説明

フレキシブルフラットケーブルに対する端子の接続方法および端子

【課題】絶縁被覆を剥がさずに、簡単な設備と工程でフレキシブルフラットケーブル(FFC)の導体と端子とを電気的に接続することのできる方法を提供する。
【解決手段】平形の導体11を並べて樹脂製の絶縁被覆12で覆ったFFC10に対して端子を電気的に接続する方法において、端子として、基端側に一対の挟持片5を有する端子1を使用し、一対の挟持片の間にFFCを挿入して、導体と重なる位置に挟持片を位置決めする工程と、該工程後に、挟持片の外側(上下)に、各挟持片にそれぞれ接触させた状態で2つの電極21、22を配置し、該2つの電極により挟持片を加圧しながら、端子に電流を流して端子をジュール熱で発熱させ、それにより挟持片の接触する部分の絶縁被覆を溶解させて、挟持片を導体の両面に接触させる工程と、該工程に引き続いて更に2つの電極により、一対の挟持片間に導体を通して電流を流すことで、挟持片と導体との接触点を抵抗溶接する工程と、を具備する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、フレキシブルフラットケーブルに対する端子の接続方法、および、その方法の実施に使用する端子に関するものである。
【背景技術】
【0002】
平形の導体を複数並べて樹脂製の絶縁被覆で覆ったフレキシブルフラットケーブル(以下、略して「FFC」と言うこともある)にコネクタ等の端子を接続する方法として、必要部位の絶縁被覆を剥がした後に、露出した導体に直接端子を半田付けや溶接により接続する方法がある。溶接の方法としては、例えば抵抗溶接(スポット溶接等)が主に利用されている。
【0003】
このように絶縁被覆を剥がしてから端子を導体に接続する方法は、絶縁被覆を剥がす工程と端子を導体に溶接等により接続する工程の2工程が必要であり面倒である。そこで、FFCの絶縁被覆を剥がさずに、端子をFFCの導体に電気的に接続する方法が開発されている。
【0004】
その方法の一つの例として、端子に針状または爪状の突き刺し突起を設けておき、それを絶縁被覆の上から導体に突き刺すことで、端子を接続するピアッシングと呼ばれる方法がある。
【0005】
また、別の例として、特許文献1に記載のように、端子をFFCの一方の面に配置し、FFCと端子を同時に剪断して切り起こし部分を形成し、その切り起こし部分を潰すことで端子と導体を接続する方法がある。
【0006】
また、さらに別の例として、特許文献2に記載のように、FFCと端子を重ねて超音波溶接装置のホーンとアンビルの間に挟み込み、ホーンとアンビルでFFCと端子を加圧しながら、超音波振動を加えることによりFFCの絶縁被覆を加熱・溶解して、FFCの導体に端子を直接接触させ、さらなる超音波振動により端子と導体を溶接する方法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2007−265720号公報
【特許文献2】特開2009−87831号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、上述した従来のFFCの絶縁被覆を剥がさずに端子をFFCの導体に電気的に接続する方法は、次のような問題を有していた。
【0009】
まず、ピアッシングと呼ばれる接続方法は、予め端子に突き刺し突起を設けておく必要があるので、端子の形状が複雑になりコストアップにつながりやすく、さらに接続した状態においてFFCの導体と端子が単に接触しているだけであるから、接続が不安定となりやすいという問題があった。また、特許文献1に記載の接続方法は、FFCと端子を同時に剪断した上で、剪断によって形成した切り起こし片を潰す必要があるために、作業工程や作業設備が複雑になりやすいという問題があった。また、特許文献2に記載の接続方法は、超音波溶接装置を使用する必要があるので、設備が複雑になりやすいという問題があった。
【0010】
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、絶縁被覆を剥がさずに、簡単な設備と工程で、しかも低コストでフレキシブルフラットケーブルの導体と端子とを電気的に接続することのできる方法、および、その方法に使用する端子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
前述した目的を達成するために、本発明に係る接続方法は、下記(1)〜(2)を特徴としている。
(1) 平形の導体を並べて樹脂製の絶縁被覆で覆ったフレキシブルフラットケーブルに対して端子を電気的に接続するフレキシブルフラットケーブルに対する端子の接続方法において、
前記端子として、基端側に一対の挟持片を有する端子を使用し、該端子の前記一対の挟持片の間に前記フレキシブルフラットケーブルを挿入して、該フレキシブルフラットケーブルの前記導体と重なる位置に前記一対の挟持片を位置決めする工程と、
