JP2009266474A - コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】半田付け部へのストレスを軽減させることができるフラットケーブル固定構造を備えたコネクタを提供する。
【解決手段】フラットケーブル５、５と接続するコネクタ１０のクランプ部２は、一対のケーブル保持部３を有し、複数の前記フラットケーブル５、５をケーブルの厚さ方向で重ねた状態で保持固定する。複数のフラットケーブル５、５は、ケーブル同士を固着する固着部を有する。固着部は、前記ケーブルの厚さ方向と直交する当該ケーブルの長手方向に前記ケーブル保持部３の前記ケーブルの長手方向の寸法よりも大きな範囲で且つ当該ケーブルの長手方向と直交する当該ケーブルの幅方向に予め定められた幅の範囲に形成される。一対のケーブル保持部３、３は固着部の少なくとも一部を挟持する。
【選択図】図１

Description

本発明は、フラットケーブルを使用するコネクタにおいて、フラットケーブルをクランプ部にて固定し、半田付け部へのストレスを軽減させる構造を有するコネクタに関する。

従来、フラットケーブルを固定するには、特許文献１に示されたフラットケーブル配線構造がある。特許文献１に示されたフラットケーブル配線構造は、固定部材と、可動部材と、この固定部材及び可動部材を接続するフレキシブルフラットケーブルとを有している。可動部材は固定部材に対して相対移動可能に形成され、フレキシブルフラットケーブルは、可動部材の移動に沿う中間部をＵ字形に折り返されている。さらに、フラットケーブル配線構造は、第１のケーブル支持部材と、第２のケーブル支持部材とを有している。第１のケーブル支持部材は、フラットケーブルの外側に沿うように中間部をＵ字形に折り返し、両端を夫々固定部材および可動部材に連結した平板状を有し、長さ方向に湾曲変形可能に設けられている。第２のケーブル支持部材は、フラットケーブルの内側に沿うように中間部をＵ字形に折り返し、両端を夫々固定部材および可動部材に連結した平板状を有し、長さ方向に湾曲変形可能に設けられている。第１及び第２のケーブル支持部材は、上記フラットケーブルをその両面から挟むようにした構成を有する。

また、特許文献２には、フラットケーブル固定具が開示されている。特許文献２のフラットケーブル固定具は、２本のフラットケーブルをゴム板で挟み、フラットケーブル固定具の上面には、両面テープが張られており、まとめられたフラットケーブルをフラットケーブル固定具及びスペーサにより設けられた溝にはめ込む構造を有している。この構造において、コネクタ部から立ち上がったフラットケーブルは、肩部で曲げられ、肩部から水平に伸びたフラットケーブルは、両面テープが張られた挟み込み具で上から抑えられる。この時、挟み込み具は、フラットケーブル固定具に設けられた窓に挟み込み具の突部を挿入して支点とし、ビスによりセンサモジュールに固定される構造を有している。

特開２０００−９２６８０公報 特開２００５−２１８２６９公報

上記特許文献１及び２に示されるフラットケーブル固定構造は直接コネクタ又は基板表面に固定する構造であって、一枚の基板の両面に各々フラットケーブルを同じ方向へ引き出す形態のものではない。ここで、フラットケーブル固定構造において、一枚の基板の両面に各々フラットケーブルを同じ方向へ引き出す形態のコネクタが考えられるが、次のような問題があった。

まず、図１０（ａ）に示すようなコネクタにおいて、図１０（ｂ）に示すように、２枚のフラットケーブル５の芯線部５ａを１枚の基板６の両面に半田付けを行って、半田付部５ｂをそれぞれ基板の両面に夫々形成する。図１０（ａ）に示すように、この基板６をコネクタ２０ヘ組み込み固定するが、２枚のフラットケーブル５が半田付けされた基板６をコネクタ２０へ挿入する際に、矢印２１、２２で示すように、２枚のケーブル５を持って押し込むと図１０（ｃ）の矢印２３で示す位置にストレスが加わる。またケーブル５を曲げたりすることで２枚のフラットケーブル５に、図１０（ｃ）の矢印２３に示す位置に、上下のケーブル５でストレスの大きさが異なり、片方に大きなストレスが加わり、上下のフラットケーブル５にズレが生じる。このズレの発生により芯線部５ａヘストレスが加わり断線しやすい構造であった。

また、図１１に示す様に、コネクタ２０のハウジング１に半田付けされたフラットケーブル５を組み込んだ後に、ポッティングを施すが、矢印２４に示すような外力が加わった際に、フラットケーブル５にばたつきが発生する。そのばたつきにより、ポッティング界面が剥離しやすい構造であった。

