(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平角導体を貫通する貫通片を長さ方向に複数配置し、貫通する該貫通片によって前記平角導体と電気的に接続される接続端子の接続方法であって、
前記貫通片を、前記長さ方向且つ貫通方向に略平行な面を有し、貫通片本体部分の先端の先端部が先に向かって先細り形状である薄板状で形成し、
前記平角導体を貫通した前記貫通片の挿入を許容する挿入口を有するプレートを備え、
該挿入口を、長さ方向に複数配置した前記貫通片に対して幅方向の交互にずらす千鳥配置し、前記貫通片の挿入状態において、前記貫通片のいずれか片面と前記挿入口の内側面とが接触するとともに、挿入される前記貫通片の厚み方向にクリアランスを有する形状で形成し、
前記プレートを前記貫通片の貫入側と反対側に配置した前記平角導体に前記貫通片を貫通させるステップにおいて前記貫通片の前記貫通片本体部分が前記平角導体を貫通する際のプレス反力が３０乃至８０Ｎ／ｍｍ２になるように、前記クリアランス、及び前記先端部の先端形状のうち少なくとも一方を調整する
接続端子の接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、薄型導体を貫通する貫通片を備えた接続端子の接続方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、フラットケーブル等の平角導体に電子部品を接続する接続方法が提案されている（特許文献１参照）。この接続方法は、接続子のクリンプ片を薄型導体である平角導体に突き刺して貫通させ、上記クリンプ片の突き抜けた部分を曲成して加締めて固定する構造である。  
しかし、電子部品の小型化に伴って接続子や平角導体に対する確実な接続が困難となる可能性があった。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１４２７９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明は、平角導体に対して確実に接続できる接続端子の接続方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明は、平角導体を貫通する貫通片を長さ方向に複数配置し、貫通する該貫通片によって前記平角導体と電気的に接続される接続端子の接続方法であって、前記貫通片を、前記長さ方向且つ貫通方向に略平行な面を有し、貫通片本体部分の先端の先端部が先に向かって先細り形状である薄板状で形成し、前記平角導体を貫通した前記貫通片の挿入を許容する挿入口を有するプレートを備え、該挿入口を、長さ方向に複数配置した前記貫通片に対して幅方向の交互にずらす千鳥配置し、前記貫通片の挿入状態において、前記貫通片のいずれか片面と前記挿入口の内側面とが接触するとともに、挿入される前記貫通片の厚み方向にクリアランスを有する形状で形成し、前記プレートを前記貫通片の貫入側と反対側に配置した前記平角導体に前記貫通片を貫通させるステップにおいて前記貫通片の前記貫通片本体部分が前記平角導体を貫通する際のプレス反力が３０乃至８０Ｎ／ｍｍ２になるように、前記クリアランス、及び前記先端部の先端形状のうち少なくとも一方を調整することを特徴とする。
【０００６】
上記平角導体は、フレキシブルなフラットケーブル等においてフラット絶縁体内に設けられるフラット配線導体等であることを含む。  
上記貫通片はピアス刃であることを含み、上記接続端子はピアス刃を複数備えたピアス端子等であることを含む。
【０００７】
上記貫通片が平角導体を貫通する際のプレス反力は、平角導体を貫通するために貫通片を押し込む力に対する反力である貫入反力を、貫通片と平角導体が接する面積で除した値であることを含む。詳しくは、貫通片が平角導体を突き破り始め、破られた部分が広がりきった後、貫通片が移動しても平角導体の破られた部分が広がらないようになった状態の貫通片を押し込む力に対する反力である貫入反力を貫通片と平角導体が接する面積Ａで除した値であり、プレス加工する際の、１つの貫通片あたりの反力であることを含む。
【０００８】
