JP5511321B2 - フラットケーブル及びワイヤハーネス - Google Patents

Description

本発明は、各種の電気機械に配索される複数の電線を有したフラットケーブル及び当該フラットケーブルを備えたワイヤハーネスに関する。

移動体としての自動車などの各種の電気機械には、多種多様な電子機器同士を電気的に接続するためにワイヤハーネスが配索されている。このワイヤハーネスは、複数の同径の導体を等間隔毎に並列にそれぞれ配置すると共にこれらの導体を絶縁体で構成された被覆部でそれぞれ被覆し、この隣接する各被覆部同士を絶縁体で構成された連結部にて一体化してフラット状に形成したフラットケーブルと、このフラットケーブルの導体の端末に取り付けられるコネクタと、を備えて構成される場合がある。

前述したフラットケーブルは、並列に配置された各導体の周りにポリオレフィン系樹脂等から成る絶縁体を押し出し成形機により連続的に押し出し被覆することにより一体押し出し成形されているため、導体の本数、および線径、あるいは絶縁体の連結部の幅が異なるごとに押し出し成形をするための口金を新設しなければならなかった。これにより、品番が増加し、製造コストを削減する妨げとなっていた。

そこで、本発明の出願人は、製造コストを増大することなく、様々な形状の導体を一体にするフラットケーブル（例えば、特許文献１参照）を提案している。

特許文献１に示されたフラットケーブルは、複数の被覆電線と、これら複数の被覆電線を束ねるテープ状の補強部材と、この補強部材に縫製されて複数の被覆電線を互いに固定する紐とを備えている。

被覆電線は、導体と、当該導体を被覆する被覆部とを備えて、断面丸型に形成されている。被覆電線は、互いに間隔をあけて平行に配置されている。補強部材は、被覆電線の長手方向に間隔をあけて、互いに平行に複数設けられている。補強部材の長手方向は、被覆電線の長手方向に対して直交（交差）している。補強部材は、複数の被覆電線に重ねられている。

前述した特許文献１に示されたフラットケーブルは、補強部材と紐とを複数の被覆電線の回りに縛ることで、複数の被覆電線を互いに平行な状態で固定している。そして、特許文献１に示されたフラットケーブルは、補強部材と紐とが縛る被覆電線の線径及び本数を適宜変更することで、製造コストを増大することなく、様々な形状の導体を一体にすることを可能としている。

特開２００４−３１９２７２号公報

前述した特許文献１に示された従来のフラットケーブルは、被覆電線の端末にコネクタを取り付ける際には、当該フラットケーブルの端末に位置する補強部材を切断して、被覆電線間の間隔を適宜変更して上で、当該被覆電線の端末に端子金具を取り付ける必要があった。一方、従来から用いられてきたフラットケーブルでは、端末の連結部を切断して、被覆電線間の間隔を適宜変更して上で、当該被覆電線の端末に端子金具を取り付ける必要があった。

このように、前述した特許文献１に示されたフラットケーブルは、被覆電線の端末に端子金具を取り付ける際に、補強部材を切断する必要があるなどの作業にかかる工数が増加する傾向であった。

したがって、本発明の目的は、端末に容易にコネクタを取り付けることができるフラットケーブル及び当該フラットケーブルを備えたワイヤハーネスを提供することにある。

前述した課題を解決し目的を達成するために、請求項１に記載の本発明のフラットケーブルは、端末に端子金具が取り付けられる互いに平行な複数の電線と、前記複数の電線に直交しかつこれら複数の電線に対して一定の規則により浮き沈みされて配置される交錯部と、この交錯部に連なりかつ前記複数の電線のうち端に位置する電線に重ねられた平行部とが設けられた長尺の横糸と、を備え、前記電線の端末において、前記横糸を前記複数の電線に対して相対的に当該電線の長手方向に沿って該端末から離れる方向に移動できるように、前記互いに隣り合う電線が、互いに間隔をあけて配置され、かつ、前記横糸の前記互いに隣り合う交錯部が、互いに間隔をあけて配置されたことを特徴としている。

請求項２に記載の本発明のフラットケーブルは、請求項１に記載のフラットケーブルにおいて、前記複数の電線のうち少なくとも二本の外径が、互いに異なることを特徴としている。

請求項３に記載の本発明のフラットケーブルは、請求項１又は請求項２に記載のフラットケーブルにおいて、前記複数の電線間に当該複数の電線と平行に設けられかつ当該横糸と同じ材料で構成された縦糸を備えたことを特徴としている。

