JP6135372B2 - 多心ケーブル、レセプタクル、並びに多心ケーブルの端末処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、多心ケーブル、多心ケーブル用のレセプタクル、並びに多心ケーブルの端末処理方法に関する。

従来から、極細の絶縁電線や同軸ケーブル（同軸電線）を多数有する多心ケーブルが知られている。そして、多心ケーブルの端末処理についても様々な処理が提案されている。
例えば、特許文献１には、複数本の同軸電線を平行一列に並べ、少なくとも一方の端部に電気接続のために設けられる接続端末が開示されている。この接続端末では、複数本の同軸電線の端部で露出された外部導体の両面に接地板を配して接着一体化させ、一方の接地板の平面側から他方の接地板の平面側に向けて斜めに切断して傾斜面を形成しており、その傾斜面から同軸電線の内部導体及び外部導体の先端面が露出するようになっている。

特開２００２−３０５０４９号公報

絶縁電線を多数収容する多心ケーブルの端末処理方法としては、単にケーブル外被を除去して、絶縁電線の一本一本に対し、被覆層を除去して対象となる基板上の接続部などに接続していくといった処理が必要である。しかしながら、心数が多くなるに連れてこのような接続作業には多大な時間を要することになる。
また、複数本の絶縁電線を円形状に配置する多心ケーブルに対して、特許文献１に記載の技術を適用し、複数の絶縁電線を配列して端末処理を行うことは可能であるが、同様に絶縁電線の一本一本に対して、被覆層を除去して対象となる基板上の接続部などに接続していくといった処理は必要となる。

本発明は、上述のような実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数本の絶縁電線を収容する多心ケーブルであって、容易に端末処理して配線することが可能な多心ケーブル、その多心ケーブル用のレセプタクル、並びにその多心ケーブルの端末処理方法を提供することにある。

本発明の多心ケーブルは、ケーブル軸に垂直な断面の中心に配置されたドレイン線と、上記ドレイン線の周囲に配置された複数本の絶縁電線と、上記複数本の絶縁電線を一括被覆するケーブル外被と、を備えた多心ケーブルであって、上記多心ケーブルにおける少なくとも一方のケーブル端末部分で、上記ケーブル外被が除去され、各絶縁電線が露出しており、露出した各絶縁電線は、絶縁層の一部が除去されてケーブル外周側において各絶縁電線内の導体の一部が露出している。
また、上記ケーブル端末部分では、各絶縁電線が上記ドレイン線の周囲に等間隔で配置されていることが好ましい。
さらに、露出した各絶縁電線の上記絶縁層の除去面と上記導体の露出面とが同一の円筒側面上にあることが好ましい。

このような多心ケーブルを電気接続するためのレセプタクルは、上記導体が露出した状態の上記ケーブル端末部分の形状に合った円形状の内側壁を有し、上記内側壁には、上記導体のそれぞれに対応して電気的に接触する接点片が設けられている。

本発明の多心ケーブルの端末処理方法は、ケーブル軸に垂直な断面の中心に配置されたドレイン線と、上ドレイン線の周囲に配置された複数本の絶縁電線と、上記複数本の絶縁電線を一括被覆するケーブル外被と、を備えた多心ケーブルの端末部分を処理する端末処理方法であって、上記多心ケーブルの少なくとも一方のケーブル端末部分に対し、上記ケーブル外被を除去して各絶縁電線を露出させる工程と、露出させた各絶縁電線の絶縁層の一部を除去してケーブル外周側において各絶縁電線内の導体の一部を露出させる工程と、を含む。

本発明の多心ケーブルによれば、複数の絶縁電線を収容し、容易に端末処理して配線することが可能になる。

本発明の多心ケーブルの一例における非端末部分の断面図である。 図１の多心ケーブルのケーブル端末においてケーブル外被を除去する様子を概略的に示す図である。 図２Ａのようにケーブル外被を除去した後、さらに絶縁電線の絶縁層を除去したケーブル端末部分を示す図である。 図２Ｂにおけるケーブル端末部分のＡ−Ａ方向の断面を示す図である。 図３Ａのケーブル端末部分において導体の一部を研削した例を示す断面図である。 図３Ａの多心ケーブルを接続するためのレセプタクル及びその接続の様子を示す図である。 図４Ａにおける多心ケーブルとレセプタクルを接続した状態を示す断面図である。 図３Ｂの多心ケーブルを接続するためのレセプタクル及びその接続の様子を示す図である。 図５Ａにおける多心ケーブルとレセプタクルを接続した状態を示す断面図である。 本発明のレセプタクルを搭載した基板の一例を示す図である。 本発明のレセプタクルを搭載した基板の他の例を示す図である。

