JP4776415B2

JP4776415B2 - フラットケーブルと端子の接続方法および電気接続体

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Publication number: JP4776415B2
Application number: JP2006087167A
Authority: JP
Inventors: 静一上野; 茂樹本村
Original assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Current assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Priority date: 2006-03-28
Filing date: 2006-03-28
Publication date: 2011-09-21
Anticipated expiration: 2026-03-28
Also published as: JP2007265720A

Description

本発明は、フラットケーブルと端子の接続方法および電気接続体に関し、特に電気接続用の端子とフラットケーブルの導体との電気的な接続を行うフラットケーブルと端子の接続方法および電気接続体に関する。

フレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ、以下フラットケーブルと呼ぶ）は、平形導体を複数本並べて、一括して絶縁被覆で覆った構造を有している。フラットケーブルは、平面扁平形状であるので、配線空間容積が少なく、自由に折り曲げて配線する自由度が高く、さらに放熱性がよいことなどの利点を有している。このため、フラットケーブルは、輸送機器や、電気機器、あるいは屋内配線などに広く使用されている（例えば、特許文献１参照）。

フラットケーブルの絶縁被覆は極めて頑強であるという利点があるが、背反事象として絶縁被覆を平形導体から除去することが困難である。そのため、絶縁被覆を剥がさなくても導体に対して電気接続する技術が提案されている。絶縁被覆を剥がす方法や一部の絶縁被覆に窓を開けた状態で、フラットケーブルを製造する方法も開発され、現在ではむしろ絶縁被覆を剥がした部分で電気接続端子を電気的に接続する方法が主流になっている。

特に近年、電気機器の小型化と高性能化と多機能化により、携帯電話機などには、０．５ｍｍにも満たない極めてピッチの狭い導体を備える薄厚のフラットケーブルが用いられている。フラットケーブルの端末は、絶縁被覆を剥がして、その剥がした部分をポリエステルフィルムなどで補強するなどして、直接ソケット形コネクターに差し込む、いわゆるカードエッジ形コネクターの技術が用いられている。

しかし、絶縁被覆を剥がすこと無しに、すなわち窓無しで電気接続端子をフラットケーブルの導体に対して強固に接続することができれば、窓を開けてフラットケーブルを製造するのに比べて、フラットケーブルは連続して高速で安く製造することができるばかりでなく、導体と端子との電気接続部分の機械的な強度が強く、取り扱いが容易で信頼性の高い電気回路が構成できる。

ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムなどでフラットケーブルの端末を補強するという面倒が無くなり、フラットケーブルは自由な長さで切断して自由に電気的に接続できる利点が出てくるので、現在でも相変わらず窓無し（絶縁被覆の剥離作業が無い）フラットケーブルの接続方法の要望が高い。
特開２００１−２２２９１５号公報

しかし、これまでの窓無しのフラットケーブルの接続方法はいずれも端子が大きく、狭いピッチや薄肉厚のフラットケーブルには適用することができず、時代のニーズから遅れている。

複雑な形状の端子を用いてフラットケーブルの絶縁被覆を突き破り、この端子を導体に接続する方法では、端子が大きくなってしまい、極めて高い寸法公差が要求されるので、さらにフラットケーブルの小型化が急進すれば、製造技術の限界を超えてしまい、端子の製造やフラットケーブルに端子を取り付ける治具（アプリケーター）の製造が不可能になってしまう。例えば、フラットケーブルの導体が２５μｍ厚みの物を作ることは容易であるが、これに突き刺して接続する端子は、例えば端子の棘の高さや治具とのクリアランスを、最悪でも１０μｍ以下の寸法精度で作る必要があり、原理的には可能でも、工業的に適正コストで大量に安定して量産することは極めて困難になる。

そして、これまでの窓無しフラットケーブルの接続技術の多くは、棘で突き刺したり、狭いクリアランスにフラットケーブルを挟んで、摩擦で被覆を剥がす構造であるので、フラットケーブルにも応分の機械的強度があった時は成立したのであるが、フラットケーブルが小型で高密度になると、接続加工に耐えるフラットケーブルの強度が不足する。

そこで、本発明は上記課題を解消するために、フラットケーブルの絶縁被覆を剥がすことなく、連続して高速でかつ高精度で電気接続用の端子とフラットケーブルの導体との電気的な接続を行うことができるフラットケーブルと端子の接続方法および電気接続体を提供することを目的とする。

