JP3735042B2 - フラットケーブル接続用コネクタ - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、電気機器や自動車の電気配線に用いるフラットケーブルを接続するコネクタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電気機器や自動車の電気配線に用いるフラットケーブルと該フラットケーブルに接続するコネクタとの接続部は図５に示す通り、フラットケーブル１の端末導体に端子金具４の端子クリンプ片４３を突き刺すか、加締めることによって端子金具４を電気導通させて接続し、フラットケーブル１の端末部と端子金具４との接続部４２を保護するために、該接続部４２をコネクタ本体２１の端子金具収納孔２５に収納し、コネクタ本体２１の端子金具収納孔２５内に設立されたランス２８に端子金具４を係止させていた。
【０００３】
コネクタ本体２１に収納された端子金具４は他端子接続部４１に相手方の雄、又は雌端子を結合し、電気的接続を可能にしている。さらにコネクタ本体２１に収納されたフラットケーブル１の動きを少なくし、外部からの塵埃進入防止のため、コネクタ本体２１端でコネクタ本体２１とフラットケーブル１とをテープで巻き固定（図示せず）することがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
電気機器や自動車におけるフラットケーブル１の配線は、かなり狭隘な場所で取り付けられるケースが多く、配線場所によってはフラットケーブル１に相当の曲げや引っ張り、ひねりといった過酷な外力が加わる使われ方がされ、特にその影響は端子金具４との接続部分に顕著に現れ、接触不良や断線事故等の原因となっていた。
【０００５】
従来は、このような過酷な外力、特にフラットケーブル１への幅方向の外力やひねりに対して十分に対応できるフラットケーブル１として、丸形電線導体を並行フラット状に配列し、該電線を絶縁被覆したリボン電線や、導体厚約０．５ｍｍのバスバーを厚さ約１ｍｍ程度の絶縁フィルムで被覆した平型ケーブル等、過酷な外力に耐えられる強度を有するフラットケーブルを採用していた。
【０００６】
しかしながら、近年、電気機器や自動車においても小型化、軽量化の要求度が高まり、このような要求を満たす高密度電気回路では、例えば導体厚が０．１５ｍｍ、絶縁厚が０．３３ｍｍと薄い、高密度配線用のフラットケーブルを採用する機会が多くなり、このような高密度配線用フラットケーブルへの移行は、フラットケーブル接続部を小型化することとなり、端子金具も小型化し、高密度フラットケーブルとコネクタとの接続部分の強度は極端に弱まっていた。
【０００７】
即ち、図６はフラットケーブル１と端子金具４との接続部４２において、フラットケーブル１に幅方向の外力或いはひねりが加えられた状態を模式的に示したもので、フラットケーブル１へ加えられる外力はフラットケーブル１と端子金具４との接続部４２にそのまま直接伝わってしまう。このように、フラットケーブル１に幅方向の外力或いはひねり等の横方向の外力ｆが加わると、フラットケーブル１はねじられて、導体接続部４２で最も外力に弱い、フラットケーブル１の導体１１が端子金具４の突き刺しクリンプ片４３に突き刺された部分に応力が集中し、フラットケーブル導体１１の縁端からC1の亀裂が発生し、C2の亀裂へと成長して導体破断に至ってしまう。
【０００８】
このような断線障害を未然に防止するため前述したようにコネクタ本体端を粘着ビニルテープ等で巻いて押える方法、あるいは、コネクタの構造をフラットケーブル用に大幅に設計変更するなどの方法等が考えられるが、構造が非常に複雑になるなどコストが大幅に増大するため、フラットケーブルのひねりに対する断線を防止することは極めて困難であった。
【０００９】
