JP5289154B2

JP5289154B2 - コネクタ

Info

Publication number: JP5289154B2
Application number: JP2009098717A
Authority: JP
Inventors: 章一野村; 悟朗中村
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2009-04-15
Filing date: 2009-04-15
Publication date: 2013-09-11
Anticipated expiration: 2029-04-15
Also published as: US8550841B2; WO2010119905A1; EP2421098B1; US20120034815A1; EP2421098A4; JP2010251094A; CN102396117B; CN102396117A; EP2421098A1

Description

本発明は、フレキシブルフラットケーブルとコネクタを一体化させたコネクタに関する。

フレキシブルフラットケーブル（以下「ＦＦＣ」とよぶ）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。ＦＦＣ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、輸送機器、電気機器、あるいは屋内配線などに広く使用されている。

ところで、ＦＦＣどうしを接続したりＦＦＣと他の電気接続部材とを接続させるために、ＦＦＣ用コネクタが各種開発されている（例えば、特許文献１参照）。図１３に示すＦＦＣ用コネクタ１００は、コネクタハウジング１１０と、複数の接続端子１２０と、フラットハーネス１３０とを備えている。

コネクタハウジング１１０は、端子保持ハウジング１１０Ａと、端子保持ハウジング１１０Ａが収容されるアウターハウジング１１０Ｂとから構成される。
このうち、端子保持ハウジング１１０Ａは、互いに係合される端子保持ハウジング本体部１１１と、各端子保持リテーナ部１１２とからなり、これらを係合して図示しない複数の端子収容室、及びフラットハーネス１３０の端末部を支持する図示しない各端末支持部が形成される。

また、フラットハーネス１３０の端末部は、端子保持ハウジング１１０Ａに強固に固定されており、端子保持ハウジング１１０Ａをアウターハウジング１１０Ｂの端子保持ハウジング収容室１１３に収容することでコネクタハウジング１１０が構成される。

また、図１４に示すように、一部の絶縁被覆に窓を開けた状態で、フラットケーブルの平形導体３２０に接続される接続導体２００が開発されている（例えば、特許文献２参照）。

この接続導体２００の接続方法は、フラットケーブル３００の少なくとも一方の面３００Ａに端子４００を配置して、フラットケーブル３００と端子４００を同時に少なくとも１箇所せん断して切り起こし部分３０１を形成する。この切り起こし部分３０１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。次に、切り起こし部分３０１の、フラットケーブル３００と端子４００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、再び元の切り起こし部分３０１を圧入して、穴の途中まで埋め戻す。

特開２００５−２５９５６０号公報特開２００７−２６５７２０号公報

ところが、このような方法では、ＦＦＣケーブルの接続に多くの作業工数と部品とを必要とするので、作業に手間を要するとともにコストも嵩んでている。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、接続作業の際に必要な部品の点数削減を図ることができるとともに、製造コストの削減及び軽量化を図ることができるコネクタを提供することである。

前述した目的を達成するために、本発明に係るコネクタは、下記（１）から（３）を特
徴としている。
（１）複数の導体を平面上に並設し各導体の周囲を絶縁被覆が覆うフラットケーブルと、
前記フラットケーブルを支持するコネクタハウジングと、
を備えるコネクタであって、
前記コネクタハウジングは、相手方コネクタと嵌合した際に該相手方コネクタを収容する開口部を有するとともに、前記絶縁被覆が除去され前記導体それぞれが露出した前記フラットケーブルの一端が前記開口部に臨むように、前記導体が露出した箇所を除く前記一端の任意の箇所を、その厚さ方向に挟持することによって該フラットケーブルを支持し、
前記フラットケーブルの一端において露出した前記導体の少なくとも一つは、相手方コネクタと嵌合した際、該相手方コネクタの端子と接触する、
こと。
（２）上記（１）に記載のコネクタにおいて、
前記コネクタハウジングは、前記フラットケーブルの一端における露出した隣り合う導体間に位置する前記絶縁被覆を、その厚さ方向に挟持することによって、前記フラットケーブルを支持する、
こと。
（３）上記（１）に記載のコネクタにおいて、
前記コネクタハウジングの前記開口部内部には、前記フラットケーブルの一端における露出した隣り合う導体間に位置する前記絶縁被覆をその厚さ方向に挟持する、該開口部の上面および下面から該絶縁被覆に向けて延設されたリブが形成され、隣り合う前記リブによって挟まれる端子収容空間には前記相手方コネクタの一つの端子を収容可能である、
こと。

