(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
孔を有する回路基板に電線を電気接続するためのコネクタであって、
前記回路基板と前記電線の１つとを個別に接続するようになっており、前記電線に係合するようになっている第１の端部と、前記第１の端部の反対側にあり、前記回路基板に係合するようになっている第２の端部とを有する少なくとも１つの端子と、
前記端子を支持するようになっている少なくとも１つのスロットと、少なくとも１つの保持面とを有するハウジングと、
前記回路基板の前記孔を貫通して延び、前記ハウジングの前記保持面に係合するようになっている少なくとも１つのフックを有する保持部材と、
を備え、
前記ハウジングは中央孔を備え、前記保持部材は中央スピンドルを備えており、前記中央孔が前記中央スピンドルを受け入れるようになっており、前記保持部材が前記中央スピンドルによって形成される軸の周りで前記ハウジングに対して回転可能になっており、それによって前記保持部材は、相対回転運動により前記ハウジングの前記保持面と係合可能になっていることを特徴とするコネクタ。
【請求項２】
電線を回路基板に接続するための方法であって、
前記電線を前記回路基板に接続するための端子と、前記端子を支持するためのハウジングと、前記ハウジングを前記回路基板に固定するための少なくとも１つのフックを有する保持部材とを準備する段階と、
前記端子を前記電線に取り付ける段階と、
前記端子を前記ハウジングへ挿入する段階と、
前記保持部材と前記ハウジングの基部との間に前記回路基板を挟んだ状態で、前記保持部材の前記フックを、前記回路基板の孔と、前記ハウジング内の開口とを貫通して挿入し、前記フックが前記基部と摩擦係合するまで前記保持部材を回転させることによって、前記保持部材と前記ハウジングとの間に回路基板を挟んだ状態で、前記保持部材を前記前記ハウジングへ固定する段階と、
を含み、
前記ハウジングは中央孔を更に備え、前記保持部材は中央スピンドルを備えており、前記中央孔が前記中央スピンドルを受け入れるようになっており、前記保持部材が前記中央スピンドルによって形成される軸の周りで前記ハウジングに対して回転可能になっており、
前記保持部材の前記フックを前記基部内の開口を貫通して挿入する前に、前記中央スピンドルを前記中央孔内に案内する段階と、
前記保持部材の前記フックを前記基部内の前記開口内に挿入した後で、前記中央スピンドルによって形成される軸の周りで前記保持部材を回転させる段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、全体的には、丸い電線を平坦な回路基板に接続するための端子、及び端子を作る方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車業界において、可撓性回路基板を使用することは良く知られており、これらの可撓性回路基板に配線を接続する多数の方法が存在する。しかし、丸い電線を可撓性回路基板等に高い信頼性で簡単に接続することは困難である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本業界には、丸い電線を平坦な可撓性回路基板に接続するための改善された装置に対する要求がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の１つの態様によれば、孔を有する回路基板に電線を電気接続するためのコネクタは、回路基板と電線とを個別に接続するようになっている少なくとも１つの端子を備える。端子は、電線に係合するようになっている第１の端部と、第１の端部の反対側にあり、回路基板に係合するようになっている第２の端部とを備える。更に、コネクタは、端子を支持するようになっている少なくとも１つのスロットと、少なくとも１つの保持面とを有するハウジングを備えると共に、回路基板の孔を貫通して延び、ハウジングの保持面に係合するようになっている少なくとも１つのフックを有する保持部材を備える。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の好適な実施形態に関する以下の説明は、本発明の範囲を本実施形態に限定することを意図したものではなく、いずれの当業者でも本発明を実施できるようにすることを意図したものである。