上記課題を解消するために、本発明のフラットケーブルと端子の接続方法は、平形導体を並べて絶縁被膜で覆ったフラットケーブルに対して、機器に接続する端子を電気的に接続するフラットケーブルと端子の接続方法であって、
前記フラットケーブルの少なくとも一方の面の前記平形導体と重なる位置に端子を配置して、前記フラットケーブルと前記端子を同時に少なくとも１箇所せん断して切り起こし部分を形成し、前記切り起こし部分は、前記フラットケーブルおよび前記端子のそれぞれ少なくとも１箇所で元の母材に連続的に繋がれており、
前記切り起こし部分の前記フラットケーブルと前記端子の厚み方向を押し潰すことによってせん断面方向に広げて、再び前記切り起こし部分が抜けた後の前記元の母材の穴に前記切り起こし部分を圧入して、前記穴の途中まで埋め戻すことを特徴とする。

本発明のフラットケーブルと端子の接続方法は、好ましくは、幅の狭い平形導体を狭いピッチで並べたフラットケーブルの場合には、前記平形導体が延長される長手方向に平行にせん断線を配置したことを特徴とする。

本発明のフラットケーブルと端子の接続方法は、好ましくは前記フラットケーブルと前記端子を同時にせん断して前記切り起こし部分が、少なくとも前記フラットケーブルと前記端子の元の厚みの合計よりも一旦深く切り起こされ、前記切り起こされた部分を前記せん断面側から見たときに略台形に切り起こされていて、前記略台形の頂上に水平面があって、前記水平面を厚み方向に押し潰すことによって、前記せん断面方向に前記フラットケーブルと前記端子が押し広げられたことを特徴とする。

また本発明のフラットケーブルと端子の接続方法は、好ましくは前記切り起こされた時の略台形の頂上の水平面より、押し潰された後の台形の頂上の水平面が大きくなっていることを特徴とする。

本発明のフラットケーブルと端子の接続方法は、好ましくは前記フラットケーブルは、前記平形導体を複数本並べて一括して絶縁被覆で覆われることで構成されていることを特徴とする。
本発明のフラットケーブルと端子の接続方法は、好ましくは前記端子は、電気機器に対して前記フラットケーブルを電気的に接続することを特徴とする。
本発明に係る電気接続体は、平形導体を並べて絶縁被覆で覆ったフラットケーブルに対して、機器に接続する端子を電気的に接続するフラットケーブル端子の電気接続体であって、
前記フラットケーブルの少なくとも一方の面の前記平形導体と重なる位置に端子を配置して、前記フラットケーブルと前記端子を同時に少なくとも１箇所せん断して切り起こし部分を形成し、前記切り起こし部分は、前記フラットケーブルおよび前記端子のそれぞれ少なくとも１箇所で元の母材に連続的に繋がれており、
前記切り起こし部分の前記フラットケーブルと前記端子を挟みこんで厚み方向に７０％から８０％押し潰すことにより、該切り起こし部分のフラットケーブルと前記端子をせん断面方向に押し広げて、再び前記切り起こし部分が抜けた後の前記元の母材の穴に前記切り起こし部分を圧入して、前記穴の途中まで埋め戻すことで形成されていることを特徴とする。

本発明の請求項１のフラットケーブルと端子の接続方法によれば、端子の形状は単純な平面で良くなり形状の寸法精度は要求されないので端子の加工が容易になり、フラットケーブルと端子を重ねて一緒にプレス加工するため、プレス金型の精度だけで全ての所望の加工が出来るので、フラットケーブルの絶縁被覆を剥がすことなく、連続して高速でかつ高精度で電気接続用の端子とフラットケーブルの導体との電気的な接続を行うことができる。

本発明の請求項２のフラットケーブルと端子の接続方法によれば、平形導体が延長される長手方向に平行にせん断線を配置したので、幅の狭い平形導体を狭いピッチで並べたフラットケーブルの場合であっても、フラットケーブルの絶縁被覆を剥がすことなく、連続して高速でかつ高精度で電気接続用の端子とフラットケーブルの導体との電気的な接続を行うことができる。

本発明の請求項３および請求項４のフラットケーブルと端子の接続方法によれば、フラットケーブルの絶縁被覆を剥がすことなく、電気接続用の端子とフラットケーブルの導体との電気的な接続をより確実に行うことができる。

