(57)【要約】【課題】端末部の幅を狭くすると共に、長さと高さを抑えかつ加工時間の短い同軸ケーブルハーネスとその製造方法を提供する。【解決手段】多芯同軸ケーブル１の複数本の同軸ケーブル２は、複数の同軸ケーブル群１ａ〜１ｄに分けられ、各同軸ケーブルの軸方向の同じ箇所で露出させた外部導体を一括して半田でまとめたが半田まとめ部８が形成される。この半田まとめ部８と外被４の一部を削除して露出し半田で一体的にされた編組シールド３の編組シールド半田処理部５とがリード１４で接続され、このリードが端末基板１５のグランド導体部１７に接続される。各同軸ケーブル群１ａ〜１ｄの長さは、端末基板１５の上方に積層される順に長くされ、端末基板１５に設けた同軸ケーブル群ごとに対応する接点導体群１６ａ〜１６ｄにそれぞれ接続される。【選択図】図１１
2011146163.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の同軸ケーブルを編組シールド及び外被の順に一括して覆った多芯同軸ケーブルの少なくとも一方の端部に、端末基板を接続した同軸ケーブルハーネスであって、
前記複数本の同軸ケーブルは、複数の同軸ケーブル群に分けられ、各同軸ケーブルの軸方向の同じ箇所で露出させた外部導体を一括して半田でまとめた半田まとめ部が形成され、該半田まとめ部と前記外被の一部を削除して露出させた編組シールドとがリード線で接続されるとともに該リード線が前記端末基板のグランド導体部に接続され、
前記半田まとめ部から各同軸ケーブル群の中心導体の先端までの長さは、前記端子基板上方に積層される同軸ケーブル群となるにしたがって順に長くされ、前記同軸ケーブル群が前記端末基板に設けられた前記同軸ケーブル群ごとに対応する接点導体群に接続されていることを特徴とする同軸ケーブルハーネス。
【請求項２】
前記接点導体群は、前記端末基板の長手方向に間隔をあけて形成され、前記各接点導体群の導電パッドは所定のピッチで幅方向に一列に並ぶように設けられ、隣接する接点導体群間で前記導電パッドが幅方向にずれていることを特徴とする請求項１に記載の同軸ケーブルハーネス。
【請求項３】
前記同軸ケーブル群は、前記端末基板の両面に積層されていることを特徴とする請求項１または２に記載の同軸ケーブルハーネス。
【請求項４】
複数本の同軸ケーブルを編組シールド及び外被の順に一括して覆った多芯同軸ケーブルの少なくとも一方の端部に、端末基板を接続した同軸ケーブルハーネスの製造方法であって、
前記多芯同軸ケーブルの外被を除去し前記編組シールドを露出させる工程、
前記露出させた編組シールドの一部を残して前記外被と編組シールドを除去し、各同軸ケーブルを露出させる工程、
前記複数本の同軸ケーブルを複数の同軸ケーブル群に分け、各同軸ケーブル群を平面上に仮固定する工程、
前記各同軸ケーブルの外被から露出する長さが同じになる箇所で、前記各同軸ケーブルの外被を除去して外部導体を露出する工程、
前記同軸ケーブルの外部導体の露出部を半田によって一つにまとめる工程、
前記同軸ケーブル群ごとに同軸ケーブルの長さを所定の長さにそろえる工程、
前記各同軸ケーブル群をそれぞれ前記端子基板に設けた所定の接点導体群に接続する工程、
前記編組シールドの外部に露出した箇所と前記半田によって一つにまとまられた外部導体とをリード線で接続し、該リード線を前記端子基板のグランド導体部に接続する工程
を有することを特徴とする同軸ケーブルハーネスの製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の同軸ケーブルハーネスの製造方法において、前記一部が残された編組シールドを半田によってまとめることを特徴とする同軸ケーブルハーネスの製造方法。
【請求項６】