請求項４に記載の本発明のワイヤハーネスは、互いに平行な複数の電線を有したフラットケーブルと、前記フラットケーブルの端末に取り付けられるコネクタと、を備えたワイヤハーネスにおいて、前記フラットケーブルとして、請求項１ないし請求項３のうちいずれか一項に記載のフラットケーブルを備えたことを特徴としている。

請求項１に記載した本発明のフラットケーブルによれば、複数の電線と長尺の横糸とを一定の規則により交錯させて織って形成されているとともに、互いに隣り合う電線が互いに間隔をあけて配置され、かつ横糸の電線に直交する交錯部が互いに間隔をあけて配置されているので、横糸を複数の電線に対して相対的に当該電線の長手方向に沿って移動し易くなっている。このために、フラットケーブルの端末において、横糸を端末から離れる方向に移動させることで、電線の端末を互いに分離することができる。

また、複数の電線と長尺の横糸とを一定の規則により交錯させて織って形成されているので、横糸で織る電線の外径、本数を、容易に変更することができる。

請求項２に記載した本発明のフラットケーブルによれば、複数の電線のうちの少なくとも二本の外径が互いに異なっているので、適宜、必要な線径の電線を用いることができる。

請求項３に記載した本発明のフラットケーブルによれば、複数の電線間に横糸と同じ材料で構成された縦糸を設けているので、フラットケーブルに作用する引っ張り応力や曲げ応力を縦糸で支えることができる。

請求項４に記載した本発明のワイヤハーネスによれば、前述したフラットケーブルを備えているので、フラットケーブルの端末において、横糸を端末から離れる方向に移動させることで、電線の端末を互いに分離することができる。

以上説明したように、請求項１に記載の本発明は、フラットケーブルの端末において、横糸を端末から離れる方向に移動させることで、電線の端末を互いに分離することができるので、横糸を移動することのみによって、端末に端子金具即ちコネクタを取り付けることができるので、当該作業にかかる工数が増加することを防止できる。したがって、端末に容易にコネクタを取り付けることができる。

また、複数の電線と長尺の横糸とを一定の規則により交錯させて織って形成されているので、横糸で織る電線の外径、本数を、容易に変更することができる。したがって、製造コストを増大することなく、様々な形状の導体を一体にすることができる。

請求項２に記載の本発明は、適宜、必要な線径の電線を用いることができるので、製造コストを増大することなく、様々な形状の導体を確実に一体にすることができる。

請求項３に記載の本発明は、フラットケーブルに作用する引っ張り応力や曲げ応力を縦糸で支えることができるので、フラットケーブル自体の機械的な強度を向上させることができる。

請求項４に記載の本発明は、前述したフラットケーブルを備えているので、フラットケーブルの端末に容易にコネクタを取り付けることができる。

本発明の一実施形態にかかるワイヤハーネスの斜視図である。 図１に示されたワイヤハーネスのコネクタを分解して示す斜視図である。 図１に示されたワイヤハーネスのフラットケーブルの横糸を複数の電線に織った状態を示す平面図である。 図３に示されたフラットケーブルの端末の横糸を移動させた状態を示す平面図である。 図３に示されたフラットケーブルの変形例を示す平面図である。 図３に示されたフラットケーブルの他の変形例を示す平面図である。

本発明の一実施形態にかかるワイヤハーネス及びフラットケーブルを、図１ないし図４を参照して説明する。

本発明の一実施形態にかかるワイヤハーネス１は、電気機械としての自動車に配索されて、当該自動車に搭載される各種の電子機器同士を電気的に接続するものであって、図１及び図２に示すように、コネクタ２と、フラットケーブル３と、を備えている。

コネクタ２は、図２に示すように、コネクタハウジング４と、複数の雌型の端子金具（以下、単に雌端子と記し、図２には、一本のみ示し、他を省略す）５とを備えている。なお、図１において、以下、後述の電線１４及び端子収容室６の長手方向を奥行き方向と呼び、矢印Ｙで示す。奥行き方向Ｙと直交しかつ複数の後述する端子収容室６が並ぶ方向を幅方向と呼び、矢印Ｘで示す。奥行き方向Ｙと幅方向Ｘとの双方に直交する方向を厚み方向と呼び、矢印Ｚで示す。

コネクタハウジング４は、絶縁性の合成樹脂からなり筒状（箱状）に形成されている。コネクタハウジング４は、その内側に複数の端子収容室６が設けられ、その外表面にロックアーム７が設けられている。端子収容室６は、直線状に延びた空間（孔）である。端子収容室６の長手方向は、前述した奥行き方向Ｙと平行である。複数の端子収容室６は、互いに平行に配されている。端子収容室６の両端は、コネクタハウジング４の外表面に開口している。ロックアーム７は、相手側のコネクタのコネクタハウジングと嵌合する。

