(57)【要約】【課題】大電流を通電する電源線の軽量化、配索スペースの省スペース化および屈曲性の向上を図る。【解決手段】車載電源ライン用のフラットケーブル１０は、積層された複数枚の銅箔１１が一体化されて形成された平角導体１２と、前記平角導体１２にラミネートされている絶縁フィルム１３とを備え、平角導体１２の銅箔１１は幅を同一としている、あるいは、厚さ方向の中央部の銅箔の幅を最大幅とし、表裏両面に向かって銅箔の幅を狭くしている、あるいは、厚さ方向の一端側の銅箔の幅を最大幅とし、他端側に向かって銅箔の幅を狭くしている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに擦動可能な複数枚の導体箔が積層されて形成された平角導体を備えていることを特徴とする車載電源ライン用のフレキシブルフラットケーブル。
【請求項２】
前記導体箔が銅箔からなる請求項１に記載の車載電源ライン用のフレキシブルフラットケーブル。
【請求項３】
前記平角導体の片面あるいは両面に絶縁体を備えている請求項１または請求項２に記載の車載電源ライン用のフレキシブルフラットケーブル。
【請求項４】
前記平角導体を複数備え、これら平角導体を絶縁層を介在させて積層している請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の車載電源ライン用のフレキシブルフラットケーブル。
【請求項５】
前記絶縁層は前記導体箔の表面に形成された化合物層である請求項４に記載の車載電源ライン用のフレキシブルフラットケーブル。
【請求項６】
前記各導体箔間に導体箔同士の擦動を滑らかにするための液体が介在されている請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の車載電源ライン用のフレキシブルフラットケーブル。
【請求項７】
前記平角導体を構成する積層された各導体箔は、その幅を同一として断面形状が長方形状とされ、あるいは、
厚さ方向の中央部の導体箔の幅が最大幅で、表裏両面に向かって導体箔の幅が狭くされ、あるいは、
厚さ方向の一端側の導体箔の幅が最大幅で、他端側に向かって導体箔の幅が狭くされている請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の車載電源ライン用のフレキシブルフラットケーブル。  
【請求項８】
前記平角導体を構成する積層された導体箔は、屈曲内周側の導体箔の長さを外周側の長さよりも短くしている請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の車載電源ライン用のフレキシブルフラットケーブル。
【請求項９】
前記平角導体の断面積は、通電時における表面温度が同一となる丸導体の断面積の４５〜７０％である請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の車載電源ライン用のフレキシブルフラットケーブル。
【請求項１０】
前記平角導体の断面積が２〜８ｍｍ２であり、許容電流値が３０〜１２０Ａである請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の車載電源ライン用のフレキシブルフラットケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載電源ライン用のフレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）に関し、詳しくは、自動車に配索され、大電流が通電される電源線として用いることができるＦＦＣに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車に搭載された電装品へ電力を供給する電源線は、軟銅からなる複数本の素線を撚り合わせて絶縁材で被覆した丸電線が用いられている。
また、本出願人は、特開２００５−１９７１３５号公報（特許文献１）において、Ｃｕ−Ｓｎ合金を導線に用いた屈曲性に優れた丸電線からなる電源線を提供している。
【０００３】
しかしながら、前記のような丸電線は放熱性が低く、かつ、丸電線からなる電源線に大電流を通電させようとすると芯線径が大となり、電装品の増加に伴ない電源線が増加している今日では、電源線の重量化や配索スペースの増加が問題となっている。
