことで、シールド部材54の層がない部分を減らし、耐クロストーク性の向上を図っている。
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、各ドレイン線を一括して共通グランドするために、導電性部材を個々の2芯ケーブルに取り付ける必要があり、接続に手間がかかる。
本発明は、上述のような実状に鑑みてなされたものであり、複数本の2芯ケーブルを基板に接続するに際し、手間がかかることなく、各ドレイン線を一括して共通グランドすることが可能な多芯ケーブルアセンブリを提供することを、その目的とする。
本発明の多芯ケーブルアセンブリは、複数本の2芯ケーブルからなる多芯ケーブルを基板に接続したアセンブリであり、各2芯ケーブルは、中心導体を絶縁被覆した絶縁コアの2本をシールド部材で覆い、そのシールド部材に接触するように配したドレイン線を有し、全体を外被で覆ってなる。
そして、この多芯ケーブルアセンブリは、上記2芯ケーブルが端末部分で並列され、基板上に設けられた信号導体接続領域に中心導体が電気的に接続されていると共に、基板上に設けられた共通グランド領域にドレイン線が電気的に接続されており、共通グランド領域は、ドレイン線が2芯ケーブルの軸方向に沿って信号導体接続領域を乗り越えて接続されるような位置に設けられていることを特徴とする。
そして、この多芯ケーブルアセンブリは、上記2芯ケーブルが端末部分で並列され、基板上に設けられた信号導体接続領域に中心導体が電気的に接続されていると共に、基板上に設けられた共通グランド領域にドレイン線が電気的に接続されており、共通グランド領域は、ドレイン線が2芯ケーブルの軸方向に沿って信号導体接続領域を乗り越えて接続されるような位置に設けられていることを特徴とする。
また、上記の中心導体は、信号導体接続領域に接続された後で絶縁樹脂により被覆が施されていることが好ましい。
本発明の多芯ケーブルアセンブリによれば、ドレイン線が2芯ケーブルの軸方向に沿って信号導体接続領域を乗り越えて接続されるような位置に、共通グランド領域が設けられているため、複数本の2芯ケーブルを基板に接続するに際し、手間がかかることなく、各ドレイン線を一括して共通グランドすることが可能になる。
本発明の多芯ケーブルアセンブリは、複数本の2芯ケーブルからなる多芯ケーブルを基板に接続したアセンブリである。
まず、図1を参照しながら、本発明に適用可能な2芯ケーブルの例について説明する。
2芯ケーブル10は、中心導体11a,11bを絶縁被覆した絶縁コア12a,12bと共に、ドレイン線13と、シールド部材14と、外被15とを有する。
まず、図1を参照しながら、本発明に適用可能な2芯ケーブルの例について説明する。
2芯ケーブル10は、中心導体11a,11bを絶縁被覆した絶縁コア12a,12bと共に、ドレイン線13と、シールド部材14と、外被15とを有する。
中心導体11a,11bとしては、銅やアルミ等の導体又はこれらの導体に銀や錫のメッキを施した単線又は撚り線を用いることができる。また、高周波領域での使用では、表皮効果により電流が導体表面に偏り、これによる抵抗損失が避けられないことから、表面側を低抵抗とし導体中心側を高抵抗とした2層構造の導体を用いるようにしてもよい。
絶縁コア12a,12bの被覆層の部分は、できるだけ誘電率が小さいものが望ましく、パーフルオロアルコキシアルカン(PFA)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、パーフルオロエチレンプロピレンコポリマー(FEP)、ポリエチレン、ポリプロピレン等が用いられる。2本の絶縁コア12a,12bは撚り合わせてもよいし、撚らずに並行に揃えてもよい。前者によって2芯ケーブル10としてツイストペアケーブルを形成し、後者によって2芯ケーブル10として2芯平行ケーブルを形成する。
ドレイン線13は、シールド部材14に接触するように設けられた、例えば軟銅、錫メッキ軟銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等などの導線である。ドレイン線13は、絶縁コア12a,12bに縦添えされた状態になる。
