(57)【要約】【課題】接地接続を確実にし、インピーダンスのミスマッチを防止するシールドフラットケーブルを提供する。【解決手段】シールドフラットケーブル１は、複数本の導体２を平行一列に並べて絶縁体３で一体に被覆したフラットケーブル１ａの両面に、端末を除く長手方向全域にわたって接地接続用の金属箔テープ６が接着されている。金属箔テープ６の外側が外被５で被覆されている。絶縁体３および外被５が押出し成形で形成されている。金属箔テープ６は樹脂層８と金属箔層７からなり、樹脂層８が外側になるように設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の導体を平行一列に並べて絶縁体で一体に被覆したフラットケーブルの両面に、端末を除く長手方向全域にわたって接地接続用の金属箔テープが接着されていることを特徴とするシールドフラットケーブル。
【請求項２】
請求項１に記載のシールドフラットケーブルであって、
前記金属箔テープの外側が外被で被覆されていることを特徴とするシールドフラットケーブル。
【請求項３】
請求項１に記載のシールドフラットケーブルであって、
前記絶縁体が押出し成形で形成されていることを特徴とするシールドフラットケーブル。
【請求項４】
請求項２に記載のシールドフラットケーブルであって、
前記絶縁体および外被が押出し成形で形成されていることを特徴とするシールドフラットケーブル。
【請求項５】
請求項１から４の何れか一項に記載のシールドフラットケーブルであって、
前記金属箔テープは樹脂層と金属箔層からなり、前記樹脂層が外側になるように設けられていることを特徴とするシールドフラットケーブル。
【請求項６】
請求項１から５の何れか一項に記載のシールドフラットケーブルであって、
前記絶縁体にカーボンブラックが略０．１ないし０．５重量％添加されていることを特徴とするシールドフラットケーブル。
【請求項７】
請求項１から６の何れか一項に記載のシールドフラットケーブルであって、
少なくとも１箇所で折り曲げられ、折り曲げられた箇所には前記金属箔が切断しない許容曲げ半径よりも大きな曲げ半径に維持する固定具が取り付けられていることを特徴とするシールドフラットケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数本の導体を一列に並べて絶縁体で一体に被覆したシールドフラットケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器内の配線や機器可動部の配線に、省スペース化と簡便な接続を目的として、可撓性のあるフラットケーブルが用いられている。また、機器の使用周波数が高くなるとノイズの影響が大きくなることから、シールドされたシールドフラットケーブルが用いられる。通常、平角導体または丸形導体からなる導体を所定の間隔で一列に並べて配列し、全体を電気絶縁樹脂からなる絶縁体で一体化する。そして、絶縁体の外側を共通の導電体で覆ってシールド導体とし、その外側を樹脂による外被で保護した形状とされる（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００３】
従来のシールドフラットケーブルは、シールド導体をケーブル端末部でコネクタや回路基板の接地端子に接続するのに、ドレインワイヤを用いている。ドレインワイヤは、通常、シールドフラットケーブルの絶縁体を覆っているシールド導体の内側で、ケーブルの長手方向全長に亘って接触するように配設されている。シールドフラットケーブルの端末部では、コネクタや回路基板の端子部に接続するために外被と共にシールド導体は除去されるが、上記のドレインワイヤによりシールド導体がシールド端子に接地接続される。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−６４０３７号公報
【特許文献２】特開２００３−１６８４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
