JP2010218832A - フラットケーブルおよびフラットケーブルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】折り曲げ固定して別の位置で屈曲及び摺動可能であり、かつ十分な電気的特性および機械的特性を得ることができるフラットケーブルおよびフラットケーブルの製造方法を提供する。
【解決手段】フラットケーブル１０は、複数本の同軸ケーブル１１，１３が並列されており、同軸ケーブル１１，１３は、樹脂部材Ｂによって屈曲可能な屈曲部２８と、所定方向に折り曲げられた折り曲げ固定部３５，３６，３９，４０と、を備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば医療用機器や電子部品の集積部への電気的接続に好適なフラットケーブルおよびフラットケーブルの製造方法に関する。

医療用機器や各種電子部品の集積部への電気的接続にフレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ）が多く採用されている。このＦＰＣは、薄いポリイミドフィルムに銅箔等の導体を張り合わせているため柔軟性に富んでいる。

しかし、ＦＰＣはインピーダンス整合を取ることが難しい。すなわち、インピーダンスが整合していない場合、伝送効率の低下を生じることになる。また、ＦＰＣはシールド等の外乱防止部材を有さないため、ノイズ遮蔽の能力が低い。さらに、ＦＰＣは中心導体がリボン状の薄厚導体の場合、折り曲げに弱く、振動を長時間与えられたりすると折り曲げ箇所が断線する可能性がある。

一方、ＦＰＣを同軸ケーブルに接続したフラットケーブルが提案されている。

図７に示すように、このフラットケーブル１００は、外被１０１を除去した複数本の同軸ケーブル１０２のシールド１０３にグランドバー１０４を接続し、同軸ケーブル１０２の導体１０５を不図示の接続端末の導体パターンに接続したものである（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−２８７５４１号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示されたフラットケーブル１００では、搭載される機器内の配索経路に応じて同軸ケーブル１０２を所定位置で折り曲げ、別の位置で屈曲及び摺動しなければならない場合に、折り曲げ固定して且つ電気的特性および機械的信頼性を十分得ることが難しかった。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、折り曲げ固定して別の位置で屈曲及び摺動可能であり、かつ十分な電気的特性および機械的特性を得ることができるフラットケーブルおよびフラットケーブル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ができる本発明に係るフラットケーブルは、複数本の同軸ケーブルが並列されているフラットケーブルであって、樹脂部材によって集合された屈曲可能な屈曲部と、所定方向に折り曲げられて固定された折り曲げ固定部と、を備えていることを特徴としている。

このような構成のフラットケーブルによれば、複数本の同軸ケーブルが並列されている。このため、外乱等のノイズ遮蔽性に優れるとともにインピーダンス整合を容易に取ることができる。また、同軸ケーブルは、柔軟性を有する樹脂部材によって搭載される機器内の配線経路に応じて所定位置を屈曲させることができる屈曲部と、所定方向に折り曲げられて固定された折り曲げ固定部とを備えている。このため、屈曲に強く、繰り返しの屈曲や長時間の振動によって断線することはない。これにより、十分な電気的特性および機械的特性を有するフラットケーブルを得ることができる。

また、本発明に係るフラットケーブルは、前記同軸ケーブルは、少なくとも一方の端末部で並行に並べられ、接続部材に接続されていることが好ましい。

このような構成のフラットケーブルによれば、同軸ケーブルは、樹脂部材によって並列に固定されている。このため、端末部にコネクタ、プリント基板（ＰＣＢ）、ＦＰＣ等の接続部材への接続を容易に行うことができる。

また、本発明に係るフラットケーブルは、前記同軸ケーブルが、少なくとも一方の端末部で並行に並べられ、整線部材により整列保持されていることが好ましい。

このような構成のフラットケーブルによれば、同軸ケーブルの端末部を整線部材により並行に並べて整列保持する。このため、特に、同軸ケーブルを直接基板に直付けする場合、複数本の同軸ケーブルの端末部はばらけることなく整えることができる。

また、上記課題を解決することができる本発明に係るフラットケーブルの製造方法は、複数本の同軸ケーブルが並列されているフラットケーブルの製造方法であって、前記同軸ケーブルに整線部材を貼り付けて整列させる工程と、前記同軸ケーブルの所定位置に樹脂部材を塗布して屈曲可能な屈曲部を形成する工程と、前記同軸ケーブルの端末部に接続部材を接続する工程と、前記同軸ケーブルを所定方向に折り曲げて固定して折り曲げ固定部を形成する工程と、を含むことを特徴としている。