上記（１）の構成のコネクタによれば、オスコネクタであるコネクタには端子を設けていないので、フラットケーブルと他の電気接続部材とを接続させるために必要な部品の点数を削減することができるとともに、製造コストの削減及び軽量化を図ることができる。
また、コネクタハウジングがフラットケーブルを上下から挟持するため、フラットケーブルの一端において露出した導体が相手方コネクタの端子に接触することによって折れ曲がることを防ぐことができる。この結果、フラットケーブルの一端において露出した導体と相手方コネクタの端子を確実に接触させることができる。なお、フラットケーブルを挟持する位置は、フラットケーブルの一端において導体が露出している箇所以外であれば、何処でも構わないが、その位置がフラットケーブルの一端側に近づくほど、上述のフラットケーブルの一端において露出した導体の折れ曲がりを顕著に防ぐことができる。
上記（２）の構成のコネクタにおいても同様である。
上記（３）の構成のコネクタによれば、上述のフラットケーブルの一端において露出した導体の折れ曲がりを顕著に防ぐことができるとともに、端子収容空間に一つの相手方コネクタの端子を収容することにより、フラットケーブルの一つ導体毎に、相手方コネクタの一つの端子を割り当てることができる。このため、フラットケーブルの一つ導体に相手方コネクタの複数の端子が接触することがない。

本発明のコネクタによれば、フラットケーブルを支持するコネクタは端子を備えていないので、接続作業の際に必要な部品の点数削減を図ることができるとともに、製造コストの削減及び軽量化を図ることができるコネクタを提供できる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

本発明の実施形態に係るコネクタ構造を示す断面図である。図１のコネクタ構造の、嵌合前の各コネクタを示す断面図である。図１のコネクタ構造に用いるオスコネクタの斜視図である。（Ａ）は図３におけるＩＶＡ−ＩＶＡ線の矢視断面図、（Ｂ）は図３におけるＩＶＢ−ＩＶＢ線の矢視断面図である。図３のＶ−Ｖ線の矢視断面図である。一部の絶縁被覆を除去したフラットケーブルの平面図である。図１のコネクタ構造に用いるメスコネクタを示す斜視図である。（Ａ）は図７のＶＩＩＩＡ−ＶＩＩＩＡ線の矢視断面図、（Ｂ）は図７のＶＩＩＩＢ−ＶＩＩＩＢ線の矢視断面図である。図７のＩＸ−ＩＸ線の矢視断面図である。図７のメスコネクタにおいてメス端子を装着する前の状態を示す断面図である。本発明のメス端子の斜視図である。図１１におけるＸＩＩ−ＸＩＩ線の矢視断面図である。従来のコネクタ構造を示す斜視図である。（Ａ）は従来の他のコネクタ構造を示す説明図、（Ｂ）はその側面図である。

以下、本発明に係る好適な実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るコネクタ構造を示す断面図である。図２は、図１のコネクタ構造の、嵌合前の各コネクタを示す断面図である。図３は、図１のコネクタ構造に用いるオスコネクタの斜視図である。図４は、（Ａ）が図３におけるＩＶＡ−ＩＶＡ線の矢視断面図、（Ｂ）が図３におけるＩＶＢ−ＩＶＢ線の矢視断面図である。図５は、図３のＶ−Ｖ線の矢視断面図である。図６は、一部の絶縁被覆を除去したフラットケーブルの平面図である。図７は、図１のコネクタ構造に用いるメスコネクタを示す斜視図である。図８は、（Ａ）が図７のＶＩＩＩＡ−ＶＩＩＩＡ線の矢視断面図、（Ｂ）が図７のＶＩＩＩＢ−ＶＩＩＩＢ線の矢視断面図である。図９は、図７のＩＸ−ＩＸ線の矢視断面図である。図１０は、図７のメスコネクタにおいてメス端子を装着する前の状態を示す断面図である。図１１は、本発明のメス端子の斜視図である。図１２は、図１１におけるＸＩＩ−ＸＩＩ線の矢視断面図である。図１３は、従来のコネクタ構造を示す斜視図である。図１４は、（Ａ）が従来の他のコネクタ構造を示す説明図、（Ｂ）がその側面図である。

図１及び図２は、本発明に係るオスコネクタ１０、メスコネクタ２０、メス端子３０、及びフラットケーブル４０を備えたコネクタ構造を示すものである。

オスコネクタ１０は、図３に示すように、インナコネクタとして形成されたメスコネクタ２０に対するアウタコネクタとして形成される。このオスコネクタ１０は、図４及び図５に示すように、後述するコネクタハウジング１１によってフラットケーブル４０の先端側（後述する露出導体４１Ａが位置する側）が支持されており、フラットケーブル４０の先端側を除く残りの部分が、コネクタハウジング１１の後述する開口部１１Ａとは反対側の端部から外部に引き出された状態となっている。

