JP3195110U

JP3195110U - 配線部材

Info

Publication number: JP3195110U
Application number: JP2014005521U
Authority: JP
Inventors: 信之山崎; 福田　啓一郎; 啓一郎福田; 弘之仙波
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2014-10-16
Filing date: 2014-10-16
Publication date: 2014-12-25
Anticipated expiration: 2024-10-16
Also published as: CN205092390U

Abstract

【課題】低コストで製造可能な配線部材を提供する。【解決手段】中心導体の断面積が０．００２ｍｍ２以下である複数の同軸ケーブル１１と、同軸ケーブル１１の並列状態を維持する樹脂フィルム４１と、を有するフレキシブルフラットケーブル１０と、ケーブル１０の一端１０ａに接続された第１のフレキシブルプリント回路基板２０ａと、ケーブル１０の他端１０ｂに接続された第２のフレキシブルプリント回路基板２０ｂとを備え、同軸ケーブル１１の各々は、並列面内において少なくとも一箇所で曲げられている。【選択図】図１

Description

本考案は、フレキシブルフラットケーブルを有する配線部材に関する。

従来、機器間や機器内を接続する配線部材として、フレキシブルプリント回路基板がある。フレキシブルプリント回路基板は、薄くて柔軟性を有し、さらに、その全体形状も比較的に容易に加工することができる。例えば、特許文献１には、一方の端部がＴ字状に形成され、導線が配列された平面内において段状に曲げられた折れ曲がり部を有するフレキシブルプリント回路基板が開示されている。

特表２００９−５１３０２３号公報

フレキシブルプリント回路基板を製造する場合、最終形状より幅広の基材を準備し、その基材に対して配線を形成した後、最終形状に合わせて基材を切り抜く加工を行う。この切り抜き加工の際、切り取られた部分は廃棄される。このため、特許文献１に記載のような一方の端部がＴ字状の形状を有するフレキシブルプリント回路基板を製造する場合、切り抜き加工の際に生じる廃棄部分が多くなり、製造コストが高くなってしまう。

本考案は、低コストで製造可能な配線部材を提供することを目的とする。

本考案に係る配線部材は、
中心導体の断面積が０．００２ｍｍ²以下である複数の同軸ケーブルと、並列された複数の前記同軸ケーブルの並列面の少なくとも一方に接着されて複数の前記同軸ケーブルの並列状態を維持する樹脂フィルムと、を有するフレキシブルフラットケーブルと、
前記フレキシブルフラットケーブルの長手方向の一端に接続された第１のフレキシブルプリント回路基板と、
を備え、
前記同軸ケーブルの各々は、前記並列面内において少なくとも一箇所で曲げられており、
複数の前記同軸ケーブルが並列される並列方向における前記第１のフレキシブルプリント回路基板の長さは、前記フレキシブルフラットケーブルの幅の３倍以上であり、
前記フレキシブルフラットケーブルと前記第１のフレキシブルプリント回路基板との接続部分がＴ字状に形成されている。

本考案によれば、低コストで製造可能な配線部材を提供することができる。

本考案の実施形態に係る配線部材の平面図である。図１に示した配線部材のＥ−Ｅ線における断面図である。図１に示した配線部材のＦ領域を拡大して示す平面図である。配線部材を構成するフレキシブルフラットケーブルの製造装置の概略構成図である。（ａ），（ｂ）は、フレキシブルフラットケーブル加工部に設けられたブロック構成体の動作を説明する図である。配線部材の変形例を示す平面図である。

