JP5487763B2 - フラットケーブル - Google Patents

Description

本発明は、フラットケーブルに関し、さらに詳しくは、自動車などの車両に好適に用いられるフラットケーブルに関するものである。

従来より、配線の省スペース化などの要求から、フラットケーブルが広く用いられている。フラットケーブルは、例えば、導体と導体の外周を被覆する絶縁体とにより構成されており、全体として扁平状の外観を有する。

フラットケーブルの導体としては、平角導体が良く用いられているが、以下の構成のものも知られている。すなわち、図４に示すように、複数本の素線を撚り合わせて形成された撚線３６を多数本横一列に配列してなる導体３２が知られている（特許文献１）。導体３２の外周には、ゴムやプラスチックなどの絶縁体３４が被覆されている。

実公平０２−１５２５３号公報

図４に示すように、導体３２が複数本の撚線３６を横一列に配列したものからなる場合には、隣接する撚線３６同士は接触しているものの、接合されているわけではないので、各々の撚線３６が独立して移動できるようになっている。また、撚線３６と絶縁体３４との密着性もそれほど高くない。

そのため、例えばフラットケーブル３０に幅方向（横方向）からの力が加わった場合には、図５に示すように、撚線３６に密着している絶縁体３４が撚線３６からずれるとともに、複数本の撚線３６は配列をくずして内側にばらけ、絶縁体３４が口開きの状態になるおそれがある。これにより、撚線３６と絶縁体３４との間には空気の層が生じるため、撚線３６の表面からの放熱性が悪くなるおそれがある。

また、例えば配索の都合上でフラットケーブル３０が幅方向（横方向）に曲げられた場合には、図６に示すように、撚線３６に密着している絶縁体３４が撚線３６からずれて、撚線３６の一部が飛び出したり引き込んだりするおそれがある。これにより、端末に接続された端子にもずれが生じるため、端子の接点における接触面積が変動するおそれがある。

本発明が解決しようとする課題は、導体が複数本の撚線を同一平面上に並列に集めたものからなる場合に、撚線に密着している絶縁体が撚線からずれるのを防止できるフラットケーブルを提供することにある。

本発明に係るフラットケーブルは、複数本の撚線が同一平面上に並列に集められて構成される導体と、前記導体の外周を被覆する絶縁体とを備え、前記複数本の撚線のうちの少なくとも１本は他の撚線よりも断面積の小さい細撚線よりなることを要旨とするものである。

断面積の小さい細撚線は、他の撚線と比較して、撚線を構成する素線径が小さいものであっても良いし、撚線を構成する素線の本数が少ないものであっても良い。断面積の小さい細撚線と他の撚線とは同一平面上に交互に配置されていても良い。断面積の小さい細撚線に対する他の撚線の断面積比は１．２５以上であることが好ましい。

本発明に係る他の構成のフラットケーブルは、複数本の撚線が同一平面上に並列に集められて構成される導体と、前記導体の外周を被覆する絶縁体とを有し、前記撚線の表面に位置する複数本の素線のうちの少なくとも１本は他の素線よりも太い太素線よりなることを要旨とするものである。

この際、他の素線に対する太素線の断面積比は１．４０以上であることが好ましい。

本発明に係るフラットケーブルによれば、導体を構成する複数本の撚線のうちの少なくとも１本は他の撚線よりも断面積の小さい細撚線よりなることから、細撚線の部分が導体の谷部となり、この谷部に絶縁体が食い込むため、絶縁体の導体へのひっかかりが多くなる。そのため、例えばフラットケーブルに幅方向（横方向）からの力が加わった場合や、フラットケーブルが幅方向（横方向）に曲げられた場合にも、絶縁体は撚線からずれにくい。これにより、絶縁体の口開きや撚線の一部の飛び出し等を抑えることができる。

断面積の小さい細撚線は、他の撚線よりも撚線を構成する素線径を小さくする、他の撚線よりも撚線を構成する素線の本数を少なくする、あるいは、これらの組み合わせにより、容易に得られる。

