JP4002085B2 - 接続部形成用フラットケーブル受け金具の設計方法 - Google Patents

接続部形成用フラットケーブル受け金具の設計方法 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フラット導体をフラット絶縁被覆で覆ったフラットケーブルに、接続端子の端子板の幅方向の両側に沿ってそれぞれ複数突設されたクリンプ片を突き刺す際に用いる接続部形成用フラットケーブル受け金具の設計方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
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に、接続端子の端子板の幅方向の両側に沿ってそれぞれ複数突設されたクリンプ片を突き刺して接続する接続方法は、配線の高密度化と接続端子の小型化が進むにつれて、例えば図6に示すように厚さが0.15mm〜0.2 mm、幅が1.5 mm〜3.0.mm程度のフラット導体1を複数条の所定の間隔で並設し、これらフラット導体1の両面に、厚さが0.09mmのポリエチレンテレフタレートフィルムよりなるフラット絶縁被覆2を接着被覆したフラットケーブル3を用いて、このフラットケーブル3にそのフラット導体1に対応した箇所で、雌形端子本体4に連接された幅Wcが1.2 mm〜2.3 mm程度の端子板5の幅方向の両側にクリンプ片6を千鳥状に突設した接続端子7の各クリンプ片6を突き刺してフラット導体1に電気的に接続し、図7に示すようにフラットケーブル3を通り抜けた各クリンプ片6の先端部を円弧状に折曲げて加締めてフラットケーブル接続部8を形成する方法が実施されるようになってきた。
【0003】
このフラットケーブル接続部8の形成は、図8に示すようにフラットケーブル3の下に配置して該フラットケーブル3を受けると共に表面に各側のクリンプ片6を受けるクリンプ片受け溝9とフラットケーブル3を突き抜けたクリンプ片6の先端部を曲成して加締めるクリンプ片曲成加締め凹部10とが並設された接続部形成用フラットケーブル受け金具11を用いて行う。即ち、最初に接続すべきフラット導体1が2つのクリンプ片受け溝9の上に存在するようにしてフラットケーブル3を接続部形成用フラットケーブル受け金具11の上に配置し、このフラット導体1の幅内に各クリンプ片6が下向きに存在するようにして接続端子7を配置して、その上に配置したアンビル12で、ガイド部材13をガイドして、接続端子7を加圧することにより、各クリンプ片6がフラット絶縁被覆2とフラット導体1とを突き抜けるようにして各クリンプ片をフラットケーブル3に突き刺す。次に、矢印Aで示すように下向きに接続部形成用フラットケーブル受け金具11を下げてクリンプ片6をクリンプ片受け溝9から外し、次いで接続部形成用フラットケーブル受け金具11を矢印B方向に移動してクリンプ片曲成加締め凹部10をクリンプ片6に対応させる。かかる状態で、接続部形成用フラットケーブル受け金具11を矢印C方向に移動し、アンビル12で端子板5及びクリンプ片6を圧縮することにより、フラットケーブル3を突き抜けたクリンプ片6の先端部を図9に示すクリンプ片曲成加締め凹部10で円弧状に折曲げて加締める。このような接続工程で、幅方向の両側のクリンプ片6の間で該クリンプ片6に沿って伸ばされた伸び部1aがクリンプ片6の先端部の曲成加締め部で加締められて加圧接触され電気的接続状態となる。
【0004】
このようなフラットケーブル接続部8の形成方法では、非常に狭いフラット導体1の幅内に、端子板5の幅が狭い接続端子7の各クリンプ片6を正確に突き刺し、クリンプ片6とフラット導体1の電気的接続状態を正しく保つ必要がある。
【0005】
