JP4074047B2

JP4074047B2 - コネクタ及びその製造方法

Info

Publication number: JP4074047B2
Application number: JP2000175913A
Authority: JP
Inventors: 一郎照沼; 一弥明石
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2000-06-12
Filing date: 2000-06-12
Publication date: 2008-04-09
Anticipated expiration: 2020-06-12
Also published as: JP2001357919A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、フレキシブルプリント基板の電気的接続に使用されるコネクタ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車等に搭載されるフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuits）用のコネクタとしては、図１２に示すようなコネクタが知られている。このコネクタ１００は、主として自動車のコンソールパネル内に設置されるメータ類の配線用コネクタとして使用されている。コネクタ１００は、例えばメータ筐体１０１に形成された嵌合穴に、ＦＰＣ１０７を挿入し、コネクタ１１０を嵌合して電気的接続を行う構造を有している。即ち、ＦＰＣ１０７は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる絶縁フィルム１０４の上に、箔状の導電材１０５を印刷等して配線パターンを形成し、更に回路保護部材としてカバーレイ１０６をその上に積層して構成されるが、嵌合穴に挿入されるＦＰＣ１０７の末端においては、カバーレイ１０６は形成されておらず、導電材１０５が剥き出しとなっている。一方、コネクタ１１０内部の端子収容孔１１１に収容された回路接続用ハーネス１１２の先端には、接続端子１１３が圧着等により接続されており、この接続端子１１３には、弾性接触片１１４が設けられている。つまり、このコネクタ１００は、コネクタ１１０を嵌合穴に嵌合することで、先に挿入されたＦＰＣ１０７を嵌合穴内で挟み込み、剥き出しとなったＦＰＣ１０７の導電材１０５部分を接続端子１１３の弾性接触片１１４が嵌合穴の壁面に向かって押圧しつつ接触するため、電気的導通を確保することができる構造を有しているのである。
【０００３】
また、ＦＰＣ用の他のコネクタとしては、例えば特開平６−３１０２２４号公報や特開平７−１０６０１６号公報に開示されているように、フラットケーブルの複数の導体に溶接等により接続された雄接続端子を有し、これらの雄接続端子が互いに電気的に絶縁されるように電気的絶縁性を有する一次モールド樹脂により予め封止され固定されたコネクタが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のＦＰＣ用のコネクタのうち、前者のものは、メータ筐体１０１のように、嵌合部分に穴を設けたり、構造を全面的に変更したりしなければならなくなり、部品コスト等が上昇し、生産コストの増大を招くおそれがあるという問題がある。また、後者のものでは、接続端子とフラットケーブルとの接続部分等の補強や信頼性向上のために樹脂モールド処理を施す必要があり、部品コストにその処理にかかるコストが必ず加算されることになるので、生産コストの増大を招くという問題がある。
【０００５】
