JP4500254B2

JP4500254B2 - フラット回路体

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Publication number: JP4500254B2
Application number: JP2005371544A
Authority: JP
Inventors: 秀人熊倉
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2005-12-26
Filing date: 2005-12-26
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2025-12-26
Also published as: JP2007173141A; US20080214065A1; US7581979B2

Description

本発明は、フラット回路体に係り、特に、帯状の導体と、この導体を被覆する被覆部とを有していて、端子金具の一対のかしめ片に挟まれた底壁上に導体を位置付けて一対のかしめ片をかしめることにより端子金具に圧着されるフラット回路体に関する。

移動体としての自動車には、種々の電子機器が搭載される。前記自動車は、前記電子機器にバッテリなどの電線から電力や制御装置からの制御信号などを伝えるためにワイヤハーネスを配索している。前述したワイヤーハーネスは、電線と、コネクタなどを備えている。コネクタは、絶縁性の合成樹脂で形成されたハウジングと、該ハウジング内に収容されるとともに前記電線の端末に取り付けられた端子金具を備えている。

前述した自動車は、ユーザなどからより多機能であることが求められている。このため、前述した自動車は、搭載される電子機器が増加する傾向である。このため、勿論、前述したワイヤハーネスの電線が増加して、該ワイヤハーネスの質量や体積が増加する傾向である。

このため、ワイヤハーネスは、小型軽量化を図るために、前述した電線としてＦＦＣ（フレキシブル・フラット・ケーブル）やＦＰＣ（フレキシブル・プリント・サーキット）などのフラット回路体を用いることが提案されている。

フラット回路体は、帯状の導体と、前記導体を被覆するフィルム状の被覆部とを備えて、扁平な帯状に形成されている。導体は、複数設けられている。導体は、それぞれ、直線状に延在している。複数の導体は、互いに平行に配置されている。被覆部は、導体同士を互いに絶縁している。

前述したフラット回路体の導体に端子金具を取り付ける際には、例えば、特許文献１に示すように、導体を取り付ける端子金具に応じた形状に一旦曲げた後、該導体に端子金具を取り付けてきた。これにより、安定した取付を行うことができ、導体と端子金具との接触不良が生じる恐れがない。
欧州特許出願公開第１３６３３６２号明細書

しかしながら、前述した特許文献１に示された端子金具の取り付け方法では、端子金具を取り付ける際に、導体を端子金具に応じた形状に形成するための金型と、端子金具を導体に加締める金型とが必要であった。このため、端子金具を取り付けるためにかかる金型が増加して、コストが高騰する傾向であった。

また、前述した特許文献１に示すように、導体を取り付ける端子金具に応じた形状に形成せずに、扁平な導体を端子金具の一対のかしめ片に挟まれた底壁上に位置付けてかしめ片をかしめることにより導体を端子金具に取り付けることも考えられる。導体は扁平であり、変形しやすい。例えば導体の幅方向からわずかな力を加えただけでも波状など複雑な形状に変形してしまう。このため、導体が端子金具のかしめ片の変形に合わせて変形せずに、端子金具と導体との電気接続が不十分となり、端子金具を導体に確実に取り付けることが困難となっていた。

そこで、本発明は、上記のような問題点に着目し、コストの高騰を抑制して、フラット回路体の導体に確実に取り付けることができる端子金具及び当該取付方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するためになされた請求項１記載の発明は、帯状の導体と、該導体を被覆する被覆部とを有していて、端子金具の一対のかしめ片に挟まれた底壁上に前記導体を位置付けて前記一対のかしめ片をかしめることにより前記端子金具に圧着されるフラット回路体において、前記導体に該導体の長手方向に沿った溝が設けられていることを特徴とするフラット回路体に存する。

請求項１記載の発明によれば、導体に導体の長手方向に沿った溝が設けられている。従って、一対のかしめ片をかしめると、導体に対して導体の幅方向に力が加わる。上記力が加わると、溝に沿って折れ曲がるように変形する。その結果、折れ曲がった部分が底壁やかしめ片に近づく。つまり、溝を形成することにより導体の変形をコントロールすることができ、端子のかしめ片及び底壁の変形に合わせて導体を変形させることができる。

