ケーブルハーネス、及びそれを用いた電子機器
【課題】防水性と機械特性に優れ、開閉と回動との双方の動作がなされる電子機器の本体と液晶ディスプレイ間の信号伝送に好適なケーブルハーネス、及びそれを用いた電子機器を提供する。
【解決手段】複数の電線からなる電線群の周囲に配された保護層２２を有する多芯ケーブル２と、電線群の両端に設けられた接続端末と、保護層２２上に設けられた防水部材５と、を備えたケーブルハーネス６１において、保護層２２は、接着性を有する樹脂で形成されており、防水部材５の内面と保護層２２との間に熱融着部５６が形成され、防水部材５と保護層２２とが一体成形されている。
【解決手段】複数の電線からなる電線群の周囲に配された保護層２２を有する多芯ケーブル２と、電線群の両端に設けられた接続端末と、保護層２２上に設けられた防水部材５と、を備えたケーブルハーネス６１において、保護層２２は、接着性を有する樹脂で形成されており、防水部材５の内面と保護層２２との間に熱融着部５６が形成され、防水部材５と保護層２２とが一体成形されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器の開閉や捻回を伴う狭い部分で使用されるケーブルハーネス、及びそれを用いた電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
防水機能を有する携帯電話などの電子機器では、本体と液晶ディスプレイ（表示部）との間の信号伝送用配線材にＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ、フレキシブルプリント回路）がよく使われている。これは、ＦＰＣがフィルム状であるので防水パッキン構造にしやすいためである。
【０００３】
また、防水機能を有する携帯電話などの電子機器おいては、従来の折りたたみ式に加えて、最近では折りたたむときなどに液晶ディスプレイを開閉する動作に加えて、液晶ディスプレイを回動させる動作を付与したタイプも登場してきている。
【０００４】
このような液晶ディスプレイを回動させる動作を有する電子機器にＦＰＣを用いた場合、本体と液晶ディスプレイとの連結部であるヒンジ部の周りにフィルム状のＦＰＣを螺旋状に巻いた状態でパッケージングされる。このとき、液晶ディスプレイを回動させる際にヒンジ部のＦＰＣが捻回され、この捻回で信号のインピーダンス不整合等が発生することにより電気特性が不安定となり、またＥＭＩ特性が劣化するなどの問題が生じる。
【０００５】
当該ＦＰＣを用いた場合の問題点を解消し、折りたたむときなどに液晶ディスプレイを開閉する動作に加えて、液晶ディスプレイを回動させる動作を付与した電子機器の高機能化を進めるための手段として、本体と液晶ディスプレイとの間のヒンジ部に、信号伝送に複数の電線から構成されるケーブルを用い、該ケーブルと本体との接続部、ならびに該ケーブルと液晶ディスプレイとの接続部に防水措置を施す方法が考えられる。
【０００６】
例えば、特許文献１には、ケーブルにＯリングを直接取り付け、該Ｏリングを押圧手段により変形させて防水性を得るケーブル導入口の防水装置が記載されている。
また、特許文献２には、防水対策を施したケーブルとして、少なくとも一本のケーブルが挿通された、少なくとも摺動性のチューブと、チューブの外装面を覆うように当該外装面に形成され、前記チューブと少なくとも２層構造を形成し、チューブよりも柔軟性の高い外装材とを有するケーブル集合体が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２８７３４７号公報
【特許文献２】特開２０１０−７３４３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１に記載の方法は、最近の折りたたむ際の開閉と回動との双方の動作がなされる電子機器の防水措置としては、以下の理由により不十分である。
【０００９】
本体と液晶ディスプレイとの間の信号伝送に複数の電線から構成されるケーブルを用いる場合、電線が電子機器と直接接触して摺動運動によりダメージを受けるのを防止するため、電線の周囲に保護層を設ける必要がある。そして、当該ケーブルは、折りたたむ際の開閉と回動との双方の動作が作用する、本体と液晶ディスプレイとの接続部で使用されるため、当該保護層は柔らかい材質で構成されなければならない。
【００１０】
このようなケーブルに、特許文献１に記載の方法で防水措置を施した場合、柔らかい材質で構成される保護層に直接Ｏリングを取り付ける構成となる。しかし、保護層は柔らかい材質で構成されており、屈曲および捻回動作時に変形し易く、このような場合に保護層とＯリングとの間に隙間が生じ、防水性が得られなくなってしまう。
【００１１】
さらに、屈曲および捻回動作時の保護層の変形により、Ｏリングと保護層との間に隙間が発生することを防ぐため、Ｏリングと保護層とを接着剤等で接合する構成では、接着剤が経時劣化する恐れがあり、防水性の長期信頼性が問題となる。
【００１２】
最近の折りたたむときの開閉と回動との双方の動作がなされる電子機器の高機能化を進め、更に電子機器に充分な防水性を付与するためには、ＦＰＣと比較して折りたたむ際の開閉と回動により電気特性に影響が生じにくいケーブルに、折りたたむ際の開閉による屈曲動作および捻回動作に耐え得る防水措置を施す必要がある。
【００１３】
