(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定間隔を有して平行配置された複数の線状導体を、帯状の２枚の絶縁フィルムで挟み込んだ状態で、超音波溶着機の超音波振動を付与するホーンと該ホーンに対向配置されたアンビルとにより、各線状導体両側で互いに対向する両絶縁フィルムを超音波により溶着する超音波溶着工程を備えたフラットケーブルの製造方法において、
前記ホーンと前記アンビルとの接近状態で、前記各線状導体が互いに前記所定間隔を有してそれぞれ個別に通過可能な複数の導体通過開口を形成すべく、ホーンとアンビルとの少なくともいずれか一方の対向面に導体通過溝部がそれぞれ形成され、
前記各線状導体の中でドレン線を構成するドレン導体は、前記超音波溶着工程の際、前記導体通過溝部の両側面が接触すべく、その他の線状導体よりも厚肉の導体を使用し、超音波溶着工程で、導体通過溝部側面とドレン導体との接触により前記絶縁フィルムを切断しながら各線状導体両側で互いに対向する前記両絶縁フィルムを溶着することを特徴とするフラットケーブルの製造方法。
【請求項２】
前記その他の線状導体を複数枚重合して前記ドレン導体を形成することを特徴とする請求項１記載のフラットケーブルの製造方法。
【請求項３】
前記超音波溶着工程の前工程として、前記各線状導体を前記両絶縁フィルムで挟み込んだ状態で、加熱された熱ロールにより各線状導体と両絶縁フィルムとを互いに仮接着する仮接着工程をさらに備えることを特徴とする請求項１または２記載のフラットケーブルの製造方法。
【請求項４】
前記超音波溶着工程の後工程として、前記導体通過溝部の両側面との接触により両側で切断された前記絶縁フィルムを巻き取る切断フィルム巻き取り工程をさらに備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のフラットケーブルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＥＭＩ対策やインピーダンスの安定化に優れるシールドテープを施したシールド付きフラットケーブルの製造に用いられるフラットケーブルの製造方法に関し、特に、ドレン線となる導体を露出状としたフラットケーブルの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のシールド付きフラットケーブルとして、フラットケーブルの片面もしくは両面、あるいは周囲をくるんだ状態にシールドテープ等によりシールド層を設け、このシールド層とフラットケーブルのドレン線とを電気的に接続した構造のものがある。
【０００３】
そして、このシールド層とドレン線とを接続する方法として、特開昭６４−１４８１３号公報に開示のように、シールドテープの上から直接、ドレン線にスポット的に超音波振動を付与して超音波融着させ、電気的に接続する方法や、特開平３−１１２０１４号公報に開示のように、ドレン線を予め露出させた状態のフラットケーブルを作成し、その後、シールドテープで全周にわたってくるみ、シールドテープとドレン線とをシーム溶接する方法等がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一方、前記特開昭６４−１４８１３号公報に開示のようなスポット溶接によりシールド層とドレン線とを接続する方法によれば、曲げ状態で使用された場合等においてスポット溶接部分に応力が集中し、シールド層とドレン線との導通が不安定となりやすい。
【０００５】
また、フラットケーブルの絶縁層上にシールド層を設け、シールド層とドレン線とを直接、シーム溶接しようとすれば、ドレン線とシールド層との間の絶縁層を押しのけて溶接する必要があり、極端にシーム溶接の速度が低下し、生産効率が悪く、製品コストが上昇するという欠点がある。
【０００６】
従って、シールド層とドレン線とを接続する方法としては、フラットケーブルのドレン線を全長にわたって露出させ、シールド層とドレン線とをシーム溶接により接続する方法の方がスポット溶接による方法よりも品質的に優れる。
【０００７】
