JP4609832B2 - クランプ一体成形型フラットケーブル - Google Patents

Description

本発明は、例えば車両に配索され、車体や機器への取付け保持用クランプを適所に備えたフラットケーブルに関する。

自動車等の電気配線に使用するために、平行に並設されたフラット導体をプラスチック樹脂で押出し被覆したフラットケーブルや、当該フラット導体にポリエチレンテレフタレートの如きプラスチックフィルムを接着絶縁被覆した構造のフラットケーブルが近年多く用いられるようになっている。

このようなフラットケーブルを車両に配索する場合、車体や車載機器に部分的に固定して配線する方法として、フラットケーブルに取付けられた樹脂製クランプの係止部を車体のパネルや車載機器にはめ込み固定する方法が採られている。即ち、例えば図９に示すように、ケーブル取付けの相手側に嵌め込むための係止部５１を備えたクランプ基部５０と挟着部材６０との間にフラットケーブル１００を挟み、挟着部材６０の加締め片６１をクランプ基部５０の加締め凹部５２に嵌合させてクランプ基部５０とフラットケーブル１００を固定し、係止部５１を図示しない車体パネル（鉄板）等の嵌合穴に挿入して当該嵌合穴から係止部５１を抜け止めした状態でフラットケーブル１００を車体パネル等に固定している（例えば、特許文献１参照。）。

さらに、このような別部品のクランプとフラットケーブルの固定をより確実にする方法として、図１０に示すように、係止部７１を有する樹脂部材７０にフラット導体１１１を絶縁被覆したフラットケーブル１１０を挟着し、樹脂部材７０とフラットケーブル１１０の接合面を外部から超音波加振して溶着し、溶着部１２１，１２２を形成してクランプとフラットケーブル１１０を一体化する方法も考えられている（例えば、特許文献２参照。）。

また、前述のような別部品のクランプをフラットケーブルに固定する方法は、フラットケーブルの長手方向に当該クランプを複数個取付ける場合、それらの位置決めが難しかったり、クランプをフラットケーブルに取付ける際、手で加締めるのが難しく専用治具を必要とするという問題がある。そのため、関連技術として図１１に示すようにフラットケーブル１２０を図示しない成形金型内に真っ直ぐな状態で配置し、クランプ基部９１をフラットケーブル１２０が真直ぐに貫通した状態でクランプ９０を一体成形する方法も考えられる。

特開平０７−２３６２２０号公報（第２−３頁、図１） 特開平１１−３５４２２０号公報（第４−８頁、図３）

しかしながら、特許文献１に記載されたような別部品のクランプをフラットケーブルに固定する方法では、フラットケーブルとクランプの接合面に隙間ができてしまう。いわゆるフレキシブルフラットケーブル（以下、単に「ＦＦＣ」とする）のような、特に表面が滑らかなポリエチレンテレフタレートフィルムで被覆されたフラットケーブルの場合、固定されたフラットケーブルに外力が加わると、このような隙間によってフラットケーブルとクランプが容易にずれるという問題がある。

この問題を解決する為、特許文献２に記載されたような超音波を印加することでクランプとフラットケーブルを溶着するという解決方法もある。しかしながら、特にＦＦＣの場合は融着が難しく、クランプと同質の絶縁被覆を持つフラットケーブルであっても、クランプのフラットケーブルへの位置決めと固定、融着に多くの手間がかかり、作業効率が著しく低下するといった欠点がある。

この点では、フラットケーブル長手方向の所要位置を複数箇所予め定め、成形金型を用いて各位置に図１１に示すような樹脂一体成形によるクランプ９０を成形する方法が有利であり、無理な外力を作用させない限りではフラットケーブル配索時のクランプの位置ずれもない。

しかしながら、このようなフラットケーブルへのクランプ一体成形方法を用いた場合であっても、図１１に示すように図示しない成形金型にフラットケーブル１００が直線的に配置された状態で成形されると、前述のようなＦＦＣではフラットケーブル１００に外力が加わった場合、フラットケーブル１００とクランプ９０がずれるといった問題がある。

