JP2011165332A - フラットケーブル、及び、ワイヤハーネス - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、部品点数を削減できるとともに、軽量化、及び、小型化を図ることができるフラットケーブル及び当該フラットケーブルを備えたワイヤハーネスを提供することを目的とする。
【解決手段】ワイヤハーネス１はフラットケーブル２を備えている。フラットケーブル２は、互いに平行に配置される複数の電線４と、これら複数の電線４と平行に、これら複数の電線４を互いの間に挟む位置に設けられる複数の縦糸８と、前記複数の電線４及び縦糸８に交差しかつこれら複数の電線４及び縦糸８に対して一定の規則に浮き沈みするように交錯される長尺の横糸９と、を備えている。前記複数の縦糸８のうち少なくとも１本が、当該縦糸８の長手方向Ｙに連続した樹脂から構成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、各種の電気機械に配策される複数の電線を有したフラットケーブル及び当該フラットケーブルを備えたワイヤハーネスに関する。

移動体としての自動車などの各種電気機械には、多種多様な電子機器同士を電気的に接続するためにワイヤハーネスが配策されている。前述したワイヤハーネスは、自動車の車体と、該車体に開閉自在（回転自在）に取り付けられたバックドアと、に亘って配策されており、このフラットケーブルの導体の端末に取り付けられるコネクタが、バックドアに設けられた各種電子機器に設けられた相手方のコネクタに嵌合して、前述した電気機械に配策されている。こうして、ワイヤハーネスは、前述した電気機械の各種電子機器に必要な信号などを供給している（例えば、特許文献１を参照。）。

前述した特許文献１に示されたワイヤハーネスは、複数の導体を等間隔毎に並列に配置するとともに各導体を絶縁性の合成樹脂からなる被覆部で被覆することで、これら複数の導体を一体化してフラット状に形成したフラットケーブルと、このフラットケーブルの導体の端末に取り付けられるコネクタと、前記フラットケーブルを収容して当該フラットケーブルを保護するコルゲートチューブやプロテクタなどを備えて構成されている。

特開２００９−２７８７８５号公報

前述した従来のワイヤハーネスは、フラットケーブルを収容して当該フラットケーブルを保護するために、コルゲートチューブやプロテクタを備えている。このように、従来のワイヤハーネスは、フラットケーブルとは別体のコルゲートチューブやプロテクタを設けているので、部品点数が増加するとともに、前述したコルゲートチューブやプロテクタがフラットケーブルを収容するために大型化する傾向であった。

そこで、本発明は、上記のような問題点に着目し、部品点数を削減できるとともに、軽量化、及び、小型化を図ることができるフラットケーブル及び当該フラットケーブルを備えたワイヤハーネスを提供することを目的とする。

請求項１に記載の本発明は、互いに平行に配置される複数の電線と、これら複数の電線と平行に、これら複数の電線各々を互いの間に挟む位置に設けられる複数の縦糸と、前記複数の電線及び縦糸に交差しかつこれら複数の電線及び縦糸に対して一定の規則に浮き沈みするように交錯される長尺の横糸と、を備え、前記複数の縦糸のうち少なくとも１本が、当該縦糸の長手方向に連続した樹脂から構成されていることを特徴としている。

請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の本発明において、前記複数の縦糸の全てが、当該縦糸の長手方向に連続した樹脂から構成されていることを特徴としている。

請求項３に記載の本発明は、請求項１または請求項２に記載の本発明において、前記横糸は、複数本の繊維が撚られて構成されていることを特徴としている。

請求項４に記載の本発明は、請求項１または請求項２に記載の本発明において、前記横糸が、当該横糸の長手方向に連続した樹脂から構成されていることを特徴としている。

請求項５に記載の本発明は、互いに平行に配置される複数の電線を有したフラットケーブルと、前記フラットケーブルの端末に取り付けられるコネクタと、を備えたワイヤハーネスにおいて、前記フラットケーブルとして、請求項１乃至請求項４のうちいずれか一項に記載のフラットケーブルを備えたことを特徴としている。