〈本考案の実施形態の概要〉
最初に本考案の実施形態の概要を説明する。
本考案に係る配線部材の一実施形態は、
（１）中心導体の断面積が０．００２ｍｍ²以下である複数の同軸ケーブルと、並列された複数の前記同軸ケーブルの並列面の少なくとも一方に接着されて複数の前記同軸ケーブルの並列状態を維持する樹脂フィルムとを有するフレキシブルフラットケーブルと、
前記フレキシブルフラットケーブルの長手方向の一端に接続された第１のフレキシブルプリント回路基板と、
を備え、
前記同軸ケーブルの各々は、前記並列面内において少なくとも一箇所で曲げられており、
複数の前記同軸ケーブルが並列される並列方向における前記第１のフレキシブルプリント回路基板の長さは、前記フレキシブルフラットケーブルの幅の３倍以上であり、
前記フレキシブルフラットケーブルと前記第１のフレキシブルプリント回路基板との接続部分がＴ字状に形成されている。
（１）の構成によれば、第１のフレキシブルプリント回路基板にフレキシブルフラットケーブルが設けられている。このため、配線部材の最終形状に制約されることなく、フレキシブルプリント回路基板の最終形状に対して無駄の少ない基材を用いてフレキシブルプリント回路基板を製造することができる。このようにして製造されたフレキシブルプリント回路基板をフレキシブルフラットケーブルに接続することで、配線部材の全体形状を実現することができ、配線部材の全体の製造コストを低下させることができる。

（２）前記同軸ケーブルの各々は、前記並列面内において二か所で曲げられて段状に形成されており、
前記長手方向と垂直に交差する方向における、段状に曲げられた部分の前記同軸ケーブルの各々の変位は、前記フレキシブルフラットケーブルの幅以上であっても良い。
（２）の構成で特定される全体形状を有する配線部材について、配線部材の全体の製造コストを低下させることができる。

（３）前記樹脂フィルムがポリエステルフィルムであってもよい。
（３）この材料は、ケーブルの信号特定、コストとも良好な材料である。

（４）前記長手方向における前記フレキシブルフラットケーブルの長さは、１００ｍｍ以上であっても良い。
（４）の構成で特定される全体形状を有する配線部材について、配線部材の全体の製造コストを低下させることができる。

（５）本発明の配線部材は、前記フレキシブルフラットケーブルの長手方向の他端（第１のフレキシブルプリント回路基板が接続される端以外の端）に接続された第２のフレキシブルプリント回路基板を有してもよい。なお、この他端にフレキシブル回路基板を接続せずに、硬質のプリント回路基板（Printed Wiring Board：PWB）に直接接続したり、コネクタに接続してもよい。

〈本考案の実施形態の詳細〉
以下、本考案に係る配線部材の実施の形態の例を、図面を参照して説明する。

図１に示すように、配線部材１は、フレキシブルフラットケーブル（Flexible Flat Cable：以下ＦＦＣと称する）１０と、第１のフレキシブルプリント回路基板（Flexible Printed Circuit：以下ＦＰＣと称する）２０ａと、第２のフレキシブルプリント回路基板２０ｂとを備えている。本例において、図１に図示される方向Ｘは、ＦＦＣ１０を構成する各同軸ケーブル１１が延びる方向であり、ＦＦＣ１０の長手方向Ｘと称される。図１中の方向Ｙは、本例の第１のＦＰＣ２０ａの長辺に沿った方向であり、ＦＰＣ２０ａの長手方向Ｙと称される。長手方向Ｘにおいて、ＦＦＣ１０の一方側の端部１０ａには、第１のＦＰＣ２０ａが接続されている。また、長手方向Ｘにおける、ＦＦＣ１０の端部１０ａとは反対側の端部１０ｂには、第２のＦＰＣ２０ｂが接続されている。

第１のＦＰＣ２０ａは、接続部２１ａと、第１のコネクタ２２ａと、第２のコネクタ２２ｂと、電気回路部２３とを備えている。接続部２１ａは、第１のＦＰＣ２０ａの長辺の一辺側に設けられ、ＦＦＣ１０の端部１０ａと接続されている。第１のコネクタ２２ａは、第１のＦＰＣ２０ａの長手方向Ｙにおける一方側の端部２５ａに設けられている。第２のコネクタ２２ｂは、長手方向Ｙにおける端部２５ａとは反対側の端部２５ｂに設けられている。電気回路部２３は、第１のＦＰＣ２０ａ上の接続部２１ａと隣り合う位置に設けられ、接続部２１ａの端子に接続されている。また、電気回路部２３は配線経路２４によって第１のコネクタ２２ａ及び第２のコネクタ２２ｂに接続されている。

第２のＦＰＣ２０ｂは、接続部２１ｂと、コネクタ２２ｃとを備えている。接続部２１ｂは、ＦＦＣ１０の端部１０ｂに接続されている。コネクタ２２ｃは、接続部２１ｂの端子に接続されている。

