JP2006140028A - コネクタ及びケーブルの接続方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は簡単にコンタクトとケーブル芯線との半田付けが可能で、半田付けした後に容易に半田付け部分を目視することができるコネクタ及びコネクタの接続方法を提供する。
【解決手段】本目的はケーブル１６と接続する接続部２０を有する複数のコンタクト１４と、コンタクト１４が保持・配列されるハウジング１２とを備えるコネクタ１０において、コンタクト１４の接続部２０を、ケーブル１６の芯線１８が載せるように略L字形状にし、ハウジング１２に、コンタクト１４の接続部２０とケーブル１６の芯線１８が露出するような溝部３０を設け、溝部３０内でコンタクト１４の接続部２０とケーブル１６の芯線１８とを半田付けにより接続することにより達成できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電源部接続や信号部接続に使用されるコネクタに関するもので、特にケーブルの半田付け構造に関するものである。

従来、コンタクトにケーブルを半田付けする技術（方法）としては、ソルダーカップ方式やコンタクト平面に直接半田付けを行なう方法等を挙げることができる。
ソルダーカップ方式としては特許文献１（特開平９−２５９９８７号）があり、コンタクト平面に直接半田付けを行なう方法としては特許文献２（特開２００１−２４４０３０）がある。
特開平９−２５９９８７号の要約によると、外部導体をピッグテール状に加工する必要がなく，形状も安定するために電気特性も安定した同軸ケーブル結線接続構造とそれを用いたコネクタとそれに用いる同軸金具とを提供することを目的とし、コネクタは，インシュレータから突出したソルダーポットを備えたコネクタ本体と，同軸ケーブルの一端部の外部導体に接触して収容する外部導体接続部及び前記ソルダーポットを収容するソルダーポット収容部をもつ同軸金具とを備え、同軸ケーブルの結線接続構造は，コネクタ本体に設けられた半田付け結線タイプコネクタコンタクトのソルダーポットと同軸ケーブルとの接続に同軸金具を用い、この同軸金具は，弾性を備えた金属の一枚板の打ち抜き及び折り曲げによって形成されている構造のものが開示されている。ソルダーカップ（ソルダポット）の形状は、特許文献１の図１のように略Ｕ字形状をしており、そのＵ字形状部分にケーブルの芯線を入れ、半田付けすることで接続が図られている。 特開２００１−２４４０３０の要約によると、部品点数及び組立工数を減少させることができるプラグコネクタを提供することを目的とし、内部導体（導電ワイヤ）先端に結線され、レセプタクルに嵌合するとともに、嵌合によりレセプタクルが備えるコンタクトと前記内部導体とが導通するプラグコネクタにおいて、絶縁体のプラグハウジング（基体）を備え、該プラグハウジング表面に、プラグコネクタと前記レセプタクルとが嵌合した状態で前記レセプタクルのコンタクトが接触する被膜状の導通部を形成して、該導通部に前記内部導体の先端部を接合する構成のものが開示されている。特許文献２の図２及び図４（ｃ）のようにコンタクトの平面にケーブルの芯線を載せ、半田付けすることで接続が図られている。

近年、電子（電気）機器の小型化が進む中、機器内に取り付けるコネクタも小型化し、該コネクタに嵌合する相手コネクタも小型化が進んでいる。
このような状況の中、特許文献１や特許文献２のような半田付けでは、コンタクトにケーブルの芯線を半田付けした後に、確実にケーブル芯線がコンタクトに半田付けされているかを目視で確認することが出来ないと言った課題があった。確実にケーブル芯線がコンタクトに半田付けされていないと、接続不良に繋がってしまうことになる。
また、特許文献１のようなソルダーカップ方式だと、接続部が略Ｕ字形状をしているため、コンタクトの加工がめんどうで加工コストのアップに繋がることやケーブル芯線の太さによっては作業性が著しく低下する可能性があった。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、簡単にコンタクトとケーブル芯線との半田付けが可能で、半田付けした後に容易に半田付け部分を目視することができるコネクタ及びコネクタの接続方法を提供せんとするものである。

