JP5373401B2 - 一体形成されたシール部材を有するフラットフレキシブルケーブルアセンブリ - Google Patents

Description

本発明は一般的に、フラットフレキシブルケーブルに関し、より詳細には、一体形成されたシール部材を有するオーバーモールドを含むフラットフレキシブルケーブルに関する。

フレキシブルフラットケーブルが、自動車製造において、円形導体からなる普通のケーブルハーネスの代替品としてますます頻繁に使用されている。フレキシブルフラットケーブルハーネスを使用する間、丸いケーブルハーネスとは対照的に、種々の利点が得られる。矩形導体を用いることで、円形導体と比べてより大きな電流を流すことができる。したがって矩形導体の方が、余分な性能を含ませることなく小さくでき得る。その結果、フレキシブルフラットケーブルに割り当てられる重量およびスペースが減る。

さらに、リブ付きケーブルからなる個々のケーブルシールが、自動車の配電システム（ＥＤＳ）の「濡れ（wet）」領域において個々のケーブルをシールするための容認できる方法として、広く用いられている。通常、各ケーブルは、絶縁されて、円形のワイヤ絶縁にシールされることが電気的なインターフェース端子におけるシール圧着によって行なわれた後、電気コネクタ内にまとめて収容される。従来、個々のケーブルをそれぞれシールすることは、自動プロセスを通して行なわれている。

しかしフレキシブルフラットケーブルは、優位性があるにもかかわらず、前述の自動プロセスを用いて別個にシールすることには適していない。現在のところ、フレキシブルフラットケーブルを別個にシールするためには、各ケーブルのシールを、粘着剤またはシール剤を用いて二次プロセスの間に行なわなければならない。このような方法は困難な場合があり、また製造プロセスに材料および人件費が付加されることがある。

本発明の発明者は、フレキシブルフラットワイヤケーブルに付随するこれらの問題および他の問題を認識している。そのために、発明者は、フラットフレキシブルケーブルアセンブリであって、実質的に矩形の導体を含むフラットフレキシブルケーブルと、実質的に矩形の導体の一部を封入するオーバーモールドと、前記オーバーモールドと一体形成されてそこから延びるシール部材とを含み、前記シール部材は実質的に矩形の導体を封入してシールを形成する、フラットフレキシブルケーブルアセンブリを発明している。

実質的に矩形の導体を含むフラットフレキシブルケーブルを含むフラットフレキシブルケーブルアセンブリの製造方法は、
フラットフレキシブルケーブルアセンブリを金型内に配置する工程と、
前記金型内にオーバーモールド材料を導入し、前記フラットフレキシブルケーブルの一部を覆うことで、前記フラットフレキシブルケーブルの一部を封入する前記オーバーモールドを形成するとともに、前記オーバーモールドと一体形成されたシール部材を形成する、工程とを含み、
前記シール部材は前記実質的に矩形の導体の一部を封入してシールを形成する。

代表的な実施形態においては、フラットフレキシブルケーブルアセンブリ（たとえば、リボンケーブルアセンブリ）を用いて、自動車の配電システム（図示せず）の「濡れ」領域において電気コンポーネント（図示せず）を接続してもよい。これらの「濡れ」領域は、業界では知られており、たとえば、流体が存在するエンジンの部品を含んでいてもよい。

次に図１および２を参照して、フラットフレキシブルケーブルアセンブリを、代表的な実施形態にしたがって大まかに１０において示す。ケーブルアセンブリ１０は、フラットフレキシブルケーブル１１を含み、ケーブル１１は、絶縁シース１４によって封入された複数の導体１２を含む。各導体１２は、断面の形状が実質的に矩形であってもよい。絶縁シース１４は、導体１２を互いから電気絶縁することができる当該技術分野において知られる材料で形成されている。代表的な実施形態によれば、導体１２およびシース１４は、共押し出し成形プロセスを用いて製造してもよい。

導体１２は、任意の伝導性材料（たとえば、アルミニウム、銅など）から形成してもよい。絶縁シース１４は、当該技術分野において知られており、任意の数の材料から製造してもよい。たとえばシース１４は、シリコーンゴム、ポリマー、たとえばポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）などから形成してもよい。絶縁シース１４の材料特性を決めるときに考慮に入れるべき因子としては、とりわけ、矩形導体１２の最大の動作電圧と、リボンケーブルアセンブリ１０を配置してもよい環境の温度とが挙げられる。

端子１８は、電気的接続点となるものであり、型打ちと形成とを順送り型で行なうことによって作製される。端子の取り付けは、各導体１２の一方の端部において絶縁シース１４を剥がし、端子の適切な部分を導体１２に圧着するかまたは溶接することによって行なう。実施形態に例示したように、フラットフレキシブルケーブルアセンブリ１０には、２つの導体１２と２つの端子１８とが含まれる。しかし次のことが理解できる。すなわち本発明は、導体１２および端子１８の前述の数に限定されるわけではなく、本発明は、所望する任意の数の導体１２および端子１８を用いて実施することができる。