上記プレートは、貫通片で平角導体を貫通させる際において、貫通のための支点となって貫通片の貫入力を効果的に平角導体に付与できるよう、貫通片の貫入側と反対側に配置するものであることを含む。
【０００９】
上記長さ方向は、接続端子及び接続する平角導体の長さ方向であり、前記貫通方向は貫通片で平角導体を貫通する方向であり、すなわち平角導体の厚さ方向であり、貫通片の厚み方向は、長さ方向且つ貫通方向に略平行な面を有する薄板状に形成された貫通片の厚み方向であるため、接続する平角導体の幅方向であることを含む。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、平角導体に対して確実に接続できる接続端子の接続方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。  
フラットケーブル１００に接続するピアス端子接続ユニット１の分解斜視図を示す図１、バックアッププレート３０を用いてピアス端子２０を取付けた状態のフラットケーブル１００を底面側からの斜視図によって説明する説明斜視図を示す図２、バックアッププレート３０における挿入口３１へのピアス刃２１の挿入状態を底面図によって説明する説明図を示す図３、ピアス刃２１とフラット配線導体１０２との接続状態を説明する拡大断面図を示す図４、プレス反力Ｆ／Ａの安定接続範囲Ｓについて説明する説明図である図５とともに、ピアス端子２０の接続方法について説明する。
【００１２】
本発明は、フラット配線導体１０２を貫通するピアス刃２１を備え、貫通する該ピアス刃２１によって前記フラット配線導体１０２と電気的に接続されるピアス端子２０の接続方法であり、貫通したピアス刃２１に対してフラット配線導体１０２の破断端面１０２ａによって作用する端子反力Ｒに基づいて接続状態を調整するものである。
【００１３】
ここで、端子反力Ｒは、図４に示すように、貫通されたフラット配線導体１０２によって破断端面１０２ａを介してピアス刃２１に作用する押圧力であり、単位奥行き長さ当りの圧力である。
【００１４】
なお、端子反力Ｒに基づく接続状態の調整は、プレス反力Ｆ／Ａによって行う。詳しくは、ピアス刃２１が貫通する際の打ち抜き治具であるバックアッププレート３０の挿入口３１とピアス刃２１とのクリアランス３１ａや、ピアス刃２１の刃先端２１ｂの形状の調整によって、そのプレス反力Ｆ／Ａが、３０乃至８０Ｎ／ｍｍ２になるように調整する。
【００１５】
ここで、プレス反力Ｆ／Ａは、フラット配線導体１０２を貫通するためにピアス刃２１を押し込む貫入力に対する反力である貫入反力Ｆ（単位：N）を、ピアス刃２１とフラット配線導体１０２が接する破断端面１０２ａの面積Ａ（単位：ｍｍ２）で除した値である。
【００１６】
さらに詳しくは、押し込まれたピアス刃２１がフラット配線導体１０２を突き破り始め、破られた部分が広がりきった後、ピアス刃２１が移動してもフラット配線導体１０２の破られた部分が広がらないようになった状態、すなわち貫通片を押し込む力が安定した状態における貫入反力Ｆを破断端面１０２ａの面積Ａで除した値である。
【００１７】
このとき、長さ方向Ｘ且つ貫通方向Ｚに略平行な側面２１ａを有する薄板状で形成したピアス刃２１を長さ方向Ｘに複数配置し、前記打ち抜き治具として、フラット配線導体１０２を貫通したピアス刃２１の挿入を許容する挿入口３１を有するバックアッププレート３０で構成し、挿入口３１を、挿入されるピアス刃２１の厚み方向の０．０２５ｍｍのクリアランス３１ａを有する形状に形成するものである。  
なお、上記ピアス端子２０をユニット化したピアス端子接続ユニット１を用いた場合について、以下で詳述する。
【００１８】
フラットケーブル１００は、厚みｔを０．０３５ｍｍで形成した２本の薄板状のフラット配線導体１０２を上下からそれぞれ０．０４５ｍｍ厚のフラット絶縁体１０１で挟み込んで形成したフレキシブルなフラット状のケーブルである。
【００１９】
ピアス端子接続ユニット１は、図１に示すように、２つのピアス端子２０と、該ピアス端子２０を保持するピアス端子保持ホルダ１０と、フラットケーブル１００を貫通したピアス刃２１の挿入を許容する挿入口３１を有するバックアッププレート３０と、該バックアッププレート３０を保持するプレート保持ホルダ４０とで構成している。
