JP4999099B2 - 積層フラットケーブルの折り曲げ構造及びスライドドア用給電装置 - Google Patents

Description

本発明は、積層フラットケーブルの折り曲げ構造と、それを備えたスライドドア用給電装置に関するものである。

電気機器や自動車等の電気配線にフラットケーブル（Flexible Flat Cable 通称ＦＦＣ）を用いることは公知である。フラットケーブルは、平行に配列された複数条のフラット導体に、フラットな一括絶縁被覆を施したものである。フラット導体としては例えば厚さ0.15mm〜0.2mm程度の帯状導体が用いられ、一括絶縁被覆としては例えばポリエチレンテレフタレートフィルム等のプラスチックフィルムが用いられる。

このフラットケーブルは、摺動性のよさ、スペースファクターのよさ、強靱性などから、自動車の場合は、車体（固定体）からスライドドアや可動座席など（移動体）への給電線として利用されるようになってきている。例えば特許文献１には、自動車のスライドドアの給電装置にフラットケーブルを用いることが記載されている。また特許文献２には自動車の可動座席の給電装置にフラットケーブルを用いることが記載されている。

特開平１１−３４２８０７号公報 特開平１０−１０９５７４号公報

特許文献１に記載されたスライドドアの給電装置の場合は、スライドレール（スライドドアに固定）に案内されて移動するスライダと、スライドレールの端末ブロックに固定されたスライドドア側のコネクタとの間をつなぐ配線材としてフラットケーブルが用いられているが、前記スライダと車体側のコネクタとの間をつなぐ配線材としては、通常の丸電線を集合したワイヤーハーネスが用いられている。このような構成では、スライダの内部でフラットケーブルとワイヤーハーネスを接続する必要があるので、構造が複雑になり、組立が面倒である。

この問題を解消するには、スライドドア側のコネクタから、スライダを通って、車体側のコネクタに至るまでを、一連続のフラットケーブルで構成し、スライダ内での電線の接続をなくすことが有効である。しかしながら、スライドドア側のコネクタからスライダまでの区間のフラットケーブルは、スライダの移動に伴いＵターン部がスムーズに移動できるようにするため、幅方向を水平方向に向ける必要があり、スライダから車体側のコネクタまでの区間のフラットケーブルは、スライドドアの開閉に伴い左右に屈曲できるようにするため、幅方向を上下方向に向ける必要がある。そのためには、スライダ内でフラットケーブルを折り曲げて、向きを変える必要が生じる。

ところで最近では、移動体への通電回路数が増大していることから、複数枚のフラットケーブルを積層して使用するケースが多くなってきている。複数枚のフラットケーブルを１ヵ所で折り曲げることは、フラットケーブルの積層枚数が多くなればなるほど曲げ剛性が大きくなり、困難になる。特に前記のスライダのような部分では、フラットケーブルがねじりや引張などの力を受けるので、積層されたフラットケーブル相互の摩擦抵抗によってスライダがスムーズに移動できなくなったり、折り曲げ部でフラットケーブルが損傷したりするおそれがある。

本発明の目的は、積層フラットケーブルの折り曲げ部で、上記のような問題が起きにくい積層フラットケーブルの折り曲げ構造と、それを備えたスライドドア用給電装置を提供することにある。

本発明は、スライドドア用給電装置における、複数枚のフラットケーブルが積層された積層フラットケーブルの折り曲げ部の構造であって、各フラットケーブルが１枚毎に、折り曲げ線が幅方向に対し斜めになるように、かつ両面が反転するように折り曲げられており、この１枚毎の折り曲げ部が積層されており、この積層折り曲げ部の積層フラットケーブルの長手方向における両側にフラットケーブルの積層状態を保持する積層保持部材が設けられており、前記折り曲げ部の積層により各フラットケーブル間に折り曲げによる空隙を生じさせ、各層のフラットケーブルが相互にずれ合うことが可能となっていることを特徴とするものである。