なお、本実施形態のフラットケーブル４０は、図６に示すように、複数（本実施形態では５極）の平板型の導体４１と、平面上に並設された各導体４１の周囲を覆う適宜樹脂からなる絶縁被覆４２と、を備えている。また、本発明のフラットケーブル４０は、その一端において、絶縁被覆４２の先端部分を剥がして内部の導体を露出（以下、「露出導体４１Ａ」とよぶ）させてある。

コネクタハウジング１１は、適宜の絶縁性の樹脂材料で形成され、相手側のコネクタであるメスコネクタ２０の挿入を受け入れる、略ロ字形に開口した開口部１１Ａを先端部分に有している。また、コネクタハウジング１１の開口部１１Ａ内には、前述した各露出導体４１Ａ間に位置する絶縁被覆４２を、絶縁被覆４２を厚さ方向に挟持するリブ１２が形成されている。このリブ１２は、開口部１１Ａの上面および下面から絶縁被覆４２に向けて延設されたものである。このため、リブ１２は、フラットケーブル４０を挟んで上側のリブと下側のリブとに分かれる。このリブ１２によってフラットケーブル４０の先端側を挟持することにより、コネクタハウジング１１はフラットケーブル４０を支持している。さらに、このリブ１２を複数個形成して開口部１１Ａを露出導体４１Ａと同数に仕切ることにより、コネクタハウジング１１の開口部１１Ａには、各導体４１毎に端子収容空間αが形成される。この結果、この端子収容空間αに臨む状態で露出導体４１Ａが配置されることになる。また、コネクタハウジング１１には、上面中央部に、メスコネクタ２０との嵌合状態を保持するために、ロック用突起１３が形成されている。

一方、メスコネクタ２０は、図７に示すように、アウタコネクタとして形成されたオスコネクタ１０に対するインナコネクタとして形成され、オスコネクタ１０の開口部１１Ａに挿入されることによって、オスコネクタ１０とメスコネクタ２０が嵌合する。また、メスコネクタ２０は、オスコネクタ１０と嵌合させことで、オスコネクタ１０に取付けてあるフラットケーブル４０の先端の露出導体４１Ａにメス端子３０が接触するようになっている。本実施形態のメスコネクタ２０は、図７〜図１０に示すように、電線５０の先端部とそれぞれ接続された複数個（本実施形態では５個）のメス端子３０と、これらのメス端子３０を着脱可能な状態で支持するコネクタハウジング２１と、を備えている。

コネクタハウジング２１は、図１０に示すように、オスコネクタ１０に対する嵌合方向前方（図１０の左側）の先端部に設けた突起部２２と、先端に位置する突起部２２から嵌合方向後方（図１０の右側）の後端部にかけて形成された空洞が形成され、その空洞にメス端子３０を収容するメス端子室２３と、上面に設けた嵌合ロック部２５と、オスコネクタ１０のコネクタハウジング１１の先端面が当接することによって接合の際の正確な位置決めがなされるストップ面２６と、を有する。コネクタハウジング２１は、図７、図９に示すように、突起部２２およびメス端子室２３を一組とするメス端子保持部２７が複数個形成されており、隣り合うメス端子保持部２７の間にはスリット２４が形成されている。

各突起部２２は、相手方コネクタであるオスコネクタ１０とメスコネクタ２０が嵌合した際に、各端子収容空間αに収容される形状である（言い換えると、スリット２４がオスコネクタのリブ１２を収容する形状である。）。また、各突起部２２は、上下方向の略中央に、水平方向に切り欠いて形成された空間（フラットケーブル収容空間）βが形成され、そのフラットケーブル収容空間βはメス端子室２３の上面および下面に挟まれるように位置する（図７、図１０参照）。

メス端子３０が収容されるメス端子室２３には、嵌合方向後方からメス端子３０が挿入され該メス端子室２３に固定される。フラットケーブル収容空間β（図８参照）は、メス端子室２３の嵌合方向前方に位置する。

スリット２４は、各メス端子保持部２７の間に形成された溝であって、オスコネクタ１０のリブ１２を収容可能な形状である（リブ収容空間と称することがある。）。

嵌合ロック部２５は、相手方コネクタであるオスコネクタ１０を嵌合させた際にその嵌合状態を保持しておくために、コネクタハウジング１１の上面中央部に設けたロック用突起１３と嵌合するようになっている。

