JP3582549B2 - フラットケーブル - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、フラットケーブルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
フラットケーブルは、長尺帯状の絶縁被覆中に複数の導体が埋設されて形成されたもので、
▲１▼ 可撓性を有し自在に曲げることができる、
▲２▼ 配線に多くのスペースを要しない、
等の利点を有するため、たとえば各種ビデオ機器、カメラ、コンピュータ、液晶機器等の、小型の精密電子機器の内部配線等に多用されている。
【０００３】
上記フラットケーブルを、たとえば上記精密電子機器内に設けたコネクタ等と接続する際には、その端部に、図６に示すように導体９２の片面を外部に露出させるとともに、露出された導体９２の背面に、当該導体９２を補強するための電気絶縁性の補強板９３を設けた電気接続部９ａが形成される。
そして上記電気接続部９ａを、図７に示すようにコネクタＣに挿入することで、フラットケーブル９の導体９２と、コネクタＣの端子板、ひいては当該コネクタＣが搭載された基板Ｐの回路（いずれも図示せず）とが電気的に接続される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述したようにフラットケーブルは、配線に多くのスペースを要しないため、小型の機器内の配線に使用されることが多く、スペースの関係上、たとえば上記図７にみるように、機器のボデイＢ等との干渉を避けるべく、電気接続部９ａの直後の位置で屈曲させる必要が生じる場合等が多々ある。また、機器の組立工程上、上記図７の状態等、所定の状態に配置されるまでの間に、フラットケーブル９が、同じ位置で繰り返し屈曲される場合も多い。
【０００５】
フラットケーブル９は本来、可撓性を有し自在に曲げることができるように設計されてはいるが、とくに上記のように、電気接続部９ａの直後の位置で繰り返し屈曲された際には、当該屈曲部分で導体９２の断線がしばしば発生するという問題がある。
この発明の目的は、電気接続部の直後の位置で繰り返し屈曲されても、当該屈曲部分で導体が容易に断線しないフラットケーブルを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、発明者らはまず、上記断線が発生する原因について検討した。
その結果、従来のフラットケーブル９の電気接続部９ａは、図６にみるように補強板９３の、導体端部からフラットケーブル９の長手方向への寸法Ｌ_１ と、導体９２の露出部の、同じく導体端部からフラットケーブル９の長手方向への寸法Ｌ_２ とを比較すると、両者が、
Ｌ_２ ＜Ｌ_１ （ｉｉ）
の関係にあり、そのために、屈曲位置で断線が発生しやすいことが明らかとなった。
【０００７】
つまり従来のフラットケーブル９においては、電気接続部９ａの、コネクタＣへの挿抜を容易にすべく、可撓性のない剛直な補強板９３の長さＬ_１ が、導体９２の露出部の長さＬ_２ よりも長めに設定されているために、フラットケーブル９は、図７に示すように、補強板９３の直後の位置で、小さな曲率半径で、急角度に屈曲されることが多い。
【０００８】
このため、図８（ａ）（ｂ）に示す上下いずれの方向への屈曲の際にも、屈曲の外側の絶縁被覆９１が引っ張られ、内側の絶縁被覆９１が圧縮される結果として、同図（ａ）（ｂ）中にそれぞれ黒矢印で示すように、屈曲位置の導体９２に、上下の絶縁被覆９１、９１からの応力が集中して、断線が発生しやすくなるのである。
そこで発明者らは、補強板９３の直後の位置の導体９２に集中する応力を緩和すべく、さらに検討した結果、この発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわちこの発明のフラットケーブルは、長尺帯状の絶縁被覆中に複数の導体が埋設されたものであって、その少なくとも一方の端部に、導体の少なくとも片面を外部に露出させ、かつその背面に、露出された導体を補強するための補強板を設けることで、導体の電気接続部が形成されているとともに、上記補強板の、導体端部からフラットケーブルの長手方向への寸法Ｌ_１ と、導体の露出部の、同じく導体端部からフラットケーブルの長手方向への寸法Ｌ_２ とが、フラットケーブルの、電気接続部以外の部分の厚みＴとともに、
Ｌ_２ −Ｌ_１ ≧Ｔ （ｉ）
の関係を満足するように設定されて、上記電気接続部に、導体が露出され、かつその背面に補強板のない領域が設けられていることを特徴とするものである。
【００１０】