本発明の請求項５のフラットケーブルと端子の接続方法によれば、平形導体を複数本並べて一括して絶縁被覆で覆われることで構成されていても、電気接続用の端子とフラットケーブルの導体との電気的な接続をより確実に行うことができる。

本発明の請求項６のフラットケーブルと端子の接続方法によれば、電気機器に対してフラットケーブルを確実に電気的に接続できる。

本発明の請求項７の電気接続体は、フラットケーブルの絶縁被覆を剥がすことなく、連続して高速でかつ高精度で電気接続用の端子とフラットケーブルの導体との電気的な接続を行うことができる。

以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。

図１は、本発明のフラットケーブルと端子の接続方法の好ましい実施形態を示す図である。図２は、図１のフラットケーブルと端子の接続部分のＡ−Ａ線における断面図である。図３は、図２のフラットケーブルと端子の接続部分のＢ−Ｂ線における断面図である。

図１（Ａ）は、フラットケーブルと端子の接続方法を示す平面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のＭ方向から見たフラットケーブルと端子の接続方法を示す側面図である。

図１（Ａ）と図１（Ｂ）に示すように、フレキシブルなフラットケーブル１０と４つの端子２０は、電気接続体１を構成している。端子２０は電気接続端子である。フラットケーブル１０は、例えば４極の平形導体１１を有しており、４極の平形導体１１は、一括して絶縁被膜１２により被覆されている。平形導体１１は帯状の金属導体である。４つの端子２０は、帯状の金属導体である。

端子２０は単純な短冊形であり、長さＬと幅Ｗ１を有しており、端子２０の幅Ｗ１は平形導体１１の幅Ｗ２よりも僅かに大きくなっている。端子２０は対応する平形導体１１に対応してそれぞれ配置されている。端子２０は、好ましくは絶縁ブロック２１により平形導体１１の配列ピッチＰと同じピッチで整列されている。端子２０は、銅または銅合金のような電気の良導体で作製されており、錫メッキなどで表面処理しておくことが望ましい。

絶縁ブロック２１は、ポリエチレンテレフタレートやポリアミド、ポリフェニレンサルファイドなどの樹脂や、それらの樹脂をガラスフィラーで強化した材料を用いて射出成形によって所定の形状に加工される。端子２０は、この射出成型時にインサート成形しても良いし、絶縁ブロック２１に開けられた穴に圧入しても良く、そうすることで端子２０のピッチＰの精度が、フラットケーブル１０の平形導体１１の並ぶピッチと同等以上のものが実現できる。

図１（Ａ）に示す接続部分３０は、フラットケーブル１０の平形導体１１と端子２０の重なった部分であって、平形導体１１と端子２０の電気接続部分である。フラットケーブル１０からはみ出した端子２０の部分は、その一部を絶縁ブロック２１で固定されており、端子２０の端部２２は、ソケット形コネクターに挿入するオス端子として利用しても良いし、メス端子の形状部分を形成してプリント配線板などの電気機器側の部品に接続しても良い。

特徴的なのは、接続部分３０としては、図１（Ａ）においては端子２０の中央付近において、端子２０の長手方向Ｔに沿って長方形の凹み部分として示されていることである。すなわち、接続部分３０の長方形の凹み部分の長辺は、平形導体１１の長手方向Ｔと平行に配置されており、長方形の凹み部分の長辺は、せん断面２５となっている。従って、各端子２０には、２カ所のせん断面２５，２５が形成されており、各せん断面２５は端子２０と平形導体１１の長手方向に平行である。

図１（Ｂ）に示すように、フラットケーブル１０の薄い厚みの絶縁被膜１１の中には、４つの平形導体１１が並んでおり、各平形導体１１の位置に対応してフラットケーブル１０の上には端子２０が重なって配置されている。長方形の凹み部分に当たる接続部分３０は、フラットケーブル１０上の端子２０がある第１面１０Ａでは窪みであり、第１面１０Ａとは反対の第２面１０Ｂにおいては凸状になるように突き出されて突き出し部分３１になっている。接続部分３０の突き出し部分３１は、フラットケーブル１０と端子２０の切り起こし部分である。

図２は、図１（Ａ）のフラットケーブルと端子の接続部分のＡ―Ａ線における断面図であり、図３は、図２のフラットケーブルと端子の接続部分のＢ−Ｂ線における断面図である。