シールド導体とドレインワイヤは、軸方向に沿って線状に接触するが、その接触面積はドレインワイヤの表面積の半分以下である。しかも、シールド導体の巻付け乃至は外被の押し付けで接触状態を得ているため、電気的接触が不十分になることがあり、シールド導体の接地の信頼性が低下するおそれがある。また、ケーブル端末部では、シールド導体が除去されるため、このシールド導体が除去された領域部分で、インピーダンスのミスマッチを起こすおそれがあり、またシールド機能が低下するため、伝送信号を不安定にするという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、接地接続を確実にし、インピーダンスのミスマッチを防止するシールドフラットケーブルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決することのできる本発明のシールドフラットケーブルは、複数本の導体を平行一列に並べて絶縁体で一体に被覆したフラットケーブルの両面に、端末を除く長手方向全域にわたって接地接続用の金属箔テープが接着されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明のシールドフラットケーブルにおいて、前記金属箔テープの外側が外被で被覆されていることが好ましい。
【０００９】
本発明のシールドフラットケーブルにおいて、前記絶縁体、または、前記絶縁体および外被が押出し成形で形成されていることが好ましい。
【００１０】
本発明のシールドフラットケーブルにおいて、前記金属箔テープは樹脂層と金属箔層からなり、前記樹脂層が外側になるように設けられていることが好ましい。
【００１１】
本発明のシールドフラットケーブルにおいて、前記絶縁体にカーボンブラックが略０．１ないし０．５重量％添加されていることが好ましい。
【００１２】
本発明のシールドフラットケーブルにおいて、少なくとも１箇所で折り曲げられ、折り曲げられた箇所には前記金属箔が切断しない許容曲げ半径よりも大きな曲げ半径に維持する固定具が取り付けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、フラットケーブルの両面に、端末を除く長手方向全域にわたって接地接続用の金属箔テープが接着されているため、金属箔テープがシールド機能も併せ持つことになる。そのため、金属箔テープを接地させることで、シールド層を直接接地させるのと同様の効果を得ることができる。また、金属箔テープはグランドバー等を平面的な面接触で接触させることができ、確実な接地が可能となる。また、接地接続用の金属箔テープが端末の導体露出部分を除く長手方向全域にわたって接着されているため、インピーダンスのミスマッチが防がれ、信号伝送の安定性と信頼性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係るシールドフラットケーブルの実施形態の例について、図面を参照して説明する。
図１は本実施形態のシールドフラットケーブルの端末付近を示す斜視図であり、図２は本実施形態のシールドフラットケーブルの断面図である。
図１及び図２に示すように、本実施形態のシールドフラットケーブル１は、断面が平角の導体２を平行一列に並べ、これらを絶縁樹脂からなる絶縁体３で、互いに電気的に絶縁して一体に被覆したものであり、さらにその外側に、接地接続用の金属箔テープ６が接着されている。金属箔テープ６は、絶縁体３で被覆したフラットケーブル１ａの両面に一枚ずつ貼り付けられ、フラットケーブル１ａの幅方向の両縁部６ａで金属箔テープ６同士が接着されている。また、金属箔テープ６は、フラットケーブル１ａの端末を除く長手方向全域にわたって接着されている。
【００１５】
図３（ａ），（ｂ）に示すように、金属箔テープ６は必ずしも両縁部６ａで貼り合わせなくてもよい。用途によってはこれで十分にシールド特性を満たす。また、この形態で両端の導体Ｇ，Ｇ１をグランド線として使用すると一層シールド効果がある。
