JP6164768B2

JP6164768B2 - ワイヤーハーネスの回路基板への接続構造

Info

Publication number: JP6164768B2
Application number: JP2013042902A
Authority: JP
Inventors: 智彦麻生
Original assignee: デンソー工業株式会社
Priority date: 2013-03-05
Filing date: 2013-03-05
Publication date: 2017-07-19
Anticipated expiration: 2033-03-05
Also published as: JP2014171357A

Description

本発明は、複数本のケーブルを平面状に並べて保持したワイヤーハーネスの回路基板への接続構造に関する。

ワイヤーハーネスは、複数本のケーブルを束ねてなるものであり、基板等を接続して電源供給や信号伝送に用いられる。その接続のために、一般に、端末にコネクタが取り付けられる。このコネクタは、ケーブル側と基板側とに雌雄一組の着脱部材が設けられ、これらを嵌合することによりケーブルを介して基板どうしが接続される。

このようなワイヤーハーネスに用いられるコネクタとして、例えば、特許文献１には、フラットケーブル用コネクタが開示されている。このコネクタは、シールド電線の芯線と個別にケーブル側の端子金具が並設され、各シールド電線のシールド層にわたって接続されたシールドシェルが覆設されたケーブル側ハウジングと、回路基板上の導電路と接続されてケーブル側端子金具と接続可能な基板側端子金具が並設された基板側ハウジングとが具備され、ケーブル側ハウジングと基板側ハウジングとを嵌合して接続する構造になっている。
特許文献２のコネクタでは、プリント基板に実装されコンタクトピンを備えたレセプタクルと、複数本のケーブルが長手方向に並べられて接続されるプラグとから構成され、レセプタクルにプラグを挿入することによって、プリント基板とケーブルとが電気的に接続される。
特許文献３においては、基板の表裏面に伝送線がそれぞれ複数本ずつ並設される伝送ケーブルの両端部が、この伝送ケーブルの各伝送線にそれぞれ接続可能な接点を有する接続端子が並設された伝送ケーブル用コネクタを介してプリント基板上に接続されている。

特開２００２−９３５２８号公報特開２０１０−１４０８８４号公報特開２００６−３３１８９８号公報

特許文献１記載のコネクタは、雌雄着脱構造によるハウジングを有していることにより、その接続部位が端子の厚さ方向（高さ方向）等に突出して大型化し、更にはロック突部とロック孔との嵌合による構造により幅方向にも大きなものとなっていた。
特許文献２記載のコネクタにおいても、接続部分全体が大型化してかさばり、特にレセプタクルに挿入したプラグが高さ方向に持ち上がることで、これらが接続状態に嵌合することで高さ方向において余分な寸法が必要になっていた。
特許文献３記載のコネクタにおいても大型で省スペース化を図ることが難しい。
このため、これら大型のコネクタを用いた接続構造では、基板上の高密度実装が困難になる。
また、雌雄嵌合構造によりケーブル側と基板側端子とを接続する構造の場合は、特に構造が複雑になってコストアップとなっている。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、接続部分のコンパクト化を図ることができ、簡単な構成で少ない部品点数によりケーブルを基板に接続することができ、高密度実装を可能にするワイヤーハーネスの回路基板への接続構造を提供することを目的とする。

本発明のワイヤーハーネスの回路基板への接続構造は、複数本のケーブルが横一列に並べられるとともに、これらケーブルの少なくとも一端部に該ケーブルの列方向に沿う扁平な帯状のガイド部材が設けられ、該ガイド部材の少なくとも片面に、各ケーブルを径方向に嵌合する複数の溝が形成され、これら溝は、断面円形のケーブル保持部と、その一部を前記ガイド部材の表面に開口して形成された導入部と、を備え、前記ケーブル保持部の内径が前記ケーブルの外径よりも大きく形成され、前記導入部の開口幅が前記ケーブルの外径より小さく形成され、前記溝の深さが前記ケーブルの外径よりも大きく形成されており、前記ガイド部材に前記ケーブルの列方向に平行な平坦面が形成され、該平坦面が回路基板の表面に粘着層を介して固定され、前記ガイド部材に保持した状態の前記ケーブルの外皮から露出した芯線が前記回路基板のパッドに接続されていることを特徴とする。