本発明に係るフラットケーブルにおいて、断面積の小さい細撚線と他の撚線とが同一平面上に交互に配置されていると、絶縁体の食い込みを多くできるため、より一層、絶縁体は撚線からずれにくい。また、断面積の小さい細撚線に対する他の撚線の断面積比が１．２５以上であると、絶縁体の食い込み量を多くできるため、より一層、絶縁体は撚線からずれにくい。

本発明に係る他のフラットケーブルによれば、導体を構成する撚線の表面に位置する複数本の素線のうちの少なくとも１本は他の素線よりも太い太素線よりなることから、太素線の部分が導体の山部となり、この山部が絶縁体に食い込むため、絶縁体の導体へのひっかかりが多くなる。そのため、例えばフラットケーブルに幅方向（横方向）からの力が加わった場合や、フラットケーブルが幅方向（横方向）に曲げられた場合にも、絶縁体は撚線からずれにくい。これにより、絶縁体の口開きや撚線の一部の飛び出し等を抑えることができる。

この際、他の素線に対する太素線の断面積比が１．４０以上であると、絶縁体の食い込み量を多くできるため、より一層、絶縁体は撚線からずれにくい。

本発明の第一実施形態に係るフラットケーブルを表す横断面図である。 本発明の第二実施形態に係るフラットケーブルを表す横断面図である。 本発明の第三実施形態に係るフラットケーブルを表す横断面図である。 従来のフラットケーブルを表す横断面図である。 フラットケーブルに幅方向（横方向）の力が加わった状態を説明する横断面図である。 フラットケーブルが幅方向（横方向）に曲げられた状態を説明する横断面図である。

次に、本発明の実施形態について図を参照して詳細に説明する。

図１に示すように、本発明の第一実施形態に係るフラットケーブル１０は、複数本の撚線１６が同一平面上に並列に集められて構成される導体１２と、導体１２の外周を被覆する絶縁体１４とを備えているものからなる。

導体１２を構成する複数本の撚線１６には、断面積の異なるものが含まれている。すなわち、複数本の撚線１６には、比較的断面積の大きい太撚線１６ａと、太撚線１６ａよりも断面積の小さい細撚線１６ｂとが含まれている。

太撚線１６ａおよび細撚線１６ｂは、それぞれ複数本の素線１８が撚り合わされてなるものである。太撚線１６ａと細撚線１６ｂとは、含まれる素線１８の本数が同じであるが、細撚線１６ｂを構成する素線１８ｃ、１８ｄの素線径が太撚線１６ａを構成する素線１８ａ、１８ｂの素線径よりも小さくなっている。太撚線１６ａは、中心素線１８ａの周りに６本の外側素線１８ｂが中心素線１８ａを取り囲むように配置されており、合計７本の素線１８により構成されている。細撚線１６ｂは、中心素線１８ｃの周りに６本の外側素線１８ｄが中心素線１８ｃを取り囲むように配置されており、合計７本の素線１８により構成されている。

太撚線１６ａと細撚線１６ｂとは、同一平面上に交互に配置されており、太撚線１６ａの部分が導体１２の山部となり、細撚線１６ｂの部分が導体１２の谷部となっている。これにより、断面積の等しい複数本の撚線で構成される従来の導体と比較して、導体全体の表面積がより大きくなっている。また、導体表面の凹凸がより大きくなっている。そのため、導体１２の外周を覆う絶縁体１４は、細撚線１６ｂの部分よりなる導体１２の谷部に食い込むことができる。いいかえれば、太撚線１６ａの部分よりなる導体１２の山部が、導体１２の外周を覆う絶縁体１４に食い込むことができる。これにより、絶縁体１４は導体１２にひっかかりやすくなる。したがって、例えばフラットケーブル１０に幅方向（横方向）からの力が加わった場合や、フラットケーブル１０が幅方向（横方向）に曲げられた場合にも、絶縁体１４は導体１２からずれにくくなっている。特に、太撚線１６ａと細撚線１６ｂとは同一平面上に交互に配置されているため、絶縁体１４の導体１２への食い込み、あるいは、導体１２の絶縁体１４への食い込みが非常に大きくできる。