請求項２記載の発明は、前記溝が前記導体の幅方向の中央に設けられていることを特徴とする請求項１記載のフラット回路体に存する。

請求項２記載の発明によれば、溝が幅方向の中央に設けられている。従って、一対のかしめ片をかしめて、導体に対して幅方向に力が加わると、導体の幅方向の中央に設けられた溝に沿って導体が折れ曲がるように変形する。つまり、導体が一対のかしめ片の何れか一方側に偏って変形することなく、幅方向の中央を通りかつ長手方向に沿ったラインに対して対称に変形する。

請求項３記載の発明は、前記溝が前記導体の前記幅方向の中央を通りかつ前記長手方向に沿ったラインに対して線対称となる位置に少なくとも一対設けられたことを特徴とする請求項１又は２記載のフラット回路体に存する。

請求項３記載の発明によれば、溝が導体の幅方向の中央を通りかつ長手方向に沿ったラインに対して線対称となる位置に少なくとも一対設けられている。従って、一対のかしめ片をかしめて、導体に対して幅方向に力が加わると、導体の幅方向の中央を通りかつ長手方向に沿ったラインに対して線対称となる位置に設けた一対の溝に沿って導体が折れ曲がるように変形する。つまり、導体が一対のかしめ片の何れか一方側に偏って変形することなく、幅方向の中央を通りかつ長手方向に沿ったラインに対して対称に変形する。

請求項４記載の発明は、前記導体の前記幅方向の両端部には、両端に向かうに従って前記導体の底壁から離れる方向に傾斜したテーパ面が設けられていることを特徴とする請求項１〜３何れか１項記載のフラット回路体に存する。

請求項４記載の発明によれば、導体の幅方向の両端部には、両端に向かうに従って導体の底壁から離れる方向に傾斜したテーパ面が設けられている。従って、テーパ面を設けることにより、確実に底壁やかしめ片に近づく方向に溝に沿って折れ曲げることができる。

以上説明したように請求項１記載の発明によれば、一対のかしめ片をかしめると、導体に対して導体の幅方向に力が加わる。上記力が加わると、溝に沿って折れ曲がるように変形する。その結果、折れ曲がった部分が底壁やかしめ片に近づく。つまり、溝を形成することにより導体の変形をコントロールすることができ、端子のかしめ片及び底壁の変形に合わせて導体を変形させることができるので、導体に端子金具を取り付ける際に用いられる金型が増加することを防止できる。従って、コストの高騰を抑制して、端子金具に確実に取り付けることができる。

請求項２記載の発明によれば、一対のかしめ片をかしめて、導体に対して幅方向に力が加わると、導体の幅方向の中央に設けられた溝に沿って導体が折れ曲がるように変形する。つまり、導体が一対のかしめ片の何れか一方側に偏って変形することなく、幅方向の中央を通りかつ長手方向に沿ったラインに対して対称に変形するので、より確実に端子金具に取り付けることができる。

請求項３記載の発明によれば、一対のかしめ片をかしめて、導体に対して幅方向に力が加わると、導体の幅方向の中央を通りかつ長手方向に沿ったラインに対して線対称となる位置に設けた一対の溝に沿って導体が折れ曲がるように変形する。つまり、導体が一対のかしめ片の何れか一方側に偏って変形することなく、幅方向の中央を通りかつ長手方向に沿ったラインに対して対称に変形するので、より確実に端子金具に取り付けることができる。

請求項４記載の発明によれば、テーパ面を設けることにより、確実に底壁やかしめ片に近づく方向に溝に沿って折れ曲げることができるので、より確実に端子金具を取り付けることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は端子金具６とこの端子金具６に取り付けられる本発明のＦＦＣ２を示す斜示図である。図２は図１に示す端子金具６とＦＦＣ２のＩＩ−ＩＩ線断面図である。図３は図１中の端子金具６の一対の導体かしめ片１３間の底壁１２上に導体４を位置付けた状態を示す斜示図である。図４は図３に示された端子金具６のかしめ片１３、１４をかしめた状態を示す斜示図である。図５（ａ）は図１に示すＦＦＣ２の部分天面図であり、図５（ｂ）は図１に示すＦＦＣ２の部分正面図である。

