JP2007012627A - 配線材の配索構造 - Google Patents

Abstract

【課題】回路基板からのコネクタの脱落等、配線材に外力（引張り荷重）が作用することによる回路基板の破損を未然に防止する。
【解決手段】ケーシング１２内に回路基板１６が収納され、該回路基板１６に配線材１が接続される電気機器１０において、配線材１の途中部分に固定用部材６を固定し、この固定用部材６をケーシング１２のフランジ１２ａに固定することにより、配線材１をその途中部分でケーシング１２に固定した状態でケーシング１２の外側に導出した。
【選択図】図１

Description

本発明は、回路基板にコネクタを介して接続される配線材の配索構造に関するものである。

従来から、複数の端子を収納した基板側コネクタを電気機器内内に固定した回路基板上に実装しておき、フラットケーブル等の配線材の末端部分を保持した配線材側コネクタを前記基板側コネクタに嵌合させることによりフラット配線材の末端部分を前記端子に接触させてフラット配線材を回路基板に対して電気的に接続することは一般に行われている。

上記のような接続構造は、例えば電気機器同士を接続する構造として一般に適用されているが、ここに次のような問題が考えられる。

すなわち、回路基板に接続された配線材がそのまま電気機器のケーシングから引き出されていると、ケーシング外部において配線材に引張り荷重がかかったときに、該荷重が配線材を介して基板側コネクタに作用し、例えば基板側コネクタが回路基板から脱落して回路基板を破損することが考えられる。特に、コネクタの嵌合状態をロックする機構が設けられている場合や、コネクタ嵌合方向と異なる方向に配線材が引き出されているような場合には、配線材に引張り荷重が作用しても両コネクタの嵌合状態が解除されない、あるいは解除され難いため回路基板が破損し易い。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、回路基板からのコネクタの脱落等、配線材に外力（引張り荷重）が作用することによる回路基板の破損を未然に防止することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、ケーシング内に回路基板が収納され、該回路基板に接続された配線材が前記ケーシングの外部に導出されるように構成された電気機器の前記配線材の配索構造であって、前記配線材の途中部分が前記ケーシングに固定された状態で配線材が前記ケーシングの外側に導出されており、前記回路基板上に基板側コネクタが実装され、前記配線材が、末端部分に配線材側コネクタを備え、当該配線材コネクタよりも後側に、前記ケーシングに対して該配線材をその途中部分で固定可能な固定部を有しており、この配線材の前記配線材コネクタと回路基板上の前記基板側コネクタとが互いに嵌合することにより前記配線材が回路基板上に接続されるとともに、前記固定部が前記ケーシングに設けられた被固定部に固定されることにより前記配線材がその途中部分で前記ケーシングに固定された構成となっている。

つまり、ケーシング内に回路基板を備えた電気機器では、配線材として前記の配線材を使用し、この配線材の前記配線材側コネクタと回路基板上に設けられる基板側コネクタとを互いに嵌合させることにより前記配線材を回路基板に接続するとともに、前記固定部を前記ケーシングに設けられた被固定部に固定することにより、前記配線材をその途中部分で前記ケーシングに固定し、この状態でケーシングの外側に配線材を導出するようにしたものである。

このように回路基板に接続された配線材をその途中部分でケーシングに固定しておけば、ケーシング外部において配線材に作用する外力（引張り荷重）が回路基板上のコネクタに伝達されるのを有効に阻止することができる。そのため、前記外力によって回路基板等からコネクタが脱落して回路基板を破損するといった事態の発生を未然に防止することが可能となる。

この場合、前記コネクタ（回路基板に対する配線材の接続部分）と前記固定部（配線材の前記ケーシングへの固定部分）との間に弛みを設けた状態で配線材をケーシングに固定するのがより好ましい。

これによれば、配線材に引張り荷重が作用して多少配線材がケーシングから引き出されるようなことがあっても、上記弛み（余長）の範囲内であれば回路基板上のコネクタに直ちに引張り荷重が作用することがない。そのため、回路基板の損傷をより確実に防止することが可能となる。

