JP3948262B2

JP3948262B2 - フラットケーブル製造装置

Info

Publication number: JP3948262B2
Application number: JP2001357997A
Authority: JP
Inventors: 康治福本; 能章山野
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2001-11-22
Filing date: 2001-11-22
Publication date: 2007-07-25
Anticipated expiration: 2021-11-22
Also published as: JP2003157733A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、所定間隔を有して平行配置された複数の線状導体を、帯状の一対の絶縁フィルムで挟み込んだフラットケーブルを製造するフラットケーブル製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、省スペース・軽量化を目的として、２枚の絶縁フィルムの間に間隔をあけて平行配置された断面平角状の複数の線状導体を挟み込んだフラットケーブルがあり、この種の絶縁フィルムとして、例えば、絶縁性が良好なポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を基材とし、その片側表面に熱可溶性の接着層を有したポリエステル系フィルムが使用されていた。
【０００３】
そして、図７は、従来のこの種のフラットケーブル１の製造方法の一例を示しており、各絶縁フィルム２，３は、ＰＥＴ等からなる樹脂製の基材とその基材の片側表面に設けられた熱可溶性の厚さ４０μｍ程度の厚い接着層とにより構成され、絶縁フィルム２，３の間に線状導体５を挟み込んだ状態で、その絶縁フィルム２，３を、１２０〜１８０℃の温度の熱圧着用加熱ローラ７の間に通し、接着層を伝導加熱により溶融させて絶縁フィルム２，３同士を互いに接着することによって製造されていた。このようにして製造されたフラットケーブル１は、その後に、端末加工を施され、例えばワイヤーハーネスとして使用される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図７のように製造されたフラットケーブル１は、配線材として使用される場面において、平行配置された線状導体を別方向に引き出す必要がある場合がある。この場合、図８のように、フラットケーブル１の線間を切り離して分岐させる必要がある。この図８の例では、５芯の線状導体８ａ〜８ｅの型のフラットケーブル１を３芯の線状導体８ａ〜８ｃの部分と２芯の線状導体８ｄ，８ｅ部分とに切り離している。
【０００５】
ところで、一般的なフラットケーブル１は、線状導体８ａ〜８ｅ同士の間隙幅が狭い。例えば、厚み０．１５ｍｍ、幅１．５ｍｍの軟銅体を線状導体８ａ〜８ｅとして使用する場合、この線状導体８ａ〜８ｅの配置ピッチは２．５ｍｍとされることが多く、故に線状導体８ａ〜８ｅ同士の間隙幅は１．０ｍｍ（＝２．５ｍｍ−１．５ｍｍ）となる。そし、この１．０ｍｍの間隙幅は、上下の絶縁フィルム２，３同士を接着する接着代の幅となっている。したがって、線状導体８ａ〜８ｅ同士の間隙の部分の中央部分を切り離すと、上下の絶縁フィルム２，３同士の接着代の幅は半分の０．５ｍｍ（＝１．０ｍｍ／２）となり、極めて狭い接着代により上下の絶縁フィルム２，３同士が接着されることになる。このことから、線状導体８ａ〜８ｅ同士の間隙部分を切り離す場合は、極めて高い精度をもって作業を行う必要がある。即ち、切り離す位置に誤差が発生した場合に、上下の絶縁フィルム２，３同士がはがれたり、切り離し箇所の位置ずれにより線状導体８ａ〜８ｅがはみ出したりする事態が生じ得るため、かかる事態を未然に防止する必要がある。
【０００６】