上記構成からなる、この発明のフラットケーブルにおいては、上述した電気接続部の、導体が露出され、かつその背面に補強板のない領域が、補強板の直後の、小さな曲率半径で、急角度に屈曲されることの多い箇所に相当する。そして上記の領域は、上述したようにその背面に補強板がないため屈曲が可能であるとともに、少なくとも片面の絶縁被覆がないため、小さな曲率半径で、急角度に屈曲された際の、絶縁被覆からの応力集中を、従来に比べておよそ半減でき、導体が早期に断線するのを抑制することができる。
【００１１】
なお上記Ｌ_１ 、Ｌ_２ およびＴが上記式（ｉ） の関係を満たさない場合、すなわち
Ｌ_２ −Ｌ_１ ＜Ｔ （ｉｉｉ）
の関係にある場合には、たとえＬ_１ ＜Ｌ_２ であったとしても、この両者の寸法差によって形成される、前述した領域の寸法が不足して、当該領域の直後の、導体の両面が絶縁被覆で覆われた通常領域まで屈曲がおよび、それによって応力集中が倍加して導体が断線したり、あるいは絶縁被覆のはく離が生じたりするという問題がある。したがってＬ_１ 、Ｌ_２ およびＴは、前記式（ｉ） の関係を満たしている必要がある。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明を、その実施の形態の一例を示す図面を参照しつつ説明する。図１にみるようにこの例のフラットケーブルＦは、長尺帯状の絶縁被覆１中に、従来同様に長尺薄板状の複数芯（図では４芯）の導体２を埋設したもので、その少なくとも一方の端部に、同図に示すように導体２の片面を露出させ、かつその背面に、露出された導体を補強するための補強板３を設けることで、導体の電気接続部Ｆ１が形成されている。
【００１３】
そして、上記電気接続部Ｆ１を構成する補強板３の、導体端部からフラットケーブルＦの長手方向への寸法Ｌ_１ と、導体２の露出部の、同じく導体端部からフラットケーブルＦの長手方向への寸法Ｌ_２ とが、フラットケーブルの、電気接続部以外の部分の厚みＴとともに、
Ｌ_２ −Ｌ_１ ≧Ｔ （ｉ）
の関係を満足するように設定されて、上記電気接続部Ｆ１に、導体２が露出され、かつその背面に補強板３のない領域Ｆ２が設けられている。
【００１４】
なお、上記寸法Ｌ_２ −Ｌ_１ と寸法Ｔとは、上記式（ｉ） の関係にあればよい。つまり両寸法の比（Ｌ_２ −Ｌ_１ ）／Ｔが１以上であればよいが、寸法Ｌ_１、Ｌ_２は、フラットケーブルＦを接続するコネクタの寸法等にあわせて設定しなければならない。
すなわちフラットケーブルＦとコネクタとの電気的な接続を確保するには、上記寸法Ｌ_１、Ｌ_２は、図３に示すように、フラットケーブルＦの電気接続部Ｆ１をコネクタＣのハウジングＣ２に挿入して接点Ｃ１と接続した際の、電気接続部Ｆ１の先端から接点Ｃ１の先端までの距離（接点距離）Ｌｃ１よりも大きくなるように設定される。
【００１５】
また当該接続時に、電気接続部Ｆ１の導体２が、コネクタＣのハウジングＣ２から大きくはみだして、他部材等との接触により短絡したりするのを防止すべく、上記寸法Ｌ_１、Ｌ_２は、導体２の露出寸法Ｌｃ２ができるだけ小さくなるように設定するのが好ましい。
【００１６】
上記フラットケーブルＦは、たとえば図２にみるように、片面に電気絶縁性の接着層１１ａを形成した長尺帯状の絶縁フィルム１１を２枚、接着層１１ａ同士が向き合うようにして、複数芯の導体２を挟んで重ね合わせて接着、一体化して、絶縁被覆１を形成することで製造される。
【００１７】
上記各部、ならびに補強板３は、従来と同様の材料により、従来と同様にして形成すればよい。
【００１８】
【実施例】
以下にこの発明を、実施例、比較例にもとづいて説明する。
実施例１
まず図２にみるように、厚み＝０．０１２ｍｍのＰＥＴフィルムからなり、その片面に、厚み＝０．０３０ｍｍのＰＥＴ系の接着層１１ａを形成した長尺帯状の絶縁フィルム１１を２枚、接着層１１ａ同士が向き合うようにして、厚み＝０．０３５ｍｍ、幅＝０．３ｍｍのすずめっき軟銅箔製の導体２を１６芯、挟んで重ね合わせて接着、一体化した。またこの際、一方の絶縁フィルム１１は導体２の端部から長手方向にずらして配置し、それによって図１に示すように、上記端部で導体２の片面が露出されたケーブル本体を製造した。
【００１９】
ケーブル本体の主要寸法は、幅＝８．５ｍｍ、厚みＴ＝０．１１ｍｍ、導体２の露出部の、導体端部から長手方向への寸法Ｌ_２ ＝４ｍｍ、導体間のピッチ＝０．５ｍｍとした。
