JP4509866B2 - 端子金具 - Google Patents

Description

本発明は、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）や、ＦＦＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｆｌａｔ Ｃａｂｌｅ）等の平型の導体を備えたフラット回路体に接続される端子金具に関するものである。

移動体としての自動車には、多種多様な電子機器が搭載される。前記自動車は、前記電子機器に電力や制御信号などを伝えるためにワイヤハーネスを配索している。ワイヤハーネスは、複数の電線と、複数のコネクタとを備えている。電線は、導電性の芯線と、該芯線を被覆する絶縁体と、を備えた所謂被覆電線である。

コネクタは、互いに嵌合する一対の絶縁性のコネクタハウジングと、これらのハウジングに収容される導電性の端子金具と、を備えている。端子金具は、その一端に電線の端部などに取り付けられて前記芯線と電気的に接続する電線接続部と、他端に相手方の端子金具と接触する電気接触部とを備えている。前記ワイヤハーネスは、前記コネクタハウジング同士がコネクタ結合するなどして、前記電子機器に制御信号などを伝える。

近年、前述したワイヤハーネスは、前記自動車に搭載される電子機器の増加に伴い、その配線量が増大する傾向にある。このため、前述した電線として、従来から用いられている丸型電線に比べて軽量・薄型であり、高密度かつ省スペースな配線が可能な、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）や、ＦＦＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｆｌａｔ Ｃａｂｌｅ）が多用されている。なお、本明細書ではＦＰＣやＦＦＣなどの平型の導体を絶縁体で覆って全体として扁平な帯状に形成されたものを総称して以下、フラット回路体という。

フラット回路体に接続される端子金具としては、例えば、図９に示すように、相手側の端子金具と接続する電気接触部１１１と、該電気接触部１１１に連なった底壁１１３の両縁それぞれから立設した爪部１１４を有する電線接続部１１２と、を備えた端子金具１０１が周知である。

上述した端子金具１０１は、導電性の板金が曲げられるなどして形成され、各爪部１１４がフラット回路体の導体を貫通するとともに、２列の爪部１１４が互いに内向きに曲げられてフラット回路体を把持するようにかしめる。また、端子金具１０１は、２列の爪部１１４間の間隔Ｗ１が、フラット回路体の導体幅よりも狭いものが用いられる。こうして端子金具１０１が接続されたフラット回路体は、端子部分がコネクタハウジング内に収容されて前述したワイヤハーネスとなる。

ところで、上述した自動車配線部品の高密度実装化に伴い、フラット回路体の導体幅は狭くなりつつある。一方、端子金具１０１の爪部１１４間の間隔Ｗ１は、その狭小化が限界に達していた。この理由の一つは、従来の２列の爪部を配列した端子金具１０１の場合、該間隔Ｗ１は、少なくとも底壁１１３と爪部１１４とが成す曲率半径を確保する必要があるが、金属加工においてはこの曲率半径に限界値が存在するためである。つまり、導体幅の狭小化が進むフラット回路体に対応可能なサイズの端子金具１０１が製造できないため、コネクタなどの自動車配線部品の更なる小型化に歯止めが掛かっていた。即ち、より爪部１１４間の間隔Ｗ１の狭い端子金具１０１が求められていた。

そこで、導体幅の狭いフラット回路体への端子金具の接続構造として、図１０ないし図１３に示す端子金具が提案されている。

図１０及び図１１に示す端子金具２０１（特許文献１参照）は、角筒状の電気接触部２１１と、該電気接触部２１１に連なり、かつ、フラット回路体としての平型導体１３１を絶縁体１３２で被覆したＦＦＣ１０３が重ねられる底壁２１３を備えている。該端子金具２０１をＦＦＣ１０３に接続する際には、底壁２１３にＦＦＣ１０３を重ね、これらが重なり合った箇所に２本の切れ目Ａ，Ａを入れて、該切れ目Ａ，Ａに直交する両側の部分を段違いにする。こうすることで、図１１に示すように、切れ目Ａ，Ａから露出したＦＦＣ１０３の導体１３１と底壁２１３とが接触導通する。

しかしながら、図１０及び図１１に示した端子金具２０１の接続構造では、ＦＦＣ１０３と端子金具２０１とが機械的に強固に固定されていないため、接続信頼性が確保できないという問題があった。さらに、露出したＦＦＣ１０３の導体１３１が外気に触れて酸化し、電気抵抗値が上昇するという問題があった。