本発明は、上記のような従来の問題に鑑み、薄く、比較的強度の弱いフラットケーブル１とコネクタ２との接続部分に作用する横方向の外力やひねり等の外力に十分に耐えることができ、かつ、コストが大幅に増大しない信頼性の高いフラットケーブル接続用コネクタを提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、突き刺しクリンプ片を有する端子金具の前記クリンプ片がフラット導体に突き刺された状態で前記端子金具が端末に接続されているフラットケーブルを接続するフラットケーブル接続用コネクタに係わるもので、前記端子金具を収納するための端子金具収納孔を有し、外側に突出した突出部を前記端子金具収納孔の上辺に有するコネクタ本体と、前記突出部と係合する係合部を上部壁面に有し、前記フラットケーブルを前記端子金具収納孔の下辺に押し付ける押圧部を下部に有して、前記端子金具収納孔に嵌合する嵌合部材とからなり、コネクタ本体の端子金具収容孔内にフラットケーブルの端末部を挿入した状態で前記嵌合部材の押圧部を前記端子金具収納孔内に押し込んだ際に、前記嵌合部材の上部壁面が弾性変形しながら前記係合部が前記突出部を乗り越えて前記突出部に係合するとともに、前記押圧部が前記端子金具収納孔内に挿入されたフラットケーブルの端末部を押圧しながら前記端子金具収納孔内に挿入されて前記押圧部が前記端子金具収納孔の開口部を塞ぐように構成されている。前記嵌合部材の押圧部によって前記フラットケーブルの端末部がコネクタ本体底面に押圧されることによりフラットケーブルの移動が規制される。
【００１１】
本発明において、コネクタ本体の端子金具収納孔を挿入端子金具別に隔壁によって仕切り、端子金具を接続のフラットケーブル端末部は、その絶縁体が導体間で長手方向に切り取りトリミングされ、該導体間トリミング部に前記隔壁が位置するようにフラットケーブル端末が端子金具収納孔に挿入されるように構成することが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下本発明を図示した実施例に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態を示す斜視図で、１はフラットケーブル、２はコネクタで、該コネクタ２はコネクタ本体２１と嵌合部材２２とで構成され、コネクタ本体２１に挿入されたフラットケーブル１の端末部は嵌合部材２２でコネクタ本体に押圧固定され、その上方への動きが規制されている。
【００１３】
図2はフラットケーブル１と端子金具４との接続部の一実施形態を示す拡大斜視図で、平行に配列されたフラット導体１１（図では２本）を絶縁体１２で被覆したフラットケーブル１の端末に端子金具（図では雌端子）４が接続されている。フラットケーブル１と端子金具４との接続は端子金具４に立設する複数の突き刺しクリンプ片４３をフラットケーブル１の導体１１に突き刺し、図２（A）に示すように絶縁体１２−導体１１−絶縁体１２を突き抜けたクリンプ片４３を絶縁体１２上にかしめて電気的導通を取ると同時に機械的に接続する。
【００１４】
端子金具４を接続のフラットケーブル１端末部は、その絶縁体１２が導体間で長手方向に切り取りトリミングされ、該導体間トリミング部は後述するコネクタ本体２１の端子金具収納孔２５の各端子金具４を絶縁収納する隔壁の位置に該当するように構成されている。
【００１５】
図３はコネクタ本体２１に端子金具４を取り付けたフラットケーブル１を挿入した状態を示す断面図で、コネクタ本体２１は長方体からなり、内部には１乃至複数の端子金具収納孔２５を必要により各端子金具収納孔を隔壁で分離して設け、該端子金具収納孔２５の開口部２６上辺外壁には係合部（図示するものは凸状突起）２３が形成されている。かかるコネクタ本体２１の端子金具収納孔２５に、フラットケーブル１に接続された端子金具４を端子金具収納孔開口部２６から端子金具収納孔２５の奥へと収納すると、端子金具４はコネクタ本体２１底辺に立設のランス２８に係合してコネクタ本体の端子金具収納孔２５に固定される。
