JP4205677B2 - フラットケーブルと電子部品との接続構造 - Google Patents

Description

本発明は、電子部品とフラットケーブルとの接続構造に関するものである。

車両用灯具などに使用されるＬＥＤと配線材との接続は、ＬＥＤの底面に設けられたリードを回路基板に半田付けすることにより行われていた。しかし半田付けにはいくつかの欠点があるため、それを改善するものとして、ＬＥＤのリードを、半田付けによることなく、ワイヤハーネスの丸電線に直接接続する方法が提案されている（特許文献１、２）。

特開２００１−４４５１０号公報 特開平１０−２０８５１５号公報

一方、自動車等の車内配線には、丸電線を束ねたワイヤハーネスに比べ、配線のスペースファクタがよく、放熱性に優れ、電流容量も大きいフラットケーブルが使用されるようになってきている。フラットケーブルは、平行配置された複数本のフラット導体に、プラスチックフィルムの張り合わせ又は押出被覆等により一括絶縁被覆を施したものである。また車両用ＬＥＤのリードとしては、放熱性、電流容量等の関係から板状のリードが使用されている。

しかし、上記のような利点のあるフラットケーブルに、ＬＥＤ等の電子部品を半田付けによることなく、確実に安定して接続する手段はまだ開発されていない。

そこで本発明の目的は、ＬＥＤのような電子部品をフラットケーブルに半田付けによることなく確実に安定して接続できる接続構造を提供することにあり、さらに、フラットケーブルと電子部品のリードとの接続箇所をフラットケーブルの折り曲げ応力などの外力から保護することができるフラットケーブルと電子部品との接続構造を提供することにある。

上述の課題を解決するために、請求項１記載のフラットケーブルと電子部品との接続構造は、フラット導体に絶縁被覆が施されたフラットケーブルの前記フラット導体の箇所に電子部品のリードを重ね、接続子によって前記リードと前記フラット導体が接続されるフラットケーブルと電子部品との接続構造であって、前記接続子を、第一の接続子及び第二の接続子で構成し、前記第一の接続子を、背板部と、該背板部の両側面から下側に形成した突刺し片とで構成するとともに、前記突刺し片の間隔を、その間に前記リードが入る大きさに設定し、前記第二の接続子を、背板部と、前記背板部の両側面から下側に形成した突刺し片と、前記背板部と前記突刺し片との間に形成した段差垂直部及び段差水平部とで構成するとともに、前記段差垂直部の間隔を、その間に前記第一の接続子の背板部が入る大きさに設定し、前記第一の接続子を、該第一の接続子の背板部を、前記リードの上面に重ねるとともに、前記第一の接続子の突刺し片で前記フラット導体を突き抜き、前記フラットケーブルの裏側で該突刺し片を内側に曲成して加締めて前記フラットケーブルに固定し、前記第二の接続子を、該第二の接続子の背板部を、前記フラットケーブルに固定した前記第一の接続子の背板部の上面に重ねるとともに、前記段差垂直部の内側の面と前記第一の接続子の突刺し片の外側の側面とが接触しないように、前記段差垂直部の間に前記第一の接続子の背板部を収める位置で、前記突刺し片で前記フラットケーブルを突き抜き、前記段差水平部が前記フラットケーブルに接する状態において、該突刺し片を前記フラットケーブルの裏側で、前記第一の接続子の突刺し片を曲成して加締めた箇所を覆うように、内側に曲成して加締めて、前記フラットケーブルに固定し、前記リード及び第一の接続子の背板部の重ね合わせ部の一部を平行にせん断してせん断部を形成すると共に、該せん断部の間をその両側と段違いになるように凹ませたことを特徴とする。

このようにしてなるフラットケーブルと電子部品との接続構造によれば、第一の接続子の突刺し片を加締めた箇所の周囲が、第二の接続子の突刺し片によって加締められることにより保持される。そのため、フラットケーブルを曲げたときなど、フラットケーブルに外力が掛かった場合でもフラットケーブルと電子部品のリードとの接続箇所に、応力が直接加わることがない。