請求項１記載の本発明によれば、互いに平行に配置される複数の電線と、これら複数の電線と平行に、これら複数の電線各々を互いの間に挟む位置に設けられる複数の縦糸と、 前記複数の電線及び縦糸に交差しかつこれら複数の電線及び縦糸に対して一定の規則に浮き沈みするように交錯される長尺の横糸と、を備え、前記複数の縦糸のうち少なくとも１本が、当該縦糸の長手方向に（切れ目なく）連続した樹脂から構成されている、即ち、複数の縦糸のうち少なくとも１本が、連続した長い繊維（フィラメント）によって構成されているので、この縦糸が、フラットケーブルに作用する引っ張り応力や曲げ応力を支えることとなり、さらに、複数の縦糸は、互いの間に複数の電線各々を挟む位置に設けられているので、フラットケーブル自体の機械的な強度をより向上させることができる。

また、複数の電線及び縦糸と長尺の横糸とを一定の規則により交錯させて織って形成されているので、横糸で織る電線の外径、本数を、容易に変更することができる。したがって、製造コストを増大することなく、様々な形状の導体を一体にすることができる。

請求項２記載の発明によれば、前記複数の縦糸の全てが、当該縦糸の長手方向に（切れ目なく）連続した樹脂から構成されている、即ち、複数の縦糸の全てが、連続した長い繊維（フィラメント）であるので、フラットケーブルに作用する引っ張り応力や曲げ応力を支えることとなり、よって、フラットケーブル自体の機械的な強度を確実に向上させることができる。

請求項３記載の発明によれば、横糸は、複数本の繊維が撚られて構成されている、即ち、当該横糸は、多数の短い繊維（ステープル）を並べて、撚りをかけられることで得られた繊維束（糸）であるので、多数の短い繊維間に空気が含まれていることで弾力が生じることとなり、よって、複数の電線の周りを覆う横糸が、電線への衝撃や振動を吸収することで、該電線を保護することができるとともに、異音が生じることを防止することができる。このために、複数の電線即ちフラットケーブルを当該フラットケーブルとは別体のコルゲートチューブやプロテクタを用いることなく、電線を保護することができる。よって、ワイヤハーネスの部品点数を削減することができるので、フラットケーブル即ち当該フラットケーブルを備えたワイヤハーネスの軽量化、及び、小型化を図ることができる。

請求項４記載の発明によれば、横糸は、当該横糸の長手方向に（切れ目なく）連続した樹脂から構成されている、即ち、横糸は、連続した長い繊維（フィラメント）によって構成されているので、横糸によって、複数の電線が分離することなく確実に結束される。

請求項５記載の発明によれば、前述したフラットケーブルを備えているので、ワイヤハーネスの機械的な強度を向上させることができる。

本発明の一実施の形態に係るワイヤハーネスを示す斜視図である。 図１に示されたワイヤハーネスのコネクタを分解して示す斜視図である。 図１に示されたワイヤハーネスのフラットケーブルを示す平面図である。 図３中のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。 図３中のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。

本発明の一実施の形態にかかるワイヤハーネス、及び、フラットケーブルを、図１乃至図５を参照して説明する。

図１、図２などに示すワイヤハーネス１は、例えば、前記電気機械としての自動車の車体と、該車体に開閉自在（回転自在）に取り付けられたバックドアと、に亘って配策されている。

上記ワイヤハーネス１は、フラットケーブル２と、該フラットケーブル２の端末に取り付けられるコネクタ３と、を備えている。フラットケーブル２の端末に取り付けられるコネクタ３が、前記バックドアに設けられた各種電子機器に設けられた相手方のコネクタに嵌合するなどして、ワイヤハーネス１は、前述した電気機械としての自動車の各種電子機器に電源からの電力や、制御信号を供給している。