特に車両組立てラインにおいてフラットケーブルをまとめて保管しておくと、絡まったフラットケーブルを解くために作業者が無理に引っ張ることがあり、このようなクランプがずれる問題が生じ易い。また、車両へのフラットケーブル配索時においてもフラットケーブルの一部を引っ張ることで、既に車両に取り付けられた部分のクランプが容易にずれてしまう問題もある。

本発明の目的は、ケーブル長手方向の所定位置にクランプを備えたフラットケーブルであってクランプとフラットケーブルのずれが生じ難いクランプ一体成形型フラットケーブルを提供することにある。

上述の目的を達成するために、本発明の請求項１に記載のクランプ一体成形型フラットケーブルは、複数重ねられたフラットケーブルと、当該フラットケーブルの長手方向における任意の複数位置に備わり、当該フラットケーブルに対して樹脂でモールド一体成形したクランプとを有するクランプ一体成形型フラットケーブルであって、クランプが、係止部と当該係止部を支持するとともにフラットケーブルが貫通するクランプ基部とからなり、クランプ基部を貫通するフラットケーブルが当該クランプ基部内で長手方向に湾曲したまま各クランプが成形され、かつフラットケーブルの各湾曲方向が隣接するクランプにおけるフラットケーブルの湾曲方向と反対方向に湾曲していることを特徴としている。

重ね合わされたフラットケーブルが長手方向において複数の同方向の湾曲部を形成すると、最上部のフラットケーブルと最下部のフラットケーブルとの長さに相対的な差異が生じる。そのため、予め重ねられるフラットケーブル毎に長さ調節をした後にクランプを一体成形しなければならない。しかしながら、本発明のように隣接する一体成形クランプごとにフラットケーブルの湾曲方向を交互に変えることで、ケーブル全長での各フラットケーブルの長さを同じにすることができる。その結果、フラットケーブルの長さ調整などの余分な作業を必要とすることなくクランプを一体成形することができる。

また、予めフラットケーブルを湾曲させる特別な作業を必要としないので、ずれ抵抗力の大きいクランプ一体成形型フラットケーブルを効率良く製造することができる。

以上説明したように、フラットケーブルを重ね合わせた状態でクランプを一体成形すると、重ね合わされたフラットケーブルが長手方向において複数の同方向の湾曲部を形成する場合、最上部のフラットケーブルと最下部のフラットケーブルとの長さに相対的な差異が生じる。そのため、予め重ねられるフラットケーブル毎に長さ調節をした後にクランプを一体成形しなければならない。しかしながら、本発明の請求項１に記載のクランプ一体成形型フラットケーブルは、隣接する一体成形クランプごとにフラットケーブルの湾曲方向を交互に変えることで、ケーブル全長での各フラットケーブルの長さを同じにすることができる。その結果、フラットケーブルの長さ調整などの余分な作業を必要とすることなくクランプを一体成形することが可能となる。

また、予めフラットケーブルを湾曲させる特別な作業を必要としない。そのため、ずれ抵抗力の大きいクランプ一体成形型フラットケーブルを得ることが可能となる。

以下、本発明の実施形態の一部をなすクランプ一体成形型フラットケーブル１について説明する。かかるクランプ一体成形型フラットケーブル１は、図１に示すように、３枚の互いに重ね合わされたフラットケーブル３０（３１〜３３）と、フラットケーブル３０の長手方向所定位置に備わり、当該フラットケーブル３０に対して樹脂でモールド一体成形したクランプ１０とを有している。そして、クランプ１０は、係止部１１と当該係止部１１を支持するとともにフラットケーブル３０が貫通するクランプ基部１５とからなり、クランプ基部１５を貫通するフラットケーブル３０が当該クランプ基部内で長手方向に湾曲したまま当該クランプ基部１５が成形されている（図２参照）。なお、図１及び図２ではフラットケーブル３０を重ね合わせた状態で図示し、個々のフラットケーブル３１〜３３については図示を省略している。また、本実施形態の一部をなすフラットケーブル３０及び別の一部をなすフラットケーブル３０’は、ポリエチレンテレフタレートフィルムを接着絶縁したＦＦＣをポリプロピレン樹脂で一体成形したものである。

