JP4834959B2

JP4834959B2 - 配線部材及びその製造方法

Info

Publication number: JP4834959B2
Application number: JP2004126198A
Authority: JP
Inventors: 久志平田; 静好佐藤; 誠大内
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2004-04-22
Filing date: 2004-04-22
Publication date: 2011-12-14
Anticipated expiration: 2024-04-22
Also published as: JP2005310563A

Description

本発明は、複数本の絶縁電線や同軸電線からなる配線部材とその製造方法に関し、特に中間部では束ねられ、両端部では複数本の電線をフラット状にしてコネクタを接続して使用される配線部材とその製造方法に関する。

近年、ノートパソコン、携帯電話、小型ビデオカメラ等の普及で、これら情報通信機器の小型・軽量化の他に高速・高画質化が求められている。これに対応するために、機器本体と液晶表示部の接続や機器内の配線等に、極めて細い同軸電線（シールド電線という場合もある）が用いられ、また、配線の容易性から、複数本の同軸電線を集合一体化させたハーネス形状の配線部材が用いられている。電気接続は、予め配線部材の端末部分に所定の配列で接続した電気コネクタ（以下、単にコネクタという）で行なわれ、このためのコネクタには、例えば、プリント回路等の接続に用いるような、多数のコンタクトを列状に配列したエッジ形状のコネクタが用いられる。

コネクタ付きの配線部材は、両端部分にコネクタが接続しやすいように、通常、複数本の同軸電線を所定ピッチで平行一列に並べて一体化したフラットケーブル、或いは平形ケーブルと呼ばれているケーブルを用いて形成されることが多い。また、極細の同軸電線からなるケーブルにコネクタを接続するのに、中心導体を所定のピッチに揃えたり、外部導体を半田付けで接地接続するなどで、その端末加工に手間を要する。このため、この種の配線部材の端末処理に関して多くの提案がなされている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

しかし、このコネクタ付きのフラット状の配線部材は、機器内の壁面に沿わせた配線には適しているが、例えば、携帯電話、ノートパソコン、ビデオカメラ等の本体部と液晶表示部間の接続のような回動を伴う部分があると、回動部分における捻回特性が悪く、ヒンジ部の形状が大きくなってしまう。また、フラット状の配線部材に加わるストレスが大きく断線しやすいという問題がある。

このため、開閉ヒンジ等の回動部分を介しての配線では、コネクタが接続される両端部分では複数本の同軸電線はフラット状にされているが、中間部分では複数本の同軸電線を１つに束ねた状態にして使用される。中間部分を束ねるに際して、例えば、同軸電線の配列方向の中央で束ねようとすると、両側に配列される線は中央側に湾曲されるため、中央側の線より長くされている必要がある。すなわち、同軸電線の長さを同一にすると、配列位置によって弛みを生じる線と張力を受ける線が生じる。

そこで、図１（Ｃ）に示すように（図の詳細については後述する）両側のコネクタを回動させた形態とする。この場合、コネクタの接続方向が配線部材の軸方向と直交し、且つ両端末側で逆向きにすることにより、複数本の同軸電線の長さが同じであっても、中間部分を１つに束ねることが可能となる。この形状の接続形態は、通常、Ｌ形コネクタ接続として知られている。

図１（Ｃ）のようなＬ形コネクタ付きの配線部材では、通常、コネクタが接続される配線部材の両端部分において、同軸電線の外部導体を露出させて半田付け等による接地接続が行なわれる。ただ、この配線部材が長くなると、両端部分以外に配線部材の中間部分においても、所定の距離毎に接地接続を行なうことが必要とされる。この場合、複数本の同軸電線が接着テープで配列が保持されている状態のとき、すなわち、コネクタを回動加工する前に配線部材の中間部分の外被の所定位置を部分的に除去して、外部導体を部分的に露出して接地接続用の露出部を形成している。

しかし、コネクタを回動させて、配線部材の中間部分を束ねると、外部導体の露出部の位置がずれてしまう。このため、露出部が配線部材の１個所に集合されず、少しずつ長手方向にずれた状態となり、外部導体の露出部同士の物理的な接触が不確実となり、長手方向に長い距離の接地接続部分を設けなければならない。また、同軸電線の本数が多くなると、束の内側に入り込んだ同軸電線は、外部導体の露出部が浮いた状態となって接地接続が形成できなくなることがある。そこで、コネクタを接続して回動加工を行なった後に、配線部材の中間部分で同一位置の外被を部分的に除去することも考えられるが、複数本の同軸電線の外被を個別に除去することは作業が大変で生産性がよくない。

本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、配線部材の両端部分に接続されたコネクタを回動して配線部材の中間部分を束ねた際に、接地接続用に露出された外部導体部分を１個所に集合させることが可能な配線部材とその製造方法の提供を課題とする。