図２では、長方形の凹み部分である接続部分３０は、略台形の突き出し部分３１として突き出されて形成されている。この略台形の突き出し部分３１は、略台形の頂上に水平面３７を有している。

フラットケーブル１０の平形導体１１は、長方形の凹み部分の短辺２６では連続して繋がっていて、導電性は何ら損なわれていない。せん断面２５で切断またはせん断されているのは、図３に示すように接続部分３０の長方形の長辺部分だけであり、長方形の短辺２６は電気的かつ機械的に繋がっていることが特徴的である。

このことは端子においても同様に、長方形の凹み部分の短辺２６では連続して繋がっていて、導電性は何ら損なわれない。せん断面２５で切断またはせん断されているのは、図３に示すように接続部分３０の長方形の長辺部分だけであり、長方形の短辺２６は電気的かつ機械的に繋がっていることが特徴的である。

台形の頂上部分である接続部分３０の底部の水平面３７の部分は、凸字状の突き出し部分３１の一部であり、突き出し部分３１は破線から実線で変化を示すように、Ｊ方向にフラットケーブル１０と端子２０の厚み方向に押し潰されており、接続部分３０の底部の凸字状の突き出し部分３１の水平面３７の部分の厚みは、少し例えば７０％〜８０％減少している。この厚みが減少した分の容積は、せん断面２５側に押し広げられ、凸字状の突き出し部分３１の幅が広がっている。

図３において、幅が広がった凸字状の突き出し部分３１が、再び元の狭い穴に圧入されている状態を示している。この様に、狭い穴に対して広がったフラットケーブル１０の平形導体１１もしくは端子２０を押し戻すことにより、フラットケーブル１０の平形導体１１のせん断面２５と、端子２０のせん断面２５が強く干渉して擦れ合うことから、機械的かつ電気的な接続を得ることができるのである。フラットケーブル１０の平形導体１１のせん断面２５と、端子２０のせん断面２５との干渉代は、潰しのための金型のシャットハイトを管理値として、任意に設定できる。また、潰しと圧入のタイミングも、金型で設定できることから、圧入形状の最適化が可能となる。これにより、フラットケーブル１０と４つの端子２０の製造時には、寸法公差の影響が少なく、金型によって任意に調整して管理が可能な強固な電気的接続面が得られる。

本発明の実施形態では、平形導体を並べて絶縁被膜で覆ったフラットケーブルに対して、機器に接続する端子を電気的に接続するフラットケーブルと端子の接続方法する際に、フラットケーブルの少なくとも一方の面に端子を配置して、フラットケーブルと端子を同時に少なくとも１箇所せん断して切り起こし部分を形成し、切り起こし部分は少なくとも１箇所で元の母材に連続的に繋がれている。そして、図１ないし図３の実施形態では、切り起こし部分のフラットケーブルと端子の厚み方向（Ｓ方向）を押し潰すことによってせん断面方向に広げて、再び元の母材の穴に切り起こし部分を圧入して、穴の途中まで埋め戻す様にしている。

そして、これらの加工は速度の速いプレス加工で連続して行われ、また加工はプレス金型によって端子もフラットケーブルも重ねて同時に行われるので、成形された端子でフラットケーブルを突き刺したり擦ったりする事に比べれば、プレス金型は２桁も寸法精度が高いから、端子や平形導体の幅やピッチが狭くても、端子や平形導体の厚みが薄くても、
容易に高精度に加工できる。また端子や平形導体の受ける、断面積減少などのダメージが
殆ど無い。

このため、フラットケーブルの絶縁被覆を剥がすことなく、連続して高速でかつ高精度で電気接続用の端子とフラットケーブルの導体との電気的な接続を行うことができる。

次に、図４を参照して、本発明の別の実施形態を説明する。

図４に示す電気接続体１では、フラットケーブル１０の第１面１０Ａと、反対の第２面１０Ｂの両方に端子２０がそれぞれ配置されている。端子２０は折り曲げて２枚重ねになって多少製造難度が増してはいるが、端子２０，２０の間にはフラットケーブル１０を挟んでいるので、端子の接続後の機械的強度が高いというメリットがある。