図２を参照して、絶縁シース１４には、絶縁シース１４内に不連続性を実現する手段が含まれている。たとえば不連続性は、コネクタ１６に隣接して絶縁シース１４内に形成された１つ以上のバリアスロット２４の形状であってもよい。別の例では、不連続性はスリットなどの形状であってもよい。絶縁シース１４の不連続性は、ケーブルアセンブリ１０の機能を完全に崩壊させることなく、ある端子から別の端子へ水滴がウィッキング（wicking）することの防止を行なうための遮断方法すなわち「障害となるパス」を提供する。例示したように、バリアスロット２４は一般的に、形状が矩形である。しかし次のことが理解できる。すなわち、バリアスロット２４は、矩形の形状に限定されるわけではなく、所望する任意の形状であってもよい。加えて、１つ以上のバリアスロット２４を、隣接する導体１２間、および／または導体１２と外縁シース１４との間に、設けることができることも理解できる。たとえば、１つ以上のバリアスロット２４を、隣接する導体１２に沿って直列に配置して、コネクタ１６に隣接する穿孔を形成してもよい。別の例では、複数のバリアスロット２４は、互いに対して場所をずらした関係またはランダムな関係で設けることができる。

本発明の態様によれば、ケーブルアセンブリ１０には、ケーブルアセンブリ１０の一部を封入するオーバーモールド２６と、オーバーモールド２６と一体形成された１つ以上のシール部材２８とが含まれる。シール部材２８は、各導体１２の封入を、導体１２が端子１８に付いている点において行なって、個々の導体１２のそれぞれに対するシールを形成する。具体的には、オーバーモールド２６と１つ以上の一体形成されたシール部材２８との形成は、オーバーモールドプロセスを用いて行なわれる。オーバーモールドプロセスの間、ケーブルアセンブリ１０を金型（図示せず）内に配置し、オーバーモールド材料を金型内に導入して、オーバーモールド材料が導体１２の一部を覆うことを、導体１２が端子１８に付いている点において行なうようにするとともに、剥がされた裸の導体１２に隣接する絶縁シース１４の一部を覆うようにする。いったんオーバーモールド材料が硬化されたら、オーバーモールド２６が絶縁シース１４に確実に固定される間、絶縁シース１４が剥がされた各導体１２が、一体形成された個々のシール部材２８によって封入される。シール部材２８の形成は、良く知られた方法で行ってもよい。すなわち、金型内の構成（図示せず）（金型内に型押ししてもよい）として、複数の導体１２の各端子１８をシール部材２８によって別個にシールすることが、オーバーモールドプロセスの間に可能である構成を含むことによって行なってもよい。

オーバーモールド２６を形成する際に用いるオーバーモールド材料は、任意のフレキシブルなプラスチック成形材料（たとえば熱可塑性エラストマー（ＴＰＵ）材料）などであってもよいということが、理解できる。さらにオーバーモールド２６は、電子絶縁性シース１４と同様の絶縁特性を備えていてもよいということも、理解できる。図２に示すように、オーバーモールド２６はバリアスロット（単数又は複数）２４を完全には覆っていないため、バリアスロット２４は、ケーブルアセンブリ１０に対する歪みの緩和を実現することができる。シール部材２８は、オーバーモールド２６と同じ材料から製造してもよい。あるいは、シール部材２８は、異なる第２の材料から、２ショットプロセスを用いて製造してもよい。

前述したように、オーバーモールドプロセスは、二重の目的を果たす。すなわち、（１）フラットフレキシブルケーブルアセンブリ１０の絶縁シース１４に確実に固定されるオーバーモールド２６を形成すること、および（２）オーバーモールド２６から延びて各導体１２を封入し、各導体１２の周りに個々のシールを形成する個々のシール部材（単数又は複数）２８を形成すること、である。

例示したように、１つ以上のシール部材２８には、中央の管状部材３２から円周方向に延びる１つ以上のリブ３０が含まれていてもよい。管状部材３２は、導体１２を取り囲み、端子１８の部分まで延びている。例示した実施形態においては、端子１８の端部は露出したままである。本発明を実施する上では必須ではないが、１つのリブ３２をオーバーモールド２６に隣接して配置して、オーバーモールド２６に対する付加的なシーリング保護を実現してもよい。３つのリブ３０を示しているが、次のことが理解できる。すなわち、本発明は、各導体１２に対して適切なシールを提供することができる所望の任意の数のリブ３０を用いて実施することができる。