以下、図面を参照しながら本発明の多心ケーブル、その多心ケーブル用のレセプタクル、並びにその多心ケーブルの端末処理方法について、説明する。
図１で例示するように、本発明の多心ケーブル１は、ケーブル軸に垂直な断面の中心に配置されたドレイン線１１と、ドレイン線１１の周囲に配置された８本の絶縁電線１２ａ〜１２ｈと、絶縁電線１２ａ〜１２ｈを一括被覆するＰＶＣ樹脂等のケーブル外被１７と、を備えている。

ここで、多心ケーブル１を基本的に丸型（例えば円形状）ケーブルとし絶縁電線１２ａ〜１２ｈの配置もドレイン線１１の周囲の円周上に配置される場合を挙げて説明するが、これに限ったものではない。丸型ケーブル以外を採用した場合、絶縁電線１２ａ〜１２ｈもそれに合わせて周方向の配置を決めておくことが好ましい。
また、ドレイン線１１は、絶縁電線、若しくは被覆されていない導体である。絶縁電線１２ａは、導体１３ａがＰＶＣ樹脂等の絶縁層（被覆層）１４ａで被覆されており、他の絶縁電線１２ｂ〜１２ｈも同様の構成となっている。

なお、図１では、多心ケーブル１内に配設される複数の絶縁電線として、８つの同径の絶縁電線１２ａ〜１２ｈを設けた例を挙げたが、収容する絶縁電線の数はこれに限ったものではないが、等間隔に配置されていることが望ましい。また、ドレイン線１１の周囲に並べた場合に絶縁電線間が接触して隙間が無くなるような数であることが好ましい。この他に、異なる外径の絶縁電線や異なる種類の絶縁電線を同じ多心ケーブル内に収容することもできる。但し、その場合には、全ての絶縁電線の導体がケーブル軸に垂直な面において同一円上に並ぶ必要がある。

また、図１で例示するように、多心ケーブル１は、複数の絶縁電線１２ａ〜１２ｈを配設した周囲を一括してシールド層１６で覆い、さらにそのシールド層１６の周囲をケーブル外被１７で一括して覆ったものであることが好ましい。ここで、シールド層１６としては、金属線編組、金属線横巻、金属樹脂テープ巻などが挙げられる。シールド層１６は、まず複数の絶縁電線１２ａ〜１２ｈを配設した周囲を一括して押さえ巻きテープ１５で覆ってから、その周囲に設けられているが、押さえ巻きテープ１５は設けなくてもよい。無論、多心ケーブル１においてシールド層１６を設けない形態も採用できる。

また、ドレイン線１１と絶縁電線１２ａ〜１２ｈとの間は、空隙であってもよいが、両者を接着できるような樹脂でその空隙が埋められていることが好ましい。これにより、多心ケーブル１における各絶縁電線１２ａ〜１２ｈの位置が固定されるため、後述のような絶縁電線１２ａ〜１２ｈの一部研削が容易になると共に、後述のようなレセプタクルの接続部との位置合わせも容易になる。また、上記の空隙を樹脂で埋めることにより、絶縁電線の本数が喩え２本であり絶縁電線間に隙間が必ず生じる場合でも、上記位置を固定することができる。また、上記の空隙は、例えば高張力繊維で埋めるようにしてもよい。

次に、本発明の主たる特徴部分であるケーブル端末部分の構成やその端末処理方法について、図２Ａ〜図３Ｂを併せて参照しながら説明する。
図２Ａは、図１の多心ケーブルのケーブル端末においてケーブル外被を除去する様子を概略的に示す図で、図２Ｂは、図２Ａのようにケーブル外被を除去した後、さらに絶縁電線の絶縁層を除去したケーブル端末部分を示す図である。また、図３Ａは、図２Ｂにおけるケーブル端末部分のＡ−Ａ方向の断面を示す図で、図３Ｂは、図３Ａのケーブル端末部分において導体の一部を研削した例を示す断面図である。

本発明の主たる特徴として、多心ケーブル１における一方又は両方のケーブル端末部分で、ケーブル外被１７が除去され、各絶縁電線が露出している。このような露出は、除去する位置にてケーブル外被１７の周りに刃を入れ、図２Ａに示すように、端末部分のケーブル外被１７ｂをスライドさせて除去し、ケーブル外被１７のうち非端末部分のケーブル外被１７ａだけ残すようにすればよい。

