CN102446581A - 扁平电缆以及使用其的电缆线束 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种扁平电缆以及使用其的电缆线束，所述扁平电缆在非直线状的配线空间内也不会折弯而只是使其蜿蜒绕行，可容易地配线。一种扁平电缆(1)，其包含并排地配置的多根电线(2)、以沿着电线(2)的并排方向且穿过多根电线(2)间的方式而织入的纤维部件(3)，其中，就电线(2)而言，最外层由具有20％以上100％以下的伸长率、和150MPa以上的拉伸强度的层构成，纤维部件(3)由聚对苯二甲酸丙二酯构成的纤维而形成。

Description

扁平电缆以及使用其的电缆线束

技术领域

本发明涉及适于在照相机、笔记本电脑、液晶电视等电子仪器内布线的扁平电缆以及使用其的电缆线束(cable harness)。

背景技术

在照相机、笔记本电脑、液晶电视等电子仪器中，对于在连接用于进行电子仪器的操作等的主体部与液晶显示器等显示部的连结部等中进行布线的信号传输用配线材料，以往通常使用：相对有可挠性的同时，可配置在扁平状且进行了薄型化的电子仪器内部的柔性印刷电路板(Flexible Printed Circuit：FPC)。

另外，作为替代FPC的配线材料有如下的扁平电缆：将多个细直径化了的电线(例如，同轴电缆)进行扁平状地排列，按照相对于该扁平状地排列的电线的长度方向大致为直交的方式，织入聚酯制的纤维部件而穿过各电线间的扁平电缆(例如，参照专利文献1、2)。

例如，在专利文献1中公开有如下的扁平电缆：其为将具有中心导体和在其外周覆膜有保护覆膜层的电缆平面状地并置多根，成型为扁平状后，用横纱将并置且邻接的电缆编织成每规定根数而集合的扁平电缆(平型电缆)，在并置的电缆的宽度方向的侧部并置有纵纱，横纱比纵纱伸长率要高。

根据专利文献1，在规定的位置使扁平电缆弯曲180度而变形为U字形状时，弯曲的部分的横纱进行伸长，随此，弯曲的部分的电缆便可从电缆与横纱的网眼脱离，因此可在维持扁平电缆的平面状态下使其弯曲变形，从而可以保持其形状。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-235024号公报

专利文献2：日本特开2001-101934号公报

发明内容

发明要解决的课题

在照相机等电子仪器内对包含扁平电缆的配线材料进行布线时，较多的是按照与电子仪器内配置的其它的部件不重叠的方式，将扁平电缆布线于其它的部件间空出的配线空间。而另一方面，对于最近的电子仪器，期望着小型化，有配线材料的配线空间(特别是高度)也受到限制的倾向。因此，作为在受这样的配线空间限制的部分内进行布线的配线材料，强烈期望着以避开如图4所示的其它的部件30、31的方式，在宽度方向(电线的并排方向)上使其蜿蜒绕行，从而可改变配线方向的扁平电缆32。

对于如专利文献1、2中公开的以往的扁平电缆而言，虽然在将规定的位置折弯180度这样的配线时是有效的，但是存在有难以使其蜿蜒绕行地进行布线、或保持蜿蜒绕行的形状而进行布线这样的问题。

因此，本发明的目的在于提供：在非直线状的配线空间中使其蜿蜒绕行，可容易地配线的扁平电缆以及使用其的电缆线束。

解决课题的技术方案

本发明是为了实现上述目的而首创的发明，为包含并排地配置的多根电线、和纤维部件的扁平电缆，所述纤维部件是以沿着所述电线的并排方向且穿过所述多根电线间的方式而织入的纤维部件，所述电线的最外层由具有20％以上100％以下的伸长率、和150MPa以上的拉伸强度的层构成，所述纤维部件由聚对苯二甲酸丙二酯构成的纤维而形成。

所述最外层可以为，包含塑料胶带的胶带层。

所述胶带层可以具有，将所述塑料胶带卷绕成螺旋状而形成的第1胶带层，和在所述第1胶带层上、在与所述第1胶带层不同的卷绕方向上将所述塑料胶带卷绕成螺旋状而形成的第2胶带层。