本発明による配線部材は、中心導体の外周に内部絶縁体、外部導体、外被を順次形成した同じ長さの複数本の同軸電線の両端末部分を所定のピッチで一列に配列され、複数本の同軸電線の外被を部分的に除去して外部導体が部分的に露出された配線部材である。外部導体の露出部は、所定の配列ピッチでフラット状に固定された状態で、同軸電線の配列方向に対し、４５°の直線状のライン上に形成されていることが好ましい。

前記の配線部材の両端末部分には電気コネクタが接続され、この電気コネクタは回動されて接続方向が配線部材の軸方向と直交し、且つ両端末側で接続方向が逆向きになるように、複数本の同軸電線が中間部分で束ねられ、外部導体の露出部分が互いに電気的に接続されるように集合されている電気コネクタ付きの配線部材とされる。

また、本発明による配線部材の製造方法は、中心導体の外周に内部絶縁体、外部導体、外被を順次形成した同じ長さの複数本の同軸電線の両端末部分を所定のピッチで一列に配列し、複数本の同軸電線の外被を部分的に除去して外部導体を部分的に露出させた配線部材の製造方法である。上記の複数本の同軸電線を、接着テープで所定の配列ピッチでフラット状に固定した後、接着テープ及び外被に同軸電線の配列方向に対して所定の傾斜角度で直線状に切り込みを入れ、次いで、接着テープと外被を所定量だけずらすことにより、外部導体の中間部分を部分的に露出させ、この後、両端末部分に電気接続のための端末を形成する。

本発明によれば、配線部材の両端部分に電気コネクタを接続するための端末を形成する前に、配線部材の中間部分に接地接続用の外部導体の露出部を、端末部分からの距離が順次異なるように簡単に形成することができる。そして、配線部材の両端に電気コネクタを接続し、この電気コネクタを回動して配線部材の中間部分を束ねた際に、上記の外部導体の露出部を１個所に集合させることができ、接地接続が確実に、且つ容易に行なうことができる。

図１により本発明の配線部材の実施形態を説明する。図１（Ａ）は配線部材に使用される同軸電線の一例を説明する図、図１（Ｂ）は電気コネクタ（以下、単にコネクタという）を接続する前の配線部材形状を説明する図、図１（Ｃ）はコネクタ付きの配線部材を説明する図である。図中、１は同軸電線、１ａは中心導体、１ｂは内部絶縁体、１ｃは外部導体、１ｄは外被、４は接地バー、５は絶縁フィルム、６ａ，６ｂは電気コネクタ（コネクタ）、７は結束部材を示す。

本発明の配線部材を構成する同軸電線１（同軸ケーブル、シールドケーブルと称されることもある）としては、例えば、図１（Ａ）に示すような形状のものをも用いることができる。この同軸電線１は、内側から中心導体１ａ、内部絶縁体１ｂ、外部導体１ｃ、外被１ｄを順次同軸状に配して構成されている。中心導体１ａは、例えば、外径約０.０２５ｍｍの銅合金線を７本撚って形成され、その外面をテフロン（Ｒ）樹脂等の絶縁材で厚さ０.０６ｍｍ程度に被覆して内部絶縁体１ｂとしている。

内部絶縁体１ｂの外周面に配する外部導体１ｃは、例えば、外径約０.０３ｍｍの銅合金線を横巻で巻きつけて形成し、その外面に厚さ約０.００４ｍｍ程度のポリエステルテープを２枚重ね巻きして互いに融着して外被１ｄとし、外径が約０.３ｍｍ程度の同軸電線１としている。なお、外部導体１ｃの外面に銅蒸着テープ（図示せず）を銅蒸着面を内側にして巻きつけてよく、また、外部導体１ｃは、銅合金線の巻方向を反対にして２層に巻付けた構造であってもよく、この他、編組構造であってもよい。

本発明による配線部材Ｗ１は、図１（Ｂ）に示すように、上述したような同軸電線１を同じ長さで、所定のピッチ（例えば、０.５ｍｍピッチ）で一列に並べフラット状に配列して構成される。配線部材両端部分には、コネクタ６ａ，６ｂの接続を行なうための端末が形成される。この端末形成方法については後述するが、接地バー４により両端部分の外部導体１ｃが共通的に接地接続され、コネクタ６ａ，６ｂの接地部分に接続される。また、同軸電線の中心導体１ａは、絶縁フィルム５により配列ピッチが維持されていて、コネクタ６ａ，６ｂのそれぞれの接触片に接続されるように形成されている。

