JP4589296B2 - コネクタユニット及びその製造方法 - Google Patents
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Description
かかる特許文献1に提案されている接続構造を図12に示す。図12に示す接続構造は、フラットケーブル100の一面側に対向する対向面に圧接端子102,102・・が設けられた複数個の接続部104,104・・を、フラットケーブル100の長手方向に沿って装着したものである。
かかる接続部104,104・・をフラットケーブル100に装着するには、接続部104の圧接端子102,102・・が設けられた対向面にフラットケーブル100の一面側を押し付けるように、フラットケーブル100の他面側に配設されたリテーナ106の接続部104に係止することによって行うことができる。
この様に、接続部104の対向面にフラットケーブル100の一面側を押し付けることによって、続部104の対向面に設けられている圧接端子102,102・・が、対応するフラットケーブル100の単位ケーブルの被覆材を破り芯線と接触することができる。
しかしながら、図12に示す接続構造では、防水性に乏しく且つフラットケーブル100が露出している。このため、雨水及び太陽光に晒される屋外では用いることができず、雨水及び太陽光から守られる屋内用に限定される。
また、図12に示す接続構造では、フラットケーブル100に加えられる引張力等の外力が直接圧接端子102と単位ケーブルの芯線との接触部分に及ぶため、両者の接触状態が破壊されるおそれもある。
そこで、本発明は、従来の接続構造の課題である乏しい防水性能・耐光性能、及びフラットケーブルに加えられる引張力等の外力に対する低い耐久性を向上し、屋外でも用いることができる高い信頼性を有するコネクタユニット及びその製造方法を提供することを目的とする。
しかしながら、依然として、フラットケーブルに加えられる引張力等の外力が直接圧接端子と単位ケーブルの芯線との接触部分に及ぶことが判明した。
このため、本発明者等は、圧接コネクタ部から突出するフラットケーブルのうち、圧接コネクタ部近傍の部分を支承するようにリテーナを装着し、圧接コネクタ部とリテーナとをモールド樹脂によってモールドすることによって、防水性の向上とフラットケーブルに加えられる引張力等の外力が単位ケーブルの芯線と圧接端子との接触している部分に直接加えられことを防止できることを知り、本発明に到達した。
また、リテーナとして、フラットケーブルと接触する接触面に、前記フラットケーブルを構成する単位ケーブルの各々が挿入されて位置決めされる凹溝が形成されているリテーナを用いることによって、リテーナによって圧接コネクタ部から突出するフラットケーブルを確実に支承できる。
この圧接コネクタ部としては、第1板状部材の一面側と、前記第1板状部材の一面側に対向する対向面であって、フラットケーブルを構成する単位ケーブルの各々を挿入して位置決めする凹溝を形成している第2板状部材の凹溝形成面との間に、前記フラットケーブルを挟んで前記第1板状部材と第2板状部材とを係止部材によって係止し、且つ前記フラットケーブルを構成する単位ケーブルの各被覆材を破り芯線と接触するように、前記第1板状部材に形成した挿入孔から圧接端子を挿入している圧接コネクタ部を好適に用いることができる。
更に、圧接端子の各々に電気的に接続された接続プラグの先端部を、フラットケーブルに対して直交するように、圧接コネクタ部から突出することにより、突出する接続プラグの先端部に電子部品等を装着できる。
かかるリテーナを形成する樹脂及びモールド樹脂として、熱可塑性エラストマーを用いることが好ましく、特にリテーナとして、モールド樹脂と同一組成の可塑性エラストマーから成るリテーナを用いることによって、モールドする際に、モールド樹脂等の熱によってリテーナの一部が溶融され、モールド樹脂との密着性を向上できる。
