JP2015097151A - コネクタ付き多心ケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】多心ケーブルを構成する複数の電線を複数の群に分けてその群ごとに接続したコネクタを接続相手となる基板に接続するときに、電線長の誤差を吸収してコネクタと基板との接続信頼性を向上させるようにする。
【解決手段】コネクタ付多心ケーブル１０は、複数の電線１を外被により一括して被覆した多心ケーブル２の少なくとも一方の端部で外被を所定長除去して電線１を露出し、露出した電線１を複数の群に分け、各群の電線１の端末をそれぞれフラット状に配列して群ごとにコネクタ５を接続する。そして少なくとも一つの群の電線１が曲げられて形成され、曲げられた電線１の露出した部分の長さが一つの群において一定ではない。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数本の絶縁電線や同軸電線を備えた多心ケーブルに関し、より詳細には、多心ケーブルの両端部で複数本の電線に電気コネクタが接続されたコネクタ付き多心ケーブルに関する。

医療機器や計測機器、あるいは携帯端末などの情報機器などの各種の機器の配線用途として、複数の細径の絶縁電線や同軸電線（シールド電線という場合もある）を集合一体化させたハーネス形状の多心ケーブルが用いられている。多心ケーブルでは、予めケーブル端部に所定の配列で接続した電気コネクタ（以下、単にコネクタという）によって電気接続が行なわれる。コネクタとしては、例えば多数のコンタクトを列状に配列したエッジ形状のコネクタが用いられる。

図４は、従来のコネクタ付き多心ケーブルの構成例を示す図で、図４（Ａ）はコネクタ付き多心ケーブルの先端部の平面概略図、図４（Ｂ）はその側面概略図である。この例は、超音波診断装置に使用されるコネクタ付き多心ケーブルの構成例を示している。
図４に示すように、コネクタ付き多心ケーブル１０は、導体を絶縁体で覆った細径の電線１が複数本束ねられ、これらの複数本の電線１の周囲に外被が形成された多心ケーブル２を有している。多心ケーブル２の長手方向の先端では、多心ケーブル２の外被が除去され、複数の電線１が露出される。外被が除去されていない部分の先端側の部分には、ストレインリリーフ３が取り付けられる。

コネクタ付き多心ケーブル１０で露出された複数の電線１は、複数の群（この例では３つ）に分けられている。そして各群の電線１の先端部にそれぞれコネクタ５が接続される。従来の例では、電線１の露出部分の長さは、各群ごとに同一の長さとされている。そして各コネクタ５は、例えば超音波検出部の基板など接続相手先となる基板上のレセプタクルに接続される。

図５は、図４のコネクタ付き多心ケーブルを接続する基板構成の例を示す図で、図５（Ａ）は基板の平面概略図、図５（Ｂ）はその側面概略図である。
図５に示すように、コネクタ付多心ケーブル１０のコネクタ５を接続する基板２０には、複数のレセプタクル２１が設けられ、コネクタ付き多心ケーブル１０のコネクタ５の数がレセプタクル２１の数に一致している。そしてそれぞれのレセプタクル２１に対して、各群の電線１に取り付けられたコネクタ５が接続される。コネクタ付き多心ケーブル１０は、基板２０の図示下側から基板表面に沿った方向にその軸心方向が配置され、各コネクタ５がレセプタクル２１に接続される。このため図４に示すように、各群の電線１の露出部分の長さは、基板２０側のレセプタクル２１の位置に応じてその長さが異なっている。

上記のような複数の電線を複数の群に分けて基板へ接続する構成に関して、例えば特許文献１には、多心同軸ケーブルを構成する複数本の同軸ケーブルが、複数の同軸ケーブル群に分けられ、各同軸ケーブル群の長さが接続相手となる端末基板に積層される順に長くされ、端末基板に設けられた接点導体群に同軸ケーブル群が順に接続される構成が開示されている。

特開２０１１−１４６１６３号公報

図６は、コネクタ付き多心ケーブルの不具合を説明する図である。
上記のように、コネクタ付き多心ケーブル１０は、基板２０の図示下側から基板表面に沿った方向にその軸心方向が配置され、各コネクタ５がレセプタクル２１に接続される。このため、各群の電線１の露出部分の長さは、基板２０側のレセプタクル２１の位置に応じてその長さが異なっている。つまり、各群の電線１の露出部分の長さの差を、基板２０のレセプタクル２１の間隔に一致させる必要がある。

