JP7249227B2 - 集合ケーブル - Google Patents

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Description

本発明は、集合ケーブルに関する。
特許文献1は、この種の集合ケーブル900を開示している。図12及び図13に示されるように、特許文献1の集合ケーブル900は、4つの光ファイバコード910と、3つの連接部(連結部)920とを備えている。光ファイバコード910は、光ファイバ素線912と、シース914とを有している。連結部920は、光ファイバコード910のシース914を互いに連結している。
特開2011-81089号公報
特許文献1の集合ケーブル900において、光ファイバコード910を被覆導体に置換した構成が考えられる。即ち、このような構成の集合ケーブルにおいては、複数の被覆導体が特許文献1の連結部920のような連結部で連結されることとなる。
一方、複数の被覆導体で構成された集合ケーブルにおいて、例えば差動信号伝送用の導体のように、導体間を所定の距離に維持したいとのニーズがある。
複数の被覆導体を特許文献1の連結部920のような連結部で連結した集合ケーブルにおいては、図13を参照して、導体間のY方向における距離は、被覆の厚みで定まることとなる。また、このような集合ケーブルにおいて導体間の距離を大きく確保したい場合には、被覆を厚くする必要があるため、集合ケーブル自体の大型化が避けられない。
そこで、本発明は、大型化することなく、導体間を所定の距離に維持することができる集合ケーブルを提供することを目的とする。
本発明は、第1の集合ケーブルとして、
長手方向に延びる集合ケーブルであって、
前記集合ケーブルは、第1ケーブルと、2つの第2ケーブルと、2つの連結部と、介在部と、外皮とを備えており、
前記第1ケーブルは、第1導体と、第1被覆とを有しており、
前記第1被覆は、前記第1導体を被覆しており、
前記2つの第2ケーブルは、前記長手方向と直交する第1方向において互いに離れて位置しており、
前記第2ケーブルの夫々は、前記長手方向及び前記第1方向の双方と直交する第2方向において前記第1ケーブルから離れて位置しており、
前記第2ケーブルの夫々は、第2導体と、第2被覆とを有しており、
前記第2被覆は、前記第2導体を被覆しており、
前記連結部は、前記第2被覆を前記第1被覆に連結しており、
前記第1ケーブルと前記2つの第2ケーブルと前記2つの連結部とは、前記長手方向と直交する面内においてV字状に配置されており、
前記介在部は、前記第1ケーブルの全長に亘って延びており、且つ、前記2つの第2ケーブルの全長に亘って延びており、
前記介在部は、前記第1ケーブル及び前記2つの第2ケーブルの夫々と接しており、
前記外皮は、前記第1ケーブル及び前記第2つの第2ケーブルの夫々と接している
集合ケーブルを提供する。
また、本発明は、第2の集合ケーブルとして、第1の集合ケーブルであって、
前記介在部の前記長手方向と直交する断面のサイズは、前記第1ケーブルの前記長手方向と直交する断面のサイズよりも小さく、
前記介在部の前記断面のサイズは、前記第2ケーブルの前記長手方向と直交する断面のサイズよりも小さい
集合ケーブルを提供する。
また、本発明は、第3の集合ケーブルとして、第1又は第2の集合ケーブルであって、
前記介在部の中心は、前記第1方向において前記第2ケーブルの前記第2導体の間に位置していると共に、前記第2方向において前記第2ケーブルの前記第2導体の中心を互いに結ぶ線と前記第1導体の中心との間に位置している
集合ケーブルを提供する。
また、本発明は、第4の集合ケーブルとして、第3の集合ケーブルであって
前記第2方向において前記介在部の前記中心から前記第1導体の前記中心を通って前記外皮に至る最短距離を第1距離とし、
前記第2方向において前記介在部の前記中心から前記第1導体を通らずに前記外皮に至る最短距離を第2距離とした場合、
前記第1距離は、前記第2距離よりも大きい
集合ケーブルを提供する。
また、本発明は、第5の集合ケーブルとして、第1から第4までのいずれかの集合ケーブルであって
前記介在部は、円柱状である
集合ケーブルを提供する。
本発明の集合ケーブルは、第1ケーブルと、2つの第2ケーブルと、2つの連結部と、介在部と、外皮とを備えており、介在部は、第1ケーブル及び2つの第2ケーブルの夫々と接している。これにより、本発明の集合ケーブルにおいては、大型化することなく、第1ケーブルの第1導体と第2ケーブルの第2導体との間及び2つの第2ケーブルの第2導体同士の間を、所定の距離に維持することができるように構成されている。