【００２０】
ピアス端子２０は、図１に示すように、オス型端子（図示省略）が挿着される凹型挿着部２２、該凹型挿着部２２と連続するかまぼこ型のフレーム部２３、該フレーム部２３の下端で等間隔に３箇所備えたピアス刃２１とで構成されている。なお、ピアス刃２１は、長さ方向Ｘ且つ貫通方向Ｚに平行な側面２１ａを有し、下端に下向きの四角錐台状に形成した刃先端２１ｂを備え、長さ方向Ｘに１列状に並んでいる。
【００２１】
なお、長さ方向Ｘとは、図１に示すように、ピアス端子２０及び接続するフラットケーブル１００の長さ方向である。また、貫通方向Ｚはピアス刃２１でフラットケーブル１００を貫通する方向、すなわちフラットケーブル１００の厚さ方向である。さらに、上記側面２１ａを有する薄板状に形成されたピアス刃２１の厚み方向は、接続するフラットケーブル１００の幅方向Ｙである。
【００２２】
ピアス端子保持ホルダ１０は、底面にピアス端子２０を装着する装着部を備えるとともに、左右両側下端に備えた係止フック１１により係止することで後述するプレート保持ホルダ４０と嵌合する構成である。
【００２３】
バックアッププレート３０は、フレーム部２３と同程度の長さを有する平面視長方形で形成され、バックアッププレート３０を貫通する挿入口３１を長さ方向Ｘに３つ配置している。なお、バックアッププレート３０は、ピアス刃２１でフラットケーブル１００を貫通させる際において、挿入口３１の角部が貫通のための支点となってピアス刃２１の貫入力を効果的にフラットケーブル１００に付与できるよう、ピアス刃２１の貫入側と反対側に配置するものである。
【００２４】
なお、挿入口３１はピアス刃２１と同じ長さ方向Ｘの間隔で配置され、図３に示すように、ピアス刃２１が挿入された状態において、一方側にクリアランス３１ａを有する平面形状で形成されており、本実施例においては、クリアランス３１ａを０．０２５ｍｍに設定している。さらに、挿入口３１は、フラット配線導体１０２の幅方向略中央を一直線状に貫通するピアス刃２１に対し、幅方向Ｙの所定量ｗ交互にずらして配置、すなわち千鳥配置している。
【００２５】
プレート保持ホルダ４０は、上面４０ｂにバックアッププレート３０を装着する装着凹部４２を幅方向Ｙに２つ並列配置するとともに、側面４０ａに上記係止フック１１が係止する係止凹部４１を備えている。
【００２６】
このように構成したピアス端子保持ホルダ１０、ピアス端子２０、バックアッププレート３０及びプレート保持ホルダ４０を組み付けることにより、ピアス端子２０とフラット配線導体１０２とを接続することができる。
【００２７】
詳しくは、まず、ピアス端子２０をピアス端子保持ホルダ１０に装着し、バックアッププレート３０をプレート保持ホルダ４０に装着し、ピアス端子保持ホルダ１０とプレート保持ホルダ４０との間にフラットケーブル１００を配して、ピアス端子保持ホルダ１０とプレート保持ホルダ４０とを嵌合させる。これにより、図２，３に示すように、ピアス端子２０のピアス刃２１がフラットケーブル１００を貫通し、フラットケーブル１００を突き抜けたピアス刃２１が挿入口３１に挿入された状態でピアス端子２０とフラット配線導体１０２とが接続されることができる。
【００２８】
このとき、ピアス刃２１がフラットケーブル１００を貫通する際に、フラットケーブル１００の底面側にバックアッププレート３０が配置されているため、バックアッププレート３０はピアス刃２１がフラットケーブル１００を貫通する際の打ち抜き治具として機能する。
【００２９】
そして、図４に示すように、ピアス刃２１が挿入口３１の内側面３１ｂに接する側のフラット配線導体１０２は、ピアス刃２１の刃先端２１ｂと内側面３１ｂの上端角部３２ｂによってせん断破断する。
【００３０】
これに対して、クリアランス３１ａ側のフラット配線導体１０２は、内側面３１ｃの上端角部３２ｃを支点としてピアス刃２１の貫入力によって延伸して破断する。  
図４に示すように、このフラット配線導体１０２の延伸破断によって、ピアス刃２１の側面２１ａに対して端子反力Ｒを持ってフラット配線導体１０２は破断端面１０２ａで接することとなる。
【００３１】
上記端子反力Ｒは、
Ｆ＝α×Ｒ×Ａ
