JP2007242516A - 電線接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】
簡易な構成で複数の個別電線をフラットケーブル用の相手コネクタに一括接続することが可能な電線接続構造を提供する。
【解決手段】
フラットケーブル用の相手コネクタに複数の個別電線を一括接続するための電線接続構造１０において、一列状に配置された複数の個別電線１１と、個別電線のそれぞれの端部１１２ａが接続される電線接続部１２３、および相手コネクタに受容されて相手コネクタが有するコンタクトに接触するための接点部１２２を有し、１２３電線接続部に接続された個別電線１１と相手コネクタのコンタクトとを電気的に接続するための板状の中継部材１２と、個別電線１１が接続された中継部材１２を挟持して、中継部材１２を相手コネクタの所定位置に案内するためのカプラ１３とを備えたことを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、フラットケーブル用の相手コネクタに複数の個別電線を一括接続するための電線接続構造に関する。

従来より、フレキシブルプリント回路（ＦＰＣ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等に代表されるフラットケーブルを、コネクタを介して回路基板に接続することが広く行われている。このようなコネクタは、通常、回路基板に実装されており、フラットケーブルを受容するハウジングと、ハウジングに保持されたコンタクトを有している。フラットケーブルをコネクタに接続するには、作業者等に把持されたフラットケーブルがコネクタのハウジング内に押し込まれる必要があるが、フラットケーブルは可撓性を有しており、扱いが難しい。そこで、接続における作業性を向上するため、フラットケーブルの先端付近の部分を樹脂製のカプラで挟持したフラットケーブル接続構造が提案されている。

図９は、従来技術のフラットケーブル接続構造を相手コネクタとともに示す断面図である。

図９に示すフラットケーブル接続構造８０は、フラットケーブル８１と、第１カプラ部材８４および第２カプラ部材８５からなるカプラ８３とから構成されており、フラットケーブル８１は、先端部８１ａがカプラ８３から突出した状態で第１カプラ部材８４および第２カプラ部材８５で挟み込まれている。一方、相手側コネクタであるフラットケーブルコネクタ９０は、フラットケーブル８１を受容するハウジング９１と、ハウジング９１内部に保持されたコンタクト９２とを備えている。図９のフラットケーブル接続構造８０によれば、例えば作業者等がカプラ８３を把持することで、フラットケーブル８１が均等な力で保持される。そして、フラットケーブル８１の先端部８１ａがハウジング９１の内部に挿入されることで、フラットケーブル８１の導体がフラットケーブルコネクタ９０のコンタクト９２に接する。このように、カプラ８３を介してフラットケーブル８１が保持されるので、接続の作業性が向上する。また作業性向上に伴い、フラットケーブル８１が、座屈することなく、また半嵌合となることも防止されて、フラットケーブルコネクタ９０に確実に接続される。また、カプラ８３には、フラットケーブルコネクタ９０に係合するロックを形成することも可能となるので、フラットケーブル８１の接続後の抜けも防止される。

ところで、フラットケーブルコネクタが実装される回路基板には、この回路基板が搭載される機器の種類や状況に応じ、フラットケーブル以外の電線の接続が必要となる場合があり、なかでも、一般に普及している個別電線の接続が必要となる場合が多い。ここで、例えば、特許文献１には、フラットケーブルの一つであるＦＰＣおよび個別電線の双方を回路基板に接続するコネクタが示されている。このコネクタは、複数の個別電線に接続された複数の端子、およびＦＰＣの双方をハウジングで保持する配線材側コネクタと、回路基板に実装され、配線材側コネクタの端子に対応する相手側端子を有する基板側コネクタとからなっており、配線材側コネクタと基板側コネクタとの嵌合により、基板電線が配線材側コネクタの端子に電気的に接続される。
特開２００６−１２７１７号公報

しかしながら、特許文献１に示されたコネクタでは、相手側コネクタである基板側コネクタに、配線材側コネクタの端子形状に応じて形成された嵌合用の凹部が必要となる。また、配線材側コネクタは、ハウジングに複数の個別電線に対応する複数の端子が保持されているため、構造が複雑となる。