また、前記特許文献１では電源線の屈曲性を向上させているが改善の余地がある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１９７１３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は前記問題に鑑みてなされたものであり、大電流を通電する電源線の軽量化、放熱性の向上および配索スペースの省スペース化および屈曲性の向上を図ることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明は、互いに擦動可能な複数枚の導体箔が積層されて形成された平角導体を備えていることを特徴とする車載電源ライン用のフレキシブルフラットケーブルを提供している。
【０００７】
本発明のフレキシブルフラットケーブル（以下、ＦＦＣと略称する）は、複数枚積層した導体箔を一体化して平角導体としているため、積層枚数を増減するだけで所要の許容電流値とした平角導体を簡単に形成できる。また、各導体箔の幅、厚さおよび積層枚数を調節することで、同一の許容電流量値とした場合にも、広幅薄肉の平角導体、狭幅厚肉の平角導体として配索スペースに対応させた形状とすることが容易にできる。
【０００８】
従来のＦＦＣは１枚の導体箔を絶縁フィルムでラミネートして形成しているため、許容電流値が小さく、主として信号回路等の小電流回路用として広く用いられている。
本発明のＦＦＣは、複数枚積層した導体箔を一体化して平角導体としているため、従来のＦＦＣと比較して許容電流値を大幅にアップすることができ、その結果、自動車内に配索する電源線として用いることができる。
また、前記平角導体は丸電線の導体と比較して表面積が大きく放熱性に優れているため、許容電流量を同一とした丸電線と比較してＦＦＣの電線サイズを小さくすることができる。これにより、電源線を軽量化および電源線の配索スペースを省スペース化することができる。
さらに、前記平角導体は、導体断面積を大きくするために導体の厚さを厚くするのではなく、複数枚の導体箔を積層しているため、屈曲性が大幅に低下することもない。
特に、丸導体の電源線では芯線直径が大となるため、偏平な空間には配索できないが、本発明のＦＦＣの導体を広幅薄肉な平角導体とすると偏平な狭い空間にも配索することができる。
【０００９】
前記導体箔は銅箔からなることが好ましい。
前記銅箔は導電率が良いため、ＦＦＣを電源線用として許容電流量を大きくしても電線サイズが大幅に大きくなることがない。
【００１０】
前記平角導体の片面あるいは両面には絶縁体を備えている。
本発明のＦＦＣは、従来のＦＦＣの製造方法と同様であり、ラミネート機に、連続した帯状の導体箔を複数枚積層した状態で供給しており、絶縁フィルムの接着層を熱で溶融すると共に上下からの圧力により導体箔に接着し、連続的に引き出している。また、押し出し機により平角導体を絶縁体で絶縁被覆したＦＦＣを押出成形してもよい。
【００１１】
１枚のＦＦＣが前記平角導体を複数備えている場合には、これら平角導体を絶縁層を介在させて積層してもよい。
前記構成によれば、１枚のＦＦＣに複数の電源線を設けることができる。
【００１２】
前記絶縁層は前記導体箔の表面に形成された化合物層であることが好ましい。
詳細には、前記化合物層はラミネート機または押し出し機によって、導体箔の表面に形成している。
化合物層の物質としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）や導体箔の化合物等が挙げられる。
前記構成によれば、前記絶縁層により導体箔が擦動しやすくなる。また、許容電流量の異なる平角導体を絶縁層を介在させてまとめることにより、１本のフラットケーブルとすることができる。さらに、導体箔の表面処理して化合物層を形成すると、低コスト化を図ることができる。
また、前記絶縁層を導体箔と別体の絶縁材により形成してもよい。
【００１３】
前記各導体箔間に導体箔同士の擦動を滑らかにするための液体が介在されていることが好ましい。
前記液体としては放熱シリコン剤等が好ましく、これらを導体箔間に介在させることにより、導体箔間の擦動を滑らかにすることができ、ＦＦＣの屈曲性を向上させることができる。