配線部材の中間部分には、同軸電線１の外被１ｄを部分的に除去するなどして、外部導体１ｃを部分的に露出させ、露出部Ｓが形成される。この露出部Ｓは、同じ長さの同軸電線１を一列に並べてフラット状に配列された状態で、配列方向Ｍ（同軸電線を一列に並べる方向）に沿って直線状で、且つ、同軸電線の端末部分からの距離が順次異なるように形成される。例えば、同軸電線の配列方向Ｍと４５°の角度の直線状に引いたラインＬに沿って露出部Ｓを形成することにより、上記の構成が得られる。この露出部Ｓは、配線部材の長さに応じて中間部分の１個所以上に所定の間隔で設けられる。

図１（Ｂ）のように形成された配線部材Ｗ１の両端部分に、雄型或いは雌型の多数のコンタクトを列状に配列したエッジ形状のコネクタ６ａ，６ｂを接続し、図１（Ｃ）に示すようなコネクタ付きの配線部材Ｗ２として使用される。配線部材Ｗ２では、コネクタ６ａ，６ｂを回動させて、配線部材の軸方向と直交する方向にコネクタ接続方向（例えば接続口の方向）が向くようにする。また、一方のコネクタ６ａの接続方向を右方向としたら、他方のコネクタ６ｂの接続方向を反対の左方向を向くようにする。そして、配線部材の中間部分を、結束部材７等を用いて１つに束ねる。なお、結束部材７は、スリーブを用いてもよく、或いは、単なる結束用の紐やテープを用いてもよい。

図１（Ｂ）の配線部材Ｗ１を、上述の如くに図１（Ｃ）のコネクタ付きの配線部材Ｗ２に加工すると、配線部材Ｗ１でずれていた外部導体１ｃの露出部Ｓは、配線部材Ｗ２で束ねられた中間部分で、ほぼ１個所に集合させることができる。言いかえると、露出部Ｓが配線部材の軸方向に直交する方向に直線状に並ばせることができる。露出部Ｓが１個所に集合されれば、この集合部分を導電性のテープ等を用いて結束することで、複数本の同軸電線１の露出部Ｓを互いに物理的に接触させ、電気的に共通接続させることができる。この共通接続された状態で接地接続することにより、全同軸電線１の露出部Ｓを確実に接地電位とすることができる。

なお、露出部Ｓを１個所に集合させるには、図１（Ｂ）の状態における露出部Ｓは、同軸電線１の配列方向Ｍに対して４５°の傾斜角θを持つラインＬ上にあるように形成すればよい。しかし、傾斜角θが４５°から多少ずれていても（例えば、±１０°）、露出部長さが大きければ、複数本の同軸電線１の露出部Ｓを互いに物理的に接触させることが可能で、上記と同様に電気的に共通接続させることができる。

図２〜図４は、本発明による配線部材の製造方法の概略を説明する図である。図２は本発明による配線部材の中間部分に外部導体を部分的に露出させる方法の一例を示す図、図３は端末を形成する方法の前半の一例を示す図、図４は端末を形成する方法の後半の一例を示す図である。図中、２は接着テープ、３は半田、４ａ，４ｂは接地バー片、４ｃは間隙を示し、その他の符号は図１で用いたのと同じ符号を用いることにより説明を省略する。

図２（Ａ）に示すように、複数本の同軸電線１は、所定のピッチで平行一列に並べ、両面から接着テープ２を貼り合わせてテープ状配線部材Ｗとする。次いで、図１（Ｂ）で示したように、端末部分から所定の個所に、同軸電線１の配列方向Ｍに対して傾斜角度θのラインＬに沿って直線状にレーザ光を当て、接着テープ２及び外被１ｄに切り込みを入れる。次いで、図２（Ｂ）に示すように、端部側の接着テープ２ａを矢印方向（図では左方向）に所定量だけ引き離す。これにより、レーザ光を当てた部分から、同軸電線１の外被１ｄが接着テープ２ａと一体になって所定量だけずれて、内側の外部導体１ｃの表面が部分的に露出され、露出部Ｓが得られる。

次いで、テープ状配線部材Ｗの端末部分にコネクタ接続のための端末を形成する。この端末の形成には特許文献１又は特許文献２に開示の方法を用いることができる。先ず、図２（Ｃ）に示すように、テープ状配線部材Ｗの端部から所定の位置（例えば、１５〜２０ｍｍ程度）の配線部材の軸方向に直行するラインＧに沿ってレーザ光を当て、接着テープ２および外被１ｄに切り込みを入れる。次いで、図２（Ｄ）に示すように、切り込みを入れた端部側の接着テープ２ｂを矢印ａ方向に引き離すことにより、接着テープ２と接着一体化されている外被１ｄが引き剥がされ、所定長さの外部導体１ｃが露出される。引き離された接着テープ２ｂは、同軸電線１の間隔維持のため残したままとされる。

