JP5116962B2

JP5116962B2 - フラットケーブル折り目加工方法

Info

Publication number: JP5116962B2
Application number: JP2005287288A
Authority: JP
Inventors: 博文宇都宮; 憲嗣榎本
Original assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Current assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Priority date: 2005-09-30
Filing date: 2005-09-30
Publication date: 2013-01-09
Anticipated expiration: 2025-09-30
Also published as: JP2007103018A

Description

本発明は、フラットケーブルの長手方向所定箇所に、このフラットケーブルを折り返すための折り目をプレス加工により形成するフラットケーブル折り目加工方法に関するものである。

昨今では、例えば自動車用のワイヤーハーネスとして、銅箔等から成る少なくとも１条の平型導体をプラスチックフィルムで挟むことで絶縁被覆を施したフラットケーブルが使用されることが多くなってきている。
ところでこのフラットケーブルの場合には、銅撚り線に絶縁被覆を施した断面丸型の絶縁電線と異なり、所望する方向に曲げ難い、という問題がある。

そこで従来から、フラットケーブルの長手方向の所定曲げ位置に、予めプレス機等を用いてプレスして、折り目を加工しておく方法がある。具体的にはプレス機に装着された上側金型と下側金型で形成されている隙間にフラットケーブルを挟み込んで、所望する断面Ｕ字状の折り目を付けて、この折り目部分でフラットケーブルを折り曲げようとするものである。

このような折り目を付ける装置の一例が特許文献１に開示されている。
このフラットケーブル折り目加工装置（以下単に折り目加工装置という）は、フラットケーブルの所定位置に、フラットケーブルの幅方向に連続し、フラットケーブルの軸方向に対して、例えば、斜め方向に断面Ｕ字状の折り目を付ける装置である。具体的には、プレス機のプレス部に装着されている上側金型と下側金型とで、フラットケーブルの折り目加工領域を挟持して圧力をかけ、折り目を付けるものである。

特開２００３−２１７３６８号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている折り目加工装置でフラットケーブルに折り目を付けていると、以下のような問題が発生することがある。
まず一点目としては、プレスして形成した断面Ｕ字状の折り目部分の、特にその両側に形成されているスロープ部において、絶縁被覆の厚さが薄くなって、絶縁性が低下して、絶縁破壊を起こす場合がある。
また二点目としては、内側の平型導体が、やはりスロープ部近傍で薄くなってしまって、耐振動特性の劣化や耐折り曲げ回数の低下を引き起こす場合がある。

上記問題に鑑み本発明の目的は、フラットケーブルの長手方向所定位置に折り目を付けるフラットケーブル折り目加工方法において、加工された断面Ｕ字状の折り目部において、絶縁特性の低下を引き起こす絶縁被覆の薄肉化や、耐振動特性の劣化や耐折り曲げ回数の低下を引き起こす平型導体の薄肉化を防止できるフラットケーブル折り目加工方法を提供することにある。

前記目的を達成すべく本発明の請求項１記載のフラットケーブル折り目加工方法、少なくとも１条の平型導体と該平型導体を被覆してなる絶縁被覆とを有するフラットケーブルを、その長手方向所定位置で上側金型と下側金型とで挟持して、前記フラットケーブルの幅方向にその断面両側にスロープ部が形成されてなる断面Ｕ字状の折り目を形成するフラットケーブル折り目加工方法であって、前記上側金型と前記下側金型を組み合わせた際形成されるフラットケーブル加工領域となる断面Ｕ字状の隙間のうち、前記スロープ部に対応する部分に、前記フラットケーブルの厚みＴよりも大きな幅Ｗを持たせると共に、前記フラットケーブルを前記上側金型と前記下側金型とで挟持した際、前記フラットケーブル長手方向の少なくとも一端を、前記フラットケーブルの折り目の形成部分に引き込み可能にしておくことを特徴とするものである。

