JP2009277415A - 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）と、この非被覆部の端末側にある端末側被覆部１２とをもつようにし、この端末側被覆部１２は平角導体２に接着剤で接着しておく。
【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、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線状導体を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導体をどこかにぶつけると導体が曲がってしまい、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導体を露出させるようにストリップする場合には、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、平角導体に接着剤で接着されていることを特徴としたものである。

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切ってずらして非被覆部及び端末側被覆部を生成する非被覆部生成工程と、その非被覆部の平角導体とその端末側被覆部とを接着剤で接着する接着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。この絶縁樹脂４としては、電線の絶縁材として使用される樹脂を使用することができる。例えば、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体などの樹脂を使用すればよく、またこれらを混合して使用してもよい。

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を平角導体に接着した後、切断する工程を説明するための図である。図３は、図２（Ｂ）で示すセミストリップ加工したフラットケーブルの端末側被覆部を非端末側から見た斜視図である。図４は、図２の工程で端末側被覆部を平角導体に接着剤で接着する工程及び接着に用いる型の例を示す概略図で、図５は、図２の工程で端末側被覆部の切断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〜図５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。このように、本発明の端末加工工程では、フラットケーブル１の端末の近傍で絶縁樹脂４を切ってずらして非被覆部及び端末側被覆部１１を生成する非被覆部生成工程を含む。

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。

そして、端末側被覆部１１を非端末側から見た外観は、セミストリップ加工におけるさやをずらす工程により、図３のように平角導体２と端末側被覆部１１との間に隙間１１ａが生じてしまい、密着していない。

このために、本発明の端末加工工程は、非被覆部の平角導体２とその端末側被覆部１１とを接着剤で接着する接着工程を含む。この接着工程には、例えば図４（Ｂ）で示すような型２０を用いるとよい。この型２０は、上側及び下側共に、非被覆部の平角導体２を収容可能する複数（この例では３つ）の溝部（導体収容部）２０ａを有する。上側の型２０には、図示しない充填口を設けておく。

接着工程では、図４（Ａ）に示すように、端末側被覆部１１との境目の非被覆部を図４（Ｂ）で例示するような型２０で上下から挟み込み、充填口から接着剤を注入し、平角導体２と導体収容部２０ａとの間のスペースにその接着剤を充填させる。接着剤は上記スペース以外に隙間１１ａ（図３）にも行き渡ることが好ましい。接着剤としては紫外線硬化型樹脂を用い、型２０も透明な樹脂製として、型２０を上記境目の非被覆部に嵌めた状態で紫外線を照射して接着剤を硬化させる。ここでは、接着剤として紫外線硬化型樹脂を例に挙げているが、これに限ったものではない。また、図２（Ｃ）に示す長さＬの部分まで接着剤がはみ出して付着しても問題ない。平角導体２が、この長さＬで示される部分より非端末側の露出部分で、後述するコネクタの接点と接触できればよい。

また、より単純な接着工程として、上記境目に接着剤を塗布してもよい。そのとき型などの治具を利用して接着剤が流れないようにすることが好ましい。例えば、図４（Ｂ）と内部形状が同じ型２０において、図４（Ｃ）で例示するように各導体収容部２０ａに接着剤流出防止壁２０ｂを設け、これにより接着剤の流出を防止すればよい。この場合には特に、紫外線硬化型樹脂などの速乾性の接着剤を用いなくもよい。

このように、接着剤を用いて非被覆部の平角導体２と端末側被覆部１１とを接着すること、より好ましくは平角導体２と端末側被覆部１１との隙間１１ａも接着剤で充填することで、平角導体２と端末側被覆部１１とを再度接着させることができる。これにより、平角導体２と端末側被覆部１１との間の接着力（引き抜き力）が増大し、端末側被覆部１１から平角導体２を抜け難くすることができる。

このようにして平角導体２を端末側被覆部１１に再接着させた後、切断工程を行う。この切断工程には、例えば図５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、平角導体２が収容されていない被覆部分を切断する刃２２と、刃２２を設置し上下に稼働させる昇降部２３と、台２１の押さえ部材２４とを備える。

切断工程では、図５（Ａ）に示すように、まず押さえ部材２４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５（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２２でカットする（打ち抜いて切除する）。最後に、図５（Ｃ）に示すように昇降部２３を上昇させ（工程III）、押さえ部材２４も上昇させる（工程IV）。

このような切断工程を経て、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２２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。しかし、端末で中空部分が残るようにカットしてもよいし、少なくとも中空部分を全て含むようにカットしてもよい。後者の場合、刃２２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、カットは、後述のコネクタに収まる寸法に合わせた位置で行うとよい。

カットされた後の端末側被覆部１２内の平角導体２は、上述の接着工程により少なくとも非被覆部の端末側において端末側被覆部１２と接着済みであるため、セミストリップ加工時に比べ端末側被覆部１２との接着力（引き抜き力）が増大し、端末側被覆部１２から平角導体２を抜け難くすることができる。

以上の説明では、接着工程後に切断工程を実施した例を示したが、接着工程は切断工程の後に実施してもよい。その場合、接着工程は、図２（Ｃ）に示すような切断後の端末側被覆部１２との境目の非被覆部の平角導体２を、図４（Ｂ）のごとき上下の型２０で挟んで接着剤を充填させるか、接着剤を塗布後に図４（Ｃ）のごとき上下の型２０に挟んで、平角導体２と端末側被覆部１２とを接着させることになる。

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２２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。このような、カットが必要のない非被覆部生成工程を採用した場合には、上述の隙間１１ａが生じない場合もあるが、その後であっても上述の接着工程を実施することで、より端末側被覆部１２から平角導体２を抜け難くすることができる。

図６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、非被覆部の平角導体２とそれに接着された端末側被覆部１２を図６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６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（但し、接着工程にて接着剤が付着していない部分）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６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６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は平角導体２に接着剤で接着されているため、端末側被覆部１２と平角導体２の接着力（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を固定することによりコネクタ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、上述した接着工程は大した工数の増加にはならないため、端末加工時の工数をさほど増やすこともなく、また大掛かりな設備や補材を使用することもない。

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３２ｂ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を平角導体に接着した後、切断する工程を説明するための図である。 図２（Ｂ）で示すセミストリップ加工したフラットケーブルの端末側被覆部を非端末側から見た斜視図である。 図２の工程で端末側被覆部を平角導体に接着剤で接着する工程及び接着に用いる型の例を示す概略図である。 図２の工程で端末側被覆部の切断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。 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。

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）、１１ａ…隙間、１２…端末側被覆部（中空部分を含まず）、２０…型、２０ａ…導体収容部、２０ｂ…接着剤流出防止壁、２１…台、２２…刃、２３…昇降部、２４…押さえ部材、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 (2)

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、前記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、前記非被覆部の端末側にある端末側被覆部とを有し、前記端末側被覆部は、前記平角導体に接着剤で接着されていることを特徴とするフラットケーブル。
2. 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、前記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切ってずらして非被覆部及び端末側被覆部を生成する非被覆部生成工程と、前記非被覆部の平角導体と前記端末側被覆部とを接着剤で接着する接着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。

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