JPWO2009057546A1 - スライド型電子機器のケーブル配線構造および電子機器配線用ハーネス - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2007年10月30日に、日本国に出願された特願2007−281708号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
(1)本発明のスライド型電子機器のケーブル配線構造は、回路を有する複数の筐体が相対移動可能に取り付けられ、これらの筐体内の前記各回路同士を電子機器配線用ハーネスによって電気的に接続してなるスライド型電子機器のケーブル配線構造であって、前記電子機器配線用ハーネスは、極細2芯平行同軸ケーブルが複数本積層されたケーブル積層部分を有し、このケーブル積層部分が前記筐体のスライド面上にU字形に配線されたことを特徴とする。
また、極細2芯平行同軸ケーブルの屈曲方向は筐体間の幅方向となるため、筐体をスライドさせても極細2芯平行同軸ケーブルの許容曲げ半径以下とはならない。したがって約10万回以上の耐屈曲性能の要求を満たせる。
上記(2)の場合、フラットケーブル化することで、多本数配線に対応できる。
更にまた、極細2芯平行同軸ケーブルと他のケーブルとを組み合わせることで、複数の特性を同時に満たせる。
11 コア電線
20 極細2芯平行同軸フラットケーブル
31,32,33 電子機器配線用ハーネス
41,42,43 ケーブル部
41A,42A,43A 積層部(ケーブル積層部分)
51,52,53 コネクタ
60 極細同軸フラットケーブル
61 極細同軸ケーブル
71,72,73 スライド型電子機器の配線構造
81,82 筐体
81A,82A スライド面
83 ハーネス収納部
H ハーネス収納部の高さ
W ハーネス収納部の幅
図1A〜1Eは、本発明を適用した第1の実施形態のスライド型電子機器の配線構造を示す平面模式図および断面模式図である。図2A〜2Cは、本実施形態の電子機器配線用ハーネスを示す図であり、図2Aは平面図、図2Bは斜視図、図2Cは図2AのC−C’線に対応する断面模式図である。図3Aは、本実施形態の電子機器配線用ハーネスのコネクタ部分の拡大図である。図4は、等長ケーブルによって構成された電子機器配線用ハーネスを示す平面模式図である。図5A〜5Cは、等長ケーブルによって構成された電子機器配線用ハーネスのスライド型電子機器への接続形状を示す平面模式図である。図6は、非等長ケーブルによって構成された電子機器配線用ハーネスを示す平面模式図である。図7A〜7Dは、非等長ケーブルによって構成された電子機器配線用ハーネスのスライド型電子機器への接続形状を示す平面模式図である。
筐体81において、筐体82に対向する側には、一対の側壁部81Bと、各側壁部81Bの間に配置されたスライド面81Aとによって区画された、一方の収納部81Cが形成されている。同様に、筐体82において、筐体81に対向する側には、一対の側壁部82Bと、各側壁部82Bの間に配置されたスライド対82Aとによって区画された他方の収納部82Cが形成されている。そして、各スライド面81A,82Aが対向するように筐体81、82同士が重ね合わされている。筐体81、82同士が重ね合わされることで、一方の収納部81Cと他方の収納部82Cとが一体となってハーネス収納部83が構成される。ハーネス収納部83の高さHは、例えば3mm程度とされている。また、ハーネス収納部83の幅Wは、例えば数十mm程度とされている。
さらに、各筐体81,82のスライド面81A,82Aには、ハーネス31に接続されるコネクタ接続部81D,82Dが備えられている。各コネクタ接続部81D,82Dは、図1Aに示すように、筐体81、82同士が完全に重ね合わされた際に、相互に対向する位置に配設されている。このコネクタ接続部81D,82Dは、各筐体81、82の内部に収納されている図示略の回路部の入出力端子となっている。
また、ハーネス31は、図1A〜1Eに示すように、ケーブル部41が平面視で略U字状に折り曲げられた状態でハーネス収納部83に収納されている。各筐体81,82が相互にスライドした場合には、各コネクタ接続部81D,82Dが相互にスライド方向に沿って離れる方向に変動するが、このとき、ケーブル部41が同時に変形して、各コネクタ接続部81D,82Dの動きに追従できるようになっている。
