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Title:
WATERPROOF CONNECTOR FOR FLEXIBLE SUBSTRATE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/090998
Kind Code:
A1
Abstract:
A waterproof connector for flexible substrate comprising a flexible substrate having a conductor pattern formed on an insulating film; a connection terminal bonded to the conductor pattern at the terminal of the flexible substrate; a housing for containing the connection terminal; a retainer consisting of a pair of upper and lower members and clamping the joint of the conductor pattern and the connection terminal at the front end and surrounding the flexible substrate at the rear end; and a hot melt arranged at the unbounded portion of the inner circumference of the retainer to the flexible substrate and on the outer circumference of the retainer and bonding/fixing the flexible substrate and the retainer. The waterproof connector is further provided with a latching means arranged on the outer circumference of the retainer, and a means to be latched arranged in the housing wherein the latching means and the means to be latched are latched mutually to fix the retainer and the housing.

Inventors:
OSAKI TAKUYA (JP)
ISHITANI YUJI (JP)
KONDO MASAHIRO (JP)
Application Number:
PCT/JP2009/050468
Publication Date:
July 23, 2009
Filing Date:
January 15, 2009
Export Citation:
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Assignee:
FUJIKURA LTD (JP)
OSAKI TAKUYA (JP)
ISHITANI YUJI (JP)
KONDO MASAHIRO (JP)
International Classes:
H01R13/52; H01R12/00; H01R12/77; H01R13/405; H01R24/60; H01R43/24
Foreign References:
JP2002170627A2002-06-14
JP2002298956A2002-10-11
JP2004139138A2004-05-13
JP2002025651A2002-01-25
JPH10189134A1998-07-21
JP2004220864A2004-08-05
JPH1116628A1999-01-22
JP2007042449A2007-02-15
JP2002170627A2002-06-14
Other References:
See also references of EP 2234217A4
Attorney, Agent or Firm:
SHIGA, Masatake et al. (Marunouchi Chiyoda-k, Tokyo 20, JP)
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Claims:
 絶縁フィルム上に導体パターンが形成されたフレキシブル基板と;
 前記フレキシブル基板の端末部にて前記導体パターンと接合された接続端子と;
 前記接続端子を内部に収容するハウジングと;
 上下一対の部材よりなり、その先端部分が前記導体パターンと前記接続端子との接続部を挾持し、かつその後端部分で前記フレキシブル基板を包囲するリテーナと;
 前記リテーナ内周の前記フレキシブル基板との非接合部分と、前記リテーナの外周とに配され、前記フレキシブル基板と前記リテーナとを密着・固定するホットメルトと;
 前記リテーナの外周に配された係止手段と;
 前記ハウジングに配された被係止手段と;
 を備え、
 前記係止手段と前記被係止手段とが互いに係止されて、前記リテーナと前記ハウジングとが固定されている
 ことを特徴とするフレキシブル基板用防水コネクタ。
 前記リテーナの前記後端部分の互いに対向する面に、複数の小突起が配されている
 ことを特徴とする請求項1に記載のフレキシブル基板用防水コネクタ。
 前記接続部はバネ性を有し、
 前記リテーナの前記先端部分は、前記接続部のバネ性を阻害しないように、前記接続部を挾持している
 ことを特徴とする請求項1に記載のフレキシブル基板用防水コネクタ。
 前記ホットメルトは、前記リテーナの前記後端部分の内部からはみでず、この後端部分で包囲された前記フレキシブル基板の周囲を取り囲むように配置されている
 ことを特徴とする請求項1に記載のフレキシブル基板用防水コネクタ。
 前記リテーナの外周に配された前記ホットメルトの外周に、更にシール部材を備える
 ことを特徴とする請求項1に記載のフレキシブル基板用防水コネクタ。
 前記接続端子はメス端子であり、
 前記ハウジングはメスハウジングであり、
 このメスハウジングが嵌合されるオスハウジングを更に備える
 ことを特徴とする請求項1に記載のフレキシブル基板用防水コネクタ。
Description:
フレキシブル基板用防水コネク