なお、ケーシングに対して直接配線材を固定するようにしてもよいが、配線材そのものを直接固定するのは困難であるため、例えば、配線材に固定用部材を装着し、この固定用部材を前記ケーシングに固定することにより配線材を間接的にケーシングに固定するのが好ましい。

このようにすれば、配線材を確実、かつ頑丈に固定することが可能となる。

具体的には、前記固定用部材の被固定部として、前記ケーシングに前記配線材の導出方向とほぼ直交する方向に突出するボスを設ける一方、前記固定部として、前記配線材にその長手方向とほぼ直交する方向の穿孔部を備えた固定用部材を装着し、前記穿孔部にボスを嵌入することにより配線材を前記固定用部材を介してケーシングに固定することが考えられる。

これによれば、簡単な構成で速やかにケーシングに対して配線材を固定することが可能となる。しかも、配線材とケーシングとがボスおよび固定用部材を介して配線材の導出方向に係合することとなるので、配線材に引張り荷重が作用した場合には該荷重が回路基板上のコネクタに伝達されるのを有効に阻止することができる。

以上説明したように、本発明は、ケーシング内に回路基板を収納し、該回路基板に基板側コネクタを介して接続された配線材を前記ケーシングの外部に導出する場合に、前記配線材の途中部分を前記ケーシングに固定した状態で配線材をケーシングから導出するようにしたので、ケーシング外部において配線材に外力（引張り荷重）が作用しても、該外力が回路基板上のコネクタに伝達され難くなる。そのため、コネクタが回路基板から脱落する等して該回路基板を破損するといった事態の発生を未然に防止することができるようになる。

本発明について図面に基づいて説明する。

図１は、本発明に係る配線材の配索構造を説明する電気機器の断面図で、図２は、この配索構造に使用される配線材を平面図で示している。

図１（ａ）において、１０は、例えばカーステレオ等の電気機器で、当実施形態では、この電気機器と他の電気機器とが配線材１により電気的に接続される。

電気機器１０は、同図に示すようにケーシング１２を有しており、このケーシングの内部に回路基板１６が収納されている。

回路基板１６には、その上面に各種電子部品が実装されるとともに、配線材１を接続するためのコネクタ１８（基板側コネクタ）が上向きに実装されている。コネクタ１８は、いわゆるフラット配線材接続用のコネクタで、その内部には幅方向（同図では紙面に直交する方向）に並ぶ多数の端子収納室が形成され、各端子収納室内に端子２０がそれぞれ収納されている。各端子２０は、回路基板１６の固定用ランド等にはんだ付けされることにより基板上回路に電気的に接続されている。

前記ケーシング１２には、前記回路基板１６の近傍に、後述する配線材１よりもやや広幅のフランジ１２ａが設けられている。このフランジ１２ａの上面には、配線材１の導出方向と直交する方向に突出する一対のボス１３が設けられ、これらボス１３がフランジ１２ａの幅方向に一定の間隔を隔て配列されている。

一方、配線材１は、図２に示すように、フラットケーブル等のフラット配線材（当実施形態ではフラットケーブル２）の端部にコネクタ４（配線材側コネクタ）を備えている。図示を省略しているが、フラットケーブル２の末端部分は、その被覆が除去されることにより導体が露出しているとともに、その裏面には、ケーブル端部の撓みを規制する補強板が積層固定されており、この導体の露出部分を保持するように前記コネクタ４がフラットケーブル２に装着されている。

コネクタ４よりも後側（同図では左側）には、該配線材１を電気機器１０の前記ケーシング１２に固定するための固定用部材６が取付けられている。

この固定用部材６は、絶縁性を有する樹脂材料からなり、かつフラットケーブル２よりも広幅に形成された薄板状の一対の単位部材５から構成されており、図１（ａ）に示すように、両単位部材５の間にフラットケーブル２を挟み込んだ状態でこれらフラットケーブル２および両単位部材５を互いに接着することによりフラットケーブル２に固定されている。

