コネクタ

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【発明の名称】	コネクタ
【発明者】	【氏名】齋藤寧
【要約】	【課題】フラットケーブルの導体に対するその接触位置を維持できるようにする。【解決手段】このコネクタ２０は、ハウジング２１に支持される支持部２２ａと、この支持部２２ａに連なる二股形状のフォーク状端子２２の接続端部２２ｂ，２２ｃとを有し、接続端部２２ｂ，２２ｃ間にフラットケーブル１の導体３を挟み込んでこの導体との電気的接続がとられるものであって、接続端部２２ｂ，２２ｃの少なくとも一方に導体３に食い込み可能な突起部分２２ｄを設けている。

【特許請求の範囲】
【請求項１】ハウジングに支持される支持部と、この支持部に連なる二股形状の接続端部とを有し、接続端部間にフラットケーブルを挟み込んで該フラットケーブルの導体との電気的接続がとられるコネクタであって、接続端部の少なくとも一方にフラットケーブルの導体に食い込み可能な突起部分を設けたことを特徴とするコネクタ。
【請求項２】上記突起部分は、フラットケーブルの導体に対向する側の狭角が１５０°よりも小さいものであることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
【請求項３】上記突起部分は、フラットケーブルの導体に対向する側に半径が０．４ｍｍよりも小さいアールを有するものであることを特徴とする請求項１又は２記載のコネクタ。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＯＡ機器、家電製品、自動車の内部配線等に使用されるコネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】図５は従来のコネクタの構成の一例を示す側断面図であって、（ａ）はフラットケーブルの嵌合開始状態、（ｂ）はフラットケーブルの嵌合時の状態をそれぞれ示している。
【０００３】図に示すように、ＯＡ機器、家電製品、自動車の内部配線等に使用されるコネクタ２００は、ハウジング２０１と、ハウジング２０１から支持されるフォーク状端子２０２とからなり、このフォーク状端子２０２は、さらにハウジング２０１に固定される支持部２０２ａと、支持部２０２ａから二股に分岐された接続端部２０２ｂ，２０２ｃとを備え、接続端部２０２ｂ，２０２ｃ間にフラットケーブル１００を挟み込んでその導体１０３との電気的接続がとられる構造となっている。
【０００４】そして、この接続端部２０２ｂ，２０２ｃ間に導体１０３を、楔型のレリーフ１０４で支持しながら挿入することで、接続端部２０２ｂ，２０２ｃ間の距離を押し広げ、これにより図中のｘだけ変位した接続端部２０２ｂ，２０２ｃの反力にて接圧Ｆ１，Ｆ１を発生させるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のコネクタ２００では、その使用に伴う劣化現象により接圧Ｆ１，Ｆ１が徐々に低下してくる傾向にある。例えば、コネクタ２００が導体１０３に対して、当初は正規の接圧となるように設定されていたとしても、その後の使用温度における応力緩和によって接圧Ｆ１，Ｆ１が徐々に低下してくる。この現象は使用温度が常温であっても生じるものである。その対策として、接続端部２０２ｂ，２０２ｃの弾性範囲内での使用等が考えられるが、温度条件の厳しい車載のナビゲーションシステムやステレオ等に使用する場合には、かかる対策では十分とはいえない。
【０００６】すなわち、車載のナビゲーションシステム等は、昼夜間或いはスイッチオンオフ間で０～１００℃程度もの温度勾配があるという厳しい温度条件にさらされるが、通常接続端部２０２ｂ，２０２ｃ、導体１０３及びレリーフ１０４間では、それぞれ熱膨張率の異なる材料が用いられているので、熱膨張と熱収縮とが繰り返されることとなる結果、例えば図中の上腕側にある接続端部２０２ｂと導体１０３との間の接触点がずれてくることがある。その理由は、例えば当初接続端部２０２ｂは清浄な状態の導体１０３上で接触点が正規の位置に設定されているが、その後の温度変化や振動等によって接続端部２０２ｂが僅かに移動することで、導体１０３表面に形成された酸化皮膜上に接触点が乗ってしまうからである。この繰り返し等により、接続端部２０２ｂと導体１０３との間の接触抵抗が高くなる現象が見られる。
【０００７】本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたもので、フラットケーブルの導体に対するその接触位置を維持できるコネクタを提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、ハウジングに支持される支持部と、この支持部に連なる二股形状の接続端部とを有し、接続端部間にフラットケーブルを挟み込んで該フラットケーブルの導体との電気的接続がとられるコネクタであって、接続端部の少なくとも一方にフラットケーブルの導体に食い込み可能な突起部分を設けたことを特徴とするものである。