そこで、この発明の課題は、ワイヤーハーネスの線状導体同士の間隙部分を容易に切り離すことの可能なフラットケーブル製造装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、請求項１に記載の発明は、平行配置した線状導体に対して、上下一対の絶縁フィルムを重ねて挟み込むフラットケーブルの製造装置であって、前記フラットケーブルの上方から超音波を照射する超音波ホーンと、前記超音波ホーンの下側で前記フラットケーブルの前記線状導体同士の間隙部分に、前記フラットケーブルの幅方向に間欠的に配置された所定の環体を下側から当接させて溶着する溶着アンビルと、前記フラットケーブルの進行路において前記溶着アンビルの下流側に近接し、前記フラットケーブルの前記線状導体同士の間隙部分の下側に引き裂き溝形成用刃を当接させて引き裂き溝を形成するための引き裂き溝形成用アンビルとを備え、前記引き裂き溝形成用アンビルが、前記溶着アンビルとともに前記超音波ホーンの下方に配置されるものである。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のフラットケーブル製造装置であって、前記引き裂き溝形成用アンビルが前記フラットケーブルの進行路に対して垂直方向に昇降自在とされるものである。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のフラットケーブル製造装置であって、前記引き裂き溝形成用刃の刃先に、刃先幅方向の中央部に突設されて前記フラットケーブルに引き裂き溝を形成するための中央山部と、前記中央山部の両側において、前記フラットケーブルにおける前記引き裂き溝に隣接して当該フラットケーブルに突条を形成するための谷部とが形成されるものである。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のフラットケーブル製造装置であって、前記引き裂き溝形成用刃に、前記谷部の両側に突設されて前記フラットケーブルの下面を押さえつける押さえ部がさらに形成され、前記押さえ部の突出寸法が前記中央山部の突出寸法より小さく設定されるものである。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項２に記載のフラットケーブル製造装置であって、前記引き裂き溝形成用刃が所定の支持板に固定支持され、前記支持板の側部が、前記溶着アンビルの前記環体同士の間に介装されて位置決めされるものである。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のフラットケーブル製造装置であって、前記溶着アンビルの前記環体と同様の環体を有して前記溶着アンビルと略同形状とされ、前記フラットケーブルの進行路において前記引き裂き溝形成用アンビルの下流側に近接して配置される治具をさらに備え、前記支持板の側部が、前記治具の前記環体同士の間に介装されて位置決めされるものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の一の実施の形態に係るフラットケーブル製造装置を示す側面視断面図、図２はその引き裂き溝形成用アンビルを示す正面図、図４は当該引き裂き溝形成用アンビルの刃先形状を示す模式図である。尚、これらの図においては、図７に示した従来の例と同等の要素については同一符号を付している。
【００１５】
このフラットケーブル製造装置は、図１の如く、図７に示した熱圧着用加熱ローラ７での絶縁フィルム２，３の溶融接着（仮接着）の後工程において、フラットケーブル１の下面（下側の絶縁フィルム３の表面）を溶着する溶着アンビル１１と、当該溶着アンビル１１の下流側（フラットケーブル１の進行方向Ｑの側）に隣接された引き裂き溝形成用アンビル１２と、溶着アンビル１１及び引き裂き溝形成用アンビル１２の上を通過するフラットケーブル１に対して上方から超音波を照射して加熱する超音波ホーン１３と、引き裂き溝形成用アンビル１２のガイドを行う治具１４とを備える。
【００１６】
溶着アンビル１１は、図７に示した熱圧着用加熱ローラ７により上下の絶縁フィルム２，３同士が仮接着されて超音波ホーン１３により上方から超音波加熱された状態のフラットケーブル１について、線状導体（図８、図５及び図６中の符号８ａ〜８ｅ）同士の間の間隙部分３５を下方から押し付けてこれを溶着するものであり、回転軸となるロッド２１と、このロッド２１の所定位置の外周に突設して設置された環体２２とを備える。この環体２２は、フラットケーブル１の線状導体（図８、図５及び図６中の符号８ａ〜８ｄ）同士の間の間隙部分３５に対応する位置に配置されている。尚、この溶着アンビル１１のロッド２１の両端は、図２の如く、支持ステージ２４上に、取り付けネジ２５を用いて一対の支持柱２６が設置され、この両支持柱２６の上部に架橋した状態で固定具２９によって固定されている。
【００１７】