また本発明の請求項２記載のフラットケーブル折り目加工方法は、請求項１記載のフラットケーブル折り目加工方法において、前記フラットケーブルの長手方向の少なくとも一端を、フラットケーブルの表裏から回転可能なローラーで挟持することで仮位置決めし、その上で前記フラットケーブルを前記上側金型と前記下側金型とで挟持して、前記フラットケーブルに断面Ｕ字状の折り目を形成することを特徴とするものである。

このようにしてなる本発明のフラットケーブル折り目加工方法によれば、プレス機の上側金型と下側金型を組み合わせた際形成されるフラットケーブル加工領域となる断面Ｕ字状の隙間にあって、前記スロープ部に対応する部分にフラットケーブルの厚みＴよりも大きな幅Ｗを持たせ、かつフラットケーブルを上側金型と下側金型とで挟持した際、フラットケーブル長手方向の少なくとも一端を、例えば自由端にして、折り目加工時に、折り目形成部分に引き込みが可能になった。

その結果、断面Ｕ字状の折り目の、特に絶縁被覆や平型導体が薄くなり易いスロープ部にあって、絶縁被覆や平型導体の薄肉化が防止できる。それ故、絶縁被覆の絶縁特性の劣化や、平型導体の耐振動特性の劣化や耐折り曲げ回数の低下を防止できる。

以上のように本発明のフラットケーブル折り目加工方法によれば、加工された断面Ｕ字状の折り目において、絶縁特性の低下を引き起こす絶縁被覆の薄肉化や、耐振動特性の劣化、耐折り曲げ回数の低下を引き起こす平型導体の薄肉化を防止できるフラットケーブル折り目加工方法を提供することができる。

以下に図を用いて、本発明のフラットケーブル折り目加工方法の一実施例を詳細に説明する。

図１は、本発明のフラットケーブル折り目加工方法を実現するために用いるプレス機の一例を示す正面図である。
図１に示すようにこのプレス機１は、シリンダー２の先に位置決めされた上側金型３と、この上側金型３に対向して下方（プレス機のベース台５側）に配置されている下側金型４とを有している。この例では上側金型３が雄型の金型で、下側金型４の方が雌型の金型で構成されているが、雄型、雌型の各金型の配置は上下逆であってもよい。

上側金型３と下側金型４との間にあって、ベース台５上に水平に配置されるフラットケーブル６の先端側は、このフラットケーブル６の先端部両端の絶縁体に穿たれた位置決め穴と、プレス機１のベース台５に設けられているフラットケーブル受け台７に形成されているパイロット穴８、８とを一致させ、これに穴合わせ用のアダプタ９の位置合わせ突起１０、１０を差し込んでベース台５上に固定される構成となっている。
尚、図１において、ベース台５の右側にあるフラットケーブル受け台７は、図１に向かって左右方向に移動可能なスライダー１１により左右、すなわちフラットケーブル６の長手方向に移動可能になっている。その結果、フラットケーブル６の長手方向における断面Ｕ字状の折り目の形成位置が異なるものを加工する場合には、それに対応してフラットケーブル６の先端位置を固定する、前述したフラットケーブル受け台７の位置を調整できるようになっている。

一方、フラットケーブル６の後端側は、フラットケーブル６の幅より広い溝１３がその周方向に形成されている下ドラム１２と、この下ドラム１２の前記溝１３の幅より狭い幅の上ドラム１４とで回転可能に挟持される構成となっている。ここで符号１５は上ドラム１４を上下させるクランプである。すなわち、フラットケーブル６を上ドラム１４と下ドラム１２との間に配置するときは、クランプ１５で上ドラム１４を上方に上げておき、フラットケーブル６を下ドラム１２の溝１３内に位置決めしたら、クランプ１５を下げ、上ドラム１４を下ドラム１２の溝１３内に位置決めする。

尚、下ドラム１２も上ドラム１４もドラム軸心の周りに回転可能になっているから、図１においてフラットケーブル６が右側に引っ張られれば、両ドラム１２、１４は矢印方向に回転してフラットケーブル６を右方向に送り込むことが可能になっている。