【０００９】上記構成によれば、コネクタの接続端部の少なくとも一方にフラットケーブルの導体に食い込み可能な突起部分が設けられたので、その使用に伴う劣化による接触位置の移動が抑制される。すなわち、温度勾配が大きい場合であって、接続端部及び導体間で熱膨張率の異なる材料が用いられていたとしても、フラットケーブルの導体に上記突起部分が食い込むことで、接続端部と導体間との接触点がずれてくることがないので、接圧位置がほぼ一定に維持される。
【００１０】例えば、請求項２記載の発明のように、上記突起部分は、フラットケーブルの導体に対向する側の狭角が１５０°よりも小さいものであることとするか、或いは、請求項３記載の発明のように、上記突起部分は、フラットケーブルの導体に対向する側に半径が０．４ｍｍよりも小さいアールを有するものであることとすればよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】図２は本発明の一実施形態に係るコネクタが適用されるフラットケーブルの端末構造の斜視図である。
【００１２】図２に示すように、本実施形態に係るフラットケーブル１は、ＯＡ機器、家電製品、自動車の内部配線等に使用されるものであって、ベースフィルム２上に略角線状の導体３，３，…を布線することによって、複数条の導体パターンを形成した後、この導体パターン上にカバーレイフィルム４を貼り合わせて形成される。なお、図２中では、説明の便宜上、導体本数は３本しか示していないが、実際には、導体３，３，…は０．５～１．２５ｍｍピッチで５０本程度有しているものもある。
【００１３】このフラットケーブル１の端末部分１０は、後述するコネクタ２０に電気的に接続されるように、導体露出部１１を有し、この導体露出部１１を補強するための補強板１２がその裏面側に貼り付けられている。即ち、導体露出部１１では、カバーレイフィルム４を切り欠いており、導体３，３，…の各先端部が所定長だけ露出している。導体３，３，…は例えば銅又は銅合金製である。
【００１４】図１は本実施形態のコネクタの全体構成とこのコネクタにフラットケーブルの端末部分を嵌合させるときの様子とを示す図であって、（ａ）は嵌合前の状態を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ－Ｘ線断面図、（ｃ）は（ｂ）の嵌合時の状態を示す部分断面図である。
【００１５】コネクタ２０は、図１（ａ）に示すように、フラットケーブル１の導体３，３，…に対応する端子数を有するものである。その形状は、図１（ｂ）に示すように、導体３，３，…の挿入側が開放された断面コの字状のハウジング２１内に導体３，３，…にそれぞれ対応するフォーク状端子２２，２２，…が設定されている。
【００１６】各フォーク状端子２２の支持部２２ａはハウジング２１に形成された所定の挿通孔２１ａに嵌合されることにより固定されている。その支持部２２ａから二股に分岐して互いに内側に向かう突起部分２２ｄを有する接続端部２２ｂ，２２ｃが形成されており、この接続端部２２ｂ，２２ｃが弾性的に開閉することにより上記導体３を挿抜可能に保持するように構成されている。
【００１７】そして、導体３のフォーク状端子２２への挿入により、図１（ｃ）に示すように、フォーク状端子２２の接続端部２２ｂ，２２ｃが開き、導体３にはフォーク状端子２２の接続端部２２ｂ，２２ｃからの反力による接圧Ｆ，Ｆがかかり、これにより導体３が保持される。
【００１８】ここで、上記突起部分２２ｄは、導体３に対向する側の狭角（接触点角度）θに制限を設けているが、その角度については、導体３をフォーク状端子２２の接続端部２２ｂに嵌合させるときの変位量に対応する接触抵抗Ｒを測定することにより決定した。その測定結果を図３に示している。なお、接続端部２２ｂのみの変位量に対応する接触抵抗Ｒを測定としたのは、端末部分１０の裏面側に貼り付けた補強板１２の硬度が導体３の硬度よりも非常に低いため、後述する突起部分２２ｄの導体３への食い込み作用を測定できないからである。実際には、導体３の嵌合時の接続端部２２ｃ，２２ｄ間の変位量は端末部分１０の厚さｔ１を、接触点での接続端部２２ｃ，２２ｄ間距離ｔ２から差し引いた値であり、このときの接触抵抗Ｒが接触点における突起部分２２ｄと導体３との間の上記接圧Ｆに対応している。
【００１９】図３の横軸は接触点角度θ（°）を、縦軸は接触抵抗Ｒ（ｍΩ）をそれぞれ示している。同図において、コネクタ２０の使用開始時に相当する初期には、接触抵抗Ｒの最大値（ＭＡＸ）、平均値（ＡＶＥ）、最小値（ＭＩＮ）のいずれもが、接触点角度θの如何に関わらず、ほとんどない状態を保っている（図中の表示は平均値で代表させている）。一方、コネクタ２０の所定時間使用後に相当する耐久後では、接触抵抗Ｒの最大値（ＭＡＸ）、平均値（ＡＶＥ）、最小値（ＭＩＮ）のいずれもが、接触点角度θが１５０°になるまでは、その角度の増加に伴い徐々に増加しているが、接触点角度θが１５０°を超えると、急激に増加している。