 本発明は、フレキシブル基板の電気的接 に用いられるコネクタ関し、接続個所の防 を図ったフレキシブル基板用防水コネクタ 関する。 本願は、2008年1月15日に、日本国 出願された特願2008-005663号と、2008年12月02日 に、日本国に出願された特願2008-307445号とに づき優先権を主張し、これらの内容をここ 援用する。

 従来、フレキシブル基板を自動車へ応用 ることが多くなってきている。この際、フ キシブル基板とワイヤ導体とを一つの端子 相互接続することが要求されている。特に 動車等に応用する場合では、接続部分を防 構造にして保護し、信頼性の高い接続を維 することが重要である。そこで、フレキシ ル基板とワイヤ導体とを相互接続する電気 子が、組立が容易なケースハウジングに収 され、効果的に防水されるフレキシブル基 用防水コネクタが要望されている。

 従来のフレキシブル基板用防水コネクタと ては、例えば図15に示すように、絶縁フィ ム111上に導電パターン112が形成されたフレ シブル基板110と;このフレキシブル基板110の 末部にて導電パターン112と接合された板状 接合端部を有する金属製の接続端子120と;こ の接続端子120を内部に収容するハウジング130 と;を備えたものが挙げられる。この従来の レキシブル基板用防水コネクタ100では、フ キシブル基板110の端末部の導電パターン112 接続端子120の接合端部とが、例えば抵抗溶 (シリーズ溶接等)により接合されて、接続部 が形成されている。この接続部は、第1の樹 モールド部125により封止されている。更に この接続部は、ハウジング130のコネクタ嵌 方向の基端側に形成された接続部収容孔131 に収容されている。そして、第2の樹脂モー ド部126により、ハウジング130の基端部が密 されている。
 このフレキシブル基板用防水コネクタ100は 接続端子120が形成されたフレキシブル基板1 10を、例えばポリアミド系のホットメルト樹 からなる第1の樹脂モールド部125により接続 部を封止し、ハウジング130の接続部収容孔131 に収容した後、同様のホットメルト樹脂から なる第2の樹脂モールド部126によりハウジン 130の基端部を密封することで得られる。そ ため、同一設備(例えば、ホットメルト充填 置等)での一括作業により、防水加工を施し たフレキシブル基板用防水コネクタ100を製造 できる。ゆえに、加工費の増加を防止し、フ レキシブル基板用防水コネクタの製造コスト の上昇を抑えられる。また、例えば新たにワ イヤーシール等をフレキシブル基板の端末部 に取付けて防水処理を施す必要がない。その ため、材料費も削減できる(特許文献1参照)。

特開2002-170627号公報

 特許文献1に記載のフレキシブル基板用防 水コネクタ100では、接続端子120のバネ性によ り、フレキシブル基板110と接続している接続 端子120を使用する場合、その接続部をホット メルトで固めてしまうとバネ性を失ってしま う。その結果、接続安定性が得られないとい う欠点があった。また、ホットメルト部分( 2の樹脂モールド部126)がハウジング130の外部 にむき出しとなっている。そのため、コネク タ100の取扱い上の際に加わる外力が、まずホ ットメルト部分(第2の樹脂モールド部126)に付 加される。これにより、ホットメルト部分が 欠けたり、傷ついたり、ハウジング130との密 着性が弱くなり、固着力や防水性が低下する おそれがあった。

