(57)【要約】【課題】  全ての線を一括して端末加工して部品または機器に接続することが可能であり、配索容易であり、外観良好に樹脂等で覆うことが可能であるフラットケーブルを提供することを課題とする。【解決手段】  本発明のフラットケーブルは、導体に絶縁体が被覆されていて長さ方向に垂直な断面が円形である丸絶縁電線を複数本間隔を空けて並列して並列方向に連結固定したフラットケーブルであって、  連結固定部は、前記丸絶縁電線の周囲に樹脂が射出成形されて前記フラットケーブルの長さ方向に間欠的に設けられたものであり、前記フラットケーブルの長さ方向に垂直な断面が、直線と円弧で囲まれた長円、楕円または矩形である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体に絶縁体が被覆されていて長さ方向に垂直な断面が円形である丸絶縁電線を複数本間隔を空けて並列して並列方向に連結固定したフラットケーブルであって、
連結固定部は、前記丸絶縁電線の周囲に樹脂が射出成形されて前記フラットケーブルの長さ方向に間欠的に設けられたものであり、前記フラットケーブルの長さ方向に垂直な断面が、直線と円弧で囲まれた長円、楕円または矩形であるフラットケーブル。
【請求項２】
連結固定部の長さが２ｍｍ〜２０ｍｍであり、前記連結固定部間である非連結部の長さが３０ｍｍ〜１０００ｍｍであり、かつ前記連結固定部の長さと前記非連結部の長さの比が２：３〜１：５００である請求項１に記載のフラットケーブル。
【請求項３】
丸絶縁電線の外径が１．３〜２．７ｍｍである請求項１または２に記載のフラットケーブル。
【請求項４】
丸絶縁電線の絶縁体がポリオレフィン系樹脂を主成分としてなり、連結固定部がポリエステル系樹脂からなるものである請求項１ないし３のいずれか一項に記載のフラットケーブル。
【請求項５】
複数のサプライリールから丸絶縁電線を繰り出して前記丸絶縁電線を間隔を空けて並列し、前記丸絶縁電線を引き取り装置で引き取って射出器に送り込み、前記丸絶縁電線の周囲に連結固定部を射出成形し、前記フラットケーブルの長さ方向に垂直な前記連結固定部の断面が、直線と円弧で囲まれた長円、楕円または矩形であり、前記連結固定部を前記フラットケーブルの長さ方向に間欠的に設けるフラットケーブルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電線を並列したフラットケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
並列した電線が間欠的に熱融着されたフラットケーブルが特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−３２０５６９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電源線や信号線やグランド線を含むケーブルをセンサ等の部品または機器につなぐ場合、各線を個別に部品または機器側の回路基板の各接点に接続するのは手間がかかるので、全ての線を一括して端末加工してセンサに接続することが要求される。
さらに、ケーブルには配索容易であることが要求される。具体的には屈曲性と捻回性が要求される。
さらに、センサ等の部品または機器の保護のために部品または機器およびケーブルとの接続部を樹脂等で覆うときに、ケーブルは成形型から外に出されているが、その出口部分で樹脂が型からはみ出さないケーブルであることも要求される。
本発明は上記要求を満たすフラットケーブルを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の課題を解決する本発明のフラットケーブルは、導体に絶縁体が被覆されていて長さ方向に垂直な断面が円形である丸絶縁電線を複数本間隔を空けて並列して並列方向に連結固定したフラットケーブルであって、
連結固定部は、前記丸絶縁電線の周囲に樹脂が射出成形されて前記フラットケーブルの長さ方向に間欠的に設けられたものであり、前記フラットケーブルの長さ方向に垂直な断面が、直線と円弧で囲まれた長円、楕円または矩形である。
【０００６】
連結固定部の長さが２ｍｍ〜２０ｍｍであり、連結固定部間である非連結部の長さが３０ｍｍ〜１０００ｍｍであり、かつ前記連結固定部の長さと前記非連結部の長さの比が２：３〜１：５００であることが好ましい。
丸絶縁電線の外径が１．３〜２．７ｍｍであることが好ましい。
丸絶縁電線の絶縁体がポリオレフィン系樹脂を主成分としてなり、連結固定部がポリエステル系樹脂からなるものであることが好ましい。
