JP2013143276A - 接続部材付き細径同軸ケーブルハーネス - Google Patents

Abstract

【課題】高密度配線が可能な接続部材付き細径同軸ケーブルハーネスを提供する。
【解決手段】端部で中心導体２１及び外部導体２３が露出された複数本の細径同軸ケーブル１２が並列され、コネクタへ挿抜可能な接続部材１３が細径同軸ケーブル１２の端部に接続された接続部材付き細径同軸ケーブルハーネス１１であって、接続部材１３が金属板３１とフレキシブルプリント基板３２とから構成され、フレキシブルプリント基板３２の一方の面に導体回路４２が設けられ、フレキシブルプリント基板３２の他方の面が金属板３１に貼り付けられ、細径同軸ケーブル１２の外部導体２３が金属板３１に接続され、細径同軸ケーブル１２の中心導体２１が導体回路４２に接続され、導体回路４２の一部がコネクタ６１と導通する接点４２ｂとされている。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子機器などの配線に用いられる接続部材付き細径同軸ケーブルハーネスに関する。

電子機器などの配線に用いられるハーネスとして、フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）やフレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）からなるフラットケーブルハーネスが用いられている。このフラットケーブルハーネスでは、補強板を貼り付けることで端末部がある程度標準化された厚さとされ、この端末部を基板等のコネクタに直接接続することで導体がコネクタ側の端子に導通接触される。このようなフラットケーブルハーネスでは、コネクタと接続される端末部に配線側のコネクタが不要である。

電子機器などの配線としては、フラットケーブルに限らず、断面円形の導体を有する細径同軸ケーブルが用いられる。このような細径同軸ケーブルを複数本まとめてハーネスとした場合、各細径同軸ケーブルの導体を機器側のコネクタへ直接挿入することができない。そのため、フラットケーブルハーネスの端末部と同等の端末構造を有する中継基板となるプリント基板を用意し、このプリント基板に細径同軸ケーブルを半田付け等で接続し、プリント基板をコネクタに挿入する形態が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−２５１５５４号公報

上記のプリント基板からなる中継基板を用いる構造では、コネクタへ嵌合させる嵌合部と、この嵌合部に重ならないように細径同軸ケーブルを実装する実装部とが必要であるため、ケーブルの軸方向への寸法が大きくなってしまう。また、プリント基板自体の厚さが厚く、しかも、細径同軸ケーブルを中継基板の表面に実装することにより、全体の厚さ寸法も大きくなってしまう。このため、高密度実装が要求される電子機器に用いることが難しかった。

本発明の目的は、高密度配線が可能な接続部材付き細径同軸ケーブルハーネス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接続部材付き細径同軸ケーブルハーネスは、端部で中心導体及び外部導体が露出された複数本の細径同軸ケーブルが並列され、コネクタへ挿抜可能な接続部材が前記細径同軸ケーブルの端部に接続された接続部材付き細径同軸ケーブルハーネスであって、
前記接続部材が金属板とフレキシブルプリント基板とから構成され、
前記フレキシブルプリント基板の一方の面に導体回路が設けられ、
前記フレキシブルプリント基板の他方の面が前記金属板に貼り付けられ、
前記細径同軸ケーブルの前記外部導体が前記金属板に接続され、
前記細径同軸ケーブルの前記中心導体が前記導体回路に接続され、
前記導体回路の一部が前記コネクタと導通する接点とされていることを特徴とする。

本発明の接続部材付き細径同軸ケーブルハーネスにおいて、前記フレキシブルプリント基板の一部が前記金属板側へ折り返されて前記フレキシブルプリント基板の他方の面が前記金属板の両面に貼り付けられ、
前記金属板側に折り返された前記導体回路が前記接点とされていることが好ましい。

本発明の接続部材付き細径同軸ケーブルハーネスにおいて、前記フレキシブルプリント基板における前記導体回路に前記中心導体が接続された面に、前記中心導体を覆う樹脂フィルムが貼り付けられていることが好ましい。

本発明の接続部材付き細径同軸ケーブルハーネスにおいて、前記樹脂フィルムには、複数の溝部が形成され、前記導体回路に接続された前記中心導体が前記溝部に収容されていることが好ましい。

本発明によれば、細径同軸ケーブルの中心導体がフレキシブルプリント基板の導体回路に接続され、この導体回路の一部がコネクタと導通する接点とされてコネクタに挿抜される接続部材を備えている。これにより、接続部材における細径同軸ケーブルの軸方向の寸法を大幅に小さくすることができ、高密度実装が要求される電子機器の配線として好適に用いることができる。また、接続部材は金属板にフレキシブルプリント基板を貼り付けた構造であるので、硬質のプリント基板を用いる場合と比較して薄くすることができ、フラットケーブルハーネス用の既存のコネクタに対応させることができる。