 そこで、本発明は、接続端子のバネ性を 保した状態で、かつコネクタ内の防水を図 たフレキシブル基板用防水コネクタの提供 目的とする。

 本発明は、上記課題を解決して係る目的を 成するために以下の手段を採用した。
(1)本発明のフレキシブル基板用防水コネクタ は、絶縁フィルム上に導体パターンが形成さ れたフレキシブル基板と;前記フレキシブル 板の端末部にて前記導体パターンと接合さ た接続端子と;前記接続端子を内部に収容す ハウジングと;上下一対の部材よりなり、そ の先端部分が前記導体パターンと前記接続端 子との接続部を挾持し、かつその後端部分で フレキシブル基板を包囲するリテーナと;前 リテーナ内周のフレキシブル基板との非接 部分と、前記リテーナの外周とに配され、 記フレキシブル基板とリテーナとを密着・ 定するホットメルトと;さらに前記リテーナ 外周に配された係止手段と;前記ハウジング に配された被係止手段と;を備え、前記係止 段と前記被係止手段とが互いに係止されて 前記リテーナと前記ハウジングとが固定さ ている。
(2)前記リテーナの前記後端部分の互いに対向 する面に、複数の小突起が配されているのが 好ましい。
(3)前記接続部はバネ性を有し、前記リテーナ の前記先端部分は、前記接続部のバネ性を阻 害しないように、前記接続部を挾持している のが好ましい。
(4)前記ホットメルトは、前記リテーナの前記 後端部分の内部からはみでず、この後端部分 で包囲された前記フレキシブル基板の周囲を 取り囲むように配置されているのが好ましい 。
(5)前記リテーナの外周に配された前記ホット メルトの外周に、更にシール部材を備えるの が好ましい。
(6)前記接続端子はメス端子であり、前記ハウ ジングはメスハウジングであり、このメスハ ウジングが嵌合されるオスハウジングを更に 備えるのが好ましい。

上記(1)に記載のフレキシブル基板用防水コ ネクタによれば、フレキシブル基板の端末部 と接続端子との接合部分におけるバネ性を確 保した状態で、ホットメルトによる固定を行 える。またホットメルト部分に外部から加わ る力を低減できるため、固着及び防水性能を 維持できる。

図1は、本発明の第1実施形態に関るフ キシブル基板用防水コネクタを示す分解斜 図である。 図2は、同実施形態における、フレキシ ブル基板とメス端子とをメスハウジングに収 容した状態の斜視図である。 図3は、図2に示すメスハウジングをオ ハウジングに嵌合させた状態の斜視図であ 。 図4は、同実施形態における、上側のリ テーナを取付ける前のフレキシブル基板とメ ス端子の斜視図である。 図5は、同実施形態における、上側のリ テーナを取付けた状態の斜視図である。 図6は、図5の半断面の斜視図である。 図7は、同実施形態におけるメスハウジ ングをオスハウジングに嵌合した状態の断面 図である。 図8は、同実施形態におけるメス端子と リテーナの個所の拡大斜視図である。 図9は、図8の下方から見た斜視図であ 。 図10は、同実施形態におけるメス端子 続部の拡大斜視図である。 図11は、図10のA―A線断面図である。 図12は、本発明の第2実施形態に関るフ レキシブル基板用防水コネクタを示す分解斜 視図である。 図13は、同実施形態のリテーナの展開 視図である。 図14は、同実施形態のリテーナ近傍の 面斜視図である。 図15は、従来のフレキシブル基板用防 コネクタを模式的に示した断面図である。

符号の説明

1    フレキシブル基板
 2    接続端子(メス端子)
 3    ハウジング(メスハウジング)
 4    オスハウジング
 5    第一部材
 6    第二部材
 7    ホットメルト
10    シーリング部材
11、12 フレキシブル基板用防水コネクタ

以下に、本発明の好適な実施形態について 、図面を参照にして説明する。

<第1実施形態>
 図1は、本発明の第1実施形態に関るフレキ ブル基板用防水コネクタ11を、模式的に示し た分解斜視図である。本実施形態のフレキシ ブル基板用防水コネクタ11は、絶縁フィルム に導体パターン(図示せず)が形成されたフ キシブル基板1と;このフレキシブル基板1の 末部にて導体パターンと電気的に接合され 接続端子(メス端子)2と;この接続端子(メス端 子)2を内部に収容するハウジング(メスハウジ ング)3と;を備えている。また、このメスハウ ジング3は、オスハウジング4に嵌入される。 の際、接続端子2は、オスハウジング4に形 されたオス端子8と電気的に接続される。