図６は図１に示す端子金具６と導体４とを圧着する圧着装置１の一例である。図７は図６に示された圧着装置１のアンビル１９上に端子金具６とＦＦＣ２を位置付けた状態を示す説明図である。図８は図７の部分拡大正面図である。図９は図６に示されたアンビル１９とクリンパ２０とが互いに近づいた状態を示す説明図である。図１０は図９の部分拡大正面図である。図１１は図６に示されたアンビル１９とクリンパ２０との間に端子金具６とＦＦＣ２の導体４を挟んだ状態を示す説明図である。図１２は、図１１に示されたＦＦＣ２に取り付けられた端子金具６を示す説明図である。

フラット回路体としてのＦＦＣ（フレキシブル・フラット・ケーブル）２は、図１に示すように、複数の帯状の導体４と、該導体４を被覆する被覆部５と、を備えて、扁平な帯状に形成されている。

導体４は、導電性を有する金属で構成されている。導体４は、少なくとも銅または銅合金を含んでいる。導体４は、断面形が矩形状に形成されている。導体４は、直線状に延びている。複数の導体４は、互いに平行に配置されている。

被覆部５は、絶縁性の合成樹脂からなり帯状に形成されている。被覆部５は、扁平な帯状に形成されて、導体４を被覆している。被覆部５は、複数の導体４同士を電気的に絶縁している。ＦＦＣ２は、その端末において、互いに隣接する導体４間にスリット７が形成されているとともに、被覆部５が除去されて導体４が露出している。

本明細書に記したフラット回路体とは、帯状の導体と、該導体を被覆する絶縁性の被覆部とを備えて形成されているものを示す。

端子金具６は、導電性の板金を折り曲げるなどして得られ、図１に示すように、相手側の端子金具と接続する電気接触部９と、ＦＦＣ２の導体４と接続される電線接続部１０と、を一体に備えている。

電気接触部９は、角筒状の筒部１１と、該筒部１１内に収容された図示しないばね片とを備えている。筒部１１は、図示例では、四角筒に形成されている。ばね片は、筒部１１内に侵入した相手側の端子金具の雄タブなどの挿入子を、筒部１１の内面に向かって付勢して該内面との間に挟む。電気接触部９は、筒部１１内に相手側の端子金具の雄タブなどの挿入子が挿入され、ばね片が筒部１１の内面との間に前述した挿入子を挟むことで、相手側の端子金具と電気的及び機械的に接続する。

電線接続部１０は、図２に示すように、断面円弧状の底壁１２と、一対の導体かしめ片１３と、一対の被覆部かしめ片１４とを備えている。底壁１２は、筒部１１の外壁に連なっている。底壁１２は、表面上にＦＦＣ２の端末が位置付けられる。即ち、底壁１２上には、ＦＦＣ２の端末で露出した導体４が位置付けられる。

一対の導体かしめ片１３は、特許請求の範囲に記載された一対のかしめ片をなしている。導体かしめ片１３は、底壁１２の長手方向の中央に設けられている。導体かしめ片１３は、底壁１２の幅方向の両端部から立設している。

また、図４に示すように、導体かしめ片１３は、底壁１２から離れた側の縁が底壁１２に近づく方向に折り曲げられて、底壁１２との間にＦＦＣ２の導体４を挟む。こうして、導体かしめ片１３は、ＦＦＣ２の導体４をかしめる。

被覆部かしめ片１４は、底壁１２の電気接触部９から離れた側の端部に設けられている。被覆部かしめ片１４は、底壁１２の幅方向の両端部から立設している。被覆部かしめ片１４は、図４に示すように、底壁１２から離れた側の縁が底壁１２に近づく方向に曲げられて、底壁１２との間にＦＦＣ２の被覆部５を挟む。こうして、被覆部かしめ片１４は、ＦＦＣ２の被覆部５をかしめる。

また、導体４には、図５に示すように、導体４の長手方向Ｙ１に沿って断面Ｖ字状の溝４ａが設けられている。この溝４ａは、導体４の幅方向Ｙ２の中央に設けられている。この溝４ａは導体４が露出されている端末だけでなく、被覆部５によって被覆されている部分にも設けられている。この溝４ａはＶ字状の金型をプレスして形成される。また、この溝４ａは、図８に示すように、導体４を底壁１２上に位置付けた状態で底壁１２から離れた側の面に設けられている。さらに、図５（ｂ）及び図８に示すように導体４の幅方向Ｙ２の両端部には、導体４を底壁１２上に位置付けた状態で両端に向かうに従って導体４の底壁１２から離れる方向に傾斜したテーパ面４ｂが設けられている。

