JP2017010717A - 可動部配線用フラットケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】摩耗や摩耗に伴う発塵を抑制することができ、しかも製造する製品の種類に応じて可動部配線用ケーブルの仕様やエアチューブの本数を柔軟に変更することが可能な可動部配線用フラットケーブルを提供する。
【解決手段】可動部配線用ケーブル１０１が挿抜可能に形成されたエアチューブ１０２が並列に複数本配置されてなる可動部配線用フラットケーブル１００であって、エアチューブ１０２は、ポリウレタン樹脂又はナイロン樹脂からなる高弾性チューブ１１４と、高弾性チューブ１１４の外周に形成されると共にフッ素ゴムとフッ素樹脂とを含有する絶縁材料からなる外層１１５と、を備えており、外層１１５が相互に固定されている可動部配線用フラットケーブル１００である。
【選択図】図１

Description

本発明は、繰り返しＵ字屈曲を受ける可動部配線用フラットケーブルに関する。

従来より、半導体等を製造するための精密製造ラインにおいては、面実装装置等の動作に合わせて繰り返しＵ字屈曲を受ける可動部配線用ケーブルの断線を防止するため、可動部配線用ケーブルをケーブルベア（登録商標）に保持させている（例えば、特許文献１を参照）。このとき、可動部配線用ケーブルの繰り返しＵ字屈曲を実現するため、可動部配線用ケーブルとエアチューブとを並列に接着させて可動部配線用フラットケーブルとすることがある（例えば、特許文献２を参照）。

特開２００８−２４３８３９号公報 特開２００９−２４６２８４号公報

しかしながら、可動部配線用ケーブルの断線を防止すべく、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）樹脂、ポリウレタン（ＰＵ）樹脂、又はポリオレフィン（ＰＯ）樹脂等の柔軟性が高い樹脂からなるジャケットを採用して可動部配線用フラットケーブルの可撓性を向上させているため、繰り返しＵ字屈曲を受ける際に可動部配線用フラットケーブルの直進性を維持することが困難であり、可動部配線用フラットケーブルが垂れてケーブルベア等の構造物と接触してしまうことがある。そうすると、可動部配線用フラットケーブルが摩耗したり摩耗に伴う発塵が増加したりするため、精密製造ラインにおける製品不良の頻発が懸念されることになる。

更に、近年は、単一の精密製造ラインを使用して複数種類の製品を製造するマルチパーパス生産方式の採用が進められており、製造する製品の種類に応じて可動部配線用ケーブルの仕様やエアチューブの本数を柔軟に変更する必要があるが、可動部配線用ケーブルとエアチューブとを一体化させているため、可動部配線用ケーブルの仕様やエアチューブの本数を後から変更することはできない。

そこで、本発明の目的は、摩耗や摩耗に伴う発塵を抑制することができ、しかも製造する製品の種類に応じて可動部配線用ケーブルの仕様やエアチューブの本数を柔軟に変更することが可能な可動部配線用フラットケーブルを提供することにある。

本発明は、可動部配線用ケーブルが挿抜可能に形成されたエアチューブが並列に複数本配置されてなる可動部配線用フラットケーブルであって、前記エアチューブは、ポリウレタン樹脂又はナイロン樹脂からなる高弾性チューブと、前記高弾性チューブの外周に形成されると共にフッ素ゴムとフッ素樹脂とを含有する絶縁材料からなる外層と、を備えており、前記外層が相互に固定されている可動部配線用フラットケーブルである。

前記絶縁材料は、９５：５〜２０：８０の質量比で前記フッ素ゴムと前記フッ素樹脂とを含有することが望ましい。

前記フッ素樹脂は、９９．５：０．５〜７５：２５の質量比でポリテトラフルオロエチレンと溶融性フッ素樹脂とを含有することが望ましい。

前記エアチューブは、前記高弾性チューブの内周に形成されると共にフッ素樹脂からなる内層を更に備えていることが望ましい。

前記可動部配線用ケーブルは、フッ素樹脂からなる最外層を備えていることが望ましい。

本発明によれば、摩耗や摩耗に伴う発塵を抑制することができ、しかも製造する製品の種類に応じて可動部配線用ケーブルの仕様やエアチューブの本数を柔軟に変更することが可能な可動部配線用フラットケーブルを提供することができる。