また、図１２に示す端子金具３０１（特許文献２参照）は、角筒状の電気接触部３１１と、電気接触部３１１に連なった底壁３１３の一方の縁から立設した爪部３１４を有する電線接続部３１２と、を備えている。該端子金具３０１は、底壁３１３の一方の縁のみに配列された爪部３１４がフラット回路体の導体を貫通するため、導体幅の狭いフラット回路体に爪部３１４を貫通させることができる。

しかしながら、図１２に示した端子金具３０１の接続構造では、爪部３１４が一方の縁のみに配列されているため、該爪部３１４をフラット回路体に突き刺す際に端子金具３０１が傾き易いとともに、接続後の端子金具３０１に対してフラット回路体が動き易く、接続信頼性が確保できないという問題があった。

さらに、図１３に示す端子金具４０１（特許文献３参照）は、角筒状の電気接触部４１１と、電気接触部４１１に連なった底壁４１３の中央から立設した爪部４１４を有する電線接続部４１２と、を備えている。この爪部４１４は、底壁４１３の両縁から該底壁４１３の長手方向に直交する幅方向に延設された爪部４１４に相当する部分の板金が、底壁４１３の縁で底壁４１３上に折り重ねられる格好で曲げられ、さらに底壁４１３の幅方向中央で底壁４１３に直交する方向に曲げ起こされて形成されている。

しかしながら、図１３に示した端子金具４０１の接続構造では、爪部４１４に相当する部分の板金を二度曲げて爪部４１４を立設させているため、爪部４１４の強度が低下する上に、生産性及び加工精度が低いという問題があった。
特開２００３−３１７８２９号公報 特開２００２−３０５０４２号公報 特開２００２−３０５０５０号公報

従って、本発明は、導体幅の狭いフラット回路体に接続可能でかつ接続信頼性と生産性に優れた端子金具を提供することをその目的とする。

上述した目的を達成するために、請求項１に記載の端子金具は、平型の導体を有するフラット回路体と重ねられる端子金具の底壁の両縁から立設しかつ前記導体を貫通する複数の爪部が、前記底壁の長手方向に沿って千鳥状に配列された端子金具であって、前記底壁の一方の縁から立設した爪部と前記長手方向に対し直交する幅方向に沿って相対する前記底壁の他方の縁に、該他方の縁から立設した爪部の外側面よりも外側に突出した突出部が設けられ、かつ、前記幅方向の前記爪部間の間隔が、前記爪部と前記底壁との間に形成される湾曲部の曲率半径より狭く形成されていることを特徴としている。

請求項２に記載の端子金具は、請求項１に記載の端子金具において、前記突出部の外縁から立設しかつ前記爪部と前記幅方向に沿って相対する側壁を設けたことを特徴としている。

請求項１に記載の端子金具は、底壁の幅と突出部の幅とを合わせた幅を、爪部を底壁から曲げ起こすための有効幅としているので、底壁の幅方向の爪部間の間隔を、爪部を底壁から曲げ起こすための曲率半径に制約されることなく自由に設定することができる。即ち、底壁の幅を前記曲率半径より狭くしても、爪部を底壁から曲げ起こすことができる。また、該端子金具は、爪部が、底壁から一回曲げ起こすだけで形成できる簡素な構造であるために、爪部の強度が損なわれることがないとともに生産性及び加工精度にも優れている。さらに、該端子金具は、２列の爪部でフラット回路体と接続するため、フラット回路体に対して真っ直ぐに突き刺さることができるとともに、２列の爪部でフラット回路体と強固に固定されているため、フラット回路体との接続部がずれにくく、優れた接続信頼性を確保することができる。したがって、導体幅が狭いフラット回路体に接続可能でかつ接続信頼性と生産性に優れた端子金具を提供することができる。

また、請求項１に記載の端子金具は、底壁の幅方向の爪部間の間隔を、爪部と底壁との間に形成される湾曲部の曲率半径より狭く形成しているため、従来と同じ端子幅の端子金具であっても、より導体幅が狭いフラット回路体に接続可能でかつ接続信頼性と生産性に優れた端子金具を提供することができる。

請求項２に記載の端子金具は、請求項１の効果に加え、突出部の外縁に爪部と相対する側壁を設けているため、端子金具全体の剛性をあげることができ、端子製造時の歩留りを向上させることができるとともに、ワイヤハーネスの製造性を向上させることができる。また、側壁を設けることによって端子金具の高さを多く取ることができるため、キャビティ挿入後の端子金具の幅方向のがたつきを抑制でき、外力に対し接続信頼性を向上することができる。したがって、導体幅が狭いフラット回路体に接続可能でかつ接続信頼性と生産性に優れた端子金具を提供することができる。