図１および図２に示すように、ＦＦＣ１０は、平面状に並列された複数本（本例では１２本）の同軸ケーブル１１と、並列された同軸ケーブル１１を覆う一対の樹脂フィルム４１とを備えている。

同軸ケーブル１１は、中心導体３１と、内部絶縁体３２と、外部導体３３と、外被３４とを備えている。同軸ケーブル１１は、外径が例えば０．１６〜０．２６ｍｍのものが用いられる。内部絶縁体３２は、中心導体３１の外周に設けられている。外部導体３３は、内部絶縁体３２の外周に設けられている。外被３４は、外部導体３３の外周に設けられている。中心導体３１は、例えば銅などの金属線で構成されている。中心導体３１として、ＡＷＧ（American Wire Gauge）４４〜４７の導体が用いられる。例えば中心導体３１には、０．００２ｍｍ²以下の断面積を有する導体、または０．０５１ｍｍ以下の外径を有する導体が用いられる。また、内部絶縁体３２および外被３４は、絶縁性の樹脂によって構成されている。

一対の樹脂フィルム４１は、平面状に並列された同軸ケーブル１１をその並列面の上下の両側から挟み込んだ状態で、接着剤を介して互いに貼り合わされている。これにより、１２本の同軸ケーブル１１は、樹脂フィルム４１により覆われて、並列状態が維持されている。樹脂フィルム４１は、絶縁性を有した例えばポリエステル樹脂によって構成されている。樹脂フィルム４１の厚さは、例えば８〜２０μｍに形成されている。なお、樹脂フィルム４１は、同軸ケーブル１１のなす並列面の一方側の面にのみ接着するようにしてもよい。

図１に示すように、本例のＦＦＣ１０では、各同軸ケーブル１１が、２箇所の曲部１２ａ，１２ｂにおいてそれぞれ曲げられ、並列面内において段状に形成されている。このように、平面状に並列された同軸ケーブル１１の並列面内において、ＦＦＣ１０の各同軸ケーブル１１は、配列順を変更されることなく、長手方向Ｘにおける互いに同じ位置で同じ方向へ曲げられている。段状に曲げられた部分の同軸ケーブル１１の各々のＹ方向の変位Ａは、ＦＦＣ１０の幅Ｗ以上である。曲部１２ａ，１２ｂにおける同軸ケーブル１１の曲げ角度は任意の角度に設定される。

樹脂フィルム４１は、曲げられた１２本の同軸ケーブル１１の全体を覆うように、同軸ケーブル１１の配列の外形に沿った形状とされている。

ＦＦＣ１０は、第１のＦＰＣ２０ａに対して、両者の接続部分Ｇが略Ｔ字状（本例では約９０度）になるように接続されている。この第１のＦＰＣ２０ａに対するＦＦＣ１０の接続角度は任意の角度に設定して良い。また、長手方向ＸにおけるＦＦＣ１０の長さＭは、１００ｍｍ以上になるように形成されている。

第１のＦＰＣ２０ａの長手方向Ｙにおける長さＬは、ＦＦＣ１０の幅Ｗの３倍以上の長さになるように形成されている。ＦＦＣ１０の幅Ｗとは、複数本（本例では１２本）の同軸ケーブル１１が並列される並列方向の長さのことをいう。

図３に、ＦＦＣ１０と接続部２１ａとの接続状態を示す。ＦＦＣ１０の端部では、同軸ケーブル１１の長手方向における端部から先端側に向かって階段的に、外被３４から外部導体３３が露出され、外部導体３３から内部絶縁体３２が露出され、内部絶縁体３２から中心導体３１が露出されている。接続部２１ａには、信号端子部５１とグランド端子部５２とが設けられている。信号端子部５１は同軸ケーブル１１の中心導体３１にハンダ付けによって接続され、グランド端子部５２は同軸ケーブル１１の外部導体３３にハンダ付けによって接続されている。同軸ケーブル１１のうち少なくとも端末処理された部分は、保護フィルム４２によって覆われている。

次に、配線部材１を製造する場合の各製造工程について説明する。
配線部材１は、先ず配線部材１を構成する第１のＦＰＣ２０ａ、第２のＦＰＣ２０ｂ、及びＦＦＣ１０をそれぞれ製造する。