また、特許文献２では、開閉動作のみが行われる電気機器の防水について開示されているに止まり、回動動作が伴う電子機器の防水まで考慮されていないため、特許文献２に記載のケーブルでは開閉と回動との双方の動作がなされる電子機器における防水性が不十分となるおそれがある。
【００１４】
したがって、本発明の目的は、防水性と機械特性に優れ、開閉と回動との双方の動作がなされる電子機器の本体と液晶ディスプレイ間の信号伝送に好適なケーブルハーネス、及びそれを用いた電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明は、複数の電線からなる電線群の周囲に配された保護層を有する多芯ケーブルと、前記電線群の両端に設けられた接続端末と、前記保護層上に設けられた防水部材と、を備えたケーブルハーネスにおいて、前記保護層は、接着性を有する樹脂で形成されており、前記防水部材の内面と前記保護層の間に熱融着部が形成され、前記防水部材と前記保護層とが一体成形されていることを特徴とするケーブルハーネスを提供する。
【００１６】
また、本発明は、上記目的を達成するため、上記の本発明に係るケーブルハーネスにおいて、以下のような改良や変更を加えることができる。
（１）前記保護層は、ふっ素樹脂と接着性付与剤とからなる樹脂組成物で形成されている。
（２）前記防水部材は、シリコーンゴム、あるいはエチレンプロピレンゴムからなる。
（３）前記防水部材は、電子機器に嵌合して固定させるための溝が形成されている。
【００１７】
また、本発明は、本体部と表示部との間に設けられたヒンジ部に上記のケーブルハーネスが用いられていることを特徴とする電子機器を提供する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、防水性と機械特性に優れ、開閉と回動との双方の動作がなされる電子機器の本体と液晶ディスプレイ間の信号伝送に好適なケーブルハーネス、及びそれを用いた電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態に係る電線の横断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る多芯ケーブルの横断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るケーブルハーネスを示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る防水部材の構成を示す図である。
【図５】本発明で実施した屈曲試験の方法を示す図である。
【図６】本発明で実施した捻回試験の方法を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る電線の横断面図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る多芯ケーブルの横断面図である。
【図９】多芯ケーブルを用いたケーブルハーネスの構成を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る、横巻シールドを備えた多芯ケーブルの横断面図である。
【図１１】横巻シールドを備えた多芯ケーブルを用いたケーブルハーネスの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【００２１】
本発明の実施の形態に係る電線である多芯線の横断面図を図１に示す。図１に示す多芯線１は、複数本（図１では４本）からなる導線１０と、導線１０の周囲に形成されたふっ素樹脂などからなるスキン層１３と、スキン層１３の周囲に形成された外部導体１４と、外部導体１４の周囲に形成されたふっ素樹脂などからなるジャケット１５とから構成される。導線１０は、１本又は複数本の銅線又は銅合金線からなる導体１１の外周にふっ素樹脂などからなる絶縁体１２を被覆して構成される。
【００２２】
本発明の実施の形態に係る多芯ケーブルの横断面図を図２に示す。図２に示す多芯ケーブル２は、多芯線１と、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、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（ＰＦＡ）などからなるテープ２１と、保護層２２とから構成される。多芯ケーブル２においては、多芯線１が複数本（図２では１０本）、テープ２１により束ねられて電線群が構成され、該電線群の外周、すなわちテープ２１の外周に保護層２２が配され、屈曲運動部分における電線の断線を防止している。なお、電線群を構成する多芯線１は、携帯電話などに用いる極数を考慮して８〜１８本とすることが望ましい。
【００２３】
本実施の形態において、保護層２２は接着性を有する樹脂から構成される。この接着性を有する樹脂としては、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、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（ＰＦＡ）などのふっ素樹脂と、接着性を付与するための接着性付与剤とで構成される樹脂組成物が用いられる。
【００２４】