このフラットケーブル接続部8の形成方法においては、前述したように、各クリンプ片6をフラットケーブル3に突き刺す工程と、その後にフラットケーブル3を貫通した各クリンプ片6の先端部を円弧状に曲成して加締める工程に別れるが、各クリンプ片6をフラットケーブル3に突き刺した状態が、クリンプ片6の曲成加締め後のフラット導体1とクリンプ片6の電気的接触状態を決定することが実験的に確かめられている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなクリンプ片6をフラットケーブル3に突き刺す工程では、この際に用いるクリンプ片曲成加締め凹部10の構造によっては、クリンプ片6とフラット導体1との接触力が非常に弱いものが発生したり、クリンプ片6の突き刺し時にクリンプ片6が座屈してしまう問題点があった。
【0007】
即ち、接続部形成用フラットケーブル受け金具11は、図10に示すように、中間壁部11aの両側にクリンプ片受け溝9を配置し、さらにその外側に側壁部11bがそれぞれ配置された構造になっていて、各クリンプ片受け溝9の上に接続すべきフラット導体1が存在するようにしてフラットケーブル3をこの接続部形成用フラットケーブル受け金具11の上に配置し、前述したようにして接続端子7の各クリンプ片6を突き刺した場合のフラット導体1とクリンプ片6の接触荷重は、両クリンプ片受け溝9がなす幅W2 や中間壁部11aの幅W1 によって変化するクリンプ片6と中間壁部11aとの間のギャップg1 及びクリンプ片6と側壁部11bとの間のギャップg2 や、フラットケーブル3の厚さ等によって決まり、ギャップg1 ,g2 があまり広いと、クリンプ片6の突き刺し抵抗が著しく低くなり、クリンプ片6とフラット導体1との接触荷重が低下し、良好な電気的接続状態とはならない。また、ギャップg1 ,g2 がフラットケーブル3の厚さに対してあまりにも狭くなると、クリンプ片受け溝9へのフラットケーブル3の詰まりが生じ、クリンプ片6をフラットケーブル3に突き刺すことができず、クリンプ片6の座屈を起こしてしまうことになる。
【0008】
なお、図10において、Wcは両側のクリンプ片6の外側の面間の寸法、換言すればこれらクリンプ片6を幅方向の両側から突設させている端子板(図6参照)5の寸法、tは端子板5の板厚兼クリンプ片6の厚みである。
【0009】
本発明の目的は、条件の異なる種々のフラットケーブルに対して接続端子のクリンプ片をフラット導体の箇所で突き刺して電気的に安定した接続状態を得ることができるクリンプ片受け溝を有する接続部形成用フラットケーブル受け金具の設計方法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、フラット導体(1)をフラット絶縁被覆(2)で覆ったフラットケーブル(3)に、端子板(5)の幅方向の両側にそれぞれクリンプ片(6)が突設された接続端子の前記クリンプ片を前記フラット導体に対応する箇所で突き刺す際に、前記フラットケーブル(3)の下に配置されて、前記フラットケーブルを支えると共に、前記フラットケーブルを突き抜けた前記端子板の幅方向の両側のクリンプ片をそれぞれ受け入れる1対のクリンプ片受け溝(9,9)を前記フラットケーブルの下方に構成する接続部形成用フラットケーブル受け金具の設計方法を対象とする。
【0011】
本発明に係る接続部形成用フラットケーブル受け金具の設計方法では、板状の中間壁部構成部材(11a′)と、該中間壁部構成部材(11a′)の厚み方向の両端の下部にそれぞれ並ぶように配置された1対のスぺーサ(14,14)と、前記中間壁部構成部材(11a′)の両側にそれぞれ前記スぺーサ(14,14)を介して並ぶように配置された1対の側壁部構成部材(11b′,11b′)とが連結されて、前記中間壁部構成部材(11a′)と両側の側壁部構成部材(11b′,11b′)との間にそれぞれ前記1対のクリンプ片受け溝(9,9)が形成され、前記各スぺーサ(14)と中間壁部構成部材との間にシム板(19a)を挿入したり該シム板を抜き取ったりすることにより前記1対のクリンプ片受け溝(9,9)の隣接端部間に介在する中間壁部の前記整列方向に測った幅(W0,W1)を変化させることができ、前記各スぺーサ(14)と側壁部構成部材(11b′)との間にシム板(19b)を挿入したり該シム板を抜き取ったりすることにより前記1対の受け溝(9,9)の両側で該1対の受け溝(9,9)を間にして相対する1対の側壁部相互間の間隔(W2)を変化させることができるように構成された分割型の受け金具(11′)を前記接続部形成用フラットケーブル受け金具として用いる。
