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JP5159132B2 - 平型ケーブル - Google Patents

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Description

本発明は、平型ケーブルに関する。
従来、平型ケーブルのひとつとして、本出願人は、複数本の極細同軸ケーブルを並置し、これら隣接する複数本の極細同軸ケーブルを、変形を与えることなく、所定本数毎に多数本のフィラメントで織って集合した極細平型ケーブルを提供してきた。この極細平型ケーブルは、極細同軸ケーブルを所定本数毎に、伸縮性を有する細い多数本のフィラメントで織って集合しているので、屈曲性あるいは可撓性方向の自由度が大きく、しかもフラット状に成形した際に、極細同軸ケーブルが、特性インピーダンス等の電気的特性の悪影響を受けることを低減することが可能となっている(特許文献1)。
特開2001−101934号公報(特許3648103号)
上述した平型ケーブルでは、複数本の極細同軸ケーブルを、伸縮性を有する細い多数本のフィラメントで織って集合しているため、屈曲性あるいは可撓性方向の自由度が大きく、また、電気的特性に悪影響を及ぼさない程度の伸縮率の低いフィラメントを使用していることから高い復元性を有している。そのため、この平型ケーブルは、自由に屈曲させたり、撓ませたりすることができ、また、屈曲させたり、撓ませたとしても、極細同軸ケーブルが自由に編み目から逃げない為、元の平型ケーブルの形状に復元する力が働き、元の平型ケーブルの形状に簡単に戻すことが可能となっている。
一方、近年、高性能化、及び小型化が進む電子機器、例えば、携帯端末等の開発現場では、多数本のフィラメントで織って形成されているために、極細同軸ケーブルが受ける特性インピーダンス等の電気的特性による悪影響を低減することができるこの極細平型ケーブルを、機器内部の配線用ケーブルとして使用したいとの要望がなされている。そして、機器内部を自由に引き回すために、平面形状を維持したまま自由に曲げることができ、さらにその曲げ変形させた形状を維持することが可能な平型ケーブルの登場が強く望まれていた。
本発明は、上記のような種々の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、平面形状を維持したまま自由に変形させることができ、且つ、変形させた形状を保持することができる平型ケーブルを提供することにある。
上記目的達成のため、本発明の平型ケーブルでは、少なくとも、中心導体と、前記中心導体の外周に被膜された保護被膜層とを有するケーブルを、複数本、平面状に並置してフラット状に成形し、並置されて隣接する前記ケーブルを第1の縦糸として用い、該ケーブルを、所定本数毎に横糸で織って集合した平型ケーブルであって、前記横糸は、張力が与えられた場合、張力が与えられていない状態時の長さと比較して、伸び率が20%以上であり、該横糸が、複数本の隣接した前記ケーブルの幅方向の両側部で繰り返し折り返されていることで前記平型ケーブルの長手方向に対して所定のピッチでジグザグ状に設けられており、該横糸は、折り返されている部分でジグザグのピッチがずれないように捲着されていることを特徴としている。
これにより、本発明の平型ケーブルでは、この平型ケーブルを曲げた時に、ひとつひとつのケーブルを織っている糸が伸長するので曲げた部分の糸が伸長し、これに伴って曲げた部分のケーブルは、ケーブルと糸の編み目から逃げることが可能になる。従って、本発明の平型ケーブルでは、平面形状を維持したまま自由に変形させることができ、さらに、その形状を保持することが可能になる。
また、本発明の平型ケーブルでは、前記複数本の隣接したケーブルの幅方向の一側部には、絡み糸が並置された状態で第2の縦糸として追加挿入されており、該絡み糸がある側部では、前記横糸は、該絡み糸で折り返されており、前記横糸は、前記第2の縦糸としての絡み糸と比較して伸び率が高いことが好適である。