該工程後に、前記一対の挟持片の外側に、該各挟持片にそれぞれ接触させた状態で2つの電極を配置し、該2つの電極により前記一対の挟持片を加圧しながら、前記端子に電流を流して該端子をジュール熱で発熱させ、それにより前記一対の挟持片の接触する部分の前記フレキシブルフラットケーブルの絶縁被覆を溶解させて、前記一対の挟持片を前記フレキシブルフラットケーブルの導体の両面に接触させる工程と、
該工程に引き続いて更に前記2つの電極により、前記一対の挟持片間に前記導体を通して電流を流すことで、前記挟持片と導体との接触点を抵抗溶接する工程と、
を具備すること。
(2) 上記(1)の構成の接続方法において、
前記端子の全体が一定肉厚の金属平板を打ち抜くことで形成されており、
前記端子の基端側に、連結板部と該連結板部から互いに略平行に延びる前記一対の挟持片とを有したU字状の接続部が設けられると共に、
前記端子の先端側に、前記連結板部から先方へ延びる、相手端子との電気接続部が設けられ、
前記一対の挟持片の先端側の互いに対向する側縁部に、各挟持片の基端部よりも該挟持片間の内方に突出した凸部が設けられ、該凸部間に前記フレキシブルフラットケーブルの挿入される隙間が確保されていること。
【0012】
上記(1)の構成の接続方法によれば、端子の基端側に形成した一対の挟持片の間にフレキシブルフラットケーブルを挿入し、その状態で挟持片の外側に配した電極により挟持片を加圧しながら電極間に電流を流すだけで、ジュール熱によって絶縁被覆を溶かした上で端子を導体に溶接することができるので、従来例と比べて工程や設備を簡素化して低コスト化が図れると共に、接続状態を安定化することができる。また、電極で加圧しながら電流を流すだけであるから、配列された複数の端子にわたる大きさの電極を使用することにより、多芯フレキシブルフラットケーブルの複数の導体と複数の端子の一括接続を行うことも可能であり、生産性の向上を図ることができる。
上記(2)の構成の接続方法によれば、平板を打ち抜いて形成した端子の挟持片の間にフレキシブルフラットケーブルを挿入するので、導体間ピッチが小さいフレキシブルフラットケーブルに対しても、導体間のピッチに合わせた小さいピッチで端子を配列しながら、各導体に端子をそれぞれに接続することができる。また、一対の挟持片の互いに対向する側縁部に凸部を設け、凸部がフレキシブルフラットケーブルの板面に接触するようにしているので、加圧による荷重と端子の熱を凸部の当たる部分に集中させることができ、絶縁被覆の溶解や導体との溶接を効率よく進行させることができる。また、挟持片の基端部よりも凸部を突出させているので、加圧して溶接した後に挟持片にスプリングバックが作用した際にも、変形を抑制することができる。
【0013】
前述した目的を達成するために、本発明に係る端子は、下記(3)を特徴としている。
(3) 上記(1)の構成のフレキシブルフラットケーブルに対する端子の接続方法に使用される、基端側に一対の挟持片を有する端子であって、
全体が一定肉厚の金属平板を打ち抜くことで形成されており、
基端側に、連結板部と該連結板部から互いに略平行に延びる前記一対の挟持片とを有したU字状の接続部が設けられると共に、先端側に、前記連結板部から先方へ延びる、相手端子との電気接続部が設けられ、
前記一対の挟持片の先端側の互いに対向する側縁部に、各挟持片の基端部よりも該挟持片間の内方に突出した凸部が設けられ、該凸部間に前記フレキシブルフラットケーブルの挿入される隙間が確保されている。
【0014】
上記(3)の構成の端子によれば、挟持片の凸部間の隙間にフレキシブルフラットケーブルを挿入し、その状態で挟持片の外側に配した電極により挟持片を加圧しながら電極間に電流を流すことにより、ジュール熱によって絶縁被覆を溶かした上で導体に溶接することができる。従って、フレキシブルフラットケーブルとの接続の容易化に寄与することができる。また、平板を打ち抜いて一対の挟持片を形成しているので、導体間ピッチが小さいフレキシブルフラットケーブルに対しても、導体間のピッチに合わせた小さいピッチで配列しながら、各導体に接続することができる。また、挟持片の側縁部に設けた凸部がフレキシブルフラットケーブルの板面に接触することになるので、加圧による荷重と端子の熱を凸部の当たる部分に集中させることができ、絶縁被覆の溶解や導体との溶接を効率よく進行させることができる。また、挟持片の基端部よりも凸部が突出しているので、加圧して溶接した後に挟持片にスプリングバックが作用した際にも、変形を抑制することができる。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、電極間に電流を流すだけで、フレキシブルフラットケーブルの絶縁被覆を溶かした上で端子を導体に溶接することができる。従って、従来例と比べて工程や設備を簡素化して低コスト化が図れると共に、接続状態を安定化することができる。