次に図３を参照して、端子１８を、電源コンセントなどの自動車の電気部品に対するシールされたコネクタ３４内に挿入してもよい。ケーブルアセンブリ１０の端子１８を、シールされたコネクタ３４の対応する数の個々の空洞３６内に挿入して、シールされたコネクタ３４の接続点（図示せず）にはめ込むことができる。いったんケーブルアセンブリ１０の端子１８が、シールされたコネクタ３４内に適切に挿入されると、各々の個別のシール部材２８のリブ３０が、対応する空洞３６の内面３８をはめ込む。したがって、各シール部材２８に対するリブ３０の直径４０は、シールされたコネクタ３４の各々の個別の空洞３６の直径４２とほぼ等しいかまたはそれよりもわずかにより大きい。その結果、ケーブルアセンブリ１０のシール部材２８は、各々の個別の空洞３６を流体の密閉を含めた密閉からシールすると同時に、シールされたコネクタ３４によって確実に保持される。こうして、オーバーモールド２６と一体形成されたシール部材２８は、特に、ケーブルアセンブリ１０が自動車の「濡れ」領域で使用されるときに、シールされたコネクタ３４内への流体のアクセス、漏れ、または通過に対するシールとして働く。

所望する任意の形状またはサイズを有するシール部材２８を用いて本発明を実施することは、シール部材２８が、シールされたコネクタ３４の個別の空洞３６をはめ込みかつシールすることで、適切なシールを実現する限り、可能であるということが理解できる。たとえば、リブ３０は省いても良く、シール部材２８の直径４０は、シールされたコネクタ３４の各々の個別の空洞３６の直径４２とほぼ等しいかまたはこれよりわずかに大きくてもよい。

本明細書で開示した実施形態は、読者が本発明の新しい態様に慣れることを目的として説明してきた。本発明の好ましい実施形態について図示し説明してきたが、多くの変形、変更、および置換を、添付の請求項において記載される本発明の趣旨および範囲から必ずしも逸脱することなく、当業者が行なうことが可能である。

代表的な実施形態による、一体形成されたシール部材にオーバーモールドを含めたフラットフレキシブルケーブルを有するフラットフレキシブルケーブルアセンブリの斜視図。 図１のフラットフレキシブルケーブルアセンブリを示す平面図。 図１のフレキシブルフラットケーブルアセンブリを示す部分断面側面図であり、代表的な実施形態による、シールされたコネクタ内に挿入されるフラットフレキシブルケーブルアセンブリを例示する図。

Claims (10)

1. 実質的に矩形の複数の導体を含むフラットフレキシブルケーブルと、
   前記実質的に矩形の複数の導体の一部を封入するオーバーモールドと、
   前記オーバーモールドと一体形成されてそこから延びるシール部材と、を含み、
   前記シール部材は、前記実質的に矩形の複数の導体の一部を導体毎に封入してシールを形成することによって、個々の導体のそれぞれに対するシールを形成する、フラットフレキシブルケーブルアセンブリ。
2. 前記矩形導体が、絶縁シース内に封入される、請求項１に記載のフラットフレキシブルケーブルアセンブリ。
3. 端子が、前記複数の矩形導体に圧着または溶接によって取り付けられる、請求項２に記載のフラットフレキシブルケーブルアセンブリ。
4. 前記シール部材が、管状部材とそこから延びる少なくとも１つのリブとを含む、請求項１に記載のフラットフレキシブルケーブルアセンブリ。
5. 前記シール部材は、前記オーバーモールドとは異なる材料を含む、請求項１に記載のフラットフレキシブルケーブルアセンブリ。
6. 空洞を有するシールされたコネクタをさらに含み、前記シール部材が、前記空洞をシールした状態ではめ込む、請求項１に記載のフラットフレキシブルケーブルアセンブリ。
7. 実質的に矩形の複数の導体を含むフラットフレキシブルケーブルを含むフラットフレキシブルケーブルアセンブリの製造方法であって、
   フラットフレキシブルケーブルアセンブリを金型内に配置する工程と、
   前記金型内にオーバーモールド材料を導入し、前記フラットフレキシブルケーブルの一部を覆うことで、前記フラットフレキシブルケーブルの一部を封入するオーバーモールドを形成するとともに、前記オーバーモールドと一体形成されたシール部材を形成する、導入工程と、を含み、
   前記シール部材は、前記実質的に矩形の複数の導体の一部を導体毎に封入してシールを形成することによって、個々の導体のそれぞれに対するシールを形成する、製造方法。
8. 端子を前記複数の矩形導体に圧着または溶接によって取り付ける工程をさらに含む、請求項７
   に記載の方法。
9. 前記シール部材が、管状部材とそこから延びる１または複数のリブとを含む、請求項７
   に記載の方法。
10. 第２の異なる材料を前記金型内に導入して前記シール部材を形成する、導入工程をさらに含む、請求項７に記載の方法。

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