また、本発明の平型ケーブルでは、前記糸は、ポリウレタン繊維を含むことが好適である。これにより、本発明の平型ケーブルでは、ケーブルを織る糸として、張力が与えられた場合、張力が与えられていない状態時の長さと比較して、伸び率が20%以上である横糸を使用することが可能となるので、平面形状を維持したまま自由に変形させることができ、その形状を保持することが可能な平型ケーブルを提供できる。また、本発明の平型ケーブルでは、前記横糸は、伸び率が1000%以下であることが好適である。
また、本発明の平型ケーブルは、前記ケーブルが、同軸ケーブルであることを特徴としている。これにより、本発明の平型ケーブルは、極細同軸ケーブルで形成することが可能となるので、携帯端末等の小スペースで非常に薄い隙間にしか存在しない配線スペースに配線可能な平型ケーブルを提供することが可能となる。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば以下の効果を奏することができる。即ち、本発明によれば、複数本のケーブルを伸び率が20%以上の横糸で織って平型ケーブルを形成しているため、この平型ケーブルを曲げた際に、その曲げた部分で糸が伸長することになる。そして、平型ケーブルは、織って形成されているため、ケーブルの長手方向に対してはケーブル同士がある程度摺動するようになり、曲げた部分のケーブルを逃げ易くすることも可能となる。これにより、本発明の平型ケーブルでは、平型ケーブルの平面形状を保持したまましなやかに曲げることが可能となり、曲げた部分のケーブルが、糸の伸長に合わせてケーブルと糸の編み目から逃げることが可能になる。従って、本発明の平型ケーブルは、平型ケーブルの平面形状を維持したまま自由に変形させることができ、さらに、その形状を保持することが可能になる。
以下、本発明の第1の実施形態を、図面を参照して説明する。尚、以下に説明する実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の成立に必須であるとは限らない。
まず、本実施形態の極細平型ケーブル100について図1を用いて説明する。ここで、図1(a)は、本実施形態の極細平型ケーブル(平型ケーブル)100の構造図であり、図1(b)は、図1(a)に示す矢視A−Aから見た極細平型ケーブル100の概略断面図である。
図1(a)、図1(b)に示すように、本実施形態の極細平型ケーブル100は、平面状に並置された、外径が極めて細い複数本の極細同軸ケーブル(ケーブル)110を備えており、これらの隣接する極細同軸ケーブル110を、本発明の特徴的な横糸(糸)120が交互に跨ぐようにして、横糸120にて所望に応じて所定本数毎に織るように設けられている。また、複数本の隣接した極細同軸ケーブル110の幅方向の側部には、絡み糸(縦糸)130が並置された状態で追加挿入されている。そして、この極細平型ケーブル100の両端部にはコネクタ140が設けられている。
この極細平型ケーブル100では、横糸120として、伸び率が少なくとも20%の糸が使用されており、この横糸120が、複数本の隣接した極細同軸ケーブル110の幅方向の両側部で繰り返し折り返されている。その際、この横糸120は、極細平型ケーブル100の長手方向に対してジグザグ状に設けられており、この横糸120のジグザグのピッチは、所望に応じて設定され、極細平型ケーブル100のフラット状の形状が保持できる程度のピッチに設定されている。そして、横糸120は、折り返している部分でジグザグのピッチがずれないように捲着されており、これによって極細平型ケーブル100は、変形させた場合でもフラット状の形状を保持することが可能となっている。
また、横糸120は、絡み糸130がある側部では、この絡み糸130で折り返されており、極細同軸ケーブル110に直接横糸120の張力の影響が与えられないようになっている。つまり、本実施形態の極細平型ケーブル100は、絡み織りで織られることによって製織状のフラット状ケーブルとして成形されている。
従って、本実施形態の極細平型ケーブル100では、極細平型ケーブル100のフラット状の形状を保持しつつ、横糸120によって極細平型ケーブル100の変形が阻害されることがない。さらに、極細平型ケーブル100は、織ることによってフラット状に形成しているため、極細平型ケーブル100の長手方向に対しては隣り合う極細同軸ケーブル110同士が、ある程度摺動するようになっている。そのため、極細平型ケーブル100では、極細平型ケーブル100自体をしなやかに変形させることができる。
