JP2013247111A

JP2013247111A - 少なくとも２つに結束されたワイヤ群を有するフレキシブル回路ケーブル

Info

Publication number: JP2013247111A
Application number: JP2013046524A
Authority: JP
Inventors: Gwun-Jin Lin; 林崑津
Original assignee: ITEI KOFUN YUGENKOSHI
Current assignee: ITEI KOFUN YUGENKOSHI
Priority date: 2012-05-25
Filing date: 2013-03-08
Publication date: 2013-12-09
Also published as: US8878065B2; EP2667691A2; US20130312999A1; CN103427262A; TWI537990B; TW201349262A; KR20130132268A; EP2667691A3

Abstract

【課題】少なくとも２つの結束されたワイヤ群を有するフレキシブル回路ケーブルを開示すること。
【解決手段】回路ケーブルは、当該回路ケーブルに切り込みを入れることにより形成された複数のクラスタワイヤによって形成されるクラスタ部を含む。クラスタ部は、回路ケーブルのクラスタワイヤを、そこを伝送される電子信号に従って異なる信号群に分けることにより形成される少なくとも２つの独立したバンドルを含む。独立したバンドルのクラスタワイヤを所定の結束モードに従って束ねるために結束部材が用いられる。さらに、回路ケーブルは、電磁干渉保護及び回路ケーブルの内部信号に対するインピーダンス制御のためのシールド導電層を形成する表面を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、信号伝送ケーブルの構造に関し、特に、少なくとも２つの結束されたワイヤ群を有するフレキシブル回路ケーブルに関する。

最新式の様々な電子機器においては、信号線を伝送されるデータの量が増え続けるため、使用される信号線は、どんどん数を増やさなければならず、信号が伝送される周波数も益々高くしなければならない。その結果、高周波数伝送の差動モードを通常採用して、電磁干渉（ＥＭＩ）を低減させている。例えば、そのような伝送技術は、ＵＳＢ又はＬＶＤＳ信号に広く適用されてＥＭＩを低減させている。
しかしながら、これらの信号伝送線は、信号伝送線の組み立てが完了した後に、位置付けのため又は保護のために束ねられることが多い。従来採用されていた信号伝送線の結束技術は、一般に全ての信号伝送線を１つに包んで束ねるものであり、包むために用いられる材料は、ワイヤを機械的に保護し折り畳みの継続時間を改善しＥＭＩに対して高周波数の伝送ワイヤをシールドするための絶縁テープの一片又は導電布である。
この場合、外部環境により起こる干渉は低減されるが、異なる周波数の信号伝送線によって運ばれ伝送される信号によって、信号伝送線同士の間に発生する電磁干渉がまだ存在する。同じバンドル内の全ての信号伝送線を組み合わせることにより、信号伝送線同士の間に電磁干渉の問題が引き起こされることがある。

一般に、従来式フラットケーブルは、ケーブルを形成する、一列に並んだ、外部を絶縁層によって覆われた多くの導電ワイヤを配列して構成される。このようなケーブルは、様々な電化製品、電子装置、コンピュータ設備及び信号伝送用の通信装置に広く適用されている。これらの従来式ケーブルは、固定して接続された構成要素間で用いられる場合は申し分なく機能する。しかしながら、ヒンジ構造が含まれる応用例ではその用途に適さない。
市販されている最新式の電子装置や通信装置は、ほとんどがヒンジ構造を含む。例えば、最近広く用いられている通信端末の構造においては、カバー又はスクリーンが、ヒンジ構造によって端末の本体に連結されている。端末の本体からカバー又はスクリーンへの電子信号の伝送を可能とするため、最近では、従来のケーブルにおける、ヒンジ構造を通して延ばすことができないという問題に対処するためのケーブルの結束技術を利用可能である。
しかしながら、ケーブルの結束技術は、ケーブルの全てのワイヤを１つに束ねてからまとめてヒンジ構造に通すような方法で適用される。そのような技術は、ケーブルの全てのワイヤがヒンジに画定された狭い孔を同時に通れるように、ヒンジ構造におけるスペースが十分に広くなければならない。そのため、ヒンジ構造の設計において深刻な制限がかかってしまう。

