JP2011228169A - 細径同軸ケーブルハーネス及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】良好な防水性が確保され、薄く狭隘な箇所にも配線可能な細径同軸ケーブルハーネス及びその製造方法を提供する。
【解決手段】細径同軸ケーブルハーネス１１は、複数本の細径同軸ケーブル１２の端末部分以外の少なくとも一部が複数の群に分けられ、各群が、それぞれ防水チューブ２１に挿通されて各細径同軸ケーブル同士の位置関係が変化し得る程度に束ねられ、それぞれ防水キャップ１４の挿通孔１６に挿通されており、複数の防水チューブ２１の端部に防水キャップ１４が水密的に一括して接続されている。防水チューブ２１の内側に金属管１７が圧入され、防水キャップ１４が弾性材料からなり、防水チューブ２１が防水キャップ１４と金属管１７とにより厚さ方向に挟まれて圧縮されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、細径の同軸ケーブルを複数束ねて形成した細径同軸ケーブルハーネス及びその製造方法に関する。

携帯端末や小型ビデオカメラなどの精密小型機器は、互いにスライド可能あるいは回動可能に連結された筐体内の回路基板を配線材によって接続している。
このような配線材として、細径の同軸ケーブルを複数本束ねた細径同軸ケーブルハーネスがある。細径同軸ケーブルハーネスの一例として、筐体への導入箇所に取り付けられる防水部がシールキャップおよびシールキャップの外周に装着されたＯリングからなり、防水部の間が防水チューブで覆われ、シールキャップが接着材によって筐体に接着されて防水チューブと防水部とが水密に取り付けられているものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−２０６０４３号公報

携帯端末、小型ビデオカメラあるいはデジタルカメラ等の電子機器において、機器のさらなる小型化および薄型化が図られており、同軸ケーブルハーネスの収容スペースがさらに薄く狭隘なものとなっている。このため、中間部が１つに丸く束ねられた同軸ケーブルハーネスでは、その束ねられた中間部を薄く狭隘な収容スペースに配線することが困難になる場合があった。
また、中間部が１つに丸く束ねられた同軸ケーブルハーネスでは、ハーネスの防水部の断面形状が大きくなり、例えば防水部の断面が円形であると、その直径が大きくなってしまう。そのため、筐体に取り付けられる防水部の厚さを薄くすることも困難であった。

本発明の目的は、良好な防水性が確保され、薄く狭隘な箇所にも配線可能な細径同軸ケーブルハーネス及びその製造方法を提供することにある。

上記課題を解決することのできる本発明の細径同軸ケーブルハーネスは、複数本の細径同軸ケーブルと、複数の防水チューブと、複数の挿通孔を有する防水キャップとを備え、
複数本の前記細径同軸ケーブルは、端末部分以外の少なくとも一部が複数の群に分けられ、各前記群が、それぞれ前記防水チューブに挿通されて各前記細径同軸ケーブル同士の位置関係が変化し得る程度に束ねられ、それぞれ前記挿通孔に挿通されており、
複数の前記防水チューブの端部に前記防水キャップが水密的に一括して接続されていることを特徴とする。

本発明の細径同軸ケーブルハーネスにおいて、前記防水チューブの内側に金属管が圧入され、
前記防水キャップが弾性材料からなり、前記防水チューブが前記防水キャップと前記金属管とにより厚さ方向に挟まれて圧縮されていることが好ましい。

本発明の細径同軸ケーブルハーネスにおいて、前記防水キャップが弾性材料からなり、前記防水キャップの外周には前記挿通孔の軸方向と直交する方向に突出した突条が形成されていることが好ましい。