また、前記段差垂直部の間隔を前記第一の接続子の背板部が入る大きさに設定した前記第二の接続子を、該第二の接続子の背板部を、前記フラットケーブルに固定した前記第一の接続子の背板部の上面に重ねるとともに、前記段差垂直部の内側の面と前記第一の接続子の突刺し片の外側の側面とが接触しないように、前記段差垂直部の間に前記第一の接続子の背板部を収める位置で、前記突刺し片で前記フラットケーブルを突き抜き、該突刺し片を前記フラットケーブルの裏側で、前記第一の接続子の突刺し片を曲成して加締めた箇所を覆うように、内側に曲成して加締めて、前記フラットケーブルに固定することで、フラットケーブルに外力が掛かった場合でもフラットケーブルと電子部品のリードとの接続箇所に、応力が直接加わることをさらに防止することができる。

さらにまた、前記段差水平部が前記フラットケーブルと接する状態で第二の接続子を固定しているため、フラットケーブルを抑えることができるため、上記効果をさらに向上することができる。

また、前記リード及び第一の接続子の背板部の重ね合わせ部の一部を平行にせん断してせん断部を形成すると共に、該せん断部の間をその両側と段違いになるように凹ませたことによって、前記リード及び前記第一の接続子の背板部がせん断接合により一括で接続され、フラットケーブルを曲げたときなど、フラットケーブルに外力が掛かった場合でもフラットケーブルと電子部品のリードとの接続箇所に、応力が直接加わることがない。また、リード及び背板部はせん断接合により半田付けなしで強固に接合されるので、これらが互いにずれることもない。

この発明の態様として、前記電子部品を、ＬＥＤを備えた電子部品で構成することができる。
これにより、ＬＥＤを備えた電子部品を、放熱性が優れたフラットケーブルに確実に安定して接続することができる。

本発明に係るフラットケーブルと電子部品との接続構造によれば、ＬＥＤのような電子部品をフラットケーブルに半田付けによることなく確実に安定して接続でき、フラットケーブルと電子部品のリードとの接続箇所をフラットケーブルの折り曲げ応力などの外力から保護することができる。

以下、本発明に係るフラットケーブルと電子部品との接続構造の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は実施の形態１に係るフラットケーブルと電子部品との接続構造を示す斜視図である。図１に示すように、実施の形態１では、フラットケーブル１のフラット導体２の箇所に電子部品３のリード４が重ねられ、第一の接続子５によってリード４とフラット導体２が接続され、第一の接続子５の上に第二の接続子６が重ねられて固定されている。

フラットケーブル１は、複数本のフラット導体２に、プラスチックフィルム（ポリエチレンテレフタレートフィルム等）の張り合わせ又は押出被覆等により絶縁被覆２ａを施したものである。フラット導体は例えば厚さ０．１５ｍｍ、幅５．２ｍｍの銅テープである。また、板状をなすリード４は図４に示すように、例えばＬＥＤなどの光源素子を備えた電子部品３から引き出されたものである。図４においてリード４はＬ形に屈曲され板状に形成されている。

第一の接続子５は、図３（ａ）に示すように、背板部５ａと、背板部５ａの両側面から下側に形成された突刺し片５ｂから構成されている。第一の接続子５の両側の突刺し片５ｂの間隔は、その間に電子部品のリード４が入る大きさに設定されている。なお、第一の接続子５は一枚の金属板を打ち抜き、折り曲げ加工するなどして製造される。

第二の接続子６は、図３（ｂ）に示すように、背板部６ａと、背板部６ａの両側面から下側に形成された突刺し片６ｂから構成されており、背板部６ａと突刺し片６ｂとの間に段差垂直部６ｃと段差水平部６ｄが形成されている。第二の接続子６の両側の段差垂直部６ｃの間隔は、その間に第一の接続子５の背板部５ａが入る大きさに設定されている。なお、第二の接続子６も第一の接続子５と同様に、一枚の金属板を打ち抜き、折り曲げ加工するなどして製造される。