メス端子３０は、図１１及び図１２に示すように、略四角柱状の細長い端子本体３１と、メスコネクタ２０とオスコネクタ１０とを嵌合させたときにフラットケーブル４０の露出導体４１Ａが収容される、端子本体３１の先端に設けた切欠き状の導体収容空間γと、メスコネクタ２０とオスコネクタ１０とを嵌合させたときに導体収容空間γ内に位置する露出導体４１Ａを厚さ方向に挟着させるとともに露出導体４１Ａとの間を電気的に導通させるために、端子本体３１先端部の導体収容空間γに設けた導電性を有するアーム３２と、同じく端子本体３１先端部の導体収容空間γにおいてアーム３２に対向して突出して設けた、可撓性及び導電性を有する圧接突起３３と、を備えている。アーム３２と圧接突起３３を総称して挟持部と称することがある。導体収容空間γは、フラットケーブル収容空間βと同様、フラットケーブル４０の一端側の露出導体４１Ａが収容される空間であり、フラットケーブル収容空間βの空間内部に導体収容空間γが含まれる。このため、コネクタハウジング２１は、フラットケーブル収容空間βにフラットケーブル４０の一端が収容された際にフラットケーブル４０の一端において露出した露出導体４１Ａが導体収容空間γに収容されるようメス端子３０を支持することになる。

端子本体３１は、金属材料で形成されており、コネクタハウジング２１の嵌合方向後方からメス端子室２３に挿入させ、メス端子室２３に固定させる。このため、端子本体３１の先端部には、図１１に示すように、弾性を付与させてメス端子室２３内の天井面に圧接させるために片持ち（カンチレバー）構造の突起部３１Ａを有する。

アーム３２は、露出導体４１Ａと確実の接触導通させるために断面略へ字形に形成されている。本実施形態のアーム３２は、上述したように、相手方コネクタであるオスコネクタ１０と嵌合させることにより、オスコネクタ１０に取付けたフラットケーブル４０先端の露出導体４１Ａを、圧接突起３３との間で上下方向から弾性力で挟みつけることで、露出導体４１Ａとメス端子３０側とが接触して導通され電気的に接続される。

電線５０は、先述したように、一般に広く用いられる構造のものが使用されており、具体的には、図８に示すように、フィラメント状の複数の線材（芯線）を縒り合せて形成した導体５１と、この導体５１の外周に形成した絶縁被覆５２とを有する。

次に、本実施形態の作用について説明する。
本実施形態のオスコネクタ１０には、図３に示すように、コネクタハウジング１１の開口部１１Ａにリブ１２が形成されている。従って、コネクタハウジング１１の開口部１１Ａには、リブ１２で間仕切りされた端子収容空間αが形成されている。また、各端子収容空間αには、端子収容空間αに臨む状態で、露出導体４１Ａがそれぞれ配置されている。

一方、メスコネクタ２０のコネクタハウジング２１には、オスコネクタ１０をメスコネクタ２０が嵌合した際に、各端子収容空間αに収容されるようにメス端子保持部２７が形成されているとともに、メス端子室２３にはメス端子３０が装着されている。また、メスコネクタ２０のコネクタハウジング２１内部の先端部には、図２、１０に示すように、フラットケーブル収容空間βが形成されている。また、メス端子３０は、フラットケーブル収容空間βの内部に導体収容空間γが含まれるように、メス端子室２３に装着されている。

オスコネクタ１０をメスコネクタ２０と嵌合させると、図１に示すように、メスコネクタ２０のコネクタハウジング２１の各メス端子保持部２７が、露出導体４１Ａが配設されている端子収容空間αに入り込んでくる。端子収容空間αに一つのメス端子保持部２７を収容することにより、フラットケーブル４０の一つの導体４１毎に、メス端子３０を割り当てることができる。このため、フラットケーブル４０の一つの導体４１に複数のメス端子３０が接触することがない。

従って、オスコネクタ１０をメスコネクタ２０と嵌合させると、露出導体４１Ａは、コネクタハウジング２１側のフラットケーブル収容空間βを通過し、メス端子３０側の導体収容空間γに進入していくこととなる。ここで、メス端子３０側の導体収容空間γには、アーム３２及び圧接突起３３を設けており、アーム３２及び圧接突起３３との間で露出導体４１Ａが上下方向から弾性力で挟みつけられることで、露出導体４１Ａとメス端子３０側とが接触して導通され、電気的に接続されるわけである。