雌端子５は、後述の電線接続部８に電線１４が取り付けられて、端子収容室６内に収容される。そして、雌端子５は、電線１４の芯線即ち該電線１４と電気的に接続する。

雌端子５は、図２に示すように、導電性の板金からなり、電線接続部８と、電気接触部９とを一体に備えている。電線接続部８は、平板状の底板１０と、一対の芯線かしめ片１１と、一対の被覆かしめ片１２とを一体に備えている。底板１０は、平面形状が矩形状に形成されている。一対の芯線かしめ片１１は、底板１０の長手方向の中央部に設けられている。芯線かしめ片１１は、底板１０の幅方向の両縁から立設している。芯線かしめ片１１は、底板１０から離れた側の縁が底板１０に近づくように曲げられて、芯線を底板１０との間に挟んで、該芯線をかしめる。

被覆かしめ片１２は、底板１０の長手方向の一端部に設けられている。被覆かしめ片１２は、底板１０の幅方向の両縁から立設している。被覆かしめ片１２は、底板１０から離れた側の縁が底板１０に近づくように曲げられて、被覆部即ち電線１４を底板１０との間に挟んで、該電線１４をかしめる。

電線接続部８は、芯線かしめ片１１が芯線をかしめ、被覆かしめ片１２が被覆部をかしめて、電線１４と電気的及び機械的に接続される。電線接続部８の長手方向と、該電線接続部８に接続される電線１４の長手方向とは、平行である。

電気接触部９は、図２に示すように、筒状の筒状部１３と、この筒状部１３内に設けられた図示しないばね片とを一体に備えている。筒状部１３は、電線接続部８の底板１０に連なっている。ばね片は、筒状部１３内に侵入した相手方の雄型の端子金具（以下、雄端子と呼ぶ）のタブを筒状部１３の内面との間に挟みこんで、雌端子５と雄端子とを電気的に接続する。

前述したコネクタ２は、電線１４の端末に取り付けられた雌端子５がコネクタハウジング４の端子収容室６内に収容されて、組み立てられる。そして、コネクタ２は、相手方のコネクタと嵌合する。なお、図示例では、フラットケーブル３の一方の端末に取り付けられたコネクタ２のみを示しているが、本発明では、コネクタ２は、他方の端末などの必要とされる箇所に適宜取り付けられる。

フラットケーブル３は、図１ないし図４に示すように、互いに間隔をあけて平行に配置された複数の電線１４と、長尺の横糸１５とを備えている。即ち、複数の電線１４のうち互いに隣り合う電線１４は、互いに間隔をあけて配置されている。

電線１４は、導電性の芯線と、絶縁性の被覆部とを備えている。芯線は、複数の素線が束ねられて構成されている。素線は、銅などの金属からなる。被覆部は、例えば、ポリ塩化ビニルやポリオレフィン系樹脂などの絶縁性の合成樹脂からなり、芯線を被覆している。なお、本実施形態では、複数の電線１４は互いに外径が等しくなっている。

横糸１５は、変形自在な長尺の線条に形成されている。横糸１５の材料としては、ポリエステル、ポリアミド系樹脂、ポリプロピレン、綿、カーボン、金属などの従来から織物（編み物）の繊維を構成するとして用いられる材料から１以上の材料を適宜選択して用いることができる。

横糸１５は、複数の電線１４の端末において、図３に示すように、これら複数の電線１４のうち図３中最も下側の端に位置する電線１４（以下符号１４ａで示す）から交互に浮き沈みして交錯する交錯部１５ａが形成された後、図３中最も上側の端に位置する電線１４（以下符号１４ｂで示す）に重ねられて形成された平行部１５ｂが形成され、前記電線１４ｂから交互に複数の電線１４，１４ａに対して浮き沈みして交錯する第２交錯部１５ｃ（交錯部に相当）が形成され、前記電線１４ａに重ねられた第２平行部１５ｄ（平行部に相当）が形成された後、前記交錯部１５ａに引っ掛けられて、再度、電線１４ａに重ねられた第３平行部１５ｅ（平行部に相当）が形成されて、電線１４ａから交互に浮き沈みして交錯する交錯部１５ａが形成される。横糸１５は、前述した交錯部１５ａと平行部１５ｂと第２交錯部１５ｃと第２平行部１５ｄと第３平行部１５ｅと交錯部１５ａが順に繰り返して形成され、かつ第２平行部１５ｄが交錯部１５ａとともに第２交錯部１５ｃに引っ掛けられて、前述した複数の電線１４，１４ａ，１４ｂに対して、一定の規則によって交錯されて織られる。