絶縁体13の材質は特に限定されるものではないが、ポリエチレンやフッ素樹脂等の絶縁樹脂であるのが好ましく、PFA(テトラエチレン/フルオロ パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体;融点300℃)等の高周波特性に優れたフッ素樹脂であるのがより好ましい。
外部導体14は特に限定されるものではないが、銅線等による編組やアルミラミネート等による横巻シールドで形成されるのが好ましい。
ジャケット15は特に限定されるものではないが、PET等のポリエステルテープの横巻きや、PFA、ETFE(エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体;融点260℃)等のフッ素樹脂が押出成型により形成されたものが好ましい。
したがって、ハーネス31は、スライド型電子機器に接続した際の、コネクタ接続部81D,82Dの位置及び方向と、ケーブル部の曲げ状態とに応じて、等長または非等長を自在に選択できる。
図1Aと図1Bとは、本実施形態のスライド型電子機器の配線構造において筐体を閉じた状態を示しており、図1Aは平面図、図1Bは図1AのA−A’ 線に沿った断面模式図を示している。図1Cと図1Dとは、筐体をスライドさせた状態を示しており、図1Cは平面図、図1Dは図1CのB−B’線に沿った断面模式図を示している。
また、本実施形態の電子機器配線用ハーネス31によれば、スライド型電子機器の配線に適した電子機器配線用ハーネスを提供できる。
本実施形態のハーネス31は、極細ツインナックスケーブル10の並び順序を維持できるとともに、ハーネス収納部の高さHが3mmの間に収納できる。
さらに、本実施形態のハーネス31によれば、コネクタ51付近でのコア電線11の並び方向と、極細ツインナックスケーブル積層部分での並び方向とを90°変えられる。したがって、従来のFPCを筐体間の配線材として用いた場合のように、ハーネス収納部83の高さH方向の3mmの間で屈曲半径をとる必要がなく、ハーネス収納部83の幅W方向に許容曲げ半径が約5mm以上の大きな曲率半径をとれる。これにより、携帯電話に求められる10万回以上の屈曲回数要求を満たせる。
図1A〜1Eは、本発明を適用した第2の実施形態のスライド型電子機器の配線構造を示す平面模式図および断面模式図である。図8A〜8Cは、本実施形態の電子機器配線用ハーネスを示す図であり、図8Aは平面図、図8Bは斜視図、図8Cは図8AのD−D’線に対応する断面模式図である。図3Bは、本実施形態の電子機器配線用ハーネスのコネクタ部分の拡大図である。
本実施形態では、電子機器配線用ハーネス32の構成が第1の実施形態と異なるものであり、その他の電子機器配線用ハーネスとスライド型電子機器の配線構造とについては第1の実施形態と同様である。したがって、本実施形態の電子機器配線用ハーネスについて、以下詳細に説明し、第1の実施形態と同じ部分については説明を省略する。
本実施形態では、極細ツインナックスケーブル10のみによる構成を示しているが、本実施形態の構成はこれに限定されるものではなく、極細同軸ケーブルあるいは給電用電線や光ケーブルなどの同軸ケーブル以外のケーブルと、極細ツインナックスケーブルとを組み合わせてフラットケーブル20を構成してもよい。
また、シース21は、極細ツインナックスケーブル10の隣接ケーブルを飛び越える等の動きを制限している。さらにシース21と極細ツインナックスケーブル10の接触部21aでは、フラットケーブル10とシース21は接触しているが、樹脂同士で融着はしていない。
本実施形態では、シース21と極細ツインナックスケーブル10との間には、シース21を構成する樹脂等は充填されておらず、隙間22が存在しているが、これに限定されるものではなく、フラットケーブル20の可撓性や、屈曲耐久性を向上させるような樹脂等が充填されていても良い。
シース21の被覆方法は、特に限定されないが、極細ツインナックスケーブル10を2本並列に並べて、押出成型によって一括被覆するのが好ましい。これにより、従来は困難であった極細ツインナックスケーブルのフラットケーブル化が可能となる。また、シース21の厚みは特に限定されないが、10〜50μmの範囲であるのが好ましく、20〜30μmの範囲であるのがより好ましい。シース21の厚みが10〜50μmの範囲であると、フラットケーブル20は十分な可撓性を確保できる。
