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【発明の名称】 フラットケーブルの製造方法、それに用いられる導体挟み込み装置およびフラットケーブル
【発明者】 【氏名】山野 能章

【氏名】福本 康治
【要約】 【課題】耐クロストーク性を有するフラットケーブルを低コストに製造できるフラットケーブルの製造方法、それに用いられる導体挟み込み装置およびフラットケーブルを提供する。

【解決手段】このフラットケーブルの製造方法では、対をなす線状導体１１ａ，１１ｂ（および１１ｃ，１１ｄ）を案内する案内ローラ２７を、両絶縁フィルム１５，１７の幅方向に所定の振幅Ａおよび所定周期で往復駆動して両線状導体１１ａ，１１ｂ（および１１ｃ，１１ｄ）が両熱圧着ローラ２３，２５に挟み込まれる際の挟み込み位置Ｐａ〜Ｐｄを前記幅方向に往復移動させることにより、両線状導体１１ａ，１１ｂ（および１１ｃ，１１ｄ）を、一定間隔Ｄ２を保持して波形に配設しつつ両絶縁フィルム１５，１７の間に挟み込むようになっている。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 対をなす２本の線状導体が互いに絶縁状態を保持しつつ所定の平面に沿って波形に蛇行配置されており、かつ前記平面の直交方向から見て、前記両線状導体の互いに交差する２点間に、前記両線状導体によって囲まれる領域が形成されているフラットケーブルの製造方法であって、前記両線状導体を、一定間隔を保持して波形に配設しつつ２枚の絶縁フィルムの間に挟み込むことによって、前記フラットケーブルの前段階の部材である帯状の中間部材を形成する導体挟み込み工程と、前記中間部材を、一方の前記線状導体の波形形状の中心軸と他方の前記線状導体の波形形状の中心軸との間の中心を通る中心線に沿って折り畳むとともに、所定の接着手段により折り畳んだ状態に固着して前記フラットケーブルを形成する折り畳み工程と、を備え、前記２枚の絶縁フィルムの少なくとも一方の絶縁フィルムは、樹脂製の基材と、その基材の内側表面に形成された熱可溶性樹脂からなる接着層とを備えており、前記導体挟み込み工程では、前記両線状導体を挟み込んだ状態で前記両絶縁フィルムを熱圧着する上下１対の熱圧着用ローラに前記両線状導体を案内するための第１および第２の案内溝を有する案内手段を、前記両絶縁フィルムの幅方向に所定周期で往復駆動して前記両線状導体が前記両熱圧着ローラに挟み込まれる際の挟み込み位置を前記幅方向に前記所定周期で往復移動させることにより、前記両線状導体を、一定間隔を保持して波形に配設しつつ前記両絶縁フィルムの間に挟み込む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２枚の絶縁フィルムの各基材の厚さは、互いに異なっており、前記折り畳み工程では、前記２枚の絶縁フィルムのうちの前記基材の厚さが薄い方の前記絶縁フィルムが内側となるように、前記中間部材が折り畳まれ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】 前記折り畳み工程では、前記中間部材が折り畳まれる際に内側になる前記絶縁フィルムの表面に前記接着手段として設けられた接着層によって、前記中間部材が折り畳まれた状態に固着されることを特徴とする請求項１または２に記載のフラットケーブルの製造方法。
【請求項４】 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の前記導体挟み込み工程に用いられる導体挟み込み装置であって、上下１対の前記熱圧着用ローラと、前記案内手段と、前記案内手段を前記幅方向に前記所定周期で往復駆動する駆動機構と、を備えることを特徴とする導体挟み込み装置。