本発明の細径同軸ケーブルハーネスにおいて、複数本の前記細径同軸ケーブルの少なくとも一端側に、コネクタが取り付けられていることが好ましい。

また、本発明の細径同軸ケーブルハーネスの製造方法は、複数本の細径同軸ケーブルと、複数の防水チューブと、複数の挿通孔を有する防水キャップとを備えた細径同軸ケーブルハーネスの製造方法であって、
複数本の前記細径同軸ケーブルの端末部分以外の少なくとも一部を複数の群に分け、
各前記群を、それぞれ前記防水チューブに挿通させて各前記細径同軸ケーブル同士の位置関係が変化し得る程度に束ねて、前記挿通孔に挿通させ、
複数の前記防水チューブの端部に前記防水キャップを水密的に一括して接続することを特徴とする。

本発明の細径同軸ケーブルハーネスの製造方法において、前記防水キャップが弾性材料からなり、
前記防水チューブの内側に金属管を圧入して、前記防水チューブを前記防水キャップと前記金属管とにより厚さ方向に挟んで圧縮することが好ましい。

本発明によれば、複数本の細径同軸ケーブルが端末部分以外の箇所で複数の群に分けられて、それぞれの群が防水チューブに挿通されているので、複数本の細径同軸ケーブルを一つに束ねて防水チューブに通す場合よりも、薄く配線することが可能となる。また、細径同軸ケーブルが挿通された防水チューブが防水キャップの挿通孔に挿通されており、防水チューブの端部に防水キャップが水密的に一括して接続されているので、防水キャップの断面外形も薄くすることができる。これにより、良好な防水性を確保しながら薄く配線でき、筐体の薄い取り付け箇所にも防水キャップを取り付けて配線することができる。

また、防水キャップが弾性材料からなる場合はＯリングが不要であるので、コストアップを招くことなく、良好な防水構造を得ることができる。Ｏリングは、装着側の外径に対応した径のものを選択して用意しなければならず、外形が円形の部材以外には使用が制限されるが、本発明ではＯリングが不要であるので、防水キャップの形状の制限がなく、接続する筺体側に対応させて防水キャップを薄い外形とすることができ、薄く狭隘な箇所にも配線可能としつつ良好な防水構造を得ることができる。

本発明の細径同軸ケーブルハーネスで接続された携帯電話の斜視図であり、（ａ）は携帯電話の筺体同士を開いた状態、（ｂ）は携帯電話端末の筺体同士を閉じた状態である。 本発明に係る細径同軸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。 本発明に係る細径同軸ケーブルハーネスの実施形態の他の例を示す平面図である。 防水チューブに金属管と防水キャップを取り付ける際の斜視図である。 防水チューブに金属管と防水キャップを取り付ける際の断面図である。 図２または図３の細径同軸ケーブルハーネスを筐体に取り付けた状態を示す断面図である。

以下、本発明に係る細径同軸ケーブルハーネス及びその製造方法の実施形態の例について、図面を参照しつつ説明する。
本実施形態の細径同軸ケーブルハーネスは、例えば、図１に示すような携帯電話１などの機器の相対的にスライドする筐体２，３内の基板に接続されている。この携帯電話１では、一方の筺体２にディスプレイが設けられ、他方の筺体３にキー操作部が設けられている。

図２に示すように、細径同軸ケーブルハーネス１１は、複数本（４０〜５０本）の細径同軸ケーブル１２を有するもので、これらを複数の群に分けて束ねた複数（本実施形態では２つ）の束部１０が設けられている。細径同軸ケーブルハーネス１１の両端の端末部分では、細径同軸ケーブル１２が平面状に配列され、携帯電話１の筐体２及び筐体３内の配線基板への接続のためのコネクタ１３が取り付けられて成端処理されている。

細径同軸ケーブル１２は、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、内部絶縁体、外部導体、外被を有する構成であり、それぞれの端部では、端末処理が施されて、外部導体、内部絶縁体、中心導体が段階的に所定長さに露出され、コネクタ１３に接続されている。また、細径同軸ケーブルハーネス１１には、複数本の細径同軸ケーブル１２の他に、外部導体のない細径絶縁ケーブルが含まれていても良い。なお、図面では、細径同軸ケーブル１２の本数を少なく示して簡略化している。