また、樹脂製のリテーナとフラットケーブルとの境界面はモールド樹脂の熱によって完全に溶着されておらず、水蒸気等の水分がリテーナとフラットケーブルとの境界面を伝わって圧接コネクタ部の近傍まで侵入するおそれがある。
この点、本発明では、圧接コネクタ部とリテーナとの隙間にモールド樹脂を充填することによって、リテーナとフラットケーブルとの境界面を伝わって侵入する水分の圧接コネクタ部内への侵入を防止し、その防水性能を向上している。
更に、本発明では、コネクタ部間の互いに隣接して配設されたリテーナ間に露出するフラットケーブル部分もモールド樹脂によってモールドしている。このため、コネクタ部間のフラットケーブルは、全線に亘ってリテーナとモールド樹脂とによって覆われており、フラットケーブルの耐光性を向上できる。
したがって、本発明に係るコネクタユニットでは、高い防水性能・耐光性と、引張力等の外力に対する高い耐久性とを併せ呈し得ることができる。その結果、本発明に係るコネクタユニットは、室内用としては勿論のこと、雨水及び太陽に晒される屋外用としても用いることができる。
また、コネクタ部34,34の間のケーブル被覆部32,32も樹脂によって覆われており、コネクタ部34,34の中間に位置して樹脂によって覆われている中間部31は、ケーブル被覆部32,32よりも太く形成されている。
図1に示すコネクタユニットの概略縦断面図を図2に示す。図1に示すコネクタ部34,34の各々は、圧接コネクタ部20がモールド樹脂60によってモールドされていると共に、接続プラグ26,26・・が立設されている。
かかる圧接コネクタ部20から突出するフラットケーブル10うち、圧接コネクタ部20近傍のフラットケーブル部分は、圧接コネクタ部20との間に隙間47を設けて載置された樹脂製のリテーナ50,50・・によって支承されている。このリテーナ50,50・・の各々に支承されているフラットケーブル部分はモールド樹脂60によってモールドされていると共に、リテーナ50と圧接コネクタ部20との隙間47もモールド樹脂60によって充填されている。
更に、互いに隣接する圧接コネクタ部20,20間の中間部31では、リテーナ50,50間の隙間にフラットケーブル部分が露出しているが、このフラットケーブル部分もモールド樹脂60によってモールドされている。この部分は、ケーブル被覆部32,32よりも太い太部分となっている。
かかる第1板状部材24は、図4(a)に示す様に、樹脂製の矩形状体であって、第1板状部材24の互いに対向する端縁24a,24aの近傍に、端縁24a,24bに沿ってスリット状の挿入孔33,33・・が形成されている。
更に、端縁24a,24aに直交する各端縁には、切欠部25が形成されている。この切欠部25内には、図4(a)のA−A線での断面図である図4(b)に示す様に、段差25aが形成されている。
この第1板状部材24の外面側には、図3に示す様に、接続プラグ26,26・・が立設されている。この接続プラグ26,26・・の各々は、図5(a)(b)に示す様に、クランク状部材の一部を構成しており、第1板状部材24の外面側に載置された端子保持部27から垂直に立設されている。
更に、端子保持部27には、接続プラグ26と反対方向に直角に曲折された圧接端子28が形成されている。この圧接端子28には、図5(a)に示す様に、その先端程幅広に形成されたテーパ状の切欠部30が形成されている。
かかる圧接端子28は、図4(a)に示されているスリット状の挿入孔33から第1板状部材24の内側面方向に挿入される。
また、U字状の凹溝22c,22c・・の各々を横切って形成される長孔23は、後述する様に、圧接端子28の先端部が挿入されるものである。
かかる第2板状部材22に起立された起立片22a,22aの各先端部には、掛止爪22bが形成されている。この起立片22aと掛止爪22bとを、図4(a)に示す第1板状部材22の切欠部25内に挿入し、図3に示す様に、第1板状部材24と第2板状部材22との間にフラットケーブル10を挟んだ状態で係止できる。
尚、切欠部25内に形成された段差25aは、第1板状部材24が当接して位置決めされるものである。