本発明の一実施形態に係る接続部材付き細径同軸ケーブルハーネスを示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。 図１の接続部材の一部を拡大して示す断面図である。 図１の接続部材の一部を裏面側から見た平面図である。 図１の接続部材付き細径同軸ケーブルハーネスがコネクタに接続された状態を示す側面図である。

以下、本発明に係る接続部材付き細径同軸ケーブルハーネスの実施の形態の例を、図面を参照して説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る接続部材付き細径同軸ケーブルハーネス（以下、細径同軸ハーネスと呼ぶ）１１は、複数本の細径同軸ケーブル１２と、これらの細径同軸ケーブル１２の端部に設けられた接続部材１３とを備えている。

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２１、内部絶縁体２２、外部導体２３及び外被２４を有している。これらの細径同軸ケーブル１２は、それぞれの端部で端末処理が施されて、外部導体２３、内部絶縁体２２及び中心導体２１が段階的に所定長さに露出されている。また、細径同軸ハーネス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。

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り、その外径は、約０．２ｍｍ程度とされている。ＡＷＧ４４よりも細い極細同軸ケーブルを用いるのが望ましい。これらの細径同軸ケーブル１２が、例えば、０．３ｍｍ程度の所定の並列ピッチＰで平面状に配列されている。

接続部材１３は、金属板３１とフレキシブルプリント基板３２とから構成されている。金属板３１は、銅または銅合金をプレス加工して形成されたものである。フレキシブルプリント基板３２の一方の面が実装面３３とされ、この実装面３３に細径同軸ケーブル１２が並列されて実装される。この接続部材１３は、実装面３３に実装される細径同軸ケーブル１２のよりも先の部分が、コネクタへの差し込み側とされている。

金属板３１は、細径同軸ケーブル１２の軸方向の中間部に、細径同軸ケーブル１２の配列方向へ沿って段差３５が形成されている。そして、この段差３５を境に、差し込み側が中心導体実装部３６とされ、差し込み側と反対側が外部導体実装部３７とされている。中心導体実装部３６は、段差３５により外部導体実装部３７よりも中心導体２１側へ一段高く配置されている。

また、金属板３１には、差し込み側と反対側に、グランド端子部３８が形成されている。このグランド端子部３８は、後端側から延在させた金属板３１の一部を細径同軸ケーブル１２と反対側へ折り曲げることにより形成されたものである。また、このグランド端子部３８は、差し込み方向側の端部がさらに金属板３１側へ折り曲げられている。
また、金属板３１には、外部導体実装部３７に、表裏に貫通する接続孔部３９（図３参照）が形成されている。

図２に示すように、フレキシブルプリント基板３２は、絶縁性の柔軟な樹脂フィルムからなる基材４１を有しており、基材４１の一方の面である表面に、銅箔からなる複数の導体回路４２が接着層４３によって貼り付けられている。また、このフレキシブルプリント基板３２は、他方の面である裏面に接着層４４が設けられている。
このフレキシブルプリント基板３２は、接着層４４によって裏面が金属板３１に貼り付けられている。フレキシブルプリント基板３２は、中心導体２１と金属板３１とが接触するのを防ぐ位置まで、基材４１における差し込み側と反対側が外部導体実装部３７にかかるように、中心導体実装部３６の全体を覆う範囲に貼り付けられている。

また、フレキシブルプリント基板３２は、その一部が金属板３１の先端で裏面側（金属板３１側）へ折り返され、段差３５よりも先端側の中心導体実装部３６の裏側に貼り付けられている。金属板３１は、段差３５よりも先端側の中心導体実装部３６側が外部導体実装部３７よりも中心導体２１側へ配置されて下面側から見て凹んだ形状を有する。段差３５よりも先端側の中心導体実装部３６の裏側に貼り付けられたフレキシブルプリント基板３２の折り返し部分は、金属板３１の段差３５よりも先端側の凹み部分に収容される。これにより、このフレキシブルプリント基板３２の折り返し部分の下方への突出量が小さく抑えられている。

複数の導体回路４２は、細径同軸ケーブル１２と同一の並列ピッチＰで互いに隙間をあけて細径同軸ケーブル１２の軸方向に沿って基材４１に貼り付けられている。これらの導体回路４２は、中心導体２１に接触する部分及び折り返された基材４１上にわたって設けられている。

図３に示すように、それぞれの導体回路４２は、幅が狭くされた幅狭部４２ａと広い幅を有する接点４２ｂとを有しており、これらの幅狭部４２ａ及び接点４２ｂは、中心導体実装部３６の裏面側に配置されている。それぞれの接点４２ｂは、配列方向と直交する方向へ交互に位置がずらされており、これにより、これらの接点４２ｂは、中心導体実装部３６の裏面側で、互いに隙間をあけて千鳥状に配置されている。したがって、狭ピッチであっても、幅広の接点４２ｂを効率良く配置させることができる。

