JP5005252B2

JP5005252B2 - 被覆電線

Info

Publication number: JP5005252B2
Application number: JP2006127207A
Authority: JP
Inventors: 公生佐野
Original assignee: TAKEUCHI PACKAGE CO., LTD.
Current assignee: TAKEUCHI PACKAGE CO., LTD.
Priority date: 2006-05-01
Filing date: 2006-05-01
Publication date: 2012-08-22
Anticipated expiration: 2026-05-01
Also published as: JP2007299659A

Description

本発明は電子機器のグランド線や高電圧線に用いて好適な被覆電線に関し、特にフラットケーブルとして構成した被覆電線に関するものである。

電子機器の接地用のグランド線や高電圧線として被覆電線が用いられており、従来では金属編組線を細い帯状に形成し、その両端に金属板を加工した圧着端子を溶接あるいはカシメ等によって取り付け、さらに金属編組線を絶縁チューブ等で被覆したものが提案されている。圧着端子にはネジ取付穴が設けられ、ネジにより電子機器に接続する。この被覆電線は金属編組線の機械的な強度が高く、また電気耐圧にも高いものが得られるが、網組線を構成している金属線が互いに重なった状態にあるため金属編組線を薄く形成することが難しく、さらにその上に絶縁チューブを被せているために曲げ難く、したがって電子機器のスペースが少ない場所への取り付けが困難になるという問題がある。

このような金属編組線を用いた被覆電線に対し、本出願人は先にフラットケーブルで構成した被覆電線を提案している。図６（ａ）は特許文献１に提案した被覆電線ＧＳ１であり、グランディングストラップとして構成したものである。この被覆電線ＧＳ１は銅箔等の薄い金属板をプレス加工して細幅の導電部１１１と、この導電部１１１の両端に一体に設けられた若干幅広の圧着部１１２とを有するフラット導電体１０１を形成し、このフラット導電体１０１の導電部１１１を絶縁樹脂フィルムからなる絶縁被覆１０２で被覆している。絶縁被覆１０２は２枚の薄い樹脂フィルムをフラット導電体１０１を厚さ方向に挟むように合わせた上で両者を熱溶着あるいは接着剤を用いて接着する。また、圧着部１１２にはネジ取付穴１１３が設けられる。この被覆電線ＧＳ１は図６（ｂ）のように、ネジ取付穴１１３に挿通したネジ１０３により圧着部１１２を電子機器ＥＤの一部に締結して電気接続を行ない、電子機器ＥＤをグランドに接地する。この被覆電線ＧＳ１では厚さ寸法を極めて薄く形成できるため、厚さ方向に容易に曲げることができ電子機器のスペースが少ない場所への取り付けが可能になる。なお、この種のフラットケーブル型の被覆電線の製造技術としては例えば特許文献２の技術がある。
意匠登録第１２３７２５１号公報特開２００４−１４６２０６号公報

特許文献１の被覆電線ＧＳ１はフラット導電体１０１の圧着部１１２には絶縁被覆１０２による被覆を行っていない。そのため、圧着部１１２をネジ１０３により電子機器に取り付けたときにネジに加えられる締結トルクが圧着部１１２の表面に加えられ、この力が厚さの薄い圧着部１１２に対する剪断力として作用し、圧着部１１２にスリットが入る等の損傷が生じることがある。また、図６（ｃ）のように、被覆電線ＧＳ１を電子機器ＥＤにネジ１０３で取着した状態で被覆電線ＧＳ１を曲げたときに、絶縁被覆１０２により被覆されている部分は曲げに対する強度は高いが、絶縁被覆１０２が存在していない部分、特に絶縁被覆１０２から露呈している圧着部１１２と導電部１１１との境界領域に曲げ応力が集中し、この部分において導電部１１１が鋭角に曲げられてしまう。このように導電部１１１が鋭角に屈曲されると、この部分の機械的な強度が低下してしまい、特に複数回の曲げを受けたときには金属疲労によって当該部分が破断してしまうおそれがある。

本発明の目的は、ネジ取付や繰り返し屈曲に対する機械的な強度を高め、グランド線や高電圧線としての信頼性を高めたフラットケーブル型の被覆電線を提供するものである。

本発明は、薄い金属板で形成され、細幅をした導電部の少なくとも一端に幅寸法が大きい圧着部を有するフラット導電体と、フラット導電体の導電部を被覆する絶縁被覆とを備える被覆電線であって、圧着部にはネジ取付穴が開口され、絶縁被覆は長さ方向の端部が圧着部の両面のそれぞれにおいてネジ取付穴に近接されて当該ネジ取付穴に挿通されるネジの頭部または当該ネジに挿通されるワッシャの一部が厚み方向に重なる位置まで延長され、かつその延長位置が前記圧着部の両面において同じにされていることを特徴とする。

