JP5706286B2 - コネクタ装置および芯線の接続方法 - Google Patents

Description

この発明は，コネクタ装置および芯線の接続方法に関する。

被覆されている芯線は，その被覆を剥き，芯線を露出しなければ，芯線と基板に形成されている配線パターンとを接続することはできない。露出されている導体をコネクタに接続するもの（特許文献１），接続端子を有していてもコネクタを小型化するもの（特許文献２），コネクタ装置において接触を良好とするもの（特許文献２），複数の終端導線を終端接続するもの（特許文献３）などがある。

特開平3-18812号公報 特開平9-219264号公報 特開平11-86972号公報 特開昭63-284769号公報

しかしながら，特許文献１から４のいずれにおいても被覆されている芯線を効率良く，かつ比較的簡単に，基板の配線パターンなどと接続することは考えられていない。

この発明は，被覆されている芯線を，効率良く，かつ比較的簡単に基板の配線パターンなどと接続できるようにすることを目的とする。

この発明は，錐体（テーパ状の周面があればよく，円錐，角錐いずれでもよい）であり，かつ絶縁体の内部部材，および上記内部部材の側面である錐面に合致する内壁面が形成されており，かつ絶縁体のハウジングを備え，上記ハウジング内に上記内部部材が挿入されているコネクタ装置であって，上記内部部材の錐面または上記ハウジングの内壁面の少なくとも一方において，被覆されている芯線の幅および高さとほぼ同じ幅および高さをもつ溝が長手方向に形成されており，上記溝に，上記芯線が位置決めされており，上記溝内には被覆の厚さよりも高さが高い導電性の突起が形成されており，上記導電性の突起から上記コネクタ装置の外部に露出する接続用信号ラインが形成されており，上記芯線が上記導電性の突起を介して上記接続用信号ラインと電気的に接続されているものである。

この発明は，芯線の接続方法も提供している。すなわち，この方法は，錐体であり，かつ絶縁体の内部部材および上記内部部材の側面である錐面に合致する内壁面が形成されており，かつ絶縁体のハウジングを備えたコネクタ装置と，被覆されている芯線と，の接続方法であって，上記内部部材の錐面または上記ハウジングの内壁面の少なくとも一方において，被覆されている芯線の幅および高さとほぼ同じ幅および高さをもつ溝が長手方向に形成されており，上記溝内には被覆の厚さよりも高さが高い導電性の突起が形成されており，上記導電性の突起から上記コネクタ装置の外部に露出する接続用信号ラインが形成されており，上記溝に，被覆されている芯線を位置決めし，上記内部部材をハウジングに挿入することにより，上記芯線を，上記導電性の突起を介して上記接続用信号ラインと電気的に接続するものである。

この発明によると，錐体の内部部材および上記内部部材の側面である錐面に合致する内壁面が形成されているハウジングを備えたコネクタ装置が利用される。上記内部部材の錐面または上記ハウジングの内壁面の少なくとも一方において，被覆されている芯線の幅および高さとほぼ同じ幅および高さをもつ溝が長手方向に形成されており，上記溝内には被覆の厚さよりも高さが高い導電性の突起が形成されており，上記導電性の突起から上記コネクタ装置の外部に露出する接続用信号ラインが形成されている。被覆されている芯線が溝に位置決めされ，上記内部部材がハウジングに挿入されると，上記溝に形成されている導電性の突起が被覆を突き破り，芯線と突起とが電気的に接続される。すると，芯線は，上記導電性の突起を介して接続用信号ラインと電気的に接続される。芯線を溝に位置決めし，内部部材をハウジングに挿入するだけで，芯線とコネクタ装置の外部に露出している接続用信号ラインとが電気的に接続される。接続用信号ラインと基板の配線パターンとを接続することにより，比較的簡単に芯線とその配線パターンとを電気的に接続できるようになる。

上記溝は，たとえば，上記内部部材の錐面に形成されていてもよい。この場合，上記接続用信号ラインは，たとえば，上記導電性の突起から上記内部部材の錐面に形成されている第１の信号ライン，および上記ハウジングの内壁面から上記ハウジングの外壁面に形成されている第２の信号ラインとなろう。

ケーブルの斜視図である。 （Ａ）は内部部材の斜視図，（Ｂ）はハウジングの斜視図である。 （Ａ）は内部部材の側面図，（Ｂ）はハウジングの側面図である。 内部部材の背面図である。 ハウジングの正面図である。 コネクタ装置にケーブルを接続する工程である。 コネクタ装置にケーブルを接続する工程である。 コネクタ装置にケーブルを接続する工程である。 ケーブルが接続されたコネクタ装置の一部断面図である。 内部部材の斜視図である。

図１は，この発明の実施例を示すもので，ケーブル１の斜視図である。

ケーブル１には，被覆されている芯線２が多数含まれている。図１においては，３本の芯線２が図示されているが，３本よりも多数の芯線２がケーブル１に含まれている。もちろん，ケーブル１に１本または２本の芯線２が含まれていてもよい。