絶縁体１４の導体１２への食い込みが大きくできるなどの観点から、太撚線１６ａと細撚線１６ｂとの断面積の比（太撚線／細撚線）は１．２５以上であることが好ましい。より好ましくは２．６以上、さらに好ましくは５．７以上である。

絶縁体１４と導体１２とのずれは、電線がフラットケーブルであり、導体１２を構成する撚線１６の並べる本数が多くなり、幅広になるほど、生じやすい。したがって、絶縁体１４と導体１２とのずれを防止する効果に優れるなどの観点から、導体１２を構成する撚線１６の本数は５本以上であることが好ましい。より好ましくは７本以上である。

複数本の撚線１６は、同一平面上に並列に集められている。集められているとは、間隔をあけないで同一平面上に並列に並べられていることである。隣り合う撚線１６同士は互いに接触する部分を有している。隣り合う撚線１６同士の接触する部分は、長手方向において、全長にわたっていても良いし、一部分であっても良い。全体が一つの導体として機能していれば良いため、隣り合う撚線１６同士は、長手方向において接触していない部分が生じていても良い。

絶縁体１４の材料としては、特に限定されるものではないが、ポリエチレン・ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂や、塩化ビニル樹脂などを例示することができる。ポリオレフィンは、架橋されていても良い。

第一実施形態に係るフラットケーブル１０においては、細撚線１６ｂは複数本含まれているが、細撚線１６ｂは１本以上あれば良い。また、太撚線１６ａと太撚線１６ａとの間には細撚線１６ｂが１本配置され、太撚線１６ａと細撚線１６ｂとが交互に配置されているが、太撚線１６ａと太撚線１６ａとの間に細撚線１６ｂが２本以上配置されていても良いし、細撚線１６ｂと細撚線１６ｂとの間に太撚線１６ａが２本以上配置されていても良い。また、太撚線１６ａと細撚線１６ｂとがランダムに配置されていても良い。

第一実施形態に係るフラットケーブル１０においては、太撚線１６ａと細撚線１６ｂの２種類の撚線が含まれているが、太撚線１６ａより小さいが細撚線１６ｂより大きい断面積の中撚線がさらに１本または２本以上含まれていても良い。この場合、断面積の異なる複数種類の中撚線が含まれていても良い。

第一実施形態に係るフラットケーブル１０においては、太撚線１６ａおよび細撚線１６ｂを構成する素線１８の本数がそれぞれ７本であるが、それぞれがそれ以外の本数であっても良い。また、太撚線１６ａと細撚線１６ｂの素線１８の本数は同数になっているが、太撚線１６ａの素線１８の本数と細撚線１６ｂの素線１８の本数とは異なっていても良い。

次に、本発明の第二実施形態に係るフラットケーブルについて説明する。図２に示すように、第二実施形態に係るフラットケーブル１１０は、複数本の撚線１１６が同一平面上に並列に集められて構成される導体１１２と、導体１１２の外周を被覆する絶縁体１４とを備えているものからなる。

導体１１２を構成する複数本の撚線１１６には、断面積の異なるものが含まれている。すなわち、複数本の撚線１１６には、比較的断面積の大きい太撚線１１６ａと、太撚線１１６ａよりも断面積の小さい細撚線１１６ｂとが含まれている。

太撚線１１６ａおよび細撚線１１６ｂは、それぞれ複数本の素線１１８が撚り合わされてなるものである。太撚線１１６ａと細撚線１１６ｂとは、含まれる素線１１８の太さは同じであるが、細撚線１１６ｂを構成する素線１１８の本数が太撚線１１６ａを構成する素線１１８の本数よりも少なくなっている。太撚線１１６ａは、中心素線１１８ａの周りに６本の素線１１８が中心素線１１８ａを取り囲むように配置され、６本の素線１１８の外側に１２本の素線１１８が配置され、１２本の素線１１８の外側に１８本の素線１１８が配置され、合計３７本の素線１１８により構成されている。中心素線１１８ａの周りには、素線１１８よりなる層が３層形成されている。これに対し、細撚線１１６ｂは、中心素線１１８ｃの周りに６本の外側素線１１８ｄが中心素線１１８ｃを取り囲むように配置されており、合計７本の素線１１８により構成されている。