本発明の可動部配線用フラットケーブルを示す断面図である。 可動部配線用ケーブルの一例を示す断面図である。 可動部配線用ケーブルの一例を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に順って説明する。

図１に示す通り、本発明の実施の形態に係る可動部配線用フラットケーブル１００は、複数本のエアチューブ１０２が融着（例えば、熱風融着）等の方法により並列かつ相互に固定されてなる。このエアチューブ１０２の内径は、可動部配線用ケーブル１０１が挿抜可能な大きさに形成され、複数本のエアチューブ１０２のうち、一部をエア駆動のためのエアチューブとし利用しその他に可動部配線用ケーブル１０１を挿入しても、全てに可動部配線用ケーブル１０１を挿入しても（エアチューブとして利用するもの無し）、一部を未使用であっても構わない。

以下では、エアチューブと可動部配線用ケーブルとを混在して用いる可動部配線用フラットケーブル１００で説明を行う。可動部配線用ケーブル１０１が挿入されているエアチューブ１０２と可動部配線用ケーブル１０１が挿入されていないエアチューブ１０２とを如何なる順番で配置するかは任意であり、また１本のエアチューブ１０２に何本の可動部配線用ケーブル１０１を挿入するかも任意である。

可動部配線用ケーブル１０１は、電気ケーブルでも光ケーブルでも良いが、例えば、図２に示す通り、複数本の導体１０３を撚り合わせてなる撚導体１０４の周囲に最外層となる絶縁体１０５を被覆してなる。

このとき、絶縁体１０５は、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）樹脂、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）樹脂、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）樹脂、又はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂等の発塵性の低いフッ素樹脂からなることが望ましい。

これにより、可動部配線用ケーブル１０１が挿入されているエアチューブ１０２において、可動部配線用ケーブル１０１とエアチューブ１０２との接触に伴う摩耗や摩耗に伴う発塵を抑制することが可能となる。

また、可動部配線用ケーブル１０１は、例えば、図３に示す通り、複数本の電線１０６を撚り合わせてなる撚線１０７の周囲に介在１０８を介してバインドテープ１０９を巻き付け、その周囲に複数本の素線を編み込んだり巻き付けたりしてなる編組シールドや横巻シールド等のシールド１１０とジャケット１１１とを順番に被覆してなっても構わない。

このうち、ジャケット１１１は、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、又はポリオレフィン樹脂等の柔軟性が高い樹脂からなる内層１１２と、内層１１２の外周に形成されると共にエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体樹脂、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体樹脂、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂、又はポリテトラフルオロエチレン樹脂等の発塵性の低いフッ素樹脂からなり最外層となる外層１１３と、で構成されていることが望ましい。

これにより、可動部配線用ケーブル１０１が挿入されているエアチューブ１０２において、可動部配線用ケーブル１０１とエアチューブ１０２との接触に伴う摩耗や摩耗に伴う発塵を抑制することができ、しかも可動部配線用ケーブル１０１に高い可撓性を付与することが可能となる。

なお、ジャケット１１１を設けず、単に複数本の電線１０６をバインドテープ１０９で纏めて可動部配線用ケーブル１０１としても構わないが、最外層であるバインドテープ１０９をエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体樹脂、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体樹脂、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂、又はポリテトラフルオロエチレン樹脂等の発塵性の低いフッ素樹脂で形成することが必要である。

再び図１を参照し、エアチューブ１０２は、ポリウレタン樹脂又はナイロン樹脂からなる高弾性チューブ１１４と、高弾性チューブ１１４の外周に形成されると共にフッ素ゴムとフッ素樹脂とを含有する絶縁材料からなる外層１１５と、を備えており、外層１１５が相互に融着されている。

高弾性チューブ１１４は、エアチューブ１０２の柔軟性を向上させて可動部配線用フラットケーブル１００の可撓性を向上させる役割を果たしており、外層１１５は、エアチューブ１０２の柔軟性を維持しながらエアチューブ１０２の摩耗性や発塵性を改善させる役割を果たしている。また、フッ素ゴムを含有していることから、静電気の発生を小さくすることができる。