本発明は、上記事情に鑑み、簡易な構成で複数の個別電線をフラットケーブル用の相手コネクタに接続することが可能な電線接続構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明の電線接続構造は、フラットケーブル用の相手コネクタに複数の個別電線を一括接続するための電線接続構造であって、
一列状に配置された複数の個別電線と、
上記複数の個別電線のそれぞれの端部が接続される電線接続部、および上記相手コネクタに受容されてこの相手コネクタが有するコンタクトに接触するための接点部を有し、この電線接続部に接続されたこの個別電線とこの相手コネクタのこのコンタクトとを電気的に接続するための板状の中継部材と、
上記複数の個別電線が接続された上記中継部材を挟持して、この中継部材を上記相手コネクタの所定位置に案内するためのカプラとを備えたことを特徴とする。

本発明の電線接続構造では、個別電線と相手コネクタのコンタクトとを電気的に接続するための板状の中継部材がカプラに挟持された構成となっているので、中継部材の接点部が、フラットケーブルの場合と同様に、相手コネクタに受容されてコンタクトに接する。したがって、本発明の電線接続構造によれば、専用の端子や端子を保持するハウジングを用いることなく、簡易な構成で複数の個別電線をフラットケーブル用の相手コネクタに接続することができる。また、個別電線が接続される場合でも相手コネクタに変更を要しないので、後に再びフラットケーブルが接続されることにも支障がない。

ここで、上記本発明の電線接続構造において、上記カプラは、上記個別電線の絶縁被覆の端部を挟持するものであることが好ましい。

カプラが個別電線の絶縁被覆を挟持することで、個別電線を押さえるための特別な部材無しで、個別電線のあおり強度が向上する。

また、上記本発明の電線接続構造において、上記カプラは、上記電線接続部に面する側に凹部もしくは穴部が形成されたものであることが好ましい。

凹部もしくは穴部を有することにより、カプラが電線接続部を避けて中継部材を挟持するので、個別電線と中継部材との接続部分にかかるストレスが緩和される。

また、上記本発明の電線接続構造において、上記カプラは、上記電線接続部に面する側に穴部が形成されたものであり、
さらに、この電線接続構造が、上記穴部を埋める樹脂からなるモールド部を備えたものであることが好ましい。

カプラが電線接続部を避けて中継部材を挟持するので、個別電線と中継部材の接続部分にかかるストレスが緩和され、さらに、穴部を埋める樹脂によって、接続部分が外部から保護される。また、個別電線の絶縁被覆の端部がカプラで挟持されているため、製造段階において、個別電線を金型で直接挟持する必要がない。したがって、金型内部に注入された樹脂が金型と個別電線との間からはみ出すおそれがないので、この樹脂のはみ出しの対策が不要である。よって、電線接続構造の製造が容易である。

また、上記本発明の電線接続構造において、上記カプラは、上記電線接続部に面する側に凹部が形成されたものであり、
さらに、この電線接続構造が、上記凹部に充填された充填剤を有するものであってもよい。

凹部に充填された充填剤によって、接続部分が空気に触れて腐食したり、隣接する電線同士が接触するおそれが低減する。

また、上記本発明の電線接続構造において、上記個別電線が、上記電線接続部に半田接続されたものであることが好ましい。

半田接続によって、複数の個別電線を中継部材に一度に接続することが可能になる。また、個別電線の絶縁被覆がカプラによって挟持されているので、半田接続が切断し難い。

また、上記本発明の電線接続構造において、上記カプラが、上記相手コネクタに係合するロック部を備えたものであることが好ましい。

外部から加えられる振動等で個別電線が相手コネクタから抜けることが防止できる。

以上説明したように、本発明によれば、簡易な構成で複数の個別電線をフラットケーブル用の相手コネクタに接続することが可能な電線接続構造が実現する。

以下図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の第１実施形態の電線接続構造を示す外観図であり、図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。