この樹脂組成物は、ふっ素樹脂と接着性付与剤とをグラフト重合することにより得られる。例えば、接着性付与剤として、グラフト重合するための結合性基としてα，β−不飽和二重結合を末端に有する有機基またはパーオキシ基を有し、かつ接着性を付与する官能基としてカルボキシル基、カルボン酸無水物残基、エポキシ基および加水分解性シリル基からなる群から選ばれる少なくとも１種を有するグラフト性化合物を用い、このグラフト性化合物をＥＴＦＥに対してグラフト重合して接着性を有するＥＴＦＥが得られる。なお、グラフト重合する方法としては、例えば、ＥＴＦＥとグラフト性化合物とをラジカル発生剤の存在下で反応させる方法などがある。
【００２５】
保護層２２をこのような接着性を有する樹脂で形成することにより、保護層２２上の一部に形成される後述する防水部材と保護層２２との界面での密着力を効率よく向上させることができる。このため、開閉と回動との双方がなされる電子機器のヒンジ部において、多芯ケーブルの端末部分に取り付けられるコネクタへの水の侵入を、Ｏリングなどの防水パッキンを用いることなく効果的に防ぐことができる。
【００２６】
また、接着性を有する樹脂としては、低温で防水部材を成形するべく、１７０℃〜２００℃の融点を有する樹脂を用いることが好ましい。融点がこの範囲外となる樹脂を用いる場合、保護層２２と防水部材との界面において、後述する熱融着部を形成しにくくなる（保護層と防水部材との界面の融着が不十分となる）おそれがある。
【００２７】
本実施の形態における多芯ケーブル２の直径は、携帯電話などの電子機器のヒンジ部に通すこと、および耐屈曲性等の向上を考慮すると２．５ｍｍ以下が望ましい。また、多芯ケーブル２に配される保護層２２の厚さは、携帯電話の狭いヒンジ部を通さなければならないこと、繰り返し捻りを受けることなどから０．２０〜０．３５ｍｍが望ましい。
【００２８】
本発明の実施の形態に係るケーブルハーネスを図３に示す。図３に示すケーブルハーネス６１は、多芯ケーブル２と、防水部材５と、接続端末であるコネクタ６とから構成される。ケーブルハーネス６１においては、防水部材５を備える保護層２２の両端部において、多芯ケーブル２を構成する複数の多芯線１が各々所定の長さ分だけ露出し、分離される。該分離された多芯線１は、それぞれコネクタ６と電気的に接続される。
【００２９】
本実施の形態に係る防水部材５の構成を図４に示す。本実施の形態における防水部材５は、モールド５１から構成される。モールド５１は、例えばシリコーンゴムやエチレンプロピレンゴムなどで構成される。また、防水部材５には、該防水部材５を電子機器に嵌合させて固定するための溝部５４が設けられていてもよい。本発明の実施の形態におけるモールド５１の形状は、例えば円筒状、円錐状、円盤状などの形状を有する。また、防水部材５を構成するモールド５１は、該モールド５１を電子機器と嵌合させて固定する場合を考慮すると、ゴム硬度（ショアＡ）が５０°〜７０°であるゴム材料からなることが好ましい。
【００３０】
本実施の形態において、モールド５１は、以下の方法により多芯ケーブル２に取り付けられる。まず、モールド５１は、該モールド５１に形成されたケーブル挿入孔５５に多芯ケーブル２が挿入され、多芯ケーブル２上の所定の位置に配される。所定の位置に配されたモールド５１は、ケーブル挿入孔５５に多芯ケーブル２が挿入された状態で熱が加えられ、成形がなされる。このモールド５１の成型時の熱により、多芯ケーブル２を構成する保護層２２と、ケーブル挿入孔５５の内周面とが熱により融着し、熱融着部５６が形成される。この熱融着部５６の面積が大きい程、ケーブル挿入孔５５における防水信頼性を高めることができる。
【００３１】
このように、本実施の形態においては、モールド５１の成形時の熱により、ケーブル挿入孔５５の内周面と、多芯ケーブル２を構成する保護層２２との間に、熱融着部５６が形成され、モールド５１と、多芯ケーブル２とが一体成形される。これにより、ケーブル挿入孔５５から電子機器の内部への侵水を防止することができる。
（機械特性評価）
【００３２】
本実施の形態に係る電線である、多芯ケーブルの機械特性の評価として、屈曲試験と捻回試験を実施した。屈曲試験方法を図５に、捻回試験方法を図６に示す。
【００３３】
図５に示す屈曲試験には、評価試料として、多芯線を４０本束ね、上述した接着性を有するＥＴＦＥで構成される保護層に通したものを使用した。当該評価試料は垂直に保持され、下端に２００（ｇ）の荷重が取り付けられる。この状態の評価試料に曲げ冶具をあてがい、曲げ冶具の上部を折り曲げることで試験を行う。屈曲角度は、左右に９０度とした。屈曲回数は、図５に示すように、評価試料を垂直に保持した状態から、図示左方向に９０度折り曲げた状態で１回、再度垂直に保持した状態に戻して２回、次いで１回目とは逆方向に、図示右方向に９０度折り曲げて３回、再度垂直に保持した状態に戻して４回、・・・と計数した。試験速度は、上述の計数方法で、１分間に３０回の屈曲とした。その結果、３０万回以上の屈曲でも電線の断線はなく、保護層に割れなどの傷の発生もなかった。
【００３４】