【請求項５】 互いに対をなす２本の線状導体が互いに絶縁状態を保持しつつ所定の平面に沿って波形に蛇行配置されており、かつ前記平面の直交方向から見て、前記両線状導体の互いに交差する２点間に、前記両線状導体によって囲まれる領域が形成されているフラットケーブルの製造方法であって、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により製造されたことを特徴とするフラットケーブル。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フラットケーブルの製造方法、それに用いられる導体挟み込み装置およびフラットケーブルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】本願出願人等は、耐クロストーク性（耐漏話性）を有するフラットケーブル（耐クロストークフラットケーブル）を既に提案している（特開平５−１２０９２８号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、そのような耐クロストークフラットケーブルをいかに低コストに製造するかは、フラットケーブルのより具体的構成に関する改良点も含めて依然として課題となっていた。特に、耐クロストークフラットケーブル内において、対をなす２本の線状導体を絶縁状態を保持しつつ互いに交差するようにいかに波形に配設するかが大きな課題となっている。
【０００４】そこで、本発明は前記問題点に鑑み、耐クロストーク性を有するフラットケーブルを低コストに製造できるフラットケーブルの製造方法、それに用いられる導体挟み込み装置およびフラットケーブルを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するための技術的手段は、対をなす２本の線状導体が互いに絶縁状態を保持しつつ所定の平面に沿って波形に蛇行配置されており、かつ前記平面の直交方向から見て、前記両線状導体の互いに交差する２点間に、前記両線状導体によって囲まれる領域が形成されているフラットケーブルの製造方法であって、前記両線状導体を、一定間隔を保持して波形に配設しつつ２枚の絶縁フィルムの間に挟み込むことによって、前記フラットケーブルの前段階の部材である帯状の中間部材を形成する導体挟み込み工程と、前記中間部材を、一方の前記線状導体の波形形状の中心軸と他方の前記線状導体の波形形状の中心軸との間の中心を通る中心線に沿って折り畳むとともに、所定の接着手段により折り畳んだ状態に固着して前記フラットケーブルを形成する折り畳み工程と、を備え、前記２枚の絶縁フィルムの少なくとも一方の絶縁フィルムは、樹脂製の基材と、その基材の内側表面に形成された熱可溶性樹脂からなる接着層とを備えており、前記導体挟み込み工程では、前記両線状導体を挟み込んだ状態で前記両絶縁フィルムを熱圧着する上下１対の熱圧着用ローラに前記両線状導体を案内するための第１および第２の案内溝を有する案内手段を、前記両絶縁フィルムの幅方向に所定周期で往復駆動して前記両線状導体が前記両熱圧着ローラに挟み込まれる際の挟み込み位置を前記幅方向に前記所定周期で往復移動させることにより、前記両線状導体を、一定間隔を保持して波形に配設しつつ前記両絶縁フィルムの間に挟み込むことを特徴とする。
【０００６】また、好ましくは、前記２枚の絶縁フィルムの各基材の厚さは、互いに異なっており、前記折り畳み工程では、前記２枚の絶縁フィルムのうちの前記基材の厚さが薄い方の前記絶縁フィルムが内側となるように、前記中間部材が折り畳まれるのがよい。
【０００７】さらに、好ましくは、前記折り畳み工程では、前記中間部材が折り畳まれる際に内側になる前記絶縁フィルムの表面に前記接着手段として設けられた接着層によって、前記中間部材が折り畳まれた状態に固着されるのがよい。