所述塑料胶带为被拉伸而形成的薄型塑料胶带，在所述薄型塑料胶带的内侧可形成有粘接层。

在所述电线长度方向的每10mm长度，以20根以上、30根以下的比例织入所述纤维部件。

就所述纤维部件而言，可纵向配有多根包含多根单丝的纤维丝而形成。

另外，本发明为一种电缆线束，具有所述任一项的扁平电缆、和连接所述扁平电缆的终端部分的连接端子。

发明效果

根据本发明可提供一种：在非直线状的配线空间中使其蜿蜒绕行，而可容易的配线的扁平电缆以及使用其的电缆线束。

附图说明

图1是表示使用了本发明一实施方式所涉及的扁平电缆的电缆线束的平面图。

图2是在本发明实施方式中所涉及的扁平电缆中使用的电线的截面图。

图3是说明向实施例中并排方向的滑动特性的评价方法的图。

图4是说明扁平电缆的配线方法的图。

符号标记

1扁平电缆

2电线

3纤维部件

具体实施方式

以下，按照所附附图来说明本发明的优选实施方式。

图1为表示使用了本实施方式所涉及的扁平电缆的电缆线束的平面图。

如图1所示，本实施方式所涉及的扁平电缆1包括并排地配置的多根电线2和纤维部件3，所述纤维部件3是以沿着电线2的并排方向(与电线2的长度方向大致垂直相交的方向)且穿过多根电线2间的方式而织入的纤维部件。

该扁平电缆1通过包含如下工序的制造方法来制造：使多根电线2并排地配置的工序，织入纤维部件3使其沿着电线2的并排方向且穿过多根电线2间的工序，加热纤维部件3的工序。

加热该纤维部件3的工序例如是在100℃以上120℃以下的温度下、进行加热。此时，纤维部件3优选在其表面含有水分的状态下，实施在100℃以上120℃以下温度、进行加热的热处理。

另外，作为用于获得扁平电缆1的热处理的方法，例如有如下方法等：对纤维部件3被织入电线2间而形成的扁平电缆主体，实施使纤维部件3的表面含有水分的处理后，使用被加热到100℃以上120℃以下的加热辊，按照沿纤维部件3的表面的方式使该加热辊在扁平电缆主体的长度方向移动，从而加热纤维部件3的方法；或者在恒温槽等加热处理装置内配置扁平电缆主体后，一边将水蒸汽(蒸汽)等喷雾于纤维部件3的表面而使纤维部件3的表面含有水分，一边在100℃以上120℃以下的温度进行加热的方法等。另外，在前述方法中，也可使用具有将水蒸汽进行喷雾的功能的加热辊，从而一边使纤维部件3的表面含有水分，一边加热。通过该热处理，纤维部件3被收缩，各电线2被保持为整齐排列的状态。通过该热处理，扁平电缆主体的宽度，例如从15mm左右收缩至11mm左右，从而可获得扁平电缆1。

图2是在本发明实施方式中所涉及的扁平电缆1中使用的电线2的截面图。

电线2由同轴电缆20构成，所述同轴电缆20包含有：将多根铜线捻合而形成的内部导体21、设置于内部导体21外周的绝缘体22、在绝缘体22的外周将多根导体横向卷成螺旋状而形成的外部导体23、设置于外部导体23外周的护套24。

就绝缘体22而言，由使用四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物(PFA)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)等氟树脂，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)而形成的材料构成。

另外，就外部导体23而言，使用包含软铜线等金属线(包括表面实施有镀覆处理的金属线)的导体(单线或捻线)而形成。

作为最外层的护套24由具有20％以上100％以下的伸长率、和150MPa以上的拉伸强度的层构成。这是因为，如果护套的伸长率不足20％，则大大降低了成为扁平电缆时的挠性，变得难以在宽度方向上使扁平电缆的一部分平行移动而蜿蜒绕行。另外，如果护套的伸长率超过100％，那么在使扁平电缆的一部分平行移动而蜿蜒绕行时，无法将扁平电缆的变形了的部分向与平行移动的方向相反的方向反弹的力有效地赋予变形了的部分。作为满足这些特性的材料，例如有PET。

该最外层为包含塑料胶带的胶带层，胶带层具有：将塑料胶带卷绕(例如，成卷(ラツプ巻き))成螺旋状而形成的第1胶带层25，和在第1胶带层25上、与第1胶带层25不同的卷绕方向将塑料胶带卷绕(例如，成卷)成螺旋状而形成的第2胶带层26。另外，最外层只要是在制成胶带层以外还具有上述的伸长率、拉伸强度的层，也可以为将PET等树脂进行挤出被覆等操作而形成的层。

