(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触状態で、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挿通開口を形成すべく、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他方の対向面方向に突出する複数の突条部が形成され、
各導体供給部から供給されてくる各線状導体の供給経路を挟んだ両側に、前記ホーンおよび前記アンビルが接近離隔操作自在に対向配置され、ホーンおよびアンビルの接触状態で形成された各導体挿通開口に各線状導体をそれぞれ通過させることにより各線状導体を前記所定間隔を有して平行配置された状態で前記供給経路下流側に案内し、
前記ホーンと前記アンビルにより形成された前記各導体挿通開口に各線状導体をテンション付与状態で通過させ、その通過状態で、そのホーンとアンビルとの前記供給経路上流側より各線状導体の両側から前記絶縁フィルムをホーンとアンビル間に供給して、ホーンとアンビルとにより超音波溶着を行う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】
前記両絶縁フィルムの少なくとも一方側の対向面に、接着層を有してなることを特徴とする請求項１に記載のフラットケーブルの製造方法。
【請求項３】
前記両絶縁フィルムの少なくとも一方側の対向面に、熱可塑性の接着剤が塗布されてなることを特徴とする請求項１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、民生機器、ＯＡ機器や車載用電子機器等の配線に用いられる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、省スペース・軽量化を目的として、２枚の絶縁フィルムの間に間隔をあけて平行配置された断面平角状の複数の線状導体を挟み込んだフラットケーブルがあり、この種のフラットケーブルの製造方法として、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、両絶縁フィルムを互いに超音波により溶着する方法がある。例えば、特表２０００−５０２８３３号公報に開示の如くである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そして、従来の超音波溶着によるフラットケーブルの製造方法によれば、各導体供給部から供給されてくる各線状導体の供給経路上に配置されたピッチガイドによって、各線状導体が互いに所定間隔を有して下流側に案内される構造とされている。
【０００４】
しかしながら、ピッチガイドは所定ピッチで複数の凹溝が形成された構造であり、各線状導体を各凹溝をそれぞれ通過することにより互いに所定間隔を有して案内される方式であり、開放状とされた凹溝上方より線状導体が抜け出すおそれもあり、各線状導体間の間隔にズレが生じるおそれがあった。
【０００５】
そこで、本発明は前記問題点に鑑み、各線状導体間の間隔のズレを有効に防止す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。
【０００６】
【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触状態で、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挿通開口を形成すべく、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他方の対向面方向に突出する複数の突条部が形成され、各導体供給部から供給されてくる各線状導体の供給経路を挟んだ両側に、前記ホーンおよび前記アンビルが接近離隔操作自在に対向配置され、ホーンおよびアンビルの接触状態で形成された各導体挿通開口に各線状導体をそれぞれ通過させることにより各線状導体を前記所定間隔を有して平行配置された状態で前記供給経路下流側に案内し、前記ホーンと前記アンビルにより形成された前記各導体挿通開口に各線状導体をテンション付与状態で通過させ、その通過状態で、そのホーンとアンビルとの前記供給経路上流側より各線状導体の両側から前記絶縁フィルムをホーンとアンビル間に供給して、ホーンとアンビルとにより超音波溶着を行う点にある。
【００１０】
さらに、前記両絶縁フィルムの少なくとも一方側の対向面に、接着層を有してなる絶縁フィルムや、前記両絶縁フィルムの少なくとも一方側の対向面に、熱可塑性の接着剤が塗布されてなる絶縁フィルムを使用する方法であってもよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施形態を図面に基づいて説明すると、図１ないし図５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、ガイドローラ３、ピッチガイドを兼ねる超音波溶着機４および引き取り機５が順次備えられている。
【００１２】
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、４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ており、４つの導体供給ロール２が配設されている。また、本実施形態では、各線状導体１として、例えば、厚み０．１ｍｍ、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ている。
【００１３】
また、超音波溶着機４は供給経路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７とアンビル８とを備えており、ホーン７とアンビル８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８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。