かかるリテーナ50は、モールド樹脂60と同一組成の樹脂、特に同一組成の熱可塑性樹脂、就中、同一組成の熱可塑性エラストマーから形成されていることが好ましい。この様に、リテーナ50をモールド樹脂60と同一樹脂で形成することによって、モールドの際に、モールド樹脂の熱等によってリテーナ50の一部が溶融し、モールド樹脂60とリテーナ50とを一体化できるからである。
かかる熱可塑性エラストマーとしては、耐候性を呈するものを好適に用いることができ、具体的にはスチレンブタジエン系、オレフィン系、ポリエステル系、ポリウレタン系の熱可塑性エラストマーを好適に用いることができる。
図9に示すフラットケーブル10のモールドは、その一端側の第1圧接コネクタ部20aから他端側の第2圧接コネクタ部20bの方向に順次モールドする。
フラットケーブル10の一端側に設けられた第1圧接コネクタ部20aをモールドする際には、図10に示す金型40を用いる。図10に示す金型40は、上部金型42と下部金型44とから成り、型閉じされた上部金型42と下部金型44との間にはキャビティ46が形成され、第1圧接コネクタ部20a、リテーナ50,50及びリテーナ50,50によって支承されるフラットケーブル10,10が挿入される。この際に、リテーナ50,50の各々に形成された各凹溝52内には、フラットケーブル10を構成する対応する単位ケーブル16が挿入されて位置決めがなされている。
このキャビティ46内に溶融されたモールド樹脂が注入されるゲート48は上部金型42に形成され、第1圧接コネクタ部20aから突出している接続プラグ26,26・・が挿入される挿入穴は下部金型44に形成されている。
ここで、リテーナ50,50を、その各一端面がキャビティ46の内壁面に当接するように下部金型44に載置し、第1圧接コネクタ部20aとリテーナ50,50の圧接コネクタ部20側の他端面との間に隙間47,47を形成する。
尚、上部金型42と下部金型44とを型閉したとき、リテーナ50,50によって支承されていないフラットケーブル10,10は、上部金型42と下部金型44とのパーティング面間に挟まれて、その位置決めがなされている。
注入された溶融モールド樹脂は、第1圧接コネクタ部20a内に侵入しつつ、その外側面を覆い、且つリテーナ50,50に支承されているフラットケーブル部分を覆う。この際に、溶融モールド樹脂の熱によって樹脂製のリテーナ50,50及び単位ケーブル16,16・・の各被覆材14の一部を溶融し、リテーナ50,50及びフラットケーブル部分とモールド樹脂60との密着性を向上できる。
また、溶融モールド樹脂をゲート48からキャビティ46内に注入したとき、溶融モールド樹脂はキャビティ46内を広がって拡散する。その溶融モールド樹脂の拡散に対し、フラットケーブル部分はリテーナ50,50によって支承されているため、フラットケーブル部分が所定位置から移動する事態を防止できる。
金型40から取り出したコネクタ部は、フラットケーブル10の一端側に設けられている第1圧接コネクタ部20a及びその近傍のフラットケーブル部分がモールドされているが、フラットケーブル10の他端側に形成されている第2圧接コネクタ部20bはモールドされておらず露出した状態にある。
このため、図11に示す様に、金型62を用いて第2圧接コネクタ部20b及びその近傍をモールドする。金型62は、上部金型64と下部金型66とから成り、型閉じされた上部金型64と下部金型66との間にはキャビティ68が形成される。
このため、第1圧接コネクタ部20aと第2圧接コネクタ部20bとの間のフラットケーブル10のうち、リテーナ50,50によって支承されずに露出するフラットケーブル部分も、キャビティ68内に挿入される。
このケーブル被覆部32の端部が挿入されるキャビティ部分70は、第2圧接コネクタ部20bから突出するフラットケーブル部分を支承するリテーナ50が挿入されているキャビティ部分に比較して太く形成されている。
