JP2005302671A - 電気接続装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 フラットハーネス用コネクタの機械的強度を高め組立作業性を向上させる。
【解決手段】 フラットハーネス用コネクタ１は、フラットハーネス５０と、このフラットハーネス５０の端末部と接続される複数の接続端子４０と、これら複数の接続端子４０及びフラットハーネス５０の端末部が装着されるコネクタハウジング２とを備えている。コネクタハウジング２は、複数の接続端子４０が装着される子ハウジング１０と、この子ハウジング１０を内部に収容する親ハウジング２０とを備えている。子ハウジング１０は、接続端子４０と接合されたフラットハーネス５０の端末部が、端末支持部１２に支持された状態で親ハウジング２０に装着される。ロック部材３０は、親ハウジング２０の開口部２８に装着されて、端末支持部１２との間でフラットハーネス５０と接続端子４０との接合部をその厚さ方向に挟み込む。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車などに搭載される複数の導体が平面状に並設されたフレキシブルプリント基板等のフラット配線部材を使用したコネクタ及びジョイントボックス等の電気接続装置に関する。

近年、自動車部品のモジュール化及び省スペース化に伴い、自動車などに搭載されるワイヤーハーネスとして複数の導体を平面状に並設したフラットハーネスが多用されるようになってきた。フラットハーネスを使用する場合、フラットハーネス同士を接続したり、フラットハーネスと補機等の電気接続部材とを接続するためのフラットハーネス用コネクタやフラットハーネス用ジョイントボックスが必要になる。フラットハーネス用コネクタは、従来のワイヤーハーネス用のコネクタとの互換性を優先し、接続端子の先端側は従来型コネクタとの嵌合が可能な形状をなし、基端側はフラットハーネス用コネクタの端末部と接続可能な平板状の形状をなしている。

このフラットハーネス用コネクタの構造については、例えば特許文献１に開示されている。ここに開示されたフラットハーネス用コネクタは、コネクタハウジングの内部に、フラットハーネスの各導体と接合された複数の接続端子が収容されている。これらの接続端子の各導体への接合方式としては、例えば接合部分に対して一対の電極を所定間隔を空けて当接し溶接する抵抗溶接（シリーズ溶接）などが多く行われている。

特開２００２−１７０６６１号公報（段落０００６、図１３）

上述した特許文献１に記載されているように、フラットハーネスの導体と接続端子とを抵抗溶接で接合した場合に、その接合部分は、例えば接続端子とフラットハーネスとをそれぞれ引っ張る方向の引張強度はある程度得られるものの、接続端子をフラットハーネスから引き剥がす方向の引き剥がし（ピール）強度は不十分であるという欠点がある。

そのため、コネクタの根元部分に折れ曲がるような力が加わった場合、接続端子の基端部とフラットハーネスの端末部とが剥離する可能性がある。従って、特許文献１のものでは、接続端子とフラットハーネスの接合部分を、例えばホットメルト樹脂などでモールドすることにより、ピール強度の向上を図るように工夫している。

しかしながら、上記特許文献１のようにフラットハーネスと接続端子との接合部をモールド樹脂で補強する場合、樹脂をモールドするための金型が必要になる他、樹脂モールド工程が入るため、コネクタの組み立てに時間がかかり、フラットハーネス用コネクタのコストアップに繋がるという問題がある。また、フラットハーネスと接続端子との接合部は、モールド樹脂で封止されるため、基本的に分解不可能であるという問題もある。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、フラット配線部材と接続端子との接合部分のピール強度を向上させて機械的強度の信頼性を高めることができると共に組立作業性を向上させてコスト低減を図ることができ、しかも分解可能な電気接続装置を提供することを目的とする。

本発明に係る電気接続装置は、平面状の導体を平面絶縁体上に設けたフラット配線部材と、基端部が前記フラット配線部材の導体の端末部と面接触により電気的に接続され先端部が他の電子部品と接続される接続端子と、前記フラット配線部材及び前記接続端子を支持する支持部材とを備えた電気接続装置において、前記支持部材が、前記フラット配線部材の導体の端末部と前記接続端子の基端部との接続部を前記フラット配線部材側から支持する第１の端末支持部と、前記接続部に前記接続端子側から当接して前記第１の端末支持部と共に前記接続部を挟持する第２の端末支持部とを備えたものであることを特徴とする。

