(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面上にフラット回路体を載置する受け台と、
底壁の両縁それぞれから曲げ起こされた爪部の先端が前記フラット回路体に向くように配置された端子金具を互いの間に配置して該端子金具を位置決めする一対のガイド壁と、
前記一対のガイド壁間にスライド自在に設けられかつ前記受け台に近づくことで前記端子金具を押圧して、前記爪部を前記フラット回路体の導体に貫通させる押圧部材と、を備えた端子接続装置において、
前記一対のガイド壁を前記受け台に接離させるとともに、前記一対のガイド壁を前記受け台に近づかせることで前記一対のガイド壁間に前記端子金具を位置決めさせる駆動手段と、
前記一対のガイド壁の互いに相対する面のうちの少なくとも一方から凸に設けられた突起と、を備え、
前記一対のガイド壁が前記受け台に近づくと、前記突起が、前記爪部の外側面を摺動して前記外側面の一部を除去することを特徴とする端子接続装置。
【請求項２】
前記突起の突出長を変更可能な調整機構をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の端子接続装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）や、ＦＦＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｆｌａｔ Ｃａｂｌｅ）等の可撓性を有するフラット回路体の導体部に、端子金具などの端子金具を接続させる端子接続装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
移動体としての自動車には、多種多様な電子機器が搭載される。前記自動車は、前記電子機器に電力や制御信号などを伝えるためにワイヤハーネスを配索している。ワイヤハーネスは、複数の電線と、複数のコネクタとを備えている。電線は、導電性の芯線と、該芯線を被覆する絶縁性の被覆部と、を備えた所謂被覆電線である。
【０００３】
コネクタは、互いに嵌合する一対の絶縁性のコネクタハウジングと、これらのハウジングに収容される導電性の端子金具と、を備えている。端子金具は、その一端に電線の端部などに取り付けられて前記芯線と電気的に接続する電線接続部と、他端に相手方の端子金具と接触する電気接触部とを備えている。前記ワイヤハーネスは、前記コネクタハウジング同士がコネクタ結合するなどして、前記電子機器に制御信号などを伝える。
【０００４】
近年、前述したワイヤハーネスは、前記自動車に搭載される電子機器の増加に伴い、その配線量が増大する傾向にある。このため、前述した電線として、従来から用いられている丸型電線に比べて軽量・薄型であり、高密度かつ省スペースな配線が可能なＦＦＣ、ＦＰＣなどのフラット回路体が多用されている。
【０００５】
前述したフラット回路体に端子金具を取り付ける際には、従来から、図８に示す端子接続装置１０１が用いられている（特許文献１を参照。）。この端子接続装置１０１は、フラット回路体１３１を載置する受け台１０６と、底壁１３７の両縁それぞれから曲げ起こされた爪部１３８を備えた端子金具１３４を互いの間に配置して端子金具１３４を位置決めする一対のガイド壁１１１と、端子金具１３４を押圧して爪部１３８をフラット回路体１３１の導体１３２に貫通させる押圧部材１１３とを備えて構成されている。
【０００６】
この端子接続装置１０１は、端子金具１３４を、爪部１３８の先端がフラット回路体１３１に向くように配置した後、爪部１３８の外側面に一対のガイド壁１１１を沿わせて端子金具１３４を位置決めし、押圧部材１１３で端子金具１３４をフラット回路体１３１に向かって押圧して爪部１３８をフラット回路体１３１の導体１３２に貫通させる。さらに、フラット回路体１３１の導体１３２と絶縁被覆１３３とを突き破った各爪部１３８を、受け台１０６に形成された凹部の曲面に沿って互いに内向きに曲げてフラット回路体１３１に取り付ける。
【０００７】
このようにして、端子金具１３４が取り付けられた端子付きフラット回路体は、端子部分がコネクタハウジング内に収容されて前述したワイヤハーネスとなる。