最外层包含胶带层时，塑料胶带优选为被拉伸而形成的伸长率为30％以上140％以下的薄型塑料胶带(例如，宽度2～3mm、厚度5μm以下)。这是因为，如果伸长率不足30％、或者超过140％，则存在有如下风险：在加热纤维部件3的工序时的热的作用下，电线2的最外层变得不满足上述的伸长率、拉伸强度的范围。另外，最外层为胶带层时，通过适宜地调整使用的胶带的厚度或卷绕时的间距等，可以改变最外层的伸长率、拉伸强度。

另外，第1胶带层25优选由在薄型塑料胶带25b的内侧(外部导体侧)蒸镀有(例如，以0.1～0.3μm的厚度将铜进行蒸镀)金属25a而成的密封胶带形成；第2胶带层26优选由在薄型塑料胶带26b的内侧(第1胶带层侧)形成粘接层26a而成的粘接胶带形成。另外，在以1层形成胶带层时，可单独地使用密封胶带、粘接胶带。另外，也可以在密封胶带的最内侧具有粘接层。另外，也可以用粘接胶带一同地形成第1胶带层、第2胶带层。

通常，在同轴电缆等电器电线领域，在弯曲同轴电缆时，为了不降低传输特性，通过将氟树脂挤出被覆于外部导体外周的挤出成型、或通过卷绕由PET等形成的塑料胶带，将作为最外层的护套制成柔软层(所谓，伸长率大、且拉伸强度小的层)，从而赋予同轴电缆以优异的挠性。

就这样的以往的最外层而言，虽然可赋予电线以优异的挠性，但是在使用这样的电线而制成扁平电缆时，难以使扁平电缆蜿蜒绕行而进行布线、或保持使其蜿蜒绕行的形状而进行布线。

因此，本发明者们关注于电线2的最外层的硬度，发现了：通过将最外层制成具有20％以上100％以下伸长率和150MPa以上拉伸强度的比以往更硬的层，从而在使利用这样的电线而形成的扁平电缆的一部分发生变形而向宽度方向平行移动时，不会阻碍扁平电缆的平行移动，而可以对变形了的部分(变形部)有效地赋予向与使其平行移动的方向相反的方向反弹的力(反弹力)。基于此见解得以提供：可以在非直线状的配线空间使其蜿蜒绕行而进行布线、或使其保持蜿蜒绕行的形状而进行布线的扁平电缆。

就电线2的外径而言，如果考虑连通到照相机、笔记本电脑、液晶电视等连结部，则优选为0.35mm以下。

一边将纤维部件3从扁平电缆1长度方向的一端到另一端(图示从左侧到右侧)，从宽度方向的一侧向另一侧(图示从下侧到上侧)，Z字形地往复各电线2间，一边以多根电线2在长度方向固定为扁平状而织入。

此时，在扁平电缆1的宽度方向(电线2的并排方向)的中央部，按照将2根以上的电线2为1单元而穿过的方式织入纤维部件3，同时，在扁平电缆1的宽度方向的端部，按照将1根的电线为1单元而穿过的方式织入纤维部件3。另外，所谓扁平电缆1的宽度方向的中央部是指，不限于扁平电缆1的中心轴上，也包括其附近。另外，所谓扁平电缆1的宽度方向的端部是指，不限于扁平电缆1的宽度方向的最外位置，也包括其附近。

通过成为这样的结构，与按照将1根电线2为1单元而穿过的方式织入纤维部件3的情况相比，织入的次数少、且扁平电缆1的宽度变小。

虽然在扁平电缆1的全长上织入该纤维部件3，但是为了容易进行与仪器侧连接用的连接端子4的安装，也可以除去扁平电缆1长度方向的两端部的纤维部件3。

就纤维部件3的织入的比例而言，在扁平电缆1的全长范围可以为一定，或相比于扁平电缆1的长度方向的中央部而言可以在两端部减小。通过将纤维部件3的织入的比例，在两端部比扁平电缆1长度方向的中央部小，从而将扁平电缆1的形状保持为扁平状，同时，为了制成电缆线束而在扁平电缆1的终端部分安装连接端子4时的纤维部件3的除去操作变容易。