前記請求項４または５に記載の同軸ケーブルハーネスの製造方法において、前記各同軸ケーブルの外被の除去をレーザ加工によって行うことを特徴とする同軸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、複数本の極細同軸ケーブルを束ね、端部に回路基板等の端末基板を接続した同軸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】
医療用機器や各種の小型情報機器の配線に、極細の同軸ケーブルを複数本束ねたケ−ブルが用いられている。このケーブルは、制御機器等と電気接続するための端末基板等が予め接続された端末部を有するケーブルハーネスとされる。端末部の形成には回路基板が用いられ、細幅の回路基板の幅方向に接点パッドを並べると共に、長さ方向にも多段に配列し、また、フレキシブル回路基板（ＦＰＣ）を用いて、折り重ねることにより高密度の配列の端子列を形成することが提案されている（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】特開２００７−２８７５４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１３は、上述した特許文献１に開示の技術をもとに、医療用カテーテルを模擬した同軸ケーブルハーネスの一例を示す図である。図１３（Ａ）に示すように、同軸ケーブルハーネス２１は、複数本の同軸ケーブル２０を複数の同軸ケーブル群２１ａ〜２１ｄに分け、同軸ケーブル群ごとに一列に並べてフラット状にされる。同軸ケーブル２０は、中心導体２３、絶縁体２４、外部導体２５、外被２６の順で同軸状に形成されていて、各同軸ケーブル群２１ａ〜２１ｄの端部先端までの長さを、群ごとに異ならせている。
【０００５】
各同軸ケーブル群２１ａ〜２１ｄの端部は、中心導体２３、絶縁体２４、外部導体２５がそれぞれ所定長さで露出され、外部導体２５にはグランドバー２７を片面または両面に半田付して、各群の同軸ケーブルをフラット状に一体化している。図１３（Ｂ）は、ケーブル端末部を形成する端末基板３０を示し、例えば、フレキシブル回路基板（ＦＰＣ）で細長に形成され、中央に切り込み３０ａを入れて折りたためる形状となっている。端末基板３０は、長手方向に各ケーブル群のグランドバー２７が半田付けされる接地パッド２８ａ〜２８ｄ、各ケーブル群の中心導体２３が接続される接点パッド群２９ａ〜２９ｄが形成され、配線回路導体（図示省略）に接続されている。
【０００６】
図１３（Ｃ）は、ケーブル端末構造を示し、同軸ケーブル群の端部までの長さが短い順に、グランドバー２７と中心導体２３が端末基板と接続される。先ず、端部までの距離が１番短いケーブル群２１ａのグランドバー２７が接地パッド２８ａに、その中心導体２３が接点パッド群２９ａに接続される。次いで、ケーブル群２１ａの上から覆い被さるようにして２番目に短いケーブル群２１ｂのグランドバー２７が接地パッド２８ｂに、中心導体３が接点パッド２９ｂに接続され、以下、同様にケーブル群２１ｃ、２１ｄが順に接続される。
【０００７】
上述のケーブル端末構造は、グランドバー２７が接続される接地パッド２８ａ〜２８ｄと中心導体２３が接続される接点パッド群２９ａ〜２９ｄとが、対になって端末基板３０の長手方向に沿って形成されるため、端末基板の長さが長くなってしまう。このため、上記のケーブル端末構造では、長さ方向に端末基板を短くすることは難しかった。また、グランドバー２７を使用するとグランドバーの厚さの分だけハーネス端部が厚くなってしまう。
