(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性の基板と、該基板の幅方向両側から起立する複数の爪片とを備え、フラット回路体に接続されるピアッシング端子において、
前記爪片は前記幅方向両側から左右一対起立して設けられ、三対の爪片の高さが仮想線を先端側に向かって漸次下降するように形成されていることを特徴とするピアッシング端子。
【請求項２】
前記基板の長手方向に隣接する前記複数の爪片の間に切欠部が設けられたことを特徴とする請求項１に記載のピアッシング端子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、平型の導体部の周囲が絶縁体からなる被覆部で覆われた可撓性のフラット回路体、例えば、ＦＰＣ（フレキシブル・プリント・サーキット）やＦＦＣ（フレキシブル・フラット・ケーブル）に貫通して接続されるピアッシング端子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のピアッシング端子に関連する技術の一例として特公昭５７−４８８３３号公報に記載されているものが知られている。
【０００３】
図６及び図７に示すように、ピアッシング端子４０は、ほぼ平らな基板４１と、その両側から起立する爪片４２とを有する圧着接続部４３を備えている。爪片４２は、基板４１から起立しており、各爪片４２は、基板４１に接合する幅広の基部４２ａと、基部４２ａに続く幅狭の自由端部４２ｂとから形成されている。
【０００４】
圧着接続部４３に接続されるフラット回路体４６（図７）は、並設された帯状の導体部４７の周囲が絶縁体からなる被覆部４８で覆われた可撓性の回路体であり、ＦＰＣ又はＦＦＣと称される薄板の回路体である。
【０００５】
ピアッシング端子４０の長手方向に隣接する各爪片４２は、相互に離隔しており、それらの間はテーパ状の空間になっている。その根本側は基板４１とそれぞれの爪片４２との接合部まで延びている。
【０００６】
基板４１の幅方向両側に設けられた各爪片４２は、長手方向に対して互い違いになっているため、各爪片４２の幅方向の反対側には、テーパ状の空間が対向している。爪片４２の先端部４２ｃは、丸み形状を成しているが、側面には鋭角な稜線部４２ｄが含まれている。
【０００７】
基板４１の中央部には、長手方向に延在する突条接触部４４が設けられている。また、この突条接触部４４に対して直交する方向には、溝部４５が形成され、爪片４２の内面にまで達している。
【０００８】
上記構成のピアッシング端子４０は、フラット回路体４６の導体部４７に爪片４２を突き刺して取付けられるようになっており、突出した爪片４２の自由端部４２ｂは、クリンパ４９の押圧面４９ａに沿って内側に加締められて、フラット回路体４６の被覆部４８を剥ぎ取ることにより導体部４７に接触し、導通状態が得られるようになっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のピアッシング端子では、解決すべき以下の問題点がある。
【００１０】
一つには、複数の爪片４２を設けているために、フラット回路体４６が厚くなると、フラット回路体４６に爪片４２を貫通させることができなくなることがある。逆に、爪片４２の数を少なくすれば、接続不十分となってピアッシング端子４０がフラット回路体４６から外れることがある。
【００１１】
また、一つには、フラット回路体４６の導体部４７の厚さが異なる場合には、サイズの異なる複数のピアッシング端子４０を用意しなければならないという問題がある。すなわち、ピアッシング端子４０が図示しないアンビルとクリンパ４９との間で圧着されると、ピアッシング端子４０はクリンパ４９の形状に依存して、クリンプハイトを形成することになるが、フラット回路体４６又は導体部４７が薄い場合には、爪片４２の先端が導体部４７まで届かず接続不十分になったり、また、逆にフラット回路体４６又は導体部４７が厚い場合には、爪片４２の突き出し長さが短くなり、爪片４２をカール状に加締めることができなくなることがある。
【００１２】
このような場合には、適切なサイズのピアッシング端子４０を選択する必要があるが、部品点数が多くなりコストの上昇を招くとともに、部品管理が複雑化して作業性が悪くなってしまう。
【００１３】