さらに、図１２に示す様にコネクタ２０から出ている２枚のフラットケーブル５を保護する目的で、２枚のフラットケーブル５をサンドイッチする様に外装材３１、３２で覆っていたが、ほぼ全体を覆っていた為にフラットケーブル５の剛性が強くなり、その結果、矢印２５に示す方向のスプリングバックによる押す力が大きくなる。また、矢印２６に示すようにフラットケーブルの一端を上下させると半田付け部５ｂ、５ｂ（図１０参照）へ過大なストレスが発生する構造であった。

そこで、本発明の技術的課題は、半田付け部へのストレスを軽減させることができ、また、ポッティング剤の剥離を防ぐことができるフラットケーブル固定構造を備えたコネクタを提供することにある。

本発明によれば、ケーブルと接続するコネクタにおいて、前記コネクタは、コンタクトと前記コンタクトを保持するハウジングと前記ケーブルを保持固定するクランプ部とを有し、前記クランプ部は、一対のケーブル保持部を有し、かつ前記ケーブルを複数用いて当該ケーブルの厚さ方向で重ねた状態で前記ケーブルを保持固定するものであり、前記ケーブルは、当該ケーブルの厚さ方向で隣接する前記ケーブル同士を固着する固着部を有し、前記固着部は、前記ケーブルの厚さ方向と直交する当該ケーブルの長手方向に所定の長さの範囲に形成され、かつ当該ケーブルの厚さ方向と直交し、かつ当該ケーブルの長手方向と直交する当該ケーブルの幅方向に予め定められた幅の範囲に形成され、前記一対のケーブル保持部は前記固着部の少なくとも一部を挟持することを特徴とするコネクタが得られる。

また、本発明によれば、ケーブルと接続するコネクタにおいて、前記コネクタは、コンタクトと前記コンタクトを保持するハウジングと前記ケーブルを保持固定するクランプ部とを有し、前記クランプ部は、一対のケーブル保持部を有し、かつ前記ケーブルを複数用いて当該ケーブルの厚さ方向で重ねた状態で前記ケーブルを保持固定するものであり、前記ケーブルは、当該ケーブルの厚さ方向で隣接する前記ケーブル同士を固着する固着部を有し、前記固着部は、前記ケーブルの厚さ方向と直交する当該ケーブルの長手方向に所定の長さの範囲を持って形成され、かつ当該ケーブルの厚さ方向と直交し、かつ当該ケーブルの長手方向と直交する当該ケーブルの幅方向に予め定められた幅の範囲に形成され、前記固着部は、前記ケーブルの長手方向に所定の間隔を持って複数形成され、前記ケーブル保持部は前記隣同士の前記固着部間を挟持することを特徴とするコネクタが得られる。

また、本発明によれば、前記いずれかのコネクタにおいて、前記固着部の前記所定の長さの範囲は、前記ケーブルの長手方向における前記ケーブル保持部の長さ寸法よりも大きく形成されていることを特徴とするコネクタが得られる。

また、本発明によれば、前記コネクタにおいて、前記固着部の前記所定の長さの範囲は、前記ケーブルの長手方向における前記ケーブル保持部の長さ寸法よりも大きく形成され、前記一対のケーブル保持部は、前記固着部の前記所定の長さ範囲内にて前記固着部を挟持することを特徴とするコネクタが得られる。

さらに、本発明によれば、前記いずれかのコネクタにおいて、前記複数のケーブルの外側表裏面の内の少なくとも一方を覆う外装材を設けたことを特徴とするコネクタが得られる。

本発明によれば、複数のフラットケーブルの一部を固着部で一体化し、固着部をクランプ部で挟持することにより、半田付け部のストレス軽減を図ることが出来るフラットケーブル固定構造を備えたコネクタを提供することができる。

また、本発明によれば、フラットケーブルをクランプ部にてハウジングと固定することで、コネクタ根元以降でのフラットケーブルのばたつきを抑え、その結果、フラットケーブルの半田付け部のストレス軽減を図ることが出来、またポッティング剤のフラットケーブルとの界面の剥離を防ぐ効果も得られるフラットケーブル固定構造を備えたコネクタを提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