【0012】
【0013】
そして、該分割型の接続部形成用フラットケーブル受け金具の中間壁部のと、1対の側壁部相互間の間隔とを変化させて、受け金具の上に配置されたフラットケーブルにフラット導体の箇所で接続端子のクリンプ片を突き刺した際のクリンプ片の突き刺し荷重の変化を測定し、得られた測定結果に基づいてクリンプ片とフラット導体との接触不足やクリンプ片の座屈といった接続不良を防止できる中間壁部のと1対の側壁部相互間の間隔を定める。
【0014】
または、該分割型の接続部形成用フラットケーブル受け金具の中間壁部のと、1対の側壁部相互間の間隔とを変化させて、受け金具の上に配置されたフラットケーブルにフラット導体の箇所で接続端子のクリンプ片を突き刺した際のクリンプ片の突き刺し荷重の変化を測定し、得られた測定結果に基づいて突き刺し後のクリンプ片とフラット導体との接触荷重が、安定した接触電気抵抗が得られる接触荷重以上で、クリンプ片の座屈限界荷重より小さくなるように中間壁部のと1対の側壁部相互間の間隔を定める。
【0015】
このようにすると、接続するフラットケーブルの種類毎に、1対のクリンプ片受け溝の隣接端部間に介在する中間壁部のと1対の受け溝を間にして相対する1対の側壁部相互間の間隔W2とを変化させた接続部形成用フラットケーブル受け金具を用いて、実際にクリンプ片を突き刺したサンプルでその突き刺し荷重特性を見ながら中間壁部の幅と両端の側壁部の相互間隔を決定できるので、クリンプ片とフラット導体との接触不足やクリンプ片の座屈といった接続不良を防止する量産時の接続部形成用フラットケーブル受け金具を決定することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
図1及び図2は本発明に係る接続部形成用フラットケーブル受け金具の設計方法で用いる接続部形成用フラットケーブル受け金具の実施の形態の一例を示したもので、図1は本例の接続部形成用フラットケーブル受け金具の斜視図、図2は図1に示す接続部形成用フラットケーブル受け金具の上部側面図である。
【0017】
本例で用いる接続部形成用フラットケーブル受け金具11´は、板状の中間壁部構成部材11a′と、該中間壁部構成部材11a′の厚み方向の両端の下部にそれぞれ並ぶように配置された1対のスぺーサ14,14と、中間壁部構成部材11a′の両側にそれぞれスぺーサ14,14を介して並ぶように配置された1対の側壁部構成部材11b′,11b′とを有して、これらの下部を締めネジ15とナット16で相互に連結した分割型の構造を備え、中間壁部構成部材11a′と両側の側壁部構成部材11b′,11b′との間にそれぞれ1対のクリンプ片受け溝9,9が形成されている。
【0018】
この接続部形成用フラットケーブル受け金具11´は、台座17の上にレール18を介して、これら中間壁部構成部材11a′、スペーサ14,14、側壁部構成部材11b′,11b′の整列方向に移動可能に設置されている。
【0019】
