JP2011060466A - 細径同軸電線ハーネス及び基板付き細径同軸電線ハーネス - Google Patents

Abstract

【課題】筐体同士の良好なスライドを確保しつつ薄い収容部に収容可能な細径同軸電線ハーネス及び基板付き細径同軸電線ハーネスを提供する。
【解決手段】複数の細径同軸ケーブル２４が平面状に配列された細径同軸電線ハーネス２０であって、隣接する細径同軸ケーブル２４同士が長手方向に間隔をあけて間欠的に一体化された複数のフラット部３１と、フラット部３１の間に設けられて平面内で交互に逆方向へ屈曲される複数の屈曲部４１〜４３とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、細径同軸電線をフラットに配列した細径同軸電線ハーネス及び両端部が基板に接続された基板付き細径同軸電線ハーネスに関する。

複数の細径同軸電線を備えた細径同軸電線ハーネスとして、相対移動する筐体間を接続するものが知られている。相対移動する筐体としては、例えば携帯電話があり、互いにスライド可能に重ねた二つの筐体で構成され、使用状況に応じて二つの筐体をスライドさせて長さを伸縮させるものがある。

この種の携帯電話において、それぞれの筐体に設けられた基板同士を接続するハーネスを、全体としてＵ字状に湾曲した状態で収容させたもの（例えば、特許文献１参照）、あるいはＳ字状に湾曲した状態で収容させたもの（例えば、特許文献２参照）が知られている。

特開２００７−５４１５６９号公報 特開２００９−１７３７７号公報

ところで、携帯電話や小型ビデオカメラ等の電子機器において、機器のさらなる薄型化を図るため、互いにスライドされる筐体にそれぞれ収容される基板間を接続する同軸ケーブルハーネスの収容部の厚さを薄くすることが要求されている。その一方、機能のさらなる高度化に伴い同軸ケーブルの本数は増加し、ハーネスの束の径が大きくなる傾向にある。
したがって、薄い収容部に同軸ケーブルハーネスを収容すると、ハーネスとの摩擦によって筐体同士のスライドが良好に行われなくなる。また、ハーネスの損傷を引き起こすこともある。このため、それぞれの筐体の基板間を接続するハーネスを収容するための収容部を薄くして機器の薄型化を図ることが困難であった。

本発明の目的は、筐体同士の良好なスライドを確保しつつ薄い収容部に収容可能な細径同軸電線ハーネス及び基板付き細径同軸電線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細径同軸電線ハーネスは、複数の細径同軸電線が平面状に配列された細径同軸電線ハーネスであって、
前記細径同軸電線同士が長手方向に間隔をあけて間欠的に一体化された複数のフラット部と、
前記フラット部の間に設けられて前記ハーネスの長さ方向に沿って逆方向へ屈曲される少なくとも二つの屈曲部とを有することを特徴とする。

また、本発明の細径同軸電線ハーネスにおいて、前記細径同軸電線以外に絶縁電線が含まれていることが好ましい。

また、本発明の細径同軸電線ハーネスにおいて、前記細径同軸電線以外に光ファイバが含まれていることが好ましい。

また、本発明の細径同軸電線ハーネスにおいて、前記屈曲部における前記細径同軸電線は、配列幅方向の一方の側部から他方の側部へ向かって次第に長くされ、一方の側部を内側として屈曲されることが好ましい。

また、本発明の細径同軸電線ハーネスにおいて、前記屈曲部における前記細径同軸電線は、略均等の長さとされ、配列面の表裏が逆になるように捻られていることが好ましい。

本発明の基板付き細径同軸電線ハーネスは、上記本発明の何れかの細径同軸電線ハーネスが、上下に重ねられて直線状にスライドする二つの筐体内に設けられた各基板に接続されていることを特徴とする。

本発明の細径同軸電線ハーネスによれば、細径同軸電線を平面状に配列したので、その厚さを抑えることができる。また、フラット部の間の屈曲部が交互に逆方向へ屈曲されているので、平面内で屈曲部を容易に曲げ伸ばしさせて全体を伸縮させることができる。これにより、薄い収容部に収容させた状態でハーネスを伸縮させることができる。
本発明の基板付き細径同軸電線ハーネスによれば、細径同軸電線ハーネスの収容部の厚さを薄くして筐体の薄型化を図ることができる。このように細径同軸電線ハーネスを収容した筐体では、収容部内での細径同軸電線ハーネスの円滑な伸縮が可能であり、細径同軸電線の接続構造の機械的信頼性と電気的特性との両立が図れる。

