JP2007311521A - フレキシブルケーブルの固定構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 互いに位置固定されたコネクタ間を接続しかつ湾曲した状態で機器のケース等に収容されるフレキシブルケーブルが、傷ついたり断線したりするのを防止するとともに、コネクタの接触不良や抜けを防止することができるフレキシブルケーブルの固定構造を提供する。
【解決手段】 メイン回路基板１１とサブ回路基板１２とを所定の距離を置いて固定する樹脂フレーム１３に、フレキシブルケーブル１４の湾曲部の少なくとも一部を収納して位置固定する固定部１３１を設ける。フレキシブルケーブルは、メイン回路基板に実装された縦出しコネクタ１７とサブ回路基板に実装された横出しコネクタ１８とによってその両端で位置固定されるとともに、固定部１３１によりほぼ中央の湾曲部でも位置固定される。
【選択図】 図３

Description

本発明は、フレキシブルケーブルの固定構造に関する。

ＦＰＣ（フレキシブルプリント回路基板）やフラットケーブルなどのフレキシブルケーブルは、２つ（又はそれ以上）の回路基板等の間を電気的に接続するために用いられる。フレキシブルケーブルは、その両端（又は端部）にコネクタが設けられており、これらのコネクタを各基板に実装されている対応コネクタに嵌合させることによって、電気的接続と機械的固定とを実現する。

図８に、従来のフレキシブルケーブルの固定構造を採用した電気・電子機器の一例を示す。

図示の機器は、メイン回路基板８１と、サブ回路基板８２と、これら回路基板８１，８２間に配置される樹脂フレーム８３と、回路基板８１，８２間を電気的に接続するフレキシブルケーブル８４と、これら回路基板８１，８２を樹脂フレーム８３及びフレキシブルケーブル８４とともに収容するための下ケース８５及び上ケース８６を有している。

回路基板８１，８２には、それぞれフレキシブルケーブル８４を接続するための縦出しコネクタ８７と横出しコネクタ８８が実装されている。また、回路基板８２には、フレキシブルケーブル８４を表面側から裏面側（あるいは裏面側から表面側）へ通すための開口部８９が形成されている。

回路基板８１，８２は、樹脂フレーム８３を介して互いに固定（一体化）される。フレキシブルケーブル８４は、その両端に設けられたコネクタを、コネクタ８７，８８に嵌合させることにより、回路基板８１，８２間を電気的に接続する。回路基板８１，８２が樹脂フレーム８３を介して一体化され、フレキシブルケーブル８４により電気的に接続された状態を図９（ａ）乃至（ｄ）に示す。

図９（ａ）乃至（ｄ）に示すように、縦出しコネクタ８７と横出しコネクタ８８とはその嵌合方向が略直交する方向である。このため、作業の容易性などのため、コネクタ間の距離よりも長いフレキシブルケーブル１４は、湾曲した状態で、これらコネクタ８７，８８に接続される。

樹脂フレーム８３により一体化され、フレキシブルケーブル８４により電気的に接続された回路基板８１，８２は、下ケース８５及び上ケース８６からなる機器筐体内に収容される。その状態を図１０（ａ）乃至（ｄ）に示す。

図１０（ｄ）に示すように、フレキシブルケーブル８４の湾曲部の高さが、樹脂フレーム８３（又はサブ回路基板８２）と上ケース８６との間に形成される空間の高さよりも高い場合、フレキシブルケーブル８４の湾曲部は押しつぶされる方向の力を受ける。

上述した機器に採用されている従来のフレキシブルケーブルの固定構造では、フレキシブルケーブル８４によって接続されるべきコネクタ８７，８８が互いに比較的近くに配置されているので、フレキシブルケーブル８４は、コネクタ８７，８８のみによって位置固定されている。

なお、自動車等に用いられるフレキシブルケーブルは、比較的長く重いため、コネクタに過大な負荷がかからないように、フレキシブルケーブル自体を数箇所で支持部材に固定するようにしている（例えば、特許文献１参照。）。

また、フレキシブルケーブルにより接続される２つの回路基板が相対的に移動する機器においては、２つの回路基板の相対移動に伴うフレキシブルケーブルの形状変化による応力がコネクタにかかるのを防止するため、コネクタの近傍に支持部材を設けるようにしている（例えば、特許文献２参照。）。