の関係を満足する。ここで、上述したように貫入反力Ｆは貫通させるためにピアス刃２１をフラット配線導体１０２に押し込む力に対向する反力であり、貫通方向Ｚと反対方向、図４において上向きに作用する。面積Ａはピアス刃２１とフラット配線導体１０２が接する破断端面１０２ａの面積である。αは、ピアス刃２１の側面２１ａとフラット配線導体１０２との接触面に作用する動摩擦係数である。
【００３２】
なお、ピアス刃２１にロードセルを取り付けてフラット配線導体１０２を貫通させ、その際のロードセルによる測定結果によって貫入反力Ｆを求めることができる。なお、貫入反力は、図５に示すように、ピアス刃２１の移動、すなわち貫通量によって変化し、フラット配線導体１０２を突き破る際に極大値をとり、その後に安定する。この安定した際の値を貫入反力Ｆとする。
【００３３】
また、面積Ａは、フラット配線導体１０２を貫通したピアス刃２１を一旦引き抜いて、被覆１０１が除去され、フラット配線導体１０２の露出した部分の面積として画像処理等で測定される。
【００３４】
この貫入反力Ｆ及び破断端面１０２ａの長さ、すなわち面積Ａは刃先端２１ｂの形状やクリアランス３１ａの大きさをパラメータとして変化するが、刃先端２１ｂの形状を下向き四角錐台状に形成し、クリアランス３１ａを０．０２５ｍｍに設定した本実施例において、プレス反力Ｆ／Ａが４８Ｎ／ｍｍ２、破断端面１０２ａの長さが０．１２ｍｍとなり、ピアス刃２１をフラット配線導体１０２に対して確実に接続することができる。
【００３５】
なお、上述のようにパラメータを設定した本実施例は、図５に示すように、プレス反力Ｆ／Ａが安定接続範囲Ｓ内であり、良好な接続状態を確保することができる。この安定接続範囲Ｓは、貫入反力Ｆおよび面積Ａが既知であり、確実な接続状態が確認されている厚みｔ０が０．１５ｍｍのフラット配線導体１０２における基準プレス反力Ｆ０／Ａ０に基づいて３０乃至８０Ｎ／ｍｍ２に設定されている。
【００３６】
例えば、刃先端２１ｂの形状を下向き四角錐台状に形成し、クリアランス３１ａを０．０２５ｍｍよりはるかに大きく設定すると、フラット配線導体１０２はピアス刃２１の貫入力によって上端角部３２ｃを支点として大きく延伸し、破断端面１０２ａは長くなるものの、端子反力Ｒが極めて小さくなる。したがって、破断端面１０２ａの長さ、すなわち側面２１ａとの接触する面積Ａは確保できるものの、プレス反力Ｆ／Ａが安定接続範囲Ｓから逸する程度に極めて小さく、安定した接続状態を得ることはできない。
【００３７】
逆に、クリアランス３１ａを０．０２５ｍｍよりはるかに小さく設定すると、フラット配線導体１０２は、ピアス刃２１の貫入力によって上端角部３２ｃを支点としてせん断破断し、破断端面１０２ａの長さが極めて短くなる。このとき、プレス反力Ｆ／Ａは安定接続範囲Ｓから逸する程度に大きくなるが、破断端面１０２ａの長さ、すなわち側面２１ａとの接触部分である面積Ａは確保できず、安定した接続状態を得ることはできない。
【００３８】
このように、安定した接続状態が確認された厚みｔ０を有するフラット配線導体へのピアス刃の接続を基準パターンとした基準プレス反力Ｆ０／Ａ０に基づく安定接続範囲Ｓを設定し、プレス反力Ｆ／Ａが安定接続範囲Ｓの範囲に入るようにパラメータを設定することによって、厚みｔに応じた適正な接続状態を得ることができる。
【００３９】
上述したように、複数のフラット配線導体１０２を貫通するピアス刃２１を備えたピアス端子２０をフラット配線導体１０２に接続する際に、貫通した該ピアス刃２１とフラット配線導体１０２との破断端面１０２ａに作用する端子反力Ｒに基づいて接続状態を調整するため、確実に、ピアス端子２０とフラット配線導体１０２とを電気的に接続することができる。また、貫通状態によって変化する端子反力Ｒによって接続状態を調整するため、所定の接続状態を確保することができ、信頼性の高いピアス端子２０の接続を実現することができる。
【００４０】
なお、端子反力Ｒに基づく接続状態の調整を、ピアス刃２１がフラット配線導体１０２を貫通する際のプレス反力Ｆ／Ａによって調整し、プレス反力Ｆ／Ａが３０乃至８０Ｎ／ｍｍ２になるよう調整することによって、例えば、ピアス刃２１やフラット配線導体１０２の厚さや性状に関わらず、一定の接続状態を確保することができる。
