JP2013143359A - ケーブルハーネス - Google Patents

Abstract

【課題】工数や部品点数の増加、コストの上昇を抑えて更なる薄型化が可能で、屈曲、捻回、スライド特性、及び配線作業性が良好なケーブルハーネスを提供する。
【解決手段】複数の電線と、前記複数の電線の両端末にそれぞれ一括して接続されるコネクタと、を備えるケーブルハーネスにおいて、前記複数の電線は、少なくとも１本の電線を所定長さの範囲にわたって編組スリーブによって被覆した編組スリーブ付被覆電線から構成される第１電線群と、編組スリーブによって被覆されていない少なくとも１本の電線から構成される第２電線群と、からなることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶表示部を備えた電子機器の機器本体と液晶表示部とに配線するのに好適な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、小型ビデオカメラ、携帯情報端末（ＰＤＡ）などの情報通信機器が普及すると共に、これら情報通信機器について小型化・軽量化、データの高速伝送化・高密度化が望まれている。

これらの情報通信機器は、機器本体部と液晶表示部とが開閉移動・捻回移動・スライド移動など相対移動可能に構成されている。このような機器本体部と液晶表示部とを電気的に接続するケーブルハーネスは、束ねられた複数本の電線、例えば、極細の同軸線等から構成されており、機器本体部と液晶表示部との間に形成された狭い空間に配線され、電線の両端末に取り付けられたコネクタによって機器本体部、及び液晶表示部に接続される。

図６にこのようなケーブルハーネスに使用される電線の例を示す。図６（ａ）に示される電線１０１は、複数本の金属細線を撚り合わせた導体１０２と、該導体１０２を覆う絶縁体１０３と、を有する。図６（ｂ）に示される電線１０４は、複数本の金属細線を撚り合わせた内部導体１０５と、内部導体１０５を覆う内部絶縁体１０６と、内部絶縁体１０６を覆う外部導体１０７と、外部導体１０７を覆う外部絶縁体１０８と、を有する。図６（ｃ）に示される電線１０９は、導体１１０と、導体１１０を覆う絶縁体１１１と、からなる互いに絶縁された複数本の芯線１１２を有し、さらに、これら複数本の芯線１１２を一括して覆う内部絶縁体１１３と、内部絶縁体１１３を覆う外部導体１１４と、外部導体１１４を覆う外部絶縁体１１５と、を有する。

図７に従来のケーブルハーネス１２１を示す。ケーブルハーネス１２１は図６に示す電線を複数本束ねて構成されており、これらの電線１２２の挟み込み、擦れを防止するために、ケーブルハーネス１２１の端末を除いた部分においては、電線１２２がポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）からなるテープ１２３で巻かれて結束されることが多い。このテープ１２３の端末は粘着テープ１２４で巻かれて固定される。電線１２２の両端末には、電線１２２を機器本体、及び液晶表示部へと接続するためのコネクタ１２５が取り付けられている。コネクタ１２５は複数の極を有し、電線１２２内の複数本の芯線１２６がコネクタ１２５の極に接続される。

特許文献１では、複数本の細径同軸ケーブルが束ねられ、複数本の細径同軸ケーブルのうちの一部の細径同軸ケーブルが束ねられた分岐束部である複数の電線束を有し、かつ全部の細径同軸ケーブルが一つに束ねられた全数束部である結束部を有し、電線束は、銅箔糸を編組した筒状のスリーブ内に細径同軸ケーブルが通されて束ねられているケーブルハーネスが記載されている。この複数本の細径同軸ケーブルが複数の分岐束部に分けられている構成により、各束部の径を小さくし、狭い収容スペースにおいても良好に収容することを可能としている。

また、特許文献２では、電線の両端末がそれぞれ接続相手に接続可能に構成されたケーブルハーネスにおいて、電線の所定長さにわたり電線に固定されずに電線を覆う編組スリーブを有するケーブルハーネスが記載されている。この構成により、編組スリーブに覆われた部分の挟みこみや擦れを防止することを可能としている。