上記フラットケーブル２は、図３ないし図５に示すように、互いに間隔をあけて平行に配置された複数の電線４と、これら複数の電線４と平行に、これら複数の電線４各々を互いの間に挟む位置に設けられた複数の縦糸８と、長尺の横糸９とを備えている。即ち、複数の電線４及び複数の縦糸８は、これら電線４及び縦糸８の長手方向が矢印Ｙに沿って互いに平行に配置されており、矢印Ｘに沿って並べられている。また、複数の縦糸８は、互いの間に各電線４を挟む位置に設けられているので、複数の縦糸８と各電線４とは交互に設けられていることとなる。なお、図１などに示す矢印Ｙは、複数の電線４、複数の縦糸８、及び、コネクタ３の後述する端子収容室２０の長手方向を示し、矢印Ｘは、前記矢印Ｙに対して直交する方向、即ち、複数の電線４が並ぶ方向、及び、コネクタ３の後述する端子収容室２０が並ぶ方向を示し、矢印Ｚは、前記矢印Ｙと前記矢印Ｘとの双方に対して直交する方向を示している。

上記電線４は、導電性の芯線５と、絶縁性の被覆部６と、を備えている。芯線５は、複数の素線が束ねられて構成されている。この素線は、銅などの金属からなる。被覆部６は、例えば、ポリ塩化ビニルやポリオレフィン系樹脂などの絶縁性の合成樹脂からなり、芯線５を被覆している。また、本実施形態では、複数の電線４は、外径が互いに等しいものが用いられている。

上記縦糸８は、線状に形成されている。また、本実施形態においては、複数の縦糸８は、その全てが、当該縦糸８の長手方向に（切れ目なく）連続した樹脂から構成されている。また、連続した樹脂から構成された縦糸８は、合成樹脂または天然樹脂を紡糸することで得られたものであり、前記紡糸することで得られたものとは、合成樹脂または天然樹脂を溶剤または熱によって水あめ状にして、口金（ノズル）の孔から押し出して固められることで得られた長い繊維（フィラメント）のことをいう。

上記横糸９は、図４、図５に示すように、変形自在な長尺の線状に形成されている。また、本実施形態においては、横糸９は、複数本の（短）繊維が撚られて構成されている。また、複数本の（短）繊維が撚られて構成された横糸９は、多数の短い繊維（ステープル）を並べて、撚りをかけることで得られた紡績糸である。また、本実施形態の、複数本の（短）繊維が撚られて構成された横糸９は、ポリエステル、ポリアミド系樹脂、ポリプロピレン、綿、カーボン、金属などの従来から織物（編み物）の繊維を構成するとして用いられる材料から１以上の材料を適宜選択して用いられることで構成されている。

また、横糸９は、互いに間隔をあけて平行に配置された複数の電線４と、これら複数の電線４と平行に、これら複数の電線４各々を互いの間に挟む位置に設けられた複数の縦糸８との双方の端末において、図３に示すように、これら複数の縦糸８のうち図３中最も下側の端に位置する縦糸８（以下符号８ａで示す）から、これら複数の縦糸８のうち図３中最も上側の端に位置する縦糸８（以下符号８ｂで示す）に向かって、縦糸８ａ、８、８ｂ及び各電線４に対して交互に浮き沈みして交錯する交錯部９ａが形成された後、前記縦糸８ｂに重ねられることで平行部９ｂが形成され、縦糸８ｂから前記縦糸８ａに向かって、縦糸８ｂ、８、８ａ及び各電線４に対して浮き沈みして交錯する第２交錯部９ｃが形成され、前記縦糸８ａに重ねられた第２平行部９ｄが形成された後、交錯部９ａに引っ掛けられて、再度、縦糸８ａに重ねられることで第３平行部９ｅが形成されて、縦糸８ａから縦糸８ｂに向かってから交互に浮き沈みして交錯する交錯部９ａが形成される。また、横糸９は、前述した交錯部９ａと平行部９ｂと第２交錯部９ｃと第２平行部９ｄと第３平行部９ｅと交錯部９ａとが順に繰り返して形成され、かつ、第２平行部９ｄが交錯部９ａとともに第２交錯部９ｃに引っ掛けられて、前述した縦糸８ａ、８、８ｂ及び各電線４に対して、一定の規則によって交錯されて織られる。