また本発明に係るスライドドア用給電装置は、車体にスライド可能に取り付けられたスライドドアを有する自動車の、前記スライドドアに固定されるスライドレールと、このスライドレールに案内されて移動するスライダと、前記車体内からスライダ及びスライドレールを通ってスライドドア内まで接続部なしで配線される一連続の積層フラットケーブルとを備えたスライドドア用給電装置であって、前記積層フラットケーブルは、前記スライダより車体側の部分では各フラットケーブルの幅方向が上下方向に向くように、前記スライダよりスライドドア側の部分では各フラットケーブルの幅方向が水平方向を向くように、前記スライダ内で２ヶ所で折り曲げられており、第一の折り曲げ部では、積層フラットケーブルが請求項１記載の折り曲げ構造で折り曲げられており、第二の折り曲げ部では、積層フラットケーブルが折り曲げ線を各フラットケーブルの幅方向に向けて直角に折り曲げられていることを特徴とするものである。

本発明によれば、フラットケーブルを１枚毎に折り曲げて積層したので、折り曲げ部で各フラットケーブル間に折り曲げによる空隙が生じ、外力がかかった場合に各層のフラットケーブルの折り曲げ部が相互にずれやすくなる。その結果、外力が各フラットケーブルの折り曲げ部に分散されるので、積層フラットケーブルの折り曲げ部が突っ張ってスライダ等の円滑な動きを阻害することがなくなる。

また、本発明に係るスライドドア用給電装置は、車体側からスライドドア内まで一連続の積層フラットケーブルの２ヶ所の折り曲げ部の、第一の折り曲げ部では、積層フラットケーブルが上記ように構成された折り曲げ構造で折り曲げられており、第二の折り曲げ部では、積層フラットケーブルが折り曲げ線を幅方向に向けて直角に折り曲げられているため、上記と同じ効果が得られると共に、フラット導体の疲労破断のおそれが少なくなり、信頼性が向上する。

図１は本発明の一実施形態を示す。図において、１０は複数条のフラット導体に一括絶縁被覆を施してなるフラットケーブル、１２はフラットケーブル１０を複数枚積層した積層フラットケーブル、１４は積層フラットケーブル１２を方向変換させるための折り曲げ部、１６は折り曲げ部１４の両側で積層フラットケーブル１２の積層状態を保持する粘着テープである。折り曲げ部１４では、複数枚のフラットケーブル１０が１枚毎に、折り曲げ線が幅方向に対し斜めになるように、かつ両面が反転するように折り曲げられており、この１枚毎の折り曲げ部１８が積層された構造となっている。

一方、図２は積層フラットケーブルの一般的な折り曲げ構造を示す。この折り曲げ構造は、積層フラットケーブル１２を積層状態のまま折り曲げて、折り曲げ部１４を形成するものである。

図３は積層フラットケーブルの折り曲げ構造が適用される自動車用スライドドアの給電装置の一例を示す。図において、２０は車体のステップの下などに取り付けられた車体側ユニット、２２はスライドドアの下部に水平に固定されたスライドレール、２４はスライドレール２２にスライド可能に取り付けられたドア側ユニット、２６は車体側ユニット２０とドア側ユニット２４間をつなぐ可撓管（コルゲートチューブ）である。フラットケーブル１０は、車体側ユニット２０、可撓管２６、ドア側ユニット２４、スライドレール２２を通って、車体側からスライドドア側まで接続部なしで配線される。図３（Ａ１）（Ａ２）はスライドドアが閉じた状態、（Ｂ１）（Ｂ２）はスライドドア開閉途中の状態、（Ｃ１）（Ｃ２）はスライドドアが開いた状態を示している。

車体側ユニット２０は、車体に固定される固定ブロック２８と、この固定ブロック２８に横方向に首振り可能に取り付けられた管端クランプ３０とを備えている。固定ブロック２８には、フラットケーブル１０が左右に曲げられたときの最小曲げ半径を規制する曲面ガイド３２が形成されている。

ドア側ユニット２４は、スライドレール２２にスライド可能に取り付けられるスライダ３４と、このスライダ３４に横方向に首振り可能に取り付けられた管端クランプ３６とを備えている。スライダ３４にも、フラットケーブル１０が左右に曲げられたときの最小曲げ半径を規制する曲面ガイド３８が形成されている。