特開２０１０−９２６２１号公報 特開２０１０−７３６３６号公報

電線がＰＴＦＥテープで結束されたケーブルハーネスは、柔軟性が低く曲げにくいため、ケーブルハーネスをＵ字状に曲げた状態でケーブル部分をスライド動作させること（所謂、Ｕ字スライド）が円滑にできない。また、一度曲げてしまうと、曲げ方向にくせがつき、元の形状に戻そうとしても反発して戻りにくくなるため、スライド動作が制限される。

また、近年では、データの高速伝送化・高密度化などの情報通信の高度化に伴い、電線の本数が増加し、これによってケーブルハーネスの外径が太くなる。一方、ケーブルハーネスを配線する機器は、更なる薄型化が望まれており、これに伴い、機器内の配線スペースが更に小さくなる傾向にある。

特許文献１，２では、複数本の細径同軸ケーブルを複数の分岐束部に分けて編組スリーブで覆う構成が開示されており、この様に複数の分岐束部に分けることにより、各編組スリーブの外径を細くし、ケーブルハーネスの厚さを薄くしている。しかし、編組スリーブの細径化は、製造設備の製造能力などの制約によって、外径を細くすることに限界があり、ケーブルハーネスを更なる薄型化がなされた機器へ適用することの妨げとなっていた。

そこで、本発明の目的は、機器の更なる薄型化に対して適用することが可能なケーブルハーネスを提供することにある。

本発明に係るケーブルハーネスは、複数の電線と、前記複数の電線の両端末にそれぞれ一括して接続されるコネクタとを備えるケーブルハーネスにおいて、前記複数の電線は、少なくとも１本の電線を所定長さの範囲にわたって編組スリーブによって被覆した編組スリーブ付被覆電線から構成される第１電線群と、編組スリーブによって被覆されていない少なくとも１本の電線から構成される第２電線群とからなることを特徴とする。

本発明に係るケーブルハーネスにおいて、前記第２電線群は、前記複数の電線の全本数の半分以上の本数によって構成される。

本発明に係るケーブルハーネスにおいて、前記第２電線群を構成する電線の最外層は、曲げ弾性率が前記第１電線群を構成する電線の最外層と同等か高い。

本発明に係るケーブルハーネスにおいて、前記第２電線群を構成する電線の最外層は、硬さが前記第１電線群を構成する電線の最外層と同等か硬い。

本発明に係るケーブルハーネスにおいて、前記第１電線群は、前記編組スリーブ付被覆電線を複数有する。

本発明に係るケーブルハーネスにおいて、前記第２電線群は、前記複数の編組スリーブ付被覆電線の間に設けられている。

本発明によれば、機器の更なる薄型化に対して適用することが可能なケーブルハーネスが得られる。

（ａ）〜（ｄ）は本発明のケーブルハーネスに係る実施形態の例を示す側面図である。 （ａ），（ｂ）は、編組スリーブの構成を示す拡大側面図である。 本発明のケーブルハーネスに係る実施形態において、第１電線群が複数ある形態を示す側面図である。 本発明のケーブルハーネスに係る実施形態において、複数ある第１電線群の長さが異なり、（ａ）は第１電線群の外側に第２電線群があり、（ｂ）は第１電線群の間に第２電線群がある形態を示す側面図である。 本発明のケーブルハーネスに係る実施形態において、グランド接続した形態を示す側面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、使用される電線の一例を示す断面図である。 従来のケーブルハーネスの側面図である。

以下、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳述する。

（ケーブルハーネスの全体構成）
図１（ａ）〜（ｄ）に示したケーブルハーネス１は、いずれも本発明に係るケーブルハーネスの側面図である。説明の便宜上、これらの図の上下をケーブルハーネス１の上下、図の左右をケーブルハーネス１の左右とするが、ケーブルハーネスを使用する際は、任意の方向に向きを変えて使用することができる。