また、横糸120は、極細同軸ケーブル110を織る際にこの極細同軸ケーブル110に凹凸状の変形を与えないような太さのものが用いられており、これによって、上記極細同軸ケーブル110に対して、特性インピーダンスなどの電気的特性に影響を与えることを防止することができる。
尚、本実施形態の極細平型ケーブル100は、極細同軸ケーブル110を15本並置してこの15本の極細同軸ケーブル110を縦糸とし、600%の伸び率を有する太さ78dTXのポリウレタン繊維を横糸120とし、極細同軸ケーブル110を横糸120と6〜7%の伸び率を有するポリエステルの絡み糸130とによって絡み織りしたものである。次に、本実施形態の極細平型ケーブル100に使用されている極細同軸ケーブル110について図2を用いて詳細に説明する。
図2は、本実施形態の極細同軸ケーブル110の断面図である。本実施形態の極細同軸ケーブル110は、図2に示すように、複数本の導体1aを撚り合わせて中心導体1を形成し、この中心導体1の外周に押出機(図示せず)を用いて誘電体2aを押出し被覆して誘電体層2を形成する。そして、この誘電体層2の外周に複数本の導体素線3aを横巻きして外部導体層3を形成し、この外部導体層3の外周に、ジャケット(保護被膜層)4を押出し被覆して形成する。このようにして、極細同軸ケーブル110は形成されている。そして、本実施形態の極細平型ケーブル100は、上述したように、この極細同軸ケーブル110を縦糸とし、横糸12によって所定本数毎に織ることにより形成されている。
尚、本実施形態の極細同軸ケーブル110の構成は、外径0.025mmの銀めっき錫入り銅合金線を7本撚り合わせて中心導体1を形成し、この中心導体1の外周に誘電体2aとなる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(以下、単にPFAという)を被覆して外径0.16mmとなるように誘電体層2を形成し、この誘電体層2の外周に導体素線3aにあたる外径0.03mmの錫めっき軟銅線を19本横巻きして外部導体層3を形成し、この外部導体層3の外周に、厚さ0.03mmのPFAからなるジャケット4を押出し被覆して形成したものであり、極細同軸ケーブル100の外径は0.28mmとされている。次に、本実施形態の極細平型ケーブル100を曲げた際のケーブル形状について、図3を用いて説明する。
図3は、本実施形態の極細平型ケーブル100の曲げる前のケーブル形状と、曲げた後のケーブル形状を比較説明するための図であり、図3(a)は、本実施形態の極細平型ケーブル100が曲げられていない状態を示す図、図3(b)は、本実施形態の極細平型ケーブル100が曲げられた状態を示す図である。
図3(a)に示すように、本実施形態の極細平型ケーブル100では、曲げられていない場合、横糸120のジグザグのピッチが一定であるため、横糸120の極細平型ケーブル100の幅方向における長さは、どの箇所でも常にほぼ一定の長さとなる。例えば、図3(a)に示すように、第1横糸120a、第2横糸120b、第3横糸120cは、長さが全てほぼ一定となっている。
このような極細平型ケーブル100を、フラット形状を保持したまま、第3横糸部120cの近傍を中心にして180度の角度を与えるように曲げた場合、図3(b)に示すように曲げられて極細同軸ケーブル110が並置されたまま湾曲変形しているα部分と、極細同軸ケーブル110が直線形状のまま並置されているβ部分とに分かれる。この時、横糸120は、折り返している部分で捲着されているため、極細平型ケーブル100における幅方向の長さが極細平型ケーブル100の変形に合わせて伸びることになる。
この横糸120の伸び量は、この極細平型ケーブル100をどの位置を中心にして曲げたかによって異なり、図3(b)に示すように、曲げられた中心位置から最も離れているβ部分の第1横糸120aは、その長さが約2倍近く伸びるのに対し、α部分の中心位置の近傍にある第3横糸120cでは、その長さは殆ど変形しない。そして、その中間位置にある第2横糸120bでは、その長さが約1.7倍伸びることになる。
