JP2011228043A

JP2011228043A - フラットケーブル

Info

Publication number: JP2011228043A
Application number: JP2010095008A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Ishikawa; 石川　　雅之; Kazusato Shiina; 和聡椎名; Masaki Oyagi; 将貴大谷木; Takaya Kobori; 孝哉小堀
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2010-04-16
Filing date: 2010-04-16
Publication date: 2011-11-10

Abstract

【課題】耐摩耗性に優れ、センサ等の筐体への接続作業性に優れたフラットケーブルを提供する。
【解決手段】中心導体４がポリオレフィン系樹脂により絶縁被覆された複数本の絶縁電線１と、並列に整列させた複数本の絶縁電線１の周囲にポリウレタンを含む樹脂が押出被覆されて形成された外被２とを備え、外被２の外周面における絶縁電線１の並列面に沿う部分が平面状である。絶縁電線１の周囲に外被２となる樹脂が充実されている。外被２は、熱可塑性ポリウレタンエラストマーと熱可塑性ポリエステルエラストマーとの混合物を主体とする樹脂組成物の架橋体から構成され、架橋体１００重量部に対して３重量部以上３５重量部以下の金属水酸化物または窒素系難燃剤を含み、熱可塑性ポリウレタンエラストマーと熱可塑性ポリエステルエラストマーとの重量比が２０／８０以上８０／２０以下である。
【選択図】図１

Description

本発明は、並列に整列させた複数本の絶縁電線を有するフラットケーブルに関する。

並列に整列させた複数本の絶縁電線を有するフラットケーブルとして、架橋されたポリオレフィン系樹脂を主成分とする絶縁層で中心導体を被覆した複数の絶縁電線を並列に配置し、これらの絶縁電線を、絶縁層における樹脂の主成分と同系樹脂を主成分とする接着層を含む樹脂フィルムに接着したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−１１７１４４号公報

自動車の電動パワーステアリング装置のトルクセンサの一部であるポジションセンサに上記のようなフラットケーブルが用いられるが、この車両用のセンサに用いられるフラットケーブルとしては、センサの筐体への良好な接続作業性が要求される。また、車両に用いられるフラットケーブルは、車両走行時の振動等によっても極力摩耗が生じないような耐摩耗性も要求される。
したがって、車両用のセンサに用いられるフラットケーブルとしては、優れた耐摩耗性を有し、センサ等の筐体への接続作業性に優れたものが要求されている。

本発明の目的は、耐摩耗性に優れ、センサ等の筐体への接続作業性に優れたフラットケーブルを提供することにある。

上記課題を解決することのできる本発明のフラットケーブルは、中心導体がポリオレフィン系樹脂により絶縁被覆された複数本の絶縁電線と、
並列に整列させた複数本の前記絶縁電線の周囲にポリウレタンを含む樹脂が押出被覆されて形成された外被とを備え、
前記外被の外周面における前記電線の並列面に沿う部分が平面状であることを特徴とする。

本発明のフラットケーブルにおいて、前記絶縁電線の周囲に前記外被となる樹脂が充実されていることが好ましい。
本発明のフラットケーブルにおいて、前記絶縁電線と前記外被とは互いに接触し、かつ、隣り合う前記絶縁電線と前記外被との間に隙間が形成されていることが好ましい。

本発明のフラットケーブルにおいて、前記外被は、熱可塑性ポリウレタンエラストマーと熱可塑性ポリエステルエラストマーとの混合物を主体とする樹脂組成物の架橋体から構成され、前記架橋体１００重量部に対して３重量部以上３５重量部以下の金属水酸化物または窒素系難燃剤を含み、熱可塑性ポリウレタンエラストマーと熱可塑性ポリエステルエラストマーとの重量比が２０／８０以上８０／２０以下であることが好ましい。

本発明のフラットケーブルにおいて、前記外被は、熱可塑性ポリウレタンエラストマー１００重量部に窒素系難燃剤を４０重量部以上５５重量部以下の割合で添加した樹脂組成物からなることが好ましい。