この際、特開平３−１１２０１４号公報に開示のように、各導体を絶縁テープにより挟み付けて熱ロールで圧着してフラットケーブルを製造し、ドレン線となる導体の表面に位置する部分の絶縁テープを剥離してドレン線を全長にわたって露出させる方法によれば、絶縁テープの剥離作業が別途必要とされると共に、絶縁テープが強固に溶着されており、絶縁テープの剥離が円滑に行い難いという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は前記問題点に鑑み、シールド付きフラットケーブルの製造に適したドレン線が連続的に露出するフラットケーブルを簡易に製造できるフラットケーブルの製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を達成するための技術的手段は、所定間隔を有して平行配置された複数の線状導体を、帯状の２枚の絶縁フィルムで挟み込んだ状態で、超音波溶着機の超音波振動を付与するホーンと該ホーンに対向配置されたアンビルとにより、各線状導体両側で互いに対向する両絶縁フィルムを超音波により溶着する超音波溶着工程を備えたフラットケーブルの製造方法において、前記ホーンと前記アンビルとの接近状態で、前記各線状導体が互いに前記所定間隔を有してそれぞれ個別に通過可能な複数の導体通過開口を形成すべく、ホーンとアンビルとの少なくともいずれか一方の対向面に導体通過溝部がそれぞれ形成され、前記各線状導体の中でドレン線を構成するドレン導体は、前記超音波溶着工程の際、前記導体通過溝部の両側面が接触すべく、その他の線状導体よりも厚肉の導体を使用し、超音波溶着工程で、導体通過溝部側面とドレン導体との接触により前記絶縁フィルムを切断しながら各線状導体両側で互いに対向する前記両絶縁フィルムを溶着する点にある。
【００１０】
また、前記その他の線状導体を複数枚重合して前記ドレン導体を形成する方法としてもよい。
【００１１】
さらに、前記超音波溶着工程の前工程として、前記各線状導体を前記両絶縁フィルムで挟み込んだ状態で、加熱された熱ロールにより各線状導体と両絶縁フィルムとを互いに仮接着する仮接着工程をさらに備える方法としてもよい。
【００１２】
また、前記超音波溶着工程の後工程として、前記導体通過溝部の両側面との接触により両側で切断された前記絶縁フィルムを巻き取る切断フィルム巻き取り工程をさらに備える方法としてもよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明すると、図１ないし図３は、フラットケーブルの製造方法に使用される製造装置を示す図であり、所定の供給経路Ｐ（移動方向）の最も上流側に線状導体１が収納された複数の導体供給部としての導体供給ロール２が設けられ、この下流側に、各線状導体１を所定間隔を有して平行配置された状態で案内するピッチガイド３が備えられている。
【００１４】
各導体供給ロール２には、銅又は銅合金製の線状導体１が予め巻回収納されており、製造されるフラットケーブルの並列配置される線状導体１の数に合わせて複数設けられている。そして、本実施形態では、６本の線状導体１が並列配置されたフラットケーブルを製造する構成とされ、特に、その内の１本はドレン線となるドレン導体１ａとして構成されており、６つの導体供給ロール２が配設されている。そしてまた、本実施形態では、そのドレン導体１ａとして、例えば、厚み０．２５ｍｍ、幅１．５ｍｍの軟銅線からなる断面矩形状の平角導体が用いられ、その他の各線状導体１として、例えば、厚み０．１５ｍｍ、幅１．５ｍｍの軟銅線からなる断面矩形状の平角導体が用いられ、各導体１、１ａは相互に２．５ｍｍの間隔で平行配置される構成とされている。
【００１５】
また、ピッチガイド３の下流側には、供給経路Ｐを挟んで上下両側に熱ロール４がそれぞれ配置され、この両熱ロール４間に各線状導体１、１ａの上面側および下面側より絶縁フィルム５を供給するフィルムロール６がそれぞれ備えられている。
【００１６】
各フィルムロール６にはそれぞれ帯状の絶縁フィルム５が予め巻回収納されており、各絶縁フィルム５は、柔軟で超音波溶着可能な樹脂フィルム等よりなり、図４にも示される如く、例えば、厚み１００μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム５ａの一側面に厚み１μｍのポリエステル系接着層５ｂを有する構造とされ、接着層が施された面が各線状導体１、１ａ側に面して供給されるようにそれぞれ配設されている。
【００１７】
また、熱ロール４の下流側には超音波溶着機７が配置され、超音波溶着機７は、図２および図３にも示される如く、供給経路Ｐを上下から挟み込む位置にそれぞれ設けられた超音波振動を付与するホーン８とアンビル９とを備えており、ホーン８とアンビル９とは上下方向に沿って互いに接近離隔操作自在に構成され、アンビル９は供給経路Ｐに対して直交する軸心回りに回転自在に支持された略円柱状の柱状体に構成されている。
【００１８】
そして、図２および図３に示される如く、ホーン８とアンビル９との接近した状態で、各線状導体１、１ａが互いに所定間隔を有してそれぞれ個別に通過可能な複数の導体通過開口１０を形成すべく、ホーン８の下面に対向するアンビル９の外周面に周方向の導体通過溝部１１が、各線状導体１、１ａと同じピッチ間隔を有して複数形成されている。