これは、極細平型ケーブル100を曲げた場合、α部分において極細平型ケーブル100の外側に当たるA側部と内側に当たるB側部とで極細平型ケーブル100の円周差が生じるためである。このため、α部分では、A側部の極細同軸ケーブル110の長さがB側部の極細同軸ケーブル110の長さに比べて極細平型ケーブル100の幅の長さ×2Π分程度長くなる。しかしながら、横糸120は、その位置がずれないように捲着されているため、捲着されている位置がほとんどずれることがない。そのため、α部分では、A側部とB側部とで横糸120の巻着されている部分の数が異なり、A側部の方がB側部よりその数が多くなる。
これにより、極細平型ケーブル100を湾曲変形させた場合、横糸120のA側部の捲着位置とB側部の捲着位置との距離は、極細平型ケーブル100の円周差によって変化することになる。そして、極細平型ケーブル100の円周差は、α部分の中心位置からα部分とβ部分との境に向けて徐々に大きくなっていき、α部分とβ部分との境で最も大きくなることから、A側部の捲着位置がα部分とβ部分との境近傍にある横糸120が、最も長さが変形することになる。
また、β部分では、極細平型ケーブル100の極細同軸ケーブル110が、直線形状のまま並置されているため、横糸120のA側部の捲着位置とB側部の捲着位置との距離にはなんら影響を与えることがない。そのため、このβ部分の横糸120は、全てα部分の極細平型ケーブル100の円周差による影響を受けた状態で繰り返し折り返されることになる。従って、第1横糸120a、第2横糸120b、第3横糸120cの中で最も長さが変形するのは、β部分の第1横糸120aとなる。
そして、本実施形態の極細平型ケーブル100では、横糸120が600%の伸び率を有するポリウレタン繊維であるため、図3(b)に示すように180度の角度を与えるように湾曲変形させた場合でも、横糸120は、第1横糸120aの長さまで伸びることが可能となる。そのため、本実施形態の極細平型ケーブル100では、フラット形状を保持したまま、極細平型ケーブル100を180度の角度を与えるように曲げて変形させることが可能となる。
また、本実施形態の極細平型ケーブル100では、ケーブル端末作業時の作業性を向上させることが可能となっている。次に、本実施形態の極細平型ケーブル100における端末作業時の作業性が向上する点について、図4を用いて説明する。
図4は、本実施形態の極細平型ケーブル100における端末処理作業の一例を示す図であり、図4(a)は、端末処理作業時の極細平型ケーブル100の平面図、図4(b)は、図4(a)に示す矢視B−Bから見た端末処理作業時の極細平型ケーブル100の断面図である。
図4(a)、図4(b)に示すように、極細平型ケーブル100では、この極細平型ケーブル100を織っている横糸120が伸びるポリウレタン繊維であるため、極細平型ケーブル100に、幅方向に引く力が加えられると極細同軸ケーブル110同士のピッチが拡張する。そのため、本実施形態の極細平型ケーブル100は、図4(a)、図4(b)に示すように、例えば、櫛状の拡張冶具200を使用し、複数の極細同軸ケーブル110のうちそれぞれ隣り合う極細同軸ケーブル110同士の間に、拡張冶具200に備えられた複数の櫛歯201を挿入するだけで、横糸120が伸びて極細同軸ケーブル110同士のピッチを拡張冶具200の形状に合わせて拡張することができる。
これにより、本実施形態の極細平型ケーブル100では、コネクタ端子241の幅が極細平型ケーブル100の幅より広い幅広コネクタ240に、端末接続作業を行う場合、極細同軸ケーブル110同士のピッチを拡張冶具200によって拡張した状態で接続作業を行うことが可能となる。そのため、本実施形態の極細平型ケーブル100では、1本1本の極細同軸ケーブル110をコネクタ端子241の接点にそれぞれ近接させた状態で、コネクタ端子241に接続することが可能となる。
また、本実施形態の極細平型ケーブル100では、極細同軸ケーブル110同士のピッチを拡張できるので、極細同軸ケーブル110を複数本ずつの束とすることが可能となる。そのため、この極細平型ケーブル100では、1つの極細平型ケーブル100に複数のコネクタを接続する場合、例えば、極細平型ケーブル100の極細同軸ケーブル110を5本ずつ分けて3組の束にし、この各束に対応するコネクタを3つ接続する場合、各束毎に、他の束を分けた状態でコネクタの接続作業を行うことが可能となる。
