JP2004288416A

JP2004288416A - フラットケーブル及びその製造方法

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Publication number: JP2004288416A
Application number: JP2003077129A
Authority: JP
Inventors: Kazumasa Sakata; 和正坂田; Norikazu Samitsu; 憲和佐見津; Tatsuya Hiratani; 達矢平谷
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 2003-03-20
Filing date: 2003-03-20
Publication date: 2004-10-14
Anticipated expiration: 2023-03-20
Also published as: JP3835758B2

Abstract

【課題】製造が容易で、ノイズを軽減する機能を有するフラットケーブルを提供する。
【解決手段】並列に配置された複数本の平角導体２ａ，２ｂに絶縁被覆３が施されたフラットケーブルＡにおいて、前記フラットケーブルＡを長手方向に周期的に折り曲げることにより、２条の平角導体の幅方向に対する位置関係が折り曲げ部１４を境にして逆になり、前記フラットケーブルの面方向に直交する方向から見て交差した構造となっていることを特徴とするフラットケーブルである。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気機器や自動車の電気配線等に用いられるフラットケーブル及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電気機器や自動車内等に設けられた信号回線において、電源線や伝送機器などから発生する磁界によって誘導電圧が発生してノイズが生じたり、互いに隣接する音声回路間に漏話が生じたりする問題があり、前記問題を軽減するために種々な対策がとられている。
【０００３】
上記の対策の一つとして、図９に示すような二本の丸電線９０ａ，９０ｂを拠り合わせた対撚り線Ａを用いる方法があり、外部から磁界の影響を受けた際に各丸電線９０ａ，９０ｂに互いに相殺する方向に誘導電圧が発生するため、全体として大きな誘導電圧が発生することを抑えられ、大幅に電磁誘導によるノイズを軽減することができる。なお、図９において、９２ａ，９２ｂはそれぞれ丸電線９０ａ，９０ｂの導体部であり、９３は絶縁被覆である。
【０００４】
一方、近年、自動車業界などにおいて、スペースファクタが良好なために、丸電線からなるワイヤハーネスに代えて、銅やアルミニウムなどからなる導体に絶縁被覆を施したフラット形状のケーブルが用いられるようになってきている。
【０００５】
前記フラット形状のケーブルにおけるノイズの対策として、特許文献１に開示されている図１０に示すような帯状の絶縁シート基体１０４に一対のリボン線状の導体１０２ａ，１０２ｂを所定の間隔で交互に巻回してなるツイスト構造体１０６に外装絶縁体１０３にて被覆を施すことにより得られるツイストフラットケーブル１０１が提案されており、前記ツイストフラットケーブル１０１は、その構造により電磁誘導によるノイズを軽減させることができる。
【０００６】
また、特許文献２や特許文献３に開示されたフラット回路体や平型導体対電線も前記ツイストフラットケーブル１０１と同様に、電磁誘導によるノイズを軽減させるための構造を有している。
【０００７】
特許文献２に開示されたフラット回路体は、図１１に示すように波状に蛇行した平型導体１１２ａ，１１２ｂの対が絶縁フィルム１１３ａ，１１３ｂの間に位置し接着剤層１１９により貼り合わされており、フラット回路体１１１の面方向と直交する方向から見て交差する構造を有している。
【０００８】
また、特許文献３に開示された平型導体対電線は、図１２に示すように絶縁フィルム１２３を介して互いに重合状に配された平型導体１２２ａ，１２２ｂの対が交差部１２４を有して周期的に波形状に配置された構造を有する平型導体対電線１２１である。