図２は、図１で示したフラットケーブル３０とクランプ基部１５との関係を断面で示したもので、フラットケーブル３０の湾曲方向が係止部１１に接近する方向となっていることが分かる。なお、湾曲部３０ａのクランプ基部１５における肉厚Ｔ（図４参照）はクランプ１０が係合する鉄板ＰについてのバリＰｂの影響がない厚さに成形されている。

ここで、フラットケーブル３０をクランプ基部内で湾曲させた状態でクランプ１０を成形する技術的意義について説明する。フラットケーブル３０を湾曲させた理由は、このように湾曲させた状態でクランプ基部１５と一体形成することで従来の成形方法に比べてクランプ１０を固定してフラットケーブル３０を引張った場合、クランプとフラットケーブルにずれが生じる時点での引張力（以下、これを「ずれ抵抗力」と称する。）を格段に向上させることができるためである。

なぜならば、図３に示すようにフラットケーブル３０が直線状態より高さｈ分だけ湾曲していることによって直線状の長さＬよりも円弧状の長さＡの方が全長が長くなる。これに応じてフラットケーブル３０と一体成形されたクランプ基部１５の樹脂接合面積が直線状態より大きくなるので、フラットケーブル３０が直線方向に引張られた時に湾曲による引張り抵抗が増加する。その結果、フラットケーブル３０が湾曲したままクランプ基部１５がモールド一体成形されているとその分ずれ抵抗力が大きくなる。

続いて、クランプ基部１５に関する寸法関係の一例について以下により具体的に説明する。一般に車体の鉄板には多くの除去困難なバリが形成されていて、その高さは０．２〜０．３ｍｍ程度である。従って、本実施形態によるクランプ一体成形型フラットケーブル１では、図４に示すように、フラットケーブル３０がクランプ基部内で係止部１１の方向に湾曲して成形された場合、鉄板Ｐから突出しているバリＰｂがあると、バリＰｂがクランプ基部１５に突き刺さり、フラットケーブル３０のフラット導体（図示せず）と接触して電気的短絡を起こすことがないように、同図に示すようにフラットケーブル湾曲部の頂点におけるクランプ基部肉厚Ｔは少なくとも０．３ｍｍ程度以上確保することが好ましい。

このように、クランプ基部１５内のフラットケーブル３０の湾曲の仕方はバリＰｂに対して十分なクランプ基部肉厚が保てるように設計すれば良い。しかしながら、図５で示すように鉄板ＰのバリＰｂが形成する方向とは反対方向に湾曲させる方法も一変形例として考えられる。

続いて、本発明の実施形態の別の一部をなすクランプ一体成形型フラットケーブルについて説明する。

この本発明の実施形態の別の一部をなすクランプ一体成形型フラットケーブル１’においては、クランプ基部１５’を貫通するフラットケーブル３０’の形態が図５に示すように図中下方に湾曲している。即ち、フラットケーブル３０’に一体成形されたクランプ１０’は鉄板Ｐにあけられた貫通孔Ｐａに係止部１１’が挿入され固定されている。クランプ基部１５’を貫通しているフラットケーブル３０’は湾曲部３０ａ’が係止部１１’と反対方向に湾曲している。これによって湾曲部３０ａ’の頂点部分に対応するクランプ基部１５’の肉厚は他の部分に比べて薄くなっているが、この部分は鉄板ＰのバリＰｂと離間する方向に形成されているので、バリＰｂがフラットケーブル３０’の導体部に干渉することはない。

続いて、このクランプ一体成形型フラットケーブル１’において、フラットケーブル３０’にクランプ１０’を一体成形するクランプ一体型フラットケーブルの具体的製造方法について説明する。この製造方法は図６に示すようなキャビテイユニットＣＵ内にフラットケーブル３０’を配置してクランプ１０’を一体成形する。即ち、キャビテイユニットＣＵ１，ＣＵ２を開き、予め重ねられかつ湾曲したフラットケーブル３０’をキャビテイユニットＣＵ２のキャビテイ内に位置決めし、キャビテイユニットＣＵ１，ＣＵ２を圧着して樹脂を加圧成形する。これによって、クランプ基部１５’内でフラットケーブル３０’が湾曲した状態のクランプ一体成形型フラットケーブル１’を容易に製造することができる。