図１および図２に示す電線接続構造１０は、フラットケーブル用の相手コネクタ５０（図３参照）に複数の個別電線を一括接続するための電線接続構造であり、図１のパート（ａ）には、相手コネクタと接することとなる面を底面とした電線接続構造１０の平面図が示され、パート（ｂ）には正面図、パート（ｃ）には底面図、パート（ｄ）には背面図、そして、パート（ｅ）には右側面図が示されている。電線接続構造１０は、２０本の個別電線１１と、個別電線１１と相手コネクタ５０（図３参照）のコンタクトとを電気的に接続するための中継部材１２と、中継部材１２を案内するためのカプラ１３とによって構成されている。

個別電線１１のそれぞれは、金属材料からなる心線１１１、および心線１１１の外周に形成された絶縁被覆１１２からなる電線であり、先端の一部では、絶縁被覆１１２が取り除かれ心線１１１が露出している。２０本の個別電線１１は、少なくともカプラ１３の付近で、一列状に配置されている。

中継部材１２は、絶縁性の合成樹脂から成形された板状の部材であり、個別電線１１と相手コネクタ５０（図３参照）のコンタクトとを電気的に接続するためのものである。中継部材１２の片側表面には、金属材料からなる２０本の直線状の配線パターン１２１が形成されており、配線パターン１２１は、中継部材１２の表面を一辺から他辺まで横断して互いに略平行に延びている。それぞれの配線パターン１２１の一端側の部分は、相手コネクタ５０（図３参照）のハウジング５１に受容されて、コンタクト５２（図３参照）に接触する接点部１２２として形成され、他端側の部分は、個別電線１１が接続される電線接続部１２３として形成され、そして、接点部１２２と電線接続部１２３との中間は、中間部１２４として形成されている。配線パターン１２１の電線接続部１２３には、個別電線１１の先端の心線１１１の部分が半田接続されている。

カプラ１３は、個別電線１１が接続された中継部材１２を挟持して、中継部材１２を相手コネクタ５０（図３参照）の所定位置に案内するためのものであり、それぞれ絶縁性の合成樹脂から成形された第１カプラ部材１４、および、第２カプラ部材１５からなっている。カプラ１３は、第１カプラ部材１４と第２カプラ部材１５とで、中継部材１２および個別電線１１を挟持している。中継部材１２は、接点部１２２を、相手コネクタに接するコネクタ接触面１３１から突出させた状態で、カプラ１３に挟持されている。

第１カプラ部材１４は、電線接続部１２３に面する側に開口する穴部１４１を有している。この穴部１４１は、電線接続部１２３と接触しないように形成され、第１カプラ部材１４を貫通している。また、第１カプラ部材１４の、個別電線が一列状に配置される方向の両端には、第２カプラ部材１５と係合する２個の係合片１４４が形成されている。また、第１カプラ部材１４には、コネクタ接触面１３１から中継部材１２が突出する向きと同一の向きに突出する、２本の第１ガイドピン１４２が形成されている。

第２カプラ部材１５にも、コネクタ接触面１３１から中継部材１２が突出する向きと同一向きに突出する２本の第２ガイドピン１５２が形成されており、第１ガイドピン１４２と第２ガイドピン１５２は一体となって、カプラ１３のコネクタ接触面１３１から突出する２本のガイドピン１３２を形成している。ガイドピン１３２は、相手コネクタ５０（図３参照）に挿入されることで、中継部材１２を相手コネクタの所定位置に案内するものである。また、第２カプラ部材１５の個別電線が並ぶ方向の両端には、第１カプラ部材１４の係合片１４４と係合するための２個の係合部１５４が形成されており、さらに、相手コネクタ５０（図３参照）に係合するロック部１５３も設けられている。第２カプラ部材１５に形成されたロック穴１５３ａには、電線接続構造１０のカプラ１３が相手コネクタに接続される場合に、相手コネクタ５０（図３参照）のロックアーム５１３が挿入される。