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−２１３７７５号公報
【特許文献２】特開平５−１２０９２８号公報
【特許文献３】特開平９−２７４８１６号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１のツイストフラットケーブル１０１では、絶縁シート基体１０４を用意する必要があり、また絶縁シート基体１０４にリボン線状の導体１０２ａ，１０２ｂを巻きつける作業に手間がかかるという問題がある。また、特許文献２や特許文献３に開示されているフラット回路体１１１や平型導体対電線１２１では、平角導体自体を波状に蛇行した形状や、重合状に配置した形状にするなど複雑な形状の平角導体を作製する必要があり、必要に応じて専用の製造設備を準備しなければならない。以上のように、従来の技術においては、製造を行うにあたり手間がかかる上、製造コストの面においても問題があった。
【００１１】
本発明は、上記の問題点を鑑み、並列に配置された複数の平角導体から構成されているフラットケーブルを折り曲げて加工することにより、容易に従来の対撚り線と同程度にノイズが軽減された特性を有するフラットケーブルを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかるフラットケーブルは、並列に配置された複数本の平角導体が絶縁被覆されたフラットケーブルにおいて、前記フラットケーブルを長手方向に周期的に折り曲げたことを特徴とするフラットケーブルである。
【００１３】
本発明によれば、長手方向に周期的に折り曲げられたフラットケーブルにおいて、２条の平角導体の幅方向に対する位置関係が折り曲げ部を境にして逆になり、前記フラットケーブルの面方向に直交する方向から見て交差した構造になっているため、電磁誘導によるノイズを軽減することができる。また、前記フラットケーブルは、平面状に形成されることにより、配置の際に省スペース化を図ることができる。以上のように、一般的な形状のフラットケーブルを折り曲げるのみで他に部品を用意する必要がなく、さらに安価な製造コストにより、ノイズが軽減されたフラットケーブルを実現することが可能となる。
【００１４】
また、本発明にかかるフラットケーブルは、上記の長手方向に周期的に折り曲げたフラットケーブルの外周に遮蔽層が形成されている構造であっても良い。これにより、フラットケーブルを長手方向に周期的に折り曲げたことにより得られた電磁誘導によるノイズの軽減の効果のみならず、前記長手方向に周期的に折り曲げたフラットケーブルにシールド効果も加えられるため、耐ノイズ性が向上する。
【００１５】
また、本発明にかかるフラットケーブルの製造方法は、フラットケーブルを螺旋状に巻いた後、該フラットケーブルをプレスして平面状に形成することを特徴とするフラットケーブルの製造方法である。この製造方法により、容易に長手方向に周期的に折り曲げたフラットケーブルの製造を行うことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図面に基づいて以下に説明する。
【００１７】
図１は、本発明に係るフラットケーブルの第一実施形態を示す平面図であり、並列して配置された２条の平角導体２ａ，２ｂに絶縁被覆３が施された二芯のフラットケーブルＣにおいて、前記フラットケーブルＣが長手方向に対して適当な角度θをつけて周期的に折り曲げられており、面１５が全ての折り曲げ部１４で山折りとなった螺旋状の折り曲げ構造を有している。なお、図１に示された形態では右巻きの螺旋となっているが、左巻きの螺旋であっても構わない。
【００１８】
ここで、前記フラットケーブルＣの形状を維持するために、折り重なった部分への接着剤やクリップ等による固定や、前記フラットケーブルの外周へのテープ等の巻き付けやさらなる被覆層の形成等を行っても良い。
【００１９】