さらには、フラット回路体４６と爪片４２との接触面積が小さいという問題がある。これは、爪片４２の加締め形状に依存するものである。すなわち、爪片４２の加締め部の曲率半径が小さいためフラット回路体４６の導体部４７との接触面積が小さく、良好な接触状態を得ることができなくなる。従って、クリンパ４９で爪片４２を加締めた際に、加工誤差等生じる場合には、導通不良を生ずる心配もある。
【００１４】
本発明は、上記した点に鑑み、複数の爪片がある場合において、導体部の厚いフラット回路体であっても、フラット回路体に対する貫通性を向上させることができ、また、圧着信頼性が高いピアッシング端子を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、導電性の基板と、該基板の幅方向両側から起立する複数の爪片とを備え、フラット回路体に接続されるピアッシング端子において、前記複数の爪片は前記幅方向両側から左右一対起立して設けられ、三対の爪片の高さが仮想線を先端側に向かって漸次下降するように形成されていることを特徴とする。
【００１６】
上記構成のような構成とすることにより、対向する一対の爪片により同時に回路体に食いつくことで爪片の食いつきバランスが向上し、食いつき位置精度が向上する。
【００１７】
また、前記複数の爪片の突出高さが一対ずつ相違するから、一度に一対の爪片がフラット回路体に同時に喰い付いてバランス良くピアッシングを行うことができる。
【００１８】
しかも、前記複数の爪片は三対の爪片の高さが仮想線を先端側に向かって漸次下降するように形成されている。
【００１９】
上記構成のように、三対の爪片の突出高さが仮想線を先端側に向かって漸次下降するように形成されているから、背の高い順に爪片がフラット回路体に突き刺さり、そして、フラット回路体から突出した爪片の先端をクリンパで押すことで、爪片がカール状に加締められて、爪片の先端部と基板との間にフラット回路体が堅固に挟持される。
【００２０】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のピアッシング端子において、前記基板の長手方向に隣接する前記複数の爪片の間に切欠部が設けられたことを特徴とする。
【００２１】
上記構成のように、複数の爪片の間に切欠部を設ければ、爪片の根本までフラット回路体が突き刺さり、爪片とフラット回路体との接触面積が増加して、密着不良を生ずることが防止される。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態の具体例を図面を用いて詳細に説明する。
図１〜図３は、本発明に係るピアッシング端子の第一の実施形態を示すものである。
【００２３】
図１に示すように、ピアッシング端子１０は、導電性基板を打ち抜き加工および折り曲げ加工して形成されるものであり、その長手方向Ｘの一方に電線圧着部２０、他方に相手方の図示しない雄型端子に対する箱形の電気接触部２１が形成されている。電気接触部２１は、本実施形態に限定されるものではなく、後述する第二の実施形態（図４及び図５）に示されるように、フラット回路体３０に対する音叉状の電気接触部３８であってもよい。また、長手方向Ｘの両端側に電線圧着部２０が形成されたものであってよい（図示せず）。ピアッシング端子が対となるジョイント端子であってもよい。
【００２４】
片側に電気接触部２１，３８の形成されたピアッシング端子１０は、フラット回路体３０と電装品等とを接続する端末用の端子として機能し、両側に電線圧着部２０が設けられたピアッシング端子１０は、フラット回路体３０の中継用の端子として機能する。
【００２５】
箱型の電気接触部２１は、導電性の基板１１を折り曲げて、その周壁２２を構成し、内部に弾性接触片２３が切り起こして形成されており、端部の開口２７から挿入された雄型端子の電気接触部を挟持することができるようになっている。周壁２２の上壁には、図示しないコネクタハウジングに収容されたピアッシング端子１０の後抜けを防止するための、舌片状の係止片２４が切り起こして形成されている。この係止片２４は、可撓性を有しており、コネクタハウジングにピアッシング端子１０を挿入する際には、電気接触部２１の内側に向けて撓み、所定の位置までピアッシング端子１０を押し込んだ後は弾性復帰して、コネクタハウジングの内壁に係止されるようになっている。
【００２６】