ここで、絶縁材料は、９５：５〜２０：８０の質量比でフッ素ゴムとフッ素樹脂とを含有することが望ましく、フッ素樹脂は、９９．５：０．５〜７５：２５の質量比でポリテトラフルオロエチレンと溶融性フッ素樹脂とを含有することが望ましい。これらの条件を満足する絶縁材料としては、ダイキン工業株式会社製のダイエル（登録商標）フルオロＴＰＶが挙げられる。

これにより、フッ素樹脂の持つ高い摩耗性と低い発塵性並びにフッ素ゴムの持つ高い柔軟性と高い弾力性（弾力性は繰り返しＵ字屈曲を受ける際の可動部配線用フラットケーブル１００の直進性を向上させる）とを兼ね備える外層１１５を形成することが可能となる。

従って、外層１１５を設けることによって可動部配線用フラットケーブル１００の可撓性や耐繰り返しＵ字屈曲性を損なわずに繰り返しＵ字屈曲を受ける際の可動部配線用フラットケーブル１００の直進性を向上させることが可能となる。

なお、外層１１５は、フッ素樹脂の持つ高い耐油性と高い耐化学薬品性と高い耐候性をも兼ね備えているため、油環境下、酸性環境下、アルカリ性環境下、及び紫外線曝露環境下等においても可動部配線用フラットケーブル１００を使用することができる。

また、外層１１５は、厚さが０．２ｍｍ以上０．４ｍｍ以下であることが望ましい。その理由は、外層１１５の厚さが０．２ｍｍ未満である場合は、可動部配線用フラットケーブル１００が繰り返しＵ字屈曲を受ける際に外層１１５が皺になり、最終的に亀裂に進展して高弾性チューブ１１４が表出する虞があるからである。また、外層１１５の厚さが０．４ｍｍ超である場合は、繰り返しＵ字屈曲を受ける際の可動部配線用フラットケーブル１００の反発力が高くなり、可動部配線用フラットケーブル１００からケーブルベア等の構造物に掛かる圧力が大きくなるため、ケーブルベア等の構造物の寿命を早める虞があるからである。

更に、外層１１５の厚さは、高弾性チューブ１１４の厚さの１／５以上１／２以下であることが望ましい。その理由は、外層１１５の厚さが高弾性チューブ１１４の厚さの１／５未満である場合は、可動部配線用フラットケーブル１００の直進性を維持することが困難で可動部配線用フラットケーブル１００が垂れてしまい、可動部配線用フラットケーブル１００とケーブルベア等の構造物とが接触することにより、可動部配線用フラットケーブル１００の使用期間（例えば、５年程度）内に外層１１５が削れて高弾性チューブ１１４が表出する虞があるからである。また、外層１１５の厚さが高弾性チューブ１１４の厚さの１／２超である場合は、可動部配線用フラットケーブル１００の可撓性が損なわれることにより、耐繰り返しＵ字屈曲性を従来と同等に保つことが困難となるからである。更に、ダイエル（登録商標）フルオロＴＰＶ等の絶縁材料は他の樹脂と比較して高価であるため、余り大量に使用すると、製品コストが著しく増加するからである。

また、エアチューブ１０２は、高弾性チューブ１１４の内周に形成されると共にエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体樹脂、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体樹脂、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂、又はポリテトラフルオロエチレン樹脂等の発塵性の低いフッ素樹脂からなる内層１１６を更に備えていることが望ましい。

これにより、可動部配線用ケーブル１０１が挿入されているエアチューブ１０２において、可動部配線用ケーブル１０１とエアチューブ１０２との接触に伴う摩耗や摩耗に伴う発塵を抑制することができる。

以上の通り、可動部配線用フラットケーブル１００においては、高弾性チューブ１１４の外周にフッ素ゴムとフッ素樹脂とを含有する絶縁材料からなる外層１１５を備えているため、繰り返しＵ字屈曲を受ける際の可動部配線用フラットケーブル１００の直進性、摩耗性、及び発塵性を改善させることができる。

