JP2005317219A

JP2005317219A - 同軸ケーブル及び情報処理装置

Info

Publication number: JP2005317219A
Application number: JP2004130628A
Authority: JP
Inventors: Hiromasa Futamata; 宏将二又
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2004-04-27
Filing date: 2004-04-27
Publication date: 2005-11-10

Abstract

【課題】同軸ケーブルの外部導体の横巻きの撚り線に軟質金属線，硬質合金線の両方を配し屈曲特性、捻回特性等を向上させる。
【解決手段】同軸ケーブル１は、中心導体３と、前記中心導体３の外周に形成された絶縁層７と、前記絶縁層７の外周に形成された外部導体９と、前記外部導体９を覆ったジャケット１９とを有する。そして、前記外部導体９は横巻き撚り構造であり、適数の軟質金属線１３と、適数の硬質金属線１１とを有する。さらに、前記軟質金属線１３と、前記硬質金属線１１とは交互に配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、同軸ケーブル及び情報処理装置に係り、さらに詳細には、携帯電話，デジタルカメラ，ノート型パソコン等の情報処理装置において液晶部分と、キーボード下に配置された基板とを接続する同軸ケーブル及びこの同軸ケーブルを配線した情報処理装置に関する。

携帯電話の表示部の液晶配線材に対ノイズ対策としてシールドを持った細い同軸ケーブル（通称極細同軸ケーブル）が使用され始めている。前記同軸ケーブルは携帯電話の液晶部分とキーボタンの下にある基板とを接続する用途で使用されており、携帯電話のヒンジ部分を通過し配線される。

また、最近では液晶の高解像度によりケーブルの芯数も増加しており、３０芯〜６０芯の同軸ケーブルを束ねて使用する。

さらに、携帯電話において、機器の小型化によるヒンジ部分の小型化及び配線の省スペース化、表示部（液晶部分）の高可動化（液晶部分の開閉，回転等）が進んでいる。そして、上述の同軸ケーブルの外部導体は編組より横巻き構造がよく使用される。製造コストが掛からないためである。

図６（ａ），（ｂ）に外部導体が横巻きの従来の同軸ケーブルを示す。すなわち、図６（ｂ）に示すように同軸ケーブル６１は、中心導体６３と、前記中心導体６３の外周に形成された絶縁層６５と、前記絶縁層６５の外周に形成された外部導体６７と、前記外部導体６７を覆うジャケット６９を有する。図６（ａ）に示すように外部導体６７は右撚り（Ｓ撚り）の横巻き構造になっている。そして、外部導体６７の各素線６７ａは全て軟質金属線である。

このように、これまで情報処理装置（例えば携帯電話，デジタルカメラ，ノート型パソコン）で使用される同軸ケーブルは、特に外部導体においては、使用されるケーブル径が細いこと、製造コストを抑えることを理由に編組よりも横巻き構造が良く使用されており、この横巻き素線においては通常銅線又は銅合金線が用いられている。また銅線及び銅合金線は引張り強度と伸び特性から硬質、軟質に分類され、一般的にこのどちらか一方の金属線を横巻き素線として使用する。

図７（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に各金属線の特性を示す。図７（ａ）に示すように硬質銅線または硬質の銅合金線の場合の長所は、破断強度が高い。一方、短所は伸びが小さいということが言える。図７（ｂ）に示すように軟質銅線または軟質の銅合金線の場合の長所は伸びが大きい。一方、短所は破断強度が低いということが言える。

図７（ｃ）に示すように、硬質金属線を使用した場合の同軸ケーブルの長所は、破断強度が高く、かつ、屈曲特性に優れるということが言える。一方、短所は、捻回特性が悪く、かつ、同軸ケーブルが剛性があるということが言える。図７（ｄ）に示すように、軟質金属線を使用した場合の同軸ケーブルの長所は捻回特性に優れ、かつ、同軸ケーブルが柔軟性があるということが言える。一方、短所は破断強度が低く、かつ、屈曲特性が悪いということが言える。

その他、特許文献１を参照。
特開２００１−１２６５５２号公報

このような、従来の同軸ケーブルは以下のような問題があった。同軸ケーブルの外部導体を硬質金属線、軟質金属線のいずれか一方のみで作製した同軸ケーブルには上述の図７（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｃ）に示すように長所と短所が明確に分かれており、情報処理装置（例えば携帯電話）の配線材として使用するには適正ではないという問題があった。