【０００８】また、前記目的を達成するための技術的手段は、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の前記導体挟み込み工程に用いられる導体挟み込み装置であって、上下１対の前記熱圧着用ローラと、前記案内手段と、前記案内手段を前記幅方向に前記所定周期で往復駆動する駆動機構と、を備えることを特徴とする。
【０００９】さらに、前記目的を達成するための技術的手段は、互いに対をなす２本の線状導体が互いに絶縁状態を保持しつつ所定の平面に沿って波形に蛇行配置されており、かつ前記平面の直交方向から見て、前記両線状導体の互いに交差する２点間に、前記両線状導体によって囲まれる領域が形成されているフラットケーブルの製造方法であって、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により製造されたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施形態に係るフラットケーブルの製造方法に用いられる導体挟み込み装置の概略側面図であり、図２は図１の導体挟み込み装置の部分的構成を示す概略平面図であり、図３は図１の導体挟み込み装置の要部の構成を示す斜視図であり、図４は図１の導体挟み込み装置の要部の構成を示す正面図である。なお、便宜上、図１では後述する可動式保持部材２９および駆動機構３１等が省略されており、図２では後述するフィルムロール１９，２１および絶縁フィルム１５，１７等が省略されている。
【００１１】また、本実施形態に係るフラットケーブル１（図６参照）がどのような原理により耐クロストーク性を有しているのかの説明は、前述の特開平５−１２０９２８号公報に係るフラットケーブルの場合と同一であるため、ここでは省略する。
【００１２】本実施形態に係るフラットケーブルの製造方法は、■導体挟み込み工程と、■折り畳み工程と、を備えている。
【００１３】導体挟み込み工程は、図１および図２に示される導体挟み込み装置３を用いて行われる。この導体挟み込み装置３は、大略的に、線状導体が巻回された複数（ここでは４つ）の導体ドラム１３と、上下２枚の絶縁フィルム１５，１７をそれぞれ供給する２つのフィルムロール１９，２１と、上下１対の熱圧着用ローラ２３，２５と、案内ローラ（案内手段）２７と、案内ローラ２７を回転可能に保持する可動式保持部材２９と、その可動式保持部材２９を案内ローラ２７とともに往復駆動する駆動機構３１と、分割刃３３と、巻取装置３５とを備えている。
【００１４】この導体挟み込み工程では、４本の線状導体１１を上下２枚の絶縁フィルム１５，１７の間に挟み込んだものを、分割刃３３により中央部で順次２分割することにより、後にそれぞれフラットケーブル１となるべき帯状の２つの中間部材４１，４３が形成される。
【００１５】各線状導体１１には、断面サイズが厚さ０．１ｍｍ、幅１．５ｍｍの軟導線が使用されている。また、２枚の絶縁フィルム１５，１７のうちの少なくとも一方（本実施形態では両方）の絶縁フィルム１５，１７は、ＰＥＴ等の樹脂製の基材と、その基材の内面側表面に塗布された基材と同系統（ここではポリエステル系）の熱可溶性樹脂からなる接着層とを備えて構成されている。本実施形態では、上側の絶縁フィルム１５は、厚さ２５μｍの基材と厚さ６０μｍの接着層とで構成されており、下側の絶縁フィルム１７は、厚さ５０μｍの基材と厚さ６０μｍの接着層とで構成されている。なお、中間部材４１，４３の折り畳みを容易にするために、折り畳みの際に内側になる絶縁フィルム１５の基材の厚さは、絶縁フィルム１７の基材の厚さの半分以下（ここでは半分）の値に設定するのが好ましい。
【００１６】そして、絶縁フィルム１５，１７は、フィルムロール１９，２１から引き出されて上下の熱圧着用ローラ２３，２５の間に供給される。また、各線状導体１１は、各導体ドラム１３から引き出されて案内ローラ４５，２７によって案内されて、上下から供給される絶縁フィルム１５，１７の間に挟み込まれるようにして上下の熱圧着用ローラ２３，２５の間に供給される。
