JP2013206612A - ケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】小型のコネクタを用いつつ、両端末に同じコネクタが取り付けられるケーブルを提供する。
【解決手段】本発明のケーブル１０は、第一群４０Ａと第二群４０Ｂに分割された電線４０が互いに交差されているため、両端に同一形状のコネクタ基板２３を用いることができる。また、第一群４０Ａと第二群４０Ｂに分割された電線４０は、交差した領域において第一群４０Ａの電線４０と第二群４０Ｂの電線４０とが一本ずつ交互に配列するように交差しているため、各電線４０の移動する長さが短く、また、各電線４０を大きく広げる必要がない。したがって、電線４０の取付作業に必要なスペースが小さくなり、小型のコネクタ基板２３をケーブル１１に取り付けることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数本の電線を束ねて成端処理したケーブルに関する。

電子機器間の配線に使用されるシールドケーブルの例に特許文献１に記載のケーブルがある。このケーブルは、ケーブルに含まれる電線の両端にコネクタが取り付けられている。ケーブルに含まれる複数の電線は上下二列に並列されコネクタに接続されている。

特開２００２−１１７９３７号公報

ところで、複数の機器のポート（レセプタクル）の規格を統一しようとすると、このレセプタクルに差し込まれるコネクタ（プラグ）の構造も同一のものとなる。すると、ケーブルの両端でコネクタ形状は同一となる。ケーブルの両端末に同じ形状のコネクタを接続する場合、両端でケーブルに含まれる電線の配列が逆転する。しかし、撚り線構造のケーブルを採用する場合、電線の並び順を変えながら電線を撚ることは難しい。このため、ケーブルの端末で電線の並び順を変える必要がある。しかし、電線を一本ずつ並び替えて一本ずつコネクタ端子またはコネクタ内の基板に半田付けする作業は煩雑であり、また、電線を並び替える作業のために必要なスペースが大きくなる。また、電線の並び順を変えるために必要なケーブルのシース端からコネクタまでの距離が長くなり、この引き出された電線をコネクタやブーツで保護すると、ケーブルの端末が大型化する。

本発明の目的は、ケーブルの両端に同一形状のコネクタ基板を接続することができ、製造容易であって、コンパクトな端末を有するケーブル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ケーブルは、
少なくとも３本の電線と、
前記電線の両端に設けられる同一形状のコネクタ基板と、を備えたケーブルであって、
前記コネクタ基板は、表面側接続端子と、裏面側接続端子とを有し、
前記電線は、前記表面側接続端子に所定の配列で接続される第一群と、前記裏面側接続端子に所定の配列で接続される第二群とに分割されており、
前記ケーブルの一端側では、第一群の前記電線の配列面と第二群の前記電線の配列面とが交差せず、
前記ケーブルの他端側では、第一群の前記電線の配列面と第二群の前記電線の配列面とが交差していることを特徴とする。

本発明のケーブルにおいて、
前記第一群の前記電線の配列面と前記第二群の前記電線の配列面とが交差した領域では、前記第一群の前記電線と前記第二群の前記電線とが一本ずつ交互に配列されていてもよい。

本発明のケーブルにおいて、
前記電線の前記配列面が交差した領域が固定されていてもよい。

本発明のケーブルにおいて、
前記配列面が交差した状態で前記第一群の電線の間隔または前記第二群の電線の間隔が固定されていてもよい。

本発明のケーブルにおいて、
両端の前記コネクタ基板の間において、前記電線はシースで覆われており、
前記配列面が交差した領域は、前記シースと前記コネクタ基板との間に位置してもよい。

本発明のケーブルによれば、第一群と第二群に分割された電線が互いに交差されているため、ケーブルの両端の電線の並列順序が同じとされる。これによりケーブルの両端に同一形状のコネクタ基板を接続することができる。また、第一群と第二群に分割された電線は、交差した領域において第一群の電線と第二群の電線とが交差している。このため、交差させるために必要な電線の長さが短いので、コンパクトな端末を有するケーブルを提供することができる。