このような構成としたことにより、ガイド部材を介して横一列に並べられた複数本のケーブルを一括して基板に接続することができ、ガイド部材が扁平な帯状に設けられていることでケーブルの接続方向及び幅方向の長さを小さくすることができる。この場合、各溝の開口幅がケーブルの外径より小さく形成されていることで、ガイド部材への嵌合後にはケーブルの脱落を防止することができ、押さえのための別部材が不要になって高さ方向にも小さくでき、接続部位のコンパクト化を図ることができる。
ガイド部材にケーブルを嵌合するための溝を形成するだけでよいため、構造が単純で部品点数も少なく、コストダウンを図ることができる。
また、溝の深さがケーブルの外径よりも大きく形成されているので、ケーブルを溝に嵌合したときに、このケーブルがガイド部材よりも高さ方向に突出することがなく、ケーブルが外部に接触することを防止することができる。このため、接続部位を必要最小限の高さに抑えつつケーブルが傷付いたり脱落することを回避して接続状態を健全に保持することができる。

さらに、本発明に用いられるワイヤーハーネスのガイド部材には、前記平坦面に剥離紙により覆われた粘着層が設けられているとよい。

ガイド部材の平坦面を基板の表面に密接させることができ、剥離紙をはがして粘着層で任意の位置に貼り付けることができる。このため、基板上への設置作業が容易になり、ガイド部材が粘着層で基板に強固に固着されるためガイド部材の脱落も防がれる。

さらに、本発明に用いられるワイヤーハーネスにおいて、前記ガイド部材は前記ケーブルの両端部に配設されていてもよい。
基板どうしをケーブルの両端部のガイド部材を介して接続でき、これら基板上の設置スペースを小さく抑えて、高密度実装に寄与することができる。

また、本発明のワイヤーハーネスにおいて、前記溝は、前記ガイド部材の表面及び裏面の両面に形成されていてもよい。
複数のガイド部材を用いることなく、一つのガイド部材により、基板どうしをより多くの配線あるいは異なる配線で接続することが可能となる。

さらに、本発明のワイヤーハーネスにおいて、前記ガイド部材の表面に形成された溝と、前記ガイド部材の裏面に形成された溝とは、前記ケーブルの列方向にずれて配置されているとよい。
ガイド部材の表面の溝と、裏面の溝とがケーブルの列方向にずれて配置されていることで、この配列によりガイド部材の高さ寸法を小さくしながらガイド部材により多くのケーブルを保持することができ、より高密度実装を有利にすることができる。

本発明のワイヤーハーネスによれば、ガイド部材を用いてケーブルを基板に接続できることから、基板どうしの接続部分の高さ方向、幅方向、長さ方向の寸法を最小に抑えてコンパクト化し、基板実装面の狭いスペースを利用しながら基板どうしを電気的に接続することができる。しかも、少ない部品点数で簡単な構成により基板の高密度実装化を図ることもできる。

本発明の第１実施形態のワイヤーハーネスの要部を示す一部を破断した斜視図である。本発明の第１実施形態のワイヤーハーネスの全体を示す斜視図である。（ａ）は、本発明の第１実施形態のワイヤーハーネスに用いられるガイド部材を示す平面図、（ｂ）は（ａ）の正面図である。ワイヤーハーネスの基板への接続状態を示す一部を断面にした側面図である。図３のガイド部材を高さ方向に積層した状態を示し、ケーブルを断面にした正面図である。本発明の第２実施形態のワイヤーハーネスにおけるガイド部材を示す図５同様の正面図である。本発明の第３実施形態のワイヤーハーネスにおけるガイド部材を示す図５同様の正面図である。

以下、本発明のワイヤーハーネスの実施形態を図面を参照しながら説明する。
図１〜図４に示した本発明の第１実施形態におけるワイヤーハーネス１は、外皮１０ａに覆われた芯線１０ｂを有する複数本のケーブル１１と、これらケーブル１１を保持するガイド部材１２とを有し、このガイド部材１２に保持した状態の各ケーブル１１の外皮１０ａから露出した芯線１０ｂの先端部が、例えば図４に示すように、回路基板１３のパッド１４にはんだ１５によって接続される。なお、パッド１４は、基板１３上に形成された回路導体の端末部として形成される。

