JP2014096224A

JP2014096224A - フラットケーブル

Info

Publication number: JP2014096224A
Application number: JP2012245713A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Tamai; 義昭玉井
Original assignee: ICREX KK
Current assignee: ICREX KK
Priority date: 2012-11-07
Filing date: 2012-11-07
Publication date: 2014-05-22

Abstract

【課題】捩り方向にも十分に変形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、それぞれ導電性を備えた芯線１１を絶縁被覆１２により被覆して形成されて可撓性を有した複数のエナメル線１０と、複数のエナメル線１０の一端側を所定間隔をおいて平行に延びるように配列した状態で連結保持する一端側保持部材２０と、複数のエナメル線１０の他端側を所定間隔をおいて平行に延びるように配列した状態で連結保持する他端側保持部材３０とを有し、複数のエナメル線１０における一端側保持部材２０が取り付けられた部分よりも端部側部分、および複数のエナメル線１０における他端側保持部材３０が取り付けられた部分よりも端部側部分に、絶縁被覆１２が剥離されて芯線１１が露出した接続部が形成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子機器等を電気接続するために用いられるフラットケーブルに関する。

フラットケーブルの一例として、複数の導体を所定間隔をおいて平行に配列しておき、これらの導体の両面から絶縁性テープや絶縁性フィルムを貼り付けて導体を保持させ、全体として帯状に構成されるものが知られている。例えば特許文献１には、互いに平行に並ぶ導電性ワイヤ（導体）に、両端（接続端子）を露出させるように両面から絶縁テープを貼付して構成されるフラットケーブルが開示されている。このように構成されるフラットケーブルは可撓性を有しているため、基板同士を電気接続する場合に基板の配置構成に応じて折曲させれば、上下に重なるように配置された基板同士を電気接続することもできる（特許文献１の図６参照）。

特開平５−２９８９３９号公報

ところが、特許文献１に開示されたフラットケーブルは、両端の接続端子部を除いた部分全体に絶縁テープが貼付されているために、導体自体は変形可能であっても導体の変形が絶縁テープによって制限され、特に曲げ方向と比べて捩り方向の変形が制限を受けやすいという課題があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、捩り方向にも十分に変形可能なフラットケーブルを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係るフラットケーブルは、それぞれ導電性を備えた芯線を絶縁被覆により被覆して形成されて可撓性を有した複数のケーブル（例えば、実施形態におけるエナメル線１０）と、前記複数のケーブルの一端側を所定間隔をおいて平行に延びるように配列した状態で連結保持する第１保持部材（例えば、実施形態における一端側保持部材２０）と、前記複数のケーブルの他端側を所定間隔をおいて平行に延びるように配列した状態で連結保持する第２保持部材（例えば、実施形態における他端側保持部材３０）とを有し、前記複数のケーブルにおける前記第１保持部材が取り付けられた部分よりも端部側部分、および前記複数のケーブルにおける前記第２保持部材が取り付けられた部分よりも端部側部分に、前記絶縁被覆が剥離されて前記芯線が露出した接続部が形成されたことを特徴とする。

なお、前記ケーブルの接続部において、露出した前記芯線に半田が付着された構成が好ましい。

本発明に係るフラットケーブルは、複数のケーブルの一端側を連結保持する第１保持部材と、複数のケーブルの他端側を連結保持する第２保持部材とを有して構成される。このため、ケーブルにおける第１保持部材と第２保持部材との間に位置する部分は、保持部材に保持されず保持部材によって変形が規制されないため、捩り方向にも十分に変形可能な
フラットケーブルを実現できる。

上述のフラットケーブルにおいて、ケーブルの接続部において、露出した芯線に半田が付着された構成が好ましい。このように構成すれば、例えば基板の回路パターンと芯線とを半田接続する際に、芯線に付着した半田を利用して回路パターンと芯線とを半田接続できるので、基板の回路パターンと芯線とを半田接続する作業がしやすくなる。