【０００８】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたもので、部品点数を削減し、端末部の幅を狭くすると共に、長さと高さを抑えることにより嵩張らず、かつ加工時間を大幅に短縮した同軸ケーブルハーネスとその製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による同軸ケーブルハーネスは、複数本の同軸ケーブルを編組シールド及び外被の順に一括して覆った多芯同軸ケーブルの少なくとも一方の端部に、端末基板を接続した同軸ケーブルハーネスで、複数本の同軸ケーブルは、複数の同軸ケーブル群に分けられ、各同軸ケーブルの軸方向に同じ箇所で露出させた外部導体を一括して半田でまとめた半田まとめ部が形成される。この半田まとめ部と外被の一部を削除して露出させた編組シールドとがリード線で接続されるとともにリード線が端末基板のグランド導体部に接続される。また、半田まとめ部から各同軸ケーブル群の中心導体の先端までの長さは、端子基板上方に積層される同軸ケーブル群となるにしたがって順に長くされ、同軸ケーブル群が端末基板に設けられた同軸ケーブル群ごとに対応する接点導体群に接続されている。
【００１０】
前記の接点導体群は、端末基板の長手方向に段階的に間隔をあけて形成され、各接点導体群の接点パッドは所定のピッチで幅方向に一列に並ぶように設けられ、隣接する接点導体群間で前記接点パッドが幅方向にずれるように形成される。また、同軸ケーブル群は、端末基板の両面に積層された形状とすることができる。
【００１１】
また、本発明の同軸ケーブルハーネスを製造するに当たっては、多芯同軸ケーブルの外被を除去し前記編組シールドを露出させ、露出させた編組シールドの一部を残して外被と編組シールドを除去し、各同軸ケーブルを露出させ、複数本の同軸ケーブルを複数の同軸ケーブル群に分け、各同軸ケーブル群を平面上に仮固定する。そして、各同軸ケーブルの外被から露出する長さが同じになる箇所で、各同軸ケーブルの外被を除去して外部導体を露出し、同軸ケーブルの外部導体の露出部を半田によって一つにまとめ、同軸ケーブル群ごとに同軸ケーブルの長さを所定の長さに揃える。次に、各同軸ケーブル群をそれぞれ端子基板に設けた所定の接点導体群に接続し、さらに、編組シールドの外部に露出した箇所と半田によって一つにまとまられた外部導体とをリード線で接続し、リード線を端子基板のグランド導体部に接続している。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、各同軸ケーブルの外部導体を一つにまとめた状態で接続基板のグランド導体部に接続しており、端末基板の長手方向には接点導体群のみが配列されている。端末基板の幅は多芯同軸ケーブルと同じ狭い幅で形成することができ、医療用カテーテル等の細いパイプ内に挿入できると共に、端末基板の長手方向の長さを短くすることができる。また、グランドバーを用いることないため、部品点数を少なくし、同軸ケーブルハーネスの高さを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明で用いる多芯同軸ケーブルの一例を示す図である。
【図２】本発明で用いる多芯同軸ケーブルの断面と各同軸ケーブルの一例を示す図である。
【図３】本発明の多芯同軸ケーブルの外被除去工程を示す図である。
【図４】本発明の編組シールド半田処理工程を示す図である。
【図５】本発明の仕分け工程を示す図である。
【図６】本発明のマーキング工程を示す図である。
【図７】本発明の同軸ケーブルの外被除去工程を示す図である。
【図８】本発明の同軸ケーブルまとめ工程を示す図である。
【図９】本発明の同軸ケーブル先端部処理工程を示す図である。
【図１０】本発明に用いる端末基板の一例を示す図である。
【図１１】本発明による同軸ケーブルハーネスの一例を示す図である。
【図１２】本発明による同軸ケーブルハーネスの他の例を示す図である。
【図１３】従来技術を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら、本発明の同軸ケーブルハーネスとその製造方法に係る好適な実施の形態について説明する。