この場合、各群の電線１の露出部分の長さは、コネクタ付き多心ケーブル１０の製造時に決定され、基板２０への接続時に微調整することはできない。従って、コネクタ付多心ケーブル１０の製造時における電線１の露出部分の長さ管理が厳格になる。このとき、電線１の露出部分の長さに誤差が生じると、コネクタ５を基板２０のレセプタクル２１にうまく接続できない。

例えば図６のＲに示す部分のように、一つの群の電線１の長さが所定長より若干長くなってしまった場合、その群のコネクタ５とレセプタクル２１との接続部に電線１の予長によるストレスがかかり、コネクタ５とレセプタクル２１が外れてしまうことがある。また、電線１の長さが所定長より短くなってしまった場合には、コネクタ５とレセプタクル２１との接続自体ができなくなる場合も生じる。

特許文献１では、複数の電線を複数の群に分けて基板へ接続する構成を開示しているが、複数の群に分けた電線を基板上の各接点に半田により接続するもので、電線の端部にコネクタを接続し、そのコネクタを使用して基板への接続を行うものではない。

本発明は、上述した実状に鑑みてなされたもので、多心ケーブルを構成する複数の電線を複数の群に分けてその群ごとに接続したコネクタを接続相手となる基板に接続するときに、電線長の誤差を吸収してコネクタと基板との接続信頼性を向上させるようにしたコネクタ付き多心ケーブルの提供を目的とする。

本発明によるコネクタ付き多心ケーブルは、複数の電線を外被により一括して被覆した多心ケーブルの少なくとも一方の端部で前記外被を所定長除去して前記電線を露出し、前記露出した電線を複数の群に分け、各群の電線の先端をフラット状に配列して群ごとにコネクタを接続したコネクタ付き多心ケーブルであって、少なくとも一つの群の前記電線が同一の向きに曲げられて形成され、前記曲げられた電線の前記外被の端からさらに先端側に露出した部分の長さが一つの群において一定ではない、コネクタ付多心ケーブルである。

本発明によれば、多心ケーブルを構成する複数の電線を複数の群に分けてその群ごとに接続したコネクタを接続相手となる基板に接続するときに、電線長の誤差を吸収してコネクタと基板との接続信頼性を向上させるようにしたコネクタ付き多心ケーブルを提供することができる。

本発明によるコネクタ付き多心ケーブルの構成例を示す図である。 本発明によるコネクタ付き多心ケーブルの他の構成例を示す図である。 コネクタ付き多心ケーブルを製造する際のフォーミングの様子を示す図である。 従来のコネクタ付き多心ケーブルの構成例を示す図である。 図４のコネクタ付き多心ケーブルを接続する基板構成の例を示す図である。 従来のコネクタ付き多心ケーブルの不具合を説明する図である。

最初に本発明の実施態様を列記して説明する。
本願の光ファイバテープ心線の製造装置に係る発明は、
（１）複数の電線を外被により一括して被覆した多心ケーブルの少なくとも一方の端部で前記外被を所定長除去して前記電線を露出し、前記露出した電線を複数の群に分け、各群の電線の先端をフラット状に配列して群ごとにコネクタを接続したコネクタ付き多心ケーブルであって、少なくとも一つの群の前記電線が同一の向きに曲げられて形成され、前記曲げられた電線の前記外被からさらに先端側に露出した部分の長さが一つの群において一定ではない、コネクタ付多心ケーブルである。これにより、多心ケーブルを構成する複数の電線を複数の群に分けてその群ごとに接続したコネクタを接続相手となる基板に接続するときに、電線が曲げられた部分でコネクタの位置調整を行うことができ、電線長の誤差を吸収してコネクタと相手基板との接続信頼性を向上させることができる。

（２）前記電線の前記コネクタに対する配列方向を前記コネクタの幅方向とし、前記多心ケーブルを直線状に伸ばしたときに、前記少なくとも一つの群の電線が、前記多心ケーブルの軸心方向に対して曲げられて、前記曲げられた電線に接続された前記コネクタの幅方向が前記多心ケーブルの軸心方向に一致しているコネクタ付多心ケーブルである。これにより、多心ケーブルの軸心方向に一致するレセプタクルを有する基板に対してコネクタの位置調整を行うことができ、電線長の誤差を吸収してコネクタと相手基板との接続信頼性を向上させることができる。