以下、本発明の第１の実施形態にかかる端子金具１Ａを図１ないし図４を参照して説明する。端子金具（以下、ピアシング端子という）１Ａは、絶縁性の合成樹脂で構成される図示しないコネクタハウジング内に収容され、相手方のコネクタハウジング内に収容された端子金具と、図示しないフラット回路体とを互いに電気的に接続するために用いられる。なお、本明細書中でいうフラット回路体とは、ＦＦＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｆｌａｔ Ｃａｂｌｅ）や、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）などの、平型の導体を絶縁体で覆って全体として扁平な帯状に形成されたものをいう。

ピアシング端子１Ａは、図１に示すように、導電性の板金が曲げられるなどして形成され、相手側の端子金具が接続される電気接触部１１と、前述したフラット回路体が接続される電線接続部１２と、を備えている。電線接続部１２は、電気接触部１１に連なった底壁１３と、該底壁１３の両縁それぞれから立設した爪部１４を複数備えている。

複数の爪部１４は、底壁１３の長手方向Ｘに沿って2列に並べられているとともに、底壁１３の幅方向Ｙに沿って互いに間隔をあけて千鳥状に配列されている。この爪部１４は、フラット回路体の端部を貫通して該フラット回路体の導体と電気的に接続する。

さらに、図２の平面図及び図３の断面図に示すように、ピアシング端子１Ａは、底壁１３の一方の縁から立設した爪部１４と底壁１３の長手方向Ｘに対し直交する幅方向Ｙに沿って相対する底壁１３の他方の縁に、該他方の縁から立設した爪部１４の内側面１５よりも外側に突出した突出部１６が設けられている。この突出部１６は、底壁１３と同面上に延びており、該突出部１６の外縁（底壁１３から離れた側の縁）は折り返されていない。即ち突出部１６は、底壁１３と面一に形成されている。

また、ピアシング端子１Ａは、幅方向Ｙの爪部１４間の間隔Ｗ２が、爪部１４と底壁１３との間に形成される湾曲部１７の曲率半径より狭く形成されている。

なお、爪部１４の内側面１５から突出部１６の外縁までの幅Ｗ３は、少なくとも、底壁１３と該底壁１３から曲げ起こされた爪部１４との間に形成される湾曲部１７の曲率半径が必要であるが、ピアシング端子１Ａは、上述したように、爪部１４が底壁１３の両縁それぞれから立設して千鳥状に配列されており、かつ、突出部１６が爪部１４の内側面１５よりも外側に突出しているため、底壁１３の幅即ち、幅方向Ｙの爪部１４間の間隔Ｗ２を上述した曲率半径以下に設定することが可能となる。即ち、底壁１３の幅と突出部１６の幅とを合わせた幅（即ち幅Ｗ３）を、爪部１４を底壁１３から曲げ起こすための有効幅としているので、底壁１３の幅即ち幅方向Ｙの爪部１４間の間隔Ｗ２を、爪部１４と底壁１３との間に形成される湾曲部１７の曲率半径より狭くすることができる。

上記構成のピアシング端子１Ａは、図４に示すように、２列の爪部１４が、例えばフラット回路体としてのＦＦＣ３の絶縁体３２及び導体３１を貫通するとともに、該爪部１４が導体３１と接触して両者が電気的に接続する。そして、ＦＦＣ３を貫通した爪部１４は、その先端が互いに内向きに曲げられてＦＦＣ３を把持するようにかしめる。ＦＦＣ３が取り付けられたピアシング端子１Ａは、図示しないコネクタハウジングに収容されて、前述したワイヤハーネスとなる。

この際、ピアシング端子１Ａは、底壁１３の両縁それぞれから立設した2列の爪部１４を備えているため、ＦＦＣ３に対してピアシング端子１Ａが傾くことなく真っ直ぐにＦＦＣ３を貫通する。また、接続後のピアシング端子１Ａは、2列の爪部１４によってＦＦＣ３に強固に固定されているために、ＦＦＣ３がピアシング端子１Ａに対してずれにくく、優れた接続信頼性を確保することができる。

本実施形態のピアシング端子１Ａによれば、底壁１３の幅と突出部１６の幅とを合わせた幅（即ち幅Ｗ３）を、爪部１４を底壁１３から曲げ起こすための有効幅としているので、底壁１３の幅方向Ｙの爪部１４間の間隔Ｗ２を、爪部１４を底壁１３から曲げ起こすための曲率半径に制約されることなく自由に設定することができる。即ち、底壁１３の幅を前記曲率半径より狭くしても、爪部１４を底壁１３から曲げ起こすことができる。このため、本実施形態のピアシング端子１Ａでは、底壁１３の幅即ち幅方向Ｙの爪部１４間の間隔Ｗ２が、爪部１４と底壁１３との間に形成される湾曲部１７の曲率半径より狭く形成されている。このようなピアシング端子１Ａは、従来の端子金具と同じ端子幅Ｗ４であっても、より導体幅が狭いフラット回路体に接続させることができる。

