JP5531788B2

JP5531788B2 - フラットケーブル

Info

Publication number: JP5531788B2
Application number: JP2010124788A
Authority: JP
Inventors: 得天黄; 孝信渡部; 紀裕西浦; 規之今井
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 2010-05-31
Filing date: 2010-05-31
Publication date: 2014-06-25
Anticipated expiration: 2030-05-31
Also published as: JP2011253633A; CN102262929A; CN102262929B

Description

本発明は、携帯電話機、ノートパソコン等の電子機器等に使用されるフラットケーブルに関するものである。

携帯電話機、ノートパソコン、薄型液晶テレビ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、カメラ等の電子機器において、電子機器の操作を行うための本体部と液晶ディスプレイ等の表示部との間に接続される信号伝送用の配線材には、従来、比較的可撓性があると共に、フラット状で薄型化された電子機器の内部に配置可能なフレキシブルプリント基板（Flexible Printed Circuit：ＦＰＣ）がよく用いられている。

また、ＦＰＣに替わる配線材として、複数の細径化された電線（例えば、同軸ケーブル）をフラット状に並べ、このフラット状に並べられた電線の長手方向に対して略直交するようにポリエステル製の繊維部材を、各電線間を縫うように織り込んだフラットケーブルがある（例えば、特許文献１，２参照）。

特開２００１−１０１９３４号公報特開２００８−２３５０２４号公報

フラットケーブルの端部には、電子機器側と接続させるためのコネクタが取り付けられ、電子機器を組み立てる際に、このコネクタを介して電子機器にフラットケーブルが取り付けられる。取り付けられたフラットケーブルを取り外したりするとき、フラットケーブルの部分を持ちながら取り外しが行われることがある。この場合、取り外し時にフラットケーブルへ印加される応力によって繊維部材がフラットケーブルの長手方向にずれてしまい、電線の表面が露出して、その露出した部分の電線が損傷するなどして断線してしまう虞がある。

そこで、本発明の目的は、繊維部材がずれ難く、電線の表面が露出し難いフラットケーブルを提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、並列に配置された複数本の電線と、前記電線の並列方向に沿って前記複数本の電線間を縫うように織り込まれた繊維部材とを有するフラットケーブル本体を備え、前記フラットケーブル本体の幅方向の中央部及び両端部にそれぞれ前記電線と外径が同じ抗張力体が前記電線と並列に配置されており、前記抗張力体が前記複数本の電線と共に前記繊維部材で織り込まれており、前記抗張力体は、該抗張力体の長手方向に沿って凹部と凸部とが交互に形成された波形状の表面を有し、前記繊維部材が前記凹部に係止するように織り込まれているフラットケーブルである。

前記繊維部材は、前記フラットケーブル本体の幅方向の中央部に配置された電線間の織り込みピッチが、前記フラットケーブル本体の幅方向の端部に配置された電線間の織り込みピッチよりも大きくなるように織り込まれていると良い。

前記繊維部材は、２本以上の電線を１ユニットとして縫うように織り込まれると共に、１本の抗張力体を１ユニットとして縫うように織り込まれると良い。

前記繊維部材は、前記フラットケーブル本体の幅方向の中央部において、２本以上の電線を１ユニットとして縫うように織り込まれると共に、前記フラットケーブル本体の幅方向の端部において、１本の電線を１ユニットとして縫うように織り込まれると良い。

本発明によれば、繊維部材がずれ難く、電線の表面が露出し難いフラットケーブルを提供することができる。

本発明の一実施の形態に係るフラットケーブルを示す平面図である。図１におけるＡ部拡大図である。

以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。

図１は、本実施の形態に係るフラットケーブルを示す平面図である。

図１に示すように、本実施の形態に係るフラットケーブル１は、並列に配置された複数本の電線２と、複数本の電線２間を縫うように織り込まれた繊維部材３とからなるフラットケーブル本体４を備え、フラットケーブル本体４の幅方向（図１では上下方向）の中央部及び両端部には、それぞれ抗張力体５が電線２と並列に配置されており、抗張力体５が複数本の電線２と共に繊維部材３で織り込まれる。

なお、フラットケーブル本体４の幅方向の中央部とは、フラットケーブル本体４の中心軸上に限られず、その近傍も含まれる。例えば、中心軸に対して線対称に抗張力体５が配置されても良い。また、電線２と抗張力体５の合計本数が偶数の場合は、フラットケーブル本体４の中心軸上に配置することはできないので、中心軸上の近傍に抗張力体５を配置すると良い。

また、フラットケーブル本体４の幅方向の端部とは、フラットケーブル本体４の幅方向の最外位置に限られず、その近傍も含まれる。但し、電線２の保護の観点から言えば、フラットケーブル本体４の幅方向の最外位置に抗張力体５が配置されるのが好ましい。