つぎに、上記導体２の露出部の背面に、厚み＝０．１８８ｍｍ、長さ（導体端部から長手方向への寸法）Ｌ_１ ＝３ｍｍのＰＥＴフィルムからなり、その片面に、厚み＝０．０３０ｍｍのＰＥＴ系の接着層を形成した補強板３を重ね合わせて接着、一体化することで、導体２の電気接続部Ｆ１を形成して、フラットケーブルＦを製造した。
【００２０】
上記フラットケーブルＦの電気接続部Ｆ１における、導体２が露出され、かつその背面に補強板３のない領域Ｆ２の、フラットケーブルＦの長手方向の寸法は１ｍｍであった。
比較例１
補強板９３の長さＬ_１ ＝５ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様にして、図６に示す従来のフラットケーブル９を製造した。
耐屈曲性試験
上記実施例１、比較例１のフラットケーブルＦ（または９）の電気接続部Ｆ１（９ａ）を固定した状態で、下記の６種類の屈曲サイクルをそれぞれ繰り返した際に、導体２（９２）が断線に至るまでのサイクル数を測定して、フラットケーブルの耐屈曲性を評価した。なお試験は、各屈曲サイクル毎に、実施例１、比較例１についてそれぞれ５サンプルずつ行った。そして各サンプルのサイクル数の平均値、最大値および最小値を記録した。
・屈曲サイクルＩ
図４（ａ） に二点鎖線の矢印で示すように、フラットケーブルＦ（９）を、まず補強板３（９３）側に９０°屈曲し、次いで元に戻す。
・屈曲サイクルＩＩ
図４（ｂ） に二点鎖線の矢印で示すように、フラットケーブルＦ（９）を、まず導体２（９２）の露出部側に９０°屈曲し、次いで元に戻す。
・屈曲サイクルＩＩＩ
図４（ｃ） に二点鎖線の矢印で示すように、フラットケーブルＦ（９）を、まず補強板３（９３）側に９０°屈曲し、次いで反対方向に１８０°屈曲した後、元に戻す。
・屈曲サイクルＩＶ
図４（ｄ） に二点鎖線の矢印で示すように、フラットケーブルＦ（９）を、まず導体２（９２）の露出部側に９０°屈曲し、次いで反対方向に１８０°屈曲した後、元に戻す。
・屈曲サイクルＶ
図５（ａ） に二点鎖線の矢印で示すように、フラットケーブルＦ（９）を、まず補強板３（９３）側に１８０°屈曲し、次いで反対方向に３６０°屈曲した後、元に戻す。
・屈曲サイクルＶＩ
図５（ｂ） に二点鎖線の矢印で示すように、フラットケーブルＦ（９）を、まず導体２（９２）の露出部側に１８０°屈曲し、次いで反対方向に３６０°屈曲した後、元に戻す。
【００２１】
以上の結果を表１に示す。
【００２２】
【表１】

【００２３】
表１より、いずれの屈曲サイクルにおいても、比較例１より実施例１の方が屈曲に至るまでのサイクル数が多いことから、実施例１の方が耐屈曲性にすぐれており、屈曲部分で導体が容易に断線しないことが確認された。
【００２４】
【発明の効果】
以上、詳述したようにこの発明によれば、電気接続部の直後の位置で繰り返し屈曲されても、当該屈曲部分で導体が容易に断線しないフラットケーブルがえられるという特有の作用効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のフラットケーブルの、実施の形態の一例を示す斜視図である。
【図２】図１のフラットケーブルを組み立てる工程を説明する端面図である。
【図３】図１のフラットケーブルをコネクタに接続した状態を示す断面図である。
【図４】同図（ａ） 〜（ｄ） はぞれぞれ、実施例、比較例のフラットケーブルにおける、耐屈曲性試験の際の屈曲サイクルを説明する図である。
【図５】同図（ａ）（ｂ）は、上記と同様に耐屈曲性試験の際の屈曲サイクルを説明する図である。
【図６】従来のフラットケーブルの一例を示す斜視図である。
【図７】フラットケーブルの、機器内での配置状態を説明する図である。
【図８】同図（ａ）（ｂ）はそれぞれ、従来のフラットケーブルを屈曲した際の、問題点を説明する断面図である。
【符号の説明】
Ｆ フラットケーブル
Ｆ１ 電気接続部
Ｆ２ 領域
１ 絶縁被覆
２ 導体
３ 補強板

Claims (1)

1. 長尺帯状の絶縁被覆中に複数の導体が埋設されたフラットケーブルであって、その少なくとも一方の端部に、導体の少なくとも片面を外部に露出させ、かつその背面に、露出された導体を補強するための補強板を設けることで、導体の電気接続部が形成されているとともに、上記補強板の、導体端部からフラットケーブルの長手方向への寸法Ｌ_１ と、導体の露出部の、同じく導体端部からフラットケーブルの長手方向への寸法Ｌ_２ とが、フラットケーブルの、電気接続部以外の部分の厚みＴとともに、
   Ｌ_２ −Ｌ_１ ≧Ｔ （ｉ）
   の関係を満足するように設定されて、上記電気接続部に、導体が露出され、かつその背面に補強板のない領域が設けられていることを特徴とするフラットケーブル。

Images