このように、交錯部１５ａ，１５ｃは、複数の電線１４，１４ａ，１４ｂに交互に浮き沈みされることで、一定の規則によって浮き沈みされて配置される。また、互いに隣り合う交錯部１５ａ，１５ｃは、互いに間隔をあけて配置され、それぞれの交錯部１５ａ，１５ｃでは、横糸１５は、電線１４，１４ａ，１４ｂの長手方向に対して直交（交差）している。横糸１５は、複数の電線１４，１４ａ，１４ｂのみに対して前述したように織られることで、複数の電線１４，１４ａ，１４ｂを、同一平面上に互いに間隔をあけて平行に並べた状態で、互いに固定している。

前述した電線１４，１４ａ，１４ｂが、互いに間隔をあけて配置され、かつ、交錯部１５ａ，１５ｃが、互いに間隔をあけて配置されていることで、横糸１５は、全体として、複数の電線１４，１４ａ，１４ｂに対して相対的に当該電線１４，１４ａ，１４ｂに対して移動自在に支持されている。なお、本発明でいう、複数の電線１４，１４ａ，１４ｂが互いに間隔をあけて配置され、かつ、交錯部１５ａ，１５ｃが互いに間隔をあけて配置されているとは、横糸１５が、電線１４，１４ａ，１４ｂに対して相対的に当該電線１４，１４ａ，１４ｂの長手方向に沿って移動自在となっていることを示している。

前述したワイヤハーネス１は、以下のように、組み立てられる。まず、所定の長さの前述した複数の電線１４，１４ａ，１４ｂを互いに平行に並べ、横糸１５を前述した交錯部１５ａと平行部１５ｂと第２交錯部１５ｃと第２平行部１５ｄと第３平行部１５ｅと交錯部１５ａが順に繰り返して形成されるように、前述した複数の電線１４，１４ａ，１４ｂに織る。こうして、図３に示すように、フラットケーブル３を得る。その後、このフラットケーブル３の端末において、横糸１５を当該端末から離れる方向に移動させる。すると、図４に示すように、端末において、複数の電線１４，１４ａ，１４ｂが互いに分離することとなる。そして、電線１４，１４ａ，１４ｂの端末に雌端子５を取り付け、当該雌端子５をコネクタハウジング４の端子収容室６内に挿入する。こうして、前述したワイヤハーネス１が得られる。こうして構成されたワイヤハーネス１は、コネクタ２が自動車に搭載される電子機器に設けられた相手方のコネクタに嵌合するなどして、自動車に配索される。

本実施形態によれば、複数の電線１４，１４ａ，１４ｂと長尺の横糸１５とを一定の規則により交錯させて織って形成されているとともに、互いに隣り合う電線１４，１４ａ，１４ｂが互いに間隔をあけて配置され、かつ横糸１５の電線１４に直交する交錯部１５ａ，１５ｃが互いに間隔をあけて配置されているので、横糸１５を複数の電線１４，１４ａ，１４ｂに対して相対的に当該電線１４，１４ａ，１４ｂの長手方向に沿って移動し易くなっている。このために、フラットケーブル３の端末において、横糸１５を端末から離れる方向に移動させることで、電線１４，１４ａ，１４ｂの端末を互いに分離することができる。このために、横糸１５を移動することのみによって、端末に雌端子５即ちコネクタ２を取り付けることができるので、当該作業にかかる工数が増加することを防止できる。したがって、端末に容易にコネクタ２を取り付けることができる。

また、複数の電線１４，１４ａ，１４ｂと長尺の横糸１５とを一定の規則により交錯させて織って形成されているので、横糸１５で織る電線１４，１４ａ，１４ｂの外径、本数を、容易に変更することができる。したがって、製造コストを増大することなく、様々な形状の導体を一体にすることができる。

また、第２平行部１５ｄが、交錯部１５ａ，１５ｃに引っ掛けられているので、横糸１５が電線１４，１４ａ，１４ｂの長手方向に移動自在となっていながらも、当該横糸１５が複数の電線１４，１４ａ，１４ｂから分離することを防止できる。

本実施形態のワイヤハーネス１は、前述したフラットケーブル３を備えているので、フラットケーブル３の端末に容易にコネクタ２を取り付けることができ、容易にワイヤハーネス１を組み立てることができる。