また、フラットケーブル１に応力が加わった際の応力の分散を考えると、抗張力体５はなるべく等間隔で配置されていることが好ましい。

電線２は、例えば、複数本の銅線を撚り合わせて形成された内部導体と、内部導体の外周に設けられた絶縁体と、絶縁体の外周に複数本の導体をスパイラル状に横巻きして形成された外部導体と、外部導体の外周に設けられたジャケットとからなる同軸ケーブルで構成される。なお、絶縁体およびジャケットは、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）などのふっ素樹脂やＰＥＴを用いて形成されたものからなる。また、外部導体は、軟銅線などの金属線（表面がめっき処理されているものを含む）からなる導体（単線又は撚線）を用いて形成される。

電線２の外径は、携帯電話機、ノートパソコン、薄型液晶テレビ、ＰＤＡ、カメラ等に配線することを考慮すると、０．３５ｍｍ以下であることが好ましい。

繊維部材３は、各電線２間をフラットケーブル１の長手方向の一端から他端（図示左側から右側）まで螺旋状の形で幅方向の一側から他側（図示下側から上側）へジグザグに往復しながら、複数本の電線２を長手方向でフラット状に固定するように織り込まれる。

繊維部材３は、各電線２間をフラットケーブル１の長手方向の一端から他端（図示左側から右側）まで幅方向の一側から他側（図示下側から上側）へジグザグに往復しながら、複数本の電線２を長手方向でフラット状に固定するように織り込まれる。

このとき、繊維部材３は、電線２の並列方向（図１では上下方向）において、中央部に配置された電線２間の織り込みピッチが、端部に配置された電線２間の織り込みピッチよりも大きくなるように織り込まれていることが望ましい。なお、織り込みピッチとは、繊維部材３がフラットケーブル１の一側面側から他側面側を介して一側面側へ往復するときの一側面側間の距離を示す。例えば、繊維部材３は、フラットケーブル１の幅方向（電線２の並列方向）の中央部において、２本以上の電線２を１ユニットとして縫うように織り込まれると共にフラットケーブル１の幅方向の端部において、１本の電線を１ユニットとして縫うように織り込まれると良い。

このような構成とすることにより、フラットケーブル１を屈曲させたときに、フラットケーブル１の中央部に適度な剛性を付与することができる。そのため、フラットケーブル１を屈曲させてスライドさせたときに、フラットケーブル１にスライドに追従するための直進性を付与することができる。更に、繊維部材３が１本の電線２を１ユニットとして縫うように織り込まれる場合に比べて、織り込まれる回数が少なくて済むと共にフラットケーブル１の幅を小さくすることができる。

更に、繊維部材３は、２本以上（図１では２本）の電線２を１ユニットとして縫うように織り込まれる。

２本以上の電線２を１ユニットとして縫うように織り込むことで、１本の電線２を１ユニットとする場合に比べてユニット毎の強度が増し、繊維部材３を織り込むことによって１本の電線２に加わる応力を分散し、緩和することができる。また、フラットケーブル１を屈曲させてスライドさせたときに、フラットケーブル１の電線２の部分に適度な剛性を付与することができる。そのため、フラットケーブル１を屈曲させてスライドさせたときに、フラットケーブル１にスライドに追従するための直進性を付与することができる。更に、繊維部材３が１本の電線２を１ユニットとして縫うように織り込まれる場合に比べて、織り込まれる回数が少なくて済むと共にフラットケーブル１の幅を小さくすることができる。

また、繊維部材３は、１本の抗張力体５を１ユニットとして縫うように織り込まれる。

１本の抗張力体５を１ユニットとして縫うように織り込むことで、繊維部材３を織り込むことによって加わる応力を抗張力体５に集中させることができる。この応力の集中によって、図２に示すように、抗張力体５は、抗張力体５の長手方向に沿って凹部６と凸部７とが交互に形成された波形状の表面を有するように変形され、繊維部材３が凹部６に係止するように織り込まれる。これにより、フラットケーブル１をコネクタを介して電子機器に取り付けたり、取り外したりするときに、繊維部材３が抗張力体５の凹部６に引っかかりフラットケーブル本体４の長手方向にずれ難くなる。繊維部材３がずれ難くなると、その近傍に配置された電線２でも繊維部材３がずれ難くなり、電線２の表面が露出し難くなる。

更に、繊維部材３が、２本以上の電線２を１ユニットとして縫うように織り込まれると共に、１本の抗張力体５を１ユニットとして縫うように織り込まれることで、電線２が変形しないようにすることができ、且つ、抗張力体５の表面に形成された凸部７に対して凹部６の深さがより深くなるように波形状を積極的に変形させることができる。これにより、電線２の変形に伴う電気特性の悪化を防止すると共に、フラットケーブル１を電子機器に対して取り付けたり取り外したりするときに、繊維部材３がフラットケーブル本体４の長手方向にずれて電線２の表面が露出し、その露出した部分に外傷を受けて電線２が断線したり、露出した部分からノイズが漏れてＥＭＩ（Electro-Magnetic Interference）特性が悪化するのを防止することができる。

この繊維部材３は、フラットケーブル１の全長に亘って織り込まれるが、機器側と接続するためのコネクタの取り付けを容易にするために、フラットケーブル１の長手方向の両端部の繊維部材３は除去される。