第１のＦＰＣ２０ａの製造工程では、フィルム状の絶縁体の上にエッチングによって配線経路２４が形成され、配線経路２４上に電気回路部２３が実装される。そして、配線経路２４の両端部に第１のコネクタ２２ａと第２のコネクタ２２ｂがそれぞれ接続され、電気回路部２３と接続部２１ａの接続端子とが接続されることによって第１のＦＰＣ２０ａが製造される。

第２のＦＰＣ２０ｂは、フィルム状の絶縁体の上に形成された接続部２１ｂの各端子にコネクタ２２ｃが接続されることによって製造される。

ＦＦＣ１０は、図４に示す製造装置６０によって製造される。図４において、電線供給部６１の各サプライリール７１から繰り出された各同軸ケーブル１１は、整線部６２で並列状態に整線された後、加工部６３に送られる。

加工部６３では、図５に示されるブロック構成体８０によって同軸ケーブル１１が曲げられる。具体的には、図５（ａ）〜（ｂ）に示すように、各同軸ケーブル１１が溝部８１ａ，８２ａ内に収容された状態において、第１の整列ブロック８１が第２の整列ブロック８２に対して、溝部８１ａ，８２ａの長手方向と交差する方向（図の下方向）へ移動する。これにより、溝部内に収容された同軸ケーブル１１は、第１の整列ブロック８１によって側方へ引っ張られて約７０度の角度で曲げられる。

次いで、同軸ケーブル１１の並列面の上方側へ樹脂フィルム４１が供給される。上方側から下降するヒータ板によって同軸ケーブル１１に樹脂フィルム４１が押し付けられて加熱される。これにより、同軸ケーブル１１に対して、その並列面の上側に樹脂フィルム４１が接着されて貼り付けられる。同様にして、並列面の下側にも樹脂フィルム４１が貼り付けられる。

加工部６３で加工されたＦＦＣは、巻取部６４（図４参照）のリール７２に巻き取られる。リール７２に巻き取られた帯状のＦＦＣを所定の長さに切断することにより、逆方向へ約７０度で曲げられた２箇所の曲部１２ａ，１２ｂを有するＦＦＣ１０（図１参照）が得られる。

そして、製造された第１のＦＰＣ２０ａ、第２のＦＰＣ２０ｂ、及びＦＦＣ１０が組み合わされて一体化される。これにより、配線部材１の製造が完了する。

ところで、従来、Ｔ字形状を有する配線部材を製造する場合、配線部材の全体にＦＰＣを用いて製造していた。しかし、このような構成の配線部材を製造するには、配線部材の全体形状よりも大きな長さと幅を有する形状の基材を準備する必要がある。ところが製造される配線部材はＴ字形状であるため、基材の大部分には配線経路等は形成されない。このため、配線経路等が形成されない基材部分は、配線部材の切り抜き加工の際に切断されて廃棄されている。よって、準備した基材の大部分は廃棄されて無駄となり、その結果、配線部材の製造コストが高くなってしまった。

これに対して、本実施形態の配線部材１によれば、曲部１２ａ，１２ｂを有するＦＦＣ１０を準備し、そのＦＦＣ１０の両端部に第１のＦＰＣ２０ａと第２のＦＰＣ２０ｂとがそれぞれ接続されている。これにより、配線部材１は、第１のＦＰＣ２０ａとＦＦＣ１０との接続部分ＧがＴ字状になる構成とされ、さらに、ＦＦＣ１０の曲部１２ａ，１２ｂにおける各同軸ケーブル１１の変位ＡがＦＦＣ１０の幅Ｗ以上であり、ＦＦＣ１０の長さＭが１００ｍｍ以上となる形状が実現されている。

本実施形態の配線部材１によれば、配線部材１の最終的な全体形状に制約されることなく、第１のＦＰＣ２０ａ、第２のＦＰＣ２０ｂ、及びＦＦＣ１０は、それぞれ個別に製造される。このため、配線部材１の全部をＦＰＣで製造する場合と比較して、第１のＦＰＣ２０ａ、第２のＦＰＣ２０ｂ、及びＦＦＣ１０を、それぞれの最終形状に応じた無駄となる部分の少ない基材を用いて製造することができ、配線部材全体の製造コストを２〜３割低減させることが可能になる。