第１カプラ部材１４には穴部１４１が形成されているため、カプラ１３は、電線接続部１２３を避けて、中継部材１２の中間部１２４と、個別電線１１の絶縁被覆１１２の端部１１２ａとを挟持している。カプラ１３が個別電線１１の絶縁被覆１１２を挟持しているため、個別電線１１に加えられる引張り力の、電線接続部１２３への伝達がカプラ１３に阻止され、個別電線１１と電線接続部１２３との半田接続が切断し難い。つまり、個別電線１１を押さえるための特別な部材無しで、個別電線１１のあおり強度が向上する。

図１および図２に示す電線接続構造１０は、まず、絶縁被覆１１２が取り除かれ、一列状に配置された２０本の個別電線１１の心線１１１が中継部材１２のうちの電線接続部１２３に半田付けされ、次に、中継部材１２の中間部１２４と、個別電線１１の絶縁被覆１１２の端部１１２ａとが、第１カプラ部材１４および第２カプラ部材１５で挟み込まれ、第１カプラ部材１４の係合片１４４と第２カプラ部材１５の係合部１５４が係合し、第１カプラ部材１４と第２カプラ部材１５とが固定されることで、構築される。

図３は、図２の電線接続構造によって個別電線が相手コネクタに接続される様子を説明する図である。

図３に示す相手コネクタ５０は、回路基板６０に実装された、フラットケーブル用のコネクタであり、電線接続構造１０の中継部材１２を受容するハウジング５１と、このハウジング５１に保持され、受容された中継部材１２の接点部１２２と接触するコンタクト５２とを有している。ハウジング５１の、カプラ１３に面する接続面５１１には、中継部材１２を受容する受容溝５１２が開口しており、受容溝５１２の両脇には、ガイドピン１３２が挿入される、図示しない２個のガイド穴も形成されている。コンタクト５２は、受容溝５１２の中に保持されている。また、コネクタ５０のハウジング５１には、ロック部１５３に係合するロックアーム５１３も形成されている。

個別電線１１が相手コネクタ５０に接続される場合には、まず、相手コネクタ５０のガイド穴にカプラ１３のガイドピン１３２が挿入される。そして、カプラ１３は、コネクタ接触面１３１がハウジング５１の接続面５１１突き当てられるまで押し込まれる。このとき、中継部材１２の接点部１２２は、カプラ１３のガイドピン１３２に案内されて相手コネクタ５０に受容され、コンタクト５２に接触する。これにより、電線接続部１２３に接続された個別電線１１と、相手コネクタ５０が有するコンタクト５２とが、中継部材１２によって電気的に接続される。また、このとき、相手コネクタ５０のロックアーム５１３は、ロック穴１５３ａ（図１パート（ｃ）参照）を貫通し、ロック部１５３に係合する。したがって、振動等が加えられても、個別電線１１が相手コネクタ５０から抜けることが防止できる。

このように、本実施形態の電線接続構造１０では、板状の中継部材１２がカプラ１３に挟持された構成となっているので、中継部材１２の接点部１２２が、フラットケーブルの場合と同様に、相手コネクタ５０に受容されてコンタクト５２に接する。したがって、本実施形態の電線接続構造１０によれば、個別電線１１に接続される専用の端子を備えることなく、複数の個別電線１１を、フラットケーブル用の相手コネクタ５０に一括接続することができる。また、相手コネクタ５０において、個別電線接続のための変更を要しないので、後に再び、例えば、図９に示す従来のフラットケーブル接続構造８０を構成するフラットケーブル８１が接続されることに支障がない。

次に、本発明の第２実施形態について説明する。以下の第２実施形態の説明にあたっては、これまで説明してきた実施形態における各要素と同一の要素には同一の符号を付けて示し、前述の実施形態との相違点について説明する。

図４は、本発明の第２実施形態の電線接続構造を示す外観図であり、図５は、図４のＡ−Ａ断面図である。

図１の配置と同様に、図４のパート（ａ）には、電線接続構造２０の平面図が示され、パート（ｂ）には正面図、パート（ｃ）には底面図、パート（ｄ）には背面図、そして、パート（ｅ）には右側面図が示されている。

