JP3537818B2 - フラットケーブル - Google Patents

フラットケーブル

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JP3537818B2
JP3537818B2 JP51721293A JP51721293A JP3537818B2 JP 3537818 B2 JP3537818 B2 JP 3537818B2 JP 51721293 A JP51721293 A JP 51721293A JP 51721293 A JP51721293 A JP 51721293A JP 3537818 B2 JP3537818 B2 JP 3537818B2
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Description

【発明の詳細な説明】
技術分野 本発明は、並べて配置した縦方向に伸びる平行な一連
の電気導体を備えるフラットケーブル構造体に関する。 発明の背景 フラットケーブルはよく知られており、電気機器のピ
ースの間に多数の電気接続を形成すべき場合の各種用途
に使用される。電気導体の平らな配向は、接続を行うと
きや端部接続子を取り付けるときに、個々の導体を容易
に見分けることを可能にする。従来フラットケーブル
は、絶縁材を平行な導体の上に押し出すことによって製
造されている。 従来の押出品は、例えば防衛産業のように特に高性能
の絶縁が必要とされる場合には、多くの欠点にわずらわ
される。第１に、押出フラットケーブルは、ケーブルの
面に平行な方向に曲げることが非常に難しい。このこと
は、従来のフラットケーブルを、予備形成したワイヤリ
ングハーネスに形成することを困難し、フラットケーブ
ルを本来の場所に道筋づけなければならないことを意味
する。特に、限られた経路や空間の制限によって、本来
の場所にケーブルを道筋づけることが難しい場合、“ド
ロップ・イン”予備成形ワイヤリングハーネスの製造を
可能にするような、任意の方向に曲げることができるフ
ラットケーブル構造を製造できることが望ましいであろ
う。 第２の欠点は、そのような押出した絶縁材は必ずしも
最も良い機械的及び電気的な絶縁特性を与えないことで
ある。また、絶縁材の保全性を確保するため、押出した
絶縁材の厚さは、例えばテープ巻き付けの絶縁材よりも
厚くなり易い。絶縁テープは、所望の機械的および電気
的特性を与えるために予備延伸のような処理をすること
ができる。 したがって、これらの欠点のいくつか又は全てを軽減
するフラットケーブル構造を提供することが望まれてい
る。 米国特許第3582537号は、織格子構造が、所与の間隔
の平行な関係で絶縁された複数の導体ワイヤーを保持
し、その交点において互いに結合したその縦糸と横糸部
材を有する織リボンケーブルを開示している。 WO91/17551は、テトラフルオロエチレンとパーフルオ
ロ（プロピルビニルエーテル）の熱可塑性コポリマー
と、凝固分散系のタイプのポリテトラフルオロエチレン
（PTFE）又は多孔質延伸PTFEとの均一な混合物を含む電
気絶縁用複合材料を開示している。この複合材料から作
成したテープは導体に巻回することができ、焼成してテ
ープの重なった領域を互いに融着させることができる。 米国特許第3654381号は、導体のみからなる縦糸で織
ったフラットケーブルを開示している。その横糸は導体
に直接織り込み、最終的な織ケーブルを形成する。 発明の要旨 本発明は、並べて配置した縦方向に伸びる平行な一連
の電気導体を備えるフラットケーブルを提供し、各々の
電気導体は電気絶縁用被覆を有し、平行な導体は、導体
間に織り込まれた少なくとも１本のフィラメントを備え
る編組によって一緒に支持され、ここで、編組は熱可塑
性であり、導体上の絶縁用被覆に熱接着する。 本明細書において、用語「導体」は一本の導体又はワ
イヤー、又は２本以上の撚り合わせた導体又はワイヤー
を意味する。 電気絶縁用被覆は各々の導体の上に押出することがで
きるが、薄い高性能の絶縁が必要な場合、１層以上の絶
縁テープを導体の周りに螺旋状に巻回することが好まし
い。好ましくは、絶縁材の保全性を保つために、螺旋状
に巻回したテープの巻き付けをテープの幅の約50％まで
重ねる。一般的に、１〜５層、通常は２又は３層のテー
プを施す。テープは、好ましくは本出願人のPCT/GB91/0
0661国際出願に開示のように、ポリテトラフルオロエチ
レン（PTFE）と、テトラフルオロエチレン（TFE）とパ
ーフルオロ（プロピルビニルエーテル）（PPVE）のPFA
コポリマーとの混合物から作成する。特には、絶縁材は
多孔質延伸材料と非多孔質材料の交互の層で形成するこ
とが好ましい。このようなテープ巻回構造は、割合に少
ない厚さであっても、良好な耐熱擦性とカットスルー抵