また、他のクランプ一体型フラットケーブルの製造方法として、図７に示すような製造方法も考えられる。具体的には同図に示すようにキャビテイユニットＣＵ１’，ＣＵ２’を開いた状態でフラットケーブル３０”を真直ぐにキャビテイ上に位置決めし、取付け板ＣＰ１、受け板ＣＰ２に固定されたキャビテイユニットＣＵ１，ＣＵ２のパーテイング面ＣＦ１，ＣＦ２を圧着させる。この時パーテイング面ＣＦ１，ＣＦ２から成形時に樹脂が多く漏れ出さない程度に圧着し、クランプ部材ＣＭをキャビテイユニットＣＵ１’，ＣＵ２’に係合させて樹脂を一方（例えば、図中上方）から加圧成形する。これによって、樹脂圧の影響で図示のようにフラットケーブルが湾曲したままクランプ一体成形され、前述のようなずれ抵抗力の高いクランプ一体成形型フラットケーブルを製造することができる。

このように本発明によって、一般の車両へのハーネス取付け時のクランプとフラットケーブルとの間の規定されたずれ抵抗力を十分に満足しながら、フラットケーブルの任意の位置へクランプを簡単に一体成形できる。これによって、フラットケーブルを車両に取付ける際にクランプが位置ずれすることのないクランプ一体成形型フラットケーブルを得ることができる。

続いて、本発明の実施形態にかかるクランプ一体成形型フラットケーブル２について説明する。なお、上述のクランプ一体成形型フラットケーブル１，１’と同等の構成については対応する符号を付して詳細な説明を省略する。本実施形態にかかるクランプ一体成形型フラットケーブル２は、図８に示すように、重ね合わされた３本のフラットケーブル２３０（図８中では１本として図示）の長手方向所定位置に複数の樹脂でできたクランプ２１０をモールド一体成形した構成を有している。

ここで、図８の湾曲具合とは異なり、複数のフラットケーブル２３０（２３１〜２３３）を重ね合わせた状態で当該ケーブル２３０を仮に長手方向複数位置で同方向に湾曲させていくと、湾曲部２３０ａの外周と内周では長さの違いが生じる。そのため、予めこの長さの違いを考慮した複数のフラットケーブルを準備しなければならない。しかしながら、図８に示すように、隣接するクランプ２１０のクランプ基部内でフラットケーブル２３０の湾曲方向を互い違いに変えるか、湾曲方向の数を揃えることによって、重ね合わされたフラットケーブル２３１〜２３３の湾曲によるフラットケーブル長の違いを吸収することができる。そのため、フラットケーブル２３０の各ケーブル同士の長さ調整という面倒な作業を必要することがなくなり、クランプ一体成形型フラットケーブルの製造効率を高めることができる。

本発明にかかるクランプ一体型フラットケーブルの有用性を確かめるために比較試験を行った。具体的にはクランプ基部でフラットケーブルを湾曲させていないクランプ一体成形型フラットケーブルを比較例とし、クランプ基部でフラットケーブルを湾曲させた本発明の実施形態の一部をなすクランプ一体成形型フラットケーブルを本実施例として、クランプをフラットケーブル延在方向に引っ張った場合のクランプずれ抵抗力を比較した。

一般的には車体へのハーネス取付けの場合のクランプとハーネスのずれ抵抗力は６０Ｎ以上と規定されているが、幅６ｍｍのＦＦＣを３枚重ね、比較例のような方法でポリプロピレン樹脂のクランプを一体成形し、ずれ抵抗力をサンプル数１０個のクランプについて測定したところ、フラットケーブルをクランプ一体形成部分で湾曲させていない比較例については、ずれ抵抗力として最大４７．７Ｎ、最小４０．４Ｎ、平均４３．４Ｎの値が得られた。その結果、比較例のクランプはいずれもずれ抵抗力に関する規格を満足できず、フラットケーブルの配索作業を低下させるおそれがあることが判った。

