JP6074711B2 - ケーブル保持部材、電気的接続装置、コネクタ装置 - Google Patents
ケーブル保持部材、電気的接続装置、コネクタ装置 Download PDFInfo
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Description
本発明は、フレキシブルプリント基板やフレキシブルフラットケーブルのようなフラットケーブルの電気的な接続に用いられるケーブル保持部材、電気的接続装置、コネクタ装置に関する。
従来、複数の端子を支持する被接続用ハウジング要素に対して接続されて、フラットケーブルが備える複数の導体の各々を、対応する端子に電気的に接続させるようにした電気的接続装置が提案されている(例えば特許文献1参照)。
上記特許文献1に開示された電気的接続装置は、フラットケーブルを保持するケーブルホルダが、嵌合用ハウジングに嵌合されることによって、組み立てられる。
ケーブルホルダは、フラットケーブルの導体露出部が折り返されるように巻き付けられるケーブル巻付部と、ケーブル巻付部に対して回転自在に支持された仮保持部とを備えている。ケーブル巻付部と仮保持部との間にフラットケーブルの端部が配置された状態で、フラットケーブルの端部をケーブル巻付部との間で挟持する位置に仮保持部を回転させることによって、フラットケーブルの端部が保持される。仮保持部に端部が保持された状態でフラットケーブルがケーブル巻付部に巻き付けられ、フラットケーブルが巻き付けられたケーブル巻付部を嵌合用ハウジングに嵌合させると、ケーブル巻付部にフラットケーブルが巻き付けられた状態で固定される。
上記特許文献1に開示された電気的接続装置では、仮保持部とケーブル巻付部との間でフラットケーブルの端部を挟持することによって、フラットケーブルがケーブル巻付部に仮保持されていた。そのため、フラットケーブルに引っ張り力が加わると、仮保持部が緩んで、フラットケーブルの位置がずれる可能性があった。
本発明は上記課題に鑑みて為され、その目的とするところは、フラットケーブルの引っ張り強度を高めたケーブル保持部材、電気的接続装置、コネクタ装置を提供することにある。
本発明のケーブル保持部材は、複数の導電部材が幅方向に並べて配列された帯状のフラットケーブルが曲げ返されるようにして巻き付けられる巻付け面を備えた巻付け部と、前記巻付け部に巻き付けられた前記フラットケーブルの幅方向において前記フラットケーブルの両側に位置するように前記巻付け部に設けられ、前記フラットケーブルの側縁から前記幅方向における外側に突出する第1突起が挿入される溝が設けられた壁部とを備えたことを特徴とする。
このケーブル保持部材において、前記巻付け部には、前記フラットケーブルに設けられた孔に嵌合する第2突起が設けられることも好ましい。
このケーブル保持部材において、前記溝と前記第2突起とは前記フラットケーブルの長手方向において異なる位置に設けられることも好ましい。
このケーブル保持部材において、前記壁部の内側面には、前記巻付け部の表側及び裏側のそれぞれに前記溝が設けられ、前記巻付け部の表側にある前記溝と、前記巻付け部の裏側にある前記溝とが、前記巻付け部の表裏で同じ位置に設けられることも好ましい。
このケーブル保持部材において、前記溝は、前記第1突起が前記フラットケーブルの幅方向から挿入されるように構成されることも好ましい。
このケーブル保持部材において、前記巻付け部に巻き付けられた前記フラットケーブルの厚み方向における前記溝の開口寸法が、前記フラットケーブルの厚み寸法と同寸法に形成されることも好ましい。
このケーブル保持部材において、両端が開口した筒状に形成された第1ハウジングの一端側に開口する嵌合孔に挿入される際に、前記嵌合孔への挿入をガイドするためのガイド部が、前記壁部の挿入方向における先端側に設けられることも好ましい。
本発明の電気的接続装置は、上述した何れかのケーブル保持部材と、両端が開口した筒状であって、一端側から挿入された、前記フラットケーブルが巻き付けられた状態の前記ケーブル保持部材を保持し、複数の端子が第2ハウジングに支持されたレセプタクルコネクタの前記端子が他端側から挿入されると前記導電部材を前記端子に電気的に接続させるように構成された第1ハウジングを備えたことを特徴とする。
本発明のコネクタ装置は、上述の電気的接続装置と、複数の端子及び複数の前記端子を支持して前記電気的接続装置が着脱自在に接続される前記第2ハウジングを有する前記レセプタクルコネクタを備え、前記端子は、前記第2ハウジングに固定される固定部と、前記電気的接続装置が前記レセプタクルコネクタに接続された状態で前記導電部材と弾性接触することによって前記導電部材と導通する板バネ状の接触子と、前記接触子が撓む方向と交差する方向において前記接触子の側方に配置される側壁部とを一体に備えることを特徴とする。
このコネクタ装置において、複数の前記導電部材の各々は、前記フラットケーブルが前記巻付け部に巻き付けられた状態で、前記巻付け部の表側及び裏側の両方に配置されるように設けられており、複数の前記導電部材の各々に対応する前記端子は、前記巻付け部の表側及び裏側に配置された前記導電部材に、前記巻付け部を挟んで両側からそれぞれ接触する前記接触子を2個ずつ備えることも好ましい。
このコネクタ装置において、前記フラットケーブルには、前記巻付け部に巻き付けて曲げ返される部位に、他の部位よりも曲げやすくするための柔軟構造が設けられることも好ましい。
このコネクタ装置において、前記柔軟構造とは、前記フラットケーブルを厚み方向に貫通するように形成された貫通形状であることも好ましい。
このコネクタ装置において、前記柔軟構造とは、前記フラットケーブルにおいて、前記巻付け部に巻き付けて曲げ返される部位の厚みを、他の部位よりも薄くした薄肉構造であることも好ましい。
このコネクタ装置において、前記フラットケーブルの表面には、前記巻付け部に巻き付けて曲げ返される部位以外にフィルム状の補強部が設けられ、前記柔軟構造とは、前記フラットケーブルの表面において前記巻付け部に巻き付けて曲げ返される部位に前記補強部が設けられていない構造であることも好ましい。