孔を有する回路基板に電線を電気接続するためのコネクタは、全体的に符号１０で示されている。コネクタ１０は、回路基板１４と電線１６とを個別に接続するようになっている少なくとも１つの端子１２を備える。図４を参照すると、端子１２は、電線１６に係合するようになっている第１の端部１８と、第１の端部１８とは反対側にあり、回路基板１４に係合するようになっている第２の端部２０とを備える。
【０００６】
図１から図３を参照すると、コネクタ１０は、端子１２を所定位置で支持するようになっている少なくとも１つのスロット２４と、少なくとも１つの保持面２６とを有するハウジング２２を備える。更に、コネクタ１０は、回路基板１４の孔を貫通して延び、ハウジング２２の保持面２６に係合するようになっている、少なくとも１つのフック３０を有する保持部材２８を備える。
【０００７】
再び図４を参照すると、端子１２は、第１の端部１８に隣接して配置されている第１の対向フラップ対３２を備える。第１の対向フラップ対３２は、電線１６と係合して電線１６を端子１２に固定するようになっている。また、端子は、第１の対向フラップ対３２から間隔をあけて配置されている第２の対向フラップ対３４を備える。第２の対向フラップ対３４は、電線１６と係合して電線１６と端子１２との間で電流を導通させるようになっている。
【０００８】
典型的に、電線１６は、一般にプラスチック製の非導電性外被で取り囲まれている導電性の金属芯を備える電線である。電線１６を端子１２に取り付ける場合、電線１６の端部のプラスチック外被を取り除いて金属芯を露出させる。露出された金属芯が第２の対向フラップ対３４に隣接し、第１の対向フラップ対３２がプラスチックによって被覆されたままの電線１６部分に隣接するように、電線１６を端子１２へ配置する。電線１６を端子１２に挟んで固定するために、第１の対向フラップ対は、電線１６上に折り曲げられてプラスチック被覆と係合する。第２の対向フラップ対３４は、露出された金属芯上に折り曲げられ、電線１６から端子１２への導電経路を形成する。端子１２は、好適には銅等の延性がある導電性金属で作られるが、どのような導電性金属も適していることを理解されたい。
【０００９】
更に、端子は、端子１２の第２の対向フラップ対３４と第２の端部２０との間に配置されている四角管状部３６を備える。四角管状部３６内には切欠部３８が形成されており、湾曲した第１の可撓性フィンガー４０は、四角管状部３６の第１の側面４２上で、端子１２の第２の端部２０から延びている。第１の可撓性フィンガー４０からディンプルが延び、第１の可撓性フィンガー４０と回路基板１４との間に接触面を形成するようになっている。
【００１０】
図５を参照すると、端子１２は、四角管状部３６の第１の側面４２に対向する第２の側面４８上で端子１２の第２の端部２０から延びる、湾曲した第２の可撓性フィンガー４６を備えることもできる。第２の可撓性フィンガー４６は、第１の可撓性フィンガー４０上に折り曲げられており、大きな接触力を与えるようになっている。第１の可撓性フィンガー４０のみを備える端子１２、即ち「単一ばね」端子１２は、約２００から約３００グラム程度の接触力を有するが、一方で、第１の可撓性フィンガー４０上に折り曲げられた第２の可撓性フィンガー４６を備える端子１２、即ち「二重ばね」端子１２は、約４００から約７００グラム程度の接触力を有する。接触力とは、端子１２を回路基板１４に接触状態で保持した場合に、フィンガーが回路基板１４に及ぼす力を意味する。端子が第２の可撓性フィンガー４６を備える場合には、第１の可撓性フィンガー４０ではなく第２の可撓性フィンガー４６がディンプルを備える。
【００１１】
再び図１から図３を参照すると、ハウジング２２は、第１の端部５０と第２の端部５２とを備える。スロット２４は、第１の端部５０と第２の端部５２との間を延びており、そこには可撓性延長部５４が設けられており、端子１２上の切欠部３８と係合してスロット２４内に端子１２を固定するようになっている。好適な実施形態において、ハウジング２２は、複数のスロット２４を備えており、多数の端子１２を支持して対応する数の電気接続を行うようになっている。
【００１２】