また、ピアシング端子１Ａは、突出部１６の外縁が折り返されていないため、爪部１４の高さ、即ち底壁１３から爪部１４の先端までの長さ全てがフラット回路体への接続に有効な長さとなる。即ち、底壁１３から爪部１４の先端までの長さを、フラット回路体への接続に必要最小限の長さにすることができるため、このピアシング端子１の小型化が可能になるとともに、ピアシング端子１Ａの設計自由度も上がり、電気抵抗優先または電線保持力優先というように機能別に振った端子設計も可能になる。

さらに、上述したように、突出部１６の外縁が折り返されておらず、かつ、爪部１４の内側面１５間の間隔Ｗ２が端子幅（即ち突出部１６の外縁間の幅）Ｗ４（図２及び図３に示す）に左右されないため、ピアシング端子１Ａの幅方向Ｙの設計自由度も上がる。例えば、該底壁幅Ｗ４を、ピアシング端子１Ａが収容されるコネクタハウジングのキャビティ幅に合わせればキャビティ挿入後のピアシング端子１Ａの幅方向Ｙのがたつきを抑制でき、外力に対し接続信頼性を向上できる。

そして、このようなピアシング端子１Ａは、爪部１４が、底壁１３から一回曲げ起こすだけで形成できる簡素な構造であるために、爪部１４の強度が損なわれることがないとともに生産性及び加工精度にも優れている。また、上述したように、２列の爪部１４でフラット回路体と接続するため、ピアシング端子１Ａが傾くことなく真っ直ぐにフラット回路体に突き刺さるとともに、フラット回路体との接続部がずれにくく、優れた接続信頼性を確保することができる。

次に本発明の第２の実施形態にかかる端子金具（以下、ピアシング端子という）１Ｂを、図５ないし図８を参照して説明する。なお、前述した第１の実施形態と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。

本実施形態のピアシング端子１Ｂは、図５に示すように、突出部１６の外縁から、爪部１４と底壁１３の幅方向Ｙに沿って相対する側壁１８が立設している。

また、本実施形態のピアシング端子１Ｂも、図６の上面図及び図７の断面図に示すように、幅方向Ｙの爪部１４間の間隔Ｗ２が、爪部１４と底壁１３との間に形成される湾曲部１７の曲率半径より狭く形成されている。

なお、爪部１４の内側面１５から突出部１６の外縁までの幅Ｗ３は、少なくとも、底壁１３と該底壁１３から曲げ起こされた爪部１４及び側壁１８との間に形成される湾曲部１７の曲率半径が必要であるが、ピアシング端子１Ｂは、上述したように、爪部１４が底壁１３の両縁それぞれから立設して千鳥状に配列されており、かつ、突出部１６が爪部１４の内側面１５よりも外側に突出しているため、底壁１３の幅即ち、幅方向Ｙの爪部１４間の間隔Ｗ２を上述した曲率半径以下に設定することが可能となる。即ち、底壁１３の幅と突出部１６の幅とを合わせた幅（即ち幅Ｗ３）を、爪部１４及び側壁１８を底壁１３から曲げ起こすための有効幅としているので、底壁１３の幅即ち幅方向Ｙの爪部１４間の間隔Ｗ２を、爪部１４と底壁１３との間に形成される湾曲部１７の曲率半径より狭くすることができる。

上記構成のピアシング端子１Ｂは、図８に示すように、２列の爪部１４が、例えばフラット回路体としてのＦＦＣ３の絶縁体３２及び導体３１を貫通するとともに、該爪部１４が導体３１と接触して両者が電気的に接続する。そして、ＦＦＣ３を貫通した爪部１４は、その先端が互いに内向きに曲げられてＦＦＣ３を把持するようにかしめる。ＦＦＣ３が取り付けられたピアシング端子１Ｂは、図示しないコネクタハウジングのキャビティに収容されて、前述したワイヤハーネスとなる。

この際、ピアシング端子１Ｂは、底壁１３の両縁それぞれから立設した2列の爪部１４を備え、かつ、側壁１８を設けたことによってピアシング端子１Ｂの高さがあるため、ＦＦＣ３に対してピアシング端子１Ｂが傾くことなく真っ直ぐにＦＦＣ３を貫通する。また、接続後のピアシング端子１Bは、2列の爪部１４によってＦＦＣ３に強固に固定されているために、ＦＦＣ３がピアシング端子１Bに対してずれにくく、側壁１８によって高さがあるために、キャビティ挿入後のピアシング端子１Ｂのがたつきを抑制でき、外力に対し接続信頼性を向上できる。