また、図２に示すように、固定用部材６には、フラットケーブル２の外側に該ケーブル２の長手方向と直交する方向に貫通する一対の固定孔８（穿孔部）が設けられている。これらの固定孔８は前記ボス１３が嵌入するように径設定されている。

以上のような構成において、配線材１は、その一端側が図外の他の電気機器に接続されている。一方、配線材１の他端側は、図１（ａ），（ｂ）に示すように電気機器１０のケーシング１２内に導入され、コネクタ４が電気機器１０の前記コネクタ１８に嵌合することにより電気機器１０の前記回路基板１６に接続されている。

詳しくは、両コネクタ４，１８が互いに嵌合することによりフラットケーブル２の末端部分がコネクタ１８内に挿入され、該ケーブル２の導体の露出部分が前記端子２０に接触することにより配線材１が回路基板１６に電気的に接続されている。そして、配線材１の前記固定用部材６がケーシング１２の前記フランジ１２ａに固定されることにより配線材１がその途中部分でケーシング１２に固定されている。具体的には、前記固定孔８にボス１３を嵌入した状態で前記固定用部材６がフランジ１２ａに重ね合わされることにより配線材１がその途中部分でケーシング１２ａに固定されている。ここで、配線材１における前記コネクタ４と固定用部材６との間隔は、電気機器１０におけるフランジ１２ａ（ボス１３）とコネクタ１８との間隔（直線距離）よりやや広く設定されており、その結果、上記のように配線材１が電気機器１０に接続、配索されると、図１（ｂ）に示すように、コネクタ４と固定用部材６との間隔で配線材１が弛んだ状態となる。

なお、図１（ｂ）中符号１４は、ケーシング１２の上蓋であり、上記のように配線材１が接続された後、ケーシング１２に組付けられる。

以上のような電気機器１０における配線材１の配索構造によると、回路基板１６に接続した配線材１がその途中部分でケーシング１２に固定されているので、例えばケーシング外部において配線材１に外力（引張り荷重）が作用しても、その荷重はケーシング１２で支持されることとなる。そのため、回路基板１６に実装されたコネクタ１８に外力（引張り荷重）が伝達されることが殆どなく、従って、該外力によりコネクタ１８が回路基板１６から脱落し、これにより回路基板１６を破損するといった事態の発生を未然に防止することができる。

特に、上記の構造では、図１（ｂ）に示すようにコネクタ４と固定用部材６との間に弛み（余長）を設けた状態で配線材１を配索しているので、例えば、配線材１と固定用部材６との接着部分がずれて仮に配線材１が多少引き出されたとしても、この弛みにより吸収可能な範囲内であればコネクタ１８に直ちに引張り荷重が作用することがない。そのため、回路基板１６の損傷をより確実に防止することができる。

また、上記の構造では、図１（ａ）に示すように、配線材１の長手方向と直交する方向に貫通する固定孔８を備えた固定用部材６を導体１に装着しておき、導体１の導出方向と直交する方向に突出するボス１３に固定孔８を上側（導体１の導出方向と直交する方向）から嵌入することにより固定用部材６を介して配線材１をケーシング１２に固定するようにしているので、極めて簡単な構成で速やかに配線材１をその途中部分でケーシング１２に固定することができる。しかも、配線材１とケーシング１２とはボス１３および固定用部材６を介して配線材１の導出方向に係合することとなるので、配線材１に引張り荷重働いた場合には該荷重が回路基板１６のコネクタ１８に伝達されるのを確実に阻止することができる。従って、簡単な配線材１の固定構造でありながら外力による回路基板１６の破損を有効に防止することができる合理的な構成が達成されるという効果もある。

なお、以上説明した電気機器１０における配線材１の配索構造は本発明に係る配線材の配索構造の一例であって、その具体的な構成は本発明の実施の形態を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、以下のような構成を採用することができる。