このような構成のフラットケーブルの製造方法によれば、先ず、複数本の同軸ケーブルを並列させて整線部材を貼り付ける。次に、同軸ケーブルの所定位置に樹脂部材を塗布して屈曲可能な屈曲部を形成する。次に、同軸ケーブルの端末部に接続部材を接続する。最後に、同軸ケーブルを所定方向に折り曲げて固定して折り曲げ固定部を形成する。これにより、十分な電気的特性および機械的特性を有するフラットケーブルを得ることができる。

また、本発明に係るフラットケーブルの製造方法は、前記接続部材を接続する工程の後に、前記整線部材を剥す工程を含むことが好ましい。

このような構成のフラットケーブルの製造方法によれば、同軸ケーブルの端末部に接続部材を接続してから、整線部材を剥すことにより、テープ止め等の整線部材の残らない簡潔な外観のフラットケーブルを得ることができる。

本発明に係るフラットケーブルおよびフラットケーブルの製造方法によれば、複数本の同軸ケーブルを並列させて樹脂部材によって屈曲可能に固定されていることで、折り曲げ固定して別の位置で屈曲及び摺動可能であり、かつ十分な電気的特性および機械的特性を得ることができるフラットケーブルおよびフラットケーブルの製造方法を提供できる。

本発明の一実施形態に係るフラットケーブルに適用される同軸ケーブルの外観斜視図である。 本発明の一実施形態に係るフラットケーブルの平面図である。 図２のフラットケーブルの製造方法の第１工程を説明する平面図である。 図２のフラットケーブルの製造方法の第２工程を説明する平面図である。 図２のフラットケーブルの製造方法の第３工程および第４工程を説明する平面図である。 図２のフラットケーブルの変形例の平面図である。 従来のフラットケーブルの平面図である。

以下、図１〜図６を参照して本発明に係るフラットケーブルおよびフラットケーブルの製造方法の好適な一実施形態を説明する。

本発明の一実施形態に係るフラットケーブル１０は、並列に並べられた複数本の同軸ケーブル１１からなる第１のフラットケーブル１２と、同じく並列に並べられた複数本の同軸ケーブル１３からなる第２のフラットケーブル１４と、を並行に備えている。

また、両フラットケーブル１２，１４の一端部が、第１、第２のコネクタ（接続部材）１５，１６を介して第１の回路基板(接続部材)１７にそれぞれ接続されている。また、第１のフラットケーブル１２の他端部が、第３、第４のコネクタ（接続部材）１８，１９を介して第２、第３の回路基板（接続部材）２０，２１に接続されている。
また、第２のフラットケーブル１４の他端部が、第５、第６のコネクタ（接続部材）２２，２３を介して第２、第３の回路基板（接続部材）２０，２１に接続されている。

図１に示すように、同軸ケーブル１１は極細同軸ケーブルであって、その内側から導体２４、絶縁体２５、シールド２６、及び外被２７を順次同軸状に配置している。なお、同軸ケーブル１３は、同軸ケーブル１１と同様な構成であるため説明を省略する。

導体２４は、例えば０．０１５ｍｍ〜０．０３ｍｍの外径寸法を有する複数本の銅合金線を撚って形成されている。この導体２４の外面にＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）樹脂等の絶縁材が被覆される。その外側には、例えば０．１７ｍｍ〜０．２４ｍｍの外径寸法を有する絶縁体２５が外装されている。

シールド２６は、絶縁体２５の外周面に外装されている。例えば０．２０ｍｍの外形寸法を有する錫メッキ合金線を編組巻きに巻回して形成されている。そして、外被２７は、シールド２６の外面に、例えば０．００４ｍｍの厚さ寸法のポリエステルテープが重ね巻きされる。若しくは、０．０３ｍｍの厚さ寸法のＰＦＡが被覆される。外被２７は、例えば０．２０ｍｍ〜０．３５ｍｍの外径寸法を有している。なお、シールド２６は、錫メッキ合金線のほか軟銅や硬銅であってもよい。

すなわち、同軸ケーブル１１は、導体２４が撚り線であるので、折り曲げ屈曲、摺動に強い。例えば、繰り返しの折り曲げや長時間の振動等が与えられても断線することはない。また、シールド２６によって外乱等からのノイズ遮蔽特性に優れ、インピーダンス整合が取り易い。