フラットケーブル１０は、固定ブロック２８及びスライダ３４により幅方向が上下方向を向くように向きを規制されている。このためフラットケーブル１０は、可撓管２６内でも幅方向が上下方向を向く姿勢に保たれている（図４参照）。可撓管２６は波付けにより可撓性を付与してあるが、横方向には曲がりやすく縦方向には曲がり難くするため、断面縦長に形成されている。

可撓管２６の一方の端部は車体側ユニット２０の管端クランプ３０により把持されて固定ブロック２８に対して横方向に首振り可能になっており、他方の端部はドア側ユニット２４の管端クランプ３６により把持されてスライダ３４に対して横方向に首振り可能になっている。

ドア側ユニット２４は図５のようにスライドレール２２に取り付けられている。すなわち、スライドレール２２は平行な上下１対のレールで構成されており、ドア側ユニット２４はスライダ３４の上下面に形成された溝をスライドレール２２に装着することにより、スライドレール２２にスライド可能に取り付けられている。

スライドレール２２は、フラットケーブル１０のＵターン部１０ａ（図３参照）を収容する断面略コ字形のＵターンボックス４０と一体に形成されている。スライダ３４は、Ｕターンボックス４０内の下部に位置するフラットケーブル導出部４２を有している。この導出部４２は、スライダ３４からフラットケーブル１０を、その幅方向を水平に向けて、かつ長手方向をスライダ３４のスライド方向に向けて、Ｕターンボックス４０内に導出するものである。

導出部４２からＵターンボックス４０内に導出されたフラットケーブル１０は、Ｕターンボックス４０内で下から上へＵターンして、Ｕターンボックス４０の外に引き出されている。Ｕターンボックス外に引き出されたフラットケーブル１０の端部は、コネクタ等によりスライドドア内の配線又は機器と接続される。フラットケーブル１０のＵターン部１０ａは、スライダ３４のスライドに追従して移動し、それによってスライダ３４の移動に必要なフラットケーブル１０の伸縮を吸収する。

このスライドドア用給電装置は、スライドドアが閉じているときは、図３（Ａ１）に示すように可撓管２６はほぼ伸びきった状態にある。この状態からスライドドアが開く方向に移動すると、まずスライドレール２２がスライドドアと一体で移動し、スライダ３４はそのままの位置に留まる（スライドレール２２がスライダ３４に対し相対的に移動する）。スライドレール２２が所定距離移動するとストッパー（図示せず）がスライダ３４に突き当たり、スライダ３４もスライドレール２２と共にスライドドアが開く方向に移動する。この途中でスライダ３４に対する可撓管２６の首振り方向が反転し、同図（Ｂ１）のように可撓管２６がほぼＵ字形に屈曲する。さらにスライドドアが開いていくと、その途中で固定ブロック２８に対する可撓管２６の首振り方向が反転する。スライドドアが全開になると、同図（Ｃ１）のように可撓管２６がほぼ伸びきった状態となる。スライドドアが閉じるときは、上記とほぼ逆の過程を経て、同図（Ａ１）の状態に戻る。

以上説明したスライドドア給電装置では、車体側からスライドドア内まで一連続のフラットケーブル１０を、可撓管２６内では幅方向が上下方向に向き、Ｕターンボックス４０内では幅方向が水平方向に向くように配置する必要がある。このためフラットケーブル１０はスライダ３４内で、図６のように第一の折り曲げ部１８Ａと第二の折り曲げ部１８Ｂの２ヵ所で折り曲げられている。第一の折り曲げ部１８Ａでは、可撓管からスライダ３４に入ったフラットケーブル１０が、折り曲げ線が幅方向に対し４５°の角度になるように、かつ両面が反転するように折り曲げられ、さらに第二の折り曲げ部１８Ｂでは、折り曲げ線を幅方向に向けて直角に折り曲げられている。

上述したスライドドア給電装置では、スライドドアの開閉によりスライダ３４が固定ブロック２８に対し横方向に移動すると、スライダ３４の口元でフラットケーブル１０が左右に屈曲される。図６のようにフラットケーブル１０が１枚の場合はこの屈曲に支障は出ないが、フラットケーブルが複数枚積層されている場合には、積層フラットケーブルを一括して図２のように折り曲げると、折り曲げ部付近の剛性が大きくなって、スライダの移動がスムーズに行かなくなることが判明した。図１の折り曲げ構造は、この問題を解消するものである。