本発明によれば、壁部に設けられた溝に第1突起が挿入された状態で、フラットケーブルが巻付け部に巻き付けられる。したがって、フラットケーブルに引っ張り力が加わった場合、フラットケーブルの第1突起が挿入された溝で引っ張り力を受けることができ、フラットケーブルの引っ張り強度を高めたケーブル保持部材、電気的接続装置、コネクタ装置を実現することができる。
本発明のケーブル保持部材、このケーブル保持部材を用いた電気的接続装置、並びに、この電気的接続装置とレセプタクルコネクタとを備えたコネクタ装置の実施形態を図面に基づいて説明する。
本実施形態のコネクタ装置1は、フラットケーブル10を保持するケーブル保持部材20及びこのケーブル保持部材20を用いた電気的接続装置2と、電気的接続装置2が着脱自在に接続されるレセプタクルコネクタとで構成される。レセプタクルコネクタには、プリント配線基板に表面実装される基板接続用(いわゆるSMD(Surface Mount Device)型)と、電線を接続するための電線接続用がある。まず、基板接続用のレセプタクルコネクタ3Aを用いたコネクタ装置1について図1−図10を参照して説明する。尚、基板接続用のレセプタクルコネクタ3Aを用いたコネクタ装置1についての説明では、特に断りが無いかぎり、図1に矢印で示した方向を基準として説明するが、コネクタ装置1の使用時の方向は上記の方向に限定されない。
フラットケーブル10は、図8−図10に示すように、例えばフレキシブルプリント基板(FPC:Flexible Printed Circuits)からなる。フラットケーブル10は、絶縁性の樹脂材料により、細長いフィルム状に形成された基板11を備えている。なお、フラットケーブル10は、フレキシブルプリント基板に限定されず、フレキシブルフラットケーブルでもよい。
基板11の表面には、それぞれ別個の導電路を形成する複数(本実施形態では例えば4個)の導電体12(導電部材)が形成されている。複数ある導電体12の各々は、基板11の表面に積層された導電材料の薄膜をパターニングすることによって、基板11の長手方向に沿って伸びる帯状に形成されており、基板11の幅方向において略同じ間隔を開けて並ぶように配列されている。基板11の表面及び裏面には、例えばポリイミド樹脂のような絶縁性の合成樹脂によりフィルム状に形成された補強部13が貼り付けられており、この補強部13で導電体12は覆われている。補強部13には、導電体12においてレセプタクルコネクタ3Aの端子50が接触する部位を露出させるための開口13aが形成されており、開口13aから露出する導電体12の部位が、端子50と電気的に接続する導電部12aとなる。なお、導電体12において、開口13aから露出する導電部12aには金のメッキ層が形成されていてもよく、電気的な接触信頼性を向上させることができる。
基板11には、基板11の長手方向における一方の端部に、基板11の幅方向(図1における前後方向)における外側に向かって突出する突起14が一体に設けられている。また基板11の左右両側縁には、フラットケーブル10をケーブル保持部材20に取り付けるために基板11の端部が曲げ返された状態で、突起14と上下方向において重なる部位に、幅方向における外側に向かって突出する突起15が設けられている。なお、基板11の長手方向における突起14の長さ寸法と突起15の長さ寸法は同じ長さ寸法に設定されている。
基板11には、フラットケーブル10がケーブル保持部材20に巻き付けられた状態で、ケーブル保持部材20に設けられた突起26と嵌合する孔16が設けられている。
基板11には、基板11の長手方向において突起14と突起15との中間位置に、基板11をそれぞれ貫通する3個の孔16が幅方向に並べて設けられている。基板11の長手方向に沿う両側の側縁には、基板11の幅方向において3個の孔16と並ぶ位置に、切欠18が設けられている。このように、基板11の長手方向において、孔16及び切欠18が設けられた部位は、他の部位よりも柔軟性が高くなっており、この部位で基板11が曲がりやすくなっている。
ケーブル保持部材20は、図8−図10に示すような絶縁性を有する合成樹脂の成型品であり、矩形板状の巻付け部21と、巻付け部21の左右両側縁にそれぞれ設けられた一対の壁部22とを一体に備えている。巻付け部21は矩形板状に形成されている。巻付け部21の上面及び下面は、フラットケーブル10が曲げ返されるように巻き付けられる巻付け面21aとなっている。壁部22は、巻付け部21から上下に突出するような形状に形成されており、壁部22は上下方向における中間部で巻付け部21と繋がっている。左右の壁部22の内側面には、それぞれ、巻付け部21の上側に突起14が挿入される溝23aが設けられ、巻付け部21の下側に突起15が挿入される溝23bが設けられている。溝23a,23bは前側に開放されている。溝23aの前後方向の長さは、突起14の前後方向の長さに比べて短い寸法に形成されている。同様に、溝23bの前後方向の長さは、突起15の前後方向の長さに比べて短い寸法に形成されている。本実施形態では、溝23aは壁部22の内側面に設けられているが、対応する突起14の形状によっては、壁部22の内側面以外に溝23aが設けられてもよい。例えば突起14がL形状に形成されており、基板11の側縁と突起14との間に壁部22の一部が入り込む溝が形成されている場合には、突起14が挿入される溝23aが、壁部22の先端面又は外側面に設けられればよい。同様に、本実施形態では溝23bが壁部22の内側面に設けられているが、対応する突起15の形状によっては、壁部22の内側面以外(例えば壁部22の先端面又は外側面)に溝23bが設けられればよい。
また、巻付け部21に巻き付けられたフラットケーブル10の厚み方向における溝23a,23bの開口寸法は、フラットケーブル10の厚み寸法と同寸法に形成されており、溝23a,23b内にフラットケーブル10の突起14,15が挿入可能になっている。ここにおいて、溝23a,23bの開口寸法とフラットケーブル10の厚み寸法が同寸法であるとは、全く同じ寸法である場合に限定されず、機能上問題ない範囲で製造上の寸法誤差などに起因した寸法差があってもよい。
