Multicore cable assembly |
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申请号 | JP2012154180 | 申请日 | 2012-07-10 | 公开(公告)号 | JP2014017130A | 公开(公告)日 | 2014-01-30 |
申请人 | Sumitomo Electric Ind Ltd; 住友電気工業株式会社; | 发明人 | TANAKA MASATO; | ||||
摘要 | PROBLEM TO BE SOLVED: To perform connection in which there is not need to enlarge a connection member, and favorable workability and reliability of the cables are secured when two or more cables having different wire diameters are connected to the connection member of a substrate and a connector or the like.SOLUTION: In a multicore cable assembly, two or more cables are made to be parallel, and are connected to a substrate 30 becoming a connection member. In the two or more cables, flat cable units 10, 20 are composed for each cable diameter, ground bars 16, 27 are fixed to conduct with a shield member which the cables have. Each of ground bars 16, 27 is subjected to conduction connection to a ground pad 31 of the substrate 30. In addition, the mutually neighboring ground bars 16, 27 are arranged to be out of alignment with a longer direction of the cable. Moreover, two ground bars 16, 27 locating at both sides pinching another ground bar are arranged at a position overlapping with a longer direction of each cable. | ||||||
权利要求 | 複数のケーブルを並列させて接続部材に接続してなる多芯ケーブルアセンブリであって、 前記複数のケーブルは、径が異なるケーブルを含み、該ケーブルの径ごとに複数の群に分けられ、前記ケーブルが有するシールド部材と導通するように前記複数の群ごとにグランドバーが固定され、前記グランドバーと前記接続部材に備えられるグランドパッドとの間に前記複数のケーブルを配置して、各群の前記グランドバーが前記グランドパッドに導通接続され、 前記ケーブルの並列した方向に互いに隣接する前記グランドバーは、各前記ケーブルの長手方向にずれて配置されていることを特徴とする多芯ケーブルアセンブリ。 前記ケーブルの並列した方向に、他の1つのグランドバーを挟んで両側に位置する2つの前記グランドバーは、各前記ケーブルの長手方向に重なった位置に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の多芯ケーブルアセンブリ。 |