ハウジング２２の第２の端部５２は、基部５６を備える。基部は、上面５８、底面６０、及び基部５６を貫通する少なくとも１つの開口６２を備える。各々のスロット２４は、ハウジング２２の第１の端部５０において頂部開口６４を備える。スロット２４の頂部開口６４は、端子１２を受け入れるようになっている。また、各々のスロット２４は、ハウジング２２の第２の端部５２において底部開口６６を備える。スロット２４の底部開口６６は、基部５６を貫通して延びる。ハウジング２２の全高及び対応するスロット２４の長さは、端子１２をスロット２４に挿入し、可撓性延長部５４を端子１２上の切欠部３８内の所定位置に嵌め込んで端子１２をスロット２４内に固定した場合に、端子の可撓性フィンガー４０、４６が基部５６の底面６０よりも下方に延びることになる長さである。
【００１３】
保持部材２８は、上面６８、及び上面６８から延びるフック３０を備える。フック３０は、ハウジング２２の保持面２６と摩擦係合するようになっている底面７２を有する延長リップ７０を備える。基部５６内の開口６２は、フック３０を受け入れるようになっている。保持面２６は、開口６２に直接隣接する基部５６の上面５８部分である。更に、保持部材２８は、上面６８から延びる中央スピンドル７４を備える。
【００１４】
ハウジング２２は、第２の端部５２から上方へ延びる中央孔７６を備える。ハウジング２２の中央孔７６は、保持部材２８の中央スピンドル７４を受け入れて、保持部材２８をハウジング２２に挿入するための案内を行うようになっている。保持部材２８は、中央スピンドル７４によって形成される軸７８の周りで、ハウジング２２に対して回転可能なので、保持部材２８の延長リップ７０は相対回転運動によりハウジング２２の保持面２６に係合できる。
【００１５】
更に、コネクタは、ハウジング２２に取り付けられている引込み式リング８０を備え、ハウジング２２が回路基板１４に取り付けられていない場合に、ハウジング２２の基部５６の底面６０の下方に延びる可撓性フィンガー４０、４６を保護するようになっている。引込み式リング８０は、ハウジング２２の周りで半径方向に延びると共に、基部５６の底面６０の下方に延びる。引込み式リング８０は、基部５６の底面６０を超えて可撓性フィンガー４０、４６よりも更に延びるので、ハウジング２２が或る表面上に落下又は配置された場合に、可撓性フィンガー４０、４６がその表面に接触しないようにできる。
【００１６】
回路基板１４を挟んだ状態で、ハウジング２２を保持部材２８に取り付ける場合、引込み式リング８０は上方へ引っ込み、可撓性フィンガー４０、４６が露出するようになっている。引込み式リング８０は、内側表面８２を備え、内側表面８２は、その中に延びるディンプルを有する。ハウジング２２は、外側表面８６を備え、外側表面８６は、そこから外向きに延びる第１の突起部８８を有する。第１の突起部８８は、引込み式リング８０のディンプルに嵌り込み、引込み式リング８０をハウジング２２上の第１の位置に固定するようになっている。第１の位置にある場合、引込み式リング８０は、基部５６の底面６０よりも下方に延びて端子１２の可撓性フィンガー４０、４６を保護する。
【００１７】
更に、ハウジング２２の外側表面８６は、第１の突起部８８から間隔をあけて、外側表面８６から外向きに延びる第２の突起部９０を備える。第２の突起部９０は、引込み式リング８０のディンプルに嵌り込み、引込み式リング８０をハウジング上の第２の位置で固定するようになっている。引込み式リング８０が第２の位置にある場合、引込み式リング８０は、ハウジング２２の基部５６の底面６０と同一平面にまで引っ込むので、端子１２の可撓性フィンガー４０、４６が露出する。
【００１８】
実際には、電線１６を回路基板１４に接続する方法は、電線１６を回路基板１４に接続するための端子１２を準備する段階と、端子１２を支持するためのハウジング２２を準備する段階と、ハウジング２２を回路基板１４に固定するための少なくとも１つのフック３０を有する保持部材２８を準備する段階とを含む。最初に、電線１６を端子１２に取り付け、次に、端子１２をハウジング２２内に挿入し、最後に、回路基板１４を挟んだ状態で、保持部材２８をハウジング２２に固定する。
【００１９】
電線１６は、第１の対向フラップ対３２を内側に折り曲げ、電線１６のプラスチック被覆を締め付けて電線１６を端子１２に固定した後に、第２の対向フラップ対３４を内側に折り曲げ、電線１６の露出した金属芯を締め付けて電線１６を端子１２に対して電気接続することによって端子１２に取り付けられる。