引き裂き溝形成用アンビル１２は、溶着アンビル１１及び超音波ホーン１３により線状導体（図５及び図６中の符号８ａ〜８ｄ）同士の間の間隙部分３５が溶着されて軟化している状態のフラットケーブル１について、さらに超音波ホーン１３による加熱を行いながら、その間隙部分３５の下面側から当接することで引き裂き溝３０（図５及び図６）を形成するためのものである。
【００１８】
この引き裂き溝形成用アンビル１２は、図３の如く、フラットケーブル１の下側面の線状導体（図５及び図６中の符号８ａ〜８ｄ）同士の間の間隙部分３５を引き裂くための引き裂き溝形成用刃２８を備えたものであり、この引き裂き溝形成用刃２８が、支持板２８ａの片側の主面にピン２８ｂを用いて固定されている。そして、図１の如く、支持板２８ａの幅寸法は、引き裂き溝形成用刃２８の幅寸法よりも大きく設定されており、具体的に、溶着アンビル１１及び後述する治具１４の各環体２２，４２の間隙部分に、支持板２８ａの側部が介装され、これにより支持板２８ａの位置が位置決めされる。そして、図３の如く、この支持板２８ａの片側主面に引き裂き溝形成用刃２８が取り付けられることで、引き裂き溝形成用刃２８が溶着アンビル１１及び後述する治具１４の各環体２２，４２に対応する位置（即ち、フラットケーブル１の線状導体（図５及び図６中の符号８ａ〜８ｄ）同士の間の間隙部分３５に相当する位置）に配置される。
【００１９】
そして、支持板２８ａの基端部は、図２の如く、支持ステージ２４上に、取り付けネジ３１を用いて固定された昇降モータ３２に昇降可能に支持された固定台３３の上部に載置され、図３のように、溶着アンビル１１及び後述する治具１４の各環体２２，４２の間隙部分に位置決めされた状態で昇降モータ３２の駆動により昇降するようになっている。
【００２０】
ここで、引き裂き溝形成用刃２８は、先端部のカッティング部が略円弧状に形成された金属板であって、その先端形状は、図５の如く、フラットケーブル１の線状導体８ａ〜８ｄ同士の間の間隙部分３５の下面側に形成される形状に対応した形状とされる。具体的に、引き裂き溝形成用刃２８の先端形状は、図４及び図５の如く、先端中央部に配置されてフラットケーブル１の下面に引き裂き溝３０を形成するための中央山部３６と、当該中央山部３６の両側の付け根部分に形成されてフラットケーブル１の引き裂き溝３０に隣接して突条３７を形成するための谷部３８と、この谷部３８のさらに両側に突設してフラットケーブル１の接着代の下面側を押さえつけるの台形状の押さえ部３９とが形成されている。
【００２１】
ここで、引き裂き溝形成用アンビル１２は、溶着アンビル１１で溶着された間隙部分３５中での位置ずれを可及的に低減するためと、溶着アンビル１１とともに同一の超音波ホーン１３で超音波照射を行うためと、図３のように、支持板２８ａの側部を溶着アンビル１１及び後述する治具１４の各環体２２，４２の間隙部分に位置決めするための３つの目的により、溶着アンビル１１の環体２２の隙間部分に支持板２８ａが入り込んでロッド２１に近接する程度にまで、引き裂き溝形成用アンビル１２を溶着アンビル１１に近接させて配置される。
【００２２】
超音波ホーン１３は、先端部分の超音波照射面１３ａが溶着アンビル１１の頂部と引き裂き溝形成用刃２８の頂部の両方に面するように位置設定される。
【００２３】
治具１４は、引き裂き溝形成用アンビル１２がフラットケーブル１の進行路に対して垂直方向に昇降する際に、フラットケーブル１の下流側（フラットケーブル１の進行方向Ｑの側）に引き裂き溝形成用アンビル１２が位置ずれするのを防止するとともに、環体４２によって支持板２８ａを位置決めするためのものであり、ロッド４１の外周面に環体４２が形成されて、溶着アンビル１１と同一の形状に形成されており、溶着アンビル１１と治具１４とで引き裂き溝形成用アンビル１２を挟むように配置されている。
【００２４】
上記構成のフラットケーブル製造装置の動作（フラットケーブル製造方法）について説明する。尚、引き裂き溝形成用アンビル１２は、昇降モータ（図示せず）により上昇されているものとして説明を行う。
【００２５】
まず、図７のように、絶縁フィルム２，３の間に線状導体５を挟み込んだ状態で、その絶縁フィルム２，３を、１２０〜１８０℃の温度の熱圧着用加熱ローラ７の間に通し、接着層を伝導加熱により溶融させて絶縁フィルム２，３同士を互いに仮接着する。
【００２６】
次に、図１の如く、フラットケーブル１を溶着アンビル１１上に案内し、超音波ホーン１３で超音波を照射してフラットケーブル１を加熱し、線状導体８ａ〜８ｄ同士の間隙部分３５を溶着する。
【００２７】
続いて、溶着アンビル１１及び超音波ホーン１３により線状導体８ａ〜８ｄ同士の間の間隙部分３５が溶着されて軟化している状態のフラットケーブル１を、引き裂き溝形成用アンビル１２に案内する。