また、左右の壁部22の各々には、後端部から上側及び下側にそれぞれ突出する突起24が設けられている。また、左右の壁部22の各々には、後側に開放されたスリットが形成されることによって、左右方向において撓み自在となる可動片25が設けられ、各々の可動片25には左右方向の外側に突出する爪25aが設けられている。爪25aは、後側に近づくほど外側への突出量が大きくなるようなテーパー形状に形成されている。
また、巻付け部21の上側面には、巻付け部21に基板11が巻き付けられた状態で基板11に設けられた孔16と嵌合する突起26が設けられている。
ここで、フラットケーブル10をケーブル保持部材20に取り付ける手順を図8−図10に基づいて説明する。
図8に示すように、組み立て作業を行う作業者は、フラットケーブル10の長手方向における一端部と、ケーブル保持部材20の巻付け部21の位置を合わせて、フラットケーブル10の一端部を上側から巻付け部21に近づける。このとき、作業者は、フラットケーブル10の端部を撓めて、左右の突起14をそれぞれ対応する溝23aに挿入させるとともに、孔16に突起26を挿入させることで、フラットケーブル10の一端部をケーブル保持部材20に保持させる(図9参照)。次に、作業者は、フラットケーブル10の長手方向における他端側を図9中の矢印Dの方向に曲げ返し、フラットケーブル10の曲げ返された部位を撓めて突起15を溝23b内に挿入させる(図10参照)。この状態では、突起14が溝23a内に、突起15が溝23b内にそれぞれ挿入され、さらに孔16内に突起26が挿入されることによって、フラットケーブル10がケーブル保持部材20に保持される。
したがって、長手方向の一端側が巻付け部21に巻き付けられたフラットケーブル10の他端側が引っ張られた場合に、突起14と係止する溝23aで引っ張り力を受けることができる。よって、巻付け部21に巻き付けられたフラットケーブル10の引っ張り強度が高まり、フラットケーブル10に引っ張り力が加わった場合でも、フラットケーブル10の位置がずれにくくなり、導電体12と端子50との電気的接続の信頼性が向上する。
また、本実施形態では、溝23aの裏側に、突起15と係止する溝23bが設けられている。したがって、フラットケーブル10に加わる引っ張り力を溝23a,23bの両方で受けることができるから、溝23aのみの場合に比べて、巻付け部21に巻き付けられたフラットケーブル10の引っ張り強度が向上する。
さらに、本実施形態では、巻付け部21の突起26がフラットケーブル10の孔16に挿入されている。したがって、フラットケーブル10に加わる引っ張り力を突起26でも受けることができるので、溝23a,23bのみの場合に比べて、巻付け部21に巻き付けられたフラットケーブル10の引っ張り強度がさらに向上する。
また、基板11には、曲げ返される部位に孔17と切欠18が設けられており、孔17及び切欠18を設けることで、この部分の柔軟性が向上するから、基板11を曲げ返す作業を容易に行うことができる。
次に、ケーブル保持部材20を用いた電気的接続装置2について図1−図6を参照して説明する。
電気的接続装置2は、ケーブル保持部材20と、フラットケーブル10が巻き付けられた状態のケーブル保持部材20を保持するハウジング30(第1ハウジング)とを備える。
ハウジング30は、絶縁性を有する合成樹脂の成型品からなり、上下方向の寸法に比べて左右方向の寸法が大きい角筒状であって、前後方向の両端が開口している。ハウジング30の内部は内壁30aによって前後二つの空間に分けられており、ハウジング30の前面に開口する挿入口31aと、ハウジング30の後面に開口する挿入口31bとは、内壁30aを貫通するスリット状の嵌合孔32を介して繋がっている。嵌合孔32には、フラットケーブル10が巻き付けられたケーブル保持部材20が挿入される。嵌合孔32の左右両側には、左右方向の中央部よりも上下方向の寸法が大きい広口部32aが設けられており、この広口部32aにケーブル保持部材20の壁部22が挿入されるようになっている。ハウジング30の内部において、広口部32aの後側(ケーブル保持部材20側)の開口縁には、壁部22に設けられた突起24が嵌合する溝32bが設けられている。また、ハウジング30の内側壁には、嵌合孔32の広口部32aに壁部22が挿入された際に、可動片25の爪25aと係止する溝32cが設けられている。
ハウジング30の左右両側部には、ハウジング30の本体部分と前端部のみで繋がった可動片33が設けられている。可動片33の後端部は左右方向において移動自在となっており、可動片33の後端部には、手で押し操作するための操作部33aが、左右方向の外側(ハウジング30の左右方向における中心位置と反対側)に突出するように設けられている。また、可動片33の外側面には、前後方向の中間部に、左右方向の外側に向かって突出する爪34が設けられている。爪34は、後側に近づくほど外側への突出量が大きくなるようなテーパー形状に形成されている。なお、ハウジング30の後部の左右両側縁からは、上下方向において可動片33と重なるカバー部35が張り出しており、カバー部35は、可動片33が不用意に押されないように、可動片33を保護している。