【特許文献１】特開２００２−２４６０９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述した端子接続装置１０１は、一対のガイド壁１１１間の幅を、該一対のガイド壁１１１間に配置される端子金具１３４の公差寸法を考慮した最大の幅以上に設定する必要があった。このため、端子金具１３４の幅が標準寸法よりも小さい場合は、ガイド壁１１１と端子金具１３４との間に大きなガタが生じてしまうという問題があった。このようにガタが生じて、端子金具１３４が傾いた状態でフラット回路体１３１に接続されてしまうと、爪部１３８が導体１３２から外れた箇所を貫通してしまったり、導体１３２に真っ直ぐに刺さらないために接続信頼性が低下してしまったり、不良品が発生してしまったりなど、製品品質にばらつきが生じるという問題があった。
【０００９】
したがって、本発明は、端子金具のフラット回路体への取り付け精度を向上させるとともに、製品品質にばらつきが生じない端子接続装置を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した目的を達成するために、請求項１に記載の端子接続装置は、表面上にフラット回路体を載置する受け台と、底壁の両縁それぞれから曲げ起こされた爪部の先端が前記フラット回路体に向くように配置された端子金具を互いの間に配置して該端子金具を位置決めする一対のガイド壁と、前記一対のガイド壁間にスライド自在に設けられかつ前記受け台に近づくことで前記端子金具を押圧して、前記爪部を前記フラット回路体の導体に貫通させる押圧部材と、を備えた端子接続装置において、前記一対のガイド壁を前記受け台に接離させるとともに、前記一対のガイド壁を前記受け台に近づかせることで前記一対のガイド壁間に前記端子金具を位置決めさせる駆動手段と、前記一対のガイド壁の互いに相対する面のうちの少なくとも一方から凸に設けられた突起と、を備え、前記一対のガイド壁が前記受け台に近づくと、前記突起が、前記爪部の外側面を摺動して前記外側面の一部を除去することを特徴としている。
【００１１】
請求項２に記載の端子接続装置は、請求項１に記載の端子接続装置において、前記突起の突出長を変更可能な調整機構をさらに備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の端子接続装置は、ガイド壁に設けた突起の先端が端子金具との接触点になるため、一対のガイド壁間の幅が端子金具の幅よりも広い場合でも、突起を設けて接触点間の幅を端子金具の幅よりも小さく設定することで、端子金具とガイド壁との間に生じるガタを吸収することができる。このことにより、精度の高い端子接続を行うことができ、そのために、製品品質のばらつきを減らすことができる。
【００１３】
また、上述したように、請求項１記載の端子接続装置は、ガイド壁に設けた突起の先端が端子金具との接触点になるため、一対のガイド壁間の幅を、端子金具の幅よりも広く設定することができる。このため、一対のガイド壁間をスライドする押圧部材の幅を、一対のガイド壁間の幅まで取ることができる。よって、幅の狭い端子金具を加工する端子接続装置であっても、押圧部材の薄肉化を最小限にすることができて強度を確保できるので、該押圧部材の破損を防止することができる。
【００１４】
また、フラット回路体の導体を貫通する端子金具の爪部の一部が突起によって除去されるため、該爪部には新鮮な表面が現れるとともに、該新鮮な表面と、該新鮮な表面を備えた爪部により貫通された新鮮な導体の破断表面とが接触することにより、これらの導通性能を高くすることができる。また、爪部の一部が突起によって除去されるために導体と接触する表面積が増加し、導体との導通性能をさらに高くすることができる。
【００１５】
請求項２に記載の端子接続装置は、調整機構によって突起の突出長が変更可能であるため、同一の設備で寸法の異なる端子金具にも幅広く対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施の形態にかかる端子接続装置を図１ないし図６を参照して説明する。なお、本明細書中でいうフラット回路体とは、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）や、ＦＦＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｆｌａｔ Ｃａｂｌｅ）などの、平型の導体を絶縁被覆で覆って全体として扁平な帯状に形成されたものをいう。
【００１７】
図１に示す本実施形態の端子接続装置１は、図２に示すフラット回路体としてのＦＦＣ３１に、同図に示す端子金具３４を取り付ける接続装置１である。ＦＦＣ３１は、平型の導体３２を並列に配置し、該導体３２の両面をポリエステルテープなどの絶縁被覆３３で被覆したテープ電線である。
【００１８】