ここで、説明の都合上、ピアッシング端子１０の前後方向を次のように定めることとする。ピアッシング端子１０をコネクタハウジングに挿入する側、ここでは電気接触部２１の備わる側を前側と定め、フラット回路体３０に接続する側を後側と定めることとする。左右方向については、対称であるから、特別の場合を除いて区別をしないこととする。上下方向は、基板１１の両側に結合する爪片１５，１６，１７の起立する方向と定めることとする。
【００２７】
電線圧着部２０は、ＦＦＣ等のフラット回路体３０（図３）の端部に電気的に接続する部分であり、導電性の基板１１と、基板１１の幅方向両側から起立する爪片１５，１６，１７とを備えており、基板１１に対向する上板側が開放して形成されている。
【００２８】
図３に示すように、フラット回路体３０は、薄板状又はフィルム状の可撓性の回路体であり、バッテリやオルタネータからの電源をモータ等の負荷に供給する電源系の電線として、又は電装品に接続されて電気信号の送受信を行う信号系の電線として用いられている。電源系の電線は、信号系の電線に比べると幅広かつ肉厚に形成されている。電源系の電線には、バッテリ等からの大電流が流れるため、肉厚等が薄くなると合成樹脂等の絶縁体が溶融する心配があるためである。信号系の電線は、大電流が流れることはないから、幅狭かつ肉薄に形成されている。
【００２９】
上記フラット回路体３０は、複数の導体部３１と、絶縁体である被覆部３２とから構成されている。各導体部３１の周囲は、被覆部３２で覆われて、絶縁されている。導体部３１の諸寸法は任意であり、所定幅で所定厚みの帯状に形成されている。隣接する導体部３１は所定の間隔で並列している。このような構成からなるフラット回路体３０は、導体部３１と被覆部３２とがインサート成形により一体的に形成されている。
【００３０】
再び図１に戻って説明するに、図１に示すように、導電性の基板１１の上面１１ｂには、一対の爪片１５，１６，１７の間にあってその幅方向中央部に、長手方向Ｘに延在する膨出状の突条接触部１８が形成されており、ピアッシング端子１０とフラット回路体３０とが密着不良を起こさないようになっている。
【００３１】
突条接触部１８は、プレス加工（張出し加工）により、電線圧着部２０の内側に弧状に張り出した格好に形成されている。本実施形態では、この突条接触部１８は、基板１１と一体化しているが、基板１１と別体に形成したり、突条接触部１８を切り起こし自由端を形成するなどして、可撓性を有するように形成してもよい。
【００３２】
突条接触部１８が可撓性を有すれば、クリンプハイトの寸法管理が不要となる利益がある。すなわち、爪片１５，１６，１７が高精度に形成されていなくても、ピアッシング端子１０とフラット回路体３０との密着不良を生ずることなく、また、フラット回路体３０の導体部３１を破損させる心配も少なくなる。
【００３３】
基板１１の両側から起立し対向する一対の爪片１５，１６，１７は、鋸歯状をなしており、基板１１に結合する基端部１５ａ，１６ａ，１７ａと、基端部１５ａ，１６ａ，１７ａに連続する自由端部１５ｂ，１６ｂ，１７ｂとを備えており、基板１１に対して垂直に立ち上がっている。また、爪片１５，１６，１７は、その中心軸ＣＬに対して軸対称に形成されている。
【００３４】
長手方向Ｘに隣接する爪片１５，１６，１７は、切欠部２５を介して並んでおり、その基端部１５ａ，１６ａ，１７ａは基板１１の側面１１ａに結合している。従って、隣合う爪片１５，１６，１７間には、スペース２６が形成されて、爪片１５，１６，１７の根本までフラット回路体３０を突き刺すことができ、密着不良を生ずることが防止されている。
【００３５】
爪片１５，１６，１７の自由端部１５ｂ，１６ｂ，１７ｂは、爪片１５，１６，１７の上半分に相当し、フラット回路体３０を加締固定する圧着片でもある。自由端部１５ｂ，１６ｂ，１７ｂは、図示しないクリンパ（上金型又は下金型）に押されて、カール状に加締められるようになっている。
【００３６】
爪片１５，１６，１７は、基板１１の長手方向Ｘに沿って全部で三対形成されている。しかし、爪片１５，１６，１７の数は任意であり、本実施形態に拘泥することなく、二対であっても、四対以上の複数対であってもよい。各一対の爪片１５，１６，１７は、幅方向に対向して形成されている。
【００３７】
爪片１５，１６，１７を対向させた場合は、ピアッシング時のバランスが良くなり、喰い付き位置精度が向上し、また、全長が短くなり、ピアッシング端子１０を小型化することができる。一方、爪片３７を互い違いに形成した場合（図４及び図５）は、フラット回路体３０の導体部３１の幅が狭い場合であっても、爪片３７を重合させることなく、電気的接続を確実に行うことができる利益がある。