【0016】
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。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明の実施形態の接続方法に使用する端子の斜視図である。
【図2】(a)〜(c)は同実施形態の接続方法の工程説明図である。
【図3】多芯フレキシブルフラットケーブルに複数の端子を一括接続する場合の例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
図1は実施形態の接続方法に使用する端子の斜視図、図2(a)〜(c)は実施形態の接続方法の工程説明図である。
【0019】
本実施形態の端子の接続方法は、平形の導体11を複数並べて樹脂製の絶縁被覆12で覆ったフレキシブルフラットケーブル(FFC)10に対して端子を電気的に接続する方法であり、図1に示すような構成の端子1を使用する。
【0020】
この端子1は、基端側に一対の挟持片5を有するもので、全体が一定の厚肉の金属平板を打ち抜くことで形成されている。この端子1の基端側には、連結板部4と該連結板部4から互いに略平行に延びる一対の挟持片5とを有したU字状の接続部3が設けられている。また先端側には、連結板部4から先方へ延びるピン状の電気接続部2が設けられている。このピン状の電気接続部2は相手側メス端子と嵌合する部分であり、断面略正方形状に形成されている。従って、端子1の肉厚は、略正方形状断面の電気接続部2を作る上で必要な大きさに設定されている。
【0021】
また、一対の挟持片5の延出方向の先端側の互いに対向する側縁部には、各挟持片5の基端部よりも挟持片5間の内方に突出した凸部5aが設けられ、これら凸部5a間にフレキシブルフラットケーブル10の挿入される隙間が確保されている。この隙間は、フレキシブルフラットケーブル10の厚みよりも僅かに大きい方が、フレキシブルフラットケーブル10の挿入性を良くする上で望ましいが、必ずしもそうでなくてもよく、フレキシブルフラットケーブル10の厚みよりも僅かに小さく設定しておき、フレキシブルフラットケーブル10を挿入するときに、挟持片5を若干開き気味に保った状態で挿入できるようにしてもよい。また、端子1の一対の挟持片5の連結板部4との結合部分には、挟持片5のスプリングバックを吸収するための半円状の切欠部7が設けられている。
【0022】
この端子1をフレキシブルフラットケーブル10に接続する場合は、まず、図2(a)に示すように、端子1の一対の挟持片5の間にフレキシブルフラットケーブル10の長手方向の端部を挿入して、フレキシブルフラットケーブル10の導体11と重なる位置に一対の挟持片5を位置決めする。
【0023】
次に、図2(b)に示すように、一対の挟持片5の外側(図中上下)に、各挟持片5にそれぞれ接触させた状態で、2つの電極21、22を配置し、2つの電極21、22により一対の挟持片5を加圧しながら、電極21、22間に通電することで端子1に矢印Aのような経路で電流を流して、端子1をジュール熱により発熱させ、それにより、図2(c)に示すように、一対の挟持片5の凸部5aの接触する部分Pのフレキシブルフラットケーブル10の絶縁被覆12を溶解させて、一対の挟持片5の凸部5aをフレキシブルフラットケーブル10の導体11の両面に接触させる。
【0024】
次に、引き続いて更に2つの電極21、22により、一対の挟持片5間に導体11を通して矢印Bの経路で電流を流すことにより、挟持片5と導体11との接触点(Pで示す範囲)を抵抗溶接する。以上の工程を経ることにより、端子1をフレキシブルフラットケーブル10に電気的に接続することができる。
【0025】
このように、端子1の基端側に形成した一対の挟持片5の間にフレキシブルフラットケーブル10を挿入し、その状態で挟持片5の外側に配した電極21、22により挟持片5を加圧しながら電極21、22間に電流を流すだけで、ジュール熱によって絶縁被覆12を溶かした上で端子1を導体11に溶接することができるので、従来例と比べて工程や設備を簡素化して低コスト化が図れると共に、接続状態を安定化することができる。
【0026】
また、電極21、22で加圧しながら電流を流すだけであるから、図3に示すように、配列された複数の端子1にわたる大きさの電極21を使用することにより、多芯フレキシブルフラットケーブル10の複数の導体11と複数の端子1の一括接続を行うことも可能であり、生産性の向上を図ることができる。
【0027】