さらに、本実施形態の極細平型ケーブル100では、極細同軸ケーブル110を複数本ずつの束とすることが可能となるので、従来、狭小部に配設され、複数本の極細平型ケーブルを使用しなければ接続することができなかったコネクタに対しても、本実施形態の極細平型ケーブル100であれば、1つの極細平型ケーブル100だけで接続することも可能となる。そして、上述した各理由により、本実施形態の極細平型ケーブル100では、ケーブル端末作業時の作業性を向上させることが可能となっている。
尚、本実施形態の極細平型ケーブル100では、極細同軸ケーブル110を横糸120と、絡み糸130で織って極細平型ケーブル100としているが、本発明の平型ケーブルに用いられるケーブルは、極細同軸ケーブル110等の同軸ケーブルに限定されるものではなく、所謂単純線、即ち中心導体と、この中心導体の外周に被膜された絶縁体を有するケーブルを用いることもできる。
また、本実施形態の極細平型ケーブルでは、600%の伸び率を有する太さ78dTXのポリウレタン繊維を横糸120として使用していたが、本発明の平型ケーブルの横糸は、これに限定されるものではない。平型ケーブルの平面形状を維持したまま自由に変形させることができ、さらに、その形状を保持することが可能であれば、横糸として、ポリウレタン繊維を芯にしてナイロンやポリエステルを巻き付けたカバード糸や、綿や羊毛の紡績工程でポリウレタン糸を芯に入れたコア・スパン糸、自己捲回糸等を使用しても良い。
また、横糸の太さも、ケーブル同士のピッチを変更するため、若しくは、ケーブルの径に合わせて、自由に変更することが可能である。ただし、平型ケーブルの強度の問題から横糸として使用される糸は、22dTXより太いものが好ましい。また、本実施形態のように、極細同軸ケーブル110を使用して平型ケーブルを形成する場合には、横糸が太過ぎると作業効率が低下する虞があるため、横糸として使用される糸は、200dTXより細いものが好ましい。
さらに、本発明では、横糸は、伸び率が20%以上1000%以下であるものが好ましい。これは、横糸の伸び率が20%以下の場合、平型ケーブルを自由に変形させることが困難になり、また、1000%以上の場合、ケーブルを並置して織る作業の段階で、作業性が低下する虞があるためである。尚、ケーブル間のピッチを変更して使用する場合には、ケーブル間のピッチを変更できる範囲が広くなることから、横糸の伸び率は高い方が好ましくなる。
また、本実施形態の極細平型ケーブル100では、伸び率600%のポリウレタン繊維を横糸120として使用しているため、極細平型ケーブル100を180度の角度まで自由に角度を与えて曲げることが可能となっているが、本発明の平型ケーブルは、この態様に限定されるものではない。例えば、伸び率20%の糸を横糸として使用し、約130度の角度まで自由に角度を与えて曲げることが可能なものでもよい。
また、本実施形態の極細平型ケーブル100は、絡み織りによって織られているが、本発明の平型ケーブルの織り方は、これに限定されるものではない。例えば、平型ケーブルの織り方は、平織りでも構わない。
また、本発明の平型ケーブルでは、平型ケーブルの平面形状を維持したまま自由に変形させることができ、さらに、その形状を保持することが可能であるため、例えば、一端をコネクタに接続した状態でこの平型ケーブルに一定の角度を与えて曲げ、他端部のケーブルを切り揃えると並置されているケーブルの長さが全て異なる平型ケーブルとなる。そのため、本発明では、並置されているケーブルの長さが全て異なる平型ケーブルを簡単に作成することも可能となる。従って、長さが異なる平型ケーブルに対応してコネクタと取り付けることが可能となり、これによって、コネクタの取付角度を任意に選択することも可能となる。
以上、本実施形態の極細平型ケーブル100では、600%の伸び率を有するポリウレタン繊維を横糸120として使用し、この横糸120と絡み糸130とで複数本の極細同軸ケーブル110を織って極細平型ケーブル100を形成しているため、この極細平型ケーブル100を曲げた際に、その曲げた部分で横糸120が伸長することになる。そして、極細平型ケーブル100は、織って形成されているため、極細同軸ケーブル110の長手方向に対しては極細同軸ケーブル110同士がある程度摺動するようになり、曲げた部分の極細同軸ケーブル110を逃げ易くすることも可能となる。