この発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、ＦＰＣと接続端子との接続部の接続信頼性に優れると共に、安価に生産することができるコネクタ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るコネクタは、絶縁フィルム上に導電パターンが形成されたフレキシブル基板と、前記フレキシブル基板の端部で前記導電パターンと接続される板状端部を有する金属製の接続端子と、前記接続端子を内部に収容するハウジングとを備えたコネクタであって、前記フレキシブル基板の端部と前記接続端子の板状端部との接続部は、抵抗溶接により仮接合され、この仮接合された前記フレキシブル基板の端部及び前記接続端子の板状端部の上に前記フレキシブル基板の短手方向に沿って接着剤が塗布されて弾性部材が形成され、前記ハウジングは、前記フレキシブル基板の端部と前記接続端子の板状端部との重合方向に着脱自在に結合される下部ハウジング及び上部ハウジングからなり、前記上部ハウジングには溝が形成され、前記フレキシブル基板の端部と前記接続端子の板状端部とは、前記上部ハウジングの溝に前記弾性部材が収容された状態で前記下部ハウジングと上部ハウジングとにより前記弾性部材を介して挟持されて固定されていることを特徴とする。
【００１３】
この発明に係るコネクタの製造方法は、絶縁フィルム上に導電パターンが形成されたフレキシブル基板と、前記フレキシブル基板の端部で前記導電パターンと接続される板状端部を有する金属製の接続端子と、前記接続端子を内部を収容する下部ハウジング及び上部ハウジングを着脱自在に結合してなり、前記上部ハウジングに溝が形成されたハウジングとを備えたコネクタの製造方法であって、前記フレキシブル基板の端部に前記接続端子の板状端部を重合し抵抗溶接により両者を仮接合する工程と、この工程で重合された前記フレキシブル基板の端部と前記接続端子の板状端部の上に前記フレキシブル基板の短手方向に向かって樹脂をポッティングして弾性部材を形成する工程と、前記樹脂がポッティングされた前記フレキシブル基板の端部と前記接続端子の板状端部を上部ハウジングの溝に前記弾性部材が収容された状態で前記上部ハウジングと下部ハウジングとで前記弾性部材を介して上下から挟持して内部に前記接続端子を収容した状態で前記上下のハウジングを結合する工程とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
この発明のコネクタによれば、ハウジングの構造に下部及び上部ハウジングに２分割することができる構造を採用したため、接続部の修理等においてフレキシブル基板や接続端子を別々に交換し容易に修理等施すことができるため、修理費用を低く抑えることができ、製品歩留まりを防止してコストの削減を図ることができる。しかも、フレキシブル基板と接続端子の板状端部を２分割した下部及び上部ハウジングで挟み込んで固定することで接続部の補強をすることができるため、フレキシブル基板とコネクタ及びフレキシブル基板と接続端子との引き剥がしや引っ張り等の荷重に対する接続部の保護をすることが可能となり、コネクタにストレインリリーフ構造をもたせることができる。更に、フレキシブル基板にその短手方向に沿って塗布された接着剤が弾性部材を形成し、この弾性部材が上部ハウジングに形成された溝に収容された状態で、上下のハウジングが弾性部材を介して接続端子とフレキシブル基板の端部とを挟持するようにしているので、弾性部材がハウジングに対して移動することが無く、剥離及び引っ張りに対する十分な強度が得られる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施例を説明する。
図１は、参考例に係るコネクタのＦＰＣと接続端子との接続部を示す斜視図、図２は、この接続部上に形成された仮補強部を示す斜視図、図３は、一部を断面で示す図２のＡ矢視側面図、図４は、この仮補強部が形成された接続部をコネクタハウジングに挿入することを示す斜視図、図５は、一部を断面で示す図４のＢ矢視側面図である。
【００１７】