【０００７】
本発明は上記フラットケーブルの製造方法も提供する。その製造方法は、複数のサプライリールから丸絶縁電線を繰り出して前記丸絶縁電線を間隔を空けて並列し、前記丸絶縁電線を引き取り装置で引き取って射出器に送り込み、前記丸絶縁電線の周囲に連結固定部を射出成形し、前記フラットケーブルの長さ方向に垂直な前記連結固定部の断面が、直線と円弧で囲まれた長円、楕円または矩形であり、前記連結固定部を前記フラットケーブルの長さ方向に間欠的に設けるものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のフラットケーブルは上記の構成により端部で各線が所定のピッチに並列され、各線の被覆除去や切断といった端末処理および各線とセンサ側接点との接続が一括して自動でできる。
そして、連結固定部がフラットケーブルの長さ方向に間欠的にあり、連結固定部以外の箇所（非連結部）で各丸絶縁電線が相互の間隔を変えながら屈曲および捻回できるので、屈曲性と捻回性に優れる。
さらに、本発明のフラットケーブルは、センサ側回路基板との接続部を樹脂で覆う場合に、樹脂がケーブル側にはみ出して外観不良となるのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明のフラットケーブルを示す図である。
【図２】本発明のフラットケーブルの長さ方向に垂直な断面図である。
【図３】本発明のフラットケーブルを樹脂モールドのため金型に組み合わせた状態を示す図である。
【図４】従来のフラットケーブルの融着部分の断面図である。
【図５】別の従来のフラットケーブルの断面図である。
【図６】本発明のフラットケーブルの製造方法を説明する図である。
【図７】実施例および比較例の金型の開口を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明のフラットケーブルは、複数本の丸絶縁電線を並列して部分的に前記丸絶縁電線の周囲に樹脂を射出成形して各電線を連結固定したものである。
本発明のフラットケーブルの一例を図１に示す。丸絶縁電線２は、撚り線または単線からなる導体４の周囲に絶縁体５が被覆されたもので、長さ方向に垂直な断面が円形である。導体４は軟銅線または銅合金線からなり断面積が０．３８〜１．９６ｍｍ２程度、外径が０．８０〜１．８０ｍｍ程度である。錫メッキされていてもよい。導体４は外径０．１６〜０．２６ｍｍ程度の素線が１９〜３７本撚り合わされたものであることが好ましい。
【００１１】
導体４を被覆する絶縁体５はポリオレフィン系樹脂を主成分としてなるものである。ポリオレフィン系樹脂には、低密度ポリエチレン樹脂（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン樹脂（ＨＤＰＥ）、エチレン・ビニルアセテート樹脂（ＥＶＡ）、エチレン・エチルアクリレート樹脂（ＥＥＡ）等の樹脂またはそれらの混合物が挙げられる。主成分以外に老化防止材などの添加材が添加されてもよい。
絶縁体５は架橋されたものが好ましい。絶縁樹脂５を導体の周囲に押出被覆した後にその樹脂に電離放射線（γ線や電子線）を照射してその樹脂を架橋する。架橋により耐熱性、耐油性、耐薬品性などが向上する。丸絶縁電線の外径は１．３〜２．７ｍｍ程度であることが好ましい。
【００１２】
複数本の丸絶縁電線２が並列され、長さ方向に間欠的に複数箇所で各丸絶縁電線２が連結固定部３により連結固定される。連結固定部３は並列された丸絶縁電線２の周囲から樹脂を射出成形して成形される。連結固定部３となる樹脂は、センサとフラットケーブルとの接続部が樹脂モールドされるときに二百数十度に加熱されても流動することがない程度の耐熱性が要求される。樹脂モールド時に金型との密着性がよい樹脂が好ましい。連結固定部３となる樹脂の例にはポリエステル系樹脂がある。例えば、ポリブチルテレフタレート（ＰＢＴ）やポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）がある。ポリエステル系のホットメルト材も使用できる。
連結固定部３となる樹脂をその樹脂の融点ないし融点より５０℃程度高い温度まで加熱し、５０ＭＰａないし２００ＭＰａの圧力で射出成形して連結固定部３を形成することができる。
【００１３】
図２に示すように連結固定部３はフラットケーブルの長さ方向に垂直な断面が長円である。連結固定部３の外面は、丸絶縁電線２の並列方向（水平方向）に沿って二つの平面（上下面）６からなり、丸絶縁電線２の並列方向に垂直な方向（垂直方向）に沿って断面円弧状の曲面である二つの側面７からなる。連結固定部３は、その断面が楕円、または矩形でもよい。