本発明でいう細径同軸ケーブル１２は、ＡＷＧ（American Wire Gauge）の規格によるＡＷＧ４０よりも細い同軸ケーブルである。ＡＷＧ４４よりも細い極細同軸ケーブルを用いるのが望ましい。これにより、細径同軸ケーブルハーネス１１は、曲がり易く、筐体２及び筐体３がスライドするときの抵抗を小さくすることができる。また、複数本の細径同軸ケーブル１２を束ねて複数の束部１０を形成したときに、束部１０の厚さを薄くすることができ、限られた配線スペースでの高密度配線を可能とする。

細径同軸ケーブルハーネス１１の各束部１０では、複数本の細径同軸ケーブル１２がそれぞれ防水チューブ２１に挿通されており、防水チューブ２１によって各細径同軸ケーブル１２同士の位置関係が変化し得る程度に束ねられている。この防水チューブ２１は、優れた防水性を有するもので、例えば、フッ素樹脂、ポリオレフィンあるいはシリコーンゴム等の軟質の樹脂またはこれらの多孔体から形成されている。

各束部１０は、それぞれ２０本程度の細径同軸ケーブル１２を含むものである。細径同軸ケーブル１２がＡＷＧ４６の細さであり、一つの束部１０の細径同軸ケーブル１２が２０本の場合は、防水チューブ２１の中に細径同軸ケーブル１２を挿通させて束とすると、防水チューブ２１の外径は１．９ｍｍ程度に収めることができる。

各束部１０の両端部では、それぞれの防水チューブ２１の端部に共通の防水キャップ１４が水密的に一括して接続されている。防水キャップ１４には、複数の防水チューブ２１に対応した複数の挿通孔１６（図４参照）が形成されており。これらの挿通孔１６の内側に防水キャップ１４が取り付けられている。また、防水チューブ２１に挿通された各束部１０の細径同軸ケーブル１２も、防水キャップ１４の挿通孔１６に挿通されている。

図２の細径同軸ケーブルハーネス１１は、２つの束部１０の両端に一つずつ防水キャップ１４が接続されている。防水キャップ１４より端部側では、２つの束部１０の防水チューブ２１から延びた複数本の細径同軸ケーブル１２が露出されてまとめて平面状に並列され、一端につき一つのコネクタ１３が接続されている。

この他の例として、図３の細径同軸ケーブルハーネス１１ａは、２つの束部１０の防水チューブ２１から延びた複数本の細径同軸ケーブル１２が、各束部１０の群に分けられたまま、それぞれが平面状に並列されて、群ごとに別々のコネクタ１３ａに接続されている。また、束部１０の群ごとに細径同軸ケーブル１２の長さを変えてもよい。

図２の形態とするか、図３の形態とするかは、筐体２，３内での配線の要求に応じて適宜選択できる。また、細径同軸ケーブルハーネスの一端を図２の形態とし、他端を図３の形態としてもよい。

次に、防水チューブ２１への防水キャップ１４の取り付け構造と、その取り付け方法について説明する。
図４に示すように、各防水チューブ２１にそれぞれ所望の本数ずつの細径同軸ケーブル１２の群を挿通させた状態で、細径同軸ケーブル１２の群ごとに、端部側から金属管１７の内側に挿通させる。金属管１７は、図５にも示すように防水チューブ２１の端部の内側に挿入して取り付けるものである。金属管１７の外径は、防水チューブ２１の内径以上であるとよい。例えば、防水チューブ２１が、内径１．５ｍｍ、外径１．９ｍｍである場合、金属管１７は、内径１．５ｍｍ、外径１．７ｍｍとするとよい。このような金属管１７を防水チューブ２１に挿入することにより、防水チューブ２１は径方向外側に押し広げられて弾性変形し、金属管１７の外周面に密着する。