本発明に係るフラットケーブルを示す図で、（ａ）は平面図を、（ｂ）は側面図をそれぞれ示す。上記フラットケーブルの断面図であって、（ａ）は図１におけるII（ａ）−II（ａ）を、（ｂ）は図１におけるII（ｂ）−II（ｂ）を、（ｃ）は図１におけるII（ｃ）−II（ｃ）をそれぞれ示す。上記フラットケーブルにより基板を電気接続した状態を示す図で、（ａ）は平面図を、（ｂ）は側面図をそれぞれ示す。上記フラットケーブルの第１の使用形態を示す図で、（ａ）は平面図を、（ｂ）は側面図をそれぞれ示す。上記フラットケーブルの第２の使用形態を示す図で、（ａ）は平面図を、（ｂ）は側面図をそれぞれ示す。上記フラットケーブルの第３の使用形態を示す図で、（ａ）は平面図を、（ｂ）は側面図をそれぞれ示す。上記フラットケーブルの第４の使用形態を示す図で、（ａ）は平面図を、（ｂ）は側面図をそれぞれ示す。本発明に係る別のフラットケーブルを示す図で、（ａ）は平面図を、（ｂ）は側面図をそれぞれ示す。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。まず、本発明に係るフラットケーブル１の構成について、図１および図２を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態においては、フラットケーブル１を用いて基板同士を電気接続する場合を例示して説明する。

図１（ａ）にフラットケーブル１の平面図を示し、図１（ｂ）にフラットケーブル１の側面図を示しており、これらの図から分かるように、フラットケーブル１は、所定間隔をおいて互いに平行に配列された複数のエナメル線１０と、エナメル線１０の一端側に貼付されてエナメル線１０の一端側を保持する一端側保持部材２０と、エナメル線１０の他端側に貼付されてエナメル線１０の他端側を保持する他端側保持部材３０とから構成される。なお、上記所定間隔は、例えば基板の回路パターン間隔に対応させて設定される。

図２（ａ）〜（ｃ）にはフラットケーブル１の各部の断面図を示しており、特に図２（ｂ）からよく分かるように、エナメル線１０は、断面視略円形に形成されており、銅線等の導電性材料からなる芯線１１と、絶縁性材料からなりこの芯線１１の表面を覆う絶縁被膜１２とから構成され、全体として可撓性を有する。エナメル線は絶縁被覆の種類等によって複数存在するが、例えば絶縁被覆としてポリウレタン樹脂を用いたポリウレタン銅線（ＵＥＷ）により、フラットケーブル１を構成可能である。また、エナメル線１０は、一端側保持部材２０により保持された部分よりも端部側部分（図１（ａ）における紙面左側部分）、および他端側保持部材３０により保持された部分よりも端部側部分（図１（ａ）における紙面右側部分）において、絶縁被膜１２が剥離されて芯線１１が露出している。

一端側保持部材２０は、例えばフロー半田に耐え得る耐熱性および絶縁性を備え、エナ
メル線１０に対して上方から貼付された上側粘着テープ２１と、上側粘着テープ２１と同様に耐熱性および絶縁性を備え、エナメル線１０に対して下方から貼付された下側粘着テープ２２とから構成される。上側粘着テープ２１および下側粘着テープ２２は、それぞれアクリル系もしくはシリコーン系の粘着材からなる粘着面２１ａ，２２ａを有する。他端側保持部材３０についてはその断面構造を詳細に図示しないが、他端側保持部材３０は、一端側保持部材２０と同様に上側粘着テープと下側粘着テープとから構成される。

以上、フラットケーブル１の構成について説明した。次に、フラットケーブル１の組立構成について説明する。

まず、例えば基板の回路パターン間隔に対応させて、複数のエナメル線１０を所定間隔をおいて互いに平行に配置する。このように互いに平行に配置されたエナメル線１０の一端側に、粘着面２１ａを下側に向けて上方から上側粘着テープ２１を貼付する。ここで、エナメル線１０の一端側端部から所定距離だけ空けた位置に上側粘着テープ２１を貼付するが、この所定距離は、例えば回路パターンとの接続形態（スルーホール実装および表面実装等）に応じて設定される。また、エナメル線１０の一端側に、上側粘着テープ２１と上下に対向するように、粘着面２２ａを上側に向けて下方から下側粘着テープ２２を貼付し、上側粘着テープ２１の粘着面２１ａと下側粘着テープ２２の粘着面２２ａとを上下に貼り合わせる。このようにして上側粘着テープ２１と下側粘着テープ２２とからなる一端側保持部材２０が構成され、粘着面２１ａ，２２ａ同士を張り合わせた一端側保持部材２０により、エナメル線１０の一端側がしっかりと保持される。