【００１４】
前記平角導体は２枚以上の前記導体箔を積層した積層体から形成されている。
このように、導体箔の積層枚数を任意に設定することにより所要の許容電流量を備えたＦＦＣとすることができる。積層枚数は好ましくは５〜７枚程度である。
【００１５】
前記平角導体を構成する積層された各導体箔は、その幅を同一として断面形状が長方形状とされていることが好ましい。
前記構成によれば、同一幅の導体箔を積層しているため、幅の異なる複数種類の導体箔を設ける必要がない。
【００１６】
また、前記平角導体を構成する積層された導体箔は、その厚さ方向の中央部の導体箔の幅が最大幅で、表裏両面に向かって導体箔の幅が狭くすることが好ましい。
該構成とすると屈曲性を高めることができ、幅を小さくした導体箔をＦＦＣの屈曲内周側に配置すれば、各導体箔が同一幅の場合に比べ、長さ方向のひねりに対する配索が容易となる。
あるいは、厚さ方向の一端側の導体箔の幅が最大幅で、他端側に向かって導体箔の幅が狭くされてもよい。
【００１７】
さらに、前記平角導体を構成する積層された導体箔は、フラットケーブルの屈曲内周側の導体箔の長さを他の導体箔の長さよりも短くしていることが好ましい。
前記構成によれば、ＦＦＣが屈曲したときに内周側の導体箔と外周側の導体箔との間で生じる余長を吸収することができる。よって、前記ＦＦＣは屈曲させて配索されるものとして好適に用いられる。
【００１８】
前記平角導体の厚さＴと平均幅Ｗとは、Ｔ：Ｗ＝１：１０〜１：５５とされていることが好ましい。
前記平均幅Ｗが厚さＴの１０倍より小さいと丸電線のように平角導体の表面積が小さくなり十分な放熱性を得られないからであり、５５倍より大きいと幅広になり過ぎて車両に配索しにくくなるからである。
【００１９】
前記平角導体の断面積は、通電時における表面温度が同一となる丸導体の断面積の４５〜７０％程度である。
このように、前記平角導体を備えたＦＦＣを用いると丸電線を用いる場合と比較して電源線の電線サイズを大幅に小さくすることができるため、自動車への配索時において配索スペースをとらず、かつ、軽量化を図ることができる。
【００２０】
前記平角導体の断面積が２〜８ｍｍ２であり、許容電流値が３０〜１２０Ａであることが好ましい。
即ち、前記許容電流値とすると自動車用の電源ライン用として十分な電流値となることによる。
【発明の効果】
【００２１】
前述したように、本発明によれば、ＦＦＣの導体を複数枚の導体箔を積層した平角導体とし、導体断面積を大としているため、ＦＦＣを車載電源ライン用として用いることができる。
また、前記平角導体は丸電線の導体と比較して表面積が大きく放熱性に優れているため、許容電流量を同一とした丸電線と比較してＦＦＣの電線サイズを小さくすることができる。これにより、電源線を軽量化および電源線の配索スペースを省スペース化することができる。
さらに、前記平角導体は、導体断面積を大きくするために導体の厚さを厚くするのではなく、複数枚の導体箔を積層しているため、屈曲性が大幅に低下することもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図３に本発明の第１実施形態を示す。
車載電源ライン用のフレキシブルフラットケーブル１０（以下、ＦＦＣ１０と称す）は、複数枚の銅箔１１を積層して形成された積層体からなる平角導体１２と、該平角導体１２の表裏両面および両側面にラミネートされているポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）またはポリプロピレン（ＰＰ）からなる絶縁フィルム１３からなる。
【００２３】
前記平角導体１２は２枚以上の銅箔１１を積層しており、本実施形態では７枚の銅箔１１を積層している。
図２に示すように、前記平角導体１２を構成する積層された銅箔１１は全てを同一形状とせず、その厚さ方向Ｙの積層位置によって銅箔１１の形状を異ならせており、厚さ方向Ｙの中央部の銅箔１１ＡのＺ方向の幅が最大で、表裏両面に向かって銅箔１１の幅を小さくしている。また、銅箔１１のＺ方向に直交するＸ方向の長さは全て均一としている。
【００２４】
前記各銅箔１１の厚さは０．０３ｍｍとし、７枚の銅箔１１を積層した平角導体１２の断面積を４ｍｍ２として、通電時における表面温度が同一となる丸導体の断面積の６０％程度としている。また、許容電流値を６０Ａとしている。