本発明に係るケーブルの実施形態を分解して示す模式図である。 （Ａ）はケーブルの断面図であり、（Ｂ）は電線の断面図である。 （Ａ）第１コネクタをケーブル側から見た正面図であり、（Ｂ）は第２コネクタをケーブル側から見た正面図である。 （Ａ）はケーブルの一端を接続したコネクタ基板を上方から見た斜視図であり、（Ｂ）はケーブルの他端を接続したコネクタ基板を上方から見た斜視図である。 第一群の電線と第二群の電線との交差状態を示す斜視図である。 （Ａ）から（Ｅ）は本発明のケーブルの製造工程図である。 （Ａ）から（Ｄ）は参考例のケーブルの製造工程図である。

以下、本発明に係るケーブルの実施形態の例を、図面を参照して説明する。
図１は、ケーブル１０を分解して示す模式図である。図１に示すように、本実施形態に係るケーブル１０は、例えば、電子機器（図示省略）同士を接続するのに用いることができ、ケーブル１１の両端に同一のコネクタ２０が第１コネクタ２１および第２コネクタ２２として接続されている。第１コネクタ２１は、ケーブル１１の一端側の端部（図１において左端）に取り付けられており、第２コネクタ２２は、ケーブル１１の他端側の端部（図１において右端）に取り付けられている。

なお、以下の説明において、第１コネクタ２１および第２コネクタ２２を総称する場合には、「コネクタ２０」で示す。また、第１コネクタ２１において突起２１ａが設けられている側を上面（上側）といい、反対側を下面（下側）ということとする。

図２（Ａ）はケーブル１１の断面図である。図示したように、ケーブル１１は、例えば、中心に配置された６本の絶縁電線１５と、その周囲に配置された８本の同軸電線４０と、紙やポリエステルからなる押さえ巻１４と、錫メッキ軟銅線の編組からなるシールド（編組）１３と、ポリ塩化ビニルからなるシース１２とからなるものを採用できる。なお、ケーブル１１は、少なくとも３本の電線を有していればよい。

図２（Ｂ）は、同軸電線４０の断面図である。同軸電線４０は、中心導体１６と、中心導体１６を覆う絶縁体１７と、絶縁体１７の外側に配置された外部導体１８と、外部導体１８を覆う外被１９とを有している。

なお、以下の説明では、ケーブル１１が８本の同軸電線４０を備えた例を取り上げ、同軸電線４０を単に電線４０と呼んで説明する。本実施形態において電線４０は、第１電線４１，第２電線４２，第３電線４３，第４電線４４，第５電線４５，第６電線４６，第７電線４７，第８電線４８から構成されている。以下の説明において、電線を総称する場合には、「電線４０」で示す。

８本の電線４０は、４本ずつ２群に分割されており、第１電線４１，第２電線４２，第３電線４３，第４電線４４を有する第一群４０Ａと、第５電線４５，第６電線４６，第７電線４７，第８電線４８を有する第二群４０Ｂを有する。

一端側においては、第一群４０Ａの電線４０は上側にまとめて束ねられ、第二群４０Ｂの電線４０は下側にまとめて束ねられている。シース１２は、これら第一群４０Ａと第二群４０Ｂとに含まれる電線を覆っている。ケーブルの一端（図１の左側）では、シース１２から出た電線が、ケーブル１１の一端側から見て左側から右側に向かって、上段には第１電線４１、第２電線４２、第３電線４３、第４電線４４がこの順に、下段には第５電線４５、第６電線４６、第７電線４７、第８電線４８がこの順に配列されている。

図３（Ａ）は第１コネクタ２１をケーブル１１側から見た正面図であり、図３（Ｂ）は第２コネクタ２２をケーブル１１側から見た正面図である。
図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すように、コネクタ２０は、内部に平板状のコネクタ基板２３を有している。コネクタ基板２３は、表面２３Ａに４個の表面側接続端子３０Ａを有しており、裏面２３Ｂに４個の裏面側接続端子３０Ｂを有する。

コネクタ基板２３の外側をカバー２４が覆っている。カバー２４は、開口部２５を有しており、コネクタ基板２３の端部が開口部２５から露出されている。カバー２４はコネクタ基板２３を保護するもので、金属製または樹脂製のものが使用される。樹脂製のカバー２４を使用する場合は、コネクタ基板２３をシールドするために金属製のシェルでまず基板を覆い、シェルを樹脂製のカバーで覆うのが好ましい。