ハウジング30の挿入口31bに、フラットケーブル10が巻き付けられたケーブル保持部材20が、後側から挿入されると、巻付け部21が嵌合孔32内に挿入されるとともに、壁部22が左右の広口部32a内に挿入される。巻付け部21及び左右の壁部22が嵌合孔32内に挿入されることで、ケーブル保持部材20の位置が左右方向及び上下方向において位置決めされる。また、壁部22が広口部32a内に挿入されると、爪25aがハウジング30の内側壁に当接することによって可動片25が内側に撓められた状態となる。ケーブル保持部材20が所定位置まで挿入されると、突起24が溝32bと嵌合することによって、ケーブル保持部材20の前方への移動が規制される。また、ケーブル保持部材20が所定位置まで挿入されると、爪25aが溝32c内に入り込むことによって、可動片25が外側に拡がり、爪25aが溝32cの端部と係止するので、ケーブル保持部材20の後側への移動が規制される。これにより、フラットケーブル10が巻き付けられたケーブル保持部材20が、ハウジング30に取り付けられた状態で保持され、フラットケーブル10が巻き付けられたケーブル保持部材20とハウジング30とで電気的接続装置2が構成される。ケーブル保持部材20がハウジング30に取り付けられた状態では、ケーブル保持部材20の前側部分が、嵌合孔32を通して前方に突出しており、ハウジング30の前面に開口した挿入口31a内に配置されている。なお、ケーブル保持部材20の前端は、ハウジング30の前端から外側に出ないように、各部の寸法が設定されている。この電気的接続装置2は、レセプタクルコネクタ3Aに着脱自在に接続されるプラグコネクタとして機能する。
次に、電気的接続装置2が着脱自在に接続されるレセプタクルコネクタ3Aについて図1−図7を参照して説明する。
レセプタクルコネクタ3Aは、フラットケーブル10が備える複数の導電部12aの各々に電気的に接続される複数の端子50と、端子50を支持するハウジング40(第2ハウジング)とを備えている。
ハウジング40は、絶縁性を有する合成樹脂の成型品からなり、電気的接続装置2が挿入される挿入口41が後側の面に開口した角筒状に形成されている。ハウジング40の前側壁の内側面からは、ハウジング30の前面に開口する挿入口31aと嵌合する角筒部42が後側に向かって突出する。角筒部42の先端面(後面)には、ケーブル保持部材20の前部が挿入されるスリット状の嵌合孔43が開口している。嵌合孔43の左右両側には、左右方向の中央部よりも上下方向の寸法が大きい広口部43aが設けられ、この広口部43aに壁部22が挿入されるようになっている。ハウジング40の左側壁及び右側壁には、それぞれ、電気的接続装置2の爪34が嵌合する孔44が設けられている。
角筒部42には、ケーブル保持部材20に巻き付けられたフラットケーブル10が備える複数の導電体12の各々に対応して複数の端子50が支持されている。
端子50は、図7(a)(b)に示すように、固定部51と、接触子52とを備えている。また、レセプタクルコネクタ3Aは表面実装タイプであるので、端子50は半田付け片53をさらに備えている。端子50は、板金に抜き加工及び曲げ加工を施すことによって形成されており、固定部51と一対の接触子52と半田付け片53を一体に備えている。
固定部51は板金を折り曲げることによって前方から見た形状がC字形に形成されており、ハウジング40の前側壁に開口する孔45に嵌合固定される。
固定部51の上側片及び下側片の後端部からそれぞれ後方に向かって接触子52が突出している。一対の接触子52は、嵌合孔43を挟んで上下両側に配置され、後側に近づくほど互いに近づく向きに傾斜するように曲げ形成されている。ケーブル保持部材20が嵌合孔43に挿入されると、一対の接触子52が上下両側からフラットケーブル10の導電体12に弾性接触する。なお、一対の接触子52の後端は、側面から見た形状がV形となるように曲げ形成されており、ケーブル保持部材20を一対の接触子52の間に挿入しやすくしている。
固定部51の下側片の前端側は下向きに折り曲げられており、その下端部を前側に折り曲げることによって半田付け片53が形成されている。半田付け片53は、ハウジング40の下面と略平行しており、半田付け片53の下面はハウジング40の下面よりもやや下側に位置している。複数の半田付け片53の各々は、プリント配線基板(図示せず)の表面に形成されたランドに半田付けされることによって、レセプタクルコネクタ3Aの端子50がプリント配線基板の回路に電気的に接続されるようになっている。
この端子50は以下のようにしてレセプタクルコネクタ3Aに固定される。作業者が、ハウジング40の前側壁に開口する孔45に、接触子52を先頭にして端子50を挿入すると、固定部51が孔45の内壁と嵌合することによって、端子50がハウジング40に固定される。角筒部42には、嵌合孔43を間にして上下両側面に、接触子52が1個ずつ配置される溝42aが形成されている。固定部51がハウジング40に固定されると、接触子52が対応する溝42a内に配置され、端子50が備える一対の接触子52は、嵌合孔43を挟んで上下に対向して配置されることになる。また、固定部51がハウジング40に固定されると、半田付け片53は、ハウジング40の下面と平行し、且つ、ハウジング40の下面よりもやや下側に配置されることになる。
また、ハウジング40の左側面及び右側面には、ハウジング40をプリント配線基板に固定するための保持金具60が1個ずつ取り付けられている。保持金具60は板金に曲げ加工を施して形成され、矩形板状の主部61と、主部61の下側辺から主部61と直交する方向に突出する固定片62と、主部61の上側辺から固定片62と逆向きに突出する係止片63とを一体に備えている。ハウジング40の左右の側壁には、それぞれ、主部61の左右の側縁が挿入される溝46が、ハウジング40の上面から下側の所定位置まで形成されている。固定片62を外側に向けた状態で、主部61が溝46に上側から挿入されると、主部61の左右の側縁が溝46に圧入されることによって、保持金具60がハウジング40に固定される。主部61が溝46の終端まで挿入されると、係止片63がハウジング40の上面に設けた凹部40a内に挿入され、固定片62の下面はハウジング40の下面よりもやや下側に突出し、半田付け片53と同じ高さに位置することになる。保持金具60は、プリント配線基板(図示せず)の表面に形成された固定用のランドに半田付けされ、プリント配線基板に対してハウジング40を機械的に固定する。
本実施形態のコネクタ装置1は上記のような構成を有しており、電気的接続装置2はレセプタクルコネクタ3Aに対して以下のような手順で着脱される。