図11に示す金型62によって形成されたキャビティ68のキャビティ部分70に相当する部分は、ケーブル被覆部32,32よりも太い中間部31に形成されている。
ところで、リテーナ50,50とフラットケーブル10との境界面は、溶融モールド樹脂の熱によって充分に溶融されず、リテーナ50,50とフラットケーブル10との境界面に微細隙間が残存する。このため、リテーナ50,50とフラットケーブル10との境界面に沿って水分が内部に浸入するおそれがある。
更に、図1に示すコネクタ部34,34の中間に形成された中間部31では、リテーナ50,50の間隙がモールド樹脂60によって充填されており、リテーナ50,50とフラットケーブル10との境界面に沿って水分が内部に浸入機会を更に一層減少している。
しかも、フラットケーブル10は、その略全面に亘ってモールド樹脂60、リテーナ50によって被覆されている。このため、フラットケーブル10の耐光性を向上できる。
したがって、図1に示すコネクタユニットでは、高い防水性能・耐光性と、引張力等の外力に対する高い耐久性とを併せ呈し得ることができる。その結果、図1に示すコネクタユニットは、室内用としては勿論のこと、雨水及び太陽に晒される屋外用としても用いることができる。
以上、説明した図1〜図11では、フラットケーブル10として、4本の単位ケーブルから成るフラットケーブルを用いていたが、2本以上の単位ケーブルから成るフラットケーブルを用いることができる。
また、図1〜図10では、圧接端子28を第1板状部材24に形成された挿入孔33,33・・から挿入しているが、予め第1板状部材24に圧接端子28を固着しておいてもよい。
尚、図1〜図11では、フラットケーブル10に2個のコネクタ部34,34(圧接コネクタ部20,20)が形成されているコネクタユニットを示しているが、フラットケーブル10に3個以上のコネクタ部(圧接コネクタ部)を形成してもよいことは勿論のことである。
12 芯線
14 被覆材
16 単位ケーブル
20 圧接コネクタ部
20a 第1圧接コネクタ部
20b 第2圧接コネクタ部
22c 凹溝
22 第2板状部材
23 長孔
24 第1板状部材
26 接続プラグ
28 圧接端子
30 切欠部
31 中間部
32 ケーブル被覆部
33 挿入孔
34 コネクタ部
40,62 金型
42,64 上部金型
44,66 下部金型
46,68 キャビティ
47 隙間
50 リテーナ
52 凹溝
60 モールド樹脂
70 キャビティ部分
Claims (14)
- 導電性の芯線が絶縁性の被覆材で被覆されて成る複数の単位ケーブルが並列に並べられて一体化されたフラットケーブルと、前記フラットケーブルの長手方向に所定間隔を置いて設けられた複数個のコネクタ部とから成るコネクタユニットであって、
前記コネクタ部の各々は、前記単位ケーブルの各々に対して直交するように差し込まれ、前記単位ケーブルの被覆材を破り芯線と接触する圧接端子が設けられている圧接コネクタ部と、前記圧接コネクタ部から突出するフラットケーブルのうち、前記圧接コネクタ部との間に隙間を形成して配設された樹脂製のリテーナで支承されているフラットケーブル部分とがモールド樹脂によってモールドされていると共に、前記圧接コネクタ部とリテーナとの隙間が前記モールド樹脂によって充填され、
且つ前記コネクタ部間に隣接して配設されたリテーナ間に露出するフラットケーブル部分が前記モールド樹脂によってモールドされていることを特徴とするコネクタユニット。 - コネクタ部間に隣接して配設されたリテーナ間に露出するフラットケーブル部分がモールド樹脂によってモールドされている部分が、前記コネクタ部間の他の部分よりも太く形成されている請求項1記載のコネクタユニット。
- リテーナのフラットケーブルと接触する接触面に、前記フラットケーブルを構成する単位ケーブルの各々が挿入されて位置決めされる凹溝が形成されている請求項1又は請求項2記載のコネクタユニット。