本発明のフラットケーブルによれば、並列に整列させた複数本の絶縁電線の周囲が外被によって被覆されていることにより、例えば、ケーブル端末加工時や車両の各種センサの筐体等に接続する際に、それぞれの絶縁電線がばらけるようなことがない。各絶縁電線の位置関係が定まることで加工機による自動加工が可能である。さらに、センサの筐体等へフラットケーブルを接続する際の接続作業性を大幅に向上させることができる。また、外被の外周面の大部分が平面であるので、筐体等へ接続する際に、当該筐体とケーブルとを直接熱融着することができる。そして、これにより防水性を確保できる。また、複数本の絶縁電線を被覆する外被がポリウレタンを含むものであるので、耐摩耗性を高めることができ、車両走行時の振動等によっても摩耗を抑えることができ、長期間にわたって高い信頼性を維持することができる。従来、フラットケーブルとしての耐摩耗性を確保するために保護チューブを被せていたが、本発明では保護チューブを必要としない。

本発明の実施の形態に係るフラットケーブルを示す断面図である。図１のフラットケーブルの端部における斜視図である。本発明の実施の形態に係るフラットケーブルの変形例を示す断面図である。

以下、本発明に係るフラットケーブルの実施の形態の例を、図面を参照して説明する。
図１及び図２に示すように、本実施形態に係るフラットケーブル１０は、複数本（本実施形態では４本）の絶縁電線１を有している。これらの絶縁電線１は、中心導体４とその外周を覆う絶縁体５からなるものであり、互いに並列に整列されている。このフラットケーブル１０は、例えば、電動パワーステアリング装置のトルクセンサ等の車両に搭載されるセンサ用のセンサコードとして用いられる。

互いに並列に整列された複数本の絶縁電線１は、その周囲が外被２によって被覆されている。中心導体４は、例えば、錫めっき軟銅線からなる外径０．１６〜０．２６ｍｍ程度の１９本〜３７本程度の素線４ａを撚り合わせた撚り線からなるものであり、外径が０．８０〜１．８０ｍｍ程度、断面積が０．３８〜１．９６ｍｍ^２程度とされている。

中心導体４を覆う絶縁体５は、ポリオレフィン系樹脂からなるものであり、架橋されたポリオレフィン系樹脂を主成分として形成されることが好ましい。

架橋性樹脂としては、好ましくは架橋ポリオレフィン系樹脂であり、より好ましくは架橋ポリエチレン系樹脂である。架橋ポリエチレン系樹脂としては、低密度ポリエチレン樹脂（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン樹脂（ＨＤＰＥ）、エチレン・ビニルアセテート樹脂（ＥＶＡ）、エチレン・エチルアクリレート樹脂（ＥＥＡ）等の架橋ポリエチレン樹脂または架橋変性ポリエチレン樹脂から選択される１種の樹脂又は２種以上の樹脂の混合物が挙げられる。架橋ポリエチレン系樹脂は、中心導体４の周囲に、ポリエチレン樹脂または変性ポリエチレン樹脂を含む樹脂組成物を押出被覆した後、ポリエチレン樹脂または変性ポリエチレン樹脂をγ線照射や電子線照射によって架橋することによって得られる。架橋することにより、耐熱性、耐油性、耐薬品性などの電線特性が向上する。

絶縁体５は難燃性を有していることが望ましく、例えば、有機系では臭素系または塩素系の難燃剤、無機系では金属水酸化物の難燃剤やアンチモン系の難燃助剤を含有することができる。また、上記以外にも、銅害防止剤、老化防止剤、架橋助剤等、適宜含有してもよい。

外被２は、ポリウレタンを含む樹脂から形成されている。具体的には、熱可塑性ポリウレタンエラストマーと熱可塑性ポリエステルエラストマーの混合物を主体とする樹脂組成物であって架橋された架橋体が用いられる。外被２が架橋されていることにより、フラットケーブル１０の端部を車両のセンサの筐体等へモールドによって融着させて防水させる樹脂モールド時の外被２の変形を防ぐことができ、樹脂モールドされるセンサーケーブルとして使用に耐えられるものが得られる。