このような分割型の接続部形成用フラットケーブル受け金具11´は、中間壁部構成部材11a′の両側面にシム板19aを挟み込んだり、側壁部構成部材11b′の内側面にシム板19bを挟み込んだり、或いは抜き取ったりすることにより、1対のクリンプ片受け溝9,9の隣接端部間に介在する中間壁部の幅をW0 からW1 に変更したり、1対の受け溝9,9の両側で該1対の受け溝9,9を間にして相対する1対の側壁部相互間の間隔W2 を変更したりすることができるようになっている。上記中間壁部は、シム板19aが設けられない場合には中間壁部構成部材11a′単独で構成され、シム板19aが設けられる場合には中間壁部構成部材11a′とシム板19aとにより構成される。また各側壁部は、シム板19bが設けられない場合には側壁部構成部材11b′単独で構成され、シム板19bが設けられる場合には側壁部構成部材11b′とシム板19bとにより構成される。
【0020】
本例の接続部形成用フラットケーブル受け金具の設計方法では、この分割型の接続部形成用フラットケーブル受け金具11´の中間壁部の幅W0 と、1対の側壁部相互間の間隔W2 とを変化させて受け金具の上に配置されたフラットケーブルにフラット導体の箇所で接続端子のクリンプ片を突き刺した際のクリンプ片6の突き刺し荷重の変化を測定し、得られた測定結果に基づいて中間壁部のW0 と側壁部相互間の間隔W2 を定める。
【0021】
また本例の接続部形成用フラットケーブル受け金具の設計方法では、この分割型の接続部形成用フラットケーブル受け金具11´の中間壁部のW0 と、1対の側壁部相互間の間隔W2とを変化させて受け金具の上に配置されたフラットケーブルにフラット導体の箇所で接続端子のクリンプ片を突き刺した際のクリンプ片6の突き刺し荷重の変化を測定し、得られた測定結果に基づいてクリンプ片6とフラット導体1との接触不足やクリンプ片6の座屈といった接続不良を防止できる中間壁部11aの幅W0 と1対の側壁部相互間の間隔W2 を定める。
【0022】
その具体例を図3にて説明する。この図3は、上記の分割型の接続部形成用フラットケーブル受け金具11´を用いて、フラットケーブル3に接続端子7のクリンプ片6を突き刺した際の接続サンプルの突き刺し変位量に対する突き刺し荷重の変化の実験データを示したものである。
【0023】
この場合には、厚さ0.15mm、幅1.5 mmのフラット導体1を有するフラットケーブル3に、端子板5の板厚兼クリンプ片6の厚みt=0.25mm、端子板5の幅Wc=1.2 mmとなっている際にクリンプ片6をフラット導体1に対応させてフラットケーブル3に突き刺した時の、接続部形成用フラットケーブル受け金具11´の構造による突き刺し変位量に対する突き刺し荷重の違いを測定したもので、荷重が最大となる突き刺し貫通後に、クリンプ片6とフラット導体1の接触荷重の最小値が高いほどクリンプ片6とフラット導体1との接触荷重が高く、電気的接触状態が安定する。即ち、図10における両クリンプ片受け溝9がなす幅W2 を1.60mmとして、ギャップg1 =0.02mmとした時の荷重変化が図3でA、ギャップg1 =0.06mmとした時の荷重変化が図3でB、ギャップg1 =0.20mmとした時の荷重変化が図3でCである。
【0024】
この図3に示す結果から判るように、図10における中間壁部11aの幅W1 及び1対の溝9,9の両側で両受け溝9,9を間にして相対する1対の側壁部11b,11b相互間の間隔W2 を変化させることで、ギャップg1 またはg2 を変化させ、そのときの突き刺し荷重を測定することで、突き刺し後の接触荷重の大きさをつかむことができる。
【0025】
さらに、図4に示すようにそれぞれの接続サンプルを高温放置後、振動試験を追加する耐久加速試験にかけることで、クリンプ片6の接続状態の信頼性を確認することができる。
【0026】
上記実験のフラットケーブル3に対しては、耐久加速試験の結果、図3に示す通り、接触荷重がL2 =約130 N以上で安定した接触電気抵抗が得られることが判明した。
【0027】
一方、接続部形成用フラットケーブル受け金具11´を変えたクリンプ片6の座屈限界荷重の測定から、図3に示す通り、座屈の閾値はL1 =約300 Nと推測された。従って、接触荷重がクリンプ片6の座屈限界荷重より小さくなるようにすればよい。
【0028】