シールド部材14は、2本の絶縁コア12a,12bを少なくとも含むように覆う部材であり、例えばAl−PET等のシールドテープを螺旋状に巻くことで設ける。アルミ以外の金属にPET以外の樹脂が貼り合わせてなるシールドテープを用いてもよい。また、金属は、絶縁コア12a,12b側に向けても外被15側に向けてもよいが、ドレイン線13はシールド部材14の金属に接触するように設けておく。絶縁コア12a,12b側に向ける場合、シールド部材14は、図1(A)に示すようにドレイン線13を絶縁コア12a,12bを並べた谷の部分に縦添えして覆うように設ける。このとき、絶縁コア12a,12bを撚り合わせる場合にはドレイン線13を絶縁コア12a,12bと一緒に(3本まとめて)撚ることで、撚りが安定してよい。シールド部材14の金属を外被15側に向ける場合、図1(B)に示すようにシールド部材14で絶縁コア12a,12bを覆いドレイン線13はシールド部材14の外側に添わせる。
外被15は、上記の2本の絶縁コア12a,12b、シールド部材14、及びドレイン線13を一括して覆うもので、例えばPETテープを巻き付けたものや押出被覆されたフッ素樹脂などが挙げられる。
次に、図2を参照しながら、本発明に係る多芯ケーブルアセンブリの構成例について説明する。図2(A)はそのアセンブリの斜視図を示し、図2(B)はそのアセンブリの垂直方向の断面図を示している。
図2に示す構成例の多芯ケーブルアセンブリは、4本の2芯ケーブル10からなる多芯ケーブルを並列して、ポリイミドやガラスエポキシ等の基板1に接続したアセンブリである。
図2に示す構成例の多芯ケーブルアセンブリは、4本の2芯ケーブル10からなる多芯ケーブルを並列して、ポリイミドやガラスエポキシ等の基板1に接続したアセンブリである。
なお、図2では、便宜上、シールド部材14を省略して図示しているが、図1(A),(B)で例示したように外被15の内側に存在し、且つ基本的にその端部は外被15と同じ位置か、それより若干長く(外被15から少し露出した状態で)切断されているものとする。また、図2では、4本の2芯ケーブル10を基板1に接続した例を挙げているが、2芯ケーブル10の数は4本に限らず、複数本あればよい。
この多芯ケーブルアセンブリは、4本の2芯ケーブル10を基板1に接続することで形成されるが、その際にはまず、外被15が除去され、ドレイン線13、絶縁コア12a,12b、中心導体11a,11bが露出され、端末部分(端部)が並列される。シールド部材14は、その端部が外被15と同じ位置にあるか若干露出するように切断される。
そして、基板1上に設けられた信号導体接続領域16a,16bに、それぞれ絶縁コア12a,12bの中心導体11a,11bが電気的に接続される。信号導体接続領域16a,16bは、図2では誇張して図示しているが、基板1上の信号線接続用の導電パターンそのものとして設けられる。代わりに、その導電パターンに接続された導体として信号導体接続領域を設けてもよい。
そして、基板1上に設けられた信号導体接続領域16a,16bに、それぞれ絶縁コア12a,12bの中心導体11a,11bが電気的に接続される。信号導体接続領域16a,16bは、図2では誇張して図示しているが、基板1上の信号線接続用の導電パターンそのものとして設けられる。代わりに、その導電パターンに接続された導体として信号導体接続領域を設けてもよい。
さらに、基板1上に設けられた共通グランド領域17にドレイン線13が電気的に接続される。共通グランド領域17は、4本の2芯ケーブル10のドレイン線13に共通のグランド接点となる領域で、図2では誇張して図示しているが基板1上のグランド用の導電パターンそのものとして設けられる。代わりに、その導電パターンに接続された導体として共通グランド領域を設けてもよい。ここで、ドレイン線13は、低温半田や一般の半田でも接続可能であるが、共通グランド領域17に導電性接着剤で接着されていてもよい。
そして、本発明の主たる特徴として、共通グランド領域17は、ドレイン線13が2芯ケーブルの軸方向に沿って信号導体接続領域16a,16bを乗り越えて接続されるような位置に設けられている。つまり、ドレイン線13は、中心導体11a,11bが基板1に接続される箇所を乗り越えてさらにケーブル先端の位置で基板1の共通グランド領域17に電気的に接続される。