（３）さらに前記複数の群の電線に接続された複数のコネクタのうち、一つのコネクタを除き、前記コネクタの幅方向が前記多心ケーブルの軸心方向に一致している、コネクタ付き多心ケーブルである。一つのコネクタを接続するレセプタクルを除いて、多心ケーブルの軸心方向に一致するレセプタクルを有する基板に対してコネクタの位置調整を行うことができ、電線長の誤差を吸収してコネクタと相手基板との接続信頼性を向上させることができる。

［本願発明の実施形態の詳細］
本発明に係るコネクタ付多心ケーブルの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれる。

図１は、本発明によるコネクタ付き多心ケーブルの構成例を示す図で、図１（Ａ）はコネクタ付き多心ケーブルの先端部の平面概略図、図１（Ｂ）はコネクタ付多心ケーブルの接続相手となる基板の構成例を示す図である。この例は、医療機器である超音波診断装置に使用されるコネクタ付き多心ケーブルの構成例を示しているが、本発明によるコネクタ付多心ケーブルは、医療機器用途に限定されない。

本構成例では、図１（Ａ）に示すように、コネクタ付き多心ケーブル１０は、導体を絶縁体で覆った細径の電線１が複数本束ねられ、これらの複数本の電線の周囲に外被が形成された多心ケーブル２を有している。電線１は細径の同軸電線を用いたものであるが、絶縁電線を適用したものであってもよい。電線１は、ＡＷＧ（American Wire Gauge）の規格によるＡＷＧ４０よりも細い電線である。

多心ケーブル２の少なくとも一方の先端部では、多心ケーブル２の外被が所定長除去され、複数の電線１が露出される。そして露出された各群の電線１の先端部に各群ごとにコネクタ５が接続される。電線１が同軸電線である場合、同軸電線の外部導体は群ごとに一括してコネクタ５のグランド端子に接続される。このときに、外部導体をグランド端子に接続させるためのグランドバーを使用する構成としてもよく、グランドバーを使用することなく接続を行うように構成してもよい。

露出された電線１の中間部分では、テープ等の結束帯６によって各群ごとに電線１が束ねられている。従ってコネクタ５への接続部分でフラット状に並列された各群の電線１は、結束帯６では丸く束ねられたものとなる。また、束ねられた電線１と外被との間には、シールド線（図示省略）が周方向にわたって設けられていて、電線１の露出部では、そのシールド線も除去されている。

多心ケーブル２において外被が除去されていない部分には、ストレインリリーフ３が取り付けられる。そして外被が除去された複数の電線１が、図示しないプローブケースの中に挿入される。プローブケースは超音波診断装置の超音波検出器を収容するケースであり、コネクタ付多心ケーブル１０を超音波診断装置用途に使用するときに用いられる。

コネクタ付き多心ケーブル１０の複数の電線１は、複数の群（この例では３つ）に分けられている。そして各群の電線１の先端部にそれぞれコネクタ５が接続される。各群の電線１のうち、少なくとも一つの群の電線１は、結束帯６の先端側で多心ケーブル２の軸心に対して同一方向に側方に曲げられて、コネクタ５に接続される。この例では全ての群の電線１が曲げられてその先端にコネクタ５が接続される。なお多心ケーブル２の軸心方向とは、多心ケーブル２を直線状にしたときのその軸心の方向を指すものとする。

この構成では、一つの群の電線１は外被の端からさらに先端側に露出した部分でそれらの長さは同一ではなく、コネクタ５の幅方向（電線１の配列方向に一致する方向）の一端側から他端側に向けて並列した電線１の長さが徐々に変化する。つまり、曲げられた電線群の外側に位置する電線１よりも、電線群の内側に位置する電線の方が長さが短くなる。
そして、多心ケーブル２の軸心に対して側方に曲げられた群の電線１に接続されたコネクタ５は、その幅方向（電線のコネクタに対する配列方向）が多心ケーブル２の軸心方向に一致している。

これらの各コネクタ５は、図１（Ｂ）に示す基板２０に設けられた複数のレセプタクル２１に接続される。超音波診断装置への適用例では、基板２０は、プローブケースの内側に設けられた超音波検出部に設けられている。コネクタ付き多心ケーブル１０は、基板２０の図示下側から基板表面に沿った方向に挿入され、各コネクタ５がレセプタクル２１に接続される。

基板２０に設けられるレセプタクル２１は、その長手方向（接続されるコネクタの幅方向に一致する方向）が、コネクタ付き多心ケーブル１０を接続するときの多心ケーブル２の軸心方向に一致している。ここでは、全てのコネクタ５の幅方向が多心ケーブルの軸心方向に一致しているために、全てのレセプタクル２１の長手方向も多心ケーブル２の軸心方向に一致するように構成されている。