図１は本発明の同軸ケーブルハーネスに用いる多芯同軸ケーブルの一例を示す図である。図中、１は多芯同軸ケーブル、２は同軸ケーブル、３は編組シールド、４は外被であり、多芯同軸ケーブル１は、複数本の極細の同軸ケーブル２を編組シールド３と外被４で一括して覆われている。なお、図２においては同軸ケーブル２の本数が１９本の場合を示しているが、この本数は、例えば、４６本やそれ以上の本数であってもよい。
【００１５】
同軸ケーブル２は、図２に示すように、内側から中心導体１０、絶縁体１１、外部導体１２、外被１３の順で同軸状に配して構成される。なお、中心導体１０にＡＷＧ４６（外径０.０４８ｍｍ）を用いると、外被１３の外径（同軸ケーブル外径）は、０.２２ｍｍ程度となる。後述するように、複数本の同軸ケーブル２は小分けされて所定の本数からなる同軸ケーブル群に分けられる。各同軸ケーブル群の端部先端までの長さは、図１３の例で説明したのと同様に、同軸ケーブル群ごとに異なる長さに形成される。なお、使用する同軸ケーブルは、ＡＷＧ４４，４２等でもよく、また、絶縁体が発泡体である低静電容量のものでもよい。
【００１６】
以下、本発明の同軸ケーブルハーネスをその製造工程の順に説明する。
多芯同軸ケーブル１の編組シールド３を接地接続するために、図３の外被除去工程で示すように、多芯同軸ケーブルの先端から所定距離、例えば３０ｍｍの位置で外被４に切れ込みを入れ、先端側の外被を１ｍｍ程度引き抜いて編組シールド３を露出させる。次に、図４の編組シールド半田処理工程で示すように、この露出した編組シールド３の部分がバラバラにならないように半田処理を行い、露出部分の編組シールド３を半田で固めて編組シールド半田処理部５を形成する。
【００１７】
次に、多芯同軸ケーブル１の編組シールド半田処理部５から先端側の外被４と編組シールド３を除去して同軸ケーブル２を露出させ、図５の仕分け工程で示すように、複数本の同軸ケーブル２を、所定の本数からなる同軸ケーブル群１ａ〜１ｄに小分する。この仕分け工程では、同軸ケーブル２に対するその後の処理工程でのストレスを少なくするために、多芯同軸ケーブル１内で近接する同軸ケーブル２どうしが同じ同軸ケーブル群を構成するようにすることが望ましい。また、この時点で各同軸ケーブル群ごとにテープを貼りフラットにしておくとよい。
【００１８】
次に、各同軸ケーブル２の外部導体１２を接地接続するため、図６のマーキング工程で示すように、各同軸ケーブル群１ａ〜１ｄの同軸ケーブル２をフラットな状態にして平面上に仮固定し、外被４の切り口から所定（例えば、７ｍｍ）の位置にマーキングＭを施す。さらに、図７の同軸ケーブル外被除去工程で示すように、このマーキングＭを施したところにＣＯ2レーザを照射して各同軸ケーブル２の外被１３を焼きとばして、外部導体１２を露出させ、露出部６ａを形成する。この露出部は各同軸ケーブル群１ａ〜１ｄについて、外被４の切り口から同じ位置になるように設ける。
【００１９】
さらに、図８の同軸ケーブル群まとめ工程で示すように、各同軸ケーブル群を半田付けしてまとめていく。この同軸ケーブル群まとめ工程では、まず中央に位置する同軸ケーブル群をまとめて外部導体１２どうしを半田付けする。次に、その周囲の同軸ケーブル群を先にまとめた同軸ケーブル群に添わせて、さらに外部導体どうしを半田付けしていく。そして、最終的な外径が多芯同軸ケーブル１の外径よりも膨らまないように揃えて半田処理を施し、各同軸ケーブル群を半田によって一体にまとめた同軸ケーブル群まとめ処理部８を形成する。
【００２０】
これにより、すべての同軸ケーブル２の外部導体は同軸ケーブル群まとめ処理部８において電気的に接続されることになる。この同軸ケーブル群まとめ処理部８が、本発明の各同軸ケーブル群の外部導体の露出部を半田で一つにまとめた半田まとめ部に相当する。なお、半田まとめ部より先端側の外被１３は引き抜いて除去するとともに、半田まとめ部より先端側の外部導体１２はニッパ等で切って除去する。