すなわち、車体側からスライドドア内まで一連続の積層フラットケーブル１２を、図６のようにスライダ３４内で第一の折り曲げ部１８Ａと第二の折り曲げ部１８Ｂの２ヵ所で折り曲げる場合、第一の折り曲げ部１８Ａを図１の折り曲げ構造にするのである。図１のような折り曲げ構造にすると、各フラットケーブル１０間に折り曲げによる空隙が生じ、各層のフラットケーブルが相互にずれ合うことが可能となるので、スライダ３４の横移動で積層フラットケーブルが屈曲される場合には、応力が各層のフラットケーブル１０に分散されやすくなる。このため折り曲げ部付近での積層フラットケーブルの曲げ剛性が低くなり、スライダの移動が阻害されるおそれが少なくなる。また図２の折り曲げ構造では、スライダの口元で積層フラットケーブル１２の屈曲が繰り返された場合に、折り曲げ部１４が開いたり閉じたりするおそれがあり、これが繰り返されると、フラット導体の疲労破断を招くおそれがある。この点、図１の折り曲げ構造では、積層フラットケーブル１２が屈曲されても個々の折り曲げ部１８が開くことはないので、フラット導体の疲労破断のおそれは少ない。

ところで、図３のスライドドア用給電装置は、スライダ３４と固定ブロック２８がほぼ同じ高さにある場合であるが、車種によっては固定ブロックがスライダより低い位置に設置される場合もある。その場合は、図７に示すように可撓管２６がスライダ３４から斜め下方に引き出されることになるので、積層フラットケーブル１２の可撓管２６内に収容される部分も斜め下方向に向ける必要がある。なお図７において、図３〜図５の各部に対応する部分には図３〜図５と同じ符号を付してある。

このようなスライドドア給電装置の場合は、スライダ３４内で積層フラットケーブル１２を図８のように折り曲げるとよい。すなわち、可撓管からスライダ３４に導入された積層フラットケーブル１２は、第一の折り曲げ部１４Ａで折り曲げ線を幅方向に向けて直角に折り曲げられ、第二の折り曲げ部１４Ｂで図１のように折り曲げられ、第三の折り曲げ部１４Ｃで再び折り曲げ線を幅方向に向けて折り曲げられ、第四の折り曲げ部１４Ｄで再び図１のように折り曲げられている。このように折り曲げると、第三の折り曲げ部１４Ｃの折り曲げ角度Ａを調整することで、積層フラットケーブル１２の可撓管内に収容される部分の傾き角度Ｂを、簡単に可撓管の傾き角度に合わせることができる。

図９は本発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態は、フラットケーブルの積層枚数が多い場合の積層フラットケーブルの折り曲げ構造を示す。用途は図８のものと同様である。この折り曲げ構造では、積層フラットケーブル１２が複数組（この例は２組）の積層フラットケーブル１２Ａ、１２Ｂに分けられ、各組の積層フラットケーブルの折り曲げ部が重ならないように位置をずらして設けられている。

すなわち、可撓管からスライダ３４に導入された積層フラットケーブル１２は２組の積層フラットケーブル１２Ａ、１２Ｂに分けられ、一方の積層フラットケーブル１２Ａは、第一の折り曲げ部１４Ａ１で折り曲げ線を幅方向に向けて左側へ直角に折り曲げられ、第二の折り曲げ部１４Ｂ１で図１のように折り曲げられ、第三の折り曲げ部１４Ｃ１で再び折り曲げ線を幅方向に向けて折り曲げられ、第四の折り曲げ部１４Ｄ１で再び図１のように折り曲げられている。

また他方の積層フラットケーブル１２Ｂは、第一の折り曲げ部１４Ａ２で折り曲げ線を幅方向に向けて右側へ直角に折り曲げられ、第二の折り曲げ部１４Ｂ２で図１のように折り曲げられ、第三の折り曲げ部１４Ｃ２で再び折り曲げ線を幅方向に向けて折り曲げられ、第四の折り曲げ部１４Ｄ２で再び図１のように折り曲げられ、最終的にＵターンボックス内に導入される部分では前記一方の積層フラットケーブル１２Ａと積層されるようになっている。