本発明の実施の形態による集合ケーブルを使用した接続構造体を示す斜視図である。ここで、集合ケーブルの第1導体及び第2導体は回路基板のパッドに接続されている。図において、接続構造体及び回路基板の一部を拡大して示している。 図1の接続構造体を示す正面図である。 図1の接続構造体をA-A線に沿って示す斜視断面図である。図において、ケーブル保持部材及びケーブル保持部材に保持される集合ケーブルは省略されている。 図3の接続構造体を示す正面断面図である。 図2の接続構造体をB―Bに沿って示す断面図である。 図2の接続構造体に含まれる集合ケーブルを示す正面図である。 図6の集合ケーブルを示す正面図の再掲である。 図6の集合ケーブルを示す斜視図である。 本実施の形態の集合ケーブルを使用したケーブルハーネスを示す斜視図である。 図9のケーブルハーネスをC-C線に沿って示す斜視断面図である。 図10のケーブルハーネスの破線Dで囲まれた部分を示す拡大端面図である。 特許文献1の集合ケーブルを示す正面断面図である。 図12の集合ケーブルを示す別の正面断面図である。
図8に示されるように、本発明の実施の形態による集合ケーブル100は、長手方向に延びている。本実施の形態において、長手方向はX方向である。ここで、前方を-X方向とし、後方を+X方向とする。
図6に示されるように、本実施の形態の集合ケーブル100は、第1ケーブル200と、2つの第2ケーブル300と、2つの連結部400と、介在部500と、外皮600とを備えている。
図6を参照して、本実施の形態の第1ケーブル200はグランド用である。第1ケーブル200は、第1導体210と、第1被覆220とを有している。第1被覆220は、第1導体210を被覆している。
図6に示されるように、2つの第2ケーブル300は、長手方向と直交する第1方向において互いに離れて位置している。本実施の形態において、第1方向はY方向である。
図6に示されるように、第2ケーブル300の夫々は、長手方向及び第1方向の双方と直交する第2方向において第1ケーブル200から離れて位置している。本実施の形態において、第2方向はZ方向である。ここで、上方を+Z方向とし、下方を-Z方向とする。
図6を参照して、本実施の形態の第2ケーブル300は差動信号用である。第2ケーブル300の夫々は、第2導体310と、第2被覆320とを有している。第2被覆320は、第2導体310を被覆している。
図6を参照して、本実施の形態の連結部400は、樹脂製であり、弾性変形可能となっている。連結部400は、第2被覆320を第1被覆220に連結している。第1ケーブル200の第1被覆220と、第2ケーブル300の第2被覆320と、連結部400とは、一体で形成されている。
図6に示されるように、第1ケーブル200と2つの第2ケーブル300と2つの連結部400とは、長手方向と直交する面内においてV字状に配置されている。より詳しくは、第1ケーブル200はV字形状の下端を構成し、第2ケーブル300はV字形状の開放端を構成している。
図6及び図8を参照して、本実施の形態の介在部500は、樹脂製である。なお、本発明はこれに限定されず、介在部500は、導体を有するケーブルや、光ファイバー線であってもよい。
図6及び図8から理解されるように、介在部500は、円柱状である。なお、本発明はこれに限定されず、介在部500は、多角柱状であってもよい。介在部500は、第1ケーブル200の全長に亘って延びている。また、介在部500は、2つの第2ケーブル300の全長に亘って延びている。介在部500は、第2方向において第1ケーブル200と並んでいる。介在部500は、第1方向において第2ケーブル300の間に位置している。介在部500は、第1ケーブル200、第2ケーブル300及び連結部400とは別部材で構成されている。
上述のように、第1ケーブル200の第1被覆220と、第2ケーブル300の第2被覆320と、連結部400とは、一体で形成されている一方、介在部500は、第1ケーブル200、第2ケーブル300及び連結部400とは別部材で構成されている。これにより、第1ケーブル200の第1被覆220と、第2ケーブル300の第2被覆320と、連結部400とを一体で形成した後、様々なサイズを有する介在部500を2つの第2ケーブル300の間に配置することができるため、2つの第2ケーブル300の第2導体310間の距離の変更が容易となっている。