【００１６】
導体２は、断面が丸形の導体であってもよいし、複数の金属素線を撚り合わせた撚り線でもよい。平角の導体２として、例えば、錫めっき軟銅箔が用いられ、導体厚さ０．０３５〜０．１ｍｍ、導体幅０．３ｍｍ〜０．８ｍｍのものを、導体の配列ピッチ０．５ｍｍ〜１．２５ｍｍで、幅方向に平行一列に並べられる。
丸形の導体としては、錫や銀メッキを施した単心線あるいは撚り線を用いることができるが、可撓性の点から単心線よりは撚り線の方が望ましい。撚り線としては、例えば、外径０．０６ｍｍの導線を７本撚り（ＡＷＧ３４番相当）したものが用いられる。導体の配列ピッチは、信号電圧や丸形の導体の太さにもよるが、前記の撚り線を用いた場合は、０．３ｍｍ〜０．５ｍｍ程度とされる。
【００１７】
絶縁体３は、ポリエチレン、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、フッ素樹脂等の絶縁樹脂が用いられ、絶縁体厚さは絶縁樹脂材の誘電率とケーブルの特性インピーダンスによって決められる。絶縁体３としては、並べられた導体２を、両面から接着層を有する樹脂テープで挟んで一体化するようにしてもよいが、押出し機による押出し成形で形成するのが望ましい。押出し成形の場合は、絶縁体３の両面を凹凸のない平坦面とすることができるので、金属箔テープ６との接着面に凹凸が生じないため、導体２との間の分布容量が一定で均一なインピーダンスとすることができる。
【００１８】
金属箔テープ６は、金属箔を樹脂シートにラミネートして強度を強めたものを用いることができる。金属箔テープ６は厚さが０．０１ｍｍ〜０．０５ｍｍのものが用いられ、銅やアルミ等の金属箔を樹脂シートにラミネートまたは蒸着した金属箔層７と樹脂層８からなる金属箔シートを用いることができる。なお、金属箔シートの樹脂シート基材には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等が用いられる。金属箔層７、樹脂層８の厚さは、それぞれ数μｍ〜数十μｍである。一例として、金属箔層７は厚さ９μｍの銅箔であり、樹脂層８は厚さ６μｍのＰＥＴシートである。
【００１９】
この金属箔テープ６は、金属箔が内側になるように絶縁体３の両面に接するようにして縦添えされ、接着剤を介して接着される。接着剤は、予め金属箔テープ６に塗布されていてもよく、絶縁体３の表面に塗布してから金属箔テープ６を貼り付けるようにしてもよい。接着剤には、例えば、ポリエステル系の接着剤を使用することができる。金属箔テープ６の金属箔層７が絶縁体３に貼り付けられていることで、導体２と金属箔層７との間の絶縁体３を介しての静電容量および外部インダクタンスが均一に保たれ、この部分でのインピーダンスのミスマッチを生じないようにすることができる。また、シールドフラットケーブル１の幅方向の両縁部６ａでは、金属箔層７同士が貼り合わされる。金属箔層７が露出していると金属箔テープ６の剥がれや短絡の可能性が生じるため、シールドフラットケーブル１の幅方向の両縁部では、図２に示すように金属箔テープ６の外側に面する樹脂層８により金属箔層７が覆われているとよい。図３（ａ），（ｂ）に示すように、ケーブル幅方向の両縁部で金属箔テープ６を貼り合わせない場合もある。
【００２０】
金属箔テープ６の金属箔層７と導体２間の離間距離が一定に保持され、特性インピーダンスがケーブル全長に亘って均一にされていることが望ましい。そのため、金属箔テープ６は、絶縁体３の表面に対して全面で隙間なく接着剤が塗布される必要はなく、金属箔テープ６が絶縁体３から浮くことなく貼り付いていれば、縞状等に接着剤が部分的に塗布されるものでもよい。例えば、接着剤をゼブラ状、縞鋼板状、水玉状、格子状などの種々の形態で塗布して接着することができる。なお、両縁部６ａでは剥がれが生じないように全面に接着剤が塗布される。
【００２１】