 フレキシブル基板1の導体パターンと接合端 子2との接続部αは、上下一対の第一部材5と 二部材6とからなるリテーナの先端部分によ て、挾持されている。このリテーナの後端 分は、フレキシブル基板1を包囲している。 さらに詳しくいうと、リテーナには、第一部 材5と第二部材6とを重ね合わせた状態で、フ キシブル基板1と接続端子2とが接合された 続部αが配置されるスペースが形成されてい る。このスペースは、第一部材5に形成され 第一凹部54と、第二部材6に形成された第二 部64とからなる。
 第一部材5に形成された孔50と、第二部材6に 形成された孔60とから、リテーナの内部に液 のホットメルトを注入した際に、このスペ ス内にホットメルト7が浸入しないよう、第 一部材5及び第二部材6には段差部53,63がそれ れ形成されている。このスペースの直後(段 部53,63)にて、フレキシブル基板1は直接挾ま れている。

 第一部材5及び第二部材6の、段差部51,61の後 側には、ホットメルト7が充填される孔50,60が 形成されている。この孔50,60を通じてホット ルト7がリテーナとフレキシブル基板1との に充填される。この際、リテーナ(第一部材5 及び第二部材6)の後端部分のフレキシブル基 1を包囲する内周の、フレキシブル基板との 非接合部分55,65にも、ホットメルト7が充填さ れる。このとき、ホットメルト7はリテーナ( 一部材5及び第二部材6)の内周から外へはみ ない。
 図4は、リテーナ(第一部材5及び第二部材6) 外周と内周(内部空間)とに充填されたホット メルト7を示す斜視図である。図4に示すよう 、非接触部分55,65に充填され、リテーナ(第 部材5及び第二部材6)の内周で固化したホッ メルト7aにより、フレキシブル基板1の挿入 (リテーナの後端部分側)から接続端子2部分 の浸水が防止される。

 ホットメルト7は、図5に示すように、リテ ナの外周の少なくとも一部を覆い、第一部 5及び第二部材6を固定するように配されてい る。これにより、フレキシブル基板1とリテ ナとが密着・固定される。この状態で第一 材5及び第二部材6は一体化し、ひとつのリテ ーナとして機能する。
 第一部材5及び第二部材6は、後述する第二 施形態のように、その長手方向の一側面側 ヒンジで連結し、第一部材5と第二部材6とを つなげたものとしてもよい。

 オスハウジング4には、接続端子(メス端子)2 に嵌入し、この接続端子と電気的に接続され るオス端子8が設けてある。
 メスハウジング3の先端側にはハウジングシ ール9が配されて、両ハウジング3、4の嵌合部 分のシールを図っている。このハウジングシ ール9としては、例えば、オーリング、封止 脂、オイル等が挙げられる。

 ホットメルト7の外周には、図6、図7に示す うに、シーリング部材10が配されている。 ーリング部材10は、メスハウジング3とホッ メルト7の外周との間、ひいてはフレキシブ 基板1のシールを図っている。このシーリン グ部材10としては、例えばゴムパッキン、オ リング、封止樹脂、オイル等が挙げられる
 シーリング部材10のメスハウジング3と接触 る面には、溝が形成されている。これによ 、シーリング部材10とメスハウジング3との 着性の向上を図っている。一方、シーリン 部材10のホットメルト7と接触する面には、 ング状の凸部が形成されている。これによ 、シーリング部材10とホットメルト7とのず を抑制し、密着性の向上を図っている。ゆ に、シーリング部材10とメスハウジング3と 界面、及びシーリング部材10とホットメル 7との界面からの浸水を抑制できる。

 図2は、フレキシブル基板1をメスハウジ グ3へ収容した状態の斜視図である。リテー (第一部材5及び第二部材6)の外周には、それ ぞれ係止手段(爪部5A、6A)が形成されている。 一方、ハウジング(メスハウジング)3には、被 係止手段(係止孔5B、6B)が形成されている。こ れらの係止手段(爪部5A、6A)と被係止手段(係 孔5B、6B)とを係止させて、リテーナ(第一部 5及び第二部材6)とハウジング3とが固定され いる。

 図3は、メスハウジング3をオスハウジン 4に嵌合させた状態を示す斜視図である。メ ハウジング3の外周には、バネ片30が形成さ ている。一方、オスハウジング4には、係合 部40が形成されている。このバネ片30を係合 40に係止させて、メスハウジング3とオスハ ジング4とが固定されている。