繊維部材３の織り込み密度は、フラットケーブル１の全長に亘って一定、又は、フラットケーブル１の長手方向の中央部よりも両端部において粗くされるとよい。繊維部材３の織り込み密度を、フラットケーブル１の長手方向の中央部よりも両端部において粗くすることで、フラットケーブル１の形状をフラット状に保持すると共に、コネクタの取り付け時の繊維部材３の除去作業が容易になる。また、繰り返し屈曲、スライドされるフラットケーブル１の中央部の耐屈曲性、耐スライド性を向上させることができる。

また、繊維部材３としては、複数本の繊維を束ねて形成されることが好ましい。繊維としては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）繊維、ＰＴＴ（ポリトリメチレンテレフタレート）繊維などを用いると良い。なお、ＰＰＴ繊維としては、例えば、ソロテックス株式会社製のソロテックス（登録商標）、東レ株式会社製のＴ−４００などがある。複数本の繊維を束ねて形成された繊維部材３を用いることで、１本物の繊維部材を用いる場合に比べて、フラットケーブル１を屈曲させたときに電線２に加わる応力を緩和することができ、結果として、耐屈曲性を向上させることができる。

このような繊維部材３を用いることにより、フラットケーブル１の幅方向に伸縮性を付与することができるため、極僅かな高さ（５．０ｍｍ未満ほどの高さ）の配線スペースにおいてフラットケーブル１を屈曲させたときに加えられる応力を、フラットケーブル１の幅方向に効果的に逃がすことができる。即ち、フラットケーブル１を屈曲させたときに電線２がフラットケーブル１の幅方向に移動することができるので、極僅かな高さの配線スペースにおいて屈曲やスライドを行っても、電線２にかかる応力が緩和され、電線２の断線等を防止することができる。

また、フラットケーブル１の幅方向に伸縮性を付与することができるため、フラットケーブル１の長手方向で配線スペースに合った形状で配線ができる。

抗張力体５は、電線２の長さと同じ長さであると良い。これにより、フラットケーブル１の長手方向に引張の応力が加わったときに、その応力を抗張力体５で受けることができ、電線２に応力が加わって断線したりするのを防止することができる。

また、抗張力体５は、電線２の外径と同じ外径であると良い。これにより、電線２と抗張力体５とを同様に取り扱うことができ、外観のバラツキや、フラットケーブル本体４の形状の崩れを防止することができる。

抗張力体５は、抗張力であると共に繊維部材３の織り込みにより変形しやすい材料（例えば、ＰＥＴ繊維）からなる。これにより、上述の効果を得られやすくなり、電線２の表面を露出し難くすることができる。

電線２に加わる応力を緩和するためには抗張力体５をより多く設けることが好ましいが、信号伝送に寄与しない抗張力体５を多くするとフラットケーブル本体４の幅が無駄に大きくなってしまう。そのため、フラットケーブル１では、フラットケーブル本体４の幅方向の中央部及び両端部にそれぞれ抗張力体５を設け、バランス良く電線２に加わる応力を緩和するようにしている。

以上要するに、並列に配置された複数本の電線と、前記電線の並列方向に沿って前記複数本の電線間を縫うように織り込まれた繊維部材とを有するフラットケーブル本体を備え、前記フラットケーブル本体の幅方向の中央部及び両端部にそれぞれ抗張力体が前記電線と並列に配置されており、前記抗張力体が前記複数本の電線と共に前記繊維部材で織り込まれたフラットケーブルとすることにより、繊維部材がずれ難く、電線の表面が露出し難いフラットケーブルを提供することができる。

１フラットケーブル
２電線
３繊維部材
４フラットケーブル本体
５抗張力体

Claims

並列に配置された複数本の電線と、前記電線の並列方向に沿って前記複数本の電線間を縫うように織り込まれた繊維部材とを有するフラットケーブル本体を備え、
前記フラットケーブル本体の幅方向の中央部及び両端部にそれぞれ前記電線と外径が同じ抗張力体が前記電線と並列に配置されており、前記抗張力体が前記複数本の電線と共に前記繊維部材で織り込まれており、
前記抗張力体は、該抗張力体の長手方向に沿って凹部と凸部とが交互に形成された波形状の表面を有し、前記繊維部材が前記凹部に係止するように織り込まれていることを特徴とするフラットケーブル。
前記繊維部材は、前記フラットケーブル本体の幅方向の中央部に配置された電線間の織り込みピッチが、前記フラットケーブル本体の幅方向の端部に配置された電線間の織り込みピッチよりも大きくなるように織り込まれている請求項１に記載のフラットケーブル。
前記繊維部材は、２本以上の電線を１ユニットとして縫うように織り込まれると共に、１本の抗張力体を１ユニットとして縫うように織り込まれる請求項１又は２に記載のフラットケーブル。
前記繊維部材は、前記フラットケーブル本体の幅方向の中央部において、２本以上の電線を１ユニットとして縫うように織り込まれると共に、前記フラットケーブル本体の幅方向の端部において、１本の電線を１ユニットとして縫うように織り込まれる請求項１〜３のいずれかに記載のフラットケーブル。