図４に示すように、金属箔テープ６と絶縁体３との接着面１８と非接着面１９とが斜め縞状に接着されている場合、例えば、非接着面１９（Ｎ−Ｎライン）に沿って折り曲げると、金属箔テープ６が非接着面１９で浮いた状態になり、ケーブルのインピーダンスが変化する。さらに、この状態で繰り返し折り曲げられると、折りスジが生じて金属箔に破断が生じるおそれがある。
【００２２】
そこで、接着剤の塗布形態としては、図５に示すような、すべり止めの鋼板として知られる縞鋼板（チェッカードプレートとも言う）の模様に塗布するのが好ましい。図５は、金属箔テープ６の接着面に縞鋼板模様で接着縞１６を形成した例を示している。この縞鋼板模様は、直交する短尺バー状の接着縞１６ａと１６ｂを、交互に配し、全体を長手方向あるいは幅方向に傾斜させたものである。例えば、接着縞１６ａ，１６ｂの１片の幅を０.５ｍｍ、長さを４.５ｍｍ程度とし、任意の密度で絶縁体３または金属箔テープ６側の接着面に塗布する。この縞鋼板模様の接着縞を用いることにより、図４で説明したような直線状の非接着面１９が生じないようにすることができ、金属箔テープ６が筋状に浮き上がることがない。
【００２３】
また、図６に示すように水玉状の接着面２０を形成したり、図７に示すように格子状の接着面２１を形成してもよい。これら模様に接着剤を塗布する場合でも、金属箔テープ６が筋状に浮き上がることを防止できる。
なお、図４〜図７は、何れも金属箔テープ６に接着剤を塗布したものを示しているが、金属箔テープ６に接着剤を塗布せず、同様のパターンで絶縁体３側に接着剤を塗布してもよい。
【００２４】
上記のように構成されたシールドフラットケーブル１は、コネクタや回路基板の端子部に接続するに際しては、導体２を露出させた端末部とする必要がある。この端末部の形成には、接地接続用の金属箔テープ６の先端部分をＹＡＧレーザを用いて切断して除去し、絶縁体３を露出させる。さらに、ＣＯ２レーザで絶縁体３を切断除去して内部の導体２を露出させ、コネクタ等の端子部に導体２の配列ピッチを保持した状態で接続する。
【００２５】
金属箔テープ６を切断するとき、絶縁体３が透明であるとＹＡＧレーザの照射により内部の導体２が損傷してしまうが、絶縁体３を着色することで導体２の損傷を防ぐことができる。また、絶縁体３にカーボンブラックを適量だけ添加して薄黒に着色することで、絶縁体３の絶縁特性の劣化を抑制することができる。カーボンブラックは電気的に良導体であるため、カーボンブラックの添加量が多すぎるとＹＡＧレーザの照射により絶縁特性が劣化する。また、着色が濃いと、ＣＯ２レーザで絶縁体３を切断することが難しくなる。これらのことを鑑みると、カーボンブラックの好ましい添加量は０．１〜０．５重量％であり、特に略０．１５重量％である。これにより、ＹＡＧレーザが導体２まで届かず、ＣＯ２レーザによる加工性も確保できる。
【００２６】
このように形成された端末部は、接地接続用の金属箔テープ６が露出されていて、この金属箔テープ６の幅方向を横断するようにグランドバー９を配して、金属箔テープ６とグランドバー９とを接触させる。なお、金属箔テープ６の金属箔層７とグランドバー９とを導通させるには、ＣＯ２レーザによって樹脂層８に一つまたは複数の穴を開け、その穴の内側の金属箔層７とグランドバー９とを適宜導電性接着剤を介して接触させるか、あるいは金属箔テープ６の長手方向の端部を絶縁体３に接着させずに折り返して金属箔層７を露出させた部分にグランドバー９を配置したりすればよい。グランドバー９はコネクタの接地端子に接続される。金属箔テープ６とグランドバー９とは、面で接触するので、接続状態の保持固定を行うことができ、確実で安定した接続を確保することができる。また、金属箔テープ６は接地接続のため端末（導体露出部のすぐ近く）まで残される。このため、導体２と金属箔テープ６間の絶縁体３を介しての静電容量および外部インダクタンスが均一に保たれ、この部分でのインピーダンスのミスマッチを生じないようにすることができる。
【００２７】