【００２０】このように接触点角度θが１５０°で急激に変化するのは、これ以下の角度では、突起部分２２ｄが導体３に食い込み、外的要因、例えば温度変化や振動による微摺動に対し動きにくくなっているが、この角度を超えると突起部分２２ｄが導体３に食い込みにくくなり、外的要因に対し動き易くなるからである。したがって、接触角度θは１５０°以下とするのが望ましいことがわかる。
【００２１】また上記突起部分２２ｄを金型で打ち抜いて製造する場合には、導体３に対向する側で必ずアールを有するものとなるが、そのアール半径ｒについては、導体３をフォーク状端子２２の接続端部２２ｂに嵌合させるときの上記変位量に対応する接触抵抗Ｒ’を測定することにより決定した。その測定結果を図４に示している。
【００２２】図４の横軸は接触点でのアール半径ｒ（ｍｍ）を、縦軸は接触抵抗Ｒ’（ｍΩ）をそれぞれ示している。同図において、コネクタ２０の使用開始時に相当する初期には、接触抵抗Ｒ’の最大値（ＭＡＸ）、平均値（ＡＶＥ）、最小値（ＭＩＮ）のいずれもが、アール半径ｒの如何に関わらず、ほとんどない状態を保っている（図中の表示は平均値で代表させている）。一方、コネクタ２０の所定時間使用後に相当する耐久後には、接触抵抗Ｒ’の最大値（ＭＡＸ）、平均値（ＡＶＥ）、最小値（ＭＩＮ）のいずれもが、アール半径ｒが０．３ｍｍになるまでは、その半径の増加に伴い徐々に増加しているが、アール半径ｒが０．３ｍｍを超えると、急激に増加している。
【００２３】このようにアール半径ｒが０．３ｍｍより大きい点で急激に変化するのは、これ以下の半径では、突起部分２２ｄが導体３に食い込み、外的要因、例えば温度変化や振動による微摺動に対し動きにくくなっているが、この半径を超えると突起部分２２ｄが導体３に食い込みにくくなり、外的要因に対し動き易くなるからである。一方、金型を使用しての製作誤差等を考慮すれば、上記アール半径ｒは０．２ｍｍ以上とすることがさらに好ましい。したがって、アール半径ｒは０．２ｍｍ以上０．４ｍｍ未満とするのが最適であることがわかる。
【００２４】以上のように、本実施形態のコネクタ２０によれば、接続端部２２ｂ，２２ｃの少なくとも一方にフラットケーブル１の導体３に食い込み可能な突起部分２２ｄが設けられたので、その使用に伴い温度勾配が大きい環境下で用いられる場合であって、フォーク状端子２２，２２，…及び導体３，３，…間でそれぞれ熱膨張率の異なる材料が用いられていたとしても、導体３に上記突起部分２２ｄが食い込むことで、接続端部２２ｃ，２２ｄと導体３間との接触点がずれてくることがないので、その接圧位置がほぼ一定に維持される。その結果、コネクタ２０の耐久性を大幅に向上させることができる。
【００２５】なお、上記実施形態では、コネクタ２０のフォーク状端子２２，２２，…は両接続端部２２ｂ，２２ｃが突起部分２２ｄを有するものとしているが、そのうちの一方のみに突起部分を形成し、他方はストレート形状をなすものとしてもよく、その場合でも、もともと突起部分２２ｄの形状は、接続端部２２ｂのみの変位量に基づいて決定しているので、突起部分２２ｄを上述した通りの形状とすれば足りる。さらに、レリーフとの組み合わせで構成される図５のコネクタに適用してもよい。この場合、上記突起部分の条件を図５の２０２ｄの部分に適用すればよい。
【００２６】また、上記実施形態では、突起部分２２ｄは、導体３に対向する側の狭角（接触点角度）θが１５０°よりも小さいものであって、かつ、アール半径ｒが０．４ｍｍよりも小さいものであることとしているが、少なくともいずれか一方の条件を満たせばよい。
【００２７】また、上記実施形態では、フラットケーブル１の端末部分１０の裏面側に補強板１２を貼り付けているが、この代わりに楔型のレリーフで端末部分１０を支持するととしてもよい。
【００２８】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、コネクタの使用に伴う劣化時の温度勾配が大きい場合であって、接続端部及び導体間で熱膨張率の異なる材料が用いられていたとしても、フラットケーブルの導体に上記突起部分が食い込むことで、接続端部と導体間との接触点がずれてくることがなくなるので、接圧位置をほぼ一定に維持することができる。その結果、コネクタの耐久性を大幅に向上させることができる。

【出願人】	【識別番号】３９５０１１６６５【氏名又は名称】株式会社オートネットワーク技術研究所【識別番号】０００１８３４０６【氏名又は名称】住友電装株式会社【識別番号】０００００２１３０【氏名又は名称】住友電気工業株式会社
【出願日】	平成１２年１２月１４日（２０００．１２．１４）
【代理人】	【識別番号】１０００６７８２８【弁理士】【氏名又は名称】小谷悦司（外２名）
【公開番号】	特開２００２－１８４５３９（Ｐ２００２－１８４５３９Ａ）
【公開日】	平成１４年６月２８日（２００２．６．２８）
【出願番号】	特願２０００－３８０４５６（Ｐ２０００－３８０４５６）