【００１７】案内ローラ２７は、図３および図４に示すように、熱圧着用ローラ２３，２５の前段にローラ２３，２５と平行に設けられ、その外周部には、第１ないし第４の４本の線状導体１１をそれぞれ案内する第１ないし第４の円環状の案内溝２７ａ〜２７ｄが設けられている。
【００１８】この４つの案内溝２７ａ〜２７ｄは、各線状導体１１が熱圧着用ローラ２３，２５に挟み込まれる際の挟み込み位置Ｐａ〜Ｐｄを決定するためのものであり、各線状導体１１を対応する各案内溝２７ａ〜２７ｄに通して熱圧着用ローラ２３，２５に供給することにより、各線状導体１１の挟み込み位置Ｐａ〜Ｐｄが、案内溝２７ａ〜２７ｄの熱圧着用ローラ２３，２５に対する位置および案内溝２７ａ〜２７ｄの配設ピッチに対応した位置に決定される。そして、この挟み込み位置Ｐａ〜Ｐｄを調節することにより、各線状導体１１が絶縁フィルム１５，１７に挟み込まれる際の絶縁フィルム１５，１７の幅方向に対する位置が変化されるようになっている。
【００１９】本実施形態では、第１の線状導体１１ａと第２の線状導体１１ｂが対を構成し、第３の線状導体１１ｃと第４の線状導体１１ｄとが対を構成するようになっている。このため、案内溝２７ａ，２７ｃと案内溝２７ｂ，２７ｄとの間の間隔Ｄ１、および絶縁フィルム１５，１７に挟み込まれた線状導体１１ａ，１１ｃと線状導体１１ｂ，１１ｄとの間の間隔Ｄ２は、図４および図５に示すように、対を構成するのに適切な一定の値（ここでは５ｍｍ）に設定されている。また、案内溝２７ｂと案内溝２７ｃとの間の間隔Ｄ３および絶縁フィルム１５，１７の幅は、分割刃３３で２分割して２つの中間部材４１，４３を作成可能な寸法に設定されている。
【００２０】このような案内ローラ２７は、熱圧着用ローラ２３，２５と平行な軸回りに回転自在な状態で可動式保持部材２９によって保持されている。可動式保持部材２９は、案内ローラ２７を保持した状態で、図４の矢印Ｂ１で示すように、絶縁フィルム１５，１７の幅方向に移動可能に設けられており、駆動機構３１によって前記幅方向に往復駆動される。
【００２１】駆動機構３１は、図４に示すように、絶縁フィルム１５，１７の幅方向に沿って設けられたネジ軸３１ａと、そのネジ軸３１ａを回転駆動するモータ３１ｂと、保持部材２９に設けられ、ネジ軸３１ａと螺合する雌ネジ体３１ｃとを備えている。ネジ軸３１ａは、軸回りに回転自在な状態で所定位置に固定的に設置されているとともに、モータ３１ｂも所定位置に固定されているため、モータ３１ｂによってネジ軸３１ａが正逆転駆動されると、これに伴って雌ネジ体３１ｃ、可動式保持部材２９および案内ローラ２７が一体となって前記幅方向に往復駆動される。
【００２２】そして、このような駆動機構３１は、可動式保持部材２９とともに案内ローラ２７を前記幅方向に所定の振幅Ａ（図５参照）および所定周期で往復駆動するようになっている。なお、この案内ローラ２７の往復駆動は、熱圧着用ローラ２３，２５が巻き込み方向に回転されて、ローラ２３，２５の間に絶縁フィルム１５，１７および線状導体１１が所定の供給速度で連続的に送り込まれている状態で行われる。
【００２３】このように案内ローラ２７が往復駆動されると、これに伴って、各線状導体１１が熱圧着用ローラ２３，２５に挟み込まれる際の挟み込み位置Ｐａ〜Ｐｄが、図３の矢印Ｂ２で示すように、絶縁フィルム１５，１７の幅方向に所定の振幅Ａおよび所定周期で往復移動される。そして、このように挟み込み位置Ｐａ〜Ｐｄが幅方向に往復移動されると、互いに対をなす線状導体１１ａ，１１ｂおよび線状導体１１ｃ，１１ｄが、図２および図５に示すように、一定間隔Ｄ１を保持しつつ、所定の振幅Ａおよび所定周期で、かつ同位相で波形に蛇行した状態で絶縁フィルム１５，１７の間に挟み込まれる。本実施形態では、線状導体１１の振幅Ａは、２．５ｍｍに設定されている。