一方、サンプル数１０個のクランプ１０をモールド成形により固定した本実施例について、ずれ抵抗力を測定した結果、最大１３２．５Ｎ、最小１２２．８Ｎ、平均１２８．２Ｎの値が得られた。その結果、比較例に比べて本実施例は大幅にずれ抵抗力の値が増加し、車両固定クランプのずれ規定を十分満足することが判明した。

以上より本発明にかかるクランプ一体成形型フラットケーブルの特有の構成に伴う技術的意義を十分に検証することができた。

以上説明した実施形態にかかるクランプ一体成形型フラットケーブル及びその製造方法は、自動車配線の車体への取付けに関して説明をしてきたが、配線材へのクランプ取付け位置の正確さ、クランプの大きなずれ抵抗力の特徴を生かして、鉄道車両やコピー機等の事務機の配線やビルや家屋の配線等まで広く利用することも可能である。

本発明の実施形態の一部をなすクランプ一体成形型フラットケーブルの斜視図である。 図１に示したクランプ一体成形型フラットケーブルの側面図である。 本発明の実施形態の一部をなすフラットケーブルの湾曲部の長さを示す断面図である。 本発明の実施形態の一部をなすクランプ一体成形型フラットケーブルが鉄板に取付けられた場合の鉄板のバリとフラットケーブルの位置関係を説明するための断面図である。 本発明の実施形態の別の一部をなすクランプ一体成形型フラットケーブルの断面図である。 図５に示すクランプ一体成形型フラットケーブルの製造に用いられる金型をフラットケーブルとともに示した斜視図である。 図５に示すクランプ一体成形型フラットケーブルの製造に用いられる他の金型の断面図である。 本発明の実施形態におけるクランプ一体成形型フラットケーブルの断面図である。 フラットケーブルへの従来のクランプ装着の手順を図９（ａ）乃至図９（ｃ）の順に示す斜視図である。 従来の溶着によるクランプ一体型フラットケーブルの断面図である。 本発明の関連技術としてのクランプ一体成形型フラットケーブルの断面図である。

符号の説明

１，１’，２ クランプ一体成形型フラットケーブル
１０，１０’ クランプ
１１ 係止部
１５，１５’ クランプ基部
１８ キャビテイユニット
２３ クランプ部材
３０（３１〜３３），３０’，３０” フラットケーブル
３０ａ，３０ａ’ 湾曲部
５０ クランプ基部
５１ 係止部
５２ 加締め凹部
６０ 挟着部材
６１ 加締め片
７０ 樹脂部材
７１ 係止部
９０ クランプ
９１ クランプ基部
１００，１１０ フラットケーブル
１１１ フラット導体
１２０ フラットケーブル
１２１，１２２ 溶着部
２１０ クランプ
２３０（２３１〜２３３） フラットケーブル
２３０ａ 湾曲部
ＣＵ（ＣＵ１，ＣＵ２） キャビテイユニット
ＣＵ’（ＣＵ１’，ＣＵ２’） キャビテイユニット
ＣＭ クランプ部材
Ｐ 鉄板
Ｐａ 貫通孔
Ｐｂ バリ

Claims (1)

1. 複数重ねられたフラットケーブルと、当該フラットケーブルの長手方向における任意の複数位置に備わり、当該フラットケーブルに対して樹脂でモールド一体成形したクランプとを有するクランプ一体成形型フラットケーブルであって、
   前記クランプが、係止部と当該係止部を支持するとともに前記フラットケーブルが貫通するクランプ基部とからなり、
   前記クランプ基部を貫通する前記フラットケーブルが当該クランプ基部内で長手方向に湾曲したまま各クランプが成形され、かつ前記フラットケーブルの各湾曲方向が、隣接するクランプにおけるフラットケーブルの湾曲方向と反対方向であることを特徴とするクランプ一体成形型フラットケーブル。

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