このように、交錯部９ａ、９ｃは、各縦糸８及び各電線４に対して交互に浮き沈みされることで、一体の規則によって浮き沈みされて配置される。また、互いに隣り合う交錯部９ａ、９ｃは、互いに間隔をあけて設けられ、それぞれの交錯部９ａ、９ｃでは、横糸９は、縦糸８及び電線４の長手方向（矢印Ｙ）に対して直交（交差）している。また、横糸９は、複数の縦糸８及び複数の電線４に対して前述したように織られることで、複数の縦糸８及び複数の電線４を、互いに同一平面状に、互いに平行に、互いに間隔をあけて並べた状態で、互いに固定している。

上記コネクタ３は、図２に示すように、フラットケーブル２の導体（即ち、電線４）の端末に接続される複数の雌型の端子金具（以下、単に雌端子と記し、図２には、一本のみ示し、他を省略する）１０と、雌端子１０を収容するコネクタハウジング１１と、を備えている。コネクタ３は、図示しない相手方のコネクタに嵌合する。なお、図示例では、フラットケーブル２の導体（即ち、電線４）の一方の端末に取り付けられたコネクタ３のみを示しているが、本発明では、コネクタ３は、他方の端末などの必要とされる箇所に適宜取り付けられている。

上記雌端子１０は、図２に示すように、導電性の板金からなり、電線接続部１２と、電線接続部１２に連なる電気接触部１３と、を一体に備えている。また、雌端子１０は、電線接続部１２が、フラットケーブル２の導体（即ち、電線４）の端末に取り付けられていて、電線４の端末に取り付けられた電線接続部１２（即ち、雌端子１０）は、後述するコネクタハウジング１１の端子収容室２０に矢印Ｙに沿って挿入することで、コネクタ本体部１８（コネクタハウジング１１）に収容される。

上記電線接続部１２は、平板状の矩形状に形成された底板１４と、前記底板１４の長手方向（矢印Ｙ）の一（先）端部に設けられた一対の被覆かしめ片１６と、前記底板１４の長手方向の他端部に設けられた一対の芯線かしめ片１５と、を一体に備えている。また、電線接続部１２（即ち、雌端子１０）は、電線４に、機械的及び電気的に接続される。また、電線接続部１２（即ち、雌端子１０）の長手方向（矢印Ｙ）と、該電線接続部１２に接続される電線４の長手方向（矢印Ｙ）とは、互いに平行に設けられている。

上記被覆かしめ片１６は、底板１４の幅方向（矢印Ｘ）の両縁部から立設している。また、一対の被覆かしめ片１６は、底板１４から離れた側の縁が底板１４に近付くように曲げられていている。そして、一対の被覆かしめ片１６は、電線４の被覆部６を、底板１４との間に挟んで、電線４をかしめることで、被覆かしめ片１６と、電線４とを機械的に接続する。

上記一対の芯線かしめ片１５は、底板１４の幅方向の両縁部から立設している。また、一対の芯線かしめ片１５は、底板１４から離れた側の縁が底板１４に近付くように曲げられていている。そして、一対の芯線かしめ片１５は、電線４の被覆部６が皮剥ぎされて露出した状態の芯線５を、底板１４との間に挟んで、該芯線５をかしめることで、芯線かしめ片１５と、電線４の芯線５と、を電気的に接続する。

上記電気接触部１３は、図２に示すように、筒状の筒状部１７と、この筒状部１７内に設けられた図示しないばね片と、を一体に備えている。筒状部１７は、底板１４の前記他端部の前記一端部から離れた側に連なっている。前記ばね片は、筒状部１７内に挿入された相手方の雄端子金具（以下、雄端子とよぶ）のタブを筒状部１７の内面との間に挟みこんで、雌端子１０と雄端子とを電気的に接続する。

上記コネクタハウジング１１は、絶縁性の合成樹脂からなり筒状（箱状）に形成されている。コネクタハウジング１１は、コネクタ本体部１８と、相手方のコネクタ（図示しない）のコネクタハウジングに係止するロックアーム１９と、を備えている。ロックアーム１９は、コネクタ本体部１８の外表面に設けられている。

