JP2008177085A - フラットケーブル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コネクタ取り付け工程において手間がかからず、フラットケーブルの端末側被覆部分から内部の導体が抜けてしまってコネクタからフラットケーブルが抜けてしまうことを防止することが可能なフラットケーブルを提供する。
【解決手段】フラットケーブル１は、複数本の平角導体２を一平面上に配列し、これら複数本の平角導体２の周囲に絶縁樹脂を押出被覆する。フラットケーブル１は、その端末の近傍に絶縁樹脂を除去した非被覆部（平角導体２が露出した部分）をもつようにし、端末側被覆部１２には、平角導体２に絶縁樹脂上から穴（貫通孔又は非貫通孔）１３を穿つ。コネクタ接続時には、その非被覆部及びその端末側にある端末側被覆部１２をコネクタの内部に収容し、少なくとも端末側被覆部１２をコネクタに係止する。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数本の平角導体を被覆したフラットケーブル及びその製造方法に関する。

フラットケーブルは、一般的に、薄肉状の線状導体に押出被覆するか、或いは一対の絶縁フィルムで挟持してこれらを加熱しながら圧力を加えて融着するかによって製造されたものであり、家庭用ビデオやプリンタ等、様々な機器や自動車用の配線材として用いられている。

特許文献１には、平角導体を使用したフラットケーブルにおいて、高速生産が可能で、且つ、収容する導体を強固に固定し絶縁を均一にしながらケーブル厚を薄くすること、並びに高い可撓性及び耐摩耗性を持たせることが可能な技術が開示されている。特許文献１に記載のフラットケーブルは、平角導体の周囲に押出被覆し、その後、絶縁フィルムを上下に溶着させて製造されている。このように、フラットケーブルを薄くする場合には内部導体として平角導体が用いられる。
特開２００６−２９４４８８号公報

上述のごとき従来のフラットケーブルにおいて、その端末にコネクタを接続する場合、被覆された長尺状態で切断し、端末をストリップする必要がある。このとき、端末部分の全てをストリップすることもあるが、その場合、コネクタ取り付けの前において露出された内部導体をどこかにぶつけると内部導体が曲がってしまい、内部導体のピッチも崩れ、その後のコネクタ付けに支障が生じてしまう。

一方、端末部分をセミストリップする場合、すなわち端末の先端被覆部分（さや）を取り払ってしまわずに残し、端末より少し内側だけ内部導体を露出させるようにストリップする場合には、内部導体をピッチを崩さず整列状態で保持することができ、このような支障が生じない。さらに、セミストリップすることで、さやに係止されるようにコネクタを設計することができ、コネクタ設計上有効となる。

しかしながら、従来技術では、セミストリップしたフラットケーブルの端末にコネクタを接続すると、さやから内部導体が抜けてしまい、結果的にコネクタからフラットケーブルが抜けてしまうことがある。なお、特許文献１にはフラットケーブルにコネクタが付いたものも開示されているが、その詳細については開示されていない。

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、コネクタ取り付け工程において手間がかからず、フラットケーブルの端末側被覆部分から内部の導体が抜けてしまってコネクタからフラットケーブルが抜けてしまうことを防止することが可能なフラットケーブル、及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明によるフラットケーブルは、複数本の平角導体を一平面上に配列し、これら複数本の平角導体の周囲に絶縁樹脂を押出被覆したフラットケーブルであって、このフラットケーブルの端末の近傍に絶縁樹脂を除去した非被覆部と、この非被覆部の端末側にある端末側被覆部とを有し、この端末側被覆部は、平角導体に絶縁樹脂上から穿たれた貫通孔又は非貫通孔をもつことを特徴としたものである。

また、このフラットケーブルは、非被覆部及び端末側被覆部を内部に収容するコネクタを有し、少なくとも端末側被覆部がコネクタに係止されていることを特徴とすることで、コネクタ付きとすることができる。