【００１４】
そして、図２および図３に示される如く、ホーン７とアンビル８との接近した接触状態で、各線状導体１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挿通開口９を形成すべく、ホーン７とアンビル８の双方の対向面に、それぞれ他方の対向面方向に向けて突出する複数の突条部７ａ、８ａがそれそれ形成されている。
【００１５】
この際、ホーン７の各突条部７ａは供給経路Ｐに沿った細長状に形成され、アンビル８の各突条部８ａはその周方向全週にわたって連続する細長状に形成されている。
【００１６】
また、ガイドローラ３と超音波溶着機４との間に位置した供給経路Ｐを挟んでその上方および下方には、フィルムロール１２がそれぞれ備えられており、各フィルムロール１２にはそれぞれ帯状の絶縁フィルム１１が予め巻回収納されている。この際、各絶縁フィルム１１は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の柔軟で超音波溶着可能な樹脂により形成された、例えば、厚み１００μｍのフィルム状の基材によって主構成されており、両絶縁フィルム１１の互いに対向する対向面側には塗布等の手段によって適宜厚み（３μｍ〜１００μｍ）に形成された熱可塑性（ホットメルトタイプ）の接着層がそれぞれ備えられている。
【００１７】
そして、図３に示される如く、ホーン７の各突条部７ａとアンビル８の各突条部８ａとが互いに接触した状態で、各導体供給ロール２より引き出された線状導体１は、ガイドローラ３を介してホーン７とアンビル８との相互間に形成された各導体挿通開口９に案内され、前記引き取り機５の巻き取りによる所定のテンション付与状態で、各線状導体１は各導体挿通開口９をそれぞれ通過して引き取り機５に順次巻き取られるように構成されている。ここに、ホーン７はホーン型ピッチガイドとして機能し、アンビル８はアンビル型ピッチガイドとして機能し、この両ピッチガイドにより、各線状導体１は互いに所定間隔を有して平行配置された状態で引き取り機５に巻き取られる。
【００１８】
そして、引き取り機５の巻き取りによって順次引き出された各線状導体１の相互間隔が、所定間隔に整った時点で、図４に示される如く、各フィルムロール１２の絶縁フィルム１１を各線状導体１の上下両側からホーン７とアンビル８間に挿入して順次供給する。
【００１９】
この各絶縁フィルム１１をホーン７とアンビル８間に供給した時点で、超音波溶着機４を作動させる。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７に付与されて、当該ホーン７が絶縁フィルム１１の幅方向に振動可能に構成され、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５に示される如く、各突条部７ａ、８ａで圧接状態とされている絶縁フィルム１１同士が各線状導体１の両側でそれぞれ超音波溶着される。
【００２０】
また、引き取り機５の巻き取りにより、供給経路Ｐに沿って絶縁フィルム１１が順次供給されると、絶縁フィルム１１の供給に伴って、アンビル８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１１の供給に同期して回転する構成とされており、絶縁フィルム１１の供給に伴って、ホーン７の各突条部７ａが絶縁フィルム１１の上面に摺接しながら、アンビル８の各突条部８ａが絶縁フィルム１１の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１１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ことになる。
【００２１】
この超音波溶着によりフラットケーブル１７が形成され、フラットケーブル１７はその後、引き取り機５に巻き取られて順次収納されていく。
【００２２】
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１７の製造方法によれば、各線状導体１の両側を超音波溶着するための超音波溶着機４におけるホーン７およびアンビル８の各突条部７ａ、８ａをピッチガイドとして利用する方式であり、超音波溶着する際の各線状導体１間の間隔に調整でき、しかも、各突条部７ａ、８ａの接触により形成された閉空間の各導体挿通開口９に線状導体１をそれぞれ嵌通状として通過させる方式であるため、各導体挿通開口９より各線状導体１が離脱するおそれが無く、各線状導体１間の間隔のズレを有効に防止することができる。
【００２３】
また、各線状導体１の相互間間隔を所定間隔に調整するピッチガイドとして、超音波溶着機４のホーン７とアンビル８とを使用する構造であり、別途、ピッチガイドを準備する必要もなく、部材の兼用化が図れる利点もある。
【００２４】
さらに、絶縁フィルム１１として接着層を有するフィルムを使用しているため、各絶縁フィルム１１と各線状導体１間に隙間が生じず、防水性に優れ、各線状導体１間の短絡も有効に防止できる。
【００２５】
なお、上記実施形態においては、ホーン７とアンビル８の双方に各突条部７ａ、８ａを形成した構造としているが、図６に示される如く、ホーン７側のみに各突条部７ａを形成する構造としてもよく、さらには、図７に示される如く、アンビル８側のみに各突条部８ａを形成する構造としてもよい。
【００２６】
また、ホーン７との協働により超音波溶着に寄与するアンビル８側の表面は、図８（Ａ）に示される平滑面に限らず、図８（Ｂ）に示されるアンビル８の周方向に沿った縦縞状の凹凸や、図８（Ｃ）に示されるアンビル８の周方向に沿った波状の凹凸や、図８（Ｄ）に示されるローレットであってもよく、これらの表面形状を採用することにより、各線状導体１両側における溶着部が長さ方向に沿って連続状に効率よく超音波溶着できる。
【００２７】