本実施形態のフラットケーブルＣは、単純に各折り曲げ部を順々に折り曲げていく製造方法の他に、フラットケーブルを螺旋状に巻いた後、該フラットケーブルをプレスして平面状に形成させる製造方法がある。例えばフラットケーブルを丸棒に長手方向に巻きつけた後、前記丸棒をはずしてから前記フラットケーブルをプレスして平面状に形成することにより、容易に、上記のような長手方向に周期的に折り曲げた本実施形態のフラットケーブルＣの製造を行うことができる。
【００２０】
図２は、本発明に係るフラットケーブルの第二実施形態を示す平面図である。本実施例のフラットケーブルＤは、面２５が隣接する折り曲げ部２４ａと２４ｂにおいて、それぞれ山折りと谷折りの状態となっており、この状態が交互に繰り返されて周期的に折り曲げられていることを特徴としている。なお、図２において、図１と同一部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００２１】
図３（ａ）は、本発明に係るフラットケーブルの第三実施形態を示す平面図である。フラットケーブルＥは、第一実施形態のフラットケーブルＣの外周に、ノイズ抑制の効果をさらに高めるための遮蔽層６が形成されたものである。また、図３（ｂ）は図３（ａ）のＳ−Ｓ’断面図であり、遮蔽層６は、絶縁フィルム７、アルミニウム箔からなる金属層８、接着層９から構成されている。遮蔽層６は、接着層９側をフラットケーブルＣ側として、前記フラットケーブルＣに巻きつけることにより形成される。ただし、遮蔽層６を形成する方法はこれに限定されず、例えば、遮蔽層６と同様の断面構造を有した筒状の遮蔽層に前記フラットケーブルＣを挿入して配置した後、前記遮蔽層をプレスして貼り合わせることにより形成させたものであっても良い。この場合、図３（ｂ）に示したようなラップ部３７が存在せず、内部のフラットケーブルＣの外周全てが隙間なく完全に金属層８で覆われるため、ラップ部３７の隙間３９からの電磁漏洩が生じずノイズを軽減する効果が高まる。なお、図３において、図１と同一部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００２２】
なお、本実施形態では、遮蔽層６は、図３（ｂ）に示すように遮蔽層６に設けられた接着層９によってフラットケーブルＣと固定されているが、遮蔽層６に接着層９を設けずに、クリップ等によりフラットケーブルＣと遮蔽層６を固定する構造であっても良い。
【００２３】
また、ここでは金属層８としてアルミニウム箔を用いているが、アルミニウムを蒸着したものや銅箔等を用いても良く、アルミニウム箔に限定されたものではない。
【００２４】
なお、第三実施形態は、第二実施形態のフラットケーブルＤにも適用が可能であることは言うまでもない。
【００２５】
（実施例）実施例に基づいて具体的に説明する。
【００２６】
本発明のフラットケーブルの効果を検証するため、形状の異なるフラットケーブルＣ，Ｄ，Ｅに対して、漏話特性の評価を行った。また、比較として、従来例の対撚り線Ａと、折り曲げ等の処置を行っていない直線状のフラットケーブルＢに対しても同様の評価を行った。
【００２７】
ここで、従来例の対撚り線Ａは、図９に示された対撚り線Ａと同様の形状を有しており、導体部９２ａ，９２ｂの断面積が０．３ｍｍ^２の二本の丸電線９０ａ，９０ｂが対となり互いに接した状態で撚られている。
【００２８】
従来例のフラットケーブルＢは、図８に示すようなフラットケーブルＢと同様の形状を有しており、厚さ０．１５ｍｍ、幅１．５ｍｍの２条の平角導体２ａ，２ｂにポリエチレンテレフタレートフィルムからなる絶縁被覆３を施し、間隔Ｘが１．０ｍｍ、縁部Ｙが１．２ｍｍとした二芯のフラットケーブルである。ここで、フラットケーブルＢの各平角導体２ａ，２ｂと前記対撚り線Ａの各導体部９２ａ，９２ｂとは断面積が異なっているが、フラットケーブルＢは平たくて薄いという形状を有しており、その効果によって放熱特性が丸電線より高くなっているためにフラットケーブルＢの各平角導体２ａ，２ｂと前記対撚り線Ａの各導体部９２ａ，９２ｂの通電特性がほぼ同等となっている。
【００２９】
本発明のフラットケーブルＣは、上記の第一実施形態と同じ形状を有しており、前記フラットケーブルＢと同じ形状のフラットケーブルを図１に示すような形状となるように折り曲げピッチｐを２５ｍｍ、折り曲げ角度θを３０°として、折り曲げ部１４で一つの面１５が常に同じ方向に曲げられた構造を有している。