上記目的は、ケーブル１６と接続する接続部２０を有する複数のコンタクト１４と、該コンタクト１４が保持・配列されるハウジング１２とを備えるコネクタ１０において、前記コンタクト１４の接続部２０を、前記ケーブル１６の芯線１８が載せるように略L字形状にし、前記ハウジング１２に、前記コンタクト１４の接続部２０と前記ケーブル１６の芯線１８が露出するような溝部３０を設け、該溝部３０内で前記コンタクト１４の接続部２０と前記ケーブル１６の芯線１８とを半田付けにより接続することにより達成できる。

前記コンタクト１４の接続部２０と前記ケーブル１６の芯線１８が露出するような溝部３０を前記コンタクト１４数分だけ設ける。
また、前記溝部３０に連通するように、前記ケーブル１６の芯線１８部分及び外皮１７部分が入る２段の挿入孔３２、３４を設け、該挿入孔３２で前記ケーブルの外皮１７部分を保持する。
さらに、前記コンタクト１４の接続部２０に溝２６を設け、該溝２６に半田コテの先端を入れるようにし、半田付けにより接続する。

ケーブル１６の接続方法としては、ケーブル１６と接続する接続部２０を有する複数のコンタクト１４と、該コンタクト１４が保持・配列されるハウジング１２とを備えるケーブル１６の接続方法において、前記コンタクト１４の接続部２０を、前記ケーブル１６の芯線１８が載るように略L字形状にし、前記ハウジング１２に、前記コンタクト１４の接続部２０と前記ケーブル１６の芯線１８が露出するような前記コンタクト１４数分の溝部３０を設け、第一に、前記ケーブル１６の先端の外皮１７を所定の長さ剥ぎ取り、所定長の芯線１８を露出させ、第二に、芯線１８が露出した状態の前記ケーブル１６を前記ハウジング１２の２段の挿入孔３２、３４に挿入し、第三に、前記ケーブル１６の芯線１８が前記コンタクト１４の接続部２０に達し、前記芯線１８が略Ｌ字形状をした前記コンタクト１４の接続部２０に載るようにし、第四に、前記ケーブル１６の芯線１８と前記コンタクト１４の接続部２０とが前記ハウジング１２の溝部３０に露出した状態で、前記ケーブル１６の芯線１８と前記コンタクト１４の接続部２０とを半田付けし、最後に、前記ハウジング１２の溝部３０より、半田付け部分を目視で確認することにより達成できる。
また、ケーブル１６の接続方法として、前記コンタクト１４の接続部２０と前記ケーブル１６の芯線１８が露出するような溝部３０を前記コンタクト１４数分だけ設ける。
さらに、前記コンタクト１４の溝２６に、半田コテを挿入し、前記コンタクト１４の接続部２０と前記ケーブル１６の芯線１８とを半田付けする。