 図7は、メスハウジング3をオスハウジング4 嵌合させた状態の、孔50,60の個所を通る断 図である。リテーナ(第一部材5及び第二部材 6)のそれぞれの爪部5Aが、メスハウジング3の 止孔5B、6B(図1参照)に係合している。また、 メスハウジング3に形成されたバネ片30が、オ スハウジング4の係合部40に係合している。
 フレキシブル基板1はリテーナ(第一部材5及 第二部材6)とホットメルト7を介して接着さ 、爪部5A、6Aはメスハウジング3の係止孔5B、 6Bに係合され、ホットメルト7はメスハウジン グ3の外部には配置されていない。そのため 図7において、フレキシブル基板1を右手方向 に引っ張る力(コネクタ取扱い上の負荷)が作 したとき、接続部αに直接的に負荷はかか ないようになっている。
 また、フレキシブル基板1に対して、その周 囲を取り囲むようにホットメルト7が配され いる。これにより、フレキシブル基板1とホ トメルト7との接着面積を大きくし、接着力 を高めている。
 メス端子2の、フレキシブル基板1との接続 αのバネ性は、この部分をホットメルト7で めていないために確保されている。

 本実施形態のフレキシブル基板用防水コ クタ11の浸水経路は、フレキシブル基板1と ットメルト7との界面(第1の浸水経路)、シー リング部材10とホットメルト7との界面(第2の 水経路)、及びハウジングシール9とメスハ ジング3との界面(第3の浸水経路)、の3ヶ所で ある。第1の浸水経路は、ホットメルト7がフ キシブル基板1に密着するために、その経路 が遮断されている。第2の浸水経路は、シー ング部材10の圧縮により、その経路が遮断さ れている。第3の浸水経路は、ハウジングシ ル9の圧縮により、その経路が遮断されてい 。

 図8及び図9は、メス端子2とリテーナ(第一 部材5及び第二部材6)の先端部分との関係を示 す部分的な拡大斜視図である。本実施形態で は、メス端子2とフレキシブル基板1との接続 αを、従来のようにホットメルト7で固めて ない。そのため、メス端子2をメスハウジン グ3に挿入する際のサポートとして、第一部 5に端子支持突部50Aが形成されている。メス 子2の両側折曲端面2Aは、第一部材5の一対の 端子支持突部50A間の先端壁で押されるように なっている。この端子支持突部50Aは、メス端 子2の左右の傾きを防止する。

 フレキシブル基板1とメス端子2との接続構 の一例としては、図10及び図11に示すものが げられる。この例では、フレキシブル基板1 に形成された孔1Aに、メス端子2の先端側上下 の板のうち、下板2Bに形成されたバレル20が 入されている。これらバレル20を内側へ折り 曲げて上板2Cを抱きかかえるように、上板2C 下板2B側に引き寄せてフレキシブル基板1に ス端子2が取付けられている。上板2Cと下板2B とでフレキシブル基板1を挾んだ状態は、図11 に示すようになる。図11は、図10のA-A断面図 ある。
 上板2Cの中間には、幅方向に細長い突起部21 が配されている。また、上板2Cの突起部21に り合う位置には、長手方向に細長く形成さ た突起部22、23が配されている。これらの突 部21~23でフレキシブル基板1を下板2Bに押し けている。
 一方、下板2Bにも、これら突起部21~23に対応 した突起部24~26が配されている。上板2Cと同 に、下板2Bの中間には、この下板2Bの長手方 に細長い突起部24が形成されている。また 下板2Bの突起部24の隣り合う位置には、下板2 Bの幅方向に細長く形成された突起部25,26が配 されている。突起部24~26のうち、中間に位置 る突起部24の突出高さが、他の突起部25、26 りも高くなっている。そのため、上板2Cの 起部21がフレキシブル基板1をバネ力により さえつけることになる。ゆえに、突起部21、 24によりフレキシブル基板1は波形に変形され 、フレキシブル基板1は確実に挾持される。