ケーブル１１は、個々に独立した状態で複数本設けられ、図１及び図２に示すように横一列に並べられている。これらケーブル１１の少なくとも一端部、本実施形態においては両端部にこの列方向に沿うようにガイド部材１２が設けられる。

ガイド部材１２は、例えばＡＢＳ樹脂等の樹脂により扁平な帯状に設けられ、ケーブル１１の配列方向に沿って表面２０、裏面２１を有している。そして、このガイド部材１２の少なくとも表面２０には、各ケーブル１１の端部を径方向に嵌合する複数の溝３０が相互に平行に形成されている。

図３に示すように、複数の溝３０は、断面円形のケーブル保持部３０ａと、その一部をガイド部材１２の表面２０に開口して形成された導入部３０ｂとからなり、ケーブル保持部３０ａの内径ｄは、ケーブル１１の外径Ｄ（外皮１０ａの外径）よりわずかに大きく形成され、導入部３０ｂの開口幅Ｔはケーブル１１の外径Ｄよりも小さく形成されている。さらに、溝３０の深さＳは、ケーブル１１の外径Ｄよりも大きく形成されている。このような溝３０の形状により、ケーブル１１の装着時には外皮１０ａを径方向にわずかに押しつぶすようにして溝２０内にケーブル１１が挿入され、ケーブル保持部３０ａに嵌合して保持される。

ガイド部材１２の裏面２１は、複数本のケーブル１１の列方向に平行な平坦面に形成される。この平坦面２１には、例えば粘着テープからなる粘着層３２が設けられ、この粘着層３２は剥離紙により覆われている。そのため、通常時には粘着層３２が露出することなく、ガイド部材１２を基板１３に取付けるときには剥離紙３３を剥がすだけで簡単に粘着層３２が裏面側に露出される。
ガイド部材１２の表面２０も、溝３０を除く部分はケーブル１１の配列方向に沿う平坦面に形成され、この平坦面に粘着層３２を設けておいてもよく、両面に粘着層３２を設けておくことにより、ガイド部材１２の両面の何れの側をも基板１３に接着することができる。

また、本実施形態においては、ガイド部材１２は、図２に示すようにケーブル１１の両端部に配設されており、二つの基板１３，１３の接続部位にそれぞれのガイド部材１２，１２を固定し、両基板１３，１３間をケーブル１１により接続することができる。なお、ガイド部材１２は、ケーブル１１の一端側のみに設けられていてもよく、他端側に一般的な雌雄構造によるコネクタが設けられているものを除外するものではない。

この実施形態のワイヤーハーネス１において、ガイド部材１２の諸寸法は特に限定されるものではないが、一例を挙げれば、ケーブル１１の外皮１０ａの外径Ｄが０．８８ｍｍに対して、図３に示すように、ガイド部材１２の幅Ｗが１０ｍｍ、長さＬは３ｍｍ、高さＨが１．４ｍｍであり、溝３０の開口幅Ｔは０．８ｍｍ、溝３０のケーブル保持部の内径ｄが０．９３ｍｍ、溝３０の深さＳが１ｍｍとされる。

以上のように構成されるワイヤーハーネス１は、図２に示すように横一列に並べられたケーブル１１の端部にこのケーブル１１の列方向に沿う扁平な帯状にガイド部材１２が設けられているので、このガイド部材１２が取り付けられることにより生じる凹凸が極めて小さく、ワイヤーハーネス１の端末部がほぼ平面的な形状とされる。このため、ガイド部材１２の各溝３０にケーブル１１を嵌合させた状態で基板１３の所定箇所に固定した場合も、基板１３からの突出寸法が小さくなり、基板１３に搭載される他の電子部品等への干渉を防ぐことができ、その分、高密度実装を可能にすることができる。