すなわち、例えば外部導体に軟質金属線を使用した場合、同軸ケーブルの引張強度が弱く、屈曲特性が低下するため表示部（例えば液晶部分）の開閉時に同軸ケーブルが曲がるため断線する可能性が高くなるという問題があった。

一方、外部導体に軟質金属線を使用した場合、ケーブルの捻回特性に方向性（外部導体が右撚りのときは右方向の捻回に弱い。外部導体が左撚りのときは左方向の捻回に弱い。）を持ち、表示部（液晶部分）を左右に回転させる場合に断線する可能性が高くなるという問題があった。

これらの影響は特にヒンジ部の小型化、省配線スペース化、ケーブルの多芯により顕著に現れるようになる。

本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、請求項１に係る発明は、中心導体と、前記中心導体の外周に形成された絶縁層と、前記絶縁層の外周に形成された外部導体と、前記外部導体を覆ったジャケットとを有する同軸ケーブルにおいて、前記外部導体は横巻き撚り構造であり、適数の軟質金属線と、適数の硬質金属線とを有する同軸ケーブルである。

請求項２に係る発明は、前記軟質金属線と、前記硬質金属線とは交互に配置されている請求項１記載の同軸ケーブルである。

請求項３に係る発明は、適数の前記軟質金属線を有する軟質金属線群と、適数の前記硬質金属線を有する硬質金属群とが群単位に交互に配置されている請求項１記載の同軸ケーブルである。

請求項４に係る発明は、本体と、表示部とを備えた情報処理装置において、前記情報処理装置には、前記本体と前記表示部との間の信号送受信用の同軸ケーブルが配線され、前記同軸ケーブルは、中心導体と、前記中心導体の外周に形成された絶縁層と、前記絶縁層の外周に形成された外部導体と、前記外部導体を覆ったジャケットとを有し、前記外部導体は横巻き撚り構造であり、適数の軟質金属線と、適数の硬質金属線とを有する情報処理装置である。

請求項５に係る発明は、前記表示部はヒンジ部により回転動作自在であり、前記同軸ケーブルは、前記ヒンジ部を通り配線されている請求項４記載の情報処理装置である。

請求項６に係る発明は、前記軟質金属素線と、前記硬質金属素線とは交互に配置されている請求項４又は５記載の情報処理装置である。

請求項７に係る発明は、適数の前記軟質金属線を有する軟質金属群と、適数の前記硬質金属線を有する硬質金属線群とが群単位に交互に配置されている請求項４又は５記載の情報処理装置である。

本発明によれば、同軸ケーブルの外部導体において、これまで横巻きの素線には硬質金属線か、軟質金属線のどちらか一方のみで使用されていたのに対し、ここで提案する同軸ケーブルは硬質金属線と軟質金属線を同時に使用した構造となっている。

このように硬質金属線と軟質金属線を同時に使用することで、それぞれの金属線の持つ特徴をうまく組み合わせることが出来、また互いの欠点を補った同軸ケーブルを作製することができるという効果がある。

すなわち、硬質金属線を使用することで同軸ケーブルの破断強度や屈曲特性を保つことが出来、軟質金属線を使用することで高い捻回特性を持った同軸ケーブルとなる。

また同軸ケーブル製造面から見ると、硬質金属線と軟質金属線ではそれぞれの素線の引張強度が異なるため、一方の材質のみの横巻の場合、同軸ケーブルにくせや曲がりなどが残りやすい。そのため横巻き素線の配置をそれぞれの金属線が同軸ケーブルの軸に対して対称にすることで同軸ケーブルのくせや曲がりを防止することができるという効果がある。そして、屈曲特性、捻回特性ともバランスのとれた同軸ケーブルを得ることができるという効果がある。加えて、コストアップを必要とせずに同軸ケーブルの特性を改善することができるという効果がある。

さらに、横巻き素線の構成（硬質，軟質金属線の数）を変えることで、屈曲特性重視の同軸ケーブルや捻回特性重視の同軸ケーブルが作製することができ、設計の自由度が上がるという効果がある。