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说明书全文 | 本発明は、径が異なる複数のケーブルを基板等の接続部材に接続した多芯ケーブルアセンブリに関する。 例えば、超音波診断装置などの医療機器のプローブに接続されるケーブルハーネスとして、複数本の細径同軸ケーブルを集合一体化させたフラットケーブルユニットが用いられている。 基板やコネクタ等の接続部材に上記のフラットケーブルユニットを接続して、多芯ケーブルアセンブリを作製する場合、各同軸ケーブルの中心導体を接続部材の信号端子部に接続し、各同軸ケーブルのシールド部材に固定されているグランドバーを接続部材のグランドパッドに接続する。 この接続は半田付け等により行われる。 これにより、各同軸ケーブルのシールド部材に固定されているグランドバーと、基板等の接続部材のグランドパッドとが接続された構成となる。 上記のような医療機器のプローブ等の基板やコネクタにケーブルを接続する構成において、その製品の仕様によっては、径が異なる複数のケーブルからなる複合ケーブルや、構造が異なる同軸ケーブルと2芯同軸ケーブル(ツイナックスケーブル)との両方からなる複合ケーブルを用いるものがある。 ツイナックスケーブルは、信号線が平衡伝送用により対線にされ、金属材のシールド部材で対線が覆われた構造を有するものである。 上記のような径が異なる複数のケーブルからなる複合ケーブルの構成に関して、例えば特許文献1には、径の異なる複数のケーブルをグランドバーに一括接続する構成が開示されている。 ここでは、高速伝送と低速伝送との双方に対応するために、線径の異なる高速伝送用の同軸ケーブルのシールド部材またはツイナックスケーブルのドレイン線と、低速伝送用の絶電電線とを同じグランドバーに接続している。 径の異なる複数のケーブルを基板やコネクタなどの接続部材に接続する場合、グランドパッドとグランドバーとで複数のケーブルを挟み、その内部を半田で埋めることにより固定する構成が考えられる。 しかしながらこの場合、太径のケーブルの径に応じてグランドパッドとグランドバーとの間隔が規制されるため、細径のケーブルが不安定になり、接続作業性や接続精度が悪化することが考えられる。 しかしながら、それぞれのフラットケーブルユニットが有するグランドバーは、その両端に耳部がある。 耳部は、並列したケーブルよりも並列方向外側に突出している。 これは、フラットケーブルユニットのグランドバーを基板のグランドパッドに接続する際に、半田の熱でケーブルが外傷しないように半田代を設ける必要があることによる。 また、複数並べるフラットケーブルユニットの全体の幅に合わせて、基板等の接続部材自体の大きさを拡張することで対応することができるが、この場合には接続部材の大型化を招来する。 グランドバーの耳部程度の長さであっても、接続部材の大型化は市場要求等から容易に許容されない。 本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたものであり、径の異なる複数のケーブルを基板やコネクタ等の接続部材に接続する際、接続部材を拡張する必要なく、良好な作業性とケーブルの信頼性を確保して接続を行うことができるようにした多芯ケーブルアセンブリを提供することを目的とする。 本発明の多芯ケーブルアセンブリは、複数のケーブルを並列させて接続部材に接続してなる多芯ケーブルアセンブリであり、複数のケーブルは、径が異なるケーブルを含み、ケーブルの径ごとに複数の群に分けられる。 そして、ケーブルが有するシールド部材に導通するように複数の群ごとにグランドバーが固定され、グランドバーと接続部材に備えられるグランドパッドとの間に複数のケーブルを配置して、各群のグランドバーがグランドパッドに導通接続される。 ケーブルの並列した方向に互いに隣接するグランドバーは、各ケーブルの長手方向にずれて配置されている。 本発明の多段同軸ケーブルハーネスによれば、径の異なる複数のケーブルを基板やコネクタ等の接続部材に接続する際、接続部材を拡張する必要なく、良好な作業性とケーブルの信頼性を確保して接続を行うことができるようになる。 本発明に係る多芯ケーブルアセンブリは、径の異なる複数のケーブルを並列させて基板やコネクタなどの接続部材に接続した構成を有するもので、ケーブルの並列方向における接続部材の幅を不要に拡張することなく、接続作業性及びケーブルの信頼性を確保できるような構成を有するものである。 多芯ケーブルに使用するケーブルとしては、径の異なる同軸ケーブル、あるいは2芯ケーブル(ツイナックスケーブル)等が適用される。 図1は、本発明に係る多芯ケーブルアセンブリに適用される同軸ケーブルの構成例を示す断面図である。 同軸ケーブル11は、その中心に中心導体12を有し、中心導体12の周囲に、絶縁体13、シールド部材14及び外被15が同軸状に順次設けられている。 図2は、本発明に係る多芯ケーブルアセンブリに適用されるツイナックスケーブルの構成例を示す断面図で、図2(A)、図2(B)はツイナックスケーブルの異なる構成例を示すものである。 中心導体22a,22bとしては、銅やアルミ等の導体またはこれらの導体に銀や錫のメッキを施した単線または撚り線を用いることができる。 