本発明の被覆電線によれば、絶縁被覆が圧着部の両面においてそれぞれフラット導電体の圧着部にまで延長され、かつその延長位置が圧着部の両面において同じにされた状態で設けられているので、いずれの面においても圧着部にネジを取り付けたときには当該ネジが絶縁被覆に厚み方向に重なって接した状態となり、ネジを締結したときの締結力が直接導電体に伝わることはなく、圧着部の損傷が防止される。また、被覆電線を曲げたときにはフラット導電体は圧着部のネジの近傍部位、すなわち絶縁被覆が存在する部分において曲げられることになるため、被覆電線が鋭角に曲げられることが防止され、フラット導電体の一部に曲げ応力が集中することが防止され、金属疲労による破断が抑制される。

次に、本発明の実施例１を図面を参照して説明する。図１は本発明の被覆電線の外観斜視図、図２（ａ）〜（ｃ）はその平面図とＡ−Ａ線拡大断面図，Ｂ−Ｂ線拡大断面図である。実施例１では本発明を電子機器の接地用のグランディングストラップとして構成した被覆電線ＧＳの例であり、当該被覆電線ＧＳは銅箔等の薄い金属板をプレス加工等によって形成したフラット導電体１と、このフラット導電体１を被覆する絶縁被覆２とで構成されている。フラット導電体１は所要の幅寸法及び長さ寸法をした細長い導電部１１と、この導電部１１の両端部に一体に形成されて導電部１１よりも幅寸法の大きな圧着部１２とで、いわゆるドッグボーン形状に構成されている。圧着部１２は導電部１１との境界領域になる内側の両辺部１２ａは所要の曲率の円弧状に形成されている。また、外側の両端縁は角を若干丸みを持たせており、両圧着部の各中央には被覆電線を電子機器に取着するためのネジ取付穴１３が開口されている。

前記絶縁被覆２はここでは２枚の絶縁樹脂フィルム２１で構成されており、両絶縁樹脂フィルム２１の間に前記フラット導電体１を厚さ方向に挟むようにして互いに向かい合わせ、接着剤により両者を接着して一体化している。あるいは、両絶縁樹脂フィルム２１を熱圧着により一体化してもよい。さらには、筒状をした絶縁膜樹脂フィルムを潰して平坦化して絶縁被覆としてもよい。実施例１では２枚の絶縁樹脂フィルム２１は前記フラット導電体１の圧着部１２の幅寸法に等しい幅寸法をしているため、両絶縁樹脂フィルム２１を接着したときにはフラット導電体１の導電部１１の両側に沿った領域において両絶縁樹脂フィルム２１が互いに直接に接触し、この接触した領域で接着あるいは溶着される。また、前記絶縁被覆２はフラット導電体１の両端の圧着部１２に設けたネジ取付穴１３に達する長さに形成されており、これによりフラット導電体１の導電部１１と圧着部１２の境界領域である前記両辺部１２ａの領域は絶縁被覆２によって被覆されている。ここでは絶縁被覆２の両端部２ａ、すなわち絶縁樹脂フィルム２１の両端部は各ネジ取付穴１３の一部に重なる長さに形成され、その上でネジ取付穴１３の周縁に沿って円弧状に切り欠き除去されている。

実施例１の被覆電線ＧＳを電子機器に接続するときには、両端の圧着部１２を図１に示したネジ３により電子機器ＥＤに取り付ける。図３（ａ）はその取付状態の拡大側面図であり、ワッシャ３１を挿通したネジ３を圧着部１２のネジ取付穴１３（図１，２参照）に挿通し、このネジ３により電子機器ＥＤのシャーシやパネル等に対して締結する。ネジ３を締結することにより被覆電線ＧＳの圧着部１２は若干板厚方向に変形され、圧着部１２の裏面は電子機器ＥＤの導電部に接触され電気接続される。同時にワッシャ３１も一部において圧着部１２の表面に接し、ネジ３を介して電子機器ＥＤの導電部に電気接続される。ネジ３を締結したときのトルクはネジ３からワッシャ３１を介して被覆電線ＧＳに伝わるが、ワッシャ３１は円周一部においては絶縁被覆２の表面にも接しているため、ネジ３の締結により生じるトルクは絶縁被覆２に伝えられ、当該トルクは絶縁被覆２が厚さ方向に圧縮変形することによって吸収され、圧着部１２に伝えられるトルクは低減されて圧着部１２での損傷を抑制することになる。

また、図３（ｂ）に示すように、被覆電線ＧＳを電子機器ＥＤに取り付ける際、あるいは取り付けた後に同図に矢印で示すように被覆電線ＧＳが板厚方向に曲げられたときには、被覆電線はネジ３の頭部の縁部、すなわち絶縁被覆２にワッシャ３１が接している部分に曲げ応力が加えられようとするが、絶縁被覆２の厚みと剛性によって被覆電線が鋭角に曲げられることはなくなり、被覆電線ＧＳの曲げ曲率半径は大きくなる。これにより、被覆電線における繰り返しの曲げに対するフラット導電体１の金属疲労による破断が防止される。