図６に示す捻回試験においても、多芯線を４０本束ね、上述した接着性を有するＥＴＦＥで構成される保護層に通したものを評価試料として使用した。当該評価試料は垂直に保持され、下端に５０（ｇ）の荷重が取り付けられる。この状態の評価試料に、捻回用のチャック部と、固定用のチャック部との２つのチャック部が取り付けられる。捻回用チャック部と固定用チャック部との間隔は１５ｍｍである。試験は、固定用チャック部が評価試料を保持したまま、捻回用チャック部を回転させ、前記２つのチャック部に挟まれた評価試料の部位を回転させることにより行った。捻回角度は左右に１８０度とした。捻回回数は、図６に示すように、評価試料を垂直に保持した状態から、図示左方向に１８０度捻回した状態で１回、捻回を解除した状態に戻して２回、次いで１回目とは逆方向に、図示右方向に１８０度捻回して３回、再度捻回を解除した状態に戻して４回、・・・と計数した。試験速度は、上述の計数方法で、１分間に３０回の捻回とした。その結果、３０万回以上の捻回でも電線の断線はなく、保護層に割れなどの傷の発生もなかった。
【００３５】
なお、本発明の実施の形態に係る電線としては、図７に示す同軸線を用いてもよい。図７に示す同軸線３は、１本又は複数本（図７では７本）の銅線又は銅合金線からなる導体３１と、導体３１の周囲に形成された絶縁体３２と、絶縁体３２の周囲に形成されたシールド層である外部導体３３と、外部導体３３の周囲に形成されたジャケット３４とから構成される。
【００３６】
この同軸線３を用いた本実施の形態に係る多芯ケーブルとしては、図８または図１０に示すような構造からなる多芯ケーブルを用いることができる。図８に示す多芯ケーブル４は、複数本（図８では３０本）の同軸線３の外周にＰＴＦＥなどからなるテープ２１を設け、このテープ２１の外周に上記で説明した保護層２２を設けた構成を有する。
このような多芯ケーブル４を用いて構成されるケーブルハーネスを図９に示す。図９に示すケーブルハーネス７１は、多芯ケーブル４と、上記で説明した防水部材５と、接続端末であるコネクタ６とから構成される。防水部材５は、多芯ケーブル４の両端に配設される。ケーブルハーネス７１においては、屈曲運動部において多芯ケーブル４を保護できる程度の長さにわたって保護層２２が形成され、この保護層２２の両端部において防水部材５が形成される。さらに、この保護層２２の両端から所定の長さにわたって多芯ケーブル４を構成する複数の同軸線３が各々露出し、分離される。該分離された同軸線３は、それぞれコネクタ６と電気的に接続される。
【００３７】
図１０に示す多芯ケーブル４ａは、同軸線３と、ＰＴＦＥなどからなるテープ２１と、横巻シールドからなる外部導体４３と、上記で説明した保護層２２とから構成される。多芯ケーブル４ａにおいて、横巻シールドは錫めっき銅箔糸から構成される。多芯ケーブル４ａにおいては、電線群の外周に該横巻シールドが螺旋状に巻き付けられて設けられ、その外周に、図２に示す多芯ケーブル２あるいは図８に示す多芯ケーブル４と同様の樹脂から構成される保護層２２が設けられている。
【００３８】
図１０に示す多芯ケーブル４ａを用いたケーブルハーネスを図１１に示す。図１１に示すケーブルハーネス８１は、屈曲運動部において多芯ケーブル４ａを保護できる程度の長さにわたって形成された保護層２２の両端部に防水部材５が形成され、この保護層２２の両端から横巻シールドからなる外部導体４３が露出されて取り出される。取り出された横巻シールドからなる外部導体４３は、携帯電話等の小型電子機器のグランドに電気的に接続される。すなわち、ケーブルハーネス８１においては、防水部材５の構成、及び同軸線３とコネクタ６との接続の構成は、図９に示すケーブルハーネス７１と同様であるが、外部導体４３の構成が異なる。
【００３９】
以上、本発明においては、同軸線を用いた多芯ケーブルであっても、折りたたむ際の開閉と回動との双方の動作がなされる携帯電話などの電子機器に充分な防水性能を付与しつつ、更に電子機器の高機能化を進めることが可能なケーブルハーネスを得ることができる。また、横巻シールドからなる外部導体４３を備える多芯ケーブル４ａを用いてケーブルハーネスを構成することにより、横巻シールドからなる外部導体４３を電子機器のグランドに接続することで、折りたたむ際の開閉と回動との双方の動作がなされる携帯電話などの電子機器に充分な防水性能（ＪＩＳ ＣＯ９２０ ＩＰＸ７準拠）を付与しつつ、電気特性をより安定化させ、電子機器の高機能化を進めることが可能なケーブルハーネスを得ることができる。
【符号の説明】
【００４０】
１ 多芯線
２，４，４ａ 多芯ケーブル
３ 同軸線
５ 防水部材
６ コネクタ
１０導線
１１，３１ 導体
１２，３２ 絶縁体
１３ スキン層
１４，３３，４３ 外部導体
１５，３４ ジャケット
２１ テープ
２２ 保護層
５１ モールド
５４ 溝部
５５ ケーブル挿入孔
５６ 熱融着部
６１，７１，８１ ケーブルハーネス
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器の開閉や捻回を伴う狭い部分で使用されるケーブルハーネス、及びそれを用いた電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
防水機能を有する携帯電話などの電子機器では、本体と液晶ディスプレイ（表示部）との間の信号伝送用配線材にＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ、フレキシブルプリント回路）がよく使われている。これは、ＦＰＣがフィルム状であるので防水パッキン構造にしやすいためである。
【０００３】
また、防水機能を有する携帯電話などの電子機器おいては、従来の折りたたみ式に加えて、最近では折りたたむときなどに液晶ディスプレイを開閉する動作に加えて、液晶ディスプレイを回動させる動作を付与したタイプも登場してきている。