以上の説明から明らかなように、本発明のコネクタ１０及びコネクタ１０の接続方法によると、次のような優れた顕著な効果が得られる。
（１）ケーブル１６と接続する接続部２０を有する複数のコンタクト１４と、該コンタクト１４が保持・配列されるハウジング１２とを備えるコネクタ１０において、前記コンタクト１４の接続部２０を、前記ケーブル１６の芯線１８が載せるように略L字形状にし、前記ハウジング１２に、前記コンタクト１４の接続部２０と前記ケーブル１６の芯線１８が露出するような溝部３０を設け、該溝部３０内で前記コンタクト１４の接続部２０と前記ケーブル１６の芯線１８とを半田付けにより接続しているので、半田付けした後でも容易に目視で半田付け部分を確認することができ、半田付け不良による接続不良に繋がらない。
（２）前記コンタクト１４の接続部２０と前記ケーブル１６の芯線１８が露出するような溝部３０を前記コンタクト１４数分だけ設けているので、前記ハウジング１２の強度も確保でき、半田付け部分が各々のエリア毎になっているため半田付け部分を目視で確認し易く、各コンタクト１４間のショート不良防止にもなる。
（３）前記溝部３０に連通するように、前記ケーブル１６の芯線１８部分及び外皮１７部分が入る２段の挿入孔３２、３４を設け、該挿入孔３２で前記ケーブル１６の外皮１７部分を保持しているので、ケーブル１６の挿入も簡単で、半田付け時の安定が良く、ケーブル結線後の半田付け部分に掛かる負荷を低減することができる。
（４）前記コンタクト１４の接続部２０に溝２６を設け、該溝２６に半田コテの先端を入れるようにし、半田付けにより接続しているので、半田コテの先端が安定しているため、安定した半田付けを得ることができる。
（５）ケーブル１６の接続方法としては、ケーブル１６と接続する接続部２０を有する複数のコンタクト１４と、該コンタクト１４が保持・配列されるハウジング１２とを備えるケーブル１６の接続方法において、前記コンタクト１４の接続部２０を、前記ケーブル１６の芯線１８が載るように略L字形状にし、前記ハウジング１２に、前記コンタクト１４の接続部２０と前記ケーブル１６の芯線１８が露出するような前記コンタクト１４数分の溝部３０を設け、第一に、前記ケーブル１６の先端の外皮１７を所定の長さ剥ぎ取り、所定長の芯線１８を露出させ、第二に、芯線１８が露出した状態の前記ケーブル１６を前記ハウジング１２の２段の挿入孔３２、３４に挿入し、第三に、前記ケーブル１６の芯線１８が前記コンタクト１４の接続部２０に達し、前記芯線１８が略Ｌ字形状をした前記コンタクト１４の接続部２０に載るようにし、第四に、前記ケーブル１６の芯線１８と前記コンタクト１４の接続部２０とが前記ハウジング１２の溝部３０に露出した状態で、前記ケーブル１６の芯線１８と前記コンタクト１４の接続部２０とを半田付けし、最後に、前記ハウジング１２の溝部３０より、半田付け部分を目視で確認しているので、半田付けした後でも容易に目視で半田付け部分を確認することができ、半田付け不良による接続不良に繋がらない。
（６）ケーブル１６の接続方法としては、前記コンタクト１４の接続部２０と前記ケーブル１６の芯線１８が露出するような溝部３０を前記コンタクト１４数分だけ設けているので、前記ハウジング１２の強度も確保でき、半田付け部分が各々のエリア毎になっているため半田付け部分を目視で確認し易く、各コンタクト１４間のショート不良防止にもなる。
（７）前記コンタクト１４の溝２６に、半田コテを挿入し、前記コンタクト１４の接続部２０と前記ケーブル１６の芯線１８とを半田付けしているので、半田コテの先端が安定しているため、安定した半田付けを得ることができる。

図１から図４に基づいて、本発明の一実施例について説明する。図１（Ａ）は半田付け方向よりみた本発明のコネクタの斜視図であり、（Ｂ）は相手物との接続方法よりみたコネクタ斜視図である。図２はコンタクトの斜視図である。図３はコネクタをコンタクト部分で断面した横断面図であり、図４はコネクタをケーブル部分で断面した縦断面図である。
本発明のコネクタ１０は、主にコンタクト１４とハウジング１２とを備えている。

構成部品を説明する前に、ケーブル１６について説明する。前記ケーブル１６を前記コネクタ１０に半田付けにより接続し、機器や基板等に実装された相手物と嵌合させることにより機器相互間や基板相互間との電気信号のやり取りをしている。前記ケーブル１６は主に芯線１８と外皮１７と有し、前記芯線１８を絶縁性の前記外皮１７で覆うことで、各々の前記ケーブル１６間の絶縁を図っている。前記ケーブル１６には、図１のようにより線と単線がある。本実施例では、図１のように両端２本がより線で、中央の２本が単線であり、このような構成になっているのは、両端２本を更により易くするためである。両端２本の外皮１７の径が２．４ｍｍで、中央２本の外皮１７の径が１．２ｍｍである。