１）配線材１をケーシング１２に固定する構造として、図３〜図４に示すような構造を採用することもできる。

まず、図３は、ケーシング１２のフランジ１２ａに前記ボス１３を設ける代わりに一対の係止爪２６を設け、この係止爪２６に前記固定用部材６を係止する構造である。詳しくは、フランジ１２ａには、その外側部分（図１（ａ）では左側）から立ち上がって内側に向って延び、先端にフック２８を有した一対の係止爪２６がフラットケーブル２の幅よりもやや広い間隔を隔てて設けられている。そして、これら係止爪２６の間にフラットケーブル２を介装した状態で、図３（ｂ）に示すようにケーシング１２の内側から外側に向って配線材１を引き出し（図中の矢印方向に移動させ）、前記固定用部材６の両端縁部を前記係止爪２６とフランジ１２ａとの間に挿入した状態で該係止爪２６に係止することにより、配線材１をケーシング１２に固定するように構成されている。

このような構成によれば、係止爪２６により固定用部材６の両端部分が上下左右に拘束されるので、フランジ１２ａに対して固定用部材６が脱落し難く、配線材１をより確実にケーシング１２に対して固定することができる。なお、この場合には固定用部材６の固定孔８は不要である（図４，図５について同じ）。

図４は、前記ボス１３を設ける代わりにケーシング１２のフランジ１２ａに嵌合凹部３０を設けるとともに、配線材１の前記固定用部材６の裏側に突出部６ａを設け、この突出部６ａを前記嵌合凹部３０に嵌合させた状態で前記上蓋１４を固定用部材６の上側から組付けて抜け止めをした構造である。

また、図５は、前記ボス１３を設ける代わりにケーシング１２のフランジ１２ａに穿孔部３２を設けるとともに、配線材１の前記固定用部材６の裏側にフック３３を設け、このフック３３を前記穿孔部３２に挿入して固定用部材６をフランジ１２ａに係止した構造である。

なお、配線材１をケーシング１２に固定する構造は、上述したもの以外にも種々の固定構造が考えられる。例えば、図２に示した固定用部材６の固定孔８を利用し、固定用部材６とケーシング１２とを結束バンド（ベルト）で一体に結束してもよい。また、例えば配線材１のフラットケーブル２に直接穿孔部を設け、この穿孔部に前記ボス１３を嵌入することによりフラットケーブル２を直接フランジ１２ａに固定したり、あるいはフラットケーブル２の途中部分をケーシング１２と上蓋１４とで挟持することにより固定用部材６を用いることなく配線材１をケーシング１２に直接固定するようにしてもよい。要は、配線材１の途中部分を確実にケーシング１２に固定できれば如何なる構造であっても構わない。

２）この実施形態では、配線材１のコネクタ４と固定用部材６との間に弛み（余長）を設けているが、この場合、余長が長く配線材１の弛み量が大きいと、例えばこの弛み部分がケーシング１２に衝突して異音を発することが考えられる。そのため、十分な余長を設ける場合には、ケーシング１２の内側面等、スポンジ等の弾性部材を取付けて異音の発生を防止するようにしてもよい。なお、配線材１の固定部分、つまり固定用部材６とフランジ１２ａとの接触部分についても、同様に、振動等によりこれらが衝突して異音が発生するような場合には、スポンジ等の弾性部材をそれらの間に介装するようにしてもよい。

３）図２に示す配線材１の固定用部材６の前端及び後端（フラットケーブル２の長手方向における前端及び後端）に、図６に示すような円弧状の突出部分９（先端が湾曲した突出部分）を設けてもよい。すなわち、フラットケーブル２の種類によっては過度の屈曲を避けたい場合があり、図２に示すように固定用部材６の前後端部をフラットケーブル２の幅方向に真っ直ぐに形成した場合には、固定用部材６の前後端部に沿ってフラットケーブル２が折れ曲がり易く、そのような要請に対応できない場合がある。これに対して、上記のように円弧状の突出部分９を設けておけば、固定用部材６の前後端部に沿ってフラットケーブル２が折れ曲がり難く、また該突出部分９がある程度弾性を有して撓むため、フラットケーブル２が固定用部材６の前後端部で過度（例えば直角あるいは鋭角）に折れ曲がるのを防止することできるようになる。そのため、上記のような要請に対応することが可能となる。なお、この場合、固定用部材６の前端又は後端のいずれか一方側にのみ突出部分９を設けるようにしてもよい。