同軸ケーブル１１は、複数本のそれぞれを異なる色に着色されるか、或いは電源線や接地線を他の信号線と区別するための標識が施される。すなわち、外被２７の軸方向に他の部分とは異なる色を着色したり、他の同軸ケーブルと区別するために模様を施したりするのが好ましい。

図２に示すように、フラットケーブル１０は、例えば２０本の同軸ケーブル１１を並列させた第１のフラットケーブル１２と、同じく例えば２０本の同軸ケーブル１３を並列させた第２のフラットケーブル１４とを並列に並べて配置されている。
このフラットケーブル１２，１４のほぼ中央位置に柔軟性を有する柔軟性接着剤(樹脂部材)Ｂが塗布されている。この柔軟性接着剤Ｂは、両フラットケーブル１２，１４を配索経路に応じて屈曲及び摺動可能であり、捻ってもその応力の大半を吸収して弾性変形する。この部分が、フラットケーブル１２，１４の屈曲可能な屈曲部２８となる。

第１のフラットケーブル１２は、その接続される部分２９に第１のコネクタ１５を接続し、その端部近くの部分３０に第３、第４のコネクタ１８，１９をそれぞれ接続している。同様に、第２のフラットケーブル１４は、その接続される部分３１に第２のコネクタ１６を接続し、その端部近くの部分３２に第５、第６のコネクタ２２，２３をそれぞれ接続している。

第１のフラットケーブル１２は、その端部近くの部分３０を、二つに分けることにより、第３のコネクタ１８に接続される部分３３と、第４のコネクタ１９に接続される部分３４を形成している。

第１のフラットケーブル１２は、その端部近くの部分３０に、下側に９０度の角度で折り曲げられて側方に延出させた第１の折り曲げ固定部３５を形成している。この第１の折り曲げ固定部３５から予め定められた長さだけ延出した位置で、上側に９０度の角度で折り曲げられて第１の回路基板１７に向けて延出させた第２の折り曲げ固定部３６を形成している。折り曲げた箇所を接着剤付きの樹脂テープ（接着テープ）に貼ることや接着剤で固めることで固定する。
なお、折り曲げ固定部３５，３６は、第２、第３の回路基板２０，２１の位置に応じて折り曲げ成形される。そのため、上側への折り曲げおよび下側への折り曲げは、フラットケーブル１０の配索位置におけるスペースを考慮して適宜変更するのが好ましい。

第２のフラットケーブル１４は、その端部近くの部分３２を、二つに分けることにより、第５のコネクタ２２に接続される部分３７と、第６のコネクタ２３に接続される部分３８を形成している。なお、この接続される部分３７，３８は、図２中では第１のフラットケーブル１２側の接続される部分３３，３４と重なっている。

第２のフラットケーブル１４は、その端部近くの部分３２に、下側に９０度の角度で折り曲げられて側方に延出させた第３の折り曲げ固定部３９を形成している。この第３の折り曲げ固定部３９から予め定められた長さだけ延出した位置で、上側に９０度の角度で折り曲げられて第１の回路基板１７に向けて延出させた第４の折り曲げ固定部４０を形成している。なお、端部近くの部分３２は、図２中では第１のフラットケーブル１２側の端部近くの部分３０と重なっている。また、第４の折り曲げ固定部４０は、第１のフラットケーブル１２側の第２の折り曲げ固定部３６と重なっている。

フラットケーブル１０は、柔軟性接着剤Ｂによって並列に固定され、各コネクタ１５，１６，１８，１９，２２，２３を接続した形態で機器内に配索される。このとき、第１の回路基板１７と第２、第３の回路基板２０，２１とは、それぞれ不図示のコネクタ受を配置している。
そして、第１のフラットケーブル１２の第１のコネクタ１５を第１の回路基板１７の表面のコネクタ受に接続する。また、第２のフラットケーブル１４の第２のコネクタ１６を第１の回路基板１７の裏面のコネクタ受に接続する。

次に、第１のフラットケーブル１２の第３、第４のコネクタ１８，１９を第２、第３の回路基板２０，２１の表面のコネクタ受にそれぞれ接続する。また、第２のフラットケーブル１４の第５、第６のコネクタ２２，２３を第２、第３の回路基板２０，２１の裏面のコネクタ受にそれぞれ接続する。