そのため、接続の前段階において、ドレイン線13が絶縁コア12a,12bより長く露出されていて、中心導体11a,11bの先端ではなくドレイン線13の先端が2芯ケーブル10の先端となるように端末処理しておく。その後、信号導体接続領域16a,16bを乗り越えさせるようにドレイン線13を導出して、ドレイン線13が同じピッチPで並列するような状態で、半田や導電性接着材により共通グランド領域17に接着すればよい。共通グランド領域17は、2芯ケーブル10の並列方向に長い一個の部材である。各ドレイン線13が共通グランド領域17に接続されるとき、並列方向の間隔は厳密でなくてよい。さらに、各ドレイン線13は半田付けなどで同時に一括に接続されてもよい。
また、上記の中心導体11a,11bは、図2で図示したように、信号導体接続領域16a,16bに接続された後で絶縁樹脂18a,18bにより被覆(ポッティング)が施されていることが好ましい。この被覆は、信号導体接続領域16a,16bの全体に行うことが好ましい。これにより、ドレイン線13と中心導体11a,11bとの短絡を防止することができる。
また、このような被覆を行う場合には、図2(B)で図示したように中心導体11a,11bの先端が信号導体接続領域16a,16bからはみ出ないで絶縁樹脂18a,18bで被覆されるように、中心導体11a,11bの露出長さを合わせることが好ましい。
また、図2の構成例では、(I)中心導体11a,11bの信号導体接続領域16a,16bへの接続と、(II)ドレイン線13の共通グランド領域17への接続との順序は問わない。しかし、先に(II)の接続により接地してから(I)の接続を行う方が接続作業時の静電気等による故障が少なくなることから好ましいと言え、一方で先に(I)の接続を行って絶縁樹脂18a,18bの被覆を行ってから(II)の接続を行う方が接続作業が行い易いことから好ましいと言える。(II)の接続を先に行う場合には、その接続の際にドレイン線13と中心導体11a,11bとが短絡しないように、中心導体11a,11bの部分を覆う治具を用いることが好ましい。
また、2芯ケーブル10は、外被15を除去していない箇所でテープなどで固定され、隣り合う2芯ケーブル10間の間隔が維持されて並列されていることが好ましい。
以上のように、本発明の多芯ケーブルアセンブリによれば、ドレイン線が2芯ケーブルの軸方向に沿って信号導体接続領域を乗り越えて接続されるような位置に、共通グランド領域が設けられているため、複数本の2芯ケーブルを基板に接続するに際し、特許文献1に記載の技術のように導電性部材を2芯ケーブル側に必要とせず、接続に手間がかかることがない。さらに、特許文献1に記載の技術では、ドレイン線の接点と中心導体の接点が並列されているため、各ドレイン線を一括して共通グランドすることができないが、本発明の多芯ケーブルアセンブリによれば、それらが並列されていないため各ドレイン線を一括して共通グランドすることが可能になる。
また、絶縁樹脂の被覆を施すことでドレイン線と中心導体とが短絡しなくて済む。
また、絶縁樹脂の被覆を施すことでドレイン線と中心導体とが短絡しなくて済む。
1…基板、10…2芯ケーブル、11a,11b…中心導体、12a,12b…絶縁コア、13…ドレイン線、14…シールド部材、15…外被、16a,16b…信号導体接続領域、17…共通グランド領域、18a,18b…絶縁樹脂。
Claims (2)
- 複数本の2芯ケーブルからなる多芯ケーブルを基板に接続した多芯ケーブルアセンブリであって、
前記2芯ケーブルは、中心導体を絶縁被覆した絶縁コアの2本をシールド部材で覆い、前記シールド部材に接触するように配したドレイン線を有し、全体を外被で覆ってなり、
前記2芯ケーブルが端末部分で並列され、前記基板上に設けられた信号導体接続領域に前記中心導体が電気的に接続されていると共に、前記基板上に設けられた共通グランド領域に前記ドレイン線が電気的に接続されており、
前記共通グランド領域は、前記ドレイン線が前記2芯ケーブルの軸方向に沿って前記信号導体接続領域を乗り越えて接続されるような位置に設けられていることを特徴とする多芯ケーブルアセンブリ。 - 前記中心導体は、前記信号導体接続領域に接続された後で絶縁樹脂により被覆が施されていることを特徴とする請求項1に記載の多芯ケーブルアセンブリ。
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