【０００４】
このような液晶ディスプレイを回動させる動作を有する電子機器にＦＰＣを用いた場合、本体と液晶ディスプレイとの連結部であるヒンジ部の周りにフィルム状のＦＰＣを螺旋状に巻いた状態でパッケージングされる。このとき、液晶ディスプレイを回動させる際にヒンジ部のＦＰＣが捻回され、この捻回で信号のインピーダンス不整合等が発生することにより電気特性が不安定となり、またＥＭＩ特性が劣化するなどの問題が生じる。
【０００５】
当該ＦＰＣを用いた場合の問題点を解消し、折りたたむときなどに液晶ディスプレイを開閉する動作に加えて、液晶ディスプレイを回動させる動作を付与した電子機器の高機能化を進めるための手段として、本体と液晶ディスプレイとの間のヒンジ部に、信号伝送に複数の電線から構成されるケーブルを用い、該ケーブルと本体との接続部、ならびに該ケーブルと液晶ディスプレイとの接続部に防水措置を施す方法が考えられる。
【０００６】
例えば、特許文献１には、ケーブルにＯリングを直接取り付け、該Ｏリングを押圧手段により変形させて防水性を得るケーブル導入口の防水装置が記載されている。
また、特許文献２には、防水対策を施したケーブルとして、少なくとも一本のケーブルが挿通された、少なくとも摺動性のチューブと、チューブの外装面を覆うように当該外装面に形成され、前記チューブと少なくとも２層構造を形成し、チューブよりも柔軟性の高い外装材とを有するケーブル集合体が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２８７３４７号公報
【特許文献２】特開２０１０−７３４３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１に記載の方法は、最近の折りたたむ際の開閉と回動との双方の動作がなされる電子機器の防水措置としては、以下の理由により不十分である。
【０００９】
本体と液晶ディスプレイとの間の信号伝送に複数の電線から構成されるケーブルを用いる場合、電線が電子機器と直接接触して摺動運動によりダメージを受けるのを防止するため、電線の周囲に保護層を設ける必要がある。そして、当該ケーブルは、折りたたむ際の開閉と回動との双方の動作が作用する、本体と液晶ディスプレイとの接続部で使用されるため、当該保護層は柔らかい材質で構成されなければならない。
【００１０】
このようなケーブルに、特許文献１に記載の方法で防水措置を施した場合、柔らかい材質で構成される保護層に直接Ｏリングを取り付ける構成となる。しかし、保護層は柔らかい材質で構成されており、屈曲および捻回動作時に変形し易く、このような場合に保護層とＯリングとの間に隙間が生じ、防水性が得られなくなってしまう。
【００１１】
さらに、屈曲および捻回動作時の保護層の変形により、Ｏリングと保護層との間に隙間が発生することを防ぐため、Ｏリングと保護層とを接着剤等で接合する構成では、接着剤が経時劣化する恐れがあり、防水性の長期信頼性が問題となる。
【００１２】
最近の折りたたむときの開閉と回動との双方の動作がなされる電子機器の高機能化を進め、更に電子機器に充分な防水性を付与するためには、ＦＰＣと比較して折りたたむ際の開閉と回動により電気特性に影響が生じにくいケーブルに、折りたたむ際の開閉による屈曲動作および捻回動作に耐え得る防水措置を施す必要がある。
【００１３】
また、特許文献２では、開閉動作のみが行われる電気機器の防水について開示されているに止まり、回動動作が伴う電子機器の防水まで考慮されていないため、特許文献２に記載のケーブルでは開閉と回動との双方の動作がなされる電子機器における防水性が不十分となるおそれがある。
【００１４】
したがって、本発明の目的は、防水性と機械特性に優れ、開閉と回動との双方の動作がなされる電子機器の本体と液晶ディスプレイ間の信号伝送に好適なケーブルハーネス、及びそれを用いた電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明は、複数の電線からなる電線群の周囲に配された保護層を有する多芯ケーブルと、前記電線群の両端に設けられた接続端末と、前記保護層上に設けられた防水部材と、を備えたケーブルハーネスにおいて、前記保護層は、接着性を有する樹脂で形成されており、前記防水部材の内面と前記保護層の間に熱融着部が形成され、前記防水部材と前記保護層とが一体成形されていることを特徴とするケーブルハーネスを提供する。
【００１６】
また、本発明は、上記目的を達成するため、上記の本発明に係るケーブルハーネスにおいて、以下のような改良や変更を加えることができる。
（１）前記保護層は、ふっ素樹脂と接着性付与剤とからなる樹脂組成物で形成されている。
（２）前記防水部材は、シリコーンゴム、あるいはエチレンプロピレンゴムからなる。
（３）前記防水部材は、電子機器に嵌合して固定させるための溝が形成されている。
【００１７】
また、本発明は、本体部と表示部との間に設けられたヒンジ部に上記のケーブルハーネスが用いられていることを特徴とする電子機器を提供する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、防水性と機械特性に優れ、開閉と回動との双方の動作がなされる電子機器の本体と液晶ディスプレイ間の信号伝送に好適なケーブルハーネス、及びそれを用いた電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態に係る電線の横断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る多芯ケーブルの横断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るケーブルハーネスを示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る防水部材の構成を示す図である。