前述した構成の端子金具６は、例えば図６に示す圧着装置１によって、導体かしめ片１３の底壁１２から離れた側の縁が底壁１２に近づく方向に曲げられ、被覆部かしめ片１４の底壁１２から離れた側の縁が底壁１２に近づく方向に曲げられる。そして、端子金具６は、図４に示すように、圧着装置１によって、かしめ片１３、１４でＦＦＣ２の導体４と被覆部５とをかしめて、ＦＦＣ２の端末に取り付けられる。

圧着装置１は、図６に示すように、図示しない装置本体と、かしめ手段としてのかしめ部１５と、駆動源としてのエアシリンダ１７とを備えている。装置本体は、工場のフロア上などに設置される。

かしめ部１５は、型としてのアンビル１９と、型としてのクリンパ２０とを備えている。アンビル１９は、装置本体に固定されている。アンビル１９は、表面上に端子金具６が重ねられる（位置付けられる）。

クリンパ２０は、アンビル１９と間隔をあけて相対し、かつ該アンビル１９に接離自在に装置本体に支持されている。即ち、アンビル１９とクリンパ２０とは、互いに接離自在に設けられている。なお、接離とは、互いに近づいたり互いに離れることをいう。クリンパ２０には、アンビル１９に近づいた側の縁部から接離方向に沿って設けられた溝２０ａが設けられている。この溝２０ａはアンビル１９から離れる方向に向かうに従って幅が狭くなる。

アンビル１９とクリンパ２０とは、互いに離れた状態で、アンビル１９上に端子金具６とＦＦＣ２の端末とが位置付けられる。そして、アンビル１９とクリンパ２０とは、互いに近づいて、互いの間に端子金具６とＦＦＣ２の端末とを挟んで、かしめ片１３，１４をかしめる。

駆動源としてのエアシリンダ１７は、シリンダ本体２３と、該シリンダ本体２３から突没自在に設けられたロッド２４とを備えている。シリンダ本体２３は、装置本体に取り付けられている。ロッド２４は、クリンパ２０に取り付けられている。エアシリンダ１７は、ロッド２４がシリンダ本体２３から伸長すると、クリンパ２０がアンビル１９に近づき、ロッド２４がシリンダ本体２３に縮小すると、クリンパ２０がアンビル１９から離れる状態に配置されている。

次に、上述した構成の端子金具６の導体４に対する取付方法を以下説明する。まず、図７に示すように、アンビル１９とクリンパ２０とが離れた状態で、アンビル１９上に端子金具６を置き、さらに、該端子金具６の底壁１２上にＦＦＣ２の端末で露出した導体４を位置付ける。このとき、溝４ａが設けられた面が底壁１２から離れた側に、テーパ面４ｂが底壁１２に近い側になるように導体４を底壁１２上に位置付ける。

その後、エアシリンダ１７のロッド２４が伸長する。すると、図９に示すように、アンビル１９にクリンパ２０が近づいて、クリンパ２０に設けた溝２０ａ間に一対の導体かしめ片１３が挟まれる。上述したように溝２０ａはアンビル１９から離れる方向に向かうに従って幅が狭くなっている。従って、アンビル１９にクリンパ２０を近づけると、この溝２０ａにより一対の導体かしめ片１３に互いに近づく変形加重Ｋ（図１０）が加えられる。結果、一対の導体かしめ片１３が互いに近づくように変形する。

また、上記変形荷重Ｋは一対の導体かしめ片１３を介して導体４に伝わる。導体４に対して幅方向Ｙ２に変形荷重Ｋが加わると、図１０に示すように、導体４の幅方向Ｙ２の中央に設けられた溝４ａに沿って導体４が折れ曲がるように変形する。その結果、導体４の折れ曲がった部分が底壁１２に近づく。そして、図１１に示すように、アンビル１９とクリンパ２０との間に端子金具６とＦＦＣ２の導体４とを挟んで、かしめ片１３，１４をかしめて、ＦＦＣ２に端子金具６を取り付ける。最終的に、導体４は図１２に示すように底壁１２と密に接した状態で端子金具６に圧着される。