さらにまた本実施例にあっては、上側金型３と下側金型４の雄型、雌型の各金型を組み合わせた際形成されるフラットケーブル６の加工領域となる断面Ｕ字状の隙間のうち、この断面Ｕ字状の隙間の両端部のスロープ部に対応する部分に、フラットケーブルの厚みＴよりも大きな幅Ｗを持たせてある。
具体的には、いまフラットケーブル６の厚さをＴとしたとき、図２に示すように、両金型３、４を組み合わせた際形成される隙間２０を以下のように形成する。尚、図２の右半分で説明するが、上側金型３、下側金型４は左右対称であるから、隙間２０も左右対称である。よって図の右半分での説明は左半分についても同様に適用されるものとする。

図２に示すように、垂直線２２の最下点を角度０°としたとき、断面Ｕ字状の隙間２０の幅は、角度０°〜６０°の間では、フラットケーブル６の厚さＴに相当する大きさｔ、すなわちＴ＝ｔになっている。
そして断面Ｕ字状の隙間２０の両端のスロープ部２１では、その幅Ｗはフラットケーブル６の厚さＴよりも大きな値になっている。すなわち、Ｔ＜Ｗになっている。
なお本実施例では前述した垂直線２２の最下点からみて６０°〜９０°の範囲をスロープ部と称する。
より具体的には、角度０°〜６０°の間では、上側金型３の先端部の凸状の曲面を半径Ｒで、下側金型４の凹部の曲面を半径Ｒ＋ｔで形成する。そして６０°〜９０°の間では、上側金型３の曲面を半径Ｒ−△ｒで形成し、下側金型４の曲面をＲ＋ｔの半径で形成する。
実際にフラットケーブル６の厚さＴが０．３ｍｍであった場合、この実施例ではｔ＝０．３ｍｍ、Ｗ＝０．４ｍｍにした。因みに、図２において上側金型３と下側金型４の曲面の半径Ｒ及び△ｒの値は、Ｒ＝０．５ｍｍ、△ｒ＝０．１ｍｍになっている。尚、後述の他の実施例でも、Ｒ及び△ｒは同じ値に固定して説明する。

以上のような構成のプレス機１によって行う本実施形態例のフラットケーブル折り目加工方法を説明する。
まずプレス機１にフラットケーブル６を位置決め固定する。より具体的には、フラットケーブル６の先端側が、このフラットケーブル６の先端部両端の絶縁体に穿たれた位置決め穴と、プレス機１のベース台５に設けられているフラットケーブル受け台７に形成されているパイロット穴８、８とを一致させ、これに穴合わせ用のアダプタ９の位置合わせ突起１０、１０を差し込んでベース台５上に固定される。その上で下側金型４上にフラットケーブル６が載置され、フラットケーブル６の後端側が、フラットケーブル６の幅に相当する溝１３がその周方向に形成されている下ドラム１２と、この下ドラム１２の前記溝１３の幅より狭い幅の上ドラム１４とで回転可能に挟持される。
しかる後、上側金型３を下降させることで、フラットケーブル６に折り目３０（図６参照）が形成される。

ここで上側金型３と下側金型４とでフラットケーブル６に断面Ｕ字状の折り目を付けるべく、長手方向の所定箇所をプレスすると、もしフラットケーブル６の両端が固定されているならば、フラットケーブル６がその長手方向に引っ張られて、絶縁被覆や平型導体が薄肉化してしまう。
しかしながら、前述のように本実施形態では、少なくともフラットケーブル６の一端が自由端に近い状態になっているため、プレス時フラットケーブル６の左端は、図１の右方向に移動可能である。しかも薄肉化の問題が生じ易いスロープ部においては、Ｗ＞Ｔの関係となっており、フラットケーブル６と上側金型３や下側金型４との摩擦が抑制される。その結果、プレス時、フラットケーブル６が引っ張り応力を受けるものの、フラットケーブル６の後端部が上側金型３と下側金型４内に引き込まれることでフラットケーブル６のスロープ部２１にかかる部分での引っ張り応力が緩和され、絶縁被覆や平型導体の薄肉化を最小限に抑えることができる。