以下、図１〜５を用いて、参考例に係るコネクタの製造過程を説明する。図１に示すように、ＦＰＣ１０は、絶縁樹脂等からなる絶縁フィルム１１と、その上に形成された例えばＣｕ等の導電材からなる銅箔積層板などの基板材料の印刷回路１２と、絶縁フィルム１１及び印刷回路１２の上に形成されたポリイミド系の絶縁フィルムからなるカバーレイ１３とから構成されている。一方、接続端子２０は、主に図示しない雄接続端子の先端を嵌合して電気的接続を行う嵌合接続部２１と、接続端子２０をワイヤハーネスに用いるときに折り曲げてワイヤを圧着するための圧着片２２と、ＦＰＣ１０と実際に接続される板状の接続端部２３とから構成されている。なお、接続端子２０に圧着片２２を設けておくことで、この接続端子２０をＦＰＣとワイヤハーネスの両方に共用することができるため、コネクタの製造コストを抑えることが可能である。この接続端部２３とＦＰＣ１０の端部１０ａの印刷回路１２との接続は、抵抗溶接や超音波溶着等の圧接接合法やレーザ溶接等の融接接合法などで簡単に行うことができ、この結果、接続部２４が形成される。
【００１８】
次に、図２に示すように、このようにして形成された接続部２４を含むＦＰＣ１０上の短手方向の一方の端部から他方の端部まで、例えばエポキシ樹脂やホットメルト材を塗布して接続端部２３と印刷回路１２との接続の強度を高める仮補強部３０を形成する。この仮補強部３０を形成することにより、図３に示すように、例えば接続部２４において接続端部２３と印刷回路１２との矢印で示す方向への剥離等に対する強度が高くなる。この仮補強部３０を形成する接着剤としては、例えば熱溶解性接着剤であるポリアミド系やポリオレフィン系のホットメルト接着剤等が用いられ、硬化剤としては、熱硬化性樹脂接着剤であるエポキシ樹脂接着剤等が用いられる。これらの接着剤及び硬化剤は、材料コストと接着・硬化とのバランスを考えた上で最適の材料である。なお、この仮補強部３０により、接続部２４における接続端部２３と印刷回路１２との引き剥がし強度も仮補強部３０が形成される前よりも高められている。
【００１９】
このようにして仮補強部３０が形成されたＦＰＣ１０と接続端子２０とを、図４に示すように、コネクタハウジング４０の基端側に形成された収容穴４１に挿入する。なお、このコネクタハウジング４０の上部には、係止部４２が設けられている。この係止部４２には、図示しない嵌合相手のコネクタハウジングの係止爪が係止される。
【００２０】
最後に、図５に示すように、コネクタハウジング４０の収容穴４１に収容されたＦＰＣ１０の接続部２４及び仮補強部３０は、封止材５０により、収容穴４１の内側で封止され、コネクタハウジング４０と一体化される。この封止材５０により、接続部２４において、接続端部２３と印刷回路１２との矢印方向への剥離に対する強度は、仮補強部３０を形成しただけのときよりも更に高くなる。従って、この封止材５０を形成することにより、印刷回路１２とコネクタハウジング４０との引き剥がしや引っ張り等の荷重に対する接続部２４及び仮補強部３０の更なる補強をすることが可能となると共に、収容穴４１を封止材５０により封止するため、挿入口側からの水分に対しての簡易防水性能をコネクタハウジング４０に持たせることが可能となる。なお、この封止材５０としては、上述した仮補強部３０と同様に、ホットメルト接着剤等のホットメルト材やエポキシ樹脂接着剤等の樹脂が、材料コストと接着・硬化とのバランスを考えた上で最適である。これらの封止材はモールド、ポッティング等により形成することができる。また、収容穴４１内に挿入された接続端子２０は、収容穴４１内に形成されたランス部４５及び固定部４６により挟持固定される。このコネクタ構造によれば、相手側のコネクタハウジングとして従前のものとの嵌合が可能であり、部品の共通化によるコストの低減を図ることができる。
【００２１】
図６（ａ）に示すように、例えば通常のワイヤハーネスに使用される接続端子８０は、その接続端部８１においてワイヤ８２の先端と圧着等により接続され電気的導通が確保されているため、その接続部においては、ある程度の剥離強度や引っ張り強度をもたせた構造が担保されている。そして、この接続端子８０の先端に向かって接続端子８３の嵌合端部８４を嵌合させ、電気的接続を図っている。ここで、例えばワイヤハーネスに接続された接続端子８３をＦＰＣ７０の回路とコネクタを用いて接続する場合には、同図（ｂ）に示すように、接続端子６０の接続端部６１をＦＰＣ７０に形成された銅箔状の印刷回路７１に直接接続することが考えられるが、それだけでは剥離強度等が弱いため、接着剤や硬化剤でその接続部を覆い仮補強部７２を形成し、剥離等に対する更なる補強をしたものを使用したのが、前記参考例である。しかし、この場合、ＦＰＣに不具合があると、端子ごと取り換えなくてはならない。そこで、この点を改善したのが次のこの発明の実施例である。