また、金属管１７の一端には径方向外側に突出した鍔部１８が形成されている。金属管１７を防水チューブ２１内に挿入したときにこの鍔部１８が防水チューブ２１の端面に係止され、これにより防水チューブ２１に対する金属管１７の長さ方向の位置決めがなされる。

防水キャップ１４は、シリコーンゴム等の弾性樹脂材料からなり、防水チューブ２１の端部の外周に取り付けられる。防水キャップ１４の挿通孔１６は、例えば内径２．０ｍｍであり、金属管１７が挿入された防水チューブ２１の外周に取り付けることで、防水チューブ２１を内径側へ押圧する。すなわち、防水チューブ２１の端部は、金属管１７と防水キャップ１４により内外から押圧されることで厚さ方向に挟まれて圧縮される。これにより、防水チューブ２１に対して防水キャップ１４が水密的に接続される。

また、防水キャップ１４の断面外形は長円形状であり、防水キャップ１４の外周には、挿通孔１６の軸方向でみて中央の部分に、挿通孔１６の軸方向と直交する方向に突出した突条１５が周方向に連続して形成されている。筐体に防水キャップ１４が取り付けられる箇所は、防水キャップ１４を取り囲む壁面に囲まれた凹部である。凹部の断面は防水キャップ１４の断面よりやや小さく、凹部に防水キャップ１４が圧入されて細径同軸ケーブルハーネス１１が筐体に水密に取り付けられる。防水キャップ１４の突条１５は、防水キャップ１４が取り付けられる筐体の凹部２ａ、３ａ（図６参照）に圧接されて潰れることで、防水キャップ１４と筐体とより確実に水密にすることができる。突条１５は、防水キャップ１４に一体的に成型されているので、別途Ｏリングを使用する場合よりもコストを抑えることができる。

防水チューブ２１は、シリコーンゴム等の軟質の樹脂からなるものであるので、内径及び外径を所定の寸法に製造しようとしても、寸法誤差が生じやすい。しかし、肉厚は正確な寸法が得られやすいので、防水チューブ２１の肉厚のばらつきは比較的少ない。金属管１７の外径と防水キャップ１４の挿通孔１６の内径との差を防水チューブ２１の肉厚より小さく設定することで、防水チューブ２１の肉厚のばらつきが少ないので、防水チューブ２１を厚さ方向に確実に圧縮させることができて水密性を得やすくなる。

防水チューブ２１への防水キャップ１４の好ましい取り付け手順は、まず、図５に示すように細径同軸ケーブル１２の群を挿通させた防水チューブ２１を防水キャップ１４の挿通孔１６に通して、防水キャップ１４を防水チューブ２１の端部より長さ方向内側に配置させる。そして、細径同軸ケーブル１２の群を端部から金属管１７の内側に挿通させ、金属管１７を防水チューブ２１の端部の内側に圧入する。この状態で、防水キャップ１４を防水チューブ２１の端部まで移動させる。このとき、防水チューブ２１の端部の外径は防水キャップ１４の挿通孔１６の内径より大きくなっているので、防水キャップ１４の挿通孔１６が広がりながら防水チューブ２１の端部までスライド移動する。

このような手順により、防水チューブ２１の端部を厚さ方向に圧縮して防水キャップ１４を水密的に取り付けることが容易である。また、この防水キャップ１４の取り付けは、複数の防水チューブ２１に対して一括して行うことができる。
なお、細径同軸ケーブル１２へのコネクタ１３の接続は、細径同軸ケーブル１２を防水チューブ２１、防水キャップ１４、金属管１７のそれぞれに通した後に行うとよい。