外被２の樹脂を架橋させる方法としては、架橋剤による化学架橋も用いることができるが、外被２に電離放射線を照射することによる架橋が、架橋度の制御が容易であるなどの利点があり好ましい。電離放射線としては、電子線や電離粒子線、Ｘ線、γ線などの高エネルギー電磁波が例示されるが、電子線が制御や取扱いの容易さから好ましい。電子線の照射線量としては、１０〜４００ｋＧｙの範囲が好ましい。照射線量が少ないと樹脂モールド時に外被２が変形する傾向があり、反対に照射線量が多すぎると熱融着性が低下する傾向があるが、照射線量をこの範囲内とすることにより、外被２の変形を十分に防ぐことができ、優れた熱融着性を得ることができる。

また、外被２の樹脂は、熱可塑性ポリウレタンエラストマーと熱可塑性ポリエステルエラストマーとの混合物を主体とする樹脂組成物の架橋体１００重量部に対して、３重量部以上３５重量部以下の金属水酸化物または窒素系難燃剤を含んでいるとよい。金属水酸化物及び窒素系難燃剤から選ばれる非ハロゲン系難燃剤の含有量が、架橋体１００重量部に対して３重量部未満であると、十分な難燃性が得られない。また、架橋体１００重量部に対して３５重量部を越えると、モールド樹脂に対する外被２の熱融着性が不十分になる。

また、外被２の樹脂は、熱可塑性ポリエステルエラストマーの混合比率を高くすると、モールド樹脂との熱融着性が向上する。一方で、熱可塑性ポリウレタンエラストマーの比率が高い方が、材料の強度的には好ましい。熱可塑性ポリウレタンエラストマーと熱可塑性ポリエステルエラストマーとの混合比率を重量比で２０／８０以上８０／２０以下とすることで、モールド樹脂との熱融着性及び材料の強度を共により優れたものとすることができる。熱可塑性ポリウレタンエラストマーと熱可塑性ポリエステルエラストマーとの混合比率を重量比で４０／６０以上６０／４０以下とすることが、より好ましい。

外被２を、上記のような樹脂により形成することにより、車両のセンサの筐体等への接続箇所で、優れた防水性を確保することができる。フラットケーブル１０を筐体に融着させることにより、接続箇所が車両のエンジンルーム内などの防水性を要する場所に配置される場合であっても、接続箇所における良好な防水性を確保し、長期間にわたって高い信頼性を維持することができる。

フラットケーブル１０の外被２の表面とセンサの筐体との間で防水性を確保する必要がない場合、外被２としては、熱可塑性ポリウレタンエラストマー１００重量部に窒素系難燃剤（例えばメラミンシアヌレート）を４０重量部以上５５重量部以下の割合で添加した樹脂組成物である難燃ポリウレタンから形成しても良い。なお、この樹脂組成物は、添加剤（酸化防止剤や架橋助剤）５〜１５重量部を加えたものであっても良い。外被２を難燃ポリウレタンから形成することにより、ポリエステルを混入させるよりも安価なフラットケーブル１０とすることができる。なお、センサの筐体との融着による防水構造が不要なフラットケーブル１０では、センサの筐体との接続箇所は、樹脂モールドなどを施してもよい。

外被２は、並列に整列された複数本の絶縁電線１に対して、それらの外周を覆うように設けられており、外被２の外周面の大部分である絶縁電線１の並列面に沿った部分（図１の上下にある左右方向の面）は平面となるように形成されている。図１のフラットケーブル１０では、絶縁電線１の周囲に隙間なく外被２となる樹脂が充実されている。