抗、優れた電気絶縁特性を示し、このためケーブル構造
をコンパクトにする。 別な態様において、絶縁テープはポリエステルフィル
ムでよく、例えばマイラー（Mylar）（商標）、メレネ
ックス（Melenex）（商標）、ホスタファン（Hostapha
n）（商標）、又はミレン（Milene）（商標）がある。
このようなフィルムは、例えば200〜210℃の割合に低い
温度で融着することができるヒートシール性の熱可塑性
ポリエステル樹脂コーティングをその上に備えたポリエ
ステルベースのフィルムを含む。絶縁材は、前記のよう
に導体にテープを巻き付け、加熱してテープ層を接着さ
せることにより形成する。 一般的に、ケーブルは２〜12本、典型的には６本の導
体を備える。導体は撚り対を含むことができる。 平行な導体は、導体間に織り込まれた少なくとも１本
のフィラメントを備える編組で一緒に支持される。この
ことは、ケーブルの面に平行な方向を含む任意の方向に
フラットケーブルを曲げることを可能にし、良好な柔軟
性を付与する。また、ケーブルを、予備成形したハーネ
ス構造に曲げることを可能にする。通常は、編組は、２
〜25本のフィラメント、好ましくは６〜16本のフィラメ
ントのような複数のフィラメントを含むであろう。典型
的な編組用機械は13本のフィラメントを適用する。 好ましくは、フィラメントは電気絶縁材で形成する。
いくつかの用途について、編組は、熱を適用すると導体
の周りの電気絶縁用被覆に結合するプラスチック材料か
ら作成する。特には、編組は、導体の周りの電気絶縁材
（例、テープを巻回した電気絶縁材の外側の層）に使用
する材料と同じ又は類似の材料から作成する。このよう
に、導体の周りの絶縁用被覆を、上記の国際特許出願に
開示のようなPTFEとTFE/PPVEコポリマーを含む材料から
作成した場合、編組は同じ又は類似の接着性材料から作
成する。この材料は焼成温度まで加熱することによりそ
れ自身に結合することができる。 高い引張強度の編組材料を与えるため、国際特許出願
PCT/GB91/00661に開示のタイプの延伸多孔質材料を使用
することができる。このような延伸多孔質材料は3515kg
/cm2（50000ポンド／平行インチ）までのマトリックス
引張強度を有することができ、好ましくは引抜き加工し
て平らな繊維を作成する。マトリックスの引張強度は、
引張強度を延伸多孔質材料の気孔率で割った値として定
義する。 同様に、ポリエステルの絶縁用材料を導体上に使用す
る場合、編組は、好ましくは、熱の作用でそれに接着す
ることができる同じ又は類似の材料から作成する。 このようにして、フラットケーブルは所望とする３次
元構造に曲げることができ、次いで焼成又は融解温度ま
で加熱することによりヒートセットすることができる。 編組フィラメントは、好ましくは幅１〜4mmで厚さ５
〜20ミクロンのスリットテープの形態である。 或いは、編組フィラメントはファイバー又は丸いモノ
フィラメント（ナイロン又はポリエステルのように）の
形態であることができる。 好ましくは、１つの導体の上とその隣の導体の下にフ
ィラメントを通してフィラメントを織り込む。或いは、
例えば２〜４本の導体を撚り合わせた１つの導体のまと
まりの上とその隣のまとまりの下にフィラメントを通し
て導体を内部でまとめることができる。 このように、本発明は、所定のワイヤリングハーネス
の予備成形を可能にするように、３次元の任意の方向に
曲げることができるフラットケーブルの製造を可能にす
る。次いでハーネス構造をヒートセットすることができ
る。フラットケーブル構造は、フラットとラウンドの両
方の端子コネクターの使用を可能にする。円形のコネク
ター端子を取り付けるべき場合、フラットケーブルを横
方向に単に丸める。厚さが低減した絶縁材を使用するこ
とができ、信号密度の増加とケーブル重量の低下に結び
つけることができる。 好ましい態様 次に本発明の態様を、例示のみとして、図面と共に説
明する。ここで、図１は平らに編んだケーブル構造を示
す。この図は、１つの面の中に並べて配置した６本の平
行な絶縁された導体１〜６を備え、導体の間に織り込ま
れた13本の編組ストリップ10〜22で一緒に支持したフラ
ットケーブルを示す。 編組の各々のフィラメントは、１つの導体の上とその
隣の導体の下を編む。 各々の導体は、その周りに電気絶縁用被覆30を有す
る。一般に、絶縁用被覆は、螺旋状に巻いた延伸多孔質
テープの第１層、螺旋状に巻いた非多孔質のテープの第
２層、螺旋状に巻いた延伸多孔質テープの外側の第３層
を備える。このテープは巻き付けに重ねて巻く（場合に
より逆回転）。多孔質と非多孔質のテープは、一般にPC
T/GB91/00661（WO91/17551）に開示のような複合材料か
ら作成する。非多孔質材料は、テトラフルオロエチレン