また、上述のように、第2ケーブル300はV字形状の開放端を構成していることから、介在部500を2つの第2ケーブル300の間に配置する際に介在部500を上方から容易に挿入可能となっており、また、別のサイズの介在部500に交換する場合にも上方から容易に交換可能となっている。
上述のように、介在部500の変更や介在部500の変更に伴う2つの第2ケーブル300の間の距離の変更が容易となっていることから、集合ケーブル100の特性インピーダンスの変更も容易となっている。これにより、USB規格やHDMI(登録商標)規格など特性インピーダンスが異なる各種規格においても、第1ケーブル200、第2ケーブル300及び連結部400の一体構造を変更することなく、集合ケーブル100を各規格の特性インピーダンスに合わせて容易に製造可能となっている。
図6に示されるように、介在部500は、第1ケーブル200及び2つの第2ケーブル300の夫々と接している。上述のように、介在部500は樹脂製であり、第1ケーブル200の全長に亘って延びており、且つ、2つの第2ケーブル300の全長に亘って延びていることから、介在部500を集合ケーブル100の補強材として機能させることができる。また、この構成により、集合ケーブル100の全長に亘って第1ケーブル200、2つの第2ケーブル300及び介在部500の相対位置関係が維持されるため、集合ケーブル100のケーブル特性の変化を抑制することができる。
図6を参照して、介在部500の長手方向と直交する断面のサイズS3は、第1ケーブル200の長手方向と直交する断面のサイズS1よりも小さい。また、介在部500の長手方向と直交する断面のサイズS3は、第2ケーブル300の長手方向と直交する断面のサイズS2よりも小さい。
図7に示されるように、介在部500の中心502は、第1方向において第2ケーブル300の第2導体310の間に位置していると共に、第2方向において第2ケーブル300の第2導体310の中心312を互いに結ぶ線L1と第1導体210の中心212との間に位置している。
図7に示されるように、第2ケーブル300の第2導体310の中心312を互いに結ぶ線L1と、第1導体210の中心212と第2導体310の中心312とを結ぶ線L2とは、鋭角を構成している。また、第1導体210の中心212と一方の第2導体310の中心312とを結ぶ線L2と、第1導体210の中心212と残りの一方の第2導体310の中心312とを結ぶ線L2とは、鋭角を構成している。
図7に示されるように、連結部400は、第1導体210の中心212と第2導体310の中心312とを結ぶ線L2上に位置している。
図6に示されるように、本実施の形態の外皮600は、第1ケーブル200及び2つの第2ケーブル300の夫々と接している。外皮600は、介在部500とは接していない。
図6に示されるように、第2方向において介在部500の中心502から第1導体210の中心212を通って外皮600に至る最短距離を第1距離D1とし、第2方向において介在部500の中心502から第1導体210を通らずに外皮600に至る最短距離を第2距離D2とした場合、第1距離D1は、第2距離D2よりも大きくなっている。
図1を参照して、本実施の形態の集合ケーブル100を接続構造体700に使用した実施の形態を説明する。
図1に示されるように、本実施の形態の接続構造体700は、回路基板1000等の対象物に接続されるものである。ここで、回路基板1000は、パッド1010,1020と、固定部1050とを有している。
図2に示されるように、本実施の形態の接続構造体700は、4つの集合ケーブル100と、ケーブル整列部材710と、押さえ部材720と、ケーブル保持部材730とを備えている。なお、本発明はこれに限定されず、接続構造体700は、集合ケーブル100を一つ以上有していればよい。
図1に示されるように、本実施の形態のケーブル整列部材710は、ケーブル保持部材730に保持されている。図4に示されるように、ケーブル整列部材710の一部は、長手方向と直交する平面において波板状の形状を有している。より詳しくは、ケーブル整列部材710は、上方に突出した山部712と、下方に凹んだ谷部713と、下方に突出した山部714と、上方に凹んだ谷部715と、連結部716と、被固定部718(図2参照)とを有している。
図4に示されるように、本実施の形態の連結部716は、山部712と谷部713とを連結している。また、連結部716は、山部714と谷部715とを連結している。
図1に示されるように、本実施の形態の被固定部718は、第2方向と直交する平板形状を有している。被固定部718は、長手方向においてケーブル整列部材710の前端に位置している。