図４は実施例１の被覆電線ＧＳと特許文献１の被覆電線ＧＳ１についての屈曲試験の結果を示す図である。ここで、実施例１の被覆電線は図４（ａ）のようにフラット導電体１の厚さＴは０．１ｍｍ、導電部１１の幅寸法Ｗ１は４．５ｍｍ、圧着部１２の幅寸法Ｗ２は１０ｍｍである。また、同図のように実施例１の被覆電線ＧＳは導電部１１と圧着部１２との境界領域の両辺部１２ａの曲率半径ＲｘがそれぞれＲ１，Ｒ３，Ｒ５，Ｒ７に形成されている複数の異なる被覆電線を試料Ｒ１，試料Ｒ３，試料Ｒ５，試料Ｒ７として用意した。ここで、Ｒ１とは半径＝１ｍｍのことであり、他も同様である。参照品は図６（ａ）に示した特許文献１の被覆電線ＧＳ１であり、フラット導電体の厚さや幅寸法等は実施例１と同じものを用いている。この参照品と本発明の被覆電線ＧＳの試料Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５，Ｒ７についてそれぞれ５つのサンプルを用意し、図４（ｂ）のように、一方の圧着部１２をネジ３により試験基台ＥＢに固定した上で、矢印のように被覆電線ＧＳ，ＧＳ１の長さ方向のほぼ中央部に力を加えて被覆電線をほぼ９０度に一方向に曲げ、その後反対方向に９０度曲げる試験を１往復とし、被覆電線が破断するまでの回数を計測した。なお、被覆電線の破断は絶縁被覆２の内部で生じた場合には外観から目視することが難しいため、曲げ試験の進行に伴って順次両端の圧着部１２間の電気抵抗を電気抵抗計で測定し、抵抗値が悪化した時点を破断したと判定した。

試験の結果、図４（ｃ）に表で示すように、参照品では平均３９往復の曲げで破断していたのに対し、実施例１の被覆電線ＧＳの試料Ｒ１では平均２０８往復まで破断しないことが判明した。また、試料Ｒ３では平均２６８往復、試料Ｒ５では平均３３４往復、試料Ｒ７では平均３６８往復まで破断しないことが測定された。これから、実施例１の被覆電線の曲げに対する破断強度が高められたことが確認され、特に圧着部と導電部の境界領域の曲率半径が大きいほど破断強度が高いことが確認された。

ここで、本発明は圧着部１２においてネジ３を取り付けたときにネジ３の頭部またはワッシャ３１が絶縁被覆２の一部に重なるような状態にすればよいため、フラット導電体１並びに絶縁被覆２の形状は実施例１の構成に限定されるものではない。例えば、フラット導電体１については、図５（ａ）のように、圧着部１２は円形に形成されていてもよい。また、絶縁被覆２については実施例１のように圧着部１２と同じ幅寸法が好ましいが、図５（ｂ）のように圧着部１２の幅寸法よりも若干大きくてもよい。また、絶縁被覆２の端部２ａは図５（ｃ）のように、ネジ取付穴１３の周縁に沿って切り欠かれていてもよく、この場合にはネジ取付穴１３と絶縁被覆２とを同時に加工することができる。さらに、図５（ｄ）のように、絶縁被覆２の端部が直線状をしてネジ取付穴１３の一縁部に接するように形成されていてもよく、この場合には実施例１のように絶縁被覆２の端部を円弧状に切り欠く必要がないため絶縁被覆の加工が容易になる。

実施例１ではフラット導電体を銅箔で形成しているが、電線として利用できるものであれば他の金属箔あるいは金属薄板であってもよい。また、本発明はフラット導電体の長さ方向の一方にのみ圧着部を有する被覆電線であってもよい。例えば、フラット導電体の他方の端部が電子機器等に嵌合して電気接続を行うような被覆電線、あるいは当該他方の端部が電子機器に溶接等によって一体化される被覆電線にも適用できる。

実施例１の被覆電線の外観斜視図である。実施例１の被覆電線の平面図、Ａ−Ａ線拡大断面図、Ｂ−Ｂ線拡大断面図である。実施例１の被覆電線の接続状態を示す拡大側面図である。実施例１と従来の被覆電線の屈曲試験を説明する図である。実施例１の種々の変形例の各一部の平面図である。従来の被覆電線の平面図と接続状態を示す拡大側面図である。

符号の説明

１，１０１フラット導電体
２，１０２絶縁被覆
３，１０３ネジ
１１，１１１導電部
１２，１１２圧着部
１３，１１３ネジ取付穴
２１絶縁樹脂フィルム
ＧＳ，ＧＳ１被覆電線（グランディングストラップ）
ＥＤ電子機器

Claims

薄い金属板で形成され、細幅をした導電部の少なくとも一端に幅寸法が大きい圧着部を有するフラット導電体と、前記フラット導電体の前記導電部を被覆する絶縁被覆とを備える被覆電線であって、前記圧着部にはネジ取付穴が開口され、前記絶縁被覆は長さ方向の端部が前記圧着部の両面のそれぞれにおいて前記ネジ取付穴に近接されて当該ネジ取付穴に挿通されるネジの頭部または当該ネジに挿通されるワッシャの一部が厚み方向に重なる位置まで延長され、かつその延長位置が前記圧着部の両面において同じにされていることを特徴とする被覆電線。