図２で垂直方向に沿って丸絶縁電線２の表面から同側の平面６までの距離（垂直厚さという）をｔ１とし、水平方向に沿って丸絶縁電線２の表面から同側の側面７までの距離（水平厚さという）をｔ２とする。ｔ１とｔ２とは違う値でもよいが、同じ値であることが好ましい。
連結固定部３はフラットケーブル１の長さ方向に間欠的に少なくとも二つ以上設けられる。連結固定部３の長さを２ｍｍ〜２０ｍｍとし、非連結部１４の長さを３０ｍｍ〜１０００ｍｍとするとフラットケーブルの屈曲性および捻回性がよく、かつフラットケーブルを直線状に延ばしたときに各電線の配列ピッチを確保することができる。連結固定部３の長さと非連結部１４の長さの比は２：３〜１：５００とするのが好ましい。
【００１４】
本発明のフラットケーブルはまっすぐに延ばした状態で各電線が所定のピッチで並列されている。したがって、フラットケーブルに含まれる各線について、測長、切断、絶縁皮剥ぎ、端子またはコネクタ接続などの端末加工を一括して行える。また、自動装置を使用して端末加工することも可能である。
さらに、端部をセンサ（またはセンサ側の回路基板）に接続するときに各線を同時に接続することができる。接続時に自動装置を使用するには、ケーブルの端部で各線がセンサ側の接点と等ピッチで配列されていることが要求されるが、本発明のフラットケーブルはセンサに接続する場合も自動装置を使用することができる。
各丸絶縁電線３は色を変えて、並列した状態で各線が色により区別できるようにするのが好ましい。連結固定部３により各丸絶縁電線の並列順が固定されるので、フラットケーブル１の先端を基板などに取り付けるときに、各線の色の並列順が逆になっていないことを確認するだけでフラットケーブル３を基板などに自動装置を使用して接続することができる。
【００１５】
図１や図２では各丸絶縁電線が離れている場合を示したが、各線のピッチはコネクタや回路等に合わせて適宜決定できる。連結固定部５を射出成形するときに各線の間に樹脂を容易に充填するために各線の間隔を０．３ｍｍ以上とするのが好ましい。丸絶縁電線の外径が、１．３〜２．７ｍｍと比較的細径の電線であると、電線間の隙間が小さくなるので連結固定部となる樹脂が充填されにくくなるが、各線の間隔を０．３ｍｍ以上とすることで電線間にも樹脂が充填され、連結固定部と丸絶縁電線とが密着する。
一方、図４に示すような各電線を融着したフラットケーブルや図５に示すような各電線をテープ１３で連結固定したフラットケーブルでは、各電線を接した状態で並列せざるをえず、電線のピッチをコネクタ等のピッチに合わせることができない。それらと比較して本発明のフラットケーブルは並列ピッチ調整の自由度が大きい点でも優れる。
【００１６】
本発明のフラットケーブルは連結固定部以外の箇所（非連結部１４）では各電線は並列されているだけであり、各電線ごとに相互の位置関係を変えながら屈曲および捻回できる。フラットケーブルが配索されるときに捻られた場合、非連結部で各電線間の距離や並列方向が長さ方向に沿って変化してフラットケーブルに加えられた捻りを吸収する。また、各電線は断面円形の丸絶縁電線であるのでいずれの方向にも屈曲可能であり、各電線ごとに屈曲の半径を違えてフラットケーブル全体として無理なく屈曲できる、つまり屈曲性がよい。
一方、上述の特許文献１の図３等に開示された長方形断面の電線が複数本並列されて融着された電線は、融着されていない部分であっても各電線が密着しているので並列方向への屈曲が困難である。また、ケーブルを捻回させるのも難しい。特に並列される電線が４本以上になると各電線を屈曲または捻回させるのは困難である。
各電線を並列してその周囲に樹脂を押出被覆したフラットケーブルは、上記の特許文献１の図３等に開示されたフラットケーブル以上に屈曲性および捻回性が悪い。
【００１７】
これに対して、本発明のフラットケーブルは、連結固定部で各電線が間隔を空けて固定されているので非連結部でも各電線が隙間を空けて配列される。したがって、並列される丸絶縁電線が４本またはそれ以上あっても各方向に屈曲または捻回することができる。この点で本発明のフラットケーブルは従来のフラットケーブルに比べて優れたものである。特に、連結固定部の長さが２ｍｍ〜２０ｍｍであり、かつ前記連結固定部の長さと前記非連結部の長さの比が２：３〜１：５００であると、各電線が固定されている部分が少なく、非連結部が多いので屈曲性および捻回性に優れる。
【００１８】