【００２５】
次に、前記ＦＦＣ１０の製造方法について説明する。
まず、連続した帯状の銅箔１１を複数枚積層した平角導体１２をラミネート機２０に供給する。
次いで、図３に示すように、２本のローラ２１間に、平角導体１２と該平角導体１２の両面に重ねた絶縁フィルム１３を供給し、絶縁フィルム１３の接着層（図示せず）を熱で溶融すると共にローラ２１による上下からの圧力によって平角導体１２の両面に接着し、連続的に引き出して製造している。
【００２６】
前記構成によれば、ＦＦＣ１０の導体を複数枚の銅箔１１を積層した平角導体１２とし、導体断面積を大としているため、ＦＦＣ１０を車載電源ライン用の電源線として用いることができる。
また、平角導体１２は丸電線の導体と比較して表面積が大きく放熱性に優れているため、許容電流量を同一とした丸電線と比較してＦＦＣ１０の電線サイズを小さくすることができる。これにより、電源線を軽量化および電源線の配索スペースを省スペース化することができる。
さらに、平角導体１２は、導体断面積を大きくするために導体の厚さを厚くするのではなく、複数枚の銅箔１１を積層しているため、屈曲性が大幅に低下することがない。
【００２７】
図４は、本発明の第２実施形態を示す。
本実施形態のＦＦＣは、厚さ方向Ｙの一端側の銅箔１１の幅を最大とし、他端側に向かって銅箔１１の幅を小さくしている。
【００２８】
前記構成によれば、第１実施形態と同様、ＦＦＣを電源線として用いることができ、かつ、幅を小さくした銅箔１１をＦＦＣの屈曲内周側に配置すれば、各銅箔が同一幅の場合に比べ、長さ方向のひねりに対する配索が容易になる。
また、他の構成及び作用効果は第１実施形態と同様のため、同一の符号を付して説明を省略する。
【００２９】
図５は、本発明の第３実施形態を示す。
本実施形態では、平角導体１２を構成する積層された各銅箔１１のＺ方向の幅を同一として、図５（Ｂ）に示すように、長さ方向Ｘに直交する断面形状を長方形状としている。また、銅箔１１のＸ方向の長さは、第１、第２実施形態と同様、全て均一としている。
【００３０】
前記構成によれば、第１実施形態と同様、ＦＦＣを電源線として用いることができ、かつ、各銅箔１１の幅を均一としているため、幅の異なる銅箔を設ける必要がなく、容易にＦＦＣを設けることができる。
なお、本実施形態では、平角導体１２の銅箔１１のＸ方向の長さを全て均一としているが、図６に示すように、厚さ方向Ｙの一端側の銅箔１１の長さを最大とし、他端側に向かって銅箔１１の長さを短くしてもよい。前記第１、第２実施形態においても同様である。長さの短い銅箔１１を屈曲内周側に配置すると、ＦＦＣが屈曲したときに内周側の銅箔と外周側の銅箔との間で生じる余長を吸収することができる。
また、他の構成及び作用効果は第１実施形態と同様のため、同一の符号を付して説明を省略する。
【００３１】
図７は、本発明の第４実施形態を示す。
本実施形態では、アルミ箔を積層して平角導体１２を形成しており、１枚のＦＦＣ１０に２つの平角導体１２Ａ、１２Ｂを設け、該平角導体１２Ａと１２Ｂとの間に絶縁層３０を介在させている。該絶縁層３０はいずれか一方の平角導体１２のアルミ箔１１の表面に酸化アルミニウムにより形成された化合物層としている。
また、各平角導体１２Ａ、１２Ｂは第２実施形態のように、厚さ方向の一端側のアルミ箔１１の幅を最大幅とし、他端側に向かってアルミ箔１１の幅を狭くしている。
【００３２】
前記構成によれば、１枚のＦＦＣ１０に複数の電源線を設けることができる。
なお、前記絶縁層３０をアルミ箔１１と別体の絶縁材により形成してもよい。
また、アルミ箔１１の形状は第３実施形態のように全て同一としてもよい。
【００３３】
図８は、本発明の第５実施形態を示す。
本実施形態では、平角導体１２の各銅箔１１間に銅箔１１同士の擦動を滑らかにするための放熱シリコングリス３１が介在されている。
前記構成によれば、銅箔１１間の擦動を滑らかにすることができ、ＦＦＣ１０の屈曲性を向上させることができる。また、銅箔１１同士が滑らかに擦動するため、ＦＦＣ１０を屈曲させたときに銅箔１１が座屈するのを防止することができる。