さらに、２つの回路基板の相対移動に伴うフレキシブルケーブルの形状変化により、フレキシブルケーブルが他の部品に接触しないように、ガイドを設けたり（例えば、特許文献３参照。）、収納空間を設けたり（例えば、特許文献４参照。）するものもある。

特開２００５−３１２７７７号公報 特開２００５−２０９８５６号公報 特開平７−２０８３７号公報 特開平１０−２２９２８６号公報

従来の比較的短いフレキシブルケーブルは、その両端においてコネクタによってのみ位置固定されており、その両端以外の部分はフリーな状態にある。このようなフレキシブルケーブルが、真直ぐな状態で機器のケース内に収容されるのであれば、他の部品等と接触するようなことは起こり難く、特に問題となるようなことはない。

しかしながら、フレキシブルケーブルを湾曲させた状態で機器のケース内に収容する場合には、図１０（ｄ）から理解されるように、フレキシブルケーブル８４がそのハリ（弾性力）により、組み立て時にケース８６や他の部品と接触したりして傷つくおそれがあるという問題点がある。また、組み立て後においても、フレキシブルケーブル８４のハリにより、コネクタ部８７，８８に力がかかり、接触不良やコネクタ抜けなどが発生するおそれがあるという問題点がある。

フレキシブルケーブルのハリの影響は、図１１に示すように、フレキシブルケーブル８４を折り曲げる（塑性変形させる）ことにより回避できるが、その場合には、フレキシブルケーブル８４を断線させてしまうおそれがあるという別の問題点がある。

また、特許文献１に記載された技術は、比較的短いフレキシブルケーブルへの適用が困難であり、適用できたとしも湾曲部の他の部品への接触を防止することはできない。

さらに、特許文献２乃至４に記載された技術は、フレキシブルケーブルの形状変化（湾曲部の移動）を前提とするものであって、互いに位置固定されたコネクタ間に接続されたフレキシブルケーブルに適用しても何の効果も得られない。

そこで、本発明は、互いに位置固定されたコネクタ間を接続しかつ湾曲した状態で機器のケース等に収容されるフレキシブルケーブルが、傷ついたり断線したりするのを防止するとともに、コネクタの接触不良や抜けを防止することができるフレキシブルケーブルの固定構造を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するため、互いに位置固定された第１のコネクタと第２のコネクタとの間を接続するフレキシブルケーブルの固定構造において、前記フレキシブルケーブルの湾曲部を位置固定する固定部を設けたことを特徴とする。

前記固定部は、前記湾曲部の少なくとも一部を収納する収納部とすることができる。

前記収納部は、断面鉤形の湾曲板又は屈曲板とすることができる。

本発明によれば、互いに位置固定された第１のコネクタと第２のコネクタとの間を接続するフレキシブルケーブルの固定構造において、フレキシブルケーブルの湾曲部を位置固定する固定部を設けたことで、組立て時にフレキシブルケーブルが他の部品等と接触する可能性を低減し、また、フレキシブルケーブルのハリによるコネクタにかかる力を抑制することができる。その結果、本発明のフレキシブルケーブルの固定構造は、フレキシブルケーブルが傷ついたり断線したりすることを防止できるとともに、コネクタの接触不良や抜けを防止することができる。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態について説明する。

図１に本発明の一実施の形態に係るフレキシブルケーブルの固定構造を採用した電気・電子機器の分解斜視図を示す。

図示の機器は、図８に示す従来の機器とほぼ同じ構成の機器であって、メイン回路基板１１及びサブ回路基板１２と、これら回路基板１１，１２間に配置される樹脂フレーム１３と、回路基板１１，１２間を電気的に接続するフレキシブルケーブル１４と、これら回路基板１１，１２を樹脂フレーム１３及びフレキシブルケーブル１４とともに収容するための下ケース１５及び上ケース１６を有している。

回路基板１１，１２には、フレキシブルケーブル１４を接続するための縦出しコネクタ１７と横出しコネクタ１８が、それぞれ実装されている。また、回路基板１２には、裏面側から表面側へ（あるいは表面側から裏面側へ）フレキシブルケーブル１４を通すための開口部１９が形成されている。

