(57)【要約】【課題】ＦＰＣやＦＦＣを機内配線材として用いるための技術の提供【解決手段】自動車用エンジン等の機内配線として使用するフラット配線材であって、接着層をもたないフレキシブルプリント基板を絶縁電線として用いたことを特徴とするフラット配線材。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用エンジン等の機内配線として使用するフラット配線材であって、
接着層をもたないフレキシブルプリント基板を絶縁電線として用いたことを特徴とするフラット配線材。
【請求項２】
前記フレキシブルプリント基板は、接着層をもたない銅張積層板に液状ポリイミドを直接塗布した構造であることを特徴とする請求項１に記載のフラット配線材。
【請求項３】
抵抗溶接式のＦＰＣコネクタを機内配線用コネクタとして有することを特徴とする請求項１又は２に記載のフラット配線材。
【請求項４】
接着層をもたないフレキシブルプリント基板に抵抗溶接式フレキシブルプリント基板とを組み合わせて機内配線として使用することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のフラット配線材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車用エンジン等の内部配線として利用できるフラット配線材に関するもので、フラット配線材の耐油性及び耐熱性の改善を実現するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車用エンジン等の機内配線材としては、シリコーンゴム、フッ素ゴムを混和した組成物や、樹脂に難燃剤を配合した樹脂組成物を用いた絶縁電線が提案されている（例えば、特許文献１，２参照。）。
特許文献１には、シリコーンゴムとフッ素ゴムとを８０：２０〜３０：７０（質量比）の割合で混和した組成物を絶縁層とする耐熱絶縁電線が開示されている。
【０００３】
特許文献２には、（ａ）直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合体１００質量部に、直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合体１５〜１００質量部を添加した樹脂成分１００質量部、及び（ｂ）ハンタイト１００質量部にハイドロマグネサイト５０〜１００質量部を添加した無機難燃剤成分６５〜１５０質量部からなる難燃耐摩耗性自動車用電線絶縁組成物が開示されている。
【特許文献１】特開昭６２−１８６４１２号公報
【特許文献２】特許第３３１２９４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述した絶縁電線は、一般に電線束の形でエンジンや変速機内部で使用されるが、自動車用エンジン等の機内配線材として使用する場合、油中に浸漬されるため粘着テープによる結束（ワイヤーハーネスのような形状）ができず、バンドクリップなどの樹脂部品を使った結束が必要となり、また配線先の機器へ分配する場合も電線の癖付けが困難であるため、扱いが難しく、どうしても配線スペースを余分に取ってしまうという問題があった。
【０００５】
上記のような問題点を解決する技術として、フレキシブルプリント基板（以下、ＦＰＣと記す。）、フレキシブルフラットケーブル（以下、ＦＦＣと記す。）といったフラット配線材の適用が望まれてきた。しかしながら、ポリイミドなど耐熱性の高い材料を用いたＦＰＣを使用した場合でも、接着層を形成する接着剤自体のガラス転移温度を使用環境の温度が超過してしまうため、長時間の使用には耐えず、かつ環境に存在する液体自体に対する接着剤の耐性にも問題があるため、使用することができなかった。
【０００６】
また機器との接続技術においても、フラット配線材で一般に使用されるカードエッジ接続法では、構造的に電極間の隔壁を構成することができないため、変速機器内部などの油中に金属粉が混入する環境においては、電極間に金属粉が混入して短絡させる問題点があり、これもフラット配線材の機内配線への適用を阻む阻害要因の一つであった。
【０００７】
本発明は、前記事情に鑑みてなされ、ＦＰＣやＦＦＣを機内配線材として用いるための技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明は、自動車用エンジン等の機内配線として使用するフラット配線材であって、接着層をもたないＦＰＣを絶縁電線として用いたことを特徴とするフラット配線材の提供を目的とする。
【０００９】
本発明のフラット配線材において、前記ＦＰＣは、接着層をもたない銅張積層板に液状ポリイミドを直接塗布した構造であることが好ましい。
【００１０】
本発明のフラット配線材において、抵抗溶接式のＦＰＣコネクタを機内配線用コネクタとして有する構造としてもよい。
【００１１】
本発明のフラット配線材において、接着層をもたないＦＰＣと抵抗溶接式ＦＰＣとを組み合わせて機内配線として使用した構成としてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のフラット配線材は、接着層をもたないＦＰＣを絶縁電線として用いたものなので、配線スペースの縮小を図ることができる。
