JP2012190570A - フラットケーブル - Google Patents
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Abstract
【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る。この絶縁電線の絶縁体はポリオレフィン系樹脂を主成分としてなる。丸絶縁電線を連結固定する連結固定部は、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。連結固定部は、1.05kg/芯以下の力で丸絶縁電線に対して摺動可能である。
【選択図】 図1
Description
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。
丸絶縁電線の外径が1.3〜2.7mmであることが好ましい。
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すのを連結固定部が防止する。これにより外観不良となるのを防止できる。連結固定部が丸絶縁電線に対して摺動可能であるので、センサ側回路基板と接続する箇所がどこになってもその箇所へ連結固定部を摺動させて移動させることができる。つまり、フラットケーブルをセンサ等と接続する箇所を任意に決定できる。
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。
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。
連結固定部3となる樹脂をその樹脂の通常の射出温度よりやや低い温度で、かつ射出圧力は通常よりもやや高い圧力で射出することによって連結固定部3を丸絶縁電線に対して摺動可能に形成することができる。
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までの最短距離(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までの最短距離(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。
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各線が所定のピッチで配列されているので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2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1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。
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。
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。
この電線を引っ張って破断させるときの荷重は10kgであった。したがって、本発明のフラットケーブル1において連結固定部3を摺動させるときの荷重が上記範囲、または破断荷重の6〜42%であることが、連結固定部を適度に摺動可能とする点で好ましい。
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となるポリエステル系樹脂をその樹脂の通常の射出温度よりやや低い温度(170〜190℃)で、かつ射出圧力は通常よりもやや高い圧力(150〜170MPa)で射出することによって連結固定部3を丸絶縁電線に対して摺動可能に形成することができる。
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、ポリエステル系のホットメルト材(融点が190℃、200℃での溶融粘度が70〜80Pa・s)を使用した。連結固定部を射出成形するときの温度を180℃、圧力を160MPaとした。
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。
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。
このフラットケーブルの連結固定部から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。
実施例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。
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)
まず、フラットケーブルを引張試験器のステージに固定し、連結固定部をチャックした。チャックを50mm/分〜500mm/分の速さでフラットケーブルの長さ方向に移動したきにチャックにかかる荷重を測定した。測定された荷重は0.6kg〜4.2kgであった。
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
Claims (4)
- 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、
前記絶縁体はポリオレフィン系樹脂を主成分としてなり、
連結固定部は、前記丸絶縁電線の周囲にポリエステル系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て、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り、前記連結固定部が1.05kg/芯以下の力で前記丸絶縁電線に対して摺動可能であるフラットケーブル。 - 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。
- 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。
- ポリオレフィン系樹脂を主成分とする絶縁体を有する丸絶縁電線を複数のサプライリールから繰り出して間隔を空けて並列して並列方向に連結固定するフラットケーブルの製造方法であって、
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ポリエステル系樹脂からなる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を、直線と円弧で囲まれた長円、楕円または矩形とし、前記射出成形の温度を170〜190℃、圧力を150〜170MPaとするフラットケーブルの製造方法。
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