図４の実施形態における接続の原理は、図１ないし図３の実施形態と同じであるが、図４（Ｂ）に示すように、端子２０がフラットケーブル１０の第１面１０Ａ側においてフラットケーブル１０の穴側に圧入された部分と、フラットケーブル１０がフラットケーブル１０の第２面１０Ｂ側において端子２０側に圧入された部分との２部分、すなわち合計４つのせん断面２５での電気的な接続が得られるので、機械的のみならず電気的接続の信頼性が増す。

そして、図４（Ｃ）に示すように、切り起こされた状態では、突き出し部分（切り起こし部分）３１の略台形形状の頂上の水平面３７は、長手方向に沿った大きさＫ１を有している。突き出し部分（切り起こし部分）３１が押し潰された後の状態では、突き出し部分（切り起こし部分）３１の台形部分の水平面３７Ｒは、長手方向に沿った大きさＫ２を有している。台形部分の水平面３７Ｒの大きさＫ２は、水平面３７の大きさＫ１に比べて大きくなっている。これにより、フラットケーブルの絶縁被覆を剥がすことなく、電気接続用の端子とフラットケーブルの導体との電気的な接続をより確実に行うことができる。

次に、図５を参照して、本発明のさらに別の実施形態を説明する。

図５では、フラットケーブル１０と端子２０における接続部分３０では、１カ所のせん断面２５が形成されている。この場合には、長方形の凹み部分の突き出された凸字状の突き出し部分３１では、長辺の片側は鋭利なせん断面２５となっている。しかしもう片側２７は短辺２６と同様に台形状になっており、片側２７に対応する位置のフラットケーブル１０の平形導体１１は切断されずに連続的に繋がっている。この例は、凸字状の突き出し部分３１の台形の頂上の水平面３７部分をＳ方向に潰して押し広げて、元の穴に埋め戻して圧入する。

図６と図７は、端子同士の接続例を示している。

図６は２つの端子２０，２０を重ねた状態で接続した例を示し、図７は図６のＥ−Ｅ線における断面図である。

この場合であっても、端子２０，２０おける接続部分３０では、２カ所のせん断面２５５，２５が形成されている。この場合には、長方形の凹み部分の突き出された凸字状の突き出し部分３１は台形状であり、長辺の片側は鋭利なせん断面２５，２５となっている。

次に、図８ないし図１０を参照して、フラットケーブル１０と端子２０の接続方法のより具体的な実施形態を説明する。

図８は、フラットケーブル１０の下側に端子２０が配置されている例であり、図９は、フラットケーブル１０の上側に端子２０が配置されている例であり、図１０は、フラットケーブル１０の上側と下側に端子２０，２０が配置されている例を示している。

図８ないし図１０の各実施形態では、いずれもフラットケーブル１０と端子２０は重ねた状態で、金型を用いて同時にせん断加工して、一旦厚み方向に突き出し、その突き出し部分３１の頂上付近を板厚方向に潰して、せん断面方向に押し広げて、再び元の穴に埋め戻すことを行うことで、フラットケーブル１０と端子２０の電気的な接続を得る。

図８ないし図１０の各実施形態では、フラットケーブル１０の１つの平形導体１１に対して１つの端子２０を配置する場合には、せん断部分はフラットケーブル１０のどちらの面側に突き出しても、電気接続が成立することを示している。

図８では、下側の端子２０側に突き出し部分３１が打ち抜かれて形成される例であり、フラットケーブル１０の平形導体１１と端子２０は、パンチ２００により同時に打ち抜かれて、フラットケーブル１０の平形導体１１は、打ち抜きにより端子２０側に突き出す。そして、圧入部材２１０の圧入により底部を押し広げて元の穴に埋め戻すことで、端子２０の穴に広がった平形導体１１が圧入される形で、平形導体１１と端子２０が電気的に接続される。

図９では、フラットケーブル１０側に突き出し部分３１が打ち抜かれて形成される例であり、フラットケーブル１０の平形導体１１と端子２０は、パンチ２００により同時に打ち抜かれて、圧入部材２１０の圧入によりフラットケーブル１０の平形導体１１の穴が潰し広げられて、フラットケーブル１０の平形導体１１が端子２０に巻き込まれるようにして、平形導体１１と端子２０が電気的に接続される。