電線接続構造２０は、図１に示した電線接続構造１０に対し、モールド部２６が付加された点が異なる。モールド部２６は、いわゆるオーバーモールドであり、カプラ１３の穴部１４１を埋めてカプラ１３の一部を取り囲む樹脂で形成されている。

電線接続構造２０によれば、カプラ１３が電線接続部１２３を避けて中継部材１２を挟持するので、個別電線１１と中継部材１２の接続部分にかかるストレスが緩和され、さらに、穴部１４１を埋める樹脂によって、半田接続された部分が外部から保護される。

電線接続構造２０は、図１に示す電線接続構造１０のカプラ１３が、所定の金型に嵌め込まれ、金型内部に注入された樹脂がカプラ１３と金型との間の空間に流入し、この後、樹脂が硬化してモールド部２６となることで構築される。

図６は、図１の電線接続構造のカプラがモールド用の金型に嵌め込まれた状態を示す概略図である。

図６には、電線接続構造１０のカプラ１３が嵌め込まれた金型２００の断面が示されている。金型２００には、樹脂注入口２０１が形成されており、この樹脂注入口２０１から金型２００の内部に例えばエポキシ樹脂等の溶融した樹脂が注入される。注入された樹脂は、金型２００とカプラ１３の間の空間に流入し、主に、カプラ１３の係合片１４４周辺の側部と、穴部１４１と、第２カプラ部材１５に形成された凹部１５６とに流入する。穴部１４１に流入した樹脂は穴部１４１を埋める。ここで、個別電線１１は、第１カプラ部材１４および第２カプラ部材１５で挟持されており、穴部１４１に流入した樹脂は、第１カプラ部材１４および第２カプラ部材１５で堰き止められるため、個別電線１１の周囲からはみ出さない。

仮に、個別電線１１が、第１カプラ部材１４および第２カプラ部材１５で挟持されていない場合には、個別電線１１を金型で直接挟む必要があるが、この場合には、樹脂注入口から金型の内部に注入された樹脂が金型と個別電線の間、あるいは個別電線同士の間からはみ出し易い。この一方で、本実施形態の電線接続構造２０によれば、樹脂が、第１カプラ部材１４および第２カプラ部材１５で堰き止められるため、製造過程においてこの樹脂のはみ出しの対策は不要である。よって、個別電線１１の周囲での樹脂のはみ出しが無い電線接続構造２０の構築が容易である。

上述の第２実施形態では、カプラ１３の穴部１４１を埋めた樹脂によるいわゆるオーバーモールドを含んだ電線接続構造２０を説明したが、ここで、オーバーモールドによってカプラが取り囲まれる程度は、図５に示すものに限られない。続いて、図５に示した第２実施形態の電線接続構造２０とは、オーバーモールドによってカプラが取り囲まれる程度が異なる、第２実施形態の変形例について説明する。

図７は、図５の電線接続構造の変形例を示す。

図７に示す電線接続構造３０においては、第１カプラ部材３４の、穴部３４１が突き抜ける方向における高さが、図５の電線接続構造２０の場合に比べて低く、このため、モールド部３６によって第１カプラ部材３４の上面が全面的に覆われている。

この電線接続構造３０でも、第１カプラ部材３４の穴部３４１に流入した樹脂は、第１カプラ部材３４および第２カプラ部材１５で堰き止められるので、個別電線１１の周囲にはみ出すことがない。

次に、本発明の第３実施形態について説明する。以下の第３実施形態の説明にあたっては、これまで説明してきた実施形態における各要素と同一の要素には同一の符号を付けて示し、前述の実施形態との相違点について説明する。

図８は、本発明の第３実施形態の電線接続構造を示す断面図である。

図８に示す電線接続構造４０は、いわゆるポッティングにより構築されており、図１に示した第１実施形態の電線接続構造１０に対し、カプラ４３が、穴部１４１の代わりに凹部４４１を備え、凹部４４１には充填剤４６が充填されている点が異なる。

凹部４４１は、第１カプラ部材４４の電線接続部１２３に面する側に形成されている。

電線接続構造４０は、個別電線１１が半田付けされた中継部材１２に、個別電線１１を覆うように、例えばエポキシ樹脂等からなるゲル状の充填剤４６が載せられ、次に、中継部材１２が第１カプラ部材１４および第２カプラ部材１５で挟み込まれることで構築される。