図4に示されるように、本実施の形態の押さえ部材720は、ケーブル整列部材710に固定されている。押さえ部材720は、上側押さえ部722と、下側押さえ部726とで構成されている。
図4に示されるように、本実施の形態の上側押さえ部722は、ケーブル整列部材710に固定されている。上側押さえ部722と、第2方向において下側押さえ部726の上方に位置している。上側押さえ部722は、第2方向において山部712と接触している。
図4に示されるように、本実施の形態の下側押さえ部726は、ケーブル整列部材710に固定されている。下側押さえ部726と、第2方向において上側押さえ部722の下方に位置している。下側押さえ部726は、第2方向において山部714と接触している。
図4に示されるように、2つの集合ケーブル100は、第2方向において上側押さえ部722と谷部713との間に位置している。また、残りの2つの集合ケーブル100は、第2方向において下側押さえ部726と谷部715との間に位置している。上記2つの集合ケーブル100の第1ケーブル200は、第2方向において谷部713と接触している。上記2つの集合ケーブル100の第2ケーブル300は、連結部716と接触している。上記残りの2つの集合ケーブル100の第1ケーブル200は、第2方向において谷部715と接触している。上記残りの2つの集合ケーブル100の第2ケーブル300は、連結部716と接触している。
図1及び図2に示されるように、本実施の形態のケーブル保持部材730は、集合ケーブル100を纏めて保持している。
図1に示されるように、集合ケーブル100の第1ケーブル200の第1導体210は、回路基板1000のパッド1010に接続されている。また、集合ケーブル100の第2ケーブル300の第2導体310は、回路基板1000のパッド1020に接続されている。ケーブル整列部材710の被固定部718は、回路基板1000の固定部1050に固定されている。
図2に示されるように、回路基板1000は、第2方向において、第1ケーブル200の第1導体210と第2ケーブル300の第2導体310との間に位置している。
図1から理解されるように、介在部500は、回路基板1000のパッド1010,1020に接続される第1導体210及び第2導体310が外部に露出している箇所の直近まで延びている。
本実施の形態の接続構造体700は、ケーブル整列部材710を有することにより、複数の集合ケーブル100を第1方向において高密度に配列することができる。
また、上述のように、本実施の形態の接続構造体700においては、回路基板1000のパッド1010,1020に接続される第1導体210及び第2導体310が外部に露出している箇所の直近まで介在部500が延びている。このため、パッド1010,1020の直近まで、第1ケーブル200及び第2ケーブル300の長手方向と直交する平面における相対位置関係が維持される。これにより、接続構造体700を差動伝送用に使用する場合、差動伝送特性の劣化が避けられる。
図9から図11までを参照して、本実施の形態の集合ケーブル100をケーブルハーネス800に使用した実施の形態を説明する。
図9に示されるように、本実施の形態のケーブルハーネス800は、4つの集合ケーブル100と、コネクタ810とを備えている。なお、本発明はこれに限定されず、ケーブルハーネス800は、集合ケーブル100を一つ以上有していればよい。
図9を参照して、本実施の形態のコネクタ810は、4つの集合ケーブル100に取り付けられると共に相手側接触部(図示せず)を有する相手側コネクタ(図示せず)に接続されるものである。
図10及び図11に示されるように、本実施の形態のコネクタ810は、第1部材820と、複数の端子830と、第2部材840とを有している。
図10に示されるように、本実施の形態の第1部材820は、集合ケーブル100に取り付けられるものである。第1部材820は、平板状の基部828と、ケーブル保持部8205と、集合ケーブル把持部827とを有している。
図10に示されるように、本実施の形態のケーブル保持部8205は、基部828上に設けられている。ケーブル保持部8205は、1つの第1ケーブル保持部822と2つの第2ケーブル保持部824とからなる保持部セット821を4セット有している。保持部セット821は、集合ケーブル100と夫々対応している。