とパーフルオロ（プロピルビニルエーテル）の熱可塑性
コポリマーの５〜40重量％と、凝固分散系のタイプのポ
リテトラフルオロエチレンとの60〜95重量％の均一な混
合物を含み、この複合材料を押出し、カレンダー仕上し
てテープを作成する。多孔質延伸複合材料は、一般に、
テトラフルオロエチレンとパーフルオロ（プロピルビニ
ルエーテル）の熱可塑性コポリマーの５〜90重量％と、
ポリテトラフルオロエチレンとの90〜５重量％の均一な
混合物から作成する。通常は、多孔質延伸材料は50〜95
重量％のコポリマーを含む。 編組のフィラメントは同じ多孔質延伸テープから作成
し、2mmの幅と12ミクロンの厚さを有する、マトリック
スの引張強度は5624〜7030kg/cm2（80〜100000ポンド／
平方インチ）である。この材料は典型的にWO91/17551の
例３のようにして作成する。図１に示したようなフラッ
トケーブルは、任意の方向に曲げて成形することができ
る。導体を編組によって一緒に支持することにより、導
体はお互いの側面にそって動くことができ、それによっ
てフラットケーブルの面に平行な方向にケーブルを曲げ
ることを可能にする。図１に示すように、そのようにす
ることで、導体の端部が、互いの関係で長さ方向におい
て変位する。ケーブルを所望の形状に作成した後、焼成
によってヒートセットすることができ、一般に350℃の
空気中で１分間熱処理して行う。 別な態様において、絶縁した導体の６本の撚り対をフ
ラットケーブルに編む。導体の絶縁材はヒートシール性
ポリエステルフィルムであり、編組は約200〜210℃でヒ
ートセットできる同じポリエステル材料から作成する。 絶縁と編組について、この他のヒートセットできる絶
縁用材料を使用することができ、本発明は特定の材料に
は全く限定されるものではない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 キッペン，ジョン ノーケイ イギリス国，ファイフ ケーワイ５ ９ エービー，ロッチジェリー，サウス ス トリート 178 (72)発明者 ゲラン，アンドレア イギリス国，ファイフ ケーワイ12 ７ キューピー，ダンファームライン，トラ ンシー グローブ ９ (56)参考文献 特公 昭61−121609（ＪＰ，Ｂ１) 米国特許3582537（ＵＳ，Ａ) 米国特許3654381（ＵＳ，Ａ) 国際公開91／17551（ＷＯ，Ａ１) 欧州特許出願公開246115（ＥＰ，Ａ ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01B 7/08

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】並べて配置した縦方向に伸びる平行な一連
    の電気導体（１〜６）を備えるフラットケーブルであっ
    て、各々の導体は電気絶縁用の被覆（30）を有し、前記
    導体の間に織り込まれた少なくとも１本のフィラメント
    （10〜22）を含む編組によって前記平行な導体を一緒に
    支持し、編組は熱可塑性であり、導体上の絶縁用被覆に
    熱接着したフラットケーブル。
  2. 【請求項２】前記電気絶縁用被覆が、螺旋状に重ねて巻
    き付けたテープの形態である請求の範囲第１項に記載の
    ケーブル。
  3. 【請求項３】前記絶縁用被覆が、ポリテトラフルオロエ
    チレン（PTFE）と、テトラフルオロエチレン（TFE）と
    パーフルオロ（プロピルビニルエーテル）（PPVE）のコ
    ポリマーとの混合物を含む請求の範囲第２項に記載のケ
    ーブル。
  4. 【請求項４】前記絶縁用被覆が、前記混合物から作成し
    た多孔質と非多孔質のテープを備える請求の範囲第３項
    に記載のケーブル。
  5. 【請求項５】前記編組フィラメントが、テープの形態で
    ある請求の範囲第１〜４項のいずれか１項に記載のケー
    ブル。
  6. 【請求項６】前記編組フィラメントが、ファイバー又は
    モノフィラメントの形態である請求の範囲第１〜４項の
    いずれか１項に記載のケーブル。
  7. 【請求項７】前記編組フィラメントが、螺旋状に巻いて
    それ自身に接着させたPTFEの連続シートから作成した、
    実質的に丸い横断面のPTFEファイバーの形態である請求
    の範囲第６項に記載のケーブル。
  8. 【請求項８】複数の１つは導体と複数の編組フィラメン
    トを備え、各々のフィラメントは１つの導体の上とその
    隣の導体の下を通る請求の範囲第１〜７項のいずれか１
    項に記載のケーブル。
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