【００３０】
本発明のフラットケーブルＤは、上記の第二実施形態と同じ形状を有しており、前記フラットケーブルＢと同じ形状のフラットケーブルを図２に示すような形状となるように折り曲げピッチｐを２５ｍｍ、折り曲げ角度θを３０°として、隣接する折り曲げ部２４ａ，２４ｂにおける折り曲げる向きが反対、すなわち一つの面２５が交互にそれぞれ山折りと谷折りとなっており、この状態が長手方向に周期的に繰り返された構造を有している。
【００３１】
本発明のフラットケーブルＥは、上記の第三実施形態と同じ図３に示すような形状を有しており、前記フラットケーブルＣに遮蔽層６を形成したものである。
【００３２】
漏話特性の評価は、送信側として、図４（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すような導体部４２ａ，４２ｂの断面積が０．５ｍｍ^２、絶縁被覆４３の厚さが０．３５ｍｍである二本の丸電線４０ａ，４０ｂが互いに接している形状を有する平行線４１を使用し、受信側として、前記対撚り線Ａや前記フラットケーブルＢ、前記フラットケーブルＣ，Ｄ，Ｅを、図４（ａ），（ｂ），（ｃ）、及び図５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように配置して０．０１〜１００ＭＨｚの周波数におけるノイズレベルを測定することにより行われた。
【００３３】
ここで、図４は、漏話特性の評価試験時におけるサンプル等の配置の状態を示すものであり、図４（ａ）は、平行線４１と前記対撚り線Ａを隣接して平行に配置した状態、図４（ｂ）は平行線４１と前記フラットケーブルＢを隣接して平行に配置した状態、図４（ｃ）は平行線４１と前記フラットケーブルＣを隣接して平行に配置した状態を示す斜視図である。また、前記フラットケーブルＤ，Ｅは、前記フラットケーブルＣと同様に図４（ｃ）に示すように、平行線４１と前記フラットケーブルＤ，Ｅが隣接し、且つ平行となるように配置した。なお、図４において、図１，８，９と同一部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００３４】
また、図５は、図４に示したものとは異なる条件で漏話特性の評価試験を行った際のサンプル等の配置状態を示すものである。図５（ａ）は、平行線４１に前記対撚り線Ａを並列に重ね合わせて配置した状態示す斜視図であり、平行線４１の各丸電線４０ａ，４０ｂが接した部分である直線Ｌ４と、対撚り線Ａの各丸電線９０ａ，９０ｂの螺旋の中心である直線Ｌ９とが、平行線４１の面方向に直交する方向から見て一致するように重ね合わされている。図５（ｂ）は、平行線４１に前記フラットケーブルＢを並列に重ね合わせて配置した状態示す斜視図であり、平行線４１の各丸電線４０ａ，４０ｂが接した部分である直線Ｌ４と、フラットケーブルＢの長手方向に平行で幅方向の中心に位置する直線Ｌ９とが、フラットケーブルＢの面方向に直交する方向から見て一致するように重ね合わされている。図５（ｃ）は平行線４１に前記フラットケーブルＣを並列に重ね合わせて配置した状態を示す斜視図であり、平行線４１の各丸電線４０ａ，４０ｂが接した部分である直線Ｌ４と、フラットケーブルＣの長手方向に平行で幅方向の中心に位置する直線Ｌ１が、フラットケーブルＣの面方向に直交する方向から見て一致するように重ね合わされている。また、前記フラットケーブルＤ，Ｅは、前記フラットケーブルＣと同様に図５（ｃ）に示すように平行線４１とフラットケーブルＤ，Ｅが並列に重ね合わされて配置されている。
【００３５】
図６，７は、それぞれ上記の図４，５に示した配置条件において、０．０１〜１００ＭＨｚの周波数におけるノイズレベルを測定した結果を示したグラフである。図６の結果から、本発明のフラットケーブルＣ，Ｄ，Ｅはいずれも測定を行った周波数において、フラットケーブルＢよりもノイズレベルが低く、良好な漏話特性を示していた。また図７の結果から分かるように、本発明のフラットケーブルＣ，Ｄ，Ｅは、いずれもフラットケーブルＢよりもノイズレベルが低く、従来の対撚り線Ａと同程度の漏話特性を有していた。特に、フラットケーブルＥは、１０ＭＨｚを超える周波数帯における漏話特性が良好であった。