細径同軸ケーブル１２の中心導体２１は、中心導体実装部３６において導体回路４２上に配置され、導体回路４２に半田付け等によって接続されている。また、細径同軸ケーブル１２は、その外部導体２３が一対のグランドバー５１，５２によって一括して挟持されている。これにより、細径同軸ケーブル１２は、外部導体２３がグランドバー５１，５２によって互いに導通されている。各細径同軸ケーブル１２の外部導体２３は、グランドバー５１，５２に半田付け等によって接続しても良く、また、グランドバー５１，５２同士をネジ等で締め付けることにより、グランドバー５１，５２同士の間で固定しても良い。

そして、細径同軸ケーブル１２の外部導体２３を固定して互いに導通させるグランドバー５１，５２は、金属板３１における外部導体実装部３７に配置されている。外部導体実装部３７に形成された接続孔部３９に充填された半田５３によってグランドバー５２と金属板３１とが導通接続されている。なお、細径同軸ケーブル１２の外部導体２３は、金属板３１に半田付けして直接導通接続させても良い。

金属板３１は、段差３５よりも後端側の外部導体実装部３７が中心導体実装部３６よりも中心導体２１から離れて配置されて上面側から見て凹んだ形状とされている。段差３５よりも後端側の外部導体実装部３７の表側に配置された細径同軸ケーブル１２の外部導体２３の部分は、金属板３１の段差３５よりも後端側の凹み部分に収容される。これにより、グランドバー５１，５２で挟持された外部導体２３の上方への突出量が小さく抑えられている。

フレキシブルプリント基板３２における導体回路４２に中心導体２１が接続された部分には、フレキシブルプリント基板３２に絶縁性を有する樹脂フィルム５５が接着材によって貼り付けられ、中心導体２１および導体回路４２が覆われる。これにより、フレキシブルプリント基板３２の導体回路４２及び導体回路４２に接続された中心導体２１が樹脂フィルム５５によって保護されている。

この樹脂フィルム５５は、中心導体２１の径とピッチに対応して溝部５６が形成されている。そして、これらの溝部５６には、導体回路４２に接続された中心導体２１が収容されている。これにより、樹脂フィルム５５は、その上面が、中心導体２１によって凹凸が形成されることなく平らな面とされる。

この樹脂フィルム５５を含む接続部材１３は、差し込み側の厚さ寸法が、フラットケーブルの端末部が接続される既存のコネクタの開口厚さに対応させた寸法とされている。例えば、並列ピッチＰが０．４ｍｍ以上のコネクタでは、フラットケーブルの端末部の厚さは０．３ｍｍとされ、これに合わせて接続部材３１の差し込み側の厚さも０．３ｍｍとされる。また、並列ピッチＰが０．３ｍｍのコネクタでは、フラットケーブルの端末部の厚さは０．２ｍｍとされ、これに合わせて接続部材３１の差し込み側の厚さも０．２ｍｍとされる。

次に、上記構成の細径同軸ハーネス１１をコネクタに接続する場合について説明する。
図４に示すように、細径同軸ハーネス１１の接続部材１３が挿抜されるコネクタ６１は、回路基板６０に実装されている。このコネクタ６１は、ハウジング６２内に複数の接続端子６３を備えている。これらの接続端子６３は、接続部材１３の接点４２ｂと同様に、配列方向に直交する方向へ交互にずらされて互いに千鳥状に配置されている。また、回路基板６０には、コネクタ６１における接続部材１３の挿抜側に、グランド接点６４が設けられている。

上記のコネクタ６１に接続部材１３を差し込むと、コネクタ６１のハウジング６２内の接続端子６３が接続部材１３の接点４２ｂに圧接して導通する。これにより、細径同軸ケーブル１２の中心導体２１が、接続部材１３の導体回路４２及びコネクタ６１の接続端子６３を介して回路基板６０の配線と導通される。
また、接続部材１３の金属板３１に形成されたグランド端子部３８が回路基板６０のグランド接点６４上に配置され、このグランド端子部３８の弾性力によってグランド接点６４に押し付けられて導通される。これにより、細径同軸ケーブル１２の外部導体２３が、金属板３１のグランド端子部３８を介して回路基板６０のグランドと導通される。

このように、上記実施形態に係る細径同軸ハーネス１１によれば、細径同軸ケーブル１２の中心導体２１がフレキシブルプリント基板３２の導体回路４２に接続され、このフレキシブルプリント基板３２の金属板３１への貼り付け部分がコネクタ６１に挿抜される部分となる。そして、導体回路４２の一部がコネクタ６１と導通する接点４２ｂとされている。この構成により、接続部材１３における細径同軸ケーブル１２の軸方向の寸法を大幅に小さくすることができ、高密度実装が要求される電子機器の配線として好適に用いることができる。また、金属板３１にフレキシブルプリント基板３２を貼り付けた構造であるので、硬質基板を用いる場合と比較して薄型にすることができ、フラットケーブルハーネス用の既存のコネクタに対応させることができる。