以下、このような本発明のフラットケーブルの折り目加工方法のその他の実施例を示す。
なお、下記の第２〜第５の実施形態は金型の形状に特徴があり、その余の点は、上記第１の実施例と同様であるので、詳細な記載を省略する。
図２に示す実施例では、断面Ｕ字状の隙間２０のスロープ部２１の隙間２０の幅ＷをＴ＜Ｗにするために、上側金型３側の断面Ｕ字状の曲面の半径をＲ−△ｒで形成したが、図３に示すように、上側金型３側の曲面を半径Ｒで形成し、これに対向する下側金型４側の凹状曲面をＲ＋ｔ＋△ｒの半径で形成して、ｔ＝０．３ｍｍ、Ｗ＝０．４ｍｍにしてもよい。
尚、角度０°〜６０°の間では、図２のものと同様に、上側金型３の先端部の凸状の曲面を半径Ｒで、下側金型４の凹部の曲面を半径Ｒ＋ｔで形成してある。

図４はさらに別の実施例を示すものである。
この実施例でも、角度０°〜６０°の間では、上側金型３の先端部の凸状の曲面を半径Ｒで、下側金型４の凹部の曲面を半径Ｒ＋ｔで形成する。そして６０°〜９０°の間では、上側金型３の曲面の半径をＲ−（△ｒ／２）で形成し、下側金型４の曲面の半径をＲ＋ｔ＋（△ｒ／２）で形成する。そして結果的には、ｔ＝０．３ｍｍ、Ｗ＝０．４ｍｍにしている。

図５はさらにまた別の実施例で、この実施例の特徴は、上側金型３のスロープ部２１に対応する部分を、半径Ｒの曲面ではなく、垂直線２２に略平行な直線にした点にある。
具体的には、上側金型３の６０°〜９０°に対応する部分は垂直線２２に平行なストレート部２３（長さＬに相当する部分）とし、下側金型４側の凹状の曲面を半径Ｒ＋ｔで形成した。その結果、スロープ部２１においてはｔ＝０．３ｍｍ、Ｗは０．４ｍｍ以上に形成されている。
尚、角度０°〜６０°の間では、図２のものと同様に、上側金型３の先端部の凸状の曲面は半径Ｒで、下側金型４の凹部の曲面は半径Ｒ＋ｔで形成されている。

前記図２〜図５に示すいずれの実施例でも、隙間２０の幅は角度０°〜６０°の範囲では、加工対象のフラットケーブル６の厚さＴに等しい大きさのｔ＝０．３ｍｍで形成され、角度６０°〜９０°では、それより大きな幅Ｗである、具体的には０．４ｍｍ、あるいはそれ以上の幅に形成されている。尚、これ以外の部分、例えば各図における隙間２０が水平になっている部分はフラットケーブル６の厚さＴに等しい大きさ、ｔ＝０．３ｍｍに形成されている。

上記いずれの実施例であっても、図１に示すようにフラットケーブル６の一端を上下に配したドラム１２、１４で、これらドラムを回転自在にした状態で挟持し、折り目形成領域では、例えば、図２〜図５のいずれかに記載の上側金型３、下側金型４とで挟持してプレスする。そのため、プレスの際、折り目形成領域にフラットケーブル６が容易に引き込まれ、かつ上側金型３と下側金型４とで形成される断面Ｕ字状の隙間２０のスロープ部２１にあっては、隙間２０の幅をフラットケーブル６の厚さＴよりも大きくしてあるため、このスロープ部２１に対応する部分で加工されたフラットケーブル６の折り目部分では、絶縁被覆や平型導体が通常の厚さに比して薄肉化することが防止される。

