(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の細径ケーブルを有し、少なくとも１箇所に止水部が設けられた細径ケーブルハーネスであって、
前記止水部は、樹脂または金属から形成された筒体からなり、
前記止水部の挿通孔に、前記複数本の細径ケーブルが束ねられて挿通され、
前記止水部の前記挿通孔内に充填された接着剤によって前記細径ケーブル同士及び前記細径ケーブルと前記挿通孔の内面とが接着されて止水されてなり、
前記細径ケーブルは、四フッ化エチレン、六フッ化プロピレン及びフッ化ビニリデンの三元重合体ポリマーからなる最外層と、前記最外層の内周側に設けられたフッ素樹脂からなる内層とを有する外被を備え、
前記接着剤は、アクリル変成シリコーン樹脂からなることを特徴とする細径ケーブルハーネス。
【請求項２】
複数本の細径ケーブルを有し、少なくとも１箇所に止水部が設けられた細径ケーブルハーネスの製造方法であって、
四フッ化エチレン、六フッ化プロピレン及びフッ化ビニリデンの三元重合体ポリマーからなる最外層と、最外層の内周側に設けられたフッ素樹脂からなる内層とを有する外被を備えた複数本の前記細径ケーブルを束ね、
樹脂または金属から形成された筒体からなる前記止水部の挿通孔に複数本の前記細径ケーブルを束ねて通し、
前記止水部の前記挿通孔内にアクリル変成シリコーン樹脂からなる接着剤を充填して前記細径ケーブル同士及び前記細径ケーブルと前記挿通孔の内面とを接着させることを特徴とする細径ケーブルハーネスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数本の細径ケーブルを束ねた細径ケーブルハーネス及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯端末や小型ビデオカメラなどの精密小型機器は、互いにスライド可能あるいは回動可能に連結された筐体内の回路基板を配線材によって接続している。このような配線材として、筐体の挿入口における防水性を確保するために、複数の同軸線と一体化するように形成されたシール部を備え、シール部が、複数の同軸線の間隙を充填する間隙充填部と、複数の同軸線を取り囲む周縁部とを有するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１０／０９５３３４号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のようなシール部では、同軸線が確実に接着されていることが必要である。しかし、同軸線の外被がフッ素樹脂であると、シール部の樹脂との接着性が低い。そのため、筐体同士のスライドまたは回動が繰り返され、同軸線に引っ張り力や曲げ力が加わって変位すると、同軸線とシール部との間に微小な隙間が生じてしまい、防水性が低下するおそれがあった。
【０００５】
本発明の目的は、止水部における防水性が確実に維持された細径ケーブルハーネス及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決することのできる本発明の細径ケーブルハーネスは、複数本の細径ケーブルを有し、少なくとも１箇所に止水部が設けられた細径ケーブルハーネスであって、
前記止水部は、樹脂または金属から形成された筒体からなり、
前記止水部の挿通孔に、前記複数本の細径ケーブルが束ねられて挿通され、
前記止水部の前記挿通孔内に充填された接着剤によって前記細径ケーブル同士及び前記細径ケーブルと前記挿通孔の内面とが接着されて止水されてなり、
前記細径ケーブルは、比誘電率が４．６以上の樹脂からなる最外層と、前記最外層の内周側に設けられたフッ素樹脂からなる内層とを有する外被を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明の細径ケーブルハーネスにおいて、前記細径ケーブルの外被の最外層が、四フッ化エチレン、六フッ化プロピレン及びフッ化ビニリデンの三元重合体ポリマーからなることが好ましい。
【０００８】
本発明の細径ケーブルハーネスにおいて、前記接着剤の硬化後における硬度が、ショアＡ３４以上であることが好ましい。
【０００９】
本発明の細径ケーブルハーネスにおいて、前記接着剤は、アクリル変成シリコーン樹脂からなることが好ましい。
【００１０】
また、本発明の細径ケーブルハーネスの製造方法は、複数本の細径ケーブルを有し、少なくとも１箇所に止水部が設けられた細径ケーブルハーネスの製造方法であって、