このため、積層されたフラットケーブル20は、隣接するケーブルを飛び越えることができず、コネクタ52との接続部付近のフラットケーブルの並び順と、積層部42Aのフラットケーブルの並び順との関係が維持されている。更に、ハーネス32は、極細ツインナックスケーブル10の並び方向に直交する方向に可撓性を有しており、フラットケーブル化しても可撓性が大きく損なわれない。
本実施形態のハーネス32と第1の実施形態のハーネス31とを比較すると、極細ツインナックスケーブル10の本数が等しいときには、積層された配線の高さはT1<T2となり、積層された配線の幅はV1>V2となる。
したがって、本実施形態のスライド型電子機器の配線構造72では、ハーネス32を構成するフラットケーブル20は、筐体間のハーネス収納部83の幅Wの間で屈曲半径をとれる。
また、本実施形態のフラットケーブル20を用いることによって、ハーネスを構成する極細ツインナックスケーブルの必要配線数が増加した場合においても、スライド型電子機器にツインナックスケーブルを適用できる。
さらに、シース21に用いる樹脂を、極細ツインナックスケーブル10のジャケット15に用いる樹脂よりも低い融点とすることで、炭酸レーザーを用いてシース21のみを切除できるフラットケーブル20が得られる。シース21を容易に切除して剥がすことができ、極細ツインナックスケーブル10を露出できるため、フラットケーブル20のコネクタ52への接続が容易となるとともに、配線の捻り易さと屈曲特性とを向上できる。
図1A〜1Eは、本発明を適用した第3の実施形態のスライド型電子機器の配線構造を示す平面模式図および断面模式図である。図9A〜9Cは、本実施形態の電子機器配線用ハーネスを示す図であり、図9Aは平面図、図9Bは斜視図、図9Cは図9AのE−E’線に対応する断面模式図である。図3Cは、本実施形態の電子機器配線用ハーネスのコネクタ部分の拡大図である。
本実施形態では、電子機器配線用ハーネス33の構成が第2の実施形態と異なるものであり、その他の電子機器配線用ハーネスとスライド型電子機器の配線構造とについては、第1の実施形態および第2の実施形態と同様である。したがって、本実施形態の電子機器配線用ハーネスについて、以下詳細に説明し、第1の実施形態及び第2の実施形態と同じ部分については説明を省略する。
また、本実施形態では極細同軸ケーブル61のみの構成を示しているが、本実施形態の構成はこれに限定されるものではなく、給電用電線や光ケーブルなどの同軸ケーブル以外のケーブルと、極細同軸ケーブルとを組み合わせて極細同軸フラットケーブル60を構成してもよい。
内側絶縁層63の材質は、特に限定されないが、フッ素樹脂を用いるのが好ましく、PFA(テトラエチレン/フルオロ パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体;融点300℃)であるのがより好ましい。
また、シース66は極細同軸ケーブル61が隣接ケーブルを飛び越える等の動きを制限している。さらにシース66と極細同軸ケーブル61との接触部66aでは、極細同軸ケーブル61とシース66とは接触しているが、樹脂同士で融着はしていない。
本実施形態では、シース66と極細同軸ケーブル61との間には、シース66を構成する樹脂等は充填されておらず、隙間67が存在しているが、これに限定されるものではなく、極細同軸フラットケーブル60の可撓性や、屈曲耐久性を向上させるような樹脂等が充填されていても良い。
また、ハーネス33は、フラットケーブル20内のコア電線11の並び方向と、極細同軸フラットケーブル60内の極細同軸ケーブル61とが平行になるように、複数のフラットケーブル20と複数の極細同軸フラットケーブル60とが積層されている。この積層部43Aでは、互いのレーストラック形状の直線部分である外側面21Aと外側面66Aとが一部接触している。
さらに、積層されたフラットケーブル20および極細同軸フラットケーブル60は、互いに隣接するケーブルを飛び越えられず、コネクタ53付近のケーブルの並び順と、積層部43Aのケーブルの並び順との関係が維持されている。更にまた、ハーネス33は、極細ツインナックスケーブル10あるいは極細同軸ケーブル61の並び方向に直交する方向に可撓性を有しており、フラットケーブル化しても可撓性が大きく損なわれない。