また、ＦＰＣ上にジョイントや分岐、回路を形成することで、電線本数を削減することができる。
またバンドクリップなどの樹脂部品を削減できる。
また電線の癖付けに必要であった各種部品の削減を図ることができる。
また前記の各効果により、コストダウンを図ることができる。
またエンジンや変速機自体の小型化、軽量化を図ることが可能になる。
【００１３】
本発明のフラット配線材において抵抗溶接式のＦＰＣコネクタを使用したことにより、機内配線にＦＰＣを使用することができるようになった。また、これにより前述した効果を得ることができた。
また、抵抗溶接式のＦＰＣコネクタを使用することで、圧着やピアシングを使用しないため、端子接続部に油が侵入せず、特性の劣化を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
まず、一般的なＦＰＣを用いた耐油・耐熱特性の評価試験を行った。評価試験条件を表１に示し、ピール強度についての試験結果を図３に、絶縁破壊電圧についての試験結果を図４に示す。この試験に使用した従来のＦＰＣは、銅張積層板（ＣＣＬ）の銅箔上に、接着層を含むカバーレイを積層した市販のＦＰＣを使用した。
【００１５】
【表１】
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【００１６】
これらの結果から、従来のＦＰＣに関して、以下のことが判明した。
・ピール強度では耐熱性IIで明らかな低下が認められる。気中２５０℃／１時間に耐える耐熱性はない。
・耐油性という見地からガソホールIでＦＰＣ導体（パターン部）とカバーレイ層の間でふくれが生じている。またガソホールII（Ｅ１０）においてのみ、ピールによる破壊モードが界面剥離であったことから、接着層へ試薬が浸透して性能を低下させた可能性が認められた。
・一方、耐電圧性能に関して、顕著な低下傾向を示した試料はなく、所定の電気性能は維持されているといえるが、ガソリン系の試薬に浸透した試料で、破壊電圧が向上したものがあり、ピール強度の低下（上昇）同様、試薬の接着層への浸透が原因と考えられる。
【００１７】
従来のＦＰＣにおける以上のような問題点を解決するために、高耐熱性構造として、接着材層を持たない銅張積層板（２層ＣＣＬ）に液状ポリイミドを直接塗布した構造で試料を作製し、表１に記したと同様の評価試験を実施したところ、良好な結果を得ることが確認された。
【００１８】
図１は、本発明のフラット配線材の一実施形態を示す断面図である。本実施形態のフラット配線材１０は、フレキシブル基板１２と銅箔回路１３とからなる、接着層をもたない銅張積層板１４と、その銅箔回路１３側に直接塗布された液状ポリイミド層１５とを有するＦＰＣ１１からなっている。
【００１９】
本実施形態のフラット配線材１０は、接着層を持たないＦＰＣ１１を絶縁電線の代替として用いたものなので、配線スペースの縮小を図ることができる。
また、ＦＰＣ１１上にジョイントや分岐、回路を形成することで、電線本数を削減することができる。
またバンドクリップなどの樹脂部品を削減できる。
また電線の癖付けに必要であった各種部品の削減を図ることができる。
また前記の各効果により、コストダウンを図ることができる。
またエンジンや変速機自体の小型化、軽量化を図ることが可能になる。
【００２０】
なお、図１に示した例示では、フレキシブル基板１２の片面のみに銅箔回路１３を有する片面銅張積層板を用いているが、フレキシブル基板１２の両面に銅箔を有する両面銅張積層板を用いることができるし、接着層をもたない他の銅張積層板やＦＰＣ、ＦＦＣを用いることもできる。
【００２１】
本発明のフラット配線材は、抵抗溶接型のＦＰＣコネクタと組み合わせて機内配線材として使用することが望ましい。
図２は、本発明に好適に用いることができる抵抗溶接型のＦＰＣコネクタの一例を示す斜視図である。図２中、符号２０はＦＰＣコネクタ、２１はコネクタハウジング、２２は子ハウジング、２３は親ハウジング、２４は導体接続部、２５は接続端子、２６は端子接続部、２７は端子支持部、２８と２９は蓋体、３０と３１はヒンジ、３２と３３は支持面、３４は係合突起、３５は端子圧入孔、３６は基端側ハウジング、３７は先端側ハウジング、３８は嵌合部、３９は係合片である。
なお、図２は、オスコネクタの例を示しているが、本発明のフラット配線材との組み合わせでは、メスコネクタの場合も同様に可能である。
【００２２】
本例のＦＰＣコネクタ２０は、前述したフラット配線材１０の端末部と接続される複数の接続端子２５と、これら複数の接続端子２５及びフラット配線材１０の端末部が装着される支持部材としてのコネクタハウジング２１とを備えて構成されている。
【００２３】
前述したフラット配線材１０の銅箔回路１３とそれぞれ接続される複数の接続端子２５は、先端側に形成されて図示しない相手方接続端子と接続可能な端子接続部２６と、基端側に形成されてフラット配線材１０の銅箔回路１３と接続される導体接続部２４とを備えて構成され、この例では全体が板状に形成されている。
【００２４】