太撚線１１６ａと細撚線１１６ｂとは、同一平面上に交互に配置されており、太撚線１１６ａの部分が導体１１２の山部となり、細撚線１１６ｂの部分が導体１１２の谷部となっている。導体１１２は、断面積の等しい複数本の撚線で構成される従来の導体と比較して、導体全体の表面積がより大きい。また、導体の表面の凹凸がより大きい。そのため、導体１１２の外周を覆う絶縁体１４は、細撚線１１６ｂの部分よりなる導体１１２の谷部に食い込むことができる。これにより、絶縁体１４は導体１１２にひっかかりやすい。特に、太撚線１１６ａと細撚線１１６ｂとは同一平面上に交互に配置されているため、絶縁体１４の導体１１２への食い込み、あるいは、導体１１２の絶縁体１４への食い込みが非常に大きくできる。

絶縁体１４の導体１１２への食い込みが大きくできるなどの観点から、太撚線１１６ａと細撚線１１６ｂとの断面積の比（太撚線／細撚線）は１．２５以上であることが好ましい。より好ましくは２．６以上、さらに好ましくは５．７以上である。

第二実施形態に係るフラットケーブル１１０においては、第一実施形態に係るフラットケーブル１０と同様、導体１１２を構成する撚線１１６の本数は５本以上であることが好ましい。より好ましくは７本以上である。隣り合う撚線１１６同士は、互いに接触する部分を有していれば良く、長手方向において接触していない部分が生じていても良い。絶縁体１４の材料としては、第一実施形態に係るフラットケーブル１０で示された材料を例示できる。

第二実施形態に係るフラットケーブル１１０においては、第一実施形態に係るフラットケーブル１０と同様、細撚線１１６ｂが１本以上あれば良い。太撚線１１６ａと太撚線１１６ａとの間に細撚線１１６ｂが２本以上配置されていても良いし、細撚線１１６ｂと細撚線１１６ｂとの間に太撚線１１６ａが２本以上配置されていても良い。また、太撚線１１６ａと細撚線１１６ｂとがランダムに配置されていても良い。さらに、太撚線１１６ａより小さいが細撚線１１６ｂより大きい断面積の中撚線が１本または２本以上含まれていても良い。この場合、断面積の異なる複数種類の中撚線が含まれていても良い。

第二実施形態に係るフラットケーブル１１０においては、太撚線１１６ａおよび細撚線１１６ｂを構成する素線１１８の本数は特に限定されるものではない。また、太撚線１１６ａの太さと細撚線１１６ｂを構成する素線１１８の太さとは異なっていても良い。

次に、本発明の第三実施形態に係るフラットケーブルについて説明する。図３に示すように、第三実施形態に係るフラットケーブル２１０は、複数本の撚線２１６が同一平面上に並列に集められて構成される導体２１２と、導体２１２の外周を被覆する絶縁体１４とを備えているものからなる。

各々の撚線２１６は、中心素線２１８ａと、中心素線２１８ａを取り囲むように中心素線２１８ａの周りに配置された６本の外側素線２１８とを有している。６本の外側素線２１８は、中心素線２１８ａの周りに螺旋状に巻回されており、撚線２１６の表面に位置している。そのため、長手方向で絶縁体１４と接触する部分を有している。この際、６本の外側素線２１８のうちの１本は、他の外側素線２１８ｂよりも太い太素線２１８ｃになっている。他の外側素線２１８ｂ同士は同じ太さとされている。この太素線２１８ｃの部分は、撚線２１６および導体２１２の山部となり、この山部が絶縁体１４に食い込むことができる。そのため、絶縁体１４の撚線２１６および導体２１２へのひっかかりが多くなる。これにより、絶縁体１４は導体２１２からずれにくい。

この際、絶縁体１４の食い込み量を多くできるなどの観点から、他の外側素線２１８ｂに対する太素線２１８ｃの断面積比（太素線／他の外側素線）は１．４０以上であることが好ましい。より好ましくは４．０以上、さらに好ましくは７．９以上である。