比誘電率が４．６以上の樹脂からなる最外層と、最外層の内周側に設けられたフッ素樹脂からなる内層とを有する外被を備えた複数本の前記細径ケーブルを束ね、
樹脂または金属から形成された筒体からなる前記止水部の挿通孔に複数本の前記細径ケーブルを束ねて通し、
前記止水部の前記挿通孔内に接着剤を充填して前記細径ケーブル同士及び前記細径ケーブルと前記挿通孔の内面とを接着させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、細径ケーブルの外被の最外層が比誘電率が４．６以上の樹脂からなるので、止水部の挿通孔へ充填された接着剤との接着力を大幅に向上させることができる。これにより、細径ケーブルに引っ張り力や曲げ力が加わって変位しても、細径ケーブルと止水部は密着したままであり、それらの間に微小な隙間が生じることがない。つまり、止水部における確実なシール状態を確保することができる。これにより、細径ケーブルハーネスの止水部を介して筐体の内部に水が浸入するような不具合を確実に防止することができる。
また、最外層の内周側に、耐熱性に優れたフッ素樹脂からなる内層を有するので、細径ケーブルの端部に半田付けを行う際に、熱による細径ケーブルの損傷を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る細径ケーブルハーネスを用いた携帯電話機の例であり、（ａ）は閉じた状態、（ｂ）は開いた状態、（ｃ）は表示部を表にして閉じた状態、を示す図である。
【図２】図１の携帯電話機内における細径ケーブルハーネスの実施形態例の配設構造を示す断面図である。
【図３】本発明に係る細径ケーブルハーネスの一実施形態例を示す斜視図である。
【図４】図３の細径ケーブルハーネスの配設構造を示す断面図である。
【図５】図３の細径ケーブルハーネスのシール部を示し、（ａ）はシール部の斜視図、（ｂ）はシール部の断面図である。
【図６】図５の（ｂ）の部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る細径ケーブルハーネス及びその製造方法の実施形態の例について、図面を参照しつつ説明する。
図１の（ａ）に示すように、本実施形態に係る細径ケーブルハーネスは、例えば、携帯電話機５０などのヒンジ構造４０で連結された、キー操作部筐体２０と、表示部筐体３０とを備えた機器に用いられる。
【００１４】
図１の（ａ）では、表示部筐体３０は、裏面を表にしてキー操作部筐体２０の上に閉じている。表示部筐体３０は、ヒンジ構造４０のＸ軸周り及びＹ軸周りに回動可能である。
図１の（ｂ）に示すように、キー操作部筐体２０には、キー２１が配列されている。キー２１の操作による電気信号は、キー操作部筐体２０内の配線回路（図示省略）から、表示部筐体３０内の配線回路（図示省略）へと伝達される。この電気信号の伝達に、本実施形態に係る細径ケーブルハーネスが用いられる。
【００１５】
ヒンジ構造４０は、Ｙ軸回転軸機構のカバー４１を中央にして、左側がＸ軸回転軸機構Ａを含む部分であり、右側が表示部筐体３０とキー操作部筐体２０とを通電接続する細径ケーブルハーネスを収納する収納部Ｂを含む部分である。Ｘ軸回転軸機構Ａ及び収納部Ｂは、中央部のカバー４１を中央にしてＹ軸周りに回動する。
【００１６】
例えば、表示部筐体３０を、図１の（ａ）に示す状態からＸ軸周りに１８０°回動させて図１の（ｂ）に示す開いた状態とし、そして、表示部筐体３０を、Ｙ軸周りに１８０°回動させて、（図１の（ｃ）に示すように）表示部３１を表側にして表示部筐体３０をキー操作部筐体２０に重ねて閉じた状態としたりすることができる。
【００１７】
図２に、携帯電話機５０内における細径ケーブルハーネスの配設構造の例を示す。キー操作部筐体２０の中のスペース２５には配線回路（図示省略）があり、表示部筐体３０の中のスペース３５にも配線回路（図示省略）がある。携帯電話機５０では、ヒンジ部分に水が浸入しても、スペース２５，３５の両方ともに、水の浸入が生じないようにする必要がある。
【００１８】
本実施形態の細径ケーブルハーネス１０は、キー操作部筐体２０に挿入される部分と、表示部筐体３０に挿入される部分との両方に、シール構造部Ｓを備えている。シール構造部Ｓは、複数本の細径ケーブル１１に設けられたシール部（止水部）３と、そのシール部３に巻き付けられたＯリング１３とで構成される。シール構造部Ｓは、Ｏリング１３が無く、その周囲に一体に成形された凸部を持つ筒体でも構わない。