さらに、これら製品の設計は、スペースや用途の必要性に応えるため、コンパクトで軽量かつ可能な限り省スペースである傾向にある。しかしながら、従来のケーブル結束技術では、回路基板のレイアウトに多くの制限がかかってしまう。結束されたケーブルの信号伝送線は、回路の信号コンタクトに接続されるが、信号コンタクトは、互いに間隙を有し別エリアの回路基板上に設定されなければならず、全ての信号伝送線はまとめて束ねた上、長く延長されなければならない。このため、ワイヤのコストが増加する。
また、全ての信号伝送線は、１つのバンドルにまとめて束ねられるので、比較的大きなバンドルが形成される。このため、回路基板上に比較的大きなスペースが必要となり、電化製品は、コンパクトで軽量であるという要求を満たすことができない。
さらに、回路基板の空間的配置も制限を受け、有効に用いることができず、設計が困難になるという欠点がある。

したがって、本発明は、実際の応用例における従来式ケーブルの欠点を克服するために、少なくとも２つの結束されたワイヤ群を有するフレキシブル回路ケーブルを提供することを目的とするものである。

本発明は、電源ワイヤ群、接地ワイヤ群及び信号ワイヤ群に分けて、信号ワイヤ群の信号伝送効率に影響を与える、電源ワイヤ群による電磁干渉を効果的に抑制するものである。さらに、結束部材は、信号群に従って絶縁材料、導電布及び電磁波シールド材料のうちの１つから選択して作成することができる。
例えば、電源ワイヤ群の結束部材は、電磁干渉を絶縁するために電磁波シールド材料から作成することができる。あるいは、信号ワイヤ群の結束部材は、絶縁体、導電布、電磁波シールド材料のうちの１から作成することができる。
また、信号伝送効率は、異なる周波数の信号を伝送するクラスタワイヤ間で引き起こされる相互干渉によっても影響を受ける。よって、信号ワイヤ群を高周波数信号群と低周波数信号群とにさらに分けることで、クラスタワイヤが異なる周波数の信号を伝送している時の信号間に起こる相互干渉問題を低減する助けとなる。
さらに、ケーブルはヒンジにおいて受けられると摩擦により静電気を起こしやすいが、そのような時、独立した接地ワイヤ群を通して、静電気を適切なサイトに導くことができる。

本発明の他の有効性は、設計者がスペースを配置する回路のレイアウトをする際により高い自由度を提供することである。本発明によると、信号伝送ワイヤは、異なる信号群の独立したバンドルへと分けられるので、ヒンジ構造を通って延長する際に必要なスペースが減少する。
さらに、ユーザは、設計の要求に従って、全ての群の独立したバンドルを細い孔に同時に通してもよく、あるいは、独立したバンドルを細い孔に個別に通すこともできる。これにより、ヒンジ構造の設計時の自由度が高くなる。

回路設計のレイアウトにおいて、独立したバンドルの信号群は、対応するコンタクトサイトにそれぞれ接続することができる。従来の結束技術と比較すると、延長する長さを減らすことができるので、ワイヤのコストを低減させ空間的配置の自由度も向上させることができる。信号群の独立したバンドルが回路基板で占めるスペースは、従来のケーブル結束技術によって占められるスペースよりもかなり少なく、設計者の要求通りに回路基板に配置することができるため、回路基板の厚さが減り、電化製品が設計においてよりコンパクトに軽量化される。

本発明によって構成された少なくとも２つの結束されたワイヤ群を有するフレキシブル回路ケーブルの概略図である。図１の第１の接続部及び第２の接続部がそれぞれ構成実装領域とコネクタを備えることを示す概略図である。図１の第１の接続部及び第２の接続部がコネクタを備えることを示す概略図である。図１の第１の接続部及び第２の接続部がプラグ端子を備えることを示す概略図である。本発明に係る少なくとも２つの結束されたワイヤ群を有するフレキシブル回路ケーブルの第１の実施形態を概略的に示す図である。図５の電源ワイヤ群の断面図である。本発明に係る少なくとも２つの結束されたワイヤ群を有するフレキシブル回路ケーブルの第２の実施形態を概略的に示す図である。本発明に係る少なくとも２つの結束されたワイヤ群を有するフレキシブル回路ケーブルの第３の実施形態を概略的に示す図である。独立したバンドル３４Ｂの結束モードが、規則正しい積み重ねであることを概略的に示す図である。独立したバンドル３４Ｂの結束モードが、ランダムなパッキングであることを概略的に示す図である。