撚線２１６当たりの太素線２１８ｃの本数は特に限定されるものではないが、太素線２１８ｃの本数が３本の場合には、太素線２１８ｃと他の外側素線２１８ｂとの本数が同数であるため、太素線２１８ｃと他の外側素線２１８ｂとを交互に配置できる。これにより、撚線２１６の表面の凹凸が大きくなるため、絶縁体１４の食い込み量を多くできる。すなわち、撚線２１６当たりの太素線２１８ｃの本数は、１本以上で、かつ、撚線２１６の表面に位置する外側素線２１８の半数以下であることが好ましい。

第三実施形態に係るフラットケーブル２１０においては、撚線２１６同士の間で、太素線２１８ｃの本数、太素線２１８ｃの太さ、他の外側素線２１８ｂに対する太素線２１８ｃの断面積比、太素線２１８ｃおよび他の外側素線２１８ｂの配置構成、撚線２１６を構成する素線２１８の本数等が同じであっても良いし、異なっていても良い。また、複数本の撚線２１６の全ての間でこれらが互いに異なっていても良いし、複数本の撚線２１６の一部の間でこれらが異なっていても良い。また、撚線２１６を構成する素線２１８の本数は特に限定されるものではない。

第三実施形態に係るフラットケーブル２１０においては、第一実施形態に係るフラットケーブル１０と同様、導体２１２を構成する撚線２１６の本数は５本以上であることが好ましい。より好ましくは７本以上である。隣り合う撚線２１６同士は、互いに接触する部分を有していれば良く、長手方向において接触していない部分が生じていても良い。絶縁体１４の材料としては、第一実施形態に係るフラットケーブル１０で示された材料を例示できる。

第三実施形態に係るフラットケーブル２１０においては、他の外側素線２１８ｂの一部または全部が互いに太さの異なるものであっても良い。

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。

例えば、複数本の撚線が同一平面上に並列に集められて構成される導体と、導体の外周を被覆する絶縁体とを備え、複数本の撚線のうちの少なくとも１本は他の撚線よりも断面積の小さい細撚線よりなる場合において、断面積の小さい細撚線を構成する素線の本数は他の撚線（太撚線）を構成する素線の本数よりも少なく、かつ、断面積の小さい細撚線を構成する素線の太さが他の撚線（太撚線）を構成する素線の太さよりも細いものであっても良い。

１０、１１０、２１０ フラットケーブル
１２、１１２、２１２ 導体
１４ 絶縁体
１６、１１６、２１６ 撚線
１６ａ、１１６ａ 太撚線
１６ｂ、１１６ｂ 細撚線
１８、１１８、２１８ 素線
２０ 絶縁体

Claims (7)

1. 複数本の撚線が間隔をあけずに同一平面上に並列に集められて構成される導体と、前記導体の外周を被覆する絶縁体とを備え、
   前記複数本の撚線のうちの少なくとも１本は他の撚線よりも断面積の小さい細撚線よりなり、
   隣り合う前記撚線同士は互いに接触する部分を有することを特徴とするフラットケーブル。
2. 前記断面積の小さい細撚線を構成する素線径は、前記他の撚線を構成する素線径よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載のフラットケーブル。
3. 前記断面積の小さい細撚線を構成する素線の本数は、前記他の撚線を構成する素線の本数よりも少ないことを特徴とする請求項１または２に記載のフラットケーブル。
4. 前記断面積の小さい細撚線と前記他の撚線とは同一平面上に交互に配置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のフラットケーブル。
5. 前記断面積の小さい細撚線に対する前記他の撚線の断面積比は１．２５以上であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のフラットケーブル。
6. 複数本の撚線が同一平面上に並列に集められて構成される導体と、前記導体の外周を被覆する絶縁体とを有し、
   前記撚線の表面に位置する複数本の素線のうちの少なくとも１本は他の素線よりも太い太素線よりなることを特徴とするフラットケーブル。
7. 前記他の素線に対する前記太素線の断面積比は１．４０以上であることを特徴とする請求項６に記載のフラットケーブル。

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