【００１９】
ヒンジ構造４０では、中央カバー４１の下のＹ軸回転軸機構の軸部４２は円筒状であり、キー操作部筐体２０に固定されている。表示部筐体３０は、Ｙ軸周りに回動するとき、軸部４２の周りに回動するが、ヒンジ構造４０に含まれるＸ軸回転軸機構Ａおよび細径ケーブルハーネス１０の収納部Ｂも、表示部筐体３０とともにＹ軸周りに回動する。この軸部４２の円筒状の内筒が細径ケーブルハーネス１０の挿入口になっている。
【００２０】
細径ケーブルハーネス１０は、その両端にコネクタ１９が取り付けられている。細径ケーブルハーネス１０は、表示部筐体３０に設けた挿入口に、防水性のシール構造部Ｓを嵌め込み、細径ケーブルハーネス１０の収納部Ｂを経由して、ヒンジ構造４０のＹ軸回転軸機構に含まれる円筒部（キー操作部筐体２０に開口）の挿入口に、もう一方のシール構造部Ｓを嵌め込んでいる。
【００２１】
上記のように、Ｘ軸及びＹ軸の周りに回動できる二軸のヒンジ構造４０によって連結された２つの筐体２０，３０間を、防水性を確保した上で導通接続する用途に、本実施形態における細径ケーブルハーネス１０は非常に適している。すなわち、細径ケーブルハーネス１０の収納部Ｂには、複数本の細径ケーブル１１がそのまま（捻回及び粘着テープによる捻回状態の固定はある）の状態で配置され、チューブ等のシース部品は用いなくてよい。このため、収納部Ｂを小型化し、かつ細径ケーブルハーネス１０の挿入口の構造についても簡単化することができる。
【００２２】
細径ケーブル１１としては、ＡＷＧ（American Wire Gauge）の規格によるＡＷＧ４０よりも細い同軸ケーブルが用いられ、ＡＷＧ４４よりも細い極細同軸ケーブルを用いるのが望ましい。これにより、細径ケーブルハーネス１０は、曲がり易く、筐体２０，３０が互いに回動等するときの抵抗を小さくすることができる。また、複数本の細径ケーブル１１を束ねたときに、束の部分の厚さを薄くすることができ、限られた配線スペースでの高密度配線を可能とする。
【００２３】
図３に示すように、細径ケーブルハーネス１０では、シール構造部Ｓが、上述のように、複数本の細径ケーブル１１に樹脂成形体である筒状のシール部３と、そのシール部３に巻き付けられたＯリング１３とで構成される。
【００２４】
図４に示すように、筐体２０，３０の挿入口に嵌め込まれたシール構造部Ｓは、ヒンジ構造４０が水にぬれても、筐体内２５，３５への水の浸入を防止する。複数本の細径ケーブル１１は、外被であるジャケットが絶縁性の樹脂で形成されるので、撥水性があり、水に濡れてもジャケット自体が水の浸入経路となることはない。
【００２５】
図５の（ａ）、（ｂ）に示すように、樹脂成形体（例えばポリカーボネート、ＡＢＳ樹脂、ポリアセタール、ポリプロピレン、アクリル樹脂、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレートなど））であるシール部３は、束ねられた複数本の細径ケーブル１１が挿通される挿通孔６１を有する筒体である。なお、このシール部３としては、金属から成形されたものであっても良い。
【００２６】
このシール部３には、Ｏリング用の溝６２が設けられ、外周面６３に対して溝底面６４を持つ。溝６２には、Ｏリング１３が巻き付けられる。Ｏリング１３を用いることで、シール構造部Ｓを直接構成する部分の寸法精度などの緩和をはかりながら、確実な防水性を得ることができる。シール部が弾性体であって周囲に凸部を有するものであればＯリングが不要である。
【００２７】
このシール部３の挿通孔６１には、複数本の細径ケーブル１１が束ねられて挿通されている。また、シール部３の挿通孔６１には、接着剤６７が充填されており、この接着剤６７によって細径ケーブル１１同士及び細径ケーブル１１とシール部３の挿通孔６１の内面とが互いに接着されて止水されている。
【００２８】
図６に示すように、１本の細径ケーブル１１は、芯部に位置する信号線７１と、その周囲のシールド線７２と、信号線７１とシールド線７２とを絶縁する層である絶縁層７３と、シールド線７２を被覆する外被であるジャケット７４とで構成された同軸ケーブルである。なお、細径ケーブルハーネス１０には、複数本の同軸ケーブルの他に、外部導体のない絶縁ケーブルが含まれていても良い。また、図５の（ｂ）では、複数の細径ケーブル１１として７本の同軸ケーブルを示しているが、細径ケーブルハーネス１０は２０本から４０本程度の細径ケーブル１１を有するものであることが好ましい。
【００２９】