【図５】本発明で実施した屈曲試験の方法を示す図である。
【図６】本発明で実施した捻回試験の方法を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る電線の横断面図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る多芯ケーブルの横断面図である。
【図９】多芯ケーブルを用いたケーブルハーネスの構成を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る、横巻シールドを備えた多芯ケーブルの横断面図である。
【図１１】横巻シールドを備えた多芯ケーブルを用いたケーブルハーネスの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【００２１】
本発明の実施の形態に係る電線である多芯線の横断面図を図１に示す。図１に示す多芯線１は、複数本（図１では４本）からなる導線１０と、導線１０の周囲に形成されたふっ素樹脂などからなるスキン層１３と、スキン層１３の周囲に形成された外部導体１４と、外部導体１４の周囲に形成されたふっ素樹脂などからなるジャケット１５とから構成される。導線１０は、１本又は複数本の銅線又は銅合金線からなる導体１１の外周にふっ素樹脂などからなる絶縁体１２を被覆して構成される。
【００２２】
本発明の実施の形態に係る多芯ケーブルの横断面図を図２に示す。図２に示す多芯ケーブル２は、多芯線１と、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、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（ＰＦＡ）などからなるテープ２１と、保護層２２とから構成される。多芯ケーブル２においては、多芯線１が複数本（図２では１０本）、テープ２１により束ねられて電線群が構成され、該電線群の外周、すなわちテープ２１の外周に保護層２２が配され、屈曲運動部分における電線の断線を防止している。なお、電線群を構成する多芯線１は、携帯電話などに用いる極数を考慮して８〜１８本とすることが望ましい。
【００２３】
本実施の形態において、保護層２２は接着性を有する樹脂から構成される。この接着性を有する樹脂としては、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、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（ＰＦＡ）などのふっ素樹脂と、接着性を付与するための接着性付与剤とで構成される樹脂組成物が用いられる。
【００２４】
この樹脂組成物は、ふっ素樹脂と接着性付与剤とをグラフト重合することにより得られる。例えば、接着性付与剤として、グラフト重合するための結合性基としてα，β−不飽和二重結合を末端に有する有機基またはパーオキシ基を有し、かつ接着性を付与する官能基としてカルボキシル基、カルボン酸無水物残基、エポキシ基および加水分解性シリル基からなる群から選ばれる少なくとも１種を有するグラフト性化合物を用い、このグラフト性化合物をＥＴＦＥに対してグラフト重合して接着性を有するＥＴＦＥが得られる。なお、グラフト重合する方法としては、例えば、ＥＴＦＥとグラフト性化合物とをラジカル発生剤の存在下で反応させる方法などがある。
【００２５】
保護層２２をこのような接着性を有する樹脂で形成することにより、保護層２２上の一部に形成される後述する防水部材と保護層２２との界面での密着力を効率よく向上させることができる。このため、開閉と回動との双方がなされる電子機器のヒンジ部において、多芯ケーブルの端末部分に取り付けられるコネクタへの水の侵入を、Ｏリングなどの防水パッキンを用いることなく効果的に防ぐことができる。
【００２６】
また、接着性を有する樹脂としては、低温で防水部材を成形するべく、１７０℃〜２００℃の融点を有する樹脂を用いることが好ましい。融点がこの範囲外となる樹脂を用いる場合、保護層２２と防水部材との界面において、後述する熱融着部を形成しにくくなる（保護層と防水部材との界面の融着が不十分となる）おそれがある。
【００２７】
本実施の形態における多芯ケーブル２の直径は、携帯電話などの電子機器のヒンジ部に通すこと、および耐屈曲性等の向上を考慮すると２．５ｍｍ以下が望ましい。また、多芯ケーブル２に配される保護層２２の厚さは、携帯電話の狭いヒンジ部を通さなければならないこと、繰り返し捻りを受けることなどから０．２０〜０．３５ｍｍが望ましい。
【００２８】
本発明の実施の形態に係るケーブルハーネスを図３に示す。図３に示すケーブルハーネス６１は、多芯ケーブル２と、防水部材５と、接続端末であるコネクタ６とから構成される。ケーブルハーネス６１においては、防水部材５を備える保護層２２の両端部において、多芯ケーブル２を構成する複数の多芯線１が各々所定の長さ分だけ露出し、分離される。該分離された多芯線１は、それぞれコネクタ６と電気的に接続される。