【００２８】
そして、超音波ホーン１３による加熱を行いながら、図５の如く、間隙部分３５の下面側から引き裂き溝形成用刃２８を当接させて、この引き裂き溝形成用刃２８の押さえ部３９でフラットケーブル１の接着代の下面側を押さえつけながら、中央山部３６及び谷部３８により、フラットケーブル１の下面側に、図５及び図６に示したような引き裂き溝３０及び突条３７を形成する。
【００２９】
このとき、引き裂き溝３０は、フラットケーブル１の上側の絶縁フィルム１側に届くように形成することが望ましい。ただし、図５のように、押さえ部３９が下側の絶縁フィルム３を突き抜けて上側の絶縁フィルム１に届くことの無いようにする。
【００３０】
このようにして引き裂き溝３０が形成されたフラットケーブル１は、この引き裂き溝３０において、フラットケーブル１を図８のように幅方向に引き裂きやすくなる。
【００３１】
しかも、フラットケーブル１の下面には、引き裂き溝３０に隣接するように突条３７が形成されているため、この突条３７が引き裂かれることがなく、従って、この突条３７及び引き裂き溝３０により上下の絶縁フィルム２，３の接着代の部分が誤って引き裂かれることがないため、両絶縁フィルム２，３同士がはがれやすくなったり、引き裂かれた部分から線状導体８ａ〜８ｄがはみ出す事態を防止できる。
【００３２】
尚、引き裂き溝３０を形成したくない場合は、昇降モータ（図示せず）を駆動させて引き裂き溝形成用アンビル１２を降下させればよい。
【００３３】
このように引き裂き溝形成用アンビル１２が昇降する場合において、引き裂き溝形成用アンビル１２の両側に溶着アンビル１１及び治具１４が隣接して設けられ、これらの環体２２，４２により支持板２８ａを位置決めしているので、この溶着アンビル１１及び治具１４により引き裂き溝形成用アンビル１２の昇降を容易に案内しなずら、その位置ずれを防止することができる。
【００３４】
尚、上記実施の形態では、昇降モータにより引き裂き溝形成用アンビル１２を昇降できるようにしていたが、ネジの締め具合により高さ位置を変更できるなど、手作業で昇降できるようにしてもよい。
【００３５】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、フラットケーブルの上方から超音波ホーンで超音波を照射し、この超音波ホーンの下側で溶着アンビルによりフラットケーブルの線状導体同士の間隙部分に下側から当接して溶着した後、この溶着アンビルの下流側で、引き裂き溝形成用アンビルにより、フラットケーブルの線状導体同士の間隙部分の下側に引き裂き溝形成用刃を当接させて引き裂き溝を形成するので、この引き裂き溝を引き裂くだけでフラットケーブルを容易に分岐することができる。
【００３６】
ここで、引き裂き溝形成用アンビルを溶着アンビルに近接させて超音波ホーンの下方に配置しているので、溶着アンビルで溶着された間隙部分での引き裂き溝形成位置の位置ずれを可及的に低減することができ、しかも、溶着アンビルとともに同一の超音波ホーンで超音波照射を容易に行うことができ、別々の超音波ホーンを設置する場合に比べてコストの削減を図ることができる。
【００３７】
請求項２に記載の発明によれば、引き裂き溝形成用アンビルがフラットケーブルの進行路に対して垂直方向に昇降自在とされるので、引き裂き溝を形成しない場合には、フラットケーブルの進行路から引き裂き溝形成用アンビルを容易に退去させることができる。
【００３８】
請求項３に記載の発明によれば、引き裂き溝形成用刃の刃先に、中央部に突設されてフラットケーブルに引き裂き溝を形成するための中央山部と、中央山部の両側において、フラットケーブルにおける引き裂き溝に隣接して突条を形成するための谷部とが形成されるので、フラットケーブルの引き裂き溝を引き裂く際に、谷部によって形成された突条の部分の強度と引き裂き溝の強度の差によって、引き裂き溝からずれて引き裂かれるのを防止できる。
【００３９】
請求項４に記載の発明によれば、引き裂き溝形成用刃に、谷部の両側に突設されてフラットケーブルの下面を押さえつける押さえ部がさらに形成され、押さえ部の突出寸法が中央山部の突出寸法より小さく設定されるので、この押さえ部がフラットケーブルの接着代を押さえつけながら効率よく引き裂き溝及び突条を形成することができる。
【００４０】