このケーブルハーネス１は、複数の電線２と、前記複数の電線２の両端末にそれぞれ一括して接続されるコネクタ６と、を備えるケーブルハーネスにおいて、前記複数の電線２は、所定長さの範囲にわたって編組スリーブ３によって被覆される編組スリーブ付被覆電線から構成される第１電線群７と、編組スリーブ３によって被覆されていない第２電線群８と、からなる。ケーブルハーネス１の厚さは編組スリーブ３を有する第１電線群７の厚さに影響されるので、第２電線群８は、複数本の電線２の全本数の半数以上の本数によって構成されることが好ましい。編組スリーブ３に覆われていない第２電線群８を有し、電線２の全本数の半分以上の本数によって第２電線群８を構成することで、全ての電線２を編組スリーブで束ねる場合と比較し、第１電線群７の厚さを薄くすることができ、かつケーブルハーネス１の厚さを薄くすることができるため、通信機器の更なる薄型化に対して適用することが可能となる。

この編組スリーブ３の両端末はいずれも固定部４で電線２に固定されている。固定部４における編組スリーブ３の固定方法は、編組スリーブ３がばらけないように編組スリーブ３を構成する糸同士を相互に融着しておき、粘着テープ（図示せず）で束ねるようにして電線２に固定する。

この第２電線群８の電線２は、スライド動作中のばらけ防止のため、樹脂テープで突き合わせ巻きされてもよい。樹脂テープは、例えばＰＴＦＥである。

（第１電線群）
第１電線群７の電線２は、図６に示されたどの電線でもよく、図６以外の電線でもよい。電線２の最外層（例えば、図６（ａ）〜（ｃ）における絶縁体１０３、外部絶縁体１０８，１１５）にはフッ素樹脂を用いる。フッ素樹脂は、例えば、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（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）などが挙げられ、このうちのいずれか１種を選択して用いる。

（第２電線群）
第２電線群８の電線２は、図６に示されたどの電線でもよく、図６以外の電線でもよい。電線２の最外層（例えば、図６（ａ）〜（ｃ）における絶縁体１０３、外部絶縁体１０８，１１５）には、引張り強さやショアー硬さ、曲げ弾性率、引張り弾性率などの機械的特性が第１電線群７の最外層と同じか、またはそれよりも高いフッ素樹脂を使用することが好ましい。例えば、ＥＴＦＥが挙げられる。このような機械的特性を有するフッ素樹脂を用いることで、編組スリーブ３を被覆しない第２電線群８に、屈曲、捻回、スライドなどによってストレスが加わったとしても第２電線群８に擦れや座屈などの損傷及び、断線が発生しにくい。

（編組スリーブの構成）
編組スリーブ３は、絶縁性樹脂からなる糸が編組みされたもの、もしくは絶縁性樹脂からなる糸と撚り線導体とが編組みされたものである。

例えば、図２（ａ）に示されるように、引っ張り強度が７００ＭＰａ以上の高張力ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）糸５１を縦糸と横糸にし、電線２の周囲に所定の螺旋径かつ所定の螺旋ピッチで、これら縦糸と横糸が交差するように高張力ＰＥＴ糸５１を編組して筒状の編組スリーブ３とする。高張力ＰＥＴ糸５１の外径は、ケーブルハーネス１が携帯電話のヒンジ部などの狭い空間に通されることを考慮し、０．０４〜０．０６ｍｍが望ましい。編組スリーブ３の内径は、編組スリーブ３の中に複数の電線２が通されることを考慮し、１．０〜１．５ｍｍが望ましい。網目の持数は１持が望ましい。糸は、１００％ポリエステルでもよい。