【００３８】
ピアッシング時の爪片１５，１６，１７の応力状態は、軸圧縮荷重を受ける柱と類似の応力状態となる。そして、この応力状態は、フラット回路体３０の材質、導体部３１の厚さ、フラット回路体３０に同時接触する爪片１５，１６，１７の数、または爪片１５，１６，１７の形状などに依存して変化するものでもある。以下に、爪片１５，１６，１７の形状について説明する。
【００３９】
図２に示すように、爪片１５，１６，１７の形状については、上述したように、基板１１に対して概ね垂直に、中心軸ＣＬに対して軸対称に形成されているが、これは、ピアッシング時の爪片１５，１６，１７の横倒れや変形等を防止するためである。すなわち、爪片１５，１６，１７が基板１１に対して傾斜していたり、中心軸ＣＬに対して非対称になっていると、圧縮力のほかに横からの曲げが働いて、変形等を生ずるからである。
【００４０】
さらに、爪片１５，１６，１７の自由端部１５ｂ，１６ｂ，１７ｂには、先端に向かって漸次薄肉となるテーパ部１５ｄ，１６ｄ，１７ｄと、切れ刃１５ｅ，１６ｅ，１７ｅとが形成されており、これにより、爪片１５，１６，１７の喰い付き性が良くなるとともに、スラスト力が低くなり、より一層スムーズにピアッシングを行うことができるようになっている。
【００４１】
爪片１５，１６，１７の突出高さ（バレル高さ）Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３、爪幅Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３、肉厚及び頂角α１，α２，α３等の諸寸法は、ピアッシング端子１０のサイズによって変わり得るものであるため任意である。爪片１５，１６，１７の爪幅Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３及び肉厚は、爪片１５，１６，１７の強度を決めるものであり、断面二次モーメント、細長比（爪片の高さ／最小断面二次半径）等を考慮して決められている。爪片１５，１６，１７の頂角α１，α２，α３は、ピアッシング時の切れ味を考慮して、２０゜〜６０゜に設定されている。
【００４２】
爪片１５，１６，１７の突出高さＨ１，Ｈ２，Ｈ３は、一対の爪片１５，１６，１７毎に異なっている。爪片１５，１６，１７を互い違いに形成した場合は、一対ではなく各爪片１５，１６，１７毎に突出高さＨ１，Ｈ２，Ｈ３を変えるようにする。
【００４３】
こうすることで、フラット回路体３０に対して同時接触する爪片１５，１６，１７の数が減り、爪片１５，１６，１７当たりの剪断力が大きくなり、爪片１５，１６，１７の貫通性が向上する。本実施形態では、三対の爪片１５，１６，１７の高さを、高い順にＨ１、Ｈ２、Ｈ３としており、基板１１に対しては、その頂点１５ｃ、１６ｃ、１７ｃを繋ぐ仮想線１４を先端側に向かって漸次下降するように形成している。仮想線１４の傾斜方向は設計上の理由によるものであって、先端側に向かって漸次上昇するように傾斜させてもよいし、また、傾斜させずに三対の爪片１５，１６，１７のうち中間の一対を突出させてもよい。
【００４４】
各爪片１５，１６，１７は、高い方から順に、フラット回路体３０に喰い付き、突き刺さる。対向する一対の爪片１５，１６，１７しか同時接触しないから、接触面積当たりの剪断力が大きくなって切れ味が向上する。
【００４５】
上述したピアッシング端子１０は、図示しないクリンパにより加締められ、コネクタハウジングの端子収容室に挿入されて雄型のコネクタを構成し、図示しない雌型のコネクタの雄型端子と電気的に接続することができるようになっている。
【００４６】
図４は、本発明に係るピアッシング端子の第二の実施形態を示すものである。図５は、ピアッシング端子とフラット回路体とを圧着した状態を示す斜視図である。以下、第一の実施形態と同一構成部分については、同一符号を付して説明をする。
【００４７】
図４及び図５に示すように、ピアッシング端子１０は、一方の側に電線圧着部２０、他方の側に電気接触部３８が設けられている点、電線圧着部２０が、導電性の基板１１と、基板１１の両側から起立する複数の爪片３５，３６，３７とを備えている点で第一の実施形態と共通する。他方、電線圧着部２０の一対の爪片３７が、長手方向Ｘに対して互い違いに形成されている点、電気接触部３８にフラット回路体３０が接続される点で相違する。
【００４８】