このフラットケーブル１０によれば、並列に整列させた複数本の絶縁電線１の周囲に外被２を押出被覆により形成したことにより、例えば、車両の各種センサの筐体等に接続する際に、それぞれの絶縁電線１がばらけるような不具合をなくすことができる。これにより、各絶縁電線１の位置関係が定まることで加工機による自動加工が可能である。さらに、センサの筐体等へフラットケーブル１０を接続する際の接続作業性を大幅に向上させることができる。また、外被２の外周面の大部分が平面であるので、筐体等へ接続する際に、当該筐体とフラットケーブル１０とを直接熱融着することができる。そして、これにより防水性を確保できる。

また、複数本の絶縁電線１を被覆する外被２がポリウレタンを含むものであるので、耐摩耗性が良好である。そのため、車両走行時の振動等によっても摩耗を抑えることができ、長期間にわたって高い信頼性を維持することができる。

フラットケーブル１０の外被の厚さ（図１にａまたはｂで示す部分）は絶縁電線１の径の０．１〜１．０倍とすることができる。フラットケーブル１０の長径方向（絶縁電線の並列方向）の厚さａと短径方向の厚さｂとは必ずしも一致しなくてよい。

上記実施形態では、絶縁電線１の周囲に隙間なく外被２が形成されたフラットケーブル１０について説明したが、図３に示すフラットケーブル１０Ａのように、絶縁電線１間と外被２との間に隙間Ｓを形成するように被覆しても良い。外被２は、その内面が互いに並列に整列された各絶縁電線１と接触するように、複数本の絶縁電線１の全体の周囲を覆うように設けられている。このように外被２を被覆するには、並列に整列させた複数本の絶縁電線１の周囲に外被２を引き落とし方式の押出被覆により形成する。そして、引き落とし被覆時に、押し出したチューブ状の外被２に張力をかけて長さ方向に引き伸ばすことにより、その外径、内径及び厚さを減少させながら絶縁電線１に被覆すれば良い。これにより、絶縁電線１と外被２との間には、隙間Ｓが形成される。隙間Ｓに面した外被２の内周面が、凸状に形成されていてもよい。

絶縁電線１と外被２とは互いに接触しているが、離れて隙間Ｓを有する部分があるので、フラットケーブル１０の可撓性を高めることができる。これにより、面方向のみならず、絶縁電線１の配列方向である幅方向にも容易に曲げることができ、接続作業性のさらなる向上を図ることができ、また、加工性も向上させることができる。

１：絶縁電線、２：外被、４：中心導体、５：絶縁体、１０，１０Ａ：フラットケーブル、Ｓ：隙間

Claims

中心導体がポリオレフィン系樹脂により絶縁被覆された複数本の絶縁電線と、
並列に整列させた複数本の前記絶縁電線の周囲にポリウレタンを含む樹脂が押出被覆されて形成された外被とを備え、
前記外被の外周面における前記電線の並列面に沿う部分が平面状であることを特徴とするフラットケーブル。
請求項１に記載のフラットケーブルであって、
前記絶縁電線の周囲に前記外被となる樹脂が充実されていることを特徴とするフラットケーブル。
請求項１に記載のフラットケーブルであって、
前記絶縁電線と前記外被とは互いに接触し、かつ、隣り合う前記絶縁電線と前記外被との間に隙間が形成されていることを特徴とするフラットケーブル。
請求項１ないし３のいずれか一項に記載のフラットケーブルであって、
前記外被は、熱可塑性ポリウレタンエラストマーと熱可塑性ポリエステルエラストマーとの混合物を主体とする樹脂組成物の架橋体から構成され、前記架橋体１００重量部に対して３重量部以上３５重量部以下の金属水酸化物または窒素系難燃剤を含み、熱可塑性ポリウレタンエラストマーと熱可塑性ポリエステルエラストマーとの重量比が２０／８０以上８０／２０以下であることを特徴とするフラットケーブル。
請求項１ないし３のいずれか一項に記載のフラットケーブルであって、
前記外被は、熱可塑性ポリウレタンエラストマー１００重量部に窒素系難燃剤を４０重量部以上５５重量部以下の割合で添加した樹脂組成物からなることを特徴とするフラットケーブル。