これにより、機器内の所定位置に取り付けられている第１、第２、第３の回路基板１７，２０，２１にフラットケーブル１０を電気的に接続することができる。したがって、フラットケーブル１０の同軸ケーブル１１，１３を通じて、第１の回路基板１７から第２、第３の回路基板２０，２１へ向けて電流信号等を流すことができる。或いは、第２、第３の回路基板２０，２１から第１の回路基板１７へ向けて電流信号等を流すことができる。
なお、これまでフラットケーブルの端にコネクタを接続し、そのコネクタを回路基板に接続する一例を説明したが、フラットケーブルを直接回路基板に接続してもよい。その場合、接続部材は回路基板である。フラットケーブルの端部で各線の導体を、ピッチを揃えて露出させて、回路基板の接点に半田付けなどで接続する。各線の外部導体をグランドバーでまとめて接地する。

次に、図３〜図５を参照して、本発明のフラットケーブルの製造方法について説明する。
図３に示すように、第１工程では、先ず複数本の同軸ケーブル１１，１３を並列させて所定長さに切断する。そして、この同軸ケーブル１１，１３に樹脂製テープである整線部材４１，４２を貼り付けて、複数本の同軸ケーブル１１，１３を仮固定する。
このとき、同軸ケーブル１１，１３の端部近くの部分３０，３２をそれぞれ二つに分けて、第３〜第６のコネクタに接続される部分３３，３４，３７，３８を形成する。

第１の工程は、例えば、同軸ケーブル１１，１３と同数の並列溝を有する不図示の治具上で行われる。すなわち、治具上に形成された複数の並列溝毎に同軸ケーブル１１，１３の端部を合わせて１本ずつ落とし込む。その後、並列状態の同軸ケーブル１１，１３の両端近傍の外周に整線部材４１，４２を貼り付ける。
或いは、各同軸ケーブル１１，１３が互いに接するように寄せ集めて整線部材４１，４２で仮固定するようにしても良い。これにより、同軸ケーブル１１，１３は、並行に配列された並列状態で仮固定される。

図４に示すように、第２工程では、同軸ケーブル１１，１３ほぼ中央位置に柔軟性接着剤Ｂを塗布して、硬化させる。これにより、各同軸ケーブル１１，１３が束ねられた状態で各フラットケーブル１２，１４が屈曲可能である屈曲部２８が形成される。

図５に示すように、第３工程では、第１のフラットケーブル１２側の接続される部分３３，３４に第３のコネクタ１８及び第４のコネクタ１９を接続する。また、第２のフラットケーブル１４側の接続される部分３７，３８に第５のコネクタ２２及び第６のコネクタ２３を接続する。このとき、各接続される部分３３，３４，３７，３８は、整線部材４２によって整列保持されているため、各第３〜第６のコネクタ１８，１９，２２，２３への接続を確実に行うことができる。
そして、第４工程では、整線部材４１，４２を剥す。

図２に示すように、第５工程では、各第３〜第６のコネクタ１８，１９，２２，２３を接続した後に、第１のフラットケーブル１２の端部近くの部分３０の端部寄りの位置を折り曲げる。そして、折り曲げた形状で固定されるように接着テープ、例えばＰＥＴテープなどの固定部材を貼り付けて固定する。これにより、第１の折り曲げ固定部３５と第２の折り曲げ固定部３６を形成する。
また、同様な手順で、第２のフラットケーブル１４の端部近くの部分３２の端部寄りの位置に第３の折り曲げ固定部３９と第４の折り曲げ固定部４０を形成する。これにより、フラットケーブル１０を製造することができる。

次に、図６を参照して、本発明のフラットケーブル１０の変形例について説明する。なお、上記実施形態と同一構成の箇所には同一符号を付すことで、詳細な説明を省略する。

本変形例では、第１の回路基板１７と第２、第３の回路基板２０，２１とのコネクタ受を対向配置している。そのため、第１のフラットケーブル１２は、その端部近くの部分３０に、下側に９０度の角度で折り曲げられて側方に延出させた第１の折り曲げ固定部４３を形成している。また、第１の折り曲げ固定部４３から予め定められた長さだけ延出した所定位置で、上側に９０度の角度で折り曲げられ、第１の回路基板１７とは反対方向に向けて延出させた第２の折り曲げ固定部４４を形成している。この折り曲げ固定部４３，４４は、接着テープなどの固定部材を貼り付けて固定される。