另外，就纤维部件3的织入的比例而言，以基于被织入于扁平电缆1(电线2)的长度方向上的规定长度(Lmm)范围内的纤维部件3的根数(N根)而获得的关系式“(d×N)/L”(d为纤维部件的外径)来表示，优选可以以电线2的长度方向上的每10mm的长度，以20根以上30根以下的比例织入纤维部件3。由此，在将扁平电缆1折弯、或使其蜿蜒绕行时，电线2不会从纤维部件3的网眼露出，另外，由于变得不太会脱离，因而在使扁平电缆1的一部分变形而向宽度方向平行移动时，可有效地获得扁平电缆1的变形部中产生的反弹力。

就该纤维部件3而言，优选捻合或者纵向配有多根捆束有多根纤维而形成的纤维丝而形成的羊毛制系列(膨松纱)。例如，可将2根包含30～40根单丝的70～80旦的纤维丝纵向配置而形成。可通过成为纵向配置，从而不过度地捆紧电线2，缓和了施加于电线2的应力。

作为纤维可以使用由1，3-丙二醇和对苯二甲酸的缩聚物形成的聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)的纤维(例如，SOLOTEX株式会社制的SOLOTEX(注册商标)、东丽株式会社制的T400等)。

通常，如果织入纤维部件，在完全伸长的状态下织入该纤维部件，则降低织入后的扁平电缆的挠性。另外，也存在为了强地捆紧电线而折弯时发生断线的风险。

对此，通过使用由PTT形成的纤维部件3，即使在织入后由加热的作用纤维部件3会进一步伸长10％～50％左右，因此不会降低扁平电缆的挠性，另外，也不会较强地捆紧电线2。由此，对于此纤维部件3而言，在扁平电缆1向并排方向滑动时，跟随向其并排方向的电线2的移动而伸长，改变其位置。

另外，与使用由1根纤维丝而形成的纤维部件的情况相比，通过使用纵向配有多根捆束有多根PTT纤维而形成的纤维丝而成的纤维部件3，在使扁平电缆1滑动时，可以缓和施加于电线2的应力，作为结果可提高针对折弯或蜿蜒绕行等的耐受性。

通过为这样的构成，在一边使扁平电缆1变形为蜿蜒绕行的形状一边布线时，在扁平电缆1的变形部可以有效地产生希望的反弹力，从而可赋予适度地抑制纤维部件3向蜿蜒绕行方向活动的力。

即，当使扁平电缆1为蜿蜒绕行的形状时，可获得纤维部件3向蜿蜒绕行方向活动的力与抑制该活动的力的平衡。由此，根据扁平电缆1，即使在非直线状的配线空间进行布线时，也不会折弯配线材料的长度方向的一部分，使其蜿蜒绕行而避开其它的部件，从而可改变配线材料的配线方向，同时，可保持蜿蜒绕行着的形状。

综上所述，，通过为如下的扁平电缆1，提供一种在非直线状的配线空间也不会折弯而蜿蜒绕行、可容易地配线的扁平电缆；所述扁平电缆1为包含有并排地配置的多根电线、以沿着所述电线的并排方向且穿过所述多根电线间的方式而织入的纤维部件，其中，所述电线的最外层为由具有20％以上100％以下的伸长率、和150MPa以上的拉伸强度的层构成，所述纤维部件由含有聚对苯二甲酸丙二酯的纤维形成。

另外，通过在扁平电缆1的终端部分连接连接端子4，从而可获得在非直线状的配线空间也不会折弯而蜿蜒绕行、可容易地配线的如图1所示的电缆线束10。

实施例

以下，说明实施例。

实施例1～4和比较例1～3

作为在试样中使用的电线，使用了如下同轴电缆(外径0.305mm)：在将7根外径为0.025mm的铜合金线合起来而形成的内部导体的外周，具有将PFA挤出被覆而形成的绝缘体、将多根的镀锡铜合金线螺旋状地横卷在绝缘体的外周而形成的外部导体；进一步在外部导体的外周具有最外层，所述最外层包含第1胶带层和第2胶带层；所述第1胶带层为，将在薄型塑料胶带(材质：PET，厚度：0.004mm、宽度：2mm)的内侧设置有粘接层的粘接胶带卷绕成螺旋状使粘接层粘接于外部导体而形成，所述第2胶带层为，将在薄型塑料胶带(材质：PET，厚度：0.004mm，宽度：2mm)的内侧设置有粘接层的粘接胶带卷绕成螺旋状使粘接层粘接于第1胶带层而形成的。