被覆されている芯線２には，信号を伝送する（電源を供給する）導電体である１または複数の金属線３がチューブ（樹脂）４によって被覆されている。

図２（Ａ）は，コネクタ装置を構成する内部部材10の斜視図，図２（Ｂ）は，コネクタ装置を構成するハウジング20の斜視図である。図３（Ａ）は，内部部材10の側面図，図３（Ｂ）は，ハウジング20の側面図である。図４（Ａ）は，内部部材10の背面図，図４（Ｂ）は，ハウジングの正面図である。図３（Ａ）において，内部部材10を右側から見たものが図４（Ａ）に示す背面図である。図３（Ｂ）にいて，ハウジング20を左側から見たものが図４（Ｂ）に示す正面図である。

図２（Ａ）等に示す内部部材10が，図２（Ｂ）等に示すハウジング20内に挿入されることによりコネクタ装置が構成される。

図２（Ａ），図３（Ａ）および図４（Ａ）を参照して，内部部材10について説明する。

内部部材10は，円錐状である。内部部材10の正面の端面11から，内部部材10の背面の端面12に向かって断面が徐々に小さくなる。内部部材10の側面13は円錐面である。

側面13には，内部部材10長手方向（軸方向）に沿って３本の溝14が形成されている。この溝14は，上述した芯線２を位置決めするもので，芯線２の数に対応した数だけ形成されている。溝14の幅および高さは，芯線２の直径（幅および高さ）にほぼ等しい。溝14に芯線２が位置決めされることにより，芯線２は溝14の側壁と密着する。また，芯線２の表面が内部部材10の側面13の高さとほぼ等しくなる。溝14の内部には，内部部材10の径方向に伸びている，導電体の突起15が形成されている。突起15の高さは，芯線２のチューブ４の厚さ以上であり，チューブ４の厚さと金属線（の束）３の直径（厚さ）とを加えた長さよりも低い。後述のように，突起15によってチューブ４が破られ，突起15と金属線３とが電気的に接続されるから，突起15の上部が尖っているとよい。また，内部部材10の側面13には，溝14の近くに電極17が形成されている。突起15と電極17とは，導電体である第１の信号ライン16によって接続されている。

次に，図２（Ｂ），図３（Ｂ）および図４（Ｂ）を参照して，ハウジング（外部部材）20について説明する。

ハウジング20は，円管状である。ハウジング20の内壁面26は，内部部材10の側面13に合致するように，先端面21に形成されている先端開口22から後端面23に形成されている後端開口24まで徐々に径が狭くなっている。図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すように，内部部材10の正面の端面11の直径Ｌ１と外部部材20の先端開口22の直径Ｌ１とが等しく，内部部材10の背面の端面12の直径Ｌ２と外部部材20の後端開口24の直径Ｌ２とが等しい。内部部材10がハウジング20内に挿入されると，内部部材10の側面13とハウジング20の内壁面26とがほぼ密着する。

ハウジング20の内壁面26には，電極27が形成されている。この電極27から導電性の第２の信号ライン28が伸びている。第２の信号ライン28は，ハウジング20の内壁面26から先端面21に沿って外周面25にまで伸びている。第２の信号ライン28において電極27の端部と反対側の端部には電極29が形成されている。第２の信号ライン28は，内部部材10がハウジング20に挿入されても，コネクタ装置の外部に露出することとなる。内部部材10がハウジング20に挿入された場合に，内部部材10の側面13に形成されている電極17とハウジング20の内壁面26に形成されている電極27とが接するように，電極17と電極27とが位置決めされている。したがって，内部部材10がハウジング20に挿入されると，内部部材10の溝14に形成されている突起15とハウジング20の側面25に形成されている電極29とが電気的に接続されることとなる。

上述の実施例においては，溝14は，内部部材10に形成されているが，ハウジング20の内壁面26に形成されていてもよい。その場合には，溝からハウジング20の側面25に伸びている信号ラインがハウジング20に形成される。

図６から図８は，コネクタ装置に芯線２を接続する工程を示している。

図６を参照して，内部部材10，ハウジング20およびケーブル１が用意される。

図７を参照して，芯線２が露出しているケーブル１が，ハウジング20の後端開口24を通って，ハウジング20内を貫通させられる。ケーブル１の芯線２が内部部材10の溝14内に入れられ，溝14に位置決めされる。

図８を参照して，溝14に芯線２が入っている状態が維持されながら，内部部材10がハウジング20に挿入される。

図９は，上述のように，内部部材10がハウジング20に挿入された状態における，溝14に形成されている突起15と芯線２との関係を示すもので，突起15近傍においてコネクタ装置の長手方向に沿った断面図である。

上述のように，溝14に芯線12が入れられると，溝14に芯線２が密着し，内部部材10がハウジング20に挿入されると，溝14の上部（開口部）はハウジング20の内壁26によって閉じられるので，芯線２は溝14から逃げることができない。内部部材10がハウジング20に挿入されると，突起15が芯線２を押し上げ，チューブ４を突き破って金属線３に到達する。突起15と芯線２の金属線４とが電気的に接続される。すると，芯線２の金属線４とハウジング20の周面25に形成されている電極29とが電気的に接続されるのは理解されよう。