電子部品３のリード４は、フラットケーブル１の絶縁被覆２ａを剥ぐことなく、複数のフラット導体２の位置の上にそれぞれ載置される。第一の接続子５は突刺し片５ｂがリード４の両側に位置するように配置され、突刺し片５ｂはフラットケーブル１のフラット導体２を突き抜け、フラットケーブル１の裏側で内側に曲成して加締められ、フラットケーブルと電子部品とが電気的に接続される（図２参照）。

また、本実施の形態１では、第一の接続子５の背板部５ａの上に第二の接続子６の突き刺し片６ｂを跨がせる。そして、第二の接続子６の突刺し片６ｂを第一の接続子５の突刺し片５ｂが突き刺さっている箇所の真横のフラットケーブル１の絶縁被覆２ａに突き刺し、その先端がフラットケーブル１を突き抜けフラットケーブル１の裏側で内側に曲成して加締められる。この際、第一の接続子５の背板部５ａの上面に第二の接続子６の背板部６ａが重なるようにすると共に、第二の接続子６の両側の段差垂直部６ｃの間に第一の接続子５の背板部５ａが収まるようにする。このようにすることで、フラットケーブル１を曲げたときなど、フラットケーブル１に外力が掛かった場合でもフラットケーブルと第一の接続子５との接続箇所に、応力が直接加わることがない。

また、図１（ｂ）に示すように、第二の接続子６の段差水平部６ｄがフラットケーブル１と接していて、フラットケーブル１を抑えるように構成すると上記の効果が更に高まる。なお、第一の接続子５の突刺し片５ｂを加締めた箇所を覆うように、第二の接続子６の突刺し片６ｂが加締められるように構成すると上記の効果が更に高まる。また、第二の接続子６の段差垂直部６ｃの内側の面と、第一の接続子５の突刺し片５ｂの外側の側面とは、フラットケーブル１に掛かった外力がフラットケーブルと第一の接続子５との接続箇所に応力が伝わらないようにするためには、両者は接触していない方が望ましい。

なお、本実施の形態１では、第二の接続子６の突刺し片６ｂを第一の接続子５の突刺し片５ｂが突き刺さっている箇所の真横のフラットケーブル１の絶縁被覆２ａに突き刺したが、これに限定されることはなく、第二の接続子６の突刺し片６ｂがフラット導体２がある箇所で突き刺さしてもよい。

（実施の形態２）
図５は実施の形態２に係るフラットケーブルと電子部品との接続構造を示す斜視図である。図５に示すように、実施の形態２では、フラットケーブル１のフラット導体２の箇所に電子部品３のリード４が重ねられ、第一の接続子５によってリード４とフラット導体２が接続される。

この接続構造が図１に示した実施の形態１の接続構造と異なる点は、電子部品３のリード４及び第一の接続子５の背板部５ａがせん断接合（せん断部７）により一括で接続されていることである。

せん断接合は、例えば図６に示すように、リード４及び第一の接続子５の背板部５ａの重ね合わせ部の一部を平行又はほぼ平行にせん断してせん断部７を形成すると共に、せん断部７の間をその両側と段違いになるように凹ませることにより形成される。これによりリード４及び背板部５ａは半田付けなしで強固に接合される。

本実施の形態２においては、図６に示すように、予め、第一の接続子５の突き刺し片５ｂをフラットケーブル１のフラット導体２に突き刺す前に、リード４及び第一の接続子５の背板部５ａの重ね合わせ部にせん断部７の形成を行なっておく。このようにすることで、第一の接続子５の突き刺し片５ｂをフラットケーブル１のフラット導体２に突き刺す際に、電子部品３のリード４と第一の接続子５の背板部５ａが互いにずれるおそれがなくなる。
上記以外の構成は図１に示した実施の形態１に係る接続構造と同じであるので、同一部分には同一符号を付して説明を省略する。