従って、接続部形成用フラットケーブル受け金具11´の構造は、1対の受け溝9,9相互間に介在する中間壁部の幅W1 と1対の受け溝9,9の両端側で1対の受け溝9,9を間にして相対する1対の側壁部11b,11b相互間の間隔W2 を変化させ、ギャップg1 ,g2 を適切に選ぶことで、接触荷重がL2 以上、L1 より小さくなるように設計すればよい。
【0029】
なお、接続端子7は、フラット導体1の幅によっては、図5に示すように端子板5の幅方向の両側に対形にクリンプ片6が突設されているものでもよい。
【0030】
【発明の効果】
本発明に係る接続部形成用フラットケーブル受け金具の設計方法では、接続するフラットケーブルの種類毎に、中間壁部の幅と両端の側壁部相互間の間隔とを変化させた接続部形成用フラットケーブル受け金具を用いて、実際にクリンプ片を突き刺したサンプルでその突き刺し荷重特性を見ながら中間壁部の幅と両端の側壁部の相互間隔を決定できるので、クリンプ片とフラット導体との接触不足やクリンプ片の座屈といった接続不良を防止する量産時の接続部形成用フラットケーブル受け金具を決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る接続部形成用フラットケーブル受け金具の設計方法で用いる接続部形成用フラットケーブル受け金具の実施の形態の一例を示した斜視図である。
【図2】 図1に示す接続部形成用フラットケーブル受け金具の上部側面図である。
【図3】 分割型の接続部形成用フラットケーブル受け金具を用いて、フラットケーブルに接続端子のクリンプ片を突き刺した際の接続サンプルの突き刺し変位量に対する突き刺し荷重の変化を示した図である。
【図4】 接続サンプルの耐久加速試験の結果を示す図である。
【図5】 本発明で用いる接続端子の他の例を示す斜視図である。
【図6】 フラットケーブルとこれに接続する接続端子の斜視図である。
【図7】 フラットケーブルに接続端子を接続した状態を示す斜視図である。
【図8】 フラットケーブルに接続端子のクリンプ片を突き刺した状態を示す縦断面図である。
【図9】 フラットケーブルを突き抜けたクリンプ片の先端部を加締めた状態を示す縦断面図である。
【図10】 フラットケーブルに接続端子のクリンプ片を突き刺した状態を示す拡大縦断面図である。
【符号の説明】
1 フラット導体
2 フラット絶縁被覆
3 フラットケーブル
4 雌形端子本体
5 端子板
6 クリンプ片
7 接続端子
8 フラットケーブル接続部
9 クリンプ片受け溝
10 クリンプ片曲成加締め凹部
11 接続部形成用フラットケーブル受け金具
11´ 分割型の接続部形成用フラットケーブル受け金具
11a 中間壁部
11a′中間壁部構成部材
11b 側壁部
11b′側壁部構成部材
12 アンビル
13 ガイド部材
14 スペーサ
15 締めネジ
16 ナット
17 台座
18 レール
19a,19b シム板

Claims (2)

  1. フラット導体(1)をフラット絶縁被覆(2)で覆ったフラットケーブル(3)に、端子板(5)の幅方向の両側にそれぞれクリンプ片(6)が突設された接続端子の前記クリンプ片を前記フラット導体に対応する箇所で突き刺す際に、前記フラットケーブル(3)の下に配置されて、前記フラットケーブルを支えると共に、前記フラットケーブルを突き抜けた前記端子板の幅方向の両側のクリンプ片をそれぞれ受け入れる1対のクリンプ片受け溝(9,9)を前記フラットケーブルの下方に構成する接続部形成用フラットケーブル受け金具の設計方法において、