図３（Ａ）に示すように、第１コネクタ２１は表面２１ａが上面となるように配置されている。したがって、第１コネクタ２１をケーブル１１側から見ると（図１において矢視Ａ）、コネクタ基板２３の表面２３Ａ（上面）側に、右から左に向かって順に、第１接続端子３１，第２接続端子３２，第３接続端子３３，第４接続端子３４が配置されている。また、コネクタ基板２３の裏面２３Ｂ（下面）側には、右から左に向かって順に、第５接続端子３５，第６接続端子３６，第７接続端子３７，第８接続端子３８が配置されている。

図３（Ｂ）に示すように、第２コネクタ２２は表面２２ａが下面となるように配置されている。つまり、図３（Ｂ）において、第１コネクタ２１と第２コネクタ２２とは、１８０度回転対称とされている。

したがって、第２コネクタ２２をケーブル１１側から見ると（図１において矢視Ｂ）、コネクタ基板２３の表面２３Ａ（下面）側に、左から右に向かって順に、第１接続端子３１，第２接続端子３２，第３接続端子３３，第４接続端子３４が配置されている。また、コネクタ基板２３の裏面２３Ｂ（上面）側には、左から右に向かって順に、第５接続端子３５，第６接続端子３６，第７接続端子３７，第８接続端子３８が配置されている。

第１コネクタ２１の各接続端子３０に接続された各電線４０は、ケーブル１１の内部において、第一群４０Ａと第二群４０Ｂの電線４０が所定の並び順を保ってケーブルの外周側に層状に撚られて配策されている。

図４（Ａ）は第１コネクタ２１のコネクタ基板２３をケーブル１１側の上方から見た斜視図である。図４（Ａ）に示すように、第１コネクタ２１のコネクタ基板２３において、第１接続端子３１には第１電線４１の一端側が接続される。同様にして、第２接続端子３２には第２電線４２の一端側、第３接続端子３３には第３電線４３の一端側、第４接続端子３４には第４電線４４の一端側が接続される。

なお、図４（Ａ）においても、第１電線４１から第４電線４４と同様に、第５電線４５から第８電線４８の他端側もそれぞれ第５接続端子３５から第８接続端子３８に接続される。

また、このケーブル１１の一端側では、シース１２から露出した電線は第一群４０Ａの電線４０の配列面と、第二群４０Ｂの電線４０の配列面とが交差しない。

図４（Ｂ）はケーブル１１の他端が接続された第２コネクタ２２のコネクタ基板２３をケーブル側の上方から見た斜視図である。前述したように、第２コネクタ２２は第１コネクタ２１と同一形状であり１８０度回転して上下逆に配置したものである。このため、コネクタ基板２３も図４（Ａ）に示した第１コネクタ２１のコネクタ基板２３に対して１８０度回転されており、裏面２３Ｂが上側に位置する。つまり、表面側接続端子３０Ａが下側に位置し、裏面側接続端子３０Ｂが上側に位置する。

第２コネクタ２２のコネクタ基板２３においては、電線４０はシース１２で配置されていた上下位置が反転してコネクタ基板２３に接続されている。具体的には、シース１２中で上段に配置されていた第１電線４１はコネクタ基板２３の下側の第１接続端子３１に接続されている。また、シース１２中で下段に配置されていた第５電線４５はコネクタ基板２３の上側の第５接続端子３５に接続されている。

ケーブル１１の一端側から第１コネクタ２１および第２コネクタ２２を見たとき、第１電線４１は、一端側で上段の左側に設けられた第１接続端子３１に接続され、他端側では下段の左側に設けられた第１接続端子３１に接続することになる。また、第５電線４５は、一端側で下段の左側に設けられた第５接続端子３５に接続され、他端側では上段の左側に設けられた第５接続端子３５に接続することになる。したがって、ケーブル１１の他端側において第１電線４１および第５電線４５の上下位置を入れ替える必要がある。これは、全ての電線４０について同様である。