【００１６】
図３において、２２はフラットケーブル１の端子部をコネクタ本体２１の端子金具収納孔２５下辺に押し付け固定して上方への動きを規制する嵌合部材で、該嵌合部材２２はコ字状で、上部内壁には前記コネクタ本体２１に設けた突出部２３と係合する係合部（図３では凹状窪み）２４を有し、下部にはフラットケーブル１の端末部を端子金具収納孔２５の下辺に押し付ける押圧部２７とからなっている。押圧部２７の厚さは、端子金具収納孔開口部２６に嵌合し、フラットケーブル１をコネクタ本体２１底面に押し付ける厚さで、コネクタ本体２１に嵌合すると容易に外れない厚さに構成されている。
【００１７】
図４はコネクタ本体２１に嵌合部材２２を取り付ける手順を示したもので、まず図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、嵌合部材２２に設けた係合部２４がコネクタ本体２１に設けた突出部２３に係合するように、嵌合部材２２をコネクタ本体２１と対面させ、係合部２４を突出部２３に、押圧部２７を端子金具収納孔開口部２６と対面させる。次いで図４（Ｃ）に示すように押圧部２７を端子金具収納孔開口部２６に挿入し、突出部２３、係合部２４が係合するように、コネクタ本体２１に嵌合部材２２を強く押し込む。嵌合部材２２をコネクタ本体２１に向けて押し込むと、コ字状に構成されている嵌合部材の上部先端（自由端）が押圧力で弾性変形して開き、コネクタ本体の突出部２３を乗り越えて突出部２３、係合部２４が係合すると同時に嵌合部材２２の押圧部２７はフラットケーブル１を押圧しながら端子金具収納孔開口部２６をふさぐようにして嵌合し（図４（Ｄ））、その押圧部２７がフラットケーブル１の端末部をコネクタ本体底面に固定する。図４（Ｅ）は嵌合部材２２がコネクタ本体２１に取り付けられた状態を示す。
【００１８】
コネクタ本体２１に嵌合部材２２を取り付ける工程で、嵌合部材２２上部の先方自由端に設けた係合部２４がコネクタ本体２１の突出部２３の頂上を弾性変形して乗り越えると、嵌合部材２２の押し込み力は急激に軽くなり、嵌合部材２２は速い速度でコネクタ本体２１の開口部壁面に当たり衝撃音を発する。従って作業者はこの衝撃音を聞くことによりコネクタ本体２１と嵌合部材２２との嵌合を確認することができる。
【００１９】
本発明は上述したように、端子金具４を接続したフラットケーブル１の端末部をコネクタ本体２１の端子金具収納孔２５内壁底面に嵌合部材２２の押圧部２７で固定し、その上方への動きを規制したものである。従ってフラットケーブル１を接続したコネクタ２を電気機器や自動車の電気配線に用い、その作業が狭隘な場所であり、フラットケーブル１に曲げや引っ張り、あるいはひねりといった過酷な外力が加わっても、その過酷な外力はコネクタ本体２１と嵌合部材２２とでその上方への動きを規制された接合部分で吸収されるため、フラットケーブル１と端子金具４との接合部で従来のような断線事故を生ずることはない。
【００２０】
なお、本発明によるコネクタ構造では上述したように、嵌合部材２２をコネクタ本体２１に強制的に挿入した時に、コネクタ本体２１の開口壁に衝突するカチッと言う衝撃音（係合音）が得られ、この衝撃音を聞くことにより嵌合部材２２の挿入を確実に検知することが出来る附帯効果もある。
【００２１】
表１は本発明のコネクタとフラットケーブルとの接続部における外力によるフラットケーブル１の導体と端子金具４との接続部４２が破断するまでの力（N）を測定したもので、試験サンプル数５の平均値を表したものである。フラットケーブルに加える力の方向は図７に示すように、フラットケーブルに対して垂直の縦方向ｆ１（図７（Ａ））、嵌合部材側にねじれる方向ｆ２（図７（Ｂ））及び嵌合部材とは反対側にねじれる方向ｆ３（図７（Ｃ））である。なお、比較例として、従来技術による構造のコネクタにおけるフラットケーブルとの接続部についても同様の試験を行った。結果を表１に示す。