第２のフラットケーブル１４は、その端部近くの部分３２に、下側に９０度の角度で折り曲げられて側方に延出させた第３の折り曲げ固定部４５を形成している。また、第３の折り曲げ固定部４５から予め定められた長さだけ延出した所定位置で、上側に９０度の角度で折り曲げられ、第１の回路基板１７とは反対方向に向けて延出させた第４の折り曲げ固定部４６を形成している。この折り曲げ固定部４５，４６は、接着テープなどの固定部材を貼り付けて固定される。なお、折り曲げ固定部４５，４６は、第１のフラットケーブル１２側の端部近くの部分３０や第２の折り曲げ固定部４４と重なっている。

以上説明したように、本発明の一実施形態に係るフラットケーブル１０によれば、複数本の同軸ケーブル１１，１３を並列させている。このため、外乱等のノイズ遮蔽性に優れるとともに、インピーダンス整合を容易に取ることができる。
また、柔軟性を有する柔軟性接着剤Ｂによって各同軸ケーブル１１，１３が束ねられている箇所で屈曲させるので、各線がばらけないで屈曲する。そして、繰り返しの屈曲や長時間の振動等が与えられても断線することはない。よって、十分な電気的特性および機械的特性を得ることができる。

また、同軸ケーブル１１，１３は、柔軟性接着剤Ｂによって並列状態に固定されているためばらけることはない。このため、各フラットケーブル１２，１４の接続される部分３３，３４，３７，３８での各第３〜第６のコネクタ１８，１９，２２，２３への接続を容易に行うことができる。また、同軸ケーブル１１，１３の接続される部分３３，３４，３７，３８を整線部材４１，４２により並行に並べて整列保持する。このため、複数本の同軸ケーブル１１，１３の接続される部分３３，３４，３７，３８をばらけることなく整えることができる。

尚、本発明は、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、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

例えば、同軸ケーブルは上述した線径および本数に限定されることはなく、搭載される機器の回路数や電流値に応じて適宜変更設定することができる。フラットケーブルには、同軸ケーブル以外の電線（例えば、絶縁電線）が含まれても良い。また、回路数に応じて各フラットケーブルを積層させても良い。

また、第１〜第３の回路基板に限定されず、異なる位置に配置された複数の回路基板に対しても通電回路を形成できることは言うまでもない。さらに、コネクタを介さずに回路基板やＦＰＣ等の回路体である接続部材に接続されても良い。

１０ フラットケーブル
１１，１３ 同軸ケーブル
１２ 第１のフラットケーブル
１４ 第２のフラットケーブル
１５ 第１のコネクタ（接続部材）
１６ 第２のコネクタ（接続部材）
１７ 第１の回路基板（接続部材）
１８ 第３のコネクタ（接続部材）
１９ 第４のコネクタ（接続部材）
２０ 第２の回路基板（接続部材）
２１ 第３の回路基板（接続部材）
２２ 第５のコネクタ（接続部材）
２３ 第６のコネクタ（接続部材）
２８ 屈曲部
３０，３２ 端部近くの部分
３５ 第１の折り曲げ固定部
３６ 第２の折り曲げ固定部
３９ 第３の折り曲げ固定部
４０ 第４の折り曲げ固定部
４１，４２ 整線部材
Ｂ 柔軟性接着剤（樹脂部材）

Claims (5)

1. 複数本の同軸ケーブルが並列されているフラットケーブルであって、
   樹脂部材によって集合された屈曲可能な屈曲部と、所定方向に折り曲げられて固定された折り曲げ固定部と、を備えていることを特徴とするフラットケーブル。
2. 前記同軸ケーブルは、少なくとも一方の端末部で並行に並べられ、接続部材に接続されていることを特徴とする請求項１記載のフラットケーブル。
3. 前記同軸ケーブルは、少なくとも一方の端末部で並行に並べられ、整線部材により整列保持されていることを特徴とする請求項１または２記載のフラットケーブル。
4. 複数本の同軸ケーブルが並列されているフラットケーブルの製造方法であって、
   前記同軸ケーブルに整線部材を貼り付けて整列させる工程と、
   前記同軸ケーブルの所定位置に樹脂部材を塗布して屈曲可能な屈曲部を形成する工程と、
   前記同軸ケーブルの端末部に接続部材を接続する工程と、
   前記同軸ケーブルを所定方向に折り曲げて固定して折り曲げ固定部を形成する工程と、
   を含むことを特徴とするフラットケーブルの製造方法。
5. 前記接続部材を接続する工程の後に、前記整線部材を剥す工程を含むことを特徴とする請求項４記載のフラットケーブルの製造方法。
   

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