なお、上記せん断接合は実施の形態２のように、第一の接続子５の突き刺し片５ｂをフラットケーブル１のフラット導体２に突き刺す前に行ってもよいが、第一の接続子５の突き刺し片５ｂをフラットケーブル１のフラット導体２に突き刺した後に、リード４、第一の接続子５の背板部５ａ、及びフラットケーブル１のフラット導体２について、一括で行ってもよい。このようにすることで、リード４、第一の接続子５の背板部５ａ、及びフラットケーブル１のフラット導体２の電気的接続を強固にすることができる。

本発明の実施の形態１に係るフラットケーブルと電子部品との接続構造を示すもので（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａにおける断面図。 本発明の実施の形態１に係るフラットケーブルと電子部品との接続構造の形成過程を示す斜視図。 接続子の斜視図であり、（ａ）は第一の接続子、（ｂ）は第二の接続子である。 図１の接続構造に用いる電子部品の正面図。 本発明の実施の形態２に係るフラットケーブルと電子部品との接続構造を示すもので（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂにおける断面図。 本発明の実施の形態２に係るフラットケーブルと電子部品との接続構造の形成過程を示すもので（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃにおける断面図。

符号の説明

１ フラットケーブル
２ フラット導体
２ａ 絶縁被覆
３ 電子部品
４ リード
５ 第一の接続子
６ 第二の接続子
５ａ ６ａ 背板部
５ｂ ６ｂ 突刺し片
６ｃ 段差垂直部
６ｄ 段差水平部
７ せん断部

Claims (2)

1. フラット導体に絶縁被覆が施されたフラットケーブルの前記フラット導体の箇所に電子部品のリードを重ね、接続子によって前記リードと前記フラット導体が接続されるフラットケーブルと電子部品との接続構造であって、
   前記接続子を、第一の接続子及び第二の接続子で構成し、
   前記第一の接続子を、
   背板部と、該背板部の両側面から下側に形成した突刺し片とで構成するとともに、前記突刺し片の間隔を、その間に前記リードが入る大きさに設定し、
   前記第二の接続子を、
   背板部と、前記背板部の両側面から下側に形成した突刺し片と、前記背板部と前記突刺し片との間に形成した段差垂直部及び段差水平部とで構成するとともに、前記段差垂直部の間隔を、その間に前記第一の接続子の背板部が入る大きさに設定し、
   前記第一の接続子を、
   該第一の接続子の背板部を、前記リードの上面に重ねるとともに、
   前記第一の接続子の突刺し片で前記フラット導体を突き抜き、前記フラットケーブルの裏側で該突刺し片を内側に曲成して加締めて前記フラットケーブルに固定し、
   前記第二の接続子を、
   該第二の接続子の背板部を、前記フラットケーブルに固定した前記第一の接続子の背板部の上面に重ねるとともに、前記段差垂直部の内側の面と前記第一の接続子の突刺し片の外側の側面とが接触しないように、前記段差垂直部の間に前記第一の接続子の背板部を収める位置で、前記突刺し片で前記フラットケーブルを突き抜き、前記段差水平部が前記フラットケーブルに接する状態において、該突刺し片を前記フラットケーブルの裏側で、前記第一の接続子の突刺し片を曲成して加締めた箇所を覆うように、内側に曲成して加締めて、前記フラットケーブルに固定し、
   前記リード及び第一の接続子の背板部の重ね合わせ部の一部を平行にせん断してせん断部を形成すると共に、該せん断部の間をその両側と段違いになるように凹ませた
   フラットケーブルと電子部品との接続構造。
2. 前記電子部品を、
   ＬＥＤを備えた電子部品で構成した
   請求項１に記載のフラットケーブルと電子部品との接続構造。

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