JP2014164842A - ケーブルハーネスおよびその加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数本の電線の中心導体と対応するプリント基板の各パッドとの良好な位置関係を確保しつつ、電線をプリント基板に一括して固定することのできるケーブルハーネスの加工方法を提供する。
【解決手段】中心導体１２および絶縁体１４からなる電線１０を複数本並列して所定の間隔で被接続物３０に固定するケーブルハーネス１の加工方法であって、各中心導体１２をケーブル長さ方向の所定の位置で露出し、電線１０の並列状態を維持するように各電線１０を固定し、露出された各中心導体１２を、複数のパッド３４を備えた被接続物３０上において、各中心導体１２と対応する各パッド３４上を通過するように配置し、各中心導体１２の各パッド３４上の部分よりも先端側を被接続物３０に接着し、その後、各中心導体１２を各パッド３４と電気的に接続する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数本の電線が並列された状態で一体化されたケーブルハーネスおよびその加工方法に関する。

特許文献１には、並列に配置された複数本の同軸ケーブルをプリント基板と接続する構造および方法が記載されている。

特開２０１１−２０４５７２号公報

特許文献１の技術においては、複数本の同軸ケーブルをプリント基板と接続する際に、プリント基板の内部導体用電極部上に置かれた同軸ケーブルの内部導体の上部から熱圧着装置のヒータツールを押し当てて加熱し、半田や導電性接着剤からなる接続材を介して内部導体を内部導体用電極部と電気的に接続している。この場合、ヒートツールによる加圧の際に、内部導体の位置がずれてしまい、内部導体が対応する内部導体用電極部に良好に接続されなかったり、隣り合う中心導体同士が接触してしまうことがあった。
また、内部導体の位置ずれを防ぐために、レーザ照射等により、各同軸ケーブルの内部導体を１本ずつプリント基板の電極部に接続する方法も考えられるが、作業効率が大幅に劣ってしまう。

そこで、本発明は、複数本の電線の中心導体と対応するプリント基板の各パッドとの良好な位置関係を確保しつつ、電線をプリント基板に一括して固定することのできるケーブルハーネスおよびその加工方法を提供することを目的とする。

本発明のケーブルハーネスの加工方法は、
中心導体および絶縁体からなる電線を複数本並列して所定の間隔で被接続物に固定するケーブルハーネスの加工方法であって、
前記中心導体をケーブル長さ方向の所定の位置で露出し、
各電線の並列状態を維持するように前記各電線を固定し、
露出された各中心導体を、複数のパッドを備えた前記被接続物上において、前記各中心導体と対応する各パッド上を通過するように配置し、
前記各中心導体の前記各パッド上の部分よりも先端側を前記被接続物に接着し、
その後、前記各中心導体を前記各パッドと電気的に接続することを特徴とする。

本発明のケーブルハーネスの加工方法においては、前記各電線が、中心導体、絶縁体、外部導体および外被からなる同軸ケーブルであり、各同軸ケーブルの中心導体、絶縁体および外部導体をケーブル長さ方向の所定の位置で段階的に露出し、
前記外部導体の露出された部分同士を電気的に連結する構成としてもよい。

本発明のケーブルハーネスの加工方法においては、さらに、電気的に接続された前記中心導体と前記パッドとを絶縁樹脂で覆う構成としてもよい。

また、本発明のケーブルハーネスは、中心導体および絶縁体からなる複数本の電線と、前記複数本の電線が固定される複数のパッドを備えた被接続物と、を備えるケーブルハーネスであって、
前記中心導体は、ケーブル長さ方向の所定の位置で露出され、
各電線の並列状態を維持するように前記各電線が固定され、
前記中心導体の各々は、前記被接続物上において、各中心導体と対応する各パッド上を通過するように配置され、
前記各中心導体の前記各パッド上の部分よりも先端側が前記被接続物に接着され、
前記被接続物に接着された前記各中心導体は、前記各パッドと電気的に接続されていることを特徴とする。

本発明のケーブルハーネスにおいては、前記各電線が、中心導体、絶縁体、外部導体および外被からなる同軸ケーブルであり、各同軸ケーブルの中心導体、絶縁体および外部導体がケーブル長さ方向の所定の位置で段階的に露出され、
前記外部導体の露出された部分同士が電気的に連結されている構成としてもよい。