携帯電話１やカメラを構成する筐体２及び筐体３に細径同軸ケーブルハーネス１１を装着するには、まず、コネクタ１３を細径同軸ケーブル１２に取り付ける前に、複数本の細径同軸ケーブル１２を防水チューブ２１、防水キャップ１４、金属管１７に通して組み付けておく。次いで、図６に示すように、防水チューブ２１より端部側で露出した細径同軸ケーブル１２を筐体２の挿通孔２ｂと筐体３の挿通孔３ｂにそれぞれ通し、筐体２の凹部２ａと筐体３の凹部３ａに、それぞれ束部１０の端部の防水キャップ１４を嵌め込む。凹部２ａ，３ａは、平面視長円形状である。防水キャップ１４の外周に設けられた突条１５は、凹部２ａ，２ｂにより圧接されて潰れることで、防水キャップ１４と筐体２，３との水密が図られる。防水キャップ１４と防水チューブ２１は水密的に接続されているので、細径同軸ケーブルハーネス１１を伝って筐体２または筐体３の内部（コネクタ１３側）に水が浸入することがない。

図６は、筐体２及び筐体３の一部を厚さ方向に断面視したものであり、複数の束部１０のうち一つのみが示されているが、この図面の奥行き方向には他の束部１０が存在している。すなわち、細径同軸ケーブルハーネス１１を構成する細径同軸ケーブル１２の各群が、筐体２及び筐体３のスライドする面方向に並んで配列されている。これにより、細径同軸ケーブルハーネスを構成する全ての細径同軸ケーブルを一つに束ねて防水チューブに通す場合よりも、筐体２及び筐体３の間で薄く配線することが可能となる。また、防水チューブ２１の端部に防水キャップ１４が水密的に一括して接続されているので、防水キャップ１４の断面外形も薄くすることができる。これにより、筐体２及び筐体３の凹部２ａ，２ｂの高さＨを低くすることができる。

このように、本実施形態の細径同軸ケーブルハーネス１１によれば、良好な防水性を確保しながら薄く配線でき、筐体２，３の薄い取り付け箇所にも防水キャップ１４を取り付けて配線することができる。そして、筐体２，３を薄くすることもできる。

また、細径同軸ケーブルハーネス１１は、両端のコネクタ１３によって筐体２及び筐体３内の配線基板などに容易に接続することができる。また、細径同軸ケーブル１２はシールド性が良好でありノイズ特性に優れているため、安定した信号伝送を行うことができる。

また、防水をＯリングで得ようとすると、Ｏリングは高価な部材であるのでコストアップとなる。本実施形態ではＯリングを使用する必要がないので、コストアップを招くことなく、良好な防水構造を得ることができる。Ｏリングを用いる場合では、防水キャップ１４にＯリングの装着溝を形成する必要があるが、本実施形態ではそれも不要である。また、Ｏリングは、装着側の外径に対応した径のものを選択して用意しなければならず、しかも、外形が円形の部材以外には使用が制限されるが、本実施形態ではＯリングが不要であるので、防水キャップ１４の形状の制限がない。したがって、接続する筺体２，３側に対応させて防水キャップ１４を薄い外形とすることができ、薄く狭隘な箇所にも配線可能としつつ良好な防水構造を得ることができる。

また、細径同軸ケーブルハーネス１１は、その束部１０を、例えば、モノフィラメント繊維を筒状に編み込んだ編組スリーブによって束ねたり、防水チューブ２１よりも滑りのよいバンドルテープや糸を螺旋状に巻き付けて束ねても良く、このようにすると、防水チューブ２１への挿入作業の円滑化を図ることができる。

なお、本実施形態は、コネクタ１３を装着せずに、細径同軸ケーブルハーネス１１の細径同軸ケーブル１２を配線基板へ直接またはＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）等を介して接続する場合にも適用可能である。

細径同軸ケーブル１２を配線基板に直付けする場合には、並列させた細径同軸ケーブル１２の端末を配線基板に対してフィルムなどで仮止めし、細径同軸ケーブル１２の端末の中心導体を配線基板の接続端子に半田付けで接続すればよい。また、端末部分で露出された外部導体は、グランドバーに接続する。このようにすると、細径同軸ケーブル１２の各外部導体をグランドバーによってまとめて容易に接地させ、良好なシールド効果を得ることができる。また、各細径同軸ケーブル１２の配列ピッチを良好に固定することができる。