本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。

図１及び図２に示すように、同軸ケーブル１は、中心導体（複数の素線５からなる）３と、前記中心導体３の外周に形成された絶縁層７と、前記絶縁層７の外周に形成された外部導体９と、前記外部導体９を覆ったジャケット１５とを有する（図１ではジャケット１５の中に外部導体９が埋め込まれているように表示しているが、実際には外部導体９を覆っているのみである）。

前記外部導体９は横巻き右撚り（Ｓ撚り）構造であり（図２参照）、前記横巻き右撚り構造は適数の軟質金属線１３と、適数の硬質金属線１１とを有する。そして、前記軟質金属線１３と、前記硬質金属線１１とは前記絶縁層７の外周に交互に配置されている。すなわち、軟質金属線１３の隣りには、硬質金属線１１が配置され、この硬質金属線１１の隣りには軟質金属線１３が配置され全体では環状に形成されている。

なお、撚り方向は右撚り（Ｓ撚り）で説明したが左撚り（Ｚ撚り）方向でもよいことは勿論である。

ここで、前記同軸ケーブル１の形状（大きさ）、材質、構造等を説明する。中心導体の素線径は０．０１〜０．０３ｍｍ程度で（例えば７本で構成）、材質は銅合金が望ましい。中心導体を覆う絶縁層はフッ素系樹脂（例えば、ＰＦＡ，ＦＥＰ，ＥＴＦＥ）が好ましい。外部導体は外径０．０１〜０．０３ｍｍ程度の素線１５〜２５本程度で構成される。材質は銅合金が望ましい。外部導体を覆うジャケットは例えばＰＦＡが望ましく、同軸ケーブルの外径は０．２〜０．３ｍｍ程度である。

また、本例における軟質金属線と硬質金属線とを定義する。軟質金属線は引張強さが５００［Ｎ／ｍｍ^２］以下（試験方法はＪＩＳ：Ｃ：３００２の５による）である。そして、伸びが１０［％］以上（試験方法はＪＩＳ：Ｃ：３００２の５による）である。

硬質金属線は引張強さが７００［Ｎ／ｍｍ^２］以上（試験方法はＪＩＳ：Ｃ：３００２の５による）である。そして、伸びが１［％］以下（試験方法はＪＩＳ：Ｃ：３００２の５による）である。なお、両金属線（軟質金属線，硬質金属線）の材料は銅合金を想定している。

図３及び図４に他の形態の同軸ケーブル２１を示す。同軸ケーブル２１は、中心導体（本例では７本の素線２５から形成されている）２３と、前記中心導体２３の外周に形成された絶縁層２７と、前記絶縁層２７の外周に形成された外部導体２９と、前記外部導体２９を覆ったジャケット３５とを有する（図３ではジャケット３５の中に外部導体２が埋め込まれているように表示しているが、実際には外部導体２９を覆っているのみである）。

前記外部導体２９は横巻き右撚り（Ｓ撚り）構造であり（図４参照）、前記横巻き右撚り構造は適数の軟質金属線３３と、適数の硬質金属線３１とを有する。なお、撚り方向は右撚り（Ｓ撚り）で説明したが左撚り（Ｚ撚り）方向でもよいことは勿論である。

ここで、適数の前記軟質金属線３３ａを含む軟質金属群３３と、適数の前記硬質金属線３１ａを含む硬質金属線群３１とは前記絶縁層２７の周囲の円周方向に群単位に交互に配置されている。すなわち、前記軟質金属線群３３の隣りには硬質金属線群３１が配置され、この硬質金属線群３１の隣りには軟質金属線群３３が配置されている。

図５を参照する。情報処理装置（ここでは携帯電話を想定する）４１は本体４３と、表示部４５とを備えている。

前記情報処理装置（形態電話）４１には、前記本体４２と前記表示部４５との間の信号送受信用の同軸ケーブル１（あるいは同軸ケーブル２１の構造のものでもよい）が配線されている。

すなわち、前記本体４３にはキーボード（図示省略）の下側に基板４９が配置されている。この基板４９に備えられたコネクタ５１を介して同軸ケーブル１が基板４９に接続され、ヒンジ部４７を通り、表示部４５側の表示エリア５５を有する液晶部分５３にコネクタ５７を介して接続されている。