また、金属箔テープ６が絶縁体３の両面を覆っていることにより、金属箔テープ６はシールド性能も有することになる。金属箔テープ６を接地させることで、シールド層を直接接地させるのと同様の効果を得ることができる。そのため、シールドフラットケーブル１はノイズ信号に対する信頼性も有する。このように構成されたシールドフラットケーブル１は、外部への電磁放射を抑制すると共に、外部機器からの電磁放射を抑制するシールド機能を備え、高周波信号が使用される電子機器の配線や可動部の配線に用いることができる。
【００２８】
シールドフラットケーブル１は、図８に示すように金属箔テープ６の外側に外被５を備えていてもよい。外被５を形成するには、樹脂の押出し被覆が好ましいが、樹脂テープの巻き付けや縦添え、両面からの樹脂テープの貼り合わせ、等でもよい。外被５の樹脂は、ポリオレフィン（ポリエチレンやポリプロピレン）、ＰＶＣ，ＥＶＡやＥＥＡ等の共重合体、ポリエステル、ポリウレタン等を使用できる。外被５を形成する工程は、絶縁体３の両面に金属箔テープ６を貼り合わせた直後に引き続いて行ってもよいし、金属箔テープ６を貼り合わせたものを一旦巻き取った後、別工程で行ってもよい。
外被５を押出し機による押出し成形で形成することで、樹脂テープの貼り合わせ等より線速を大きくでき、生産性が向上する。絶縁体３に金属箔テープ６を貼るために線速を小さくする必要がある場合には、金属箔テープ６を貼り合わせたものを一旦巻き取り、その後、高線速で繰り出して押出し被覆するとよい。
【００２９】
外被５を備えたシールドフラットケーブル１の場合、端末部の加工の際には外被５をＣＯ２レーザによって切断して除去すればよい。
【００３０】
シールドフラットケーブル１の外被５の有無にかかわらず、許容曲げ半径よりも小さい曲げ半径で折り曲げれば、金属箔テープ６の金属箔層７が切れてしまう。そのため、金属箔層７が切れないように金属箔層７の許容曲げ半径以上の半径を有する固定具をシールドフラットケーブル１の曲げ部に沿わせて固定し、折り曲げた箇所を許容曲げ半径よりも大きな曲げ半径に維持すると良い。固定具を固定するには、接着剤を塗布するか、接着テープを用いると良い。
【００３１】
例えば、シールドフラットケーブル１を９０°に折り曲げる場合は、許容曲げ半径が１．５ｍｍ程度であるので、図９に示すように半径が１．５ｍｍ以上の固定具である棒２５をシールドフラットケーブル１の曲げ部に接着して（接着テープ２６を介して）固定する。
また、シールドフラットケーブル１を１８０°に折り曲げる場合は、許容曲げ半径が２．５ｍｍ程度であるので、図１０に示すように半径が２．５ｍｍ以上の固定具である棒２７をシールドフラットケーブル１の曲げ部に接着して（接着テープ２６を介して）固定する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明によるシールドフラットケーブルの端末部近傍の一例を示す斜視図である。
【図２】図１のシールドフラットケーブルの断面を示す断面図である。
【図３】本発明によるシールドフラットケーブルの他の例を示す断面図である。
【図４】金属箔テープのゼブラ状の接着部分を示す概略図である。
【図５】金属箔テープの縞鋼板状の接着部分を示す概略図である。
【図６】金属箔テープの水玉状の接着部分を示す概略図である。
【図７】金属箔テープの格子状の接着部分を示す概略図である。
【図８】図１のシールドフラットケーブルに外被を設けた場合の端末部近傍を示す斜視図である。
【図９】９０°に折り曲げたシールドフラットケーブルを示す側面視の概略図である。
【図１０】１８０°に折り曲げたシールドフラットケーブルを示す側面視の概略図である。
【符号の説明】
【００３３】
１…シールドフラットケーブル、２…導体、３…絶縁体、５…外被、６…金属箔シート、６ａ…縁部、７…金属箔層、８…樹脂層、２５，２７…棒（固定具）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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