添付の図面のうち特に図１を参照する。本発明に係るフレキシブル回路ケーブルは、第１の接続部１、第２の接続部２、回路ケーブル３及び２つの結束部材４Ａ，４Ｂを備える。

第１の接続部１及び第２の接続部２は、実際の応用によって、プラグ端子、ソケット、はんだ付け端子、開口端子又は構成実装領域の形で作成することができる。図２に示したように、第１の接続部１は、コネクタを実装可能な構成実装領域１１を形成する表面を有する構成実装領域を形成する。構成実装領域は、図に示した方向に配置可能であり、９０°だけ回転させた配置も可能である。
第２の接続部２は、コネクタ２１を含んでもよい。図３の説明図では、第１の接続部１は、コネクタ１２となり、第２の接続部２もコネクタ２２である。図４の説明図では、第１の接続部１は、プラグ端子１３となり、第２の接続部２もプラグ端子２３である。プラグ端子は、複数のプラグピン又は彫刻プラグ構造を有するプラグ構造に基づく、公知のゴールドフィンガーを備える。

回路ケーブル３は、第１の端部３１及び第２の端部３２を備える。第１の端部３１は、第１の接続部１に接続され、第２の端部３２は、第２の接続部２に接続される。回路ケーブル３は、市販されている、薄膜プリントケーブル、フレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）、フレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）、電子ケーブル、フッ素樹脂ケーブル、同軸ケーブル、ハイブリッドケーブル又は、少なくとも２つの上記ケーブルを組み合わせた複合ケーブルから選択したケーブルであってもよい。
さらに、回路ケーブル３は、電磁干渉に対する保護及び回路ケーブルの内部信号に対するインピーダンス制御のためのシールド導電層を備える表面を少なくとも有する。

回路ケーブル３は、第１のクラスタ部３３を第１の端部３１と第２の端部３２との間に備える。クラスタ部３３は、回路ケーブル３をケーブルの延長方向Ｉに延びる平行なスリット線３５に沿って所定の切断幅で切り込みを入れることにより形成される複数のクラスタワイヤ３３１によって構成される。クラスタワイヤ３３１のそれぞれは、独立してフレキシブルである。

クラスタワイヤ３３１のそれぞれは、電子信号を運んだり伝送したりするために用られる信号伝送導体線を含む。運ばれる電子信号に基づいて、回路ケーブル３のクラスタワイヤ３３１は、異なる信号群へ分けられる。信号群は、少なくとも電源ワイヤ群、接地ワイヤ群、信号ワイヤ群、高周波数信号群及び低周波数群を含むことができる。信号群は、上記リストから選択された２つ以上の群であってもよい。

本発明の配置では、複数のクラスタワイヤ３３１は、所定の結束モード及び信号群に従って結束部材４Ａ，４Ｂによって束ねられる、独立したバンドル３４Ａ，３４Ｂに分けられる。バンドル３４Ａなどの独立したバンドルのうちの一方は、ヒンジ構造５の狭い孔５１又は独立した狭い孔を通る。結束部材は、絶縁材料、導電布、電磁波シールド材料のうちのひとつから作成される。

さらに、上記で提案したように、独立したバンドル３４Ａ，３４Ｂを結束部材４Ａ，４Ｂで束ねる以外に、独立したバンドル３４Ａ，３４Ｂの一方だけを対応する結束部材４Ａ，４Ｂで束ねることも可能である。

図５は、本発明に係る少なくとも２つの結束されたワイヤ群を有するフレキシブル回路ケーブルの第１の実施形態を概略的に示す図である。図に示したように、信号群は、電源ワイヤ群Ｌと信号ワイヤ群Ｓとに分けられ、電源ワイヤ群Ｌは、電源ワイヤＬ１，Ｌ２を含み、信号ワイヤ群Ｓは、信号ワイヤＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４を含む。
本実施形態では、回路ケーブルは、電源ワイヤ群と信号ワイヤ群とを含む２つの群に分けられる。電源ワイヤ群と信号ワイヤ群との間では容易に電磁干渉が引き起こされ、信号伝送の効率に影響することがあるので、２つの群は、電磁干渉を効果的に抑制するための２つの異なる独立したバンドル３４Ａ，３４Ｂにそれぞれ含まれ互いに分けられている。
さらに、結束部材を選択する際、ユーザは、それぞれの信号群を包み又は束ねるために異なるラッピング材料又は結束材料を選択してもよい。例えば、電磁波シールド材料を選択して、電源ワイヤ群の独立したバンドル３４Ａを包み、一方、信号ワイヤ群の独立したバンドル３４Ｂには、通常の絶縁材料、導電布又は電磁波シールド材料を用いて、電源ワイヤによって発生した電磁干渉が信号伝送効率に影響しないようにしてもよい。