本実施形態に係るケーブル１１においては、図４（Ｂ）に示すように、他端側の第２コネクタ２２の手前側（シース１２側）で、対応する第一群４０Ａの電線４０と第二群４０Ｂの電線４０同士が上下入れ替えられている。すなわち、第１電線４１は第５電線４５と、第２電線４２は第６電線４６と、第３電線４３は第７電線４７と、第４電線４４は第８電線４８と上下が入れ替えられている。すなわち、第一群４０Ａの電線４０の配列面と、第二群４０Ｂの電線４０の配列面とが、シース１２とコネクタ基板２３との間で交差している。また、配列面が交差する領域Ｒでは、第一群４０Ａの電線４０と第二群４０Ｂの電線４０とが一本ずつ交互に配列されている。

この状態で各電線４０をコネクタ基板２３の各接続端子３０に接続する。
この状態では、コネクタ基板２３の表面２３Ａが下を向くので、第１接続端子３１が図４（Ｂ）で見て下の左端に位置する。この第１接続端子３１に第１電線４１を接続する。順に第１接続端子３１の右側へ第２電線４２、第３電線４３、第４電線４４を接続する。
また、この状態ではコネクタ基板２３の裏面２３Ｂが上を向くので、第５接続端子３５が図４（Ｂ）で見て上の左端に位置する。この第５接続端子３５に第５電線４５を接続する。順に第５接続端子３５の右側へ第６電線４６、第７電線４７、第８電線４８を接続する。

また、図５に示すように、第一群４０Ａの電線４０の配列面と第二群４０Ｂの電線４０の配列面とが交差した位置（交差した領域Ｐ１）において、全ての電線４０が一体的に、樹脂５３により固定されている。これにより、交差領域Ｐ１そのものが固定されるので、第一群４０Ａの電線４０と第二群４０Ｂの電線４０とが交差した状態が維持される。樹脂５３には紫外線硬化型樹脂などを使用できる。この場合、各電線４０が交差した領域Ｐ１に紫外線硬化型樹脂を塗り、紫外線を当てて硬化させる。

また、交差領域Ｐ１よりも先端側で、第一群４０Ａの電線４０は保護テープ５１により固定され、第二群４０Ｂの電線４０は保護テープ５２により固定されている。これにより、第一群４０Ａの電線４０および第二群４０Ｂの電線４０の各線の間隔が維持される。

以上、説明した実施形態にかかるケーブル１１によれば、第一群４０Ａと第二群４０Ｂに分割された電線４０が互いに交差されているため、ケーブル１１の両端に同一形状のコネクタ基板２３を用いることができ、同一形状のコネクタ２１，２２を用いることができる。

次に、図６に基づいて、他端側である第２コネクタ２２の取付け作業を、説明する。なお、一端側の第１コネクタ２１には、それぞれの電線４０は公知の方法によって、シース１２から延出された電線４０が二段に並列されてそのまま第１コネクタ２１の各接続端子３０にそれぞれ接続される。
ケーブル１１の他端側では、まず図６（Ａ）に示すように、ケーブル１１の他端側のシース１２を、所定長さＬ１だけ取り除いて、他端側の電線４０を露出させる。

次いで、図６（Ｂ）に示すように、第一群４０Ａの電線４１，４２，４３，４４を平面状に整列して、第二群４０Ｂの電線４５，４６，４７，４８を平面状に整列する。

次に、シース端の極近くで第一群４０Ａの電線４０と第二群４０Ｂの電線４０とを領域Ｒにおいて第一群４０Ａの電線４０と第二群４０Ｂの電線４０とを一本ずつ交互に配列させ、上下を入れ替えるように交差させる。電線４０を交差させたら、各群を交差領域Ｐ１よりも先端側でテープを貼って並列状態で固定する。さらに交差領域Ｐ１において樹脂５３で電線４０を固定する。

次に、図６（Ｄ）に示すように、上下が逆転した電線４０の端部をコネクタ基板２３の対応する接続端子３０に半田付け等により接続する。このとき、コネクタ基板２３は、既に説明したように、一端側の第１コネクタ２１と同じものを用いる。なお、各電線４０を半田付けした後に各群４０Ａ，４０Ｂの電線４０を並列固定したテープ５１，５２を剥がしてもよい。