また、本発明によるフラットケーブル製造方法は、複数本の平角導体を一平面上に配列し、これら複数本の平角導体の周囲に絶縁樹脂を押出被覆してフラットケーブルを生成する工程と、生成したフラットケーブルの端末を加工する端末加工工程とを含むフラットケーブル製造方法であって、この端末加工工程は、フラットケーブルの端末の近傍で絶縁樹脂を除去し非被覆部を生成する非被覆部生成工程と、その非被覆部の端末側にある端末側被覆部で、平角導体に絶縁樹脂上から穴を穿ち貫通孔又は非貫通孔を形成する孔形成工程とを含むことを特徴としたものである。

また、このフラットケーブル製造方法で製造されたフラットケーブルにコネクタを取り付けるコネクタ付きフラットケーブル製造方法は、上述の孔形成工程で貫通孔又は非貫通孔が穿たれた端末側被覆部及び非被覆部をコネクタの内部に収容して、コネクタに端末側被覆部を取り付ける工程とを含むことを特徴としたものである。

本発明によれば、フラットケーブルのコネクタ取り付け工程において手間がかからず、フラットケーブルの端末側被覆部分から内部の導体が抜けてしまってコネクタからフラットケーブルが抜けてしまうことを防止することが可能となる。

図１は、本発明によるコネクタ付きフラットケーブルに用いるフラットケーブルの構成例を示す断面図で、図１（Ａ）は、同一の平角導体を複数収容し押出製法により被覆したフラットケーブルの一例を、図１（Ｂ）は異なる断面積を持つ平角導体を複数収容し押出製法により被覆したフラットケーブルの一例を示している。

図１（Ａ）に例示するフラットケーブル１は、一平面上に配列された複数本の平角導体２の周囲に絶縁樹脂４を被覆してなる。この絶縁樹脂４は、押出成形により形成されたものであり、従って熱可塑性をもつ樹脂であればよい。平角導体２は、断面積が丸い銅線等の導体をフラットに圧延して作製するなどすればよい。なお、図１（Ａ）では、平角導体２として、導体に錫メッキ等でメッキ処理を施してメッキ２ａを形成したものを例示しているが、平角導体２にはメッキ処理を施さなくてもよい。なお、押出製法は、樹脂を流し込んだダイスに導体を通して導体の周囲を樹脂で覆う方法だけではなく、押出成形されたフィルムで導体を上下から挟んで加熱して溶着する製法であってもよい。

また、フラットケーブル１に収容される平角導体は、図１（Ａ）で示す厚さＤ及び幅Ｔ_１が等しい３本の平角導体２に限ったものではなく、複数本の平角導体が収容されていればよい。例えば、図１（Ｂ）で示すように、幅狭の平角導体２と幅広の平角導体３とをフラットケーブル１に収容してもよい。図１（Ｂ）で示す平角導体２，３は、厚さＤが共通で断面積が異なるため、異なる負荷電流を流すことができる。なお、図１（Ｂ）の平角導体２，３も、メッキ処理を施したものを例示しているが、施さなくてもよい。

図２は、図１のフラットケーブルの端末をセミストリップ加工し端末側被覆部に穴開けする工程を説明するための図である。図３は、図２の工程で穴開け（孔形成）に使用する加工機及びその動作の例を示す一連の概略図である。以下、本発明の主たる特徴について、図２及び図３を参照して、図１（Ａ）で例示したフラットケーブル１の端末加工を挙げて説明するが、図１（Ｂ）をはじめ他のフラットケーブルに対しても同様である。

上述のごとく製造されたフラットケーブル１は、図２（Ａ）の状態となる。端末加工時には、まずフラットケーブル１の被覆部分のみに切り込みを入れて長手方向にずらすセミストリップ加工を施すことで、フラットケーブル１において図２（Ｂ）の状態のように端末近傍（端末より少し内側）で平角導体２の露出部分を生成する。このようにして、セミストリップ加工されたフラットケーブル１は、その先端（端末）の近傍で被覆部分が除去された非被覆部（平角導体２が露出した部分）と、その非端末側に位置する本体側（被覆部１０）と、非被覆部の端末側に位置する端末側被覆部１１とに分けられる。