そして、エアシリンダ１７のロッド２４が縮小して、アンビル１９とクリンパ２０とが互いに離れて、図１２中のアンビル１９上の端子金具６を取り除く。前述した工程と同様に、アンビル１９上に端子金具６を重ね、該端子金具６の底壁１２上にＦＦＣ２の導体４を位置付けて、端子金具６をＦＦＣ２に取り付ける。

上述したＦＦＣ２によれば、導体４に導体４の長手方向Ｙ１に沿った溝４ａが設けられている。従って、上述したようにアンビル１９及びクリンパ２０を用いて一対の導体かしめ片１３をかしめると、導体４に対して幅方向Ｙ２に変形加重Ｋが加わる。上記変形加重Ｋが加わると他の部分よりも脆弱であり変形しやすい溝４ａに力が集中してかかり、溝４ａに沿って折れ曲がるように変形する。その結果、折れ曲がった部分が底壁１２に近づく。つまり、溝４ａを形成することにより導体４の変形をコントロールすることができ、端子金具６の導体かしめ片１３及び底壁１２の変形に合わせて導体４を変形させることができる。図１２に示すように最終的に、導体４と端子金具６の導体かしめ片１３及び底壁１２との間に隙間がないように導体４を変形させることができる。これにより、金型を用いて導体４を端子金具６に応じた形状に形成しなくても、導体かしめ片１３をかしめるだけで確実に端子金具６に導体４を取り付けることができる。従って、導体４に端子金具６を取り付ける際に用いられる金型が増加することを防止できる。従って、コストの高騰を抑制して、端子金具６に確実に取り付けることができる。

また、上述したＦＦＣ２によれば、溝４ａが導体４の幅方向Ｙ２の中央に設けられている。従って、一対の導体かしめ片１３をかしめて、導体４に対して幅方向Ｙ２に変形加重Ｋが加わると、導体４の幅方向Ｙ２の中央に設けられた溝４ａに沿って導体４が折れ曲がるように変形する。つまり、導体４が一対の導体かしめ片１３の何れか一方側に偏って変形することなく、幅方向Ｙ２の中心を通りかつ長手方向Ｙ１に沿ったラインに対して対称に変形し、より確実に端子金具６に取り付けることができる。

また、上述したＦＦＣ２によれば、導体４の幅方向Ｙ２の両端部には、両端に向かうに従って底壁１２から離れる方向に傾斜したテーパ面４ｂが設けられている。今、このテーパ面４ｂが設けられていない場合について考えてみる。このテーパ面４ｂが設けられていない導体４を底壁１２上に位置付けると図１３に示すように導体４の両端の底壁１２に近い側は導体かしめ片１３に挟まれるが、底壁１２から離れた側は導体かしめ片１３に挟まれない。このため、導体４に対して幅方向Ｙ２に変形荷重Ｋが加わると、初めは導体４の両端の底壁１２に近い側に変形荷重Ｋが加わるが、底壁１２から離れた側には変形荷重Ｋが加わらない。これにより、図１０に示すように溝４ａに沿って底壁１２に近づく方向に折り曲げられずに、図１３中の点線で示すように底壁１２から遠ざかる方向に折り曲げられる恐れがある。

上述したように導体４の両端部にテーパ面４ｂを設ければ、この導体４を底壁１２上に位置付けると図８に示すように導体４の両端の底壁１２から離れた側は導体かしめ片１３に挟まれるが、底壁１２に近い側は導体かしめ片１３に挟まれない。このため、導体４に対して幅方向Ｙ２に変形荷重Ｋが加わると、初めは導体４の両端の底壁１２から離れた側に変形荷重Ｋが加わるが、底壁１２から近い側には変形荷重Ｋが加わらない。これにより、図１０に示すように溝４ａに沿って確実に底壁１２に近づく方向に折り曲げることができ、より確実に導体４に端子金具６を取り付けることができる。