フラットケーブルの積層枚数が多い場合は、図８のような折り曲げ構造では折り曲げ部の厚さが厚くなり、剛性も増すが、図９のような折り曲げ構造にすれば、折り曲げ部の厚さを薄くすることができると共に、剛性の増大を抑えることができる。

本発明の折り曲げ構造の効果を実証するため、厚さ0.15mm、幅6mmのフラット導体２心のフラットケーブル５枚と、厚さ0.15mm、幅2mmのフラット導体４心のフラットケーブル５枚の、合計１０枚積層した積層フラットケーブルを、２心５枚と４心５枚に分割して図９のように折り曲げてスライダに収納し、１０万回の繰り返しスライド耐久試験を行った。その結果、スライダの動きを損なうことがなく、フラット導体の破断やフラットケーブル自体の損傷が起きないことが確認された。

本発明に係る積層フラットケーブルの折り曲げ構造の一実施形態を示す斜視図。 積層フラットケーブルの一般的な折り曲げ構造を示す斜視図。 本発明に係る積層フラットケーブルの折り曲げ構造が適用されるスライドドア給電装置の一例を示す、（Ａ１）はドア閉時の平面図、（Ａ２）はドア閉時のＵターンボックス内の正面図、（Ｂ１）はドアを開く途中の平面図、（Ｂ２）はドアを開く途中のＵターンボックス内の正面図、（Ｃ１）はドア閉時の平面図、（Ｃ２）はドア閉時のＵターンボックス内の正面図。 図３の装置における可撓管内のフラットケーブルの収容状態を示す斜視図。 図３の装置におけるスライドレールへのスライダの取り付け状態を示す斜視図。 図３の装置におけるフラットケーブルの屈曲状態を示す斜視図。 本発明に係る積層フラットケーブルの折り曲げ構造が適用されるスライドドア給電装置の他の例を示す断面図。 本発明に係る積層フラットケーブルの折り曲げ構造の他の実施形態を示す斜視図。 本発明に係る積層フラットケーブルの折り曲げ構造のさらに他の実施形態を示す斜視図。

符号の説明

１０：フラットケーブル
１２：積層フラットケーブル
１４：積層フラットケーブル１２の折り曲げ部
１８：フラットケーブル１枚毎の折り曲げ部
２０：車体側ユニット
２２：スライドレール
２６：可撓管
３４：スライダ

Claims (2)

1. スライドドア用給電装置における、複数枚のフラットケーブルが積層された積層フラットケーブルの折り曲げ部の構造であって、各フラットケーブルが１枚毎に、折り曲げ線が幅方向に対し斜めになるように、かつ両面が反転するように折り曲げられており、この１枚毎の折り曲げ部が積層されており、この積層折り曲げ部の積層フラットケーブルの長手方向における両側にフラットケーブルの積層状態を保持する積層保持部材が設けられており、前記折り曲げ部の積層により各フラットケーブル間に折り曲げによる空隙を生じさせ、各層のフラットケーブルが相互にずれ合うことが可能となっていることを特徴とするスライドドア用給電装置における積層フラットケーブルの折り曲げ構造。
2. 車体にスライド可能に取り付けられたスライドドアを有する自動車の、前記スライドドアに固定されるスライドレールと、このスライドレールに案内されて移動するスライダと、前記車体内からスライダ及びスライドレールを通ってスライドドア内まで接続部なしで配線される一連続の積層フラットケーブルとを備えたスライドドア用給電装置であって、前記積層フラットケーブルは、前記スライダより車体側の部分では各フラットケーブルの幅方向が上下方向に向くように、前記スライダよりスライドドア側の部分では各フラットケーブルの幅方向が水平方向を向くように、前記スライダ内で２ヶ所で折り曲げられており、第一の折り曲げ部では、積層フラットケーブルが請求項１記載の折り曲げ構造で折り曲げられており、第二の折り曲げ部では、積層フラットケーブルが折り曲げ線を各フラットケーブルの幅方向に向けて直角に折り曲げられていることを特徴とするスライドドア用給電装置。

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