なお、ワイヤーハーネス１の基板１３への装着は、ガイド部材１２の粘着層３２によって基板１３の所定箇所にガイド部材１２を貼り付けた後、各ケーブル１１の端部で露出している芯線１０ｂをロボット等を用いてパッド１４にはんだ付けすることができる。
また、ガイド部材１２の溝３０は、その開口幅Ｔがケーブルの外径Ｄより小さく形成され、その奥にケーブル保持部３０ａが配置されていることにより、このケーブル保持部３０ａに嵌合したケーブル１１がガイド部材１２から外れることがなく、ケーブル１１が横一列に並べられた状態が保持される。

図５においては、図３のガイド部材１２を高さ方向に積層した状態を示している。この場合、一つのガイド部材１２で二組のケーブル１１，１１を固定することができ、各ケーブル１１ごとに基板１３にはんだ付けすればよい。このように、ガイド部材１２の表面２０、裏面２１が平坦面に形成されていることにより、これら平坦面どうしを重ね合わせて使用でき、この場合にも粘着層３２を設けることで互いを接着状態に固定することができる。また、図においては裏面２１と表面２０とを対向させるように積層したが、裏面２１どうし或は表面２０どうしを積層させて粘着層３２で接着してもよい。

図６においては、本発明の第２実施形態のワイヤーハーネスにおけるガイド部材を示している。なお、この実施形態以降において、前記実施形態と同一箇所は同一符号によって表し、その説明を省略する。
この実施形態のガイド部材４０においては、溝３０がその表面２０及び裏面２１の両面に形成されている。この場合、図５の場合のように二つのガイド部材１２を粘着層等で固着することなく、一つのガイド部材４０で異なるケーブル１１を接続することができ、これにより、多数のケーブル１１を整然と配列して接続することができ、省スペース化を図ることができる。このように、溝３０をガイド部材４０の表面２０、裏面２１の両面に形成する場合には、何れの側に粘着層３２（及び剥離紙）を設けてもよく、両面に粘着層３２を設けてもよい。

図７においては、本発明の第３実施形態のワイヤーハーネスにおけるガイド部材を示している。この実施形態のガイド部材５０においては、溝３０が表面２０及び裏面２１の両面に形成されている点は図６に示す第２実施形態と同様であるが、表面２０に形成された溝３０と、裏面２１に形成された溝３０とが、ケーブル１１の列方向にずれて配置され、表面２０の溝３０の間に位置するように裏面２１の溝３０が配置されている。この場合、表面２０側の溝３０と裏面２１側の溝３０とがケーブル６０の高さ方向で重なった状態に設けることができるため、その結果、ガイド部材５０全体の高さを小さくすることができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

１ワイヤーハーネス
１０ａ外皮
１０ｂ芯線
１１ケーブル
１２ガイド部材
２０表面
２１裏面
３０溝
３２粘着層
３３剥離紙
４０，５０ガイド部材
Ｄケーブルの外径
Ｗガイド部材の幅
Ｌガイド部材の長さ
Ｓ溝の深さ
Ｔ溝の開口幅
ｄケーブル保持部の内径

Claims

複数本のケーブルが横一列に並べられるとともに、これらケーブルの少なくとも一端部に該ケーブルの列方向に沿う扁平な帯状のガイド部材が設けられ、該ガイド部材の少なくとも片面に、各ケーブルを径方向に嵌合する複数の溝が形成され、これら溝は、断面円形のケーブル保持部と、その一部を前記ガイド部材の表面に開口して形成された導入部と、を備え、前記ケーブル保持部の内径が前記ケーブルの外径よりも大きく形成され、前記導入部の開口幅が前記ケーブルの外径より小さく形成され、前記溝の深さが前記ケーブルの外径よりも大きく形成されており、前記ガイド部材に前記ケーブルの列方向に平行な平坦面が形成され、該平坦面が回路基板の表面に粘着層を介して固定され、前記ガイド部材に保持した状態の前記ケーブルの外皮から露出した芯線が前記回路基板のパッドに接続されていることを特徴とするワイヤーハーネスの回路基板への接続構造。
前記溝は、前記ガイド部材の表面及び裏面の両面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のワイヤーハーネスの回路基板への接続構造。
前記ガイド部材の表面に形成された溝と、前記ガイド部材の裏面に形成された溝とは、前記ケーブルの列方向にずれて配置されていることを特徴とする請求項２に記載のワイヤーハーネスの回路基板への接続構造。