あるいは、図２（ｂ）に示されるように、引っ張り強度が７００ＭＰａ以上の高張力ＰＥＴ糸５１と引っ張り強度が８００ＭＰａ以上の撚り線導体５２をそれぞれ縦糸と横糸にし、電線２の周囲に所定の螺旋径かつ所定の螺旋ピッチで、これら縦糸と横糸が交差するように巻くことで高張力ＰＥＴ糸５１と撚り線導体５２を編組して筒状の編組スリーブ３とする。撚り線導体５２の外径は、ケーブルハーネス１が携帯電話のヒンジ部などの狭い空間に通されることを考慮し、０．０８〜０．１２ｍｍが望ましい。

編組スリーブ３に用いられている高張力ＰＥＴ糸５１は、柔らかく、耐屈曲性、耐摩耗性に優れる。このため、ケーブルハーネス１を携帯電話のヒンジ部など、機器本体部と液晶表示部との間の空間に収納し、機器本体部と液晶表示部を例えば３０万回にわたり繰り返し開閉移動・捻回移動・スライド移動など相対移動させても編組スリーブ３は損傷しない。そのため、編組スリーブ３に覆われている第１電線群７の電線２も外部からの力を受けにくく、擦れや座屈などの損傷が発生しない。また、高張力ＰＥＴ糸５１は、引っ張り強度が優れているため、高張力ＰＥＴ糸５１に断線は発生しない。

（コネクタ）
図１（ａ）のケーブルハーネス１では、両端のコネクタ６が電線２の延長線を中心にして上下に長く配置されている。各芯線５は、固定部４からコネクタ６へ向けて三角形状に広がるように分離され、コネクタ６に接続される。

また、図１（ｂ）のケーブルハーネス１では、両端のコネクタ６が電線２の左端では電線２の延長線より上に配置され、電線２の右端では電線２の延長線より下に配置されている。各芯線５は、固定部４から左、又は右に伸び、コネクタ６に対向する位置で１本ずつ各々コネクタ６側に曲げられて分離され、コネクタ６に接続される。

また、図１（ｃ）のケーブルハーネス１では、両端のコネクタ６が、左端では図１（ａ）と同様に配置され、右端では図１（ｂ）と同様に配置されている。各芯線５においても、左端では図１（ａ）と同様に分離され、右端では図１（ｂ）と同様に分離され、各コネクタ６に接続される。

また、図１（ｄ）のケーブルハーネス１では、両端のコネクタ６が電線２の延長線より上に配置されている。各芯線５は、固定部４から左、又は右に伸び、コネクタ６に対向する位置で１本ずつ各々コネクタ６側に曲げられて分離され、コネクタ６に接続される。

図３に示されるケーブルハーネス１は、図１の構成と同様に電線２と、コネクタ６と、編組スリーブ３ａ，３ｂとを備え、電線２は２つの編組スリーブ付被覆電線７ａ、７ｂと、１つの第２電線群８とを有する。このように第１電線群７は２つ以上の編組スリーブ付被覆電線から構成することもできる。各編組スリーブ３ａ，３ｂの端末は共通の固定部４で各第１電線群７に固定されると共に、その固定部４において第２電線群８が一体にまとめられる。一体にまとめられた全ての電線２は固定部４からコネクタ６へ向けて三角形状に広がるように分離され、電線２の各芯線５は、電線２の延長線を中心にして上下に長く配置されているコネクタ６に接続される。コネクタ６の配置は、図示しないが、図１（ａ）〜（ｄ）のように状況に応じて変更することができる。また、第２電線群８は、複数本の電線２の全本数の半分以上の本数によって構成される。