【００１９】
また、各導体通過溝部１１の溝幅は各線状導体１、１ａの幅と略同じ幅に形成され、各導体通過溝部１１の開放端部側は、開放方向に漸次幅広となるテーパ状に形成されている。
【００２０】
そして、図３および図４に示される如く、ホーン８とアンビル９とが互いに接近して超音波溶着を行う際に、厚肉に構成されたドレン導体１ａが、対応する導体通過溝部１１の両側面に接触して、その部分の絶縁フィルム５が溶断されるように構成されている。
【００２１】
超音波溶着機７の下流側には、供給経路Ｐを挟んで上下にガイドローラ１２がそれぞれ配置され、さらに、その下流側に、ガイドローラ１３を介して前記溶断されたドレン導体１ａ外面側の絶縁フィルム５を巻き取るフィルム巻き取りロール１４が備えられている。
【００２２】
また、そのフィルム巻き取りロール１４の下流側には、ガイドローラ１５を介して製造されたフラットケーブル１６を巻き取るケーブル巻き取りロール１７が配置されている。
【００２３】
そして、各導体供給ロール２から供給された各線状導体１、１ａは、ピッチガイド３で所定間隔を有した平行配置状態とされ、下流側の両熱ロール４間に供給される。この際、各フィルムロール６から各線状導体１、１ａの上下両側に、絶縁フィルム５が供給され、例えば、１７０℃の温度に加熱されている熱ロール４間の通過により、各線状導体１、１ａと両絶縁フィルム５とが仮接着される（仮接着工程）。
【００２４】
その後、仮接着された各線状導体１、１ａおよび両絶縁フィルム５は、下流側の超音波溶着機７におけるホーン８とアンビル９間に案内される。そして、超音波溶着機７位置で、各線状導体１、１ａと両絶縁フィルム５はホーン８とアンビル９とで挟持状とされて超音波溶着機７が作動される。
【００２５】
即ち、図示省略の超音波振動発生機構（振動子等）より発生された超音波振動がこのホーン８に付与されて、当該ホーン８が絶縁フィルム５の幅方向に振動され、この超音波振動の付与による超音波振動エネルギにより、図３に示される如く、各導体通過溝部１１両側に位置する周方向の各突条部１９で圧接状態とされている絶縁フィルム５同士が各線状導体１、１ａの両側でそれぞれ超音波溶着される（超音波溶着工程）。
【００２６】
この際、厚肉に構成されたドレン導体１ａ部分では、その両側が導体通過溝部１１の両側面にそれぞれ接触して、その部分の絶縁フィルム５が溶融して切断される。
【００２７】
この状態で、ケーブル巻き取りロール１７の巻き取り作用により、供給経路Ｐに沿って各線状導体１、１ａと両絶縁フィルム５とが順次供給されると、アンビル９は横軸心回りに従動回転し、または図示省略の回転駆動部の駆動により絶縁フィルム５の供給やケーブル巻き取りロール１７の巻き取りに同期して回転し、アンビル９の下面が上側の絶縁フィルム５上面に摺接しながら、アンビル９の導体通過溝部１１両側の各突条部１９が下側の絶縁フィルム５下面に回転しながら接触していくことになり、両絶縁フィルム５は、その長さ方向に沿って連続した状態で超音波溶着されると共に、下側の絶縁フィルム５はドレン導体１ａの両側位置において連続的に切断されていく。
【００２８】
そして、切断された部分の絶縁フィルム５は、フィルム巻き取りロール１４によりドレン導体１ａ表面から剥がされて巻き取られていき（切断フィルム巻き取り工程）、ここに、ドレン導体１ａの一側面（図４では下側面に対応）が連続的に露出するフラットケーブル１６が順次製造される。
【００２９】
そして、このフラットケーブル１６は、順次ケーブル巻き取りロール１７に巻き取られていく。
【００３０】
以上のように構成された製造装置によるフラットケーブル１６の製造方法によれば、ドレン線となるドレン導体１ａをその他の各線状導体１よりも厚肉に構成し、超音波溶着機７による超音波溶着時に、ドレン導体１ａを導体通過溝部１１の両側面に接触させて絶縁フィルム５を溶融により切断していく簡単な方式であり、ドレン導体１ａが連続的に露出するフラットケーブル１６を簡易に製造できる利点がある。
【００３１】
また、超音波溶着機７による超音波溶着工程の前工程として、熱ロール４による仮接着工程を備えているため、各線状導体１、１ａの相互間の位置ズレが有効に防止でき、より安定した超音波溶着が行える。
【００３２】
さらに、超音波溶着工程の後工程として、切断された絶縁フィルム５を巻き取る切断フィルム巻き取り工程を備えているため、連続した一連の製造工程により簡易にドレン導体１ａが連続的に露出するフラットケーブル１６が得られる。
【００３３】