電気的接続装置2のハウジング30を、レセプタクルコネクタ3Aのハウジング40の挿入口41に挿入すると、ハウジング30の前側の挿入口31aに、ハウジング40の角筒部42が挿入される。このとき、角筒部42の嵌合孔43にケーブル保持部材20の前側部分が挿入され、巻付け部21の上下両面に巻き付けられたフラットケーブル10が一対の接触子52の間に挿入される。フラットケーブル10には、巻付け部21の上側面及び下側面に配置される部位にそれぞれ導電部12aが設けられ、一対の接触子52が導電部12aに上下両側から接触することで、フラットケーブル10の導電体12に対応する端子50が電気的に接続される。また、ハウジング30が、ハウジング40の挿入口41に所定位置まで挿入されると、ハウジング30の爪34がハウジング40の孔44に係止することで、電気的接続装置2がレセプタクルコネクタ3Aに接続された状態が保持される。
一方、電気的接続装置2をレセプタクルコネクタ3Aから取り外す場合は、作業者がハウジング30に設けられた操作部33aを摘んで、左右の可動片33を内側に撓めると、爪34が孔44の外側に出て、爪34と孔44との係止状態が解除される。この状態で、作業者がハウジング30を後側に引っ張ると、ハウジング30をハウジング40から取り外すことができ、電気的接続装置2をレセプタクルコネクタ3Aから容易に取り外すことができる。
以上説明したように、本実施形態のケーブル保持部材20は、巻付け部21と、壁部22とを備えている。巻付け部21は、複数の導電体12(導電部材)が幅方向に並べて配列された帯状のフラットケーブル10が曲げ返されるようにして巻き付けられる巻付け面21aを備える。壁部22は、巻付け部21に巻き付けられたフラットケーブル10の幅方向においてフラットケーブル10の両側に位置するように巻付け部21に設けられる。壁部22には、フラットケーブル10の側縁から幅方向における外側に突出する突起14(第1突起)が挿入される溝23aが設けられている。このケーブル保持部材20では、壁部22に設けられた溝23aに突起14が挿入された状態で、フラットケーブル10が巻付け部21に巻き付けられる。したがって、フラットケーブル10に加わる引っ張り力を、突起14が係止する溝23aで受けることができ、引っ張り強度を高めたケーブル保持部材20を実現できる。
また、本実施形態のケーブル保持部材20では、フラットケーブル10に設けられた孔16と嵌合する突起26が巻付け部21に設けられている。これにより、巻付け部21にフラットケーブル10を巻き付ける際に、孔16に突起26を嵌合させることで、フラットケーブル10を巻付け部21に仮保持させることができ、フラットケーブル10を巻き付ける作業の作業性が向上する。また、巻付け部21の一面のみに突起26が設けられているので、突起26の有無で巻付け部21の表裏を識別することができる。なお、突起26及び孔16の平面形状は円形に形成されているが、突起26及び孔16の平面形状は円形に限定されず、長円形や四角形などの多角形でもよいし、突起26及び孔16の数は1個でも複数個でもよい。
また、本実施形態のケーブル保持部材20では、溝23aと突起26(第2突起)とはフラットケーブル10の長手方向において異なる位置に設けられている。したがって、フラットケーブル10の両側の壁部22にそれぞれ設けられた2つの溝23aと突起26は、三角形の頂点をなす位置にあり、フラットケーブル10の長手方向において、フラットケーブル10の取付位置がずれにくくなる。
また、本実施形態のケーブル保持部材20では、壁部22の内側面には、巻付け部21の表側及び裏側のそれぞれに溝(溝23a,23b)が設けられている。巻付け部21の表側にある溝23aと、巻付け部21の裏側にある溝23bとは、巻付け部21の表裏で同じ位置に設けられている。
巻付け部21の表側にある溝23aにフラットケーブル10の突起14を挿入し、巻付け部21の裏側にある溝23bにフラットケーブル10の突起15を挿入することで、フラットケーブル10を撓み無く、巻付け部21に巻き付けることができる。また、巻付け部21の表側にある溝23aと、巻付け部21の裏側にある溝23bとは、巻付け部21の表裏で同じ位置にあるから、溝23aに挿入される突起14と、溝23bに挿入される突起15との中間位置でフラットケーブル10を曲げることができる。
また、本実施形態のケーブル保持部材20では、溝23aは、突起14(第1突起)がフラットケーブル10の幅方向から挿入されるように構成されている。これにより、フラットケーブル10を撓ませることで突起14を溝23aに挿入させることができる。また、溝23bも、突起15がフラットケーブル10の幅方向から挿入されるように構成されている。これにより、フラットケーブル10を撓ませることで突起15を溝23bに挿入させることができる。
また、本実施形態のケーブル保持部材20では、巻付け部21に巻き付けられたフラットケーブル10の厚み方向における溝23a,23bの開口寸法が、フラットケーブル10の厚み寸法と同寸法に形成されている。これにより、フラットケーブル10の突起14を溝23aにがたつき無く保持させることができる。また、フラットケーブル10の突起15を溝23bにがたつき無く保持させることができる。
また、ケーブル保持部材20では、両端が開口した筒状に形成されたハウジング30(第1ハウジング)の一端側に開口する嵌合孔32に挿入される際に、嵌合孔32への挿入をガイドするためのガイド部が、壁部22の挿入方向における先端側に設けられている。壁部22の挿入方向における先端側は、巻付け部21よりも挿入方向における前側に突出しており、この突出部位22aがガイド部となる。而して、壁部22の先端側に設けられた突出部位22aが、広口部32aに最初に挿入され、突出部位22aが広口部32aの内側に挿入されることで、巻付け部21が嵌合孔32に案内されるから、巻付け部21を嵌合孔32に挿入する作業を容易に行える。
また本実施形態の電気的接続装置2は、上述したケーブル保持部材20と、両端が開口した筒状のハウジング30(第1ハウジング)とを備える。ハウジング30は、一端側から挿入された、フラットケーブル10が巻き付けられた状態のケーブル保持部材20を保持する。ハウジング30は、複数の端子50がハウジング40(第2ハウジング)に支持されたレセプタクルコネクタの端子50が他端側から挿入されると、フラットケーブル10の導電体12を端子50に電気的に接続させるように構成されている。