端子金具３４は、黄銅などからなる母材の表面に錫めっき処理などが施された板金から形成されており、相手側の端子金具が接続される電気接触部３５と、前記ＦＦＣ３１が接続される電線接続部３６と、を備えている。電線接続部３６は、底壁３７と、この底壁３７の両縁それぞれから立設した複数の爪部３８とを備えている。複数の爪部３８は端子金具３４の長手方向に沿って並べられており、互いに相対する爪部３８は千鳥状に配されている。該爪部３８は、ＦＦＣ３１の導体３２を貫通して（突き破って）該導体３２と接触することで該導体３２と電気的に接続し、貫通した複数の爪部３８の先端が互いに内向きに折り曲げられることでＦＦＣ３１に固定される。
【００１９】
端子接続装置１は、図１に示すように、工場のフロア上などに設置されたベース２と、ベース２上に設置された圧着機３と、図示しない電線送り装置と、端子供給装置と、を備えている。電線送り装置は、所望の長さに切断されたＦＦＣ３１を圧着機３に搬送する。端子供給装置は、前述した端子金具３４を前記圧着機３に供給する。
【００２０】
圧着機３は、搬送されてきたＦＦＣ３１と端子金具３４とを接続するものであり、ベース２から立設したアーム４に連結された本体部５と、ベース２上に本体部５と相対して設けられた受け台６と、を備えている。該受け台６は、表面上にＦＦＣ３１を載置するとともに、該表面から凹に形成された凹部６１を備えている。該凹部６１には、ＦＦＣ３１の導体３２を貫通した爪部３８が進入する。また、凹部６１の内表面は、凹部６１内に進入した爪部の先端を曲げることができるような湾曲形状となっている。
【００２１】
本体部５は、アーム４と連結する固定板部８と、該固定板部８に取り付けられたシリンダ９と、該シリンダ９にスライド自在に支持されるアプリケータ１０とを備えている。シリンダ９は、シリンダ本体９１と、該シリンダ本体９１とアプリケータ１０の後述のアプリケータ本体１１とを連結するロッド９２とを含んで構成されるとともに、ロッド９２がシリンダ本体９１から伸縮することによってアプリケータ１０のアプリケータ本体１１を受け台６に接離（近づいたり離れたりすることをいう。）させる。なお、シリンダ９は、特許請求の範囲に記載した駆動手段に相当する。
【００２２】
アプリケータ１０は、前述したロッド９２と連結するアプリケータ本体１１と、アプリケータ本体１１に取り付けられたシリンダ１２と、該シリンダ１２にスライド自在に支持される押圧部材１３とを備えている。
【００２３】
アプリケータ本体１１は、受け台６と相対する面１１Ａから凹に形成された凹部１４と、該凹部１４を挟んで互いに相対する面１４Ａをそれぞれ有する一対のガイド壁１５と、面１４Ａから凸に形成された突起１６と、該突起１６の面１４Ａからの突出長を変更可能にする調整機構１７を備えている。該突起１６は、一対のガイド壁１５間に配置される端子金具３４の長手方向に沿って互いに間隔をあけて複数設けられているとともに、各爪部３８に相対するように設けられている。なお、一対のガイド壁１５間の幅、即ち面１４Ａ間の幅は、端子金具３４の公差を含めた幅よりも広く形成されており、互いに相対する突起１６間の初期位置における幅は、端子金具３４の公差を含めた幅（最小の幅）よりも小さく形成されている。なお、突起１６の初期位置とは、突起１６と端子金具３４とが接触していない状態での一対の突起１６の位置をいう。
【００２４】
ここで、図３を用いて突起１６と調整機構２０の詳細な構成を説明する。突起１６は、円柱状に形成された先端部１６ａと、先端部１６ａに連なりかつ円盤状に形成された基端部１６ｂとを備えて形成されている。先端部１６ａの外径は基端部１６ｂの外径よりも小さく形成されているとともに、基端部１６ｂから離れた側が先細に形成されている。このような先端部１６ａは、端子金具３４の爪部３８の外側面と当接するとともに、外側面上を摺動する。また、基端部１６ｂ側には、後述のスプリング１８及びボルト１９が直列に取り付けられている。
【００２５】
調整機構２０は、取付孔１７と、スプリング１８と、ボルト１９とを備えている。取付孔１７は、ガイド壁１５の外側から凹部１４に向かって水平方向に貫通した断面円形の孔である。該取付孔１７は、面１４Ａ寄りに、前述した基端部１６ｂよりも小径に形成された小径部と、該小径部に連なりかつ、前述した基端部１６ｂよりも大径に形成された大径部とを備えている。大径部の面１４Ａから離れた側の端には、ボルト１９と螺合するねじ溝が形成されており、ガイド壁１５の外側から該大径部にボルト１９がねじ込まれることで、突起１６が取付孔１７に取り付けられる。
【００２６】