本発明のケーブルハーネスにおいては、さらに、電気的に接続された前記中心導体と前記パッドとを覆う絶縁樹脂層を備える構成としてもよい。

本発明のケーブルハーネスの加工方法によれば、複数本の電線の中心導体と、それに対応するプリント基板の各パッドとの良好な位置関係を確保しつつ、複数本の電線をプリント基板に一括して固定することができる。

本発明の第１の実施形態に係る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１に示すケーブルハーネスが絶縁樹脂により覆われた状態を示す平面図である。 電線が同軸ケーブルである第２の実施形態に係る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３に示すケーブルハーネスが絶縁樹脂により覆われた状態を示す平面図である。

以下、本発明に係るケーブルハーネスおよびその加工方法の実施の形態の例を、図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１に示すように、第１の実施形態に係るケーブルハーネス１は、並列された複数本（ここでは８本）の絶縁電線１０と、プリント基板３０とを有している。なお、図示の都合上、図１においては８本の絶縁電線１０が配列されている状態を示しているが、絶縁電線１０の数はこれに限られない。

絶縁電線１０は、その中心軸に直交する径方向の断面において、内部に設けられた中心導体１２と、中心導体１２の外周を覆う絶縁体１４を有している。

中心導体１２は、例えば、錫メッキ軟銅線から構成されている。また、絶縁体１４は、例えば、ＰＦＡ（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）などのフッ素系樹脂やＰＥ（ポリエチレン）やＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂）やＥＥＡ（エチレン−エチルアクリレート共重合樹脂）などのポリオレフィン系樹脂（単体または混合物）やＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）等から構成されている。

図１に示すように、絶縁電線１０の端末部においては、例えばレーザ照射により成端処理が施されて、中心導体１２がケーブル長さ方向の所定の位置で露出されている。

各絶縁電線１０の絶縁体１４は並列状態が維持されるように互いに連結されていることが好ましい。本実施形態においては、接着性を有する樹脂テープ（ＰＥＴテープなど）を並列した状態の各絶縁電線１０の絶縁体１４に貼って、並列状態を維持している。

ケーブルハーネスが接続される被接続物であるプリント基板３０は、接着部３２と、複数のパッド３４とを備えている。
接着部３２は、絶縁電線１０の各中心導体１２の先端部に対応する位置に設けられている。この接着部３２には、接着剤が塗布されており、各中心導体１２の先端部が接着部３２に配置されて接着されている。これにより、各中心導体１２の間のピッチが保たれ、整列状態が維持されている。接着剤としては、例えば紫外線硬化樹脂を用いると中心導体１２を瞬間的に接着できるため効率的である。
複数のパッド３４は、プリント基板３０の電気パターンの一部を構成し、例えばパルスヒートによる一括半田付けにより各中心導体１２とそれぞれ電気的に接続されている。

電気的に接続された各中心導体１２と各パッド３４とは、図２に示すように、絶縁性の樹脂部材から構成される絶縁樹脂層４０により覆われていることが好ましい。絶縁樹脂層４０は絶縁フィルム例えばポリエステルフィルムやポリイミドフィルム、紫外線硬化型樹脂などがある。フィルムの場合は貼り付ける。液状の樹脂はパッドと中心導体の接触箇所に滴下または塗布して硬化させる。

次に、上記説明したケーブルハーネス１の加工方法について説明する。
まず、各絶縁電線１０に例えばＣＯ_２レーザを照射し、中心導体１２をケーブル長さ方向の所定の位置で露出する。

このとき、各絶縁電線１０の並列状態が維持されるように各絶縁電線１０の絶縁体１４に接着性を有する樹脂テープ（ＰＥＴテープ等）を貼っておくのが好ましい。

その後、複数のパッド３４を備えたプリント基板３０上に、露出された各中心導体１２を配置し、各中心導体１２の各パッド３４上の部分より先端側がプリント基板３０の接着部３２上に置かれるように並列させる。プリント基板３０上に各中心導体１２を配置してから、その先端側に接着剤となる紫外線硬化樹脂等を塗布してもよい。このとき、各中心導体１２は、対応する各パッド３４上を通過するように配置される。そして、中心導体１２の間のピッチが保たれて整列状態が維持されるように、各中心導体１２の先端部を接着部３２に接着する。

次に、パルスヒートによる一括半田付けにより、整列状態が維持された各中心導体１２を各パッド３４と電気的に接続する。各パッド３４と各中心導体１２の間に糸半田を置いてそれにより各パッド３４および各中心導体１２とを接着することができる。各パッド３４にあらかじめ半田を付着させておいてそれにより各パッド３４と各中心導体１２とを接着することもできる。最後に、図２に示すように、電気的に接続された各中心導体１２と各バッド３４とを絶縁樹脂層４０により覆うことで、複数本の絶縁電線１０がプリント基板３０に電気的に接続されて一体化されたケーブルハーネス１が形成される。