図２（Ｂ）において、端末側被覆部１１は長さＱ＋Ｒで表す切れ目から先端までの部分（さや）で、非被覆部は長さＳで表す部分であり、Ｓ＝Ｑとなる。端末側被覆部１１のうち長さＱで表す部分は、平角導体２が元々収容されていた内部空洞をもつ中空部分で、長さＲで表す部分は、平角導体２が収容された収容部分である。このように、セミストリップの結果、端末側被覆部１１は中空部分を含んでいる。

本発明の端末加工工程では、端末側被覆部１１で、平角導体２に絶縁樹脂４上から穴を穿ち貫通孔又は非貫通孔を形成する孔形成工程とを含む。この孔形成工程には、例えば図３で示すような加工機を用いるとよい。この加工機は、フラットケーブル１の端末側を載置する台２１と、その押さえ部材２２と、端末部分に穴を開ける針２４と、平角導体２が収容されていない被覆部分を切断する刃２５と、針２４及び刃２５を設置し上下に稼働させる昇降部２３とを備える。

孔形成工程では、図３（Ａ）に示すように、まず押さえ部材２２を降ろし、台２１とによって端末側被覆部１１を固定する（工程I）。次に、図３（Ｂ）に示すように昇降部２３を降ろす（工程II）。工程IIにより、図２（Ｂ）の中空部分を刃２５でカットする（打ち抜いて切除する）と共に、端末側被覆部１１の非中空部分に針２４で穴１３を開ける。最後に、図３（Ｃ）に示すように昇降部２３を上昇させ（工程III）、押さえ部材２５も上昇させる（工程IV）。

このような孔形成加工により、フラットケーブル１は、図２（Ｂ）の状態から図２（Ｃ）の状態になる。図２（Ｃ）のフラットケーブル１は、長さＲで表した端末側被覆部１２と、非被覆部（平角導体２が露出した部分）と、その非端末側に位置する本体側（被覆部１０）とに分けられる。

ここで、刃２５によってカットする部分を、端末側被覆部１１の中空部分（先端から長さＱで表した位置まで）としたが、少なくとも中空部分を全て含むようにカットすればよい。その場合、刃２５によって平角導体２も被覆と共にカットされることとなる。また、針２４は、少なくとも平角導体２に刺さるような水平位置に設置され、少なくとも平角導体２の一部に刺さるような鉛直位置まで降ろされて穴１３が穿たれる。従って、形成された穴１３は、平角導体２に穿った貫通孔であっても非貫通孔であってもよく、さらに端末側被覆部１２を下側の被覆部分まで貫通するものであってもよい。また、穴１３の端末からの距離Ｈは、端末側被覆部１２の長さＲの半分程度であることが好ましいが、これに限ったものではない。

この穴１３が穿たれた部分の平角導体２は変形しカギ状となるため、端末側被覆部１２との密着力（引き抜き力）が増大し、端末側被覆部１２から平角導体２が抜け難くすることができる。

また、穴１３を端末側被覆部１２を貫通するように穿つ場合には、加工で使用する針２４の「折れ」等で穴あき不良が発生するのを防ぐため、針２４と台２１上に敷く金属板や導電性シート等の間で常に電気が導通していることを管理することが有効となる。穴１３が貫通孔であるか否かを問わず、導通確認は、針２４と非被覆（露出）部分の平角導体２との間で実行してもよく、また目視検査や画像認識での確認でもよい。

なお、ここでは、好ましい例として、図２（Ｃ）で例示したように針２４により全ての平角導体２に穴開けする孔形成工程と刃２５により不要な端部（中空部分）を切り落とす工程とを同時に行うように説明した。しかし、両工程は必ずしも同時に行われなくてもよい。また、本発明では、非被覆部の端末側にある端末側被覆部１２は共通（１つ）であるため、例えば１本毎や数本毎に穿つようにしてもよく、また喩え端末で中空部分が残ってもよい。