また、本実施形態では、平板を打ち抜いて形成した端子1の一対の挟持片5の間にフレキシブルフラットケーブル10を挿入するので、導体11間ピッチが小さいフレキシブルフラットケーブル10に対しても、導体11間のピッチに合わせた小さいピッチで端子1を配列しながら、各導体11に端子1をそれぞれに接続することができる。また、一対の挟持片5の互いに対向する側縁部に凸部5aを設け、凸部5aがフレキシブルフラットケーブル10の板面に接触するようにしているので、加圧による荷重と端子1の熱を凸部5aの当たる部分に集中させることができ、絶縁被覆12の溶解や導体11との溶接を効率よく進行させることができる。また、挟持片5の基端部よりも凸部5aを突出させているので、加圧して溶接した後に挟持片5にスプリングバックが作用した際にも、変形を抑制することができる。特に、ここで使用する端子1には、挟持片5の基端部に切欠部7を設けているので、溶接後の挟持片5がスプリングバックによって、図2(c)の点線で示す元の位置に戻ろうとするのをより有効に抑制することができ、安定した接続状態を容易に維持することができるようになる。
【0028】
なお、端子1から絶縁被覆12に熱を伝えやすくするためには、挟持片5の凸部5aが絶縁被覆12と当たる面の面積を適度に広めに確保しておくのが望ましいが、この場合の端子1は、肉厚の金属平板を打ち抜いて構成しているので、その厚み分が絶縁被覆12と当たる面積を広くする上で有効性を発揮している。また、絶縁被覆12を溶解させる段階で、端子1が大電流により溶けないようにする上でも、端子1の肉厚が大きめであることが役立っている。
【0029】
また、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【符号の説明】
【0030】
1 端子
2 電気接続部
3 U字状の接続部
4 連結板部
5 挟持片
5a 凸部
7 切欠部
10 フレキシブルフラットケーブル
11 導体
12 絶縁被覆
21、22 電極

【特許請求の範囲】
【請求項1】
平形の導体を並べて樹脂製の絶縁被覆で覆ったフレキシブルフラットケーブルに対して端子を電気的に接続するフレキシブルフラットケーブルに対する端子の接続方法において、
前記端子として、基端側に一対の挟持片を有する端子を使用し、該端子の前記一対の挟持片の間に前記フレキシブルフラットケーブルを挿入して、該フレキシブルフラットケーブルの前記導体と重なる位置に前記一対の挟持片を位置決めする工程と、
該工程後に、前記一対の挟持片の外側に、該各挟持片にそれぞれ接触させた状態で2つの電極を配置し、該2つの電極により前記一対の挟持片を加圧しながら、前記端子に電流を流して該端子をジュール熱で発熱させ、それにより前記一対の挟持片の接触する部分の前記フレキシブルフラットケーブルの絶縁被覆を溶解させて、前記一対の挟持片を前記フレキシブルフラットケーブルの導体の両面に接触させる工程と、
該工程に引き続いて更に前記2つの電極により、前記一対の挟持片間に前記導体を通して電流を流すことで、前記挟持片と導体との接触点を抵抗溶接する工程と、
を具備することを特徴とするフレキシブルフラットケーブルに対する端子の接続方法。
【請求項2】
前記端子の全体が一定肉厚の金属平板を打ち抜くことで形成されており、
前記端子の基端側に、連結板部と該連結板部から互いに略平行に延びる前記一対の挟持片とを有したU字状の接続部が設けられると共に、
前記端子の先端側に、前記連結板部から先方へ延びる、相手端子との電気接続部が設けられ、
前記一対の挟持片の先端側の互いに対向する側縁部に、各挟持片の基端部よりも該挟持片間の内方に突出した凸部が設けられ、該凸部間に前記フレキシブルフラットケーブルの挿入される隙間が確保されていることを特徴とする請求項1に記載のフレキシブルフラットケーブルに対する端子の接続方法。
【請求項3】
請求項1に記載のフレキシブルフラットケーブルに対する端子の接続方法に使用される、基端側に一対の挟持片を有する端子であって、
全体が一定肉厚の金属平板を打ち抜くことで形成されており、
基端側に、連結板部と該連結板部から互いに略平行に延びる前記一対の挟持片とを有したU字状の接続部が設けられると共に、先端側に、前記連結板部から先方へ延びる、相手端子との電気接続部が設けられ、
前記一対の挟持片の先端側の互いに対向する側縁部に、各挟持片の基端部よりも該挟持片間の内方に突出した凸部が設けられ、該凸部間に前記フレキシブルフラットケーブルの挿入される隙間が確保されていることを特徴とするフレキシブルフラットケーブルに接続するための端子。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2011−113675(P2011−113675A)
【公開日】平成23年6月9日(2011.6.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−266635(P2009−266635)
【出願日】平成21年11月24日(2009.11.24)
【出願人】(000006895)矢崎総業株式会社 (7,019)
【Fターム(参考)】