なお、中心導体１２が対応する各パッド３４上を通過するように各中心導体１２をプリント基板３０上に配置する際に、櫛歯等を用いて各中心導体１２間のピッチを整えてもよい。

以上説明した本実施形態に係るケーブルハーネス１の加工方法によれば、複数本の絶縁電線１０の各中心導体１２をプリント基板３０の各パッド３４と電気的に接続する前に、あらかじめ各中心導体１２の先端部をプリント基板３０に接着する。これにより、プリント基板３０上での各中心導体１２の整列状態が維持される。そのため、パルスヒートにより各中心導体１２が各パッド３４に一括半田付けされる際に、各中心導体１２の位置ずれが発生することなく、各中心導体１２と各パッド３４との良好な接続を保つことができる。また、このように複数本の絶縁電線１０の中心導体１２と対応するプリント基板３０の各パッド３４との良好な位置関係を確保しつつ、絶縁電線１０をプリント基板３０に一括して固定可能なケーブルハーネス１を提供することができる。

また、本実施形態によれば、電気的に接続された中心導体１２とパッド３４とを絶縁樹脂層４０により覆っているため、ケーブルハーネス１の絶縁性や機械的な保護を十分に確保することができる。

（第２の実施形態）
以下、電線が同軸ケーブルである第２の実施形態に係るケーブルハーネスおよびその加工方法の例を、図３を参照して説明する。

図３に示すように、ケーブルハーネス１Ａは、並列された複数本（ここでは８本）の同軸ケーブル１０Ａと、プリント基板３０とを有している。なお、図３においては８本の同軸ケーブル１０Ａが配列されている状態を示しているが、同軸ケーブル１０Ａの数はこれに限られない。

同軸ケーブル１０Ａは、その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１２、絶縁体１４、外部導体１６および外被１８を有している。

同軸ケーブル１０Ａは、例えば、錫メッキ軟銅線からなる中心導体１２と、ＰＦＡ（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）などのフッ素系樹脂からなる絶縁体１４と、錫メッキ軟銅線を複数本螺旋巻きして形成される横巻層および銅蒸着ポリエステルテープからなる外部導体１６と、ポリエステルテープまたはＰＴＦＥテープからなる外被１８とから構成されている。

図３に示すように、同軸ケーブル１０Ａの端末部においては、例えばレーザ照射により成端処理が施されて、外部導体１６、絶縁体１４、中心導体１２がケーブル長さ方向の所定の位置で段階的に露出されている。

各同軸ケーブル１０の外部導体１６は導電性材料で互いに連結されていることが好ましい。本実施形態においては、露出された外部導体１６は、グランドバー２０に例えばパルスヒートによって一括半田付けされることにより互いに電気的に連結されている。なお、グランドバー２０の代わりに、各外部導体１６が半田や導電性接着剤で覆われて電気的に連結される構成を採用してもよい。

なお、同軸ケーブルハーネス１Ａには、複数本の同軸ケーブル１０Ａの他に、外部導体１６や外被１８を有さない絶縁電線が含まれていてもよい。その絶縁電線の外径は他の同軸ケーブル１０Ａの径とほぼ同等であることが好ましい。

第１の実施形態と同様に、プリント基板３０は、接着部３２と、複数のパッド３４とを備えている。
第１の実施形態と同様に、電気的に接続された各中心導体１２と各パッド３４とは、図４に示すように、絶縁性の樹脂部材から構成される絶縁樹脂層４０により覆われていることが好ましい。

次に、上記説明した同軸ケーブルハーネス１Ａの加工方法について説明する。
まず、各同軸ケーブル１０Ａに例えばＣＯ_２レーザやＹＡＧレーザ等を照射し、中心導体１２、絶縁体１４および外部導体１６をケーブル長さ方向の所定の位置で段階的に露出する。

上記のように端末処理を行った後、各外部導体１６の露出された部分をグランドバー２０に半田付けすることより外部導体１６同士を電気的に連結する。

その後、複数のパッド３４を備えたプリント基板３０上に、露出された各中心導体１２を配置し、各中心導体１２の各パッド３４上の部分より先端側がプリント基板３０の接着部３２上に置かれるように並列させそして、中心導体１２の間のピッチが保たれて整列状態が維持されるように、各中心導体１２の先端部を接着部３２に接着する。