【００２２】
図７は、この発明の実施例に係るコネクタのＦＰＣと接続端子との重合接続部を示す斜視図である。なお、上記参考例において説明した箇所と重複する箇所については説明を割愛する。
【００２３】
この接続端子６０は、その接続端部６１がＦＰＣ７０に形成された導電材からなる印刷回路７１の上にそのまま載置されるか、抵抗溶接等の接合法により容易に剥がれるように仮接合されている。コネクタ２００は、図８に示すように、上部ハウジング２０１と下部ハウジング２０２とに分割することができ、これらの間にＦＰＣ７０と接続端子６０とを挟み込んで１つのコネクタとなる。上部ハウジング２０１には、その短手方向両端部の嵌合方向と同方向に沿った面に、係止穴２０３が複数形成され、下部ハウジング２０２には、この係止穴２０３の位置と対応する位置に係止突起２０４が形成されている。上部ハウジング２０１と下部ハウジング２０２とが嵌合されたときに、これら係止突起２０４と係止穴２０３とが係合してコネクタ２００が完成される。
【００２４】
上部ハウジング２０１と下部ハウジング２０２とを嵌合する際に、例えば下部ハウジング２０２に形成されたランス部２０６が重合接続部２０５を上部ハウジング２０１とで挟み込み、挟持してコネクタ２００内の接続端子６０等を固定する。しかし、この場合においても、コネクタ２００における十分な剥離や引張りに対する強度が得られないため、図９に示すように、重合接続部２０５上及びＦＰＣ７０上にエポキシ樹脂接着剤９２をＦＰＣ７０の短手方向と同方向に沿って塗布／充填した後、図１０に示すように、上部又は下部ハウジング２０１，２０２を嵌合する。この際、上部ハウジング２０１に予め形成されている樹脂収容溝２０７にエポキシ樹脂接着剤９２が挟み込まれ、弾性部材として重合接続部２０５やＦＰＣ７０を押さえつけ固定するため、剥離や引張りに対する十分な強度を得ることができる。
【００２５】
更に、図１１に示すように、エポキシ樹脂接着剤９２をＦＰＣ７０の短手方向だけでなく、長手方向にも塗布／充填し、上部又は下部ハウジング２０１，２０２に、この長手方向に塗布／充填されたエポキシ樹脂接着剤９２をも挟み込むような樹脂収容溝２０７を形成して上部又は下部ハウジング２０１，２０２を嵌合すれば、更に十分な剥離や引っ張りに対する強度を得ることができる。なお、このコネクタ２００は、上部及び下部ハウジング２０１，２０２に２分割することができる構造を有しているため、例えば重合接続部２０５においてＦＰＣ７０と接続端子６０の剥離や、印刷回路７１の破断等の故障が発生してもコネクタハウジング２０１，２０２を分割して容易に修理を行うことができるため交換部品を少なくすること等ができ、修理コストを減少することができる。
【００２６】
なお、上記実施例において、コネクタ内に接続端子、接続部／重合接続部、ＦＰＣの一部を固定するためのストレインリリーフ部材を新たに装着しなくても十分な剥離強度等を確保することができるため、部品コストを減少することができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明のコネクタによれば、ハウジングの構造に下部及び上部ハウジングに２分割することができる構造を採用したため、接続部の修理等においてフレキシブル基板や接続端子を別々に交換し容易に修理等施すことができるため、修理費用を低く抑えることができ、製品歩留まりを防止してコストの削減を図ることができる。しかも、フレキシブル基板と接続端子の板状端部を２分割した下部及び上部ハウジングで挟み込んで固定することで接続部の補強をすることができるため、フレキシブル基板とコネクタ及びフレキシブル基板と接続端子との引き剥がしや引っ張り等の荷重に対する接続部の保護をすることが可能となり、コネクタにストレインリリーフ構造をもたせることができる。