このように、多心ケーブル１に対し端末処理を行う端末処理方法は、多心ケーブル１の一方又は双方のケーブル端末部分に対し、ケーブル外被１７ｂを除去して各絶縁電線１２ａ〜１２ｈを露出させる工程（以下、第１工程という）を含む。第１工程では、例えば、シュロニガー製のケーブルストリップ装置などの外被除去装置を用いて、ケーブル外被１７を除去することもできる。このとき、シールド層１６及び押さえ巻きテープ１５も同時に除去することが好ましいが、別の工程でこれらを除去してもよい。

そして、露出した各絶縁電線１２ａ〜１２ｈは、図２Ｂの多心ケーブル１ａで例示するように、少なくとも末端部分で絶縁層１４ａ〜１４ｈの一部が除去されてケーブル外周側において各絶縁電線１２ａ〜１２ｈ内の導体１３ａ〜１３ｈの一部が露出している。
図２Ｂでは露出させる部分を上記ケーブル端末部分の長さと同じにした例を挙げているが、露出させる部分は、多心ケーブル１の長さ方向に所定の長さだけ行えばよく、この所定の長さは上記ケーブル端末の長さより短くすることもできる。また、各絶縁電線１２ａ〜１２ｈにおける周方向の露出部分は、各絶縁層１４ａ〜１４ｈの全てではなく、図３Ａで示したように半分程度（１８０°分程度）であることが好ましい。

このように、本発明の端末処理方法は、露出させた各絶縁電線１２ａ〜１２ｈの絶縁層１４ａ〜１４ｈの一部を除去して導体１３ａ〜１３ｈの一部を露出させる工程（以下、第２工程という）を含む。

第２工程では、例えば各絶縁層１４ａ〜１４ｈにおける露出させる部分に末端部分に向けて傾けた刃を入れるなどにより、その部分を除去する。その他、上記末端部分を多心ケーブル１の外側から研削していくことでもこのような除去は可能である。このような研削を行い、研削後の導体１３ａ〜１３ｈの状態をある程度一定に保つためには、導体１３ａ〜１３ｈとしては撚線より単心線（単心ワイヤ）を採用することが好ましい。

また、第１工程と第２工程とを同時に実行するようにケーブル端末部分を外側から研削していくこともできる。例えば、専用の外被除去装置を用いて、その刃により外層から切り込みを入れていき、切り込み深さを深くしていき、絶縁導体１２ａ〜１２ｈの内部にある導体１３ａ〜１３ｈに当接する深さまで刃を進め、その深さまで研削機構により削るとよい。無論、このような端末処理方法を採用する場合にも、導体１３ａ〜１３ｈとしては撚線より単心線を採用することが好ましい。

また、図３Ｂの多心ケーブル１ｂで例示するように、図３Ａの多心ケーブル１ａのケーブル端末部分において各導体１３ａ〜１３ｈにおけるケーブル外周側の一部を研削して、各絶縁電線１２ａ〜１２ｈの絶縁層１４ａ〜１４ｈの除去面と各導体１３ａ〜１３ｈの露出面（露出された導体面）とを同一の円筒側面上にあるようにしてもよい。このような除去も、上述したように上記末端部分を多心ケーブル１や多心ケーブル１ａの外側から研削していけば実現できる。
上述したいずれの方法で第２工程を実行することでも、従来のように一本一本絶縁電線を取り出してから、その絶縁層を除去して導体を露出させるのに比べて、作業時間が短縮できる。

また、ケーブル端末においても、各絶縁電線１２ａ〜１２ｈがドレイン線１１の周囲に配置されていることを前提として説明したが、その他、上記末端部分において多心ケーブル１の長さ方向に垂直な方向に、導体１３ａ〜１３ｈだけを導出するか、若しくは絶縁電線１２ａ〜１２ｈを導出するようにしてもよい。なお、このような構成とする場合にも、上記専用の外被除去装置を用いるなどして第１工程と第２工程とを同時に実行することで、従来のように一本一本絶縁電線を取り出してから、その絶縁層を除去して導体を露出させるのに比べて、作業時間が短縮できる。