図４（ａ）に示されるケーブルハーネス１は、図３の構成と同様に２つの編組スリーブ付被覆電線７ａ、７ｂを有し、これらの長さが異なる。具体的には、屈曲時に外側となる編組スリーブ付被覆電線７ａの長さを他方の編組スリーブ付被覆電線７ｂよりも長くして、弛みを持たせて配置されている。編組スリーブ付被覆電線７ａ、７ｂは、図３の構成と同様に、各々個別に編組スリーブ３ａ，３ｂを有し、各編組スリーブ３ａ，３ｂの端末が共通の固定部４で各第１電線群７に固定されると共に、その固定部４において第２電線群８が一体にまとめられる。一体にまとめられた全ての電線２は固定部４からコネクタ６へ向けて三角形状に広がるように分離され、電線２の各芯線５は、電線２の延長線を中心にして上下に長く配置されているコネクタ６に接続される。コネクタ６の配置は、図示しないが、実施例１に係る図１（ａ）〜（ｄ）のように状況に応じて変更することができる。また、第２電線群８は、複数本の電線２の全本数の半分以上の本数によって構成される。

第２電線群８は、図４（ｂ）に示すように、２つの編組スリーブ付被覆電線７ａ、７ｂの間に配置してもよい。このような構成とすることで、第２電線群８が編組スリーブ同士の接触を防止する機能を果たすことになるため、スライド動作などの相対移動の際に、編組スリーブ３ａ、３ｂ同士が擦れて破断してしまうことを防ぐことができる。またこのような構成とすることで、スライド動作などの相対移動の際に、第２電線群８が編組スリーブ３の動きに併せて追従しやすくなるとともに、第２電線群８が屈曲時に内外に配置される第１電線群７の動作を補助する力を付与する機能を果たすことになる。これにより、更なる薄型化された配線スペースにおいてもスムーズなスライド動作などが行える。

図１〜３のケーブルハーネス１は、図２（ａ），（ｂ）に示す編組スリーブのどちらを使用してもよい。また、図５に示すように、図２（ｂ）の編組スリーブ３を使用し、編組スリーブ３の撚り線導体５２を固定部４から左、又は右に取り出して接地することができる。

以上より、本発明のケーブルハーネスによれば、複数の電線と、前記複数の電線の両端末に接続されるコネクタと、前記複数の電線を所定長さの範囲にわたって被覆する編組スリーブと、を備え、前記複数本の電線は、前記編組スリーブによって被覆されている状態で配線される第１電線群と、前記編組スリーブによって被覆されていない状態で前記第１電線群と並列に配線される第２電線群と、からなる構成を採用することにより、機器の更なる薄型化に対して適用することが可能となる。

１ ケーブルハーネス
２ 電線
３ 編組スリーブ
４ 固定部
５ 芯線
６ コネクタ
７ 第１電線群
７a、７ｂ 編組スリーブ付被覆電線
８ 第２電線群
５１ 高張力ＰＥＴ糸
５２ 撚り線導体

Claims (6)

1. 複数の電線と、
   前記複数の電線の両端末にそれぞれ一括して接続されるコネクタと、を備えるケーブルハーネスにおいて、
   前記複数の電線は、少なくとも１本の電線を所定長さの範囲にわたって編組スリーブによって被覆した編組スリーブ付被覆電線から構成される第１電線群と、編組スリーブによって被覆されていない少なくとも１本の電線から構成される第２電線群と、からなることを特徴とするケーブルハーネス。
2. 前記第２電線群は、前記複数の電線の全本数の半分以上の本数によって構成される請求項１に記載のケーブルハーネス。
3. 前記第２電線群を構成する電線の最外層は、曲げ弾性率が前記第１電線群を構成する電線の最外層と同じか、それよりも高い請求項１または２に記載のケーブルハーネス。
4. 前記第２電線群を構成する電線の最外層は、硬さが前記第１電線群を構成する電線の最外層と同じか、それよりも硬い請求項１乃至３のいずれかに記載のケーブルハーネス。
5. 前記第１電線群は、前記編組スリーブ付被覆電線を複数有する請求項１乃至４のいずれかに記載のケーブルハーネス。
6. 前記第２電線群は、前記複数の編組スリーブ付被覆電線の間に設けられている請求項５に記載のケーブルハーネス。

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