更に、フレキシブル基板にその短手方向に沿って塗布された接着剤が弾性部材を形成し、この弾性部材が上部ハウジングに形成された溝に収容された状態で、上下のハウジングが弾性部材を介して接続端子とフレキシブル基板の端部とを挟持するようにしているので、弾性部材がハウジングに対して移動することが無く、剥離及び引っ張りに対する十分な強度が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】参考例に係るコネクタのＦＰＣと接続端子との接続部を示す斜視図である。
【図２】同接続部上に形成された仮補強部を示す斜視図である。
【図３】一部を断面で示す図２のＡ矢視側面図である。
【図４】同接続部をコネクタハウジングに挿入することを示す斜視図である。
【図５】一部を断面で示す図４のＢ矢視側面図である。
【図６】同接続部と従来の接続部との比較を示す図である。
【図７】この発明の実施例に係るコネクタのＦＰＣと接続端子との重合接続部を示す斜視図である。
【図８】同コネクタの分解斜視図である。
【図９】同コネクタの分解斜視図である。
【図１０】同コネクタの一部断面を含む側面図である。
【図１１】同コネクタの分解斜視図である。
【図１２】従来のＦＰＣ用コネクタを示す断面図である。
【符号の説明】
１０，７０…ＦＰＣ、１１…絶縁フィルム、１２，７１…印刷回路、１３…カバーレイ、２０，６０，８０…接続端子、２１…嵌合接続部、２２…圧着片、２３，６１，８１…接続端部、２４…接続部、３０，７２…仮補強部、４０…コネクタハウジング、４１…収容穴、４２…係止部、５０…封止材、８２…ワイヤ、８３…接続端子、８４…嵌合端部、９２…エポキシ樹脂接着剤、２００…コネクタ、２０１…上部ハウジング、２０２…下部ハウジング、２０３…係止穴、２０４…係止突起、２０５…重合接続部、２０６…ランス部、２０７…樹脂収容溝。

Claims

絶縁フィルム上に導電パターンが形成されたフレキシブル基板と、
前記フレキシブル基板の端部で前記導電パターンと接続される板状端部を有する金属製の接続端子と、
前記接続端子を内部に収容するハウジングと
を備えたコネクタであって、
前記フレキシブル基板の端部と前記接続端子の板状端部との接続部は、抵抗溶接により仮接合され、この仮接合された前記フレキシブル基板の端部及び前記接続端子の板状端部の上に前記フレキシブル基板の短手方向に沿って接着剤が塗布されて弾性部材が形成され、
前記ハウジングは、前記フレキシブル基板の端部と前記接続端子の板状端部との重合方向に着脱自在に結合される下部ハウジング及び上部ハウジングからなり、前記上部ハウジングには溝が形成され、前記フレキシブル基板の端部と前記接続端子の板状端部とは、前記上部ハウジングの溝に前記弾性部材が収容された状態で前記下部ハウジングと上部ハウジングとにより前記弾性部材を介して挟持されて固定されている
ことを特徴とするコネクタ。
絶縁フィルム上に導電パターンが形成されたフレキシブル基板と、
前記フレキシブル基板の端部で前記導電パターンと接続される板状端部を有する金属製の接続端子と、
前記接続端子を内部に収容する下部ハウジング及び上部ハウジングを着脱自在に結合してなり、前記上部ハウジングに溝が形成されたハウジングと
を備えたコネクタの製造方法であって、
前記フレキシブル基板の端部に前記接続端子の板状端部を重合し抵抗溶接により両者を仮接合する工程と、
この工程で重合された前記フレキシブル基板の端部と前記接続端子の板状端部の上に前記フレキシブル基板の短手方向に沿って樹脂をポッティングして弾性部材を形成する工程と、
前記樹脂がポッティングされた前記フレキシブル基板の端部と前記接続端子の板状端部を上部ハウジングの溝に前記弾性部材が収容された状態で前記上部ハウジングと下部ハウジングとで前記弾性部材を介して上下から挟持して内部に前記接続端子を収容した状態で前記上下のハウジングを結合する工程と
を備えたことを特徴とするコネクタの製造方法。