【００３６】
以上のように、本発明のフラットケーブルは、電磁誘導によるノイズを軽減し、良好な漏話特性を有していることが確認された。
【００３７】
【発明の効果】
並列に配置された複数本の平角導体が絶縁被覆されたフラットケーブルにおいて、前記フラットケーブルを長手方向に周期的に折り曲げたことにより得られたフラットケーブルは、２条の平角導体の幅方向に対する位置関係が、折り曲げ部を境にして逆になり、前記フラットケーブルの面方向に直交する方向から見て交差した構造になっているため、電磁誘導によるノイズを軽減することができる。また、前記フラットケーブルは、平面状に形成されることにより、配置の際に省スペース化を図ることができる。以上のように、一般的な形状のフラットケーブルを折り曲げるのみで他に部品を用意する必要がなく、さらに安価な製造コストにより、ノイズが軽減されたフラットケーブルを実現することが可能となる。
【００３８】
上記の長手方向に周期的に折り曲げたフラットケーブルの外周に遮蔽層が形成された構造を有するフラットケーブルは、フラットケーブルを長手方向に周期的に折り曲げたことにより得られた電磁誘導によるノイズの軽減の効果のみならず、前記長手方向に周期的に折り曲げたフラットケーブルにシールド効果も加えられるため、耐ノイズ性がより向上するという効果がある。
【００３９】
また、本発明にかかるフラットケーブルの製造方法は、フラットケーブルを螺旋状に巻いた後、該フラットケーブルをプレスして平面状に形成することを特徴とするフラットケーブルの製造方法である。前記製造方法により、容易に長手方向に周期的に折り曲げたフラットケーブルの製造を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるフラットケーブルの一実施形態を示す平面図である。
【図２】本発明にかかるフラットケーブルの他の実施形態を示す平面図である。
【図３】本発明にかかるフラットケーブルの他の実施形態を示す平面図である。
【図４】漏話特性の評価試験時におけるサンプル等の配置の状態を示すものであり、（ａ）は平行線と前記対撚り線Ａを隣接して平行に配置した状態、（ｂ）は平行線と前記二芯フラットケーブルＢを隣接して平行に配置した状態、（ｃ）は平行線と前記フラットケーブルＣを隣接して平行に配置した状態を示す斜視図である。
【図５】漏話特性の評価試験時におけるサンプル等の配置の状態を示すものであり、（ａ）は平行線に前記対撚り線Ａを並列に重ね合わせて配置した状態、（ｂ）は平行線に前記二芯フラットケーブルＢを並列に重ね合わせて配置した状態、（ｃ）は平行線に前記フラットケーブルＣを並列に重ね合わせて配置した状態を示す斜視図である。
【図６】漏話特性の評価結果を示すグラフである。
【図７】漏話特性の評価結果を示すグラフである。
【図８】フラットケーブルを示す斜視図である。
【図９】対撚り線を示す斜視図である。
【図１０】従来例のツイストフラットケーブルを示す斜視図である。
【図１１】従来例のフラット回路体を示す斜視図である。
【図１２】従来例の平型導体対電線を示す斜視図である。
【符号の説明】
２ａ，２ｂ平角導体
３絶縁被覆
６遮蔽層
７絶縁フィルム
８金属層
９接着層
１４，２４ａ，２４ｂ折り曲げ部
１５，２５面
３７ラップ部
３９隙間
４０ａ，４０ｂ，９０ａ，９０ｂ丸電線
４１平行線
４２ａ，４２ｂ，９２ａ，９２ｂ導体部
４３，９３絶縁被覆
Ａ対撚り線
Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅフラットケーブル

Claims

並列に配置された複数本の平角導体が絶縁被覆されたフラットケーブルにおいて、前記フラットケーブルを長手方向に周期的に折り曲げたことを特徴とするフラットケーブル。
長手方向に周期的に折り曲げられたフラットケーブルの外周に遮蔽層が形成されていることを特徴とする請求項１記載のフラットケーブル。
フラットケーブルを螺旋状に巻いた後、該フラットケーブルをプレスして平面状に形成することを特徴とするフラットケーブルの製造方法。