請求項５に記載の発明によれば、引き裂き溝形成用刃が所定の支持板に固定支持され、支持板の側部が、溶着アンビルの環体同士の間に介装されて位置決めされるので、溶着アンビルにより引き裂き溝形成用アンビルの昇降位置が案内されるように配置され、引き裂き溝形成用アンビルを昇降させる際の引き裂き溝形成用刃の位置ずれを容易に防止できる。
【００４１】
請求項６に記載の発明によれば、引き裂き溝形成用刃を支持する支持板の側部が、溶着アンビルの環体同士だけでなく、逆側の治具の環体によっても位置決めされるので、溶着アンビル及び治具により引き裂き溝形成用アンビルの昇降位置が案内されるように配置され、引き裂き溝形成用アンビルを昇降させる際の引き裂き溝形成用刃の位置ずれを容易に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一の実施の形態に係るフラットケーブル製造装置を示す側面視断面図である。
【図２】この発明の一の実施の形態に係るフラットケーブル製造装置の引き裂き溝形成用アンビルを示す正面図である。
【図３】この発明の一の実施の形態に係るフラットケーブル製造装置の引き裂き溝形成用アンビルの引き裂き溝形成用刃及び支持板を示す側面図である。
【図４】この発明の一の実施の形態に係るフラットケーブル製造装置の引き裂き溝形成用アンビルの引き裂き溝形成用刃の先端部を示す正面図である。
【図５】引き裂き溝形成用刃でフラットケーブルの引き裂き溝及び突条を形成している様子を示す図である。
【図６】引き裂き溝及び突条が形成されたフラットケーブルを示す断面図である。
【図７】一般的なのフラットケーブル製造装置の加熱ローラでフラットケーブルの上下の絶縁フィルム同士を接着している様子を示す斜視図である。
【図８】フラットケーブルを分岐させた状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１フラットケーブル
２，３絶縁フィルム
５線状導体
７熱圧着用加熱ローラ
８ａ〜８ｅ線状導体
１１溶着アンビル
１２引き裂き溝形成用アンビル
１３超音波ホーン
１４治具
２２環体
３０引き裂き溝
３５間隙部分
３６中央山部
３７突条
３８谷部
３９押さえ部
４２環体

Claims

平行配置した線状導体に対して、上下一対の絶縁フィルムを重ねて挟み込むフラットケーブルの製造装置であって、
前記フラットケーブルの上方から超音波を照射する超音波ホーンと、
前記超音波ホーンの下側で前記フラットケーブルの前記線状導体同士の間隙部分に、前記フラットケーブルの幅方向に間欠的に配置された所定の環体を下側から当接させて溶着する溶着アンビルと、
前記フラットケーブルの進行路において前記溶着アンビルの下流側に近接し、前記フラットケーブルの前記線状導体同士の間隙部分の下側に引き裂き溝形成用刃を当接させて引き裂き溝を形成するための引き裂き溝形成用アンビルと
を備え、
前記引き裂き溝形成用アンビルが、前記溶着アンビルとともに前記超音波ホーンの下方に配置されることを特徴とするフラットケーブル製造装置。
請求項１に記載のフラットケーブル製造装置であって、
前記引き裂き溝形成用アンビルが前記フラットケーブルの進行路に対して垂直方向に昇降自在とされることを特徴とするフラットケーブル製造装置。
請求項１または請求項２に記載のフラットケーブル製造装置であって、
前記引き裂き溝形成用刃の刃先に、
刃先幅方向の中央部に突設されて前記フラットケーブルに引き裂き溝を形成するための中央山部と、
前記中央山部の両側において、前記フラットケーブルにおける前記引き裂き溝に隣接して当該フラットケーブルに突条を形成するための谷部と
が形成されることを特徴とするフラットケーブル製造装置。
請求項３に記載のフラットケーブル製造装置であって、
前記引き裂き溝形成用刃に、前記谷部の両側に突設されて前記フラットケーブルの下面を押さえつける押さえ部がさらに形成され、
前記押さえ部の突出寸法が前記中央山部の突出寸法より小さく設定されることを特徴とするフラットケーブル製造装置。
請求項２に記載のフラットケーブル製造装置であって、
前記引き裂き溝形成用刃が所定の支持板に固定支持され、
前記支持板の側部が、前記溶着アンビルの前記環体同士の間に介装されて位置決めされることを特徴とするフラットケーブル製造装置。
請求項５に記載のフラットケーブル製造装置であって、
前記溶着アンビルの前記環体と同様の環体を有して前記溶着アンビルと略同形状とされ、前記フラットケーブルの進行路において前記引き裂き溝形成用アンビルの下流側に近接して配置される治具をさらに備え、
前記支持板の側部が、前記治具の前記環体同士の間に介装されて位置決めされることを特徴とするフラットケーブル製造装置。