前述した突起１６は、大径部側から取付孔１７に挿入されると、先端部１６ａが面１４Ａから露出する。一方、基端部１６ｂは、取付孔１７の小径部よりも大径であるため小径部側には移動しない。また、この時の互いに相対する突起１６間の幅（突起１６間の初期位置における幅）は、該突起１６間に位置付けられる端子金具３４の幅よりも狭く形成されているが、端子金具３４が該突起１６間に位置付けられかつ、端子金具３４の押圧荷重が突起１６を介してスプリング１８に伝わることで、スプリング１８が縮むとともに突起１６の面１４Ａからの突出長が短くなる。
【００２７】
なお、スプリング１８は、端子金具３４を、端子としての不都合が生じる限界を超えて変形させず、かつ、突起１６に爪部の外側面の一部を削らせることが可能なテンションのものを用いている。
【００２８】
このように突起１６は、スプリング１８によって面１４Ａからの突出長が調整されるため、端子金具３４の寸法公差を吸収できるだけでなく、サイズの異なる端子金具３４にも幅広く対応することができる。また、突起１６は、ボルト１９を回すことによって取付孔１７から着脱可能であるため、先端部１６ａが摩耗した際は、該当部品のみを交換することができる。
【００２９】
このようなアプリケータ本体１１は、受け台６に近づく（図１中矢印Ｋ１に示す）ことで、凹部１４内、即ち一対のガイド壁１５間に、爪部３８の先端がＦＦＣ３１に向くように配置された端子金具３４を収容し、該端子金具３４を位置決めする。また、アプリケータ本体１１が受け台６に近づくと、突起１６が端子金具３４の爪部３８の外側面上を摺動して、爪部３８の外側面に形成されためっき層の一部を除去する。そして、アプリケータ本体１１は、ロッド９２が最も伸長した状態で、受け台６と相対する面１１Ａが受け台６に載置されたＦＦＣ３１と当接し、ＦＦＣ３１を受け台６に向かって押し付ける。
【００３０】
シリンダ１２は、シリンダ本体１２１と、該シリンダ本体１２１と押圧部材１３とを連結するロッド１２２とを含んで構成されるとともに、ロッド１２２がシリンダ本体１２１から伸縮することによって押圧部材１３をスライド自在に支持する。
【００３１】
前述したロッド１２２と連結された押圧部材１３は、一対のガイド壁１５間にスライド自在に設けられている。このような押圧部材１３は、シリンダ１２が伸長することにより受け台６に近づく方向（図１中矢印Ｋ２に示す）にスライドするとともに、一対のガイド壁１５間に収容された端子金具３４をＦＦＣ３１に向かって押圧して、該端子金具３４の爪部３８をＦＦＣ３１の導体３２に貫通させる。
【００３２】
前述した構成の端子接続装置１を用いて、ＦＦＣ３１に端子金具３４を取り付ける際には、まず、シリンダ９，１２を縮小させておく。そして、図４に示すように、図示しない電線送り装置によって搬送されたＦＦＣ３１を受け台６の表面上に載置するとともに、図示しない端子供給装置から供給された端子金具３４を、爪部３８の先端がＦＦＣ３１に向くように配置する。
【００３３】
次に、図５に示すように、シリンダ９を伸長させることによりアプリケータ本体１１を受け台６に向かってスライドさせ、端子金具３４に徐々に近づけていく。この際、まず始めに突起１６が爪部３８の根元側の外側面と当接し、続いて調整機構２０によって突出長が該端子金具３４に合わせられた突起１６が根元側から先端側に向かって爪部３８の外側面上を摺動するとともに、爪部３８の外側面に形成されためっき層の一部を除去する。そして、アプリケータ本体１１がＦＦＣ３１に当接する位置に位置付けられると、端子金具３４は一対のガイド壁１５間に配置された状態で、一対のガイド壁１５によって位置決めされる。
【００３４】
次に、図５に示すように、シリンダ１２を伸長させることにより押圧部材１３を受け台６に向かってスライドさせて端子金具３４の底壁３７を押圧する。押圧された端子金具３４は、外側面に形成されためっき層の一部が除去された爪部３８がＦＦＣ３１の絶縁被覆３３及び導体３２を貫通し（突き破り）、受け台６の凹部６１に進入する。凹部６１に進入した爪部３８は、凹部６１の内表面の湾曲形状に沿って先端がＵ字状に曲げられる。
【００３５】
こうしてＦＦＣ３１の端部に端子金具３４の爪部３８が貫通するとともに貫通した爪部がＦＦＣ３１を把持するように曲げられて、ＦＦＣ３１と端子金具３４とが電気的及び機械的に接続される。なお、本端子接続装置１によってＦＦＣ３１に接続された端子金具３４を図７に示す。図７に示すように、爪部３８の外側面には、突起１６によってめっき層の一部が削り取られた摺動痕Ｓが残る。
【００３６】
このように、本実施形態の端子接続装置１によれば、ＦＦＣ３１の導体３２を貫通する端子金具３４の爪部３８のめっき層の一部が突起１６によって除去されるため、爪部３８には新鮮なめっき面が現れるとともに、該新鮮なめっき面と、該新鮮なめっき面を備えた爪部３８により貫通された新鮮な導体３２の破断表面とが接触することにより、これらの導通性能を高くすることができる。また、爪部３８の一部が除去されるために導体３２と接触する表面積が増加し、導体３２との導通性能をさらに高くすることができる。