４）この実施形態では、フラット配線材としてフラットケーブル２を使った配線材１を例に説明したが、フラット配線材はフラットケーブルに限られるものではなく、リボン電線、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等のその他のフラット配線材であってもよい。また、このようなフラット配線材以外に、ディスクリート線の束からなる配線材１の配索構造についても、勿論、本発明は適用可能である。

なお、上述した実施の形態では、コネクタ４，１８を介して配線材１を回路基板１６に接続する場合を例に説明したが、例えば、導体部分が回路基板にはんだ付けされることにより配線材が直接回路基板に接続されている場合にも、本発明の配索構造は有効である。すなわち、この場合も配線材に外力（引張り荷重）が作用すると、はんだ付け部分と共に基板上回路（パターン）が剥がれ、これによって回路基板を損傷することが考えられる。従って、はんだ付け等によって配線材が直接回路基板に接続されているような場合にも、該配線材の途中部分をケーシングに固定するという本発明の配索構造を採用すれば、パターン剥がれ等の回路基板の損傷を未然に防止することができるようになる。

本発明に係る配線材の配索構造を説明する断面図である（（ａ）は配線材を回路基板に接続する前の状態、（ｂ）は配線材を回路基板に接続した状態である）。 配線材の構成を示す平面図である。 配線材をケーシングに固定する構造の別の例を示す要部斜視図である。 配線材をケーシングに固定する構造の別の例を示す要部断面図である。 配線材をケーシングに固定する構造の別の例を示す要部断面である。 配線材の別の構成を示す平面図である。

符号の説明

１ 配線材
２ フラットケーブル
４ コネクタ
６ 固定用部材
１０ 電気機器
１２ ケーシング
１２ａ フランジ
１３ ボス
１６ 回路基板
１８ コネクタ

Claims (4)

1. ケーシング内に回路基板が収納され、該回路基板に接続された配線材が前記ケーシングの外部に導出されるように構成された電気機器の前記配線材の配索構造であって、前記配線材の途中部分が前記ケーシングに固定された状態で配線材が前記ケーシングの外側に導出されており、
   前記回路基板上に基板側コネクタが実装され、
   前記配線材が、末端部分に配線材側コネクタを備え、当該配線材側コネクタよりも後側に、前記ケーシングに対して該配線材をその途中部分で固定可能な固定部を有しており、
   この配線材の前記配線材側コネクタと回路基板上の前記基板側コネクタとが互いに嵌合することにより前記配線材が回路基板上に接続されるとともに、前記固定部が前記ケーシングに設けられた被固定部に固定されることにより前記配線材がその途中部分で前記ケーシングに固定されていることを特徴とする配線材の配索構造。
2. 請求項１に記載の配線材の配索構造において、
   前記配線材に固定用部材が装着されることにより前記固定部が設けられていることを特徴とする配線材の配索構造。
3. 請求項１または２に記載の配線材の配索構造において、
   前記被固定部として、前記ケーシングに前記配線材の導出方向とほぼ直交する方向に突出するボスが設けられる一方、前記固定部として、前記配線材にその長手方向とほぼ直交する方向の穿孔部を備えた固定用部材が装着され、この穿孔部に前記ボスが嵌入することにより前記配線材が前記固定用部材を介して前記ケーシングに固定されていることを特徴とする配線材の配索構造。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の配線材の配索構造において、
   前記回路基板に対する配線材の接続部分と該配線材の前記ケーシングへの固定部分との間に弛みを設けた状態で前記配線材が前記ケーシングに固定されていることを特徴とする配線材の配索構造。

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