（ａ）は本発明の細径同軸ケーブルハーネスに係る実施形態の例を示す筐体同士を開いた状態の平面図、（ｂ）はその側面図である。 （ａ）は本発明の細径同軸ケーブルハーネスに係る実施形態の例を示す筐体同士を閉じた状態の平面図、（ｂ）はその側面図である。 （ａ）は本発明の細径同軸ケーブルハーネスを適用した携帯電話の筐体同士を開いた状態を示す斜視図、（ｂ）は携帯電話の筐体同士を閉じた状態を示す斜視図である。 細径同軸ケーブルハーネスの端部にコネクタを装着した状態を示す平面図である。 （ａ）は細径同軸ケーブルハーネスの変形例を示す筐体同士を開いた状態の平面図、（ｂ）は筐体同士を閉じた状態の平面図である。 （ａ）は細径同軸ケーブルハーネスを基板の片面に直付けした状態の例を示す側面図、（ｂ）は細径同軸ケーブルハーネスを基板の両面に直付けした状態の例を示す側面図である。 光ファイバを含む細径同軸ケーブルハーネスの端部にコネクタを装着した状態を示す平面図である。

以下、本発明に係る細径同軸電線ハーネス及び基板付き細径同軸電線ハーネスの実施形態の例を、図面を参照しつつ説明する。

図１および図２に示すように、本実施形態では、上下に重ねて配置され前後（図１，図２の左右方向）に水平移動する二つの基板１１，１２間が、複数本（２０〜６０本）の細径同軸ケーブル（細径同軸電線）２４を平面状に配列させた細径同軸ケーブルハーネス（細径同軸電線ハーネス）２０によって接続されている。
基板１１，１２は、例えば、図３に示すように、携帯電話１０などの機器の相対的にスライドする筐体１３，１４内にそれぞれ組み込まれている。この携帯電話１０では、一方の筐体１３にディスプレイが設けられ、他方の筐体１４にキー操作部が設けられている。

図１は細径同軸ケーブルハーネス２０の両端部２１ａ，２１ｂが最も離れた状態であり、図２は両端部２１ａ，２１ｂが最も近接した状態である。基板１１，１２の水平移動距離、即ち、筐体１３，１４同士のスライドストロークＬは、例えば３０ｍｍから８０ｍｍ程度である。

図４に示すように、細径同軸ケーブルハーネス２０の両方の端末は、コネクタ２５を取り付けて成端処理することで、基板１１，１２との接続を容易としている。コネクタ２５を各細径同軸ケーブル２４に取り付ける向きやコネクタ２５を各基板１１，１２に取り付ける位置は任意である。コネクタ２５は各端に一つ取り付けるとは限らず、細径同軸ケーブル２４を複数の群に分けて各群ごとに複数のコネクタ２５に取り付けてもよい。
細径同軸ケーブル２４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、内部絶縁体、外部導体、外被を有する構成であり、それぞれの端部２１ａ，２１ｂでは端末処理が施されて、外部導体、内部絶縁体、中心導体が段階的に所定長さずつ露出している。

また、細径同軸ケーブルハーネス２０には、複数本の細径同軸ケーブルの他に、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。なお、図面では細径同軸ケーブル２４の本数を少なく示して簡略化している。
細径同軸ケーブルハーネス２０は、４０本の細径同軸ケーブル２４を平面状に配列させたものである。この細径同軸ケーブルハーネス２０は、長手方向に間隔をあけた複数箇所で間欠的に一体化されたフラット部３１を有しており、フラット部３１の間は、細径同軸ケーブル２４が一体化されずに露出されて平面内で屈曲される屈曲部４１〜４３とされている。図１、図２、図３では屈曲部を三つ示すが、本発明の細径同軸電線ハーネスは、屈曲部の数が少なくとも二つあれば、筐体のスライドに追随して伸縮可能である。

一方の筐体１３には、細径同軸ケーブルハーネス２０が収容可能な平面視長方形状の収容部３０が形成されている。この収容部３０は、筐体１３における筐体１４との対向面に溝を形成することにより設けられている。なお、この収容部３０は、筐体１３における筐体１４との対向面にガイド壁を形成することにより設けても良い。