また、本発明にかかる他の実施形態として、弾性材料からなる防水キャップ１４の代わりに硬質樹脂からなる樹脂ブロックを用いることもできる。その場合、樹脂ブロックの挿通孔の内径は防水チューブより小さくし、防水チューブの端部を樹脂ブロックの挿通孔に圧入する形態として、防水チューブと樹脂ブロックとを水密的に接続する。そして、樹脂ブロックにおける防水チューブとの接続側と反対側の面に防水接着テープを設けて、筐体の凹部に樹脂ブロックを嵌合させつつ、凹部の内側に防水接着テープを接着して、樹脂ブロックと筐体との水密性を確保する。

樹脂ブロックの材質は、例えば、ＡＢＳ、ポリカーボネートあるいはポリアセタールなどの硬質樹脂であり、防水接着テープは、例えば、ポリエステルからなるフィルムを基材とし、この基材の表裏面に接着剤を積層させたものである。この基材に積層させる接着剤としては、例えば、アクリル系又はブチルゴム系の接着剤が好ましい。

１：携帯電話、２，３：筺体、２ａ，３ａ：凹部、１０：束部、１１：細径同軸ケーブルハーネス、１２：細径同軸ケーブル、１３：コネクタ、１４：防水キャップ、１５：突条、１６：挿通孔、１７：金属管、２１：防水チューブ

Claims (6)

1. 複数本の細径同軸ケーブルと、複数の防水チューブと、複数の挿通孔を有する防水キャップとを備え、
   複数本の前記細径同軸ケーブルは、端末部分以外の少なくとも一部が複数の群に分けられ、各前記群が、それぞれ前記防水チューブに挿通されて各前記細径同軸ケーブル同士の位置関係が変化し得る程度に束ねられ、それぞれ前記挿通孔に挿通されており、
   複数の前記防水チューブの端部に前記防水キャップが水密的に一括して接続されていることを特徴とする細径同軸ケーブルハーネス。
2. 請求項１に記載の細径同軸ケーブルハーネスであって、
   前記防水チューブの内側に金属管が圧入され、
   前記防水キャップが弾性材料からなり、前記防水チューブが前記防水キャップと前記金属管とにより厚さ方向に挟まれて圧縮されていることを特徴とする細径同軸ケーブルハーネス。
3. 請求項１または２に記載の細径同軸ケーブルハーネスであって、
   前記防水キャップが弾性材料からなり、前記防水キャップの外周には前記挿通孔の軸方向と直交する方向に突出した突条が形成されていることを特徴とする細径同軸ケーブルハーネス。
4. 請求項１から３の何れか一項に記載の細径同軸ケーブルハーネスであって、
   複数本の前記細径同軸ケーブルの少なくとも一端側に、コネクタが取り付けられていることを特徴とする細径同軸ケーブルハーネス。
5. 複数本の細径同軸ケーブルと、複数の防水チューブと、複数の挿通孔を有する防水キャップとを備えた細径同軸ケーブルハーネスの製造方法であって、
   複数本の前記細径同軸ケーブルの端末部分以外の少なくとも一部を複数の群に分け、
   各前記群を、それぞれ前記防水チューブに挿通させて各前記細径同軸ケーブル同士の位置関係が変化し得る程度に束ねて、前記挿通孔に挿通させ、
   複数の前記防水チューブの端部に前記防水キャップを水密的に一括して接続することを特徴とする細径同軸ケーブルハーネスの製造方法。
6. 請求項５に記載の細径同軸ケーブルハーネスの製造方法であって、
   前記防水キャップが弾性材料からなり、
   前記防水チューブの内側に金属管を圧入して、前記防水チューブを前記防水キャップと前記金属管とにより厚さ方向に挟んで圧縮することを特徴とする細径同軸ケーブルハーネスの製造方法。

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