【００３７】
また、端子接続装置１は、ガイド壁１５に設けた一対の突起１６間の幅を端子金具３４の幅よりも小さく設定することで、端子金具３４とガイド壁１５との間に生じるガタを吸収することができる。このことにより、精度の高い端子接続を行うことができ、そのために、製品品質のばらつきを減らすことができる。
【００３８】
さらに、端子接続装置１は、突起１６の先端が端子金具３４との接触点になるため、一対のガイド壁１５の互いに相対する面１４Ａ間の幅を、端子金具３４の幅よりも広く設定することができる。、このため、一対のガイド壁１５間をスライドする押圧部材１３の幅を、一対のガイド壁１５の互いに相対する面１４Ａ間の幅まで取ることができる。よって、幅の狭い端子金具３４を加工する端子接続装置１であっても、押圧部材１３の薄肉化を最小限にすることができて強度を確保できるので、押圧部材１３の破損を防止することができる。
【００３９】
また、本実施形態の端子接続装置１は、突起１６の突出長が調整可能であるため、同一の設備で寸法の異なる端子金具３４にも幅広く対応することができる。
【００４０】
なお、上述した実施形態では、突起１６が一対のガイド壁１５の双方に設けられていたが、本発明では、突起１６が一対のガイド壁１５のうちの少なくとも一方に設けられていれば良い。また、上記実施形態の突起１６は、ガイド壁１５から着脱自在な別部材を用いていたが、本発明では、突起１６がガイド壁１５と一体形成されていても良い。即ち、必ずしも調整機構２０を備えていなくても良い。
【００４１】
なお、上述した実施形態では、調整機構２０は突起１６に取り付けられたスプリング１８を備えていたが、本発明の調整機構２０は、必ずしもスプリング１８のようなバネ部材を備えていなくても良く、突起１６の基端部１６ｂに直接ボルト１９が取り付けられた構成であっても良いし、突起１６自体にねじ山を設けた構成であっても良い。
【００４２】
なお、上述した実施形態では、端子接続装置１は、一つの凹部６１のみを備えた受け台６を備えていたが、本発明の端子接続装置１は、爪部３８のＦＦＣ３１への貫通工程に用いる凹部と貫通した爪部３８の曲げ工程に用いる凹部との２種類の凹部を備えた受け台６を備えていても良い。即ち、端子接続装置１は、受け台６の凹部６１の形状や凹部６１の数に限定されず、いかなる受け台６を備えていても良い。
【００４３】
なお、上述した実施形態では、端子金具３４をフラット回路体としてのＦＦＣ３１に取り付けていたが、本発明では、端子金具３４をフラット回路体としてのＦＰＣに取り付けることもできる。
【００４４】
なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施の形態にかかる端子接続装置を示す正面図である。
【図２】図１に示された端子接続装置によって接続されるＦＦＣと端子金具を示す斜視図である。
【図３】図１に示された端子接続装置の要部拡大図である。
【図４】図１に示された端子接続装置に、ＦＦＣと端子金具とが供給された状態を示す正面図である。
【図５】図４に示された端子接続装置の一対のガイド壁によって端子金具が位置決めされた様子を示す正面図である。
【図６】図５に示された端子接続装置の押圧部材に押圧されて端子金具がＦＦＣを貫通した様子を示す正面図である。
【図７】図６に示されたＦＦＣに取り付けられた端子金具の要部を示す斜視図である。
【図８】従来の端子接続装置を示す正面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  端子接続装置
６  受け台
９  シリンダ（駆動手段）
１３  押圧部材
１４Ａ  面
１５  ガイド壁
１６  突起
２０  調整機構
３１  ＦＦＣ（フラット回路体）
３２  導体
３４  端子金具
３７  底壁
３８  爪部
【図１】
0004464891.tif 000002
【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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【図７】
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【図８】
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