    板状の中間壁部構成部材(11a′)と、該中間壁部構成部材(11a′)の厚み方向の両端の下部にそれぞれ並ぶように配置された1対のスぺーサ(14,14)と、前記中間壁部構成部材(11a′)の両側にそれぞれ前記スぺーサ(14,14)を介して並ぶように配置された1対の側壁部構成部材(11b′,11b′)とが連結されて、前記中間壁部構成部材(11a′)と両側の側壁部構成部材(11b′,11b′)との間にそれぞれ前記1対のクリンプ片受け溝(9,9)が形成され、前記各スぺーサ(14)と中間壁部構成部材との間にシム板(19a)を挿入したり該シム板を抜き取ったりすることにより前記1対のクリンプ片受け溝(9,9)の隣接端部間に介在する中間壁部の前記整列方向に測った幅(W 0 ,W 1 )を変化させることができ、前記各スぺーサ(14)と側壁部構成部材(11b′)との間にシム板(19b)を挿入したり該シム板を抜き取ったりすることにより前記1対の受け溝(9,9)の両側で該1対の受け溝(9,9)を間にして相対する1対の側壁部相互間の間隔(W 2) を変化させることができるように構成された分割型の受け金具(11′)を前記接続部形成用フラットケーブル受け金具として用い、
    前記接続部形成用フラットケーブル受け金具の前記中間壁部の幅と前記1対の側壁部相互間の間隔とを変化させて、前記受け金具の上に配置されたフラットケーブルにフラット導体の箇所で接続端子のクリンプ片を突き刺した際の前記クリンプ片の突き刺し荷重の変化を測定し、
    得られた測定結果に基づいて前記クリンプ片と前記フラット導体との接触不足や前記クリンプ片の座屈といった接続不良を防止できる前記中間壁部の幅と前記1対の側壁部相互間の間隔とを定める接続部形成用フラットケーブル受け金具の設計方法。
  2. フラット導体(1)をフラット絶縁被覆(2)で覆ったフラットケーブル(3)に、端子板(5)の幅方向の両側にそれぞれクリンプ片(6)が突設された接続端子の前記クリンプ片を前記フラット導体に対応する箇所で突き刺す際に、前記フラットケーブル(3)の下に配置されて、前記フラットケーブルを支えると共に、前記フラットケーブルを突き抜けた前記端子板の幅方向の両側のクリンプ片をそれぞれ受け入れる1対のクリンプ片受け溝(9,9)を前記フラットケーブルの下方に構成する接続部形成用フラットケーブル受け金具の設計方法において、
    板状の中間壁部構成部材(11a′)と、該中間壁部構成部材(11a′)の厚み方向の両端の下部にそれぞれ並ぶように配置された1対のスぺーサ(14,14)と、前記中間壁部構成部材(11a′)の両側にそれぞれ前記スぺーサ(14,14)を介して並ぶように配置された1対の側壁部構成部材(11b′,11b′)とが連結されて、前記中間壁部構成部材(11a′)と両側の側壁部構成部材(11b′,11b′)との間にそれぞれ前記1対のクリンプ片受け溝(9,9)が形成され、前記各スぺーサ(14)と中間壁部構成部材との間にシム板(19a)を挿入したり該シム板を抜き取ったりすることにより前記1対のクリンプ片受け溝(9,9)の隣接端部間に介在する中間壁部の前記整列方向に測った幅(W 0 ,W 1 )を変化させることができ、前記各スぺーサ(14)と側壁部構成部材(11b′)との間にシム板(19b)を挿入したり該シム板を抜き取ったりすることにより前記1対の受け溝(9,9)の両側で該1対の受け溝(9,9)を間にして相対する1対の側壁部相互間の間隔(W 2) を変化させることができるように構成された分割型の受け金具(11′)を前記接続部形成用フラットケーブル受け金具として用い、
    前記接続部形成用フラットケーブル受け金具の前記中間壁部の幅と前記1対の側壁部相互間の間隔とを変化させて、前記受け金具の上に配置されたフラットケーブルにフラット導体の箇所で接続端子のクリンプ片を突き刺した際の前記クリンプ片の突き刺し荷重の変化を測定し、
    得られた測定結果に基づいて、突き刺し後の前記クリンプ片と前記フラット導体との接触荷重が、安定した接触電気抵抗が得られる接触荷重以上で、前記クリンプ片の座屈限界荷重より小さくなるように前記中間壁部の幅と前記1対の側壁部相互間の間隔とを定める接続部形成用フラットケーブル受け金具の設計方法。
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