【００２１】
次に、各同軸ケーブル２は、図９の同軸ケーブル先端部処理工程で示すように、その端末部を形成するに際して、先端部の中心導体１０を端末基板の接点導体に接続するために、絶縁体１１を除去して露出させる。ここで、中心導体１０の後述する端末基板との接続に要する中心導体１０の露出長さは各同軸ケーブル群１ａ〜１ｄで同じであり、同軸ケーブル群まとめ処理部８から各同軸ケーブル群１ａ〜１ｄの端部先端までの長さＤは、基板上方に積層される同軸ケーブル群となるにしたがって順に長くされ、同軸ケーブル群１ａ〜１ｄごとに異なる長さに形成される。
【００２２】
図１０は、本発明に用いる端末基板の一例を示す図である。また、図１１は本発明による同軸ケーブルハーネスの一例を説明する図で、図１１（Ａ）は端末部を側方から見た概略を示し、図１１（Ｂ）は端末部を上方からみた概略を示す図である。
【００２３】
端末基板１５は、図１０に示すように、横幅が多芯同軸ケーブル１の外径と同程度の幅を有する回路基板で形成される。なお、図１１（Ａ）では端末基板の幅を多芯同軸ケーブルの直径より大きく描いているが、端末基板１５の幅は、多芯同軸ケーブルの直径以下の幅であってよい。端末基板１５の一方の端部（後部側）には、後述するように多芯同軸ケーブル１の編組シールド及び各同軸ケーブルの外部導体を接地接続するためのグランド導体部１７が設けられ、他方の端部（先端部側）に向けて、所定の間隔Ｌで接点導体群１６ａ〜１６ｄが設けられる。各接点導体群１６ａ〜１６ｄは、同軸ケーブルの中心導体１０が接続される導電パッドが、所定のピッチ２Ｐで幅方向に一列に並ぶように設けられる。
【００２４】
端末基板１５の前後で隣接する接点導体群１６ａ〜１６ｄは、その導電パッドの基板の幅方向の位置がずれるように設けることが好ましい。この隣接する接点導体群の位置をずらすことにより、積層して配列される上層の同軸ケーブル２が、下層に配列される同軸ケーブル２間の凹み部分に落ち込んで俵積み状態となり、同軸ケーブル群１ａ〜１ｄの積層高さを低減することができる。例えば、導電パッドが０.３ｍｍピッチで並んでいる場合、０.１５ｍｍピッチだけずれるようにする。なお、ずれが半ピッチであると、積層される同軸ケーブルが安定するので好ましい。
【００２５】
同軸ケーブル群１ａ〜１ｄは、図９に示すように、同軸ケーブル群纏め処理部８から先端までの長さＤが異なっている。各同軸ケーブル群１ａ〜１ｄの先端までの長さの差は、図１１（Ａ）の接点導体群１６ａ〜１６ｄの間隔Ｌに等しい長さ分Ｌとなる。同軸ケーブル群１ａ〜１ｄの中心導体１０は、同軸ケーブル群１ａ〜１ｄの端部までの長さが短い順に、後部側から順にそれぞれ対応する位置の接点導体群１６ａ〜１６ｄに半田または溶接により接続される。
【００２６】
すなわち、先ず、端部までの距離が１番短いケーブル群１ａの中心導体２が接点導体群１６ａに接続される。次いで、ケーブル群１ａの上から覆い被さるようにして２番目に短いケーブル群１ｂの中心導体２が接点導体群１６ｂに接続され、以下、同様に同軸ケーブル群１ｃ、１ｄが順に接続される。
【００２７】
また、例えば錫メッキ軟銅線からなるリード線１４が同軸ケーブル群まとめ処理部８と編組シールド半田処理部５のそれぞれに半田付けされ、さらに、リード線１４が端末基板１５に形成したグランド導体部１７に接続される。これにより多芯同軸ケーブル１の編組シールド３及び各同軸ケーブル１ａ〜１ｄの外部導体１２が接地される。
【００２８】