本実施形態の電線接続構造４０によれば、カプラ１３が電線接続部１２３を避けて中継部材１２を挟持するので、個別電線１１と中継部材１２の接続部分にかかるストレスが緩和され、さらに、凹部４４１に充填された充填剤４６によって、接続部分が空気に触れて腐食したり、隣接する電線同士が接触するおそれが低減する。

なお、電線接続構造４０においては、凹部４４１には充填剤４６が充填されているとして説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば凹部内は、空洞であってもよい。ただし、充填剤が充填されることで、接続部分が空気に触れて腐食したり、隣接する電線が接触するおそれが低減する。

また、上述の実施形態では、個別電線の数が２０本であり、電線接続部および接点部が形成される配線パターン１２１の数も個別電線に対応して２０本であるとしてとして説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、個別電線の数、や電線接続部および接点部の数は２０本以外の複数本であってよい。

また、上述の実施形態では、個別電線１１が中継部材１２に半田接続されるとして説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、中継部材に固定金具が設けられ、この固定金具に個別電線が、圧接等によって接続された構成であってもよい。ただし、半田接続によれば、複数の個別電線を中継部材に一度に接続することが可能となる。

本発明の第１実施形態の電線接続構造を示す外観図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図２の電線接続構造によって個別電線が相手コネクタに接続される様子を説明する図である。 第２実施形態の電線接続構造を示す外観図である。 図４のＡ−Ａ断面図である。 図１の電線接続構造のカプラがモールド用の金型に嵌め込まれた状態を示す概略図である。 図５の電線接続構造の変形例を示す。 本発明の第３実施形態の電線接続構造を示す断面図である。 従来技術のフラットケーブル接続構造を相手コネクタとともに示す断面図である。

符号の説明

１０，２０，３０，４０ 電線接続構造
１１ 個別電線
１１２ 絶縁被覆
１１２ａ 絶縁被覆の端部
１２ 中継部材
１２２ 接点部
１２３ 電線接続部
１３，４３ カプラ
１４，３４，４４ 第１カプラ部材
１５ 第２カプラ部材
１４１，３４１ 穴部
４４１ 凹部
１５３ ロック部
２６，３６ モールド部
４６ 充填剤

Claims (7)

1. フラットケーブル用の相手コネクタに複数の個別電線を一括接続するための電線接続構造であって、
   一列状に配置された複数の個別電線と、
   前記複数の個別電線のそれぞれの端部が接続される電線接続部、および前記相手コネクタに受容されて該相手コネクタが有するコンタクトに接触するための接点部を有し、該電線接続部に接続された該個別電線と該相手コネクタの該コンタクトとを電気的に接続するための板状の中継部材と、
   前記複数の個別電線が接続された前記中継部材を挟持して、該中継部材を前記相手コネクタの所定位置に案内するためのカプラとを備えたことを特徴とする電線接続構造。
2. 前記カプラは、前記個別電線の絶縁被覆の端部を挟持するものであることを特徴とする請求項１記載の電線接続構造。
3. 前記カプラは、前記電線接続部に面する側に凹部もしくは穴部が形成されたものであることを特徴とする請求項２記載の電線接続構造。
4. 前記カプラは、前記電線接続部に面する側に穴部が形成されたものであり、
   さらに、この電線接続構造が、前記穴部を埋める樹脂からなるモールド部を備えたものであることを特徴とする請求項２記載の電線接続構造。
5. 前記カプラは、前記電線接続部に面する側に凹部が形成されたものであり、
   さらに、この電線接続構造が、前記凹部に充填された充填剤を有することを特徴とする請求項２記載の電線接続構造。
6. 前記個別電線が、前記電線接続部に半田接続されたものであることを特徴とする請求項２記載の電線接続構造。
7. 前記カプラが、前記相手コネクタに係合するロック部を備えたものであることを特徴とする請求項１記載の電線接続構造。

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