さらに、上記実施形態においては、ホーン７の突条部７ａとアンビル８の突条部８ａとで各線状導体１を所定間隔を有した状態で案内しながら、両絶縁フィルム１１を互いに超音波溶着する製造装置の構造を開示しているが、図９に示される如く、各線状導体１を所定間隔を有した状態で案内する導体ピッチ調整工程と両絶縁フィルム１１を超音波溶着する超音波溶着工程とを連続的に行う装置としてもよい。なお、前記第１の実施形態と同様構成部分は同一符号を付し、その説明を省略する。
【００２８】
即ち、本実施形態においては、一対の引き取り機５が供給経路Ｐに沿って案内される各線状導体１の上下両側に各線状導体１を挟持状態として配設され、両引き取り機５で上流側に配置されたホーン７とアンビル８間より引き出された各線状導体１は（導体ピッチ調整工程）、引き取り機５で巻き取られずに、そのまま下流側に配置されたホーン７とアンビル８間に供給され、この下流側のホーン７とアンビル８とによる超音波溶着でフラットケーブル１７が形成され（超音波溶着工程）、フラットケーブル１７はその後、ガイドローラ１３、１４を介して巻き取りロール１５に順次巻取収納されるように構成されている。
【００２９】
この実施形態の場合、超音波溶着機４が２機必要とされるが、その他は上記第１の実施形態と同様の効果が得られる。そして、上流側の超音波溶着機４で間隔調整された各線状導体１がそのまま下流側の超音波溶着機４に案内されるため、各線状導体１間の間隔のズレも有効に防止できる。
【００３０】
また、導体ピッチ調整工程において、超音波溶着機４のホーン７とアンビル８を使用した構造を示しているが、ホーン７およびアンビル８と同形状のホーン型ピッチガイドおよびアンビル型ピッチガイドを互いに接近離隔操作自在に配置することにより、各線状導体１間の間隔調整を行う構造としてもよい。
【００３１】
さらに、絶縁フィルム１１として、接着層を備えたフィルムを用いた例を開示しているが、厚み１００μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムからなる基材表面に、ポリエステル系等の熱可塑性の接着剤を塗布して厚み０．６μｍ〜３μｍ、例えば、厚み１μｍの接着層を形成した（プライマー処理）フイルムを用いてもよく、上記と同様の効果が得られる。そして、これら接着層やプライマー処理による接着層を備えた絶縁フィルム１１は両方に限らず、一方のみであってもよく、さらにはこれらの接着層を具備しない絶縁フィルム１１を用いる方法であってもよい。
【００３２】
また、上記各実施形態において、４本の線状導体１が備えられたフラットケーブル１７の製造方法を例示しているが、５本の線状導体１を備えた構造等であってもよく、線状導体１の数は何ら限定されない。
【００３３】
【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触状態で、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挿通開口を形成すべく、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他方の対向面方向に突出する複数の突条部が形成され、各導体供給部から供給されてくる各線状導体の供給経路を挟んだ両側に、ホーンおよびアンビルが接近離隔操作自在に対向配置され、ホーンおよびアンビルの接触状態で形成された各導体挿通開口に各線状導体をそれぞれ通過させることにより各線状導体を所定間隔を有して平行配置された状態で供給経路下流側に案内し、ホーンとアンビルにより形成された前記各導体挿通開口に各線状導体をテンション付与状態で通過させ、その通過状態で、そのホーンとアンビルとの供給経路上流側より各線状導体の両側から絶縁フィルムをホーンとアンビル間に供給して、ホーンとアンビルとにより超音波溶着を行うものであり、閉空間とされた各導体挿通開口に線状導体をそれぞれ通過させる方式であるため、各導体挿通開口より各線状導体が離脱するおそれが無く、各線状導体相互間の間隔のズレを有効に防止することができるという利点がある。
そして、ホーンとアンビルにより形成された各導体挿通開口に各線状導体をテンション付与状態で通過させ、その通過状態で、そのホーンとアンビルとの供給経路上流側より各線状導体の両側から絶縁フィルムをホーンとアンビル間に供給して、ホーンとアンビルとにより超音波溶着を行う方法であり、ピッチガイドを別途設ける必要がなく、ピッチガイドに兼用できるという利点がある。
【００３６】
また、両絶縁フィルムの少なくとも一方側の対向面に、接着層や熱可塑性の接着剤が塗布されてなるフィルムを使用することにより、各絶縁フィルムと各線状導体間に隙間が生じず、防水性に優れ、各線状導体間の短絡も有効に防止できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に用いられるフラットケーブル製造装置の動作説明図である。
【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】本発明の第１の実施形態に用いられるフラットケーブル製造装置の動作説明図である。
【図５】同ホーンとアンビルとにより超音波溶着する状態の説明図である。
【図６】ホーンとアンビルの第２の実施形態を示す説明図である。
【図７】ホーンとアンビルの第３の実施形態を示す説明図である。
【図８】アンビル表面の各パターン形状を示す説明図である。
【図９】第４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。
【符号の説明】
１  線状導体
２  導体供給ロール
４  超音波溶着機
５  引き取り機
７  ホーン
７ａ  突条部
８  アンビル
８ａ  突条部
９  導体挿通開口
１１  絶縁フィルム
１２  フィルムロール
１５  巻き取りロール
１７  フラットケーブル
【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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