次に、パルスヒートによる一括半田付けにより、整列状態が維持された各中心導体１２を各パッド３４と電気的に接続する。最後に、電気的に接続された各中心導体１２と各バッド３４とを絶縁樹脂層４０により覆うことで、複数本の同軸ケーブル１０Ａがプリント基板３０に電気的に接続されて一体化された同軸ケーブルハーネス１Ａが形成される。

以上説明した本実施形態に係る同軸ケーブルハーネス１Ａの加工方法によれば、第１の実施形態と同様に、パルスヒートにより各中心導体１２が各パッド３４に一括半田付けされる際に、各中心導体１２の位置ずれが発生することなく、各中心導体１２と各パッド３４との良好な接続を保つことができる。また、複数本の同軸ケーブル１０Ａの中心導体１２と対応するプリント基板３０の各パッド３４との良好な位置関係を確保しつつ、同軸ケーブル１０Ａをプリント基板３０に一括して固定可能な同軸ケーブルハーネス１Ａを提供することができる。

また、本実施形態によれば、電気的に接続された中心導体１２とパッド３４とを絶縁樹脂層４０により覆っているため、同軸ケーブルハーネス１Ａの絶縁性や機械的な保護を十分に確保することができる。

本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができる。

上記の実施形態においては、複数本の絶縁電線１０または同軸ケーブル１０Ａが接続される被接続物としてプリント基板３０を例にとって説明したが、本発明はこの例に限られない。プリント基板３０の代わりにコネクタ等に絶縁電線１０や同軸ケーブル１０Ａが接続される構成としてもよい。
また、各中心導体の先端が被接続物に固定される方法は接着に限らず、被接続物上に置かれたＶ溝、スリットまたは櫛歯に各中心導体が噛み合わされることとしてもよい。

１，１Ａ：ケーブルハーネス、１０：絶縁電線、１０Ａ：同軸ケーブル、１２：中心導体、１４：絶縁体、１６：外部導体、１８：外被、２０：グランドバー、３０：プリント基板（基板）、３２：接着部、３４：パッド

Claims (6)

1. 中心導体および絶縁体からなる電線を複数本並列して所定の間隔で被接続物に固定するケーブルハーネスの加工方法であって、
   前記中心導体をケーブル長さ方向の所定の位置で露出し、
   各電線の並列状態を維持するように前記各電線を固定し、
   露出された各中心導体を、複数のパッドを備えた前記被接続物上において、前記各中心導体と対応する各パッド上を通過するように配置し、
   前記各中心導体の前記各パッド上の部分よりも先端側を前記被接続物に接着し、
   その後、前記各中心導体を前記各パッドと電気的に接続する、ケーブルハーネスの加工方法。
2. 前記各電線が、中心導体、絶縁体、外部導体および外被からなる同軸ケーブルであり、各同軸ケーブルの中心導体、絶縁体および外部導体をケーブル長さ方向の所定の位置で段階的に露出し、
   前記外部導体の露出された部分同士を電気的に連結する請求項１に記載のケーブルハーネスの加工方法。
3. さらに、電気的に接続された前記中心導体と前記パッドとを絶縁樹脂で覆う、請求項１または２に記載のケーブルハーネスの加工方法。
4. 中心導体および絶縁体からなる複数本の電線と、前記複数本の電線が固定される複数のパッドを備えた被接続物と、を備えるケーブルハーネスであって、
   前記中心導体は、ケーブル長さ方向の所定の位置で露出され、
   各電線の並列状態を維持するように前記各電線が固定され、
   前記中心導体の各々は、前記被接続物上において、各中心導体と対応する各パッド上を通過するように配置され、
   前記各中心導体の前記各パッド上の部分よりも先端側が前記被接続物に接着され、
   前記被接続物に接着された前記各中心導体は、前記各パッドと電気的に接続されている、ケーブルハーネス。
5. 前記各電線が、中心導体、絶縁体、外部導体および外被からなる同軸ケーブルであり、各同軸ケーブルの中心導体、絶縁体および外部導体がケーブル長さ方向の所定の位置で段階的に露出され、
   前記外部導体の露出された部分同士が電気的に連結されている請求項４に記載のケーブルハーネス。
6. さらに、電気的に接続された前記中心導体と前記パッドとを覆う絶縁樹脂層を備える、請求項４または５に記載のケーブルハーネス。
   

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