図８と図９の例では、フラットケーブル１０は動かさずに金型が上下で動いて、いわゆる窓無しフラットケーブルの接続が行え、一連の接続手順は金型が連続的に行う。

図１０では、上側の端子２０とフラットケーブル１０の平形導体１１と下側の端子２０は、パンチ２００により同時に打ち抜かれて、フラットケーブル１０の平形導体１１は、打ち抜きにより下側の端子２０側に突き出す。そして、圧入部材２１０の圧入により底部を押し広げて元の穴に埋め戻すことで、下側の端子２０の穴に広がった平形導体１１が圧入され、フラットケーブル１０の平形導体１１が上側の端子２０に巻き込まれるようにして、上側の端子２０と平形導体１１と下側の端子２０が電気的に接続される。

図１０の例では、金型のパンチ２００を基準として一連の手順を連続して実施しており、フラットケーブル１０は多少上下するが、金型の部品の動きは少なく、金型を製作する上では合理的な方法である。

図８ないし図１０の例は、フラットケーブル１０の長さや、端子やコネクターの形状に応じて最適な物を選択すればよい。このように、どのような製品であってもどちら側に打ち抜く場合であっても、対応できる金型があるので、本発明の接続方法は、工業的に適正なコストで使用することができる。

すでに説明したように、端子の形は単純な短冊状であり、金型のパンチをはじめとする付随する部品は、長方形を基本としているので、単純で安価に製作でき、多少のサイズの違いがあっても、板厚とクリアランスの許容範囲なら、同じ金型で接続加工ができる。

この金型には、フラットケーブルの平形導体のピッチに合わせたフラットケーブルの順送り機構をつけても良いし、フラットケーブルの極数分だけ、もしくは余裕を持った極数だけパンチを設けて、一度に加工しても良い。これにより、フラットケーブル１０の平形導体１１と端子２０の電気的接続加工が、極めて能率的に確実に実施できる。

次に、図１１ないし図１３を参照して、本発明のさらに別の実施形態を説明する。

図１１（Ａ）では、アンビル７０とエジェクター８５は、ストリッパー８０から上昇した位置にあり、ストリッパー８０の上には、フラットケーブル１０と端子２０が置かれている。端子２０はフラットケーブル１０の下側に位置しており、端子２０がストリッパー８０とパンチ９０の上に直接置かれている。

図１１（Ｂ）では、アンビル７０とエジェクター８５が下降して、フラットケーブル１０と端子２０が、金型の刃形としてのアンビル７０とストリッパー８０とパンチ９０の間に挟まれる。

図１１（Ｃ）では、アンビル７０とエジェクター８５がさらに下降して、フラットケーブル１０と端子２０がアンビル７０とパンチ９０の間でせん断されて、３分割される。この時は、ストリッパー８０が押されて下がり、フラットケーブル１０と端子２０は、基準位置Ｈから下がる。

続いて、図１２（Ｄ）では、アンビル７０のみが元の上方位置に後退して、フラットケーブル１０の一部と端子２０が開放される。

図１２（Ｅ）では、エジェクター８５はさらに下降してフラットケーブル１０と端子２０を図１３（Ｆ）のように押し潰して広げる。

図１３（Ｆ）では、ストリッパー８０が上昇してフラットケーブル１０と端子２０を押し上げて、フラットケーブル１０の平形導体１１と端子２０の断面が干渉して、噛み込むことで、噛み込み面９９が形成される。

図１３（Ｇ）では、ストリッパー８０がさらに上昇してフラットケーブル１０の平形導体１１と端子２０をかしめた後に、フラットケーブル１０と端子２０をパンチ９０から引き出す。エジェクター８５も元の位置に戻り、全て原点に復帰して、図１１（Ａ）に示す位置に戻る。図１１ないし図１３に示すように、パンチ９０の上端面は、基準位置Ｈから終始一度も動かない。

本発明のフラットケーブルと端子の接続方法の実施形態は、フラットケーブルの絶縁被覆を剥がすことなく、連続して高速でかつ高精度で電気接続用の端子とフラットケーブルの導体との電気的な接続を行うことができる
従来のフラットケーブルの絶縁被膜の一部を剥がしてフラットケーブルを製造するのに比べて、被覆を剥した部分をＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）により補強する必要も無く、本発明のフラットケーブルと端子の接続方法の実施形態では、フラットケーブルが連続して高速でかつ高精度で製造することができることから、フラットケーブルのコストダウンが図れる。

またフラットケーブルの端末のみならず、フラットケーブルの長手方向の途中でもあるいは、特定の導体のみでも、自由に部分的にせん断面で切断して、端子をどこにでも電気的に接続できるから、後工程の自由度が高まり、端子の形状は自由に作れる。このため、用途に応じた多種多様なコネクターが利用でき、使い勝手の良い機器内の配線体が得られる。