将40根上述同轴电缆并排地配置，以用表1所示的纤维部件穿过这些同轴电缆间的方式，织成扁平状后，在纤维部件的表面含有水分的状态下，120℃的温度下实施加热处理，从而制作厚度为0.4mm、宽度为10.5mm的扁平电缆作为试样。

以往例

就以往例而言，作为在试样中使用的电线，除了使用具有将PFA挤出被覆而形成的最外层的同轴电缆以外，用与实施例1～4和比较例1～3同样的方法，制作了扁平电缆作为试样。

另外，在本实施例中，通过以下的方法，进行了向并排方向的滑动特性的评价。

首先，在所制作的各扁平电缆的长度方向的两终端部分安装了连接端子(连接器)，分别制作了电缆线束(试样)。

接着，就各个扁平电缆而言，如图3(a)所示，对于扁平电缆的一端侧，将被纤维部件被覆的部分从该端沿着长度方向固定至约15mm的位置(A点)，成为固定部。

其后，如图3(b)所示，从固定部的端(A点)沿着扁平电缆的长度方向保持约20mm的位置(B点)，使所保持的B点向扁平电缆的并排方向(宽度方向)平行移动(滑动)而使其变形。

而且，当距离点A 30mm的点C’的平行移动距离d为5mm时，将扁平电缆的变形部(从点A到点B’间的部分)没有从平面上翘起的扁平电缆、电线上没有产生蜿蜒的扁平电缆、以及在最外层没有产生皱曲(buckling)的扁平电缆评价为“○(合格的意思)”；从平面上翘起的扁平电缆、电线上产生有蜿蜒的扁平电缆、或者在最外层有皱曲产生的扁平电缆评价为“×(不合格的意思)”。

关于最外层的伸长率、拉伸强度，依照JIS C 2151“电气用塑料膜的试验方法”来进行评价。

表1

根据表1所示的结果，对于最外层的伸长率为不足20％(15％)的比较例1而言，在滑动时产生了皱曲。另外，对于最外层的伸长率为超过100％(110％)的比较例2而言，在滑动时产生了翘起、蜿蜒。进一步，对于最外层的材质为PFA(拉伸强度35MPa)、最外层的拉伸强度为不到150MPa的以往例而言，在滑动时产生了翘起、蜿蜒。

与此相对，对于最外层的伸长率为20％以上100％以下、拉伸强度为150MPa以上、且纤维部件由包含聚对苯二甲酸丙二酯的纤维而形成的实施例1～4而言，没有产生皱曲、翘起、蜿蜒，获得了良好的结果。

根据以上所示的结果，证明了：由本发明的构成，可以得到即使在非直线状的配线空间也不会折弯而蜿蜒绕行，可容易地配线的扁平电缆以及使用其的电缆线束。

Claims (7)

1.一种扁平电缆，其特征在于，为包含有并排地配置的多根电线和纤维部件的扁平电缆，所述纤维部件是按照沿所述电线的并排方向穿过所述多根电线间的方式而织入的纤维部件，

所述电线的最外层由具有20％以上100％以下的伸长率、和150MPa以上的拉伸强度的层构成，

所述纤维部件由含有聚对苯二甲酸丙二酯的纤维而形成。

2.根据权利要求1所述的扁平电缆，其中，所述最外层为包含塑料胶带的胶带层。

3.根据权利要求2所述的扁平电缆，其中，所述胶带层具有：将所述塑料胶带卷绕成螺旋状而形成的第1胶带层；和在所述第1胶带层上、与所述第1胶带层不同的卷绕方向上将所述塑料胶带卷绕成螺旋状而形成的第2胶带层。

4.根据权利要求2或3所述的扁平电缆，其中，所述塑料胶带为被拉伸而形成的薄型塑料胶带，在所述薄型塑料胶带的内侧形成有粘接层。

5.根据权利要求1～4任一项所述的扁平电缆，其中，所述纤维部件在所述电线的长度方向的每10mm长度上，以20根以上30根以下的比例被织入。

6.根据权利要求1～5任一项所述的扁平电缆，其中，所述纤维部件是纵向配有多根包含多根单丝的纤维丝而形成。

7.一种电缆线束，其特征在于，具有权利要求1～6任一项所述的扁平电缆、和连接于所述扁平电缆的终端部分的连接端子。

Images