次に、図３（Ａ）に示すように、外被１ｄが剥ぎ取られ外部導体１ｃが露出された部分の上下面に、導電金属板からなる１対の接地バー片４ａと４ｂを、僅かな間隙４ｃを開けて半田付けで接着一体化する。この後、図３（Ｂ）に側面図で示すように、配線部材の端部側の接地バー片４ｂを間隙４ｃ部分を支点として矢印ｃで示す上下方向に数回屈曲させる。この屈曲により間隙４ｃ部分の半田材が破断される。この後、接地バー片４ｂを接着テープ２ｂとともに矢印ｂ方向に引き離す。これにより、接地バー片４ｂと半田３で接着一体化されている電線端部側の外部導体１ｃが剥ぎ取られ、内部絶縁体１ｂが露出される。

続いて、図４（Ａ）に示すように、外部導体１ｃが剥ぎ取られて露出された内部絶縁体１ｂの上下面に、接地バー片４ａから所定の間隔を開けて、例えば、絶縁フィルム５を熱融着等により接着する。次いで、接地バー片４ａと絶縁フィルム５との間で露出されている内部絶縁体１ｂにラインＨに沿ってレーザ光を当て、切り込みを入れる。この後、図４（Ｂ）に示すように、絶縁フィルム５を矢印ｄ方向に引き離すことにより、これと融着一体化されている内部絶縁体１ｂの部分を剥ぎ取ることができ、中心導体１ａを露出させることができる。引き離された絶縁フィルム５は、中心導体１ａの配列ピッチ維持と保護のため一部を残し、鎖線で示す部分が切断除去される。

上述したように、テープ状配線部材Ｗの端末部分にコネクタ接続のための端末を形成した後、図４（Ｃ）に示すように、ユーザ或いはメーカにおいて、端末部分にコネクタ６を接続する。接着テープ２ａ等は、必要に応じて残したままのテープ状配線部材として使用してもよいが、コネクタ接続後は引き剥がして、図１（Ｃ）に示した形態に束ね加工して使用する。

本発明の配線部材の実施形態を説明する図である。配線部材の中間部分に、外部導体を部分的に露出させる方法の一例を示す図である。配線部材に端末を形成する方法の前半の一例を示す図である。配線部材に端末を形成する方法の後半の一例を示す図である。

符号の説明

１…同軸電線、１ａ…中心導体、１ｂ…内部絶縁体、１ｃ…外部導体、１ｄ…外被、２…接着テープ、３…半田、４…接地バー、４ａ，４ｂ…接地バー片、４ｃ…間隙、５…絶縁フィルム、６，６ａ，６ｂ…電気コネクタ（コネクタ）、７…結束部材。

Claims

中心導体の外周に内部絶縁体、外部導体、外被を順次形成した同じ長さの複数本の同軸電線の各端末部分を所定のピッチで一列に配列し、前記各端末部分のそれぞれに複数本の同軸電線に共通する電気コネクタを接続した配線部材であって、
前記複数本の同軸電線の中間部分には、所定の配列ピッチでフラット状に固定された状態で、前記同軸電線の配列方向に対して４５°を中心に±１０°の範囲内での傾斜角度で直線状をなすように、前記外部導体を部分的に露出させた露出部が形成され、
前記電気コネクタは、前記同軸電線の前記フラット状の配列面内で回動されて接続方向が配線部材の軸方向と直交し、且つ両端末側で接続方向が逆向になるように、前記複数本の同軸電線の中間部分が束ねられ、前記外部導体の露出部が互いに電気的に接続されるように集合されていることを特徴とする配線部材。
中心導体の外周に内部絶縁体、外部導体、外被を順次形成した同じ長さの複数本の同軸電線の各端末部分を所定のピッチで一列に配列し、前記各端末部分のそれぞれに複数本の同軸電線に共通する電気コネクタを接続した配線部材の製造方法であって、
前記複数本の同軸電線を接着テープで所定の配列ピッチでフラット状に固定した後、前記接着テープ及び前記外被に前記同軸電線の配列方向に対して４５°を中心に±１０°の範囲内での傾斜角度で直線状に切り込みを入れ、次いで、前記接着テープと前記外被を所定量だけずらすことにより、前記外部導体の中間部分を部分的に露出させ、この後、両端末部分のそれぞれに電気接続のための端末を形成し、該端末部分にそれぞれ前記電気コネクタを接続した後、該電気コネクタを同軸電線の前記フラット状の配列面内で回動させて、前記電気コネクタの接続方向が配線部材の軸方向と直交し、且つ両端末側で互いに接続方向が逆向になるように、前記複数本の同軸電線の中間部分を束ね、前記外部導体の露出部分が互いに電気的に接続されるように集合させることを特徴とする配線部材の製造方法。