コネクタハウジング２１は樹脂成型部材からなり、複数の接続端子２５が装着される子ハウジング２２と、この子ハウジング２２を内部に収容する親ハウジング２３とを備えて構成されている。
【００２５】
子ハウジング２２は、複数の接続端子２５を、その端子接続部２６と導体接続部２４とをそれぞれ先端側及び基端側に露出させた状態で保持する端子支持部２７と、この端子支持部２７の基端側（導体接続部２４側）にヒンジ３０，３１をそれぞれ介して開閉自在に一体形成された一対の蓋体２８，２９とから構成されている。端子支持部２７は、複数の接続端子２５を複数の端子圧入孔３５に圧入して保持するか一体成形により保持する。蓋体２８，２９は、導体接続部２４とフラット配線材１０の端末部との接続部を覆うと共に接続方向に挟持する。即ち、図中上部に位置する蓋体２８の下面には、高さ方向に段差になった支持面３２，３３が形成され、これら支持面３２，３３がそれぞれ導体接続部２４及びフラット配線材１０の上面に当接し、蓋体２９の上面は、フラット配線材１０の下面に当接する。
【００２６】
各接続端子２５の導体接続部２４とフラット配線材１０端末部の銅箔回路１３とは、抵抗溶接（シリーズ溶接）により接合部において接合されている。即ち、接続端子２５を端子支持部２７に装着したのち、フラット配線材１０の端末部を、接続端子２５の導体接続部２４の下側に添設し、導体接続部２４の上方から一対の電極を導体接続部２４に当接させ、加圧しながら各電極間に所定の電流を所定時間通電させて導体接続部２４と銅箔回路１３との接触部分である接合部の金属を溶解し、両者を接合するようにしている。なお、この接合部は各電極の直下周辺から両電極間にわたって形成される。
【００２７】
導体接続部２４と銅箔回路１３とは、このようなシリーズ溶接などの抵抗溶接の他にも、例えば超音波溶着、レーザ溶接、アーク溶接、半田付けの少なくとも１つによって接合されていても良い。
【００２８】
一方、子ハウジング２２と共にコネクタハウジング２１を構成する親ハウジング２３は、基端側に形成されて内部に子ハウジング２２を収容する基端側ハウジング３６と、先端側に形成されて子ハウジング２２から突出する接続端子２５の端子接続部２６が収容されると共に図示しない相手方コネクタハウジングと嵌合する嵌合部３８が内部に形成された先端側ハウジング３７とを樹脂により一体形成したものである。基端側ハウジング３６は、入口から奥に入ると、内側の断面積が狭くなっており、テーパにより子ハウジング２２が挿入しやすくなっている。また、テーパにより蓋体２８，２９が完全に閉じられ、接続端子２５の接続部が蓋体２８，２９で挟持される。子ハウジング２２が親ハウジング２３に完全挿入されると、子ハウジング２２の端子支持部２７の側面に突設された係合突起３４と、親ハウジング２３の基端側ハウジング３６の側面に形成された係合片３９とが係合するようになっている。
【００２９】
このＦＰＣコネクタ２０の特徴としては、フラット配線材１０を使用しながら、端子ごとに独立したハウジングを形成している点にあり、前述のとおり金属粉など導電性の異物が多い環境下での短絡防止に大きな効果が認められる。また圧着やピアシングを用いた接続方式では端子とＦＰＣ導体（銅箔回路１３）との接続部に油が侵入することによって接続特性が劣化してしまう問題がある。抵抗溶接では導体同士が合金層を形成して完全に接合しているため、特性の劣化がなく接続安定性の面でも大きな効果がある。
【００３０】
本発明のフラット配線材は、例えば、次のような機内配線材として好適に用いることができる。
・自動車用エンジン内部の配線材。
・自動車用変速機内部の配線材。
・高温の油中で使用される配線材。
・高温環境下で使用される配線材。
・油中環境下で使用される配線材。
・自動車用エンジン近傍で使用される配線材。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明のフラット配線材の一実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明のフラット配線材に用いるＦＰＣコネクタの一例を示す斜視図である。
【図３】従来のＦＰＣについて行った耐油・耐熱特性の評価試験のうちピール強度についての試験結果を示すグラフである。
【図４】従来のＦＰＣについて行った耐油・耐熱特性の評価試験のうち絶縁破壊電圧についての試験結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３２】
１０…フラット配線材、１１…ＦＰＣ、１２…フレキシブル基板、１３…銅箔回路、１４…銅張積層板、１５…液状ポリイミド層、２０…ＦＰＣコネクタ、２１…コネクタハウジング、２２…子ハウジング、２３…親ハウジング、２４…導体接続部、２５…接続端子、２６…端子接続部、２７…端子支持部、２８，２９…蓋体、３０，３１…ヒンジ、３２，３３…支持面、３４…係合突起、３５…端子圧入孔、３６…基端側ハウジング、３７…先端側ハウジング、３８…嵌合部、３９…係合片。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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