次に、このような多心ケーブル１ａ，１ｂを収容するためのレセプタクルについて、図４Ａ〜図５Ｂを参照しながら説明する。なお、上記のケーブル端末部分では、各絶縁電線１２ａ〜１２ｈがドレイン線１１の周囲に並列して配置されており、多心ケーブル１ａ，１ｂにおけるケーブル外周側において各導体１３ａ〜１３ｈが露出している。

図４Ａは、図３Ａの多心ケーブル１ａを接続するためのレセプタクル及びその接続の様子を示す図で、図４Ｂは、両者を接続した状態を示す断面図である。また、図５Ａは、図３Ｂの多心ケーブル１ｂを接続するためのレセプタクル及びその接続の様子を示す図で、図５Ｂは、両者を接続した状態を示す断面図である。

図３Ａの多心ケーブル１ａを収容（電気接続）するためのレセプタクル２ａは、図４Ａに示すように、本体２０において、導体１３ａ〜１３ｈが露出した状態のケーブル端末部分の形状に合った内側壁（この場合には円筒における内側壁）を有する。なお、レセプタクル２ａの形状として円筒状である例を挙げているが、これに限らず、ケーブル端末の形状に合った内側壁を持っていればよい。

そして、上記内側壁には、導体１３ａ〜１３ｈのそれぞれに対応する位置に電気的に接触する接点片２１ａ〜２１ｈが設けられている。なお、上記内側壁は、図４Ｂに示すように接点片２１ａ〜２１ｈを収容し、導体１３ａ〜１３ｈの一部を収容するための凹部が設けられている。また、レセプタクル２ａの後端に導線２２ａが導出されており、他の接点片２１ｂ〜２１ｈについても同様に導線が導出されている。

図４Ａにおいて矢印で示すように、レセプタクル２ａの内側壁に対して多心ケーブル１ａのケーブル端末部分を挿入することで、図４Ｂのように各導体１３ａ〜１３ｈに各接点片２１ａ〜２１ｈが接触し、電気的に接続される。接点片２１ａ〜２１ｈは、レセプタクル２ａの長手方向にある程度の長さを持つように設けておくことが望ましく、これにより、接触範囲を広くすることができる。

図３Ｂの多心ケーブル１ｂを接続するためのレセプタクル２ｂも同様に、図５Ａに示すように、本体２０において、導体１３ａ〜１３ｈが露出した状態のケーブル端末部分の形状に合った内側壁を有し、上記内側壁には、導体１３ａ〜１３ｈのそれぞれに対応する位置に接点片２１ａ〜２１ｈが設けられている。そして、図５Ａにおいて矢視で示すように、レセプタクル２ａの内側壁に対して多心ケーブル１ａのケーブル端末部分を挿入することで、図５Ｂのように各導体１３ａ〜１３ｈに各接点片２１ａ〜２１ｈが接触し、電気的に接続される。

また、多心ケーブル１ａ，１ｂのケーブル端末部分が円筒状の場合には、レセプタクル２ａ，２ｂには、接続時の多心ケーブル１ａ，１ｂの回転を防ぐために両者の位置決めを行うための凸部又は凹部をケーブル端末側に形成しておき、レセプタクル２ａ，２ｂ側にそれに係合する凹部又は凸部を形成しておくとよい。ケーブル端末部分側では、導体１３ａ〜１３ｈを露出させた後に凹部又は凸部を設けるか、露出させる際に同時に凹部を削り出すなどすればよい。

また、絶縁電線１２ａ〜１２ｈのうち少なくとも１つの絶縁電線の絶縁層を着色しておくことが好ましい。これにより、導体１３ａ〜１３ｈの識別ができる。さらに、レセプタクル側にもこの着色した色と同じ色を対応する接点片２１ａ〜２１ｈ（又はその周囲）に付しておく。

これにより、多心ケーブル１ａ，１ｂのケーブル端末をレセプタクル２ａ，２ｂに接続するに際し、導体１３ａ〜１３ｈと接点片２１ａ〜２１ｈとの対応関係が分かり易く、直ぐに差し込むことができる。特にケーブル軸に対象に導体１３ａ〜１３ｈが配置されている場合には、このような識別が必要となる。なお、接続に先立ち、ケーブル端末部分側に凹部や凸部を設ける場合にもこのような着色が目印となる。