収容部３０が設けられた筐体１３内の基板１１に細径同軸ケーブルハーネスの一端部２１ａが固定され、細径同軸ケーブルハーネス２０の他端部２１ｂが他方の筐体１４内の基板１２に固定されている。この細径同軸ケーブルハーネス２０は、その他端部２１ｂ側が、他方の基板１４の一方の筐体１３との対向面に形成された孔部（図示省略）に通されている。
また、筐体１３の裏面側には、少なくとも筐体１３，１４を開いた状態で筐体１３，１４同士が重なる重畳部分を除く箇所に、収容部３０を塞ぐ蓋３４が設けられている。この蓋３４により、筐体１３，１４を開いた状態で収容部３０の露出が防止される。

細径同軸ケーブルハーネス２０は、両端部２１ａ，２１ｂが、収容部３０の一側部側に配置されており、幅方向に二往復するように波形形状に配線されている。これにより、筐体１３，１４を閉じた状態（図２の状態）で、細径同軸ケーブル２０が、筐体１３，１４の幅方向における一方側へ凸となる屈曲部４１，４３及び屈曲部４１，４３の間で他方側へ凸となる屈曲部４２が交互に形成された波形の形状で収容されるようになっている。

屈曲部４１〜４３における細径同軸ケーブル２４の長さは、それぞれ配列幅方向における一方の側部から他方の側部へ向かって次第に長くされており、屈曲部４１〜４３では、細径同軸ケーブル２４が長さの短い一方の側部側が内側となって屈曲される。
なお、細径同軸ケーブルハーネス２０は、筐体１３，１４を開いた状態（図１の状態）においても、波形の形状が維持される程度の長さとされている。

細径同軸ケーブルハーネス２０のフラット部３１は、平面状に配列させた細径同軸ケーブル２４の両面側から樹脂テープ３６を貼り合わせることにより一体化されている。樹脂テープ３６としては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）またはＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などのフッ素樹脂から形成されたものが好ましい。細径同軸ケーブル２４の外被が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）である場合は、ＰＦＡに対して良好な接着力を有するシリコーン系の接着剤によって樹脂テープ３６を貼り付けることが好ましい。図１、図２、図５では長方形である樹脂テープ３６を示したが、樹脂テープ３６は台形や平行四辺形であってもよい。細径同軸ケーブルハーネスの屈曲部の外側から内側にかけて斜辺となり、屈曲部の外側に続く辺と前記斜辺との角度が鋭角となる台形や平行四辺形の樹脂テープでフラット部を形成すると、長方形の樹脂テープを使用した場合に比べて樹脂テープに固定されない屈曲部の各細径同軸ケーブルの長さの差が小さくなるので好ましい。

また、このフラット部３１は、平面状に配列させた細径同軸ケーブル２４同士を接着剤によって互いに接着させて一体化しても良く、または細径同軸ケーブル２４同士の外被を熱融着させて一体化しても良い。なお、熱融着する場合、細径同軸ケーブル２４の外被として、熱融着性の良好なＥＴＦＥ（テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体）であることが好ましい。

細径同軸ケーブル２４としては、例えばＡＷＧ（American Wire Gauge）の規格によるＡＷＧ４２よりも細い極細同軸ケーブルを用いるのが望ましい。これにより、細径同軸ケーブルハーネス２０は曲がり易く、両基板１１，１２がスライドするときの抵抗を小さくすることができる。また、複数本の細径同軸ケーブル２４をテープ状に配列させて細径同軸ケーブルハーネス２０を形成したときに、細径同軸ケーブルハーネス２０の厚さを薄く形成することができ、機器の薄型化を図ることができる。

細径同軸ケーブルハーネス２０は、ＡＷＧ４６の細さである細径同軸ケーブル２４を４０本用いた場合には、断面円形に束ねると外径（厚さ）が約２．０ｍｍとなるのに対して、テープ状に配列すると厚さが０．５ｍｍとなって極めて薄くなり、０．５ｍｍの高さ（厚さ）の収容部３０にも配線することが可能である。なお、細径同軸ケーブル２４がＡＷＧ４６の細さである場合、４０芯の細径同軸ケーブルハーネス２０では、フラット部３１の幅寸法は、約９．０ｍｍであり、長さ寸法は約１５〜３０ｍｍである。