まず、本発明のポイントであるコンタクト１４について説明する。このコンタクト１４は金属製であり、公知技術のプレス加工によって製作されている。前記コンタクト１４の材質としては、導電性や半田付け性や成型性などが要求されるので、黄銅やベリリウム銅やリン青銅等を挙げることができる。
前記コンタクト１４は、少なくとも相手物と接触する接触部２４と前記ハウジング１２に保持される固定部２２と前記ケーブル１６と半田付けされる接続部２０とを備えている。前記コンタクト１４は大別すると信号用と電源用に分けることができ、本実施例では２本ずつになっている。

前記コンタクト１４は略板状片であり、前記コンタクト１４のポイントは、前記コンタクト１４の接続部２０を、前記ケーブル１６の芯線１８が載せるように略L字形状にしている点である。略Ｌ字形状の折り曲げた前記接続部２０の大きさは、前記ケーブル１６の芯線１８が載り、半田付けした後に目視で半田付け部分を確認できるように適宜設計している。本実施例では、前記ケーブル１６の芯線１８の径が０．６ｍｍのため、１．０ｍｍ程度折り曲げている。前記接続部２０の形状を、本実施例では略Ｌ字形状にしたが、上記のようなことが満足できれば、如何なる形状でもよいが、例えば、略Ｊ字形状や略Ｕ字形状などが考えられる。略Ｕ字形状とは、前記接続部２０の先端を複数に分割し、交互に互い違いにしたものである。

前記接続部２０の先端に、半田コテが入る大きさの溝２６を設ける。前記接続部２０に溝２６を設け、該溝２６に半田コテの先端を入れるようにすることで、半田コテの先端を安定させ、安定した半田付けが得るようにしたものである。前記溝２６の形状や大きさは、半田コテの先端が入ればよく、上記の目的や半田付け性や加工性やコネクタ１０の小型化等を考慮して適宜設計している。本実施例では半田コテの先端より０．３〜０．５ｍｍ程度大きくした。

前記固定部２２は前記コンタクト１４を前記ハウジング１２に保持する部分であり、その保持方法としては圧入や引っ掛け（ランス）や溶着等を挙げることができる。本実施例では前記固定部２２に矢じりを設けて、圧入により保持している。
前記接触部２４は相手物と接触する部分であり、その大きさや形状は相手物の形状や仕様や使用用途などを考えて適宜設計する。本実施例では、本コネクタ１０が電源接続に使用されるものであり、相手物が略コの字ばね形状のため、略板状にしている。

次に、もう１つのポイント部分であるハウジング１２について説明する。このハウジング１２は電気絶縁性のプラスチックであり、公知技術の射出成形によって製作され、この材質としては寸法安定性や加工性やコスト等を考慮して適宜選択するが、一般的にはポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）やポリアミド（６６ＰＡ、４６ＰＡ）や液晶ポリマー（ＬＣＰ）やポリカーボネート（ＰＣ）やこれらの合成材料を挙げることができる。前記ハウジング１２には、相手物と嵌合（接続）するための嵌合部４４が設けられている。前記嵌合部４４は、前記コンタクト１４の接触部２４が突出することで形成されている。本実施例では４本の前記コンタクト１４が突出している。４本の前記コンタクト１４のうち、両端２本が電源用であり、中２本が信号用である。

前記嵌合部４４には、前記コンタクト１４が突出している側に同様に突出した突出部３６が設けられており、該突出部３６は相手物と嵌合する際の誤嵌合防止のためのものである。長手方向の中心よりズレた位置に設けることで相手物と嵌合する際の誤嵌合防止を行なっている。前記突出部３６の大きさは、このような誤嵌合防止の役割やコネクタ１０の小型化や前記突出部３６の強度等を考慮して適宜設計する。本実施例では、２．１（幅）Ｘ５．０（奥行き）Ｘ５．４（突出量）ｍｍ程度にしている。