【００２４】なお、図５中の符号Ｃ１，Ｃ２は、線状導体１１ａ，１１ｂおよび１１ｃ，１１ｄの波形形状の中心軸を示しており、線状導体１１ａ，１１ｂおよび１１ｃ，１１ｄは、この中心軸Ｃ１，Ｃ２を中心にその両側に波形に蛇行している。
【００２５】両絶縁フィルム１５，１７は、熱圧着用ローラ２３，２５の間を通過する際に、ローラ２３，２５によって互いに押し付けられた状態で、所定温度（例えば、１７０℃）に加熱され、これによって絶縁フィルム１５，１７の接着層が溶融し、溶融した接着層により両絶縁フィルム１５，１７が互いに固着される。
【００２６】このように熱圧着用ローラ２３，２５にて線状導体１１を挟み込んだ状態で互いに熱圧着された絶縁フィルム１５，１７は、巻取装置３５によって引き取られて巻き取られるまでの途中で、分割刃３３によって中央部で２分割されて、２つの中間部材４１，４３となる。２つの中間部材４１，４３は、それぞれ分割された状態で巻取装置３５によって巻き取られる。
【００２７】続く、折り畳み工程では、上述の導体挟み込み工程にて形成された中間部材４１（あるいは４３）を、図６および図７に示すように、その中間部材４１（あるいは４３）に含まれる一方の線状導体１１ａ（あるいは１１ｃ）の中心軸Ｃ１と他方の線状導体１１ｂ（あるいは１１ｄ）の中心軸Ｃ２との間の中心を通る直線状の中心線Ｃ３（図５参照）に沿って折り畳むとともに、図示しない所定の接着剤（接着手段）５１（図８参照）により折り畳んだ状態に固着してフラットケーブル１を形成する。使用する接着剤としては、絶縁フィルム１５の基材と同系統（ここではポリエステル系）の熱可溶性樹脂などが用いられ、折り畳んだ際に内側に位置して互いに接触する絶縁フィルム１５の外側表面に、厚さ１〜３μｍ（ここでは１μｍ）の接着層として接着剤５１が塗布されるようになっている。
【００２８】このように形成されたフラットケーブル１では、図６および図７に示すように、対をなす両線状導体１１ａ，１１ｂ（あるいは１１ｃ，１１ｄ）の波形形状の中心軸Ｃ１，Ｃ２は互いに重なり合っており、これによって、両線状導体１１ａ，１１ｂ（あるいは１１ｃ，１１ｄ）は、絶縁フィルム１５，１７に沿って互いに同軸の逆位相の軸対称な波形に蛇行配置されており、両線状導体１１ａ，１１ｂ（あるいは１１ｃ，１１ｄ）の互いに交差する２点間に、両線状導体１１ａ，１１ｂ（あるいは１１ｃ，１１ｄ）によって囲まれる領域が形成されている。また、両線状導体１１ａ，１１ｂ（あるいは１１ｃ，１１ｄ）の間は、折り畳まれて２枚重ねになった絶縁フィルム１５が介在しており、これによって両者の間の絶縁が確保されている。
【００２９】ここで、図８は、図７の部分拡大図であり、図８中において、符号１５ａ，１７ａは、絶縁フィルム１５，１７の基材を示し、符号１５ｂ，１７ｂは、絶縁フィルム１５，１７の接着層を示している。
【００３０】以上のように、本実施形態によれば、導体挟み込み工程によって、一定間隔Ｄ２を保持して波形に配設された２本の線状導体１１ａ，１１ｂ（あるいは１１ｃ，１１ｄ）を２枚の絶縁フィルム１５，１７の間に挟み込んでなる帯状の中間部材４１（あるいは４３）を形成し、続いて折り畳み工程によって、その中間部材４１（あるいは４３）を、一方の線状導体１１ａ（あるいは１１ｃ）の中心軸Ｃ１と他方の線状導体１１ｂ（あるいは１１ｄ）の中心軸Ｃ２との間の中心を通る中心線Ｃ３に沿って折り畳むとともに、所定の接着剤により折り畳んだ状態に固着してフラットケーブル１を形成するため、簡単な製造工程により低コストに耐クロストーク性を有するフラットケーブルを製造することができる。