樹脂フレーム１３には、その主面の中央部に、サブ回路基板１２側へ向かって突出する固定部１３１が形成されている。固定部１３１は、サブ回路基板１２に形成された開口部１９内に挿入できる大きさ及び形状に形成されている。

回路基板１１，１２は、樹脂フレーム１３を介して互いに固定（一体化）される。これにより、固定部１３１は、回路基板１２の裏面側から表面側へ突出する。また、フレキシブルケーブル１４は、その両端に設けられたコネクタを、コネクタ１７，１８に勘合させることにより、回路基板１１，１２間を電気的に接続する。回路基板１１，１２が樹脂フレーム１３を介して一体化され、フレキシブルケーブル１４により電気的に接続された状態を図２（ａ）乃至（ｄ）に示す。

樹脂フレーム１３により一体化され、フレキシブルケーブル１４により電気的に接続された回路基板１１，１２は、下ケース１５及び上ケース１６からなる機器筐体内に収容される。その状態を図３（ａ）乃至（ｄ）に示す。

次に、図１乃至図３に加え、図４及び図５をも参照して、本実施例に係る機器の組み立て工程について説明する。

まず、メイン回路基板１１のコネクタ１７に、フレキシブルケーブル１４を取り付ける。つまり、フレキシブルケーブル１４の一方の端部に設けられたコネクタをコネクタ１７に嵌合させる。

次に、フレキシブルケーブル１４が取り付けられたメイン回路基板１１を樹脂フレーム１３の下面側に取り付ける。樹脂フレーム１３の下面側には、図示しない複数（例えば４個）の係止爪が形成されており、メイン回路基板１１を樹脂フレーム１３の所定位置に嵌め込めば、メイン回路基板１１は係止爪により係止、固定される。

続いて、サブ回路基板１２を樹脂フレーム１３の上面側に取り付ける。このとき、メイン回路基板１１の固定部１３１は、サブ回路基板１２の開口部１９に差し込まれ、サブ回路基板１２の上面（表面）よりも上側に突出する。また、フレキシブルケーブル１４の他方の端部は、サブ回路基板１２の開口部１９を通して引き出される。樹脂フレーム１３の上面側にも、下面側と同様に、図示しない複数（例えば４個）の係止爪が形成されており、サブ回路基板１２は、これら係止爪により係止、固定される。こうして、メイン回路基板１１とサブ回路基板１２とは所定の距離をおいて互いに固定される。

次に、サブ回路基板１２の開口部１９より引き出されたフレキシブルケーブル１４の他方の端部に設けられたコネクタを、サブ回路基板１２のコネクタ１８に嵌合させる。このときの状態を図４（ａ）乃至（ｄ）に示す。

次に、図４（ｄ）に白抜き矢印で示すように、フレキシブルケーブル１４を押して撓ませ、その一部（湾曲部）を固定部１３１内に位置させる。固定部１３１は、図５に示すように、袋状あるいはポケット状の収納部であって、フレキシブルケーブル１４の湾曲部を収納し、図６に示すようにそれを保持固定する。

次に、上記のようにして得られた組立体（即ち、回路基板１１，１２、樹脂フレーム１３及びフレキシブルケーブル１４）を、下ケース１５にセットし、上ケース１６を下ケース１５に組み付ける。上ケース１６は、例えば複数のネジによって、下ケース１５に固定される。

以上のようにして、本実施の形態に係る電気・電子機器では、比較的短く、かつ湾曲部を有しているフレキシブルケーブル１４が、その両端のみならず、湾曲部においても位置固定される。

この構成によれば、機器の組立時に、フレキシブルケーブル１４がケース１６に接触したり、ケース１５，１６に挟まれたりする可能性を無くし、また、他の部品等に接触する可能性も低減できる。その結果、フレキシブルケーブル１４が傷つく可能性を低減できる。また、フレキシブルケーブル１４のハリによりコネクタ１７，１８に加わる力を低減することができるので、フレキシブルケーブルとコネクタ１７，１８との間の接触不良や、コネクタ抜けを防止することができる。