最後に、図６（Ｅ）に示すように、端部近傍においてシース１２の上から電線４０をかしめてかしめ部１４を形成する。これにより、電線４０の端部において電線４０の端部がほどけないように固定される。

図７は、参考のためにケーブル１００において、両端で同一のコネクタ基板１０４を用いるために、他端側で電線１０３全体を捻ってコネクタ基板１０４に接続する方法を示す図である。

図７（Ａ）に示すように、ケーブル１００では、まず他端側の編組１０１を折り返し、シース１０２を中央側へ移動させて（図７（Ａ）の矢印Ａ）、長さＬ２だけ電線１０３を露出させる。

次に、図７（Ｂ）に示すように、交差領域Ｐ２において電線１０３全体を捻り、電線１０３全体の配列を左右反転させる。これにより、両端で電線１０３の並び順が左右反転することにより、両端に同一のコネクタ基板１０４を用いることができる。

次に、図７（Ｃ）に示すように、コネクタ基板１０４に電線１０３を接続する。更に電線１０３の露出された長さＬ２が長いため、この露出長Ｌ２を短くするためにシース１０２および編組１０１を戻して（図７（Ｃ）の矢印Ｃ１参照）、交差領域Ｐ２を覆い隠す。

その後、図７（Ｄ）に示すように、端部近傍でシース１０２の上から電線１０３をかしめ、かしめ部１０５を形成する。

図７（Ａ）から図７（Ｄ）に示したように、参考例の接続方法においては、電線１０３全体を捻る必要があるが、全ての電線１０３を捻るには相応の長さが必要である。全ての電線を捻ることができたとして、捻り返しの力が強く、各電線を捻った状態で固定することが難しかった。無理に捻ろうとすると電線が断線するおそれもあった。

電線４０の接続後は露出長さＬ２が短い方がよい。コネクタに収容する電線の長さが短くなるのでコネクタが小さくてすむ。このため、編組１０１を折り返したりシース１０２を移動させた後（図７（Ａ））、編組１０１やシース１０２を戻す（図７（Ｃ））必要があった。

しかし、編組１０１やシース１０２を戻すと、電線１０３の交差領域２付近がシース１０２で覆われて、この交差領域Ｐ２にかしめ部１０５が形成されてしまうことがあった。この場合、ケーブルが捻られて、外力がかしめ部１０５に加わった場合、電線１０３の交差領域Ｐ２に応力が集中して耐屈曲性を低下させる原因となっていた。

図７（Ａ）から（Ｄ）に示した参考例のケーブル１００と比較して本実施形態に係るケーブル１１によれば、第一群４０Ａと第二群４０Ｂに分割された電線４０は、交差した領域Ｒにおいて第一群４０Ａの電線４０と第二群４０Ｂの電線４０とが一本ずつ交互に配列するように交差している。このため、参考例のように全ての電線を捻る場合と比べて各電線４０の移動する長さが短い。したがって、電線４０の取付作業に必要なスペースが小さくなり、狭い空間でも電線４０の取付作業が容易となる。さらに、電線４０を捻って移動させる距離が短いので、電線４０が元の形状に戻ろうとする力が小さく、捻りやすい。

電線４０の露出長さＬ１を参考例の露出長さＬ２より短くすることができる。これにより、編組１３やシース１２を折り返したり移動させたりする必要がないので、接続作業が容易となる。

また、電線４０の露出長さＬ１が短いので、この露出した電線４０を覆うためのカバー２４やコネクタ２１，２２から延びるブーツを、短く設定することができる。したがって、端末部分がコンパクトなケーブル１１を提供することができる。

編組１３やシース１２を移動させないので、交差領域Ｐ１をシース１２の外側でシース１２とコネクタ基板２３の間に位置させることができる。したがって、シース１２の上にかしめ部１４を形成しても、交差領域Ｐ１に応力が集中することがなく、耐屈曲性の高いケーブル１０を提供することができる。例えば、屈曲角度が±９５度の屈曲試験において、図７（Ａ）から（Ｄ）に示した参考例のケーブル１００では２０００回程度であった屈曲耐性が、本実施形態に係るケーブル１０では１００００回程度に向上した。