また、セミストリップ加工としては、上述の中空部分を含まず刃２５によるカットを最初から必要としないような方法、例えば平角導体２を露出させたい部分だけカットしたり溶かしたりするなどの他の方法を採用することも可能である。

図４は、図２の工程で得たフラットケーブルのコネクタへの取り付けの一例を説明するための断面図である。本発明に係るコネクタ付きフラットケーブルは、上述のごとく穴１３が穿たれた端末側被覆部１２及び非被覆部を図４で例示のコネクタ３０等のコネクタの内部に収容して、端末側被覆部１２がコネクタから抜けないように取り付けることで完成となる。

図２（Ｃ）で示したフラットケーブル１を固定する際、図４に示すように、取付部３２において、先端部３２ａに端末側被覆部１２の非端末側を引っかけ、被覆部１０の先端を後端部３２ｂと合わせた状態にする。また、取付部３２に各平角導体２を収容する溝を設け、露出部分の各平角導体２を各溝に収容してもよい。

各導電金属板３１が各平角導体２の露出面に接触した状態とする。平角導体２が導電金属板３１と取付部３２とで挟まれ、端末側被覆部１２が取付部３２の先端部３２ａに引っかかり、コネクタ３０がフラットケーブル１に取り付けられる。

実際に、フラットケーブル１にコネクタ３０を取り付ける場合には、導電金属板３１の先端部３１ａを図４に示すように上向きにして、取付部３２との間に隙間を確保しておく。導電金属板３１は板バネとして取付部３２に向かって押し込む構造とする。導電金属板３１の先端部３１ａと取付部３２との隙間に端末側被覆部１２を押し込み、板バネ構造の導電金属板３１を押し上げながら、フラットケーブル１を図４で見て左方向へ押し込んでいく。取付部３２の幅を平角導体２が露出する長さと等しくしておき、端末側被覆部１２が取付部３２の左へ落ち込み端末側被覆部１２を取付部３２の先端部３２ａに引っかけ、被覆部１０を取付部３２の後端部３２ｂに引っかける。

このようにして、非被覆部（平角導体２が露出した部分）及びその端末側にある端末側被覆部１２をコネクタ３０の内部に収容する。なお、コネクタ３０の入口部に被覆部１０を押すバネ部材を設ける形状としてもよい。この例では端末側被覆部１２の非端末側が先端部３２ａに引っかかっているため、端末側被覆部１２がコネクタ３０から抜けることはなくなる。この例に限らず、端末側被覆部１２がコネクタ３０に引っかかるか押し付けられるなどによって取り付けられて固定されるような構造であればよい。

そして、本発明では、端末側被覆部１２がコネクタ３０から抜けることはなくなるだけでなく、端末側被覆部１２内の平角導体２に穴１３を穿っているため、穿った部分の平角導体２が変形しカギ状となって、端末側被覆部１２と平角導体２の密着力（引き抜き力）を向上させることができる。従って、本発明のコネクタ付きフラットケーブルでは、端末側被覆部１２から平角導体２が抜けてしまうことを防止でき、コネクタ３０に端末側被覆部１２だけ固定するだけでコネクタ３０からフラットケーブル１が抜けてしまうことを防止できる。さらに、中空部分の打ち抜き加工と併せて実施可能であるため、端末加工時の工数を増やすこともなく、大掛かりな設備や補材を使用することもなく、コネクタの抜去力を増加させることができる。

実際、厚さ０.１５ｍｍ、幅１.５ｍｍの平角導体を８本配列し、絶縁被覆を施した押出フラットケーブルの各平角導体を用意し、穴を開けない場合とφ０.３ｍｍの穴を開けた場合とで試験した。その結果、穴を開けない場合にはさや部分の引き抜き力が約０.４ｋｇであったのに対し、穴を開けた場合にはさや部分（端末側被覆部１２）の引き抜き力が約５ｋｇとなり、約１０倍以上に増加した。

また、コネクタ３０に、各導電金属板３１で平角導体２がコネクタ３０から抜けないように固定する機構、及び／又は、被覆部１０の先端が後端部３２ｃから抜けないように固定する機構を併せて設けておくことで、コネクタ３０とフラットケーブル１との密着力をさらに向上させることができる。