【００２９】
本実施の形態に係る防水部材５の構成を図４に示す。本実施の形態における防水部材５は、モールド５１から構成される。モールド５１は、例えばシリコーンゴムやエチレンプロピレンゴムなどで構成される。また、防水部材５には、該防水部材５を電子機器に嵌合させて固定するための溝部５４が設けられていてもよい。本発明の実施の形態におけるモールド５１の形状は、例えば円筒状、円錐状、円盤状などの形状を有する。また、防水部材５を構成するモールド５１は、該モールド５１を電子機器と嵌合させて固定する場合を考慮すると、ゴム硬度（ショアＡ）が５０°〜７０°であるゴム材料からなることが好ましい。
【００３０】
本実施の形態において、モールド５１は、以下の方法により多芯ケーブル２に取り付けられる。まず、モールド５１は、該モールド５１に形成されたケーブル挿入孔５５に多芯ケーブル２が挿入され、多芯ケーブル２上の所定の位置に配される。所定の位置に配されたモールド５１は、ケーブル挿入孔５５に多芯ケーブル２が挿入された状態で熱が加えられ、成形がなされる。このモールド５１の成型時の熱により、多芯ケーブル２を構成する保護層２２と、ケーブル挿入孔５５の内周面とが熱により融着し、熱融着部５６が形成される。この熱融着部５６の面積が大きい程、ケーブル挿入孔５５における防水信頼性を高めることができる。
【００３１】
このように、本実施の形態においては、モールド５１の成形時の熱により、ケーブル挿入孔５５の内周面と、多芯ケーブル２を構成する保護層２２との間に、熱融着部５６が形成され、モールド５１と、多芯ケーブル２とが一体成形される。これにより、ケーブル挿入孔５５から電子機器の内部への侵水を防止することができる。
（機械特性評価）
【００３２】
本実施の形態に係る電線である、多芯ケーブルの機械特性の評価として、屈曲試験と捻回試験を実施した。屈曲試験方法を図５に、捻回試験方法を図６に示す。
【００３３】
図５に示す屈曲試験には、評価試料として、多芯線を４０本束ね、上述した接着性を有するＥＴＦＥで構成される保護層に通したものを使用した。当該評価試料は垂直に保持され、下端に２００（ｇ）の荷重が取り付けられる。この状態の評価試料に曲げ冶具をあてがい、曲げ冶具の上部を折り曲げることで試験を行う。屈曲角度は、左右に９０度とした。屈曲回数は、図５に示すように、評価試料を垂直に保持した状態から、図示左方向に９０度折り曲げた状態で１回、再度垂直に保持した状態に戻して２回、次いで１回目とは逆方向に、図示右方向に９０度折り曲げて３回、再度垂直に保持した状態に戻して４回、・・・と計数した。試験速度は、上述の計数方法で、１分間に３０回の屈曲とした。その結果、３０万回以上の屈曲でも電線の断線はなく、保護層に割れなどの傷の発生もなかった。
【００３４】
図６に示す捻回試験においても、多芯線を４０本束ね、上述した接着性を有するＥＴＦＥで構成される保護層に通したものを評価試料として使用した。当該評価試料は垂直に保持され、下端に５０（ｇ）の荷重が取り付けられる。この状態の評価試料に、捻回用のチャック部と、固定用のチャック部との２つのチャック部が取り付けられる。捻回用チャック部と固定用チャック部との間隔は１５ｍｍである。試験は、固定用チャック部が評価試料を保持したまま、捻回用チャック部を回転させ、前記２つのチャック部に挟まれた評価試料の部位を回転させることにより行った。捻回角度は左右に１８０度とした。捻回回数は、図６に示すように、評価試料を垂直に保持した状態から、図示左方向に１８０度捻回した状態で１回、捻回を解除した状態に戻して２回、次いで１回目とは逆方向に、図示右方向に１８０度捻回して３回、再度捻回を解除した状態に戻して４回、・・・と計数した。試験速度は、上述の計数方法で、１分間に３０回の捻回とした。その結果、３０万回以上の捻回でも電線の断線はなく、保護層に割れなどの傷の発生もなかった。
【００３５】
なお、本発明の実施の形態に係る電線としては、図７に示す同軸線を用いてもよい。図７に示す同軸線３は、１本又は複数本（図７では７本）の銅線又は銅合金線からなる導体３１と、導体３１の周囲に形成された絶縁体３２と、絶縁体３２の周囲に形成されたシールド層である外部導体３３と、外部導体３３の周囲に形成されたジャケット３４とから構成される。
【００３６】
この同軸線３を用いた本実施の形態に係る多芯ケーブルとしては、図８または図１０に示すような構造からなる多芯ケーブルを用いることができる。図８に示す多芯ケーブル４は、複数本（図８では３０本）の同軸線３の外周にＰＴＦＥなどからなるテープ２１を設け、このテープ２１の外周に上記で説明した保護層２２を設けた構成を有する。
このような多芯ケーブル４を用いて構成されるケーブルハーネスを図９に示す。図９に示すケーブルハーネス７１は、多芯ケーブル４と、上記で説明した防水部材５と、接続端末であるコネクタ６とから構成される。防水部材５は、多芯ケーブル４の両端に配設される。ケーブルハーネス７１においては、屈曲運動部において多芯ケーブル４を保護できる程度の長さにわたって保護層２２が形成され、この保護層２２の両端部において防水部材５が形成される。さらに、この保護層２２の両端から所定の長さにわたって多芯ケーブル４を構成する複数の同軸線３が各々露出し、分離される。該分離された同軸線３は、それぞれコネクタ６と電気的に接続される。