ところでフラットケーブル６の長手方向の所定位置に形成される断面Ｕ字状の折り目３０としては、図６に示すようにフラットケーブル６の長手方向の軸に対して直角のものもあれば、図７に示すように所定角度θ傾いた、いわゆる斜め方向に形成されるものもある。
本発明のフラットケーブル折り目加工方法は、これらいずれの場合についても適用できることはいうまでもない。

以下においては、実際に、上側金型３と下側金型４とで形成される断面Ｕ字状の隙間２０の幅が、どの位置でもすべてフラットケーブル６の厚さＴに等しいｔ＝０．３ｍｍのものを比較例とし、本発明の方法、具体的には図２に示す上側金型３、下側金型４を用いたもの（実施例１）と、図３に示す上側金型３、下側金型４を用いたもの（実施例２）とで、フラットケーブル６の所定位置に断面Ｕ字状の折り目３０を付け、その特性を評価した。
因みに、フラットケーブル６としては、平型導体の厚さ０．１５ｍｍ、絶縁被覆（絶縁フィルム）の厚さは上下それぞれ０．０９ｍｍ、そしてフラットケーブル６全体の厚さＴが０．３ｍｍのものを用い、本発明にあっては、ｔ＝０．３ｍｍ、Ｗ＝０．４ｍｍの上側金型３と下側金型４とを使用した。各評価に供したサンプル数は、ｎ＝５である。

まず比較例の方法で製造したフラットケーブル６における平型導体の厚さはスロープ部において０．１１ｍｍ、絶縁被覆の厚さは０．０５ｍｍとなっていた。
これに対し、実施例１で製造したフラットケーブル６における平型導体の厚さはスロープ部において０．１５ｍｍ、絶縁被覆の厚さは０．０９ｍｍとなっていた。
それから実施例２で製造したフラットケーブル６における平型導体の厚さはスロープ部において０．１５ｍｍ、絶縁被覆の厚さは０．０９ｍｍとなっていた。
このようにいずれの実施例の場合でも、平型導体の厚さ、絶縁被覆の厚さは加工を施す前後で変化していない（すなわち比較例の場合よりも厚くなっている）ことが分かる。
各々のサンプルに最大５ｋＶまでの電圧を印加して、絶縁被覆の破壊状況を評価した。その結果を図８に示す。図８に示すように、比較例のものでは、基準電圧、すなわちこの種のフラットケーブル６に求められている基準電圧１．０ｋＶ以上を下回る場合もあったが、本発明の実施例１、実施例２に対応する上側金型３、下側金型４でプレスしたものでは、いずれのサンプルも５．０ｋＶの値の電圧を引火しても、絶縁被覆の破壊には至らなかった。

次に、振動耐久評価を行なった。その結果を図９に示す。図９において丸印が本発明の実施例１に相当し、二重丸が実施例２に対応する。またバツ印は比較例のものを示している。
図９に示すように、１回のサイクルで２０〜２００Ｈｚの周波数で振動の変化を与えながらフラットケーブルに振動を与え、抵抗値の変化で評価を行なった結果、本発明の実施例１、実施例２についてはサイクル数を１０００回まで上げてみたが、いずれも基準値である０．２ｍΩ以下の値を示した。一方、比較例のものでは振動のサイクルが３００回を越えるあたりからこの基準値を超えてしまった。

また図１０に示すように、フラットケーブル６の折り目３０部分に繰り返し曲げを加えて、折り目３０が破断するまでの回数を数えた。その結果、本発明の実施例１、実施例２に相当するものでは基準の値である１５回をすべて超える結果が得られたが、比較例のものでは基準値ぎりぎりである１５回を示すものもあった。