次に、本実施形態のオスコネクタ１０にフラットケーブル４０を固定する例について説明する。ここでは、オスコネクタ１０のコネクタハウジング１１の開口部１１Ａとは反対側の端部に、フラットケーブル４０を挿入させるための貫通空間１１Ｂ（図１、４、５参照）を形成しておく。この貫通空間１１Ｂは、リブ１２に達している。そして、コネクタハウジング１１の貫通空間１１Ｂに、露出導体４１Ａを形成したフラットケーブル４０の先端側を挿入する。これにより、上側のリブと下側のリブとによって、貫通空間１１Ｂに挿入されたフラットケーブル４０を挟持することができる。

また、本実施形態のオスコネクタ１０にフラットケーブル４０を固定する他例について説明する。ここでは、オスコネクタ１０のコネクタハウジング１１を、上側のリブを含む上ハウジングと下側のリブを含む下ハウジングに分割可能な形状としておく。そして、その上、下ハウジングをフラットケーブル４０の上下方向から挟み込むことによって、フラットケーブル４０を挟持する。

また、本実施形態のオスコネクタ１０にフラットケーブル４０を固定する別の他例について説明する。ここでは、フラットケーブル４０については、予め先端部分から絶縁被覆４２を剥離させて露出導体４１Ａを形成しておく。そして、このフラットケーブル４０の先端側を金型のキャビティ内の所定位置にセットさせておき、樹脂を射出させるなどして一体にインサート成形する。このように、オスコネクタ１０のコネクタハウジング１１にフラットケーブル４０を固定する手法は各種考えられるが、本発明において重要な点は、絶縁被覆４２が除去され導体４１それぞれが露出したフラットケーブル４０の一端が開口部１１Ａに臨むように、コネクタハウジング１１にフラットケーブル４０を固定することである。

以上、本発明の実施形態のコネクタによれば、オスコネクタ１０には端子を設けていないので、フラットケーブル４０と他の電気接続部材とを接続させるために必要な部品の点数を削減することができるとともに、製造コストの削減及び軽量化を図ることができる。

また、コネクタハウジング１１がフラットケーブル４０を上下から挟持するため、フラットケーブル４０の一端において露出した露出導体４１Ａがメス端子３０に接触することによって折れ曲がることを防ぐことができる。この結果、フラットケーブル４０の一端において露出した露出導体４１Ａとメス端子３０を確実に接触させることができる。なお、フラットケーブル４０を挟持する位置は、フラットケーブル４０の一端において導体４１が露出している箇所以外であれば、何処でも構わないが、その位置がフラットケーブル４０の一端側に近づくほど、上述のフラットケーブル４０の一端において露出した導体の折れ曲がりを顕著に防ぐことができる。

１０オスコネクタ
１１コネクタハウジング
１１Ａ開口部
１１Ｂ貫通空間
１２リブ
１３ロック用突起
２０メスコネクタ
２１コネクタハウジング
２２突起部
２３メス端子室
２４スリット（リブ収容空間）
２５嵌合ロック部
２６ストップ面
２７メス端子保持部
３０メス端子
３１Ａ突起部
３１端子本体
３２アーム
３３圧接突起
４０フラットケーブル
４１導体
４１Ａ露出導体
４２絶縁被覆
５０電線
５１芯線（導体）
５２絶縁被覆
α 端子収容空間
β フラットケーブル収容空間
γ 導体収容空間

Claims

複数の導体を平面上に並設し各導体の周囲を絶縁被覆が覆うフラットケーブルと、
前記フラットケーブルを支持するコネクタハウジングと、
を備えるコネクタであって、
前記コネクタハウジングは、相手方コネクタと嵌合した際に該相手方コネクタを収容する開口部を有するとともに、前記絶縁被覆が除去され前記導体それぞれが露出した前記フラットケーブルの一端が前記開口部に臨むように、前記導体が露出した箇所を除く前記一端の任意の箇所を、その厚さ方向に挟持することによって該フラットケーブルを支持し、
前記フラットケーブルの一端において露出した前記導体の少なくとも一つは、相手方コネクタと嵌合した際、該相手方コネクタの端子と接触する、
ことを特徴とするコネクタ。
前記コネクタハウジングは、前記フラットケーブルの一端における露出した隣り合う導体間に位置する前記絶縁被覆を、その厚さ方向に挟持することによって、前記フラットケーブルを支持する、
ことを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
前記コネクタハウジングの前記開口部内部には、前記フラットケーブルの一端における露出した隣り合う導体間に位置する前記絶縁被覆をその厚さ方向に挟持する、該開口部の上面および下面から該絶縁被覆に向けて延設されたリブが形成され、隣り合う前記リブによって挟まれる端子収容空間には前記相手方コネクタの一つの端子が収容可能である、
ことを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。