【００４１】
また、前記プレス反力Ｆ／Ａを、前記ピアス刃２１が貫通する際の打ち抜き治具とピアス刃２１とのクリアランス３１ａ、及びピアス刃２１の刃先端２１ｂによって調整するため、適宜の端子反力Ｒが作用する接続状態を実現することができる。
【００４２】
また、前記ピアス刃２１を、長さ方向Ｘ且つ貫通方向Ｚに略平行な側面２１ａを有する薄板状で形成するとともに、長さ方向Ｘに３つ配置し、前記打ち抜き治具を、フラット配線導体１０２を貫通したピアス刃２１の挿入を許容する挿入口３１を有するバックアッププレート３０で構成し、該挿入口３１を、挿入される前記ピアス刃２１の厚み方向にクリアランス３１ａを有する形状で形成することができる。
【００４３】
これにより、挿入口３１を有するバックアッププレート３０を打ち抜き治具として用い、ピアス刃２１を挿入口３１に挿入することで、ピアス端子２０をフラット配線導体１０２に接続することができる。また、挿入口３１のクリアランス、すなわち挿入口３１の形状を調整することでピアス端子２０の接続状態を調整することができる。
【００４４】
また、本実施例においてバックアッププレート３０の挿入口３１を幅方向Ｙの所定量ｗ交互にずらして千鳥配置しているため、フラットケーブル１００を貫通したピアス刃２１は、上段の挿入口３１の右側の内側面３１ｂがピアス刃２１の側面２１ａと接触し、中段の挿入口３１の左側の内側面３１ｂが側面２１ａと接触し、下段の挿入口３１の右側の内側面３１ｂが側面２１ａと接触するように（図３参照）、少なくとも２つ以上のピアス刃２１の対向する側面２１ａが挿入口３１の内側面３１ｂに接触する。
【００４５】
そして、その面同士の接触による摩擦抵抗によって、挿入された前記ピアス刃２１が挿入口３１から抜け出ることを防止できる。すなわち、フラットケーブル１００を貫通したピアス刃２１を曲げることなく、上述したような安定した接続状態でピアス端子２０をフラットケーブル１００に取り付けることができる。
【００４６】
なお、本実施例において、基準プレス反力Ｆ０／Ａ０の厚みｔ０より厚みｔが薄いフラット配線導体１０２におけるプレス反力Ｆ／Ａが安定接続範囲Ｓ内となるようにパラメータを設定したが、基準プレス反力Ｆ０／Ａ０の厚みｔ０より厚みが厚い場合においてもプレス反力Ｆ／Ａが安定接続範囲Ｓ内となるようにクリアランス等のパラメータを設定することで、厚みｔ０の場合と同様の良好な接続状態を実現することができる。
【００４７】
この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の平角導体は、フラット配線導体１０２に対応し、
以下同様に、
貫通片は、ピアス刃２１に対応し、
接続端子は、ピアス端子２０に対応し、
端子反力は、端子反力Ｒに対応し、
プレス反力は、プレス反力Ｆ／Ａに対応し、
境界面は、破断端面１０２ａに対応し、
打ち抜き治具は、バックアッププレート３０に対応し、
先端形状は、刃先端２１ｂに対応し、
プレートは、バックアッププレート３０に対応するも、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】フラットケーブルに接続するピアス端子接続ユニットの分解斜視図。
【図２】バックアッププレートを用いてピアス端子を取付けた状態のフラットケーブルの底面側からの説明斜視図。
【図３】バックアッププレートにおける挿入口へのピアス刃の挿入状態を説明する説明図。
【図４】ピアス刃とフラット配線導体との接続状態を説明する拡大断面図。
【図５】端子反力の安定接続範囲について説明する説明図。
【符号の説明】
【００４９】
２０…ピアス端子
２１…ピアス刃
２１ａ…側面
２１ｂ…刃先端
３０…バックアッププレート
３１…挿入口
３１ａ…クリアランス
１０２…フラット配線導体
１０２ａ…破断端面
Ｒ…端子反力
ｔ…厚み
Ｘ…長さ方向
Ｙ…幅方向
Ｚ…貫通方向
【図１】
0004579950.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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