次に、筐体１３，１４の伸縮に伴う細径同軸ケーブルハーネス２０の動きについて説明する。
筐体１３，１４同士を開いた状態（図１の状態）から、筐体１３，１４を相対的にスライドさせて徐々に閉じると、細径同軸ケーブルハーネス２０の両端部２１ａ，２１ｂが近づくことにより、各屈曲部４１〜４３の屈曲率が上がり、細径同軸ケーブルハーネス２０が収容部３０内で、屈曲部４１，４３を頂点とした２つの山を有する波形形状とされる。

さらに筐体１３，１４を閉じると、屈曲部４１，４３を頂点とした山の高さが徐々に大きくなり、細径同軸ケーブルハーネス２０が波形に折りたたまれた状態で収容される（図２参照）。
このとき、細径同軸ケーブルハーネス２０は、屈曲部４１〜４３における細径同軸ケーブル２４の長さが、それぞれ一方の側部から他方の側部へ向かって次第に長くされ、長さの短い一方の側部側を内側として屈曲される。

筐体１３，１４同士を閉じた状態（図２の状態）から、筐体１３，１４を徐々に開くと、細径同軸ケーブルハーネス２０の両端部２１ａ，２１ｂが離れることにより、それぞれの屈曲部４１〜４３の屈曲率が下がり、屈曲部４１，４３を頂点とした山の高さが低くなる。

そして、筐体１３，１４を完全に開くと、細径同軸ケーブルハーネス２０は、緩やかな波形形状に引き伸ばされる（図１の状態）。
このように、筐体１３，１４を開閉すると、細径同軸ケーブルハーネス２０は、収容部３０内における平面内で、絡まることなく円滑に伸縮される。

上記実施形態に係る細径同軸ケーブルハーネス２０によれば、細径同軸ケーブル２４が平面状に配列されているので、その厚さを抑えることができる。また、フラット部３１の間の屈曲部４１〜４３が交互に逆方向へ屈曲されるので、平面内で屈曲部４１〜４３を容易に曲げ伸ばしさせて全体を伸縮させることができる。これにより、薄い収容部３０に収容させた状態で細径同軸ケーブルハーネス２０を伸縮させることができる。

この細径同軸ケーブルハーネス２０を基板に接続した基板付き細径同軸電線ハーネスによれば、細径同軸ケーブルハーネス２０の収容部３０の厚さを薄くして筐体１３の薄型化を図ることができる。また、収容部３０内での細径同軸ケーブルハーネス２０の円滑な伸縮が可能であり、細径同軸ケーブル２４の接続構造の機械的信頼性と電気的特性との両立が図れる。

したがって、筐体１３側にディスプレイを搭載する構造の携帯電話１０においても、筐体１３側に細径同軸ケーブルハーネス２０の収容部３０を形成することが可能となる。よって、筐体１４側に大きな部品実装スペースを確保することができ、さらなる高密度実装が可能となる。

また、本発明は、上記の構造に限定されるものではなく、適宜変形、改良等が可能である。
図５に示す形態は、屈曲部４１〜４３における細径同軸ケーブル２４の長さを略均等としたものである。そして、この細径同軸ケーブルハーネス２０では、その屈曲部４１〜４３で、互いに隣接するフラット部３１が表裏逆となるように、１８０°捻られている。

この構造の場合も、細径同軸ケーブルハーネス２０は、筐体１３，１４の開閉に伴い、捻られた屈曲部４１〜４３で円滑に屈曲される。筐体１３，１４同士を開いた状態（図５（ａ）の状態）では、細径同軸ケーブルハーネス２０が収容部３０内で伸ばされ、筐体１３，１４同士を閉じた状態（図５（ｂ）の状態）では、細径同軸ケーブルハーネス２０が収容部３０内で波形形状に折りたたまれる。

また、上記実施形態では、両端部２１ａ，２１ｂにコネクタ２５を取り付けて成端処理した場合について説明したが、図６に示すように、細径同軸ケーブルハーネス２０の細径同軸ケーブル２４を基板１１，１２に直付けして成端処理することも可能である。細径同軸ケーブル２４を基板１１，１２に直付けする場合には、並列させた細径同軸ケーブル２４の端末を基板１１，１２に対してフィルムなどで仮止めし、細径同軸ケーブル２４の端末の中心導体を基板１１，１２の接続端子に半田付けで接続すればよい。