図１（ａ）は、本発明の実施の形態によるケーブル接続用コネクタを示す図である。図１（ｂ）は図１（ａ）のコネクタを示す分解組立斜視図である。

図１（ａ）及び図１（ｂ）を参照すると、コネクタハーネスは、ハウジング１、コンタクト１４（図２参照）、基板６（図２参照）、基板６に装着する一体化した複数本のフラットケーブル５及びハウジング１にフラットケーブル５を固定する為の一対のクランプ部２を備えて構成される。一対のクランプ部２は、フラットケーブルを挟み込んで保持するためのケーブル保持部３を夫々フラットケーブル５、５側に有している。クランプ部２のそれぞれは、フラットケーブル５を挟み込んだ状態を保持固定するために、一側にＵ字形状部４ａ他側に突起部４ｂからなる係合部を備えている。したがって２つのクランプ部２がフラットケーブルを挟み込んだ際に、一方のクランプ部２のＵ字形状部４ａと、他方のクランプ部２の突起部４ｂ、及び一方のクランプ部２の突起部４ｂと、他方のクランプ部２のＵ字形状部４ａとが夫々係合する。

ハウジング１に設けられた一対の突起１ｂと一対のクランプ部２の夫々に設けられた一対の凹部４ｃとにより、一対のクランプ部２のそれぞれがハウジング１に位置決めされ、Ｕ字形状部４ａと突起部４ｂとが係合することによって、クランプ部２がハウジング１に固定される。

図２は、図１（ａ）のコネクタの断面図である。図２を参照すると、コネクタ１０は、ハウジング１と、上下一対のクランプ部２とを備えている。ハウジングの一端には、開口部１１を有し、他端には、基板６の両面に半田付けによって固定されたケーブル５、５を収容する収容部１ａが設けられている。開口部１１側から仕切り壁１１ａの上下面に沿って収容部１ａまで貫通して、仕切り壁１１ａから突出したコンタクト１４が設けられている。収容部１ａに突出したコンタクト１４の先端部の間に基板６の一端が挟み込まれ、コンタクト１４の一端が基板６に半田付けされている。その後に、フラットケーブル５の芯線部５ａが基板６に半田付けされる。芯線部５ａを半田付した後、ポッティングにより収容部１ａとの隙間を埋めるように、ポッティング部１６が形成されて、クランプ部２にフラットケーブル５、５が挟み込まれて、コネクタ１０に接続固定される。なお、フラットケーブルを基板に半田付けした後、この基板を収容部に挿入した後に、コンタクトを基板に半田付けしても、また、ポッティング部の形成は、フラットケーブル５、５をクランプ部２によって挟み込んだ後の後工程であっても良いことは勿論である。

なお、ハウジング１には、相手側コネクタとの嵌合状態をロックするための係止部を有し、弾性変位するロックアーム１３が設けられている。

図３から図７はケーブルクランプ２と固着部７の位置関係と効果の説明に供せられる断面図である。

図３を参照すると、２枚のフラットケーブル５、５のそれぞれは、一端の極細線からなる芯線部５ａが基板６の表裏に夫々半田付けによって形成された半田付け部５ｂ、５ｂにより、基板に接続されている。２枚のフラットケーブル５、５の互いの対向面には、基板からケーブルの長さ方向に離れる位置に、融着、接着等で一体化された固着部７が形成されている。

この固着部７は、所定長さの範囲８がクランプ部２の（図１（ｂ）のケーブル長手方向１８の）長さよりも幾分長くなるように形成されている。また、固着部７の幅（図１のケーブルの幅方向１７の長さ）は、フラットケーブルが剥離しない程度の強度を備える長さであれば良い。

図３に示すクランプ部２、２とフラットケーブルを一体化した固着部７との位置関係が最適である。すなわち、ケーブルの長手方向におけるクランプ部２、２のケーブル保持部３の長さより、フラットケーブル５の固着部７の所定の長さの範囲８が大きく、クランプ部２、２が固着部７の中に納まっていることがより効果的である。

図４及び図５に示すクランプ部２と固着部７の位置関係においても、ケーブル長手方向におけるクランプ部２のケーブル保持部３の長さの半分程度が、フラットケーブル５が一体化された固着部７の所定の長さの範囲８が入っており、半田付け部５ｂへのストレス防止効果は得られる。

更に、図６に示すクランプ部２と固着部７の位置関係が、クランプ部２のケーブル保持部３よりも、固着部７の所定の長さの範囲８が半田付け部５ｂ側にある場合は、半田付け部５ｂのストレス防止効果が、図４及び図５に比べて少なくなる。