電極29が基板の配線パターンなどと接続されることにより，芯線２と配線パターンなどとが接続されることとなる。

この実施例によると，芯線２のチューブ４を剥がさずに，芯線２を溝14に位置決めし，内部部材10をハウジング20に挿入するだけで，芯線２の金属線３を基板の配線パターンなどと接続することができるようになる。

図10は，変形例を示すもので，内部部材10Ａの斜視図である。

内部部材10Ａは，円錐部50と円柱部40とを備えている。

円錐部50には，上述したのと同様に溝14が形成されている。図10においては図示が省略されているが，突起15および第１の信号ライン16が形成されているのはいうまでもない。

円柱部40には，信号ライン42が形成されている。この信号ライン42の端部には電極41が形成されている。

内部部材10Ａが上述したハウジング20に挿入されることにより，円柱部40に形成されている信号ライン42と，ハウジング20に形成されている第２の信号ライン28とが接続される。ハウジング20の周面25に電極29および第２の信号ライン28を形成しなくとも済む。

また，内部部材10Ａにおいて，溝14に形成されている突起15および第１の信号ライン16と円柱部40に形成されている信号ライン42とが接続されていてもよい。ハウジング20には電極27および29ならびに第２の信号ライン28が不要となる。

上述した内部部材10，10Ａ，ハウジング20は，電気絶縁部材で構成されているのはいうまでもない。また，上記信号ライン16，28，42，17，27，29，41は，側面13などに導電性部材をめっき，スパッタ等で製膜し，レーザ，エッチングなどにより配線パターンとして形成できる。フォトリソグラフィなどによりパターニングして形成してもよい。突起15は，めっき，スタッドバンプボンダなどにより形成できる。

上述した実施例では，内部部材10，10Ａは円錐状のものであるが，円錐状のものでなく，角錘でもよい。内部部材10，10Ａは，円錐状のものでなくとも，テーパ状の側面を有していればよい。また，上述した実施例ではハウジング20は，内部部材10，10Ａが円錐状のものであるために円管状のものであるが，内部部材10，10Ａが角錐であれば，円管状のものでなく，その角錐の錘面に合致する内壁面が形成されることとなる。

２ 芯線
４ チューブ（被覆）
10 内部部材
14 溝
15 突起
16 第１の信号ライン
20 ハウジング
28 第２の信号ライン

Claims (2)

1. 錐体であり，かつ絶縁体の内部部材，および
   上記内部部材の側面である錘面に合致する内壁面が形成されており，かつ絶縁体のハウジングを備え，上記ハウジング内に上記内部部材が挿入されているコネクタ装置であって，
   被覆されている芯線の幅および高さとほぼ同じ高さをもつ溝が，上記内部部材の錘面に長手方向に形成されており，
   上記溝に，上記芯線が位置決めされており，
   上記溝内には被覆の厚さよりも高さが高い導電性の突起が形成されており，
   上記導電性の突起から上記内部部材の錘面に第１の信号ラインが形成されており，
   上記ハウジングの内壁面から上記ハウジングの外周面に第２の信号ラインが形成されており，
   上記第１の信号ラインは，上記内部部材の錘面に形成されている電極と接続されており，
   上記第２の信号ラインは，上記ハウジングの内壁面に形成されている電極および上記ハウジングの外周面に形成されている電極と接続されており，
   上記内部部材が上記ハウジングに挿入された場合に，上記錘面に形成されている電極と上記内壁面に形成されている電極とが接し，上記芯線が，上記突起を介して上記ハウジングの外周面に形成されている電極と電気的に接続される，
   コネクタ装置。
2. 錐体であり，かつ絶縁体の内部部材および上記内部部材の側面である錘面に合致する内壁面が形成されており，かつ絶縁体のハウジングを備えたコネクタ装置と，被覆されている芯線と，の接続方法であって，
   被覆されている芯線の幅および高さとほぼ同じ高さをもつ溝が，上記内部部材の錘面に長手方向に形成されており，
   上記溝内には被覆の厚さよりも高さが高い導電性の突起が形成されており，
   上記導電性の突起から上記内部部材の錘面に第１の信号ラインが形成されており，
   上記ハウジングの内壁面から上記ハウジングの外周面に第２の信号ラインが形成されており，
   上記第１の信号ラインは，上記内部部材の錘面に形成されている電極と接続されており，
   上記第２の信号ラインは，上記ハウジングの内壁面に形成されている電極および上記ハウジングの外周面に形成されている電極と接続されており，
   上記溝に，被覆されている芯線を位置決めし，
   上記内部部材が上記ハウジングに挿入された場合に，上記錘面に形成されている電極と上記内壁面に形成されている電極とが接し，上記芯線が，上記突起を介して上記ハウジングの外周面に形成されている電極と電気的に接続される，
   芯線の接続方法。

Images