本発明のフラットケーブルと端子の接続方法の実施形態では、できる限り単純な形状の端子を用いて、フラットケーブルと端子が同じ金型の中で同時に加工することによって、端子やフラットケーブルの製造の寸法公差が、接続に影響するなどの阻害要因をできる限り少なくすることができる。例えば単純な短冊状（リボン形状）の端子は、容易に製造できるが、単純な短冊状の端子をフラットケーブルのピッチと同じ精度で並べて、絶縁被膜に固定することは、実現可能である。端子の方が、フラットケーブルの導体に比べて、板厚が少し厚いだけであり、平形導体を並べて被覆するフラットケーブルの製造と、ほぼ同程度の技術的難度と精度で、端子の製造が可能である。

これによって、フラットケーブルの導体と端子は、同じピッチで重ねることが工業的にできる。フラットケーブルの導体一本あたり一枚の端子でも良いし、フラットケーブルの両側から２枚の端子で一本の導体を挟んでも良い。複数枚のフラットケーブルと複数枚の端子の組み合わせも可能である。重なったフラットケーブルの導体と端子は、フラットケーブルの絶縁被覆を含めて、一つの金型でせん断することも容易である。

一般的に、製作可能な小型の金型は、数μｍのクリアランスでも製作可能であるが、端子とフラットケーブルを重ねた物、例えば合計の板厚が０．２５ｍｍの端子とフラットケーブルを重ねた物をせん断するには、１０μｍから３０μｍのクリアランスが適正であるから、その製作は困難ではない。これだけでも、端子とフラットケーブルにおける一定の機械的で電気的接続が得られるが、さらに取り扱いや長期使用期間に安定した接続を確保するために、本発明のフラットケーブルと端子の接続方法の実施形態を実施することが良い。

上述したように、本発明の実施形態において、フラットケーブルと端子を重ねて、プレスのせん断加工により切り起こし部分としての突き出し部分３１を形成する。その切り起こし部分の高さは、少なくともフラットケーブルと端子厚みの合計よりも高く、すなわちフラットケーブルと端子の合計厚み部分が突き抜けるまで突き出すことが必要になる。突き出した形をせん断面側から見ると、突き出し部分３１は略台形に突き出されていて、その頂上付近にはフラットケーブルと端子の平面と平行な短い隙間（隙間の幅は例えば１０μｍ〜５０μｍ）が形成されていることが望ましい。その状態で、台形の頂上を板厚方向に潰して、潰れた分の材料はせん断面方向にはみ出させる。

フラットケーブルと端子を同時にせん断して切り起こし部分が、少なくともフラットケーブルと端子の元の厚みの合計よりも深く切り起こされ、切り起こされた部分をせん断面側から見たときに略台形に切り起こされていて、略台形の頂上に水平面があって、水平面を厚み方向に押し潰すことによって、せん断面方向にフラットケーブルと端子が押し広げられる。

本発明の場合唯一、潰す高さは精密な管理を要求され、０．０２ｍｍから０．１ｍｍ程度の範囲に管理することが望まれるが、通常のプレス金型であれば０．０１ｍｍ以下の精度でシャットハイトを管理できるから、充分に実用的に管理可能である。

はみ出した台形の頂上部分は、再び元の切り起こし穴に押し戻そうとすると、せん断面が干渉して摩擦を生じ、強く擦れ合いながら圧入される。

フラットケーブルの平形導体が、端子の板厚のちょうど真ん中付近になるように、切り起こし穴の途中まで埋め戻して、フラットケーブルの平形導と端子の接触部分を形成すると、その部分は金属同士が強く擦れ合った面で接触しているので、余分な油脂や絶縁物や酸化被膜などは除去された面が接触して、機械的にかつ電気的にも良好な電気接続部分が得られる。

ところで、本発明は、上記実施形態に限定されず種々の変形例を採用できる。

例えば、フラットケーブル１０の平形導体は、図１に示すような短冊状でなくても良い。また、端子２０の形状も短冊状でなくても良く、他の任意の形状を採用することも可能である。絶縁ブロック２１は省略しても良い。