なお、上述した実施形態では、溝４ａは導体４の幅方向Ｙ２の中央に一つ設けていたが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、図１４に示すように、導体４の幅方向Ｙ２の中央を通りかつ長手方向Ｙ１に沿ったラインＬに対して線対称となる位置に一対設けてもよい。また、図１４に示す例ではラインＬに対して線対称となる位置に一対設けていたが、一対に限らず二対、三対と設けることも考えられる。さらに、図１５に示すように、溝４ａを導体４の幅方向Ｙ２の中央に一つと、ラインＬに対して対称位置に一対設けることも考えられる。

以上の図１４及び図１５に示すように、溝４ａが導体４の幅方向Ｙ２の中心を通りかつ長手方向Ｙ１に沿ったラインＬに対して線対称となる位置に一対設けられることにより、一対の導体かしめ片１３をかしめて、導体４に対して幅方向Ｙ２に力が加わると、ラインＬに対して線対称となる位置に設けた一対の溝４ａに沿って導体４が折れ曲がるように変形する。つまり、導体４が一対の導体かしめ片１３の何れか一方側に偏って変形することなく、幅方向Ｙ２の中央を通りかつ長手方向Ｙ１に沿ったラインＬに対して対称に変形する。

また、上述した実施形態では、溝４ａは断面Ｖ字状に設けていたが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、溝４ａは断面凹形状など色々な形状が考えられる。つまり、溝４ａは導体４の長手方向Ｙ１に沿って設けていればどんな形状であってもよい。

また、導体４が一対の導体かしめ片１３の何れか一方側に偏って変形してもかまわない場合、上記溝４ａは幅方向Ｙ２の中央に設けなくても、ラインＬに対して線対称となる位置に一対設けなくてもよい。つまり、溝４ａは導体４の長手方向Ｙ１に沿って設けていれば、幅方向Ｙ２のどの位置であってもよい。

また、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

本発明の端子金具とこの端子金具に取り付けられるＦＦＣを示す斜示図である。図１に示す端子金具とＦＦＣのＩＩ−ＩＩ線断面図である。図１中の端子金具の一対の導体かしめ片間の底壁上に導体を位置付けた状態を示す斜示図である。図３に示された端子金具の導体かしめ片をかしめた状態を示す斜示図である。（ａ）は図１に示すＦＦＣの部分天面図であり、（ｂ）は図１に示すＦＦＣの部分正面図である。図１に示す端子金具と導体とを圧着する圧着装置の一例である。図６に示された圧着装置のアンビル上に端子金具とＦＦＣを位置付けた状態を示す説明図である。図７の部分拡大正面図である。図６に示されたアンビルとクリンパとが互いに近づいた状態を示す説明図である。図９の部分拡大正面図である。図６に示されたアンビルとクリンパとの間に端子金具とＦＦＣの導体を挟んだ状態を示す説明図である。図１１に示されたＦＦＣに取り付けられた端子金具を示す説明図である。図１に示す導体４にテーパ面４ｂが設けられていないときの問題点を説明するための説明図である。他の実施形態におけるＦＦＣ２の部分天面図である。他の実施形態におけるＦＦＣ２の部分天面図である。

符号の説明

２ＦＦＣ（フラット回路体）
４導体
４ａ溝
４ｂテーパ面
５被覆部
６端子金具
１２底壁
１３導体かしめ片（かしめ片）

Claims

帯状の導体と、該導体を被覆する被覆部とを有していて、端子金具の一対のかしめ片に挟まれた底壁上に前記導体を位置付けて前記一対のかしめ片をかしめることにより前記端子金具に圧着されるフラット回路体において、
前記導体に該導体の長手方向に沿った溝が設けられていることを特徴とするフラット回路体。
前記溝が前記導体の幅方向の中央に設けられていることを特徴とする請求項１記載のフラット回路体。
前記溝が前記導体の前記幅方向の中央を通りかつ前記長手方向に沿ったラインに対して線対称となる位置に少なくとも一対設けられたことを特徴とする請求項１又は２記載のフラット回路体。
前記導体の前記幅方向の両端部には、両端に向かうに従って前記導体の底壁から離れる方向に傾斜したテーパ面が設けられていることを特徴とする請求項１〜３何れか１項記載のフラット回路体。