また、このようなレセプタクル２ａ，２ｂは基板に搭載することもでき、それにより導体２２ａ等の接点片２１ａ〜２１ｈからの導体をその基板に接続するようにすることもできる。このような例を図６Ａ，図６Ｂを参照しながら説明する。
図６Ａは、本発明のレセプタクルを搭載した基板の一例を示す図で、図６Ｂは、その他の例を示す図である。なお、図６Ａ，図６Ｂでは、レセプタクル２ａ，２ｂをレセプタクル２、接点片２１ａ〜２１ｈを接点片２１、導線２２ａ等を導線２２とし、符号を一般化している。

図６Ａで示すように、レセプタクル２の一端を基板３に載置し、基板３の接続部３１にワイヤーボンディングなどで導線２２を接続する。また、図６Ｂで示すように、レセプタクル２の側面を基板４に載置し、基板４の接続部３１にワイヤーボンディングなどで導線２２を接続してもよい。基板３，４では、接続部３１は導線２２の数だけ用意しておけばよい。

なお、ドレイン線１１との接続部は、図４Ａ，図５Ａに示したレセプタクル２ａ，２ｂにおいて内部（ケーブル端末挿入側の開口ではなく後端側の内部）に設けることができる。この際、当然接点片２１ａ〜２１ｈや導線２２ａ等の導線と接触しないように設けておく。この場合、図６Ａ，図６Ｂのような基板３，４にレセプタクル２を搭載する場合には、レセプタクル２に設けたドレイン線１１との接続部（レセプタクル側接続部）又はそのレセプタクル側接続部から導出された導線と接続するための接続部を、基板３，４側に設けて接続すればよい。

その他、ドレイン線１１との接続部をレセプタクル２ａ，２ｂに設けず、図６Ａ，図６Ｂで例示した基板３，４側に設けておいてもよい。例えば図６Ｂでは、導線２２の接続部４１と同様の接続部として設けることができる。但し、導線２２とドレイン線１１との接触をさけるために導線２２又はドレイン線１１に被覆を施すとよい。また、図６Ａでは、レセプタクル２の本体２０の筒内に位置する基板３上に接続部を設けドレイン線１１と直接接続することができる。

１，１ａ，１ｂ…多心ケーブル、２，２ａ，２ｂ…レセプタクル、３，４…基板、１１…ドレイン線、１２ａ〜１２ｈ…絶縁電線、１３ａ〜１３ｈ…導体、１４ａ〜１４ｈ…絶縁層、１５…押さえ巻きテープ、１６…シールド層、１７…ケーブル外被、１７ａ…非端末部分のケーブル外被、１７ｂ…端末部分のケーブル外被、２０…レセプタクルの本体、２１，２１ａ〜２１ｈ…接点片、２２，２２ａ…導線、３１，４１…基板側の接続部。

Claims (5)

1. ケーブル軸に垂直な断面の中心に配置されたドレイン線と、該ドレイン線の周囲に配置された複数本の絶縁電線と、該複数本の絶縁電線を一括被覆するケーブル外被と、を備えた多心ケーブルであって、
   該多心ケーブルにおける少なくとも一方のケーブル端末部分で、前記ケーブル外被が除去され、各絶縁電線が露出しており、
   露出した前記各絶縁電線は、絶縁層の一部が除去されてケーブル外周側において各絶縁電線内の導体の一部が露出している、多心ケーブル。
2. 前記ケーブル端末部分では、前記各絶縁電線が前記ドレイン線の周囲に等間隔で配置されている、請求項１に記載の多心ケーブル。
3. 露出した前記各絶縁電線の前記絶縁層の除去面と前記導体の露出面とが同一の円筒側面上にある、請求項１又は２に記載の多心ケーブル。
4. 請求項１〜３に記載の多心ケーブルを電気接続するためのレセプタクルであって、
   前記導体が露出した状態の前記ケーブル端末部分の形状に合った円形状の内側壁を有し、該内側壁には、前記導体のそれぞれに対応して電気的に接触する接点片が設けられている、レセプタクル。
5. ケーブル軸に垂直な断面の中心に配置されたドレイン線と、該ドレイン線の周囲に配置された複数本の絶縁電線と、該複数本の絶縁電線を一括被覆するケーブル外被と、を備えた多心ケーブルの端末部分を処理する端末処理方法であって、
   前記多心ケーブルの少なくとも一方のケーブル端末部分に対し、前記ケーブル外被を除去して各絶縁電線を露出させる工程と、
   露出させた前記各絶縁電線の絶縁層の一部を除去してケーブル外周側において各絶縁電線内の導体の一部を露出させる工程と、を含む多心ケーブルの端末処理方法。

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