この細径ケーブル１１のジャケット７４は、最外層７４ａと、この最外層７４ａの内周側に設けられた内層７４ｂとを有している。
【００３０】
ジャケット７４の最外層７４ａは、１ＭＨｚでの比誘電率が４．６以上の樹脂から形成されている。このように、比誘電率が４．６以上の樹脂によってジャケット７４の最外層７４ａを形成すれば、最外層７４ａの極性が大きいことより、接着剤６７との接着力を大幅に高めることができる。比誘電率が５．７以上の樹脂を使用すると一層好ましい。
【００３１】
この最外層７４ａの樹脂としては、比誘電率が４．６以上の四フッ化エチレン、六フッ化プロピレン及びフッ化ビニリデンの三元重合体ポリマー（ＴＨＶ）を用いるのが好ましい。なお、最外層７４ａの樹脂として、酸変性エチレンテトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）も使用可能である。
【００３２】
また、ジャケット７４の内層７４ｂは、フッ素樹脂から形成されている。この内層７４ｂのフッ素樹脂としては、テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキル（ＰＦＡ）、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）あるいはフッ化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）などの融点が高く耐熱性を有するものが使用される。このような耐熱性を有するフッ素樹脂から内層７４ｂを形成すれば、細径ケーブル１１の端部に半田付けを行う際に、熱による細径ケーブル１１の損傷を防止することができる。
これに対して、外被が一層のＴＨＶからなる細径ケーブルは外部導体や中心導体の半田付けのときに外被が熱で損傷してしまう。
【００３３】
また、細径ケーブル１１同士及び細径ケーブル１１とシール部３の挿通孔６１の内面とを互いに接着する接着剤６７としては、硬化後における硬度がショアＡ３４以上となるものを用いるのが好ましい。具体的には、アクリル変成シリコーン樹脂を用いるのが好ましい。
【００３４】
接着剤６７としては、高い接着力を有するものが好ましいが、細径ケーブル１１を配線する際に細径ケーブル１１に引っ張り力や曲げ力が加わって変位しても、細径ケーブル１１の変位に追従して伸び縮みする程度の柔軟性を有するのが好ましい。接着剤６７としては、硬化後における硬度がショアＡ３４以上となるものを用いれば、柔軟性を十分に確保して細径ケーブル１１の配線の容易化を図ることができ、しかも、柔らかすぎることによって細径ケーブル１１の変位で接着剤６７が押されて隙間が形成されるような不具合もなくすことができる。
【００３５】
そして、この接着剤６７として、アクリル変成シリコーン樹脂を用いれば、ＴＨＶからなる細径ケーブル１１の最外層７４ａとの接着力も十分に得ることができ、しかも、適度な柔軟性も得ることができる。また、このアクリル変成シリコーン樹脂は、湿度硬化型の接着剤であるので、内部にわたって容易に硬化させることができる。
【００３６】
これに対して、アクリル樹脂は、ＴＨＶからなる細径ケーブル１１の最外層７４ａとの接着力は十分に得られるが、柔軟性に乏しい。また、シリコーン樹脂は、柔軟性については十分であるが、接着剤自体の強度が弱くハーネスの変形に対して破断しやすい。シリコーン樹脂のＴＨＶに対する接着力は、細径ケーブルとシール部の接着力を維持し防水性を確保するという点では問題ない。
いずれも、細径ケーブルハーネスが一旦配線されれば動かない場合は、シール部または細径ケーブルと樹脂とは止水されるが、細径ケーブルハーネスがヒンジに通されるなど配線後も捻りや回転の力が加わる場合は、接着剤自体が弱く破断するおそれがある。
【００３７】
接着剤が紫外線硬化型の接着剤である場合、複数本の電線を束ねたところに接着剤を充填して硬化するときに、束の中で紫外線が当たらない部分ができて未硬化部となる。上記の接着剤６７に紫外線硬化型接着剤を使用する場合は、紫外線硬化性に、湿気硬化、加熱硬化等の機能を付与したものを使用する。
【００３８】
このように、上記実施形態に係る細径ケーブルハーネスによれば、細径ケーブル１１のジャケット７４の最外層７４ａが、比誘電率が４．６以上の樹脂からなるので、シール部３の挿通孔６１へ充填される接着剤６７との接着力を大幅に向上させることができる。これにより、細径ケーブル１１に引っ張り力や曲げ力が加わって変位しても、シール部３との間に微小な隙間が生じるような不具合を確実に防止することができ、シール部３における確実なシール状態を確保することができる。これにより、細径ケーブルハーネス１０のシール部３を介して筐体２０，３０の内部に水が浸入するような不具合を確実に防止することができる。