さらに、本発明では、セミストリップするために平角導体２のピッチを崩さず整列状態で保持することができ、且つコネクタ３０に露出部分の平角導体２を直接固定する訳ではなく単に穴１３を穿つだけであるので、フラットケーブル１のコネクタ取り付け工程においても手間がかからない。特に、穴１３を開ける以外に、露出部分の平角導体２をカギ状に曲げたり、端末側被覆部１２自体を曲げたりしてコネクタ３０に取り付ける必要もなく、またコネクタ３０への取付時に熱融着や接着剤の注入も不要であり、手間がかからない。また、穴開け加工は、さや部分である端末側被覆部１２の形状や露出部分の平角導体２の形状を変化させなくて済むため、コネクタ３０側の設計の自由度も高くなる。

本発明によるコネクタ付きフラットケーブルに用いるフラットケーブルの構成例を示す断面図である。 図１のフラットケーブルの端末をセミストリップ加工し端末側被覆部に穴開けする工程を説明するための図である。 図２の工程で穴開けに使用する加工機及びその動作の例を示す概略図である。 図２の工程で得たフラットケーブルのコネクタへに取り付けの一例を説明するための断面図である。

符号の説明

１…フラットケーブル、２，３…平角導体、２ａ，３ａ…平角導体のメッキ、４…絶縁樹脂、１０…被覆部、１１…端末側被覆部（中空部分を含む）、１２…端末側被覆部（中空部分を含まず）、１３…穴、２１…台、２２…押さえ部材、２３…昇降部、２４…針、２５…刃、３０…コネクタ、３１…導電金属板、３１ａ…導電金属板の先端部、３２…取付部、３２ａ…取付部の先端部、３２ｂ…取付部の後端部。

Claims (5)

1. 複数本の平角導体を一平面上に配列し、前記複数本の平角導体の周囲に絶縁樹脂を押出被覆したフラットケーブルであって、当該フラットケーブルの端末の近傍に前記絶縁樹脂を除去した非被覆部と、該非被覆部の端末側にある端末側被覆部とを有し、該端末側被覆部は、前記平角導体に前記絶縁樹脂上から穿たれた貫通孔又は非貫通孔をもつことを特徴とするフラットケーブル。
2. 前記非被覆部及び前記端末側被覆部を内部に収容するコネクタを有し、少なくとも前記端末側被覆部が前記コネクタに係止されていることを特徴とする請求項１に記載のフラットケーブル。
3. 複数本の平角導体を一平面上に配列し、前記複数本の平角導体の周囲に絶縁樹脂を押出被覆してフラットケーブルを生成する工程と、該生成したフラットケーブルの端末を加工する端末加工工程とを含むフラットケーブル製造方法であって、前記端末加工工程は、前記端末の近傍で前記絶縁樹脂を除去し非被覆部を生成する非被覆部生成工程と、該非被覆部の端末側にある端末側被覆部で、前記平角導体に前記絶縁樹脂上から穴を穿ち貫通孔又は非貫通孔を形成する孔形成工程とを含むことを特徴とするフラットケーブル製造方法。
4. 前記非被覆部生成工程は、前記端末の近傍で前記絶縁樹脂のみに切れ目を入れ、前記端末側にずらして前記複数本の平角導体を露出させることで前記非被覆部を生成し、前記孔形成工程は、前記非被覆部の端末側にある端末側被覆部で、前記平角導体に前記絶縁樹脂上から穴を穿ち貫通孔又は非貫通孔を形成すると共に、前記端末側被覆部のうち前記平角導体が収容されていない部分を切り落とすことを特徴とする請求項３に記載のフラットケーブル製造方法。
5. 前記孔形成工程で貫通孔又は非貫通孔が穿たれた端末側被覆部及び前記非被覆部を、コネクタの内部に収容して、該コネクタに前記端末側被覆部を取り付ける工程とを含むことを特徴とする請求項３又は４に記載のフラットケーブル製造方法。

Images