なお、銅箔１１の形状は第２実施形態のように、厚さ方向の一端側の銅箔の幅を最大幅とし、他端側に向かって銅箔の幅を狭くしてもよいし、第３実施形態のように全て同一としてもよい。
【００３４】
（実施例）
第１実施形態のように銅箔を積層して形成した導体断面積の異なる２ｓｑ、３ｓｑ、５ｓｑ、８ｓｑのＦＦＣを製造し、各サイズのＦＦＣに電流を通電して、電流値と導体の上昇温度の関係を調べた。その結果を図１０のグラフに示す。
また、同様に２ｓｑ、３ｓｑ、５ｓｑ、８ｓｑの丸電線にも電流を通電して、電流値と導体の上昇温度の関係を調べた。それぞれの導体が４０℃上昇するときの導体サイズと電流値の関係を図１１のグラフに示す。
【００３５】
図９の表に示すように、導体の温度が４０℃上昇したときの電流値を測定すると、２ｓｑのＦＦＣでは３５．９Ａであるのに対して、２ｓｑの丸電線では２８Ａしか通電されていなかった。同様に、３ｓｑのＦＦＣでは４６．７Ａであるのに対して、３ｓｑの丸電線では３８Ａ、５ｓｑのＦＦＣでは７２．４Ａであるのに対して、５ｓｑの丸電線では５１Ａ、８ｓｑのＦＦＣでは１１０．４Ａであるのに対して、８ｓｑの丸電線では６６Ａであった。
これにより、丸電線に比べてＦＦＣは放熱性がよく、同一サイズのＦＦＣと丸電線とではＦＦＣの方が大電流を通電できることがわかった。
【００３６】
また、図９の表に示すように、３５．９Ａの電流を通電したときに上昇温度が４０℃となる丸電線は２．９ｓｑであり、２ｓｑのＦＦＣよりもサイズが大きかった。
同様に、４６．７Ａの電流を通電したときに上昇温度が４０℃となる丸電線は４．４ｓｑであり、３ｓｑのＦＦＣよりもサイズが大きかった。
７２．４Ａの電流を通電したときに上昇温度が４０℃となる丸電線は８．８ｓｑであり、５ｓｑのＦＦＣよりもサイズが大きかった。
１１０．４Ａの電流を通電したときに上昇温度が４０℃となる丸電線は１７ｓｑであり、８ｓｑのＦＦＣよりもサイズが大きかった。
このように、ＦＦＣの平角導体の断面積は、通電時における温度が同一となる丸導体の断面積の６９．０％、６８．２％、５６．８％、４７．１％となり、いずれも平角導体の方が丸電線よりも小さかった。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１実施形態のＦＦＣを示す図面である。
【図２】第１実施形態のＦＦＣの平角導体を示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）はＡ−Ａ線断面図、（Ｃ）はＢ−Ｂ線断面図である。
【図３】ＦＦＣの製造方法を示す図面である。
【図４】第２実施形態のＦＦＣの平角導体を示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）はＣ−Ｃ線断面図、（Ｃ）はＤ−Ｄ線断面図である。
【図５】第３実施形態のＦＦＣの平角導体を示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）はＥ−Ｅ線断面図、（Ｃ）はＦ−Ｆ線断面図である。
【図６】第３実施形態の変形例のＦＦＣの平角導体を示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）はＧ−Ｇ線断面図、（Ｃ）はＨ−Ｈ線断面図である。
【図７】第４実施形態のＦＦＣを示す図面である。
【図８】第５実施形態のＦＦＣを示す図面である。
【図９】実施例におけるＦＦＣと丸電線との比較結果を示す図面である。
【図１０】ＦＦＣに電流を通電したときの電流値と上昇温度の関係を示す図面である。
【図１１】ＦＦＣと丸電線の導体が４０℃上昇するときの導体サイズと電流値の関係を示す図面である。
【符号の説明】
【００３８】
１０  フレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）
１１  銅箔（導体箔）
１２  平角導体
１３  絶縁フィルム
２０  ラミネート機
３０  絶縁層
【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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【図１１】
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