- 圧接コネクタ部が、第1板状部材の一面側と、前記第1板状部材の一面側に対向する対向面であって、フラットケーブルを構成する単位ケーブルの各々が挿入されて位置決めされる凹溝が形成されている第2板状部材の凹溝形成面との間に、前記フラットケーブルが挟まれている状態で前記第1板状部材と第2板状部材とが係止部材によって係止され、
且つ記第1板状部材に形成された挿入孔から挿入された圧接端子が、前記フラットケーブルを構成する単位ケーブルの各被覆材を破り芯線と接触している請求項1〜3のいずれか一項記載のコネクタユニット。 - 圧接端子の各々に電気的に接続された接続プラグの先端部が、フラットケーブルに対して直交するように、圧接コネクタ部から突出している請求項1〜4のいずれか一項記載のコネクタユニット。
- リテーナを形成する樹脂及びモールド樹脂が、熱可塑性エラストマーである請求項1〜5のいずれか一項記載のコネクタユニット。
- リテーナを形成する樹脂が、モールド樹脂と同一組成の熱可塑性エラストマーである請求項1〜6のいずれか一項記載のコネクタユニット。
- 導電性の芯線が絶縁性の被覆材で被覆されて成る複数の単位ケーブルが並列に並べられて一体化されたフラットケーブルの長手方向に、前記単位ケーブルの各々に対して直交するように差し込み、前記単位ケーブルの被覆材を破り芯線と接触する圧接端子を具備する複数個の圧接コネクタ部を所定間隔に設け、
前記フラットケーブルの一端側の第1圧接コネクタ部と、前記第1圧接コネクタ部から突出するフラットケーブルのうち、前記第1圧接コネクタ部との間に隙間を形成して配設した樹脂製の第1リテーナによって支承されているフラットケーブル部分とをモールド樹脂によってモールドすると共に、前記第1圧接コネクタ部と第1リテーナとの隙間に前記モールド樹脂を充填した後、
前記第1圧接コネクタ部に隣接する第2圧接コネクタ部と、前記第2圧接コネクタ部から突出するフラットケーブルのうち、前記第2圧接コネクタ部との間に隙間を形成して配設した樹脂製の第2リテーナによって支承されているフラットケーブル部分と、隣接して配設した前記第1リテーナと第2リテーナとの間から露出するフラットケーブル部分とを前記モールド樹脂によってモールドすると共に、前記第2圧接コネクタ部と第2リテーナとの隙間を前記モールド樹脂によって充填することを特徴とするコネクタユニットの製造方法。 - コネクタ部間の互いに隣接して配設したリテーナ間に露出するフラットケーブル部分を、前記コネクタ部間の他の部分よりも太くなるようにモールド樹脂でモールとする請求項8記載のコネクタユニットの製造方法。
- リテーナとして、フラットケーブルと接触する接触面に、前記フラットケーブルを構成する単位ケーブルの各々が挿入されて位置決めされる凹溝が形成されているリテーナを用いる請求項8又は請求項9記載のコネクタユニットの製造方法。
- 圧接コネクタ部として、第1板状部材の一面側と、前記第1板状部材の一面側に対向する対向面であって、フラットケーブルを構成する単位ケーブルの各々を挿入して位置決めする凹溝を形成している第2板状部材の凹溝形成面との間に、前記フラットケーブルを挟んで前記第1板状部材と第2板状部材とを係止部材によって係止し、
且つ前記フラットケーブルを構成する単位ケーブルの各被覆材を破り芯線と接触するように、前記第1板状部材に形成した挿入孔から圧接端子を挿入している圧接コネクタ部を用いる請求項8〜10のいずれか一項記載のコネクタユニットの製造方法。 - 圧接端子の各々に電気的に接続された接続プラグの先端部を、フラットケーブルに対して直交するように、圧接コネクタ部から突出している請求項8〜11のいずれか一項記載のコネクタユニットの製造方法。
- リテーナを形成する樹脂及びモールド樹脂として、熱可塑性エラストマーを用いる請求項8〜12のいずれか一項記載のコネクタユニットの製造方法。
- リテーナとして、モールド樹脂と同一組成の可塑性エラストマーから成るリテーナを用いる請求項8〜13いずれか一項記載のコネクタユニットの製造方法。
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