先端側の一対の爪片３７を互い違いに形成することで、各爪片３７の幅方向の間隔を狭く形成することができ、導体幅の狭いフラット回路体３０であっても加締圧着することができるようになっている。また、互い違いに形成することで、カール状に加締められた爪片３７の先端が重合する事態が回避され、密着不良を生じたり、爪片３７の先端が変形等する事態を防止することもできる。
【００４９】
電気接触部３８は、導電性の基板１１を箱状に折り曲げ加工した側壁に形成されている。両側の側壁には、上下一対の梁状接触部３９が音叉状に設けられている。一対の梁状接触部３９の間には、フラット回路体３０の収容空間３８ａが形成されており、収容空間３８ａは側壁の後端近くまで延びている。各梁状接触部３９の先端には、爪部３９ａが形成されており、フラット回路体３０の導体部３１を挟持することができるようになっている。
【００５０】
【発明の効果】
以上の如く、請求項１記載の発明によれば、複数の爪片の突出高さが相違しているから、複数の爪片が同時にフラット回路体に喰い付き、ピアッシング時の剪断力が分散することが防止され、爪片当たりの剪断力を大きくすることができる。従って、導体部の厚いフラット回路体に対する貫通性が向上し、圧着信頼性を高めることができる。
【００５１】
また、前記爪片の突出高さが一対ずつ相違しているから、一対の爪片を同時にフラット回路体に喰い付かせることで、爪片の食い付き時のバランスが向上する。従って、フラット回路体に対するピアッシング時の喰い付き位置精度が向上する。
【００５２】
また、三対の爪片の突出高さが仮想線を先端側に向かって漸次下降するように形成されているから、爪片の背の高さが不揃いとなり、背の高い順に爪片がフラット回路体に突き刺さり、爪片当たりの剪断力が大きくなる。従って、導体部の厚いフラット回路体であっても、貫通性を向上することができ、圧着信頼性を高めることができる。
【００５３】
また、請求項２記載の発明によれば、複数の爪片の間に切欠部が設けられているから、フラット回路体に対する爪片の貫通性及び貫通後の圧着性が向上する。従って、圧着後にフラット回路体が外れたり、導通不良を生ずることが防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明に係るピアッシング端子の第一の実施形態の斜視図である。
【図２】図１に示すピアッシング端子の側面図である。
【図３】図１に示すピアッシング端子のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】本願発明のピアッシング端子の第二の実施形態の斜視図である。
【図５】図４に示すピアッシング端子とフラット回路体とを圧着接続した状態を示す斜視図である。
【図６】従来のピアッシング端子の一例を示す斜視図である。
【図７】図６に示すピアッシング端子と、フラット回路体と、クリンパの断面図である。
【符号の説明】
１０                        ピアッシング端子
１１                        基板
１５，１６，１７            爪片
１５ａ，１６ａ，１７ａ      基端部
１５ｂ，１６ｂ，１７ｂ      自由端部
１５ｄ，１６ｄ，１７ｄ      テーパ部
２０                        電線圧着部
２５                        切欠部
３０                        フラット回路体
３１                        導体部
３２                        被覆部
ＣＬ                        中心軸
Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３            爪片の突出高さ
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３            爪片の爪幅
【図１】
0003976523.tif 000002
【図２】
0003976523.tif 000003
【図３】
0003976523.tif 000004
【図４】
0003976523.tif 000005
【図５】
0003976523.tif 000006
【図６】
0003976523.tif 000007
【図７】
0003976523.tif 000008