前記ハウジング１２には、前記ケーブル１６と前記コンタクト１４とが半田付け接続した際に、半田付け部分が目視で見えるように、前記コンタクト１４の接続部２０と前記ケーブル１６の芯線１８が露出する位置に溝部３０が設けられている。前記溝部３０は保持されている全ての前記コンタクト１４の接続部２０が露出するような１つ溝（図示せず）でもよいが、図１（Ａ）のように各々の前記コンタクト１４の接続部２０ごとに前記コンタクト１４数分の溝を設けたものでもよい。前記コンタクト１４数分の溝部３０を設けた方が、前記ハウジング１２の強度も確保でき、半田付け部分が各々のエリア毎になっているため半田付け部分を目視で確認し易く、各コンタクト１４間のショート不良防止にもなる。前記溝部３０の大きさは、このような半田付け接続後に目視で半田付け部分を確認できることや前記コンタクト１４及び前記ケーブル１６の芯線１８の大きさや前記ハウジング１２の強度や半田コテが前記コンタクト１４の溝２６に入ること等を考慮して適宜設計している。本実施例では４．６（長さ方向）Ｘ ２．０（奥行き方向）Ｘ２．７（厚み方向さ）ｍｍ程度にしている。

前記ハウジング１２には、前記溝部３０に連通するように、前記ケーブル１６の芯線１８部分及び外皮１７部分の入る２段の挿入孔３２、３４が設けられている。前記外皮用挿入孔３２で前記ケーブルの外皮１７部分を保持し、前記ケーブル１６を保持する構造になっている。２段の前記挿入孔３２、３４の位置は、前記ケーブル１６の芯線１８と前記コンタクト１４の接続部２０とが半田付け接続できるように、適宜設計している。前記外皮用挿入孔３２及び前記芯線用挿入孔３４は、本実施例では図４のように前記ケーブル１６ごとに別個独立に設けたが、前記外皮用挿入孔３２及び前記芯線用挿入孔３４の両方を一連の孔として設けたものでもよく、また、前記外皮用挿入孔３２及び前記芯線用挿入孔３４のどちらか一方のみを一連の孔として設けたものでもよい。前記ケーブル１６間の接続不良や前記ケーブル１６の保持や前記ハウジング１２の強度を考慮すると、両方の挿入孔３２、３４を別個独立に設けることが望ましい。前記外皮用挿入孔３２の大きさは、前記ケーブル１６を保持することを考慮して適宜設計しており、本実施例では前記ケーブル１６の外皮１７の径とほぼ同等か幾分小さめにしている。また、前記芯線用挿入孔３４の大きさは、前記ケーブル１６の芯線１８が入り、前記芯線１８が前記コンタクト１４の接続部２０の半田付け出来ればよく、本実施例では前記芯線１８の径より０．３〜０．４ｍｍ程度大きくしている。

前記ハウジング１２には、長手方向両側に機器等に係合するためのロック部２８が設けられており、一端側が前記ハウジング１２と一体で、他端側が自由端になっている。このような構造にするために、スリット３８が設けられている。前記ロック部２８のほぼ中央には機器等に係合する突部４０が設けられている。前記突部４０の大きさは機器等に係合できればよく、本実施例では０．８ｍｍ突出させている。

最後に、ケーブル１６の接続（半田付け）方法について説明する。
第一に、前記ケーブル１６の先端の外皮１７を所定の長さ剥ぎ取り、所定長の芯線１８を露出させる。
第二に、芯線１８が露出した状態の前記ケーブル１６を前記ハウジング１２の２段の挿入孔３２、３４に挿入する。
第三に、さらに挿入し、前記ケーブル１６の芯線１８が前記コンタクト１４の接続部２０に達し、前記芯線１８が略Ｌ字形状をした前記コンタクト１４の接続部２０に載るようにする。
第四に、前記ケーブル１６の芯線１８と前記コンタクト１４の接続部２０とが前記ハウジング１２の溝部３０に露出した状態で、前記ケーブル１６の芯線１８と前記コンタクト１４の接続部２０とを半田付けする。
最後に、前記ハウジング１２の溝部３０より、半田付け部分を目視で確認する。