また、表面側を低抵抗とし導体中心側を高抵抗とした2層構造の導体を用いるものもある。 図2(B)のツイナックスケーブル21は、図2(A)の構成に加えてドレイン線24を備えたものである。 ドレイン線24は、シールド部材25に接触するように設けられた、例えば軟銅、錫メッキ軟銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等などの導線である。 ドレイン線24は、絶縁コア23a,23bに縦添えされた状態で設けられる。 シールド部材25は、図2(B)に示すように絶縁コア23a,23bを覆うように設けられ、その外側にドレイン線24が沿わせられる。 このとき、シールド部材25がAl−PET等の2層構造のシールドテープを用いている場合、Alの金属層を外側にして、その金属層とドレイン線24とを導通させる。 そして外被26は、上記の2本の絶縁コア23a,23b、シールド部材25、及びドレイン線24を一括して覆う。 なおツイナックスケーブルには、シールド部材25の金属を内側に向けて、シールド部材25で絶縁コア23a,23b、ドレイン線24を一緒に被覆したものもある。 この場合、シールド部材25は、絶縁コア23a,23bを並べた谷の部分にドレイン線24を縦添えして覆うように設け、これら絶縁コア23a,23bとドレイン線24とをシールド部材25で一括して覆うようにして構成する。 あるいは、絶縁コアを撚り合わせたものもある。 次に、上記のような同軸ケーブルやツイナックスケーブルを使用したフラットケーブルユニットの構成について説明する。 図3は、同軸ケーブルを使用したフラットケーブルユニットの構成例を示す図で、図3(A)はフラットケーブルユニットの先端部の平面図で、図3(B)はフラットケーブルユニットの側面図である。 フラットケーブルユニット10は、同じ径を有する複数の同軸ケーブル11が配列され、グランドバー16を固定して一体化されている。 そして複数の同軸ケーブル11で露出したシールド部材14にグランドバー16を固定する。 ここでは、例えば糸半田をグランドバー16とシールド部材14との間に挟み、もしくはペースト半田をグランドバー16に塗布し、パルスヒータで加熱して固定する。 これにより、グランドバー16が各同軸ケーブル11のシールド部材14と導通接続される。 次いでグランドバー16を固定した同軸ケーブル11の先端部において、グランドバー16から所定位置で絶縁体13を除去し、中心導体12を露出させるこれにより、図3に示すようなフラットケーブルユニット10を作製することができる。 図4は、ツイナックスケーブルを使用したフラットケーブルユニットの構成例を示す図で、図4(A)はフラットケーブルユニットの先端部の平面図で、図4(B)はフラットケーブルユニットの側面図である。 この場合、グランドバー27を固定する前の各同軸ケーブル21は、絶縁コア23a,23b及びシールド部材25が段状に露出される。 そして露出しているシールド部材25に糸半田やペースト半田を用いてグランドバー27を固定する。 これにより、グランドバー27が各ツイナックスケーブル21のシールド部材25と導通接続される。 そしてグランドバー27から先端側の所定位置で絶縁コア23a,23bの被覆層を除去し、各中心導体22a,22bを露出させる。 これにより、フラットケーブルユニット20を作製することができる。 この構成は、図2(A)に示す構成のツイナックスケーブル21に適用できる。 図5は、ツイナックスケーブルを使用したフラットケーブルユニットの他の構成例を示す図で、図5(A)はフラットケーブルユニットの先端部の平面図で、図5(B)はフラットケーブルユニットの側面図である。 そしてドレイン線24をツイナックスケーブル21の長手方向に折り返して、その先端部をグランドバー27に固定する。 グランドバー27の固定は、例えば導電性接着剤を用いるか、もしくは外被26の損傷を防ぐために低温半田を用いる。 これにより、ドレイン線24を介して、シールド部材25とグランドバー27とが導通接続される。 そしてグランドバー27から先端側の所定位置で絶縁コア23a,23bの被覆層を除去し、各中心導体22a,22bを露出させる。 これによりフラットケーブルユニット20を作製することができる。 この構成は、図2(B)に示す構成のツイナックスケーブル21に適用できる。 図6は、フラットケーブルユニットを接続する基板の構成例を示す図である。 基板30は、複数のケーブルを並列させて接続する接続部材の一例であり、例えば医療機器のプローブなどに設けられる。 