これにより、フラットケーブル10の引っ張り強度が向上したケーブル保持部材20を備える電気的接続装置2を実現することができる。
ところで、図1−図7を参照して説明したコネクタ装置1は、電気的接続装置2と、基板接続用のレセプタクルコネクタ3Aとを備えているが、基板接続用のレセプタクルコネクタ3Aに代えて、電線接続用のレセプタクルコネクタを備えてもよい。以下では、図11−図17を参照して、電気的接続装置2と、電線接続用のレセプタクルコネクタ3Bを備えたコネクタ装置1について説明する。尚、電線接続用のレセプタクルコネクタ3Bを備えたコネクタ装置1の説明では、特に断りが無いかぎり、図11に矢印で示した方向を基準として説明するが、コネクタ装置1の使用時の方向は上記の方向に限定されない。
電気的接続装置2の構成は、図1−図10を参照して説明したものと同じであるから、その説明は省略する。
電線接続用のレセプタクルコネクタ3Bは、複数(本実施形態では4本)の電線90の各々が電気的に接続される複数の端子70と、複数の端子70を支持するハウジング80(第2ハウジング)とを備えている。
ハウジング80は、絶縁性を有する合成樹脂の成型品からなり、電気的接続装置2が挿入される挿入口81が後側の面に開口した角筒状に形成されている。ハウジング80の前側壁の内側面からは、ハウジング30の前面に開口する挿入口31aと嵌合する角筒部82が後側に向かって突出する。角筒部82の先端面(後面)には、ケーブル保持部材20の前部が挿入されるスリット状の嵌合孔83が開口している。嵌合孔83の左右両側には、左右方向の中央部よりも上下方向の寸法が大きい広口部83aが設けられ、この広口部83aにケーブル保持部材20の壁部22が挿入される。ハウジング80の左側壁及び右側壁には、電気的接続装置2の爪34が嵌合する孔84が設けられている。
ハウジング80の後部の外周面からは外鍔85が突出している。また、ハウジング80の左右の側壁の前端部には、後方に向かって突出する係止片86が一体に設けられている。係止片86は、上下方向から見た形状がV形に形成されており、前後方向の中間部が外向きとなるように形成されている。而して、図12(a)に示すように、取付パネル100に設けられた矩形の孔101に、取付パネル100の裏側からハウジング80が挿入されると、左右の係止片86は孔101の端面に当たって内側に撓められる。そして、外鍔85の前面が取付パネル100の裏面に当たるまで、ハウジング80を孔101内に押し込むと、係止片86において最も外側に張り出した部位が孔101よりも前側に出て、係止片86は孔101の端面に当たる位置まで外側に開いた状態となる。したがって、外鍔85と係止片86との間で取付パネル100を挟持することで、ハウジング80が前後方向及び左右方向において位置決めされ、ハウジング80が取付パネル100に取り付けられた状態となる。
ハウジング80の角筒部82には、ケーブル保持部材20に巻き付けられたフラットケーブル10が備える複数の導電体12の各々に対応して複数の端子70が支持されている。
端子70は、板金に曲げ加工を施すことによって形成され、図17(a)(b)に示すように、固定部71と、接触子72と、側壁部73とを備えている。また、レセプタクルコネクタ3Bは電線接続タイプであるので、端子70は電線接続部74をさらに備えている。端子70は、板金に抜き加工及び曲げ加工を施すことによって形成されており、固定部71と一対の接触子72と側壁部73と電線接続部74とを一体に備えている。
固定部71は、板金を折り曲げることによって、前後方向に細長い角筒状に形成されており、左右の側片には後側に開放されたスリット71aが形成されている。
固定部71の上側片及び下側片の後端部からはそれぞれ前方に向かって接触子72が突出している。一対の接触子72は、スリット71aを挟んで上下両側に配置されており、前側に近づくほど互いに近づく向きに傾斜するように曲げ形成されている。接触子72は上下方向において撓み自在に形成されており、一対の接触子72で、ケーブル保持部材20に巻き付けられたフラットケーブル10を両側から挟み、フラットケーブル10の導電体12に弾性接触するようになっている。
ここで、固定部71の左右の側片には、スリット71aを挟んで上下両側に側壁部73が形成されている。この側壁部73は、接触子72が撓む方向と交差する方向(左右方向)において、接触子72の側方に配置されている。側壁部73が接触子72の側方に配置されることによって、接触子72に対して側方から異物が当たりにくくなり、接触子72を保護することができる。
また固定部71の下側片の前端部からは前方に向かって電線接続部74が突出する。電線接続部74は、電線90の芯線91をかしめ固定するカシメ片74aと、電線90の絶縁被覆92をかしめ固定するカシメ片74bとを備える。電線接続部74のカシメ片74aに芯線91がカシメ固定されることによって、端子70と芯線91とが電気的に接続される。また、電線接続部74のカシメ片74bに絶縁被覆92がカシメ固定されることによって、端子70と電線90とが機械的に接続される。
電線90に接続された端子70は以下のようにしてレセプタクルコネクタ3Bに固定される。作業者が、ハウジング80の前側壁に開口する孔87に、接触子72側を先頭にして端子70を挿入すると、固定部71が孔87の内壁と嵌合することによって、端子50がハウジング40に固定される。また、図13に示すように、固定部71の下側片には切り起こしによって爪75が形成されており、孔87の内壁に設けられた係止孔87aに爪75が係止することによって、端子70は孔87に挿入された状態で保持される。角筒部82には、嵌合孔43を間にして上下両側面に、孔87から挿入された端子70が1個ずつ配置される溝82aが形成されている。端子70の固定部71がハウジング80に固定されると、接触子72が対応する溝82a内に配置され、端子70が備える一対の接触子72は、嵌合孔83を挟んで上下に対向して配置されることになる。