なお、本発明における電気接続装置は、例えばコネクタハウジングやジョイントボックスであって、コネクタハウジングの場合、好ましくは、前記支持部材が、前記接続端子をその先端部及び基端部を外側に突出させた状態で支持する子ハウジングと、前記接続端子の先端部及び基端部が内部に収容されるように前記子ハウジングが装着されると共に、前記接続部の前記接続端子側の側面に開口部を有する親ハウジングとを有し、前記第１の端末支持部は、前記子ハウジングから前記接続端子の基端部に沿って延びる板状の支持部であり、前記第２の端末支持部は、前記親ハウジングの前記開口部から挿入されて前記接続部の前記接続端子側と当接するロック部材であることを特徴とする。
この場合、前記ロック部材は、前記子ハウジングが前記親ハウジングに完全装着された状態で前記接続端子の基端部が嵌合する溝部を有し、前記接続端子の基端部が前記溝部に嵌合した状態では前記開口部に完全挿入され、前記子ハウジングが前記親ハウジングに完全装着されていない状態では前記接続端子との干渉により前記開口部に完全挿入されないものであるとすることができる。

また、本発明におけるフラット配線部材は、例えば絶縁フィルムなどの絶縁被覆上に導体をパターン形成して回路部を形成しこれらの上にカバーレイフィルムなどを形成したフレキシブルプリント基板（Flexible Printed Circuit：ＦＰＣ）や、平面状導体の押出成形により回路部を形成してこの回路部を絶縁フィルムなどの絶縁被覆でラミネートしたフレキシブルフラットケーブル（Flexible Flat Cable：ＦＦＣ）等である。

また、接続端子の基端部とフラット配線部材の導体の端末部とのそれぞれの接合方法としては、例えばシリーズ溶接などの抵抗溶接、超音波溶着、レーザ溶接、アーク溶接、半田付け又はピアッシングが挙げられる。

本発明によれば、フラット配線部材及び接続端子を支持する支持部材が、フラット配線部材の導体の端末部と接続端子の基端部との接続部を、フラット配線部材側から支持する第１の端末支持部と、接続端子側から当接する第２の端末支持部とを備え、これら第１及び第２の端末支持部によって接続部をその両側から挟持するようにしているので、電気接続装置の基端部に折れ曲がるような力が加わっても、フラット配線部材と接続端子との接続部に引き剥がし方向の力が加わるのを防止することができる。これにより、フラット配線部材と接続端子との接合部分のピール強度を向上させて機械的強度の信頼性を高めることができる。また、モールド樹脂を使用せずに、第１の端末支持部と第２の端末支持部とにより接続部を両側から挟持する構造であるため、組立作業性が向上してコスト低減を図ることができると共に、簡単に分解することが可能となり、メンテナンスも容易に行うことが可能となる。

以下、添付の図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るフラットハーネス用コネクタを示す分解外観斜視図、図２は、このフラットハーネス用コネクタの外観斜視図、図３は、図２のＡ−Ａ´断面図である。

図１に示すように、フラットハーネス用コネクタ１は、フラットハーネス５０と、このフラットハーネス５０の端末部と接続される複数の接続端子４０と、これら複数の接続端子４０及びフラットハーネス５０の端末部が装着される支持部材としてのコネクタハウジング２とを備えて構成されている。

フラットハーネス５０は、この例では絶縁フィルムなどの平面状絶縁体５３の上に平面状の複数の導体５１をパターン形成して所定の回路部を形成し、これらの上にカバーレイフィルムなどの絶縁被覆５２を形成したいわゆるフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）からなり、例えばその端末部において厚さ方向の一方の面側の絶縁被覆５２が除去されて、並設された各導体５１がそれぞれ露出された構造からなるものである。

その他にもフラットハーネス５０としては、図示は省略するが例えば複数の矩形断面形状の導体５１の押出成形により所定の回路部を形成してこの回路部を絶縁フィルムなどの絶縁被覆５２でラミネートしたいわゆるフレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）などを用いることができる。

フラットハーネス５０の各導体５１とそれぞれ接続される複数の接続端子４０は、例えば図３に示すように、先端側に形成されて図示しない相手方接続端子と接続可能な端子接続部４１と、基端側に形成されてフラットハーネス５０の各導体５１と接続される導体接続部４２とを備えて構成され、この例では全体が板状に形成されている。

コネクタハウジング２は樹脂成型部材からなり、複数の接続端子４０が装着される子ハウジング１０と、この子ハウジング１０を内部に収容する親ハウジング２０と、この親ハウジング２０に収容された子ハウジング１０を親ハウジング２０に係止固定するロック部材３０とを備えて構成されている。

子ハウジング１０は、複数の接続端子４０を、その端子接続部４１と導体接続部４２とをそれぞれ先端側及び基端側に露出させた状態で保持するもので、複数の接続端子４０を複数の端子圧入孔１１に圧入して保持するか一体成形により保持する。子ハウジング１０には、導体接続部４２が突出した側に、導線接続部４２の下面側とわずかの隙間を空けて対向する板状の端子支持部（第１の端子支持部）１２が形成されている。上記の隙間は、ほぼフラットハーネス５０の端末部の厚みに相当する。従って、図３に示すように、端子支持部１２は、複数の接続端子４０の導体接続部４２とフラットハーネス５０の端末部の導体５１との接合部５４を、フラットハーネス５０側から支持するものとなっている。