これにより、本実施形態の極細平型ケーブル100では、極細平型ケーブル100の平面形状を保持したまましなやかに曲げることが可能となり、曲げた部分の極細同軸ケーブル110が、横糸120の伸長に合わせて極細同軸ケーブル110と横糸120の編み目から逃げることが可能になる。従って、本実施形態の極細平型ケーブル100では、平面形状を維持したまま自由に変形させることができ、さらに、その形状を保持することが可能になる。また、極細平型ケーブル100の端末に位置する各極細同軸ケーブル110のピッチを変更することが可能となるので、極細同軸ケーブル110の端末作業時の作業性を向上させることも可能となる。
本発明の平型ケーブルは、どのような機器でも適用可能である。例えば、計算機、コンピュータ、医療用機器等の電子機器でも適用可能であり、さらに、自動車、飛行機等の制御機器を狭小部に搭載する必要のある機械の制御回路にも適用可能である。また、小型化が進む、携帯電話、PDA、ノートパソコン等のモバイル端末に使用することも可能である。
本実施形態の極細平型ケーブル100の説明図であり、図1(a)は、極細平型ケーブル100の平面図、図1(b)は、極細平型ケーブル100の断面図である。 本実施形態の極細同軸ケーブル110の断面図である。 図3は、本実施形態の極細平型ケーブル100の曲げる前のケーブル形状と、曲げた後のケーブル形状を比較説明するための図であり、図3(a)は、本実施形態の極細平型ケーブル100を曲げる前の図、図3(b)は、本実施形態の極細平型ケーブル100を曲げた後の図である。 本実施形態の極細平型ケーブル100における端末処理作業の一例を示す図であり、図4(a)は、端末処理作業時の極細平型ケーブル100の平面図、図4(b)は、端末処理作業時の極細平型ケーブル100の断面図である。
符号の説明
1 中心導体、
1a 導体、
2 誘電体層、
2a 誘電体、
3 外部導体層、
3a 導体素線、
4 ジャケット(保護被膜層)、
100 極細平型ケーブル(平型ケーブル)、
110 極細同軸ケーブル(ケーブル)、
120 横糸(横糸)、
120a 第1横糸、
120b 第2横糸、
120c 第3横糸、
130 絡み糸(縦糸)、
140 コネクタ、
200 拡張冶具、
201 櫛歯、
240 幅広コネクタ、
241 コネクタ端子、

Claims (5)

  1. 少なくとも、中心導体と、
    前記中心導体の外周に被膜された保護被膜層とを有するケーブルを、
    複数本、平面状に並置してフラット状に成形し、
    並置されて隣接する前記ケーブルを第1の縦糸として用い、該ケーブルを、所定本数毎に横糸で織って集合した平型ケーブルであって、
    前記横糸は、張力が与えられた場合、張力が与えられていない状態時の長さと比較して、伸び率が20%以上であり、
    該横糸が、複数本の隣接した前記ケーブルの幅方向の両側部で繰り返し折り返されていることで前記平型ケーブルの長手方向に対して所定のピッチでジグザグ状に設けられており、該横糸は、折り返されている部分でジグザグのピッチがずれないように捲着されていることを特徴とする平型ケーブル。
  2. 前記複数本の隣接したケーブルの幅方向の一側部には、絡み糸が並置された状態で第2の縦糸として追加挿入されており、該絡み糸がある側部では、前記横糸は、該絡み糸で折り返されており、前記横糸は、前記第2の縦糸としての絡み糸と比較して伸び率が高いことを特徴とする請求項1に記載の平型ケーブル。
  3. 前記横糸は、ポリウレタン繊維を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の平型ケーブル。
  4. 前記横糸は、伸び率が1000%以下であることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の平型ケーブル。
  5. 前記ケーブルが、同軸ケーブルであることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の平型ケーブル。
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