本実施形態のコネクタ装置1は上記のような構成を有しており、電気的接続装置2はレセプタクルコネクタ3Bに対して以下のような手順で着脱される。
電気的接続装置2のハウジング30を、レセプタクルコネクタ3Bのハウジング80の挿入口81に挿入すると、ハウジング30の前側の挿入口31aに、ハウジング80の角筒部82が挿入される。このとき、角筒部82の嵌合孔83にケーブル保持部材20の前側部分が挿入され、巻付け部21の上下両面に巻き付けられたフラットケーブル10が一対の接触子72の間に挿入される。フラットケーブル10には、巻付け部21の上側面及び下側面に配置される部位にそれぞれ導電部12aが設けられており(図8−図10参照)、一対の接触子72が導電部12aに上下両側から接触することで、導電体12と端子70とが電気的に接続される。また、ハウジング30が、ハウジング80の挿入口81に所定位置まで挿入されると、ハウジング30の爪34がハウジング80の孔84に係止することで、電気的接続装置2がレセプタクルコネクタ3Bに接続された状態が保持される。
一方、電気的接続装置2をレセプタクルコネクタ3Bから取り外す場合は、作業者がハウジング30に設けられた操作部33aを摘んで、左右の可動片33を内側に撓めると、爪34が孔84の外側に出て、爪34と孔84との係止状態が解除される。この状態で、作業者がハウジング30を後側に引っ張ると、ハウジング30をハウジング80から取り外すことができ、電気的接続装置2をレセプタクルコネクタ3Bから容易に取り外すことができる。
以上説明したように、本実施形態のコネクタ装置1は、上述した電気的接続装置2と、複数の端子70及び複数の端子70を支持して電気的接続装置2が着脱自在に接続されるハウジング80(第2ハウジング)を有するレセプタクルコネクタ3Bとを備える。
端子70は、固定部71と、接触子72と、側壁部73とを一体に備える。固定部71はハウジング80に固定される。接触子72は板バネ状であり、電気的接続装置2がレセプタクルコネクタ3Bに接続された状態で導電体12と弾性接触することによって導電体12と導通する。側壁部73は、接触子72が撓む方向と交差する方向において接触子72の側方に配置される。
端子70は、固定部71と、接触子72と、側壁部73とを一体に備える。固定部71はハウジング80に固定される。接触子72は板バネ状であり、電気的接続装置2がレセプタクルコネクタ3Bに接続された状態で導電体12と弾性接触することによって導電体12と導通する。側壁部73は、接触子72が撓む方向と交差する方向において接触子72の側方に配置される。
これにより、フラットケーブル10の引っ張り強度を高めたケーブル保持部材20を用いたコネクタ装置1を実現できる。また、レセプタクルコネクタ3Bが備える端子70では、接触子72が撓む方向と交差する方向において接触子72の側方に側壁部73が配置されているので、接触子72に対して側方から異物が当たりにくくなり、接触子72を保護することができる。なお、図7に示した表面実装タイプの端子50は側壁部を備えていないが、表面実装タイプの端子50に、接触子52が撓む方向と交差する方向において接触子72の側方に配置される側壁部が設けられていてもよく、接触子52を保護することができる。
また、本実施形態のコネクタ装置1では、複数の導電体12(導電部材)の各々は、フラットケーブル10が巻付け部21に巻き付けられた状態で、巻付け部21の表側及び裏側の両方に配置されるように設けられている。そして、複数の導電体12の各々に対応する端子70は、巻付け部21の表側及び裏側に配置された導電体12に、巻付け部21を挟んで両側からそれぞれ接触する接触子72を2個ずつ備えている。
このように、2個の接触子72でフラットケーブル10を挟むことによって、それぞれの接触子72が導電体12に弾性接触しているので、接触子72と導電体12の接触状態が、成型品の経年劣化や熱変形の影響を受けにくくなる。また、2個の接触子72が同じ形状に形成されていれば、2個の接触子72の間にフラットケーブル10がセンタリングされ、2個の接触子72の各々が導電体12と接触する接触力を均等にできる。
また、上述した基板実装タイプ及び電線接続タイプのコネクタ装置1において、フラットケーブル10には、巻付け部21に巻き付けて曲げ返される部位に、他の部位よりも曲げやすくするための柔軟構造が形成されている。柔軟構造を設けることによってフラットケーブル10が曲げ返される部位が他の部位よりも曲がりやすくなっているので、フラットケーブル10を曲げる際に基板11に加わるストレスを低減できる。
ここで、柔軟構造とは、フラットケーブル10を厚み方向に貫通するように設けられた貫通形状(孔17及び切欠18)であり、孔17及び切欠18を形成することでフラットケーブル10の曲げ性を向上させることができる。孔17及び切欠18の形状や個数は本実施形態に限定されるものではなく、所望の曲げ性が得られるのであれば、適宜変更が可能であり、貫通形状として孔17のみを設けてもよいし、切欠18のみを設けてもよい。
また、柔軟構造は、フラットケーブル10を厚み方向に貫通するように形成された貫通形状に限定されず、他の構造でもよい。
例えば、フラットケーブル10において、巻付け部21に巻き付けて曲げ返される部位の厚みを、他の部位よりも薄くした薄肉構造を、上記の柔軟構造としてもよい。厚みが薄く形成された部位は他の部位よりも曲げやすくなっているので、フラットケーブル10を巻付け部21に巻き付ける際にフラットケーブル10に加わるストレスを低減できる。
また、フラットケーブル10の表面には、フィルム状に形成された補強部13が貼り付けられているが、フラットケーブル10の表面において巻付け部21に巻き付けて曲げ返される部位に補強部13を設けないことで、柔軟性を高めてもよい。この場合、フラットケーブル10の表面において巻付け部21に巻き付けて曲げ返される部位に補強部13が設けられていない構造が柔軟構造となり、フラットケーブル10を巻付け部21に巻き付ける際にフラットケーブル10に加わるストレスを低減できる。