図２は、本発明によるコネクタ付き多心ケーブルの他の構成例を示す図で、図２（Ａ）はコネクタ付き多心ケーブルの先端部の平面概略図、図２（Ｂ）はコネクタ付多心ケーブルの接続相手となる基板の構成例を示す図である。
図２（Ａ）に示すように、本構成例のコネクタ付多心ケーブル１０は、図１（Ａ）に示す構成例と異なり、複数の群の電線１に接続された複数のコネクタ５のうち、一つのコネクタ５を除き、コネクタ５の幅方向が多心ケーブル２の軸心方向に一致するように構成されている。この例では、３つの群の電線１のうち、２つの群の電線１がそれぞれ多心ケーブル２の軸心方向に対して左右に振り分けられ、互いに反対の方向に曲げられてコネクタ５が接続される。のこりの一つのコネクタ５は、その幅方向が多心ケーブル２の軸心に直交する方向に配設されている。

図２（Ｂ）に示すように、基板２０には、その長手方向が平行な二つのレセプタクル２１と、それらのレセプタクル２１の長手方向に直交する方向の一つのレセプタクル２１が配設される。この基板２０に対して、図２（Ａ）のコネクタ付多心ケーブル１０を好適に接続することができる。

上記図１及び図２に示すような構成により、多心ケーブル２を構成する複数の電線を複数の群に分けてその群ごとに接続したコネクタ５をレセプタクル２１に接続するときに、電線１が曲げられた部分でコネクタ５の位置調整を行うことができる。そして電線１に曲げられた部分があることで、コネクタ５とレセプタクル２１との接続部分に対するストレスを緩和することができ、コネクタ５が基板２０のレセプタクル２１から外れてしまうような不具合を回避することができる。
また、露出した部分の電線長に多少の誤差がある場合でも、電線１が曲げられて形成されているのでその誤差を吸収することができ、コネクタ５とレセプタクル２１との接続信頼性を向上させることができる。そしてこれにより、コネクタ付き多心ケーブル１０の製造時における電線長の管理が容易になる。

また、コネクタ付き多心ケーブル１０の一端側で、図１、図２に示すようなコネクタ５の接続構成とした場合、コネクタ付き多心ケーブル１０の反対側でも同様の構成として対称の形状とすることで、それぞれの電線１の長さを同じにすることができる。これにより各電線１間における電気的特性のばらつきを抑えることができる。

図３は、コネクタ付き多心ケーブルを製造する際のフォーミングの様子を示す図である。
上記のようにコネクタ付多心ケーブル１０は、少なくとも一つの群の電線１が曲げられてコネクタ５が接続されて形成され、曲げられた電線１の露出した部分の長さが一つの群において一定ではないようにしたものである。
この形状の一例として、一つの群で配列した電線１のうち、曲げられた結果として曲率半径が大きい側（曲げ外側）の所定本数の電線群１ａと、曲率半径の小さい側（曲げ内側）の所定本数の電線群１ｂとがコネクタの幅方向（電線の配列方向）に対して垂直に位置するようにフォーミングされる。これにより、コネクタ根元における曲げ外側の電線群と曲げ内側の電線群の断線を効果的に抑えることができる。

電線１のフォーミング工程では、図３に示すような治具３０を用いることで各電線１をフォーミングできる。治具３０は、コネクタ５を収納するコネクタ収納溝３１と、コネクタ収納溝３１と連なった溝であって、コネクタ５に接続する溝を収納する電線収納溝３２とを備える。

コネクタ収納溝３１は、コネクタ５の幅方向が多心ケーブルの軸心方向ｘと一致するように配置される。また、電線収納溝３２は、多心ケーブルの軸心方向に対して曲げて形成すべき一群の電線１を収納することで、コネクタ収納溝３１に収納したコネクタ５に対して、電線１を所定形状にフォーミングして接続させることができる。
ここでは、曲げ外側の電線群１ａをコネクタ５の幅方向に垂直にフォーミングするために、曲げ外側の所定数の電線群１ａを他の電線群と分けて迂回させる迂回用凸部３３を底面に備えるようにしてもよい。フォーミング時には、所定数の電線群１ａを迂回用凸部３３の外側を通して曲げることで、コネクタ５の幅方向に垂直にフォーミングすることができる。