上記コネクタ本体部１８には、複数の端子収容室２０が設けられている。端子収容室２０は、直線状に延びた空間（孔）である。また、端子収容室２０の長手方向は、前述した矢印Ｙと平行に設けられている。また、端子収容室２０の長手方向の両端部は、コネクタ本体部１８の外表面に開口している。また、複数の端子収容室２０は、互いに平行に設けられていて、これら複数の端子収容室２０は、矢印Ｘに沿って並べられている。

前述したワイヤハーネス１は、以下のように、組み立てられる。まず、複数の電線４を互いに間隔をあけて互いに平行に並べた後、これら互いに平行に並べられた複数の電線４各々を互いの間に挟む位置に縦糸８を並べる。そして、横糸９を前述した交錯部９ａと平行部ｂと第２交錯部９ｃと第２平行部９ｄと第３平行部９ｅと交錯部９ａが順に繰り返して形成されるように、前述した各縦糸８及び各電線４に対して織る（編む）。こうして、図３などに示された、フラットケーブル２を得る。その後、このフラットケーブル２の各電線４の端末に雌端子１０を取り付け、当該雌端子１０をコネクタハウジング１１の端子収容室２０内に挿入する。こうして、前述したワイヤハーネス１が得られる。こうして構成されたワイヤハーネス１は、コネクタ３が自動車に搭載される電子機器に設けられた相手方のコネクタに嵌合するなどして、自動車に配策される。

上述した実施形態によれば、互いに平行に配置される複数の電線４と、これら複数の電線４と平行に、これら複数の電線４各々を互いの間に挟む位置に設けられる複数の縦糸８と、前記複数の電線４及び縦糸８に交差しかつこれら複数の電線４及び縦糸８に対して一定の規則に浮き沈みするように交錯される長尺の横糸９と、を備え、前記複数の縦糸８のうち少なくとも１本が、当該縦糸８の長手方向に（切れ目なく）連続した樹脂から構成されている、即ち、複数の縦糸８のうち少なくとも１本が、連続した長い繊維（フィラメント）によって構成されているので、この縦糸８が、フラットケーブル２に作用する引っ張り応力や曲げ応力を支えることとなり、さらに、複数の縦糸８は、互いの間に複数の電線４各々を挟む位置に設けられているので、フラットケーブル２自体の機械的な強度をより向上させることができる。

また、複数の電線４及び縦糸８と長尺の横糸９とを一定の規則により交錯させて織って形成されているので、横糸９で織る電線４の外径、本数を、容易に変更することができる。したがって、製造コストを増大することなく、様々な形状の導体を一体にすることができる。

また、前記複数の縦糸８の全てが、当該縦糸８の長手方向に（切れ目なく）連続した樹脂から構成されている、即ち、複数の縦糸８の全てが、連続した長い繊維（フィラメント）であるので、フラットケーブル２に作用する引っ張り応力や曲げ応力を支えることとなり、よって、フラットケーブル２自体の機械的な強度を確実に向上させることができる。

また、横糸９は、複数本の繊維が撚られて構成されている、即ち、当該横糸９は、多数の短い繊維（ステープル）を並べて、撚りをかけられることで得られた繊維束（糸）であるので、多数の短い繊維間に空気が含まれていることで弾力が生じることとなり、よって、複数の電線４の周りを覆う横糸９が、電線４への衝撃や振動を吸収することで、該電線４を保護することができるとともに、異音が生じることを防止することができる。このために、複数の電線４即ちフラットケーブル２を当該フラットケーブル２とは別体のコルゲートチューブやプロテクタを用いることなく、電線４を保護することができる。よって、ワイヤハーネス１の部品点数を削減することができるので、フラットケーブル２即ち当該フラットケーブル２を備えたワイヤハーネス１の軽量化、及び、小型化を図ることができる。