なお、本発明の精神と範囲に反することなしに、広範に異なる実施形態を構成することができることは明白なので、この発明は、特定の実施形態に制約されない。
1 コネクタ装置
2 電気的接続装置
3A,3B レセプタクルコネクタ
10 フラットケーブル
12 導電体(導電部材)
14,15 突起(第1突起)
16 孔
17 孔(貫通形状、柔軟構造)
18 切欠部(貫通形状、柔軟構造)
20 ケーブル保持部材
21 巻付け部
21a 巻付け面
22 壁部(ガイド部)
23a,23b 溝
26 突起(第2突起)
30 ハウジング(第1ハウジング)
32 嵌合孔
40,80 ハウジング(第2ハウジング)
50,70 端子
51,71 固定部
52,72 接触子
73 側壁部
2 電気的接続装置
3A,3B レセプタクルコネクタ
10 フラットケーブル
12 導電体(導電部材)
14,15 突起(第1突起)
16 孔
17 孔(貫通形状、柔軟構造)
18 切欠部(貫通形状、柔軟構造)
20 ケーブル保持部材
21 巻付け部
21a 巻付け面
22 壁部(ガイド部)
23a,23b 溝
26 突起(第2突起)
30 ハウジング(第1ハウジング)
32 嵌合孔
40,80 ハウジング(第2ハウジング)
50,70 端子
51,71 固定部
52,72 接触子
73 側壁部
Claims (14)
- 複数の導電部材が幅方向に並べて配列された帯状のフラットケーブルが曲げ返されるようにして巻き付けられる巻付け面を備えた巻付け部と、
前記巻付け部に巻き付けられた前記フラットケーブルの幅方向において前記フラットケーブルの両側に位置するように前記巻付け部に設けられ、前記フラットケーブルの側縁から前記幅方向における外側に突出する第1突起が挿入される溝が設けられた壁部
とを備えたことを特徴とするケーブル保持部材。 - 前記巻付け部には、前記フラットケーブルに設けられた孔に嵌合する第2突起が設けられたことを特徴とする請求項1記載のケーブル保持部材。
- 前記溝と前記第2突起とは前記フラットケーブルの長手方向において異なる位置に設けられたことを特徴とする請求項2記載のケーブル保持部材。
- 前記壁部の内側面には、前記巻付け部の表側及び裏側のそれぞれに前記溝が設けられ、
前記巻付け部の表側にある前記溝と、前記巻付け部の裏側にある前記溝とが、前記巻付け部の表裏で同じ位置に設けられたことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載のケーブル保持部材。 - 前記溝は、前記第1突起が前記フラットケーブルの幅方向から挿入されるように構成されたことを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載のケーブル保持部材。
- 前記巻付け部に巻き付けられた前記フラットケーブルの厚み方向における前記溝の開口寸法が、前記フラットケーブルの厚み寸法と同寸法に形成されたことを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載のケーブル保持部材。
- 両端が開口した筒状に形成された第1ハウジングの一端側に開口する嵌合孔に挿入される際に、前記嵌合孔への挿入をガイドするためのガイド部が、前記壁部の挿入方向における先端側に設けられたことを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載のケーブル保持部材。
- 請求項1乃至7の何れか1項に記載のケーブル保持部材と、
両端が開口した筒状であって、一端側から挿入された、前記フラットケーブルが巻き付けられた状態の前記ケーブル保持部材を保持し、複数の端子が第2ハウジングに支持されたレセプタクルコネクタの前記端子が他端側から挿入されると前記導電部材を前記端子に電気的に接続させるように構成された第1ハウジング
を備えたことを特徴とする電気的接続装置。 - 請求項8に記載の電気的接続装置と、
複数の端子及び複数の前記端子を支持して前記電気的接続装置が着脱自在に接続される前記第2ハウジングを有する前記レセプタクルコネクタを備え、
前記端子は、前記第2ハウジングに固定される固定部と、前記電気的接続装置が前記レセプタクルコネクタに接続された状態で前記導電部材と弾性接触することによって前記導電部材と導通する板バネ状の接触子と、前記接触子が撓む方向と交差する方向において前記接触子の側方に配置される側壁部とを一体に備えることを特徴とするコネクタ装置。 - 複数の前記導電部材の各々は、前記フラットケーブルが前記巻付け部に巻き付けられた状態で、前記巻付け部の表側及び裏側の両方に配置されるように設けられており、
複数の前記導電部材の各々に対応する前記端子は、前記巻付け部の表側及び裏側に配置された前記導電部材に、前記巻付け部を挟んで両側からそれぞれ接触する前記接触子を2個ずつ備えることを特徴とする請求項9記載のコネクタ装置。 - 前記フラットケーブルには、前記巻付け部に巻き付けて曲げ返される部位に、他の部位よりも曲げやすくするための柔軟構造が設けられたことを特徴とする請求項9又は10の何れかに記載のコネクタ装置。
- 前記柔軟構造とは、前記フラットケーブルを厚み方向に貫通するように形成された貫通形状であることを特徴とする請求項11記載のコネクタ装置。
- 前記柔軟構造とは、前記フラットケーブルにおいて、前記巻付け部に巻き付けて曲げ返される部位の厚みを、他の部位よりも薄くした薄肉構造であることを特徴とする請求項11記載のコネクタ装置。
- 前記フラットケーブルの表面には、前記巻付け部に巻き付けて曲げ返される部位以外にフィルム状の補強部が設けられ、
前記柔軟構造とは、前記フラットケーブルの表面において前記巻付け部に巻き付けて曲げ返される部位に前記補強部が設けられていない構造であることを特徴とする請求項11記載のコネクタ装置。
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