図５に示した電源ワイヤ群Ｌの断面図である図６を参照すると、図に示したように、電源ワイヤ群Ｌは、電源ワイヤＬ１，Ｌ２及び当該電源ワイヤＬ１，Ｌ２を覆うように設定された絶縁層３６を含む。
電源ワイヤ群Ｌは、シールド導電層３７及び開口構造３７１を形成する上面と、シールド導電層３８及び開口構造３８１を形成する下面を有する。シールド導電層は、電磁干渉を抑制し回路ケーブルの内部信号に対するインピーダンスを制御するために設けられる。

図７は、本発明に係る少なくとも２つの結束されたワイヤ群を有するフレキシブル回路ケーブルの第２の実施形態を示す図である。図に示したように、信号群は、接地ワイヤ群Ｇと信号ワイヤ群Ｓとに分けられる。接地ワイヤ群Ｇは、電源ワイヤＧ１，Ｇ２を含み、信号ワイヤ群Ｓは、信号ワイヤＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４を含む。
本実施形態では、回路ケーブルは、接地ワイヤ群と信号ワイヤ群とを含む２つの群に分けられる。ケーブルをヒンジに通して延ばす際の摩擦により静電気が容易に発生することがあるため、独立した接地ワイヤ群は、この場合に静電気を適切なサイトに導くために役立つ。

図８は、本発明に係る少なくとも２つの結束されたワイヤ群を有するフレキシブル回路ケーブルの第３の実施形態を示す図である。図８に示したように、信号群は、電源ワイヤ群Ｌ、高周波数信号群ＳＨ及び低周波数信号群ＳＬに分けられる。電源ワイヤ群Ｌは、電源ワイヤＬ１，Ｌ２を含む。高周波数信号群ＳＨは、高周波数信号ワイヤＳＨ１，ＳＨ２，ＳＨ３を含む。低周波数信号群は、低周波数信号ワイヤＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３を含む。
本実施形態では、信号群は、高周波数信号群と低周波数信号群とにさらに分けられる。電源ワイヤ群と信号ワイヤ群との間に容易に電磁干渉が引き起こされて信号伝送効率に影響を与える以外に、異なる周波数の信号を伝送する際に、クラスタワイヤ３３１が互いに干渉し合い、信号伝送効率に影響を与えることがある。ここで、信号ワイヤ群を、高周波数信号群の独立したバンドル３４Ｂと低周波数信号群の独立したバンドル３４Ｂとに分けることにより、電源ワイヤ群によって信号ワイヤ群に起こる電磁干渉が低減されるのに加えて、異なる周波数で電子信号を伝送するために高周波数信号群と低周波数信号群との間で起こる相互干渉による信号伝送効率への影響も除外することができる。
さらに、ユーザは、電磁干渉の問題を取り除くために、信号群によって伝送された異なる電子信号に従って結束部材用の異なる材料を選択してもよい。例えば、電源ワイヤ群を包むために、独立したバンドル３４Ａ用に電磁波シールド材料を選択し、高周波数信号群を包むために、独立したバンドル３４Ｂ用に通常の絶縁材料、導電布又は電磁波シールド材料を選択することもできる。そして、低周波数信号群を包むために、独立したバンドル３４Ｃ用に通常の絶縁材料、導電布又は電磁波シールド材料を選択することもできる。

図８に示したように、信号群の独立したバンドル３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃは、ユーザの要求に従って、同じ幅又は異なる幅に切断することができる。
単一のクラスタワイヤは、全てのクラスタワイヤを個別のワイヤとして切断できるように、所望の切断幅に切断するための単位として選択することもできる。あるいは、ユーザによる回路レイアウト設計の自由度を改善するために、２つ以上のクラスタワイヤを切断単位として用いることもできる。

図９及び図１０に示したように、結束部材４は、複数のクラスタワイヤ３３１の周りを包み束ね、規則正しく積み重ねる配置（図９参照）又はランダムにパッキングする配置（図１０参照）に従って、ユーザが希望するように結束モードを選択することができる。