図11に示されるように、第1ケーブル保持部822は、第1部材820が集合ケーブル100に取り付けられるとき、第1ケーブル200を保持している。第2ケーブル保持部824は、第1部材820が集合ケーブル100に取り付けられるとき、第2ケーブル300を保持している。一つの保持部セット821において、第1ケーブル保持部822と第2ケーブル保持部824とは、第2方向において共通に開口した開口部826を有している。
図10に示されるように、集合ケーブル把持部827は、集合ケーブル100を把持するものである。
図11に示されるように、本実施の形態の複数の端子830は、第2部材840に保持されている。図10及び図11から理解されるように、複数の端子830は、1つの第1端子832と2つの第2端子834とからなる端子セット831を4セット含んでいる。端子セット831は、保持部セット821と夫々対応している。端子セット831は、集合ケーブル100と夫々対応している。
図9及び図11を参照して、本実施の形態の端子830の夫々は、金属製であり、接触部8322,8342と、被保持部8324,8344と、接続部8326,8346とを有している。より詳しくは、第1端子832は、接触部8322と、被保持部8324と、接続部8326とを有しており、第2端子834は、接触部8342と、被保持部8344と、接続部8346とを有している。
図10及び図11に示されるように、本実施の形態の接続部8326,8346は、コネクタ810が集合ケーブル100に取り付けられたときに集合ケーブル100に接続されるものである。
図10及び図11に示されるように、コネクタ810が集合ケーブル100に接続された接続状態において、第1端子832の接続部8326は、第1被覆220を貫通して第1導体210に接続されている。
図10及び図11に示されるように、コネクタ810が集合ケーブル100に接続された接続状態において、第2端子834の接続部8346は、第2被覆320を貫通して第2導体310に接続されている。
図9から図11までを参照して、コネクタ810の集合ケーブル100への取り付け方法を以下に詳述する。
まず集合ケーブル100の外皮600(図6参照)を除去した後、露出した介在部500を除去し、露出した第1ケーブル200と第2ケーブル300とを第1部材820の対応する保持部セット821の第2方向外側に配置する。このとき、集合ケーブル100は、カシメられていない集合ケーブル把持部827の開口部(図示せず)の第2方向外側に位置している。
次に、露出した第1ケーブル200及び第2ケーブル300を対応する保持部セット821に対して近づけると、第1ケーブル200は、開口部826を通過してケーブル保持部8205に収容され、第2ケーブル300は、第2ケーブル保持部824と第2方向において接触する。
この状態において、露出した第1ケーブル200及び第2ケーブル300と対応する保持部セット821とが第2方向に互いに近づくように第1ケーブル200及び第2ケーブル300に対して力を加えると、第1方向における第2ケーブル300の間隔が狭まるように連結部400が弾性変形し、第2ケーブル300は開口部826を通過してケーブル保持部8205に収容される。このとき、第1ケーブル200は第1ケーブル保持部822に保持されており、第2ケーブル300は第2ケーブル保持部824に保持されている。
またこのとき、集合ケーブル100は、開口部(図示せず)を通過して集合ケーブル把持部827に収容される。ここで、集合ケーブル把持部827をカシメて、集合ケーブル100を集合ケーブル把持部827に保持させる。これにより、集合ケーブル100は、第1部材820に取り付けられる。
次に、第1ケーブル200及び第2ケーブル300の第2方向外側に、対応する端子セット831が位置するように、第2部材840を第1部材820及び集合ケーブル100に対して配置する。このとき、第1ケーブル200の第2方向外側には、対応する端子セット831の第1端子832の接続部8326が位置しており、第2ケーブル300の第2方向外側には、対応する端子セット831の第2端子834の接続部8346が位置している。
その後、第2部材840を、第1部材820に対して第2方向に近づくように移動させると、第2部材840の端子セット831の第1端子832の接続部8326は、第1ケーブル200と開口部826を通して第2方向において接触し、第2部材840の端子セット831の第2端子834の接続部8346は、第2ケーブル300と開口部826を通して第2方向において接触する。