また、図７に示すように、クランプ部２と固着部７の位置関係が、クランプ部２のケーブル保持部３より固着部７の所定の長さの範囲８が半田付け部５ｂと反対側にある場合は、フラットケーブル５の半田付け部５ｂへ加わるストレスを吸収出来ない為、半田付け部５ｂへ加わるストレスを低減するといった効果が得られない。

このようにフラットケーブル５を一体化する固着部７の所定の長さの範囲８は、クランプ部２のケーブル保持部３及びその半田付け部５ｂ側に施すことが効果的である。

図８は図３から図７のコネクタのケーブル固定構造の変形例を示す断面図である。図８に示す例においては、２枚のフラットケーブル５は一端が基板６の表裏に芯線部５ａを半田付けすることで、夫々半田付け部５ｂを介して基板に半田接続され、基板６から離れる側に、融着、接着等で一体化された固着部７が形成され、更に、基板６から離れる側にもう一つのケーブル固着部７′が形成されている。この様な場合においては、クランプ部２のケーブル保持部３のフラットケーブル５の長さ方向の前後に夫々の固着部７、７′を設けることによって、半田付け部５ｂへのストレス防止効果が得られ、また、固着部７、７′の夫々の長さの範囲８、８′とクランプ部２とのずれを更に吸収する、すなわちフラットケーブル５の長手方向におけるクランプ部２のケーブル保持部３でフラットケーブル５を保持する位置に自由度を持たせることができる。

尚、固着部７、７′のフラットケーブル５、５の長手方向の間隔は、ケーブル保持部３の長さよりも幾分長いことが好ましい。クランプ部の位置は、図４及び図５で示した位置にあっても良い。また、固着部７、７′のケーブルの長手方向における間隔を狭めて２箇所の固着部７、７′にまたがってクランプするように構成しても良い。

このように、本発明の実施の形態においては、複数本のフラットケーブル５の一部を、固着部７を形成して一体化することにより、２枚のフラットケーブル５、５の一部を一体化し、固着部７をクランプ部にて保持することで、上下フラットケーブル５の曲げ半径Ｒの違い（フラットケーブルを曲げたときの曲げ半径Ｒの違いに）による差が半田付け部５ｂ、５ｂにおいて起こらず、また、半田付け部５ｂに外力が伝わりにくくなり、その結果、基板６への半田付け部５ｂのストレス軽減を図ることが出来る。基板６の半田付け部５ｂの近傍をクランプ部２にて固定し、さらに、コネクタ１０にクランプ部２を装着することで、半田付け部５ｂへ加わるストレスを低減することが出来る。

また、図２に示すように、フラットケーブル５をクランプ部２にてハウジング１と固定することで、コネクタ根元以降でのフラットケーブルのばたつきを抑え、その結果、半田付け部５ｂのストレス軽減を図ることが出来る。

図２に示すように、クランプ部２を装着して、フラットケーブル５の動きをコネクタのポッティング部１５、１６ヘストレスを伝えないようにすることで、ポッティング剤とフラットケーブル５、５との境界面の剥離を防ぐことが出来、防水効果も得られる。

図９は、図１のケーブル固定保持したコネクタ１０から露出したフラットケーブル５の周囲に外装材３１で保護した例を示す側面図である。図９に示すように、フラットケーブル５に固着部７を設けた本実施例では、フラットケーブル５を外装材３１にて保護する場合においては、スプリングバックによる半田付け部５ｂ（図３参照）へ加わるストレスを低減することが出来る。

以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、複数本のフラットケーブル５を使用するコネクタハーネスにおいて、複数本のフラットケーブル５の一部に固着部７を形成し、一体化してその部分をクランプ部にて固定し、半田付け部へのストレスを軽減させることが出来るケーブル固定構造を備えたコネクタを提供することができる。

なお、本発明の実施例では、ストレスを防止する、あるいは軽減させる箇所は半田付け部５ｂと述べているが、ストレスの箇所は、半田付け部５ｂと、その近傍の芯線部５ａを含むことは言うまでもない。

本発明のコネクタは、小型パッケージ且つ防水機能が要求され、電気信号のやりとりを行う部位、具体的には、具体例としてガソリン車、ハイブリッド車、燃料電池車、家庭用コージェネレーションにおける制御ユニットに対するセンサ、電圧監視などやカメラ、通信機器などのモニタとモニタを通線とする部位に適用することができる。