上述したように、複数の同軸ケーブル群１ａ〜１ｄのすべての同軸ケーブル２の外部導体１２を同軸ケーブル群まとめ処理部８の一か所で接続し、この同軸ケーブル群まとめ処理部８を端末基板１５の所定位置に１つだけ設けたグランド導体部１７に接続しているため、端末基板１５の長手方向で同軸ケーブル群ごとにグランド導体部を設ける必要がなくなる。このため、端末基板１５には、先端部側に向けて接点導体群１６ａ〜１６ｄを設けるだけになるので、図１３の構成と比べて長手方向の長さを短くすることが可能となる。
【００２９】
また、グランドバーを用いないことから、部品点数を減らせるとともに、グランドバーを積層する必要がないため、加工時間が短くかつ高さを抑えた同軸ケーブルハーネスとなる。
【００３０】
図１２は、本発明による同軸ケーブルハーネスの他の例を示す図である。図１２（Ａ）に示す同軸ケーブルハーネスでは、端末基板１５ａとして、リジット基板の両面に、それぞれ図１０に示したのと同様なグランド導体部１７および接点導体群１６ａ〜１６ｄを形成したものを用いる。そして、１本の多芯同軸ケーブル１の同軸ケーブル２を端末基板の両面に振り分けて配線している。この接続形態は、図１１で説明したように、グランド導体部１７に複数の同軸ケーブル群の外部導体１２を接続し、接点導体群１６ａ〜１６ｄに同軸ケーブルの各中心導体１０を接続した同軸ケーブルハーネスとされる。この場合、端末基板１５ａの両面に振り分けられる同軸ケーブル２の同軸ケーブル群まとめ処理部８を、それぞれの断面が半円状となるようにまとめることにより、全体を円形状に近づけることができる。
【００３１】
また、図１２（Ｂ）で示すように、端末基板１５ｂとして、図１３（Ｂ）で説明したものと同様な２つ折可能な形状で、その一方の面に図１０に示したのと同様なグランド導体部１７および接点導体群１６ａ〜１６ｄを２組並べて形成したフレキシブル基板（ＦＰＣ）を用いて同軸ケーブルハーネスを構成してもよい。
【００３２】
上述した同軸ケーブルハーネスを、例えば、医療用カテーテルに適用する場合、中心導体にＡＷＧ４６（導体径０.０４８ｍｍ）で、ケーブル外径（０.２２ｍｍ）の同軸ケーブルを４６心用い、円形状に束ねて形成される。この場合のケーブルハーネスの外径は、２.２ｍｍφ程度で、端末基板の幅は、このハーネス外径以下の２.１ｍｍ程度とされる。なお、図１３の従来技術における接点導体群の間隔Ｌを、２.４ｍｍとすると、図１１（Ａ）の本発明の構造では接点導体群の間にグランド導体を設ける必要がないため、上記の間隔Ｌは１.２ｍｍとすることができる。
【符号の説明】
【００３３】
１…多芯同軸ケーブル、１ａ〜１ｄ…同軸ケーブル群、２…同軸ケーブル、３…編組シールド、４…外被、５…編組シールド半田処理部、６ａ…露出部、８…同軸ケーブル群まとめ処理部、１０…中心導体、１１…絶縁体、１２…外部導体、１３…外被、１４…リード線、１５…端末基板、１６ａ〜１６ｄ…接点導体群、１７…グランド導体部、２０…同軸ケーブル、２１…同軸ケーブルハーネス、２１ａ〜２１ｄ…同軸ケーブル群、２３…中心導体、２４…絶縁体、２５…外部導体、２６…外被、２７…グランドバー、２８ａ〜２８ｄ…接地パッド、２９ａ〜２９ｄ…接点パッド、３０…端末基板、３０ａ…切り込み。
【図１】
2011146163.tif 000003
【図２】
2011146163.tif 000004
【図３】
2011146163.tif 000005
【図４】
2011146163.tif 000006
【図５】
2011146163.tif 000007
【図６】
2011146163.tif 000008
【図７】
2011146163.tif 000009
【図８】
2011146163.tif 000010
【図９】
2011146163.tif 000011
【図１０】
2011146163.tif 000012
【図１１】
2011146163.tif 000013
【図１２】
2011146163.tif 000014
【図１３】
2011146163.tif 000015