例えば、硬質基板からなる中継基板を用いてコネクタへ接続させる構造では、コネクタへ嵌合させる嵌合部と、この嵌合部に重ならないように細径同軸ケーブルを実装する実装部とが必要であるため、同軸ケーブルの内部絶縁体端部から中継基板の嵌合部端部までの寸法が１０ｍｍ程度と大きくなってしまう。
これに対して、本実施形態に係る細径同軸ハーネス１１では、同等部分の寸法を、フラットケーブルの端末部と同等の２ｍｍから３ｍｍ程度に抑えることができる。

また、金属板３１に外部導体２３が導通接続されているので、この金属板３１に金属シェルの機能を持たせることができ、グランド電流の経路として機能させたり、遮蔽材として機能させたりすることができる。

硬質基板からなる中継基板を用いた場合、中継基板の一方の面を細径同軸ケーブルの実装面とし、他方の面をコネクタとの接触端子面とすると、中継基板にＶＩＡホールなどのスルーホールを設けて配線しなければならないが、このスルーホールを微細に形成するには限度があるため、高密度実装による狭ピッチ配線に対応することは困難である。また、スルーホールを千鳥状に配置したり、スルーホールに代えて側面を通る配線を設ける側面配線を採用したりして狭ピッチに対応することは可能であるが、このような特殊な構造とすると、構造の複雑化等によってコストアップを招いてしまう。

これに対して、本実施形態に係る細径同軸ハーネス１１では、フレキシブルプリント基板３２の一部を金属板３１の裏面側へ折り返して貼り付け、金属板３１の裏面側の導体回路４２の一部を接点４２ｂとしているので、ＶＩＡホールなどのスルーホールを設けて配線したものと比較し、高密度実装による狭ピッチ配線に容易に対応することができ、また、構造の簡略化によるコストダウンを図ることもできる。

なお、上記実施形態では、樹脂フィルム５５を貼り付けることにより、接続部材１３のコネクタ６１への差し込み側の厚さ寸法を、フラットケーブルの端末部が接続される既存のコネクタの開口厚さに対応させたが、コネクタ６１側にリブ等を設けて接続部材１３をガタつきなく保持させるようにしても良い。
また、中心導体２１に接続された面側の導体回路４２の一部を、コネクタに導通させる接点としてもよい。また、接点の形状は導体回路４２の他の部分より幅広のものに限られない。

１１：接続部材付き細径同軸ケーブルハーネス、１２：細径同軸ケーブル、１３：接続部材、２１：中心導体、２３：外部導体、３１：金属板、３２：フレキシブルプリント基板、４２：導体回路、４２ｂ：接点、５５：樹脂フィルム、５６：溝部、６１：コネクタ

Claims (4)

1. 端部で中心導体及び外部導体が露出された複数本の細径同軸ケーブルが並列され、コネクタへ挿抜可能な接続部材が前記細径同軸ケーブルの端部に接続された接続部材付き細径同軸ケーブルハーネスであって、
   前記接続部材が金属板とフレキシブルプリント基板とから構成され、
   前記フレキシブルプリント基板の一方の面に導体回路が設けられ、
   前記フレキシブルプリント基板の他方の面が前記金属板に貼り付けられ、
   前記細径同軸ケーブルの前記外部導体が前記金属板に接続され、
   前記細径同軸ケーブルの前記中心導体が前記導体回路に接続され、
   前記導体回路の一部が前記コネクタと導通する接点とされていることを特徴とする接続部材付き細径同軸ケーブルハーネス。
2. 請求項１に記載の接続部材付き細径同軸ケーブルハーネスであって、
   前記フレキシブルプリント基板の一部が前記金属板側へ折り返されて前記フレキシブルプリント基板の他方の面が前記金属板の両面に貼り付けられ、
   前記金属板側に折り返された前記導体回路が前記接点とされていることを特徴とする接続部材付き細径同軸ケーブルハーネス。
3. 請求項１または２に記載の接続部材付き細径同軸ケーブルハーネスであって、
   前記フレキシブルプリント基板における前記導体回路に前記中心導体が接続された面に、前記中心導体を覆う樹脂フィルムが貼り付けられていることを特徴とする接続部材付き細径同軸ケーブルハーネス。
4. 請求項３に記載の接続部材付き細径同軸ケーブルハーネスであって、
   前記樹脂フィルムには、複数の溝部が形成され、前記導体回路に接続された前記中心導体が前記溝部に収容されていることを特徴とする接続部材付き細径同軸ケーブルハーネス。

Images