本発明について、好適な実施形態を参照して説明してきたが、添付の請求項の範囲によって定義されるように、意図された本発明の範囲から逸脱することなく様々な修正及び変更を行ってよいことが、当業者には明らかである。

１第１の接続部
２第２の接続部
３回路ケーブル
４Ａ結束部材
４Ｂ結束部材
５ヒンジ構造
５１孔
３１第１の端部
３２第２の端部
３３クラスタ部
３３１クラスタワイヤ
３４Ａバンドル
３４Ｂバンドル
３５スリット線

Claims

少なくとも２つの結束されたワイヤ群を有するフレキシブル回路ケーブルであって、
第１の接続部と、
第２の接続部と、
前記第１の接続部に接続された第１の端部及び前記第２の接続部に接続された第２の端部を含み、その延長方向に所定の切断幅で切り込みを入れられることにより形成され、それぞれが独立してフレキシブルであるとともに複数の電気信号を運び伝送する複数のクラスタワイヤを含むクラスタ部を前記第１の端部と前記第２の端部との間に含む回路ケーブルと、を備え、
前記回路ケーブルの前記クラスタ部は、それによって運ばれ伝送される前記電気信号に従って前記回路ケーブルの前記クラスタワイヤを分けることにより異なる信号群で形成される少なくとも１つの第１の独立したバンドルと、少なくとも１つの第２の独立したバンドル部を備えることを特徴とする、
フレキシブル回路ケーブル。
少なくとも１つの結束部材を用いて前記複数のクラスタワイヤを束ねて、所定の結束モード及び前記信号群に従って前記独立したバンドルを形成することを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル回路ケーブル。
前記信号群は、電源ワイヤ群、接地ワイヤ群、信号ワイヤ群、高周波数信号群及び低周波数群を含むことを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル回路ケーブル。
前記結束モードは、規則正しく積み重ねる方法又はランダムにパッキングする方法を適用して前記独立したバンドルのクラスタワイヤを束ねることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル回路ケーブル。
前記第１の独立したバンドル及び前記第２の独立したバンドルの切断幅は同じであることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル回路ケーブル。
前記第１の独立したバンドル及び前記第２の独立したバンドルの切断幅は異なることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル回路ケーブル。
前記回路ケーブルは、薄膜プリント電子ケーブル、フレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）、フレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）、電子ケーブル、フッ素樹脂ケーブル、同軸ケーブル、ハイブリッドケーブル及び少なくとも２つの上記ケーブルを組み合わせた複合ケーブルのうちの１つを含むことを特徴とする請求項１に記載フレキシブル回路ケーブル。
前記結束部材は、絶縁材料、導電布及び電磁波シールド材料のうちの１つを含むことを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル回路ケーブル。
前記第１の接続部は、プラグ端子、ソケット、はんだ端子、開口端子及び構成実装領域のうちの１つを含むことを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル回路ケーブル。
前記第２の接続部は、プラグ端子、ソケット、はんだ端子、開口端子及び構成実装領域のうちの１つを含むことを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル回路ケーブル。
前記回路ケーブルは、シールド導電層を形成する少なくとも１つの表面を有することを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル回路ケーブル。
前記シールド導電層は、少なくとも１つの開口構造を形成することを特徴とする請求項１１に記載のフレキシブル回路ケーブル。
前記第１の独立したバンドル及び前記第２の独立したバンドルの一方は、電源ワイヤ群を含むことを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル回路ケーブル。
前記第１の独立したバンドル及び前記第２の独立したバンドルの一方は、接地ワイヤ群を含むことを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル回路ケーブル。
前記第１の独立したバンドル及び前記第２の独立したバンドルの一方は、高周波数差動信号群を含むことを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル回路ケーブル。
前記少なくとも１つの第１の独立したバンドル及び前記少なくとも１つの第２の独立したバンドルのうちの少なくとも２つの独立したバンドルは、同時に狭い孔を通して受けられることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル回路ケーブル。
前記少なくとも１つの第１の独立したバンドル及び前記少なくとも１つの第２の独立したバンドルのうちの少なくとも１つの独立したバンドルは、独立した狭い孔を通して単一で受けられることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル回路ケーブル。