また、外部導体にグランドバー２６を接続し、その反対側から別のグランドバー２７または押さえ部材２７を配置して、各細径同軸ケーブル２４を挟むことでも、ピッチを固定できる。基板１１，１２の片面に直付けすることもでき（図６（ａ）参照）、基板１１，１２の端部に直付けする場合は両面に直付けすることもできる（図６（ｂ）参照）。上の基板１１に接続するときは、その下面に、下の基板１２に接続するときはその上面に付ける。直付けに限らずコネクタ等で基板１１，１２に接続するときも基板１１，１２の両面に接続することができる。

また、細径同軸ケーブルハーネス２０の端を、コネクタ２５の替わりに、例えば、金属箔等の配線パターンを有するフレキシブル基板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuits）や硬質基板などの中継基板に接続し、この中継基板を、基板１１，１２に設けたレセプタクルに接続することもできる。

また、本発明の基板付き細径同軸ケーブルハーネスには、前述したように、外部導体を有さない細径絶縁ケーブル（絶縁電線）を適宜混在させることができる。細径絶縁ケーブルをグランドや給電線として使用することができる。

また、本発明の基板付き細径同軸ケーブルハーネスには、図７に示すように、光ファイバ５１を含ませることができる。この場合、細径同軸ケーブルハーネス２０の端は、データ変換器５２を備えたコネクタ２５のフェルール及び光電変換素子などからなる光部品５３に接続する。なお、データ変換器５２はコネクタ２５上になくてもよい。
光ファイバ５１としては、直径８５μｍのガラスファイバを外被で被覆して外径１２５μｍとし、さらに、その外周をオーバーコート層によって覆った外径２２０μｍの機器内配線用のものを用いるとよい。この光ファイバ５１によれば、許容曲げ径が約１ｍｍと極めて小さく、狭い箇所への配線も可能である。

そして、光ファイバ５１を用いると、高速大容量伝送が可能となり、細径同軸ケーブル２４の本数を大幅に削減することができる。例えば、２本の光ファイバ５１を用いると、４０本の細径同軸ケーブル２４を、１８本とすることができ、よって、合計２０本のケーブルからなるハーネスとすることができる。したがって、この光ファイバ５１を含む細径同軸ケーブルハーネス２０によれば、その幅寸法を大幅に小さくすることができ、筐体１３，１４の開閉に伴う伸縮性もさらに向上させることができる。
例えば、細径同軸ケーブル２４がＡＷＧ４６の細さである場合、光ファイバ５１を含んだ２０芯の細径同軸ケーブルハーネス２０では、フラット部３１の幅寸法を約４．４ｍｍとすることができる。

１１，１２：基板、１３，１４：筐体、２０：細径同軸ケーブルハーネス（細径同軸電線ハーネス）、２４：細径同軸ケーブル（細径同軸電線）、３０：収容部、３１：フラット部、４１〜４３：屈曲部、５１：光ファイバ

Claims (6)

1. 複数の細径同軸電線が平面状に配列された細径同軸電線ハーネスであって、
   前記細径同軸電線同士が長手方向に間隔をあけて間欠的に一体化された複数のフラット部と、
   前記フラット部の間に設けられて前記ハーネスの長さ方向に沿って逆方向へ屈曲される少なくとも二つの屈曲部とを有することを特徴とする細径同軸電線ハーネス。
2. 請求項１に記載の細径同軸電線ハーネスであって、
   前記細径同軸電線以外に絶縁電線が含まれていることを特徴とする細径同軸電線ハーネス。
3. 請求項１または２に記載の細径同軸電線ハーネスであって、
   前記細径同軸電線以外に光ファイバが含まれていることを特徴とする細径同軸電線ハーネス。
4. 請求項１から３の何れか一項に記載の細径同軸電線ハーネスであって、
   前記屈曲部における前記細径同軸電線は、配列幅方向の一方の側部から他方の側部へ向かって次第に長くされ、一方の側部を内側として屈曲されることを特徴とする細径同軸電線ハーネス。
5. 請求項１から３の何れか一項に記載の細径同軸電線ハーネスであって、
   前記屈曲部における前記細径同軸電線は、略均等の長さとされ、配列面の表裏が逆になるように捻られていることを特徴とする細径同軸電線ハーネス。
6. 請求項１から５の何れか一項に記載の細径同軸電線ハーネスが、上下に重ねられて直線状にスライドする二つの筐体内に設けられた各基板に接続されていることを特徴とする基板付き細径同軸電線ハーネス。

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