一方、エナメル線１０の他端側においても同様に、上側粘着テープと下側粘着テープとが貼り合わされて他端側保持部材３０が形成され、この他端側保持部材３０によりエナメル線１０の他端側がしっかりと保持される。なお、一端側保持部材２０および他端側保持部材３０は、粘着面がアクリル系もしくはシリコーン系の粘着材により形成されるため、熱や時間経過による粘着力低下は比較的少ない。このため、上側粘着テープと下側粘着テープとが貼り合わされた状態を維持して、複数のエナメル線１０の一端側および他端側を確実に保持できる。

次に、エナメル線１０のうちで、一端側保持部材２０により保持された部分よりも端部側部分、および他端側保持部材３０により保持された部分よりも端部側部分の絶縁被膜１２を剥離して、この部分の芯線１１を露出させる。ここで、絶縁被膜１２の剥離方法としては、例えばエナメル線１０の端部側部分を溶融半田に浸すことで溶かして剥離する方法、機械的に剥離する方法、および化学的に剥離する方法等を用いることが可能である。なお、溶融半田に浸すことで絶縁被膜１２を溶かして剥離する場合に、絶縁被膜１２を剥離するとともに、露出した芯線１１に予め半田を付着させても良い（予備半田とも称される）。このようにすれば、フラットケーブル１（芯線１１）と基板の回路パターンとの半田接続において、芯線１１に付着した半田を利用して回路パターンと芯線１１とを半田接続できるので、半田接続作業がしやすくなる。

なお、本実施形態においては、エナメル線１０を一端側保持部材２０および他端側保持部材３０により保持した後に、エナメル線１０の端部の絶縁被膜１２を剥離して芯線１１を露出させる組立構成を説明したが、この手順を入れ替えることも可能である。すなわち、まずエナメル線１０の端部の絶縁被膜１２を剥離して芯線１１を露出させておき、次にこのエナメル線１０を互いに平行に並べておいて、一端側保持部材２０および他端側保持部材３０を貼付して保持させても良い。

このようにして構成されるフラットケーブル１は、エナメル線１０における一端側保持部材２０と他端側保持部材３０との間に位置する中間部分が、保持部材によって保持され
ておらず保持部材によって変形が規制されない。このため、エナメル線１０の上記中間部分は、曲げ方向へ十分に変形可能であるとともに、捩り方向にも十分に変形可能である。また、エナメル線１０の上記中間部分は、芯線１１が絶縁被膜１２により覆われているので、互いに接触しても支障はない。

以上、フラットケーブル１の構成について説明した。以下においては、このフラットケーブル１の使用形態について、基板同士を電気接続する第１〜第４の使用形態を例示して説明する。

第１〜第４の使用形態について説明をする前に、図３を参照してフラットケーブル１を用いて第１基板４１と第２基板４２とを電気接続する手順について説明する。図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、第１基板４１には複数のスルーホール４１ａが直線状に並んで形成され、また、第２基板４２には複数のスルーホール４２ａが直線状に並んで形成されている。まず、第１スルーホール４１ａそれぞれにフラットケーブル１の一端側に露出された芯線１１を挿入する。このとき、第１基板４１表面に一端側保持部材２０が当接する位置まで挿入すると、芯線１１の先端部が第１基板４１から下方に突出して位置する。第２基板４２においても、第２スルーホール４２ａそれぞれにフラットケーブル１の他端側に露出された芯線１１を挿入する。このとき、第２基板４２の表面に他端側保持部材３０が当接する位置まで挿入すると、芯線１１の先端部が第２基板４２から下方に突出して位置する。

続いて図３（ａ）に示すように、第１スルーホール４１ａ列と第２スルーホール４２ａ列とがピッチ方向に揃うように基板４１，４２を配置しておき、この状態でフロー半田により芯線１１の先端部を溶融半田に浸してスルーホール４１ａ，４２ａに半田２を充填する。このようにして、フラットケーブル１により第１基板４１と第２基板４２とが電気接続される。なお、図３には、電気機器等に取り付けられる形状の基板４１および基板４２を、フラットケーブル１により電気接続する手順を例示したが、これに代えて次のようにして電気接続することも可能である。すなわち、複数の基板４１および基板４２を含んで構成される集合基板（図示せず）を用意し、この集合基板上のスルーホール４１ａ，４２ａにフラットケーブル１（芯線１１）を挿入した状態で、芯線１１の先端部を溶融半田に浸す。このようにして、フラットケーブル１により集合基板上の第１基板４１と第２基板４２とをそれぞれ電気接続させた後、集合基板を分割して電気機器等に取り付けられる形状の基板４１および基板４２を形成する。