<第2実施形態>
 図12は、本発明の第2実施形態に係るフレキ ブル基板用防水コネクタ12を模式的に示し 分解斜視図である。本実施形態のフレキシ ル基板用防水コネクタ12が、第1実施形態の レキシブル基板用防水コネクタ11と異なる点 は、リテーナの後端部分の互いに対向する面 5a,6aに、複数の小突起51,61が配されている点 ある。また、本実施形態では、リテーナは 第一部材5及び第二部材6の長手方向の一側面 側をヒンジ56で連結し、第一部材5と第二部材 6とをつなげたものを用いている。

 図13は、リテーナ(第一部材5及び第二部材6) ヒンジ56を折り曲げる前の開いた状態を示 斜視図である。小突起51,61は、例えば図13に すように、リテーナ(第一部材5及び第二部 6)の後端部分の互いに対向する面5a,6aに、そ ぞれ6個ずつ配されている。ホットメルト7 充填用の孔50、60を挾んでそれぞれ2ケ設けら れた合計4ケの小突起の列と、この4ケの小突 のうち、内側の2ケと並んで設けられた2ケ 小突起の列とをリテーナ(第一部材5及び第二 部材6)が有している。第一部材5に配された小 突起51と、第二部材6に配された小突起61とは 対向して配置されている。この小突起51,61 、フレキシブル基板1を両面から挟持する。
 ホットメルト7を孔50,60から充填する際、あ いは第一部材5側の面と第二部材6側の面と ホットメルトの冷却・固化のスピード等が なると、フレキシブル基板1に歪みが生じる がある。本実施形態では、小突起51,61を設 ることで、フレキシブル基板が両面から挟 されている。そのため、ホットメルトを充 する際や、第一部材5側の面と第二部材6側の 面とでホットメルト7の冷却・固化のスピー が異なったとしても、この小突起51,61により 、フレキシブル基板1を水平に挟持できる。
 また、急激な温度変化等が起きた場合、ホ トメルト7とリテーナとの線膨張係数の違い により、ホットメルト7とリテーナとの接着 面がずれる虞がある。本実施形態では、小 起51,61を複数で配置することにより、この接 着界面のずれを抑制できる。その結果、ホッ トメルト7とリテーナ5,6との密着性を保持で る。
 以上より、本実施形態のフレキシブル基板 防水コネクタでは、第1実施形態よりも更に 、防水効果を高められる。

 本実施形態のリテーナは、第一部材5と第二 部材6とが、その長手方向の一側面側をヒン 56で連結されている。第一部材5には2つの係 突起52が配されている。第二部材6には、係 突起52と係合する2つの係合穴62が配されて る。ヒンジ56の個所を折り曲げて第一部材5 第二部材6とを重ねたとき、第一部材5に形成 された2つの係合突起52が第二部材6に形成さ た2つの係合穴62に挿入される。これにより リテーナは、第一部材5と第二部材6とを重ね た状態で保持される。ゆえに、ずれが生じ難 いリテーナが得られる。
 この際、係合突起52間のフレキシブル基板1 両面は、それぞれ第一部材5と第二部材6に 着し、フレキシブル基板1は、2つの係合突起 52の間に配置されている。第一部材5と第二部 材6の小突起51、61が存在するスペースでは、 レキシブル基板の両面側に密閉された空間( 孔50、60と被接触部分55,65がないとしたときに 密閉される空間)が形成される。この空間と 非接触部分55,65とにホットメルト7が充填さ る。

 図14は、フレキシブル基板1を、ホットメ ト7を介してリテーナ5、6で固定し、冷却固 したホットメルト7の外周にシーリング部材 10を装着した状態の、小突起51、61の個所を通 る半断面の斜視図である。上述したように、 小突起51,61により、フレキシブル基板1が水平 に挟持されている。

 上述した第1~第2実施形態では、接続端子2 とリテーナとシール部材10とが配されたフレ シブル基板を、メスハウジングを介してオ ハウジングに嵌合した場合を説明したが、 続端子2とリテーナとシール部材10とが配さ たフレキシブル基板1を直接、車両等のドア に貫通あるいは挿入する場合も有用である。

 本発明のフレキシブル基板用防水コネク は、フレキシブル基板の端末部と接続端子 の接合部分におけるバネ性を確保した状態 、ホットメルトによる固定を行える。また ットメルト部分に外部から加わる力を低減 きるため、固着及び防水性能を維持できる