また、フレキシブルケーブルを折り曲げる（塑性変形させる）必要がないので、工程数を削減でき、断線のおそれもない。

以上、本発明について一実施の形態に即して説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、上記実施の形態では、固定部として袋状あるいはポケット状の収納部を設けた例について説明したが、フレキシブルケーブルの湾曲部の位置を固定できるものであればどのような形状であってもよい。例えば、断面が鉤型の一又は複数のフック部材や、同じく断面が鉤型の湾曲板や屈曲板であってもよい。屈曲板の一例として、断面がＬ字型のもの（固定部１３１の側面板を取り去ったもの）を備えた樹脂フレーム１３−１を図７（ａ）に、樹脂フレーム１３−１に回路基板１１，１２及びフレキシブルケーブル１４を組み付けた状態を図７（ｂ）に、それぞれ示す。また、固定部は、必ずしも樹脂フレームに形成される必要はなく、メイン回路基板あるいはサブ回路基板に設けられてもよい。

本発明の一実施の形態に係るフレキシブルケーブルの固定構造を採用した電気・電子機器の分解斜視図である。 図１の電気・電子機器の上下ケースを取り除いた組立状態を示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図、及び（ｄ）は（ｂ）のII−II線断面図である。 図１の電気・電子機器の（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図、及び（ｄ）は（ｂ）のIII−III線断面図である。 図１の電気・電子機器の組立途中の状態を示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図、及び（ｄ）は（ｂ）のIV−IV線断面図である。 図１の電気・電子機器の上下ケース及びフレキシブルケーブルを取り除いた状態を示す斜視図である。 図１の電気・電子機器のフレキシブルケーブルが固定部に収納された状態を示す斜視図である。 （ａ）本発明のフレキシブルケーブルの固定構造に利用できる樹脂フレームの他の例を示す斜視図、及び（ｂ）その樹脂フレームに回路基板及びフレキシブルケーブルを組み付けた状態を示す斜視図である。 従来のフレキシブルケーブルの固定構造を採用した電気・電子機器の分解斜視図である。 図８の電気・電子機器の上下ケースを取り除いた組立状態を示す図であって、(ａ)は斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図、及び（ｄ）は（ｂ）のIX−IX線断面図である。 図８の電気・電子機器の（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図、及び（ｄ）は（ｂ）のX−X線断面図である。 図８の電気・電子機器における問題点を説明するための断面図である。

符号の説明

１１ メイン回路基板
１２ サブ回路基板
１３，１３−１ 樹脂フレーム
１３１ 固定部
１４ フレキシブルケーブル
１５ 下ケース
１６ 上ケース
１７ 縦出しコネクタ
１８ 横出しコネクタ
１９ 開口部
８１ メイン回路基板
８２ サブ回路基板
８３ 樹脂フレーム
８４ フレキシブルケーブル
８５ 下ケース
８６ 上ケース
８７ 縦出しコネクタ
８８ 横出しコネクタ
８９ 開口部

Claims (6)

1. 互いに位置固定された第１のコネクタと第２のコネクタとの間を接続するフレキシブルケーブルの固定構造において、
   前記フレキシブルケーブルの湾曲部を位置固定する固定部を設けたことを特徴とするフレキシブルケーブルの固定構造。
2. 請求項１に記載されたフレキシブルケーブルの固定構造において、
   前記固定部が、前記湾曲部の少なくとも一部を収納する収納部であることを特徴とするフレキシブルケーブルの固定構造。
3. 請求項２に記載されたフレキシブルケーブルの固定構造において、
   前記収納部が、断面鉤形の湾曲板又は屈曲板であることを特徴とするフレキシブルケーブルの固定構造。
4. 請求項１，２または３に記載されたフレキシブルケーブルの固定構造において、
   前記第１のコネクタが実装される第１の基板と、
   前記第２のコネクタが実装される第２の基板と、
   前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置され、前記第１の基板と前記第２の基板とを互いに固定するフレームとを有し、
   前記固定部が、前記フレームの表面から前記第１の基板側又は前記第２の基板側へ突き出すように形成されていることを特徴とするフレキシブルケーブルの固定構造。
5. 請求項４に記載されたフレキシブルケーブルの固定構造において、
   前記固定部が、前記フレームの中央部に形成されていることを特徴とするフレキシブルケーブルの固定構造。
6. 請求項４または５に記載されたフレキシブルケーブルの固定構造において、
   前記第１のコネクタの嵌合方向と、前記第２のコネクタの嵌合方向とが互いに直交する方向であることを特徴とするフレキシブルケーブルの固定構造。
   

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