また、従来、ＦＦＣを用いた配線部材において、形状の一部に曲部を形成することは容易ではなかった。このため、曲部を有する配線部材を製造する場合には、配線部材全体をＦＰＣで製造することが多かった。

しかし、例えば曲部を含む全体をＦＰＣで製造し、その曲部にシールド構造を形成しようとすると、高度なシールド加工が必要になって製造コストが高くなってしまう。これに対して、本実施形態の配線部材１によれば、製造装置６０を用いて曲部が形成されたＦＦＣ１０を準備し、そのＦＦＣ１０の配線部分に同軸ケーブル１１を使用している。このため、同軸ケーブル１１の一部分を構成する絶縁部の作用により、配線部材１のシールド効果を高度なシールド加工を要することなく向上させることができる。よって、製造コストの増加を抑制することができる。

また、同軸ケーブル１１を用いることにより、伝送損失の少ない状態での信号の高速伝送が可能となる。また、中心導体３１を電源ラインとして使用することが可能となる。例えばＡＷＧ４４の中心導体３１を使用した場合、一般的な０．３ＰＩＴＣＨ（０．２Ａ／ＰＩＮ）のＦＰＣを上回る伝送特性を実現することができる。

（変形例）
次に、配線部材１の変形例（配線部材２）について図６を参照して説明する。
この変形例では、ＦＦＣ１０Ａは、同軸ケーブル１１の並列面内において１つの曲部１２ｃを有している。各同軸ケーブル１１は、１箇所の曲げにより、並列面内においてＬ字の形状に形成されている。
この変形例のような構成で特定される全体形状の配線部材２であっても、第１のＦＰＣ２０ａと第２のＦＰＣ２０ｂとの間にＦＦＣ１０Ａを用いることで、上述した実施形態と同様に、配線部材２の全体の製造コストを低減させることができる。

なお、本考案は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が自在である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置場所、等は本考案を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

１，２：配線部材
１０，１０Ａ：フレキシブルフラットケーブル
１１：同軸ケーブル
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ：曲部
２０ａ：第１のフレキシブルプリント回路基板
２０ｂ：第２のフレキシブルプリント回路基板
２１ａ，２１ｂ：接続部
３１：中心導体
４１：樹脂フィルム
８０：ブロック構成体
８１：第１の整列ブロック
８２：第２の整列ブロック
Ｘ：フレキシブルフラットケーブルの長手方向
Ｙ：第１のフレキシブルプリント回路基板の長手方向
Ｇ：接続部分

Claims

中心導体の断面積が０．００２ｍｍ²以下である複数の同軸ケーブルと、並列された複数の前記同軸ケーブルの並列面の少なくとも一方に接着されて複数の前記同軸ケーブルの並列状態を維持する樹脂フィルムと、を有するフレキシブルフラットケーブルと、
前記フレキシブルフラットケーブルの長手方向の一端に接続された第１のフレキシブルプリント回路基板と、
を備え、
前記同軸ケーブルの各々は、前記並列面内において少なくとも一箇所で曲げられており、
複数の前記同軸ケーブルが並列される並列方向における前記第１のフレキシブルプリント回路基板の長さは、前記フレキシブルフラットケーブルの幅の３倍以上であり、
前記フレキシブルフラットケーブルと前記第１のフレキシブルプリント回路基板との接続部分がＴ字状に形成されている、配線部材。
前記同軸ケーブルの各々は、前記並列面内において二か所で曲げられて段状に形成されており、
前記長手方向と垂直に交差する方向における、段状に曲げられた部分の前記同軸ケーブルの各々の変位は、前記フレキシブルフラットケーブルの幅以上である、請求項１に記載の配線部材。
前記樹脂フィルムがポリエステルフィルムである請求項１または請求項２に記載の配線部材。
前記長手方向における前記フレキシブルフラットケーブルの長さは、１００ｍｍ以上である、請求項１から請求項３のいずれかに記載の配線部材。
前記フレキシブルフラットケーブルの長手方向の他端に接続された第２のフレキシブルプリント回路基板をさらに備える、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の配線部材。