この状態において、第2部材840と第1部材820とが第2方向に互いに更に近づくように第2部材840に対して力を加えると、第2部材840の端子セット831の第1端子832の接続部8326は、第1ケーブル200の第1被覆220を貫通して第1導体210に接続され、第2部材840の端子セット831の第2端子834の接続部8346は、第2ケーブル300の第2被覆320を貫通して第2導体310に接続される。これにより、集合ケーブル100はコネクタ810に取り付けられる。
以上、本発明について、実施の形態を掲げて具体的に説明してきたが、本発明はこれに限定されるわけではなく、種々の変形が可能である。
100 集合ケーブル
200 第1ケーブル
210 第1導体
212 中心
220 第1被覆
300 第2ケーブル
310 第2導体
312 中心
320 第2被覆
400 連結部
500 介在部
502 中心
600 外皮
700 接続構造体
710 ケーブル整列部材
712 山部
713 谷部
714 山部
715 谷部
716 連結部
718 被固定部
720 押さえ部材
722 上側押さえ部
726 下側押さえ部
730 ケーブル保持部材
800 ケーブルハーネス
810 コネクタ
820 第1部材
8205 ケーブル保持部
821 保持部セット
822 第1ケーブル保持部
824 第2ケーブル保持部
826 開口部
827 集合ケーブル把持部
828 基部
830 端子
831 端子セット
832 第1端子
8322 接触部
8324 被保持部
8326 接続部
834 第2端子
8342 接触部
8344 被保持部
8346 接続部
840 第2部材
1000 回路基板
1010 パッド
1020 パッド
1050 固定部
D1 第1距離
D2 第2距離
L1 線
L2 線
S1 サイズ
S2 サイズ
S3 サイズ

Claims (5)

  1. 長手方向に延びる集合ケーブルであって、
    前記集合ケーブルは、第1ケーブルと、2つの第2ケーブルと、2つの連結部と、介在部と、外皮とを備えており、
    前記第1ケーブルは、第1導体と、第1被覆とを有しており、
    前記第1被覆は、前記第1導体を被覆しており、
    前記2つの第2ケーブルは、前記長手方向と直交する第1方向において互いに離れて位置しており、
    前記第2ケーブルの夫々は、前記長手方向及び前記第1方向の双方と直交する第2方向において前記第1ケーブルから離れて位置しており、
    前記第2ケーブルの夫々は、第2導体と、第2被覆とを有しており、
    前記第2被覆は、前記第2導体を被覆しており、
    前記連結部は、前記第2被覆を前記第1被覆に連結しており、
    前記第1ケーブルと前記2つの第2ケーブルと前記2つの連結部とは、前記長手方向と直交する面内においてV字状に配置されており、
    前記介在部は、前記第1ケーブルの全長に亘って延びており、且つ、前記2つの第2ケーブルの全長に亘って延びており、
    前記介在部は、前記第1ケーブル及び前記2つの第2ケーブルの夫々と接しており、
    前記外皮は、前記第1ケーブル及び前記第2つの第2ケーブルの夫々と接している
    集合ケーブル。
  2. 請求項1記載の集合ケーブルであって、
    前記介在部の前記長手方向と直交する断面のサイズは、前記第1ケーブルの前記長手方向と直交する断面のサイズよりも小さく、
    前記介在部の前記断面のサイズは、前記第2ケーブルの前記長手方向と直交する断面のサイズよりも小さい
    集合ケーブル。
  3. 請求項1又は請求項2記載の集合ケーブルであって、
    前記介在部の中心は、前記第1方向において前記第2ケーブルの前記第2導体の間に位置していると共に、前記第2方向において前記第2ケーブルの前記第2導体の中心を互いに結ぶ線と前記第1導体の中心との間に位置している
    集合ケーブル。
  4. 請求項3記載の集合ケーブルであって、
    前記第2方向において前記介在部の前記中心から前記第1導体の前記中心を通って前記外皮に至る最短距離を第1距離とし、
    前記第2方向において前記介在部の前記中心から前記第1導体を通らずに前記外皮に至る最短距離を第2距離とした場合、
    前記第1距離は、前記第2距離よりも大きい
    集合ケーブル。
  5. 請求項1から請求項4までのいずれかに記載の集合ケーブルであって、
    前記介在部は、円柱状である
    集合ケーブル。
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