各接続端子４０の導体接続部４２とフラットハーネス５０の端末部の導体５１とは、例えば抵抗溶接（シリーズ溶接）により接合部５４において接合されている。即ち、フラットハーネス５０の端末部を、接続端子４０の基端側から上記隙間に挿入したのち、例えば図４に示すように、導体接続部４２の上方から一対の電極６１，６２を導体接続部４２に当接させ、加圧しながら各電極６１，６２間に所定の電流を所定時間通電させて導体接続部４２と導体５１との接触部分である接合部５４の金属を溶解し、両者を接合するようにしている。なお、図面上では便宜的に接合部５４をスポット状に描画しているが、実際には接合部５４は各電極６１，６２の直下周辺から両電極６１，６２間にわたって形成されるものである。

導体接続部４２と導体５１とは、このようなシリーズ溶接などの抵抗溶接の他にも、例えば超音波溶着、レーザ溶接、アーク溶接、半田付け及びピアッシングの少なくとも１つによって接合されていても良い。

一方、子ハウジング１０と共にコネクタハウジング２を構成する親ハウジング２０は、図３に示すように、基端側に形成されて内部に子ハウジング１０を収容する子ハウジング収容室２１が形成された基端側ハウジング２３と、先端側に形成されて子ハウジング収容室２１に収容された子ハウジング１０から突出する接続端子４０の端子接続部４１が収容されると共に図示しない相手方コネクタハウジングと嵌合する嵌合部２２が内部に形成された先端側ハウジング２４とを樹脂により一体形成したものである。基端側ハウジング２４の図中上方の側壁には開口部２８が形成されている。

親ハウジング２０の開口部２８には、ロック部材３０が挿入されている。このロック部材３０は、第２の端末支持部材として機能するもので、図３に示すように、子ハウジング収容室２１内に完全収容された子ハウジング１０の端末支持部１２に支持されたフラットハーネス５０の端末部を、端末支持部１２と共に挟み込んだ状態で固定すると共に子ハウジング１０を親ハウジング２０に係止固定する機能を有する。ロック部材３０の側面３９ａ３９ｂには、完全挿入時の開口部２８からの離脱を防止するための係止突起３８が形成されている。また、ロック部材３０の挿入方向の先端面には、開口部２８への完全挿入時に接続端子４０の導体接続部４２が嵌る溝部３１が形成されている。ロック部材３０は、溝部３１の底面で導体接続部４２の上面と基端の縁を押さえると共に、溝部３１の底面から先端側に一段高くなった固定面３２でフラットハーネス５０の端末部をその厚さ方向に押さえる。したがって、フラットハーネス５０の端末部の導体５１と接続端子４０の導体接続部４２との接合部５４は、端末支持部材１２とロック部材４０とで上下から挟持され、接合部５４に引き剥がし方向の力が加わるのを防止することができる。

ロック部材３０は、図５（ａ），（ｂ）に示すように、子ハウジング１０を親ハウジング２０に挿入した後に、接合部５４側に押し込まれる。これにより、図５（ｃ）のように、ロック部材３０が導体接続部４２の上面と基端縁部とをしっかりと押さえて固定する。もし、図６に示すように、子ハウジング１０が親ハウジング２０内に完全に収容されていない場合には、ロック部材３０の固定面３２が接続端子４０の導体接続部４２と干渉するため、接続端子４０の導体接続部４２が溝部３１に入らず、ロック部材３０を開口部２８に完全挿入することができない。このため、組み立て不良を事前に発見することができる。

なお、ロック部材３０の固定面３２及び端末支持部１２の固定面３２と対向する面の少なくとも一方に突起や突条を形成すれば、ロック部材３０の開口部２８への完全挿入時に更に強固にフラットハーネス５０の端末部を挟み込んで固定することが可能となる。

図７は、本発明の他の実施形態に係るフラットハーネス用コネクタを示す断面図である。なお、以降において、既に説明した部分と重複する説明はなるべく割愛することとし、特に明記しない限り同一符号が適用されるものとする。

この実施形態に係るフラットハーネス用コネクタ３は、上下２段の接続端子４０，４０を備えている点が先のフラットハーネス用コネクタ１と相違している。
即ち、子ハウジング１０Ａは、接続端子４０を上下２段で支持し、端末支持部１２の両側で接続端子４０とフラットハーネス５０との接合部５４を支持している。そして、親ハウジング２０の基端側ハウジング２３には、上下に開口部２８が形成されており、これら開口部２８にロック部材３０がそれぞれ装着されている。これにより、上下２段の接続端子４０とフラットハーネス５０との接合部５４が、端末支持部１２とその両側のロック部材３０とで、それぞれ挟持されて支持されることになる。