以上に説明したように、本発明のフラットケーブル折り目加工方法によれば、折り目３０における絶縁被覆の薄肉化や、平型導体の薄肉化が防止でき、それ故、絶縁被覆の耐電圧特性の劣化や、平型導体の振動耐久特性、あるいは繰り返し曲げ数の低下を確実に防止することができる。
尚、前記評価では、本発明に使用する図２、図３に示す上側金型３、下側金型４の組み合わせについてのみ説明しているが、図４及び図５に示す各金型３、４の組み合わせによっても同様の評価が得られている。

なお断面Ｕ字状の隙間２０の幅Ｗの上限値は実験的には、Ｗ≦１．５Ｔであることが好ましい。幅Ｗがこれよりも大きくなると、断面Ｕ字状の折り目３０が付け難くなる場合がある。

なお上記実施例では前述した垂直線２２の最下点からみて６０°〜９０°の範囲をスロープ部と称したが、本発明ではスロープになっている部分でありさえすればよく、設計によって適宜スロープ部の位置は異なる。
以上のように、本発明のフラットケーブル折り目加工方法によれば、加工された断面Ｕ字状の折り目において、絶縁特性の低下を引き起こす絶縁被覆の薄肉化や、耐振動特性の劣化、あるいは耐折り曲げ回数の低下を引き起こす平型導体の薄肉化を確実に防止できるフラットケーブル折り目加工方法を提供することができる。

本発明のフラットケーブル折り目加工方法を実現するために使用するプレス機の一実施例を示す正面図である。図１に示すプレス機に使用する一実施例である上側金型と下側金型とを組み合わせた状態を示す一部拡大断面図である。図１に示すプレス機に使用する別の実施例である上側金型と下側金型とを組み合わせた状態を示す一部拡大断面図である。図１に示すプレス機に使用するさらに別の実施例である上側金型と下側金型とを組み合わせた状態を示す一部拡大断面図である。図１に示すプレス機に使用するさらにまた別の実施例である上側金型と下側金型とを組み合わせた状態を示す一部拡大断面図である。本発明で加工するフラットケーブルの折り目の一例を示す斜視図である。本発明で加工するフラットケーブルの折り目の別の例を示す斜視図である。本発明で得られたフラットケーブルの折り目と従来の方法で得られた折り目との耐電圧評価結果を示すグラフである。本発明で得られたフラットケーブルの折り目と従来の方法で得られた折り目との振動耐久評価結果を示すグラフである。本発明で得られたフラットケーブルの折り目と従来の方法で得られた折り目との繰り返し曲げ耐久評価結果を示すグラフである。

符号の説明

１プレス機
３上側金型
４下側金型
６フラットケーブル
７フラットケーブル受け台
８パイロット穴
９アダプタ
１０位置合わせ突起
１２下ドラム
１３溝
１４上ドラム
２０隙間
２１スロープ部
２２垂直線

Claims

少なくとも１条の平型導体と該平型導体を被覆してなる絶縁被覆とを有するフラットケーブルを、その長手方向所定位置で上側金型と下側金型とで挟持して、前記フラットケーブルの幅方向にその断面両側にスロープ部が形成されてなる断面Ｕ字状の折り目を形成するフラットケーブル折り目加工方法であって、
前記上側金型と前記下側金型を組み合わせた際形成されるフラットケーブル加工領域となる断面Ｕ字状の隙間のうち、前記スロープ部に対応する部分に、前記フラットケーブルの厚みＴよりも大きな幅Ｗを持たせると共に、
前記フラットケーブルを前記上側金型と前記下側金型とで挟持した際、前記フラットケーブル長手方向の少なくとも一端を、前記フラットケーブルの折り目の形成部分に引き込み可能にしておくことを特徴とするフラットケーブル折り目加工方法。
前記フラットケーブルの長手方向の少なくとも一端を、フラットケーブルの表裏から回転可能なローラーで挟持することで仮位置決めし、その上で前記フラットケーブルを前記上側金型と前記下側金型とで挟持して、前記フラットケーブルに断面Ｕ字状の折り目を形成することを特徴とする請求項１記載のフラットケーブル折り目加工方法。