図４には、フラットケーブル１により電気接続された基板４１，４２（図３参照）が、図４（ｂ）に示すように上下方向にずれた状態で電気機器等の所定位置に取り付けられる第１の使用形態を示している。この第１の使用形態においては、基板４１，４２の上下方向のずれを吸収するように、エナメル線１０が独立して上方に向けて曲がるように変形するので、基板４１，４２の電気接続状態を安定して維持できる。

次に図５には、フラットケーブル１により電気接続された基板４１，４２（図３参照）が、図５（ａ）における紙面上下方向（ピッチ方向）にずれた状態で電気機器等の所定位置に取り付けられる第２の使用形態を示している。この第２の使用形態においては、基板４１，４２のピッチ方向へのずれを吸収するようにエナメル線１０が独立して変形するので、基板４１，４２の電気接続状態を安定して維持できる。

次に図６には、フラットケーブル１により電気接続された基板４１，４２（図３参照）が、図６（ａ）に示すように平面視において略９０度回転された状態で電気機器等の所定位置に取り付けられる第３の使用形態を示している。この第３の使用形態においては、エナメル線１０のうちで、端部の芯線１１同士が接近するエナメル線１０ａは上方に向けて
曲がるように変形することで、電気接続状態を維持しつつ端部の芯線１１同士の位置変化を吸収できる。一方、エナメル線１０のうちで、端部の芯線１１同士が離隔するエナメル線１０ｇは水平方向に延びるように変形することで、電気接続状態を維持しつつ端部の芯線１１同士の位置変化を吸収できる。

次に図７には、フラットケーブル１により電気接続された基板４１，４２（図３参照）が、図７（ｂ）に示すように上下に重なる状態で電気機器等の所定位置に取り付けられる第４の使用形態を示している。この第４の使用形態においては、基板４１，４２の上下間隔に応じてエナメル線１０が独立して「く」の字状に変形するので、基板４１，４２の電気接続状態を安定して維持できる。

上述の実施形態においては、一端側に露出された芯線１１の間隔（ピッチ）と、他端側に露出された芯線１１のピッチとが同一に構成されたフラットケーブル１を例示して説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば図８に示すフラットケーブル１００のように、一端側ではピッチＰ１をおいてエナメル線１０を保持させ、他端側ではピッチＰ２（＞Ｐ１）をおいてエナメル線１０を保持させる構成も可能である。

上述の実施形態においては、フラットケーブル１の使用形態としてスルーホール実装により電気接続する構成を例示して説明したが、このスルーホール実装以外にも、例えば基板表面に形成された回路パターンにフラットケーブル１を表面実装して電気接続することも可能である。

上述の実施形態においては、エナメル線１０を用いて構成されるフラットケーブル１を例示して説明したが、本発明はこの構成のフラットケーブルに限定して適用されるものではない。エナメル線１０の代わりに、例えば芯線の周囲をビニール等で被覆して形成されるケーブルを用いても、本発明に係るフラットケーブルを構成可能である。

１フラットケーブル
１０エナメル線（ケーブル）
１１芯線
１２絶縁被覆
２０一端側保持部材（第１保持部材）
３０他端側保持部材（第２保持部材）

Claims

それぞれ導電性を備えた芯線を絶縁被覆により被覆して形成されて可撓性を有した複数のケーブルと、
前記複数のケーブルの一端側を所定間隔をおいて平行に延びるように配列した状態で連結保持する第１保持部材と、
前記複数のケーブルの他端側を所定間隔をおいて平行に延びるように配列した状態で連結保持する第２保持部材とを有し、
前記複数のケーブルにおける前記第１保持部材が取り付けられた部分よりも端部側部分、および前記複数のケーブルにおける前記第２保持部材が取り付けられた部分よりも端部側部分に、前記絶縁被覆が剥離されて前記芯線が露出した接続部が形成されたことを特徴とするフラットケーブル。
前記ケーブルの接続部において、露出した前記芯線に半田が付着されたことを特徴とする請求項１に記載のフラットケーブル。