（ａ）は、本発明の実施の形態によるケーブル接続用コネクタを示す図、（ｂ）は（ａ）のコネクタを示す分解組立斜視図である。 図１（ａ）のコネクタの断面図である。 図１（ａ）のコネクタのケーブルクランプ２とケーブル一体化部７の位置関係と効果の説明に供せられる断面図である。 図１（ａ）のコネクタのケーブルクランプ２とケーブル一体化部７の位置関係と効果の説明に供せられる断面図である。 図１（ａ）のコネクタのケーブルクランプ２とケーブル一体化部７の位置関係と効果の説明に供せられる断面図である。 図１（ａ）のコネクタのケーブルクランプ２とケーブル一体化部７の位置関係と効果の説明に供せられる断面図である。 図１（ａ）のコネクタのケーブルクランプ２とケーブル一体化部７の位置関係と効果の説明に供せられる断面図である。 図３から図７のコネクタの変形例を示す断面図である。 図１のフラットケーブルを固定保持したコネクタから露出したフラットケーブルの周囲に外装材を設けた例を示す側面図である。 （ａ）はフラットケーブル固定構造を備えたコネクタの従来例を示す図、（ｂ）は（ａ）のコネクタにおいて、２枚のフラットケーブルの芯線部を１枚の基板６の両面に半田付けを行った時の構造を示す断面図、（ｃ）は（ｂ）のケーブル接続構造の欠点を示す図である。 図１０のコネクタに半田付けされたケーブルを組み込んだときの欠点を示す斜視図である。 図１０のコネクタのケーブルに外装材を設けたときの欠点を示す図である。

符号の説明

１ ハウジング
１ａ 収容部
２ クランプ部
３ ケーブル保持部
５ フラットケーブル
５ａ 芯線部
５ｂ 半田付け部
６ 基板
７、７′ 固着部
８、８′ 長さの範囲
１０ コネクタ
１１ 開口部
１１ａ 仕切壁
１４ コンタクト
１６ ポッティング部
１７ フラットケーブルの幅方向
１８ フラットケーブルの長手方向
２０ コネクタ
３１、３２ 外装材

Claims (4)

1. ケーブルと接続するコネクタにおいて、
   前記コネクタは、コンタクトと前記コンタクトを保持するハウジングと前記ケーブルを保持固定するクランプ部とを有し、
   前記クランプ部は、一対のケーブル保持部を有し、かつ前記ケーブルを複数用いて当該ケーブルの厚さ方向で重ねた状態で前記ケーブルを保持固定するものであり、
   前記ケーブルは、当該ケーブルの厚さ方向で隣接する前記ケーブル同士を固着する固着部を有し、
   前記固着部は、前記ケーブルの厚さ方向と直交する当該ケーブルの長手方向に所定の長さの範囲に形成され、かつ当該ケーブルの厚さ方向と直交し、かつ当該ケーブルの長手方向と直交する当該ケーブルの幅方向に予め定められた幅の範囲に形成され、
   前記一対のケーブル保持部は前記固着部の少なくとも一部を挟持することを特徴とするコネクタ。
2. ケーブルと接続するコネクタにおいて、
   前記コネクタは、コンタクトと前記コンタクトを保持するハウジングと前記ケーブルを保持固定するクランプ部とを有し、
   前記クランプ部は、一対のケーブル保持部を有し、かつ前記ケーブルを複数用いて当該ケーブルの厚さ方向で重ねた状態で前記ケーブルを保持固定するものであり、
   前記ケーブルは、当該ケーブルの厚さ方向で隣接する前記ケーブル同士を固着する固着部を有し、
   前記固着部は、前記ケーブルの厚さ方向と直交する当該ケーブルの長手方向に所定の長さの範囲を持って形成され、かつ当該ケーブルの厚さ方向と直交し、かつ当該ケーブルの長手方向と直交する当該ケーブルの幅方向に予め定められた幅の範囲に形成され、
   前記固着部は、前記ケーブルの長手方向に所定の間隔を持って複数形成され、
   前記ケーブル保持部は前記隣同士の前記固着部間を挟持することを特徴とするコネクタ。
3. 請求項１に記載のコネクタにおいて、前記固着部の前記所定の長さの範囲は、前記ケーブルの長手方向における前記ケーブル保持部の長さ寸法よりも大きく形成され、前記一対のケーブル保持部は、前記固着部の前記所定の長さ範囲内にて前記固着部を挟持することを特徴とするコネクタ。
4. 請求項１乃至３のいずれか一つに記載されたコネクタにおいて、前記複数のケーブルの外側表裏面の内の少なくとも一方を覆う外装材を設けたことを特徴とするコネクタ。

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