また、可動部配線用フラットケーブル１００においては、可動部配線用ケーブル１０１が容易に挿抜可能な大きさでエアチューブ１０２の内径が形成されているため、エアチューブ１０２に挿入されている可動部配線用ケーブル１０１を交換したり、エアチューブ１０２に挿入されている可動部配線用ケーブル１０１を抜いてエアチューブとして利用したり、エアチューブとして利用していたエアチューブ１０２に新たに可動部配線用ケーブル１０１を挿入することができる。このようにして、可動部配線用ケーブル１０１が挿入されているエアチューブ１０２と可動部配線用ケーブル１０１が挿入されていないエアチューブ１０２とを任意の順番と本数で配置することができるため、製造する製品の種類に応じて可動部配線用ケーブル１０１の仕様やエアチューブ１０２の本数を柔軟に変更することが可能となる。

従って、本発明によれば、摩耗や摩耗に伴う発塵を抑制することができ、しかも製造する製品の種類に応じて可動部配線用ケーブル１０１の仕様やエアチューブ１０２の本数を柔軟に変更することが可能となる。

更に、可動部配線用フラットケーブル１００は、繰り返しＵ字屈曲を受ける際の直進性が高く、長距離に亘って配線される場合であっても垂れ難いため、ケーブルベアの使用を回避し、面実装装置等の小型化に貢献することが可能である。

次に、本発明の具体例を説明する。

内径が４ｍｍであると共に外径が６ｍｍであると共にポリウレタン樹脂からなる高弾性チューブの外周にダイエル（登録商標）フルオロＴＰＶを被覆して厚さが０．２ｍｍである外層を形成することで外径が６．４ｍｍである８本のエアチューブを作製し、そのエアチューブを並列に融着させた。８本のエアチューブのうち３本のエアチューブをエアチューブとして使用すると共に残りのエアチューブに電源線や信号線等の可動部配線用ケーブルを挿入して可動部配線用フラットケーブルを作製した。

その後、可動部配線用フラットケーブルをケーブルベアに保持させること無く、そのまま精密製造ラインに配線したところ、繰り返しＵ字屈曲の移動距離を１．５ｍとしても可動部配線用フラットケーブルが垂れることは無かった。また、曲げ半径３８．４ｍｍ（エアチューブの外径の６倍）、折り返し速度３０回／分、移動距離１ｍの条件で、１０００万回以上の繰り返しＵ字屈曲を実施しても摩耗や摩耗に伴う発塵は生じなかった。

以上の通り、本発明の効果が実証された。

１００ 可動部配線用フラットケーブル
１０１ 可動部配線用ケーブル
１０２ エアチューブ
１０３ 導体
１０４ 撚導体
１０５ 絶縁体
１０６ 電線
１０７ 撚線
１０８ 介在
１０９ バインドテープ
１１０ シールド
１１１ ジャケット
１１２ 内層
１１３ 外層
１１４ 高弾性チューブ
１１５ 外層
１１６ 内層

Claims (5)

1. 可動部配線用ケーブルが挿抜可能に形成されたエアチューブが並列に複数本配置されてなる可動部配線用フラットケーブルであって、
   前記エアチューブは、ポリウレタン樹脂又はナイロン樹脂からなる高弾性チューブと、前記高弾性チューブの外周に形成されると共にフッ素ゴムとフッ素樹脂とを含有する絶縁材料からなる外層と、を備えており、前記外層が相互に固定されていることを特徴とする可動部配線用フラットケーブル。
2. 前記絶縁材料は、９５：５〜２０：８０の質量比で前記フッ素ゴムと前記フッ素樹脂とを含有する請求項１に記載の可動部配線用フラットケーブル。
3. 前記フッ素樹脂は、９９．５：０．５〜７５：２５の質量比でポリテトラフルオロエチレンと溶融性フッ素樹脂とを含有する請求項２に記載の可動部配線用フラットケーブル。
4. 前記エアチューブは、前記高弾性チューブの内周に形成されると共にフッ素樹脂からなる内層を更に備えている請求項１から３の何れか一項に記載の可動部配線用フラットケーブル。
5. 前記可動部配線用ケーブルは、フッ素樹脂からなる最外層を備えている請求項１から４の何れか一項に記載の可動部配線用フラットケーブル。

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