情報処理装置（形態電話）４１に配線された同軸ケーブル１は、中心導体３と、前記中心導体３の外周に形成された絶縁層７と、前記絶縁層７の外周に形成された外部導体９と、前記外部導体９を覆ったジャケット１５とを有している。前記外部導体９は横巻き撚り構造であり、適数の軟質金属線１３と、適数の硬質金属線１１とを有する。前記軟質金属線１３と、前記硬質金属線１１とは前記絶縁層７の周囲の円周方向に交互に配置されている（図１及び図２参照）。

なお、適数の軟質金属線３３ａを含む軟質金属線群３３と、適数の硬質金属線３１ａを含む硬質金属線群３１とが絶縁層２７の周囲の円周方向に群単位に交互に配置されていてもよい（図３及び図４参照）。本図では、適数の軟質金属線３３ａを３本、適数の硬質金属線３１ａを３本で例示したが、適数の軟質金属線３３ａを３本、適数の硬質金属線３１ａを１本というように適宜に構成してもよい。

一方、前記表示部４５はヒンジ部４７により本体４３に対して回転自在である。すなわち、前記表示部４５は回転軸Ｓ１に対して回転自在であるとともに、回転軸Ｓ２に対しても回転自在である。なお、この回転軸Ｓ２に対しての回転角度は一方の方向は９０°であり他方の方向は１８０°であるものである。

この結果、同軸ケーブル１には回転軸Ｓ２に対して回転する方向の捻回が生じる。しかし、捻回に強い軟質金属線を有しているので同軸ケーブル１は断線等を起こさない。

また、同軸ケーブル１には回転軸Ｓ１に対して回転する方向の屈曲が生じる。しかし、屈曲に強い硬質金属線を有しているので同軸ケーブル１は断線等を起こさない。

さらにヒンジの小型化に伴い配線スペースが減少した場合においても左右の捻回に対して十分な強度を維持することができる。また携帯電話以外においても、デジタルカメラ，ノート型パソコンなどの液晶部分の配線材としても使用でき、特に表示部（液晶部分）が回転するような構造のときその特徴が活かされる。

なお、本発明は、上述した実施の態様の例に限定されることなく、適宜の変更を加えることにより、その他の態様で実施できるものである。

同軸ケーブルの構造を説明する説明図である。同軸ケーブルの構造を説明する説明図である。同軸ケーブルの他の構造を説明する説明図である。同軸ケーブルの他の構造を説明する説明図である。携帯電話に備えられた同軸ケーブルを説明する説明図である。（ａ），（ｂ）は従来の技術を説明する従来図である。（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は従来の技術を説明する従来図である。

符号の説明

１同軸ケーブル
３中心導体
５素線
７絶縁層
９外部導体
１１硬質金属線
１３軟質金属線
１５ジャケット

Claims

中心導体と、前記中心導体の外周に形成された絶縁層と、前記絶縁層の外周に形成された外部導体と、前記外部導体を覆ったジャケットとを有する同軸ケーブルにおいて、
前記外部導体は横巻き撚り構造であり、適数の軟質金属線と、適数の硬質金属線とを有することを特徴とする同軸ケーブル。
前記軟質金属線と、前記硬質金属線とは交互に配置されていることを特徴とする請求項１記載の同軸ケーブル。
適数の前記軟質金属線を有する軟質金属線群と、適数の前記硬質金属線を有する硬質金属群とが群単位に交互に配置されていることを特徴とする請求項１記載の同軸ケーブル。
本体と、表示部とを備えた情報処理装置において、
前記情報処理装置には、前記本体と前記表示部との間の信号送受信用の同軸ケーブルが配線され、
前記同軸ケーブルは、中心導体と、前記中心導体の外周に形成された絶縁層と、前記絶縁層の外周に形成された外部導体と、前記外部導体を覆ったジャケットとを有し、
前記外部導体は横巻き撚り構造であり、適数の軟質金属線と、適数の硬質金属線とを有することを特徴とする情報処理装置。
前記表示部はヒンジ部により回転動作自在であり、前記同軸ケーブルは、前記ヒンジ部を通り配線されていることを特徴とする請求項４記載の情報処理装置。
前記軟質金属素線と、前記硬質金属素線とは交互に配置されていることを特徴とする請求項４又は５記載の情報処理装置。
適数の前記軟質金属線を有する軟質金属群と、適数の前記硬質金属線を有する硬質金属線群とが群単位に交互に配置されていることを特徴とする請求項４又は５記載の情報処理装置。