そして、図５に示される如く、製造されたフラットケーブル１６を、従来のようにシールドテープ２１で全周にわたってくるみ、露出状とされたドレン導体１ａとシールドテープ２１との接触する部分で連続的にシーム溶接すれば、ＥＭＩ対策やインピーダンスの安定化に優れるシールド付きフラットケーブルが提供できる。
【００３４】
また、上記実施形態においては、ドレン線として他の線状導体１と異なる厚肉のドレン導体１ａを使用した構造を示しているが、線状導体１を複数枚重合状に供給することによって厚肉構造のドレン導体１ａを構成する構造としてもよい。この場合には、特別に厚肉のドレン導体１ａを別途、製造する必要がないという利点がある。
【００３５】
そして、超音波溶着機７による超音波溶着工程において、切断された絶縁フィルム５が剥がされる際に、ドレン導体１ａにおける重合状とされた複数の線状導体１のうち切断された絶縁フィルム５側の線状導体１が絶縁フィルム５と共に剥がされるおそれもあるが、少なくとも他方の絶縁フィルム５側に位置する線状導体１は残された状態で、絶縁フィルム５の除去が可能であり、上記同様に、ドレン線となる線状導体１が連続的に露出するフラットケーブル１６を簡易に製造できる。
【００３６】
なお、図１や図４に仮想線で示される如く、超音波溶着機７の供給経路Ｐ下流側にスリッター２３を備え、絶縁フィルム５のより確実な切断を行えるようにしてもよい。
【００３７】
また、上記実施形態においては、各導体通過溝部１１がアンビル９に形成された構造を示しているが、ホーン８側に形成する構造としてもよく、さらには、ホーン８とアンビル９との双方に各導体通過溝部１１が形成される構造としてもよい。
【００３９】
また、上記各実施形態において、６本の線状導体１の中で一番端の線状導体１をドレン導体１ａとした構造を示しているが、中間部にドレン導体１ａが位置する構造であってもよく、また、各線状導体１の本数も６本に限られず、必要に応じて適宜決定すればよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように、本発明のフラットケーブルの製造方法によれば、ホーンとアンビルとの接近状態で、各線状導体が互いに所定間隔を有してそれぞれ個別に通過可能な複数の導体通過開口を形成すべく、ホーンとアンビルとの少なくともいずれか一方の対向面に導体通過溝部がそれぞれ形成され、各線状導体の中でドレン線を構成するドレン導体は、超音波溶着工程の際、導体通過溝部の両側面が接触すべく、その他の線状導体よりも厚肉の導体を使用し、超音波溶着工程で、導体通過溝部側面とドレン導体との接触により絶縁フィルムを切断しながら各線状導体両側で互いに対向する両絶縁フィルムを溶着する方法であり、ドレン導体が連続的に露出するフラットケーブルを簡易に製造できるという利点がある。
【００４１】
また、その他の線状導体を複数枚重合してドレン導体を形成する方法とすれば、厚肉のドレン導体を別途製造する必要がない。
【００４２】
さらに、超音波溶着工程の前工程として、各線状導体を両絶縁フィルムで挟み込んだ状態で、加熱された熱ロールにより各線状導体と両絶縁フィルムとを互いに仮接着する仮接着工程をさらに備える方法とすれば、より安定した超音波溶着が行えるという利点がある。
【００４３】
また、超音波溶着工程の後工程として、導体通過溝部の両側面との接触により両側で切断された絶縁フィルムを巻き取る切断フィルム巻き取り工程をさらに備える方法とすれば、連続した一連の製造工程により簡易にドレン導体が連続的に露出するフラットケーブルが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に用いられるフラットケーブル製造装置の概略説明図である。
【図２】同ホーンとアンビルとの動作説明図である。
【図３】同ホーンとアンビルとの動作説明図である。
【図４】要部拡大断面図である。
【図５】シールド付きフラットケーブルの断面図である。
【符号の説明】
１  線状導体
１ａ  ドレン導体
２  導体供給ロール
３  ピッチガイド
４  熱ロール
５  絶縁フィルム
６  フィルムロール
７  超音波溶着機
８  ホーン
９  アンビル
１０  導体通過開口
１１  導体通過溝部
１４  フィルム巻き取りロール
１６  フラットケーブル
１７  ケーブル巻き取りロール
１９  突条部
２１  シールドテープ
２３  スリッター
【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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