【００３７】
図１０に示す多芯ケーブル４ａは、同軸線３と、ＰＴＦＥなどからなるテープ２１と、横巻シールドからなる外部導体４３と、上記で説明した保護層２２とから構成される。多芯ケーブル４ａにおいて、横巻シールドは錫めっき銅箔糸から構成される。多芯ケーブル４ａにおいては、電線群の外周に該横巻シールドが螺旋状に巻き付けられて設けられ、その外周に、図２に示す多芯ケーブル２あるいは図８に示す多芯ケーブル４と同様の樹脂から構成される保護層２２が設けられている。
【００３８】
図１０に示す多芯ケーブル４ａを用いたケーブルハーネスを図１１に示す。図１１に示すケーブルハーネス８１は、屈曲運動部において多芯ケーブル４ａを保護できる程度の長さにわたって形成された保護層２２の両端部に防水部材５が形成され、この保護層２２の両端から横巻シールドからなる外部導体４３が露出されて取り出される。取り出された横巻シールドからなる外部導体４３は、携帯電話等の小型電子機器のグランドに電気的に接続される。すなわち、ケーブルハーネス８１においては、防水部材５の構成、及び同軸線３とコネクタ６との接続の構成は、図９に示すケーブルハーネス７１と同様であるが、外部導体４３の構成が異なる。
【００３９】
以上、本発明においては、同軸線を用いた多芯ケーブルであっても、折りたたむ際の開閉と回動との双方の動作がなされる携帯電話などの電子機器に充分な防水性能を付与しつつ、更に電子機器の高機能化を進めることが可能なケーブルハーネスを得ることができる。また、横巻シールドからなる外部導体４３を備える多芯ケーブル４ａを用いてケーブルハーネスを構成することにより、横巻シールドからなる外部導体４３を電子機器のグランドに接続することで、折りたたむ際の開閉と回動との双方の動作がなされる携帯電話などの電子機器に充分な防水性能（ＪＩＳ ＣＯ９２０ ＩＰＸ７準拠）を付与しつつ、電気特性をより安定化させ、電子機器の高機能化を進めることが可能なケーブルハーネスを得ることができる。
【符号の説明】
【００４０】
１ 多芯線
２，４，４ａ 多芯ケーブル
３ 同軸線
５ 防水部材
６ コネクタ
１０導線
１１，３１ 導体
１２，３２ 絶縁体
１３ スキン層
１４，３３，４３ 外部導体
１５，３４ ジャケット
２１ テープ
２２ 保護層
５１ モールド
５４ 溝部
５５ ケーブル挿入孔
５６ 熱融着部
６１，７１，８１ ケーブルハーネス
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電線からなる電線群の周囲に配された保護層を有する多芯ケーブルと、前記電線群の両端に設けられた接続端末と、前記保護層上に設けられた防水部材と、を備えたケーブルハーネスにおいて、
前記保護層は、接着性を有する樹脂で形成されており、
前記防水部材の内面と前記保護層との間に熱融着部が形成され、前記防水部材と前記保護層とが一体成形されていることを特徴とするケーブルハーネス。
【請求項２】
前記保護層は、ふっ素樹脂と接着性付与剤とからなる樹脂組成物で形成されている請求項１記載のケーブルハーネス。
【請求項３】
前記防水部材は、シリコーンゴム、あるいはエチレンプロピレンゴムからなる請求項１又は２記載のケーブルハーネス。
【請求項４】
前記防水部材は、電子機器に嵌合して固定させるための溝が形成されている請求項１〜３のいずれかに記載のケーブルハーネス。
【請求項５】
本体部と表示部との間に設けられたヒンジ部に、請求項１〜４のいずれかに記載のケーブルハーネスが用いられていることを特徴とする電子機器。
【請求項１】
複数の電線からなる電線群の周囲に配された保護層を有する多芯ケーブルと、前記電線群の両端に設けられた接続端末と、前記保護層上に設けられた防水部材と、を備えたケーブルハーネスにおいて、
前記保護層は、接着性を有する樹脂で形成されており、
前記防水部材の内面と前記保護層との間に熱融着部が形成され、前記防水部材と前記保護層とが一体成形されていることを特徴とするケーブルハーネス。
【請求項２】
前記保護層は、ふっ素樹脂と接着性付与剤とからなる樹脂組成物で形成されている請求項１記載のケーブルハーネス。
【請求項３】
前記防水部材は、シリコーンゴム、あるいはエチレンプロピレンゴムからなる請求項１又は２記載のケーブルハーネス。
【請求項４】
前記防水部材は、電子機器に嵌合して固定させるための溝が形成されている請求項１〜３のいずれかに記載のケーブルハーネス。
【請求項５】
本体部と表示部との間に設けられたヒンジ部に、請求項１〜４のいずれかに記載のケーブルハーネスが用いられていることを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−２３８３８８（Ｐ２０１１−２３８３８８Ａ）
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０６９１８（Ｐ２０１０−１０６９１８）
【出願日】平成２２年５月７日（２０１０．５．７）
【出願人】（３０００５５７１９）日立電線ファインテック株式会社 (96)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月７日（２０１０．５．７）
【出願人】（３０００５５７１９）日立電線ファインテック株式会社 (96)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]