【００２０】
電線１６を端子１２に接続した後に、スロット２４内に配置されている可撓性延長部５４を端子１２の切欠部３８に係合させて結果的に端子１２がスロット２４内で固定されるまで、端子１２をハウジング２２のスロット２４内に挿入する。好適な実施形態において、ハウジング２２は複数のスロット２４を備え、各々はその内部に端子１２を固定することができるので、ハウジング２２は、複数の個別の電線１６を保持することができ、結果的に回路基板１４上で対応する複数の電気接続を行う。
【００２１】
電線１６を端子１２に接続して、端子１２をハウジング２２内で固定した後に、保持部材２８のフック３０を回路基板１４内の孔に挿入して、ハウジング２２の底面６０内の開口６２を貫通させるので、ハウジング２２の基部５６の底面６０と保持部材２８の上面６８との間に回路基板１４を捕捉して、回路基板１４を端子１２の可撓性フィンガー４０、４６に接触させる。好適な実施形態において、保持部材２８は、上面６８から上方へ延びる４つのフック３０を備え、ハウジング２２は、これらのフック３０受け入れるようになっている対応する４つの開口６２を備える。保持部材２８をハウジング２２に固定するために、４つ以上又はそれ以下のフック３０を備える異なる構成を使用できること、及び、それに合うようにハウジング２２と、コネクタ１０を取り付ける回路基板１４とを適合させ得ることを理解されたい。
【００２２】
フック３０を開口６２内に挿入する直前に、保持部材２８の中央スピンドル７４をハウジング２２の中央孔７６内に挿入する。中央スピンドル７４は、保持部材２８のハウジング２２への取り付けを助ける案内ガイドを形成できる。更に、保持部材２８の中央スピンドル７４は、保持部材２８がその周りで回転することができる軸７８を形成できる。保持部材２８のフック３０をハウジング２２の開口６２内に挿入した後に、開口６２に直接隣接する基部５６の上面５８に対して延長リップ７０の底面７２が摩擦係合するまで、保持部材２８を中央スピンドル７４によって形成される軸７８の周りで回転させる。
【００２３】
ハウジング２２が引込み式リング８０を備える場合、保持部材２８のフック３０を基部５６の開口６２内に挿入する際に、フック３０が十分に挿入される前に、回路基板１４及び保持部材２８は、引込み式リング８０に接触することになる。保持部材２８がしっかりと挿入されると、引込み式リング８０は、ハウジング２２の第１の端部５０に向かって押し上げられる。引込み式リング８０は、基部５６の底面６０と同一平面になる位置まで動くことができるので、結果的に回路基板１４は、可撓性フィンガー４０、４６と接触するように動くことができる。
【００２４】
以上の説明は、本発明の好適な実施形態を開示及び記載するものである。以上の説明、添付の図面、及び請求項とから、当業者であれば、請求項で限定される本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、本発明の種々の変形及び変更を行い得ることを容易に理解できるであろう。本発明は、例示的に記載されたものであって、本明細書で使用されている用語は、限定のためではなく説明することを意図して使用されていることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のコネクタの斜視図である。
【図２】本発明のコネクタの分解図である。
【図３】コネクタの側面断面図である。
【図４】本発明の端子の斜視図である。
【図５】図４に示す端子の端部の拡大図である。
【図６】コネクタがどのように回路基板に係合するかを示す回路基板の上面図である。
【符号の説明】
１０  コネクタ
１２  端子
１４  回路基板
１６  電線
１８  第１の端部
２０  第２の端部
２２  ハウジング
２４  スロット
２８  保持部材
３０  フック
５０  第１の端部
５２  第２の端部
６２  開口
６４  頂部開口
６８  上面
７０  延長リップ
７４  中央スピンドル
７６  中央孔
８０  引込み式リング
８２  内側表面
８８  第１の突起部
９０  第２の突起部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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