本実施形態のピアシング端子１Ｂによれば、底壁１３の幅と突出部１６の幅とを合わせた幅（即ち幅Ｗ３）を、爪部１４及び側壁１８を底壁１３から曲げ起こすための有効幅としているので、底壁１３の幅方向Ｙの爪部１４間の間隔Ｗ２を、爪部１４及び側壁１８を底壁１３から曲げ起こすための曲率半径に制約されることなく自由に設定することができる。即ち、底壁１３の幅を前記曲率半径より狭くしても、爪部１４及び側壁１８を底壁１３から曲げ起こすことができる。このため、本実施形態のピアシング端子１Ｂでは、底壁１３の幅即ち幅方向Ｙの爪部１４間の間隔Ｗ２が、爪部１４と底壁１３との間に形成される湾曲部１７の曲率半径より狭く形成されている。このようなピアシング端子１Ｂは、従来の端子金具と同じ端子幅Ｗ４であっても、より導体幅が狭いフラット回路体に接続させることができる。

また、ピアシング端子１Ｂは、突出部１６の外縁から立設した側壁１８を設けたことによってピアシング端子１Ｂの高さを多く取ることができるため、キャビティ挿入後のピアシング端子１Ｂのがたつきを抑制でき、外力に対し接続信頼性を向上できる。さらに、この側壁１８設けたことによってピアシング端子１Ｂ全体の剛性をあげることができるため、端子製造時の歩留りを向上させることができるとともに、ワイヤハーネスの製造性を向上させることができる。

そして、このようなピアシング端子１Ａは、爪部１４及び側壁１８が、底壁１３から一回曲げ起こすだけで形成できる簡素な構造であるために、爪部１４及び側壁１８の強度が損なわれることがないとともに生産性及び加工精度にも優れている。また、上述したように、２列の爪部１４でフラット回路体と接続するため、ピアシング端子１Ｂが傾くことなく真っ直ぐにフラット回路体に突き刺さるとともに、フラット回路体との接続部がずれにくく、優れた接続信頼性を確保することができる。

また、上述した第１及び第２の実施形態では、ピアシング端子１Ａ，１Ｂの電気接触部１１が中空角筒状の雌型接触部であるが、本発明では、電気接触部１１が、棒状の雄型接触部であっても良いことは勿論である。

なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

本発明の第１の実施形態にかかる端子金具を示す斜視図である。 図１に示された端子金具の平面図である。 図２に示された端子金具のＩ−Ｉ線に沿った断面図である。 図１に示された端子金具がフラット回路体に接続した様子を示す断面図である。 本発明の第２の実施形態にかかる端子金具を示す斜視図である。 図５に示された端子金具の平面図である。 図６に示された端子金具のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。 図５に示された端子金具がフラット回路体に接続した様子を示す断面図である。 従来の端子金具を示す斜視図である。 従来の他の端子金具を示す斜視図である。 図１０に示された端子金具のＥ−Ｅ線に沿った断面図である。 従来のさらに他の端子金具を示す斜視図である。 従来のさらに他の端子金具を示す斜視図である。

符号の説明

１Ａ，１Ｂ ピアシング端子（端子金具）
３ ＦＦＣ（フラット回路体）
１３ 底壁
１４ 爪部
１５ 爪部の内側面
１６ 突出部
１７ 湾曲部
１８ 側壁
３１ 導体
Ｘ 長手方向
Ｙ 幅方向
Ｗ２ 爪部間の間隔

Claims (2)

1. 平型の導体を有するフラット回路体と重ねられる端子金具の底壁の両縁から立設しかつ前記導体を貫通する複数の爪部が、前記底壁の長手方向に沿って千鳥状に配列された端子金具であって、
   前記底壁の一方の縁から立設した爪部と前記長手方向に対し直交する幅方向に沿って相対する前記底壁の他方の縁に、該他方の縁から立設した爪部の外側面よりも外側に突出した突出部が設けられ、かつ、
   前記幅方向の前記爪部間の間隔が、前記爪部と前記底壁との間に形成される湾曲部の曲率半径より狭く形成されている
   ことを特徴とする端子金具。
2. 前記突出部の外縁から立設しかつ前記爪部と前記幅方向に沿って相対する側壁を設けたことを特徴とする請求項１に記載の端子金具。

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