また、前述したフラットケーブル２を備えているので、ワイヤハーネス１の機械的な強度を向上させることができる。

なお、上述した実施形態のフラットケーブル２では、横糸９は、複数本の（短）繊維が撚られて構成されて得られたものが用いられているが、本発明はこれに限ったものではなく、横糸９は、当該横糸９の長手方向に（切れ目なく）連続した樹脂から構成されて得られたものが用いられていてもよい。（切れ目なく）連続した樹脂から構成された横糸９は、合成樹脂または天然樹脂を紡糸することで得られた連続した長い繊維（フィラメント）であるので、当該横糸９によって、複数の電線４が分離することなく確実に結束される。

また、上述した実施形態のフラットケーブル２では、複数の縦糸８は、その全てが、当該縦糸８の長手方向に（切れ目なく）連続した合成（または天然）樹脂から構成されているが、本発明はこれに限ったものではなく、複数の縦糸８のうち少なくとも１本が、当該縦糸８の長手方向に（切れ目なく）連続した合成（または天然）樹脂から構成されていればよく、前記１本を除く縦糸８は、合成（または天然）樹脂から構成されてなくてもよい。

また、上述した実施形態のフラットケーブル２では、電線４の外径は等しいものが用いられているが、本発明はこれに限ったものではなく、電線４の外径が異なるものが用いられていてもよい。本発明では、複数の電線４及び縦糸８と長尺の横糸９とを一定の規則により交錯させて織って形成されているので、横糸９で織る電線４の外径、本数を、容易に変更することができる。したがって、製造コストを増大することなく、様々な形状の導体（即ち、電線４）を一体にすることができる。

また、前述した実施形態では、ワイヤハーネス１は、電気機械としての自動車の車体と、該車体に回転自在に取り付けられたバックドアと、に亘って配策されているが、本発明はこれに限ったものではなく、本発明のワイヤハーネス１は、前記車体と、該車体に回転自在に取り付けられたスイングドアと、に亘って配策されていてもよく、また、本発明のワイヤハーネス１は、前記車体と、該車体にスライド自在に取り付けられたスライドドアとに亘って配策されてもよく、また、本発明のワイヤハーネス１は、車体の前後方向にスライド自在に取り付けられた社内シート（座席）に配策されていてもよい。

また、前述した実施形態では、自動車に配策されるワイヤハーネス１を示しているが、本発明では、ワイヤハーネス１を自動車に限らず、ポータブルコンピュータや携帯小型端末などの種々の電子機器や電気機械に用いてもよい。

また、本発明では、前述した実施形態に示した織り方に限らず、平織り、綾織り（斜文織り）、朱子織り、その他の織り方などの種々の織り方で、横糸９を複数の電線４及び複数の縦糸８に織ってもよい。さらに、前述した実施形態に示された織り方の場合であっても、交錯部９ａ、９ｃでは、横糸９を複数の電線４及び縦糸８に対して一定の規則として数毎に交互に浮き沈むように織ってもよい。

また、前述した実施形態は、本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１ ワイヤハーネス
２ フラットケーブル
３ コネクタ
４ 電線
８、８ａ、８ｂ 縦糸
９ 横糸

Claims (5)

1. 互いに平行に配置される複数の電線と、
   これら複数の電線と平行に、これら複数の電線各々を互いの間に挟む位置に設けられる複数の縦糸と、
   前記複数の電線及び縦糸に交差しかつこれら複数の電線及び縦糸に対して一定の規則に浮き沈みするように交錯される長尺の横糸と、を備え、
   前記複数の縦糸のうち少なくとも１本が、当該縦糸の長手方向に連続した樹脂から構成されていることを特徴とするフラットケーブル。
2. 前記複数の縦糸の全てが、当該縦糸の長手方向に連続した樹脂から構成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. 前記横糸は、複数本の繊維が撚られて構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のフラットケーブル。
4. 前記横糸が、当該横糸の長手方向に連続した樹脂から構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のフラットケーブル。
5. 互いに平行に配置される複数の電線を有したフラットケーブルと、
   前記フラットケーブルの端末に取り付けられるコネクタと、を備えたワイヤハーネスにおいて、
   前記フラットケーブルとして、請求項１乃至請求項４のうちいずれか一項に記載のフラットケーブルを備えたことを特徴とするワイヤハーネス。

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