電線４０は第一群４０Ａおよび第二群４０Ｂにまとめられているため、群ごとにまとめてコネクタ基板２３の接続端子３０に半田付けすることができる。このため、半田付けの作業効率が向上し、生産性の高いケーブル１０を提供することができる。一端側と他端側とで電線４０の並び順が変わらないので、電線４０の順番を誤って接続端子３０に接続する虞が少ない。

以上、本発明をその実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に多様な変更または改良を加えることができることは、当業者にとって明らかである。

例えば、上記実施形態のケーブル１０では、ケーブル１１の両端に取り付けられているコネクタ２０が同じものである場合について説明したが本発明はこれに限られない。例えば、コネクタ基板２３が共通であれば、それを覆うカバー２４が両端で異なる形状のコネクタを電線４０の両端に取り付けても良い。

また、上述の実施の形態では、交差させる電線４０として同軸電線４０を採用した例に挙げて説明したが、編組を備えない絶縁電線１５を交差させてもよい。また、ケーブル１１として、同軸電線４０と絶縁電線１５を備えたものを例に挙げて説明したが、これに限られない。同軸電線４０のみを有するケーブル１１、あるいは絶縁電線１５のみをケーブル１１を採用してもよい。

また、ケーブルは、両端のコネクタ２１，２２の間で各電線４０が撚られていないストレートケーブルを採用しても良いし、各電線４０がまとめて一方向に撚られたケーブルを採用しても良い。いずれの場合でも、いずれか一方の端部において二群に分割された電線を各群で交差させることにより、同一のコネクタ基板を用いてケーブル１０を作成することができる。
また、上述の説明では各電線４０が一点で交差する例を挙げて説明したが、各電線４０が一点で交わらないように各電線４０を交差させてもよい。

１１：ケーブル、１２：シース、１３：編組１３：かしめ部、２０：コネクタ、２１：第１コネクタ、２１ａ：突起、２２：第２コネクタ、２２ａ：突起、２３：コネクタ基板、２３Ａ：表面、２３Ｂ：裏面、２４：カバー、２５：開口部、３０：接続端子、３０Ａ：表面側接続端子、３０Ｂ：裏面側接続端子、３１：第１接続端子、３２：第２接続端子、３３：第３接続端子、３４：第４接続端子、３５：第５接続端子、３６：第６接続端子、３７：第７接続端子、３８：第８接続端子、４０：電線、４０Ａ：第一群、４０Ｂ：第二群、４１：第１電線、４２：第２電線、４３：第３電線、４４：第４電線、４５：第５電線、４６：第６電線、４７：第７電線、４８：第８電線

Claims (5)

1. 少なくとも３本の電線と、
   前記電線の両端に設けられる同一形状のコネクタ基板と、を備えたケーブルであって、
   前記コネクタ基板は、表面側接続端子と、裏面側接続端子とを有し、
   前記電線は、前記表面側接続端子に所定の配列で接続される第一群と、前記裏面側接続端子に所定の配列で接続される第二群とに分割されており、
   前記ケーブルの一端側では、第一群の前記電線の配列面と第二群の前記電線の配列面とが交差せず、
   前記ケーブルの他端側では、第一群の前記電線の配列面と第二群の前記電線の配列面とが交差している、ケーブル。
2. 前記第一群の前記電線の配列面と前記第二群の前記電線の配列面とが交差した領域では、前記第一群の前記電線と前記第二群の前記電線とが一本ずつ交互に配列されている請求項１に記載のケーブル。
3. 前記電線の前記配列面が交差した領域が固定されている、請求項１または２に記載のケーブル。
4. 前記配列面が交差した状態で前記第一群の電線の間隔または前記第二群の電線の間隔が固定されている、請求項１から３のいずれか一項に記載のケーブル。
5. 両端の前記コネクタ基板の間において、前記電線はシースで覆われており、
   前記配列面が交差した領域は、前記シースと前記コネクタ基板との間に位置している、請求項１から４のいずれか一項に記載のケーブル。

Images