前述したフラットケーブル３は、互いに外径の等しい電線１４，１４ａ，１４ｂを複数備えているが、本発明では、図５に示すように、フラットケーブル３を構成する電線１４，１４ａ，１４ｂとして、外径の異なる電線１４，１４ａ，１４ｂを適宜選択して用いてもよいことは勿論である。なお、図５では、図中最も上方に位置する一本の電線１４ｂの外径が他の電線１４，１４ａの外径よりも太くなっており、他の電線１４，１４ａの外径が互いに等しい場合を示している。即ち、図５に示す場合では、複数の電線１４，１４ａ，１４ｂのうちの少なくとも二本の外径が互いに異なっている。また、図５において、前述した実施形態と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。

この図５に示す場合では、複数の電線１４，１４ａ，１４ｂのうちの少なくとも二本の外径が互いに異なっているので、適宜、必要な線径の電線１４，１４ａ，１４ｂを用いることができる。したがって、製造コストを増大することなく、様々な形状の導体を確実に一体にすることができる。

また、前述した実施形態のフラットケーブル３では、横糸１５が織る対象として、複数の電線１４，１４ａ，１４ｂのみを示しているが、本発明では、図６に示すように、複数の電線１４，１４ａ，１４ｂ間に縦糸１６を設けてもよい。この図６に示す場合では、縦糸１６は、横糸１５と全く構成が等しいものであって、材料も同じもので構成されている。また、図６に示す場合では、交錯部１５ａ，１５ｃでは、複数の電線１４，１４ａ，１４ｂと縦糸１６に交互に浮き沈みされている。また、図６において、前述した実施形態と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。

この図６に示す場合では、複数の電線１４，１４ａ，１４ｂ間に横糸１５と同じ材料で構成された縦糸１６を設けているので、フラットケーブル３に作用する引っ張り応力や曲げ応力を縦糸１６で支えることができる。したがって、フラットケーブル３自体の機械的な強度を向上させることができる。

前述した実施形態では、自動車に配索されるワイヤハーネス１を示しているが、本発明では、ワイヤハーネス１を自動車に限らず、ポータブルコンピュータや携帯小型端末などの種々の電子機器や電気機械に用いてもよい。

また、本発明では、前述した実施形態に示した織り方に限らず、平織り、綾織り（斜文織）、朱子織り、その他の織り方などの種々の織り方で、横糸１５を複数の電線１４，１４ａ，１４ｂに織っても良い。さらに、前述した実施形態に示された織り方の場合であっても、交錯部１５ａ，１５ｃでは、横糸１５を複数の電線１４，１４ａ，１４ｂや縦糸１６に対して一定の規則として数毎に交互に浮き沈むように織ってもよい。

なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１ ワイヤハーネス
２ コネクタ
３ フラットケーブル
５ 雌端子（端子金具）
１４，１４ａ，１４ｂ 電線
１５ 横糸
１５ａ 交錯部
１５ｂ 平行部
１５ｃ 第２交錯部
１５ｄ 第２平行部
１５ｅ 第３平行部
１６ 縦糸

Claims (4)

1. 端末に端子金具が取り付けられる互いに平行な複数の電線と、
   前記複数の電線に直交しかつこれら複数の電線に対して一定の規則により浮き沈みされて配置される交錯部と、この交錯部に連なりかつ前記複数の電線のうち端に位置する電線に重ねられた平行部とが設けられた長尺の横糸と、
   を備え、
   前記電線の端末において、前記横糸を前記複数の電線に対して相対的に当該電線の長手方向に沿って該端末から離れる方向に移動できるように、前記互いに隣り合う電線が、互いに間隔をあけて配置され、かつ、
   前記横糸の前記互いに隣り合う交錯部が、互いに間隔をあけて配置されたことを特徴とするフラットケーブル。
2. 前記複数の電線のうち少なくとも二本の外径が、互いに異なることを特徴とする請求項１記載のフラットケーブル。
3. 前記複数の電線間に当該複数の電線と平行に設けられかつ当該横糸と同じ材料で構成された縦糸を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のフラットケーブル。
4. 互いに平行な複数の電線を有したフラットケーブルと、
   前記フラットケーブルの端末に取り付けられるコネクタと、を備えたワイヤハーネスにおいて、
   前記フラットケーブルとして、請求項１ないし請求項３のうちいずれか一項に記載のフラットケーブルを備えたことを特徴とするワイヤハーネス。

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