したがって、本実施形態のスライド型電子機器の配線構造73では、ハーネス33を構成するフラットケーブル20と極細同軸フラットケーブル60とは、筐体間の幅方向Wの間で屈曲半径をとれる。このため、フラットケーブル10と極細同軸フラットケーブル60とには、許容曲げ半径を下回るような小さな曲げは生じない。
また、本実施形態のハーネス33を用いることによって、スライド型電子機器に要求される各種信号特性等を満たせる。
例えば、極細ツインナックスケーブルあるいは極細同軸ケーブルのフラットケーブル化において、樹脂シースに変えて、樹脂テープあるいは樹脂繊維による平編みによってフラットケーブル化してもよい。
また、極細ツインナックスケーブルあるいは極細同軸ケーブルを用いたフラットケーブル以外のケーブルからなるフラットケーブルを、さらに積層させてハーネスとしてもよい。
[実施例1]
中心導体として、外径0.075mmのAWG#42を用いた、極細ツインナックスケーブルを2本平行に並べ、押出方式によりフッ素樹脂製の一括被覆を施して、図8Cに示す構造のフラットケーブルを作製した。このフラットケーブルの寸法は、図8Cに示す幅(V2)が3mm、図8Cに示す厚さ(T2)が1.2mmであり、省スペースに対応した寸法になっている。
2つの接続部(コネクタ)間に長さ80mmの該ケーブルを接続して、図8A〜8Cに示す構造のハーネスを作製した。
このハーネスを、筐体スライド方向と直交する方向に、各コネクタが12.4mmずれた状態で配線した。このときのケーブルの曲率半径は、5mm以上となった。また、スライド部分のケーブル収納高さは、3mmとした。
この状態で、筐体を連続的にスライドさせ、ケーブルを屈曲させ、破断に至るまでのスライド回数を調べた。スライド試験の条件は、スライド間隔を30mm、スピードを30回/分とした。
その結果、本実施例のハーネスは、10万回以上スライドを加えてもケーブルの破断は生じなかった。
極細同軸ケーブル(外径0.24mmのAWG#46)を用い、40芯を平行に並べ、テープ止めしたフラットケーブルを作製し、これを図8A〜8Cに示すように、各コネクタを結ぶ線が筐体スライド方向と平行となるように配線した。ハーネスのケーブルは、スライド部分のケーブル収納高さ(3mm)で屈曲され、このときのケーブルの曲率半径は1.5mmとなった。
この状態で、実施例1の場合と同様のスライド試験を行った。その結果、比較例のケーブルは、平均(n=3)11254回で破断が生じた。
Claims (6)
- 回路を有する複数の筐体が相対移動可能に取り付けられ、これらの筐体内の前記各回路同士を電子機器配線用ハーネスによって電気的に接続してなるスライド型電子機器のケーブル配線構造であって、
前記電子機器配線用ハーネスは、極細2芯平行同軸ケーブルが複数本積層されたケーブル積層部分を有し、このケーブル積層部分が前記筐体のスライド面上にU字形に配線されたことを特徴とするスライド型電子機器のケーブル配線構造。 - 前記電子機器配線用ハーネスは、互いに平行配置された2以上の極細2芯平行同軸ケーブルを、シース材によって一括被覆されてなるフラットケーブルが複数本積層されたケーブル積層部分を有することを特徴とする請求項1に記載のスライド型電子機器のケーブル配線構造。
- 前記電子機器配線用ハーネスは、互いに平行配置された多数本の極細2芯平行同軸ケーブルを、シース材によって一括被覆されてなる第1フラットケーブルと、互いに平行配置された多数本の極細同軸ケーブルを、シース材によって一括被覆されてなる第2フラットケーブルとが複数本積層されたケーブル積層部分を有することを特徴とするスライド型電子機器のケーブル配線構造。
- 前記各ケーブル積層部分を互いに等長としたことを特徴とする請求項1に記載のスライド型電子機器のケーブル配線構造。
- 前記ケーブル積層部分は、積み重ねた一端側のケーブルを最長とし、他端側のケーブルを最短とし、他のケーブルの長さを前記一端側から前記他端側に向けて漸次短くなるように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のスライド型電子機器のケーブル配線構造。
- 請求項1に記載のスライド型電子機器のケーブル配線構造の配線材であることを特徴とする電子機器配線用ハーネス。
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