基板30には、ケーブルの信号伝送線路となる中心導体を接続するための複数の信号端子部32と、フラットケーブルユニットのグランドバーを接続するためのグランドパッド31とが備えらえる。 フラットケーブルユニットが有する複数のケーブルの並列方向を基板30の幅方向Wとするとき、グランドパッド31は、基板30の幅方向Wのほぼ全領域に設けられる。 また、幅方向Wに直交する方向(ケーブルの長手方向Lとする)のグランドパッド31の長さは、例えば、複数のケーブルをグランドパッド上に手作業で半田付けする構成のものと比較して長くなっている。 これは、後述するように、フラットケーブルユニットのグランドバーをケーブルの長手方向Lにずらして配置するため、長手方向Lのグランドパッド31の長さが拡張されたものである。 この場合、基板30の幅を拡張することなく、基板30のスペースを利用して、長手方向Lに拡張されたグランドパッド31を形成することができる。 図7は、本発明に係る多芯ケーブルアセンブリの構成例を示す図で、図6の基板30に対して異なるケーブル径を有する複数のフラットケーブルユニット10,20を接続した構成を示すものである。 多芯ケーブルアセンブリにおいて、同軸ケーブルを使用した2つのフラットケーブルユニット10は、それぞれのグランドバー16が基板30のグランドパッド31に半田にて接続される。 そして、各同軸ケーブル11の中心導体12が信号端子部32に半田にて接続される。 グランドパッド31に対するグランドバー16,27の接続は、グランドパッド31とグランドバー16,27との間を半田で埋めることで行うか、もしくはグランドバー16,27の端部にケーブルの径にほぼ相当する導電性の橋脚部を付与し、その橋脚部を介してグランドバー16,27をグランドパッド31に導通接続する構成とすることができる。 上記のように本例の多芯ケーブルアセンブリは、接続部材となる基板30に接続する複数のケーブルには、径の異なるケーブルが含まれる。 そしてこれら複数のケーブルを、同径のケーブルの群に分けて、それぞれの群ごとにフラットケーブルユニット10,20を作成する。 各フラットケーブルユニット10,20には、各ケーブルのシールド部材17,25にグランドバー16,27が導通接続されていて、そのグランドバー16,27が基板30のグランドパッド31に接続される。 これにより、各ケーブル(同軸ケーブル11,ツイナックスケーブル21)は、同径のケーブルごとにまとめられて、グランドバー16,27とグランドパッド31とにより挟まれた形態で固定される。 そして複数のフラットケーブルユニット10,20のうち、互いに隣接するフラットケーブルユニット10,20のグランドバー16,27は、各ケーブル(同軸ケーブル11,ツイナックスケーブル21)の長手方向に互いにずれた位置でグランドパッド31に接続される。 これにより、それぞれのフラットケーブルユニット10,20のグランドバー16、27の端部の耳部が互いに干渉することなく、基板30の幅方向Wにおけるスペースを無駄に拡張することなく、径の異なる複数のケーブルを基板30に接続することができる。 また、各グランドバー16,27のつうち、互いに隣々接するグランドバー、すなわち他の1つのグランドバーを挟んでその両側に位置する2つのグランドバーは、各ケーブルの長手方向Lに互いに重なる位置に配置される。 これにより、ケーブルの長手方向Lにおける基板30のグランドパッド31の長さを最小限に抑えることができ、基板30自体の面積を拡張することなく基板30のスペースを利用してグランドパッド31を形成することができる。 上記の構成は、径の異なる複数のケーブル(同軸ケーブル11,ツイナックスケーブル21)を基板30に接続するものであるが、コネクタなどの他の接続部材においても同様の構成を採用することができる。 この構成により、径の異なる複数のケーブルを基板やコネクタ等の接続部材に接続する際、接続部材を拡張する必要なく、良好な作業性とケーブルの信頼性を確保して接続を行うことができるようになる。 10,20…フラットケーブルユニット、11…同軸ケーブル、12…中心導体、12a…銅合金線、13…絶縁体、14…シールド部材、14a…導体、15…外被、16…グランドバー、17,25…シールド部材、20…フラットケーブルユニット、21…ツイナックスケーブル、22a,22b…中心導体、23a,23b…絶縁コア、24…ドレイン線、25…シールド部材、26…外被、27…グランドバー、30…基板、31…グランドパッド、32…信号端子部。 |