【００２２】
【表１】

【００２３】
本測定結果で明らかなように上方向の外力ｆ１に対してはあまり差異が認められないが、横方向、即ちフラットケーブル１がひねられる力ｆ２、ｆ３に対しては本発明コネクタが非常に優れていることが分かる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、フラットケーブル１の端末部をコネクタ本体２１の端子金具収納孔２５内壁底面に嵌合部材２２の押圧部２７で固定し、フラットケーブル１の端末部に加わる横方向の外力によって生じるねじれやひねりに対してフラットケーブル１の上方への移動を確実に規制したので、横方向の外力がフラットケーブル導体１１と端子金具４との接続部４２に直接かかることを防止することができる。また、既存のコネクタを大幅に設計変更する必要もないのでコストが増大しない。更に、嵌合部材２２は押圧挿入されることによって端子金具収納孔２５のコネクタ本体開口壁に衝突することで衝撃音を発するので、嵌合部材の確実な挿入が確認できる。
【００２５】
上述したように、本発明は、フラットケーブルにかかる外力に最も弱い導体接続部を外力から保護することができるので、特に薄く強度が比較的弱い導体が用いられている高密度配線用フラットケーブルにおいて効力を発揮し、比較的狭隘な場所での配線作業においてもその取り扱いを心配することなく、高い信頼性をもって配線が可能なフラットケーブル接続用コネクタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の全体を示す斜視図
【図２】フラットケーブルと端子金具との接続状態を示す拡大説明図
【図３】本発明コネクタの一実施例を示す断面図
【図４】コネクタ本体に嵌合部材を嵌合する工程を示す説明図
【図５】従来のコネクタを示す断面図
【図６】フラットケーブルと端子金具との接続部に加わる外力の状態を示す説明図
【図７】コネクタとフラットケーブルとに加わる外力の方向を示す説明図
【符号の説明】
１ フラットケーブル
１１ フラットケーブルの導体
１２ フラットケーブルの絶縁体
２ コネクタ
２１ コネクタ本体
２２ 嵌合部材
２３ コネクタ本体の突出部
２４ 嵌合部材の係合部
２５ 端子金具収納孔
２６ 端子金具収納孔開口部
２７ 押圧部
４ 端子金具
４１ 他端子との接続部
４２ フラットケーブルとの接続部
４３ 端子クリンプ片

Claims (1)

1. 突き刺しクリンプ片を有する端子金具の前記クリンプ片がフラット導体に突き刺された状態で前記端子金具が端末に接続されているフラットケーブルを接続するフラットケーブル接続用コネクタにおいて、
   前記端子金具を収納するための端子金具収納孔を有し、外側に突出した突出部を前記端子金具収納孔の上辺に有するコネクタ本体と、
   前記突出部と係合する係合部を上部壁面に有し、前記フラットケーブルを前記端子金具収納孔の下辺に押し付ける押圧部を下部に有して、前記端子金具収納孔に嵌合する嵌合部材とからなり、
   前記コネクタ本体の端子金具収容孔内にフラットケーブルの端末部を挿入した状態で前記嵌合部材の押圧部を前記端子金具収納孔内に押し込んだ際に、前記嵌合部材の上部壁面が弾性変形しながら前記係合部が前記突出部を乗り越えて前記突出部に係合するとともに、前記押圧部が前記端子金具収納孔内に挿入されたフラットケーブルの端末部を押圧しながら前記端子金具収納孔内に挿入されて前記押圧部が前記端子金具収納孔の開口部を塞ぐように構成されていて、前記押圧部により前記フラットケーブルの端末部が前記コネクタ本体底面に押圧されて該フラットケーブルの移動が規制されることを特徴とするフラットケーブル接続用コネクタ。

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