本発明のフラットケーブルをセンサ等の部品や機器に接続した場合、当該部品や機器の周囲およびフラットケーブルとセンサ（または回路基板）との接続部分が樹脂でモールドされることがある。このときケーブルは成形型（例えば金型）から外に引き出される。図３に示すように連結固定部３を金型８の開口９に位置させる。このときに開口９の形状と連結固定部の外面形状を同じにする。そして、金型内部に樹脂を充填してセンサ等の部品や機器および接続部分とを樹脂モールドする。連結固定部３により金型からの樹脂のはみ出しがない。連結固定部３と丸絶縁電線２とを密着させているのでそれらの間から金型８に入れた樹脂が漏れることもない。これによりフラットケーブルの美観を損ねることなく容易に樹脂モールドできる。はみ出した樹脂がバリ状の破片となって、他部位に飛散、付着して予期せぬ不具合発生に繋がるというおそれがない。
連結固定部３は金型８の開口部９と密着するためにその垂直厚さｔ１、水平厚さｔ２が０．２ｍｍ以上であるのが好ましい。ｔ１が０．２ｍｍ未満では上下面が平坦とならないことがあり、ｔ２が０．２ｍｍ未満では側面が断面円弧状とならないことがある。いずれの場合も金型８の開口９との密着性が良くなく、樹脂がはみ出る。垂直厚さｔ１、水平厚さｔ２は１ｍｍ程度あれば十分でありそれ以上大きくても嵩張るばかりで好ましくない。
【００１９】
丸絶縁電線を相互に融着した場合、図４に示すように各電線のつながりの部分が凹部１１となりフラットケーブルの外面は本発明とは異なって平坦とならない。しかも融着の程度によりこの凹部１１の形状は微妙に異なる。この場合、金型の開口部の形状とフラットケーブルの外周の形状を同じにすることはできず、フラットケーブル１を金型８の開口９に組み合わせたときに両者の間には隙間ができてしまう。これでは樹脂モールドのときに樹脂がはみ出してケーブルの美観は著しく損なわれる。
【００２０】
図５に示すように、丸絶縁電線２をテープ１３で連結固定した場合も各電線のつながりの部分が凹部１２となる。この場合も、各電線を融着した場合と同様であり、フラットケーブルと金型ケースとの間に隙間ができてしまう。これでは樹脂モールドのときに樹脂がはみ出してケーブルの美観は著しく損なわれる。
【００２１】
本発明のフラットケーブルは複数本の丸絶縁電線を並列して長さ方向に間欠的に樹脂を射出成形して連結固定部を形成する方法で製造する。図６に示すように、複数のサプライリール１５から丸絶縁電線を繰り出し、ガイド１６を通してダイス１７で丸絶縁電線２を並列する。ガイドは目板やローラを使用できる。丸絶縁電線２は引き取り装置１９ａで引き取られ、射出器１８に送り込まれる。ダイス１７を射出器１８の直前に（引き取り装置１９ａの下流に）配置してもよい。射出器１８内の型に連結固定部材３となる樹脂が供給され、丸絶縁電線の周囲に連結固定部３が射出成形される。連結固定部３が付けられたフラットケーブル１は引き取り装置１９ｂで引き取られ、巻き取りリール２０に巻き取られる。引き取り装置１９ａと引き取り装置１９ｂとは同期して作動する。図６では引き取り装置を２台示したが、射出器１８の上流または下流に１台設置するのでもよい。丸絶縁電線２およびフラットケーブル１のパスライン上に各線または各部分の検出をする検出器が適宜設置される。
【００２２】
連結固定部３は、フラットケーブル１の長さ方向に間欠的に設けられる。フラットケーブル１の長さ方向に垂直な連結固定部３の断面は、直線と円弧で囲まれた長円、楕円または矩形である。射出器１８内の金型等の成形型をこのような形状とする。
射出器１８で連結固定部３を成形する間は丸絶縁電線およびフラットケーブルからなるパスラインの送りまたは巻き取りは停止される。連結固定部３は成形後に射出器１８の型から外されて、パスラインの送りまたは巻き取りが再開される。パスラインが所定長送られて、次に連結固定部を成形する箇所が射出器１８に到達するとパスラインが停止されて、連結固定部３が射出成形される。これを繰り返してフラットケーブル１に所定間隔で間欠的に連結固定部３が設けられ、丸絶縁電線２は部分的に連結固定される。連結固定部３の箇所で各丸絶縁電線は並列方向およびそれに垂直な方向の動きが止められる。しかし、非連結部１４では各丸絶縁電線２の間隔が一定範囲で変わるので、フラットケーブルは屈曲性および捻回性に優れる。
【００２３】
本発明のフラットケーブルは連結固定部が射出成形により作られるので、その長さが２ｍｍ〜２０ｍｍと短く、外周面に設計にない凹凸がなく、かつ丸絶縁電線の外径が、１．３〜２．７ｍｍと比較的細径の電線間に樹脂が充填されて連結固定部と各電線とが密着される。射出成形以外の方法で２ｍｍ〜２０ｍｍｍの長さの連結固定部を製造するのは困難である。例えば、間欠的に樹脂を押出すと、外周面の形状が安定せず、各電線間に樹脂が完全に充填されない。