【００３９】
また、最外層７４ａの内周側に、耐熱性に優れたフッ素樹脂からなる内層７４ｂを有するので、細径ケーブル１１の端部に半田付けを行う際に、熱による細径ケーブル１１の損傷を防止することができる。
【００４０】
上記実施形態に係る細径ケーブルハーネス１０に対して水没試験を行った。
細径ケーブルの外被外層：比誘電率が４．６のＴＨＶ
細径ケーブルの外被内層：ＰＦＡ
接着剤：アクリル変成シリコーン樹脂  硬化後のショアＡ硬度３４
細径ケーブルハーネス１０に対して５００ｇの力で上下左右各方向に対して３０秒間曲げて保持することを行った。その後細径ケーブルハーネス１０の両端部を、それぞれ異なる筐体内へ引き込んで筐体にシール部３を装着してかつ筐体を密閉した。この細径ケーブルハーネス１０および筐体を水深１ｍで３０分間水没させた。細径ケーブルハーネス１０および筐体を水から出して筐体を開けたが、各筐体内への水の浸入は認められなかった。
これに対して、外被がフッ素樹脂（ＰＦＡ）一層のみである細径ケーブルにより構成されたハーネスについて同様に試験したところ、筐体への水の浸入が認められた。
【００４１】
次に、上記の細径ケーブルハーネス１０を製造する方法について説明する。
まず、比誘電率が４．６以上の樹脂からなる最外層７４ａと、最外層７４ａの内周側に設けられたフッ素樹脂からなる内層７４ｂとを有するジャケット７４を備えた複数本の細径ケーブル１１を束ね、シール部３の貫通孔６１に挿通させ、細径ケーブル１１の両端にコネクタ１９を接続して細径ケーブルハーネス１０とする。コネクタ１９は後でつけてもよい。
【００４２】
次に、シール部３の接着位置における細径ケーブル１１の束に、硬化後における硬度がショアＡ３４以上である接着剤６７をディスペンサによって塗布する。接着剤６７はアクリル変成シリコーン樹脂が好ましい。次に、細径ケーブル１１の束の中心部へ接着剤６７が充填されるように細径ケーブル１１を動かして接着剤６７を細径ケーブル１１になじませる。次に、シール部３をその固定する位置（接着剤６７を塗布した位置）まで移動させる。次に、フィレットがシール部３に立つように接着剤６７をディスペンサで追加塗布する。ハーネス１０を２４時間放置して接着剤６７を完全に固める。なお、ディスペンサによる接着剤６７の充填量は、シール部３の大きさ等によって異なるが、０．０１ｇ〜０．１ｇ程度塗布する。
【００４３】
接着剤６７の硬化前の粘度としては、２００Ｐａ・ｓ以下が好ましく、約９０Ｐａ・ｓ程度が好適である。接着剤６７の硬化前の粘度が大き過ぎると、接着剤６７が細径ケーブル１１の間へ円滑に充填されず、空隙が形成されてシール性が低下するおそれがある。接着剤６７の硬化前の粘度が２００Ｐａ・ｓ以下であれば、細径ケーブル１１の間へ接着剤６７を円滑に充填させることができ、空隙が形成されてシール性が低下するような不具合なく、良好なシール性を得ることができる。
【００４４】
なお、細径ケーブルハーネス１０に設けるシール部３の数は、２箇所に限らず、シールを要する箇所に適宜設けられる。また、シール部３としては、円筒形状に限らず、角筒形状であっても良い。
また、本実施形態は、コネクタ１９を装着せずに、細径ケーブルハーネス１０の細径ケーブル１１を配線基板へ直接またはＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）等を介して接続する場合にも適用可能である。
【符号の説明】
【００４５】
３：シール部（止水部）、１０：細径ケーブルハーネス、１１：細径ケーブル、６１：挿通孔、６７：接着剤、７４：ジャケット（外被）、７４ａ：最外層、７４ｂ：内層
【図１（ａ）】
0005858142.tif 000002
【図１（ｂ）】
0005858142.tif 000003
【図１（ｃ）】
0005858142.tif 000004
【図２】
0005858142.tif 000005
【図３】
0005858142.tif 000006
【図４】
0005858142.tif 000007
【図５（ａ）】
0005858142.tif 000008
【図５（ｂ）】
0005858142.tif 000009
【図６】
0005858142.tif 000010