また、電線収納溝３２は、迂回用側壁３４を備える。迂回用側壁３４は、曲げ内側の電線群１ｂに沿うように形成された側壁である。迂回用側壁３４は、コネクタ収納溝３１に収納したコネクタ５の幅方向に垂直に設けられる。そして迂回用側壁３４は、電線１が曲げられる部分が直角に形成されているため、フォーミング時には、曲げ内側の電線群１ｂをコネクタ５の幅方向に垂直にフォーミングすることができる。
上記のフォーミングによる電線１のフォーミングは、コネクタ付き多心ケーブルを形成するための手法の一例を示すものであり、上記のフォーミング方法と電線１の曲げ形状に限定されることはない。

１…電線、１ａ，１ｂ…電線群、２…多心ケーブル、３…ストレインリリーフ、５…コネクタ、６…結束帯、１０…コネクタ付多心ケーブル、２０…基板、２１…レセプタクル、３０…治具、３１…コネクタ収納溝、３２…電線収納溝、３３…迂回用凸部、３４…迂回用側壁。

本発明によるコネクタ付き多心ケーブルは、複数の電線を外被により一括して被覆した多心ケーブルの少なくとも一方の端部で前記外被を所定長除去して前記電線を露出し、前記露出した電線を複数の群に分け、各群の電線の先端をフラット状に配列してコネクタに接続したコネクタ付き多心ケーブルであって、少なくとも一つの群に含まれる全ての前記電線が同一の向きに曲げられて形成され、前記曲げられた電線の外被からさらに先端に露出した部分の長さが一つの群において一定ではない、コネクタ付多心ケーブルである。

最初に本発明の実施態様を列記して説明する。
本願の光ファイバテープ心線の製造装置に係る発明は、
（１）複数の電線を外被により一括して被覆した多心ケーブルの少なくとも一方の端部で前記外被を所定長除去して前記電線を露出し、前記露出した電線を複数の群に分け、各群の電線の先端をフラット状に配列してコネクタに接続したコネクタ付き多心ケーブルであって、少なくとも一つの群に含まれる全ての前記電線が同一の向きに曲げられて形成され、前記曲げられた電線の外被からさらに先端に露出した部分の長さが一つの群において一定ではない、コネクタ付多心ケーブルである。これにより、多心ケーブルを構成する複数の電線を複数の群に分けてその群ごとに接続したコネクタを接続相手となる基板に接続するときに、電線が曲げられた部分でコネクタの位置調整を行うことができ、電線長の誤差を吸収してコネクタと相手基板との接続信頼性を向上させることができる。

（２）前記電線の前記コネクタに接続される部分での配列方向を前記コネクタの幅方向とし、前記多心ケーブルを直線状に伸ばしたときに、前記少なくとも一つの群の電線が、前記多心ケーブルの軸心方向に対して曲げられて、前記曲げられた電線に接続された前記コネクタの幅方向が前記多心ケーブルの軸心方向に一致しているコネクタ付多心ケーブルである。これにより、多心ケーブルの軸心方向に一致するレセプタクルを有する基板に対してコネクタの位置調整を行うことができ、電線長の誤差を吸収してコネクタと相手基板との接続信頼性を向上させることができる。

Claims (3)

1. 複数の電線を外被により一括して被覆した多心ケーブルの少なくとも一方の端部で前記外被を所定長除去して前記電線を露出し、前記露出した電線を複数の群に分け、各群の電線の先端をフラット状に配列して群ごとにコネクタを接続したコネクタ付き多心ケーブルであって、
   少なくとも一つの群の前記電線が同一の向きに曲げられて形成され、前記曲げられた電線の前記からさらに先端側に露出した部分の長さが一つの群において一定ではない、コネクタ付き多心ケーブル。
2. 前記電線の前記コネクタに対する配列方向を前記コネクタの幅方向とし、前記多心ケーブルを直線状に伸ばしたときに、前記少なくとも一つの群の電線が、前記多心ケーブルの軸心方向に対して曲げられて、前記曲げられた電線に接続された前記コネクタの幅方向が前記多心ケーブルの軸心方向に一致している、請求項１に記載のコネクタ付き多心ケーブル。
3. 前記複数の群の電線に接続された複数のコネクタのうち、一つのコネクタを除き、前記コネクタの幅方向が前記多心ケーブルの軸心方向に一致している、請求項２に記載のコネクタ付き多心ケーブル。

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