図８は、本発明の更に他の実施形態に係るフラットハーネス用コネクタを示す断面図である。
この実施形態では、子ハウジング１０Ｂの端末支持部１２の基端側のフラットハーネス５０側の面に段差１３を設け、この段差１３に適合するようにロック部材３０Ａの基端側にも段差３３を設けている。これにより、ロック部材３０Ａのロック時に、段差１３，３３でフラットハーネス５０の端末部に、いわゆるストレインリリーフ構造を付与することが容易にできる。

なお、以上の実施形態では、コネクタに本発明を適用したが、ジョイントボックス等他の形態の電気接続装置にも適用可能である。
図９は、ジョイントボックス５に本発明を適用した例を示す部分断面図である。
ハウジング６０は、下部ハウジング６１と上部ハウジング６２とからなり、下部ハウジング６１の上面には、ワイヤーハーネス５０が配索されている。ワイヤーハーネス５０の端末部には、Ｌ字状に屈曲された接続 端子７０の基端側である導体接続部７２が接合部５４において接合されている。接続端子７０の先端側である端子接続部７１は、上部ハウジング６２に形成された上部ハウジング６２に形成された端子挿入孔６３に挿入され、先端が端子挿入孔６３の上部に形成された電子部品装着部６４の内側の空間に臨むと共に、端子挿入孔６３の側面から突出するランス６５により固定されている。

この実施形態においても、上部ハウジング６２のフラットハーネス５０と接続端子７０との接合部５４を上部から押さえるための第２の端末支持部材としての支持突起６６が形成されており、この支持突起６６の下面には、接続端子７０の導体接続部７２の上面に当接する溝部６７と、フラットハーネス５０の端末部の上面に当接する固定面６８とを有している点は、先の実施形態と同様である。

本発明の一実施形態に係るフラットハーネス用コネクタを示す分解斜視図である。 同フラットハーネス用コネクタの外観斜視図である。 図２のＡ−Ａ´断面図である。 同フラットハーネス用コネクタにおけるフラットハーネスと接続端子との接合方法を示す一部断面で示す側面図である。 同フラットハーネス用コネクタの組立時の様子を示す断面図である。 同フラットハーネス用コネクタの不良組立時の断面図である。 本発明の他の実施形態に係るフラットハーネス用コネクタを示す断面図である。 本発明の更に他の実施形態に係るフラットハーネス用コネクタを示す断面図である。 本発明の更に他の実施形態に係るフラットハーネス用ジョイントボックスを示す断面図である。

符号の説明

１，３，４…フラットハーネス用コネクタ、２…コネクタハウジング、５…ジョイントボックス、１０…子ハウジング、１２…端末支持部、２０…親ハウジング、３０，３０Ａ…ロック部材、４０，７０…接続端子、５０…フラットハーネス。

Claims (4)

1. 平面状の導体を平面絶縁体上に設けたフラット配線部材と、
   基端部が前記フラット配線部材の導体の端末部と面接触により電気的に接続され先端部が他の電子部品と接続される接続端子と、
   前記フラット配線部材及び前記接続端子を支持する支持部材と
   を備えた電気接続装置において、
   前記支持部材は、
   前記フラット配線部材の導体の端末部と前記接続端子の基端部との接続部を前記フラット配線部材側から支持する第１の端末支持部と、
   前記接続部に前記接続端子側から当接して前記第１の端末支持部と共に前記接続部を挟持する第２の端末支持部と
   を備えたものであることを特徴とする電気接続装置。
2. 前記支持部材は、
   前記接続端子をその先端部及び基端部を外側に突出させた状態で支持する子ハウジングと、
   前記接続端子の先端部及び基端部が内部に収容されるように前記子ハウジングが装着されると共に、前記接続部の前記接続端子側の側面に開口部を有する親ハウジングと
   を有し、
   前記第１の端末支持部は、前記子ハウジングから前記接続端子の基端部に沿って延びる板状の支持部であり、
   前記第２の端末支持部は、前記親ハウジングの前記開口部から挿入されて前記接続部の前記接続端子側と当接するロック部材である
   ことを特徴とする請求項１記載の電気接続装置。
3. 前記ロック部材は、前記子ハウジングが前記親ハウジングに完全装着された状態で前記接続端子の基端部が嵌合する溝部を有し、前記接続端子の基端部が前記溝部に嵌合した状態では前記開口部に完全挿入され、
   前記子ハウジングが前記親ハウジングに完全装着されていない状態では前記接続端子との干渉により前記開口部に完全挿入されないものである
   ことを特徴とする請求項２記載の電気接続装置。
4. 前記フラット配線部材の導体の端末部と前記接続端子の基端部とは、抵抗溶接、超音波溶着、レーザ溶接、アーク溶接、半田付け又はピアッシングにより接続されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の電気接続装置。

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