【００３１】また、導体挟み込み工程では、両線状導体１１ａ，１１ｂ（あるいは１１ｃ，１１ｄ）を案内する案内ローラ２７を、両絶縁フィルム１５，１７の幅方向に所定の振幅Ａおよび所定周期で往復駆動して両線状導体１１ａ，１１ｂ（あるいは１１ｃ，１１ｄ）が両熱圧着ローラ２３，２５に挟み込まれる際の挟み込み位置Ｐａ〜Ｐｄを前記幅方向に所定の振幅Ａおよび所定周期で往復移動させることにより、両線状導体１１ａ，１１ｂ（あるいは１１ｃ，１１ｄ）を、一定間隔Ｄ２を保持して波形に配設しつつ両絶縁フィルム１５，１７の間に挟み込むようになっているため、両絶縁フィルム１５，１７の間に挟み込まれる両線状導体１１ａ，１１ｂ（あるいは１１ｃ，１１ｄ）の波形の配設形状を、簡易で低コストの導体挟み込み装置３によって容易に形成することができる。
【００３２】さらに、案内ローラ２７の往復移動速度を調節することにより、線状導体１１の波形形状を様々な波形形状に容易に設定することができる。
【００３３】また、折り畳んだ際に内側に位置する絶縁フィルム１５の各基材の厚さは、外側に位置する絶縁フィルム１７の基材の厚さに半分以下に設定されているため、折り畳み工程にて中間部材４１，４３を容易に折り畳むことができる。
【００３４】さらに、接着剤５１により中間部材４１，４３を折り畳んだ状態に強固に固着することができる。
【００３５】また、本実施形態に係る製造方法により製造されたフラットケーブル１によれば、対をなす２本の線状導体１１ａ，１１ｂ（あるいは１１ｃ，１１ｄ）の波形形状が、同軸にかつ逆位相になるように正確に形成されているため、耐クロストーク性能を向上させることができる。
【００３６】
【発明の効果】請求項１ないし５に記載の発明によれば、導体挟み込み工程によって、一定間隔を保持して波形に配設された２本の線状導体を２枚の絶縁フィルムの間に挟み込んでなる帯状の中間部材を形成し、続く折り畳み工程によって、その中間部材を、一方の線状導体の中心軸と他方の線状導体の中心軸との間の中心を通る中心線に沿って折り畳むとともに、所定の接着手段により折り畳んだ状態に固着してフラットケーブルを形成するため、簡単な製造工程により低コストに耐クロストーク性を有するフラットケーブルを製造することができる。
【００３７】また、導体挟み込み工程では、両線状導体を案内する案内手段を、両絶縁フィルムの幅方向に所定周期で往復駆動して両線状導体が両熱圧着ローラに挟み込まれる際の挟み込み位置を前記幅方向に前記所定周期で往復移動させることにより、両線状導体を、一定間隔を保持して波形に配設しつつ前記両絶縁フィルムの間に挟み込むようになっているため、両絶縁フィルムの間に挟み込まれる両線状導体の波形の配設形状を、簡易で低コストの装置構成によって容易に形成することができる。
【００３８】さらに、案内ローラの往復移動速度を調節することにより、線状導体の波形形状を様々な波形形状に容易に設定することができる。
【００３９】請求項２に記載の発明によれば、２枚の絶縁フィルムの各基材の厚さは、互いに異なっており、折り畳み工程では、２枚の絶縁フィルムのうちの基材の厚さが薄い方の絶縁フィルムが内側となるように、中間部材が折り畳まれるようになっているため、折り畳み工程にて中間部材を容易に折り畳むことができる。
【００４０】請求項３に記載の発明によれば、接着層により中間部材を折り畳んだ状態に強固に固着することができる。
【００４１】請求項５に記載の発明に係るフラットケーブルによれば、対をなす２本の線状導体の波形形状が、同軸にかつ逆位相になるように正確に形成されているため、耐クロストーク性能を向上させることができる。
【出願人】 【識別番号】０００１８３４０６
【氏名又は名称】住友電装株式会社
【出願日】 平成１２年８月１０日（２０００．８．１０）
【代理人】 【識別番号】１０００８９２３３
【弁理士】
【氏名又は名称】吉田 茂明 （外２名）
【公開番号】 特開２００２−５６７３３（Ｐ２００２−５６７３３Ａ）
【公開日】 平成１４年２月２２日（２００２．２．２２）
【出願番号】 特願２０００−２４２１４４（Ｐ２０００−２４２１４４）