本実施例では、４本のケーブル１６（両端２本が電源用、中央２本が信号用）を使用したものを例示したが、ケーブル１６の本数や電源、信号に関係なく、本発明のような半田付け構造を採ることは可能であることは言うまでもない。

本発明の活用例としては、電源部接続や信号部接続に使用されるコネクタ１０に活用され、特にケーブル１６の半田付け構造に関するものである。

（Ａ） 半田付け方向よりみた本発明のコネクタの斜視図である。（Ｂ） 相手物との接続方法よりみたコネクタ斜視図である。 コンタクトの斜視図である。 コネクタをコンタクト部分で断面した横断面図である。 コネクタをケーブル部分で断面した縦断面図である。

符号の説明

１０ コネクタ
１２ ハウジング
１４ コンタクト
１６ ケーブル
１７ 外皮
１８ 芯線
２０ 接続部
２２ 固定部
２４ 接触部
２６ 溝
２８ ロック部
３０ 溝部
３２ 外皮用挿入孔
３４ 芯線用挿入孔
３６ 突出部
３８ スリット
４０ 突部
４２ 保持孔
４４ 嵌合部

Claims (7)

1. ケーブルと接続する接続部を有する複数のコンタクトと、該コンタクトが保持・配列されるハウジングとを備えるコネクタにおいて、
   前記コンタクトの接続部を、前記ケーブルの芯線が載せるように略L字形状にし、前記ハウジングに、前記コンタクトの接続部と前記ケーブルの芯線が露出するような溝部を設け、該溝部内で前記コンタクトの接続部と前記ケーブルの芯線とを半田付けにより接続することを特徴とするコネクタ。
2. 前記コンタクトの接続部と前記ケーブルの芯線が露出するような溝部を前記コンタクト数分だけ設けることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
3. 前記溝部に連通するように、前記ケーブルの芯線部分及び外皮部分が入る２段の挿入孔を設け、該挿入孔で前記ケーブルの外皮部分を保持することをを特徴とする請求項１又は２記載のコネクタ。
4. 前記コンタクトの接続部に溝を設け、該溝に半田コテの先端を入れるようにし、半田付けにより接続することをを特徴とする請求項１、２又は３記載のコネクタ。
5. ケーブルと接続する接続部を有する複数のコンタクトと、該コンタクトが保持・配列されるハウジングとを備えるケーブルの接続方法において、
   前記コンタクトの接続部を、前記ケーブルの芯線が載るように略L字形状にし、前記ハウジングに、前記コンタクトの接続部と前記ケーブルの芯線が露出するような溝部を設け、第一に、前記ケーブル１６の先端の外皮１７を所定の長さ剥ぎ取り、所定長の芯線１８を露出させ、第二に、芯線１８が露出した状態の前記ケーブル１６を前記ハウジング１２の２段の挿入孔３２、３４に挿入し、第三に、前記ケーブル１６の芯線１８が前記コンタクト１４の接続部２０に達し、前記芯線１８が略Ｌ字形状をした前記コンタクト１４の接続部２０に載るようにし、第四に、前記ケーブル１６の芯線１８と前記コンタクト１４の接続部２０とが前記ハウジング１２の溝部３０に露出した状態で、前記ケーブル１６の芯線１８と前記コンタクト１４の接続部２０とを半田付けし、最後に、前記ハウジング１２の溝部３０より、半田付け部分を目視で確認することを特徴とするケーブルの接続方法。
6. 前記コンタクトの接続部と前記ケーブルの芯線が露出するような溝部を前記コンタクト数分だけ設けることを特徴とする請求項５記載のケーブルの接続方法。
7. 前記コンタクトの溝に、半田コテを挿入し、前記コンタクトの接続部と前記ケーブルの芯線とを半田付けすることを特徴とする請求項５又は６記載のケーブルの接続方法。

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