【００２４】
（実施例）
直径０．１６ｍｍの軟銅線を１９本撚り合わせて外径０．８ｍｍの導体とした。
この導体に難燃ポリエチレンを被覆して架橋して絶縁体とした。絶縁体の外形は断面が円形であり、この絶縁電線の外径は１．４ｍｍとした。絶縁体の色は、黄、黒、白、赤の４種類とした。
４本の丸絶縁電線（黄、黒、白、赤各１本）を０．３ｍｍの間隔を開けて並列した（電線の中心間の間隔は１．７ｍｍ）。この丸絶縁電線の周囲に連結固定部を射出成形した。連結固定部は厚さｔ＝２．４ｍｍ、幅Ｗ＝７．５ｍｍ、長さｌ＝３．０ｍｍとした。この例では連結固定部の垂直厚さｔ１＝０．５ｍｍ、水平厚さｔ２＝０．５ｍｍである。連結固定部の間隔は１５０ｍｍとした。
連結固定部を成形する樹脂は、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）（実施例１）またはポリエステル系のホットメルト材（実施例２）を使用した。
【００２５】
（比較例１）
丸絶縁電線は実施例と同じものを使用した。丸絶縁電線の並列面の一方からＰＥＴフィルムを全長にわたって貼り付けて各丸絶縁電線を連結固定した。各丸絶縁電線は相互に接するように並列した。
【００２６】
（比較例２）
丸絶縁電線は実施例と同じものを使用した。丸絶縁電線の部分的に融着した。融着部の長さは３ｍｍとし、融着部の間隔は１５０ｍｍとした。
【００２７】
実施例１〜２のフラットケーブルの端部を測長して連結固定部から２０ｍｍの箇所で切断し、絶縁体を除去して導体を露出して端子を圧着した。この一連の端末加工操作は自動装置で行った。
端末加工されたフラットケーブルをセンサ側の回路基板に接続した。回路基板の接点の間隔は１．７ｍｍとした。各丸絶縁電線の端部のピッチは連結固定部で固定されているので、各線を一括して自動装置で回路基板に接続することができた。
比較例１〜２のフラットケーブルは端末加工は自動装置でできた。しかし、各丸絶縁電線のピッチが回路基板接点のピッチと異なるので、フラットケーブルを端末加工するときにＰＥＴフィルム（比較例１）または融着部（比較例２）をスリットして各線を分けて１．７ｍｍのピッチに揃える加工が必要であった。
【００２８】
各実施例および各比較例のフラットケーブルを接続したセンサおよびセンサとフラットケーブルとの接続部をＰＢＴで樹脂モールドした。樹脂モールドのための金型は図７に示す長円形状の開口９を開けた。この開口の外周は二本の直線と二つの半円からなり、実施例１および実施例２の連結固定部の断面と同形状でありかつ同寸法である。直線の長さは５．１ｍｍであり、半円の直径は２．４ｍｍである。
実施例１および実施例２のフラットケーブルは、金型から樹脂がはみ出すことがなく金型の形状通りに樹脂モールドすることができた。
比較例１および比較例２のフラットケーブルは、金型から樹脂がはみ出してケーブルに不定形状の樹脂が付着して外観不良となった。
【００２９】
実施例１および実施例２のフラットケーブルは、直径２５０ｍｍに巻き取り、かつ一周ごとに一回転捻っても、巻いた状態を維持することができた。
しかし、比較例１および比較例２のフラットケーブルは捻りながら巻いた状態を維持することができなかった（フラットケーブルが延びてしまう）
【００３０】
上述したように、実施例のフラットケーブルは、一括して自動装置を使用してセンサに接続することができる。このときに端末をスリットして位置合わせするプロセスが不要である。そして、屈曲性および捻回性の点で、比較例のフラットケーブルよりも優れる。さらに、センサおよびセンサとケーブルとの接続部を良好な外観で樹脂モールドすることができる。
【符号の説明】
【００３１】
１    フラットケーブル
２    丸絶縁電線
３    連結固定部
４    導体
５    絶縁体
６    フラットケーブル外周平面
７    フラットケーブル外周側面
８    金型
９    開口
１４  非連結部
１５  サプライリール
１６  ガイド
１７  ダイス
１８  射出器
１９  引き取り装置
２０  巻き取りリール
【図１】
2012119202.tif 000003
【図２】
2012119202.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2012119202.tif 000008
【図７】
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