図示例では、フラットケーブル１０の各平形導体１１に対してそれぞれ端子２０が電気的に接続されているが、必要に応じて、フラットケーブル１０の各平形導体１１に対して選択的に端子１１を電気的に接続するようにしても良い。

本発明のフラットケーブルと端子の接続方法および電気接続体の好ましい実施形態を示す図である。図１のフラットケーブルと端子の接続部分のＡ−Ａ線における断面図である。図２のフラットケーブルと端子の接続部分のＢ−Ｂ線における断面図である。本発明の別の実施形態を示す図である。本発明のさらに別の実施形態を示す図である。２つの端子を重ねた状態で接続した例を示す図である。図６のＥ−Ｅ線における断面図である。フラットケーブルの下側に端子が配置されている例を示す図である。フラットケーブルの上側に端子が配置されている例を示す図である。フラットケーブルの上側と下側にそれぞれ端子が配置されている例を示す図である。本発明の別の実施形態を示す図である。本発明の別の実施形態を示す図である。本発明の別の実施形態を示す図である。

符号の説明

１電気接続体
１０フラットケーブル
１０Ａフラットケーブルの第１面
１０Ｂフラットケーブルの第２面
１１平形導体
１２絶縁被覆
２０端子
２１絶縁ブロック
２５せん断面（長辺）
２６短辺
３０接続部分
３１突き出し部分（切り起こし部分に相当）
７０アンビル
８０ストリッパー
８５エジェクター
９０パンチ

Claims

平形導体を並べて絶縁被膜で覆ったフラットケーブルに対して、機器に接続する端子を電気的に接続するフラットケーブルと端子の接続方法であって、
前記フラットケーブルの少なくとも一方の面の前記平形導体と重なる位置に端子を配置して、前記フラットケーブルと前記端子を同時に少なくとも１箇所せん断して切り起こし部分を形成し、前記切り起こし部分は、前記フラットケーブルおよび前記端子のそれぞれ少なくとも１箇所で元の母材に連続的に繋がれており、
前記切り起こし部分の前記フラットケーブルと前記端子の厚み方向を押し潰すことによってせん断面方向に広げて、再び前記切り起こし部分が抜けた後の前記元の母材の穴に前記切り起こし部分を圧入して、前記穴の途中まで埋め戻すことを特徴とするフラットケーブルと端子の接続方法。
前記平形導体が延長される長手方向に平行にせん断線を配置したことを特徴とする請求項１に記載のフラットケーブルと端子の接続方法。
前記フラットケーブルと前記端子を同時にせん断して前記切り起こし部分が、少なくとも前記フラットケーブルと前記端子の元の厚みの合計よりも深く切り起こされ、前記切り起こされた部分を前記せん断面側から見たときに略台形に切り起こされていて、前記略台形の頂上に水平面があって、前記水平面を厚み方向に押し潰すことによって、前記せん断面方向に前記フラットケーブルと前記端子が押し広げられたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のフラットケーブルと端子の接続方法。
切り起こされた状態の前記略台形形状の頂上の水平面よりも、水平面を押し潰した後の台形の水平面が大きくなっていることを特徴とする請求項３に記載のフラットケーブルと端子の接続方法。
前記フラットケーブルは、前記平形導体を複数本並べて一括して絶縁被覆で覆われることで構成されていることを特徴とする請求項３に記載のフラットケーブルと端子の接続方法。
前記端子は、電気機器に対して前記フラットケーブルを電気的に接続することを特徴とする請求項４に記載のフラットケーブルと端子の接続方法。
平形導体を並べて絶縁被覆で覆ったフラットケーブルに対して、機器に接続する端子を電気的に接続するフラットケーブル端子の電気接続体であって、
前記フラットケーブルの少なくとも一方の面の前記平形導体と重なる位置に端子を配置して、前記フラットケーブルと前記端子を同時に少なくとも１箇所せん断して切り起こし部分を形成し、前記切り起こし部分は、前記フラットケーブルおよび前記端子のそれぞれ少なくとも１箇所で元の母材に連続的に繋がれており、
前記切り起こし部分の前記フラットケーブルと前記端子を挟みこんで厚み方向に７０％から８０％押し潰すことにより、該切り起こし部分のフラットケーブルと前記端子をせん断面方向に押し広げて、再び前記切り起こし部分が抜けた後の前記元の母材の穴に前記切り起こし部分を圧入して、前記穴の途中まで埋め戻すことで形成されていることを特徴とする電気接続体。